晉煤集團(tuán)化工用煤現(xiàn)狀及問題分析

蘇春生(煤集團(tuán)煤化工研究院，山西 晉城 048006)

晉煤集團(tuán)化工用煤現(xiàn)狀及問題分析

蘇春生(煤集團(tuán)煤化工研究院，山西 晉城 048006)

介紹了國內(nèi)煤炭行業(yè)的形勢和發(fā)展現(xiàn)狀，詳述晉煤集團(tuán)（JAMG）無煙煤的特點(diǎn)、化工用煤現(xiàn)狀以及面臨的化工市場問題，最后確保與拓展無煙煤化工市場，探討了晉煤集團(tuán)煤化工的技術(shù)與發(fā)展方向。

無煙煤利用；煤炭市場；高硫煤；固定床氣化

目前，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展已進(jìn)入“新常態(tài)”，經(jīng)濟(jì)增速放緩，結(jié)構(gòu)調(diào)整持續(xù)推進(jìn)，能源消費(fèi)總量實(shí)施控制，環(huán)境保護(hù)要求不斷提高，國際煤炭競爭不斷加劇，我國煤炭工業(yè)發(fā)展面臨十分嚴(yán)峻的形勢。煤炭行業(yè)總體供大于求，銷售壓力增大，煤價(jià)持續(xù)下滑，煤炭企業(yè)經(jīng)營不佳，虧損面不斷擴(kuò)大，資金鏈日益緊張等。

晉煤集團(tuán)（以下簡稱晉煤）屬于山西省國資委控股大型煤炭生產(chǎn)企業(yè)，國家14個(gè)大型煤炭基地之一，主開采山西沁水煤田，煤炭資源豐富，是我國優(yōu)質(zhì)無煙煤重要的生產(chǎn)基地，全國最大的煤化工企業(yè)集團(tuán)。按可采煤層分類，晉城地區(qū)無煙煤主要分為3#、9#和15#煤三種，其中3#無煙煤含硫低俗稱低硫煤，9#和15#煤含硫高，俗稱高硫煤。

1 晉煤集團(tuán)無煙煤化工利用現(xiàn)狀

1.1 無煙煤煤質(zhì)特點(diǎn)

晉城地區(qū)無煙煤屬于煤化程度較高的無煙煤，受國家保護(hù)性開采，具有固定碳含量高、揮發(fā)分低、密度大、硬度高、熱穩(wěn)定性好、燃點(diǎn)高、發(fā)熱量大（約6000～6500 Kcal/kg）可磨性差等特點(diǎn)?；曳种泄桎X含量高，致使煤灰熔點(diǎn)較高，流動溫度高達(dá)約1500℃，部分可達(dá)1580℃。

1.2 無煙煤化工利用現(xiàn)狀

目前，晉煤無煙塊煤全部用于化工造氣，末煤部分用于化工行業(yè)。在化工行業(yè)中，經(jīng)過煤氣化、合成氣凈化等工藝環(huán)節(jié)，硫分可轉(zhuǎn)化為硫磺或硫酸，相對處理容易，故在理論上，化工轉(zhuǎn)化應(yīng)該是高硫煤的主要出路。晉煤煤化工企業(yè)大多數(shù)仍在使用固定床造氣，最初以低硫煤為原料進(jìn)行設(shè)計(jì)，現(xiàn)在需要增加相應(yīng)的脫硫環(huán)節(jié)和設(shè)備，來消耗晉煤集團(tuán)的高硫煤產(chǎn)品。近幾年大部分化工企業(yè)都進(jìn)行了相應(yīng)的脫硫系統(tǒng)升級改造，同時(shí)晉煤已確立課題，進(jìn)行相應(yīng)的研究和技術(shù)集成。因此，保證高硫煤在化工行業(yè)的市場份額是晉煤集團(tuán)煤炭產(chǎn)品轉(zhuǎn)化應(yīng)用的重中之重。

1.3 化工煤炭消耗量

2015年晉煤集團(tuán)總商品煤產(chǎn)量5983萬噸，煤化工板塊煤炭消耗量2366萬噸，占商品煤總量的40%，成為第一大耗煤領(lǐng)域。其中用無煙塊煤1240萬噸（晉煤提供1161萬噸），無煙末煤733萬噸，煙煤393萬噸。預(yù)計(jì)“十三五”末，將轉(zhuǎn)化利用晉煤商品煤量3500萬噸/年，將為晉煤煤炭銷售安全提供了有力支撐，為集團(tuán)公司穩(wěn)定發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

