中国炼焦技术现状及发展前景(完)

中国炼焦技术现状及发展前景

我国煤炭资源储量丰富，已探明的煤炭可采储量1886亿吨，居世界第三位。但是，炼焦煤可采储量并不多，仅占煤炭总可采储量的34.4%，即649亿吨（数据来源2007年12月25日中国冶金报）。四种类别炼焦煤中可采储量比例不均匀，其中气煤占51.4%，肥煤占12.6%，焦煤占18.8%，瘦煤占14.9%，未定牌号煤占2.3%。强粘结性的肥煤和焦煤仅占炼焦煤总储量的31.4%，而粘结性弱的气煤占一半以上。从炼焦煤绝对储量及肥煤和焦煤所占比例可以看出，我国属于优质炼焦煤资源相当缺乏的国家。

我国炼焦煤资源的地区分布也很不均匀，在全国各省（市、区）中，山西省炼焦煤的可采储量占50%。安徽、贵州、山东、河北、黑龙江和河南等六省炼焦煤的可采储量稍多，其中储量最多的安徽也不到全国的10%。

我国炼焦煤的资源、生产能力、产量及洗选能力和各煤种精煤产量与焦炭生产的实际需求很不匹配，气煤和1/3焦煤过多，而肥煤和焦煤在地域分布方面过于集中。炼焦煤产区与炼焦煤的需求呈逆向分布，将长期造成西煤东运、北煤南运的困难局面。

我国不同类别的炼焦煤可选性、灰分和硫分等均有明显差异。通常，气煤和1/3焦煤的灰分、硫分含量较低，可选性好，其洗选后的精煤回收率可达70%～90%；而肥煤以中硫份煤为主，焦煤的灰分相对高，肥煤和焦煤的可选性一般较差，精煤回收率低至30%～60%。

我国已是世界上焦炭生产的第一大国。2007年焦炭的总产能约3.6亿t/a，实际总产量3.35亿吨，约占世界焦炭总产量的60%。焦炭出口量1530万t，占世界焦炭贸易总量的50%以上。中国已成为全球焦炭生产与供应中心。由于炼焦行业的资源、能源消耗量大，污染物排放量大的特点，我国炼焦工业的高速发展给资源供给、环境治理带来的压力日益加大。就总体水平而言，我国炼焦行业仍属于资源利用效率低，能耗高，污染严重的产业。其主要表现为：1）产业集中度低，炼焦企业数量多而规模小。全国炼焦生产企业仍有约1100家，平均生产规模仅30万t/a，与日本的钢铁联合企业的焦炭平均生产规模660万t/a，独立焦化企业的焦炭平均生产规模210万t/a相比，差距甚大。

2）顶装焦炉大型化进程缓慢，技术水平落后。全国6m以上的大型焦炉仅

100余座，产能约5000万t约占总产能的14%，且就其总体的工艺、环保、节能和自动化技术水平而言，仅相当于20年前的国际水平，难于满足国家对焦化产业结构调整的技术需求，也不能适应国内大型高炉的发展需要。

3）适合我国炼焦煤资源状况的捣固炼焦技术发展滞缓。现已建成投产的捣固焦炉虽已有355座，产能9600万t/a，但绝大部分为炭化室高度4.3m以下的中小型焦炉，大型捣固焦炉的产能小于5%。捣固装煤机械装备落后，煤饼稳定性差，倒塌率高、装煤烟尘控制效果差等问题严重制约了该项国家鼓励的产业技术的发展，影响了炼焦资源的更合理利用。

4）焦炉煤气脱硫净化技术不能满足环保要求。一是我国自主研发的湿式催化氧化脱硫工艺（HPF、PDS工艺等）虽脱硫效率能达标，但废液难处理，易造成二次污染，同时副产品硫磺纯度低（<90%）、销售困难。另一种是氨——硫循环洗涤脱硫工艺（A、S法），虽可生产高品质硫磺，但脱硫效率偏低，难以稳定达到脱硫后焦炉煤气中H2S含量低于300mg/m3 的行业准入条件要求。

