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徐州市贾汪区煤焦化产业转型发展研究

2016-02-13李文江段绪国

天津科技 2016年9期
关键词:煤焦油焦化徐州市

李文江,段绪国

(1. 贾汪区高新技术创业服务中心 江苏徐州221000;2. 天津理工大学 天津300384;3. 徐州市贾汪区科技局 江苏徐州221000)

徐州市贾汪区煤焦化产业转型发展研究

李文江1,2,3,段绪国1,3

(1. 贾汪区高新技术创业服务中心 江苏徐州221000;2. 天津理工大学 天津300384;3. 徐州市贾汪区科技局 江苏徐州221000)

“十三五”时期是贾汪煤化工产业提质转型发展的关键时期,针对贾汪区煤焦化产业的现状,提出应着力加快产业产品结构转型升级、开拓下游产品的产业链,综合利用煤炭资源,达到无有害排放的绿色环保要求,提高煤炭资源综合利用效率。

贾汪 煤焦化 转型升级 发展计划

0 引 言

2015年,徐州市政府批准实施《徐州煤焦化产业中长期发展规划》,确定煤焦化产业发展思路、总目标以及发展方向、产业布局。根据《规划》,徐州市将加大对下游产品的增值力度,延伸焦化产业链条,促进“焦”“化”并举,增强产业竞争力,实现由分散到集聚、由独立到联合,由炼焦到焦化的转变,建成国内一流的绿色煤焦化产业基地。根据全市焦化企业煤焦油的产量,以及焦油加工就近转化、集中加工的原则,在全市规划建设5个煤焦油提取项目,规划总量为98.7万t/a;规划建设3个粗苯深加工提取项目,规划总量为29万t/a。

针对徐州市对煤焦化产业的规划,作为煤炭重镇的贾汪区也要把握住这次历史机遇,以“凤凰涅槃”般的决心,摒弃多年来“一焦独大”的发展模式,积极推进“焦化合一”,改造提升现有煤焦化企业,延伸产品链条,推进煤焦化产业与产品结构调整,拓宽煤焦化产业发展领域,使传统煤化工向新型煤化工逐渐靠拢发展,走出一条可持续发展之路,从而彻底改变当前传统煤焦化企业面临的危机,摆脱能耗高、污染大、产品附加值低等制约贾汪煤焦化企业发展的三大因素。

针对贾汪区煤焦化产业的发展思路及产业升级之路,我们从贾汪区煤焦化产业现状及煤焦化产业的发展近况等几个方面阐述煤焦化产业的发展计划,并提出一些意见建议,以期贾汪区的煤焦化产业走上绿色、可持续发展之路。

1 贾汪区煤焦化产业现状

贾汪区煤焦化企业主要位于徐州龙山煤焦化产业园,该产业园是徐州市政府“十二五”期间规划建设的7大煤焦化产业园之一,位于青山泉镇与江庄镇的循环经济区。整个焦化产业现具有年产焦炭610万t、焦油24万t、粗苯12.5万t、硫铵6.6万t、焦炉煤气9.5亿m3的产能。另外在徐州工业园区,有贾汪区最重要的粗苯精制企业——江苏永鹏科技实业有限公司。目前,国家出台2014版煤焦化行业最新标准,要求单套生产装置的产能不低于15万t。因此,在整个产业园区仅需建设一家煤焦油加工企业即可,以体现规模效益。

从贾汪区煤焦化产业的现状来看,贾汪目前煤焦油的产能为18万t,均为高温煤焦油,且较为平均地分散在几大煤焦化企业中,如东兴能源、腾达焦化、伟天化工等,后续产能有望达到35万t。区内的几家企业存在着产品工艺类似、污染严重、重复建设等问题,企业还是传统的粗放型生产模式,已经不能适应时代发展的要求,如何提升企业的发展水平,是摆在政府、企业、员工面前的重要问题。深加工的经济收益不言而喻,必将成为贾汪煤焦化行业新的经济增长点。

