榆林兰炭发展调研

1榆林兰炭产业发展状况调研张飞榆林是我国兰炭产业的发源地和目前最大的生产基地，兰炭产能达到4463万吨，兰炭与涉及兰炭产业占到全市经济总量的20%左右，成为煤基多联产和工业经济的重要组成部分，为榆林经济的快速发展做出了重要贡献。一、榆林兰炭产业发展历程兰炭又称半焦、焦粉，是以神府煤田盛产的优质侏罗纪不粘煤和弱粘煤为原料，采用中低温干馏工艺生产的一种高固定碳含量的碳素材料。经过二十多年的发展，已成为承接陕北地区原煤生产和煤化工、载能工业的重点产业。由于其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低等特性，逐步取代冶金焦，广泛运用于化工、冶金、造气等行业。（图1兰炭生产基地）榆林兰炭生产始于上世纪八十年代中后期，其发展历程分为五个阶段：第一个阶段：1993年以前。这个阶段的特征是“明火土法炼焦”，即原煤就地燃烧，然后用水浇灭，一般2.5吨原煤炼1吨焦，焦油、氨水等副产品不收集利用，全部就地排放。“土炼焦”工艺简单、投资少、见效快，很快遍地开花，神府一带“村村点火、沟沟冒烟”，资源浪费与环境污染严重，被称为“黑三角”。第二阶段：1993年到2003年底。国务院环委会于1993年11月在榆林召开“晋陕蒙能源接壤区环境污染与生态破坏现场检查会”，对土法炼焦开始整治，“村村点火、沟沟冒烟”的现象得到了有效遏制。到2003年底，全市形2成了以3万吨炉型为主，年产兰炭800万吨的生产能力。但是，由于生产规模较小、工艺落后和产业布局分散，被列为“五小企业”，面临全行业被淘汰的困境。第三阶段：2003年底到2006年8月。国家开展了“保德-准格尔旗-府谷”黑三角整治，强制关闭规模以下污染严重的小土焦炉，积极引导荒煤气的综合利用，重点整治污染超标企业。通过综合整治，兰炭生产技术、企业生产规模都有了较大发展。第四阶段：2006年8月到2011年8月。陕西省出台《贯彻焦化行业结构调整实施意见》，开展淘汰落后、建设“年产60万吨以上半焦试点”，推动兰炭产业整合提升，共关闭原有271户小兰炭企业，实现了园区化布局、60万吨以上规模化生产、资源综合利用和达标排放，兰炭与电石、铁合金、金属镁等产业形成了相对完整的产业链条。2008年12月，工信部正式出台兰炭(半焦)行业准入条件，在《焦化行业准入条件》中对兰炭予以“正名”，标志着兰炭产业第一次获得了国家层面认可。（图2兰炭生产设备）第五阶段：2011年8月以后。榆林市政府按照“珍惜资源、深度转化”的要求和“大集团引领、大项目支撑、集群化推进、园区化承载”的发展思路，全面推进废水处理和荒煤气脱硫等污染治理，实施“三个转化”战略，加快建设产业园区，进一步壮大兰炭产业，着力打造兰炭产业链，兰炭产业取得了快速发展。目前，榆林兰炭和涉及兰炭生产工艺的项目共有183个，兰炭总产能7674万吨，其中神木县4631万吨、府谷县2061万吨、榆阳区548万吨、3横山县248万吨、佳县186万吨；已建成兰炭产能4463万吨（根据中国焦化协会统计122户企业），其中神木县2444万吨、府谷县1385万吨、榆阳区358万吨、横山县90万吨、佳县186万吨。在建项目23个，产能2803万吨；未建产能408万吨。截止2012年底，全国兰炭建成总产能8610万吨，榆林占全国总产能的51.84%，2012年兰炭产量1940.34万吨，2013年2237.11万吨（中国焦化协会数据），开工率46.7%。截至2013年底，淘汰兰炭落后产能955万吨，全市有2个项目已经进行了综合验收（神木天元化工，府谷三联煤电化）。010002000300040005000神木县府谷县榆阳区横山县佳县总规模(万吨)46312061548248186已建成产能(万吨)2444138535890186总规模(万吨)已建成产能(万吨)（图3榆林兰炭规模/已建产能地域分布情况）二、榆林兰炭产业发展进入了新阶段榆林兰炭企业在多年的实践中，不断加强科技创新，推动产业转型升级，兰炭产业已形成相对完整的循环经济链，发展进入新阶段。