1、江苏万德电力环保有限公司 SCR 催化剂生产项目可行性研究报告第 1页/共 42页SCR 催化剂生产项目可行性研究报告第一章 项目背景1.1 国家相关环境政策背景：氮氧化物的控制是国家经济可持续发展和环境保护的紧迫客观要求，脱硝行业的发展将得到国家相关政策法规的有力支持。在国家环境保护“十一五”科技发展规划中，电力行业脱硝被列入新型工业化过程中重点解决的环境科技问题，氮氧化物（NO X）的控制技术和对策则被列入区域大气污染物控制重点解决的环境科技问题。在 2005年 12月 3日国务院的国务院关于落实科技发展观加强环境保护的决定中规定“不欠新帐，多还旧帐，严格控制污染物排放总量。所有新建、扩建
2、和改建项目必须符合环保要求，做到增产不增污，努力实现增产减污，积极解决历史遗留的环境问题。 ”催化剂的生产属于环保产业，在对环保产业的发展上，国家给予了积极鼓励的扶持政策。在国家环境保护“十一五”科技发展规划中， “鼓励企业自主开展和国际科技合作的科技发展计划项目”,国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定中指示“积极发展环保产业” ， “重点发展具有自主知识产权的重要环保技术装备和基础装备，在立足自主研发的基础上，通过引进消化吸收，努力掌握环保核心技术和关键技术” 。 “推动环境科技进步” ， “组织对污水深度处理、燃煤电厂脱硫脱硝、洁净煤、汽车尾气净化等重点难点技术的攻关，加强高新技术在
3、环保领域的应用” 。这些政策给环保产业创造了宽松的发展环境并指明了环保产业的发展方向，同时对如何建立催化剂生产线具有一定的指导作用。1.2 项目实施的必要性：对催化剂的需求源自氮氧化物的控制需求。我国火电厂氮氧化物的排放控制刚刚处于起步阶段，随着国家标准的逐渐变严，越来越多的火电厂将面临着必须脱硝的严峻任务。1.2.1 氮氧化物控制的必要性：氮氧化物对人体健康和环境都有很大的危害。对人体的直接危害最大的是江苏万德电力环保有限公司 SCR 催化剂生产项目可行性研究报告第 2页/共 42页NO2，它能破坏呼吸系统，引起支气管炎和肺气肿。对环境的危害主要是能够形成“光化学烟雾” ，从而对生态系统造成
4、损害并对人体健康造成间接损害，此外氮氧化物也是造成酸雨污染的主要物质之一，因此必须对氮氧化物的排放进行控制。1.2.2 我国氮氧化物排放现状及未来发展趋势：我国氮氧化物的排放量呈逐年增加的趋势，表 1-1列出了近年来中国 NOX的排放量情况，其中 2003年中国 NOX排放量已超过 1600万吨，随着我国的能源消耗量不断增长，NO X的排放量也将随之持续增加。以 2000年为基准期，如不采取控制措施，对我国未来的 NOX的排放量进行预测，据预测到 2020年我国的 NOX排放量将达到 3463-3514万吨之间，由此可见，我国今后 NOX的控制任务将十分严峻。表 1-1近年来中国 NOX的排放
5、量年份 1998 1999 2000 2001 2002氮氧化物排放量(百万吨) 3.6 4.0 4.7 5.0 8.4年份 2003 2004 2005 2006 2007氮氧化物排放量(百万吨) 16 18 20 22 24我国目前氮氧化物的排放来自汽车、锅炉燃烧、工业生产等多方面。其中2003年的统计数据表明，火电厂已成为 NOX排放的最大污染源，约占排放总量的 39.6%。不同的燃料对 NOX排放量的贡献不同，在各种燃料中，燃煤是 NOX产生的最大来源，占各种燃料对 NOX排放总量的 66.9%.据预测，到 2030年煤炭对氮氧化物排放的贡献在燃料中所占的比例依然很重，见表 1-2。表
