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全球海域0.5%硫控挑战

新闻来源:中国船检    浏览量:691 刘萧 2016-12-16
        2016年伦敦当地时间10月27日,国际海事组织MEPC 70作出了“自2020年实施0.5%的全球海域硫限制,而不是推迟五年至2025年”的重大决定。反观当下市场供应的船舶油品含硫量3.5%的现状,毋庸置疑,未来的三年备战期,航运业将面临诸多挑战。
        如2020年后每天需转换400万桶高硫燃料如何满足,公约生效前全球所有非合规船舶如何完成加装废气清洗装置,以及公约生效后如何监管等一系列问题。当然,安全合规问题也自然最受航运业关注。
       现实解决方案单一
        近日记者获悉,五大洲(南美、北美、欧洲、亚洲和欧洲)45个国家的港口国控制管理当局已经确定将2018年巴黎备忘录和东京备忘录的PSC大检查重点锁定在船舶气体污染方面。在与业内人士探讨这一检查趋势时,几位业内人士都不约而同地认为,这无异于又给2020年0.5%全球硫限制规定的实施注入了一针“催熟剂”。不可否认,提高硫控的脚步正在变得愈发急促,但与此同时记者也在采访中发现了一些问题,与如火如荼的限硫热潮相对应的是船东们的异常冷静。这不免让记者疑惑,这种迟疑观望的背后到底有哪些原因?
        采访中,一位业内人士谈出了自己的看法。首先其坦言对于航运公司而言,想要既安全又经济解决限硫问题绝非易事,目前来看成本与安全之间难以找到平衡点则是最大的症结。众所周知,使用低硫燃油是最直接的履约手段。船用燃油含硫量从3.6%降至0.5%后,SO2的排放量在降低86%的同时也意味航运公司不得不支付更高的燃油成本。燃油成本导致的压力具体有多大?一位内人士粗略给记者算了一笔账。他告诉记者,目前来看含硫量3.6%的燃油与0.5%的燃油价格差约90欧元/吨。以其所在公司的某一船舶来做参考,该船满载14节航行,每日主机油耗粘度380的重油58.5吨。如果更换燃油,则需要每天要多支出约4万人民币的降硫成本。但“成本困扰”仅仅存在于油品价格的增长么?答案并非如此简单。采访中一位轮机长向记者谈到,原本船上柴油机、锅炉等燃油动力设备是基于含硫量较高的廉价船用重质燃料油设计。如果未经改造就直接使用低硫燃油,势必产生不利影响,尤其是对喷射系统和润滑系统。该轮机长补充谈到:“不得不说,换油的硫控解决方案简单且一劳永逸。但改造耗时、设备不安全因素增高加之成本问题使得该控硫解决方案成为了‘浮云’。也许有人会说,这一解决方案适用于中短航线的船舶,但面对如今萧条且前景不明的航运形势,试问哪家船东又会选择追加如此之高的固定燃油成本贸然选择这一解决方案呢?”
        采访中专家曾谈到,不可否认,目前有多种方法可供船东选择用来解决0.5%限硫难题,然而,对于不少船东而言,其实无法感受到“更多选择、更多欢笑”。就算解决了燃料成本问题,诸多现实困难也正在把原本多元化的安全降硫解决方案推向只能通过船舶加装废气脱硫设备这一解决方法上来。并非空谈,拿近期大热的“使用LNG替代传统燃料解决降硫问题”的方案来看,就存在着诸多“难言之隐”。专家谈到,众所周知LNG是公认的绿色燃料,且资源丰富,价格(420欧元吨)介于船用燃料油和船用轻柴油之间,但使用其作为船用燃料仍然存在一些难题。首先是LNG加注问题,目前来看除北欧地区外,全球大部分港口补给设施尚不配套。此外,LNG续航能力较弱也是阻碍其在船舶行业推进的一大短板,目前以其为燃料的船舶最高续航能力仅为22天。同时LNG存储燃料的压力罐所需空间约为等量柴油舱的3~4倍,建造成本增加约8%~20%的硬性条件也注定了对现有船舶燃料系统的改造难度和成本较高。最后由于更换了动力设备,出于安全考虑必须重新对船上人员进行系统培训。所以诸多因素决定了“LNG作为替代燃料”的价值或许只能在一些短航程的内河航线上才能得以体现。
      “最佳”方案仍存缺憾
        采访中,专家向记者展示了一份某机构对船舶采用LNG替代燃料与使用废气脱硫技术的比对研究报告。该报告在经济性一章中通过公式演算得出的最后结论为,LNG是否能够作为替代燃料的经济性主要取决于以下两点:其一,与HFO的价格差异;其二,航线中排放控制区所占比例。从这一结论不难看出这样一个话外音,价格差异和航线中排放控制区所占比例越大,废气脱硫技术的经济优势越明显。并非一家之言,在采访中专家也给出了相同的观点。专家坦言,从长远来看,采用废气脱硫技术才是履约的最佳选择。
        据专家介绍,目前废气脱硫技术已经较为通用的脱硫方法包括干法(吸附式、等离子体、荷电干式)、半干法(旋转喷雾干燥法、循环流化床法)和湿法烟气脱硫(石灰石/石灰法、海水脱硫法、氧化镁法、柠檬酸盐吸收法、氨水吸收法、循环钠碱法)等。其中,由于海水脱硫技术具有运行成本低、无固体废弃物,且脱硫后的海水经处理达标后又可排回海洋等优点,因而脱颖而出成为了最具良好应用前景的方案。尽管海水脱硫技术优势明显,但专家也毫不避讳地谈到,该方案还有待完善。
