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“限硫令”来了,船舶配套业如何应对?

2019-08-19 11:04:00
来源:中国水运报 编辑: 国际船舶网 我有话要说

随着2020年“限硫令”生效日期临近,船舶使用低硫油或安装洗涤塔以应对“限硫令”的趋势日益明显。前不久,交通运输部海事局发布《2020年全球船用燃油限硫令实施方案(征求意见稿)》(以下简称《征求意见稿》)向社会征求意见和建议,从船舶使用、装载燃油和替代措施,船舶使用和装载燃油信息报送,船舶装载不合规燃油处置,供油单位备案及监督管理5个方面提出了要求,以保障限硫令在我国有效实施,减少船舶大气污染物排放。

交通运输部水运研究院环保与节能技术研究中心总工程师彭传圣日前接受中国水运报记者采访。彭传圣从使用低硫油对船舶发动机、船舶关键装置的影响出发,分析了使用低硫油或安装洗涤塔经济和环保效益;介绍了我国船舶硬件装置在世界范围内处于什么样的水平;阐述了在零排放要求下,船舶配套业如何应对未来长期的环保要求。

现有船舶无适应性问题

记者了解到,国际防止船舶造成污染公约(MARPOL公约)认可的4个排放控制区从2015年1月 1日起,已经要求船舶使用硫含量不超过1%的船用燃料油改用硫含量不大于0.1%的船用燃料油。

在严格的实行标准下,原有的发动机及关键装置是否能够适应低硫燃油?对船舶发动机以及关键装置又会有何影响?

对此,彭传圣表示,“大多船公司使用馏分船用燃料油满足这一要求,实践证明,没有出现船用发动机的适应性问题。在这之前船公司可检查通常情况下使用高硫残渣船用燃料油的包括发动机、管路、阀件等在内的船用设备是否适应低硫残渣或馏分船用燃料油,如果不适应,需要进行经船级社认可的相应的改造。”

据了解,在船用低硫油解决方案中,已经有MGO解决方案,采用的核心技术有油箱冷却技术、二次缓冲冷却、高效换热技术、模糊控制节能技术、轻重油智能转换等,并建有完善的服务系统。

相关人士分析,2020年“限硫令”要求船舶从2020年1月1日起在非排放控制区活动时由使用硫含量不大于3.5%的船用燃料油改用硫含量不大于0.5%的船用燃料油,届时0.5%的船用燃料油应该是残渣燃料油,与之前使用的船用燃料油类型一样,船上设备完全能够适应,因为低硫燃油润滑性能下降,可能需要调整使用的润滑油类型;即使使用馏分燃料油满足要求,按照要求进行相应改造后,也不应该出现适应性问题。

“新型船舶设备包括发动机大多适应残渣和馏分低硫燃料油,如果船舶仍然使用低硫船用燃料油,除了需要包括发动机、管路、阀件和燃油泵等在内的船用设备适应残渣和馏分低硫燃料油外,不需要其他特别的改变。”彭传圣表示。

另外,若是船舶使用脱硫塔来满足“限硫令”的要求,就需要按照国际海事组织的要求配置脱硫塔,并且要持续关注已经宣布不允许排放脱硫废水的区域(可能还会有越来越多的区域会做出这种规定)。与此同时,交通运输部海事局在《征求意见稿》中提出了“自2020年1月1日起,国际航行船舶不得在我国船舶大气污染物排放控制区内排放开式废气清洗系统洗涤水”,这一趋势更是让脱硫塔变得“前景堪忧”。

“随着部分国家和港口陆续发布开式洗涤装置废水排放禁令,其他形式脱硫装置的应用是否也会受到影响,这是目前许多船公司担忧的。”业内相关人士表示,为满足“限硫令”要求,除了使用低硫燃油或者脱硫塔之外,也可以使用液化天然气动力,这需要选择能够满足污染物排放控制要求的LNG发动机,按照LNG加注基础设施在全球的配置情况以及船舶续航里程需要确定合适的LNG储藏能力,设计或改造船舶。

低硫油与洗涤塔的“拉锯战”

业内专家分析,使用低硫油不仅不会对船舶产生适应性问题,对船员的技能以及船舶管理的改变也比较少。那么在限硫令的到来之际,低硫燃油是否能够充分供应?彭传圣认为,在当前全球燃油市场供需状况下,一旦有新的市场需求,现有生产或供应商不愿意丧失既有的市场份额,新的生产或供应商还希望乘机挤入市场,不大可能出现供给能力不足的问题。

此外,使用脱硫塔,一次性投入较大,需要额外占用船上空间,对船员技能以及船舶管理改变较大,特别是使用开式脱硫塔时,还需要注意到全球一些区域可能还有更多的区域不允许排放脱硫废水,如果船舶使用开式脱硫系统又需要进入这些区域,则需要有利用低硫油满足相关控制要求的替代措施并培训船员具备完成相关操作的能力,增加管理复杂性。

“但是很多人预测未来低硫燃油每吨售价可能高于高硫燃油200美元,使用脱硫塔可以很快收回成本。”彭传圣说。

相关人士分析称,有远见的船用公司当前应该不急于选择脱硫塔方案以满足IMO 2020年“限硫令”要求,或者为尽可能规避风险,不宜某一类船舶中的全部船舶都选择脱硫塔方案。从长期看,低硫燃油与高硫燃油价格差没有这么大,尤其当高硫燃油成为占船舶供油量份额较少的燃油品种时,供应高硫燃油的成本会比目前上升。

