團體標準《煤制合成氨、尿素行業清潔生產水平分級標準(大氣污染物)》的制定原則及有關指標設定依據

曹占高， 王立慶， 王亞楠

(中國氮肥工業協會 北京 100120)

1 團體標準制定的背景、過程及發布

2019年1月9日，國家標準化管理委員會、民政部聯合發布了《團體標準管理規定》，指出現階段團體標準已成為我國標準體系重要組成部分，具有制定速度快、定位準確等特點，能夠作為國家標準、地方標準和行業標準的重要補充，要求按照“前瞻性、引領性”的原則制定團體標準。

2020年1月6日，中國氮肥工業協會團體標準化工作委員會成立。為配合生態環境部做好秋冬季重污染天氣應急期間煤制氮肥的分級工作，同時引導企業開展大氣環境治理，依據《中華人民共和國標準化法》及《團體標準管理規定》等文件精神，按照《中國氮肥工業協會團體標準管理辦法》(試行)的有關規定，中國氮肥工業協會提出了制定團體標準《重污染天氣煤制合成氨、尿素行業清潔生產水平分級標準(大氣污染物)》的倡議。該標準列入了中國氮肥工業協會2020年第一批團體標準制定計劃。

2020年7月15日，中國氮肥工業協會召開《重污染天氣煤制合成氨、尿素行業清潔生產水平分級標準(大氣污染物)》團體標準專家評審會，根據專家的建議，將團體標準名稱調整為《煤制合成氨、尿素行業清潔生產水平分級標準(大氣污染物)》。

2021年7月21日，根據《中國氮肥工業協會團體標準管理辦法》(試行)的有關規定，中國氮肥工業協會批準發布團體標準《煤制合成氨、尿素行業清潔生產水平分級標準(大氣污染物)》(T/CNFAGS 1—2021)，自2021年10月1日起實施。

2 團體標準的用途與作用

(1)評選行業節能減排先進單位的依據。中國氮肥工業協會評選年度(或五年)氮肥、甲醇行業節能減排先進單位以本標準為評選依據，入選企業原則上應達到一、二級水平要求。

(2)企業實施大氣污染物減排技術改造的目標和要求。團體標準《煤制合成氨、尿素行業清潔生產水平分級標準(大氣污染物)》(以下簡稱團標《清潔生產分級》)的框架與指標的設定，參照《重污染天氣重點行業績效分級及減排措施》(二十五、煤制氮肥)部分[以下簡稱《績效分級》(2020)]，是企業實施大氣污染物減排技術改造的目標和要求。

3 團體標準的分級設置及對工藝技術水平的要求

3.1 團標《清潔生產分級》的分級設置及與《績效分級》(2020)分級指標的對應

3.1.1 團標《清潔生產分級》的分級設置

團標《清潔生產分級》為與《績效分級》(2020)相匹配，將煤制氮肥清潔生產水平分為4個等級：一級，國內清潔生產領先水平；二級，國內清潔生產先進水平；三級，國內清潔生產中等水平，達到《化學肥料工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿2019)要求的排放限值；四級，國內清潔生產基本水平，達到現行相關標準的排放限值。

3.1.2 團標《清潔生產分級》與《績效分級》(2020)分級指標的對應

團標《清潔生產分級》與《績效分級》(2020)達標要求情況對比見表1。《績效分級》(2020)中的A級企業80%的指標應達到團標《清潔生產分級》對一級企業的要求，即團標《清潔生產分級》對一級企業的環保要求嚴于《績效分級》(2020)對A級企業的。

表1 團標《清潔生產分級》與《績效分級》(2020)達標要求情況對比

3.2 團標《清潔生產分級》對工藝及技術的要求

3.2.1 工藝水平

《績效分級》(2020)中規定，A級企業必須采用新型煤氣化工藝。而中國氮肥工業協會提出，只要達到同等效果，不應有工藝限制，因此團標《清潔生產分級》對各等級未提出明確的技術要求。待示范裝置全面達到同等效果時，將向生態環境部申請，爭取將“固定層間歇煤氣化工藝”列入“氮肥績效分級及減排措施”A級企業。

