半焦的性質(zhì)及市場(chǎng)

1、半焦的生產(chǎn)技術(shù)及市場(chǎng)一、 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: 半焦具有固定炭高，比電阻高，化學(xué)活性高，含灰份低，鋁低，硫低，磷低的特性。可代替冶金焦、無(wú)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）2.3-15mm塊，3）3.15-25mm塊，4）25mm以上塊 。編號(hào)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-

2、25mm塊844.83118.930.42 425mm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(guò)程中:當(dāng)煤料的溫度高于100時(shí)，煤中的水分蒸發(fā)出；溫度升高到200以上時(shí)，煤中結(jié)合水釋出；高達(dá)350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大部分煤氣和焦油析出，稱一次熱分解產(chǎn)物；在450-550，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，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，半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。 低溫干餾固體產(chǎn)物為結(jié)構(gòu)疏松的黑

3、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5070。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520（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(guò)程中優(yōu)于焦炭三、國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策2008年9月27日，國(guó)家工業(yè)和信息化部委托中國(guó)煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)組織召開焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件修訂研討會(huì)，會(huì)議提出將半焦（蘭炭）

4、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(wàn)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(jiǎn)單、落后，但因?yàn)槊嘿|(zhì)優(yōu)良，其產(chǎn)品還是為廣大用戶所認(rèn)可，并且在電石、鐵合金生產(chǎn)

5、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(jiǎn)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(jiǎn)單，所以投資較少，生產(chǎn)成本低，銷售價(jià)格也相對(duì)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(shí)，國(guó)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(lái)，并且已經(jīng)為大多數(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

6、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35個(gè)百分點(diǎn)，由于爐內(nèi)裝有可控的測(cè)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(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的30萬(wàn)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；焦油回收率8090，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

7、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、N238、CO25.0 、O20.5以下，含水50g/m3。煤氣送電廠2.2-2.5m3煤氣可發(fā)電1度，噸蘭炭煤氣產(chǎn)量1000m3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以下焦沫占10-15，售價(jià)為160元

8、/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×10（焦沫）/1500元×0.1（焦油）400（kw-h）×0.3元（發(fā)電）-（200-120）元×15（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

9、單套裝置規(guī)模30萬(wàn)噸/年仍偏小，應(yīng)至少達(dá)到60萬(wàn)噸/年以上，蘭炭生產(chǎn)布局應(yīng)集約化，一個(gè)廠（點(diǎn)）至少應(yīng)達(dá)到200萬(wàn)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(chǎng)前景分析6.1半焦市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)    用神府煤田的長(zhǎng)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?jī)r(jià)格高、其性能又不能滿足鐵合金、電石、合成氨等

10、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(zhǎng)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)具有明顯的地方優(yōu)勢(shì)，半焦的性能完全可以超過(guò)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(duì)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(cè)2010年電石生產(chǎn)能力將超過(guò)2200萬(wàn)噸。若設(shè)備開工率按50%計(jì)算，產(chǎn)量將達(dá)到1000萬(wàn)

11、噸，按生產(chǎn)一噸電石消耗半焦0.65噸計(jì)，預(yù)測(cè)全國(guó)電石行業(yè)年需半焦650萬(wàn)噸。    2010年鐵合金生產(chǎn)能力將在1700萬(wàn)噸左右。若鐵合金設(shè)備開工率按50%計(jì)算，產(chǎn)量將達(dá)到850萬(wàn)噸，按生產(chǎn)一噸鐵合金消耗半焦1.1噸計(jì)，預(yù)測(cè)全國(guó)鐵合金行業(yè)年需半焦930萬(wàn)噸。（2）合成氨行業(yè)    據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)中小型化肥廠大多數(shù)以無(wú)煙煤和焦炭為原料，化肥廠需要的無(wú)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(guó)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

12、高，大大影響氣率和氣化效率。同時(shí)給操作帶來(lái)較大的困難，從2001年開始，國(guó)家部分土焦?fàn)t進(jìn)行了關(guān)閉，焦炭?jī)r(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生產(chǎn)。目前有80%化肥廠已利用半焦制氣，預(yù)測(cè)2010年化肥企業(yè)需半焦可達(dá)1000萬(wàn)噸。    綜上所述：到2010年中國(guó)僅電石、鐵合金及化肥行業(yè)需要半焦2580萬(wàn)噸，若考慮到半焦出口需要半焦達(dá)到3000萬(wàn)噸以上。（3）在高爐噴吹行業(yè)。    根據(jù)國(guó)家冶金局要求，冶金行業(yè)18家國(guó)家重點(diǎn)企業(yè)及38家地方骨干企業(yè)噴煤量每

13、年為1241萬(wàn)噸，到2010年全國(guó)生鐵產(chǎn)量預(yù)測(cè)為1.21.3億噸，如果噴煤比再提高到160/噸，那么高爐噴吹煤粉年需求量為1700-1900萬(wàn)噸。由于國(guó)內(nèi)無(wú)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(lái)，半焦替代無(wú)煙煤用于冶金煉鐵高爐噴粉量不斷增加，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(wú)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(jìng)爭(zhēng)力，預(yù)測(cè)年銷售量至少800萬(wàn)噸以上。（4）半焦做為民用市場(chǎng)

14、0;   據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，1996年全國(guó)居民生活用煤以實(shí)物計(jì)算14390萬(wàn)噸，其中城鎮(zhèn)用煤6068萬(wàn)噸，鄉(xiāng)村煤8322萬(wàn)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(cè)2010年減少到3000萬(wàn)噸，而農(nóng)村1996年能源利用秸稈占35%，柴占24.4%，煤炭占29.6%，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(zhǎng)，預(yù)測(cè)2010年將增長(zhǎng)到9800萬(wàn)噸。    無(wú)煙煤適宜民用燃料，但產(chǎn)量有限，我省無(wú)煙煤資源尚不能自顧，西安市于2004

15、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(chǎng)。半焦在省內(nèi)有廣泛的市場(chǎng)，預(yù)計(jì)2010年半焦在民用煤領(lǐng)域應(yīng)有300萬(wàn)噸市場(chǎng)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 煤焦油及煤氣的市場(chǎng)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(guó)石油資源相對(duì)匱乏，石油進(jìn)口量日益增大，對(duì)外供石油依存度逐年升高，已經(jīng)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)安全

16、構(gòu)成了一定的威脅。中溫煤焦油的有效利用可緩解我國(guó)石油的緊張狀況。中溫煤焦油經(jīng)過(guò)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(wàn)噸左右，市場(chǎng)供不應(yīng)求。近半年來(lái)，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(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)燃料油及化工原料短缺日益明顯，預(yù)測(cè)“十一五”期間，煤焦油市場(chǎng)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(guò)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(wàn)5萬(wàn)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