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中國焦化工業改革開放四十年的發展
來源:互聯網   發布時間:2019-04-24   浏覽次數:907

來源:中國煉焦行業協會

 

中國煉焦行業自建國69年以來,尤其是改革開放40年來的發展,已基本形成了以常規機焦爐生産高爐煉鐵用冶金焦,以熱回收焦爐生産鑄造用焦,以中低溫幹餾爐加工低變質煤生産電石、鐵合金、化肥與化工等用焦,以及進行煤焦油、粗苯、焦爐煤氣深加工,産業鍊較為完整的、對煤資源開發利用最為廣泛、煉焦煤的價值潛力挖掘最為充分,獨具中國特色的焦化工業體系,正在努力朝着建設現代化經濟體系和焦化強國目标奮進。

 

一、我國焦化行業的曆史發展概況

 

焦化行業是以煤炭為原料進行能源轉換的産業,早在1898年,我國在江西萍鄉煤礦和河北唐山開灤煤礦已有工業規模的焦爐生産,僅比1881年德國建設投産的世界第一座回收化學産品的焦爐晚17年。到1916年,我國焦炭産量達到26.6萬噸。第一次世界大戰後,我國在鞍山、本溪、石家莊等地開始建設可回收化工産品的現代焦爐。

 

20世紀三四十年代,在我國東北的鞍山、吉林、大連和本溪,華北的北平石景山鐵廠,山西太原西北煉鋼廠,上海吳凇煤氣廠,重慶大渡口鋼鐵廠,山西長治棗臻村,陝北延安等地建成一批不同規模的煉焦爐并先後投産。同時還在雲南省平浪、宣威等地和四川省威遠、南桐等地采用成堆幹餾法生産焦炭,供煉鐵和鑄造用。

 

194910月中華人民共和國建立前,我國曾先後建成各種現代焦爐共28座,總設計焦炭産能約為510萬噸/年。由于長期戰争的破壞,隻有鞍山、太原、石家莊等地區少數企業的部分焦爐維持生産,1949年全國焦炭産量僅為52.5萬噸。

 

新中國成立時,百業待興,随着鋼鐵工業的大力發展,我國煉焦工業開始加快發展,引進了前蘇聯的煉焦技術與焦爐管理經驗。在鞍鋼建設了蘇聯設計的ITBP型和ITK型焦爐;1952年,在北京鋼鐵工業試驗所(冶金工業部鋼鐵研究總院前身)成立煤焦研究室;在鞍山黑色冶金設計院内設置煉焦專業設計室;1955年,成立冶金工業部焦化工業熱工站,負責焦爐砌築施工的技術監督、焦爐烘爐、焦爐開工和焦爐熱工調整工作;1958年建立鞍山焦化耐火材料設計研究院。

 

一五時期煉焦工業的恢複和新建,到引進前蘇聯的煉焦技術與焦爐管理經驗,鞍鋼建設前蘇聯設計的ITBP型和ITK型焦爐;武漢、包頭、馬鞍山、湘潭、重慶、宣化等6個大中型鋼鐵聯合企業内的煉焦廠和北京、上海兩地的大型煉焦廠建設投産;重視焦化生産環境保護、污水處理,1970年第一套工業規模的污水生物化學處理裝置建成投産。

 

1965年,我國自行設計的5.5m大容積焦爐首先在攀鋼開始建設,197061#焦爐順利投産,2#3#4#焦爐也相繼在1971年、1972年、1973年投産,為中國焦爐大型化建設生産邁出了可喜的第一步。為充分利用弱黏結性氣煤資源,北台鋼鐵廠、淮南化工廠、鎮江焦化廠搗固焦爐開發建設等,到1978年,全國焦炭産量為4690萬噸。

 

197812月,具有劃時代意義的中國共産黨十一屆三中全會的勝利召開,開啟了中國改革開放發展的新時期。40年來,随着國民經濟的持續快速發展,鋼鐵冶金、化工、有色、機械制造等行業的巨大市場需求,強力地推動了我國焦化行業的快速發展。

 

截止到2017年底,全國焦化生産企業470多家,焦炭總産能6.5億噸,其中常規焦爐産能近5.6億噸,半焦半焦(蘭炭)産能7000萬噸(個别電石、鐵合金企業自用半焦半焦(蘭炭)生産能力未統計在全國焦炭産能中),熱回收焦爐産能1900萬噸。根據國家統計局和中國煉焦行業協會統計數據,山西省、河北省産能超過1億噸,山東省、陝西省、内蒙古自治區産能超過5000萬噸。半焦半焦(蘭炭)生産主要集中在陝西、内蒙、甯夏、山西及新疆等地區,熱回收焦爐主要在山西、山東等地區。

 

與此同時,焦化行業焦爐煤氣制甲醇總能力達到1300萬噸左右;煤焦油加工總能力達到2300萬噸左右;苯加氫精制總能力達到600萬噸左右;建成幹熄焦裝置200多套,總處理總能力達到2.6萬噸/小時,其中獨立焦化企業已建成幹熄焦裝置60多套;焦爐煤氣制天然氣取得曆史性突破,有40餘套裝置投産運行、能力達50多億立方米/年。

 

二、中國焦化行業産能規模高速成長

 

改革開放的40年中,我國焦化行業與鋼鐵行業發展緊密相連,大體經曆了平穩、加快、高速三個發展階段。

 

19791993年的15年中,我國粗鋼産量從1978年的3178萬噸發展到8954萬噸,年均遞增7.15%;生鐵産量從3479萬噸發展到8738萬噸,年均遞增6.33%;焦炭産量從4690萬噸發展到9300萬噸,年均遞增4.68%。這一時期,我國鋼鐵生産基本處于平穩增長階段,從而相應使我國焦炭生産處于平穩發展時期。

 

