方新軍,陳 陽,申聯(lián)星,楊 芊
(1.陜煤神木電化發(fā)展有限公司,陜西 榆林 719300;2.中國煤炭加工利用協(xié)會(huì),北京 100013)
蘭炭(半焦)生產(chǎn)工藝是煤在隔絕氧氣、或者非氧化的氛圍下中低溫?zé)峤膺^程。傳統(tǒng)的蘭炭爐分外熱式和內(nèi)熱式[1-3]。外熱式蘭炭爐采用火道加熱的方式進(jìn)行干餾,爐型復(fù)雜,熱效率低,投資成本是內(nèi)熱式的三倍左右,但其副產(chǎn)煤氣成分較好,其氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)在4%左右,是生產(chǎn)甲醇、合成氨、乙二醇等化學(xué)品的優(yōu)質(zhì)合成氣。內(nèi)熱式蘭炭爐主要指由鞍山熱能院、陜西冶金設(shè)計(jì)院和神木三江共同開發(fā)的直立三段式爐型。其中神木三江SJ-V型蘭炭爐的單爐產(chǎn)能已達(dá)到20萬t/a,原料煤粒度使用的下限達(dá)到3 mm。傳統(tǒng)內(nèi)熱式蘭炭爐由于空氣助燃導(dǎo)致煤氣成分較差,其氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)達(dá)到42%以上,目前只能作為發(fā)電用燃料氣[4]。如果蘭炭尾氣向制化學(xué)品方向發(fā)展,則需要進(jìn)一步研究依靠純氧助燃的方式改善煤氣成分。
目前,以陜煤神木天元的回轉(zhuǎn)窯粉煤熱解技術(shù)、陜煤上海勝幫的粉煤提升管快速熱解技術(shù)、陜煤技術(shù)研究院輸送床粉煤快速熱解技術(shù)等為代表的500 ℃低溫?zé)峤饧夹g(shù)已經(jīng)完成了中試及工業(yè)化試驗(yàn),正處于大型化的工程設(shè)計(jì)和施工階段。粉煤低溫?zé)峤饧夹g(shù)具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢:① 生產(chǎn)裝置大型化,單套裝置可以達(dá)到百萬噸級(jí)煤熱解能力;② 焦粉水分含量在1%以下,節(jié)約大量烘焦熱量;③ 煤焦油的收率可達(dá)15%以上,相比于內(nèi)熱式蘭炭爐高約8%。
中國蘭炭的產(chǎn)區(qū)主要分布在陜西、內(nèi)蒙古、寧夏和新疆。陜西的產(chǎn)能主要集中在榆林,其中神木3 500萬t/a,府谷約2 400萬t/a,榆陽約300萬t/a。內(nèi)蒙古產(chǎn)能主要集中在鄂爾多斯,約300萬t/a。寧夏主要集中在平羅和寧東,約200萬t/a。新疆主要是哈密約2 600萬t/a,吐魯番1 200萬t/a,昌吉州1 000萬t/a。包括龍成曹妃甸粉煤熱解項(xiàng)目在內(nèi),全國的蘭炭(半焦)總產(chǎn)能合計(jì)約1.2億t/a。2019年,陜西榆林的蘭炭年產(chǎn)量約3 700萬t,內(nèi)蒙古約200萬t,河北龍成曹妃甸項(xiàng)目約300萬t,寧夏約100萬t,新疆1 300萬t(其中,昌吉州不到50萬t,吐魯番約300萬t,哈密約950萬t)。2019年全國的蘭炭總產(chǎn)量約5 600萬t,產(chǎn)能利用率約47%。
榆林正在進(jìn)行蘭炭產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí),到2022年底前淘汰7.5萬t/a單爐的蘭炭爐,并完成大棚封閉、污水處理、粉塵和VOCs治理,原則上不增加新的產(chǎn)能[5]。內(nèi)蒙古自2021年起,對(duì)包含蘭炭在內(nèi)的“兩高”項(xiàng)目嚴(yán)格審批,基本上不增加新的產(chǎn)能。河北、寧夏基本保持現(xiàn)狀,主要原因是該區(qū)域蘭炭原料需要外購,導(dǎo)致其產(chǎn)品競爭力不足。