晋煤集团化工用煤现状及问题分析

苏春生(煤集团煤化工研究院，山西 晋城 048006)

晋煤集团化工用煤现状及问题分析

苏春生(煤集团煤化工研究院，山西 晋城 048006)

介绍了国内煤炭行业的形势和发展现状，详述晋煤集团（JAMG）无烟煤的特点、化工用煤现状以及面临的化工市场问题，最后确保与拓展无烟煤化工市场，探讨了晋煤集团煤化工的技术与发展方向。

无烟煤利用；煤炭市场；高硫煤；固定床气化

目前，我国经济发展已进入“新常态”，经济增速放缓，结构调整持续推进，能源消费总量实施控制，环境保护要求不断提高，国际煤炭竞争不断加剧，我国煤炭工业发展面临十分严峻的形势。煤炭行业总体供大于求，销售压力增大，煤价持续下滑，煤炭企业经营不佳，亏损面不断扩大，资金链日益紧张等。

晋煤集团（以下简称晋煤）属于山西省国资委控股大型煤炭生产企业，国家14个大型煤炭基地之一，主开采山西沁水煤田，煤炭资源丰富，是我国优质无烟煤重要的生产基地，全国最大的煤化工企业集团。按可采煤层分类，晋城地区无烟煤主要分为3#、9#和15#煤三种，其中3#无烟煤含硫低俗称低硫煤，9#和15#煤含硫高，俗称高硫煤。

1 晋煤集团无烟煤化工利用现状

1.1 无烟煤煤质特点

晋城地区无烟煤属于煤化程度较高的无烟煤，受国家保护性开采，具有固定碳含量高、挥发分低、密度大、硬度高、热稳定性好、燃点高、发热量大（约6000～6500 Kcal/kg）可磨性差等特点。灰分中硅铝含量高，致使煤灰熔点较高，流动温度高达约1500℃，部分可达1580℃。

1.2 无烟煤化工利用现状

目前，晋煤无烟块煤全部用于化工造气，末煤部分用于化工行业。在化工行业中，经过煤气化、合成气净化等工艺环节，硫分可转化为硫磺或硫酸，相对处理容易，故在理论上，化工转化应该是高硫煤的主要出路。晋煤煤化工企业大多数仍在使用固定床造气，最初以低硫煤为原料进行设计，现在需要增加相应的脱硫环节和设备，来消耗晋煤集团的高硫煤产品。近几年大部分化工企业都进行了相应的脱硫系统升级改造，同时晋煤已确立课题，进行相应的研究和技术集成。因此，保证高硫煤在化工行业的市场份额是晋煤集团煤炭产品转化应用的重中之重。

1.3 化工煤炭消耗量

2015年晋煤集团总商品煤产量5983万吨，煤化工板块煤炭消耗量2366万吨，占商品煤总量的40%，成为第一大耗煤领域。其中用无烟块煤1240万吨（晋煤提供1161万吨），无烟末煤733万吨，烟煤393万吨。预计“十三五”末，将转化利用晋煤商品煤量3500万吨/年，将为晋煤煤炭销售安全提供了有力支撑，为集团公司稳定发展做出了重要贡献。

2 无烟煤化工利用问题

2.1 化工市场份额下降

固定床间歇气化炉是最稳定、最成熟的无烟煤气化装置，但国家早在2007年明令禁止新建化肥企业采用固定床间歇气化炉。国家煤化工行业发展规划中指出，首要发展先进的煤气化技术，改造以固定床间歇气化技术为主的工艺路线，固定床间歇气化技术只有存量市场没有增量市场。近几年，以其他煤种为原料的新型煤气化技术（如德士古、GSP、壳牌、航天炉等）规模化应用，以无烟煤为原料的合成氨、尿素在成本方面失去了竞争优势，规模小的企业已经逐渐退出，其他大型企业面临着巨大的生存压力。虽然化工行业耗煤总量在增长，但无烟煤在化工市场的应用份额却在逐年下降。以尿素为例，2010年尿素产能5200万吨左右，以无烟煤为原料的尿素占全国的比重70%左右；2013年末，尿素产能达到7300万吨，以无烟煤为原料的尿素占全国的比重缩减到52%左右。

2.2 传统煤气化技术落后

在目前的技术条件下，成熟的干粉煤气化、水煤浆气化技术均以低阶烟煤为主要原料，虽然在天溪公司试验航天炉已经能够全烧晋煤无烟煤，但经济性较烧烟煤有很大的差距；固定床气化技术一次碳转化率只有80%左右，而航天炉、水煤浆气化技术碳转化率均达到90%以上；环保方面，以航天炉、水煤浆气化等技术无论是二氧化碳排放量还是污水排放量均低于固定床气化技术。即使固定床造气在综合能耗优于其他炉型，但人工成本、电力消耗等方面较先进炉型为高、气化单元占地面积更大。因此，综合上述因素，现有的传统无烟块煤固定床气化技术较为落后，缺乏市场竞争力。