為應對部分省市對“固定層間歇煤氣化工藝”提出的一刀切淘汰政策，中國氮肥工業協會對“清潔型固定層間歇煤氣化合成氨生產”，即“以‘干法除塵+間接冷卻降溫’為主要技術改造內容，實現了無‘含酚、氰、氨等大氣污染物’的造氣循環冷卻水系統廢氣排放、脫硫液再生尾氣集中回收送鍋爐焚燒治理、脫碳工序排放氣體中硫化氫達標”的間歇煤氣化合成氨生產，在河北省東光化工有限責任公司國內首套固定層常壓間歇煤氣化造氣循環水系統環保治理項目改造成功運行的基礎上，調研、對比、分析了水煤漿氣化、干煤粉氣化合成氨生產的大氣污染物排放情況，認為清潔型固定層間歇煤氣化合成氨生產可達到與新型煤氣化合成氨生產基本相當的大氣污染物排放水平，并將研究成果向生態環境部大氣司匯報，請求今后的“績效分級”不再有工藝歧視。

3.2.2 污染治理技術

團標《清潔生產分級》列出的治理技術為成熟、可靠的先進技術或適用技術，要求技術上可行、經濟上合理，至少有1家企業成功應用的案例。正在研發的技術、未工業化應用的技術、經濟上不合理的技術不予列入。

團標《清潔生產分級》中的一級、二級要求固定層間歇煤氣化實現無“含酚、氰、氨等大氣污染物”的造氣循環冷卻水系統廢氣排放；要求含硫化氫的脫硫富液再生尾氣集中回收送鍋爐進行焚燒處理；優化工藝，提高前工序脫硫效率，降低脫碳排放氣體中的硫化氫含量。

團標《清潔生產分級》中的一級、二級、三級要求尿素造粒尾氣必須配套水洗滌或其他等效設施。

4 團體標準中污染物排放濃度分級限值的確定

4.1 前期開展的工作與限值確定的原則

4.1.1 前期開展的工作

2015年以來，受原國家環境保護部委托，石油和化學工業聯合會組織中國氮肥工業協會、中國磷復肥工業協會、中國無機鹽工業協會聯合制定《化學肥料工業大氣污染物排放標準》，其中氮肥部分由中國氮肥工業協會負責，該標準仍在制訂中。2019年以來，生態環境部就《惡臭污染物排放標準》(征求意見稿)向社會公開征求意見。2020年，生態環境部委托中國氮肥工業協會、中國環境科學研究院共同制定《重污染天氣重點行業績效分級及減排措施》(二十五、煤制氮肥)部分。

4.1.2 限值確定的原則

在以上工作的基礎上，按照《排污許可證申請與核發技術規范 化肥工業-氮肥》(HJ 864.1—2017)的要求和行業綠色發展的需要，提出了分級的“差異化指標”；參考歐美發達國家或地區正在執行的標準、國內相關行業最新制定的污染物排放標準、《化學肥料工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿2019)、《惡臭污染物排放標準》(送審稿2019)，結合行業技術發展現狀，充分征求行業專家意見，確定了團標《清潔生產分級》中污染物的分級排放限值。

4.2 限值的確定

4.2.1 配套燃煤鍋爐煙氣排放限值

團標《清潔生產分級》對配套的燃煤鍋爐煙氣污染物排放限值要求見表2。

表2 團標《清潔生產分級》對配套的燃煤鍋爐煙氣污染物排放限值要求 mg/m3

(1)團標《清潔生產分級》中一級、二級的指標限值

《績效分級》(2020)的A級、B級和團標《清潔生產分級》的一級、二級要求相同：達到超低排放要求，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物的質量濃度分別不高于10、35、50 mg/m3。

《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》(國務院關于印發打贏藍天保衛戰三年行動計劃的通知，國發[2018]22號)/(十一)開展燃煤鍋爐綜合整治：65 t/h及以上燃煤鍋爐全部完成節能和超低排放改造；燃氣鍋爐基本完成低氮改造。能列入A級、B級或一級、二級的企業，相對來講規模較大，燃煤鍋爐蒸發量都在65 t/h以上。《全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》(環發[2015]164號)要求：到2020年，全國所有具備改造條件的燃煤電廠力爭實現超低排放，即在基準氧質量分數6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放質量濃度分別不高于10、35、50 mg/m3。

