最近國(guó)家能源局發(fā)布的《煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020)》，煤炭分質(zhì)分級(jí)的地位顯著提升，之前在類(lèi)似規(guī)劃中多為寥寥數(shù)字，象征性存在，這份行動(dòng)計(jì)劃中用了一大段來(lái)闡述，并給煤炭分質(zhì)分級(jí)排出了時(shí)間表：2017年，低階煤分級(jí)提質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)取得突破;2020年，建成一批百萬(wàn)噸級(jí)分級(jí)提質(zhì)示范項(xiàng)目。
何謂煤炭分質(zhì)分級(jí)?
煤炭分質(zhì)分級(jí)的理念非常美好，煤炭中含有焦油、煤氣等揮發(fā)分，過(guò)去煤電、煤化工等使用煤炭，一燒(氣化)了之。煤炭分級(jí)分質(zhì)，就是要把其中的焦油、煤氣等價(jià)值產(chǎn)品拿出來(lái)，再對(duì)剩余半焦進(jìn)行利用。
分質(zhì)，是從煤炭組分來(lái)講，把煤炭中各種不同成分分離，各自利用。分級(jí)是從煤炭加工程序來(lái)講，先熱解拿出焦油、煤氣，再對(duì)半焦燃燒發(fā)電或者氣化做化工原料。
目前的煤高溫?zé)峤庵平固?、及煤中低溫干餾制蘭炭，似乎也是分質(zhì)分級(jí)，因?yàn)榍罢吒邷責(zé)峤夂秃笳咧械蜏馗绅s，都副產(chǎn)焦油和煤氣(因溫度而比例不同)，但這兩種產(chǎn)業(yè)形態(tài)與目前倡導(dǎo)的煤炭分質(zhì)分級(jí)還有區(qū)別。
煤制焦炭、煤制蘭炭，這兩種形式，目標(biāo)主產(chǎn)品分別為焦炭與蘭炭，焦油和煤氣都是副產(chǎn)品，過(guò)去焦炭、蘭炭行情好，副產(chǎn)品都棄之不用，近年來(lái)焦炭、蘭炭產(chǎn)能過(guò)剩，副產(chǎn)品利用才逐漸重視起來(lái)。
煤炭分質(zhì)分級(jí)，與這兩者最大的不同在于目標(biāo)主產(chǎn)品不一樣。煤炭分質(zhì)分級(jí)項(xiàng)目，初始就是為了生產(chǎn)焦油和煤氣，剩余的半焦才是副產(chǎn)品。
因?yàn)橹鳟a(chǎn)品取向不一樣，雖然采用近似的技術(shù)手段，具體細(xì)節(jié)會(huì)有很大差異，煤制焦炭、蘭炭目的是最大化生產(chǎn)焦炭、蘭炭，煤炭分質(zhì)分級(jí)，目標(biāo)是最大化生產(chǎn)焦油、煤氣。
一、需要突破什么關(guān)鍵技術(shù)?
能源局行動(dòng)計(jì)劃提出：2017年，低階煤分級(jí)提質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)取得突破。
關(guān)鍵技術(shù)是什么?
目前產(chǎn)業(yè)內(nèi)主流，是中低溫干餾路線，因?yàn)橹械蜏馗绅s，可生產(chǎn)出更多焦油和煤氣(溫度高會(huì)分解部分)。
過(guò)去煤制蘭炭，就是采用中低溫干餾模式，使用的多為立式爐，要求塊煤，年處理規(guī)模10萬(wàn)噸。
這種技術(shù)現(xiàn)狀，帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題。一、目前國(guó)內(nèi)煤炭采掘大型化，煤炭粉化率越來(lái)越高，立式爐消耗塊煤，多余的粉煤利用成為困擾。二、煤炭分級(jí)分質(zhì)，主產(chǎn)品是焦油、煤氣，但煤炭主體是碳，要拿出規(guī)模產(chǎn)量的焦油、煤氣，必須將整體規(guī)模做大，目前規(guī)模均為千萬(wàn)噸級(jí)，如采用立式爐，一個(gè)項(xiàng)目需要100臺(tái)爐子，管理、運(yùn)行的難度都會(huì)放大。
因此目前產(chǎn)業(yè)內(nèi)部主攻的是粉煤大規(guī)模熱解技術(shù)，如能源局行動(dòng)計(jì)劃所指：開(kāi)展單系統(tǒng)年處理原料煤百萬(wàn)噸級(jí)中低溫干餾制氣、制油為主要產(chǎn)品路線的大規(guī)模煤炭分質(zhì)利用示范。但是整個(gè)產(chǎn)業(yè)在攻關(guān)這一技術(shù)均遇到相同的棘手難題，粉煤中低溫?zé)峤夂?，煤粉易與煤焦油混合在一起，一是黏在爐壁形成堵塞，影響裝置長(zhǎng)周期滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。二、產(chǎn)出焦油含塵率甚至超過(guò)20%，不具備商業(yè)價(jià)值。
二、投資規(guī)模真的小嗎?
