El mercado nacional de desnitrificación en coquerías necesita urgentemente avances tecnológicos; la innovación tecnológica debe generar beneficios económicos para las empresas

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La última edición de este post fue realizada por angryant el 2 de agosto de 2016, a las 19:30. Según Zheng Wenhua, uno de los expertos de la Asociación China de la Industria del Coque, actualmente existen más de 600 plantas de producción de coque en todo el país. El año pasado, la producción de coque alcanzó los 447,8 millones de toneladas. En los últimos años, la concentración promedio de NOx en los gases de escape de los altos hornos de las plantas de cokificación del país ha sido de aproximadamente 650 mg/Nm3. Si estos gases de combustión cumplen con los estándares de emisiones de NOx en la industria de la cokería (500 mg/Nm3 en áreas normales y 150 mg/Nm3 en áreas especiales), y se considera una concentración promedio de 450 mg/Nm3, se podrían reducir las emisiones de NOx en aproximadamente 265,000 toneladas al año. Esto equivale al 1.9% de las emisiones totales de óxidos de nitrógeno en la industria a nivel nacional. Según el “Boletín Estadístico Ambiental Nacional (2014)”, las emisiones de óxidos de nitrógeno en la industria ascendieron a 14,048,000 toneladas. 　　Por lo tanto, algunos expertos estiman que, si se instalan dispositivos de desulfuración en todos los hornos de cokificación del sector, teniendo en cuenta la capacidad actual de producción, el valor total del mercado podría ascender a unos 20 mil millones de yuanes. 　　Sin embargo, en términos de tecnologías de gobernanza, la industria todavía presenta puntos débiles. Según se sabe, con la tecnología actual, los procesos de eliminación independiente de partículas y de desulfurización están bastante desarrollados, lo que permite lograr emisiones dentro de los límites establecidos. Y la gran mayoría de los altos hornos tienen dificultades para cumplir con los nuevos requisitos en cuanto a la eliminación de óxidos de nitrógeno (NOx); las tecnologías tradicionales de reducción de NOx ya no son suficientes para satisfacer las necesidades del mercado. 　　“Actualmente, la industria de la cokería en nuestro país cuenta con un gran mercado de desnitrificación por desarrollar. Para las empresas nacionales dedicadas a la gestión ambiental, esto representa tanto una oportunidad como un desafío; es necesario incrementar los esfuerzos en I+D y adquirir tecnologías avanzadas para poder expandirse a mercados más amplios. ”Dicen los expertos del sector. 　　Las tecnologías tradicionales no son adecuadas; es urgente desarrollar tecnologías que cumplan con los requisitos necesarios. Las tecnologías tradicionales de desnitrificación no pueden satisfacer la demanda del mercado en este ámbito. La temperatura del gas de los hornos de coque antes del proceso de desnitrificación suele estar entre 180 °C y 300 °C. Esta temperatura es inferior a los requisitos necesarios para llevar a cabo el proceso de desnitrificación según las técnicas tradicionales. Los componentes contaminantes presentes en el gas de los hornos de coque son diferentes de los que se encuentran en el gas generado por la industria termoeléctrica. Según se ha informado, en la actualidad, las tecnologías para la desnitrificación del gas en la industria termoeléctrica ya están bastante desarrolladas. Las principales técnicas utilizadas pueden dividirse en tres categorías: método seco, método semiseco y método húmedo. Entre los procesos secos se encuentran el método de reducción catalítica selectiva (SCR) y el método de reducción catalítica no selectiva (SNCR), entre otros. Los procesos semisecos incluyen el método de desulfuración y desnitrificación con carbón activo, entre otros. En cuanto a los procesos húmedos, está el método de oxidación con ozono seguido de absorción. 　　Sin embargo, las prácticas de investigación en el sector indican que las tecnologías de desulfuración mencionadas para la industria del carbón no son suficientes para satisfacer la demanda del mercado en este ámbito, ni permiten una desulfuración eficiente de los altos hornos. Hay principalmente 3 razones. En primer lugar, la temperatura del gas de los conductos de los altos hornos, antes de su desnitrificación, suele estar entre 180 °C y 300 °C. En el caso del gas generado por las centrales eléctricas a base de carbón, la temperatura antes de la desnitrificación es de 300 °C a 450 °C. La temperatura en los conductos de los altos hornos no coincide con las condiciones térmicas requeridas por los procesos tradicionales, lo que dificulta la aplicación de algunas técnicas para la desnitrificación de dicho gas. 　　