(2)團標《清潔生產分級》中三級、四級的指標限值

《京津冀及周邊地區2017年大氣污染防治工作方案》中“6.實施特別排放限值”：9月底前，“2+26”城市行政區域內所有鋼鐵、燃煤鍋爐排放的二氧化硫、氮氧化物和顆粒物大氣污染物執行特別排放限值。《2019年全國大氣污染防治工作要點》中“(十三)開展鍋爐綜合整治”：加大燃煤小鍋爐淘汰力度，重點區域加快淘汰35 t/h以下燃煤鍋爐，推進65 t/h及以上燃煤鍋爐實施超低排放改造，推進燃氣鍋爐實施低氮燃燒改造。按以上要求，重點地區燃煤鍋爐最小蒸發量達到35 t/h。考慮到中小規模的企業還有一些小型鍋爐，列入C級、D級或三級、四級的可能性較大，對于35～65 t/h蒸發量的燃煤鍋爐，《績效分級》(2020)對C級、D級企業提出了特別排放的要求[《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223—2011)中顆粒物、二氧化硫、氮氧化物特別排放限值為20、50、100 mg/m3]。團標《清潔生產分級》對三級企業提出了對應于C級企業的特別排放要求；考慮到未列入重點管控地區企業的情況，適當放寬對四級企業的要求，對處于一般區域的四級企業僅提出達標排放的基本要求。

對于C級、D級或三級企業，要求達到火電鍋爐特別排放限值，未達到三級要求的列入四級。團標《清潔生產分級》的排放要求較《績效分級》(2020)的寬松，原因是考慮了團標《清潔生產分級》針對的是全國煤制氮肥企業，而《績效分級》(2020)針對的是京津冀及周邊、汾渭平原、長三角等重點區域。

4.2.2 固定層常壓間歇煤氣化工藝吹風氣余熱回收系統和三廢混燃爐系統煙氣排放限值

《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》要求“因地制宜推動非電行業超低排放改造”。顆粒物、二氧化硫排放限值應當執行與火電鍋爐或燃煤鍋爐同樣的要求，氮氧化物排放限值因為吹風氣中可燃組分濃度較低可適當放寬要求。

團標《清潔生產分級》對吹風氣余熱回收系統和三廢混燃爐系統煙氣污染物排放限值要求見表3。

表3 團標《清潔生產分級》對吹風氣余熱回收系統和三廢混燃爐系統煙氣污染物排放限值要求 mg/m3

(1)一～三級企業中蒸發量65 t/h及以上的吹風氣余熱回收系統和三廢混燃爐系統

從嚴要求，取超低排放限值。地方標準《鍋爐大氣污染物排放標準》(DB14/ 1929—2019)要求燃氣鍋爐從2020年10月1日起，氮氧化物執行50 mg/m3排放限值。

(2)二級企業中蒸發量65 t/h以下的吹風氣余熱回收系統和三廢混燃爐系統

二級企業要求達到行業先進水平，顆粒物、二氧化硫排放限值取《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223—2011)特別排放限值要求(20、50 mg/m3)；氮氧化物排放限值由《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223—2011)特別排放限值要求(100 mg/m3)放寬至150 mg/m3[嚴于《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB 13271—2014)中燃煤鍋爐在重點地區特別排放限值200 mg/m3]。

(3)三級企業中蒸發量65 t/h以下的吹風氣余熱回收系統和三廢混燃爐系統

顆粒物、二氧化硫取《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB 13271—2014)中燃煤鍋爐在重點地區特別排放限值30、200 mg/m3；氮氧化物取《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB 13271—2014)中新建燃煤鍋爐排放限值200 mg/m3。

4.2.3 尿素造粒尾氣中顆粒物、氨的排放限值

團標《清潔生產分級》對尿素造粒尾氣中顆粒物、氨的排放限值要求見表4，排放限值的取值參考歐美發達國家或地區正在執行的標準和《化學肥料工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿2019)。

表4 團標《清潔生產分級》對尿素造粒尾氣中顆粒物、氨的排放限值要求 mg/m3

上述標準中的指標高于現行《績效分級》(2020)對A、B、C級企業的要求。《績效分級》(2020)的指標設置主要考慮兩個方面：①顆粒物治理，國內水洗滌技術正在發展中，技術特別優秀的單位不多，部分裝置洗滌效果欠佳；分析監測取樣方法不完全符合標準要求，分析結果可能存在較大的誤差；其他顆粒物治理技術盡管能達到較低濃度，但還存在一些不足，有爭議。②氨的治理，目前還沒有特別成熟的治理技術和工程案例。

《績效分級》(2020)對尿素造粒尾氣中污染物的排放限值要求見表5。

表5 《績效分級》(2020)對尿素造粒尾氣中污染物的排放限值要求 mg/m3

團標《清潔生產分級》對標歐美發達國家或地區正在執行的標準，提出了嚴于《績效分級》(2020)的限值，鼓勵技術創新，以利于先進技術的推廣，對各企業的改造提出了目標和要求。

