半焦的性質(zhì)及市場

1、半焦的生產(chǎn)技術(shù)及市場概述半焦又稱蘭炭、焦粉，是利用神府、榆林、東勝煤田盛產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)侏羅精煤塊燒制而成的，結(jié)構(gòu)為塊狀，粒度一般在3mm以上，顏色呈淺黑色.。性質(zhì)及用途：半焦具有固定炭咼，比電阻咼，化學(xué)活性咼，含灰 份低，鋁低，硫低，磷低的特性。可代替冶金焦、無煙塊煤和木炭而 廣泛運(yùn)用于電石、金屬硅、鐵合金、硅鐵、鉻鐵、硅錳、碳化硅、化 肥等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。質(zhì)量規(guī)格:有四種：1)焦面，2) 2315mm 塊，3) 3.15-25mm塊，4) 25mm以上塊。編號粒度固定碳揮發(fā)份水份灰份硫氫13mm以下面8241290.4223-15mm 塊864.106.299.250.442.26315-25mm

2、塊844.83118.930.42425mm以上塊804.85100.50.42二、焦化分類及半焦的特性、應(yīng)用煤干餾的過程中：當(dāng)煤料的溫度高于100C時(shí)，煤中的水分蒸發(fā) 出；溫度升高到200 C以上時(shí)，煤中結(jié)合水釋出；高達(dá)350 C以上時(shí),粘結(jié)性煤開始軟化，并進(jìn)一步形成粘稠的膠質(zhì)體 (泥煤.褐煤等不發(fā)生此現(xiàn)象)；至400-500 C大部分煤氣和焦油析出，稱一次熱分解產(chǎn)物;在450-550 C,熱分解繼續(xù)進(jìn)行，殘留物逐漸變稠并固化形成半焦;高于550 C,半焦繼續(xù)分解，析出余下的揮發(fā)物（主要成分是氫氣）,半焦失重同時(shí)進(jìn)行收縮形成裂；溫度高于800 C,半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。低溫干餾固體產(chǎn)

3、物為結(jié)構(gòu)疏松的黑色半焦，煤氣產(chǎn)率低，焦油產(chǎn) 率高;高溫干餾固體產(chǎn)物則為結(jié)構(gòu)致密的銀灰色焦炭， 煤氣產(chǎn)率高而焦 油產(chǎn)率低。由煤低溫干餾所得的可燃固體產(chǎn)物。產(chǎn)率約為原料煤的50%70%。色黑多孔，主要成分是碳、灰分和揮發(fā)分。其灰分含量取決于原料煤 質(zhì)，揮發(fā)分含量約5%20% （質(zhì)量）。與焦炭相比，揮發(fā)分含量高, 孔隙率大而機(jī)械強(qiáng)度低。與一氧化碳、蒸汽或氧具有較強(qiáng)的反應(yīng)活性。半焦可代替焦炭（冶金焦）而廣泛用于化工、冶煉、造氣等行業(yè), 在生產(chǎn)金屬硅、鐵合金、硅鐵、硅錳、化肥、電石等高耗能產(chǎn)品 過程中優(yōu)于焦炭 三、國家產(chǎn)業(yè)政策2008年9月27日，國家工業(yè)和信息化部委托中國煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)組織召開焦化行業(yè)準(zhǔn)

4、入條件修訂研討會(huì)，會(huì)議提出將半焦（蘭炭） 產(chǎn)業(yè)列入焦化行業(yè)準(zhǔn)入管理。即將出臺(tái)的焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件，提出新建、改擴(kuò)建半焦（蘭炭）企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模必須達(dá)到60萬噸/年及以上；煤氣必須全部回收利用;企業(yè)產(chǎn)生的一切廢水、廢渣要完全處理利用，不得外排。四、半焦的煉制方法目前，半焦主要有兩種規(guī)格：一是土煉半焦，二是機(jī)制半焦 盡管兩種規(guī)格的半焦用的是同一種優(yōu)質(zhì)精煤煉制而成，但因生產(chǎn) 工藝和設(shè)備的不同，其成本和質(zhì)量也大不一樣。4.1 、土煉半焦七十年代末，由于當(dāng)時(shí)的交通、運(yùn)輸、投資資金等制約因素， 煤礦將難以銷售的塊煤在平地堆積，用明火點(diǎn)燃，等燒透后用水 熄滅而制成半焦，盡管生產(chǎn)工藝簡單、落后，但因?yàn)槊嘿|(zhì)優(yōu)良， 其

