Thị trường khử nitơ từ lò nung than trong nước cần được cải tiến về mặt công nghệ – Sự đổi mới công nghệ sẽ giúp các doanh nghiệp tạo ra lợi ích kinh tế

Thread Content

Bài viết này cuối cùng được chỉnh sửa bởi angryant vào ngày 2016-8-2 lúc 19:30. Theo ông Zheng Wenhua, chuyên gia hàng đầu thuộc Hiệp hội Công nghiệp Luyện than của Trung Quốc, hiện nay cả nước có hơn 600 nhà máy luyện than; sản lượng than cốc năm ngoái là 447,8 triệu tấn. Trong những năm gần đây, nồng độ trung bình của khí thải từ lò nung than trong các nhà máy luyện than trong nước vào khoảng 650mg/Nm3. Nếu lượng khí thải này đạt được tiêu chuẩn phát thải NOx trong ngành luyện than (ở các khu vực bình thường là 500 mg/Nm3, còn ở các khu vực đặc biệt là 150 mg/Nm3), thì với nồng độ trung bình 450 mg/Nm3, mỗi năm có thể giảm được khoảng 265.000 tấn NOx. Con số này tương đương với 1,9% tổng lượng khí thải nitơ oxit từ các ngành công nghiệp trên toàn quốc (theo Báo cáo Thống kê Môi trường Quốc gia năm 2014, lượng khí thải nitơ oxit từ các ngành công nghiệp là 14.048.000 tấn). 　　Dựa trên điều này, một số chuyên gia dự đoán rằng, nếu tất cả các lò luyện than trong ngành luyện than đều được trang bị thiết bị khử nitơ, thì tổng giá trị thị trường sẽ vào khoảng 20 tỷ nhân dân tệ. 　　Tuy nhiên, về mặt công nghệ quản lý, ngành hiện vẫn còn những điểm yếu. Theo tìm hiểu, với công nghệ hiện tại, các kỹ thuật xử lý bụi và kỹ thuật khử lưu huỳnh riêng biệt đã khá trưởng thành, có thể giúp đảm bảo mức phát thải tuân thủ tiêu chuẩn. Và phần lớn các lò luyện than đều gặp khó khăn trong việc đáp ứng các tiêu chuẩn mới về việc loại bỏ khí oxit nitơ (NOx); các công nghệ xử lý khí thải truyền thống đã không còn đủ khả năng để đáp ứng nhu cầu thị trường nữa. 　　“Hiện nay, ngành luyện cốc của nước ta còn có một thị trường lớn về công nghệ khử nitơ chưa được khai thác. Đối với các công ty chuyên xử lý vấn đề môi trường trong nước, đây vừa là cơ hội, vừa là thách thức. Họ cần tăng cường đầu tư vào nghiên cứu và phát triển, nắm vững những công nghệ tiên tiến, để có thể mở rộng thị trường của mình. ”Các chuyên gia trong ngành cho biết. 　　Các công nghệ truyền thống không thể được áp dụng; cần khẩn trương phát triển những công nghệ đáp ứng tiêu chuẩn yêu cầu. Các công nghệ khử nitơ truyền thống không thể đáp ứng nhu cầu của thị trường trong lĩnh vực khử nitơ từ lò luyện than. Nhiệt độ của khí thải từ lò nung than trước khi được xử lý để loại bỏ nitơ oxit thường nằm trong khoảng 180°C–300°C. Con số này thấp hơn so với yêu cầu nhiệt độ cần thiết trong các phương pháp xử lý truyền thống. Thành phần các chất gây ô nhiễm trong khí thải từ lò nung than cũng khác với khí thải từ ngành điện than. Theo thông tin mà phóng viên thu thập được, hiện tại công nghệ xử lý khí thải trong ngành điện than đã khá hoàn thiện. Các phương pháp xử lý chủ yếu có thể được chia thành 3 loại: phương pháp khô, phương pháp bán khô và phương pháp ướt. Trong đó, các quy trình khô bao gồm phương pháp khử khí bằng xúc tác có chọn lọc (SCR), phương pháp khử khí bằng xúc tác không có chọn lọc (SNCR), v.v. Các quy trình bán khô bao gồm phương pháp kết hợp sử dụng than hoạt tính để loại bỏ lưu huỳnh và nitơ oxit, v.v. Còn các quy trình ướt thì bao gồm phương pháp oxy hóa bằng ozone, v.v. 　　