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        2022年VOCs減排控制行業發展評述和展望

        2023-05-11 16:45
        68次

              歲末年初,為了及時反映生態環保產業過往一年的發展動態,預測新一年的發展趨勢,中國環境保護產業協會廢氣凈化專業委員會組織各分支機構編寫了《2022年行業發展評述和2023年發展展望》,供環保企事業單位、專家和管理者參考。

              一、2022年行業評述

              1、主要政策標準

              2022年1月,工信部、科技部、生態環境部等三部門聯合發布《環保裝備制造業高質量發展行動計劃(2022—2025年)》,聚焦“十四五”期間環境治理新需求,圍繞減污降碳協同增效、細顆粒物(PM2.5)和臭氧協同控制等領域,開展重大技術裝備聯合攻關。在石化、工業涂裝、包裝印刷、原料藥、粘膠帶等涉及VOCs排放的重點行業大力推廣微氣泡深度氧化法、安全型蓄熱式熱力氧化、催化燃燒、生物凈化等揮發性有機物處理裝備;在鋼鐵、水泥等重點行業推廣基于陶瓷濾筒(袋)煙氣多污染物協同處理、氮氧化物與揮發性有機污染物協同處理等先進環保技術裝備。

              2022年6月,生態環境部等七部委印發《減污降碳協同增效實施方案》(環綜合〔2022〕42號),提出推進大氣污染防治協同控制。優化治理技術路線,加大氮氧化物、揮發性有機物(VOCs)以及溫室氣體協同減排力度;推進重點行業大氣污染深度治理與節能降碳行動,探索開展大氣污染物與溫室氣體排放協同控制改造提升工程試點;VOCs等大氣污染物治理優先采用源頭替代措施;推進大氣污染治理設備節能降耗,提高設備自動化智能化運行水平。

              2022年11月,生態環境部聯合多部委發布《深入打好重污染天氣消除、臭氧污染防治和柴油貨車污染治理攻堅戰行動方案》(環大氣〔2022〕68號),強調強化揮發性有機物(VOCs)、氮氧化物等多污染物協同減排,以石化、化工、涂裝、制藥、包裝印刷和油品儲運銷等為重點,加強VOCs源頭、過程、末端全流程治理;持續推進鋼鐵行業超低排放改造,出臺焦化、水泥行業超低排放改造方案;開展低效治理設施全面提升改造工程。

              2022年國家、地方和團體發布實施的與VOCs污染治理相關標準規范,見表1。


        表1  2022年VOCs污染治理相關標準規范

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              2、行業發展

              近年來我國VOCs治理行業發展迅速,業務類型主要包括治理設備制造、核心材料制造、治理工程服務、涉VOCs檢測儀器生產制造、檢/監測服務、第三方運營服務和環境咨詢(培訓)服務等。從事治理設備制造與治理工程服務的企業是行業的主體,已產生了幾十家龍頭骨干企業。從事核心材料制造的企業主要包括制造吸附材料(活性炭、活性碳纖維、沸石分子篩、吸附樹脂)、催化材料、陶瓷蓄熱體等材料生產企業,該類企業數量眾多,除部分活性炭材料供應商外,大部分企業規模較小。涉VOCs檢測儀器生產制造企業,主要是綜合型環境檢測儀器設備生產和服務企業。部分檢測儀器生產制造企業同時從事檢/監測服務業務,專門從事檢測業務的企業發展迅速,數量眾多。第三方服務企業包括大氣和固定源VOCs項目檢測服務、治理設施的運營服務、環境咨詢與培訓服務(包括園區/區域/企業VOCs綜合治理診斷/咨詢/規劃、“一廠一策”“一園一策”“一市一策”治理服務、政府與企業從業人員培訓服務等)。

              由于VOCs污染源具有小而分散的特點,單一治理工程/項目規模小,單一VOCs治理企業的規模擴張受到限制,依靠自身積累發展困難,產值難以做大,企業規模一般較小。目前全國從事與VOCs治理相關的企業在3000家以上。近年來,隨著我國大氣污染防治工作的持續推進,VOCs治理行業得到了較快的發展。但由于行業競爭加劇,行業利潤率普遍有所下降。頭部企業發展相對較好,億元以上規模的企業發展到上百家,成為目前我國VOCs治理行業的主體;涌現出了一批產值超過3億元的工程公司,產值超過5億元的企業5家以上,最大的企業接近10億元。此外,還有大量的產值在3千萬~1億元的中等規模企業以及3千萬元以下的小型企業,具備“專精特新”特點的中小型企業發展勢頭較好,以低端簡易技術為主的大量小型企業生存困難。

