瀚江環(huán)保訊：

轉自北極星環(huán)保網(wǎng)

       煙氣脫硫（簡(jiǎn)稱(chēng)FGD，Fl ue gas desul f urizat ion），指從煙道氣或其他工業(yè)廢氣中除去硫氧化物。世界上最早進(jìn)行煙氣脫硫試驗的是英國，始于倫敦煙霧事件之后，到60年代中期，SO2污染成為英國、美國和當時(shí)西德環(huán)境污染的主角，美國、德國隨即開(kāi)展大規模的研究工作。日本是世界上最早大規模應用FGD裝置的國家，其在60年代末就開(kāi)始大規模應用FGD裝置，使其SO2污染在70年代中后期基本得到控制。從美、德、日三國大規模應用FGD裝置來(lái)看，成效顯著(zhù)，雖然近年來(lái)三國電站裝機總量不斷增加，但SO2排放總量卻逐年減少。早在20世紀70年代，我國就開(kāi)展了大氣污染治理工作，大致可以分為四個(gè)階段：起步階段、發(fā)展階段、綜合應用階段、轉型階段。


       迄今為止，世界各國研究開(kāi)發(fā)的FGD技術(shù)估計超過(guò)了200種，目前技術(shù)上成熟、經(jīng)濟上可行的FGD技術(shù)約有十幾種，FGD技術(shù)按脫硫劑和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)分為濕法（脫硫劑和副產(chǎn)物均為濕態(tài)）、半干法（脫硫劑為濕態(tài)，副產(chǎn)物為干態(tài)）和干法（脫硫劑和副產(chǎn)物均為干態(tài)）。其中濕法效率最高，半干法次之，而干法處理廢渣較為方便。在技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)上，它們形成一個(gè)統一的整體，展現了煙氣脫硫技術(shù)從產(chǎn)生到現在歷經(jīng)的三個(gè)階段，即由摸索到成熟的過(guò)程。第一代煙氣脫硫技術(shù)典型包括：三菱公司的石灰石脫硫、石川島播磨IHI的氨法脫硫、以及B.W公司的鎂法脫硫。第二代煙氣脫硫技術(shù)典型包括：通用的GE氨法脫硫、ABB公司的SDA半干法脫硫、FMC公司的雙堿法脫硫。第三代煙氣脫硫技術(shù)典型包括：NID煙道循環(huán)法、脫硫塔結構等。煙氣脫硫技術(shù)如表1所示。

 

       本文分析樣本中的專(zhuān)利數據來(lái)源，選取了國家知識產(chǎn)權局的專(zhuān)利數據庫、incopat專(zhuān)利數據庫和Derwent Innovation數據庫，利用關(guān)鍵詞“脫硫”（desul f uriz* OR desul f urat*），并考慮英文詞根擴展，在數據庫中進(jìn)行檢索。使用Derwent Innovation數據庫專(zhuān)利文獻統計分析功能，從而確定在煙氣脫硫技術(shù)中的幾大關(guān)鍵技術(shù)的分類(lèi)號：B01D53/50，B01D53/78，B01D53/80，B01D53/34。再以此關(guān)鍵技術(shù)的分類(lèi)號為入口在數據庫中進(jìn)行重新檢索。檢索日期為2018年8月31日。

        圖1為國外和國內脫硫專(zhuān)利技術(shù)時(shí)間分布圖。從圖1中可以看出國外脫硫專(zhuān)利技術(shù)在19世紀60年代這一時(shí)期快速增長(cháng)，1987年達到高峰。隨著(zhù)發(fā)達國家在完成工業(yè)化之后逐步向“后工業(yè)化”階段過(guò)渡，產(chǎn)業(yè)結構的調整使得對環(huán)境污染治理的關(guān)注度下滑，隨之轉移了部分研發(fā)精力，另外能源結構也發(fā)生變化，石油的消費比重上升，煤炭消耗比例下降，國外脫硫專(zhuān)利技術(shù)數量進(jìn)入平穩振蕩期。

 

        我國煙氣脫硫技術(shù)起步較晚，脫硫技術(shù)專(zhuān)利申請量從1985-1999年均處于較低水平，2000年開(kāi)始進(jìn)入迅速增長(cháng)階段，現在仍然保持較高水平，一是中國是煤炭大國，煤炭消耗量大，對脫硫技術(shù)需求量不斷增加；二是國家對環(huán)境保護的重視，各種環(huán)保政策促使脫硫技術(shù)的發(fā)展。

 

        從圖2中可以看出，就煙氣脫硫全球專(zhuān)利申請而言，中國申請量最大，有14405項申請，占全球總申請的65%，顯示出我國已經(jīng)在該領(lǐng)域專(zhuān)利申請量上占據了主導地位。中國、日本、美國、德國、韓國是煙氣脫硫技術(shù)研究最活躍的國家和地區，也是申請人尋求專(zhuān)利保護的主要區域，向這些國家和地區提交的煙氣脫硫專(zhuān)利申請占了該領(lǐng)域全球專(zhuān)利申請總量的95%。

 