Tuy nhiên, các nghiên cứu và thực tiễn trong ngành cho thấy rằng các công nghệ khử nitơ như vậy không thể đáp ứng nhu cầu của ngành luyện than trong việc khử nitơ; chúng cũng không giúp ích gì trong việc khử nitơ một cách hiệu quả từ các lò luyện than. Chủ yếu có 3 lý do. Đầu tiên, nhiệt độ của khí thải từ lò nung than trước khi được xử lý để loại bỏ nitơ oxit thường dao động trong khoảng 180°C–300°C. Còn đối với khí thải từ nhà máy điện chạy bằng than, nhiệt độ trước khi xử lý là 300°C–450°C. Nhiệt độ trong ống khí thải của lò nung than không thể phù hợp với các điều kiện nhiệt độ trong quy trình xử lý truyền thống, điều này gây cản trở việc áp dụng một số công nghệ nhất định trong việc xử lý khí thải từ lò nung than. 　　Thứ hai, thành phần các chất gây ô nhiễm trong khí thải từ lò nung than khác với khí thải từ ngành điện than. Trong khí thải của ngành điện than, hàm lượng SO2 cao còn hàm lượng NOx thì thấp; ngược lại, trong khí thải từ lò nung than, hàm lượng NOx cao còn hàm lượng SO2 thì thấp. Ngoài ra, khí thải này còn chứa các chất như nhựa đường, hydro sunfua (H2S), khí carbon monoxide, methane, và than tự do. Điều này khiến cho các phương pháp xử lý khí thải như sử dụng than hoạt tính để loại bỏ lưu huỳnh và nitơ – vốn phù hợp với điều kiện khí thải có hàm lượng lưu huỳnh cao và nitơ thấp – trở nên khó áp dụng trong ngành luyện than. 　　Thứ ba, nhiệt độ bên trong ống khói của lò cốc phải duy trì ở mức trên 130°C (trong ngành luyện than, điều này được gọi là trạng thái “sẵn sàng về mặt nhiệt độ của ống khói”). Khi quạt thông gió gặp sự cố, ống khói vẫn có thể tạo ra áp suất ổn định cần thiết cho quy trình luyện than, nhờ đó không ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất của toàn bộ lò cốc. Do đó, phương pháp xử lý khí thải bằng phương pháp ướt, với nhiệt độ khí thải quá thấp, bị hạn chế trong việc ứng dụng trong ngành luyện than. 　　“Hiện nay, có hơn 20 doanh nghiệp trong nước đang nghiên cứu và phát triển công nghệ khử lưu huỳnh và nitơ từ khí thải của lò luyện than. Những doanh nghiệp này tập trung giải quyết các vấn đề mà công nghệ khử nitơ truyền thống gặp phải trong ngành lò luyện than, nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường và giành lấy càng nhiều cơ hội kinh doanh trong lĩnh vực này càng tốt. ”Theo các chuyên gia trong ngành, có những doanh nghiệp được thành lập nhằm mục đích xử lý khí thải từ các nhà máy luyện than; còn có những công ty thứ ba chuyên về việc xử lý khí thải này. Mỗi loại doanh nghiệp đều có ưu điểm riêng của mình. 　　Lấy doanh nghiệp làm trung tâm, phá vỡ những rào cản của công nghệ khử nitơ truyền thống. Các doanh nghiệp đã hợp tác nghiên cứu và phát triển các chất xúc tác phụ (chất phụ gia), kết hợp với các chất xúc tác vanadi-titanium thông thường để thực hiện việc khử nitơ ở nhiệt độ thấp trong lò luyện than. Đồng thời, họ cũng tìm cách xử lý khí thải một cách hiệu quả hơn. Hiện nay, một số doanh nghiệp trong nước đang nỗ lực giải quyết những vấn đề liên quan đến công nghệ khử nitơ truyền thống trong ngành lò luyện than, và đã đạt được những bước tiến nhất định. ”Zheng Wenhua cho biết, một số doanh nghiệp đang cố gắng nghiên cứu và phát triển công nghệ khử nitơ ở nhiệt độ thấp, phù hợp với nhiệt độ khí thải từ lò nung than trong khoảng 180°C–300°C. Ví dụ, công ty Công nghệ Kỹ thuật Zhongye Jiaonai (Dalian) đã phát triển “công nghệ tích hợp khử lưu huỳnh bằng phương pháp khô/bán khô + khử nitơ và loại bỏ bụi ở nhiệt độ thấp”. Công ty Công nghệ Kỹ thuật Shougang International của Bắc Kinh lại phát triển “công nghệ tích hợp khử nitơ bằng phương pháp xúc tác ở nhiệt độ thấp + tái sử dụng nhiệt thải + khử lưu huỳnh và loại bụi bằng phương pháp ướt”. Còn công ty Công nghệ Môi trường Guohua của Thành Đô thì phát triển “công nghệ khử lưu huỳnh bằng phương pháp xúc tác mới cùng công nghệ khử nitơ bằng phương pháp SCR ở nhiệt độ thấp”. 　　“Một số công nghệ kỹ thuật nêu trên đã được ứng dụng trong sản xuất công nghiệp, giúp việc loại bỏ khí nitơ oxit từ lò luyện than diễn ra một cách hiệu quả và ổn định. Các doanh nghiệp nghiên cứu phát triển đang tích cực mở rộng thị trường cho những công nghệ này. Một số đã bước vào giai đoạn thử nghiệm quy mô trung bình. ”Zheng Wenhua tiếp tục giải thích rằng, công nghệ của Zhongye Jiaonai đã được đưa vào ứng dụng thực tế. Công nghệ của Beijing Shougang International Engineering Company cũng đã vượt qua các bước thử nghiệm trên quy mô nhỏ; công nghệ do Chengdu Guohua Environmental Protection Technology Company phát triển cũng đã vượt qua các bước thử nghiệm tương tự, chỉ còn chờ được đưa vào ứng dụng thực tế mà thôi. 　　Theo thông tin được biết, công nghệ khử lưu huỳnh và khử nitơ trong lò luyện than do Trung tâm Nghiên cứu Zhongye Jiaonai phát triển đã được tờ “World Metal Guide” xếp vào danh sách “10 thành tựu công nghệ nổi bật trong ngành thép thế giới năm 2015”. Công nghệ này được coi là bước đột phá quan trọng trong việc giảm lượng khí thải độc hại trong ngành luyện than. Thực tế, công nghệ khử lưu huỳnh và khử nitơ của Zhongye Jiaonai không chỉ có thể được ứng dụng trong việc xử lý các lò luyện gang trong ngành thép, mà còn có thể đáp ứng nhu cầu của các nhà máy luyện than độc lập. 　　Theo ông Zheng Wenhua, CMCC Jiaonai đã hợp tác với các cơ quan nghiên cứu liên quan để phát triển một công thức chất xúc tác chứa các chất xúc tác phụ đặc biệt. Công thức này giúp cho các chất xúc tác loại vanadi-titanium thông thường vẫn duy trì được tính hoạt động, tính chọn lọc và tính ổn định ngay cả trong điều kiện nhiệt độ khí thải từ lò luyện than từ 180°C đến 300°C. Nhờ đó, các chất xúc tác này không dễ bị “nhiễm độc” và có thể thực hiện quá trình khử nitơ một cách hiệu quả. 　　“Thiết bị do chúng tôi phát triển đã giúp loại bỏ lưu huỳnh, bụi và nitơ oxit từ khí thải của lò luyện than một cách hiệu quả. Hiện nay, việc xử lý khí thải từ lò nung than đã được triển khai tại nhiều dự án như nhà máy luyện gang thép Zhanjiang của Baosteel, nhà máy luyện than Xinsha của Shandong TieXiong, qua đó giúp quá trình này được thực hiện một cách công nghiệp hóa. ” Giáo sư, kỹ sư cấp cao của Trungyě Jiāonài, ông Yin Hua, đã giải thích như vậy. 　　