半焦的性质及市场12832.pdf
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1、半焦的生产技术及市场 一、概述 半焦又称兰炭、焦粉,是利用神府、榆林、东胜煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的,结构为块状,粒度一般在 3mm 以上,颜色呈浅黑色.性质及用途:半焦具有固定炭高,比电阻高,化学活性高,含灰份低,铝低,硫低,磷低的特性.可代替冶金焦、无烟块煤和木炭而广泛运用于电石、金属硅、铁合金、硅铁、铬铁、硅锰、碳化硅、化肥等产品的生产中.质量规格:有四种:1)焦面,2)2。315mm 块,3)3.15-25mm 块,4)25mm 以上块.编号 粒 度 固定碳 挥发份 水份 灰份 硫 氢 1 3mm 以下面 82 4 12 9 0.4 2 2 3-15mm 块 86 4.10 6
2、.29 9。25 0。44 2。26 3 1525mm 块 84 4.83 11 8.93 0.4 2 4 25mm 以上块 80 4。85 10 0。5 0.4 2 二、焦化分类及半焦的特性、应用 煤干馏的过程中:当煤料的温度高于 100时,煤中的水分蒸发出;温度升高到 200以上时,煤中结合水释出;高达 350以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤.褐煤等不发生此现象);至 400-500大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物;在 450550,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于 550,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收
3、缩形成裂;温度高于 800,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦,煤气产率低,焦油产率高;高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭,煤气产率高而焦油产率低.由煤低温干馏所得的可燃固体产物.产率约为原料煤的 5070。色黑多孔,主要成分是碳、灰分和挥发分。其灰分含量取决于原料煤质,挥发分含量约 520(质量)。与焦炭相比,挥发分含量高,孔隙率大而机械强度低。与一氧化碳、蒸汽或氧具有较强的反应活性。半焦可代替焦炭(冶金焦)而广泛用于化工、冶炼、造气等行业,在生产金属硅、铁合金、硅铁、硅锰、化肥、电石等高耗能产品过程中优于焦炭 三、国家产业政策 2008 年 9 月 2
4、7 日,国家工业和信息化部委托中国炼焦行业协会组织召开 焦化行业准入条件 修订研讨会,会议提出将半焦(兰炭)产业列入焦化行业准入管理。即将出台的焦化行业准入条件,提出新建、改扩建半焦(兰炭)企业生产规模必须达到 60 万吨/年及以上;煤气必须全部回收利用;企业产生的一切废水、废渣要完全处理利用,不得外排。四、半焦的炼制方法 目前,半焦主要有两种规格:一是土炼半焦,二是机制半焦;尽管两种规格的半焦用的是同一种优质精煤炼制而成,但因生产工艺和设备的不同,其成本和质量也大不一样。4.1、土炼半焦 七十年代末,由于当时的交通、运输、投资资金等制约因素,煤矿将难以销售的块煤在平地堆积,用明火点燃,等烧透
5、后用水熄灭而制成半焦,尽管生产工艺简单、落后,但因为煤质优良,其产品还是为广大用户所认可,并且在电石、铁合金生产中已经成为一种不可替代的优质炭素材料,这种土法冶炼的半焦我们称之为:“土炼半焦”。土炼半焦因其生产工艺简单、落后,而且人工操作只能依靠经验观察火候灭火,因此质量不能稳定,一般情况下固定炭只能保证在 82左右,但因其生产工艺简单,所以投资较少,生产成本低,销售价格也相对低廉,但因为其浪费资源,污染环境,于本世纪初开始逐渐停止生产。4。2、机制半焦 到了九十年代,治理环境、减少污染、节能降耗已经成为人们的共识,国家在这方面专门出台了一系列法律、法规,因此采用机械化炉窑生产工艺生产半焦已被
6、当地政府提到议事日程上来,并且已经为大多数生产者所接受并已逐渐形成规模。由于采用了先进的干馏配烧工艺,固定炭比土炼半焦提高了 510 个百分点,灰分和挥发份降低了 35 个百分点,由于炉内装有可控的测温设备,所以质量比较稳定,用回收的煤气二次发火燃烧烘干所生产的半焦,使水分降低,而且机械强度也较土炼半焦有了明显的提高。由于用机械操作替代了人工操作,这样的半焦我们称之为“机制半焦”。五、半焦的成本分析 2007 年由神木三江(四海)煤化工有限公司开发出具有国内领先水平的 30 万吨/年节能新型煤低干馏生产兰炭的技术装备,将煤变兰炭、焦油回收、兰炭炉煤气发电综合利用,使煤的利用转化率大大提高。根据
7、该套装置提供的数据:煤焦比 1.65:1;焦油回收率 8090%,每吨兰炭产焦油 100kg;焦油加工可生产精细有机化工原料或焦油加氢生产燃料油品;吨煤剩余煤气量 600m3 左右(按干基原料计),煤气热值较低为 2000kcal/Nm3.煤气组分:H228、CH47.4%、CO13.6、N238%、CO25。0 、O20.5%以下,含水 50g/m3。煤气送电厂 2.22。5m3煤气可发电 1 度,吨兰炭煤气产量 1000m3可发电 400kw。h,上网电价按 0。3 元/kw。h。煤到厂价 200 元/吨,含煤沫(15m/m 以下)占 15,煤沫售出价 120 元/吨;半焦产品 4m/m
8、以上最新出厂价 380 元/吨,4m/m 以下焦沫占 1015%,售价为 160 元/吨;焦油目前尚未加工而直接销售,出厂价 1500 元/吨;每吨兰炭(含焦沫)生产的产值为:380 元(兰炭)-(380-160)元10(焦沫)/1500 元0。1(焦油)400(kwh)0。3 元(发电)-(200120)元15(煤沫)=616 元。焦油加工后生产产值可增加 200 元。由于兰炭生产产生的煤气含 N238%,质量较差,目前尚不能直接用于生产甲醇,为此必须采用富氧工艺进行改造。兰炭单套装置规模 30 万吨/年仍偏小,应至少达到 60 万吨/年以上,兰炭生产布局应集约化,一个厂(点)至少应达到 2
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