榆林兰炭产业发展状况调研
张
飞
榆林是我国兰炭产业的发源地和目前最大的生产基地，兰炭产能达到4463万吨，兰炭与涉及兰炭产业占到全市经济总量的20%左右，成为煤基多联产和工业经济的重要组成部分，为榆林经济的快速发展做出了重要贡献。
一、榆林兰炭产业发展历程
兰炭又称半焦、焦粉，是以神府煤田盛产的优质侏罗纪不粘煤和弱粘煤为原料，采用中低温干馏工艺生产的一种高固定碳含量的碳素材料。经过二十多年的发展，已成为承接陕北地区原煤生产和煤化工、载能工业的重点产业。由于其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低等特性，逐步取代冶金焦，广泛运用于化工、冶金、造气等行业。
（图1 兰炭生产基地）
榆林兰炭生产始于上世纪八十年代中后期，其发展历程分为五个阶段： 第一个阶段：1993年以前。这个阶段的特征是“明火土法炼焦”，即原煤就地燃烧，然后用水浇灭，一般2.5吨原煤炼1吨焦，焦油、氨水等副产品不收集利用，全部就地排放。“土炼焦”工艺简单、投资少、见效快，很快遍地开花，神府一带“村村点火、沟沟冒烟”，资源浪费与环境污染严重，被称为“黑三角”。
第二阶段：1993年到2003年底。国务院环委会于1993年11月在榆林召开“晋陕蒙能源接壤区环境污染与生态破坏现场检查会”，对土法炼焦开始整治，“村村点火、沟沟冒烟”的现象得到了有效遏制。到2003年底，全市形
1 成了以3万吨炉型为主，年产兰炭800万吨的生产能力。但是，由于生产规模较小、工艺落后和产业布局分散，被列为“五小企业”，面临全行业被淘汰的困境。
第三阶段：2003年底到2006年8月。国家开展了“保德-准格尔旗-府谷”黑三角整治，强制关闭规模以下污染严重的小土焦炉，积极引导荒煤气的综合利用，重点整治污染超标企业。通过综合整治，兰炭生产技术、企业生产规模都有了较大发展。
第四阶段：2006年8月到2011年8月。陕西省出台《贯彻焦化行业结构调整实施意见》，开展淘汰落后、建设“年产60万吨以上半焦试点”，推动兰炭产业整合提升，共关闭原有271户小兰炭企业，实现了园区化布局、60万吨以上规模化生产、资源综合利用和达标排放，兰炭与电石、铁合金、金属镁等产业形成了相对完整的产业链条。2008年12月，工信部正式出台兰炭(半焦)行业准入条件，在《焦化行业准入条件》中对兰炭予以“正名”，标志着兰炭产业第一次获得了国家层面认可。
（图2 兰炭生产设备）
第五阶段：2011年8月以后。榆林市政府按照“珍惜资源、深度转化”的要求和“大集团引领、大项目支撑、集群化推进、园区化承载”的发展思路，全面推进废水处理和荒煤气脱硫等污染治理，实施“三个转化”战略，加快建设产业园区，进一步壮大兰炭产业，着力打造兰炭产业链，兰炭产业取得了快速发展。目前，榆林兰炭和涉及兰炭生产工艺的项目共有183个，兰炭总产能7674万吨，其中神木县4631万吨、府谷县2061万吨、榆阳区548万吨、2 横山县248万吨、佳县186万吨；已建成兰炭产能4463万吨（根据中国焦化协会统计122户企业），其中神木县2444万吨、府谷县1385万吨、榆阳区358万吨、横山县90万吨、佳县186万吨。在建项目23个，产能2803万吨；未建产能408万吨。截止2012年底，全国兰炭建成总产能8610万吨，榆林占全国总产能的51.84%，2012年兰炭产量1940.34万吨，2013年2237.11万吨（中国焦化协会数据），开工率46.7%。截至2013年底，淘汰兰炭落后产能955万吨，全市有2个项目已经进行了综合验收（神木天元化工，府谷三联煤电化）。
