最近國家能源局發(fā)布的《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015-2020)》，煤炭分質(zhì)分級的地位顯著提升，之前在類似規(guī)劃中多為寥寥數(shù)字，象征性存在，這份行動計劃中用了一大段來闡述，并給煤炭分質(zhì)分級排出了時間表：2017年，低階煤分級提質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)取得突破;2020年，建成一批百萬噸級分級提質(zhì)示范項目。
何謂煤炭分質(zhì)分級?
煤炭分質(zhì)分級的理念非常美好，煤炭中含有焦油、煤氣等揮發(fā)分，過去煤電、煤化工等使用煤炭，一燒(氣化)了之。煤炭分級分質(zhì)，就是要把其中的焦油、煤氣等價值產(chǎn)品拿出來，再對剩余半焦進行利用。
分質(zhì)，是從煤炭組分來講，把煤炭中各種不同成分分離，各自利用。分級是從煤炭加工程序來講，先熱解拿出焦油、煤氣，再對半焦燃燒發(fā)電或者氣化做化工原料。
目前的煤高溫?zé)峤庵平固俊⒓懊褐械蜏馗绅s制蘭炭，似乎也是分質(zhì)分級，因為前者高溫?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)分級還有區(qū)別。
煤制焦炭、煤制蘭炭，這兩種形式，目標主產(chǎn)品分別為焦炭與蘭炭，焦油和煤氣都是副產(chǎn)品，過去焦炭、蘭炭行情好，副產(chǎn)品都棄之不用，近年來焦炭、蘭炭產(chǎn)能過剩，副產(chǎn)品利用才逐漸重視起來。
煤炭分質(zhì)分級，與這兩者最大的不同在于目標主產(chǎn)品不一樣。煤炭分質(zhì)分級項目，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。
因為主產(chǎn)品取向不一樣，雖然采用近似的技術(shù)手段，具體細節(jié)會有很大差異，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，目標是最大化生產(chǎn)焦油、煤氣。
一、需要突破什么關(guān)鍵技術(shù)?
能源局行動計劃提出：2017年，低階煤分級提質(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，因為中低溫干餾，可生產(chǎn)出更多焦油和煤氣(溫度高會分解部分)。
過去煤制蘭炭，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10萬噸。
這種技術(shù)現(xiàn)狀，帶來兩個問題。一、目前國內(nèi)煤炭采掘大型化，煤炭粉化率越來越高，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)模均為千萬噸級，如采用立式爐，一個項目需要100臺爐子，管理、運行的難度都會放大。
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)，如能源局行動計劃所指：開展單系統(tǒng)年處理原料煤百萬噸級中低溫干餾制氣、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)峤夂螅悍垡着c煤焦油混合在一起，一是黏在爐壁形成堵塞，影響裝置長周期滿負荷運行。二、產(chǎn)出焦油含塵率甚至超過20%，不具備商業(yè)價值。
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)。因為當(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”。其對外宣稱的最大優(yōu)點，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)備為百萬噸級粉煤熱解裝置，其投資規(guī)模，與煤炭直接液化、間接液化項目，可以縮小一個量級。
但是煤炭分質(zhì)分級還有許多其他必須的投資。如分離出的甲烷，附近很大可能是沒有管網(wǎng)，必須液化成LNG進行運輸，需配套液化裝置。分離出的焦油，價格較低，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)分級煤炭的7成以上。這部分半焦的去向，是煤炭分質(zhì)分級的關(guān)鍵問題。
業(yè)內(nèi)的一種解決思路是做成煤去銷售，但是時下煤炭產(chǎn)能過剩，行情不景氣，這一思路的可行性需要觀察。
按能源局行動計劃：鼓勵煤-化-電-熱一體化發(fā)展，加強各系統(tǒng)耦合集成。在具備條件的地區(qū)推進煤化工與發(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，整體投資將會大幅增加。
三、所有低階煤都適合嗎?
煤炭分質(zhì)分級主產(chǎn)品是生產(chǎn)焦油和煤氣，相比煤炭，這兩個產(chǎn)品均為高價值產(chǎn)品。從經(jīng)濟性方面考慮，生產(chǎn)出越多的焦油、煤氣，經(jīng)濟性越好。在現(xiàn)實中，煤炭分質(zhì)分級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)分級選擇的關(guān)鍵。
目前國內(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12%，楊占彪介紹說，用富油科技的工藝試車，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)分級的經(jīng)濟性，最終取決于高價值產(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，整個項目才會有經(jīng)濟性。
投資建設(shè)煤炭分質(zhì)分級項目前，了解煤中含油率，先期測算經(jīng)濟性，是重中之重。
五、環(huán)保的問題
過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，環(huán)保問題必須嚴格解決。一是目前環(huán)保政策無論標準、執(zhí)行都在趨嚴，如過去那樣蒙混過關(guān)的可能性越來越小。二是煤炭分質(zhì)分級，動輒千萬噸級，體量較原先煤制蘭炭提升了一個量級，環(huán)保出問題，污染會非常嚴重。
中低溫干餾有兩個環(huán)節(jié)會產(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?；蚴呛蠖伺涮滋幚碓O(shè)置處理。
目前這些，還都需要工業(yè)裝置的檢驗。