2 無煙煤化工利用問題

2.1 化工市場份額下降

固定床間歇?dú)饣癄t是最穩(wěn)定、最成熟的無煙煤氣化裝置，但國家早在2007年明令禁止新建化肥企業(yè)采用固定床間歇?dú)饣癄t。國家煤化工行業(yè)發(fā)展規(guī)劃中指出，首要發(fā)展先進(jìn)的煤氣化技術(shù)，改造以固定床間歇?dú)饣夹g(shù)為主的工藝路線，固定床間歇?dú)饣夹g(shù)只有存量市場沒有增量市場。近幾年，以其他煤種為原料的新型煤氣化技術(shù)（如德士古、GSP、殼牌、航天爐等）規(guī)?；瘧?yīng)用，以無煙煤為原料的合成氨、尿素在成本方面失去了競爭優(yōu)勢，規(guī)模小的企業(yè)已經(jīng)逐漸退出，其他大型企業(yè)面臨著巨大的生存壓力。雖然化工行業(yè)耗煤總量在增長，但無煙煤在化工市場的應(yīng)用份額卻在逐年下降。以尿素為例，2010年尿素產(chǎn)能5200萬噸左右，以無煙煤為原料的尿素占全國的比重70%左右；2013年末，尿素產(chǎn)能達(dá)到7300萬噸，以無煙煤為原料的尿素占全國的比重縮減到52%左右。

2.2 傳統(tǒng)煤氣化技術(shù)落后

在目前的技術(shù)條件下，成熟的干粉煤氣化、水煤漿氣化技術(shù)均以低階煙煤為主要原料，雖然在天溪公司試驗(yàn)航天爐已經(jīng)能夠全燒晉煤無煙煤，但經(jīng)濟(jì)性較燒煙煤有很大的差距；固定床氣化技術(shù)一次碳轉(zhuǎn)化率只有80%左右，而航天爐、水煤漿氣化技術(shù)碳轉(zhuǎn)化率均達(dá)到90%以上；環(huán)保方面，以航天爐、水煤漿氣化等技術(shù)無論是二氧化碳排放量還是污水排放量均低于固定床氣化技術(shù)。即使固定床造氣在綜合能耗優(yōu)于其他爐型，但人工成本、電力消耗等方面較先進(jìn)爐型為高、氣化單元占地面積更大。因此，綜合上述因素，現(xiàn)有的傳統(tǒng)無煙塊煤固定床氣化技術(shù)較為落后，缺乏市場競爭力。

2.3 無煙塊煤價(jià)格下降

隨著型煤技術(shù)的發(fā)展，不少企業(yè)用無煙末煤加工煤棒替代塊煤用于化工造氣。由于無煙末煤售價(jià)較低，較無煙塊煤有很高的經(jīng)濟(jì)性，各化工企業(yè)紛紛上了型煤裝置，擠占了一部分無煙塊煤市場，湖北湖南甚至已經(jīng)沒有一家煤化工企業(yè)采用塊煤造氣。經(jīng)測算，當(dāng)無煙塊煤價(jià)格比無煙末煤價(jià)格高200元以上，無煙末煤具有更好的經(jīng)濟(jì)性。目前，由于整體煤炭市場的低迷，動力煤價(jià)格拉低了無煙末煤的市場價(jià)格，晉煤無煙塊煤價(jià)格比無煙末煤價(jià)格高300元，無煙末煤仍有拉低無煙塊煤價(jià)格的可能。

2.4 高硫煤產(chǎn)量增加

隨著優(yōu)質(zhì)低硫煤炭的快速開采，各生產(chǎn)礦井必將面臨開采9#、15#含硫較高的煤炭局面，高硫煤的比重呈逐年上升趨勢。

煤化工是高硫煤最好的轉(zhuǎn)化途徑，但對含硫量并不是沒有限制。晉煤現(xiàn)有的脫硫系統(tǒng)大多是由原來適應(yīng)燒低硫煤的裝置改造而來的，能力提升有限，最高能夠處理含硫2%的煤炭，但時(shí)間不可太長。長周期運(yùn)行，以含硫不超過1.5%的煤炭為宜，而晉煤15#煤的硫分高達(dá)3%以上，只能在低硫煤中摻燒一部分進(jìn)行消化，這也是其售價(jià)低的直接原因。隨著環(huán)保政策的日趨嚴(yán)格，高硫煤有可能面臨無人問津的局面，如果不盡快拓展高硫煤的應(yīng)用途徑，隨著高硫煤比重的逐漸增長，將直接影響晉煤煤炭的銷售和效益。