2.3 无烟块煤价格下降

随着型煤技术的发展，不少企业用无烟末煤加工煤棒替代块煤用于化工造气。由于无烟末煤售价较低，较无烟块煤有很高的经济性，各化工企业纷纷上了型煤装置，挤占了一部分无烟块煤市场，湖北湖南甚至已经没有一家煤化工企业采用块煤造气。经测算，当无烟块煤价格比无烟末煤价格高200元以上，无烟末煤具有更好的经济性。目前，由于整体煤炭市场的低迷，动力煤价格拉低了无烟末煤的市场价格，晋煤无烟块煤价格比无烟末煤价格高300元，无烟末煤仍有拉低无烟块煤价格的可能。

2.4 高硫煤产量增加

随着优质低硫煤炭的快速开采，各生产矿井必将面临开采9#、15#含硫较高的煤炭局面，高硫煤的比重呈逐年上升趋势。

煤化工是高硫煤最好的转化途径，但对含硫量并不是没有限制。晋煤现有的脱硫系统大多是由原来适应烧低硫煤的装置改造而来的，能力提升有限，最高能够处理含硫2%的煤炭，但时间不可太长。长周期运行，以含硫不超过1.5%的煤炭为宜，而晋煤15#煤的硫分高达3%以上，只能在低硫煤中掺烧一部分进行消化，这也是其售价低的直接原因。随着环保政策的日趋严格，高硫煤有可能面临无人问津的局面，如果不尽快拓展高硫煤的应用途径，随着高硫煤比重的逐渐增长，将直接影响晋煤煤炭的销售和效益。

3 确保晋煤化工用煤市场的建议

3.1 巩固存量化工市场

为保证晋煤无烟煤在化工领域的应用，晋煤应该根据当前无烟煤在化工市场的竞争力，制定相应的煤炭销售政策，保证现有各化工公司的总氨产能不再缩减，保证现有的无烟煤用量，并在此基础上寻求无烟煤技术应用的新突破，确保晋煤的煤炭在化工造气领域的应用，确保晋煤的煤炭“原料”属性，而不是被迫进入“燃料”市场展开竞争。

3.2 改造固定床间歇气化技术

晋煤应该对固定床气化技术进行改造与完善，解决固定床技术在能耗、环保等方面的弊端，保护市场竞争力，保护集团的块煤市场，也就保护了集团的长远核心竞争力。其实，晋煤煤化工产业低能耗基本处于行业领先水平，集团平均综合能耗在1313 kg/t左右，低于国家规定。在污染控制方面，三废锅炉的应用使排渣碳含量高的问题已完全解决，回收气燃烧后与电厂烟气的处理是相同的，至于合成气中焦油、酚等含量要比鲁奇炉低，通过零排放的技术措施也可得到解决。所以从整个工艺系统来看，如果实施以上技改项目，固定床技术造成的污染要小得多。在改造的思路上不局限于单一的气化环节，而是以造气、净化、变换、合成、公用工程等环节技术为基础的全系统，用全流程、全系统的观点，实现能量梯级利用，解决能耗和污染的问题，固定床技术完全可以达标排放，同时争取一定的经济效益。

3.3 研发和推广大型加压气化技术

近年来，晋煤在块煤和末煤的大型加压气化方面取得了一定的突破，但是能否保持长期稳定经济运行还需要进一步试验。块煤气化方面，在河北和河南两地采用鲁奇炉试烧高硫块煤已经实现了长周期运行，并且消耗在不断下降；末煤气化方面，天溪公司采用航天炉气化技术全烧无烟末煤取得成功，但长周期经济运行还需要进一步研究。

此外，我们长期关注兖矿在贵州开阳项目粉煤加压气化炉的运行情况，并多次组织内部专家赴现场进行了调研。客观地讲，开阳炉比航天炉更具优越性，在目前的技术条件下，是气化晋城末煤最好的技术，是一种值得重点关注的炉型。明水公司新上项目已经采用了以开阳炉为原型改造而成专门烧无烟煤的金重炉，将于今年投产，如果金重炉能够试烧成功，晋煤集团的末煤在化工市场的应用就又多了一条路可走。

4 结语

面对国内外宏观经济的变化，晋煤将面临残酷的行业形势，机遇与挑战并存，晋煤应更加利用自身得天独厚的无烟煤资源以及生产经验，通过“十三五”的科学规划与发展，实现传统产业的转型优化升级。特别是针对突显的高硫煤产量问题，晋煤应该加快技术革命的步伐，研发适应高硫煤的煤气化技术，解决高硫煤无法规模化利用的技术瓶颈。

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