6、 1-2煤炭对氮氧化物排放贡献率时间 2000 2010 2020 2030煤炭对氮氧化物排放率贡献(%) 62.8 61.1 58.4 56.61.2.3 我国氮氧化物排放控制标准的制定情况：我国的氮氧化物排放控制标准经历了一个从无到有、逐渐严格的一个过程。2000年 4月 29日第九届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议修订通过的中华人民共和国大气污染防治法于 2000年 9月 1日起施行。其中第三十条江苏万德电力环保有限公司 SCR 催化剂生产项目可行性研究报告第 3页/共 42页明确规定“企业应当对燃料燃烧过程中产生的氮氧化物采取控制措施” 。第十三条规定“向大气排放污染物的，其污染
7、物排放浓度不得超过国家和地方规定的排放标准” 。2003年 12月 23日发布 2004年 01月 01日实施的火电厂大气污染物排放标准 （GB13223-2003）中对火力发电锅炉氮氧化物最高允许排放浓度规定如表1-3所示：表 1-3火力发电锅炉氮氧化物最高允许排放浓度时段 第 1时段 第 2时段 第 3时段实施时间 2005年 1月 1日 2005年 1月 1日 2004年 1月 1日Vdaf20%1100 650450标准中对氮氧化物的排放有了明确的控制指标，并且规定第三时段火力发电锅炉须预留烟气脱除氮氧化物装置空间。北京市在控制污染方面一直走在全国前列，2002 年北京市环境保护局颁布
8、的锅炉污染物综合排放标准 （DB11/139-2002）中对燃煤锅炉中氮氧化物的排放限定规定为 250-300mg/Nm3，目前正准备进一步提高标准。同脱硫一样，北京市在脱硝方面的指标预示着全国污染控制指标的方向，伴随着脱硫治理工作的逐步完善，不久的将来，我国氮氧化物的控制指标和技术方面也将跟上硫氧化物控制的步伐。1.2.4 我国火电企业氮氧化物的控制现状：氮氧化物的控制主要是指对汽车、锅炉和工业生产排放出的 NOX的控制。目前汽车尾气的排放已得到有效的控制，而锅炉、工业生产排放出的 NOX绝大部分没有进行治理。部分锅炉采取低氮燃烧技术来减轻氮氧化物的排放，但仍不能满足较高的标准要求，表 1-
9、4和表 1-5列出了不同类型锅炉氮氧化物的排放浓度，作为国民经济的基础工业随着国民经济的发展，电力工业规模不断增大，火电机组装机仅有极少部分已经配置和即将配置脱硝装置，大量的原有机组和新建机组都面临着进行脱硝的局面。表 1-4我国大型四角切圆燃煤锅炉 NOX排放浓度江苏万德电力环保有限公司 SCR 催化剂生产项目可行性研究报告第 4页/共 42页电厂 机组容量/MW 煤种 低 NOX措施 NOX排放(6%O2)/mg/m3外高桥电厂 300 烟煤 WR燃烧器，OFA 分级 407-590妈湾电厂 300 烟煤 WR燃烧器，OFA 分级，部分二次风偏置 530-616哈三电厂 600 烟煤 WR
10、燃烧器，两层 OFA 655石洞口电厂 600 烟煤 WR燃烧器，OFA 分级 630黄台电厂 300 贫煤 PM燃烧器，OFA 742-920华鲁电厂 300 贫煤 WR燃烧器，OFA 分级，部分二次风偏置 787-918汉川电厂 300 贫煤 R燃烧器，OFA 分级 809-904阳罗电厂 300 贫煤 R燃烧器，OFA 分级 809-904表 1-5我国 W型火焰炉 NOX排放浓度电厂 机组容量/MW 煤种 低 NOX措施NOX排放(6%O2)/mg/m3上安电厂 2350贫、烟煤混合(Vdaf16.72%)PAX燃烧器(双调风漩流一次风交换和前后分级风)1490华能岳阳电厂 2362贫
11、、烟煤混合(Vdaf10%)旋风浓缩器的直流缝隙式燃烧器，前后墙有分级风1540珞璜电厂 2360 贫煤(V daf14.27%) 前后墙有分级风 920鄂州电厂 2300 贫煤(V daf11%)FW型燃烧器前后墙送风 1590江苏万德电力环保有限公司 SCR 催化剂生产项目可行性研究报告第 5页/共 42页第二章 行业发展现状2.1行业发展现状：2.1.1 世界上脱硝催化剂生产工艺的发展历程人类活动排入大气中的 NOX中，90%以上生产于各种燃料燃烧过程。NO X虽有多种，但从燃烧系统中排出的主要是 NO1和 NO2。根据美国统计，大约 50%以上的 NOX来自固体燃烧源，其余的来自汽车尾
