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Docs废气处理装置改造项目投资可研报告(案例)

发布时间:2019-02-21 11:14:50来源:中经纵横

1.2 项目技术改造背景与必要性


1.2.1 项目技术改造背景


技术改造是企业采用新技术、新工艺、新设备、新材料对现有设施、工艺条件及生产服务等进行改造提升,淘汰落后产能,实现内涵式发展的投资活动,是实现技术进步、提高生产效率、推进节能减排、促进安全生产的重要途径。促进企业技术改造,对优化投资结构、培育消费需求、推动自主创新、加快结构调整、促进产业升级具有重要意义,是推进工业转变发展方式,实现科学发展的重要举措。长期以来,各地区、各部门、广大企业积极贯彻落实党中央、国务院决策部署,大力实施企业技术改造,取得明显成效,行业技术水平得到大幅提升,企业综合竞争能力大大增强,技术改造对推动我国工业持续健康发展发挥了重要作用。


1、政策背景


随着我国社会经济的不断发展,各种废气的排放量也日益增多,大气污染问题逐年严重。大气挥发性有机化合物(VOCs)是公认的PM2.5的前驱体,也是二次有机气溶胶和臭氧形成的重要前体物,会引起灰霾和光化学烟雾等大气问题。近年来,我国部分地区又出现了持续的严重雾霾天气,个别城市每年的雾霾天数甚至超过了200天,给当地人们的生活和健康带来了巨大影响,这与挥发性有机物的大量排放有密切关系。我国对VOCs污染控制技术研究及应用起步较晚,但随着人们对环境要求逐渐提高,近年来政府也开始实施控制VOCs的排放政策。


近年来,政策对VOCs治理不断加码,顶层设计日趋完善。《“十三五”节能减排综合工作方案》多处重点提到挥发性有机物治理,为挥发性有机物治理行业明确发展方向,并提出全国挥发性有机物排放总量比2015年下降10%以上。


为进一步治理VOCs排放,《重点行业挥发性有机物削减行动计划》要求,到2018年工业行业VOCs排放量比2015年削减330万吨以上,减少苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)等溶剂、助剂使用量20%以上,低(无)VOCs的绿色农药制剂、涂料、油墨、胶粘剂和轮胎产品比例分别达到70%、60%、70%、85%和40%以上。《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》提出,全面推进石化、医药、汽车、包装印刷等行业VOCs综合整治,10月底前基本完成整治工作。2016年初发布的“十三五”规划纲要,首次将VOCs新纳入总量控制指标。


2、产业发展背景


轮毂作为承载汽车全身重量的重要部件,轮毂不仅承受着汽车和载物质量作用到轮毂上的压力,还受到车辆在起动、制动时动态扭矩的作用及汽车在行驶过程中转弯、凹凸路面、路面障碍物冲击等来自不同方向动态载荷产生的不规则交变力。轮毂的内在质量和可靠性不但关系到车辆和车上人员物资的安全性,还影响到车辆在行驶中的平稳性、操纵性、舒适性等性能,这就要求轮毂的尺寸和形状精度高、动平衡好、疲劳强度高、有好的刚度和弹性、质量轻、美观、材料可回收等,与钢轮毅与比,铝合金轮毂具有更精确的转向动作和入烤性能,减小了车轮等旋转部分的热惯性,散热性好,改善了加速蚀和制动性。兼有同心度高、径向端向跳动低、车子乘驶平稳、受力合理、耐腐蚀、造梨美观、装配方便和制造周期短等优点。因此,铝合金轮毂的使用非常普及,市场占有率约为70〜75%,良好的市场青睐吸引丫越来越多的生产厂家进入该汽车零部件的生产中。


汽车产业在各地蓬勃发展的今天,同时也带来环境污染及能源短缺的弊病。人类可持续发展的需要,使节能减排成为了当今汽车制造商面临的新使命。除了整车制造商不断研发出混合动力、氢动力、生物燃料等新能源发动车辆,向轻量、节能、环保方向发展,作为汽车配件、用品的轮胎、内饰,也纷纷从生产材料方面入手,提出了节能减排的新观念。


3、企业需求背景


立中集团专业从事铸造铝合金,晶粒细化剂,模具,铝合金车轮,以及自动冶金装备的研发,生产,销售。立中集团现己在中国、美国、泰国、新加坡建立公司及制造基地,己成为汽车配件领域颇具影响力的国际化集团公司。立中车轮有限公司隶属于立中车轮集团,位于经济技术开发区西区,总投资约30亿元人民币,是立中车轮集团规划的高性能铝合金汽车车轮主要生产基地,主要生产低压铸造合金车轮、旋压合金车轮、锻造巴士/卡车合金车轮和智能金属模具等。立中车轮有限公司于2016年12月更名为。


立中车轮有限公司于2007年7月取得了市环境保护局关于新建500万只/年铝合金轮毂项目环境影响报告书的批复(津环保许可函[2007]019号),该项目分三期工程建设及验收,己于2015年7月全部完成验收(津环保滨许可验[2009]016号、津环保许可验[2012]077号、津环保许可验[2015]83号),目前处于正常运营阶段。


厂区内现己建成2个主厂房,共设有7条喷漆生产线(编号为A〜G),其中一厂房内4条喷漆生产线(A、B、C、D)产生的漆雾经水幕式净化器处理,处理后VOCs废气与烘干工序产生的废气经收集后分别进入4套吸附-催化燃烧装置进行处理,处理后分别经4根15m高排气筒有组织排放。