煤炭生產(chǎn)蘭炭，多集中在陜西榆林地區(qū)。因?yàn)楫?dāng)?shù)?a href=http://m.nicastaneda.com/news/gjm/ target=_blank class=infotextkey>煤炭含油率高，生產(chǎn)焦油總體規(guī)模可觀，曾為成為榆林版“煤制油”。其對(duì)外宣稱(chēng)的最大優(yōu)點(diǎn)，是投資規(guī)模小。
和煤制油相比，煤制蘭炭的主設(shè)備為立式爐，如果粉煤熱解技術(shù)突破，主設(shè)備為百萬(wàn)噸級(jí)粉煤熱解裝置，其投資規(guī)模，與煤炭直接液化、間接液化項(xiàng)目，可以縮小一個(gè)量級(jí)。
但是煤炭分質(zhì)分級(jí)還有許多其他必須的投資。如分離出的甲烷，附近很大可能是沒(méi)有管網(wǎng)，必須液化成LNG進(jìn)行運(yùn)輸，需配套液化裝置。分離出的焦油，價(jià)格較低，需配套深加工裝置，生產(chǎn)柴油、石腦油等。最關(guān)鍵是最后半焦的處置。半焦的體量，占到分質(zhì)分級(jí)煤炭的7成以上。這部分半焦的去向，是煤炭分質(zhì)分級(jí)的關(guān)鍵問(wèn)題。
業(yè)內(nèi)的一種解決思路是做成煤去銷(xiāo)售，但是時(shí)下煤炭產(chǎn)能過(guò)剩，行情不景氣，這一思路的可行性需要觀察。
按能源局行動(dòng)計(jì)劃：鼓勵(lì)煤-化-電-熱一體化發(fā)展，加強(qiáng)各系統(tǒng)耦合集成。在具備條件的地區(qū)推進(jìn)煤化工與發(fā)電、油氣化工、鋼鐵、建材等產(chǎn)業(yè)間的耦合發(fā)展。
這有兩種選擇，一是在已有的煤化工、煤電前端加粉煤熱解裝置;二是粉煤熱解后，半焦配套煤電、煤化工等。如果選擇后者，配套的煤電、煤化工投資，并非粉煤熱解裝置可比擬的，整體投資將會(huì)大幅增加。
三、所有低階煤都適合嗎?
煤炭分質(zhì)分級(jí)主產(chǎn)品是生產(chǎn)焦油和煤氣，相比煤炭，這兩個(gè)產(chǎn)品均為高價(jià)值產(chǎn)品。從經(jīng)濟(jì)性方面考慮，生產(chǎn)出越多的焦油、煤氣，經(jīng)濟(jì)性越好。在現(xiàn)實(shí)中，煤炭分質(zhì)分級(jí)的眼光更多還是聚焦在焦油上，因此煤炭本身的含油率就成為煤炭分質(zhì)分級(jí)選擇的關(guān)鍵。
目前國(guó)內(nèi)煤炭含油率較高的地區(qū)，主要在陜西、內(nèi)蒙、山西交界的“金三角”地區(qū)，神木縣即位于此，當(dāng)?shù)?a href=http://m.nicastaneda.com/news/gjm/ target=_blank class=infotextkey>煤炭含油率平均可達(dá)12%，楊占彪介紹說(shuō)，用富油科技的工藝試車(chē)，可取出煤中10%的油。金三角之外，最知名的是新疆哈密淖毛湖地區(qū)，煤炭含油率平均可達(dá)15%，此外蒙東地區(qū)部分褐煤，含油率在6-8%之間。
煤炭分質(zhì)分級(jí)的經(jīng)濟(jì)性，最終取決于高價(jià)值產(chǎn)品的產(chǎn)量，只有當(dāng)焦油、煤氣生產(chǎn)占到一定的比例時(shí)，整個(gè)項(xiàng)目才會(huì)有經(jīng)濟(jì)性。
投資建設(shè)煤炭分質(zhì)分級(jí)項(xiàng)目前，了解煤中含油率，先期測(cè)算經(jīng)濟(jì)性，是重中之重。
五、環(huán)保的問(wèn)題
過(guò)于煤制蘭炭采用立式爐，以小企業(yè)為主，榆林當(dāng)?shù)匚鬯畽M流。但如果發(fā)展煤炭分質(zhì)分級(jí)，環(huán)保問(wèn)題必須嚴(yán)格解決。一是目前環(huán)保政策無(wú)論標(biāo)準(zhǔn)、執(zhí)行都在趨嚴(yán)，如過(guò)去那樣蒙混過(guò)關(guān)的可能性越來(lái)越小。二是煤炭分質(zhì)分級(jí)，動(dòng)輒千萬(wàn)噸級(jí)，體量較原先煤制蘭炭提升了一個(gè)量級(jí)，環(huán)保出問(wèn)題，污染會(huì)非常嚴(yán)重。
中低溫干餾有兩個(gè)環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量污水。一是后端半焦冷卻，業(yè)內(nèi)多采用濕法熄焦工藝，冷卻后的水成為污水。二是分離出來(lái)的荒煤氣(氣體狀態(tài)焦油、甲烷等)，采用氨水激冷工藝，生產(chǎn)污水。
這兩個(gè)環(huán)節(jié)的處理，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部也在探討之中，有采用前端處理思路，如改氨水為油洗，源頭解決污水。或是后端配套處理設(shè)置處理。
目前這些，還都需要工業(yè)裝置的檢驗(yàn)。