4.2.4 原料煤干燥、酸性氣回收硫黃產品時的二氧化硫排放限值

團標《清潔生產分級》對原料煤干燥、酸性氣回收硫黃產品時的二氧化硫排放限值要求見表6。

表6 團標《清潔生產分級》對原料煤干燥、酸性氣回收硫黃產品時的二氧化硫排放限值要求 mg/m3

《績效分級》(2020)對A級企業的要求同《化學肥料工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿2019)中表2的取值，不高于50 mg/m3；對B級企業的要求同《化學肥料工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿2019)中表1的取值，不高于100 mg/m3；C級企業同B級企業要求；對D級企業未提出要求。

團標《清潔生產分級》二級提出了嚴于《績效分級》(2020)B級的限值要求，二氧化硫質量濃度由100 mg/m3調整至50 mg/m3。

4.2.5 煤氣化備煤、輸送及進料系統的顆粒物與原料煤干燥排氣中顆粒物及氮氧化物的排放限值

團標《清潔生產分級》對煤氣化備煤、輸送和進料系統的顆粒物與原料煤干燥排氣中顆粒物及氮氧化物的排放限值要求見表7。

表7 團標《清潔生產分級》對煤氣化備煤、輸送和進料系統的顆粒物與原料煤干燥排氣中顆粒物及氮氧化物的排放限值要求 mg/m3

《績效分級》(2020)對A級、B級企業的要求同《化學肥料工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿2019)中表2的取值，即煤氣化備煤、輸送和進料系統、原料煤干燥排氣的顆粒物排放質量濃度不高于20 mg/m3，原料煤干燥排氣的氮氧化物排放質量濃度不高于100 mg/m3；對C級、D級企業未提出要求。

團標《清潔生產分級》對一級、二級企業提出了與《績效分級》(2020)對A級、B級企業相同的限值要求；對三級企業提出了嚴于《績效分級》(2020)對C級企業的限值要求，同《化學肥料工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿2019)中表1的取值，即煤氣化備煤、輸送和進料系統、原料煤干燥排氣的顆粒物排放質量濃度不高于50 mg/m3，原料煤干燥排氣的氮氧化物排放質量濃度不高于200 mg/m3；對四級企業不另行提出要求，達標排放即可。

4.2.6 新型煤氣化合成氨生產低溫甲醇洗尾氣洗滌塔排氣中甲醇的排放限值

團標《清潔生產分級》對低溫甲醇洗尾氣洗滌塔排氣中甲醇的排放限值要求見表8。

表8 團標《清潔生產分級》對低溫甲醇洗尾氣洗滌塔排氣中甲醇的排放限值要求 mg/m3

《績效分級》(2020)對A級、B級企業的限值同《化學肥料工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿2019)中表1和表2的取值，即在新型煤氣化合成氨生產中，低溫甲醇洗尾氣洗滌塔排氣中甲醇質量濃度不高于50 mg/m3；對C級、D級企業未提出要求。

團標《清潔生產分級》對一級、二級企業提出了與《績效分級》(2020)中對A級、B級企業相同的要求；對三級企業提出了嚴于對C級的限值要求，同《化學肥料工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿2019)中表1和表2的取值；對四級企業未提出具體要求，達標排放即可。

4.2.7 脫碳再生氣提氣、解析氣、閃蒸氣以及放空二氧化碳氣中硫化氫的排放限值

團標《清潔生產分級》對脫碳再生氣提氣、解析氣、閃蒸氣以及放空二氧化碳氣中硫化氫的排放限值要求見表9。

表9 團標《清潔生產分級》對脫碳再生氣提氣、解析氣、閃蒸氣以及放空二氧化碳氣中硫化氫的排放限值要求 mg/m3

就脫碳再生氣提氣、解析氣、閃蒸氣以及放空二氧化碳氣中的硫化氫含量，《績效分級》(2020)對B級企業提出了5 mg/m3的要求，該數值同《化學肥料工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿2019)中表1和表2的取值。

團標《清潔生產分級》提出了較《績效分級》(2020)嚴格的要求，一級、二級、三級企業均需達到5 mg/m3的排放限值。

4.2.8 企業邊界氨含量限值

團標《清潔生產分級》對企業邊界氨含量的限值要求見表10。

表10 團標《清潔生產分級》對企業邊界氨含量的限值要求 mg/m3

《績效分級》(2020)對A級、B級企業提出的限值要求(A級0.75 mg/m3、B級1.0 mg/m3)較《化學肥料工業大氣污染物排放標準》(征求意見稿2019)中表3的限值要求(0.3 mg/m3)寬松；對C級、D級企業未提出限值要求。