（一）兰炭产业已成为清洁高效的绿色能化工业兰炭只有原煤污染物含量的10%到20%，特别是硫仅为原煤的10%，具有良好的环保属性。我国大气污染物主要是烟尘和SO2，而烟尘的70%和SO2的84%都来自燃煤，在以煤基为主的能源消费结构短期不能转变的情况下，减少大气污染，兰炭是最佳的选择。兰炭工艺主要是将煤分类提取加工，1吨原煤产可生产0.6吨兰炭、0.06吨煤焦油和1000立方煤气，生产过程中将固、液、气全部合理利用，实现了闭合生产、吃干榨尽、就地转化。兰炭工艺热能转化效率高，达到80-85%，远高于燃煤发电的33-43%、间接煤制油的36-38%、煤制天然气的57-60%。兰炭工艺也是成本最低的煤转化路径，与煤液化相比，属于部分气化，不需要催化、空分、加氢、加压等，投资小，成本低，资源利用效高。目前榆林新建兰炭企业均实行了储焦、储煤场、备煤等生产区分割设置，废水熄焦，水封闭循环，焦炉煤气全部综合利用，告别了氨水外排、煤气点灯的状况，环境污染得到了有效控制，榆林兰炭产业已经走出高能耗、高污染、低产出的初级阶段，开始进入清洁生产、循环利4用的新阶段。（图4兰炭产业演进思路）（二）兰炭产业已形成相对完整绿色循环经济链兰炭在榆林能源化工中处于承上启下的核心地位。以兰炭为起点，榆林已构建起融合电石、铁合金、金属镁、焦油轻质化、水泥等产业的规模大、关联度高、循环链接的庞大产业体系。兰炭产业带动了煤炭、电石、铁合金、金属镁、煤焦油加工、聚氯乙烯等行业的快速发展，缓减了原煤外运的交通压力，成为上接煤炭开采，下连载能、化工、冶金，拉动物流、加工制造，广泛影响建材、服务等行业的支柱产业和关键环节。兰炭企业的废气变成了电力企业的“宝物”，避免了兰炭尾气的浪费和污染，提高了洁能发电的经济效益，提升了电石企业的竞争力。可以说，按照“园区大循环、产业中循环、企业小循环”的绿色循环体系建设理念，兰炭产业发展取得了经济效益、社会效益和环保效益的大丰收。5（图5兰炭循环产业链）（三）兰炭产业是未来能源产业发展的理想路径我国能源结构的特点是“富煤、少油、贫气”。目前，全国煤炭产业发展整体低迷，但对于油气的需求却越来越凸显。2013年我国进口原油2.82亿吨，同比增长6.8%，原油需求对外依存度达到58%，专业人士预计未来几年将突破60%，甚至可能达到70%。天然气进口量为530亿立方米，对外依存度达到31.6%。油气需求将成为国家能源战略的重点与难点。推进兰炭产业的发展，促进煤炭资源的高效利用和转化，将是满足我国未来能源市场需求的一条理想路径。以兰炭产业中煤焦油加工和煤气利用为例，按照目前神木锦界工业园天元化工煤焦油加工模式，煤焦油加工柴汽调和油产出率在80%以上，每吨产值8000元左右，整体增值约4000元；煤气发电，每度电耗气2立方米，每立方气增值近0.175元。2013年榆林原煤产量达33854.89万吨，如果全部就地干馏，可生产出千万吨煤焦油，超过延长石油年总产量；生产出千亿立方煤气，超过陕京一、二线年天然气供气总量。6（图6煤各利用方案参数对比表，以吨标煤计算）（四）兰炭产业已成为地方经济的重要支撑2012年全市兰炭产量1940.34万吨，实际转化原煤3235万吨，占原煤转化总量的33.8%；兰炭及下游电石、铁合金、金属镁产业共有从业人员29012人，实现产值182.11亿元，占到榆林市工业总产值的6.07%，上缴各项税费11.02亿元。兰炭及下游产业已成为产煤县区地方经济的重要支柱，特别是神木、府谷两县，2012年兰炭及下游产业实现产值分别占到两县工业总产值的14.46%和5.33%。2013年榆林兰炭产量2237.11万吨（转化煤炭3764万吨），按照整合提升的要求，榆林183个兰炭及涉兰项目将整合提升为98个，兰炭总规模由7674万吨整合为7413万吨。榆林兰炭产业经过整合提升、淘汰落后、化解过剩产能，已实现集团化、集群化、节约化和园区化发展，逐步成为榆林重要的煤化工产业、民营经济发展和投资的重要平台，榆林经济发展乃至陕西经济发展的重要支撑。