En segundo lugar, la composición de los contaminantes presentes en los gases de los altos hornos es diferente a la de la industria del carbón. En los gases de escape de esta industria, el contenido de SO2 es alto, mientras que el contenido de NOx es bajo. Por otro lado, en los gases de los altos hornos, el contenido de NOx es alto y el de SO2 es bajo. Además, estos gases contienen alquitrán, hidrógeno sulfuroso (H2S), monóxido de carbono, metano y carbono libre. Todo esto hace que los procesos como el uso de carbón activo para la desulfuración y denitrificación, que son adecuados para gases con alto contenido de azufre y bajo contenido de nitrógeno, no sean aplicables en la industria de la coqueificación. 　　En tercer lugar, es necesario mantener una temperatura dentro de la chimenea del horno de coque por encima de los 130 °C (en la industria de la coquería esto se denomina “estado térmico de reserva de la chimenea”). De esta manera, en caso de que ocurra una falla en la bomba de extracción, la chimenea del horno de coque puede seguir proporcionando condiciones de presión estables para el proceso de coquización, sin afectar la producción general del horno. Por lo tanto, el uso de procesos húmedos, en los cuales la temperatura de los gases de escape es demasiado baja, está restringido en la industria de la coquería. 　　“Actualmente, en el país existen más de 20 empresas que desarrollan tecnologías para la desulfuración y denitrificación de los gases emitidos por los altos hornos. Estas empresas realizan investigaciones científicas para superar los problemas que presentan las tecnologías tradicionales de denitrificación en esta industria, con el objetivo de satisfacer la demanda del mercado y ganar así un mayor espacio en el mercado de la denitrificación de altos hornos. ”Según los expertos del sector, algunas empresas son entidades creadas por compañías de cokificación para gestionar dichos procesos, mientras que otras son compañías tercerizadas especializadas en el tratamiento de los gases emitidos por los hornos de cokificación. Cada una de ellas tiene sus ventajas propias. 　　Con el apoyo de las empresas, se logran superar los límites de las tecnologías tradicionales de reducción de óxidos de nitrógeno. Las empresas colaboran en el desarrollo de catalizadores auxiliares (aditivos), que, junto con los catalizadores convencionales a base de vanadio y titanio, permiten la reducción de óxidos de nitrógeno a bajas temperaturas en los hornos de coque. Al mismo tiempo, se logra un tratamiento conjunto de los gases de escape. Se está trabajando activamente para abrir nuevos mercados. “Actualmente, varias empresas nacionales están investigando soluciones a los problemas que plantean las tecnologías tradicionales de reducción de óxidos de nitrógeno en la industria de los hornos de coque, y ya se han logrado avances en diferentes grados”. ”Zheng Wenhua explicó que algunas empresas están intentando desarrollar tecnologías de desnitrificación a bajas temperaturas, adecuadas para temperaturas de los gases de escape de los altos hornos que oscilan entre 180 °C y 300 °C. Por ejemplo, la empresa China Metallurgical Coking & Refractory (Dalian) Engineering Technology Company ha desarrollado la “técnica e proceso integrado de desulfuración por método seco/semiseco + eliminación de óxidos de nitrógeno a bajas temperaturas”. La empresa Beijing Shougang International Engineering Technology Company, por su parte, ha desarrollado la “técnica integrada de eliminación de óxidos de nitrógeno mediante catalización a bajas temperaturas + recuperación de calor residual + desulfuración y eliminación de polvo por método húmedo”. La empresa Chengdu Guohua Environmental Protection Technology Company, finalmente, ha desarrollado la “nueva técnica de desulfuración por catalización y técnica de eliminación de óxidos de nitrógeno mediante SCR a bajas temperaturas”. 　　“Algunas de las tecnologías y procesos mencionados ya se han industrializado, lo que permite una desnitrificación eficiente y estable en los altos hornos. Las empresas dedicadas a su desarrollo están trabajando activamente para introducirlas en el mercado. Algunos han llegado a la fase de pruebas en escala intermedia. ”Zheng Wenhua añadió que la tecnología de Zhongye Jiaonai ya está en fase de industrialización. La tecnología de Beijing Shougang International Engineering Company ya ha pasado las pruebas en escala piloto, y la tecnología desarrollada por Chengdu Guohua Environmental Protection Technology Company también ha superado dichas pruebas; ahora solo falta llevarla a la fase de industrialización. 　　Se sabe que la tecnología de desulfuración y denitrificación de los altos hornos, desarrollada por Zhongye Jiaonai, fue reconocida por la revista World Metal Bulletin como una de las “diez principales innovaciones tecnológicas en la industria siderúrgica mundial” en el año 2015. Se considera que esta tecnología representa un avance significativo en el área de la producción de coque. De hecho, la tecnología de desulfuración y denitrificación de Sinoma Metallurgical Coke Refractory no solo puede aplicarse en la gestión de los altos hornos en el sector siderúrgico, sino que también satisface las necesidades de las plantas de cokificación independientes. 　　