一氧化碳治理，是環保新機遇還是舊瓶裝新酒？
【谷騰環保網訊】在當今環保意識日益增強的時代，空氣質量已成為全民關注的焦點。而一氧化碳（CO）作為我國《環境空氣質量標準》中六項基本控制污染物之一，其治理工作正悄然成為環保領域的新熱點。
一氧化碳的來源廣泛且排放量巨大，主要來源于冶金、化工等行業化石燃料的燃燒、垃圾焚燒以及汽車尾氣等。近年來，隨著我國大氣污染防治工作的不斷深入，常規大氣污染物的排放得到了有效控制，環境質量有了顯著改善。然而，一些非常規污染物的排放問題逐漸浮出水面，一氧化碳便是其中之一。它對人體健康和生態環境都構成了較大威脅，因此成為環保工作重點關注的對象。
鋼鐵行業作為我國經濟的重要支柱產業之一，同時也是一氧化碳排放的主要來源之一。據相關數據顯示，我國工業排放的一氧化碳中，有相當一部分來自鋼鐵行業，其中燒結工序的排放占比高達40%。在雙碳戰略的大背景下，一氧化碳治理成為鋼鐵行業節能降碳的關鍵突破口。
當前，國內90㎡規模以上的燒結機約有500多臺， 預計每臺燒結機CO催化劑的平均用量達到70立方米。經測算，僅90㎡規模以上的燒結機CO催化劑的需求量預計將達到40000立方米左右，市場規模在200億元左右，產品的市場前景較為可觀，有望成為環保產業的新藍海。
一氧化碳來源
就鋼鐵企業而言，一氧化碳產生量大、排放源多，主要來源于三個方面：
一是燒結機、高爐熱風爐、軋鋼加熱爐、石灰窯、自備電廠等燃燒過程中煤、焦炭、高爐煤氣、轉爐煤氣和焦爐煤氣不完全燃燒產生的排放；
二是高爐爐頂均壓放散和休風放散、煉鋼一次煙氣、軋鋼加熱爐反吹煤氣、煉焦焦爐和干熄焦等生產過程排放；
三是富裕煤氣放散排放。其中，燒結機頭煙氣一氧化碳濃度可達幾千毫克/立方米左右。
相關政策要求
在政策層面，一氧化碳治理工作早已拉開帷幕。2018年，唐山市率先印發《關于對燒結機機頭一氧化碳超限值排放的鋼鐵企業實施限產的通知》，要求全市鋼鐵企業燒結機機頭一氧化碳排放濃度不超過6000毫克每立方米，這標志著鋼鐵一氧化碳治理工作的正式起步。隨后，邯鄲、臨汾等地方也紛紛跟進，出臺了一系列相關政策。2018年8月，《邯鄲市鋼鐵企業燒結機機頭一氧化碳治理和高爐、轉爐放散管控方案》正式印發；2020年7月，臨汾發布《臨汾市2020年鋼鐵行業CO綜合治理實施方案（試行）》。
到2024年，據北極星不完全統計，河北唐山、邯鄲、邢臺；河南焦作、安陽；山西臨汾、晉城等城市出臺了政策涉及一氧化碳治理。
唐山、邯鄲、邢臺三地明確提出，要加強鋼鐵行業CO深度治理，積極推廣先進治理技術的應用；而山西臨汾、晉城則聚焦于加強鋼鐵行業CO無組織排放管控。
從分布區域看，一氧化碳治理主要集中在河北、河南、山西等部分省份的一些重點城市。
從排放標準看，目前國家及地方政府并未對一氧化碳排放限值作出具體規定。北極星梳理發現，目前僅《河北省重點行業環保績效A級標準鋼鐵行業（長流程）（試行）》中提出，企業所在設區市（或省直管市）環境空氣質量中存在 CO 超標的，燒結機機頭CO排放濃度不高于6000 mg/m3。
CO治理技術
在治理技術方面，現有工業煙氣CO的治理一般采用源頭控制技術，使用清潔燃料和能源、改進燃燒工藝、提高燃燒效率等。
生態環境部也明確表示，控制一氧化碳排放，企業主要采取以下措施：
一是控制燒結機生產穩定性、采用燒結煙氣循環技術等，減少燒結工序一氧化碳產生量；
二是提高焦爐燃燒室煤氣燃燒效率、控制進入干熄爐的空氣量，減少焦爐煙氣和干熄焦煙氣一氧化碳產生量；
三是回收高爐爐頂均壓放散煤氣和休風放散煤氣，建設煤氣柜和增加煤氣緩沖用戶，實現富裕煤氣全部回收利用，控制熱風爐空燃比在合理范圍內等，減少高爐工序一氧化碳排放；
四是提高轉爐煤氣回收量，減少煤氣放散，并在轉爐一次煙氣排放口增設燃燒器，確保一氧化碳充分燃燒，回收利用軋鋼加熱爐反吹煤氣，減少煉鋼和軋鋼工序一氧化碳排放。