        对此,业内专家谈出了自己的一些看法。他指出,国外均采用将脱硫塔装在船舶烟囱里,以便脱硫后的废气可顺着烟囱排放。虽然这种设计在一定程度上可减小脱硫系统的占用面积,但也限制了脱硫塔的大小,需要改善其他参数来补偿气液相停留时间减小所带来的影响。由于海水恢复系统的面积占整个脱硫系统的比例较大,因此减小海水恢复系统的占用面积以达到减小脱硫系统规模成为了海水脱硫技术首个难以逾越的难点。尽管围绕着“小”字,船配厂商各显其能,但有些问题却依旧难以回避。某公司曾采用二级曝气的方法解决该问题,即在脱硫塔底部进行一级曝气,在曝气池进行二级曝气来减小海水恢复系统的占用面积。虽然该法简单可行,但脱硫塔的尺寸却限制了一级曝气的脱硫效果。此外,还有厂商提出向海水中加入氧化镁或利用微量铁盐及其他氧化剂在脱硫塔内,用以去除亚硫酸根离子减小海水恢复系统占用面积。但此类方案均将脱硫塔作为脱硫海水进入恢复系统前进行亚硫酸根离子氧化的第一场所,这一做法也导致了氧化率并不理想。因此,如何在脱硫塔内高效氧化亚硫酸根离子是减小船舶海水脱硫系统占用面积的一个重要思路。
        除此以外,专家提示,海水脱硫技术在某些方面仍存在着一些模糊集也值得业内关注。为了明晰这一观点,专家以恶劣天气下的一些问题向记者做了说明。在恶劣天气情况下,船舶时常处于颠簸摇晃状态。船舶在这种状态下运行,不仅会影响脱硫设备的稳定性与安全性,且可能导致废气与海水在脱硫塔内分布不均进而影响脱硫效率。他指出:“据我所知,目前尚未有这方面研究的报道。为了确保海水脱硫系统在海上运行的稳定性,未来应加大船舶摇晃状态对脱硫设备可靠性及脱硫效率影响研究的力度。”另外,在海水脱硫技术中有将 MgO或Mg(OH)2加入海水用于提高脱硫效率的做法。他补充谈到:“脱硫中所使用的海水最终要被排入大海。随着0.5%限硫标准的提出,相信会有更多船东选择此类方法用以降低硫排。尽管目前来看脱硫后的海水经处理达标后排入大海对海水水质及海洋生物无明显影响,但我认为海水脱硫技术是否会对环境产生不良影响还需长期观察与监测。”
       落地与监管难题
        采访中,某航运公司安监部的一位人士向记者谈起了自己对于“2020年后实施0.5%的全球硫限制”的担忧。他毫不避讳地向记者坦言:“就目前形势来看,我公司所属不少船舶需要采用安全船舶废气清洗系统来满足公约要求。但有些关于船舶营运安全的问题却一直没能得到解决,实在让人不安。” 在他看来,在船舶营运安全层面,船舶废气清洗系统就存在着一定问题。运用该方案解决硫排问题,需要安装一套用于中和、清洗酸性液体的化学药剂投放设备及控制系统。人员及相关设备接触化学药剂不可避免会引起腐蚀,这也就衍生出了该方案可能会影响人员健康以及设备寿命这一问题。其次,药剂的采购、运输、储存以及废渣(或废液)如何处理也存在模糊集。他补充谈到:“据我所知,目前全球能够接受该方案废物处理的港口可以说少之又少。这背后肯定与各国对于港口安全的慎重考虑有着千丝万缕的关系。”不仅如此,其还谈到了安装海水脱硫系统会增加柴油机排气背压的问题。排气背压增大会使排气阻力增加,导致缸内废气能量得不到有效利用,使柴油机功率下降并冒黑烟,可靠性变差。如果这些问题皆存在模糊集,那么船舶限硫的安全问题将难以得到保证。
        此外,在采访中不少业内人士也提出了与非政府性的环保组织Transport & Environment同样的问题。早前在IMO宣布自2020年对全球范围内的船舶实施0.5%硫限制后,Transport&Environment航运部主管Bill Hemmings曾表示:“这是一个具有里程碑意义的决定。但是接下来需要重点关注的是该项决定的具体实施问题。如谁以及如何来监督监管(履约和执法)本次决定的具体实施,尤其是当船航行在公海上的时候。再比如,怎样来监督监管航行于太平洋上的船舶。”尽管截止记者完稿前,这些问题似乎依旧没能得到准确答案。但在IMO的决心面前,我们有必要猜测未来有可能会出现强制加装某些设备对硫排做全周期监控的假设。
        如果假设成立,那么有些问题当然也会接踵而至。据专业人士介绍,船舶在不同工况(全负荷工况、航行工况、进出塔工况、装卸货工况、停泊工况)运行时皆对海水脱硫性能的影响。不仅如此,柴油机在不同工况下排放的烟气成分及含量会有很大不同,也会影响海水脱硫性能。此外,船舶在海上航行时,海水脱硫系统的运行将受到气候的影响。在不同的季节及地区,海水水温变化较大(0~32℃)。如果海水温度过低,在脱硫塔内与高温废气接触会增加设备的负荷,对设备性能提出更高的要求。该业内人士谈到:“如果设想成真,那么将对未来硫排的监管提出更高且更细致的要求。”(中国船检独家文章,欢迎转载或报道,转载请注明出处“中国船检或国际船媒”,违者必究!)
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