O mercado nacional de remoção de nitrogênio dos fornos de coque precisa urgentemente de avanços tecnológicos – a inovação tecnológica deve gerar benefícios econômicos para as empresas

Thread Content

Este tópico foi editado pela última vez por angryant em 2016-8-2, às 19:30. De acordo com Zheng Wenhua, especialista da Associação Chinesa da Indústria de Coque, atualmente existem mais de 600 fábricas de coque no país. No ano passado, a produção de coque foi de 447,8 milhões de toneladas. Nos últimos anos, a concentração média de NOx nos gases de escape das cozinhas de cokagem nas fábricas nacionais foi de aproximadamente 650 mg/Nm3. Se esses gases de escape atingirem os padrões de emissão de NOx estabelecidos para a indústria de cokeração (500 mg/Nm3 em áreas comuns, e 150 mg/Nm3 em áreas especiais), considerando uma concentração média de 450 mg/Nm3, seria possível reduzir as emissões de NOx em aproximadamente 265 mil toneladas por ano. Isso equivale a 1,9% das emissões totais de óxidos de nitrogênio na indústria do país (de acordo com o “Boletim Estatístico Ambiental Nacional de 2014”, as emissões industriais de óxidos de nitrogênio foram de 14,048 milhões de toneladas). 　　Com base nisso, especialistas estimam que, mantida a capacidade atual de produção, se todos os fornos de coque da indústria de coque fossem equipados com dispositivos de remoção de óxidos de nitrogênio, o valor total do mercado ficaria em torno de 20 bilhões de yuans. 　　No entanto, em termos de tecnologias de governança, o setor ainda apresenta pontos fracos. Entende-se que, com a tecnologia atual, os processos de remoção de poeira e de desulfuração, de forma isolada, já são relativamente maduros e capazes de garantir emissões dentro dos padrões estabelecidos. E a grande maioria dos fornos de cozedura de carvão tem dificuldades em atender aos novos padrões de remoção de óxidos de nitrogênio (NOx). As tecnologias tradicionais de remoção de nitrogênio já não são suficientes para atender às necessidades do mercado. 　　“Atualmente, o setor de cokeração do nosso país possui um grande mercado de remoção de nitrogênio a ser explorado. Para as empresas nacionais de gestão ambiental, isso representa tanto uma oportunidade quanto um desafio. É necessário aumentar os investimentos em pesquisa e desenvolvimento, adquirir tecnologias avançadas, a fim de expandir seu mercado. ”Segundo especialistas do setor. 　　As tecnologias tradicionais não são adequadas; há uma necessidade urgente de desenvolver tecnologias que atendam aos padrões exigidos. As tecnologias tradicionais de remoção de nitrogênio não conseguem satisfazer a demanda do mercado para essa finalidade nos altos-fornos. A temperatura dos gases de escape das cozinhas de coque, antes do processo de remoção de nitrogênio, geralmente fica entre 180°C e 300°C. Essa temperatura é inferior aos requisitos necessários para a remoção de nitrogênio segundo as técnicas tradicionais. Os componentes poluentes presentes nos gases de escape das cozinhas de coque são diferentes dos encontrados na indústria termelétrica a carvão. De acordo com informações obtidas, atualmente, as técnicas de remoção de nitrogênio dos gases de escape na indústria termelétrica a carvão já estão bastante desenvolvidas. As principais técnicas podem ser divididas em três categorias: método seco, método semiseco e método úmido. Entre os processos a seco, estão o método de redução catalítica seletiva (SCR) e o método de redução catalítica não seletiva (SNCR). Entre os processos semidrúos, há o método que utiliza carvão ativado para a remoção de enxofre e nitrogênio. Já entre os processos úmidos, está o método de oxidação com ozônio. 　　No entanto, as práticas de pesquisa no setor indicam que as tecnologias de remoção de nitrogênio mencionadas para a indústria termelétrica baseada em carvão não são suficientes para atender às necessidades do mercado relacionadas à remoção de nitrogênio nos fornos de coque, nem permitem uma remoção eficiente desse elemento nos mesmos. Há principalmente 3 razões. Primeiramente, a temperatura dos gases de escape das cozinhas de coque, antes do processo de remoção de nitrogênio, geralmente fica entre 180°C e 300°C. Já a temperatura dos gases de escape das usinas termelétricas a carvão, antes desse mesmo processo, está entre 300°C e 450°C. A temperatura dos gases de escape das cozinhas de coque não permite que sejam utilizadas as técnicas tradicionais de remoção de nitrogênio, o que acaba dificultando a aplicação dessas tecnologias nesse contexto. 　　