19932002年期間,我國鋼鐵和焦炭産量均先後跨越l億噸台階。粗鋼産量從1993年的8954萬噸到1996年突破1億噸,2002年增加到18225萬噸,年均遞增8.22%;生鐵産量從9741萬噸到1995年突破1億噸,2002年達17075萬噸,年均遞增7.73%;焦炭産量在1994年突破1億噸基礎上,2002年達到14289萬噸,年均遞增4.89%。這一時期,中國加入WTO,擴大了機電産品等外貿出口,申辦奧運成功等加快了基礎設施建設,我國鋼鐵和焦化行業經曆了19901992年的調整後進入加快發展時期。

 

20032012年的10年期間,我國粗鋼、生鐵産量分别從2002年的18225萬噸和17075萬噸,先後跨越2億噸、3億噸、4億噸、5億噸、6億噸、7億噸台階,2012年分别達到71654萬噸和65791萬噸。在鋼鐵産量快速增長的拉動下,焦化行業經曆了兩次資産投資高峰期,20052009年的6年中,年均資産淨額增加500億元以上,年均增長約28%; 20102012年的3年中,投資年均增長22%,淨額年均增加1000億元以上。焦炭産量從2002年的14289萬噸,2005年達到23282萬噸,2007年達到32894萬噸,2011年達到42779萬噸,先後跨越2億噸、3億噸、4億噸台階,2012年達到44323萬噸,成為我國焦化行業創曆史的高速增長時期。

 

三、焦化行業實現由量變到質變的飛躍

 

改革開放的40年,我國焦化行業在滿足國内相關行業對焦炭需求的同時,不斷提升自身的工藝流程、技術裝備,研發設計、制造建設和運行管理,以及安全環保、循環經濟的發展水平。

 

(一)努力适應市場需求,焦炭産量快速增長

 

我國焦炭産量1978年為4690萬噸。繼1991年我國焦炭産量超過俄羅斯,躍居世界第一産焦大國後,1994年,我國焦炭産量突破1億噸;此後,分别跨越2億噸和3億噸和4億噸台階,滿足了我國粗鋼産量先後突破1億噸到8億噸,以及國民經濟各部門對焦炭的巨大需求。據中國鋼鐵工業協會統計數據,2017年,我國焦炭産量43142萬噸,産能利用率62.8%,占世界焦炭産量68%。其中常規焦爐産量38600萬噸,熱回收焦爐産量800萬噸,半焦(半焦(蘭炭))産量3700萬噸;按生産企業屬性劃分,鋼鐵聯合企業焦化廠焦炭産量為11265萬噸,占26.11%,獨立焦化企業焦化廠焦炭産量 31877萬噸,占比73.89%

 

(二)充分利用國内外兩個市場、兩種資源

 

改革開放40年來,中國焦炭的出口經曆了從開始的土焦、改良焦發展到優質冶金機焦和優質鑄造焦。從出口退稅15%鼓勵出口創彙, 20041日起出口退稅率下調到5%,到2004524日取消焦炭出口退稅,200611日起實行許可證配額、加征5%關稅控制出口,20081日焦炭出口關稅上調至25%20088120日焦炭出口關稅上調至40%20131日取消40%出口關稅及配額。

 

我國出口焦炭2007年最高達到1530萬噸,比1978年的30萬噸增長50倍,約占世界焦炭出口貿易總量的43%2017年,全國出口焦炭809萬噸,主要出口地區為印度、日本、馬來西亞及歐美國家,滿足了國際市場對中國焦炭的需求。

 

随着焦炭産量的快速增長,國内煉焦煤資源出現階段性偏緊,價格不斷攀升,供需矛盾有所顯現,焦化企業面向國際市場,利用國際資源,從澳大利亞、蒙古、俄羅斯、加拿大、美國等國家進口煉焦煤,作為國内焦煤工序的調節補充資源。2013年進口煉焦煤最多時達到7556萬噸,2017年進口煉焦煤為6990萬噸。

 

(三)清理整頓、淘汰落後、結構調整加快進行

 

1990年以來,随着世界經濟的複蘇和中國經濟的快速發展,特别是我國鋼鐵生産的快速增長以及國際焦炭市場需求量的劇增,拉動了我國焦化行業的迅猛發展。繼1994年我國焦炭産量突破1億噸後,焦化行業投資不斷升溫,生産能力迅猛擴張,國家曾一再明令禁止發展的土焦(改良焦)也在一些地區泛濫起來。到1997年全國土焦(改良焦)産量最高峰時達6728萬噸,約占當期全國焦炭總産量的48%

 

2001年以後,國内焦化行業投資繼續升溫,生産能力進一步擴大。到2004年底,全國焦化生産企業約有1400多家,機焦生産能力約2.7億噸。到2005年底全國焦炭生産能力突破3億噸。

 

2004527日,國家發展改革委、商務部、環保總局等9部委聯合發出《清理規範焦炭行業若幹意見的緊急通知》,再一次明确指出:焦炭行業是高污染行業,目前在建項目生産能力已遠遠超過了預期需求,必将導緻産能過剩、競争無序、浪費資原和污染環境,甚至造成金融風險和社會、經濟其他方面的隐患。同時,進一步明确,按照《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》等有關法律規定要求,堅決淘汰土焦(改良焦),對土焦(改良焦)生産裝置進行廢毀處理等。為進一步鞏固煉焦行業清理整頓成果,促進産業結構升級,規範行業發展,維護市場競争秩序,國家發展改革委又于20041216日發布了《焦化行業準入條件》,200511日開始實施,此後又于2008年和2014年進行了修訂。《焦化行業準入條件(2008年修訂)》規定,新建頂裝焦爐炭化室高度必須≥6.0米,搗固焦爐炭化室高度必須≥5.5米,新建直立炭化爐單爐生産能力≥7.5萬噸/年;2014年修訂的準入條件進一步要求:常規焦爐中頂裝焦爐炭化室高度≥6米、容積≥38.5立方米;搗固焦爐炭化室高度≥5.5米、搗固煤餅體積≥35立方米;企業生産能力≥100萬噸/年;熱回收焦爐搗固煤餅體積≥35立方米,企業生産能力≥100萬噸/年(鑄造焦≥60萬噸/年);半焦爐單爐生産能力≥10萬噸/年,企業生産能力≥100萬噸/年。國家發改委發布的《産業結構調整指導目錄(2011年修訂本)》,将炭化室高度小于4.3米焦爐及單爐産能5萬噸/年以下半焦生産裝置列為淘汰類項目。

