我国兰炭产业发展特点分析及建议

我国兰炭产业发展特点分析及建议

殷振华

新疆圣雄电石有限公司，新疆 吐鲁番 838000

摘要：煤炭工业在经历了几个世纪的发展后，在产业规模、技术革新和装置大型化等领域，已成为世界上最具竞争力的行业之一。在新的情况下，煤炭工业要遵循绿色、低碳的发展路线，与“碳达峰、碳中和”的目标，推动工业高端化、多元化、低碳化发展。所以，兰炭产业属于煤化学门类中的一种，对其煤热解技术优势、兰炭产品特点及应用、产业发展制约、实现清洁生产等进行了深入的剖析，是探讨其产业地位的一个主要起点，也是其最后的归宿。

关键词：煤热解；半焦；“双碳”目标

引言

在经历了几年的发展和技术的积累之后，我国的兰炭产业链的结构得到了进一步的优化，同时，兰炭也在逐步地走向了成熟。现在，兰炭已经变成了一种具有广泛应用前景的、具有广泛应用前景的产业。

中国是一个典型的煤烟型空气污染的国家，在中国的能量消耗中，煤的消耗占据了超过七成的比例。最近几年，伴随着对能量消耗的不断地调整，和对环境的日益严格的管理，兰炭行业已经变成了一种能够承继原煤生产、煤化工和载能工业的独特的工业。我国的兰炭工业正处于快速发展阶段，到现在为止，兰炭工业的生产能力也已突破一千万吨。总体来说，当前，我们的兰炭产业处在一个供求基本均衡的状态，它的产销率高达到92%。

一、兰炭产品的特点

煤的高温裂化具有固、液、气三相产品的特征，其产品品质和产量受煤炭种类和生产条件的影响。目前，在国内，已经实现产业化生产的煤热解炉型包括：内热式直立炉（处理30~80 mm块煤、单炉兰碳生产能力达到30万 t/a）、内热式小粒煤炉（处理6~30 mm粒煤、单炉兰碳生产能力达到20万 t/a）、外热式回转炉（处理0~30 mm混煤、单炉兰碳生产能力60万 t/a）。

陕西榆林是我国兰炭的主产地，新疆哈密是其主产煤种，但由于煤种和热解过程的差异，其榆林的兰炭具有以下特征：

①油气的综合收率很高，1吨的原煤通过热解可以得到大约0.6吨的兰炭，而2吨的煤焦油可以得到0.06吨，煤气600立方米；

②所制得的兰炭品质优良，具有良好的块状颗粒度，适宜的力学性能，80%的固定碳和良好的还原性。榆林蓝碳化学活性高，灰、硫含量极少，适合于铁合金，电石，化工等行业，能适应现代冶炼行业的需要，产品主要销往俄罗斯，日本等国家。

哈密兰碳具有以下特征：

①高油、高气收率，1吨煤炭通过热解可以生产出0.5吨左右的兰炭，而副产煤焦油0.1吨，煤气900立方米左右；

②兰炭灰分高，粉化率高，颗粒尺寸在6 mm以下的焦化泡沫超过70%，主要用作燃料；只有极少数的块状碳和焦炭混合后，方能生产碳酸盐和铁合金。通过煤裂解得到的中低温煤焦油具有较多的轻质成分和较少的重质焦油，适合于加氢生成的气、柴油和特殊油的制备，可以通过分离和使用煤焦油来制备高档油和化工产品。

例如，可以通过馏分深加工得到环境友好的溶剂油和重整制芳烃。通过对其进行深度处理，可以得到特殊的航空航天专用燃料，火箭煤油，航空煤油，变压器油，制冷油，橡胶油等。当前，进行了大量产业化生产的内热式直立炉热解燃气中N2体积百分比高达到40%以上，它的热值只低于7.942 MJ/m3，属于低热值燃气，这种燃气已经在制氢、合成氨，燃烧发电及作为金属镁、石灰窑等冶金燃料等方面获得了大量的使用。

二、兰炭产业发展的制约因素

(1）设计要素。产品的开发，是将科学研究结果向实际生产转变的重要途径。当前兰炭工程设计中还面临着一些问题，如缺乏统一的规范，缺乏系统的一体化设计，缺乏创新成果的应用等。为此，兰炭行业需要从全国范围内，制定出区别于炼焦行业的建筑准入条件和设计标准，并通过具有一定经验的设计设计院进行规范和体系整合，同时加强对先进技术的推广和运用。

(2）建筑要素。长期以来，我国兰炭生产粗放，设备严密性差，仅靠高级技师组成的建筑团队就能解决项目的需要。然而，随着我国对兰炭生产的规范和技术水平的日益提升，传统的手工施工方法往往会带来较大的施工误差和较高的返修率，以及大量的跑冒滴漏。所以，兰炭工程的建设应该根据工程的设计图纸和建设技术的要求，选择有丰富的标准化建设公司来进行，同时要注重重点设施的建设，对重点设施和原材料的质量关进行控制。

(3）产出要素。兰炭的粗放型生产表现为：以“老师傅”为核心的温度控制技术缺乏，导致了产品品质起伏大；②煤矿作业场所的工作条件较好，煤尘和 VOCs的排放量较大，且没有完善的保护措施；设备的自动化水平较差，工人的工作负荷较重；大部分的企业员工没有对相关的化学专业的知识与技术进行过系统性的培训。所以，应该对多个行业进行协作式的技术攻坚，在自动控制温度方面取得一定的进展，从而使煤炭的运输达到无人值班状态，从而使自动化水平得到极大的提升，减轻工人们的劳动强度，弥补环境方面的缺陷，使废气和废水得到有效的控制，同时还可以提高企业的技术和管理水平。

(4）管理要素。尽管其发端于当地工业，但目前已经在我国陕西、新疆、内蒙古和宁夏等省份大面积推广，每年可转换煤数千万 t。自兰炭行业列入《全国行业名录》以来，我国的兰炭行业已基本形成了相应的监管制度和规范，但是相对于目前行业的发展而言，制度和规范体系的构建还存在一定的差距。兰炭工业在冶金、焦化、化工等多个领域中摇摆不定，而我国的《兰炭建设（含技改）项目环境准入条件》也迫切需要制定。

三、发展建议

煤为中心以洁净、高效、环保为导向，推动兰炭工业的发展，实现了蓝炭工业的绿色化、精准化、高级化，为构筑以“以我国为中心、以国内、外两个大的发展新的发展模式”奠定了坚实的基础。兰炭已由一种区域性的、有代表性的行业，逐渐步入国际市场。我们相信，只要人们对其进一步了解，对其在兰炭资源中的地位和作用就会越来越清楚，辉煌的一刻就会来临。目前，除了可以作为燃料和煤粉的原料，还可以作为烧烤炭和高效活性炭的原料，在国内有了较大的发展。另外，兰炭废气还可以转化为氢，生产出合成氨，甲醇，烷基氨等产物。兰炭产业链继续向外扩展，兰炭精制企业集群初具规模，高端产品研发工作稳步开展。

结束语

随着市场的增长和生产的扩大，兰炭的生产也在逐步扩大。目前，国内兰碳产量以内蒙古、陕北、宁夏、新疆为主，以陕西榆林市为最大。以甘肃，宁夏，内蒙古，陕西为代表的兰炭消费市场，总体上已具备了一定的规模，并已具备了一定的市场基础。随着《民用散煤、民用型煤》这一强制性标准的加入，随着国家政策的扶持，兰炭的使用范围逐步扩大，该产业的发展前景看好。

参考文献

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