“低阶煤挥发分高，通过热解深加工既可获得大量的煤焦油、干馏煤气，又能把煤中的硫分去除，得到清洁化的兰炭产品。”在近日举行的中国煤炭清洁转化高端（院士）论坛暨第五届中国兰炭产业高质量发展大会上，中国煤炭工业协会副会长、中国煤炭学会理事长刘峰表示，加大兰炭的高值化利用力度，不仅能带动低阶煤分质清洁高效利用技术发展，还能替代散煤提供更多煤基清洁化燃料。
◢产业现状
兰炭品质影响下游产品和环境
兰炭也叫半焦，是弱粘或不粘煤在中低温条件下热解（干馏）析出煤焦油、煤气后得到的固体炭质产品。兰炭生产过程中副产液态煤焦油和气态高热值煤气，是能源化工领域的重要原料和燃料。
陕西榆林地区特别是神木和府谷，是兰炭生产集中区。据中国煤炭加工利用协会不完全统计，2022年全国兰炭产量约6550万吨，其中榆林地区产量3730万吨，约占全国兰炭产量的57%。
“兰炭的品质会对下游产品和环境产生重要影响。”一位参会代表介绍，“以神木为例，当地所产的兰炭固定碳含量高、比电阻高、化学活性高，同时灰分低、硫磷低，发热量达6000大卡至7000大卡。”
在钢铁冶金领域，兰炭的固定碳含量高、有效成分高，用于铁合金和电石生产可减小灰分对产品的影响。在化工造气领域，与无烟煤或焦炭气化相比，兰炭气化可以提高产气率，减少灰渣和煤气的脱硫量。
同时，因兰炭只有原煤污染物含量的1/5，是适宜的民用清洁燃料。2016年10月26日，环保部发布的《民用煤燃烧污染综合治理技术指南（试行）》已将兰炭纳入国家优质煤范畴予以推广应用。
据了解，目前，我国兰炭已形成较为完备的五大一体化产业链：煤—兰炭—电石—聚氯乙烯、煤—兰炭—燃料油—特种油品—芳烃、煤—兰炭—发电、煤—兰炭—合成氨—碳铵、煤—兰炭—金属镁。榆林已建成世界最大的金属镁生产基地、国内重要电石—氯碱生产基地。神木市以兰炭为基础的多联产业链年总产值超过400亿元，规模以上兰炭生产企业有56家。
◢未来方向
在竞争力和绿色发展上下功夫
“尽管进步巨大，但当前兰炭产业仍存在技术进步缓慢、投入不足，规模化、集约化发展严重不足，应用领域不够广，环保任务艰巨等问题。”刘峰说。
目前，全国兰炭产能约1.3亿吨，2022年产量约6550万吨，产能利用率仅占一半。“虽然所产的大块兰炭和煤焦油得到了较好的利用，但是粉焦和干馏煤气都没有得到很好的利用。同时，受限于目前的工艺技术和装备水平，污水和VOCs（挥发性有机物）排放量大、治理费用较高。”刘峰说。
“兰炭企业多为民营企业，规模普遍较小，技术进步缓慢，导致生产装置配置水平低等问题，限制了低阶煤分质利用效能的提升。”中国煤炭加工利用协会会长张绍强说。
2018年，中国煤炭加工利用协会专门设立了兰炭分会，目前已覆盖了行业150多家企业，占比达90%以上。
“低阶煤挥发分高，直接燃烧污染严重。如果先通过热解进行集中深加工，既可获得大量的煤焦油、干馏煤气，又能把煤中的硫分大量去除，所形成的兰炭产品在源头上事先得到清洁化，各种性能也得到改进和强化。这是简便实用的‘炼煤’新技术，是不耗水的‘煤制油’技术。”刘峰说。
谈及兰炭产业下一步发展，刘峰建议，要在提升竞争力和绿色发展上狠下功夫，通过联合和整合重组，向规模化、集约化、园区化发展，同时尽快解决污染问题。
“要加大科技投入，加强联合攻关，目前兰炭的成熟工艺主要是用块煤和小粒煤的立式炉，单炉能力较低，原料受限，粉煤热解技术迟迟不能有效突破，需要多方合力攻关。”刘峰说，同时，要健全相关产品技术标准，加大兰炭化产的高值化利用力度。比如煤焦油或直接销售或简单加工，热解煤气中丰富的氢气、甲烷、一氧化碳等大多一把火烧掉，这些宝贵的资源被低值化处置，影响了产业链的整体价值。
“虽然煤炭未来原料化的应用意义重大，但原料用煤的增长也面临很多挑战。传统化工用煤的市场已经饱和，低阶煤和兰炭如果不能拓展新的应用领域，保持现有规模可能都不容易。石化行业的技术进步很快，煤化工要生存发展，必须在工艺上进行本质性变革。因此，未来要积极提升煤炭产业链融合水平，实现延链、补链、强链的高质量创新发展。”刘峰说。
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