              3、關鍵核心技術

              我國對VOCs污染源的治理工作已從“十三五”期間的粗放型治理向精細化、專業化深度治理的方向發展。要實現污染源的深度凈化,末端治理技術是關鍵。VOCs末端治理技術體系復雜,關鍵核心技術包括吸附技術、焚燒技術、催化技術、冷凝技術、吸收技術、生物治理技術等。吸附技術著重在活性炭類、沸石類、樹脂類等吸附材料的性能提升,以及吸附回收工藝和吸附濃縮工藝的優化。高溫焚燒技術(TO/RTO)重點在于高效節能結構設計、以及高性能陶瓷蓄熱體的研發。催化燃燒技術(CO/RCO)重點在于高效節能結構設計以及廣譜/高選擇性催化劑的研發。冷凝技術重點發展深度冷凝、多級冷凝技術,研究熱點主要集中在對冷凝系統的穩定運行和節能優化設計。吸收技術重點在強化吸收劑的研發和吸收/高級氧化協同治理技術。生物凈化技術重點在于高性能生物菌劑馴化、三維骨架填料和兩相分配生物反應器設計等方面。在減污降碳背景下,VOCs治理的同時必須兼顧碳減排,溶劑回收利用、生物凈化等綠色低碳治理技術受到越來越多的重視。

              因VOCs種類繁多、一般多污染物并存,且廢氣排放濃度、溫度、濕度、顆粒物含量等條件多變,為提高治理效果,降低治理成本,在實際應用中大多數情況下需要采用多種技術的組合工藝進行治理。針對高濃度的廢氣,通常需要進行溶劑回收利用,可采用冷凝、膜分離、吸附、吸收等兩種或多種技術的組合治理工藝,如吸附+熱解吸+冷凝回收工藝;無回收價值的污染物可采用高溫氧化/催化氧化技術進行治理并對熱量進行回收利用。針對低濃度的廢氣,通常需要吸附濃縮、高溫氧化、催化氧化、冷凝等多種技術組合治理,如吸附濃縮+氧化/冷凝回收工藝。針對以惡臭污染為主要特征的低濃度含VOCs的污染源,除了吸附濃縮+焚燒/催化組合技術外,強化吸收/高級氧化技術、生物凈化技術是主要的發展方向。

              在減污降碳的背景下,溶劑回收技術特別是吸附回收技術近年來得到了較快的發展。如移動床顆?;钚蕴课?高溫氮氣脫附+冷凝溶劑回收工藝實現了突破,用于PVC手套生產行業溶劑油的吸附回收,單套吸附裝置的處理風量達到20萬m3/h,日回收溶劑油達到5噸以上,并在合成橡膠等行業中得到了應用;以大孔樹脂為吸附劑的固定床吸附+蒸汽脫附+冷凝溶劑回收工藝近年來也得到了快速發展,在制藥、農藥、精細化工等行業的含氯溶劑回收方面表現出一定的技術優勢。

              二、2023年發展展望

              “十四五”時期,我國生態文明建設進入了以減污降碳協同增效、促進經濟社會發展全面綠色轉型、實現生態環境質量改善由量變到質變的關鍵時期,大氣污染治理的目標是推進PM2.5和O3協同控制,需要大幅度削減VOCs和NOx的排放總量,集中打贏藍天保衛戰和臭氧污染防治攻堅戰。為實現“十四五”期間VOCs總量減排10%的目標,今后幾年VOCs治理市場依然巨大。

              VOCs污染減排工作方向與國家雙碳目標和裝備高質量發展計劃緊密結合,從含溶劑產品的使用等源頭著手減少污染物排放量,采用資源回收利用等技術實現資源循環利用。源頭減排方面,減少有害物質的源頭使用,強化強制性標準的約束作用,大力推廣低(無)揮發性有機物含量的涂料、油墨、膠黏劑、清洗劑等產品。提升行業清潔生產水平,提高廢氣收集效率,減少生產過程VOCs無組織逸散與排放。針對重點行業、重點污染物排放量大的工藝環節,研發推廣專業化深度治理工藝和設備,開展應用示范。升級改造末端治理設施,在重點行業推廣先進適用的治理裝備,優化完善溶劑回收、吸附濃縮、蓄熱焚燒(RTO)、催化燃燒(RCO)、冷凝、吸收、生物技術等主流治理工藝和低耗高效組合凈化工藝。

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