生产培训教案
**人：***
技术职称：工程师
所在生产岗位：硫化点检长
讲课时间： 2011 年 6月1 日
培训题目：脱硝催化剂的选择
培训目的：1、了解脱硝催化剂的种类和相关重要性能参数
2、了解国内外脱硝催化剂的主要生产单位和相关信息。

内容摘要：
一、脱硝催化剂种类
二、催化剂的材料和制作工艺
三、国内脱硝催化剂的主要供应商
四、国外脱硝催化剂的主要供应商
五、进口催化剂和国产催化剂价格对比
六、业绩
七、催化剂选择
培训内容：
脱硝催化剂选择讲座
1 脱硝催化剂种类
催化剂一般由基材、载体和活性成分组成。

基材是催化剂形状的骨架，主要由钢或陶瓷构成；载体用于承载活性金属，现在很多蜂窝状催化剂则是把载体材料本身作为基材制成蜂窝状；活性成分一般有V2O5、WO3、MoO3等。

目前工业催化剂主要是以TiO2为载体的V2O5基催化剂，通常包括V2O5/TiO2、V2O5/TiO2-SiO2、V2O5-WO3/ TiO2以及V2O5-MoO3/TiO2等类型。

目前的商用催化剂按其结构划分，有
蜂窝式、平板式以及波纹板式3种。

1.1 板式催化剂
平板式催化剂是将活性材料“镀”在金属骨架上，与蜂窝式相比，平板式催化剂压力损失小，抗腐蚀性高，不易被粉尘污染，机械和热稳定性也较高。

而且，平板式催化剂具有金属骨架，强度高，要达到同样的脱硝效率，催化剂层数可以做得较少，即SCR反应器可以更紧凑。

但由于其单位体积的表面积小，催化剂需求量较大；另外，平板式催化外层的活性材料在受到机械或热应力作用时容易脱落，且其活性表层也易受磨损。

平板式催化剂生产厂家较少，目前提供板式催化剂的厂家有日立和雅佶隆。

1.2 蜂窝催化剂
蜂窝式催化剂是将氧化钛（TiO2）与其它活性组分以及陶瓷原料以均相方式结合在整个催化剂结构中，按照一定配比混合、搓揉均匀后形成模压原料，采用模压工艺挤压成型为蜂窝状单元，最后组装成标准规格的催化剂模块。

蜂窝式催化剂单位体积的有效表面积大，要达到相同的脱硝效果，所需的催化剂量较少。

目前在世界范围内生产蜂窝催化剂的厂家是最多的。

1.3 波纹板式催化剂
波纹板式催化剂是托普索公司的专利技术，目前只有托普索公司生产该形式的催化剂，主要工艺将催化剂做成波纹板状，其骨架基材是纤维，比板式催化剂的重量要轻，同时加大了催化剂的比表面积，
在同等条件下用量要少于平板式催化剂。

由于波纹板式催化剂采用了纤维制作骨架，所以体积重量小，每立方米重量要低50－100公斤，所以以300立方米计算，总重将降低15－30吨。

托普索催化剂在全世界已经有超过700个使用业绩。

2.催化剂的材料和制作工艺
脱硝催化剂的主要的原材料为TiO2：80%-90%；V2O5：0.3%-1%; WO3：5-7%，其余为各种添加剂。

主要材料TiO2与国内普通的TiO2有所不同，它要求为，锐钛型纳米级TiO2，而国内生产的TiO2一般为金红石型工业级的。

锐钛型纳米级TiO2在国际上主要有3家生产，其一为日本触媒化成，其二为法国美伊莲，其三为德国KWH，生产线已经搬至中国，由东方凯特瑞生产，但其产量较小。

不管是日本触媒化成还是法国美伊莲，
其原料均是由我国生产，但经过他们的加工，价格涨了10倍有余，但是这几家均不愿把技术卖给中国。

锐钛型纳米级TiO2的主要物理特性是比表面积高，而金红石型工业级的比表面积低，所以导致催化剂的性能差异大，密度和比表面积等重要物理参数相差大。

大致的工艺路线（蜂窝式）各个厂家的生产工艺虽然略有差异，但大的工艺路线基本如下：
原料混合风干挤压成型干燥煅烧陶瓷化
成品检测
主要的设备为原料混合机、挤压机、干燥箱、煅烧窑。

