新型低温脱硝催化剂

新型化工,重点成果

 新型低温脱硝催化剂

 项目名称: 新型低温脱硝催化剂

转移转化方式:转让 □许可 □作价入股 □其他   

技术成熟度:□实验室 □小试 □中试 □小批量生产 ■工业化生产

技术领域:□人工智能 □生物医药 □新材料 ■节能环保 □其他

申报高校:       复旦大学         

  2020  年  1  月  12  日

1. 项目总体介绍:随着“打赢蓝天保卫战三年行动计划”发布以来,国家环保治理要求的政策不断严格,氮氧化物要求实现超低排放,特别是钢铁、焦化、供热锅炉及船舶等非电力行业也纳入重点的整改范围。非电力行业的烟气温度往往较低,且烟气成分复杂,通常二氧化硫或碱金属离子的含量较高,目前市场上的传统脱硝催化剂在应用过程中容易中毒失活,不仅难以达到排放要求,而且给工厂增加了很多运营成本。本项目团队自主开发的新型低温脱硝催化剂,有效解决了脱硝领域面临的两大技术难题,首创提出了低温分解硫酸氢铵的机理,并构建了抗碱金属离子交换-配位型机理,目前已申请六项发明专利,一项PCT国际专利,同时研究成果获得上海市自然科学技术二等奖,并被美国化工新闻杂志和美国环保汽车会网专题报道。目前,本项目产品已实现工业化生产,在山东某锅炉尾气的脱硝项目进行了规模应用。期间,在旭阳焦化进行了中试应用,并经过巴斯夫和上海宝钢的对比测试,各方面性能均优于市场同类催化剂,受到需求方的一致认可。  
2. 技术创新点:传统脱硝催化剂在低温领域的应用中容易中毒失活,主要是两个技术问题难以解决,一个是中低温下烟气中的二氧化硫易被氧化与氨气和水反应生产ABS(硫酸氢铵)覆盖在催化剂表面,导致催化剂失活,且易造成孔道堵塞;另一个是烟气中含有的碱金属离子易抢占催化剂的活性位,且会逐渐沉积,导致催化剂失活,并缩短使用寿命。本项目团队首创提出了低温分解硫酸氢铵的机理,并构建了抗碱金属离子交换-配位型机理,完成了低温脱硝技术的颠覆,有效解决了以上两大技术难题。在工业应用中,与传统脱硝催化剂相比,具有以下几点独特的优势。1)低温环境下能分解硫酸氢铵,极大提高产品稳定性,能应对烧结、焦炉、窑炉等传统催化剂无法应用的含硫量高的恶劣烟气工况。2)能有效捕获碱金属离子使其无法与活性位结合,从而其抗碱金属中毒能力是传统脱硝催化剂的50倍以上,相同工况条件下,寿命是传统脱硝催化剂的2-3倍。3)产品的应用能有效改善脱硝系统工艺设计,降低用户工厂的初始工程投资和能耗等运营成本。  
3. 知识产权归属及相关专利说明: 无
4.商业化概述 (市场前景):中商产业研究院调研数据显示,2017年中国大气污染治理行业规模已超过1700亿元,其中脱硝产业规模约930亿元。从2018年开始,国家及地方陆续出台新的排放标准,要求氮氧化物实现超低排放,推动了整体市场快速发展,预计未来几年内市场容量会保持高速增长,甚至迎来井喷式爆发。而在烟气脱硝总投资需求中,脱硝催化剂占比高达30-50%,且属于消耗品,2-3年时间内需要进行更换。本项目产品主要应用于非电力行业的低温脱硝领域,目前,全国纳入行业协会统计的焦化企业约700余家,焦炉总数量约2000余座,浮法玻璃窑炉600条,陶瓷行业窑炉 6000座以上,水泥行业生产性总量约1700条。其中,焦炉脱硝线预计每条使用催化剂量为50-200立方米,烧结机脱硝线预计每条使用100-300立方米,水泥窑炉脱硝线预计使用100-300立方米。再加上催化剂每隔3年左右需要再生或更换,以每立方米平均5万元的价格,低温脱硝催化剂每年的市场规模超过100亿。由于低温脱硝催化剂在非电力行业的市场应用处于起步阶段,预计还需要2-3年时间去培育市场。根据预测,2019年国内脱硝催化剂市场需求总量超过30万立方米。目前低温脱硝催化剂的市场占有率仅为5%,如若占有率提升至30%,预计国内每年需要低温脱硝催化剂将超过10万立方米,本项目未来将面对广阔的市场空间。  
5. 优先使用产业领域及地方区域:优先使用的产业领域包括:钢铁、焦化、水泥、玻璃、供热及船舶等非电力行业的产业领域。优先使用的地方区域:全国乃至全球范围内均可使用,不过目前华北地区的大气污染治理政策更为严苛,相关脱硝项目的数量更多,且更为紧迫。  
6. 初步意向交易方式及金额:具体合作方式可以当面沟通。初步意向2000万,具体面谈。  
7.行业状况低温脱硝催化剂的市场应用仍处于起步阶段,目前市场上仍未产生龙头品牌,其中火电行业中高温催化剂的大部分供应商由于没有低温脱硝催化剂的技术储备,未能很好地进入该市场。目前市场上低温脱硝催化剂的研发和应用进度较慢,效果仍有待提升。实际能供应低温脱硝催化剂的企业并不多,国际品牌有Haldor Topsoe、CERAM和BASF等,国内企业有北京方信立华、安徽元琛、山东天璨等依靠国内高校研发技术的品牌,都在尝试做相关的案例应用。其中,进口产品的价格昂贵,而国内产品的很多应用被验证仍无法解决脱硝技术难题。如上述企业中,本项目的市场需求方山东某环保公司曾与山东天璨环保开展合作,但由于技术上的一些问题不能解决最终放弃,随后选择了寻求与本项目研究团队的合作。本项目技术具备国际领先性,且经过了国内外相关需求方的验证,正顺应了市场的迫切需求,积极响应了国家对脱硝催化剂行业实现自主研发创新、打破外国进口催化剂垄断的号召。  
展示方式:实物(或模型)   展板图文  多媒体演示   

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