蘭炭,又稱半焦,是利用榆林神府煤田盛產(chǎn)的優(yōu)質侏羅紀精煤在中低溫條件下干餾熱解得到的固體炭質產(chǎn)品,是國家地理標志證明商標。2008年,蘭炭被工信部列入國家產(chǎn)業(yè)政策目錄焦炭序列。2010年,國家質檢總局與國家標準委聯(lián)合發(fā)布蘭炭國標—《蘭炭用煤技術條件》、《蘭炭產(chǎn)品技術條件》、《蘭炭產(chǎn)品品種及等級劃分》標準。
原料可靠
榆林已探明煤炭存量1490億噸,占全國已探明儲量的10.8%,其中侏羅紀煤占榆林煤炭資源量的95%,煤質優(yōu)良、清潔環(huán)保,屬不粘、弱粘長焰煙煤,具有特低灰 具有特低灰、特低硫、特低磷、中高發(fā)熱量的特點,是生產(chǎn)蘭炭的最佳煤種,豐富、優(yōu)質的煤炭資源是榆林發(fā)展蘭炭產(chǎn)業(yè)最穩(wěn)定、最大的優(yōu)勢。
產(chǎn)品優(yōu)越
榆林蘭炭是榆林優(yōu)質煤通過干餾形成的一種特有的精煉煤,具有低灰、低硫、低磷、低鋁、高固定炭比、高化學活性、高比電阻、可磨性適宜、爆炸性低、反應性高等突出特點。
蘭炭固定碳高,在高爐內(nèi)可作為熱量、還原劑、滲碳劑,替代焦炭節(jié)焦降耗;蘭炭特低灰、特低硫的特性,在提高高爐產(chǎn)量、降低焦比、減少脫硫能耗等方面發(fā)揮良好效果;蘭炭的高反應性,對大塊焦炭起到很好的保護作用,減少碳消耗,在提高高爐的透氣性、鐵礦石的還原率、高爐的生產(chǎn)能力方面也有積極的作用。蘭炭進入鋼鐵冶煉行業(yè),對鋼鐵冶煉節(jié)焦降耗,提質增效,提升效益,以及緩解日益緊缺的焦煤資源都具有重要意義。
技術成熟
目前國內(nèi)成熟的蘭炭生產(chǎn)工藝都是在榆林研發(fā)成功并逐步推廣,中科院、煤科總院、鞍山熱能研究院等科研院所單位,都分別在榆林開展了蘭炭及相關產(chǎn)業(yè)研究合作項目。
2006年,西安建筑科技大學與神木三江煤化公司、西安交通大學開展了陜西省重大科技專項計劃項目“潔凈蘭炭生產(chǎn)與資源綜合利用成套技術及裝備”的研究,成功研制了世界上第一套年處理煤炭量50萬噸,生產(chǎn)蘭炭30萬噸、煤焦油3萬噸、煤氣3億標立方米的大規(guī)模蘭炭生產(chǎn)線配套技術和裝備,形成具有自主知識產(chǎn)權的成套工藝技術,達到國內(nèi)領先、國際先進水平,項目成果已經(jīng)在榆林及周邊地區(qū)推廣,并出口國外。
2009年7月,西北化工研究院等單位開展了國家科技支撐計劃項目“蘭炭清潔生產(chǎn)和碳氫尾氣合成天然氣關鍵技術開發(fā)與示范”,建成了年產(chǎn)100萬噸的蘭炭循環(huán)經(jīng)濟示范園區(qū),為蘭炭多聯(lián)產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)鏈的延伸起到了引領示范作用。2011年,陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計劃重大項目“蘭炭產(chǎn)業(yè)鏈升級及園區(qū)示范”研究啟動,該項目在新技術研究開發(fā)的基礎上,進行蘭炭產(chǎn)業(yè)鏈升級(120萬噸/年),最終形成煤-蘭炭-發(fā)電,煤-蘭炭-鐵合金-金屬鎂,煤-蘭炭-電石-聚氯乙烯等產(chǎn)業(yè)集群示范園區(qū),可為市場提供優(yōu)質穩(wěn)定的100萬噸乃至1000萬噸級的蘭炭,滿足高爐煉鐵等其他大規(guī)模需要行業(yè)的使用要求。
應用廣泛
