探索兰炭产业升级之路
陕西煤业化工集团 副总工程师 张相平 教授级高工
2015年7月
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主要内容
兰炭产业发展现状 兰炭产业升级之路探索 发展展望
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兰炭的生产
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表 2-1 榆林兰炭和国内典型烟煤、贫煤、无烟煤数据对比
煤种
榆林兰炭[1] 神木长焰煤[1] 宁夏石炭井烟煤[1] 新疆乌东烟煤[1] 山西晋北大同煤[2] 山西晋城无烟煤[1] 山西阳泉无烟煤[2] 宁夏汝箕沟无烟煤[1] 贵州金沙无烟煤[2] 重庆松藻无烟煤[2] 山西晋中贫煤[2]
干馏炉 熄焦
烘干
循环氨水
文氏塔
剩余氨水
清水熄焦
污水 回用水 处理 系统
污水处 理厂
酚、氨等无 循环氨水 组织排放
旋板塔
油水渣分离 池（循环氨
水池）
电捕焦
焦油
煤气
焦油罐
煤气贮罐
焦油渣
焦油
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焦尘
筛分
焦粉尘、酚、氨等 无组织排放
焦场
发电/燃料 碳铵 制氢
燃料油(柴油、 石脑油组分) 焦油
酚 氨
主要废水特点
甲醇、煤制烯烃、煤制油、煤基合成材料的“一推四” 特色煤化工产业体系； 全力促进兰炭产业理念升级、技术升级、链群升级、产 品升级、管理升级，努力打造榆林兰炭产业升级版。
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理念升级
高度重视，以技术创新为引领，达到清洁生产 水平。
创建榆林“精炼煤”品牌。 建立市场定制化的兰炭生产体系。 坚定不移的走煤炭分质高效转化多联产之路。
注：[1]环科总院、煤科总院、中国石油大学《兰炭替代原煤高效清洁利用研究》阶段性报告。
[2]西安热工研究院有限公司、陕西银河榆林发电有限责任公司《电站锅炉燃用兰炭技术 试验研究报告》，2014 年 9 月。
低灰、低硫、低磷、低铝、高固定碳比、高化学活性和高比电阻率的“三高四低”特性
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兰炭
兰炭市场分析
河南贫煤[2] 北京市低硫煤标准[3] 河北省洁净型煤标准[4]
全水 挥发分 灰分 固定碳
% 兰%炭的% 特性%
15.12
6.78
9.82
83.4
11.4
37.28
6.8
55.92
12.69 25.46
8.57
53.28
9.37
26.58
9.69
59.58
10.3
33.33 21.94
8.46
6.98
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全面技术升级
煤炭干燥、干馏、熄焦、煤气除尘、焦油捕集、焦油加 工、煤气净化、废水处理等工段全面技术升级。
三个市场 稳定传统市场 拓展潜力市场 培育新兴市场
用途
2015年 兰 炭 需 求 量 104 t
铁合金还原剂 电石还原剂 化肥造气 高炉喷吹料 烧结矿燃料 电厂掺烧燃料 半焦基吸附剂 民用清洁燃料型焦 精细化工产品 制合成气
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1260 1375 864 1120 540 200 10 200 5 200
环保问题：
榆林市目前只有少数兰炭企业采用蒸汽熄焦或清水熄焦，多 数企业还利用含氨废水熄焦，兰炭产品直接燃烧会留有少许 氨味，存在污染转移和产品无法用作民用煤的问题。
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环境污染环节
煤尘无组织 排放
原煤 煤场
煤尘无组织 排放
破碎筛分
煤尘无组织 排放
上料系统
烟粉尘无组 织排放
氨无组织 排放
烘干烟气及酚、 氨等无组织排放
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兰炭主要生产技术
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正在研究及开发的升级版技术
气化-低阶煤热解一体化（CGPS）技术 外热式转炉技术 固体热载体粉煤热解技术 粉煤热解气化一体化（CCSI）技术 输送床粉煤快速热解技术 流化床热解技术 神雾无热载体蓄热式旋转床热解 ------
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主要问题
规模问题（市场问题）：
表 2-4 榆林地区典型兰炭废水主要来源及水质
主要排水点 pH 值 挥发酚 氰化物 石油类
氨氮
油水分离排水 （剩余氨水）
8～9 2000～4000 90～110 570～700 2650～3200
煤气水封槽排水
50～100 10～20
10
60
泵房地平排水
1500～2500 10
500
化验室排水
100～300
目前榆林市内应用最多的直立炉单炉规模基本在10万吨以内 ，单台规模小，首先较难保证大批量产品规格和品质的一致 性，使得高炉喷吹等一次投料大、规格控制严的市场应用较 为困难，粒煤，原料来源受限，成本高；
产业链问题：
产业链短，附加值不高，没有形成规模化的多联产体系；
28.53 63.24
9.7
10.88 21.65
2.3
6.9
7.3
85.28
7.5
6.11
23.5
64.66
9.4
12.72 24.39 58.27
9.0
15
24.25 58.25
6.6 ≤4.0
16.97 ≤10 ≤12
25 ≤16 ≤24
60.71
氮 % 0.8 0.9
0.99 0.99 0.65 0.6 0.94 0.95 1.28
产业现状
产能：接近1亿吨，实际产量5000万吨左右。 产地：主要集中在榆林市和新疆（昌吉州、哈密市、吐鲁番市）、内蒙古
（鄂尔多斯市）、宁夏（银川市、石嘴山市）、山西（大同市）等地 榆林市：截止2014年，已建成兰炭及涉及兰炭生产企业83户，设计产
能6312万吨，建成产能4946万吨，实际生产兰炭2630万吨。产品主 要销往内蒙古、宁夏、青海、山西等周边地区以及河北、贵州等地，少量 出口日本、印尼、韩国、马来西亚、印度、挪威等国。兰炭副产品全部综 合利用。其中干馏煤气目前主要用于尾气发电、冶炼金属镁以及制甲醇、 合成氨等，煤焦油目前全部采用采用高压催化加氢技术加工柴油馏分和石 脑油组分。 产业链：“原煤—兰炭—煤焦油—煤焦油轻质化、原煤—煤气—发电—石 灰—电石—PVC”
10
400
循环冷却水排水
10
0
20
10
单位：mg/L
COD
40000～60000
1000～2000 1000～2000 1000～2000
50
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探索兰炭产业升级之路
总体思路
确立“用煤先取油”的理念； 加快拓展兰炭应用市场； 有序推进直立炉升级改造，引进推广新炉型、新工艺，
坚持百万吨级煤炭分质利用一体化示范项目。 构建以煤炭中低温热解为先导的多联产系统，形成煤制
全硫 %
0.23 0.26 1.08 0.81 0.49 0.33 1.57 0.21 0.96 2.53 1.4 0.6 ≤0.4 ≤0.4
热值 cal/kg
5901 6736 6742 7741 5263 5238 5463 7956 5514 5272 5323 5257 ≥5739 ≥5739