Em segundo lugar, a composição dos poluentes presentes nos gases emitidos pelos fornos de coque difere daquela encontrada na indústria de geração de energia a partir de carvão. Nos gases emitidos por essa indústria, há um teor elevado de SO2 e um teor baixo de NOx. Já nos gases emitidos pelos fornos de coque, o teor de NOx é elevado, enquanto o teor de SO2 é baixo. Além disso, esses gases contêm compostos como alcatrão, hidrogênio sulfídrico (H2S), monóxido de carbono, metano e carbono livre. Isso faz com que métodos como o uso de carvão ativado para remoção de enxofre e nitrogênio, que são adequados para condições de gases com alto teor de enxofre e baixo teor de nitrogênio, sejam inadequados para a indústria de coque. 　　Terceiro, é necessário manter uma temperatura interna na chaminé do forno de cozedura de carvão acima de 130°C (na indústria de cozedura de carvão, isso é chamado de “temperatura térmica da chaminé”). Isso permite que a chaminé continue a fornecer condições de pressão estáveis para o processo de cozedura de carvão, mesmo em caso de falhas no ventilador. Dessa forma, não há impacto na produção geral do forno de cozedura de carvão. Por isso, o uso de processos a úmido, nos quais a temperatura dos gases de escape é baixa, é limitado na indústria de cozedura de carvão. 　　“Atualmente, existem mais de 20 empresas no país que desenvolvem tecnologias para a remoção de enxofre e nitrogênio dos gases emitidos pelos fornos de coque. Essas empresas buscam soluções para os problemas enfrentados pelas técnicas tradicionais de remoção de nitrogênio nesse setor, com o objetivo de atender à demanda do mercado e conquistar um espaço maior no mercado de remoção de nitrogênio em fornos de coque. ”Segundo especialistas do setor, algumas empresas são criadas por indústrias de cokeração para lidar com questões relacionadas à gestão dessas indústrias. Outras são empresas terceirizadas especializadas no tratamento dos gases emitidos pelos fornos de cokeração. Cada uma delas tem suas vantagens. 　　Com foco nas empresas, busca-se superar os limites das tecnologias tradicionais de remoção de óxidos de nitrogênio. As empresas colaboram no desenvolvimento de catalisadores auxiliares (aditivos), que, em conjunto com os catalisadores convencionais à base de vanádio e titânio, permitem a remoção de óxidos de nitrogênio a baixas temperaturas nos fornos de coque. Ao mesmo tempo, é possível realizar o tratamento simultâneo dos gases de escape. Está em andamento o desenvolvimento de novos mercados para essas tecnologias. Atualmente, algumas empresas nacionais estão trabalhando para superar os limites das tecnologias tradicionais de remoção de óxidos de nitrogênio no setor de fornos de coque, e já alcançaram avanços em diferentes níveis. ”Zheng Wenhua explicou que algumas empresas estão tentando desenvolver tecnologias de remoção de nitrogênio a baixas temperaturas, adequadas para temperaturas de gases de escape de fornos de coque entre 180°C e 300°C. Por exemplo, a Zhongye Jiaonai (Dalian) Engineering Technology Company desenvolveu a “tecnologia e processo integrado de desulfuração por método seco/semi-seco + remoção de nitrogênio a baixa temperatura + separação térmica de partículas”. A Beijing Shougang International Engineering Technology Company desenvolveu a “tecnologia integrada de remoção de nitrogênio por catálise a baixa temperatura + recuperação de calor residual + desulfuração e remoção de partículas por método úmido”. Já a Chengdu Guohua Environmental Protection Technology Company desenvolveu a “nova técnica de desulfuração por catálise e técnica de remoção de nitrogênio por SCR a baixa temperatura”. 　　“Algumas das tecnologias mencionadas já foram industrializadas, permitindo uma remoção eficiente e estável de óxidos de nitrogênio nos fornos de coque. As empresas responsáveis pelo seu desenvolvimento estão se esforçando para entrar nesse mercado. Alguns entraram na fase de teste em escala intermediária. ”Zheng Wenhua explicou ainda que a tecnologia da Zhongye Jiaonai já foi industrializada. A tecnologia da Beijing Shougang International Engineering Company também passou pelos testes em escala piloto, e a tecnologia desenvolvida pela Chengdu Guohua Environmental Protection Technology Company também já passou por esses testes; agora, resta apenas industrializá-las. 　　Segundo consta, a tecnologia de desulfuração e denitração de altos-fornos, desenvolvida pela MCC Coking & Refractories, foi considerada pela “World Metal Review” como uma das “dez principais inovações tecnológicas da indústria siderúrgica mundial em 2015”. Essa tecnologia representa um avanço significativo no setor de coqueamento. Na verdade, a tecnologia de dessulfuração e denitração da Sinosteel Coking & Refractory pode ser aplicada não apenas no tratamento dos altos-fornos na indústria siderúrgica, mas também para atender às necessidades das fábricas de cokagem independentes. 　　