Der inländische Markt für die Stickstoffentfernung in Kokereien benötigt dringend technologische Durchbrüche – Technologische Innovationen müssen Unternehmen wirtschaftliche Vorteile bringen

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von angryant am 2016-8-2 um 19:30 geändert. Laut Zheng Wenhua, einem Experten der Chinesischen Verband für Kokereiindustrie, gibt es derzeit im ganzen Land mehr als 600 Kokereien. Im letzten Jahr betrug die Produktion von Koks 447,8 Millionen Tonnen. In den letzten Jahren lag die durchschnittliche Konzentration von NOx in den Abgasen der Kokereien im Inland bei etwa 650 mg/Nm3. Wenn diese Rauchgase den **Emissionsstandards für NOx in der Koksindustrie** entsprechen (500 mg/Nm3 in normalen Gebieten, 150 mg/Nm3 in besonderen Gebieten), dann kann bei einer durchschnittlichen Konzentration von 450 mg/Nm3 jährlich eine Emission von etwa 265.000 Tonnen NOx eingespart werden. Das entspricht 1,9 % der gesamten industriellen NOx-Emissionen im Land (laut dem „Nationalen Umweltstatistikbericht 2014“ betrugen die industriellen NOx-Emissionen 14,048 Millionen Tonnen). 　　Daraufhin schätzen Experten, dass bei der derzeitigen Produktionskapazität der Marktwert bei etwa 20 Milliarden Yuan liegen würde, falls alle Kokereien in der Kokereibranche mit Nachtreinigungsanlagen ausgestattet würden. 　　Allerdings gibt es in den Governance-Technologien der Branche derzeit noch Schwachstellen. Es ist bekannt, dass die Technologien zur getrennten Entstaubung und zur getrennten Schwefelentfernung in Bezug auf die derzeitige Technik bereits recht ausgereift sind und eine Einhaltung der Emissionsvorgaben ermöglichen. Die überwiegende Mehrheit der Öfen hat Schwierigkeiten, die neuen Anforderungen hinsichtlich der Reduzierung von Stickoxiden (NOx) zu erfüllen. Die herkömmlichen Technologien zur Stickstoffoxidreduzierung reichen nicht mehr aus, um den Marktbedürfnissen gerecht zu werden. 　　“Derzeit gibt es in unserer Branche im Bereich der Koksherstellung einen großen Markt für die Entstickung, der noch erschlossen werden muss. Für inländische Umweltschutzunternehmen ist dies sowohl eine Chance als auch eine Herausforderung: Sie müssen ihre Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten verstärken, über solide Technologien verfügen, um größere Marktanteile zu erschließen. ”So sagen Branchenexperten. 　　Traditionelle Technologien sind nicht geeignet – es ist dringend notwendig, neue Technologien zu entwickeln. Die herkömmlichen Verfahren zur Entstickung reichen nicht aus, um den Bedarf des Marktes für die Entstickung in Koksofen zu decken. Die Temperatur der Gase aus den Koksofenen vor der Entstickung liegt in der Regel bei 180 °C bis 300 °C. Diese Temperatur ist niedriger als die Anforderungen, die für die Entstickung mit herkömmlichen Methoden erforderlich sind. Die Schadstoffe in diesen Gasen unterscheiden sich von denen in den Gasen aus der Kohlekraftwerksindustrie. Laut Informationen der Reporter ist die Technologie zur Entstickung von Gasen in der Kohlekraftwerksindustrie inzwischen recht ausgereift. Die wichtigsten Verfahren lassen sich grob in trockene, halbtrockene und feuchte Verfahren einteilen. Zu den Trockenverfahren gehören unter anderem die selektive katalytische Reduktion (SCR) sowie die nicht-selektive katalytische Reduktion (SNCR). Zu den Halbtrockenverfahren zählt beispielsweise die Kombination aus Aktivkohle und Verfahren zur Entschwefelung sowie Entstickung. Zu den Feuchtwerken gehört wiederum die Ozonoxidationsmethode. 　　