12、气。但直至六十年代末期才把 NOX作为火电锅炉排烟中有害成分予以重视。选择性催化还原反应（SCR）技术因是目前工业上应用最广的一种脱硝技术（3P143） ，最早是在 1950年由美国人 Eegelhard公司首先提出来并申请专利,到 1972年在日本正式研究和开发并于 1978年实现工业化。也是目前我国主要使用的烟气脱硝技术。其主要反应如下: 4NH3+4NO+O24N 2+6H2O (1)8NH3+6NO+O27N 2+12H2O (2)2NH3+NO+NO2N 2+3H2O (3)在 SCR工艺系统中,催化剂是重要组成部分,它的性能直接影响到 SCR系统的整体脱硝效果,催化剂也是整个工艺设
13、备中成本最高的一部分。因此催化剂的生产设备对 SCR系统至关重要。德国于 20世纪 80年代中叶引进了 SCR技术,目前装备 SCR的装机容量已超过 60000MW，且 50 MW以上的机组都配置了 SCR系统；美国于 1990年也采用了SCR技术对电厂进行脱硝处理。Babcock-Hitachi公司于 1960年依靠自身技术开发了 TiO2催化剂，并于1970年开始投入商业化运作。我国于 2000年在华阳后石电厂第一次采用 SCR技术进行脱硝。日本在 1970年开始要求锅炉配备 SCR设备，欧洲国家如德国在 1980年实施 NOX控制法规，美国则在 1990年通过了洁净空气法案修正案并推动了
14、 SCR技江苏万德电力环保有限公司 SCR 催化剂生产项目可行性研究报告第 6页/共 42页术在美国的应用。2.1.2 国际上同类行业产品生产状况：2.1.2.1 概述：目前国际上主要的催化剂生产厂家有日本 Babcock-Hitachi公司、日本三菱重工、德国 ARGILLOM公司、美国 Corning公司、丹麦哈德尔托普索公司等（见表 2-1） 。日本是生产 SCR催化剂最早的国家，美国康宁公司于 1989年引进日本三菱重工技术。表 2-1 国际上主要催化剂生产厂家厂商名称 Babcock-Hitachi 三菱重工 Corning Envirotherm GmbH(KWH) Topsoe
15、Ceram 日立造 船 HK国家 日本 日本 美国 德国 丹麦 奥地利 韩国催化剂产品类型 平板式 蜂窝式 蜂窝式 蜂窝式 平板式 蜂窝式市场第一套装置1975关西EPCO/Kaiman，450MW19701995（对燃煤机组而言）1986催化剂生产能力10000立方米/年20000立方米/年业绩情况超过 580套，其中燃煤电站机组应用居世界第一，总量超过 8万 MW500多套876套（总计） 462.1.2.2 主要生产厂家概况：（一)康明泰克公司（Cormetech）：康明泰克公司是康宁公司（Corning）和三菱公司（Mitsibushi）50：50 的合资企业，创立于 1989年，在北
16、卡洛莱纳州和田纳西州设有生产基地，厂区面积约 20000m2。（二）日立公司：株式会社日立制作所成立于 1910年，资本金为 2820亿日元，集团人数为347424人，1953 年成立巴布科克日立公司，1994 年在中国设立日立（中国）有限公司。该公司于 1960年依靠自身技术开发了 TiO2催化剂，并于 1970年开始商业化运作。（三）触媒化成：江苏万德电力环保有限公司 SCR 催化剂生产项目可行性研究报告第 7页/共 42页触媒化成工业株式会社（CATALYSTS & CHEMICALS IND. CO., LTD）简称CCIC，成立于 1958年，注册资本金为 8亿日元，拥有职工约 40
