普益环保

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一、公司概况

威海普益船舶环保科技有限公司成立于2013年6月,坐落于山东省威海市环翠科技产业园晴山路,占地570亩,规划建设总规模20万平米。普益公司是一家专业致力于船舶废气减排技术研发、生产、安装、调试于一体的高技术企业,拥有独立的自主知识产权。主要研究领域为船舶废气脱硫设备、重质燃油节能减排设备和陆地脱硫设备。其中,船舶脱硫技术达到《国际海事公约》所规定的0.1% m/m船舶硫氧化物最严格的排放标准,并通过中国船级社认证;陆地脱硫技术是船舶脱硫技术的延伸,可使工厂二氧化硫排放量控制在10mg/m3以内。

威海普益公司的船舶废气洗涤脱硫设备于2015年列入山东省首台(套)技术装备企业名单,2016年列入山东省重点建设项目名单。2016年获得环翠区第二届创业大赛创业组一等奖、第三届山东省创业大赛总决赛企业组二等奖;2017年列入全国交通运输节能环保优秀推荐产品(技术)名单。该项目已授权发明专利10余项、授权实用新型专利20余项、国际专利4项、计算机软件著权1项。并在中国、美国、韩国、日本、欧盟、新加坡均完成了商标注册。相继通过国家ISO 9001质量管理体系认证、ISO 14001环境管理体系认证、OHSAS 18001职业健康安全管理体系认证。目前我公司已通过中国船级社(CCS)、法国必维船级社(BV)、英国劳氏船级社(LR)、美国船级社(ABS)、挪威与德国船级社(DNV GL)、日本船级社(NK)六大国际主要船级社认证。



二、项目背景

《国际海事公约》规定,目前全球排放控制区域包括四部分:

1、波罗的海排放控制区,包括波罗的海本身、波的尼亚湾、芬兰湾和以斯卡格拉克海峡中的斯卡晏处的北纬57°44.8′线为边界。

2、北海排放控制区,包括北纬62°以南和西经4°以东的北海区域;斯卡格拉克海峡,南至斯卡晏角以东北纬57°44.8′;以及英吉利海峡及其西经5°以东和北纬48°30′以北的入口处。

3、北美排放控制区,包括美国和加拿大的太平洋海域;美国、加拿大和法国(圣皮埃尔和密克隆)的大西洋海域和美国的墨西哥湾海域;夏威夷群岛、茂宜岛、瓦胡岛、莫洛凯岛、尼豪岛、可爱岛、拉纳岛和卡霍奥拉韦岛的夏威夷群岛海域。

4、美国加勒比海排放控制区,包括波多黎各自由邦和美属维京群岛大西洋和加勒比海域。

根据国际公约规定,2015年1月1日起,在英吉利海峡、波罗的海、加勒比海域、北美开始执行公约法。凡在此区域航行的船只,船舶燃油硫含量不超过0.1%。

2020年1月1日以后排放控制区以外的全球其他海域实行0.5%的船舶燃油硫含量限制。

日本、韩国、中国香港、台湾地区正在申请加入全球排放控制区,其中香港已批准2015年7月1日开始执行《空气污染管制规例》。

三、中国沿海水域船舶排放控制区实施方案正式出台

2015年12月2日,交通运输部发布《珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区实施方案》(以下简称《方案》)。

《方案》规定,自2016年1月1日起,船舶应严格执行现行国际公约和国内法律法规关于硫氧化物、颗粒物和氮氧化物的排放控制要求,排放控制区内有条件的港口可以实施船舶靠岸停泊期间使用硫含量≤0.5% 的燃油等高于现行排放控制要求的措施。

自2017年1月1日起,船舶在排放控制区内的核心港口区域靠岸停泊期间(靠港后的一小时和离港前的一小时除外,下同)应使用硫含量≤0.5% 的燃油。

自2018年1月1日起,船舶在排放控制区内所有港口靠岸停泊期间应使用硫含量≤0.5% 的燃油。

自2019年1月1日起,船舶进入排放控制区应使用硫含量≤0.5% 的燃油。

2019年12月31日前,评估前述控制措施实施效果,确定是否采取以下行动:船舶进入排放控制区使用硫含量≤0.1% 的燃油;扩大排放控制区地理范围;其他进一步举措。

国内排放控制区范围:

珠三角水域船舶排放控制区

本排放控制区内的核心港口区域为深圳、广州、珠海港。

长三角水域船舶排放控制区

本排放控制区内的核心港口区域为上海、宁波-舟山、苏州、南通港。

环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区

本排放控制区内的核心港口区域为天津、秦皇岛、唐山、黄骅港。

四、船舶尾气排放脱硫解析

应对船舶尾气限硫排放的措施有哪些?