二厂房共3条喷漆生产线(E、F、G),每条生产线喷漆房产生的含漆雾废气经水幕式净化器处理后,均通过15m高排气筒排放,烘千间产生的有机废气均通过15m高排气筒排放。其中E线喷漆房2间、烘干间1间,F线喷漆房3间、烘干间1间,G线喷漆房2间、烘干间1间。二厂房3条喷漆生产线有机废气排气筒共计10根。


一、二厂房喷漆生产线的烘干间热源均采用天然气燃烧器间接加热方式提供,每个烘干间燃烧废气均通过1根15m高排气筒排放,全厂7条喷漆生产线共7根燃烧废气排气筒。


为减小VOCs废气排放量,进一步降低污染物排放,公司现投资2800万元主要针对A、B、C、D、G建设VOCs废气处理装置(二期)改造项目。本项目建设不仅符合国家产业政策,契合节能减排要求,而且顺应了汽车轮毂产业发展的方向,能够尽量满足市场的需求。项目的实施可更好地促进区域汽车零部件优势产业发展。


1.2.2 项目技术改造必要性


技术改造是企业采用新技术、新工艺、新设备、新材料对现有设施、工艺条件及生产服务等进行改造提升,淘汰落后产能,实现内涵式发展的投资活动,是实现技术进步、提高生产效率、推进节能减排、促进安全生产的重要途径。促进企业技术改造,对优化投资结构、培育消费需求、推动自主创新、加快结构调整、促进产业升级具有重要意义,是推进工业转变发展方式,实现科学发展的重要举措。


1、项目的建设符合政策发展要求


1)《国务院关于促进企业技术改造的指导意见》提出:


(1)推进技术创新和科技成果产业化。针对关键领域和薄弱环节,突破一批共性关键技术,加快先进技术的产业化应用,提高基础原材料和基础零部件、重大装备和核心技术的国内保障能力,提高技术标准研究制定水平,促进技术创新能力提升。鼓励和支持企业技术中心、工程实验室、科技重大基础设施等创新载体的改造提升,培育一批研发基础好、知识产权多、行业带动性强的技术创新示范企业,加强开放合作,增强企业创新能力。推动建立以企业为主体,产学研用相结合的协同创新体系,积极探索以技术标准引领产业发展、围绕创新成果进行创业等模式,促进科研与生产紧密结合,充分发挥市场主体的创造性和积极性,加快科技成果产业化。


(2)提高装备水平。加快淘汰落后工艺技术和设备,推广应用自动化、数字化、网络化、智能化等先进制造系统、智能制造设备及大型成套技术装备。支持重点企业瞄准世界前沿技术,加快装备升级改造,推动关键领域的技术装备达到国际先进水平。实施装备创新工程,不断提高装备制造业技术水平。


(3)促进绿色发展。实施提升工业能效、清洁生产、资源综合利用等技术改造。加快推广国内外先进节能、节水、节材技术和工艺,推广工业产品绿色设计研发系统,提高能源资源利用效率。提高成熟适用清洁生产技术普及率。加强重金属和危险化学品污染防治。支持工业废物、废旧产品和材料回收利用以及低品位、共伴生矿产资源综合利用,积极发展循环经济和再制造产业。培育一批资源节约型、环境友好型示范企业。


(4)促进安全生产。实施高风险工业产品、生产工艺和装备的技术改造,加强工业控制系统安全保障。加快安全生产管理与监测预警系统、应急处理系统、危险品生产储运设备设施等技术装备的升级换代,提高工业企业本质安全水平。


2)《“十三五”节能减排综合工作方案》明确到2020年,全国挥发性有机物排放总量比2015年下降10%以上。


提出推进工业污染物减排。实施工业污染源全面达标排放计划。加强工业企业无组织排放管理。严格执行环境影响评价制度。实行建设项目主要污染物排放总量指标等量或减量替代。建立以排污许可制为核心的工业企业环境管理体系。继续推行重点行业主要污染物总量减排制度,逐步扩大总量减排行业范围。以削减挥发性有机物、持久性有机物、重金属等污染物为重点,实施重点行业、重点领域工业特征污染物削减计划。全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造,加快燃煤锅炉综合整治,大力推进石化、化工、印刷、工业涂装、电子信息等行业挥发性有机物综合治理。全面推进现有企业达标排放,研究制修订农药、制药、汽车、家具、印刷、集装箱制造等行业排放标准,出台涂料、油墨、胶黏剂、清洗剂等有机溶剂产品挥发性有机物含量限值强制性环保标准,控制集装箱、汽车、船舶制造等重点行业挥发性有机物排放,推动有关企业实施原料替代和清洁生产技术改造。强化经济技术开发区、高新技术产业开发区、出口加工区等工业聚集区规划环境影响评价及污染治理。加强工业企业环境信息公开,推动企业环境信用评价。建立企业排放红黄牌制度。


3)《重点行业挥发性有机物削减行动计划》要求,到2018年工业行业VOCs排放量比2015年削减330万吨以上,减少苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)等溶剂、助剂使用量20%以上,低(无)VOCs的绿色农药制剂、涂料、油墨、胶粘剂和轮胎产品比例分别达到70%、60%、70%、85%和40%以上。


4)《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》提出,全面推进石化、医药、汽车、包装印刷等行业VOCs综合整治,10月底前基本完成整治工作。