5、產(chǎn)品還是為廣大用戶所認(rèn)可，并且在電石、鐵合金生產(chǎn)中已經(jīng) 成為一種不可替代的優(yōu)質(zhì)炭素材料，這種土法冶煉的半焦我們稱 之為： “土煉半焦 ”。土煉半焦因其生產(chǎn)工藝簡單、落后，而且人工操作只能依靠 經(jīng)驗(yàn)觀察火候滅火，因此質(zhì)量不能穩(wěn)定，一般情況下固定炭只能 保證在 82 左右 ,但因其生產(chǎn)工藝簡單，所以投資較少，生產(chǎn)成本低，銷售價(jià)格也相對低廉 ，但因?yàn)槠淅速M(fèi)資源，污染環(huán)境，于 本世紀(jì)初開始逐漸停止生產(chǎn)。4.2、機(jī)制半焦到了九十年代，治理環(huán)境、減少污染、節(jié)能降耗已經(jīng)成為人 們的共識，國家在這方面專門出臺(tái)了一系列法律、法規(guī)，因此采 用機(jī)械化爐窯生產(chǎn)工藝生產(chǎn)半焦已被當(dāng)?shù)卣岬阶h事日程上 來，并且已經(jīng)為大多

6、數(shù)生產(chǎn)者所接受并已逐漸形成規(guī)模。由于采用了先進(jìn)的干餾配燒工藝，固定炭比土煉半焦提高了5-10 個(gè)百分點(diǎn)，灰分和揮發(fā)份降低了3 5 個(gè)百分點(diǎn)，由于爐內(nèi)裝有可控的測溫設(shè)備，所以質(zhì)量比較穩(wěn)定，用回收的煤氣二次發(fā) 火燃燒烘干所生產(chǎn)的半焦，使水分降低，而且機(jī)械強(qiáng)度也較土煉 半焦有了明顯的提高。由于用機(jī)械操作替代了人工操作，這樣的 半焦我們稱之為機(jī)制半焦”。五、半焦的成本分析2007年由神木三江（四海）煤化工有限公司開發(fā)出具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的30萬噸/年節(jié)能新型煤低干餾生產(chǎn)蘭炭的技術(shù)裝備,將煤變蘭炭、焦油回收、蘭炭爐煤氣發(fā)電綜合利用，使煤的利用轉(zhuǎn)化率大大提高。根據(jù)該套裝置提供的數(shù)據(jù)：煤焦比1.65 : 1；

7、焦油回收率80 % 90 %，每噸蘭炭產(chǎn)焦油100kg ;焦油加工可生產(chǎn)精細(xì)有機(jī)化工原料或焦油加氫生產(chǎn)燃料油品；噸煤剩余煤氣量600m3左右（按干基原料計(jì)），煤氣熱值較低為2000kcal/Nm3 。煤氣組分：H228 %、CH47.4 %、CO13.6 %、238 %、CO25.0%、020.5 %以下，含水 50g/m3。煤氣送電廠 2.2-2.5m 3煤氣可發(fā)電1度，噸蘭炭煤氣產(chǎn)量 1000m 3可發(fā)電400kw.h，上網(wǎng)電價(jià)按 0.3 元/kw.h 。煤到廠價(jià)200元/噸，含煤沫（15m/m以下）占15 %，煤沫售出價(jià)120元/噸；半焦產(chǎn)品4m/m以上最新出廠價(jià) 380元/噸，4m/m

8、以下焦沫占10-15 %,售價(jià)為160元/噸；焦油目前尚未加工而直接銷售，出廠價(jià) 1500元/噸；每噸蘭炭（含焦沫）生產(chǎn)的產(chǎn)值為：380 元（蘭炭）-（380-160 ）元 X10 % （焦沫）/1500 元 X0.1 (焦油)+ 400 (kw-h ) >0.3 元(發(fā)電)-(200-120 )元&5%煤沫） =616 元。焦油加工后生產(chǎn)產(chǎn)值可增加200 元。由于蘭炭生產(chǎn)產(chǎn)生的煤氣含 N238 %,質(zhì)量較差，目前尚不能 直接用于生產(chǎn)甲醇，為此必須采用富氧工藝進(jìn)行改造。蘭炭單套裝置規(guī)模 30 萬噸/年仍偏小，應(yīng)至少達(dá)到 60 萬噸 /200年以上，蘭炭生產(chǎn)布局應(yīng)集約化，一個(gè)廠（點(diǎn)