但是受限于目前的燃燒技術，仍有大量的CO排放到環境中。因此，末端控制技術成為工業尾氣中CO凈化的主要手段，其中，催化氧化法具有起燃溫度低、催化效率高、無二次污染和適應范圍廣等優點，成為當前工業煙氣CO治理的主流技術。
企業布局
在企業布局方面，催化氧化作為一氧化碳治理的主流技術，催化劑無疑是CO催化氧化技術的核心，在一氧化碳治理中起到了關鍵作用。目前，已有多家環保企業紛紛布局CO催化劑市場。
同興科技
同興科技在2024年底表示，公司第五代CO催化劑在下游客戶馬鋼、南京鋼鐵等開展的蜂窩體撬裝實驗中表現良好，公司CO催化劑在溫度270-280℃、2萬空速條件下，累計運行超過2700小時，CO脫除效率穩定保持在90%以上。同時，公司正在下游客戶澳森鋼鐵開展中試放大實驗，已有多家客戶表達了在CO催化劑應用方面的合作意向，預計最快將在今年四季度形成訂單。
晨晰環保
晨晰環保則研發出用于燒結煙氣CO治理的燒結煙氣一氧化碳治理協同余熱綜合利用技術。該設備的核心技術為CO催化劑，該系列催化劑由過渡金屬（貴金屬）組成，為多元金屬氧化物體系，具有催化效率高、凈化性能強、操作溫區寬、使用壽命長、應用場景廣泛、使用安全，操作?便、成本低廉等優點。該技術方案適用于燒結、焦爐、鍋爐等多種煙氣處理場景，在對燒結煙氣中CO進行高效治理的同時，還可實現為后端SCR脫硝裝置供熱。
元琛科技
元琛科技在今年2月宣布，其鋼鐵燒結CO催化劑研發項目現場中試圓滿成功，實測數據全面達標。該催化劑具有以下特點：起活溫度低：≥220℃；催化效率高：≥80%(可根據需求設計）；空速高，單位用量少：≥15000h-1(可根據濃度和效率定制化設計)；適用工況：水蒸氣含量<20%；SO2含量<35mg/Nm3。
迪諾斯環保
迪諾斯環保在2024年探索冶金行業CO治理工作，實現多種冶金煙氣用CO催化劑從實驗室研發進入工業應用中試階段，為未來工業應用奠定了基礎。
湖北思搏盈
由湖北思搏盈聯合中國科學院山西煤炭化學研究所煤炭高效低碳利用全國重點實驗室開發的單原子合金高效CO催化技術，于2024年10月至2025年2月在河北敬業集團有限公司2#煉鐵一燒230m2燒結機完成工業側線試驗，裝置累計連續運行1500小時，催化劑使用空速8000h-1~16000h-1，反應溫度240℃~280℃，反應器壓降≤500Pa。經檢測其在入口CO濃度≤6000mg/Nm3，出口CO濃度≤1300mg/Nm3，脫除率高達78%以上。
仁德科技
仁德科技自主生產的脫一氧化碳催化劑已于2024年12月順利啟運奔赴鋼廠。
由此可見，CO催化劑的推廣應用正處于快速推進階段。需要注意的是，受市場環境影響CO催化劑發展還面臨不確定性。迪諾斯環保曾表示，一氧化碳催化劑產品市場已經逐步啟動，但因上面所述鋼鐵行業整體低迷，目前一氧化碳催化劑及工程主要考慮用合同能源管理的方式進行。與此同時，解決CO催化劑抗低溫、抗中毒、低成本等問題還具有一定的挑戰性。
北極星注意到，除鋼鐵行業外，垃圾焚燒行業也非常重視一氧化碳治理，并將一氧化碳列入主要污染物，嚴格限值排放限值。目前國家及地方垃圾焚燒發電排放標準中一氧化碳排放限值集中在30~80mg/m3，如下圖所示：
從表格數據可以看出，一氧化碳的排放限值在全國范圍內呈現越來越嚴格的趨勢。例如，關中、天津、江蘇2024報批稿等地方標準已經將CO的1小時均值和24小時均值大幅降低，顯示出更高的環保要求。北極星預測，未來國家和地方標準可能會進一步降低CO排放限值，尤其是在經濟發達地區和環境敏感區域，例如京津冀、長三角、珠三角等地區。
毋庸置疑的是，隨著環保標準的日益嚴苛，一氧化碳治理市場會不斷擴大，一氧化碳催化劑在更多新興領域的應用也值得期待。那么一氧化碳治理是環保新機遇還是舊瓶裝新酒，讓我們拭目以待，相信時間會給出答案。
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