目前主要有三种措施可以帮助船东应对硫排放限制:使用低硫油;使用LNG燃料代替燃油;加装船舶脱硫设备。下面我们对三种应对方式进行综合分析:

(1)使用低硫油,低硫油与重油之间的高额差价必将使船东不堪重负。

使用低硫油对船舶改动较少,是目前最为简单的应对措施。但是由于低硫油的价格基本稳定在重油的一倍左右,使用昂贵的低硫油将会给船东造成沉重的燃油成本负担。另外,从低速柴油机使用重油到长时间或全部使用低硫油还需要对发动机相关系统进行改造。而由于低硫油与主机使用的重油在物理性质上存在较大的差异,容易造成燃油泄露危险并且加剧主机磨损,对船舶安全运营会造成不良影响。

(2)采用LNG燃料代替燃油,设备及配套系统价格昂贵,造船成本以40万吨矿砂船为例,预计需增加大约3000万美元,且存在安全隐患,世界范围内港口加注设施也普遍不完善。

采用天然气作为燃料动力,除了投资成本过大以外,作为一种易燃易爆的危险气体,当LNG以气态形式存在时,须在双层壁的管道中运行。双层壁的管道之间的环形空间需要被惰化或者通风。LNG的密度不到船用重油的一半,LNG燃料舱的容积要比燃油舱大的多,是否有足够空间布置体积巨大的燃料罐也是需要考虑的问题。此外,以LNG作为远洋船舶燃料,还面临续航力不足等难题。

(3)加装船舶脱硫设备,安装后一劳永逸可正常使用重油,一年左右即可收回成本,且安全可靠并无后顾之忧。

加装船舶尾气脱硫装置以后,船东无需对发动机及供油系统进行改造,可以继续使用与主机性能匹配的廉价重油。避免了因为更换低硫油带来的各种船舶运行风险,以及为使用天然气做燃料所要负担的巨额改造成本。同时可为船东节约大量的燃油成本。

经过处理的尾气完全能满足排放控制区的硫排放限制要求,因此加装船舶尾气脱硫设备不受任何排放控制区的限制。

随着排放控制区的范围逐步扩大, 船东对于低硫油的需求越来越大,极有可能造成低硫油供给紧张,价格上升。届时使用脱硫设备的优势将会更加明显,从而可能成为船东履约的最佳选择。


本文针对MAPOL公约的相关规定要求,综合分析了低硫油、LNG代替燃料、船舶尾气脱硫系统三种应对解决方案。从上文我们不难发现,安装船舶尾气脱硫系统的解决方案为船东带来每条船每年数百万美元的收益,该方案具有其他方案无法比拟的优势。


五、公司技术研发成果

2012年11月由工业和信息化部、财政部批复立项高技术船舶科研项目“基于镁基法的船舶废气洗涤脱硫设备及系统设计关键技术研究”,该项目获得3500万人民币专项资金。在公司及合作单位大连海事大学、航天通信控股集团股份有限公司、中远集装箱运输有限公司等单位的积极努力下,顺利完成了预期目标,并于2014年7月通过了工业和信息化部、交通部的阶段性检查。

研究成果包括:

1.设计并研制了基于镁基法的船舶废气洗涤脱硫系统,突破了镁基法废气洗涤脱硫的关键技术,废气脱硫系统实现与船舶配套兼容,硫排放满足IMO规定要求。

2.提出气-液-固三相水化MgO方法,研制成功快速、高效制备Mg(OH)2浆料新设备,达到在线供应高活性脱硫浆料。

3.研制了镁基法废气脱硫的废液处理设备,洗涤水经处理达到IMO规定指标要求后排放。

4.研制了镁基法废气脱硫的自动控制及监控系统。

5.通过谱尼等权威检测机构第三方检测,获中国船级社船用产品试验证书。获得授权18项实用新型专利、授权3项发明专利。

六、市场分析

1. 船舶脱硫设备市场分析

(1)船舶尾气脱硫装置适用于新船安装以及营运船改造

(2)可用于石油公司的海工平台

(3)可降低军舰尾气硫元素含量

2016年10月27日,MEPC70次会议确定了2020年1月1日船舶尾气排放标准,将范围从排放控制区的0.1%扩大到到全球海域的0.5%。2017年7月3日-7日的MEPC71次会议在此明确了上述船舶尾气排放标准不变。

