我国船用燃料油年消耗量超过2000万吨，约占全球总量的10%。国际海事组织对船舶硫排放提出苛刻限制，服役海运船舶如何保证运输经济性的同时满足强制执行的国际公约环保要求，面临严峻挑战。大连海事大学环境科学与工程学院朱益民教授团队巧妙利用镁法和海水法脱硫的技术特点，采用成套减阻增效措施，攻克困扰绿色高效船舶海洋运输的国际技术难题，开发成海运船舶柴油机硫排放控制成套装备，打破欧美企业对高端船配市场的垄断，使我国具备了海运船舶主动履约能力。日前，国家知识产权局正式公布了《关于第二十二届中国专利奖授奖的决定》，朱益民教授团队的“镁基-海水法船用脱硫系统”项目获得中国专利奖优秀奖。
船舶废气洗涤系统试车台架
“低硫油供应缺口高达40%，高硫油和低硫油差价超过100美元。废气清洗技术可有效控制船舶硫排放，但存在洗涤工艺压降大影响船舶燃油经济性、脱硫工艺严重依赖淡水、船舶复杂多工况运行负荷变化与控硫设备耗能匹配的瓶颈技术难题。为实现海运行业的跨越式发展，亟待发明并研制全新的废气清洗技术，攻克困扰绿色高效船舶海洋运输的国际技术难题。”朱益民说。
废气洗涤塔模块化吊装
据了解，2009年立项之初，国外船舶废气脱硫技术已进入实船测试阶段，技术被挪威、瑞典、德国等船舶配套装备生产强国所垄断，而国内仅公开了少数几项相关专利。朱益民教授团队基于前期在工业废气脱硫处理方面的研究积累,在充分调研分析废气脱硫系统在船舶应用的诸多挑战后，首创提出“镁基-海水法”这一船舶专用的废气脱硫方法。先后在多艘集装箱船上搭载样机进行运行试验，并先后获颁全球六大船级社认可证书。该项目技术已申请国际PCT专利3项，授权美、日、韩国际专利各1项，国家发明专利11项，实用新型专利12项，形成完整的专利群，依托完善的知识产权管理体系，对专利技术实施了有效保护。
废气洗涤塔码头组装
朱益民介绍说，“镁基-海水法船用脱硫系统”项目攻克了船用柴油机排气低阻清洗技术，提出同步掺混洗气与引流排气的巧妙思路，形成的排气清洗新技术具有低阻高效的特点，破解了船舶燃油经济性的重大技术难题。此外，该技术还针对经典脱硫的钠碱工艺对淡水依赖性问题，发明了船舶专用的镁基-海水法废气脱硫及低成本脱硫剂制备工艺；针对船舶复杂多工况运行负荷变化与控硫设备耗能匹配的难题，研制了海运船舶柴油机硫排放控制复杂工况自动测控系统；开发成海运船舶柴油机硫排放控制成套装备，不仅高效经济，还具有无强碱腐蚀、无危险物料、无淡水消耗的特点。项目成果有力推动了船舶硫排放控制的科技进步，引领船舶控硫技术向安全、高效、经济、船舶匹配兼容的方向发展。
中国船级社实船检验
“由于国产船舶硫排放控制技术和产业的突起，国际控硫装备售价比该项目立项之初下降约50%。项目技术为降低海洋运输行业履约成本、保障其经济利益作出重要贡献。”朱益民说，船舶硫排放控制装备作为目前最大的船舶配套产品，该项目成果推广应用到国内外船舶上，意味着我国自主研发船舶硫排放控制技术已获国际市场认可。打破了欧美对该市场高端产品的垄断，促进我国由造船大国向造船强国发展，保障我国船舶修造的经济利益，利于我国船舶运输在国际航线上正常营运。船舶硫排放控制产品全球市场容量巨大，项目成果具有广阔的推广前景，为我国在新兴的高技术船舶环保装备制造快速发展、走向世界提供强有力的技术支撑。