随着人类对节能和环保意识的不断增强,国家对高能耗、环境保护和污染治理的力度越来越大,大批高能耗、高污染的企业被关停或勒令改造,所以汽车轮毂行业的节能降耗、生产环境及周边区域环境污染的综合治理势在必行。


2、本项目建设,是清洁化生产的需要


国家政策提倡企业清洁化生产,清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁能源和原材料,采用先进工艺技术和设备、改善管理综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或避免生产、服务和产品使用过程中污染物的生产和排放,以减轻或者消除人类健康和环境危害。


4、本项目建设,是企业自身发展需要


随着汽车轮毂市场日趋激烈的竞争,轮毂行业要“加快劣质企业退出行业”的进程,在政府宏观调控和市场竞争下,轮毂企业将不可避免面临兼并重组,市场的洗礼将使面制品出现新都特点。降低成本、降低耗能,减少污染将在长时间内成为企业发展的主题,成为企业生存关键点。本项目建成后,产品成本将进一步降低,产品档次将进一步提高,能耗将进一步下降,污染将进一步减少,规模效益将更加显著,市场竞争力进一步加强。


综上近年来,公司认真贯彻新《环保法》等相关政策、规划,在增加产能、提升效益的同时,把环境保护作为企业发展的命脉,下大功夫从源头上进行治理,建设实施VOCs废气处理装置(二期)改造项目。项目建成投入运行后,不仅实现了清洁生产、节约生产,而且做到了企业发展与社会环境的和谐统一。因此,本项目建设是必要的。


第二章 市场分析


2.1 行业发展状况


2.1.1 行业发展环境


1、新的《环境保护法》和《大气污染防治法》的颁布实施,为VOCs的污染防治工作提供了法律依据


新的《环境保护法》和《大气污染防治法》逐步开始实施,对既有条款进行了大规模增删、调序、重新修订,在《大气污染防治法》中增加了“重点区域大气污染联合防治”和“重污染天气应对”的内容,明显增加了与VOCs污染防治相关的条款,要求分别从源头控制、清洁生产和排放管理等方面进行全面控制。在源头控制方面,明确规定生产、进口、销售和使用含挥发性有机物的原材料和产品的标准,其挥发性有机物含量应当符合质量标准。在清洁生产和排放管理方面,要求产生挥发性有机物的生产服务活动必须在密闭空间中进行,并按照规定安装、使用污染防治设施,无法密闭的,应当采取措施减少废气排放。对于违反相关条款排放VOCs的,处以罚款、关停等处罚,严重时甚至承担刑事责任。


新大气污染防治法的颁布实施,从法律层面上将挥发性有机化合物(VOCs)纳入了大气污染防治监管范围,给排污企业带上了“紧箍咒”,为相应的政策、法规和管理制度的制定和VOCs的污染防治工作提供了法律依据。


2、《挥发性有机物排污收费试点办法》的颁布实施,极大地推动了相关行业的VOCs治理工作


国家发展改革委、财政部和环境保护部联合发布了《挥发性有机物排污收费试点办法》(财税〔2015〕71号)和《关于制定石油化工及包装印刷等试点行业挥发性有机物排污费征收标准等有关问题的通知》(发改价格〔2015〕2185号),自2015年10月1日起对全国范围内的石油化工、包装印刷行业试点开征VOCs排污费。试点范围为石油化工行业中的原油加工及石油制品制造、有机化学原料制造、初级形态塑料及合成树脂制造、合成橡胶制造、合成纤维单(聚合)体制造和仓储业,以及包装印刷行业的包装装潢印刷。


《挥发性有机物排污收费试点办法》的颁布实施,对VOCs的污染防治工作起到了巨大的推动作用。各省市区政府部门开始纷纷制定了VOCs排污收费的实施细则,包括收费行业、收费费率和收费办法等具体要求,已经有北京、上海、、江苏、浙江、河北等十个省市区正式发布了实施细则并开始收费,预计到2016年将会在全国范围内展开。


在收费制度的重压之下,之前还在观望的企业特别是一些大型企业VOCs减排工作已经开始全面启动,VOCs的减排能力与企业的清洁生产水平已经上升为相关行业竞争的关键,清洁生产水平高、排放量少的企业将得以生存,反之将会面临被淘汰的危险,特别是在北京、上海等管理要求高,执法强的地区这个趋势已成为共识。


3、VOCs排放标准体系不断完善,各地明显加大了重点行业排放标准的制定与实施力度


为了推动VOCs的治理工作,“十二五”期间环保部全面启动了重点行业VOCs排放标准的制定工作。2015年4月29日,环保部会同国家质检总局发布了《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)、《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)、《合成树脂工业污染物排放标准》(GB31572-2015)等三项国家大气污染物排放标准,自2015年7月1日起正式开始实施。


新制定的标准强调源头、过程和末端的全过程控制,大幅收严了常规污染物的排放限值,大幅度增加了涉及到VOCs的控制项目(在原有的排放标准中涉及到VOCs的控制项目只有27项,在以上三个排放标准中拓展到了76项),重视无组织排放控制,实行排放限值与管理性规定并重的原则,明确了无组织排放的管理要求。在以上三个排放标准实施以后,涉及VOCs的大气固定源污染物排放国家标准至此已经扩展至14项。


由于排放标准的制定工作非常复杂,特别是涉及到VOCs排放标准的制定需要有相应的基础科研工作支撑,虽然近年来已经立项的重点行业还有很多,但总体上进展缓慢,大部分行业标准尚在制定中。


