淺析大同市蘭炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

梁建利

(大同市節(jié)能監(jiān)測監(jiān)控中心, 山西 大同 037006)

山西省大同市蘭炭產(chǎn)業(yè)興起于20世紀70年代，當時在國內(nèi)享有一定盛譽，已具有品牌效應，曾是大同市的支柱產(chǎn)業(yè)之一，但是，后期受諸多因素的影響，大同市的蘭炭生產(chǎn)企業(yè)嚴重萎縮。為了實現(xiàn)大同市政府提出的“綠色崛起，轉(zhuǎn)型發(fā)展”這一發(fā)展戰(zhàn)略目標，發(fā)展煤化產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要，蘭炭產(chǎn)業(yè)又是煤化工產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，因此，研究分析大同市蘭炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向很有必要。

1 行業(yè)簡況

1) 產(chǎn)品介紹。

蘭炭是以高揮發(fā)分弱黏結(jié)或不黏結(jié)的優(yōu)質(zhì)侏羅紀塊精煤為原料，經(jīng)過中低溫干餾、炭化除去煤中焦油物質(zhì)，燒制后形成的半焦固化產(chǎn)品，又稱半焦。因為在燃燒時火焰呈蘭色，故稱為“蘭炭”，是一種不可替代的新型炭素材料。工業(yè)上作為還原劑主要用于生產(chǎn)電石、鐵合金、化肥造氣、高爐噴吹等產(chǎn)品。其中，電石是蘭炭的主要下游用戶，每生產(chǎn)1 t電石約消耗0.85 t蘭炭。

2) 發(fā)展情況。

a) 產(chǎn)能規(guī)模。

由于受原料侏羅紀煤的客觀制約，目前,蘭炭生產(chǎn)基地主要在山西、陜西、內(nèi)蒙、寧夏等地區(qū)。其中，陜西省神木縣是全國最大的蘭炭生產(chǎn)基地，總產(chǎn)能在2 600萬t/年左右。內(nèi)蒙古蘭炭生產(chǎn)主要集中在鄂爾多斯，產(chǎn)能總計1 100萬t/年。寧夏平羅縣半焦形成的產(chǎn)能200多萬t，但平羅縣的煤源來自鄂爾多斯、神府地區(qū)。

山西省蘭炭企業(yè)主要分布在同朔地區(qū)大寧煤田氣煤產(chǎn)區(qū)，2005—2008年山西省經(jīng)委對山西省半焦行業(yè)在堅持“總量控制、節(jié)約資源、清潔生產(chǎn)、符合環(huán)保、綜合利用”的原則下進行了整頓，明確了大同市半焦產(chǎn)能控制在500萬t之內(nèi)，朔州市產(chǎn)能控制在100萬t之內(nèi)。要求半焦生產(chǎn)單爐容積10 m3、炭化室高度7 m以上直立爐，負壓燃燒，單爐能力2.0萬t/年，每組爐能力15萬t/年以上。生產(chǎn)設(shè)施、綜合利用、環(huán)境保護、廠址選擇等方面符合國家法規(guī)和相關(guān)技術(shù)要求。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前，國內(nèi)蘭炭生產(chǎn)總規(guī)模約4 500萬t。

b) 市場需求。

蘭炭的下游市場集中在甘肅、寧夏、內(nèi)蒙、陜西、四川和湖北等地區(qū)。按照應用領(lǐng)域分，其中：電石、鐵合金等產(chǎn)品對蘭炭年需求量約2 000萬t；化肥造氣領(lǐng)域年需求量約1 200萬t；煉鐵高爐噴吹代用無煙煤、貧煤的年需求量約2 000萬t。

從目前市場需求看，蘭炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展有一定的市場空間。但是經(jīng)歷2008年國際金融危機以來，市場需求逐年下降，再加上近年來受環(huán)境保護政策約束以及下游電石、鐵合金、鋼鐵等行業(yè)落后產(chǎn)能加速淘汰等的影響，市場空間進一步縮小。

c) 裝備水平。

生產(chǎn)蘭炭的主設(shè)備炭化爐，目前國內(nèi)沒有統(tǒng)一定型的技術(shù)裝備，多數(shù)為直立式炭化爐。爐型結(jié)構(gòu)和名稱具有多樣性，如：SJ低溫干餾方爐、TDM型分段式塊煤低溫干餾爐、ZDM型低溫干餾爐等。這些爐型主要是各科研單位和有關(guān)企業(yè)在原德國魯奇三段爐的基礎(chǔ)上吸收國內(nèi)有關(guān)爐型的優(yōu)點研發(fā)而成，但技術(shù)仍未達到完全成熟。