“Tuy nhiên, các doanh nghiệp quản lý nêu trên vẫn cần nỗ lực nhiều hơn trong việc ứng dụng công nghệ vào thực tiễn và quảng bá các thành tựu đạt được, nhằm thúc đẩy sự phát triển của ngành xử lý khí thải từ lò luyện than. ”Các chuyên gia trong ngành cho biết. Thông tin nền: “Kỷ băng hà” đòi hỏi phải có các chính sách nhằm thúc đẩy sự phát triển lành mạnh của thị trường. Nên áp dụng các chính sách trợ cấp vì môi trường, đồng thời khuyến khích việc sử dụng các công nghệ mới thông qua nhiều hình thức khác nhau. Một số doanh nghiệp, do áp lực kinh tế, không quan tâm đến chất lượng sản phẩm, mà chỉ tìm cách trúng thầu với mức giá thấp nhất. Điều này khiến cho nhiều công nghệ và thiết bị kém chất lượng được đưa vào thị trường liên quan đến môi trường. ” Giáo sư, kỹ sư cấp cao Yin Hua thuộc công ty Zhongye Jiaonai gần đây đã gặp phải nhiều trường hợp tương tự trong quá trình mở rộng thị trường. Các dự án xử lý khí thải của một số công ty nhỏ không chỉ có quy trình vận hành không đáng tin cậy, mà thiết bị sử dụng cũng được chế tạo một cách sơ sài. Chỉ sau một thời gian ngắn hoạt động, các thiết bị này đã bị hư hại nghiêm trọng do ăn mòn, dẫn đến sự lãng phí lớn. 　　“Trong hai năm gần đây, do ảnh hưởng từ tình trạng suy thoái của các ngành liên quan như ngành thép, tỷ suất lợi nhuận của các doanh nghiệp chuyên sản xuất than cốc đã giảm mạnh so với trước đây. Nhiều chủ sở hữu tuy sẵn lòng đáp ứng lời kêu gọi để lắp đặt các thiết bị bảo vệ môi trường, nhưng do áp lực tài chính quá lớn, họ gặp khó khăn trong việc tìm kiếm nguồn vốn để xử lý ô nhiễm; việc lắp đặt các thiết bị khử lưu huỳnh và nitơ cũng rất khó thực hiện. ”Các chuyên gia trong ngành cho rằng. 　　Vì lý do này, ông Yin Hua cho rằng, xét thấy lượng chất thải phát sinh từ quá trình tách lưu huỳnh và nitơ trong lò nung than khá ít, nên các doanh nghiệp chuyên về lĩnh vực này sẽ phải đầu tư nhiều về mặt tài chính để xây dựng các cơ sở bảo vệ môi trường, trong khi hiệu quả thu được lại không cao. Do đó, ông đề nghị nên áp dụng các chính sách trợ cấp môi trường tương tự như những gì được áp dụng trong ngành điện: dùng phần thưởng thay vì hình phạt, hoặc có chính sách phân biệt rõ ràng giữa phần thưởng và hình phạt. Giúp những doanh nghiệp thực sự có ý chí giảm phát thải vượt qua “kỷ nguyên băng giá” trong ngành luyện than, để nhiều doanh nghiệp hơn có thể sử dụng các công nghệ hiệu quả và đã được kiểm chứng. Đồng thời, điều này cũng góp phần kích thích sức sống của thị trường, thúc đẩy sự phát triển lành mạnh của nó. 　　“Các công ty kỹ thuật cũng nên cung cấp nhiều mô hình hợp tác khác nhau để chủ đầu tư lựa chọn, giúp họ có được công nghệ đã được kiểm chứng mà vẫn giảm được chi phí đầu tư. ”Ông Yin Hua cho biết, lấy dự án xử lý khí thải sulfur và nitơ tại Quý Châu làm ví dụ, chính quyền địa phương rất quan tâm và hỗ trợ các doanh nghiệp trong việc sản xuất sạch. Sau khi tiến hành nhiều cuộc khảo sát, họ đã chọn công ty Zhongye Jiaonai làm nhà cung cấp dịch vụ cho dự án này thông qua phương thức đấu thầu. Dự án áp dụng mô hình EPC, không chỉ giúp giảm chi phí tổng thể mà còn giúp các doanh nghiệp luyện than tập trung vào công tác quản lý hàng ngày, mà không cần phải bận tâm quá nhiều đến các khâu xây dựng. Hiện tại, dự án này đang được triển khai một cách tích cực. “Ngoài mô hình EPC, mô hình thiết kế – cung cấp vật tư (EP) chắc chắn là lựa chọn tiết kiệm chi phí hơn đối với những chủ đầu tư có khả năng tự thực hiện công việc xây dựng. ”Yin Hua tiếp tục giải thích rằng, bên cạnh các mô hình hợp tác truyền thống kể trên, mô hình BOT (Xây dựng – Vận hành – Chuyển giao) – vốn được phát triển trong những năm gần đây – cũng là một giải pháp hiệu quả để giải quyết những khó khăn cấp bách, đồng thời giảm bớt gánh nặng tài chính cho cả chủ đầu tư lẫn nhà thầu.