目前,新疆的蘭炭產(chǎn)業(yè)呈快速發(fā)展勢頭,昌吉州正處于蘭炭產(chǎn)業(yè)提標(biāo)改造階段,但該區(qū)域的蘭炭產(chǎn)能釋放率過低,未來產(chǎn)能增加機(jī)會(huì)較小。吐魯番區(qū)域在中泰等電石企業(yè)帶動(dòng)下,產(chǎn)能釋放率尚可。哈密地區(qū)的部分蘭炭銷往甘肅、青海、四川,企業(yè)煤氣利用(發(fā)電燃料、生產(chǎn)氫氣和乙二醇)、煤焦油加氫等產(chǎn)業(yè)鏈基本形成,產(chǎn)能釋放較前幾年有大幅提升。自2019年以來,在巴里坤區(qū)域煤熱解項(xiàng)目增速快,其中國欣綠源300萬t/a、緣捷翰1 200萬t/a項(xiàng)目已啟動(dòng)建設(shè)。
截止到2021年3月,全國煤焦油加氫項(xiàng)目總規(guī)模已達(dá)1 013萬t/a,其中高溫煤焦油加氫226萬t/a,中低溫煤焦油加氫產(chǎn)能787萬t/a。陜西為我國煤焦油加氫產(chǎn)能最大的省份,建成企業(yè)數(shù)為9個(gè),其產(chǎn)能占全國的35.79%;新疆和山東煤焦油加氫產(chǎn)能分別位列第二、第三,其產(chǎn)能分別占全國的16.87%、11.84%(見表1)。具體的煤焦油加氫企業(yè)狀況見表2。中低溫煤焦油加氫的主要技術(shù)路線有輕餾分加氫、延遲焦化加氫、全餾分加氫、寬餾分加氫、沸騰床加氫、懸浮床加氫等,主要產(chǎn)品以柴油為主。2022年以來,由于國際原油價(jià)格上漲,大部分煤焦油加氫企業(yè)開始由虧損轉(zhuǎn)入贏利,但整個(gè)行業(yè)仍然不太景氣。
表1 中國煤焦油加氫裝置分布
因蘭炭生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的中低溫煤焦油含有大量的環(huán)烷基化合物和酚類化合物,近年來煤焦油加氫由加氫生產(chǎn)傳統(tǒng)的汽、柴油向生產(chǎn)精細(xì)化工原料方面延伸。
(1)神木天元瞄準(zhǔn)中低溫煤焦油提取酚類化合物自主開展技術(shù)攻關(guān),掌握了萃取提酚關(guān)鍵技術(shù)。2013年10月2.2萬t/a精酚裝置建成投產(chǎn),以預(yù)處理生產(chǎn)的酚油為原料,經(jīng)萃取、精制后分別產(chǎn)出苯酚、鄰甲酚、間對(duì)甲酚、二甲酚等系列產(chǎn)品。
(2)神木富油二期的50萬t/a環(huán)烷基油項(xiàng)目在2020年建成投產(chǎn),以煤焦油為原料生產(chǎn)環(huán)烷基油、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷系列產(chǎn)品。
(3)陜西精益化工50萬t/a煤焦油沸騰床加氫裂化、45萬t/a煤焦油固定床加氫裂化、40萬t/a石腦油連續(xù)重整、17萬t/a芳烴抽提裝置于2020年投運(yùn),生產(chǎn)混合芳烴、油品、穩(wěn)定輕烴等18種化工產(chǎn)品。
(4)陜煤榆林化學(xué)1 500萬t/a粉煤熱解項(xiàng)目所生產(chǎn)的煤焦油與芳烯結(jié)合的下游產(chǎn)品。煤焦油加氫向精細(xì)化學(xué)品方向的發(fā)展,既能提高產(chǎn)品的附加值,也能避免油品消費(fèi)稅,從而帶領(lǐng)整個(gè)行業(yè)由傳統(tǒng)油品向高端化學(xué)品的方向轉(zhuǎn)型。
表2 中國煤焦油加氫企業(yè)狀況