3 確保晉煤化工用煤市場的建議

3.1 鞏固存量化工市場

為保證晉煤無煙煤在化工領(lǐng)域的應(yīng)用，晉煤應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前無煙煤在化工市場的競爭力，制定相應(yīng)的煤炭銷售政策，保證現(xiàn)有各化工公司的總氨產(chǎn)能不再縮減，保證現(xiàn)有的無煙煤用量，并在此基礎(chǔ)上尋求無煙煤技術(shù)應(yīng)用的新突破，確保晉煤的煤炭在化工造氣領(lǐng)域的應(yīng)用，確保晉煤的煤炭“原料”屬性，而不是被迫進(jìn)入“燃料”市場展開競爭。

3.2 改造固定床間歇?dú)饣夹g(shù)

晉煤應(yīng)該對固定床氣化技術(shù)進(jìn)行改造與完善，解決固定床技術(shù)在能耗、環(huán)保等方面的弊端，保護(hù)市場競爭力，保護(hù)集團(tuán)的塊煤市場，也就保護(hù)了集團(tuán)的長遠(yuǎn)核心競爭力。其實(shí)，晉煤煤化工產(chǎn)業(yè)低能耗基本處于行業(yè)領(lǐng)先水平，集團(tuán)平均綜合能耗在1313 kg/t左右，低于國家規(guī)定。在污染控制方面，三廢鍋爐的應(yīng)用使排渣碳含量高的問題已完全解決，回收氣燃燒后與電廠煙氣的處理是相同的，至于合成氣中焦油、酚等含量要比魯奇爐低，通過零排放的技術(shù)措施也可得到解決。所以從整個(gè)工藝系統(tǒng)來看，如果實(shí)施以上技改項(xiàng)目，固定床技術(shù)造成的污染要小得多。在改造的思路上不局限于單一的氣化環(huán)節(jié)，而是以造氣、凈化、變換、合成、公用工程等環(huán)節(jié)技術(shù)為基礎(chǔ)的全系統(tǒng)，用全流程、全系統(tǒng)的觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)能量梯級利用，解決能耗和污染的問題，固定床技術(shù)完全可以達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)爭取一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 研發(fā)和推廣大型加壓氣化技術(shù)

近年來，晉煤在塊煤和末煤的大型加壓氣化方面取得了一定的突破，但是能否保持長期穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行還需要進(jìn)一步試驗(yàn)。塊煤氣化方面，在河北和河南兩地采用魯奇爐試燒高硫塊煤已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了長周期運(yùn)行，并且消耗在不斷下降；末煤氣化方面，天溪公司采用航天爐氣化技術(shù)全燒無煙末煤取得成功，但長周期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行還需要進(jìn)一步研究。

此外，我們長期關(guān)注兗礦在貴州開陽項(xiàng)目粉煤加壓氣化爐的運(yùn)行情況，并多次組織內(nèi)部專家赴現(xiàn)場進(jìn)行了調(diào)研?？陀^地講，開陽爐比航天爐更具優(yōu)越性，在目前的技術(shù)條件下，是氣化晉城末煤最好的技術(shù)，是一種值得重點(diǎn)關(guān)注的爐型。明水公司新上項(xiàng)目已經(jīng)采用了以開陽爐為原型改造而成專門燒無煙煤的金重爐，將于今年投產(chǎn)，如果金重爐能夠試燒成功，晉煤集團(tuán)的末煤在化工市場的應(yīng)用就又多了一條路可走。

4 結(jié)語

面對國內(nèi)外宏觀經(jīng)濟(jì)的變化，晉煤將面臨殘酷的行業(yè)形勢，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，晉煤應(yīng)更加利用自身得天獨(dú)厚的無煙煤資源以及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，通過“十三五”的科學(xué)規(guī)劃與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型優(yōu)化升級。特別是針對突顯的高硫煤產(chǎn)量問題，晉煤應(yīng)該加快技術(shù)革命的步伐，研發(fā)適應(yīng)高硫煤的煤氣化技術(shù)，解決高硫煤無法規(guī)?；玫募夹g(shù)瓶頸。

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