VOCs监测与治理市场分析.doc

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1、VOCs监测与治理市场分析1、行业发展概况（1）VOCs及其危害概述VOCs（Volatile Organic Compounds）指挥发性有机物，是造成我国城市大气污染的主要因素之一。关于 VOCs的定义有多种形式，例如美国 ASTMD3960-98 标准将 VOCs 定义为任何能参加大气光化学反应的有机化合物；美国联邦环保署（EPA）将 VOCs 定义为除 CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外任何参加大气光化学反应的碳化合物；世界卫生组织（WHO，1989）总挥发性有机化合物（Total Volatile Organic Compounds, TVOCs）的定义为熔点

2、低于室温而沸点在 50260之间的挥发性有机化合物的总称。在国内，国家标准 GB/T 18883-2002室内空气质量标准中首次对总挥发性有机化合物（TVOCs）作出了定义：利用 Tenax GC 和 Tenax TA 采样，非极性色谱柱（极性指数小于 10）进行分析，保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。总体来讲，VOCs 包含各种可于室温下挥发的有机化合物，在一般的室内环境中有着 100 种以上的 VOC，通常包括苯系物、酯类、醇类、酮类、醛类、烯烃、氯代烃、烷烃等。其中常见的有甲苯、二甲苯、对二氯苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛等。VOCs的危害主要体现在影响空气质量、危害身体健

3、康、易燃易爆、破坏臭氧层等 4 个方面：（1）VOCs 不仅是大气的一次污染源，在有阳光照射时，VOCs还会与氮氧化物及其它悬浮化学物质发生一系列光化学反应，生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯、醛类等光化学烟雾，造成二次污染，并进一步危害人的健康和植物生长。某些二次有机物还容易通过成核作用、凝结、气粒分配等过程形成二次有机气溶胶（SOA），造成雾霾和 PM2.5 污染。（2）大多数 VOCs有毒、有恶臭，会刺激人的眼睛和呼吸系统。部分挥发性有机物及其光化学产物对人体健康有直接影响，如苯系物、醛类等。这些有毒有害挥发性有机物通过呼吸道、皮肤等进入人体，导致各种急慢性健康问题，包括粘膜刺激、炎症、心肺疾病、

4、癌症等。这些污染物同时也会危害农作物的生长，甚至导致农作物的死亡。（3）大多数VOCs都易燃易爆，在高浓度排放时易酿成爆炸。（4）部分 VOCs 可破坏臭氧层。（2）VOCs来源简介VOCs 的来源比较复杂，大体上可分为自然源和人为源。自然源要主要包括森林火灾、火山喷发等非生物过程，和植被、农作物呼吸、土壤微生物呼吸等生物排放，是世界范围内烷烃等 VOCs的主要来源，目前属于非人为可控范围。在我国，人为排放 VOCs 则成为主要污染源。研究显示，中国年均 VOCs 自然源排放量达到 1090万吨，人为源排放量达到 1510 万吨人为源排放相较于自然源约高 39%。VOCs 人为源排放量比较严重

5、的区域集中在东部沿海地区，如北京、上海、广州等地区，不仅对大气环境造成影响，还可能对人体健康产生潜在的危害。VOCs人为源包括移动源和固定源，固定源中又包括生活源和工业源等。移动源是指汽车、轮船、飞机等各种交通运输工具的排放。生活源VOCs排放对象复杂，包括建筑装饰、油烟排放、垃圾焚烧、秸秆焚烧、服装干洗等等。工业源 VOCs在人为源排放中占比最大，所涉及的行业众多，具有排放强度大、浓度高、污染物种类多、持续时间长等特点，对局部空气质量的影响显著。此外，除了一次排放，大气中的部分挥发性有机物也来源于二次生成。一次排放污染物在大气化学反应过程中，被氧化生成醛、酮等含氧的挥发性有机物。工业源 VO