 

為貫徹落實《國務院關于發布實施促進産業結構調整暫行規定的決定》(國發[2005]40号)和《國務院關于加快推進産能過剩行業結構調整的通知》(國發[2006]11号)要求,根據當時我國焦化行業現狀和存在回題,2006322日,國家發展改革委又發布了《國家發展改革委關于加快焦化行業結構調整的指導意見的通知》。此後,我國焦化行業認真貫徹落實,堅決淘汰關停土焦、改良焦生産及工藝裝備,停止建設和關停改造炭化室高4.3米以下的落後小焦爐。至2008年底,土焦(改良焦)生産已基本得到遏制,單爐5萬噸/年及以下小半焦半焦(蘭炭)焦爐基本關停,4.3米及以下老舊和落後小機焦爐加快關停淘汰,全國累計取締關停土焦、改良焦、小半焦半焦(蘭炭)、小機焦爐等達1億噸,基本消除土焦(改良焦)生産,機焦産量比重達到99%以上。

 

同時,為改善大中城市的環境水平,北京煉焦化學廠、天津第二煤氣廠等一批城市煤氣供應焦化企業被天然氣置換而整體關停,首鋼、太鋼、鞍鋼、馬鋼等一批大中型鋼鐵聯合企業焦化廠中老舊4.3米級焦爐被關停更新等,為焦化行業節能減排、建設資源節約型和環境友好型企業做出了巨大貢獻。

 

一批大中型焦化企業認真貫徹落實《焦化行業準入條件》,按照相關要求改造完善環境保護設施,提高焦爐技術裝備水平,加強企業管理,積極申報《焦化行業準入條件》評審公示。截止2017年底,先後有11批獲準國家發展改革委、工業和信息化部《焦化行業準人條件》公告的大中型焦化企業375家,準入焦炭産能36216.6萬噸,約占全國常規焦爐産能的52.7%。截止到2017年底,工業和信息化部共公告了十一批共408家焦化企業,公告焦炭産能39448.6萬噸;累計撤銷公告企業33家,撤銷焦炭産能3232萬噸,合計公告準入企業數量為家,按照目前我國6.87億噸焦炭産能計算,焦化準入産能占比為%,其中常規焦爐準入産能占比為53.7%,熱回收焦爐準入産能占比91.1%,半焦半焦(蘭炭)準入産能占比17.9%

 

(四)焦爐大型化趨勢加快,技術裝備水平不斷提高

 

随着國民經濟的快速發展和社會技術的進步,國家産業政策和宏觀調控方針政策的貫徹落實,焦爐建設和改造朝着大型化、現代化方向發展,一大批先進适用技術被推廣使用,我國焦化行業工藝技術裝備水平不斷提高。

 

長期以來,我國大中型焦化廠以炭化室高度4.3米焦爐為主體裝備。1970年攀枝花鋼鐵公司建成的炭化室高5.5米焦爐,是中國焦爐建設向大容積方向發展的開端。直到改革開放初期的1985年,寶鋼焦化一期工程建成了450孔、炭化室高6米的新日鐵M式焦爐;1987年,鞍山焦耐院自主設計開發的炭化室高6米、有效容積38.5立方米的JN60型焦爐在北京煉焦化學廠建成投産;寶鋼二期建成了由我國鞍山焦耐院自行設計建設的450孔、炭化室6高米的JNX型焦爐。此後,鞍鋼、武鋼、首鋼、本鋼、攀鋼、漣鋼、包鋼、濟鋼、萊鋼、沙鋼、神州煤電、酒鋼、鄂鋼、淮鋼、唐山佳華、營口嘉晨、唐山開灤、中煤京達、淮北臨渙、通鋼、寶鋼梅山、柳鋼、安泰等一批6米焦爐相繼建成投産;鞍鋼鲅魚圈、邯鋼新區的7米焦爐;2005年,中冶焦耐公司開發出中國首套具有完全自主知識産權的炭化室高7米、有效容積48立方米的JNX70型超大容積焦爐,該爐型于2008年在邯鋼和鞍鋼鲅魚圈成功投産;2006728日山東兖礦7.63米超大型焦爐投産,随後太鋼、馬鋼、武鋼、首鋼京唐等一批7.63米特大型焦爐也相繼建成投産。

 

建設大型化焦爐極大提高了我國焦化行業的技術裝備水平,現在我國一些大型鋼鐵企業焦化廠和獨立焦化企業的技術裝備和生産管理水平已位居世界前列。随着焦爐向大型化發展,煉焦過程自動化控制技術、火落管理、大型煤倉儲配技術、配煤專家系統技術、岩相配煤技術、焦爐加熱自動控制技術、焦爐集氣管壓力控制技術等被普遍采用,提高了我國焦化行業的技術裝備水平,大幅度改善了焦化生産環境,加快了焦化産業結構的優化升級。

 

(五)幹熄焦等節能技術加快推廣使用,為節能降耗發揮重要作用

 

19855月,寶鋼2B焦爐投産并采用幹熄焦(CDQ)技術,建設了75/時幹熄焦裝置,标志着我國焦爐裝備水平又上一個新台階。1991年,寶鋼焦化二期幹熄焦工程的建設,使寶鋼實現了全部幹熄焦生産。随後首鋼焦化廠、上海浦東焦化廠和濟鋼焦化廠開始建設了70/時和65/時幹熄焦裝置。