2 前景分析

1) 發(fā)展優(yōu)勢。

a) 產(chǎn)品性能突出。蘭炭具有“三高四低”(固定炭高、化學活性高、比電阻高，灰分低、鋁低、硫低、磷低)的特性。用蘭炭生產(chǎn)電石、硅鐵、硅錳、硅合金時可以降低產(chǎn)品的鋁含量，增加優(yōu)質(zhì)品的產(chǎn)出率。

b) 準入條件明確。2008年12月19日，工信部公告產(chǎn)業(yè)〔2008〕第15號發(fā)布《焦化行業(yè)準入條件(2008年修訂)》，蘭炭產(chǎn)業(yè)被列入了焦化行業(yè)管理序列。

c) 能源戰(zhàn)略需要。我國富煤、缺油、少氣，蘭炭生產(chǎn)可得到優(yōu)質(zhì)焦油和煤氣，實現(xiàn)煤炭資源的高效轉(zhuǎn)化，產(chǎn)出的油、氣產(chǎn)品可部分替代石油和天然氣，是中國能源戰(zhàn)略的重要組成部分。

d) 延伸產(chǎn)業(yè)鏈條。蘭炭屬煤炭深加工，對促進以煤為基、多元發(fā)展，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，提高附加值等方面都具有重要意義。

2) 制約因素。

a) 準入門檻高。《焦化行業(yè)準入條件》明確規(guī)定：企業(yè)應滿足節(jié)能、環(huán)保和資源綜合利用要求，生產(chǎn)規(guī)模必須達到60萬t/年及以上，爐組配置可采用組合方式建設(shè), 每組不得低于30萬t/年,炭化爐單座生產(chǎn)能力不低于7.5萬t/年。煤氣必須全部回收利用，不得放空直排或點火焚燒。蘭炭產(chǎn)品質(zhì)量參照YB/T034-92規(guī)定的質(zhì)量標準。新建或改擴建蘭炭企業(yè)要達到煉焦行業(yè)清潔生產(chǎn)標準(HJ/T126-2003)中資源、能源利用指標二級標準。生產(chǎn)企業(yè)大氣污染物排放執(zhí)行《煉焦爐大氣污染物排放標準》(GB/6171-1996)。廢水經(jīng)處理達標后在廠內(nèi)循環(huán)使用，實現(xiàn)零排放。按照以上要求，目前，該市沒有一家符合條件的蘭炭企業(yè)。

b) 市場空間小。蘭炭用于下游產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)都存在產(chǎn)能嚴重過剩的問題，隨著國家宏觀調(diào)控力度的進一步加大，蘭炭的下游需求有下降的可能，行業(yè)可持續(xù)發(fā)展只能寄予產(chǎn)業(yè)鏈延伸和副產(chǎn)品的有效利用上。此外，中國已出臺對資源型高耗能產(chǎn)品限制出口的政策，蘭炭屬此之列，限制出口也是蘭炭需求量降低的一個重要因素。

c) 環(huán)保要求嚴。蘭炭生產(chǎn)工藝中焦油與水很難分離，廢水中COD含量特別高，用傳統(tǒng)生化法處理很難解決。如果不處理，COD大幅超標，且其揮發(fā)性極高，污染非常大，對生態(tài)環(huán)境破壞嚴重。同時，煤氣必須要脫硫，所有生產(chǎn)工段要采取密閉措施和采用除塵設(shè)備來降低粉塵排放。國家對半焦生產(chǎn)廠廢氣排出量及廢氣污染物(廢氣中粉塵、SO2、CO、NOx)含量、污水處理情況及處理后廢水利用方式、廢水排放量及排放廢水水質(zhì)(COD、BOD、NH3-N、酚、氰化物等)有嚴格要求。

d) 工藝技術(shù)差?，F(xiàn)有立式爐半焦生產(chǎn)工藝僅限于使用粒度在30～80 mm的塊煤，無法利用細粒級的末煤進行生產(chǎn)，工藝條件受限，造成資源及副產(chǎn)品回收率下降。

