提质煤产业的发展之我见
2020-04-18 15:29阅读：
新疆广汇煤碳清洁炼化公司 马臻
一、提质煤产业的发展概况与当前的状况
提质煤又称半焦、兰碳，是以低阶不粘煤和弱粘煤为原料，采用中低温干馏工艺生产的一种高固定碳含量的碳素材料，因提质煤只有原低阶煤污染物含量的10%~20%左右，特别是硫仅为原煤的10%，所以具有良好的环保属性，所以被认为是清洁能源的一种。
提质煤的生产工艺也是目前成本最低的低阶煤分级利用转化路径，与煤液化相比，属于部分气化，不需要催化、加氢、加压等，投资小，成本低，资源利用效率高。由于提质煤固定炭高、比电阻高、化学活性高、低硫、低磷等特性，部分产品可取代冶金焦，用作高炉喷吹煤与金属硅铁、铅锌冶炼等还原剂。可运用于化工、冶金、造气等行业。提质煤产业发展大致经历了土法炼焦、机制兰炭和规模生产的三个时期。
八十年代中后期，陕西榆林私人小型煤炭企业为摆脱当时低阶原煤市场低迷、外运困难的局面，开始尝试土法炼焦，即将大量块煤平地堆积，用明火点燃，待烧透后用水熄灭而制成兰炭，为电石、铁合金、硅铁等载能行业提供还原剂。这种简单的转化不仅缓解了当时煤炭滞销的局面，也具有“短平快”的特点，在神府地区迅速掀起了“全民炼焦”的风潮。土法炼焦是当时特殊条件下的产物，对兰炭产业的起步进行了最早的实践探索。但由于工艺简单、落后，产品质量不稳定，大量副产的煤气和煤焦油随意排放，造成了严重的资源浪费和环境污染，兰炭产业还处于自发和混乱的状态。
进入九十年代，随着兰炭市场迅速扩大，年产1.5万吨、3万吨的小型直立式炭化炉相继开发、推广使用，该产业在榆林得到了快速发展。业内把用直立式碳化炉生产的兰碳称之为“机制兰炭”。因为兰碳有一定的地域属性，除陕北、内蒙鄂尔多斯等地外，其他地方生产的“兰碳”也叫“提质煤”。直至2006
年，兰碳企业还处于规模较小、工艺落后和布局分散的状况，兰炭生产仍然具有高能耗、高污染的特征，被列为“五小企业”，面临全行业被淘汰的困境。
从2007年开始，全国各地按照“上大关小、等量置换”的思路，开始关闭一些分散建设、总规模达不到60万吨的小兰炭企业，陕北榆林地区全面推广使用神木三江公司SJ-型、陕西冶金设计院SH2007型为主的单炉产量为7.5万吨至10万吨中低温干馏直立式方形碳化炉，开始逐步实现规模化生产。其副产品煤气和煤焦油等也全部得到综合利用。特别是经过不懈努力，2008年工信部将兰炭(半焦)纳入《焦化行业准入条件（2008年修订）》，标志着兰炭正式获得了国家层面认可，2010年质监总局与国标委联合发布兰炭国家标准，2012年国家商标总局颁发了“神木兰炭”地理标志证明商标，兰炭产业由濒临淘汰到国家认可，实现了华丽转身。随着大批新工艺、新技术加快研发推广，以及一批大型国企纷纷涉足兰炭产业，兰炭产业正在成为煤化工的新热点，做大做强兰炭产业已形成广泛共识。新疆、山西、内蒙、甘肃、宁夏纷纷开始上马规模型兰碳（提质煤）项目。
经过20多年的发展，提质煤产业已成为新疆、陕西、内蒙等地最大的煤化工产业，建成了一批国内规模大、技术领先的煤炭中低温热解产业集群。特别是采用国内自主研发的中低温煤焦油轻质化技术生产柴油馏分、稳定轻烃组分和加氢尾油等煤焦油轻质化产品已实现工业化，被誉为“榆林版煤制油”技术，走出了一条不同于煤液化、煤气化的新型煤化工路线，实现了煤炭分级分质梯级高效利用。总体来看，兰碳产业具有以下显著特征：
首先，提质煤产业已成为目前低阶原煤转化利用多、产值规模大的新型煤化工产业。