 

2004年以來,随着我國焦化行業的快速發展,幹熄焦技術在提高焦炭質量、節能降耗、環境保護等方面作用開始得到高度重視,幹熄焦技術得以加快發展。湘鋼、馬鋼、武鋼、通鋼等幾個企業先後投産了幹熄焦裝置。尤其是2006年以來,我國幹熄焦技術得到較快發展,鞍鋼、本鋼、沙鋼、攀鋼、太鋼、首鋼唐鋼等特大型鋼鐵企業先後建設投産了140/時、150/時、180/時、190/時等大型幹熄焦裝置,特别是首鋼京唐建設了目前世界最大的260/時幹熄焦裝置。在鋼鐵聯合企業焦化廠普遍建設幹熄的同時,獨立焦化企業根據用戶需求和自身能源平衡優化配置,已經建設了60多套幹熄焦裝置;至2017年底,我國已累計建設投産了200多套幹熄焦裝置,幹熄焦總處理能力達到2.6萬噸/小時。這些幹熄焦裝置的投産,為我國焦化行業提高産品質量,促進煉鐵生産中節約焦炭消耗,提高高爐生産效率,為鋼鐵-焦化行業節能減排等發揮了重要作用。目前我國的幹熄焦已經發展成為世界上系列最為齊全、處理焦炭能力最大的幹熄焦應用大國。

 

(六)搗固煉焦技術迅速發展,為節約使用優質煉焦煤、降低生産成本做出突出貢獻

 

在入爐煤相同的條件下,采用搗固焦爐生産的焦炭質量要好于頂裝焦爐;而焦炭質量要求相同時,采用搗固焦爐就可多配入高揮發分的弱粘結性煤。随着焦炭需求的不斷擴大和焦化生産的快速發展,煉焦煤資源緊缺矛盾不斷加劇,價格不斷攀升,為滿足焦炭市場不斷增長的需求和拓寬煉焦煤資源,提高焦炭質量,節約使用優質煉焦煤和降低焦化産品生産成本,我國焦化行業搗固煉焦等技術獲得空前的快速發展。

 

搗固焦爐炭化室高度最初為2.8米、3.2米、3.8米,2003年我國自行設計研究的炭化室高度4.3米搗固焦爐定型,山西同世達、山西茂勝等一批企業率先成功投産了我國第一批4.3米搗固焦爐,進一步加快了我國搗固煉焦技術的發展。2006年以來先後由化學工業第二設計院、中冶鞍山焦耐院設計開發建設的5.5米搗固焦爐相繼在雲南曲靖大維焦化廠、河北的旭陽、華豐,河南的金馬,山東的日照、鄒縣,甯夏銀川的寶豐,神華、烏海、漣鋼、攀鋼和江蘇的沂州焦化等企業建成投産。200810月,由中冶焦耐工程技術有限公司總承包的河北唐山市佳華公司的當時世界最大的炭化室高6.25m搗固焦爐投産,标志着我國大型搗固焦爐技術達到了國際先進水平。

 

與此同時,一批企業将原有的頂裝焦爐成功改造為搗固焦爐。2005年,景德鎮焦化煤氣總廠将炭化室高4.3m、寬450mm80型頂裝焦爐改造成搗固焦爐;2006年,邯鄲裕泰實業有限公司将炭化室高4.3米的頂裝焦爐改造成搗固焦爐,拉開了我國4.3m頂裝焦爐改造成搗固焦爐的序幕。2011年,山西陽光焦化集團公司将原100萬噸/年和60萬噸/年系統共4組焦爐由頂裝改為搗固并順利投産運行,2016年又順利切換為頂裝,可實現随時在頂裝和搗固兩種模式之間進行切換。

 

20079月,中冶焦耐工程技術有限公司中标建設印度塔塔鋼鐵公司炭化室高5m的搗固焦爐,标志着我國大型搗固焦爐設計正式走向國際市場。

 

(七)化産回收和深加工取得突破性進展

 

一是為使含量低的精細化工産品提煉出來,煤焦油加工裝備大型化迅猛發展。煤焦油加工單套能力開始采用30萬噸/套裝置。繼20059月山焦集團30萬噸焦油/套裝置投産後,200610月山東海化30萬噸焦油/套加工裝置投入運行,之後鞍鋼、首鋼京唐等企業30萬噸/套煤焦油加工裝置相繼建成投産,山東濰坊傑富意公司經過對原30t焦油/套裝置進行改造,形成了世界上最大的單套50萬噸/年處理煤焦油規模,全國新建煤焦油加工單套處理能力均在1015萬噸/年以上。至2017年底,我國煤焦油加工能力達到2300萬噸左右/年。

 

二是苯加工采用加氫蒸餾技術,淘汰落後的污染嚴重的酸洗法苯加工工藝。20069月,山西太化8萬噸苯加氫項目投産,拉開了苯加氫序幕;20078月,旭陽焦化引進德國伍德公司技術建設10萬噸苯加氫項目;200811月,鞍鋼15萬噸苯加氫精制項目試車投産,為當時國内最大的項目,标志中國苯加氫技術達到一個新的高度。随着苯加氫精制先進工藝的廣泛采用,加快了推進我國焦化苯加工的清潔化發展,促進了汚染嚴重的酸洗法苯加工工藝的淘汰。至2017年底,苯加氫能力達到600萬噸左右/年。

 