9、）至少應(yīng)達(dá)到 萬噸以上，這樣利用煤氣生產(chǎn)甲醇、焦油加工也才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī) 模，切忌再搞?。ㄒ?guī)模?。⑸ⅲú季址稚ⅲ┝?。六、半焦市場前景分析6.1 半焦市場分析及預(yù)測用神府煤田的長焰煤生產(chǎn)的半焦（俗稱蘭炭），具有低灰、低硫、低磷、高化學(xué)活性、高比電阻、低三氧化二鋁的優(yōu)良特性，可 廣泛應(yīng)用于冶煉鐵合金、電石、高爐噴吹、合成氨生產(chǎn)、民用環(huán)保燃 料等行業(yè)。生產(chǎn)冶金焦及鑄造焦需要焦煤、瘦煤、肥煤等煤種進(jìn)行配 料，焦炭價(jià)格高、其性能又不能滿足鐵合金、電石、合成氨等行業(yè)的 需求。 陜西省榆林地區(qū)儲(chǔ)藏有豐富的煤炭資源，其煤種主要是長 焰煤和不粘煤， 該煤種是生產(chǎn)半焦的最好原料， 所以在榆林市發(fā)展半 焦產(chǎn)業(yè)具有明

10、顯的地方優(yōu)勢， 半焦的性能完全可以超過冶金焦在鐵合 金、電石、合成氨等行業(yè)的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)要求，而且半焦的價(jià)格低， 僅為冶金焦單價(jià)的 1/3，半焦已成為這些行業(yè)的專用焦。以半焦替代冶金焦用于鐵合金、電石、 合成氨等行業(yè)，既能降低生產(chǎn)成本又能提 高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也是對當(dāng)?shù)孛禾抠Y源就地轉(zhuǎn)化充分有效的利用。1）電石及鐵合金行業(yè)據(jù)預(yù)測 2010 年電石生產(chǎn)能力將超過 2200萬噸。若設(shè)備開工率按 50%計(jì)算，產(chǎn)量將達(dá)到 1000 萬噸，按生產(chǎn)一噸電石消耗半焦 0.65噸計(jì)，預(yù)測全國電石行業(yè)年需半焦 650 萬噸。2010 年鐵合金生產(chǎn)能力將在 1700 萬噸左右。若鐵合金設(shè)備開工率按 50%計(jì)算，產(chǎn)量將

11、達(dá)到 850 萬噸，按生產(chǎn)一噸鐵合金消耗半 焦 1.1 噸計(jì)，預(yù)測全國鐵合金行業(yè)年需半焦 930 萬噸。2）合成氨行業(yè)據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國中小型化肥廠大多數(shù)以無煙煤和焦炭為原料，化肥廠需要的無煙煤目前只能滿足一半的需求， 為解決塊煤 不足，迫使合成氨造氣采用了型煤技術(shù)，如今全國化肥系統(tǒng)已有 800套石灰炭化型煤裝置在運(yùn)行。型煤加入石灰約 20%，固定炭只能達(dá)到 50%左右，而且強(qiáng)度不高，大大影響氣率和氣化效率。同時(shí)給操作帶來較大的困難，從 2001 年開始，國家部分土焦?fàn)t進(jìn)行了關(guān)閉，焦炭 價(jià)格大幅上漲，許多利用冶金焦制氣生產(chǎn)化肥的廠家尋求廉價(jià)的原 料，2002 年個(gè)別化肥廠已開始將半焦用于化肥

12、生產(chǎn)。 目前有 80%化肥廠已利用半焦制氣，預(yù)測 2010年化肥企業(yè)需半焦可達(dá) 1000 萬噸。綜上所述：到 2010 年中國僅電石、鐵合金及化肥行業(yè)需要半焦 2580萬噸，若考慮到半焦出口需要半焦達(dá)到 3000 萬噸以上。3）在高爐噴吹行業(yè)。根據(jù)國家冶金局要求， 冶金行業(yè) 18 家國家重點(diǎn)企業(yè)及 38 家地方骨干企業(yè)噴煤量每年為 1241萬噸，到 2010年全國生鐵產(chǎn)量預(yù)測為1.2 1.3億噸，如果噴煤比再提高到160 kg/噸，那么高爐噴吹煤粉年需求量為 1700-1900 萬噸。由于國內(nèi)無煙煤產(chǎn)量有限， 半焦則是 首選的高爐噴吹煤粉原料。近年來，半焦替代無煙煤用于冶金煉鐵高爐噴粉量不斷增

