半焦的性质及市场

1、半焦的生产技术及市场一、 概述半焦又称兰炭、焦粉，是利用神府、榆林、东胜煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的，结构为块状，粒度一般在3mm以上，颜色呈浅黑色.。 性质及用途: 半焦具有固定炭高，比电阻高，化学活性高，含灰份低，铝低，硫低，磷低的特性。可代替冶金焦、无烟块煤和木炭而广泛运用于电石、金属硅、铁合金、硅铁、铬铁、硅锰、碳化硅、化肥等产品的生产中。 质量规格:有四种: 1）焦面， 2）2.3-15mm块，3）3.15-25mm块，4）25mm以上块 。编号粒 度固定碳挥发份水份灰份硫氢 13mm以下面8241290.4223-15mm块864.106.299.250.442.26315-

2、25mm块844.83118.930.42 425mm以上块804.85100.50.42二、焦化分类及半焦的特性、应用 煤干馏的过程中:当煤料的温度高于100时，煤中的水分蒸发出；温度升高到200以上时，煤中结合水释出；高达350以上时，粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤.褐煤等不发生此现象)；至400-500大部分煤气和焦油析出，称一次热分解产物；在450-550，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于550，半焦继续分解，析出余下的挥发物(主要成分是氢气)，半焦失重同时进行收缩形成裂；温度高于800，半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。 低温干馏固体产物为结构疏松的黑

3、色半焦，煤气产率低，焦油产率高； 高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭，煤气产率高而焦油产率低。由煤低温干馏所得的可燃固体产物。产率约为原料煤的5070。色黑多孔，主要成分是碳、灰分和挥发分。其灰分含量取决于原料煤质，挥发分含量约520（质量）。与焦炭相比，挥发分含量高，孔隙率大而机械强度低。与一氧化碳、蒸汽或氧具有较强的反应活性。半焦可代替焦炭（冶金焦）而广泛用于化工、冶炼、造气等行业，在生产金属硅、铁合金、硅铁、硅锰、化肥、电石等高耗能产品过程中优于焦炭三、国家产业政策2008年9月27日，国家工业和信息化部委托中国炼焦行业协会组织召开焦化行业准入条件修订研讨会，会议提出将半焦（兰炭）

4、产业列入焦化行业准入管理。即将出台的焦化行业准入条件，提出新建、改扩建半焦（兰炭）企业生产规模必须达到60万吨/年及以上；煤气必须全部回收利用；企业产生的一切废水、废渣要完全处理利用，不得外排。四、半焦的炼制方法目前，半焦主要有两种规格：一是土炼半焦，二是机制半焦;尽管两种规格的半焦用的是同一种优质精煤炼制而成，但因生产工艺和设备的不同，其成本和质量也大不一样。 4.1、土炼半焦 七十年代末，由于当时的交通、运输、投资资金等制约因素，煤矿将难以销售的块煤在平地堆积，用明火点燃，等烧透后用水熄灭而制成半焦，尽管生产工艺简单、落后，但因为煤质优良，其产品还是为广大用户所认可，并且在电石、铁合金生产

5、中已经成为一种不可替代的优质炭素材料，这种土法冶炼的半焦我们称之为：“土炼半焦”。 土炼半焦因其生产工艺简单、落后，而且人工操作只能依靠经验观察火候灭火，因此质量不能稳定，一般情况下固定炭只能保证在 82左右,但因其生产工艺简单，所以投资较少，生产成本低，销售价格也相对低廉 ，但因为其浪费资源，污染环境，于本世纪初开始逐渐停止生产。 4.2、机制半焦 到了九十年代，治理环境、减少污染、节能降耗已经成为人们的共识，国家在这方面专门出台了一系列法律、法规，因此采用机械化炉窑生产工艺生产半焦已被当地政府提到议事日程上来，并且已经为大多数生产者所接受并已逐渐形成规模。 由于采用了先进的干馏配烧工艺，固