三是以焦爐煤氣制甲醇為代表的煤氣資源化利用取得快速發展。2004年末,雲南曲靖大為焦化制氣有限公司用焦爐煤氣生産甲醇投入生産;200612月,年産20萬噸/·套,當時世界上最大的用煉焦煤氣生産甲醇裝置在山東兖礦國際焦化公司成功運行, 2008年,旭陽集團建設了首套20萬噸/年焦爐煤氣催化轉化制甲醇成套技術,标志中國煉焦煤氣生産甲醇發展進入一個新階段。至2017年底,焦化行業焦爐煤氣制甲醇能力達到1300萬噸左右/年。2012年底,我國第一套焦爐煤氣甲烷化生産天然氣大型工業化裝置順利投産,拉開了中國焦爐煤氣資源化利用的序幕。至2017年底,我國焦爐煤氣制天然氣能力約50億立方米/年。

 

四是焦化副産品産業鍊快速延伸。1985年寶鋼化工從日本新日化全套引進生産瀝青焦的延遲焦化、煅燒生産裝置,2010年采用自主研發的瀝青淨化技術、改造後的延遲焦化、煅燒裝置生産針狀焦, 2013年開始試生産同性焦。2014年旭陽集團引進卡博特世界上最先進的特種炭黑成套技術,在邢台園區建設完成13萬噸/年的優質炭黑生産線。20077月我國首套煤系針狀焦工業化裝置在山西宏特投産,寶鋼化工于2011年也成功運行, 20097月中鋼熱能院自主研發的煤系針狀焦技術實現産業化, 8t/a煤系針狀焦一期工程4t/a煤系針狀焦裝置建成投産,打破了國外長期對此項技術的封鎖以及對該産品的壟斷局面,通過該産品成功投入市場,打破了産品長期依賴進口的局面,解決了我國生産超高功率石墨電極的原料瓶頸問題;9-芴酮、BT BPFBAFDPEN等新産品相繼研發成功并逐步投放市場,拓寬了煤焦油深加工開發應用領域,填補了國内空白;山西陽光焦化集團公司目前擁有七條濕法造粒炭黑生産線,可制造符合ASTMGB3778-2011标準的橡膠用炭黑,包括N110N220N330N550N660N774等,還自主研發了用于膠校密封件和塑料用HT5506HT1101HT3101等炭黑産品。目前重點焦化企業産品已發展成7大類50餘種,實現了煤焦化到新材料的跨越,廣泛應用于鋼鐵、化工、建築、醫藥、農藥、塑料、染料等領域。

 

五是焦化副産品深加工技術快速發展。煤炭科學技術研究院開發出的高溫煤焦油懸浮床加氫裂化制清潔燃料及化學品技術,鞍鋼集團化工事業部煤焦油加工新産品的生産工藝開發,寶泰隆高溫煤焦油餾分油(蒽油)制清潔燃料油技術,用煤瀝青生産針狀焦(生産超高功率電極原料)新産品等,這些技術的推廣應用大大推動了我國焦化行業及煤焦油深加工産業技術的快速發展。

 

加快焦化行業供給側結構性改革,産業結構調整、轉型升級積極推進。為解決散煤燃燒污染積極開發替代清潔燃料取得了初步成效。山西亞鑫焦化成為焦化行業民用清潔焦産學研基地;半焦(蘭炭)産品替代原煤散燒的推廣成效顯著,2016年僅陝西榆林地區就為河北、山東、陝西、遼甯、北京、天津等省市,提供了約500萬噸的半焦(蘭炭)産品,2017年供應量進一步增加,為焦化産業結構調整、煤炭清潔利用和污染物減排開辟了新的途徑。

 

(八)節能降耗新技術投入生産取得顯著經濟和社會效益

 

20068月,國務院發布《關于加強節能工作的決定》,要求建立固定資産投資項目節能評估和審查制度,對未進行節能審查或未能通過節能審查的項目一律不得審批、核準。2013年頒布的國家标準規定:工業企業應當嚴格執行國家用能設備(産品)能效标準及單位産品能耗限額标準等強制性标準。其規定的焦炭單位産品能耗限定值為:頂裝焦爐≤150kgce/t,搗固焦爐≤155kgce/t;焦化生産企業準入條件規定的焦炭單位産品能耗限定值标準為:頂裝焦爐≤122kgce/t,搗固焦爐≤127kgce/t

 

20071月,國家頒布《節約能源法》,并于2016年修訂,提出節約資源是我國的基本國策。國家實施節約與開發并舉、把節約放在首位的能源發展戰略。2013 1010日國家發布《焦炭單位産品能源消耗限額》(GB21342-2013)。2016630日工業和信息化部公布施行《工業節能管理辦法》,規定:加強工業用能管理,采取技術上可行、經濟上合理以及環境和社會可以承受的措施,在工業領域各個環節降低能源消耗,減少污染物排放,高效合理地利用能源。鼓勵工業企業加強節能技術創新和技術改造,開展節能技術應用研究,開發節能關鍵技術,促進節能技術成果轉化,采用高效的節能工藝、技術、設備(産品)。焦化行業認真貫徹落實,大力開發應用餘熱利用等技術,努力創建綠色工廠

 

1.煤調濕技術取得曆史性突破

 

200710月,處理量300/時的大型煤調濕裝置(CMC)在濟鋼焦化廠成功投産,它集煤料選擇性篩分和利用煙道低溫廢氣預熱煤料可控裝爐煤水分調解技術,既可節能、改善焦炭質量,又大大減少煉焦廢水産生量。它的成功投産标志中國煤調濕技術有了新的突破。此後無錫億恩科技股份有限公司開發出清潔高效梯級篩分内置熱流化床煤調濕工藝技術及裝備成套項目,在柳鋼焦化廠建成投産,目前應用煤調濕技術的企業已有21家,建成煤調濕設施26套。實際使用效果較好、運行較穩定的企業,主要有寶鋼、太鋼、昆鋼師宗、雲南大為焦化、柳鋼等企業。201661617日,中國煉焦行業協會與中國金屬學會在柳鋼焦化廠共同組織召開了煤調濕技術研讨會,進一步總結、分析了煤調濕技術近年來所取得的進步與存在的問題,提出了今後從設計、制造、建設和運行管理,應加強規範和标準制定等問題。