和国家标准相比,近年来各省市区根据各地产业结构和减排方向,明显加大了与VOCs排放相关的地方排放标准的制定工作,被视为各地推动VOCs减排的主要依据。


4、针对VOCs污染防治工作的形势,各地政府、各行业等都明显加大了管理力度


(1)重点地区明显加大了VOCs治理力度,VOCs污染防治规划工作在重点城市和重点区域全面铺开随着新的《环境保护法》和《大气污染防治法》的颁布实施,排放标准体系的不断完善和《挥发性有机物排污收费试点办法》的发布,各地方政府、各行业协会等都明显加大了针对VOCs排放的管理力度。在VOCs排放量较大的重点城市和区域纷纷制定了短期和长期VOCs减排与治理规划,已经有包括北京、上海、、重庆、海南、杭州、宁波、唐山、青岛、苏州、郑州、西安、绍兴、大连、石家庄等大型城市以及包括广东东莞、湖北襄阳、浙江台州、浙江桐乡、浙江嘉兴、山东德州、安徽淮安、江苏南通等约有40个以上的城市发布了VOCs综合治理方案,在这些治理规划中涉及到重点行业、重点企业以及实施进度、资金配套、监管措施等内容,有些属于短期规划(1~3年),有些属于长期规划(3年以上),可以讲VOCs污染治理的攻坚战已经打响。


(2)加强了对VOCs污染防治的业务培训工作,培养了大量的从事VOCs防治管理、治理技术等人才VOCs污染防治工作无论对管理部门还是排污行业来讲都是一个较新的问题,涉及行业众多,管理经验不足,治理难度较大。为此,环保部门、行业协会以及一些机构在2015年纷纷展开了VOCs污染防治的业务培训工作,为“十三五”期间VOCs的治理工作奠定基础。


6月份,中国环保产业协会在北京组织召开了第五届“全国挥发性有机污染物(VOCs)减排与控制”会议,与会代表有400多人,参加单位包括各地环保系统、行业部门、专家学者、工程公司和排污企业等。会议规模大、规格高,内容系统、全面,受到了各界的高度重视,收到了良好效果。


各地环保部门为了提高管理水平,纷纷针对VOCs的治理问题组织进行了相关业务培训工作,并针对该地区的行业特点对VOCs治理工作组织进行了研讨,在此基础上逐步理清了该地区VOCs治理的总体思路,制定了重点行业和重点区域的治理规划。


此外,针对市场需要,中华环保联合会等机构连续组织了“挥发性有机物(VOCs)污染治理与检测技术”系列培训班,每期培训人员都超过了200人以上,为相关工程公司和污染企业培训了大量的技术人才。


(3)政府部门的执法力度显著提高,促进了VOCs治理工作的全面开展在新的《环境保护法》和《大气污染防治法》的颁布实施以后,针对VOCs的治理工作,各地环保部门明显加大了监管和处罚力度,特别是处于大气污染重污染区域的北京市、河北省等区域,环保部门通过明察暗访、限期治理等措施,对违规生产、治理延后、治理设施不达标等问题进行了严格执法的处罚,对有些企业实施了连续计罚等措施,对违规生产企业起到了极大的震慑作用。其中,环保部门的约谈机制在VOCs的治理中也发挥了重要作用,促进了各地对VOCs污染的管理力度。


2.1.2 行业技术发展


由于市场需求巨大,近年来我国VOCs治理技术得到了快速发展。主流的治理技术,如吸附技术、焚烧技术、催化技术和生物治理技术得到了不断地拓展和完善,一些新的治理技术,如低温等离子体技术、光解技术、光催化技术等也在不断地完善过程中。近几年的技术发展情况来看主要体现在以下几个方面:


1、新的吸附(再生)工艺不断发展和完善


(1)吸附回收技术


在有机废气治理领域,溶剂回收往往具有很好的经济效益。吸附回收技术研究的最多,应用的最成熟。从目前的情况来看,很多行业的VOCs治理涉及到溶剂的吸附回收技术。如油气回收、包装印刷、石油化工、化学化工、集装箱喷涂、原料药制造等行业。从吸附工艺来讲,低压水蒸气脱附再生技术依然是主流技术,工艺得到了不断地完善;近年来发展的氮气保护再生新工艺,避免了水蒸气的使用,减轻了回收溶剂提纯费用,并提高了设备安全性,得到了一定的应用,特别是在包装印刷行业的应用最为广泛。此外,采用真空(降压)解吸的再生技术在高浓度的油气回收和储运过程中的溶剂回收领域也得到了大量的应用。


(2)吸附浓缩技术


在大部分的工业排放尾气中VOCs是以低浓度、大风量的形式排放的,为了降低治理费用,通常是利用吸附材料首先对低浓度废气进行吸附浓缩,然后再进行冷凝回收、催化燃烧或高温焚烧处理。吸附浓缩技术的应用近年来发展迅速,特别是沸石转轮吸附浓缩技术(采用多种类型的硅铝分子筛作为吸附剂)已经成为很多行业低浓度VOCs治理的主流技术。沸石转轮吸附浓缩技术最早从日本企业开始的,并在全世界范围内得到了应用。