2020年,全國蘭炭尾氣總產(chǎn)量約450億m3,其中煤焦油加氫消耗蘭炭尾氣約80億m3,占比17.7%;金屬鎂生產(chǎn)過程中的煅燒、還原等消耗蘭炭尾氣約80億m3,占比17.7%;發(fā)電消耗蘭炭尾氣約290億m3,占比64.6%,形成裝機(jī)容量約2 700 MW,每年的發(fā)電量約190億kW·h。從以上數(shù)據(jù)來看,目前蘭炭尾氣主要應(yīng)用領(lǐng)域是發(fā)電,蘭炭尾氣發(fā)電的單機(jī)規(guī)模偏小,在30~50 MW之間,蘭炭尾氣高溫高壓發(fā)電機(jī)組平均的供電標(biāo)煤耗約為405 g/(kW·h),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于《國家發(fā)展改革委國家能源局關(guān)于開展全國煤電機(jī)組改造升級(jí)的通知》關(guān)于2025年火電機(jī)組平均供電煤耗小于300 g/(kW·h)的水平(含氣電)[6]。
目前,蘭炭尾氣已經(jīng)開始從傳統(tǒng)的制氫原料氣、發(fā)電燃料氣向化工原料氣方向發(fā)展。
2019年9月新疆廣匯啟動(dòng)總投資35.6億元的淖毛湖1 000萬t/a煤分質(zhì)利用(蘭炭)所副產(chǎn)的荒煤氣制40萬t/a乙二醇項(xiàng)目,該項(xiàng)目由中國五環(huán)工程EPC總承包,采用五環(huán)、華爍、鶴壁寶馬聯(lián)合開發(fā)“WHB合成氣制聚酯級(jí)乙二醇”第三代技術(shù),通過轉(zhuǎn)化、變換、低溫甲醇洗、PSA吸附分離等一系列工序,將荒煤氣中價(jià)值較高的合成氣組分H2、CO提出,通過羰化、加氫、精制技術(shù)生產(chǎn)高端化工產(chǎn)品——聚酯級(jí)乙二醇。該項(xiàng)目開辟了蘭炭尾氣大規(guī)模、高附加值利用的應(yīng)用先例。
神木三江公司正在開發(fā)的新一代蘭炭爐采用純氧助燃,蘭炭尾氣N2體積分?jǐn)?shù)降低到3%~5%,尾氣中的(CO+H2)大于65%,CH4大于20%,是生產(chǎn)乙二醇、甲醇和LNG的優(yōu)質(zhì)原料氣。
神木三陽泰有限公司目前正在規(guī)劃1 000萬t級(jí)低階煤分質(zhì)利用項(xiàng)目,委托賽鼎工程公司進(jìn)行設(shè)計(jì),計(jì)劃生產(chǎn)焦炭600萬t/a、甲醇100萬t/a、LNG 40萬t/a。該項(xiàng)目將依托原陜西龍成1 000萬t級(jí)粉煤熱解項(xiàng)目(檸條塔園區(qū))。該項(xiàng)目建成后將徹底改變對(duì)傳統(tǒng)蘭炭企業(yè)的觀念:一是首次大規(guī)模使用低階煤純氧法內(nèi)熱式干餾技術(shù);二是大規(guī)模使用蘭炭尾氣制高端化學(xué)品;三是利用光伏制氫作為合成氣的氫源之一;四是剩余二氧化碳全部液化、與綠氫合成甲醇,實(shí)現(xiàn)碳的收集和封存;五是酚氨廢水全部資源化利用,回收其中的氨、煤焦油和粗酚。該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和建設(shè)、運(yùn)營將以綠色工廠為標(biāo)準(zhǔn),積極實(shí)現(xiàn)土地集約化、原料無害化、生產(chǎn)清潔化、固廢資源化、能源低碳化。
2019年,中國的電石產(chǎn)量約3 200萬t、鐵合金產(chǎn)量約3 500萬t,年消費(fèi)蘭炭量約4 000萬t以上。目前這兩個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)能過剩且受能耗雙控的影響,預(yù)測其產(chǎn)能將以每年5%的速度逐步萎縮,相關(guān)的蘭炭的消費(fèi)量也會(huì)隨之下降。
目前河北、山東、江蘇等地的電站鍋爐和氣化爐積極使用蘭炭作為原料或燃料。這主要是蘭炭做原料、燃料可以“不作為原煤指標(biāo)統(tǒng)計(jì)”,滿足其煤炭消費(fèi)量消減政策的要求,但這樣的替代策略是權(quán)宜之計(jì)還是長遠(yuǎn)之路?還需要進(jìn)一步觀察國家能耗政策的走向。另外,環(huán)保部2021版的《環(huán)境保護(hù)綜合名錄》中蘭炭列入GHW高污染產(chǎn)品名錄[7],蘭炭作為清潔燃料使用將受到極大限制。
