最近一段时间,有几条消息在业内引起广泛关注。
6月29日,国家能源局能源节约和科技装备司司长李冶透露,由国家发改委、能源局编制的《煤炭深加工示范项目规划》已通过发改委主任办公会,即将发布实施。
7月9日,工信部公布2012年第一批19个工业行业淘汰落后产能名单,焦炭行业再度“榜上有名”,77家焦炭企业合计2070万吨落后产能要求在9月底前全部关停。
近日,陕西煤业化工集团神木能源发展公司接到陕西省发改委通知,该公司在2010年第三季度建成投产的兰炭尾气发电项目,因充分利用了难以回收利用的兰炭尾气,不仅已成功备案CDM项目,还因其符合国家发改委《产业结构调整指导目录》中的鼓励类“三废”利用及治理工程,给予该公司2012~2014年企业所得税减半征收优惠。
陕煤化神木富油能源科技公司建成了2×60万吨/年粉煤快速热解联产12万吨/年煤焦油全馏分加氢工业化示范装置,拓展了兰炭企业的原料来源,并大幅提高了煤焦油加氢装置的轻质化煤焦油收率。图为该公司12万吨/年煤焦油全馏分加氢装置。(周树成 摄)
这几条看似不相关的消息,均涉及了位列焦炭产品目录中的兰炭。兰炭过去一直被视为“两高一资”产品,屡屡遭受政策打压和限制。这几条消息集中发布,无疑又让兰炭业内人士的心中泛起了阵阵涟漪。
过去:
排放大污染重
产业几遭灭门
兰炭也叫半焦,是利用神府煤田盛产的优质侏罗纪精块煤,在600~850℃条件下,干馏而成的优质碳素材料。
因其固定炭含量高、比电阻高、化学活性好、价格便宜等特性,兰炭在电石、铁合金、硅铁、碳化硅及合成氨行业得到广泛应用。上世纪90年代中后期,在山西、陕西、内蒙古的交界处,甚至出现了村村点火、户户冒烟的“全民炼焦”景象。仅这一被称为“黑三角”地区的兰炭生产企业就多达1000多家,年产能9000余万吨。
煤焦油加氢制轻质化油品示范项目的成功,吸引了更多企业加入此行业。图为今年四月,陕西延长石油集团计划投资七十亿元建设的年产一百万吨煤焦油加氢项目一期工程——年产五十万吨中温煤焦油加氢项目的启动仪式。 (任军 摄)
然而,这种以土法炼焦和小立式炭化炉为主的落后工艺,也带来了资源浪费和环境污染问题。
一方面,由于兰炭尾气的氮含量超过40%,一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体含量仅为50%左右,不仅难以净化用作化工原料气,还因热值低,无法当作民用燃气使用,导致每年副产的440多亿立方米兰炭尾气和400万吨中温煤焦油要么直接排放,要么“点天灯”,对当地生态和空气造成污染。
另一方面,因煤价较低,且难以销售,煤老板们用块煤生产兰炭后,剩下的粉煤、焦粉露天堆放,甚至随意丢弃、填沟。每逢刮风下雨,就会形成粉煤灰扬尘或油煤泥灰水,肆意流淌,对地下水和地表水造成严重污染和破坏。
神木天元化工有限公司采用自主开发的块煤干馏中温煤焦油加氢制取轻质化煤焦油技术,建成目前全球最大的中温煤焦油工业化示范项目,该项目的成功在业界引起广泛关注。图为今年2月,中国石化联合会会长李勇武(左二)在该公司调研。 (陈继军 摄)
“随处可见的兰炭厂、随风飘散的粉煤灰、昼夜不灭的火炬、刺鼻的空气、遍地流淌的熄焦水和油泥灰水,是当时‘黑三角’的真实写照。”府谷京府煤化有限公司董事长石磊说。
随着国家环保法规的健全和民众环保意识的提高,“黑三角”的环境污染逐渐成为社会关注的焦点。从2004年起,国家有关部门开始对“黑三角”环境污染问题挂牌督办,并出台了一系列调控政策。其中,仅2004~2006年,全国就取缔土法炼焦和小立式炭化炉500余座,涉及产能6500万吨;2007~2008年,全国又分3批淘汰关停兰炭企业327家,淘汰产能1748万吨。
不仅如此,鉴于兰炭严重的资源浪费和污染问题,社会上甚至出现了“兰炭产业有无存在必要”的质疑和讨论。在此背景下,2008年4月,国家发改委委托中国炼焦行业协会,组织煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院、中钢集团鞍山热能研究院、陕西省冶金设计研究院等单位,对兰炭生产与发展状况进行全面调研。调研组最终得出结论:兰炭产业是符合中国国情的特色产业,有其存在的必要性、合理性。但其发展必须符合国家节能降耗相关产业政策,污染物排放必须符合国家环保要求,煤炭资源必须得到综合利用。