5）炼焦副产品焦炉煤气、粗苯和煤焦油的资源化利用程度低。

焦炉煤气：每年尚有约140亿m3煤气没有利用而点火放散或直接排入大气浪费大量能源并严重污染环境；

粗苯：目前我国焦化行业回收粗苯量约200万t/a，回收率约67%。至于粗苯精制，除了已投产和在建的先进的苯加氢精制装置外，尚有50%以上的粗苯是采用落后的酸洗法生产，而且大多为3万t/a以下的小规模装置，产品质量差、能耗高、污染严重

煤焦油：目前，我国焦化行业回收的煤焦油总量为860万t/a，回收率约70%，其中进一步加工的煤焦油量仅520万t/a，约占60%。约300万t/a煤焦油未提取任何化工产品而作为燃料或炭黑原料烧掉。同时单套能力为30万t/a 以上的大装置仅占总能力的30%。装置规模小，布局分散，产品品种少、能耗高，污染物排放量大的状况尚未得到根本改观。

为增加《指南》的指导性和可操作性，对上述关键新技术，根据其成熟性和应用紧迫性按“建议加快应用的关键新技术”、“建议研发的关键新技术”和“建议跟踪的前沿技术”分别论述。

炼焦煤资源和煤处理技术

焦化厂使用炼焦煤概况

随着高炉大型化和炼铁新技术的应用，对高炉用焦炭质量要求越来越高。为了满足高炉用焦炭质量需求，主要钢铁企业焦化厂的焦煤和肥煤配用量居高不下，2007年主要焦化企业焦煤配比40.72%、肥煤配比18.59%，气煤配比31.23%，焦煤和肥煤配比之和高达59.31%，显然与我国焦煤、肥煤储量仅占炼焦煤总储量的31.4%比例相差较大，这是造成目前优质炼焦煤供应紧张，价格飞涨的主要原因。炼焦煤资源的短缺与需求不相适应的矛盾将会越来越突出。

由于受炼焦煤资源条件的限制，我国焦炭质量与工业发达国家相比并不算太好，但我国高炉的利用系数和发达国家相比并不低。我国衡量高炉用焦的机械强度用转鼓试验M40、M10指标；热态性能用反应性CRI, 反应后强度CSR指标。一般说，炼焦装炉煤的粘结性指标是影响块焦机械强度主要因素。但是，对于焦化厂检测的转鼓试验M40、M10指标与该厂的熄焦方式、筛贮焦和运焦过程有一定关系。工艺流程较长，转运摔打次数多，块焦的裂纹已破裂，故块焦转鼓试验的M40、M10指标自然偏高。因此，由于各焦化厂焦炭取样点位置不同，检测的焦炭机械强度指标没有绝对的可比性，各企业热强度指标测定也有类似情况。

M40、M10指标保持在哪种水平最合理以及在有碱条件下测定的CRI、CSR值多少为最佳，各企业认识不尽相同。我们认为一些企业不应片面地追求过高的焦炭质量指标，应根据本企业高炉容积、设备条件、原料条件、经济成本及管理操作水平等具体情况合理确定焦炭质量指标，以利于综合优化配煤炼焦生产，节约优质炼焦煤资源，降低成本。

企业采用何种配煤优化系统，生产中采用何种监督检测方法最为适用和经济合理，是今后各焦化企业应该进一步研讨的课题。随着计算机技术的应用和发展，先进的数学处理方法已获得广泛应用。因此，将多年炼焦配煤的实践和研究成果、优秀配煤专家的经验以及先进的数学处理方法相结合，建立适用于本企业的焦炭质量预测模型，科学地指导配煤，可为企业带来更多的经济效益和社会效益。

为了减少主焦煤用量，企业应与大专院校、科研单位密切合作，共同研发新的炼焦工艺技术；大力推广采用优化配煤系统、捣固炼焦、配型煤炼焦、煤调湿、选择粉碎等成熟的技术，为节约优质炼焦煤资源共同努力。

备煤技术现状与常规技术应用概况