半焦的性質(zhì)及市場

1、半焦的生產(chǎn)技術及市場一、 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，化學活性高，含灰份低，鋁低，硫低，磷低的特性?？纱嬉苯鸾?、無煙塊煤和木炭而廣泛運用于電石、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、應用 煤干餾的過程中:當煤料的溫度高于100時，煤中的水分蒸發(fā)出；溫度升高到200以上時，煤中結(jié)合水釋出；高達350以上時，粘結(jié)性煤開始軟化，并進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)，半焦失重同時進行收縮形成裂；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，孔隙率大而機械強度低。與一氧化碳、蒸汽或氧具有較強的反應活性。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)會組織召開焦化行業(yè)準入條件修訂研討會，會議提出將半焦（蘭炭）

4、產(chǎn)業(yè)列入焦化行業(yè)準入管理。即將出臺的焦化行業(yè)準入條件，提出新建、改擴建半焦（蘭炭）企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模必須達到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，由于當時的交通、運輸、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，但因為煤質(zhì)優(yōu)良，其產(chǎn)品還是為廣大用戶所認可，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)工藝簡單、落后，而且人工操作只能依靠經(jīng)驗觀察火候滅火，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，銷售價格也相對低廉 ，但因為其浪費資源，污染環(huán)境，于本世紀初開始逐漸停止生產(chǎn)。 4.2、機制半焦 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了一系列法律、法規(guī)，因此采用機械化爐窯生產(chǎn)工藝生產(chǎn)半焦已被當?shù)卣岬阶h事日程上來，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。 由于采用了先進的干餾配燒工藝，固

6、定炭比土煉半焦提高了5-10個百分點，灰分和揮發(fā)份降低了35個百分點，由于爐內(nèi)裝有可控的測溫設備，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，而且機械強度也較土煉半焦有了明顯的提高。由于用機械操作替代了人工操作，這樣的半焦我們稱之為“機制半焦”。 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)精細有機化工原料

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），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)電價按0.3元/kw.h。       煤到廠價200元/噸，含煤沫（15m/m以下）占15，煤沫售出價120元/噸；半焦產(chǎn)品4m/m以上最新出廠價380元/噸，4m/m以下焦沫占10-15，售價為160元

8、/噸；焦油目前尚未加工而直接銷售，出廠價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行改造。       蘭炭

9、單套裝置規(guī)模30萬噸/年仍偏小，應至少達到60萬噸/年以上，蘭炭生產(chǎn)布局應集約化，一個廠（點）至少應達到200萬噸以上，這樣利用煤氣生產(chǎn)甲醇、焦油加工也才能達到經(jīng)濟規(guī)模，切忌再搞小（規(guī)模?。?、散（布局分散）了。 六、半焦市場前景分析6.1半焦市場分析及預測    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、高化學活性、高比電阻、低三氧化二鋁的優(yōu)良特性，可廣泛應用于冶煉鐵合金、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、肥煤等煤種進行配料，焦炭價格高、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)量技術指標要求，而且半焦的價格低，僅為冶金焦單價的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，同時也是對當?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)預測2010年電石生產(chǎn)能力將超過2200萬噸。若設備開工率按50%計算，產(chǎn)量將達到1000萬

11、噸，按生產(chǎn)一噸電石消耗半焦0.65噸計，預測全國電石行業(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。若鐵合金設備開工率按50%計算，產(chǎn)量將達到850萬噸，按生產(chǎn)一噸鐵合金消耗半焦1.1噸計，預測全國鐵合金行業(yè)年需半焦930萬噸。（2）合成氨行業(yè)    據(jù)有關資料統(tǒng)計，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，如今全國化肥系統(tǒng)已有800套石灰炭化型煤裝置在運行。型煤加入石灰約20%，固定炭只能達到50%左右，而且強度不

12、高，大大影響氣率和氣化效率。同時給操作帶來較大的困難，從2001年開始，國家部分土焦爐進行了關閉，焦炭價格大幅上漲，許多利用冶金焦制氣生產(chǎn)化肥的廠家尋求廉價的原料，2002年個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，預測2010年化肥企業(yè)需半焦可達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家國家重點企業(yè)及38家地方骨干企業(yè)噴煤量每

13、年為1241萬噸，到2010年全國生鐵產(chǎn)量預測為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加，97年首鋼用神木半焦代替山西煤和北京礦務局煤進行噴粉試驗取得成功，2002年包鋼使用半焦進行煉鐵高爐噴粉試驗也去得成功，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)半焦具有較強的競爭力，預測年銷售量至少800萬噸以上。（4）半焦做為民用市場

14、0;   據(jù)有關資料統(tǒng)計，1996年全國居民生活用煤以實物計算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，預測2010年減少到3000萬噸，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，預測2010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

15、年、2005年相繼出臺治理燃料煤煙塵污染、提高改煤區(qū)建設標準實施方案，規(guī)定半焦做為清潔燃料，可進入市區(qū)燃料煤市場。半焦在省內(nèi)有廣泛的市場，預計2010年半焦在民用煤領域應有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)濟安全

16、構成了一定的威脅。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，市場供不應求。近半年來，晉、陜、蒙接壤區(qū)煤焦油價格為21002300元/t，大多銷往天津、山東、山西、四川等地。隨著煤的液化技術的完善和發(fā)展，中低溫煤焦油的加工技術也會有所突破。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)燃料油及化工原料短缺日益明顯，預測“十一五”期間，煤焦油市場需求量及銷售價格有望繼續(xù)升高。    半焦廠生產(chǎn)的剩余煤氣，經(jīng)過進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)構調(diào)整的時機已經(jīng)成熟半焦企業(yè)單條生產(chǎn)線規(guī)模僅3萬5萬噸，能源資源浪費較大，環(huán)境污染嚴重。 主要裝備為直立式