调研组的这份报告,对兰炭产业的去留发挥了关键作用。加上地方政府的据理力争,最终使饱受争议的兰炭产业在2008年修订《焦化行业准入条件》时,正式纳入国家产业目录,有了“半焦”这一合法身份。
现在:
注重循环发展
示范项目成功
事实上,兰炭生产带来的环境污染与资源浪费问题,早已令地方政府焦虑不安,各地政府根治兰炭产业污染的决心十分坚定。
以陕西省为例,2006年至2009年6月,该省淘汰了所有30万吨/年以下规模的兰炭企业,合计产能达1500余万吨;并通过批建60万吨/年以上大型兰炭项目,支持企业兼并重组,加快产业集聚,促进产业升级和技术进步,不断探索兰炭产业可持续发展的新模式。
“因为对神木县而言,兰炭已经成为仅次于煤炭的第二大主导产业。如果兰炭企业因环保问题不能健康可持续发展,甚至遭遇全面停产,对地方经济的影响很大。”神木县委书记雷正西的话,代表了地方政府促进兰炭产业健康发展的迫切心情。
2010年4月12日,全球规模最大的中温煤焦油轻质化装置——陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司135万吨/年兰炭、50万吨/年煤焦油加氢示范装置一次投料成功,并生产出优质燃料油。该项目以兰炭生产过程副产的中温煤焦油为原料,引进炼油行业先进成熟的延迟焦化技术,先对煤焦油预处理,分离出难以加氢处理的重质组分沥青焦;轻质组分再与从兰炭尾气中提取的氢气发生催化加氢反应,生产市场紧俏的轻质化燃料油及液化气产品,从而实现了煤焦油的深度加工和兰炭尾气的资源化高效清洁利用。
半年后业界再传喜讯:总投资20亿元的陕煤化集团神木能源发展公司4×50兆瓦兰炭尾气发电项目一期工程——2×50兆瓦兰炭尾气发电项目并网发电。
“该项目的投产,使一直制约兰炭产业健康发展的尾气回收利用难题有了现实的解决方案。正在建设的二期2×50兆瓦兰炭尾气发电项目实施后,每年利用兰炭尾气可达26亿立方米,节约标煤44万吨,减排二氧化碳110余万吨,年发电收益3亿元以上。”神木能源公司常务副总经理李泰峰自豪地对记者说。
在天元化工与神木能源公司的示范带动下,以煤焦油深加工与兰炭尾气资源化利用为突破口的兰炭产业循环经济建设明显提速。目前,府谷京府煤化工有限公司正斥资13亿元,建设年产120万吨兰炭、30万吨电石、25万吨气烧石灰窑和2×25兆瓦兰炭尾气发电等上下游一体化项目。
神木恒东煤化工公司则联合晟通、兴榆公司,采用先进空冷技术,建设2×50兆瓦发电项目。其目的是充分利用现有的60万吨/年兰炭装置每年副产的4亿多立方米尾气,实现对资源的“吃干榨尽”。
记者粗略统计,目前已经投产、在建、拟建的中温煤油加氢与兰炭尾气发电项目,合计年产能分别达到1700万吨和3000兆瓦。按现有示范项目运行结果推算,这些项目全部实施后,每年可利用兰炭尾气400亿立方米,新增1400万吨清洁燃料和240亿千瓦时发电量,同时减排二氧化碳1720万吨、节约标煤680万吨。届时,昔日屡遭挂牌督办甚至差点被“灭门”的兰炭产业,就有可能变成节能减排先锋和循环经济的楷模。
将来:
还需迈过几道坎
乌鸡才能变凤凰
“尽管如此,如果不能突破原料块煤供应紧张、产品消费市场难以有效放大、产业集聚度过低等制约,兰炭产业的发展将很难持续,更不可能变身朝阳产业。”陕西省决策咨询委员会委员李树元警告说。
首先,生产兰炭的原料大多是精块煤,且以侏罗纪煤最好。这种煤种主要分布在陕西榆林、宁夏灵武、内蒙古鄂尔多斯和新疆伊犁与哈密一带。原料供应的区域性特点,本来就对兰炭产业发展形成制约。尤其随着煤炭机采率的提高,块煤率正由原来的30%以上降至15%左右,导致块煤货紧价扬,不仅挤压了兰炭企业的利润,还将使越来越多兰炭企业面临原料供应难题。
其次,兰炭下游需求有限,使兰炭产业健康发展根基不稳。电石行业是兰炭下游的最大用户,消费量约占兰炭总需求量的60%以上。根据规划,到2015年,我国电石产能将控制在2800万吨以内。按平均开工率75%计算,该领域每年所需兰炭约1640万吨,加上其他领域需求,全国每年兰炭消费量不过2750万吨。而目前规划和建设中的兰炭产能,合计已达1.7亿吨。产能的严重过剩,将打压兰炭价格持续下滑,成本长期倒挂。一个长期微利甚至亏损的产业,又何谈持续健康发展?
