(点击下载)——我国焦化行业转型升级的方向探讨.doc
焦化行业是产能巨大的流程工业,属于技术、资金、资源密集型产业,也是“两高一资”(高消耗、高排放、资源性)企业,对能源、资源的消耗较大,对生态、安全、环境和社会配套条件要求高。目前,面临由传统产业向现代煤化工产业转型的焦化行业,推进绿色焦化生产意义重大。
我国焦化行业面临的现状
产业结构、产能规模亟须调整。截至2011年,我国获得《焦化行业准入条件》准入公告的焦化企业共331家,炼焦产能达3.77亿吨。但目前常规焦炉仍有1.1亿吨、热回收焦炉1200万吨、半焦(兰炭)1500万吨未能达到准入条件,在部分偏远落
后地区仍有焦炭年产晕低于50万吨的企业以及焦炉炭化室高小于4.3米的焦炉在运行。
截至目前,在我国798家生产焦炭企业中,200万吨以上焦炭规模焦化企业只有45家。产能达1.58亿吨,占总产能的36%;50万吨—100万吨焦炭143家;50万吨以下规模549家。根据2008年重新修订颁布实施的《焦化行业准入条件》中“企业生产能力要达到100万吨/年及以上”的规定,目前我国焦炭生产规模在100万吨以下的焦化企业尚有692家,总产能达20179万吨,占焦炭总量的47%,这严重影响了行业转型升级,不利于行业的持续健康发展。
能源、资源利用率日益低下。流程工业均存在能耗高、成本高、污染重、劳动生产率低、资源利用率低的弊端。焦化行业属于典型的流程工业,从原煤洗选、配煤、炼焦、煤气回收净化、化产品精制到环境治理,其整个过程都是能量流的消耗过程。
“十二五”末,焦化行业工序能耗的目标是120千克标煤/吨焦,但由于技术、机制的原因,整个行业目前仍处在高能耗、能源转化效率低的粗放状态,未形成完整产业链,能源梯级利用不匹配,一些中小型独立焦化企业仍存在采用落后的换热设备;管道保温、扫气消耗大量蒸汽;换热效率不高,甚至蒸汽随处放散;煤气仍在点“天灯”;吨焦耗煤超过1.6吨。焦化工序能耗高达150千克标煤/吨焦等诸多问题。
以焦炭产能大省山西省为例,其平均产能利用率只有60%,指标连续几年位居全国末位,焦炉半停产甚至焖炉,导致全省炼焦企业工序能耗晋遍在165千克标煤—170千克标煤/吨焦之间。
此外,部分焦化企业煤气净化、污水处理设施形同虚设、时开时停,化工产品不进行回收,在经济利益的驱使下,2万吨~3万吨粗苯/年及5万吨/年焦油精制的落后加工装置仍在运行,资源综合利用率低的现状亟待解决。
生产成本、环保压力与日俱增。近年来焦化企业面临多种生产成本的压力,除炼焦煤成本外,还受环境成本、运输成本、资金成本及节能减排的压力。据统计数据表明,2011年重点焦化企业炼焦煤平均采购成本上扬12.94%,冶金焦制造成本增长10.5%。
在国内钢铁、化工行业生产高增长的拉动下,2011年我国焦化行业受炼焦煤价格居高不下、钢材市场低迷不振的上下游挤压。焦炭产量虽然达到42779万吨,同比增长11.8%,炼焦利润却同比下降0.216%,企业亏损面达32.88%。
此外,焦化工艺污染物治理难度大,节能减排和环保压力日益突出。随着国家环保标准越来越严厉,2015年焦化行业废渣、废水将要实现零排放。目前/国内已配备装煤、推焦除尘的企业只占机焦总生产能力的75%,有60%的机焦生产建有污水处理装置。但仍有一些中小焦化企业环保设施与环保部门“躲猫猫”,检查人员来就开机,人走就关机。环境污染不仅给焦化行业和社会带来巨大压力,而且环境治理成本高、资金缺口大,也制约焦化行业健康可持续发展。
我国焦化行业转型发展的探索
加快产业结构调整。产业集中度低、布局不合理是我国焦化行业的致命弱点,798家焦炭生产企业分布在全国29个省、市、区,又重点密布在山西、河北几个产煤大省。我国焦化行业在“十二五”末要求淘汰落后产能,优化产业布局,要实现能源介质及工序集成优化,变产业链为工艺链,优质炼焦煤配比降低4%,行业准入条件达标率95%以上。
今后,我国焦化行业将延续高产低效、微利经营的运行态势,这对独立焦化企业来说无疑是更严峻的考验。山西省为控制行业总量,采取产能置换方式,31家企业通过市场手段兼并重组86家焦化企业,到2015年将淘汰落后焦炭产能6000万吨,炭化室高6米(含炭化室高5.5米捣固焦炉)产能要占到全省焦炭总产能的60%以上,将平均产能由目前的70万吨提升到200万吨。