2 国内外煤焦化产业的下游产品开发路线

2.1 煤焦油加氢制燃料油

山西的神木天元化工公司拥有目前国内最大的低温煤焦油加氢设备,加工能力达到年均50万t。但是,低温煤焦油产量太低,仅占整个煤焦油产量的20%,左右,其余80%,均为高温煤焦油,高温煤焦油加氢制燃油也成为高温焦油深加工重要的发展趋势之一。七台河宝泰隆煤化工股份有限公司是中国首家采用高温煤焦油加氢的企业,试运行加工量已达10万t/a,且运行稳定,工艺已趋成熟。内蒙古庆华10万t /a高温煤焦油加氢装置也顺利投产。

鉴于贾汪焦油基本上都是高温煤焦油,加氢难度大,故需引进目前最先进的生产技术,建设10万t/a的生产线一条。同时与科研院所、设计院及科技型公司加强合作,改进生产工艺,不断降低生产成本,逐步提高市场收益。

2.2 焦油沥青的利用开发

2.2.1 生产煤沥青针状焦

针状焦即为石墨化程度较高的沥青焦,目前我国碳素行业已基本掌握了超高功率电极生产制造技术,但其原料针状焦却主要依赖进口。

目前,国外生产针状焦的厂家有:美国大陆石油公司、美国大湖碳素公司、美国联合碳化物公司、壳牌公司、日本兴亚石油公司、日本三菱化成(30,kt/a煤沥青针状焦)、日铁化学户火田工厂(50,kt/a 煤沥青针状焦)等。由于国产技术尚处于工业试制阶段,我国针状焦生产也主要引进国外技术,主要厂家有:锦州石化针状焦生产厂(35,kt/a石油系针状焦)、鞍山沿海化工有限公司(20,kt /a 煤沥青针状焦)。

2.2.2 生产沥青碳纤维

目前,世界沥青基碳纤维生产主要集中在美国和日本,发展缓慢,总生产能力不到3,000,t/a。日本三菱化学公司是目前世界上最大的高模量沥青碳纤维生产厂家,生产能力为500,t/a,现满负荷生产,主要应用于大型罗拉(roller)、人造卫星部件、桥墩及土木建筑用补强材料;美国Amoco 特性纤维公司主要以石油基沥青为原料生产碳纤维,生产规模为230,t/a。

2.3 焦炉煤气的开发

2.3.1 贾汪焦炉煤气制甲醇的现状

考虑煤气制甲醇行业的准入条件为10万t/a,企业配套建设甲醇生产线,可按10~20万t/a规模进行建设。如果是园区按单线30万t/a的规模统一规划建设一专门的煤气制甲醇企业,可一步到位。

但甲醇由于受下游市场开发滞缓及政策限制,目前的市场出现低迷,在贾汪龙山煤焦化产业园产业上下游衔接配套还不完备的情况下,如果生产甲醇可能会面临下游客户开发或自己进行深加工的问题。况且,徐州腾达焦化已经规划了二期的甲醇项目,生产线正在建设当中。鉴于腾达焦化、伟天化工已实施甲醇项目,考虑到容量问题,应持观望态度,不要急于上马甲醇项目。

2.3.2 解决途径

利用煤焦气生产天然气,焦炉煤气制天然气,其生产工艺简单,适用性强,对焦炭企业生产规模要求低,产品则可实现本地消化。乙二醇属于精细煤化工产品,具有较高的附加值。从目前乙二醇的消费来看,95%左右用于生产聚酯,其对外依存度达到80%。我国2010年进口量超过664万t,预计到2015年,供需缺口仍可达到620万t。焦炉气制乙二醇的成本比煤制乙二醇成本要低1,200元/t左右。

2.4 建议及对策

贾汪目前焦油产能在18万t左右,潜在产能为35万t。煤焦油提取物的深加工,可优先选择新材料和医药染料方向。沥青加工中改质沥青主要用于炼铝行业,我国是炼铝大国,对煤焦油沥青需求量大,在当前情况下,销售问题不大。针状焦和碳纤维的生产技术要求非常高,我国目前尚无成熟的工业生产技术,技术多需进口,但进口技术面临着较高的知识产权费用,会使实际生产成本偏高,经济收益率下降。因此,当下需加紧技术合作,对国内技术关键环节进行优化,提高国内生产技术水平,才是治本之法。