其次，提质煤产业已形成相对完整循环经济链。提质煤、煤焦油、煤气等产品在其产业集群区内的能源化工中已处于承上启下的核心地位，目前多数大型提质生产企业，基本都配套了硅铁、电石、金属镁、发电、免烧砖等生产线，形成了以提质煤为主体、关联度高、循环链接的产业体系。提质煤用于生产硅铁和电石，硅铁用作生产金属镁的还原剂，荒煤气用于冶炼金属镁或发电，镁渣等工业废料全部回收利用，生产免烧砖、水泥等建筑材料。利用提质煤优质的还原性以及热解过程产生尾气和煤焦油，可以已形成电石、铁合金、化肥、清洁燃料油、金属镁、铅锌冶炼、活性碳等提质煤下游产业集群，提质煤产业甚至可以成为上接煤炭开采，下连载能、化工、冶金，物流、加工制造，广泛影响的原材料、物流服务等行业的支柱产业和关键环节。
第三，提质煤产业已迈入绿色清洁生产的新阶段。目前提质煤企业均实行了储焦、储煤场、备煤等生产区分割设置、并增设防风抑尘网，清水或煤气熄焦，水封闭循环，干馏煤气全部综合利用，告别了氨水外排、煤气点灯的状况，环境污染得到了有效控制。国内外大量治污新技术和清洁生产新工艺也在提质煤生产中不断得到应用和创新,也为一些新技术的研发提供了新的方向。例如：提质煤的干熄焦与余热利用技术的结合运用，既能实现余热的高效利用，大大减少水资源消耗，节约大量烘干提质所使用的煤气，避免了提质煤激冷产生破碎问题，又可以有效地降低粉焦量，提高了提质煤品质，增加产品附加值。同时，可利用余热产生大量的蒸汽增加收益。再例如开发新的技术装备，实现低阶粉煤的综合清洁利用，对煤碳资源实现“吃干榨净”，已成为目前的当务之急。
第四，提质煤产业生产工艺技术得到较大提升。目前提质煤项目大都摒弃了原有兰炭小规模的生产工艺技术，基本都升级为年产60万吨甚至百万吨以上的规模，其生产装置为自动化控制，现代化程度高，具有了产生规模效益的基础。也实现了工艺节能化，新型提质煤生产装置大幅降低了能耗，提高了资源利用效率，生产1吨提质煤，煤耗大约1.8~2.3吨原煤，水耗吨产品已降至0.64~0.8吨左右，吨产品电耗已降至87~100kwh.煤焦油、煤气等产量和质量都明显提升。
但也应该看到提质煤产业的局限性，我国提质煤产业也面临着一些困难和挑战。
虽然提质煤产业具有独特的优势和广阔的发展前景，但我国提质煤产业目前仍处在装备简单化、工艺低端化、市场单一化的发展阶段，还面临一系列内外部的新挑战，主要表现在以下几个方面：
一方面是政策制约。煤焦油加氢消费税减免问题尚没有进解决。国内油品消费税已经突破1300元/吨，如全部征收，煤焦油加氢项目将陷入全线亏损，对煤焦油加工及提质煤产业都将产生巨大的负面影响，迫切需要国家给予减免消费税的政策扶持。传统汽油、柴油、石脑油消费税征收依据和对象是以石油基为原料生产的汽柴油、石脑油，而按此纳税标准对新兴的、以煤为原料生产的柴油和石脑油上显得过重，使煤焦油加氢产业的利润空间狭小。2014年11月至2015年初，财政部、国家税务总局先后3次上调油品消费税，其中，柴油消费税由0.8元/升提高至1.2元/升，提高50%；石脑油消费税由1元/升提高至1.52元/升，提高52%。加之目前国际、国内油价呈现持续下跌趋势，致使企业利润空间锐减。目前国际油价在不足30美元每桶的市场环境下，煤焦油加氢产业将不可能实现赢利，甚至没有可持续生存的利润空间，这将直接影响提质煤产业化发展的步伐。
第二个方面是产能过剩，市场空间亟需进一步拓展。陕北兰炭超过60%作为铁合金焦用于生产硅铁、电石，少量用于化肥生产的原料、高炉喷吹用料及民用清洁燃料。全国提质煤企业的产品也大都向着炼铁高炉的喷吹煤方面发展，由于市场方向单一，产能过剩，现有的市场很难消化已建成产能。2018年下半年以来，电石、铁合金产量增速大幅回落、市场价格大幅下跌，提质煤大量积压，煤焦油价格出现了爆跌，整个行业未见盈利、已现危机。传统市场，电石、铁合金市场已近饱和，新的钢铁、民用等潜在市场尚未完全拓开，产能过剩，市场需求不足，已经严重影响到行业的生存和发展。据网上公开数据分析，目前的提质煤产能已过剩一倍以上。
