山西煤焦化产业创新链资料

山西省煤焦化产业创新链 前言 山西煤炭资源禀赋特点决定了山西焦化产业在全国的 重要地位，在山西煤炭资源储量中，炼焦煤占55%，动力煤 占 27%、无烟煤占 18%；山西炼焦煤查明资源储量 918 亿 吨，占全国的33%，排第一位，其中最优质的肥煤、焦煤储 量 523 亿吨，占全国的 54%。2013 年，山西焦炭产量 9077 万吨，占全国总产量的 19%；焦炭及初级化产品实现产值约 1555 亿元，占全省工业总产值的9%，煤焦化产业是山西省 重点支柱产业。 丰富的优质炼焦煤资源为发展焦化产业提供了有利条 件，但长期的粗放式发展，焦化产业面临产能严重过剩、企 业大面积亏损现状，同时煤焦化能耗高、污染重的典型传统 煤化工形象仍未得到根本改善。山西目前炼焦排放CO2约 2800 万吨、COD 约 6.55 万吨，SO2约 2.2 万吨；炼焦产能 达 1.5 亿吨左右，产能利用率仅为 62%。 煤焦化产业亟需加强科技创新，发展炼焦配煤技术、污 染物治理技术、热回收利用技术、大型清洁型焦炉和成套装 备，促进节能减排、降本增效；发展粗苯、煤焦油、煤沥青 先进加工技术，形成高附加值产业链；发展气化焦及其气化 技术，化解产能过剩矛盾，形成以煤焦化为源头的现代煤化 工产业链，促进产业结构优化升级。 1 山西省煤焦化产业创新链 一、产业发展现状和技术瓶颈 煤焦化产业是焦炭生产，以及对焦炭生产过程中产生的 煤气、煤焦油、粗苯等伴生物进行回收、加工所形成的产业。 （一）产业发展现状（一）产业发展现状 世界焦炭总产量约为 8 亿吨，其中日本产量约 4 000 万 吨，欧美等发达国家产量不足 1 亿吨，总体处于萎缩状态。 中国是最大的焦化产品生产国。 2013 年， 全国焦炭产量 4.76 亿吨，消费量为 4.71 亿吨，产量和消费量均占到世界 的 65％以上；焦炭平均产能利用率约 74%；全国煤焦油产 量约 2 000 万吨，粗（轻）苯产量约500 万吨，焦炉煤气制 甲醇约 600 万吨。 山西省是我国最主要的焦化产品生产基地。 1. 焦炭生产：随着钢铁企业自配炼焦装置产能、省外炼 焦装置产能大幅上升，山西省焦化产量占全国产量的比例逐 年下降。2013 年，山西焦炭产量 9077 万吨，占全国总产量 19%；产能利用率为 62%。以 7.63 米顶装、6 米顶装、5.5 米捣固、4.3 米顶装、4.3 米捣固、热回收焦炉为主要装备。 目前正发展 8 米顶装、6.25 米的捣固焦炉。 2. 焦炉煤气利用： 全省 2013 年焦炉煤气产量约 390 亿 m3。焦炉煤气主要用于回炉燃烧、燃气（城市煤气、工业燃 2 气、 发电等） 和合成氨、 甲醇。 焦炉煤气制甲醇批准产能 470 万吨，已建成产能 252 万吨，2012 产量占总产能 26.6%。 焦炉煤气制合成天然气刚刚起步。 3. 粗苯加工：现有粗苯精制批准产能达 170 万吨，实 际建成 68 万吨。2012 年精苯产量占总产能 45.6%。深加工 企业较少。 4. 煤焦油加工：我省煤焦油现已全部实现回收。煤焦油 产能 390 万吨，产量近 300 万吨。煤焦油加工批准产能 540 万吨，实际建成 277 万吨。 （二）面临的主要问题（二）面临的主要问题 1. 产能过剩严重，产能利用率低。 由于需求减缓，炼焦 企业开工不足，2013 年全国焦化企业亏损面基本在 40%左 右（山西省更高） 。并导致部分下游延伸加工（粗苯加工、 甲醇等）装置停产。 2. 优质炼焦煤资源紧缺，企业生产成本高。