以我國目前的粗鋼規(guī)模,即便煉鋼行業(yè)焦粉噴吹比例僅6%,一年消耗的焦粉也將達(dá)到四千余萬噸。目前,一些蘭炭企業(yè)已經(jīng)與大型鋼鐵企業(yè)聯(lián)手,將高爐噴吹比例提高至10%。這一技術(shù)如能得到推廣,年需要的蘭炭焦粉將超過7 000萬t,徹底改變蘭炭市場的供求格局。更為重要的是,由于焦粉是用廉價(jià)的末煤干餾而成,成本較塊煤降低20%,將給蘭炭企業(yè)帶來更加可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
由于禁煤區(qū)域的劃定,蘭炭應(yīng)用主要是縣級(jí)以下城市的城鄉(xiāng)結(jié)合部和農(nóng)村地區(qū),用量有限且呈季節(jié)性。從目前發(fā)展水平看,民用市場還應(yīng)該增長,且有一段穩(wěn)定期。與煙煤燃燒相比較,蘭炭燃燒產(chǎn)生的污染較小,但蘭炭的價(jià)格遠(yuǎn)高于煙煤,其使用成本較高,需要政府進(jìn)行適度補(bǔ)貼。同樣,由于生態(tài)與環(huán)境部2021版的《環(huán)境保護(hù)綜合名錄》中蘭炭列入GHW高污染產(chǎn)品名錄,蘭炭作為農(nóng)村地區(qū)清潔燃料使用將受到影響。
總體來看,蘭炭消費(fèi)市場取決于三個(gè)因素:
一是蘭炭行業(yè)自身的高質(zhì)量發(fā)展,清潔化生產(chǎn),已徹底退出GHW高污染產(chǎn)品名錄,從而能積極拓展工業(yè)上的燃料和原料替代和民用燃料市場。
二是傳統(tǒng)的蘭炭消費(fèi)市場電石、鐵合金等行業(yè)是否能保持相對(duì)穩(wěn)定,或者保持可預(yù)期的衰減速度。
三是鋼鐵行業(yè)無煙煤、焦粉替代等新的蘭炭消費(fèi)新領(lǐng)域能否順利推進(jìn)。
目前國內(nèi)在運(yùn)行的最大蘭炭裝置是新疆廣匯1 000萬t/a煤炭分質(zhì)利用項(xiàng)目,年生產(chǎn)蘭炭約500萬t。龍成曹妃甸項(xiàng)目是1 000萬t/a粉煤回轉(zhuǎn)窯熱解,每年的粉焦產(chǎn)量約300萬t。其余的蘭炭生產(chǎn)裝置單廠產(chǎn)能大都分布在30~100萬t/a,只有少數(shù)的單廠產(chǎn)能達(dá)到100萬t/a以上。單廠規(guī)模小,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,技術(shù)力量差,安全和環(huán)保資金投入不足是蘭炭行業(yè)的普遍性問題,導(dǎo)致不能吸引高端技術(shù)人才和管理人才,整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步速度明顯偏慢,很難滿足政府和社會(huì)對(duì)蘭炭產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的要求。小而多的蘭炭生產(chǎn)和銷售主體造成行業(yè)的惡性競爭,整個(gè)行業(yè)長期處于微利或者虧損的狀態(tài),使得各個(gè)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)進(jìn)步的資金投入上存在明顯的欠賬。
據(jù)測算,1億m3蘭炭尾氣可發(fā)電0.7億kW·h,價(jià)值約0.2億元;1億m3蘭炭尾氣也可以生產(chǎn)1.4萬t液氨(或甲醇)和700萬m3甲烷,價(jià)值約0.53億元。由此可以看出,蘭炭尾氣生產(chǎn)化學(xué)品的附加值是發(fā)電的2.6倍[8]。