第三个方面是对原煤品质的限制，机制提质煤工艺技术亟需进一步攻关。我国现有传统提质煤生产工艺对原煤粒度要求较高，对10mm以下的粉煤率有严格的要求。且提油比例低、煤气可利用价值低，环保装备水平低，形成的产业链以生产低端原料产品为主，高附加值产品缺少，抵抗风险能力较弱。直立内热式干馏炉是目前我国提质煤生产的主力炉型。由于炉型自身技术特点，原料必须采用30-80mm块煤，随着小粒煤的炉型改造，虽然可加入一部分10mm以上的小粒煤，但仍然对粉煤的利用十分有限。而综采的块煤产率只有25~30%左右，块煤供应紧张，粉煤大量产生。导致提质煤产业面临粉煤的利用问题。目前我国许多企业进行着沫煤干馏实验，但因具体工程技术存在缺陷，均遇到了程度不等的困难，工艺技术仍需进一步攻关，仍未进入工业化应用阶段。
第四方面是提质煤企业运营困难，产业水平低。我国提质煤均价持续下降，提质煤企业整体效益均出现下同程度的下滑，大多处于微利或亏损运营状态。同时，企业出现大量垫资销售，应收账款不断增加，导致流动资金严重不足。企业负债率整体上都处于高风险区间，但银行贷款难度大，民间借贷几乎全面停滞，再融资非常困难。虽然经过上一轮结构调整，我国提质煤产业实现了园区化布局、集群化生产和循环利用，但目前的产业布局更多的还停留在企业空间上的聚集，即“企业集群”而非“产业集群”，尚未在园区内形成相对完整的循环产业链。煤气利用也停留在简单的燃料利用上，尚未能向下游化工产品深处延伸-----事实上从经济效益上来说当前也并无好的延伸方向，产业链较短，附加值较低，综合效益不高。尚未步入良性发展轨道，由此导致提质煤能耗水平和污染物排放居高不下，面临着节能减排的巨大压力和巨大的环保投入。
二、 对我国提质煤产业发展的几点看法
欲推动提质煤产业持续健康发展，必须要创新驱动，科技引领，坚定不移地促进产业转型升级，使提质煤业走上循环经济和清洁生产的良性轨道，但还需旺盛的市场环境作氛围。否则，就应适当控制。
对提质煤产业的发展，业内人员尤其是决策者要有一个清醒的认识：那就是提质煤产业已不是高利润行业，其实现在的提质煤产业也确实只是初级和简单的煤炭加工行业。如果要将提质煤产业作为一个煤化工产业链来发展经营，欲进行产业链延伸，实现产品差异化发展，必须要建立在对国际原油市场的脉博有一定准确预测的基础之上。否则一切投资都会将企业拖入万劫不复的境地。业内人士都明白：当国际原油价格在每桶70美元下方运行时，一切可用石油路线制取的新能源新材料，采用煤化工的工艺路线来生产，均没有竞争优势。即使我国在新型煤化工的工艺技术上处于领先地位。
对提质煤产业的发展，国家的产业扶持和政策保护十分重要。只有国家在严格执行总量控制，严格控制提质煤新增产能，保护现有提质煤企业发展的环境下。才能降低提质煤产业的继续投入风险。提质煤产业不同于石油炼化和煤制油产业，目前是国家鼓励发展的技术，煤炭分质利用、梯级转化技术，可以最大限度地延伸了煤炭转化的产业链条，完全符合国家产业政策和相关规划，对国家传统煤炭产业的转型升级具有重要意义，具有一定推广价值。
提质煤（兰炭）产业进入国家产业目录的时间较短，其中很多标准政策仍沿袭过去冶金行业焦化产业的标准，不能完全符合新形势的变化。如果能将现有直立炉升级改造，直入到煤气全循环制LNG的产业中去，个人认为将具有更大的发展前景。
提质煤产业继续研究低阶煤清洁利用新工艺、新设备，进行荒煤气脱硫、尾气脱氮、废水处理、荒煤气的高温除尘净化与回收利用的技术攻关，加大对煤干馏技术及装置系统优化，提升整体技术水平，强化污染治理，解决目前存在的共性技术难题，如：煤炭分质多联产、煤气热值的提高与可LNG化、高炉喷吹、干法熄焦、粉煤清洁利用、提质煤配煤、提质煤标准化制定等方面，尽快实现技术升级，才能赢得未来。
2020年4月18日