国家已将优 质炼焦煤列入保护性开采范围；而我国炼焦企业原料煤中主 焦煤比重过大，配煤成本高；与国际水平相差较远。 3. 煤焦化产业链环境约束条件增强。国家颁布了新的 《炼焦化学工业污染物排放标准》 （GB16171-2012） ，绝大 部分焦化企业现有装备和技术尚不能全面满足新标准要求。 4. 煤焦化产业链单位产品能耗约束条件增强。 国家颁布 了新的《焦炭单位产品能源消耗限额》 （GB21342-2013） 。 钢铁炼焦企业还有约 30%显热损失、 独立炼焦企业约有 80% 3 显热损失需要回收利用，节能空间大。 5. 炼焦产业集中度低，大型焦炉发展缓慢，不利于技术 进步、污染治理和节能措施的采用，迫切需要开发低NOx 排放清洁型超大容积顶装焦炉和清洁生产大型捣固炼焦。 6. 焦炉煤气利用效率不高。焦炉煤气是优质资源，含 54％～59％氢和 24％～28％甲烷，只有在不得已的情况下 用作燃料和发电。目前，焦化企业焦炉煤气回炉燃烧和用于 工业燃气比例仍较高，利用效益低。 7. 粗苯、煤焦油加工产业集中度不高， 技术缺乏，工艺 落后；精深加工产品少，未能形成精细化工、新材料等高附 加值产业链。 （三）主要技术瓶颈（三）主要技术瓶颈 节点节点国外发展现状国外发展现状国内及我省发展现状国内及我省发展现状主要技术瓶颈主要技术瓶颈 气化焦生产和用于大型 气化焦的配煤技术、气化处于小试阶段。 现无气化焦生产合成 气化焦气化焦 鲁奇炉碎煤加压气化技生产工艺及其相应的 气案例。 术在国内成熟， 设备已实 气化技术。 现国产化。 新日铁采用脱水、预 优质炼焦煤是国家保护 热和成型等预处理技 性资源， 在炼焦配煤中比 降低稀缺主焦煤使用术，劣质煤由 20％提 重过大。 精精 细细 配配 高到 50％。量配煤系统技术。 配煤模型适应性差， 工业 德国政府资助企业建配煤炼焦预测模型。煤煤 化应用少。 立了炼焦配煤技术中 精细配煤智能系统。 山西炼焦配煤有一定技 心，显著提高弱粘煤 术基础。 配比。 德国 8.3 m 顶装焦炉、 7.63 m 顶装焦炉、采用 6.25 m 捣固焦炉技术废气循环与多段加热低 低 NOx 排放清洁型 先进。NOX排放技术的 7 m 焦 超大容积顶装焦炉。 炼炼 焦焦 工工 具备炭化室压力调节炉已实现国产化， 配套设 清洁生产大型捣固炼 智能化方面有 艺艺 及及 设设 系 统 减 少 荒 煤气 外备可靠性、 焦成套装备。 泄、多段供热低 NOX差距。 备备排放等先进技术。6.25 m 捣固焦炉正在实 大型成套设备稳定 新日铁建成 8 m 超级现国产化， 成套设备依然 性、自动化、智能化 顶装焦炉，实现了无采用与国外公司合作的 水平。 烟、无尘、密闭生产。 方式进行。 4 节点节点国外发展现状国外发展现状国内及我省发展现状国内及我省发展现状 干法熄焦技术在国内独 主要技术瓶颈主要技术瓶颈 热热 化化 学学 熄焦熄焦 干法熄焦技术和装备立焦化企业适应性差。 成熟，普遍用于大型热化学熄焦是国内开发热化学熄焦技术。 钢铁焦化联合企业。的一项全新创新技术， 处 于中试阶段。 焦化-钢铁联合模式基 本不存在焦化废水深 度处理问题。 焦炉烟道气借鉴燃煤 炼焦化学工业污染物排 放标准全面提升， 目前绝 大部分焦化企业现有装 备和技术尚不能全面满 焦化废水深度处理回 用技术。 足要求。 污污 染染 减减 排放标准， SO2美国焦炉煤气的清洁净化 焦化废水深度处理回用 排排 3为 184 mg/m ，欧盟技术。 技术目前处于研究试验 3为 200 mg/m废固体脱硫剂资源 或工程起步阶段。 焦炉煤