3) 蘭炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)濟效益分析。

以年產(chǎn)60萬t蘭炭生產(chǎn)線(低于60萬t不能立項)為例，固定資產(chǎn)及設(shè)備總投資約1.2億元(所有設(shè)備齊全)，固定資產(chǎn)折舊年限按15年計算；生產(chǎn)蘭炭的主要原料為30～80 mm侏羅紀塊精煤,發(fā)熱量23.012～25.104 MJ，單價按500元/t計算；生產(chǎn)加工主產(chǎn)品為“蘭炭”，副產(chǎn)品為“煤焦油”；年處理原料塊煤99萬t/年；煤焦比按1.65∶1(原料塊煤與主產(chǎn)品蘭炭的比值)計算；焦油產(chǎn)率按6.6％(煤焦油的產(chǎn)量占原料塊煤的比值)計算；稅率按照10％折中核算。蘭炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益分析見表1。

從表1可以看出，蘭炭產(chǎn)業(yè)屬于資源的初級加工產(chǎn)品，是勞動密集型、高能耗行業(yè)，成長性較差，利潤空間浮動較小，主要來自于稅費優(yōu)惠。

3 大同蘭炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

大同市蘭炭產(chǎn)業(yè)興起于20世紀70年代，作為新興產(chǎn)業(yè)，當時國家對環(huán)保、節(jié)能、資源綜合利用要求低，加上侏羅紀煤是大同的資源優(yōu)勢，價格低，利潤高，生產(chǎn)企業(yè)眾多。盡管該市蘭炭產(chǎn)業(yè)起步早，生產(chǎn)企業(yè)多，但產(chǎn)業(yè)集中度低，裝備技術(shù)落后，布局松散無序，產(chǎn)品單一粗放，產(chǎn)業(yè)鏈條短，能源消耗高，環(huán)境污染嚴重。后來，經(jīng)過清理整頓，大同市保留了19家企業(yè)72座爐，總產(chǎn)能446萬t。其中，9家企業(yè)煤氣實現(xiàn)綜合利用通過核準，其余10家未被核準。2008年金融危機以后，受市場萎縮、原料價格上漲等因素影響，大多數(shù)企業(yè)被迫停產(chǎn)，有3家實施了落后產(chǎn)能淘汰，拆除了設(shè)備，產(chǎn)能108萬t。因未被核準或近幾年復產(chǎn)無望自行拆除設(shè)備的企業(yè)有4家，產(chǎn)能64萬t。因近幾年停產(chǎn)，手續(xù)已不齊全的有6家，產(chǎn)能114萬t。目前，具備生產(chǎn)條件的企業(yè)只有6家，產(chǎn)能160萬t，勉強維持生產(chǎn)的僅2家，產(chǎn)能40萬t，這2家分別為同煤集團煤氣廠和晉能碳素公司的制氣車間，其中同煤集團煤氣廠有2組直立爐，產(chǎn)能20萬t，制氣供老平旺地區(qū)同煤家屬區(qū)生活用，2013年該企業(yè)虧損近1億元；晉能碳素公司有8座內(nèi)熱式直立爐，產(chǎn)能20萬t。目前，這兩家企業(yè)維持生產(chǎn)的主要原因是以供氣為主，如果以蘭炭為主產(chǎn)品，也將難以維持。因此，大同市目前沒有真正意義上以蘭炭為主產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)。

表1 蘭炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益分析表

4 建議與結(jié)論

在國家能源戰(zhàn)略的引導下，結(jié)合大同市侏羅紀煤炭資源稟賦，以及“大同蘭炭”的品牌效應，再加上前些年積累的生產(chǎn)經(jīng)驗和現(xiàn)存企業(yè)的情況，大同市蘭炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展有一定的市場空間和潛力，可以適度發(fā)展。但由于蘭炭產(chǎn)業(yè)其能源型、高能耗等特點，發(fā)展需有固定成熟的原材料來源及下游目標市場，因此，大同市政府應有一定的政策支持及稅收優(yōu)惠，同時要同步建設(shè)剩余煤氣回收利用設(shè)施，配套建設(shè)煤焦油深加工項目，延伸煤炭產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)資源的全部綜合利用。

參 考 文 獻

[1] 許志華.煤炭加工利用概論[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社,1988:63-65.

[2] 周林清.煤化工設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:化學工業(yè)出版社, 2012:126-129.