 

2.餘熱回收利用技術不斷取得新突破

 

常規機焦爐上升管餘熱、焦爐煙道氣餘熱、初冷器餘熱、循環氨水餘熱回收利用等技術開發取得成功并得到廣泛應用。一是河南中鴻集團煤化有限公司與松下制冷大連有限公司合作開發出循環氨水為熱源的制冷技術,以循環氨水為熱源的溴化锂制冷機組,開辟了低溫熱源循環利用的有效途徑,經穩定運行一年多節能效果顯著,為焦化企業能源高效循環利用提供了更加經濟合理的技術方式。201662728日,中國煉焦行業協會與河南省焦化分會共同組織召開了循環氨水為熱源的制冷技術應用研讨會,及時總結推廣新的節能技術。二是焦爐上升管餘熱回收技術的應用取得突破,技術和裝備正在逐步成熟,穩定可靠性逐漸增強。運行較好的企業有三明鋼鐵焦化和邯鄲鋼鐵焦化等。三是濟鋼焦化廠等研發了初冷器餘熱利用新技術,并得到推廣應用。四是焦爐煙道氣餘熱回收技術應用取得突破性進展。河鋼股份有限公司邯鄲分公司焦化廠、常州江南冶金科技有限公司開發出“6m焦爐荒煤氣餘熱回收技術” ,實現了系統能源的梯級循環利用,降低了能源消耗。

 

3.焦爐煤氣脫硫廢液資源化利用新技術不斷湧現

 

一批焦化企業已經建成運行或正在籌建的脫硫廢液提鹽項目,技術流程及裝備更加先進完善,運行的自動化控制水平,穩定性、可靠性和經濟性顯著提升,為焦化生産污水實現近零排放提供了可靠條件。山西太鋼不鏽鋼股份有限公司焦化廠開發出焦化生産廢棄物循環利用技術,金能科技股份有限公司與中冶焦耐公司合作開發出濕式氧化法脫硫液制酸技術,江蘇燎原環保科技股份有限公司開發出脫硫廢液高效資源化利用及成套裝備技術不僅有效解決了廢棄物污染問題,而且增加了企業的經濟效益。

 

(九)環保新技術研發和環境治理工作全面推進

 

黨的十八大以來,我國加大了環境污染治理力度, 特别是黨的十八大以來,中央把生态文明建設作為五位一體總體布局其中之一,相關的政策法規标準持續密集出台,監管的機制和措施不斷健全。2012年以來密集出台了一系列環境治理的法規政策和相關标準,新修訂的《環境保護法》及四個配套辦法,一并于201511日起實施。針對焦化行業于2012627日發布《煉焦化學工業污染物排放标準》(GB16171-2012),要求201210月執行現有企業污染物排放限值,2015年執行新建企業污染物排放限值,201910月部分地區執行特别污染物排放限值。第一次将焦爐排放的氮氧化物列為我國焦化企業大氣污染物排放的控制指标外,并對顆粒物和二氧化硫的排放提出了更嚴格的要求。自201511日起,焦爐煙囪排放二氧化硫小于50mg/m3,氮氧化物小于500mg/m3,特殊排放地區二氧化硫小于30mg/m3,氮氧化物小于150mg/m3

 

2016116日,環保部發布《關于京津冀大氣污染傳輸通道城市執行大氣污染物特别排放限值的公告》,規定京津冀大氣污染傳輸通道城市,即“2+26”城市,新建焦化項目自201831日起新受理環評的建設項目執行大氣污染物特别排放限值;現有焦化企業自2019101日起,執行二氧化硫、氮氧化物、顆粒物和揮發性有機物特别排放限值。

 

2017227日,環保部、國家發改委等四部委和六省市聯合發布《京津冀及周邊地區2017年大氣污染防治工作方案》,要求9月底前,“2+26”城市行政區域内所有鋼鐵、燃煤鍋爐排放的二氧化硫、氮氧化物和顆粒物大氣污染物執行特别排放限值。重點排污單位全面安裝大氣污染源自動監控設施,并與環保部門聯網,實時監控污染物排放情況,依法查處超标排放行為。同時要求實施工業企業采暖季錯峰生産,石家莊、唐山、邯鄲、安陽等重點城市,采暖季鋼鐵産能限産50%,焦炭産能限産30%左右。

 

2017818日,環保部等九部委與北京市等六省市政府聯合印發《京津冀及周邊地區2017-2018年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》,2+26城市錯峰限産政策的出台。《中華人民共和國環境保護稅法》、國家環境保護标準《排污許可證申請與核發技術規範煉焦化學工業》,均自201811日起施行。面對國家更加嚴格的環保政策、法規标準和嚴格的監管形勢,各焦化企業認真落實環境保護主體責任,積極主動采取有效環保措施,特别是焦化行業對環境治理的重視程度和自覺意識明顯增強,環保項目的投入持續加大,環保技術裝備的研發應用不斷取得新進展、新突破。

 

1.焦化污水深度處理及回用技術取得創新性突破

 

雲南昆鋼水淨化科技有限公司、内蒙古包鋼鋼聯股份有限公司焦化廠、中鋼集團鞍山熱能研究院有限公司、山東鐵雄新沙能源有限公司、山東濰焦控股集團有限公司、遷安中化煤化工有限責任公司和北京今大禹環境技術股份有限公司、唐山首鋼京唐西山焦化有限公司和北京中核天友環保工程科技有限公司等單位開發的多項新的處理工藝和技術相繼投入使用,不僅實現了廢水的近零排放,而且節約了寶貴的水資源。

 

2.焦爐煙囪煙氣脫硫脫硝技術研發應用取得突破性進展

 