17、0名，其中三分之一是技术研究员。触媒化成的催化剂为蜂窝式催化剂，是基于三菱化成（现在的三菱化学）的专利技术进行的工业化生产，该催化剂于 1976年在日本首次投入市场。（四）托普索公司（Haldor Topsoe）：托普索公司创立于 1940年，拥有自主研发的波纹板式催化剂技术及工艺。现有三条生产线，其中美国两条，丹麦一条。公司共有 1700人。2.1.3 国内同类行业产品生产状况：对用于燃煤电厂烟气脱硝的催化剂，国内目前已有多家厂商试图投入商业化生产。2009年度，国内具备生产催化剂的能力如下表：（表 2-2）厂家 江苏龙源 福建大拇指 凯特瑞 浙江瑞基 重庆中电投 合计投产时间 2008.1
18、2 2009.06 2008.12 2009.07 2010.02实际生产 3000 2000 5000 2000 0 10000m309年底实际需求 25000m309年底进口需求 15000m3江苏万德电力环保有限公司 SCR 催化剂生产项目可行性研究报告第 8页/共 42页第三章 产品市场供需情况3.1 国内催化剂市场的需求情况：2009年我国燃煤电厂的总装机容量已约为 6.57亿千瓦，国家环保总局统计数据显示，2004 年我国燃煤锅炉 NOX排放量为 665.7万吨，预计到 2010年，该值将达到 850万吨左右，在这样巨大的排放量下，已投入脱硝运行和正在实施脱硝项目的电厂微乎其微，随
19、着国家对环境保护和可持续发展的重视，脱硝方面的环境法规、标准将越来越严，因此脱硝行业面临着一个巨大发展潜力的市场，相应地催化剂生产也面临着一个良好的前景。根据对国内已建成项目、实施中项目、拟建项目的调查统计结果，可以推算出国内催化剂市场的需求情况，见表 3-1。中国火力发电厂脱硝催化剂需求总量及市场分析一览表（表 3-1）09 年底装机容量及催化剂总需求量 现有脱硝装置 未安装脱硝装置序号 投资人 装机容量(kw)催化剂(m3)装机容量 (kw)催化剂(m3)装机容量 (kw)催化剂(m3)投资人是否有催化剂生产厂及其产能1 国电集团 9000 万 90000 1200 万 12000 780
20、0 万 78000 江苏龙源催化剂有限公司 6000m3/年2 华电集团 8500 万 85000 800 万 8000 7700 万 77000 无3 中电投 集团 7000 万 70000 600 万 6000 6400 万 64000 重庆远达催化剂有限公司 6000m3/年4 大唐集团 13000 万 130000 1000 万 10000 12000 万 120000 无5 华能集团 13000 万 130000 1000 万 10000 12000 万 120000 无6 国华电力 3000 万 30000 500 万 5000 2500 万 25000 无7 华润电力 1200
21、万 12000 300 万 3000 900 万 9000 无8 地方投资电厂 7000 万 70000 400 万 4000 6600 万 66000 无9 大型企业自备电厂 4500 万 40000 300 万 3000 4200 万 42000 无65700 万 65.7 万 6100 万 6.1 万 6.01 亿 60.1 万 无由表 3-1 可以看出，截止到 2009 年底中国火力发电厂总装机容量为 6.57 亿江苏万德电力环保有限公司 SCR 催化剂生产项目可行性研究报告第 9页/共 42页生产厂家年度KW，如果都上脱硝装置则须各类催化剂约 65.7 万 m3，已安装脱硝装置的约6
22、100 万 KW，使用各类催化剂约 6.1 万 m3，由此可以看出，中国火力发电厂到该年度止，约有 6.01 亿 KW 机组未安装脱硝装置，所需脱硝催化剂缺口约 60.1万 m3，况且中国还有近 10000 万 KW 的火力发电厂正在建设和等待建设，对催化剂的需求还在递增。3.2 未来三年（2010-2012 年）中国国内催化剂最大产能预测（表 3-2）江苏龙源东方凯瑞特福建大拇指重庆中电投浙江瑞基江苏峰业山东三融可能出现的厂家（一）可能出现的厂家（二）计（m 3）2010 5000 6000 6000 7000 3000 500 500 0 0 280002011 6000 6000 600