该技术净化效率高,尾气排放浓度稳定,采用高温热气流再生时安全性好,被视为诸如汽车制造等喷涂行业的最佳可行治理技术,国外的一些治理工程公司近年来开始在我国大规模地推广该技术,发展迅速,除了日本的几家公司以外,美国、韩国和台湾的一些公司也纷纷开始介入我国国内市场,近年来占领了很大一部分的市场份额。国内企业方面,广州黑马环保科技公司通过自主开发掌握了该技术,技术上逐步走向成熟,已在一些行业得到良好的应用。其他的一些有实力的工程公司也在加大力度研究开发该技术,如青岛华世杰等公司等,并开始在市场上推广应用。


(3)活性炭吸附集中再生技术


在诸如喷涂(如4S店喷涂)、印刷(包装印刷和书刊印刷)、化工、制药等行业,存在大量分散的小型企业,VOCs的排放量小、排放浓度低,但不能达到目前逐步严格的排放标准要求,这些企业的治理是目前VOCs减排与控制工作中的一个难题。活性炭吸附技术是简单易行、低成本的治理技术,是目前这些企业首选的治理技术。但对单个企业进行治理,建立相应的活性炭再生系统费用高,小企业往往难以承担治理费用。因此目前大量的企业只是安装了活性炭吸附装置,而没有安装活性炭再生装置,需定期更换活性炭。由于更换活性炭的成本较高,更换下来的活性炭作为危废处理又增加了部分成本,因此在实际运行中缺乏监管的情况下吸附装置实际上成为摆设。各地环保管理部门已经逐步认识到了这个问题,为了减轻单个企业的治理费用,采用集中收集吸附使用过的活性炭,建立统一的活性炭异位(地)再生装置,是目前最为可行且成本低的一种模式。


该模式在VOCs排放集中的区域/城市/工业园区中得到了各地管理部门的极大重视。目前为止已经在山东、河北和江苏等地建立了活性炭的集中再生基地,每个再生基地的活性炭年再生量都达到了几万吨的规模,很好地解决了分散吸附后活性炭的循环利用问题,被认为是工业园区(如化工园区、制药园区、纺织印染园区等)中小企业集中区域VOCs治理的一个可行的低成本的解决办法。


(4)活性炭吸附回收的溶剂集中提纯利用技术


在很多行业中,如包装印刷、服装涂布整理、化工、制药、锂电池生产、化纤生产等行业,溶剂使用量大,进行溶剂回收具有很好的经济效益。但回收的溶剂往往是混合溶剂,或者含水量高,或者存在溶剂变质的问题,在大多数情况下不能直接回用于生产,需要进行精馏提纯以提高回收溶剂的价值。依靠单个企业建立溶剂提纯装置费用高,通常企业难以承受。在企业集中的地区,如各类工业园区,有政府部门出面组织,引入第三方运营机制,建立统一的溶剂提纯回收中心,可以大大降低企业的负担。目前在已经有锂电池行业、服装涂布行业、包装印刷行业等采用该模式进行VOCs的综合治理,并取得了很好的治理效果。


2、蓄热式(催化)燃烧技术逐步替代传统的(催化)燃烧技术


催化燃烧技术和高温焚烧技术是目前VOCs治理的主流技术,也是最为有效彻底的治理技术。无论是热力焚烧法还是催化燃烧法都需要将废气加热到相应的燃烧温度。如果废气中有机物的浓度较高,废气燃烧后所产生的热量可以维持有机物分解所需要的反应温度,采用燃烧法是一种经济可行的方法。传统的催化燃烧技术和高温焚烧技术由于换热效率低,当废气中有机物浓度较低时,采用需要大量能耗,治理设备运行费用高。为了提高热利用效率,降低设备的运行费用,近年来发展了蓄热式热力焚烧技术(RTO)和蓄热式催化燃烧技术(RCO)。蓄热系统是使用具有高热容量的陶瓷蓄热体,采用直接换热的方法将燃烧尾气中的热量蓄积在蓄热体中,高温蓄热体直接加热待处理废气,换热效率可达到90%以上,而传统的间接换热器的换热效率一般在50~70%。蓄热式(催化)燃烧技术的发展大大拓宽了催化燃烧技术和高温焚烧技术的应用范围,可以在较低浓度下使用,近年来得到了广泛地应用,并在很多行业中逐步替代了传统的(催化)燃烧技术(特别是在低浓度范围的VOCs废气治理),近年来得到了大量的推广应用。


3、生物技术的不断深入发展,适用范围逐渐拓宽


生物法最早应用于废气脱臭。近年来随着对挥发性有机污染物治理技术研究的不断深入,生物法逐步被应用于挥发性有机污染物的治理领域。生物法具有设备简单,投资及运行费用低,无二次污染等优点,但由于生物法对有机污染物的降解速率较低,只是在处理低浓度有机废气时才具经济性。此外,由于生物菌种对有机物的降解具有专一性,只适合于易生物降解的有机物的净化,普适性较差。


由于具有绿色环保和处理费用较低等优点,近年来,生物法处理有机废气的研究工作进展很快,各种生物菌剂和填料的开发不断地取得突破,除了在除臭领域的应用外,近年来逐步拓展到酮类、醛类、酯类等多种类型的有机物的净化(在低浓度情况下使用),生物法在已经成为某些行业有机废气(特别是恶臭气体)治理的主要技术之一,适用范围不断拓宽。