特别是近三年來取得了快速發展,中冶焦耐設計/供貨的寶鋼湛江焦爐煙氣淨化設施于201511 6日正式投入使用,标志着世界首套焦爐煙氣低溫脫硫脫硝工業化示範裝置的正式誕生。之後,國内多家環保科研單位相繼研發出焦爐煙氣脫硫脫硝技術并在焦化企業建成投入運行,如湖北思搏盈環保科技股份有限公司與山東鐵雄新沙合作開發的焦爐煙囪煙氣低溫SCR脫硝催化劑及應用技術,金能科技開發的焦爐低氮燃燒降低氮氧化物技術,首鋼國際開發的脫硫脫硝一體化工藝技術等,為我國焦化企業實現二氧化硫、氮氧化物達标排放作出了開創性貢獻。截至2017年底,我國焦化生産企業已經建成100多套焦爐煙氣脫硫脫硝裝置,尚未建設脫硫脫硝裝置的企業正在開展方案優選或籌建工作。與此同時,焦爐裝煤除塵、推焦除塵技術應用取得了一些創新性突破;煤場大棚封閉、筒倉備煤、焦煤焦炭轉運等除塵技術裝備不斷完善。

 

(十)加快推進技術進步自主創新能力大幅提升

 

焦化行業廣大幹部職工認真貫徹黨中央、國務院作出的深入實施創新驅動發展戰略的重大決策部署,緊緊緊密結合焦化行業的實際,大力推進以産學研相結合為主的技術創新,有力推動了我國焦化行業的技術進步,尤其是十二五以來,技術創新能力迅速提升,工藝技術裝備水平得到全面優化,取得了一大批具有自主知識産權的重大技術創新成果,并迅速轉化為現實生産力,對企業提質增效的促進作用和貢獻率凸顯。并以科技創新為核心帶動了制度創新、管理創新、商業模式創新等全面創新。

 

1.加大科研基礎建設力度,自主創新能力快速提升

 

一是一批企業研發中心建成發揮作用。焦化行業已建成國家級研發中心(技術中心)3個、省級研發中心(技術中心)12個、市級研發中心(技術中心)4個。二是自主創新示範企業、高新技術産業園區建設深入推進。中冶焦耐公司等國家技術創新示範企業,山西陽光焦化集團千萬噸級焦化循環工業園區、平煤神馬許昌首山焦化公司建成的河南省最大的循環經濟示範園區等,對焦化行業轉型升級起到了積極的示範作用。三是重點單位科研設施不斷完善。武鋼聯合焦化公司煤化工研究國家實驗室、河南中鴻公司國家能源煉焦高效清潔利用重點實驗室、江蘇天裕能源科技集團醇醚酯化工清潔生産國家工程實驗室等相繼建成,并取得了一批具有産業化應用前景的創新研發成果。中鋼熱能院的煤焦、炭素研發試驗基地,煤化工污水處理工藝中試線、精細化工中試線、煤系針狀焦中試裝置等,已擁有各種試驗、檢測設備500餘台套,200kg300kg400kg大型電加熱系列試驗焦爐廣泛應用于煉焦行業配煤煉焦試驗。四是一批院士工作站、博士後工作站在重點企業落戶。北京旭陽化工技術研究院院士工作站、河南中鴻河南省搗固煉焦技術院士工作站、江蘇天裕集團醇醚酯化工清潔生産院士工作站,山西焦化集團博士後工作站、寶舜公司河南省博士後研發基地等相繼建成,極大地提升了研發能力。

 

2.推進關鍵核心技術創新,科研成果層出不窮

 

通過廣泛開展以企業為主體的創新活動,取得了一批重大科技成果,已成為推動焦化行業轉型升級、提質增效的主要驅動力。一是形成了一大批具有自主知識産權的專利技術。僅十二五期間就獲得國家授權專利1229項,其中發明專利275項、實用新型專利594。二是在關鍵核心技術上取得重大突破。在超大容積頂裝焦爐技術與裝備開發方面不斷取得新突破,中冶焦耐公司在擁有以炭化室高度7m6m頂裝焦爐和6.7m6.25m5.5m搗固焦爐為代表的的核心技術基礎上,2016年一舉中标首鋼京唐鋼鐵項目二期工程中的7.65米特大型焦爐項目,打破了國外公司在特大型焦爐上的技術壟斷,所研發的7米大容積頂裝煉焦技術已成功輸出海外。中鋼集團鞍山熱能研究院有限公司的半焦(蘭炭)(半焦)用于高爐煉鐵技術為半焦(蘭炭)生産企業拓展了市場空間;北京華泰焦化工程技術有限公司研發的換熱式兩段焦爐技術與裝備已進入工業試驗。首鋼國際工程技術有限公司與中冶焦耐工程技術有限公司合作開發的焦爐分段加熱技術焦爐自動加熱控制與優化管理技術等,全面提升的我國焦化行業的技術裝備水平。

 

四、我國焦化行業發展與展望

 

黨的十九大明确了我國經濟社會發展的宏偉藍圖、目标任務和戰略措施,開啟了全面建設社會主義現代化國家新征程。當前,我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段,正處在轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動能的攻關期,将加快建設現代化經濟體系,把發展經濟的着力點放在實體經濟上,把提高供給側體系質量作為主攻方向。我國焦化行業轉型升級、提高發展質量,機遇與挑戰并存,今後一個時期将以供給側結構性改革為主線,加快轉型升級、提質增效步伐,實現高質量發展。

 

首先,經過20132015年企業的分化調整,淘汰落後産能、煤鋼行業化解過剩産能、環保安全監管督察的規範治理,煤焦鋼市場供需狀況趨于平衡。但由于我國焦化産業集中度較低,市場的穩定性和可控性能力不強。應積極推動行業資産整合,通過企業兼并重組,結合工業園區建設,提高産業集中度,加強集約化發展;應在轉換發展動能上取得新成效,依靠創新驅動打造發展新引擎,開辟發展的新空間,培育新的經濟增長點,實現可持續發展;應聚焦核心主業,在産業結構、産品結構、技術結構、人才結構等方面進行革新升級,着力提升企業的綜合競争力。