Allerdings zeigen die Forschungspraktiken in der Branche, dass die oben genannten Dehnitrierungstechnologien im Kohlekraftwerksektor nicht in der Lage sind, den Bedarf an Dehnitrierung bei Koksofen zu decken und eine effiziente Dehnitrierung dieser Öfen zu gewährleisten. Es gibt hauptsächlich 3 Gründe. Zunächst liegt die Temperatur der Gase aus den Koksofenrohren vor der Entstickung in der Regel bei 180 °C bis 300 °C. Bei der Entstickung der Gase aus Kohlekraftwerken liegt die Temperatur hingegen bei 300 °C bis 450 °C. Die Temperatur in den Koksofenrohren entspricht daher nicht den Temperaturen, die für traditionelle Verfahren erforderlich sind. Dadurch wird die Anwendung einiger Technologien zur Entstickung der Gase aus den Koksofenrohren erschwert. 　　Zweitens unterscheiden sich die Schadstoffe im Rauchgas der Kokereien von denen in der Kohlekraftwerksindustrie. Im Rauchgas der Kohlekraftwerke ist der Gehalt an SO2 hoch, während der Gehalt an NOx niedrig ist. Im Gegensatz dazu weist das Rauchgas der Kokereien einen hohen Gehalt an NOx auf und einen niedrigen Gehalt an SO2. Zudem enthält es Komponenten wie Teer, Schwefelwasserstoff (H2S), Kohlenmonoxid, Methan sowie freies Kohlenstoff. Dadurch sind Verfahren wie die Kombination aus Aktivkohle zur Entschwefelung und -entstickung, die für Rauchgase mit hohem Schwefel- und niedrigem Stickstoffgehalt geeignet sind, in der Kokereibranche kaum anwendbar. 　　Drittens muss innerhalb des Schornsteins der Kokerei eine Temperatur von über 130 °C aufrechterhalten werden (im Koksindustriejargon wird dies als „Schornsteinwärme“ bezeichnet). So kann im Falle eines Defekts der Absaugpumpe sichergestellt werden, dass der Schornstein weiterhin stabile Druckbedingungen für den Koksherstellungsprozess bereitstellt – ohne die Produktion der gesamten Kokerei zu beeinträchtigen. Deshalb ist die Anwendung von Verfahren mit niedriger Abgastemperatur in der Koksindustrie eingeschränkt. 　　“Derzeit entwickeln in China mehr als 20 Unternehmen Technologien zur Entschwefelung und -nitratisierung von Rauchgasen aus Kokereien. Sie führen wissenschaftliche Forschungen durch, um die Probleme zu überwinden, mit denen die herkömmlichen Entnitratisierungstechnologien in der Kokereibranche konfrontiert sind. Ziel ist es, den Marktbedarf zu decken und so möglichst einen größeren Markt für Entnitratisierungslösungen in der Kokereibranche zu erschließen. ”Branchenkenner erklären, dass es Unternehmen gibt, die von Koksöfenbetreibern gegründet wurden, um die Abfallgase der Koksöfen zu behandeln. Es gibt außerdem Drittanbieter, die sich ausschließlich auf die Behandlung dieser Abgase spezialisiert haben. Jede dieser Gruppen hat ihre eigenen Vorteile. 　　Mit Schwerpunkt auf Unternehmen – Überwindung der Grenzen der traditionellen Stickstoffabtrennungsverfahren. Unternehmen arbeiten zusammen an der Entwicklung von Katalysatoren (Additiven), die in Kombination mit herkömmlichen Vanadium-Titan-Katalysatoren eine niedrigtemperaturige Stickstoffabtrennung in Koksofen ermöglichen. Gleichzeitig wird auch eine effektivere Behandlung der Abgase angestrebt. Es werden aktiv größere Marktchancen erschlossen. „Derzeit arbeiten mehrere Unternehmen im Inland an der Lösung der Probleme, die mit den traditionellen Stickstoffabtrennungsverfahren in der Koksofenindustrie verbunden sind. Dabei wurden bereits Erfolge erzielt.