50004000总规模(万吨)已建成产能(万吨)3000200010000总规模(万吨)已建成产能(万吨)神木县府谷县榆阳区横山县463124442061138554835824890佳县186186（图3 榆林兰炭规模/已建产能地域分布情况）
二、榆林兰炭产业发展进入了新阶段 榆林兰炭企业在多年的实践中，不断加强科技创新，推动产业转型升级，兰炭产业已形成相对完整的循环经济链，发展进入新阶段。
（一）兰炭产业已成为清洁高效的绿色能化工业
兰炭只有原煤污染物含量的10%到20%，特别是硫仅为原煤的10%，具有良好的环保属性。我国大气污染物主要是烟尘和SO2，而烟尘的70%和SO2的84%都来自燃煤，在以煤基为主的能源消费结构短期不能转变的情况下，减少大气污染，兰炭是最佳的选择。兰炭工艺主要是将煤分类提取加工，1吨原煤产可生产0.6吨兰炭、0.06吨煤焦油和1000立方煤气，生产过程中将固、液、气全部合理利用，实现了闭合生产、吃干榨尽、就地转化。兰炭工艺热能转化效率高，达到80-85%，远高于燃煤发电的33-43%、间接煤制油的36-38%、煤制天然气的57-60%。兰炭工艺也是成本最低的煤转化路径，与煤液化相比，属于部分气化，不需要催化、空分、加氢、加压等，投资小，成本低，资源利用效高。目前榆林新建兰炭企业均实行了储焦、储煤场、备煤等生产区分割设臵，废水熄焦，水封闭循环，焦炉煤气全部综合利用，告别了氨水外排、煤气点灯的状况，环境污染得到了有效控制，榆林兰炭产业已经走出高能耗、高污染、低产出的初级阶段，开始进入清洁生产、循环利
3 用的新阶段。
（图4 兰炭产业演进思路）
（二）兰炭产业已形成相对完整绿色循环经济链
兰炭在榆林能源化工中处于承上启下的核心地位。以兰炭为起点，榆林已构建起融合电石、铁合金、金属镁、焦油轻质化、水泥等产业的规模大、关联度高、循环链接的庞大产业体系。兰炭产业带动了煤炭、电石、铁合金、金属镁、煤焦油加工、聚氯乙烯等行业的快速发展，缓减了原煤外运的交通压力，成为上接煤炭开采，下连载能、化工、冶金，拉动物流、加工制造，广泛影响建材、服务等行业的支柱产业和关键环节。兰炭企业的废气变成了电力企业的“宝物”，避免了兰炭尾气的浪费和污染，提高了洁能发电的经济效益，提升了电石企业的竞争力。可以说，按照“园区大循环、产业中循环、企业小循环”的绿色循环体系建设理念，兰炭产业发展取得了经济效益、社会效益和环保效益的大丰收。
（图5 兰炭循环产业链）
（三）兰炭产业是未来能源产业发展的理想路径
我国能源结构的特点是“富煤、少油、贫气”。目前，全国煤炭产业发展整体低迷，但对于油气的需求却越来越凸显。2013年我国进口原油2.82亿吨，同比增长6.8%，原油需求对外依存度达到58%，专业人士预计未来几年将突破60%，甚至可能达到70%。天然气进口量为530亿立方米，对外依存度达到31.6%。油气需求将成为国家能源战略的重点与难点。推进兰炭产业的发展，促进煤炭资源的高效利用和转化，将是满足我国未来能源市场需求的一条理想路径。以兰炭产业中煤焦油加工和煤气利用为例，按照目前神木锦界工业园天元化工煤焦油加工模式，煤焦油加工柴汽调和油产出率在80%以上，每吨产值8000元左右，整体增值约4000元；煤气发电，每度电耗气2立方米，每立方气增值近0.175元。2013年榆林原煤产量达33854.89万吨，如果全部就地干馏，可生产出千万吨煤焦油，超过延长石油年总产量；生产出千亿立方煤气，超过陕京