6、Cs 包括四个产污环节：VOCs生产过程环节，VOCs 产品的储存、运输和营销环节，以 VOCs为原料的工艺过程环节和含 VOCs产品的使用过程环节。其中 VOCs 生产过程环节包括炼油与石化、有机化工等溶剂提炼或有机物产生的行业；储存、运输和营销环节主要是油品、燃气、有机溶剂的储存、转运、配送和销售过程，以 VOCs 为原料的工艺过程环节包括众多行业，如涂料行业，合成材料行业，食品饮料行业，胶粘剂生产行业，日用品行业，农用化学品行业和轮胎制造行业等；含 VOCs 产品的使用过程环节包括装备制造业涂装、半导体与电子设备制造、包装印刷、医药化工、塑料和橡胶制品生产、人造革生产、人造板生产、造纸行

7、业、纺织行业、钢铁冶炼行业等等。因此，工业源VOCs治理的下游行业范围极为广泛，包括从产品生产到使用过程中能够产生 VOCs的各个工业领域。（3）工业源VOCs治理技术概述工业源VOCs排放对于周边大气的污染影响最为直接，且具有明显的集中性，因此通过管控可以获得较明显改善。特别是工业源中的重点工业行业，因为产生的 VOCs 占比较大，一般为有组织排放，浓度高，易于收集和处理，且有较为成熟的治理技术，所以是 VOCs治理产业的重点发展方向，也是当前VOCs治理企业最为集中的领域。VOCs 的控制技术基本分为两大类。第一类是预防性措施，以更换设备、改进工艺技术、防止泄漏乃至消除 VOCs 排放为主

8、，这是人们所期望的，但是以目前的技术水平，向环境中排放和泄露不同浓度的有机废气是不可避免的，这时就必须采用第二类技术。第二类技术为控制性措施，以末端治理为主。末端控制技术包含两类，即回收技术和销毁技术。回收技术是通过物理的方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法，主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝技术、膜分离技术、膜基吸收技术等。销毁技术是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变成为二氧化碳和水等无毒害无机小分子化合物的方法，主要包括高温焚烧、催化燃烧、生物技术、等离子体裂解（破坏）和光催化氧化技术等。吸附技术、催化燃烧技术和热力

9、燃烧技术是传统的有机废气治理技术，也是目前应用最为广泛的VOCs治理技术。吸收技术由于存在二次污染和安全性差等缺点，目前已经不作为主要处理方法。冷凝技术只是在极高浓度下直接使用才有意义，通常作为吸附技术或催化燃烧技术等的辅助手段使用。生物技术、等离子体裂解技术、光催化技术和膜分离技术是近几年来逐步发展成熟的新型治理技术，在各种治理需求和治理环境下有着不同的优劣势，目前在国内处于小规模应用的快速发展阶段。由于 VOCs的种类繁多，性质各异，排放条件多样，在不同的行业、不同的工艺条件下需要采用不同的 VOCs实用治理技术。同时，条件的复杂性决定了单个回收技术或者销毁技术因为工艺处理气体能力范围的限

10、制存在诸多不足，因而在实际应用当中，一般会采用几种技术工艺组合使用，应用比较广泛的有：吸附蒸汽脱附冷凝回收法和吸附催化燃烧法。随着国内对 VOCs治理要求的提高和各类新型治理技术的完善，新型技术、组合治理技术将成为未来 VOCs治理的主要演进方向。2、有利因素（1）大气污染治理整体产业政策导向近年来，我国大气污染防治和环境保护的战略地位不断提升，相继出台多项政策加大对大气污染治理的支持。“十三五”节能减排综合工作方案、“十三五”生态环境保护规划、重点区域大气污染防治“十二五”规划和大气污染行动计划等奠定了大气污染治理行业尤其是新被列入重点污染物名单的 VOCs 治理行业高速增长的基础。国家通过

11、产业政策引导，一方面提出适时提高排污收费标准，将挥发性有机物纳入排污费征收范围，对能效、排污强度达到更高标准的先进企业给予鼓励；另一方面提出大力培育节能环保产业：着力把大气污染治理的政策要求有效转化为节能环保产业发展的市场需求，促进重大环保技术装备、产品的创新开发与产业化应用。扩大国内消费市场，积极支持新业态、新模式，培育一批具有国际竞争力的大型节能环保企业，大幅增加大气污染治理装备、产品、服务产业产值，有效推动节能环保、新能源等战略性新兴产业发展。鼓励民间资本和社会资本进入大气污染防治领域。国家产业政策导向支持是 VOCs治理行业持续健康发展的关键因素。（2）民众与社会整体环保观念的提升随着

