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2022年VOCs原料化工减排控制行业发展评述
中国环保产业协会  2023-01-09

近日,中国环境保护产业协会废气净化专业委员会发布了《2022年VOCs减排控制行业发展评述和展望》;该文章反映了VOCs减排控制行业过往一年的发展动态,并预测新一年的发展趋势。


主要政策标准

2022年1月,工信部、科技部、生态环境部等三部门联合发布《环保装备制造业高质量发展行动计划(2022—2025年)》,聚焦“十四五”期间环境治理新需求,围绕减污降碳协同增效、细颗粒物(PM2.5)和臭氧协同控制等领域,开展重大技术装备联合攻关。在石化、工业涂装、包装印刷、原料药、粘胶带等涉及VOCs排放的重点行业大力推广微气泡深度氧化法、安全型蓄热式热力氧化、催化燃烧、生物净化等挥发性有机物处理装备;在钢铁、水泥等重点行业推广基于陶瓷滤筒(袋)烟气多污染物协同处理、氮氧化物与挥发性有机污染物协同处理等先进环保技术装备。


2022年6月,生态环境部等七部委印发《减污降碳协同增效实施方案》(环综合〔2022〕42号),提出推进大气污染防治协同控制。优化治理技术路线,加大氮氧化物、挥发性有机物(VOCs)以及温室气体协同减排力度;推进重点行业大气污染深度治理与节能降碳行动,探索开展大气污染物与温室气体排放协同控制改造提升工程试点;VOCs等大气污染物治理优先采用源头替代措施;推进大气污染治理设备节能降耗,提高设备自动化智能化运行水平。


2022年11月,生态环境部联合多部委发布《深入打好重污染天气消除、臭氧污染防治和柴油货车污染治理攻坚战行动方案》(环大气〔2022〕68号),强调强化挥发性有机物(VOCs)、氮氧化物等多污染物协同减排,以石化、化工、涂装、制药、包装印刷和油品储运销等为重点,加强VOCs源头、过程、末端全流程治理;持续推进钢铁行业超低排放改造,出台焦化、水泥行业超低排放改造方案;开展低效治理设施全面提升改造工程。


2022年国家、地方和团体发布实施的与VOCs污染治理相关标准规范,见下表。


行业发展

近年来我国VOCs治理行业发展迅速,业务类型主要包括治理设备制造、核心材料制造、治理工程服务、涉VOCs检测仪器生产制造、检/监测服务、第三方运营服务和环境咨询(培训)服务等。从事治理设备制造与治理工程服务的企业是行业的主体,已产生了几十家龙头骨干企业。从事核心材料制造的企业主要包括制造吸附材料(活性炭、活性碳纤维、沸石分子筛、吸附树脂)、催化材料、陶瓷蓄热体等材料生产企业,该类企业数量众多,除部分活性炭材料供应商外,大部分企业规模较小。涉VOCs检测仪器生产制造企业,主要是综合型环境检测仪器设备生产和服务企业。部分检测仪器生产制造企业同时从事检/监测服务业务,专门从事检测业务的企业发展迅速,数量众多。第三方服务企业包括大气和固定源VOCs项目检测服务、治理设施的运营服务、环境咨询与培训服务(包括园区/区域/企业VOCs综合治理诊断/咨询/规划、“一厂一策”“一园一策”“一市一策”治理服务、政府与企业从业人员培训服务等)。


由于VOCs污染源具有小而分散的特点,单一治理工程/项目规模小,单一VOCs治理企业的规模扩张受到限制,依靠自身积累发展困难,产值难以做大,企业规模一般较小。目前全国从事与VOCs治理相关的企业在3000家以上。近年来,随着我国大气污染防治工作的持续推进,VOCs治理行业得到了较快的发展。但由于行业竞争加剧,行业利润率普遍有所下降。头部企业发展相对较好,亿元以上规模的企业发展到上百家,成为目前我国VOCs治理行业的主体;涌现出了一批产值超过3亿元的工程公司,产值超过5亿元的企业5家以上,最大的企业接近10亿元。此外,还有大量的产值在3千万~1亿元的中等规模企业以及3千万元以下的小型企业,具备“专精特新”特点的中小型企业发展势头较好,以低端简易技术为主的大量小型企业生存困难。


关键核心技术

我国对VOCs污染源的治理工作已从“十三五”期间的粗放型治理向精细化、专业化深度治理的方向发展。要实现污染源的深度净化,末端治理技术是关键。VOCs末端治理技术体系复杂,关键核心技术包括吸附技术、焚烧技术、催化技术、冷凝技术、吸收技术、生物治理技术等。吸附技术着重在活性炭类、沸石类、树脂类等吸附材料的性能提升,以及吸附回收工艺和吸附浓缩工艺的优化。高温焚烧技术(TO/RTO)重点在于高效节能结构设计、以及高性能陶瓷蓄热体的研发。催化燃烧技术(CO/RCO)重点在于高效节能结构设计以及广谱/高选择性催化剂的研发。冷凝技术重点发展深度冷凝、多级冷凝技术,研究热点主要集中在对冷凝系统的稳定运行和节能优化设计。吸收技术重点在强化吸收剂的研发和吸收/高级氧化协同治理技术。生物净化技术重点在于高性能生物菌剂驯化、三维骨架填料和两相分配生物反应器设计等方面。在减污降碳背景下,VOCs治理的同时必须兼顾碳减排,溶剂回收利用、生物净化等绿色低碳治理技术受到越来越多的重视。


因VOCs种类繁多、一般多污染物并存,且废气排放浓度、温度、湿度、颗粒物含量等条件多变,为提高治理效果,降低治理成本,在实际应用中大多数情况下需要采用多种技术的组合工艺进行治理。针对高浓度的废气,通常需要进行溶剂回收利用,可采用冷凝、膜分离、吸附、吸收等两种或多种技术的组合治理工艺,如吸附+热解吸+冷凝回收工艺;无回收价值的污染物可采用高温氧化/催化氧化技术进行治理并对热量进行回收利用。针对低浓度的废气,通常需要吸附浓缩、高温氧化、催化氧化、冷凝等多种技术组合治理,如吸附浓缩+氧化/冷凝回收工艺。针对以恶臭污染为主要特征的低浓度含VOCs的污染源,除了吸附浓缩+焚烧/催化组合技术外,强化吸收/高级氧化技术、生物净化技术是主要的发展方向。


在减污降碳的背景下,溶剂回收技术特别是吸附回收技术近年来得到了较快的发展。如移动床颗粒活性炭吸附+高温氮气脱附+冷凝溶剂回收工艺实现了突破,用于PVC手套生产行业溶剂油的吸附回收,单套吸附装置的处理风量达到20万m3/h,日回收溶剂油达到5吨以上,并在合成橡胶等行业中得到了应用;以大孔树脂为吸附剂的固定床吸附+蒸汽脱附+冷凝溶剂回收工艺近年来也得到了快速发展,在制药、农药、精细化工等行业的含氯溶剂回收方面表现出一定的技术优势。

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