鎂法脫硫何以異軍突起?——訪六合天融總裁朱彤
煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展日新月異，鎂法脫硫技術(shù)以其投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、環(huán)保效益好、可回收副產(chǎn)品和經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，越來越受到人們的關(guān)注。歲末年初，中國環(huán)境報(bào)社舉辦的“2009環(huán)保優(yōu)秀品牌企業(yè)”評(píng)選活動(dòng)揭曉，鎂法脫硫市場的領(lǐng)軍企業(yè)——六合天融(北京)環(huán)保科技有限公司(以下簡稱六合天融)成為獲此殊榮的企業(yè)之一。為此，記者就鎂法脫硫相關(guān)問題采訪了公司總裁朱彤。
鎂法脫硫何以沉睡20多年？
核心技術(shù)掌握和業(yè)績不斷增多，解決了制約工藝發(fā)展的純度低、系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題。
很多人以為，鎂法脫硫技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的新技術(shù)。朱彤介紹說，其實(shí)氧化鎂再生法的脫硫工藝最早由美國開米科基礎(chǔ)公司 (Chemico－Basic)上世紀(jì)60年代開發(fā)成功，70年代后費(fèi)城電力公司(PECO)與United &Construc－tor合作研究氧化鎂再生法脫硫工藝，經(jīng)過幾千小時(shí)的試運(yùn)行之后，在3臺(tái)機(jī)組上(其中兩個(gè)分別為150MW和320MW)投入了全規(guī)模的FGD系統(tǒng)和兩個(gè)氧化鎂再生系統(tǒng)，并于1982年建成并投入運(yùn)行。
那鎂法脫硫?yàn)楹斡隼洌l(fā)展遲緩？因?yàn)，中國的脫硫市場有一個(gè)特點(diǎn)。一個(gè)技術(shù)推廣需要大量的示范工程，包括國內(nèi)、國外的。而在脫硫市場發(fā)展早期，由于中國沒有掌握鎂法脫硫核心技術(shù)，一些技術(shù)上和運(yùn)營中的問題無法解決；而國外受鎂原料等因素的制約，也沒有太多的業(yè)績。比如，日本也有氧化鎂法脫硫工藝，但由于日本的氧化鎂主要靠進(jìn)口，受價(jià)格因素制約較大，在一定程度上制約了這個(gè)技術(shù)的發(fā)展。因此，鎂法技術(shù)在中國受到冷遇也就不意外了。
近些年來，隨著國外工程案例增多，鎂法脫硫逐漸成熟起來，開始受到關(guān)注。據(jù)一份2008年國外氫氧化鎂行業(yè)研究報(bào)告顯示，截至2008年，由日本石川島插磨重工(I H I )，三菱重工和東洋工程公司提供的不同規(guī)模的鎂法煙氣脫硫裝置多達(dá)50余套，還不包括一些其他公司研發(fā)的菱鎂礦脫硫裝置。日本已經(jīng)成為鎂法煙氣脫硫歷史最久、規(guī)模最大、應(yīng)用最廣的國家。在工藝方面，由IHI開發(fā)的鎂法濕法煙氣脫硫工藝經(jīng)過不斷改進(jìn)創(chuàng)新。無論從脫硫效率、除塵效率、運(yùn)行特點(diǎn)以及廢水處理方面均有成效。
朱彤介紹說，目前，國內(nèi)鎂法脫硫市場有六合天融、上海瑞惠、重慶盛尼克、廣州天賜等幾家為代表的企業(yè)。通過與日本、美國、德國等國家脫硫公司的合作，逐步掌握了核心技術(shù)。同時(shí)，隨著鎂法脫硫工程實(shí)踐的不斷增多，鎂法工藝也不斷得到完善。以六和天融為首的這些企業(yè)逐步解決了制約鎂法脫硫工藝發(fā)展的三大問題:脫硫劑的純度低(造成系統(tǒng)堵塞、副產(chǎn)品純度低)；脫硫過程系統(tǒng)不穩(wěn)定(造成脫硫漿液成分復(fù)雜無法制備較好副產(chǎn)品)；脫硫副產(chǎn)品無法處理(造成運(yùn)行成本增加)。“我可以毫不夸張地說，鎂法脫硫(技術(shù))沉睡20多年，現(xiàn)在已經(jīng)開始蘇醒了。”朱彤說。
鎂法脫硫優(yōu)勢何在？
最突出特點(diǎn)是脫硫劑可循環(huán)利用，效益可觀
鎂法脫硫的基本原理是采用菱鎂礦(主要成分為碳酸鎂)經(jīng)過煅燒生成的氧化鎂作為脫硫吸收劑，將氧化鎂通過漿液制備系統(tǒng)制成氫氧化鎂過飽和液，在脫硫吸收塔內(nèi)與煙氣充分接觸，煙氣中的二氧化硫與漿液中的氫氧化鎂進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸鎂，從吸收塔排出的亞硫酸鎂漿液經(jīng)脫水處理后可供綜合利用。由于吸收劑的活性較高，鎂法脫硫采用較小容量的吸收塔和較小容量的漿液循環(huán)泵就可達(dá)到要求的脫硫效率，所以相對減少了設(shè)備的初期投資和運(yùn)行費(fèi)用。