其中原料混合机及挤压机为进口产品。

尤其是挤压机，是催化剂制造的关键步骤，以日本宫崎最为先进。

3 国内脱硝催化剂的主要供应商
3.1日立（中国）有限公司
日立催化剂是完全在日本生产的催化剂，目前在国内没有设厂，也是国内唯一一家进口板式催化剂供应商。

3.2成都东方凯特瑞环保催化剂有限公司
全套引进德国KWH催化剂生产线，生产蜂窝催化剂，是最早的国产催化剂厂家。

3.3 重庆远达催化剂制造有限公司
全套引进美国科美特克公司（CORMETECH）脱硝催化剂专有
技术。

一期生产线设计能力10000 m3/年，2009年9月实现投产，主要产品为蜂窝式催化剂。

3.4江苏龙源催化剂有限公司.
引进日本日挥触媒化成株式会社JGCC&C（原CCIC）全套蜂窝式催化剂生产技术，只生产蜂窝催化剂。

3.5 庄信万丰雅佶隆（上海）环保技术有限公司
在上海设平板式脱硝催化剂制造基地，工程一期设计生产能力10000 m3/年，将来计划扩充至15000 m3/年，催化剂的生产已于2010年投产。

4 国外脱硝催化剂的主要供应商
4.1 日本触媒化成（CCIC），主要以蜂窝为主；使用锐钛型纳米级TiO2。

4.2日本日立－巴威公司，主要以板式催化剂为主；
4.3美国康宁，主要以蜂窝为主；
4.4德国巴斯夫，主要以蜂窝为主；
4.5德国KWH，主要以主要以蜂窝为主；使用锐钛型纳米级TiO2。

4.6瑞士阿杰龙公司，板式和蜂窝都有技术；
4.7丹麦托普索公司，生产波纹板式；使用锐钛型纳米级TiO2。

5 进口催化剂和国产催化剂价格对比
一般来说，板式催化剂的单价比蜂窝式催化剂低，但由于蜂窝式催化剂比表面积高，蜂窝式催化剂用量较小，从脱硝装置中催化剂总价来看，二者价格相差不多。

催化剂国产后价格有了大幅度的下降，
蜂窝式催化剂每立方价格从进口的超过5万元人民币降到了不到4万元人民币。

通过对国内外各大催化剂厂商的调研，催化剂的大致报价如下（以下均为每立方米催化剂价格）：
表1 催化剂报价（元/m3）
厂商产地报价
日立进口板式催化剂日本进口约3700美金（CIF到上海港价格）
丹麦托普索波纹板催化剂丹麦进口3~3.5万人民币
雅佶隆板式催化剂上海国产3~3.5万人民币
重庆远达蜂窝式催化剂重庆国产约3.5万人民币
龙源蜂窝式催化剂无锡国产3~4万人民币
东方凯特瑞蜂窝式催化剂成都国产约3.5万人民币
从以上价格对比来看，国产蜂窝催化剂的价格优势是相当明显的，国产蜂窝催化剂的单价甚至低于日立板式催化剂的价格。

表2为某350MW电厂脱硝装置催化剂用量和总价表，此电厂脱硝率为50%；表3为某660MW电厂脱硝装置催化剂用量和总价表，其电厂烟气含尘量比较低，约5g/Nm3。

表2 某350MW电厂脱硝装置催化剂用量和总价表厂商催化剂用量单价总价进口蜂窝式催化剂184.6 m3 5.2万RMB/m3960万RMB
进口板式催化剂1 242.2 m3 3.8万RMB/m3920万RMB
厂商催化剂用量单价总价进口板式催化剂2 218.4 m3 3.9万RMB/m3852万RMB
国产板式催化剂205 m3 3.7万RMB/m3759万RMB
表3 某660MW电厂脱硝装置催化剂用量和总价表厂商催化剂用量单价总价进口板式催化剂470 m3 3.9万RMB/m31833万RMB 国产蜂窝式催化剂1 368.6 m3 3.7万RMB/m31364万RMB 国产蜂窝式催化剂2 326.6 m3 3.8万RMB/m31241万RMB 6．业绩
进口催化剂最早在中国使用年限已经超过6年，而国产催化剂在国内最早的业绩也不足2娘，对催化剂的24000小时的性能保证也还没有实践依据可以参考。

同样对比我厂5号机使用的进口托普索催化剂，其使用效果和期限也已经达到和超过了设计使用年限。

并且从未发生过由于催化剂问题影响机组和系统的重要缺陷。

7.催化剂选择
1、形式
对比各种催化剂的特点，波纹板式和蜂窝式催化剂是首选。

在这两种催化剂的忠，对比各项技术参数，重点要对比表面积和密度进行对比，因为这涉及到体积的选择，也影响到钢梁承重的设计。

相比较，波纹板催化剂在各项指标上要优于蜂窝式催化剂。

2、国产和进口
由于国产催化剂还没有达到24000小时的使用业绩，具体性能是
否能够得到保证，还有待观察，但是进口催化剂的使用已经在全世界有广泛的业绩，因此对于我厂的改造建议首选进口催化剂。

3、性价比
催化剂的使用性价比最重要，因为催化剂的各项性能指标还影响到系统阻力，钢梁的承重等，因此要综合评价。

练习题：
1、简述脱硝催化剂的种类和主要特点。

2、催化剂的主要技术特点。

参考资料：
说明：培训题目要求采用黑体3号字，教案内容采用仿宋体4号字，表格采用宋体5号字。