Zheng Wenhua explicó que CMCC Coking & Refractories, en colaboración con institutos de investigación relevantes, ha desarrollado una fórmula de catalizador que contiene catalizadores auxiliares especiales (aditivos). Este catalizador permite que los catalizadores convencionales a base de vanadio y titanio mantengan su actividad, selectividad y estabilidad incluso a temperaturas de 180°C a 300°C en los gases de escape de los altos hornos. Además, son resistentes a la intoxicación y permiten una desnitrificación eficiente. 　　“El dispositivo que hemos desarrollado permite la desulfuración, eliminación de polvo y desnitrificación simultáneas de los gases de los hornos de coque. Actualmente, la purificación de los gases de los altos hornos ya se ha implementado en varios proyectos, como el de cokificación de Baosteel en Zhanjiang y el de Shandong Tiexiong Xinsha, logrando así su industrialización. ” Lo explicó Yin Hua, ingeniero de alto nivel con rango de profesor en Zhongye Jiaonai. 　　“No obstante, las empresas de gestión mencionadas deben esforzarse más en aspectos como la industrialización de las tecnologías y la difusión de los resultados obtenidos, a fin de impulsar el desarrollo de la industria de desnitrificación de los altos hornos. ”Dicen los expertos del sector. Información de contexto: En la “edad de hielo”, se necesitan políticas que estimulen un desarrollo saludable del mercado. Se recomienda implementar políticas de subsidios ambientales y promover nuevas tecnologías a través de diversos métodos. “Algunas empresas, debido a las presiones económicas, no prestan atención a la calidad durante el proceso de licitación, buscando únicamente obtener el precio más bajo. Esto hace que muchas tecnologías y equipos de baja calidad lleguen al mercado ambiental”. ” El ingeniero de alto nivel, profesor Yin Hua, de Zhongye Jiaonai, ha encontrado recientemente muchos casos similares al intentar expandir el mercado. En algunos proyectos de desulfuración y denitrificación realizados por pequeñas empresas, no solo los procesos utilizados no son fiables, sino que también el equipo utilizado es de mala calidad. Este equipo se descompone después de un breve período de uso, debido a la grave corrosión, lo que genera un gran desperdicio. 　　“En los últimos dos años, debido a la mala situación de las industrias relacionadas, como la siderúrgica, las tasas de ganancia de las empresas de cokificación han disminuido significativamente en comparación con antes. Muchos propietarios, aunque están dispuestos a responder al llamado para instalar instalaciones de protección ambiental, enfrentan una gran presión económica; les resulta difícil recaudar los fondos necesarios para eliminar las sustancias contaminantes, por lo que es complicado construir dispositivos de desulfuración y denitrificación. ”Según los expertos del sector. 　　Por ello, Yin Hua señaló que, dado que los subproductos generados por el desulfuración y la denitrificación en los altos hornos son escasos, las empresas de cokerao inverten mucho dinero en la instalación de infraestructuras ambientales, pero obtienen pocos beneficios. Por lo tanto, sugiere que se pueda seguir el modelo utilizado en la industria eléctrica, es decir, implementar políticas de subsidios ambientales: recompensar en lugar de castigar, o establecer una clara distinción entre recompensas y castigos. Ayudar a las empresas que realmente tienen la voluntad de reducir sus emisiones a superar el “período glacial” de la industria del cokeo, permitiendo que más empresas puedan utilizar tecnologías avanzadas y eficientes. Al mismo tiempo, se fomenta la vitalidad del mercado y se promueve su desarrollo saludable. 　　“Las empresas de ingeniería también deben ofrecer diversos modelos de colaboración para que los propietarios puedan elegir, lo que les permite obtener tecnologías avanzadas con una inversión reducida. ”Yin Hua explicó que, tomando como ejemplo el proyecto de desulfuración y denitrificación de Tianeng en Guizhou, Qianxi, la región presta **mucho interés y apoyo a la producción limpia de las empresas. Tras diversas evaluaciones, se eligió a MCC Coking & Refractories como proveedor del servicio para el proyecto, mediante un proceso de licitación. El proyecto se lleva a cabo bajo el modelo de contrato de obra llave en mano (EPC), lo que no solo permite ofrecer mayores descuentos en el precio total, sino que también permite a las empresas de cokificación concentrarse en la gestión diaria, sin tener que dedicar demasiada energía al proceso de construcción. Actualmente, este proyecto se está construyendo a gran velocidad. “Además del modelo de contrato llave en mano (EPC), el modelo de diseño y suministro (EP) es, sin duda, una opción más económica para los propietarios que cuentan con capacidad de construcción. ”Yin Hua añadió que, además de los modelos de colaboración tradicionales mencionados anteriormente, el modelo BOT (construcción-operación-transferencia), desarrollado en los últimos años, también constituye una buena opción para resolver problemas urgentes y aliviar la presión financiera tanto de los propietarios como de los contratistas.