6、定炭比土炼半焦提高了5-10个百分点，灰分和挥发份降低了35个百分点，由于炉内装有可控的测温设备，所以质量比较稳定，用回收的煤气二次发火燃烧烘干所生产的半焦，使水分降低，而且机械强度也较土炼半焦有了明显的提高。由于用机械操作替代了人工操作，这样的半焦我们称之为“机制半焦”。 五、半焦的成本分析2007年由神木三江（四海）煤化工有限公司开发出具有国内领先水平的30万吨/年节能新型煤低干馏生产兰炭的技术装备，将煤变兰炭、焦油回收、兰炭炉煤气发电综合利用，使煤的利用转化率大大提高。根据该套装置提供的数据：煤焦比1.65：1；焦油回收率8090，每吨兰炭产焦油100kg；焦油加工可生产精细有机化工原料

7、或焦油加氢生产燃料油品；吨煤剩余煤气量600m3左右（按干基原料计），煤气热值较低为2000kcal/Nm3。煤气组分：H228、CH47.4、CO13.6、N238、CO25.0 、O20.5以下，含水50g/m3。煤气送电厂2.2-2.5m3煤气可发电1度，吨兰炭煤气产量1000m3可发电400kw.h，上网电价按0.3元/kw.h。       煤到厂价200元/吨，含煤沫（15m/m以下）占15，煤沫售出价120元/吨；半焦产品4m/m以上最新出厂价380元/吨，4m/m以下焦沫占10-15，售价为160元

8、/吨；焦油目前尚未加工而直接销售，出厂价1500元/吨；每吨兰炭（含焦沫）生产的产值为：380元（兰炭）-（380-160）元×10（焦沫）/1500元×0.1（焦油）400（kw-h）×0.3元（发电）-（200-120）元×15（煤沫）=616元。焦油加工后生产产值可增加200元。       由于兰炭生产产生的煤气含N238，质量较差，目前尚不能直接用于生产甲醇，为此必须采用富氧工艺进行改造。       兰炭

9、单套装置规模30万吨/年仍偏小，应至少达到60万吨/年以上，兰炭生产布局应集约化，一个厂（点）至少应达到200万吨以上，这样利用煤气生产甲醇、焦油加工也才能达到经济规模，切忌再搞小（规模小）、散（布局分散）了。 六、半焦市场前景分析6.1半焦市场分析及预测    用神府煤田的长焰煤生产的半焦（俗称兰炭），具有低灰、低硫、低磷、高化学活性、高比电阻、低三氧化二铝的优良特性，可广泛应用于冶炼铁合金、电石、高炉喷吹、合成氨生产、民用环保燃料等行业。生产冶金焦及铸造焦需要焦煤、瘦煤、肥煤等煤种进行配料，焦炭价格高、其性能又不能满足铁合金、电石、合成氨等

10、行业的需求。  陕西省榆林地区储藏有丰富的煤炭资源，其煤种主要是长焰煤和不粘煤，该煤种是生产半焦的最好原料，所以在榆林市发展半焦产业具有明显的地方优势，半焦的性能完全可以超过冶金焦在铁合金、电石、合成氨等行业的质量技术指标要求，而且半焦的价格低，仅为冶金焦单价的1/3，半焦已成为这些行业的专用焦。以半焦替代冶金焦用于铁合金、电石、合成氨等行业，既能降低生产成本又能提高产品质量，同时也是对当地煤炭资源就地转化充分有效的利用。（1）电石及铁合金行业    据预测2010年电石生产能力将超过2200万吨。若设备开工率按50%计算，产量将达到1000万

11、吨，按生产一吨电石消耗半焦0.65吨计，预测全国电石行业年需半焦650万吨。    2010年铁合金生产能力将在1700万吨左右。若铁合金设备开工率按50%计算，产量将达到850万吨，按生产一吨铁合金消耗半焦1.1吨计，预测全国铁合金行业年需半焦930万吨。（2）合成氨行业    据有关资料统计，我国中小型化肥厂大多数以无烟煤和焦炭为原料，化肥厂需要的无烟煤目前只能满足一半的需求，为解决块煤不足，迫使合成氨造气采用了型煤技术，如今全国化肥系统已有800套石灰炭化型煤装置在运行。型煤加入石灰约20%，固定炭只能达到50%左右，而且强度不

