低阶煤(包括褐煤、长焰煤等)在我国煤炭储量及目前煤炭产量中均占50%以上,已经成为我国能源生产和供应的重要组成部分。热解多联产被认为是褐煤高附加值清洁利用的重要途径,通过热解可以得到煤气、焦油和半焦,再进一步转化与利用,可以得到油品、化学品和合成天然气等。 煤热解生产半焦(兰炭)并副产焦油和煤气并不是新话题,兰炭主要用于电石、铁合金和高炉喷吹等行业。应用传统的内热式直立炉等技术,2012年仅陕西榆林兰炭产能已近5000万吨/年,但因产能过剩,需求不足,装置开工率不到50%。且传统热解技术具有要求块煤(粒径30-80毫米)进料,焦油产率低,煤气热值低等缺点。
为解决上述问题,国内外企业和研究机构开发了多种新型热解多联产技术,以求扩大原料煤选择范围,提高焦油/煤气的质量和收率,并优化能量效率。基于新型热解多联产技术,从2010年开始,我国企业在内蒙古、新疆、陕西等地规划了30多个大型项目,单个项目规划煤处理量一般为500-1000万吨/年。 但截至2013年3季度,我国规划中的大型热解多联产项目尚无投产的时间表。目前运行或在建的仅是年处理量30-100万吨/年的小型示范项目。亚化咨询认为,大型褐煤热解多联产项目进展缓慢的原因,主要有以下两点。
1. 褐煤先进热解技术尚未成熟。褐煤热解多联产项目是褐煤干燥提质、先进热解、煤焦油加氢等子系统组成的联合装置,投资规模大,技术集成难度高。由于褐煤先进大规模热解技术仍未成熟,因此联合装置设计方案的最终确定,有待于试验装置的进一步运行和数据的完善。
2. 半焦利用渠道仍待解决。半焦的传统消费市场如电石、铁合金和高炉喷吹等早已饱和。如果用于发电,发电厂粉煤锅炉或循环流化床锅炉多按照烟煤设计,如果使用半焦还需要对现有设备、控制程序进行改造、调整,这无疑会增加成本。再加上半焦市场价格高于烟煤,灰分也较高,因此目前发电厂对半焦使用较少。此外,半焦由于挥发分低,反应活性低,其作为气化原料的技术仍在开发中,也没有成熟, 亚化咨询认为,大型褐煤热解多联产项目的推广建设,仍有待于先进热解技术的进一步成熟和半焦利用渠道的解决,拥有高挥发分和低灰分褐煤原料供应的项目将占据竞争优势。