“ ”Zheng Wenhua erklärte, dass einige Unternehmen versuchen, Niedertemperatur-Dehnitrierungstechnologien zu entwickeln, die für Temperaturen von 180 °C bis 300 °C in den Abgassträngen von Koksofen geeignet sind. So hat beispielsweise die Zhongye Jiaonai (Dalian) Engineering Technology Company die „integrierte Technologie und Prozessmethode für Trocken-/Halbtrocken-Desulfurierung sowie niedertemperaturbasierte Denitrifikation und Staubentfernung durch Wärmeanalyse“ entwickelt. Die Beijing Shougang International Engineering Technology Company wiederum hat die „integrierte Technologie für niedertemperaturbasierte katalytische Denitrifikation, Rückgewinnung von Abwärme sowie feuchte Desulfurierung und Staubentfernung“ entwickelt. Die Chengdu Guohua Environmental Protection Technology Company hat schließlich die „neue katalytische Desulfurierungsmethode sowie niedertemperaturbasierte SCR-Denitrifikationstechnologie“ entwickelt. 　　“Einige der oben genannten Technologien sind bereits in der Industrie umgesetzt worden und ermöglichen eine effiziente sowie stabile Stickstoffentfernung in Koksofenanlagen. Die Entwicklungsunternehmen arbeiten aktiv daran, diesen Markt zu erschließen. Einige sind in die Pilotphase eingetreten. ”Zheng Wenhua fügte hinzu, dass die Technologie von MCC Coking & Refractory bereits in der industriellen Anwendung steht. Die Technologie der Beijing Shougang International Engineering Company hat die Pilotphase erfolgreich hinter sich, und auch die von der Chengdu Guohua Environmental Protection Technology Company entwickelte Technologie hat die Pilotphase überstanden – sie muss nun noch in die industrielle Anwendung überführt werden. 　　Berichten zufolge wurde die von MCC Coking entwickelte Technologie zur Entschwefelung und -nitratisierung von Kokereien von der Zeitschrift „World Metal Guide“ zu den „zehn wichtigsten technischen Neuigkeiten der Stahlindustrie im Jahr 2015“ gekürt. Sie gilt als ein bedeutender Durchbruch bei der Reduzierung der Schadstoffemissionen in der Kokereibranche. Tatsächlich kann die Entschwefelungs- und Denitrifikationstechnologie von MCC Coke & Refractories nicht nur zur Behandlung von Koksofenanlagen in der Stahlindustrie eingesetzt werden, sondern auch die Anforderungen unabhängiger Kokereien erfüllen. 　　Zheng Wenhua erklärte, dass MCC Jiaonai in Zusammenarbeit mit relevanten Forschungseinrichtungen eine Katalysatorformel entwickelt hat, die spezielle Katalysatormittel (Additive) enthält. Diese Formel ermöglicht es den herkömmlichen Vanadium-Titan-Katalysatoren, bei Temperaturen von 180 °C bis 300 °C in den Abgasen der Kokereien weiterhin aktiv, selektiv und stabil zu bleiben. Zudem sind sie weniger anfällig für Vergiftungen und können effektiv Stickoxide entfernen. 　　“Die von uns entwickelte Anlage ermöglicht eine gemeinsame Entschwefelung, Entstaubung und Denitrifikation der Öfenabgase. Derzeit wird die Reinigung der Rauchgase aus Kokereien in mehreren Projekten wie dem Kokereibetrieb von Baosteel in Zhanjiang sowie dem Kokereibetrieb von Shandong Tiesiong Xinsha durchgeführt, wodurch eine industrielle Umsetzung erreicht wurde. ” Erklärte Professor Yin Hua, ein hochqualifizierter Ingenieur von MCC Coking & Refractories. 　　“Allerdings müssen die oben genannten Unternehmen in den Bereichen Technologisierung und Verbreitung von Erkenntnissen noch mehr Anstrengungen unternehmen, um die Entwicklung der Industrie zur Stickstoffentfernung in Öfen voranzutreiben. ”So sagen Branchenexperten. Hintergrundinformationen: „Eiszeiten“ erfordern politische Anreize für eine gesunde Marktentwicklung. Es wird empfohlen, Umweltsubventionen einzuführen und verschiedene Modelle zur Förderung neuer Technologien zu nutzen. „Einige Unternehmen unterliegen wirtschaftlichem Druck und achten bei Ausschreibungen nicht auf die Qualität, sondern streben nur nach dem niedrigsten Preis – dadurch gelangen viele minderwertige Technologien und Geräte in den Umweltmarkt.