中國(guó)涂料工業(yè)協(xié)會(huì) 齊祥昭 李力 中國(guó)建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司 張瑞艷 李曉潔

　　基金項(xiàng)目：大氣重污染成因與治理攻關(guān)項(xiàng)目課題“建材領(lǐng)域大氣污染治理及調(diào)控政策研究”（編號(hào)：DQGG0203）

　　打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，是黨的十九大作出的重大決策部署，事關(guān)滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要，事關(guān)全面建成小康社會(huì)，事關(guān)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和美麗中國(guó)建設(shè)。為加快改善環(huán)境空氣質(zhì)量，打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院牽頭承擔(dān)了國(guó)家“大氣重污染成因與治理攻關(guān)項(xiàng)目”專題二課題三“建材領(lǐng)域大氣污染治理及調(diào)控政策研究”子項(xiàng)目，中國(guó)涂料工業(yè)協(xié)會(huì)作為子項(xiàng)目協(xié)作單位，協(xié)助牽頭單位促進(jìn)項(xiàng)目的進(jìn)行，主要包括：1、聯(lián)系涂料行業(yè)內(nèi)多家企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研；2、組織召開行業(yè)會(huì)議，介紹項(xiàng)目情況；3、參與企業(yè)產(chǎn)排污調(diào)研，下發(fā)與回收調(diào)研表。通過一系列方式對(duì)涂料生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)營(yíng)情況包括生產(chǎn)類型、規(guī)模、分布、已經(jīng)采取的環(huán)保治理措施等進(jìn)行了調(diào)研，并形成《涂料行業(yè)污染治理及管控措施現(xiàn)狀分析報(bào)告》。

　　涂料廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門、國(guó)防工業(yè)和新興的高科技產(chǎn)業(yè)，起保護(hù)、裝飾、標(biāo)識(shí)和特種作用等，是不可替代的重要工業(yè)材料，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用舉足輕重，與人們生活息息相關(guān)。

　　十二五期間，中國(guó)經(jīng)濟(jì)增速由高速增長(zhǎng)轉(zhuǎn)為中高速增長(zhǎng)，受總的經(jīng)濟(jì)大環(huán)境影響，涂料行業(yè)在節(jié)能、環(huán)保、資源消耗等領(lǐng)域去產(chǎn)能化明顯，主要包括污染型、資源利用率低下、高能耗型企業(yè)。淘汰了部分過剩產(chǎn)能及落后工藝，促使產(chǎn)業(yè)集中度逐步增高，中國(guó)涂料行業(yè)在這個(gè)歷史階段緊靠“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”戰(zhàn)略，在節(jié)能環(huán)保、技術(shù)創(chuàng)新等方面不斷努力，發(fā)展國(guó)內(nèi)外企業(yè)聯(lián)合經(jīng)營(yíng)、技術(shù)開發(fā)模式，提升我國(guó)民族企業(yè)的市場(chǎng)綜合競(jìng)爭(zhēng)力，為涂料行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　如圖1所示，2018年涂料行業(yè)全年1336家規(guī)模以上（年產(chǎn)量大于500噸）工業(yè)企業(yè)產(chǎn)量達(dá)1759.8萬噸，同比增長(zhǎng)5.9％；2018年，主營(yíng)業(yè)務(wù)收入方面，1998家規(guī)模以上（主營(yíng)業(yè)務(wù)收入在2000萬元及以上）工業(yè)企業(yè)總額達(dá)3268.1億元，同比增長(zhǎng)6.5％；實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額236.48億元，同比增長(zhǎng)5.1％。

圖1 近五年涂料行業(yè)產(chǎn)量及增速

　　京津冀大氣污染傳輸通道，2＋26城市，包括北京，天津，河北省石家莊、唐山、廊坊、保定、滄州、衡水、邢臺(tái)、邯鄲，山西省太原、陽(yáng)泉、長(zhǎng)治、晉城，山東省濟(jì)南、淄博、濟(jì)寧、德州、聊城、濱州、菏澤，河南省鄭州、開封、安陽(yáng)、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、濮陽(yáng)，是我國(guó)涂料生產(chǎn)的重要區(qū)域。以2018年為例，其總產(chǎn)量約占我國(guó)涂料工業(yè)總量11％。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局對(duì)于2018年全國(guó)1336家規(guī)模以上涂料生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，“2＋26”城市共有涂料生產(chǎn)企業(yè)154家，與2017年156家企業(yè)相比，基本持平。2018年涂料總產(chǎn)量為186.63萬噸，與2017年總產(chǎn)量152.49萬噸相比增長(zhǎng)22.39％。其中，“2＋26”城市涂料生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量及產(chǎn)量如表1所示。