彭传圣预测,鉴于使用脱硫塔监管的困难以及脱硫废水可能对海洋水环境造成破坏,全球禁止排放脱硫废水的区域可能会不断增加,使用脱硫塔满足“限硫令”可能会给船舶使用和管理带来一些当前难以预见的麻烦。

零排放船舶是大势所趋

记者整理资料发现,我国能够提供合规脱硫塔的企业已经有十多家,产品获得相关船级社认证,技术上能够满足“限硫令”要求。从选用我国厂家产品的船公司构成看,我国产品应达到了较高水平,但是因为目前脱硫塔投入实际使用的较少,还不足以判断和比较各国产品的性能稳定性和可靠性。不过,因为大多新船在我国建造,使用我国厂家生产和安装脱硫塔成本相对较低,我国脱硫塔产品受到欢迎,目前处于供不应求状态。

业内人士称,这样的市场情况不会长久存在。脱硫塔技术含量不高,我国一哄而上出现了不少生产厂家,未来可能出现“一地鸡毛”的局面。脱硫和脱氮的后处理技术均在不断发展中,主要是为了提高处理效率或者使用环境的改善,如针对用于脱氮的选择性催化还原系统(SCR),重在降低其对船用燃油硫含量的敏感性以及保障其在船舶尾气温度较低的情况下仍然有较高的脱氮效率等。

“因为现有MARPOL公约认可的排放控制区船舶硫氧化物和氮氧化物排放控制要求均高于全球水域,就硫氧化物控制而言,即使实现了2020‘限硫令’后,仍然远低于排放控制区的硫氧化物排放控制要求,应该说全球水域的硫氧化物和氮氧化物排放仍然有进一步加强的空间。”彭传圣表示。

国际上通常将温室气体看着污染物之一,为保证环境进一步好转,包括减少温室气体排放,国际海事组织已经发布了初步战略,到2050年国际航运温室气体排放量要求在2008年的基础上减少50%。“如果船舶使用燃油难以实现这一目标的,使用LNG几乎和使用燃油一样难以实现这一目标,尽快开发和应用零排放船舶才可能实现这一目标,即船舶使用燃料电池驱动,电池动力来源于氢、氨或者核能等。”彭传圣说,“这一进程将推动国际航运船舶硫氧化物和氮氧化物排放的进一步减少。”

低硫油转换是否会给船舶带来新的安全风险?

频繁转换以不同工艺炼制的低硫油,或将增加船舶发动机发生故障的可能性。

“限硫令”生效时间日趋临近, 低硫油的广泛采用是否会给航运业带来额外风险,一直是行业关注的话题。有统计资料表明,欧美海域实施特殊排放控制规则后,约30%的船舶失控事故可能与低硫油转换有关。而某航运企业内部统计资料表明,其船队中80%的船舶在进行低硫油转化的过程中都发生过漏油风险。由此可见,在“限硫令”推行中,航运业需关注可能的安全隐患。

导致船舶燃油转换过程中事故频发的原因主要是,低硫油与普通船用燃料油在物理特性与化学成分上存在差异。船用发动机与燃料在使用过程中存在一个相互匹配的过程,一旦燃料的物理特性发生改变,就可能会导致现有的船舶发动机在运转过程中,由于燃烧不稳定而发生故障。

目前船舶燃料市场上销售的低硫油主要为轻质馏分油,也就是通常所说的轻柴油。与常规的船用燃料油相比,这种低硫油在同样的温度下流动性更好,所含的杂质更少,在燃烧前无须加热即可达到发动机所要求的流动性。轻柴油的这一特点将直接导致发动机(特别是长期燃烧重质燃料油的发动机),所运行的环境工况在低硫油转化过程中发生变化,进而影响其工作状态,造成船舶航行安全隐患。

与轻质馏分油相比,在炼油过程中直接脱硫的低硫燃油在物理特性上与目前船用燃料油不存在实质性的差异。然而,全球范围内的炼厂生产低硫油的工艺并不尽相同,采用不同工艺炼制的低硫油除含硫量不同外,其他化学成分也存在一定差异。对于全球航行的船舶而言,如果经常转换以不同工艺形式生产的低硫油,将进一步增加发动机由于燃油频繁转换而发生故障的可能性。

不过与上述两种低硫油相比,对于未来航运安全影响最大的还是混合型低硫油。混合型燃料性价比更高,因此成为航运业在短期内获得0.5%低硫油的最有效途径。其主要获取方法是,将用于排放控制区的0.1%低硫燃油与常规船用燃油按一定比例混合,成为含硫量不超过0.5%的低硫油。不过,这类低硫油的成分更为复杂,因此导致发动机发生故障的风险也更高。

尽管全球范围内低硫油的标准在短期内很难统一,然而由此可能引发的风险并非完全不可控。通常而言,因燃料类型改变而导致船舶发动机工作异常的情况,主要发生在燃料转换过程中与转换完成后24小时内,待船舶发动机逐渐适应新燃料后发生故障的可能性就会大大降低。只要避免在狭窄水道与通航密集地区转换燃料,在燃料转换前和转化过程中逐步调整发动机参数,并在机舱安排值班人员以处理燃料转化过程中可能发生的事故,就能够将相应风险降到最低。

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