最后,兰炭产业企业规模小、集中度低、资源回收利用成本高,每年数百亿立方米兰炭尾气仍可能直排大气或“点天灯”;产业集中度不高的现状同样会制约熄焦水的回收、处理与再利用,使该行业对水资源的浪费和污染仍将继续。一旦国家出台更加严厉的环保法规,尚未彻底摆脱排放大、污染重束缚的兰炭产业,必将再次面临去与留的严峻考验。
陕西宝氮化工有限公司总经理张晓明也对兰炭产业的前景表示忧虑。他说,由于铁合金、硅铁、碳化硅等均属高耗能产业,其发展受到国家严格限制,对兰炭的需求量难以放大。近几年饱受无烟块煤货紧价扬之苦的小氮肥企业,本来是兰炭最大的潜在用户。但小氮肥企业因产品单一、工艺落后,竞争力差,已经在市场上难以立足。而且根据规划,2015年前,将累计淘汰700万吨落后氮肥产能,其中绝大部分是那些采用间歇式固定床气化炉的小化肥企业,这部分产能的淘汰,等于压缩了兰炭在化肥领域的潜在需求。
另外,从兰炭实际应用情况看,效果也不尽人意。2011年,宝氮公司为摆脱无烟块煤制约,尝试用兰炭替代无烟块煤造气,结果却由于兰炭含水量高、质量不稳定,发气量明显不足。加之兰炭中的焦粉密度小,易混入工艺气,堵塞设备或管道,导致装置安全隐患和开停车次数明显增多。虽然当时兰炭价格较无烟块煤每吨便宜200多元,但合成氨综合成本反而高于使用无烟块煤,公司只好又改用无烟块煤。
现在有一种说法:用粉煤替代块煤干馏,抽取煤焦油后,所得焦粉用于生产水煤浆、干粉煤气化、燃烧发电或替代无烟煤用于高炉喷吹,这样既可摆脱兰炭企业对块煤的依赖,又可大幅拓宽焦粉应用范围。而对于这一想法,延长石油集团总经理助理李大鹏、陕西省工信厅副巡视员胡海峰等专家也有疑虑:与原煤相比,抽取了挥发分和焦油等轻质组分的焦粉,其活性、硬度、成浆性和煤浆流变性都会发生较大变化,是否适宜制作水煤浆?制成的水煤浆气化效果如何?若用于干粉煤气化,其输送是否有困难?习惯了使用原煤和无烟煤的电力与钢铁行业,是否愿意使用焦粉?是否愿意为拓展焦粉应用领域而对现有设备、技术参数及进料方法与操作习惯进行改造、优化和改进?
他们担心,在上述问题未妥善解决前就贸然扩大兰炭产能,生产大量焦粉,必将加剧兰炭市场供大于求的矛盾,导致成本长期倒挂。届时,煤焦油加氢和兰炭尾气综合利用带来的收益,就会被兰炭的巨大亏损吞食,甚至会导致大量滞销的焦粉堆积、丢弃,走昔日污染环境、浪费资源的老路,使刚刚甩掉“两高一资”恶名的兰炭产业,再遭政策打压和社会非议。