鎂法脫硫最突出的特點(diǎn)是脫硫劑可以循環(huán)利用。采用脫硫副產(chǎn)品亞硫酸鎂制硫酸方案，將亞硫酸鎂煅燒生成二氧化硫和氧化鎂，其中二氧化硫可制成重要的工業(yè)原料硫酸，氧化鎂作為脫硫原料可重復(fù)利用，正常時(shí)每一個(gè)循環(huán)只需要補(bǔ)充10％左右的氧化鎂，這樣，可大大降低氧化鎂的消耗量和脫硫成本，也避免了因副產(chǎn)物拋棄造成的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了氧化鎂的循環(huán)利用。
此外，六合天融還獨(dú)創(chuàng)了湍流發(fā)生裝置。這個(gè)裝置利用獨(dú)特的氣液傳質(zhì)原理，具有優(yōu)化氣流分布和強(qiáng)化氣液傳質(zhì)等多項(xiàng)功能，能保證更高的脫硫效率；同時(shí)這個(gè)裝置具有自清潔功能，不發(fā)生結(jié)垢等現(xiàn)象；脫硫系統(tǒng)操作液氣比低，僅為4～7l/m3，脫硫系統(tǒng)能耗與其他技術(shù)比低17％～25％。
為解決制約鎂法脫硫工藝發(fā)展三大問題，六合天融在脫硫劑應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)化了除雜和熟化工藝，提高了脫硫劑的利用率，還從根本上避免了系統(tǒng)堵塞和結(jié)垢。六合天融還對脫硫過程中重要參數(shù)(p H 值、Cl－濃度、反應(yīng)溫度)進(jìn)行嚴(yán)格控制，并制定一套完備的脫硫工藝參數(shù)控制方案。在鎂法脫硫副產(chǎn)品綜合利用方面，更是有了非常大的突破。六合天融在亞硫酸鎂煅燒方面解決了一系列諸如:煅燒方式、煅燒溫度、煅燒時(shí)間、二氧化硫如何去雜和提濃、氧化鎂如何收集的問題，實(shí)現(xiàn)了脫硫循環(huán)經(jīng)濟(jì)的工藝路線。在制備七水硫酸鎂工藝中六合天融環(huán)保完成了亞硫酸鎂的氧化、硫酸鎂的蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥、包裝等全部流程，制備出純度達(dá)98％以上的七水硫酸鎂。
“2008年的時(shí)候，硫磺價(jià)格在3000元/噸，硫酸價(jià)格在1500元/噸的時(shí)候，我們鎂法脫硫的單位盈利水平在0.2分～0.5分/千瓦時(shí)。而且，石灰石—石膏法的脫硫裝置改造成鎂法脫硫裝置，單位成本僅在70元/千瓦左右，而未來效益可觀。”在談及盈利問題時(shí)，朱彤如是說。
但是，鎂法脫硫并不是一個(gè)包治百病的靈丹妙藥，它也有它的缺點(diǎn)。由于脫硫劑氧化鎂價(jià)格的昂貴，因此，一旦離氧化鎂資源地太遠(yuǎn)，高昂的運(yùn)輸費(fèi)用會(huì)抵消鎂法脫硫帶來的經(jīng)濟(jì)效益。因此，占據(jù)中國80％的鎂資源的山東、遼寧等地?zé)o疑是最佳的地區(qū)。目前，六合天融在山東有多個(gè)建成項(xiàng)目，如濱化熱力有限公司 2×240t/h鍋爐煙氣脫硫工程、華能集團(tuán)山東辛店電廠2×225MW機(jī)組煙氣脫硫工程(2008年國家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)示范工程)、大唐魯北發(fā)電有限公司2×330MW機(jī)組煙氣脫硫工程(鎂法脫硫技術(shù)推廣示范項(xiàng)目)。
表一:鎂基脫硫與鈣基脫硫技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對比表
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假設(shè)燃煤含硫量為0.7％，年運(yùn)行7000小時(shí)，脫硫率95％，電費(fèi)0.55元/度，人工費(fèi)8×2萬元/人·年，水費(fèi)1.5元/立方米，石灰石200元/噸，輕燒氧化鎂(純度約85％)380元/噸。脫硫產(chǎn)石膏銷售價(jià)40元/噸，產(chǎn)硫酸鎂售價(jià) 340元/噸，硫酸售價(jià)350元/噸。計(jì)算鎂基脫硫同鈣基脫硫的年運(yùn)行費(fèi)用。
表二:運(yùn)行費(fèi)用及效益對比表
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