一、二线年天然气供气总量。
5 （图6 煤各利用方案参数对比表，以吨标煤计算）
（四）兰炭产业已成为地方经济的重要支撑
2012年全市兰炭产量1940.34万吨，实际转化原煤3235万吨，占原煤转化总量的33.8%；兰炭及下游电石、铁合金、金属镁产业共有从业人员29012人，实现产值182.11亿元，占到榆林市工业总产值的6.07%，上缴各项税费11.02亿元。兰炭及下游产业已成为产煤县区地方经济的重要支柱，特别是神木、府谷两县，2012年兰炭及下游产业实现产值分别占到两县工业总产值的14.46%和5.33%。2013年榆林兰炭产量2237.11万吨（转化煤炭3764万吨），按照整合提升的要求，榆林183个兰炭及涉兰项目将整合提升为98个，兰炭总规模由7674万吨整合为7413万吨。榆林兰炭产业经过整合提升、淘汰落后、化解过剩产能，已实现集团化、集群化、节约化和园区化发展，逐步成为榆林重要的煤化工产业、民营经济发展和投资的重要平台，榆林经济发展乃至陕西经济发展的重要支撑。
（五）兰炭产业发展的总体方向
省委、省政府对榆林兰炭产业发展十分重视，省委书记赵正永在榆林调研时强调，榆林以煤炭为基础的产业结构不可能立即改变，要围绕煤炭做转化、围绕转化做规模、围绕规模深加工，实现煤炭产业精细化和高端化发展，要把低碳循环发展作为根本路子，做大做强榆林兰炭产业，加强产业集聚，引导企业进园区，实现资源的最大化利用。省政府副省长李金柱多次专题研究榆林兰炭产业发展问题，提出在今后一段时期，要大力实施“11395”工程，这为榆林兰炭产业发展进一步指明了方向。
“11395”工程具体内容为，树立“1个理念”，即煤基多联产发展理念；确定“1个目标”，即依托科技创新驱动，形成可持续发展、独具特色的榆林兰炭经济体系，实现陕北煤炭深度转化目标；拓展“3大领域”，即加大兰炭在粉焦发电、喷吹炼铁、化工利用三大潜在领域应用力度；着力开展“9大攻关课题”，即突破粉煤流化床加压提取煤焦油技术、加快小颗粒煤热裂解技术攻关、解决煤炭分质多联产利用技术、研究实验利用粉焦发电技术、开展焦粉高炉喷吹工业化应用实验、加快干法熄焦技术攻关、研究实验焦粉造气技术、加快粉焦水煤浆利用技术研究、加快推进兰炭标准化体系建设；抓好“5项重点工作”，即组织对榆林兰炭产业开展调研、抓好兰炭下游产品市场开拓工作、大力开展兰炭多用途利用科技攻关工作、制定出台对兰炭产业财政金融支持政策、积极做好兰炭产业的知识普及和宣传工作。
三、榆林兰炭产业发展面临的突出问题
虽然榆林兰炭产业具有独特的优势和坚实的基础，发展前景广阔，但还面临一系列内外部的新挑战。
（一）行业政策亟需进一步创新
2008年，兰炭被国家工业和信息化部列入产业目录。2009年，榆林市直接推动研究制定国家产业标准《兰炭产品技术条件》等3个文件，标志着榆林兰炭产业在国内外的领先地位。但早期兰炭企业类比焦化行业的标准进行项目建设，没有考虑其区别与传统焦化行业的特殊性，导致兰炭环保设施建设普遍滞后，清洁生产水平低，环保方面的“先天缺陷”导致无法完成综合验收和国家备案。截止目前，榆林无1户企业通过综合验收，国家工信部又在修订准入标准，兰炭产业的政策性风险尚未解除。
（二）工艺技术亟需进一步突破
