選擇性催化還原技術(shù)（selective catalytic reduction，SCR）是控制氮氧化物（NOx）排放的最為關(guān)鍵的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于熱電廠、焚燒廠等工業(yè)煙氣脫硝，以及柴油機動車尾氣凈化。該技術(shù)以尿素、氨水或液氨產(chǎn)生的NH3為還原劑，核心是催化活性好、選擇性高、機械強度高且運行穩(wěn)定的脫硝催化劑。SCR催化劑從最初電力脫硝行業(yè)的傳統(tǒng)釩鈦催化劑的普及應(yīng)用，到目前應(yīng)用于鋼鐵、玻璃等非電行業(yè)的低溫催化劑的廣泛研究，其發(fā)展和應(yīng)用得到突破性進展。傳統(tǒng)釩鈦催化劑的發(fā)展已經(jīng)相對成熟，但應(yīng)用范圍窄，條件苛刻；低溫催化劑存在易中毒、壽命低、工況適用性等問題亟需解決。SCR催化劑成型工藝是其應(yīng)用與工業(yè)推廣的關(guān)鍵所在，我國在傳統(tǒng)催化劑成型技術(shù)取得全面性普及與推廣，但相比國外催化劑的應(yīng)用效果不佳；近幾年低溫SCR催化劑的研究工作取得突破性成果，應(yīng)用和推廣有待工程校驗。因此，通過深入研究催化劑生產(chǎn)技術(shù)和成型工藝，研發(fā)經(jīng)得住實際工程考驗的具有自主知識產(chǎn)權(quán)催化劑是未來SCR技術(shù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

1 傳統(tǒng)SCR脫硝催化劑發(fā)展歷程

1.1 國外SCR催化劑的應(yīng)用
美國Engelhard 公司在1957年首次成功研發(fā)SCR 催化劑，由Pt、Rh 和Pb 等貴金屬構(gòu)成，具有很高的催化活性，但造價昂貴、溫度區(qū)間窄、易中毒，不適于工業(yè)應(yīng)用。日本日立、三菱重工等生產(chǎn)的V2O5(WO3)/TiO2（釩鈦系）催化劑較早實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。20世紀(jì)七八十年代，日本和歐美相繼建造多套脫硝系統(tǒng)，釩鈦系SCR 催化劑的商業(yè)應(yīng)用趨于成熟，主要應(yīng)用于電力行業(yè)煙氣污染控制。近30年SCR催化劑在研究和應(yīng)用方面都取得一定進展，具體發(fā)展過程如圖1。發(fā)展至今，傳統(tǒng)SCR催化劑生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)已得到普及，但核心技術(shù)由國外的幾家大型公司掌握，如美國康寧公司、德國魯奇公司、日本BHK公司等。

1.2 國內(nèi)SCR催化劑的發(fā)展?fàn)顩r
我國環(huán)保行業(yè)起步較晚，SCR催化劑的應(yīng)用滯后于西方國家。1999年，大陸首次引入SCR脫硝催化劑用于火電行業(yè)的煙氣治理，隨后10 年不斷推廣及普及。截至2012年，國內(nèi)已投運煙氣脫硝機組容量為120GW，并且近5年有不斷上升的趨勢，2016年火電脫硝機組占比高達91.7%（詳見表1）。“十一五”期間，我國NOx排放總量呈逐年上升趨勢，2011年高達2405萬t（工業(yè)源占71.9%）；而《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13223—2011）的嚴(yán)格執(zhí)行及SCR脫硝機組滿負(fù)荷投運，NOx排放總量逐年降低，2017年的排放量已降至1700萬t左右。

近年，電力行業(yè)SCR催化劑普及率接近飽和，面對日益嚴(yán)峻的環(huán)保壓力，在電力行業(yè)減排能力有限的情況下，非電行業(yè)（鋼鐵、焦化、水泥、玻璃）NOx 減排將成為重點。我國的脫硝市場還將不斷擴大，SCR催化劑需求缺口也將擴大。2006年之前，國內(nèi)的催化劑供應(yīng)基本依賴國外，隨著脫硝產(chǎn)業(yè)的推進，國內(nèi)公司建立起相應(yīng)的催化劑生產(chǎn)基地，來不斷滿足日益增長的需求。對于傳統(tǒng)釩鈦系催化劑的發(fā)展，首先任務(wù)是盡快實現(xiàn)完全自主國產(chǎn)化，并節(jié)省生產(chǎn)成本，增加市場競爭力；同時加快傳統(tǒng)催化劑的改性研究，拓寬適用范圍，延長使用壽命。

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