每萬立方米蘭炭尾氣發(fā)電的碳排放量為5 t,每萬立方米蘭炭尾氣制成甲醇和LNG,直接碳排放量為2 t。榆林地區(qū)每年用于發(fā)電的蘭炭尾氣量約200億m3,碳排放量約1 000萬t。如果200億m3尾氣全部用于制化學(xué)品,其排放量為400萬t,二氧化碳的年減排量為600萬t。因此,從碳減排的角度來看制化學(xué)品是非常有意義的。
每萬立方米蘭炭尾氣發(fā)電的NOx、SO2排放量分別3 kg、1.5 kg(陜西省非天然氣燃?xì)忮仩t超低排放標(biāo)準(zhǔn)NOx100 mg/m3、SO250 mg/m3[9])。榆林地區(qū)用于發(fā)電的蘭炭尾氣量約200億m3,形成的氮氧化物排放量6 000 t、二氧化硫排放量3 000 t。而蘭炭尾氣制化學(xué)品是原料氣,基本上不參與燃燒,燃料燃燒形成的NOx接近于零,其中的硫化物以硫磺或硫酸的形式99%以上予以回收。因此,蘭炭尾氣制化學(xué)品對(duì)地區(qū)NOx和SO2的減排作用也是非常巨大的。
2020年10月份環(huán)保部大氣司在神木兩個(gè)知名的蘭炭生產(chǎn)企業(yè)檢查中發(fā)現(xiàn)其主要大氣污染物排放指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo),廠區(qū)可以明顯聞到刺鼻的氨、煤焦油氣味。蘭炭生產(chǎn)過程中揮發(fā)性有機(jī)氣體、惡臭氣體、粉塵污染和高濃度酚氨廢水是蘭炭產(chǎn)品被列入高污染產(chǎn)品名錄的主要原因,對(duì)蘭炭產(chǎn)業(yè)的生存與發(fā)展構(gòu)成了極大的威脅。
與焦化生產(chǎn)相比,蘭炭的生產(chǎn)工藝較為簡單,從原料、產(chǎn)品的存儲(chǔ)和出焦過程可設(shè)計(jì)為全封閉化,從而實(shí)現(xiàn)“零泄漏”和“零污染”,再通過綠化、美化等手段達(dá)到“花園式工廠”的標(biāo)準(zhǔn)。蘭炭廢水屬于高濃度酚氨廢水,與魯奇氣化的酚氨廢水成分基本接近。魯奇氣化工藝產(chǎn)生的高濃度酚氨廢水通過蒸氨、MIBK萃取提酚及溶劑回收和生化、深度處理等完全可以實(shí)現(xiàn)酚氨廢水的資源化利用。這一方面神木天元和神木富油已經(jīng)有成功應(yīng)用的案例,每小時(shí)噸水的完全投資成本在200萬元,噸水的完全處理成本約70~90元(受蒸汽價(jià)格和回收的氨、酚和煤焦油價(jià)格波動(dòng)影響),酚氨廢水的處理會(huì)讓每噸蘭炭增加成本約20元。在VOCs無組織排放治理方面,神木聯(lián)眾在新上的三臺(tái)15萬t小粒煤直立爐的爐頂、出焦口、罐區(qū)等處利用負(fù)壓收集,對(duì)含塵氣體進(jìn)行清水洗滌后達(dá)標(biāo)排放,對(duì)含有揮發(fā)性有機(jī)物的回爐焚燒。整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場干凈、整潔、無異味,經(jīng)檢測裝置周邊大氣中的污染物全部合格。
近幾年,傳統(tǒng)焦化經(jīng)過高水平的治理后,粉塵、廢氣、廢水及固廢都得到了有效處理、達(dá)標(biāo)排放。這個(gè)過程中形成了如河北旭陽、山鋼萊蕪焦化等行業(yè)綠色標(biāo)桿企業(yè),打造出了焦化企業(yè)綠色工廠、花園式工廠的示范。陜煤陜鋼龍門鋼鐵更是成功申報(bào)了4 A工業(yè)旅游工廠[10],讓高污染、高耗能的行業(yè)也看到了發(fā)展希望。這些發(fā)展案例非常值得整個(gè)蘭炭產(chǎn)業(yè)去對(duì)標(biāo)學(xué)習(xí),積極實(shí)施。
蘭炭生產(chǎn)的園區(qū)化、裝置的大型化、生產(chǎn)的清潔化,管理的現(xiàn)代化,以及蘭炭尾氣利用的高效化是未來蘭炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。以榆林蘭炭產(chǎn)業(yè)未來高質(zhì)量發(fā)展為例,建議從以下幾方面來認(rèn)識(shí)和規(guī)劃。