4、除臭市场需求巨大,除臭技术近年来得到了迅速发展


异味扰民问题已经成为影响现阶段我国经济发展和社会稳定的问题之一,异味的治理工作已经成为近年来各地环保部门最为关注的问题。


异味的产生源包括工业源和生活源。工业源包括炼油、塑料、橡胶、合成纤维、精细化工、日用化工、化学制药、生物制药、农药、化肥、纺织印染、工业污水处理、食品加工、肉产品加工、海产品加工、饲料加工等众多行业;生活源包括垃圾储存与转运、垃圾填埋与焚烧处理、生活污水处理、堆肥、餐饮油烟等等。异味污染物排放浓度低,一般在几十ppm以下,有的甚至在ppb级,治理困难。异味治理涉及到民生问题,影响社会安定,因此近年来各地环保部门明显加大了对异味的治理力度。由于涉及的行业众多,加之之前经济快速发展过程中以为污染的遗留问题多,目前异味治理的市场巨大,为此近年来涉及到异味治理的相关技术发展迅速。


异味的治理技术涉及到吸附技术、吸收技术、生物技术、低温等离子体技术、光氧化及光催化技术等,各种治理技术均有所应用,其中以吸附技术、吸收技术、生物技术、低温等离子体技术为主,光氧化及光催化技术近年来也部分得到了应用,但具体的、长期的治理效果有待进一步考察与评估。此外,采用植物液掩蔽法去除异味在诸如垃圾转运站等场合也得到了大量的应用。从目前的实际治理情况来看,治理企业普遍缺乏针对不同来源废气排放特征的认识,低温等离子体、光催化、光氧化等技术往往伴随着产生二次污染物等问题,废气排放成分解析又非常困难,在技术选择上存在很大的盲目性,致使很大一部分的治理项目效果不佳,导致重复进行治理的情况频发。


5、不同技术交互融合,组合技术发展迅速


VOCs治理的难点在于成分极其复杂,不同类型的化合物性质各异,在大多数行业中所产生的VOCs又是以混合物的形式排放。因此采用单一的治理技术往往难以达到治理效果,在经济上也不合理,通常情况下需要采用多种治理技术的组合治理工艺。因此近年来各种组合治理工艺发展迅速,如吸附浓缩+催化燃烧技术、吸附浓缩+高温焚烧技术、吸附浓缩+吸收技术、低温等离子体+吸收技术、低温等离子体+催化技术等。采用组合治理技术,从净化效果上考虑是为了实现污染物的达标排放,是从成本上考虑可以降低治理费用,以最低的代价达到治理效果。


从目前的治理实践来看,大部分的行业中VOCs的治理都需要采用组合技术,有些行业甚至需要采用两种以上的组合技术采用实现治理效果。


6、实施清洁生产,从源头上减少使用量和排放量是目前VOCs减排控制的发展趋势


对于挥发性有机废气的治理,首先应该从污染源头进行控制,减少生产工艺中VOCs的使用量。主要包括变更原材料,使用低污染的原材料取代高污染原材料;改善生产操作条件,降低有机物的无组织逸散;采用新工艺,尽量减少有机溶剂的使用量,限制污染物的产生。采取源头治理,改变粗放型的生产工艺,可以从根本上减少VOCs的排放,降低末端治理的负荷。随着VOCs污染排放控制政策法规和管理制度体系的逐步建立,进行末端治理的代价提高,特别是VOCs的排污收费制度的实施和排放标准的逐步加严,倒逼企业开始注重清洁生产工艺的提升,从源头上减少VOCs的使用量和排放量。特别是在涉及到喷涂(涂料的使用行业)、包装印刷(油墨和胶粘剂的使用行业)、胶粘(胶粘剂的使用行业)和清洗(清洗剂的使用行业)等工艺的行业,尤其需要从源头减排做起,这也是发达国家VOCs治理的经验。近年来在汽车制造行业开始大面积推广使用水性涂料,VOCs的排放大大减少,末端治理成本也随之大大降低;集装箱、造船等行业也在探索使用水性涂料;在包装印刷行业的复合膜制造过程中,开始大量推广无溶剂复合技术,在印刷过程中开始推广无苯无酮和单一溶剂油墨,可以大大降低未末端治理的成本;在纺织涂布行业中大大减少了使用溶剂的种类,便于溶剂的回收利用,使得治理成本大大降低;制定淘汰目录,在工业生产的清洗工艺过程中限制使用高毒性、高污染的清洗剂。


2.1.3 VOCs治理市场与企业状况


1、行业发展的基本状况


(1)我国作为制造业大国,在诸如原料药制造(化学制药)、合成革(PU)、软包装印刷、电子终端产品制造、人造板、纤维板、木制家具制造、化学纤维(粘胶丝)、造船、集装箱制造、煤化工(焦化)、农药制造等VOCs的重污染行业承担了全球大部分的产能,VOCs的排放总量巨大,需要进行治理的行业和企业数量之多在其他国家的发展史上是没有过的。另一方面,由于我国VOCs的治理工作在“十二五”后期刚刚开始起步,因此治理任务艰巨,从近期来看由此催生的治理市场容量巨大。


(2)挥发性有机污染物VOCs减排与控制需要从重点行业入手,走行业减排的道路。目前各地政府部门都是从重点行业开始抓起,提倡“行业减排”和“减量减排”的理念,从重点行业/重点污染源做起,分阶段、有步骤地逐渐推进,以《大气污染防治行动计划》为依据,目前各地主要在石油化工、有机化工、工业涂装和包装印刷等重点行业开展治理工作。另外,目前在我国建立了众多不同类型的制造业工业园区,企业高度集中,在这些园区中污染物排放也高度集中,对园区进行综合整治,开展VOCs污染综合防治工作会收到更好的效果。因此,目前各地治理的重点是抓园区的VOCs治理,如石化工业园区、制药工业园区、化工工业园区等。