23、0 7000 3000 6000 3000 500 0 375002012 7000 7000 7000 7000 4000 10000 4000 1000 500 47500计 18000 19000 19000 21000 10000 16500 7500 1500 500由表 3-2 可以看出中国国内脱硝催化剂产能为：2010 年为 28000m3，2011年为 37500 m3，2012 年为 47500 m3。3.3 未来 10 年（2010-2019 年）中国国内火力发电厂脱硝催化剂市场需求量预测（表 3-3）由表 3-3 分析可以看出：、由于脱硝催化剂是火力发电厂生产过程中的易耗
24、品，使用周期仅为16000-24000 小时，即约随机组运行 2-3 年必须更换。由于到 2012 年底中国的火电装机容量将达到 8 亿 KW，所需脱硝催化剂总量约为 70 万 m3，如果按三年寿命推算，每年催化剂更换量将达到 26.67 万 m3；如果按照保守的用量，按四年寿命推算，每年催化剂更换量为 20 万 m3，况且此推算必须建立在中国火力发电02468101214162009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019催 化 剂 (万 m3)江苏万德电力环保有限公司 SCR 催化剂生产项目可行性研究报告第 10页/共 42页厂必
25、须燃用优质煤种的基础上，而这是根本不可能的。、中国火力发电厂烟气脱硫催化剂的市场需求量将在 2012 年间突破 10万 m3，而该年度因国内最大产能只有约 4.5 万 m3，缺口达 5.5 万 m3，中国火力发电厂烟气脱硫催化剂的市场需求量将在 2018-2019 年达到 15 万 m3，因此国内脱硝催化剂市场供不应求的矛盾届时将尖锐且较长期存在。但在 2020 年以后市场需求将稳定在 15-17 万 m3之间。、由于中国肯定会在今年（2010 年）出台氮氧化物排放控制强制性政策，而中国氮氧化物贡献率的 60%是大型燃煤发电锅炉，因此作为脱硝过程中最重要的易耗物资催化剂（占整个造价的 40-4
26、5%）的全面国产化形势已经非常逼人，因此如果一期工程年产 10000m3生产能力在 2012 年得到满足，我公司将立即在 2012 年度或 2013 年初投资二期工程，使催化剂生产能力达到 20000m3，力争全国排名前列。3.4 产品目标市场分析和市场占有率分析：3.4.1 产品目标市场分析：产品目标市场可分为两部分，一部分是五大集团外火电厂脱硝项目，在目前市场供不足的情况下，如能迅速推出产品，则约有 20%的市场是有可能的，这部分将是我公司未来市场的重要部分，截止 2009年底，我国火电总装机容量超过 6.5亿千瓦，五大发电集团即使都上脱硝催化剂产品自身都无法满足需求，况且目前只有两家在上
27、，因此凭我公司在电力系统内的影响力和知名度在五大发电集团中争取约 20%的市场是完全有把握的。因此潜在的市场需求极其巨大，如果上此产品我公司将面临难得的机遇。3.4.2 产品竞争能力分析:在国内市场的竞争能力方面，如要拥有强大的产品竞争力，应至少做到如下四点：一、在其他商家尚未启动或启动缓慢时，我们尽快实现项目投产，抢占市场先机，形成产品的品牌效应及信誉度，对后进入市场的商家形成压力。二、在行业内要有一定的影响力和知名度。我公司在火力发电厂脱硫、脱硝行业内奋斗多年，拥有较高的影响力和知名度。三、要拥有自主知识产权，在关键技术上不受制于人，有效降低生产成本。目前我公司与华北电力大学经过近 3年的联合研发，已经成功研制出高科技陶