目前,我国焦化行业基本形成了以宝钢、鞍本钢、武钢等多个钢铁企业配套焦化和旭阳集团、铁雄能源、神华乌海等独立焦化企业为主体,中小焦化企业并存的产业发展格局。这些企业通过延伸产业链,向煤炭→焦炭→钢铁→化工等产业一体化和相关多元化方向拓展,使企业综合竞争能力得到显著提高。
加速转变增长方式。中小焦化企业煤化工产品集中加工度低、产品品种少、质量不高,大量煤焦油、粗苯初级煤化工品没有得到加工。在煤、焦价格严重倒挂趋势延续的状况下.焦化企业长期积累的只“焦”不“化”深层次矛盾日益凸现出来,众多规模偏小、产业链匮乏的焦化企业,必须加大技术创新步伐,寻找新的经济增长点,在化产品深加工上下工夫,做好焦化产品、焦炉煤气的精深加工,并延伸产业加工链条。
同时,焦化企业必须着力培育自己的效益增长点,不断优化煤焦油、粗苯及焦炉煤气的产品结构,努力提高产品质量,进行高附加值焦化产品研发。2011年我国焦炉煤气制甲醇产一能已突破900万吨,粗苯产量增加了9.7%。尽管焦炭价格激烈震荡,可煤气制甲醇、焦油加工、苯加氢企业的日子却过得相当”滋润”,而独立炼焦企业却难以为继。
云南大为制焦公司总经理陈云宝介绍了他们的“生财之道”:把洗煤后中煤、煤泥和煤矸石拿来发电,焦炉煤气脱硫后生产甲醇,甲醇驰放气分离出氢气用来粗苯加氢,剩余低热值气体给焦炉加热;蒽油和沥青去生产炭黑,炭黑生产的低热值尾气烧锅炉产蒸汽发电,形成20万吨/年甲醇装置、2×15兆瓦发电机组热电联产装置及5万吨/年炭黑规模,这样一条环环相扣的产业加工链,使企业收到了双重效益。
笔者了解到,神华乌海能源公司延伸下游产业链,对煤焦副产品进行了二次聚集。利用甲醇生产过程中产生的弛放气生产硝铵,建成年产18万吨硝铵、8万吨粗苯加氢装置.实现资源利用最大化,全年焦化主营业务收入实现92亿元。
近年来,炼焦煤气转化天然气的清洁低碳发展方式逐渐受到焦化企业的青睐。焦化企业将焦炉煤气甲烷化制合成天然气(SNG),进而再生产压缩天然气(CNG)或液化天然气(LNG),对促进焦化行业技术进步与产业可持续发展具有重要的意义。2011年是焦炉煤气制天然气技术突破最多的一年,内蒙古乌海市4万立方米/小时合成天然气液化装置集成关键技术、山西同世达煤化工公司日处理量5000立方米的焦炉气低温甲烷化制天然气工业示范装置投入运行……
推进能源资源转换。焦化行业要充分发挥能源工艺转化的优势,发展低碳循环经济,优化利用煤及余热余能等相关资源,资源化利用污染物及废弃物,力求“两低两高”(即低消耗、低排放、高效率、高循环),实现资源节约、环境友好可持续发展。
到2015年,焦化行业要实现含碳废渣、废水全部资源化利用,钢铁行业的装炉煤调湿技术装置配置率达20%,2020年钢铁行业焦化企业供电自给率将达95%,独立焦化企业50%。这就要求焦化企业要大力采用干熄焦、热导油代替蒸汽、煤调湿、负压精馏等能源高效利用技术,开发炼焦荒煤气及废气余热回收、炼焦煤煤质优化、焦化废水回用、理顺焦炉煤气净化工艺温度梯度及关联产品精细深加工技术。
钢铁联合企业的焦化厂更要发挥能源互补的优势,做好节能降耗工作,如四川达兴能源公司通过能源平衡,将富余的低热值转炉煤气用来加热焦炉,把置换出的高热值焦炉煤气来制甲醇,年增效益600余万元;山西同世达煤化工公司利用焦炉煤气制氢、与焦粒合成生产醇醚,年产20万吨甲醇、10万吨二甲醚,年可节约标煤12万吨、减排二氧化碳50万吨。
炼焦荒煤气显热回收一直是困扰国内外炼焦技术的难题,也是我国焦化行业节能减排的方向。平煤武钢联合焦化公司开发出的炼焦荒煤气显热回收装置,选用高效的导热材料作为换热介质。该项目被国家国家发改委列为“低碳技术创新与产业化示范项目”,并成功在该公司6米焦炉投运。100万吨焦炭的焦炉组年可产蒸汽15万吨,节约标准煤14400吨,可减排二氧化碳8.9万吨。此外,焦化行业还要加强清洁生产共性关键技术研发,完善HPF(PDS)氧化法脱硫工艺、A/O等生物脱氮及炼焦烟尘高效处理工艺,开发绿色清洁焦化制造工艺,生产绿色清洁焦化产品。提高资源利用效率,实现焦化行业的清洁、高效、可持续发展。