13、加， 97 年首鋼用神木半焦代替山西煤和北京礦務(wù)局煤進(jìn)行噴粉試驗(yàn) 取得成功， 2002年包鋼使用半焦進(jìn)行煉鐵高爐噴粉試驗(yàn)也去得成功，目前包鋼已將半焦噴粉用于高爐生產(chǎn)， 特別在遠(yuǎn)離無煙煤的西南地區(qū) 和離神府地區(qū) 1000公里以內(nèi)地區(qū)半焦具有較強(qiáng)的競爭力，預(yù)測年銷售量至少 800 萬噸以上。4）半焦做為民用市場據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，1996 年全國居民生活用煤以實(shí)物計(jì)算14390萬噸，其中城鎮(zhèn)用煤6068萬噸，鄉(xiāng)村煤 8322萬噸。隨著城市條件改善，清潔能源的利用，城市用煤大幅度減少，預(yù)測 2010 年減少到 3000萬噸，而農(nóng)村 1 996年能源利用秸稈占 35%，柴占 24.4%，煤炭占 29.6%

14、，電力占 8.6%，煤油占 1.4%，由于采用秸稈、柴等燃料污染嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境受到破壞，隨著農(nóng)民的生活水平提高，煤炭用 量將大幅度增長，預(yù)測 20 1 0年將增長到 9800 萬噸。無煙煤適宜民用燃料， 但產(chǎn)量有限， 我省無煙煤資源尚不能自顧，西安市于 2004 年、2005年相繼出臺(tái)治理燃料煤煙塵污染、提 高改煤區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施方案， 規(guī)定半焦做為清潔燃料， 可進(jìn)入市區(qū)燃 料煤市場。半焦在省內(nèi)有廣泛的市場，預(yù)計(jì) 20 1 0年半焦在民用煤領(lǐng)域應(yīng)有 300 萬噸市場份額。5）半焦的其它用途：半焦是生產(chǎn)活性炭的主要原料， 吸油劑、脫硝劑載體及水處理等工業(yè)方面也有一定的需要量。6.2 煤焦油及煤氣的

15、市場分析半焦廠除主要產(chǎn)品半焦外，還有中溫煤焦油和煤氣。半焦生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的中溫煤焦油輕質(zhì)成分含量較高，是生產(chǎn)燃料油的很好原 料。我國石油資源相對匱乏，石油進(jìn)口量日益增大，對外供石油依存 度逐年升高， 已經(jīng)對我國經(jīng)濟(jì)安全構(gòu)成了一定的威脅。 中溫煤焦油的 有效利用可緩解我國石油的緊張狀況。 中溫煤焦油經(jīng)過加工可分為輕 質(zhì)和重質(zhì)兩部分。輕質(zhì)部分是很好的原料，重質(zhì)部分是炭黑、炭素、 活性炭和化工行業(yè)的原料。目前，榆林地區(qū)的中溫煤焦油產(chǎn)量約 300萬噸左右，市場供不應(yīng)求。近半年來，晉、陜、蒙接壤區(qū)煤焦油價(jià)格 為21002300元/t，大多銷往天津、山東、山西、四川等地。隨著 煤的液化技術(shù)的完善和發(fā)展，中低溫煤焦油的加工技術(shù)也會(huì)有所突 破。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 國內(nèi)燃料油及化工原料短缺日益明顯，預(yù) 測“十一五”期間，煤焦油市場需求量及銷售價(jià)格有望繼續(xù)升高。半焦廠生產(chǎn)的剩余煤氣，經(jīng)過進(jìn)一步凈化后可供城鎮(zhèn)居民生活用氣、工業(yè)用氣、發(fā)電等。6.3 半焦行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟半焦企業(yè)單條生產(chǎn)線規(guī)模僅 3 萬 5 萬噸，能源資源浪費(fèi)較大， 環(huán)境污染嚴(yán)重。 主要裝備為直立式炭化爐，缺少環(huán)保設(shè)施和煤氣回收裝置。能源、資