 

第二,鋼鐵去過剩産能任務依然艱巨,而且随着我國廢鋼資源的逐年增加,鋼鐵企業廢鋼消費量将有所增加,尤其是今後我國電爐煉鋼比例将逐步擴大,對焦炭需求的減量将逐步顯現。作為與鋼鐵發展高度相關聯的焦化行業,依然面臨着資金緊張、負債率高、市場不平等競争的挑戰。2016年以來,雖然焦化企業盈利狀況得到一定改善,但縱觀焦化行業整體發展形勢,焦炭産能過剩的基本面沒有改變,還處于供過于求的局面,焦炭價格長期利好的條件并不穩固,短期内我國焦化産品市場的供需狀況仍将在波動調整中運行。

 

第三,環保達标任務緊迫而艱巨。今年627日,《國務院關于印發打赢藍天保衛戰三年行動計劃的通知》(國發〔201822号)印發,第二部分第七條深化工業污染治理提出,持續推進工業污染源全面達标排放,将煙氣在線監測數據作為執法依據,加大超标處罰和聯合懲戒力度,未達标排放的企業一律依法停産整治。建立覆蓋所有固定污染源的企業排放許可制度,2020年底前,完成排污許可管理名錄規定的行業許可證核發。 推進重點行業污染治理升級改造。重點區域二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、揮發性有機物(VOCs)全面執行大氣污染物特别排放限值。推動實施鋼鐵等行業超低排放改造,重點區域城市建成區内焦爐實施爐體加罩封閉,并對廢氣進行收集處理。強化工業企業無組織排放管控。開展鋼鐵、建材、有色、火電、焦化、鑄造等重點行業及燃煤鍋爐無組織排放排查,建立管理台賬,對物料(含廢渣)運輸、裝卸、儲存、轉移和工藝過程等無組織排放實施深度治理,2018年底前京津冀及周邊地區基本完成治理任務,長三角地區和汾渭平原2019年底前完成,全國2020年底前基本完成。為全面落實《通知》提出的任務目标,從環境保護部等國家有關部委到地方政府層面,在大氣、水、土壤等重點領域的污染防治工作方面,已經陸續建立任務目标和具體時間表,正在逐層落實當中。與此同時,環保督察常态化,監管制度更加嚴格。因此,今後環保達标已經成為企業生存發展的必備通行證,也是企業合法合規經營義不容辭的社會責任。焦化行業必須着力推進生态文明建設和綠色發展,降低環境政策法規帶來的經營風險。要從被動補短闆轉變為主動投入,不斷提升環保治理水平。當前一項重要工作是繼續推進産學研協同攻關,盡快開發出先進适用、成熟可靠、高效經濟的焦化全流程環保治理技術裝備。已建成投用的環保設施,要抓好運行管理,不斷總結實踐經驗。要将節能減排納入企業發展總體規劃,統籌考慮,認真研究制定具體的重點工作任務、目标規劃及相應的有效措施。

 

第四,節能工作任重道遠。2018222日,國家發展改革委等七部門聯合發布了新修訂的《重點用能單位節能管理辦法》,并于201851日起施行。焦化生産企業是能源消耗大戶,是節能減排的主體,應當嚴格執行節能減排的法律、法規和标準,加快節能減排技術進步,完善管理機制,提高能源利用效率,加快節能減排新技術、新産品、新設備、新材料的研發和推廣應用。要通過深入推進能源管理工作,提高用能效率,從源頭上實現減量化用能,減少污染物排放。要着力建立全流程的能源管理體系,采用先進節能管理方法與技術,完善能源利用全過程管理,有條件的企業要開展國家能源管理體系認證。要嚴格執行單位産品能耗限額強制性國家标準和能源效率強制性國家标準,積極開展能效對标活動,持續提升能效水平,争當本行業能效領跑者。要進一步提升信息化管理水平,有條件的企業要建設能源管控中心系統,利用自動化、信息化技術,對企業能源系統的生産、輸配和消耗實施動态監控和管理,改進和優化能源平衡,提高企業能源利用效率和管理水平。要以現有生産工藝設施全流程系統優化、完善和提升為落腳點,通過科技創新補齊全系統高效運行的短闆,打造新一代低消耗、低排放、低成本高效化焦化生産流程,不斷提高全行業的資源、能源綜合利用效率和節能減排水平。

 

第五,供給側結構性改革大有可為。《十三五國家科技創新規劃》将煤炭清潔高效利用納入啟動新的重大科技項目中,明确加快煤炭綠色開發、煤炭清潔轉化等核心關鍵技術研發;在能源領域,形成涵蓋能源多元供給、高效清潔利用和前沿技術突破的整體布局。我國是一個以煤炭為主體能源的國家,目前煤炭占一次能源的比重達70%。焦化行業是在我國以煤炭為主的能源結構中進行清潔能源轉換的高效流程工業,轉換我國煤炭産量的近三分之一,在未來我國能源多元供給戰略格局中,有望發揮重要作用,如在利用低階煤煉焦、焦爐生産民用潔淨焦、氣化焦的技術開發方面已經取得初步成果,利用焦爐煤氣生産天然氣技術已經成熟,可為取消散煤燃燒實現煤改氣提供清潔能源。同時,要圍繞推動産業和産品向價值鍊中高端躍升目标開展科研攻關,優化延伸焦爐煤氣、煤焦油、粗苯深加工産業鍊,實現産品多元化、分質化發展。要研究潛在的市場需求,以開發高端碳纖維為代表的先進碳材料等前沿新材料為突破口,搶占材料前沿制高點,大幅提升産品附加值。