“低階煤揮發(fā)分高,通過熱解深加工既可獲得大量的煤焦油、干餾煤氣,又能把煤中的硫分去除,得到清潔化的蘭炭產(chǎn)品!痹诮张e行的中國煤炭清潔轉(zhuǎn)化高端(院士)論壇暨第五屆中國蘭炭產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會(huì)上,中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長、中國煤炭學(xué)會(huì)理事長劉峰表示,加大蘭炭的高值化利用力度,不僅能帶動(dòng)低階煤分質(zhì)清潔高效利用技術(shù)發(fā)展,還能替代散煤提供更多煤基清潔化燃料。
◢產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
蘭炭品質(zhì)影響下游產(chǎn)品和環(huán)境
蘭炭也叫半焦,是弱粘或不粘煤在中低溫條件下熱解(干餾)析出煤焦油、煤氣后得到的固體炭質(zhì)產(chǎn)品。蘭炭生產(chǎn)過程中副產(chǎn)液態(tài)煤焦油和氣態(tài)高熱值煤氣,是能源化工領(lǐng)域的重要原料和燃料。
陜西榆林地區(qū)特別是神木和府谷,是蘭炭生產(chǎn)集中區(qū)。據(jù)中國煤炭加工利用協(xié)會(huì)不完全統(tǒng)計(jì),2022年全國蘭炭產(chǎn)量約6550萬噸,其中榆林地區(qū)產(chǎn)量3730萬噸,約占全國蘭炭產(chǎn)量的57%。
“蘭炭的品質(zhì)會(huì)對(duì)下游產(chǎn)品和環(huán)境產(chǎn)生重要影響。”一位參會(huì)代表介紹,“以神木為例,當(dāng)?shù)厮a(chǎn)的蘭炭固定碳含量高、比電阻高、化學(xué)活性高,同時(shí)灰分低、硫磷低,發(fā)熱量達(dá)6000大卡至7000大卡。”
在鋼鐵冶金領(lǐng)域,蘭炭的固定碳含量高、有效成分高,用于鐵合金和電石生產(chǎn)可減小灰分對(duì)產(chǎn)品的影響。在化工造氣領(lǐng)域,與無煙煤或焦炭氣化相比,蘭炭氣化可以提高產(chǎn)氣率,減少灰渣和煤氣的脫硫量。
同時(shí),因蘭炭只有原煤污染物含量的1/5,是適宜的民用清潔燃料。2016年10月26日,環(huán)保部發(fā)布的《民用煤燃燒污染綜合治理技術(shù)指南(試行)》已將蘭炭納入國家優(yōu)質(zhì)煤范疇予以推廣應(yīng)用。
據(jù)了解,目前,我國蘭炭已形成較為完備的五大一體化產(chǎn)業(yè)鏈:煤—蘭炭—電石—聚氯乙烯、煤—蘭炭—燃料油—特種油品—芳烴、煤—蘭炭—發(fā)電、煤—蘭炭—合成氨—碳銨、煤—蘭炭—金屬鎂。榆林已建成世界最大的金屬鎂生產(chǎn)基地、國內(nèi)重要電石—氯堿生產(chǎn)基地。神木市以蘭炭為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈年總產(chǎn)值超過400億元,規(guī)模以上蘭炭生產(chǎn)企業(yè)有56家。
◢未來方向
在競(jìng)爭(zhēng)力和綠色發(fā)展上下功夫
“盡管進(jìn)步巨大,但當(dāng)前蘭炭產(chǎn)業(yè)仍存在技術(shù)進(jìn)步緩慢、投入不足,規(guī);、集約化發(fā)展嚴(yán)重不足,應(yīng)用領(lǐng)域不夠廣,環(huán)保任務(wù)艱巨等問題!眲⒎逭f。
目前,全國蘭炭產(chǎn)能約1.3億噸,2022年產(chǎn)量約6550萬噸,產(chǎn)能利用率僅占一半。“雖然所產(chǎn)的大塊蘭炭和煤焦油得到了較好的利用,但是粉焦和干餾煤氣都沒有得到很好的利用。同時(shí),受限于目前的工藝技術(shù)和裝備水平,污水和VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)排放量大、治理費(fèi)用較高!眲⒎逭f。
“蘭炭企業(yè)多為民營企業(yè),規(guī)模普遍較小,技術(shù)進(jìn)步緩慢,導(dǎo)致生產(chǎn)裝置配置水平低等問題,限制了低階煤分質(zhì)利用效能的提升!敝袊禾考庸だ脜f(xié)會(huì)會(huì)長張紹強(qiáng)說。
2018年,中國煤炭加工利用協(xié)會(huì)專門設(shè)立了蘭炭分會(huì),目前已覆蓋了行業(yè)150多家企業(yè),占比達(dá)90%以上。
“低階煤揮發(fā)分高,直接燃燒污染嚴(yán)重。如果先通過熱解進(jìn)行集中深加工,既可獲得大量的煤焦油、干餾煤氣,又能把煤中的硫分大量去除,所形成的蘭炭產(chǎn)品在源頭上事先得到清潔化,各種性能也得到改進(jìn)和強(qiáng)化。這是簡便實(shí)用的‘煉煤’新技術(shù),是不耗水的‘煤制油’技術(shù)!眲⒎逭f。
談及蘭炭產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展,劉峰建議,要在提升競(jìng)爭(zhēng)力和綠色發(fā)展上狠下功夫,通過聯(lián)合和整合重組,向規(guī);、集約化、園區(qū)化發(fā)展,同時(shí)盡快解決污染問題。
“要加大科技投入,加強(qiáng)聯(lián)合攻關(guān),目前蘭炭的成熟工藝主要是用塊煤和小粒煤的立式爐,單爐能力較低,原料受限,粉煤熱解技術(shù)遲遲不能有效突破,需要多方合力攻關(guān)!眲⒎逭f,同時(shí),要健全相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),加大蘭炭化產(chǎn)的高值化利用力度。比如煤焦油或直接銷售或簡單加工,熱解煤氣中豐富的氫氣、甲烷、一氧化碳等大多一把火燒掉,這些寶貴的資源被低值化處置,影響了產(chǎn)業(yè)鏈的整體價(jià)值。
“雖然煤炭未來原料化的應(yīng)用意義重大,但原料用煤的增長也面臨很多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)化工用煤的市場(chǎng)已經(jīng)飽和,低階煤和蘭炭如果不能拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域,保持現(xiàn)有規(guī)?赡芏疾蝗菀。石化行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步很快,煤化工要生存發(fā)展,必須在工藝上進(jìn)行本質(zhì)性變革。因此,未來要積極提升煤炭產(chǎn)業(yè)鏈融合水平,實(shí)現(xiàn)延鏈、補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈的高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展!眲⒎逭f。
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