團標《清潔生產分級》提出了較《績效分級》(2020)嚴格的要求，根據有關企業的第三方監測報告，對企業邊界氨含量提出如下要求：一級企業0.30 mg/m3，二級企業0.50 mg/m3，三級企業0.75 mg/m3，四級企業達標排放。據中國氮肥工業協會的調研，少數先進企業邊界氨質量濃度可穩定達到0.30 mg/m3以下。

4.3 無組織管控

原環境保護部行業標準《排污許可證申請與核發技術規范 化肥工業-氮肥》(HJ 864.1—2017)中對氮肥企業的無組織管控提出了明確的要求。除此之外，《績效分級》(2020)就生態環境部關注的固定層間歇煤氣化合成氨生產中的造氣循環冷卻水系統，對B級企業提出了“造氣循環水系統沉淀池及集輸水管(溝)加蓋封閉并收集廢氣送鍋爐焚燒，無含酚、氰、氨等污染物的冷卻塔廢氣排放，或完成30%以上氣化爐改造”的要求；對C級企業只提出了“造氣循環水系統沉淀池及輸水管(溝)加蓋封閉”的初步要求。

河北省東光化工有限責任公司的示范項目取得了較好的效果，但也存在一些需要全行業共同努力、完善的情況。團標《清潔生產分級》對一級、二級企業提出“造氣循環水系統沉淀池及集輸水管(溝)加蓋封閉并收集廢氣送鍋爐焚燒，無含酚、氰、氨等污染物的冷卻塔廢氣排放”的要求；對三級企業只提出“造氣循環水系統沉淀池及集輸水管(溝)加蓋封閉并收集廢氣送鍋爐焚燒”的要求。

4.4 監測監控水平

按照生態環境部的要求做好監測控制要求。

4.5 泄漏檢測與修復

按照生態環境部的要求開展泄漏檢測與修復。

4.6 環境管理水平

按照生態環境部的要求開展環境管理工作。

4.7 運輸方式

按照生態環境部的要求組織貨物運輸，團標《清潔生產分級》只提出了對廠內運輸的要求。

5 結語

目前，氮肥工業沒有本行業的有關大氣污染物排放標準，企業大氣污染物排放執行《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297—1996)、《惡臭污染物排放標準》(GB 14554—1993)、《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB 13271—2014)、《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223—2011)、《排污許可證申請與核發技術規范 化肥工業-氮肥》(HJ 864.1—2017)、《揮發性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822—2019)等標準以及《全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》《關于全面加強生態環境保護 堅決打好污染防治攻堅戰的意見》《重污染天氣重點行業應急減排措施制定技術指南》《中共中央國務院關于深入打好污染防治攻堅戰的意見》等相關文件的要求。GB 16297—1996屬于綜合型排放標準，GB 14554—1993屬于通用型排放標準，總體上忽略了行業差異，無法客觀反映氮肥生產的工藝特點和污染治理情況，針對性不強。鑒于相關標準制定的滯后和通用型標準可能對行業特征污染物“氨”提出苛刻限值要求的情況，急需制定《氮肥工業大氣污染物排放標準》。原環境保護部于2014年下達的《化學肥料工業大氣污染物排放標準》的制訂任務，因各方意見分歧而進展緩慢。中國氮肥工業協會組織制定了《煤制合成氨、尿素行業清潔生產水平分級標準(大氣污染物)》團體標準，可以充分發揮團體標準制定速度快、定位準確的特點，富有前瞻性和引領性，能夠作為國家標準、地方標準和行業標準的重要補充，供重點區域氮肥企業在重污染天氣應急減排和全行業綠色升級技術改造中參考。

致謝：

團體標準《煤制合成氨、尿素行業清潔生產水平分級標準(大氣污染物)》的制定得到山東華魯恒升化工股份有限公司、河南心連心化學工業集團股份有限公司、河北陽煤正元化工集團有限公司、安徽昊源化工集團有限公司、安徽晉煤中能化工股份有限公司、河北省東光化工有限責任公司、陽煤豐喜肥業(集團)有限責任公司、山西天澤煤化工集團股份公司、內蒙古博大實地化學有限公司、江蘇華昌化工股份有限公司等重點氮肥生產企業和一批氮肥協會技術委員會技術委員、行業專家等的大力支持，特此感謝！