榆林蘭炭作為一種新型的炭素材料,經(jīng)反復試驗應用,可代替焦炭(冶金焦)廣泛用于化工、冶煉、造氣等行業(yè),在生產(chǎn)金屬鎂、鐵合金、硅鐵、硅錳、化肥、電石等產(chǎn)品過程中優(yōu)于焦炭,在提高下游產(chǎn)品質量檔次、節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、增加產(chǎn)量等方面,具有更高的應用價值。近年來,我國很多城市的霧霾天氣與燃煤密切相關,蘭炭作為一種環(huán)保燃料,各項指標均優(yōu)于煙煤和無煙煤?,F(xiàn)在北京、上海、天津、河北等地為減少燃煤對城市的污染,極力提倡使用榆林蘭炭,全國其他城市也在推廣之中。此外,蘭炭的副產(chǎn)品煤焦油除作為建筑陶瓷、燃油發(fā)動機的添加油外,還可加工得到苯酚、甲酚、二甲酚和高級酚類產(chǎn)品以及烷烴、芳烴等,煤氣可用于發(fā)電、制取合成氨、甲醇等化工產(chǎn)品、工業(yè)煅燒熱源等。蘭炭具體應用如下:
(一)冶金領域
1、鐵合金還原劑。與冶金焦相比,用榆林蘭炭生產(chǎn)鐵合金可降低電耗10%,每噸節(jié)電300度~500度,節(jié)焦70公斤~90公斤,單爐產(chǎn)量可提高10%以上。從上世紀90年代開始,鐵合金生產(chǎn)基本采用蘭炭和冶金焦混配作為還原劑。
2、高爐噴吹用料。在包鋼、首鋼、寶鋼、酒鋼、鞍鋼等多家鋼鐵企業(yè)進行了蘭炭替代無煙煤作高爐噴吹用料的試驗。試驗表明,神木蘭炭優(yōu)于現(xiàn)用高爐煤粉,制備蘭炭粉在技術上可行,同時蘭炭粉以15%-30%比例噴吹也可行。
(二)化工領域
1、電石還原劑。得益于低灰分、低鋁、低磷、高電阻率,蘭炭應用于電石行業(yè),可顯著降低能耗,降低成本,提高產(chǎn)品質量。
2、化肥造氣原料。低灰、低硫的蘭炭用于化肥造氣,可提高產(chǎn)氣率,減少灰渣排放量,減少煤氣的脫硫量,從而降低能耗、提高煤氣品質。
3、氣化制合成氣。與低階煙煤直接氣化相比,榆林蘭炭氣化降低了合成氣中焦油含量,提高了有效氣含量,減輕了氣體凈化單元的負擔,物料不易黏結成塊,蘭炭作為氣化原料潛在市場巨大。
(三)清潔燃料領域
1、民用燃料。蘭炭只有原煤污染物含量的五分之一,特別是硫僅為原煤的十分之一,是適宜的民用清潔燃料,可替代中小城市及農(nóng)村的民用無煙煤,特別是在蘭炭生產(chǎn)企業(yè)周邊地區(qū)具有較強的市場競爭力。
2、電廠摻燒燃料。蘭炭揮發(fā)分低,一般為5-7%,最高為10%,還具有低硫、低磷、發(fā)熱量高等特性。從有利于燃燒和環(huán)保出發(fā),根據(jù)已有試驗數(shù)據(jù),采用循環(huán)流化床鍋爐摻燒蘭炭完全可行。
(四)型焦領域
隨著我國低階煤中、低溫熱解產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)開展了一系列的半焦生產(chǎn)型焦的研究試驗。試驗表明,半焦粉在加入一定的黏結劑或增黏劑等活性物后,完全可作為型焦的主要原料,并能煉成質量上好的焦炭。
(五)吸附劑領域
隨著半焦的快速發(fā)展,近年來半焦基吸附劑已在國內(nèi)外引起廣泛關注并開展了一系列的研究,已有部分應用。
經(jīng)過二十多年的發(fā)展,榆林共有蘭炭項目93個,形成產(chǎn)能4289萬噸。作為陜甘寧蒙晉接壤區(qū)域中心城市和國家“兩橫三縱”城鎮(zhèn)群的節(jié)點城市,榆林交通四通八達,國內(nèi)最大最先進的蘭炭物流園正在建設,蘭炭網(wǎng)上電子交易、期貨交易等平臺也逐步完善,將為客戶提供放心、滿意的產(chǎn)品和優(yōu)質的物流服務。