兰炭是利用神府煤田盛产的优质侏罗纪精块煤,在600~850℃条件下,干馏而成的优质碳素材料。
过去:
排放大污染重
产业几遭倒闭
因其固定炭含量高、比电阻高、化学活性好、价格便宜等特性,兰炭在电石、铁合金、硅铁、碳化硅及合成氨行业得到广泛应用。上世纪90年代中后期,在山西、陕西、内蒙古的交界处,甚至出现了村村点火、户户冒烟的“全民炼焦”景象。仅这一被称为“黑三角”地区的兰炭生产企业就多达1000多家,年产能9000余万吨。
煤焦油加氢制轻质化油品示范项目的成功,吸引了更多企业加入此行业。陕西延长石油集团计划投资七十亿元建设的年产一百万吨煤焦油加氢项目一期工程——年产五十万吨中温煤焦油加氢项目。
然而,这种以土法炼焦和小立式炭化炉为主的落后工艺,也带来了资源浪费和环境污染问题。
一方面,由于兰炭尾气的氮含量超过40%,一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体含量仅为50%左右,不仅难以净化用作化工原料气,还因热值低,无法当作民用燃气使用,导致每年副产的440多亿立方米兰炭尾气和400万吨中温煤焦油要么直接排放,要么“点天灯”,对当地生态和空气造成污染。
另一方面,因煤价较低,且难以销售,煤老板们用块煤生产兰炭后,剩下的粉煤、焦粉露天堆放,甚至随意丢弃、填沟。每逢刮风下雨,就会形成粉煤灰扬尘或油煤泥灰水,肆意流淌,对地下水和地表水造成严重污染和破坏。
神木天元化工有限公司采用自主开发的块煤干馏中温煤焦油加氢制取轻质化煤焦油技术,建成目前全球最大的中温煤焦油工业化示范项目,该项目的成功在业界引起广泛关注。
“随处可见的兰炭厂、随风飘散的粉煤灰、昼夜不灭的火炬、刺鼻的空气、遍地流淌的熄焦水和油泥灰水,是当时‘黑三角’的真实写照。”府谷京府煤化有限公司董事长石磊说。
随着国家环保法规的健全和民众环保意识的提高,“黑三角”的环境污染逐渐成为社会关注的焦点。从2004年起,国家有关部门开始对“黑三角”环境污染问题挂牌督办,并出台了一系列调控政策。其中,仅2004~2006年,全国就取缔土法炼焦和小立式炭化炉500余座,涉及产能6500万吨;2007~2008年,全国又分3批淘汰关停兰炭企业327家,淘汰产能1748万吨。
不仅如此,鉴于兰炭严重的资源浪费和污染问题,社会上甚至出现了“兰炭产业有无存在必要”的质疑和讨论。在此背景下,2008年4月,国家发改委委托中国炼焦行业协会,组织煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院、中钢集团鞍山热能研究院、陕西省冶金设计研究院等单位,对兰炭生产与发展状况进行全面调研。调研组最终得出结论:兰炭产业是符合中国国情的特色产业,有其存在的必要性、合理性。但其发展必须符合国家节能降耗相关产业政策,污染物排放必须符合国家环保要求,煤炭资源必须得到综合利用。
调研组的这份报告,对兰炭产业的去留发挥了关键作用。加上地方政府的据理力争,最终使饱受争议的兰炭产业在2008年修订《焦化行业准入条件》时,正式纳入国家产业目录,有了“半焦”这一合法身份。
现在:
注重循环发展
示范项目成功却遭遇产能过剩
事实上,兰炭生产带来的环境污染与资源浪费问题,早已令地方政府焦虑不安,各地政府根治兰炭产业污染的决心十分坚定。
以陕西省为例,2006年至2009年6月,该省淘汰了所有30万吨/年以下规模的兰炭企业,合计产能达1500余万吨;并通过批建60万吨/年以上大型兰炭项目,支持企业兼并重组,加快产业集聚,促进产业升级和技术进步,不断探索兰炭产业可持续发展的新模式。
“因为对神木县而言,兰炭已经成为仅次于煤炭的第二大主导产业。如果兰炭企业因环保问题不能健康可持续发展,甚至遭遇全面停产,对地方经济的影响很大。”神木县委书记雷正西的话,代表了地方政府促进兰炭产业健康发展的迫切心情。
2010年4月12日,全球规模最大的中温煤焦油轻质化装置——陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司135万吨/年兰炭、50万吨/年煤焦油加氢示范装置一次投料成功,并生产出优质燃料油。该项目以兰炭生产过程副产的中温煤焦油为原料,引进炼油行业先进成熟的延迟焦化技术,先对煤焦油预处理,分离出难以加氢处理的重质组分沥青焦;轻质组分再与从兰炭尾气中提取的氢气发生催化加氢反应,生产市场紧俏的轻质化燃料油及液化气产品,从而实现了煤焦油的深度加工和兰炭尾气的资源化高效清洁利用。
半年后业界再传喜讯:总投资20亿元的陕煤化集团神木能源发展公司4×50兆瓦兰炭尾气发电项目一期工程——2×50兆瓦兰炭尾气发电项目并网发电。
“该项目的投产,使一直制约兰炭产业健康发展的尾气回收利用难题有了现实的解决方案。正在建设的二期2×50兆瓦兰炭尾气发电项目实施后,每年利用兰炭尾气可达26亿立方米,节约标煤44万吨,减排二氧化碳110余万吨,年发电收益3亿元以上。”神木能源公司常务副总经理李泰峰自豪地对记者说。