Zheng Wenhua explicou que a CMCC Jiaonai, em parceria com institutos de pesquisa relevantes, desenvolveu uma fórmula de catalisador que contém aditivos especiais. Esse catalisador permite que os catalisadores convencionais à base de vanádio e titânio mantenham sua atividade, seletividade e estabilidade mesmo em temperaturas de 180°C a 300°C nos gases de escape das fornos de coque. Além disso, ele não é facilmente “envenenado” e consegue remover o nitrogênio de maneira eficiente. 　　“O dispositivo que desenvolvemos permite a desulfuração, remoção de poeira e desnitrificação simultâneas dos gases emitidos pelos fornos de coque. Atualmente, a purificação dos gases de escape das coqueiras já foi implementada em vários projetos, como o de coqueificação da Baosteel em Zhanjiang e o da Shandong Tie Xiong Xinsha, o que permitiu sua industrialização. ” Disse Yin Hua, engenheiro sênior de nível professor na MCC Coking & Refractories. 　　“No entanto, as empresas de gestão mencionadas ainda precisam intensificar seus esforços em áreas como a industrialização de tecnologias e a disseminação de resultados, a fim de impulsionar o desenvolvimento do setor de remoção de nitrogênio dos fornos de coque. ”Segundo especialistas do setor. Informações de contexto: “Períodos glaciais” exigem políticas que estimulem um desenvolvimento saudável do mercado. Recomenda-se a implementação de políticas de subsídios ambientais e a promoção de novas tecnologias por meio de diversos métodos. “Algumas empresas, sob pressão econômica, não levam em consideração a qualidade durante o processo de licitação, buscando apenas o menor preço para vencer a concorrência. Isso faz com que muitas tecnologias e equipamentos de baixa qualidade entrem no mercado ambiental.” ” O engenheiro sênior de nível professor da MCC Jiaonai, Yin Hua, encontrou recentemente vários casos desse tipo ao tentar expandir o mercado. Em alguns projetos de remoção de enxofre e nitrogênio realizados por pequenas empresas, não apenas os processos utilizados eram pouco confiáveis, mas também os equipamentos eram de má qualidade. Esses equipamentos precisavam ser substituídos após um curto período de uso, devido à corrosão severa, o que causava um grande desperdício. 　　“Nos últimos dois anos, devido à crise nas indústrias relacionadas, como a siderurgia, as margens de lucro das empresas de cokeração ficaram muito menores do que antes. Muitos proprietários, embora estejam dispostos a atender ao chamado para instalar equipamentos de proteção ambiental, enfrentam grandes pressões econômicas; é difícil obter recursos para tratar as poluições, e a construção de dispositivos de remoção de enxofre e nitrogênio também representa um desafio. ”Os especialistas do setor acreditam. 　　Para isso, Yin Hua afirmou que, considerando que os subprodutos gerados pelo desulfuração e desnitrificação dos fornos de coque são escassos, as empresas de coque enfrentam altos custos econômicos ao construir e operar instalações de proteção ambiental, com resultados pouco significativos. Por isso, sugeriu que se possa adotar uma abordagem semelhante à utilizada no setor elétrico, ou seja, políticas de subsídios ambientais: recompensar em vez de punir, ou seja, estabelecer uma distinção clara entre recompensas e punições. Ajudar as empresas que realmente desejam reduzir suas emissões a superar o “período glacial” do setor de cokeração, permitindo que mais empresas possam utilizar tecnologias maduras e eficientes. Ao mesmo tempo, isso estimula a dinâmica do mercado e orienta seu desenvolvimento saudável. 　　“As empresas de engenharia também devem oferecer diversos modelos de parceria para que o cliente possa escolher, ajudando-o a obter tecnologias consolidadas com menor investimento. ”Yin Hua explicou que, tomando como exemplo o projeto de remoção de enxofre e nitrogênio em Guizhou Qiangui Tianneng, a região dá **muito valor e apoio à produção limpa das empresas. Após várias avaliações, foi escolhida, por meio de licitação, a CMCC Jiaonai como empresa responsável pela execução do projeto. O projeto adota o modelo de contrato de engenharia, fornecimento e construção (EPC), o que não só permite descontos significativos no preço total, mas também permite que as empresas de cokeração se concentrem na gestão diária, sem precisar dedicar muita energia ao processo de construção. Atualmente, este projeto está em plena construção. “Além do modelo de empreitada total (EPC), o modelo de design e fornecimento (EP) é, sem dúvida, uma opção mais econômica para proprietários que possuem capacidade de construção. ”Yin Hua explicou ainda que, além dos modelos de cooperação tradicionais mencionados anteriormente, o modelo BOT (Construção-Operação-Transferência), desenvolvido nos últimos anos, também é uma boa opção para resolver problemas urgentes e aliviar a pressão financeira tanto dos proprietários quanto dos contratantes.