由資金實(shí)力強(qiáng)、管理水平高的企業(yè)為主導(dǎo),政府的國有資產(chǎn)運(yùn)營公司和民營股份共同參與,充分利用神府低階煙煤高揮發(fā)性、高含油率的優(yōu)點(diǎn),高水平、高起點(diǎn)建設(shè)10個(gè)左右高水平1 000萬t/a的低階煤分級(jí)分質(zhì)利用(蘭炭)基地,每年消化粒度3 mm以上的低階煤約1億t,以最大程度地保留“榆林蘭炭”這個(gè)特色鮮明的地標(biāo)產(chǎn)品?,F(xiàn)有在能耗、環(huán)保和安全等方面不達(dá)標(biāo)的蘭炭企業(yè)在5~8 a有序退出,置換出5 000萬t/a以上的蘭炭產(chǎn)能作為大項(xiàng)目的用能和環(huán)境容量指標(biāo),并由政府主導(dǎo)以產(chǎn)能股份形式入股新項(xiàng)目。
新項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)入廠原煤的全利用,從粒度0~6 mm的粉煤、粒度6~30 mm的粒煤到粒度30~80 mm的塊煤采用不同的熱解方式,如粉煤回轉(zhuǎn)窯熱解、粉煤提升管或輸送床快速熱解、直立式三段爐純(富)氧干餾等工藝,生產(chǎn)高品質(zhì)的半焦、副產(chǎn)高品質(zhì)煤氣和煤焦油。按一千萬噸級(jí)的低階煤分級(jí)分質(zhì)利用來計(jì)算,每年可以生產(chǎn)粒度6 mm以上的半焦400萬t、粒度6 mm以下的粉焦150萬t。副產(chǎn)的煤氣和粉焦氣化后,每年生產(chǎn)甲醇210萬t、LNG 35萬t、煤焦油70萬t。210萬t甲醇生產(chǎn)烯烴70萬t,烯烴繼續(xù)向材料方向深度發(fā)展。如果在榆林能形成10個(gè)千萬噸級(jí)的低階煤分質(zhì)利用項(xiàng)目,每年可以生產(chǎn)塊焦4 000萬t,生產(chǎn)甲醇2 100萬t并轉(zhuǎn)化成300萬t烯烴,生產(chǎn)LNG350萬t,生產(chǎn)煤焦油700萬t并形成環(huán)烷基油和特種油品、精細(xì)化學(xué)品,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)值將達(dá)到1 200億元/a以上。
由賽鼎工程公司、華陸工程公司、五環(huán)工程公司等在煤化工、焦化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富的甲級(jí)石化設(shè)計(jì)單位進(jìn)行工程設(shè)計(jì),把綠色工廠的“土地集約化、原料無害化、生產(chǎn)清潔化、固廢資源化和用能低碳化”五大理念在設(shè)計(jì)中得到體現(xiàn)。從原料煤到產(chǎn)品焦的運(yùn)輸均采用鐵路運(yùn)輸,存儲(chǔ)以筒倉形式和地下皮帶走廊,廠區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)“用煤不見煤,產(chǎn)焦不見焦”;采用大型化、現(xiàn)代化的生產(chǎn)裝置以大幅度減少排放口、泄漏點(diǎn);每個(gè)千萬噸級(jí)煤分質(zhì)利用(蘭炭)項(xiàng)目都建設(shè)一套200 m3/h的酚氨廢水處理裝置,采用蒸氨、脫酚及生化、反滲透深度處理等方式實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)回用,同時(shí)每年回收煤焦油1萬t、粗酚1萬t和液氨1萬t,實(shí)現(xiàn)蘭炭酚氨廢水的資源化利用。煤泥、煤矸石作為鍋爐的燃料使用,鍋爐灰渣做新型綠色建材。所有屋頂、廠房、煤棚等均鋪設(shè)分布式光伏,預(yù)計(jì)每個(gè)千萬噸項(xiàng)目的分布式光伏容量約100 MW,每年發(fā)電15 000萬kW·h,實(shí)現(xiàn)用能低碳化。