3 粗苯精制及深加工

3.1 贾汪区的粗苯加工现状

当下,整个贾汪地区焦化企业粗苯产能为10~25万t,在徐州工业园区的江苏永鹏科技实业有限公司有国内最大的精苯精制装置3套,总产能可达30万t。以目前贾汪区的粗苯产量,尚不能满足永鹏科技公司对粗苯的需求,永鹏科技公司还需从其他渠道采购50%,以上的粗苯。因此,龙山煤焦化产业园区无需再投资建设新的粗苯精制生产线。

江苏永鹏科技公司采用催化加氢精制工艺,其加氢工艺在国内处于领先水平。焦化粗苯经在永鹏科技实业公司精制加工后,可提供苯、甲苯和二甲苯3种非常重要的化工基础原料,即石油化工行业所谓的“三苯”。由于系基础化学品,国家出于稳定化工行业需要,其市场价格较低,因此产品附加值低,也是一个以生产规模体现产品效益的模式。随着粗苯价格的升高,粗苯精制企业的利润空间正在逐渐被压缩,企业也逐渐面临着生存困境。因此,只有对苯、甲苯、二甲苯这些初级产品进行深加工,开发出附加值更高的下游产品,如环氧环己烷、环己二醇、己二醛与己二酸、邻苯二酚、环己酮、己内酰胺等,将更多的利润留在企业,留在贾汪,才是一条长久之计。

3.2 建议及对策

贾汪目前的粗苯产量并不算大,尚不能满足江苏永鹏科技一家粗苯精制企业的生产能力,因此贾汪地区无需再建设粗苯精制生产线。发展的重点应主要在苯下游产品的开发方面,通过下游重磅产品的开发,向下拓展产品链条,提升企业产品附加值。

在苯下游衍生物中,环己烯、环氧环己烷、己二醛、己二酸、环己烷、环己二醇、邻苯二酚都是市场前景看好的高附加值产品,关键在于引进当前先进技术,在获取经济效益的同时,更要重视环境效益与社会效益,实现可持续发展。

4 硫资源的有效利用

4.1 贾汪焦化企业副产硫化物生产现状

在焦炭炼制过程中,由于原料煤中通常都含有一定的硫,因此在炼焦过程中,必须进行脱硫操作。脱除下来的硫,在焦化厂通常采用HPF氨法,使硫以硫氰酸铵和硫代硫酸铵的形式分离出来,形成硫铵副产。据初步统计,贾汪龙山煤焦化产业园内所有焦化企业年副产硫铵6万t。然而由于硫铵经济价值太低,部分企业进行初步加工,生产硫磺膏对外进行销售。

4.2 建议及对策

贾汪龙山煤焦化产业园内焦化企业生产的硫铵副产品,其附加值低,市场销售困难。转化的初级产品硫膏,由于受下游硫酸工业影响,市场也不容乐观。

合理处置这些副产的硫化物,使之变废为宝,应考虑有机硫产品开发。开发品种以市场需求旺盛的脂肪硫醇和二烃基二硫醚为主,考虑到市场情况,可选择叔丁硫醇、十二硫醇、十八硫醇、二仲丁基二硫醚、二环己基二硫醚等作为切入点。

硫醇与硫醚的生产技术,经过持续不断地改进,国内部分厂家的技术已经趋于成熟。目前仍有不少科研单位,如南京工业大学、郑州大学、青岛科技大学、中科院相关研究所在进行新技术开发与工艺改进,会进一步降低有机硫生产过程中的废气、废水排放,解决令人困扰的臭味问题。