全球受尾气排放限制的远洋船只约为7.3万条,国内内河运营船舶约20万条,预计适应加装尾气脱硫设备的船舶数量约为5000条以上。

2013年全国船舶二氧化硫排放量约占全国排放总量的8.4%,氮氧化物排放量占11.3%,船舶污染占PM2.5总量的33%-66.1%。受船舶污染影响最大的是港口城市,其次是江河沿岸城市。《船机标准》的实施,将降低船舶氮氧化物和颗粒物(PM)等一次污染物的排放,对削减二次颗粒物、臭氧等二次污染物也具有重要作用,对改善沿海、沿江及港口城市环境空气质量具有重要意义。

2018年渤海湾全部列入排放区标准。而随着排放控制区域的增加,预计在2018年以后脱硫设备将有爆发式的市场需求。

2. 陆地脱硫设备市场分析

环保部等五部委联合文件指出,将重点推出一批技术装备和产品,完善技术创新体系,提升创新能力,突破一批关键性技术。这将进一步推动环保行业的快速发展,预计到2016年,国内环保装备工业生产总值将达7000亿元,每年增幅保持20%以上。公司陆地脱硫技术是船舶脱硫技术的延伸,可使工厂二氧化硫排放量控制在10mg/m3以内,可达到环保部规定的近零排放标准。普益计划在适当的时间将产品推向陆地市场。

相关文献资料

MEPC 70会议要点推送: 全球船用燃料0.5%的硫排放上限将于2020年1月1日强制生效对船东、燃油公司和技术提供商明确确认2020年全球限硫令强制实施。

全球船用燃料0.5%的硫排放上限将于2020年1月1日强制生效,国际海事组织下属海洋环境保护委员会已同意该项决策。

根据MARPOL公约Annex VI的第14条要求, 对于硫排放上限的决定,经过官方正式的燃料可用性评估(由CE Delft-led 财团/联盟审核),为船东提供了更多更明确的信息。现在,船舶行业只有三年的时间去评估决定使用哪种方式来确保燃油硫排放达标——使用低硫燃料, 安装废气清洗系统 (洗涤器)或使用替代燃料(包括液化天然气)。

MEPC(海洋环境保护委员会)也同意要求其下属污染防治和响应(PPR)委员会来考虑如何实现全球限硫令——包括执行和操作问题。如报告中所述,CE Delft的研究得出结论,限硫令强制实施开始的一段时间内会对市场造成一定的冲击,在运输保障方面也有一定的挑战。

官方的研究还指出,一些地区达标油料可能会存在短缺现象,但可以从供大于求中东地区和其它的生产过剩地区的来调度。基于此情况, CE Delft预测2020年船用低硫燃料(0.1%-0.5%)的需求为2.33亿吨。这些含硫杂质主要是油渣混合物: 加氢处理后产生的油渣、轻砂和氢化裂解后残留的重砂,具备非常大的粘度。

在2020年前预计会有3800艘船舶会安装洗涤器,所有船舶预计总共消耗1400万到3800万吨的重质燃油。

英国石油公司BP海事燃油供应及贸易经理Justin Longhurst近日在伦敦举行的国际燃油行业协会(IBIA)论坛上表示,IMO制定的全球限硫规定2020年生效后,重燃油的价格将大幅下降,而低硫燃料价格将显著上升,随着废气清洁技术的使用,行业最熟知的就是洗涤器,将成为大型船舶满足限硫规定最具成本效益的方法。

据介绍,BP已经在2艘80000吨的LR2型油轮上安装了洗涤器技术进行实验。Longhurst说,尽管目前洗涤器的安装还存在一些技术挑战,但洗涤器对于大型船舶来说是非常有效的,这是“截至目前”最棒的了。BP表示,有效安装洗涤器是一个艰难的过度,但是他们确实成功减少了3.5%的硫燃料气体排放,目前硫含量已降至0.5%以下。鉴于此结果,BP现在考虑在公司船队中的多数油轮上改装洗涤器。


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