        從圖3專(zhuān)利申請量趨勢上看，日本、美國和德國的煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展較早，在五個(gè)發(fā)展階段的專(zhuān)利申請量相對較平穩，中國的煙氣脫硫技術(shù)起步較晚，從第二階段才開(kāi)始有少量專(zhuān)利申請，超過(guò)97%的煙氣脫硫專(zhuān)利申請出現在第五個(gè)時(shí)間段，即2011年至今。中國、日本、美國和德國煙氣脫硫專(zhuān)利申請量也與各自發(fā)展特點(diǎn)有關(guān)。其中，在保持濕法脫硫技術(shù)研發(fā)的基礎上，日本也逐步重視干法煙氣脫硫技術(shù)的研發(fā)，但半干法煙氣脫硫技術(shù)尚沒(méi)有引起重視；美國雖然在產(chǎn)業(yè)上主要采用濕法煙氣脫硫技術(shù)，但干法和半干法煙氣脫硫技術(shù)一直也在平衡發(fā)展，處于不斷積累中；德國整體煙氣脫硫技術(shù)的專(zhuān)利申請量在逐漸遞減；我國隨著(zhù)制定的SO2排放標準日益嚴格，產(chǎn)業(yè)將更多的精力投入到脫硫效率較高且工藝設備較簡(jiǎn)單的半干法煙氣脫硫技術(shù)的研發(fā)，適當減少了脫硫效率較低且工藝簡(jiǎn)單的干法煙氣脫硫技術(shù)的研發(fā)力度，適當增加了脫硫效率最高的濕法煙氣脫硫技術(shù)的研發(fā)。

 

        圖4中可以看出，在中國進(jìn)行脫硫專(zhuān)利技術(shù)布局的主要是日本、美國、德國、韓國。特別是美國，在中國布局的專(zhuān)利占其脫硫專(zhuān)利總量的17%。

 

        從圖5可以看出申請量排名前十的主要為日本企業(yè)，煙氣脫硫專(zhuān)利技術(shù)主要掌握在三菱、日立、石川島播磨、千代田、住友等日本企業(yè)，我國中石化排名第五，只有三菱重工專(zhuān)利數量的18%。

       三菱重工雖然起源于造船業(yè)，但卻是煙氣脫硫技術(shù)的執牛耳者，在煙氣脫硫領(lǐng)域專(zhuān)利數量位居全球第一，也很重視專(zhuān)利布局，在世界主要市場(chǎng)均有布局。三菱重工向歐美和中國提供的煙氣脫硫設備主要以石灰膏法、氫氧化鎂法、半干法為主。三菱重工1987年在華進(jìn)行煙氣脫硫專(zhuān)利申請，為其迅速在中國市場(chǎng)站穩腳跟奠定了堅實(shí)的基礎。1988年，三菱與華能簽訂合約，在四川珞璜發(fā)電廠(chǎng)裝備石灰石膏法濕法脫硫設備，這也是我國首套煙氣脫硫設備。我國目前推廣的技術(shù)主要是鈣法脫硫技術(shù)，三菱重工在這方面具有先發(fā)優(yōu)勢，已經(jīng)成為我國最主要的脫硫設備的供應商之一。

       巴布科克日立公司BHK于20世紀60年代開(kāi)始研發(fā)SCR脫硝系統和催化劑，并于70年代成功地將其產(chǎn)品投入了市場(chǎng)。在長(cháng)期的商業(yè)運作過(guò)程中，BHK致力于不斷完善其產(chǎn)品的性能，并積極開(kāi)拓海外市場(chǎng)。迄今為止，其產(chǎn)品已經(jīng)先后覆蓋了日本、歐洲、美國、韓國、中國，應用其產(chǎn)品的機組總量超過(guò)580套，其中燃煤電站機組應用居世界第一，總量超過(guò)8萬(wàn)MW。作為世界上唯一的一家同時(shí)擁有鍋爐生產(chǎn)技術(shù)、催化劑生產(chǎn)技術(shù)、SCR系統設計技術(shù)以及CFD計算和流場(chǎng)模型建造技術(shù)的大型生產(chǎn)企業(yè)，巴布科克日立公司現正全力以赴積極地開(kāi)拓中國市場(chǎng)。中國首家采用SCR脫硝技術(shù)的燃煤電廠(chǎng)，即華陽(yáng)后石電廠(chǎng)的6臺機組和第一套國際招標項目——國華寧海電廠(chǎng)60萬(wàn)千瓦的4號機組全部應用了巴布科克日立公司的SCR技術(shù)和催化劑。隨著(zhù)中國政府對環(huán)境保護日益重視和關(guān)注，中國市場(chǎng)對火力發(fā)電所用的環(huán)保設備-脫硝催化劑產(chǎn)品需求不斷增加，為順應需求，日立集團于2011年6月在杭州余杭經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區投資設立了巴布科克日立（杭州）環(huán)保設備有限公司，于2012年7月開(kāi)始正式投入生產(chǎn)脫硝催化劑。日立生產(chǎn)的脫硝催化劑，是巴布科克日立株式會(huì )社擁有獨立知識產(chǎn)權的產(chǎn)品，被世界各國火力發(fā)電廠(chǎng)使用，深受世界各國客戶(hù)的廣泛歡迎。


       2010年至今，是中國大氣污染治理的轉型階段，大氣污染防治發(fā)生了重大戰略性轉變，各種環(huán)保政策相繼出臺，促進(jìn)了我國煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)專(zhuān)利申請量躍居世界第一，但是國內申請人大多集中在機構和高校，需加強與企業(yè)之間的合作，提高產(chǎn)業(yè)化程度。