噸半焦(蘭炭)的凈利潤保持在200~400元,千萬噸級(jí)煤的分質(zhì)利用(蘭炭)工廠每年半焦的利潤10億元以上、化學(xué)品的利潤在10億元左右,總的凈利潤保持在20億元以上。只有這樣,才能對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、高水平運(yùn)營起到資金保障作用。以蘭炭的生產(chǎn)成本為基礎(chǔ),以焦炭的價(jià)格為參考(2021年5月份焦炭價(jià)格是蘭炭價(jià)格的2.5倍),完全有可能實(shí)現(xiàn)上述的利潤目標(biāo)。目前僅神木就有蘭炭生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)約50戶,單廠的蘭炭平均年銷售量約50萬t,分散的原煤采購和產(chǎn)品銷售形成不了市場話語權(quán),造成了原料購入價(jià)高,產(chǎn)品銷售價(jià)低,利潤和成本倒掛的尷尬局面。10家千萬噸級(jí)項(xiàng)目每年原煤采購量1億t,半焦銷售4 000萬t以上(自用的焦粉約1 500萬t除外)。以蘭炭行業(yè)協(xié)會(huì)牽頭,形成統(tǒng)一的采購和銷售平臺(tái),提高議價(jià)能力并打破惡性競爭的不良局面。
作為全國蘭炭產(chǎn)量60%以上的榆林地區(qū),應(yīng)該在蘭炭產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展上做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。目前困擾蘭炭產(chǎn)業(yè)的兩大難題一是行業(yè)技術(shù)力量薄弱;二是行業(yè)盈利水平偏低,對(duì)環(huán)保、安全和智能化方面等形成的欠賬較多。生態(tài)與環(huán)境部2021版的《環(huán)境保護(hù)綜合名錄》中蘭炭列入GHW高污染產(chǎn)品名錄,表達(dá)出政府和社會(huì)對(duì)蘭炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景的擔(dān)憂。以政府主導(dǎo)、企業(yè)參股的方式組建蘭炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,可以充分利用大專院校、科研院所、工程設(shè)計(jì)公司和榆林現(xiàn)代煤化工企業(yè)的力量,協(xié)同解決蘭炭產(chǎn)業(yè)面臨的技術(shù)瓶頸、發(fā)展難題。以榆林地區(qū)整個(gè)蘭炭行業(yè)集體創(chuàng)建“綠色工廠”為目標(biāo),在清潔生產(chǎn)和智能化工廠、光伏綠電、廢水廢氣固廢資源化利用等方面加大研究。在低階煤熱解新技術(shù)、在煤焦油為原料生產(chǎn)煤基特種油品、蘭炭尾氣制可降解塑料、高端化學(xué)品等方面加大投入,以落實(shí)習(xí)近平2021年9月13日視察榆林關(guān)于“大力發(fā)展煤基特種油品、煤基生物可降解塑料“的講話精神。同時(shí),也在蘭炭產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化企業(yè)管理方面開展研究,以精益生產(chǎn)為目標(biāo),以優(yōu)秀石油化工企業(yè)為對(duì)標(biāo)對(duì)象,快速地提升整個(gè)行業(yè)的管理水平??傊?,盡快創(chuàng)建蘭炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院對(duì)破解產(chǎn)業(yè)難題、規(guī)劃行業(yè)發(fā)展有著重大的影響和深遠(yuǎn)的意義。