1.1　我国半焦产业的发展现状

目前我国半焦总产能约为1亿吨/年，主要分布在陕西榆林（产能6200万吨/年）、新疆维吾尔自治区（产能3000万吨/年）、内蒙古鄂尔多斯（产能500万吨/年）、宁夏回族自治区（产能400万吨/年）。2019年全国半焦总产量约为6500万吨，占总产能的65%；煤焦油产量为650万吨，煤气为430亿立方米。

多年来，我国对低阶煤热解工艺进行了系统研究，已进行小试、中试及工业化生产的热解炉型主要有直立炉、回转炉、移动床、流化床、喷动床、气流床、旋转炉、带式炉、铰龙床、微波炉、蓖动床、耦合床等10余种。但目前实现工业化生产的炉型主要为：内热式直立炉（30～80mm块煤，单炉生产能力最大为15万吨/年）、内热式小粒煤炉（6～30mm，单炉生产能力最大为15万吨/年）；外燃内热式立式炉（<30mm，单炉生产能力33万吨/年）、回转炉（<22mm，单炉生产能力40万吨/年）。

为了促进我国半焦（兰炭）产业科学、有序、稳定地发展，2008年12月，中华人民共和国工业和信息化部（以下简称“工信部”）公告修订的《焦化行业准入条件（2008年修订）》将兰炭（半焦）焦炉和生产列入其中，为我国半焦产业的发展提供了政策依据。2010年9月，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局（以下简称“国家质检总局”）和中国国家标准化管理委员会（以下简称“国标委”）联合发布了国家标准《兰炭用煤技术条件》（GB/T 25210—2010）、《兰炭产品技术条件》（GB/T 25211—2010）、《兰炭产品品种及等级划分》（GB/T 25212—2010）。

2013年11月，国家质检总局和国标委联合发布国家标准《兰炭单位产品能源消耗限额》（GB 29995—2013）。2014年3月，工信部公布了《焦化行业准入条件（2014年修订）》。2016年10月，环保部在《民用煤燃烧污染综合治理技术指南（试行）》中要求，“煤炭资源丰富、经济条件较好且污染严重的地区应优先选用低硫、低挥发分的优质无烟煤、型煤、兰炭和民用焦炭”。2020年6月11日，工信部公布了《焦化行业规范条件（征求意见稿）》，对半焦产业的发展提出了新的要求，对促进半焦产业发展具有一定的意义。

低阶煤热解产物的利用如图1-1所示。目前，我国兰炭主要用于生产电石、铁合金、型焦、高炉喷吹料、活性半焦、民用燃料等；国内年用量为6000万吨，占兰炭总产量的92.3%，其余均外销，主要出口韩国、日本、马来西亚、印度尼西亚、印度及意大利等国。

随着我国半焦产业的迅速发展，在工业化生产中，还发展了“煤—兰炭（焦油）—燃料油”“煤—兰炭（煤气）—电”“煤—兰炭（煤气）—合成氨—碳铵”“煤—兰炭（半焦）—硅铁”“煤—兰炭（煤气）—金属镁”和“煤—兰炭（半焦）—电石—聚氯乙烯”六个产业链；对促进半焦产业转型升级，提高其综合效益具有重要意义。

虽然我国半焦产业的技术水平已有很大提高，但仍面临如下关键技术难点和挑战：

①块煤和小粒煤热解工艺装备普遍存在传热质效率偏低、焦油产率偏低、环保水平偏低的问题；

②粉煤热解的关键是应进一步攻克气、油、尘的分离难题，使其生产装置达到长周期稳定运转并提高产品质量；

③半焦特别是粉焦的储运难度大，大规模高效利用技术有待工业化开发；

④热解气品质不稳定，难于高附加值利用；

⑤煤热解所产生的废水污染物成分复杂、水质变化幅度大、可生化性差，对其治理困难。

随着我国经济持续快速发展，环保要求不断提高以及热解技术工业化进程不断推进，对煤炭分质清洁转化核心关键技术的突破需求迫在眉睫。随着大型粉煤热解、热解气化一体化、热解活化一体化、热解裂化一体化、热解还原一体化、热解热电一体化等关键技术的突破，必将开拓一个规模巨大、产品高端、节能环保、经济性良好的新产业。以目前可以预期的技术开发成果的水平展望，若将10亿吨低阶煤热解分质利用，其初级产物中的半焦接入现有的火电产业和煤气化为龙头的煤化产业，其他初级产物中的中低温热解焦油和热解气进一步加工，可以得到1亿吨左右的油品和化工产品及约640亿立方米的天然气，在实现煤炭清洁高效利用并大大提高现有用煤产业经济性的同时，将为缓解我国石油和天然气进口压力，保障国家能源安全做出巨大的贡献。

图1-1　低阶煤热解产物的利用