现有兰炭工艺对原煤粒度要求较高，客观上限制了产业的发展。随着煤炭开采机械化的普及，兰炭产业原料短缺的问题愈加凸显，面煤制兰炭的技术研发就显得尤其紧迫。面煤原料丰富，煤矿综采面煤占总产量70%以上，而面煤大量低价外销发电，既造成资源转化率低，又带来巨大交通压力，限制了产业的进一步扩大。同时，面煤价格低廉，目前为块煤50%左右，几乎是其中提取煤焦油的价格。榆林目前已进行了富油“大工法”、锦丰源“中科法”、金隅“成型干馏法”等3类面煤干馏实验，代表了国内最先进的工艺路线，但因具体工程技术存在缺陷，均遇到了程度不等的困难，亟需进一步攻关。
（三）产业水平亟需进一步提升
经过上一轮结构调整，榆林兰炭产业实现了园区化布局、集群化生产和循环利用，但目前的产业布局更多的还停留在企业空间上的聚集，即“企业集群”而非“产业集群”，尚未在园区内形成相对完整的循环产业链。焦炉煤气利用还停留在简单的燃料利用上，未能向下游延伸，产业链较短，附加值较低。目前，兰炭装臵的研发、生产尚无专业的装备制造厂家介入，各类装臵包括核心设备干馏炉均未定型，主要依靠企业现场组装，导致技术装备研发滞后，也难以保证达到设计水平。兰炭企业仍以兰炭产品为主，综合效益不高，尚未步入“以焦立足、以化发展”的良性发展轨道，由此导致兰炭能耗水平和污染物排放居高不下，面临着节能减排的巨大压力，亟需进一步提升产业水平。
（四）市场空间亟需进一步拓展
由于产品单一，产能过剩，现有市场很难消化已建成产能。兰炭传统市场为电石、铁合金领域，2012年全国电石产能达3000万吨，实际产量约1869.25万吨万吨，铁合金产能4300万吨，实际产量约3000万吨，产能饱和，过剩明显。兰炭用量，电石按照800公斤/吨计算，70%企业使用量（中西部省区）大约为900多万吨；铁合金按照1.2吨/吨（硅铁）计算，50%企业使用量（中西部省区）大约为1600万吨，两项合计市场需求量2500多万吨。另外，部分化肥企业使用兰炭，但用量少。目前，榆林兰炭和涉及兰炭产业总规模7674 7 万吨，实际年产量在1900-2100万吨之间，庞大的产能和相对狭小的市场使得兰炭产能释放率低，设备闲臵，重复建设凸显，兰炭市场萎缩。
四、促进榆林兰炭产业持续健康发展的几点建议
推动榆林兰炭产业持续健康发展，必须要创新驱动，科技引领，坚定不移地促进产业转型升级，使兰炭行业走上循环经济和清洁生产的良性轨道。
（一）创新理念，推动兰炭产业做强做大
对榆林兰炭产业发展，必须有一个清醒的认识：兰炭产业不再是暴利行业，也不能再看作是初级和简单的煤炭加工行业，应将兰炭产业作为一个精细煤化工产业看待，从技术装备水平、目标市场定位、产业链延伸以及企业管理上深入研究，做到清洁化生产、精细化运营，产品差异化发展。各级政府部门应坚持“在保护中发展，在发展中保护”原则，严格总量控制，提高企业准入门槛，严格控制兰炭新增产能，环保部门暂停审批兰炭和涉兰炭项目，对手续不全或未开工的项目一律暂停建设，以环评倒逼机制推动、培育和优化产业布局和污染治理技术水平，做大做强榆林兰炭产业。
（二）创新政策，做好兰炭产业支持服务
兰炭进入国家产业目录的时间较短，很多标准政策沿袭焦炭产业，不能完全符合实际。榆林作为兰炭产业的排头兵和先行者，应制定兰炭产业升级的路线图和时间表；要积极争取中省决策层将兰炭放在全省乃至全国的重要产业、战略产业位臵来对待，加快完善产业管理制度，尽快确立行业标准，制订兰炭产业集群化、集团化、园区化方案，推进一批高标准示范企业建设，帮助企业通过省市验收，获得国家准入，引领产业健康发展。省级政府应积极协调兰炭产业与电力、电石、聚氯乙烯等产业之间的合作关系，加大宣传推广力度；在衔接产业准入等方面要创新政策，坚持“成熟一家、验收一家”原则，指导企业解决含氨废水处理、荒煤气脱硫等环保验收瓶颈问题。