(3)根据《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,目前VOCs的治理重点区域主要集中在“三区”、“十群”所规定的区域,其中京津冀地区由于大气污染最为严重,随着近年来京津冀一体化的推进,对VOCs的污染防治工作抓的最紧,各地的排放标准体系和管理制度体系推进的也最快,其次为长三角地区和珠三角经济发展发达地区。在中西部地区,虽然起步较晚,近两年来VOCs的治理工作也已经引起了重视,如重庆市、成都市、郑州市等。


2、VOCs治理市场状况


由于VOCs的污染涉及到众多的行业,目前我国尚未建立VOCs污染企业的源清单,对VOCs治理市场难以进行准确的计算。总体来讲,VOCs的治理市场可以划分为以下四部分:


(1)源头减排市场


在很多行业首先是提高清洁生产水平,从源头上实现VOCs的减排。涉及到对企业的提质改造,包括生产工艺、生产设备和原材料的更改与改进。如汽车和家具生产行业喷涂生产线的改造,更换为水性涂料;包装印刷行业复合与印刷生产工艺改进,更换为水性油墨和水性胶粘剂等。从短期来看,生产工艺、生产设备和原材料的更改与改进投入大;但从长期来看,很多行业可以借此促进产业升级,大幅度降低VOCs的排放,减少VOCs的末端治理成本。


(2)末端治理市场


从目前已经发布了VOCs治理规划的近40个城市和地区的情况来看,各个城市发布的VOCs治理重点企业数量都在100~1000家之间,以平均300家计算,每家企业的治理费用按平均300万元计(实际上大型企业的治理费用可能达到几千万元直至上亿元,小型企业的治理费用可能在100万元左右),每个城市的平均治理费用在9亿元左右。以全国200个城市和地区计算,则近三年的VOCs治理市场将达到1800亿元,平均每年600亿元左右。实际上城市地区和相关企业数量要远超过300家,实际的末端治理市场要超过该估算的数据。


(3)VOCs检测/监测市场


VOCs的种类多(最为常见的有200多种),涉及到的行业和企业数量多,排放条件复杂,监管非常困难,检测/监测已经成为目前制约VOCs治理的一个关键问题,从长远来看,VOCs检测/监测市场需求巨大,可能接近或达到VOCs末端治理的市场。VOCs检测/监测市场主要包括三个方面:


一是对污染源的常规检测。污染源的常规检测主要是为污染治理设备的选择与建设提供基础数据,也是为环保部门的执法服务。在石化与化工行业,对于无组织排放的泄露检测与修复(LDAR技术)工作目前已经在全国范围内展开,通常都是由第三方负责完成,目前已经有大量的第三方服务公司在从事检测服务工作,由于检测项目多,通常检测周期较长,一般检测费用较高。


二是污染源在线监测装置的需求。为了对污染源进行有效的监管,工业固定源(特别是较大型的污染源)的在线检测将是今后的一个发展趋势。目前市和上海市已经明确规定了VOCs污染源的在线检测要求,其他地区虽然还没有明确要求,但在实际操作过程中也已经增加了在线检测的要求。对于一般污染源,可以只考虑非甲烷总烃的检测,检测设备费用较低,约需要20万元左右;但对于苯系物等控制要求较高的污染因子,除了对非甲烷总烃的检测要求外,还需要对特殊污染因子进行检测,检测设备的投入较高,可能需要50~100万元左右。考虑到VOCs污染源的数量众多,在线监测设备的需求非常大。如上海市规定排风量达到10000m3/h的污染源必须安装在线监测设备,第一批公布的污染企业数量约为2000家,如果只考虑非甲烷总烃的检测设备费用就需要4亿元。实际上一家企业可能有多个监测点,如果在考虑对高毒性污染因子的检测,实际检测设备的投入要远超过4亿元。


三是环境空气质量监测站点的建设。在常规空气质量监测站点中增加总VOCs和非甲烷总烃检测项目,需要对检测设备进行改造,增加相应的检测设备。


(4)VOCs治理的服务市场


由于我国VOCs治理工作起步较晚,第三方服务市场目前尚未形成规模,但从近几年的发展趋势来看,第三方服务将成为今后的一个发展趋势。


一是VOCs治理的咨询业务近年来逐渐兴起。VOCs的治理技术体系非常复杂,治理技术的合理选择是困扰业主单位的一个主要问题。很多企业由于技术选择不当,治理效果达不到预期要求,造成重复投资的问题非常突出。因此,VOCs治理的咨询业务近年来逐渐兴起,已经有了一些专门从事VOCs治理业务咨询的公司,主要是为企业提供系统解决方案,以及为政府部门的VOCs治理进行总体规划/策划等。


二是治理设施的第三方运营服务市场潜力巨大。通常VOCs治理设施的运营专业性要求很高,业主单位缺乏相应的运营方面的人才,由第三方负责运行可以更好地保障运行效果,国家政策也提倡由第三方运营服务。此外,在VOCs排放集中的区域/园区中VOCs的集中治理,如溶剂的集中提纯回收、活性炭的集中再生等,涉及到溶剂提纯基地和活性炭再生基地的建设,也需要由第三方来负责管理和运行工作。第三方运营服务将会成为今后VOCs治理的一个发展趋势。