12、国民经济的发展和居民生活水平的提高，民众与社会对于生活的需求不再仅仅局限于物质生活方面的富足，更加注重生活品质的提升，对健康环境的需求不断提高。尤其是近年来核心城市持续雾霾、PM2.5 爆表等大气污染公共事件的不断发酵，公众的环保意识逐步增强，对于 VOCs 等具有长期潜在危害的污染物的关注度不断提升，倒逼相关行业和排放企业提高排放标准。社会公众环保意识的增强及舆论监督力度的加强，有效地推动了企业的环保投资，促进相关环保政策得到切实的贯彻执行。（3）VOCs治理相关技术的发展随着我国对 VOCs 治理相关投入的加大，相关治理技术和工艺水平也快速提高，包括生物治理技术、等离子裂解技术、光催化技术

13、、膜分离技术等新型治理技术以及各种组合处理工艺在国内治理领域的应用日益成熟，有效克服了VOCs 成分复杂、传统方法治理难度较大等问题。同时，相关技术的进步和商业应用的推广有效降低了治理成本，反过来推动了各类新技术在具体治理项目里的应用。（4）VOCs治理领域的市场空间巨大相比传统大气污染治理集中在火电、石化等大化工、大能源领域，VOCs 种类繁多、排放行业多、排放源分散以及治理技术相对复杂的特点，恰恰是其未来巨大市场空间的保证。VOCs 治理领域的广泛性和分散性决定了行业在较长时间内都属于“蓝海”，同时工业源为主的特点保障了单个项目规模的经济性，有利于市场机制在行业发展过程中充分发挥作用。3、

14、不利因素（1）现时法规过时虽然我国在产业政策上积极推动 VOCs 治理行业的发展，但其上位配套法规严重过时，空气质量标准缺乏约束力，不适应现阶段 VOCs 的治理需求。中华人民共和国大气污染防治法作为我国大气污染防治的根本法律，由于颁布时间早，未形成对 VOCs 控制的明确要求。另外，在我国的环境质量标准中，环境空气质量标准和室内空气质量标准均未对空气中挥发性有机物浓度进行有力约束。现阶段仅靠行政规划、地方性政策和行业排放标准，无法形成强制性、持续性的约束，在具体执行过程中易缺乏执行力度。因此，相关法规和国家标准亟待完善。（2）行业标准有待进一步完善行业排放控制标准用来控制各行业 VOCs污染

15、物源的排放。目前，我国涉及 VOCs的大气污染物国家排放标准仅有不到 10项，其中除了像恶臭气体、沥青烟和苯可溶物类似指标外，多数只为几种相关的个别 VOCs设定排放限制，难以从根本上限制 VOCs的排放总量。绝大多数涉及 VOCs排放的行业还没有适用的国家排放标准，特别是石油化工、有机化工、化学品制造、表面涂装、包装印刷等。虽然部分省市为满足地方发展需要出台较为严格的地方标准，但同样面临政策的持续性与强制力度问题，且大部分地方 VOCs的排放控制标准仍在制定当中。相关行业标准的进一步完善是行业长期持续发展的前提。（3）行业内企业整体实力偏低，竞争机制有待完善相比传统大气污染治理领域，我国 V

16、OCs污染治理行业集中度较低，企业普遍规模较小，与发达国家同行比较，在运营规模、研发投入和技术方面均存在较大差距，尚未形成具有显著优势的龙头企业，竞争秩序较为混乱。另一方面，VOCs治理行业竞争主要体现在技术与服务上，但由于部分行业和部分地区存在固有的保护主义，市场机制并未起到有效作用，制约了行业内领先企业的快速发展。（4）行业非标程度较高，规模化较难VOCs治理的复杂性和分散性特点虽然带来了巨大的市场空间，但在另一方面也造成了行业非标准化程度较高的问题。对于不同种类的VOCs或者同种类但不同浓度不同流量的 VOCs，即使采用的基础工艺相同，最后构建的处理装置往往也存在结构设计、配件使用量上的巨大差异，这种差异导致不同项目间的设计方案复用度较低、非标化程度较高、规模化困难等问题，不利于行业内龙头企业规模的扩大和产能的提升。4、行业发展特性分析（1）周期性随着环境保护和绿色GDP理念的不断深