5 徐州龙山煤焦化产业园发展中存在的问题及其对策

5.1 存在的问题

虽然龙山煤焦化产业园是徐州市重点规划的煤焦化产业园,但就目前该园的发展状况来看,与徐州市的规划目标仍有不小的差距。存在的主要问题有:焦化企业生产规模小、分散,能耗过大,污染严重,多家企业产品大多雷同,基本属重复建设;产品结构与模式单一,基本以焦炭、焦油、粗苯、硫铵、焦炉煤气等以拼资源、拼消耗的低端煤焦化产品为主,产品附加值低,抗市场风险能力较弱;粗犷式发展模式,企业的技术创新能力弱,虽然都进行了二期,甚至三期规划,但多数仅是扩大再生产,重复建设现象严重;企业规划与园区整体规划存在脱节甚至冲突,园区对企业的控制力较弱,形成“各自为政”的混乱局面;招商不足,为焦化企业配套加工的企业,如煤焦油、粗苯、沥青等下游加工企业基本空白;由于园区在工程整体配套、上下游产业衔接以及资源循环利用方面工作的欠缺,园区的“集聚”效应体现得不明显。

5.2 贾汪龙山煤焦化产业建议

针对此现状,通过调研国内外先进的煤焦化发展模式,对煤焦化企业下游产品的开发提出如下发展建议:①谨慎建设和推进焦炉煤气制甲醇项目,在当前我国甲醇产能已经过剩的情况下,应重点瞄准甲醇下游以及甲醇伴生产品的开发。②优先发展焦炉煤气制天然气项目,天然气是清洁能源,符合当前国家能源战略,是现阶段比焦炉煤气制甲醇更具发展动力与发展前景的项目,快速推进LNG、SNG、CNG项目建设,赢得市场先机。③焦炉煤气制乙二醇与煤制乙二醇项目相比具有更大的成本优势,更具市场前景。④煤焦油加工项目前景广阔,但鉴于焦油加工企业准入条件高及焦油产品数量众多,因此需结合企业实际与市场需求,在新型功能材料、药物及染料中间体、焦油制电极沥青、针状焦、碳纤维等领域,集中力量重点开发,实现突破。⑤应重点做好精苯、甲苯、二甲苯的后续产品规划,优先发展环己烯、环己烷、环己酮、己内酰胺、己二酸、苯甲酸、苯酐等市场需求吨位大且附加值较高的品种,做长产品链条。⑥作为“变废为宝,化害为利”的一个有效手段,有机硫产品的开发也值得斟酌,选择性地开发市场紧俏的硫醇与硫醚产品,建设柔性的间歇生产线,通过改变生产工艺条件,实现多品种、小批量的市场需求。

[1] 范荣香. 我国炼焦煤资源与煤焦化产业发展分析[J].化学工业,2008,26(5):1-8.

[2] Dugarjav J,Tomorchuluun B,Batdelger B. Coking properties of Tavantolgoi coal from Mongolia[J]. Advances in Chemical Engineering and Science,2012,2(3):398-401.

[3] Purevsuren B. Coal the main source of energy in Mongolia [C]. Proceedings of the Second Korean and Mongolian Energy Conference,Seoul,2007.

[4] 周敏,王泉清,马名杰. 焦化工艺学[M]. 北京:中国矿业大学出版社,2011.

Industrial Transformation Development of Coal Coking in Jiawang District of Xuzhou City

LI Wenjiang1,2,3,DUAN Xuguo1,3
(1. Jiawang District Hi-tech Incubation Service Center,Xuzhou 221000,Jiangsu Province,China;2.Tianjin University of Technology,Tianjin 300384,China;3. Jiawang Science and Technology Bureau,Xuzhou 22100,Jiangsu Province,China)

In the paper,the situation of coal coking industry in Jiawang District of Xuzhou,Jiangsu Province was investigated.The 13th Five Years period is of critical importance to the transformation and upgrading of coal coking industry in Jiawang District.Based on current industrial status,it proposes to speed up the industrial structure transformation and upgrading,open up new space for the industrial chain of downstream products,comprehensively use coal resources to meet the requirements of environmental protection and improve the comprehensive utilization of coal resources efficiency.

Jiawang;coal coking industry;transformation and upgrading;development plan

TS21

:A

:1006-8945(2016)09-0003-04

徐州市软科学项目“徐州市贾汪区煤焦化产业发展现状及未来发展模式的调查研究(KC152H123)”。

2016-09-02

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