12、高，大大影响气率和气化效率。同时给操作带来较大的困难，从2001年开始，国家部分土焦炉进行了关闭，焦炭价格大幅上涨，许多利用冶金焦制气生产化肥的厂家寻求廉价的原料，2002年个别化肥厂已开始将半焦用于化肥生产。目前有80%化肥厂已利用半焦制气，预测2010年化肥企业需半焦可达1000万吨。    综上所述：到2010年中国仅电石、铁合金及化肥行业需要半焦2580万吨，若考虑到半焦出口需要半焦达到3000万吨以上。（3）在高炉喷吹行业。    根据国家冶金局要求，冶金行业18家国家重点企业及38家地方骨干企业喷煤量每

13、年为1241万吨，到2010年全国生铁产量预测为1.21.3亿吨，如果喷煤比再提高到160/吨，那么高炉喷吹煤粉年需求量为1700-1900万吨。由于国内无烟煤产量有限，半焦则是首选的高炉喷吹煤粉原料。    近年来，半焦替代无烟煤用于冶金炼铁高炉喷粉量不断增加，97年首钢用神木半焦代替山西煤和北京矿务局煤进行喷粉试验取得成功，2002年包钢使用半焦进行炼铁高炉喷粉试验也去得成功，目前包钢已将半焦喷粉用于高炉生产，特别在远离无烟煤的西南地区和离神府地区1000公里以内地区半焦具有较强的竞争力，预测年销售量至少800万吨以上。（4）半焦做为民用市场

14、0;   据有关资料统计，1996年全国居民生活用煤以实物计算14390万吨，其中城镇用煤6068万吨，乡村煤8322万吨。随着城市条件改善，清洁能源的利用，城市用煤大幅度减少，预测2010年减少到3000万吨，而农村1996年能源利用秸秆占35%，柴占24.4%，煤炭占29.6%，电力占8.6%，煤油占1.4%，由于采用秸秆、柴等燃料污染严重，生态环境受到破坏，随着农民的生活水平提高，煤炭用量将大幅度增长，预测2010年将增长到9800万吨。    无烟煤适宜民用燃料，但产量有限，我省无烟煤资源尚不能自顾，西安市于2004

15、年、2005年相继出台治理燃料煤烟尘污染、提高改煤区建设标准实施方案，规定半焦做为清洁燃料，可进入市区燃料煤市场。半焦在省内有广泛的市场，预计2010年半焦在民用煤领域应有300万吨市场份额。（5）半焦的其它用途：   半焦是生产活性炭的主要原料，吸油剂、脱硝剂载体及水处理等工业方面也有一定的需要量。6.2 煤焦油及煤气的市场分析    半焦厂除主要产品半焦外，还有中温煤焦油和煤气。半焦生产时产生的中温煤焦油轻质成分含量较高，是生产燃料油的很好原料。我国石油资源相对匮乏，石油进口量日益增大，对外供石油依存度逐年升高，已经对我国经济安全

16、构成了一定的威胁。中温煤焦油的有效利用可缓解我国石油的紧张状况。中温煤焦油经过加工可分为轻质和重质两部分。轻质部分是很好的原料，重质部分是炭黑、炭素、活性炭和化工行业的原料。目前，榆林地区的中温煤焦油产量约300万吨左右，市场供不应求。近半年来，晋、陕、蒙接壤区煤焦油价格为21002300元/t，大多销往天津、山东、山西、四川等地。随着煤的液化技术的完善和发展，中低温煤焦油的加工技术也会有所突破。随着国民经济的发展，国内燃料油及化工原料短缺日益明显，预测“十一五”期间，煤焦油市场需求量及销售价格有望继续升高。    半焦厂生产的剩余煤气，经过进一步净化后可供城镇居民生活用气、工业用气、发电等。6.3半焦行业结构调整的时机已经成熟半焦企业单条生产线规模仅3万5万吨，能源资源浪费较大，环境污染严重。 主要装备为直立式