2.2 VOCs行业市场分析


2015年全球VOCs治理行业市场规模为240-270亿元左右,其中中国占据37%-42%的市场份额,美国约占17%-19%,欧盟占据19%-20%。VOCs治理在欧美的一些发达国家已得到广泛重视,设备和工艺等较成熟。未来全球VOCs治理仍将以中国市场为主,2015年中国VOCs治理行业市场容量已达到100亿元。2015年中国16个VOCs排放总量控制省份合计排放VOCs总量1700万吨、占中国3000万吨排放总量的56.7%;到2020年中国VOCs排放总量较2015年下降10%,16个总量控制城市减排250万吨以上;到2018年,工业行业VOCs排放量比2015年削减330万吨以上,整体预计2016-2020年中国VOCs整体减排量在450-500万吨左右,“十三五”期间中国VOCs治理行业市场规模将达到900-1000亿元左右,年复合增速将达到20-25%。


我国区域市场VOCS排污收费:国家发改委、环境保护部、财政部于2015年6月制定发布了《挥发性有机物排污收费试点办法》,自2015年10月1日将石油化工行业和包装印刷行业作为试点行业,按照VOCs排放量折合污染当量征收VOCs排污费。目前中国17个省份(含直辖市)出台了VOCs排污费征收办法,试点征收VOCs排污费。主要集中在环渤海、长三角两大地区。平均值约为5.9元/kg。其中,北京、上海和安徽征收时间最早,北京排污收费标准最严格,收费标准差别化最高达40元/公斤;上海、河北、江苏、山东、和浙江五省则实行阶段式的收费政策。上海和山东征收范围覆盖较为全面,上海除国家强制要求必须征收的石油化工和包装印刷两个行业外,收费范围还包括船舶制造、汽车制造、家具制造等12个大类行业中的71个中小类行业;山东则逐步扩大征收范围,自2017年1月1日起征收范围增加汽车制造业、家具制造业和铝型材工业,自2018年1月1日起进一步扩大征收范围,逐步覆盖VOCs排放重点行业。“十三五”期间VOCs的治理重点区域主要集中在16个总量控制省份。


2.3 行业发展前景


随着大气治理的推进,2017年VOCs治理有望进入加速期。《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》提出,全面推进石化、医药、汽车、包装印刷等行业VOCs综合整治,10月底前基本完成整治工作。业内人士表示,“十三五”期间,VOCs治理市场将迎来爆发式增长,市场规模预计将超过1500亿元。


2.3.1 大气污染防治难点


VOCs作为臭氧形成和PM2.5的重要前体物质,北京PM2.5中约26%成分为VOCs,是重要的污染源。VOCs排放来自印刷、石油化工、油品及溶剂储运、家具制造等众多行业。由于原料、工艺的不同,这些行业的VOCs排放特点也大相径庭,因此VOCs治理一直以来都是大气污染防治方面的重点和难点。


近年来,政策对VOCs治理不断加码,顶层设计日趋完善。《“十三五”节能减排综合工作方案》多处重点提到挥发性有机物治理,为挥发性有机物治理行业明确发展方向,并提出全国挥发性有机物排放总量比2015年下降10%以上。


为进一步治理VOCs排放,《重点行业挥发性有机物削减行动计划》要求,到2018年工业行业VOCs排放量比2015年削减330万吨以上,减少苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)等溶剂、助剂使用量20%以上,低(无)VOCs的绿色农药制剂、涂料、油墨、胶粘剂和轮胎产品比例分别达到70%、60%、70%、85%和40%以上。2016年初发布的“十三五”规划纲要,首次将VOCs新纳入总量控制指标。


目前已有17个省(区、市)出台了地方性VOCs收费标准,大部分针对石油化工行业和包装印刷行业进行试点。其中,北京、上海、山东、河北VOCs排污费最高,江苏、浙江次之,平均排污费为4.82元/千克。


随着《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》的出台,VOCs治理今年有望成为大气治理的一项重点工作。分析人士认为,在总量控制标准的强制约束下,预计VOCs治理进度将加快。随着后续配套政策(治理标准、重点行业整治方案、排污费征收等)的陆续出台,VOCs治理将在未来三年迎来快速增长,撬动近千亿的治理工程市场。


2.3.2 行业迎来快速发展


当前,在政策强力推动下,“十三五”期间VOCs治理市场将迎来爆发式增长,市场规模预计将超过1500亿元。随着各重点行业排放标准的陆续颁布实施,以及VOCs排污收费制度的制定,VOCs的治理行业将进入发展快车道。


VOCs的控制治理市场可以划分为源头减排、末端治理、VOCs监测和第三方服务等细分领域。由于我国尚未建立VOCs污染企业的源清单,源头减排刚刚起步。2017年-2018年VOCs治理的市场空间主要是两部分,一部分为石油化工、包装印刷工业园区和重点VOCs监管企业的监测设备投入;另一部分为重点企业自行或者委托第三方实施的VOCs回收和末端治理的投入。预计2017年-2018年VOCs监测和治理的市场空间约为438亿元。


到2020年,预计工业源VOCs减排控制带来的市场空间为1809亿元。其中,含VOCs产品的使用和排放环节的减排需求为759.22亿元,占总需求的41.53%。另外,VOCs监测市场价值估计为48.65亿元。


略……

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