（三）创新科技，开展兰炭工艺技术研发
榆林兰炭生产技术是在自主研发的基础上发展起来的，要建立“政用产学研”新型长效机制，加强技术研发和成果转化扩散，将技术创新与最终用户对接耦合，带动企业创新发展，完善产业链和创新链，提升产业核心竞争力。通过大项目、大企业、大投入引导，依托国家煤炭分质利用重点实验室，在加强研发的基础上进一步整合与集成。省级有关部门要加大对相关科研院所和煤化工企业的支持，组织专家队伍，重点在煤焦油加氢工艺、煤制燃料油、煤炭分质多联产、粉焦发电、高炉喷吹、干法熄焦、粉煤造气、兰炭配煤、兰炭标准化制定等九个方面加大研发力度，解决目前存在的共性技术难题，尽快实现技术升级，为兰炭产业的高水平、精细化和可持续发展提供技术支撑。建议政府、科研院所、企业等联合组织研究清洁生产新工艺、新设备， 8 推进荒煤气脱硫、尾气脱氮、废水处理、荒煤气回收利用的技术攻关，加大对煤干馏技术及装臵系统优化，提升整体技术水平，最大限度提高产品质量，强化污染治理设施建设，实现兰炭产业节约发展、循环发展、绿色发展。
（四）创新思维，挖掘兰炭产业潜在用途
进一步扩大兰炭用途，对于扭转当前经济下滑局面，特别是提振陕北民营经济具有重要意义。榆林近几年致力于兰炭替代焦炭进入钢铁冶炼的试验研究，谋划兰炭下游产业建设，根据实验数据分析，兰炭完全可以进入钢铁冶炼这个大市场。兰炭技术瓶颈一旦突破，将带来新一轮大投资，产能将会大幅增长，而现有的电石、铁合金以及将来的钢铁市场，对兰炭的需求空间依然有限，兰炭用途仍需进一步拓展。建议联合国内外科研机构开展兰炭深加工研发，创新产业链，重点以煤焦油收率最大化为导向，以煤热解干馏，兰炭气化、煤焦油加氢、煤焦油分离为基础，煤分质分级转化、综合利用煤基多联产项目为重点，推进兰炭产业二次跨越。
（五）创新工艺，突破兰炭面煤利用技术
突破兰炭发展中原料供应短缺瓶颈问题，必须在面煤利用技术上加大研究力度。各企业应联合科研院所大力研究面煤和籽煤干馏、兰炭烘干及兰炭改性试验。各级政府要鼓励兰炭产品向铸造焦转化，鼓励企业提升焦炉设备，加大回收和节能设施改造和研发力度，提高焦化资源回收率和综合利用水平，加大粉焦发电、化工造气等潜在领域的应用力度；先进技术经过专家论证后，积极开展试验示范，取得成功后加快推广使用；要完善市场营销管理，严格控制块煤出境数量或实行块末煤臵换方式保证兰炭的煤源供应。
（六）创新营销，加大兰炭市场开拓力度
兰炭产业要实现规模化、集约化、可持续发展，除了先进的工艺流程和过硬的产品质量，也离不开完善的市场体系支撑。各级政府要注意理顺自身和市场的关系，在使市场在资源配臵中起决定性作用的同时，进一步加大对兰炭市场开拓的支持。建议以北斗导航技术为统领，以新能源汽车为载体，打造铁路、公路、水路及煤炭产业相关企业共同参与的兰炭绿色物流体系，建立兰炭外运绿色通道，同时把兰炭列入铁路运输计划和大宗货物，增加外运能力，积极开拓兰炭出口贸易；探索电子交易、期货交易等现代贸易发展机制，充分发挥市场机制，促进产业发展；引导煤炭企业与兰炭企业一对一或者多对一结对帮扶，建立兰炭客户系统，实现产销无缝对接，保障产品质量，维护消费权益；同时，加大企业的整合与重组，取长补短，形成集团式发展，提升产业的市场竞争力，着力打造“神木兰炭”金品牌，建设独具特色的陕北兰炭经济。
