摘要: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。
关键词:提质煤 产业 发展
一、提质煤产业的发展概况与当前的状况
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。
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置入到煤气全循环制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。