“ ” Der Professor und leitende Ingenieur von MCC Coking & Refractory, Yin Hua, stieß kürzlich bei der Markterschließung auf viele solcher Fälle: Bei den zur Schwefel- und Stickstoffentfernung eingesetzten Anlagen einiger kleiner Unternehmen war nicht nur die Technologie unzuverlässig, sondern auch die Ausrüstung von minderer Qualität. Schon nach kurzer Zeit mussten diese Anlagen aufgrund schwerer Korrosion stillgelegt werden – was zu erheblichen Verschwendungen führte. 　　“In den letzten zwei Jahren sind aufgrund der schlechten Entwicklung in den zugehörigen Branchen wie der Stahlindustrie die Gewinnmargen der Koksunternehmen erheblich gesunken. Viele Eigentümer sind zwar bereit, auf den Aufruf einzugehen und Umweltschutzanlagen einzurichten, doch aufgrund großer wirtschaftlicher Belastungen fällt es ihnen schwer, die notwendigen Mittel für die Beseitigung von Schadstoffen aufzubringen. Zudem ist der Bau von Anlagen zur Entschwefelung und -nitratisierung schwierig. ”Fachleute sind der Ansicht. 　　Dazu sagte Yin Hua, dass angesichts der geringen Menge an Nebenprodukten bei der Entschwefelung und -nitratisierung von Kokereien, die Unternehmen der Kohleverarbeitung bei der Einrichtung von Umweltschutzanlagen hohe wirtschaftliche Investitionen tätigen müssen, ohne dabei große Vorteile zu erzielen. Er schlug vor, **von den Praktiken der Energiebranche zu profitieren und eine Politik der Umweltsubventionen einzuführen: Belohnungen statt Strafen, oder eine klare Trennung zwischen Belohnungen und Strafen.** Hilfe den Unternehmen, die wirklich bereit sind, Emissionen zu reduzieren, dabei, die „Eiszeit“ in der Kohleverarbeitungsindustrie zu überstehen, damit mehr Unternehmen auf ausgereifte, effiziente Technologien zurückgreifen können. Gleichzeitig soll dadurch die Marktkraft gestärkt und eine gesunde Marktentwicklung gefördert werden. 　　“Auch Ingenieurbüros sollten verschiedene Kooperationsmodelle anbieten, aus denen der Auftraggeber wählen kann, um bei geringeren Investitionen auf ausgereifte Technologien zuzugreifen. ”Yin Hua erklärte, dass man sich am Beispiel des Desulfurisierungs- und Denitrifizierungsprojekts in Guizhou Qian Gui Tian Neng davon überzeugen kann, wie sehr die örtlichen Behörden eine saubere Produktion der Unternehmen unterstützen. Nach gründlicher Prüfung wurde durch Ausschreibungen SMEC Jiaonai als Dienstleister für das Projekt ausgewählt. Das Projekt wird nach dem EPC-Modell durchgeführt, wodurch nicht nur größere Rabatte auf den Gesamtpreis möglich sind, sondern die Koksindustrie sich auch auf die tägliche Verwaltung konzentrieren kann, ohne während des Bauvorgangs zu viel Energie darauf verwenden zu müssen. Derzeit wird dieses Projekt in vollem Gange gebaut. “Abgesehen vom EPC-Modell ist das EP-Modell – Design und Lieferung – für Eigentümer mit eigenen Baukapazitäten zweifellos die wirtschaftlichere Wahl. ”Yin Hua fügte hinzu, dass neben den oben genannten traditionellen Kooperationsmodellen das in den letzten Jahren entwickelte BOT-Modell (Bau- Betrieb-Übertragung) ebenfalls eine gute Lösung darstellt, um akute Probleme zu bewältigen und den finanziellen Druck auf Auftraggeber und Auftragnehmer zu verringern.