（五）兰炭产业发展的总体方向省委、省政府对榆林兰炭产业发展十分重视，省委书记赵正永在榆林调研时强调，榆林以煤炭为基础的产业结构不可能立即改变，要围绕煤炭做转化、围绕转化做规模、围绕规模深加工，实现煤炭产业精细化和高端化发展，要把低碳循环发展作为根本路子，做大做强榆林兰炭产业，加强产业集聚，引导企业进园区，实现资源的最大化利用。省政府副省长李金柱多次专题研究榆林兰炭产业发展问题，提出在今后一段时期，要大力实施“11395”工程，这为榆林兰炭产业发展进一步指明了方向。“11395”工程具体内容为，树立“1个理念”，即煤基多联产发展理念；确定“1个目标”，即依托科技创新驱动，形成可持续发展、独具特色的榆林兰炭经济体系，实现陕北煤炭深度转化目标；拓展“3大领域”，即加大兰炭在粉焦发电、喷吹炼铁、化工利用三大潜在领域应用力度；着力开展“9大攻关课题”，即突破粉煤流化床加压提取煤焦油技术、加快小颗粒煤热裂解技术攻关、解决煤炭分质多联产利用技术、研究实验利用粉焦发电技术、开展焦粉高炉喷吹工业化应用实验、加快干法熄焦技术攻关、研究实验焦粉造气技术、加快粉焦水煤浆利用技术研究、加快推进兰炭标准化体系建设；抓好“5项重点工作”，即组织对榆林兰炭产业开展调研、抓好兰炭下游产品市场开拓工作、大力开展兰炭多用途利用科技攻关工作、制定出台对兰炭产业财政金融支持政策、积极做好兰炭产业的知识普及和宣传工作。三、榆林兰炭产业发展面临的突出问题虽然榆林兰炭产业具有独特的优势和坚实的基础，发展前景广阔，但还面临一系列内外部的新挑战。7（一）行业政策亟需进一步创新2008年，兰炭被国家工业和信息化部列入产业目录。2009年，榆林市直接推动研究制定国家产业标准《兰炭产品技术条件》等3个文件，标志着榆林兰炭产业在国内外的领先地位。但早期兰炭企业类比焦化行业的标准进行项目建设，没有考虑其区别与传统焦化行业的特殊性，导致兰炭环保设施建设普遍滞后，清洁生产水平低，环保方面的“先天缺陷”导致无法完成综合验收和国家备案。截止目前，榆林无1户企业通过综合验收，国家工信部又在修订准入标准，兰炭产业的政策性风险尚未解除。（二）工艺技术亟需进一步突破现有兰炭工艺对原煤粒度要求较高，客观上限制了产业的发展。随着煤炭开采机械化的普及，兰炭产业原料短缺的问题愈加凸显，面煤制兰炭的技术研发就显得尤其紧迫。面煤原料丰富，煤矿综采面煤占总产量70%以上，而面煤大量低价外销发电，既造成资源转化率低，又带来巨大交通压力，限制了产业的进一步扩大。同时，面煤价格低廉，目前为块煤50%左右，几乎是其中提取煤焦油的价格。榆林目前已进行了富油“大工法”、锦丰源“中科法”、金隅“成型干馏法”等3类面煤干馏实验，代表了国内最先进的工艺路线，但因具体工程技术存在缺陷，均遇到了程度不等的困难，亟需进一步攻关。（三）产业水平亟需进一步提升经过上一轮结构调整，榆林兰炭产业实现了园区化布局、集群化生产和循环利用，但目前的产业布局更多的还停留在企业空间上的聚集，即“企业集群”而非“产业集群”，尚未在园区内形成相对完整的循环产业链。焦炉煤气利用还停留在简单的燃料利用上，未能向下游延伸，产业链较短，附加值较低。目前，兰炭装置的研发、生产尚无专业的装备制造厂家介入，各类装置包括核心设备干馏炉均未定型，主要依靠企业现场组装，导致技术装备研发滞后，也难以保证达到设计水平。兰炭企业仍以兰炭产品为主，综合效益不高，尚未步入“以焦立足、以化发展”的良性发展轨道，由此导致兰炭能耗水平和污染物排放居高不下，面临着节能减排的巨大压力，亟需进一步提升产业水平。（四）市场空间亟需进一步拓展由于产品单一，产能过剩，现有市场很难消化已建成产能。兰炭传统市场为电石、铁合金领域，2012年全国电石产能达3000万吨，实际产量约1869.25万吨万吨，铁合金产能4300万吨，实际产量约3000万吨，产能饱和，过剩明显。兰炭用量，电石按照800公