表1 “2＋26”城市涂料生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量及產(chǎn)量

　　通過上表對(duì)“2＋26”城市涂料生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量及涂料總產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，涂料行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)具有集群分布的特點(diǎn)，其中天津、北京、廊坊、保定、濟(jì)寧等城市的企業(yè)數(shù)量及產(chǎn)量均屬于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的規(guī)模。

　　從涂料的特點(diǎn)和生產(chǎn)過程進(jìn)行分析，涂料生產(chǎn)過程中的主要特征污染物來源于有機(jī)溶劑及助劑。VOCs作為溶劑的重要組成之一，其作用便是溶解這些高分子樹脂，故一般遵循高分子化學(xué)中的相似相容原理，同時(shí)也要避免與反應(yīng)型雙組份樹脂反應(yīng)基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。因此，一般針對(duì)某種主要成膜物質(zhì)，VOCs的成分類型是比較類似的，故一般VOCs成分分類對(duì)應(yīng)主要成膜物質(zhì)分類。在水性涂料中，為了保證成膜性能，也需要加入醇類、醚類等有機(jī)成膜助劑以及其他功能助劑。因此，涂料中的VOCs為主要污染物質(zhì)。

　　通過調(diào)研，目前涂料行業(yè)常用的污染防治技術(shù)有源頭溶劑替代、工藝過程控制、轉(zhuǎn)運(yùn)密閉、清洗密閉、儲(chǔ)罐管控、末端治理等。

　　溶劑替代是目前提倡的手段。涂料常用的溶劑有烷烴為主的脂肪烴混合物、芳香烴（主要是甲苯和二甲苯）、醇類（主要是乙醇和丁醇）、醚醇類、酮類（主要是丙酮和丁酮等）、酯類（主要是乙酸乙酯和乙酸丁酯）、萜烯類及氯代烷烴和硝基烷烴。根據(jù)目前的調(diào)研看，部分涂料企業(yè)逐漸開始注意替代溶劑，具體的做法有：按照《環(huán)境保護(hù)綜合名錄》的要求，逐步淘汰高污染、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)品；優(yōu)先使用反應(yīng)活性低的溶劑，使用四甲苯代替三甲苯，乙酸酯類代替苯系物等。

　　工藝過程控制要求投料最好選擇密閉式收集系統(tǒng)，溶劑輸送優(yōu)先采用管道計(jì)量，稱量或配置期間移動(dòng)缸體或容器應(yīng)保持密閉，建議使用自吸式投料，投料處設(shè)置有效收集裝置。目前部分企業(yè)已經(jīng)設(shè)置自動(dòng)化控制系統(tǒng)（DCS），除了投料和采樣外，設(shè)備處于密閉狀態(tài)，排空氣體不直接排放，采用有效收集設(shè)施。

　　轉(zhuǎn)運(yùn)、清洗密閉要求儲(chǔ)罐存儲(chǔ)的原輔物料經(jīng)密閉管道輸送至生產(chǎn)裝置或者中間儲(chǔ)罐，部分管道明管敷設(shè)，槽車與儲(chǔ)罐的裝卸最好設(shè)置氣相平衡系統(tǒng)，對(duì)固定反應(yīng)釜體進(jìn)行洗滌時(shí)，設(shè)置密閉收集系統(tǒng)，經(jīng)收集后進(jìn)入污染物處理設(shè)施，對(duì)移動(dòng)缸的清洗時(shí)，最好設(shè)置專門作業(yè)區(qū)，不在車間內(nèi)隨意清洗，排氣經(jīng)過收集后進(jìn)入污染物處理系統(tǒng)。

　　對(duì)于內(nèi)浮頂罐，浮頂與罐壁之間要采用浸液式密封、機(jī)械式鞋形密封等高效密封方式，目前部分企業(yè)已經(jīng)開始采用或進(jìn)行改造；對(duì)于外浮頂罐，浮頂與罐壁之間要采用雙重密封，且一次密閉應(yīng)采用浸液式密封、機(jī)械式鞋形密封等高效密封方式。另外，儲(chǔ)罐的排氣需經(jīng)過收集經(jīng)密閉排氣系統(tǒng)進(jìn)入廢氣收集處理系統(tǒng)。

　　末端治理是目前企業(yè)和環(huán)保部門關(guān)注的重點(diǎn)。涂料行業(yè)的顆粒物處理技術(shù)以袋式除塵為主，也有部分企業(yè)設(shè)置了旋風(fēng)除塵器和濾筒除塵。2015年之前，VOCs末端處理技術(shù)基本上以活性炭吸附為主，多數(shù)企業(yè)選擇更換式活性炭吸附裝置和再生活性炭吸附裝置，部分企業(yè)采用水（堿液）吸收、蓄熱式燃燒和濃縮催化氧化裝置。活性炭吸附作為之前多數(shù)企業(yè)選擇的技術(shù)，雖然具有操作簡(jiǎn)便、即時(shí)效果明顯的優(yōu)點(diǎn)，但需要定期更換，且部分活性炭作為末端技術(shù)的企業(yè)出口濃度無法達(dá)標(biāo)。隨著2015年以來VOCs治理要求的不斷提高，末端處理中熱（催化）氧化技術(shù)的使用比例不斷提高。目前涂料行業(yè)VOCs治理技術(shù)主要包括吸附分離技術(shù)、催化燃燒技術(shù)（CO）和蓄熱式熱氧化技術(shù)（RTO）等。

　　根據(jù)涂料行業(yè)的特點(diǎn)和調(diào)研的結(jié)果，一般推薦有如下幾種防治工藝。

　　溶劑型涂料：①桶泵投料＋密閉式臥式研磨機(jī)研磨＋自動(dòng)或半自動(dòng)包裝＋固定缸/移動(dòng)缸氣體收集＋除塵＋燃燒；②桶泵投料＋密閉式臥式研磨機(jī)研磨＋自動(dòng)或半自動(dòng)包裝＋固定缸/移動(dòng)缸氣體收集＋除塵＋吸附脫附＋燃燒。

　　水性工業(yè)涂料：①水性樹脂替代＋桶泵投料＋密閉式臥式研磨機(jī)研磨＋自動(dòng)或半自動(dòng)包裝＋固定缸/移動(dòng)缸氣體收集＋除塵＋吸附；②水性樹脂替代＋桶泵投料＋密閉式臥式研磨機(jī)研磨＋自動(dòng)或半自動(dòng)包裝＋固定缸/移動(dòng)缸氣體收集＋除塵＋吸附脫附＋燃燒。

　　水性建筑涂料：水性樹脂替代＋桶泵投料＋自動(dòng)或半自動(dòng)包裝＋固定缸/移動(dòng)缸氣體收集＋除塵＋吸附；

　　粉末涂料：自動(dòng)或半自動(dòng)包裝＋固定缸/移動(dòng)缸氣體收集＋除塵；

　　課題組通過對(duì)典型企業(yè)的分析評(píng)價(jià)，特別對(duì)行業(yè)主流污染物控制技術(shù)在超低排放改造過程中的適用性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合評(píng)估，提出按照“典型示范、分步實(shí)施”的原則，對(duì)標(biāo)先進(jìn)水平，“2＋26”城市先行，樹立“標(biāo)桿示范企業(yè)”，進(jìn)而推動(dòng)涂料行業(yè)超低排放，實(shí)現(xiàn)大氣污染物排放進(jìn)一步向超低邁進(jìn)；實(shí)施差異化管理，促進(jìn)行業(yè)改造升級(jí)。鑒于涂料行業(yè)整體呈現(xiàn)企業(yè)數(shù)量眾多、污染物排放種類多、污染問題復(fù)雜的特點(diǎn)，全面實(shí)施超低排放改造工作任重而道遠(yuǎn)。根據(jù)涂料行業(yè)的基本特點(diǎn)，并結(jié)合“2＋26”典型城市的具體企業(yè)現(xiàn)狀，挑選如下企業(yè)作為標(biāo)桿企業(yè)案例：中遠(yuǎn)關(guān)西涂料化工（天津）有限公司、廊坊立邦涂料有限公司、PPG涂料（天津）有限公司、河北晨陽(yáng)工貿(mào)集團(tuán)有限公司。

　　本項(xiàng)目取得的成果，對(duì)涂料行業(yè)廢氣污染治理起到了很大的推動(dòng)作用。通過項(xiàng)目，對(duì)涂料企業(yè)主要的廢氣產(chǎn)生和治理情況進(jìn)行了摸底，對(duì)以后的行業(yè)政策方向提供了大力的支持，同時(shí)通過會(huì)議對(duì)項(xiàng)目的宣傳也深入企業(yè)，企業(yè)對(duì)廢氣的治理也提到了提高的重視程度。項(xiàng)目對(duì)重點(diǎn)地區(qū)的建材行業(yè)分步有序的分行業(yè)推進(jìn)超低排放技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)深度減排具有重要指導(dǎo)作用。