褐煤提質：產(chǎn)業(yè)化前夜

儲量豐富的褐煤迎來產(chǎn)業(yè)化提質的關鍵時刻，誰將克服繁雜的技術障礙，成為脫穎而出的佼佼者？

前幾年興奮進入內蒙古錫林郭勒盟和呼倫貝爾盟圈占煤炭資源的投資者們，現(xiàn)在已經(jīng)騎虎難下。錫盟和呼盟地下埋有數(shù)千億噸的褐煤資源，但就地發(fā)電利用消納不了，電網(wǎng)外送通道又不通暢，如果地面外送，褐煤熱值低，水分大，易燃，運送既不安全，也不經(jīng)濟——褐煤水分可以占到重量的近一半。

由是，幾十個褐煤提質項目建立起來，就依傍在那些已經(jīng)停止生產(chǎn)的礦井旁邊。由于在國際上褐煤提質也沒有大規(guī)模實踐，這些項目選用的技術路線也各不相同，十幾種技術路線同時在草原上各自發(fā)展。

但經(jīng)過這幾年的實踐，一些技術路線的利弊已經(jīng)顯露無疑。褐煤中低溫干餾已經(jīng)逐漸成為共識，所差僅為具體工藝的優(yōu)劣比拼。

“在這個圈子里，大家各自技術封鎖，所有的人都稱自己的技術最好”，煤炭加工利用協(xié)會會長張紹強說。因為職務之便，他考察過多個褐煤提質項目。

在張紹強看來，一個好的干餾褐煤工藝，必須具備兩個條件：一要有大規(guī)模推廣的前景；二要褐煤干餾產(chǎn)物必須全方位高效利用。

近些年來，一些后起之秀開發(fā)的褐煤干餾工藝已經(jīng)展現(xiàn)出滿足上述條件的潛力，隨著工藝的進一步成熟，褐煤提質產(chǎn)業(yè)化日期也愈發(fā)逼近。“如果一切順利，一兩年之內，褐煤提質就可以產(chǎn)業(yè)化推廣”張紹強說。

無處可去的褐煤

褐煤開發(fā)利用始于數(shù)年前的煤炭供應緊張期，許多企業(yè)尤其是發(fā)電集團赴內蒙、新疆等地圈占資源，其中就包括內蒙古錫盟和呼盟。

錫盟和呼盟的煤炭資源以褐煤為主，占我國褐煤資源3000億噸儲量70%以上。伴隨著為期數(shù)年的煤炭開發(fā)，褐煤資源已形成大規(guī)模產(chǎn)能，兩盟總產(chǎn)能已經(jīng)超過3億噸每年。

褐煤就地發(fā)電是最佳利用途徑，無需運輸。但內蒙本身多煤多風，裝機規(guī)模長期居中國第一，棄風窩電現(xiàn)象十分普遍，無法給褐煤發(fā)電讓出空間。

如此，褐煤只能通過地面運輸送往其他省份電廠。但褐煤是一種低熱值煤，一般在2300-2500大卡，含水量高，一般含水32%-45%之間，揮發(fā)分高。如果采用鐵路或汽車運輸，僅水分重量就使同等熱量煤炭運費增加一倍。而且當前煤市寒冬，煤炭產(chǎn)能供大于求，將褐煤從內蒙運至中東部電廠，更加沒有經(jīng)濟可行性。

“當初大家搶著去圈煤，總想著先把資源抓在手里，對褐煤的特性也不太了解”，張紹強介紹說。

事實上，當初興致高昂前往兩盟圈煤的企業(yè)，現(xiàn)在已經(jīng)是進退維谷。把褐煤開采出來，煤炭賣不掉，發(fā)電送不出，運輸不劃算；不開采，礦井已經(jīng)建好，設備折舊、人員維持，以及必須的煤礦抽水，也需要資金投入。

張紹強早前曾沿著兩盟走了一圈，據(jù)其介紹，多數(shù)投資方選擇了后者，礦井停在那里，僅僅是維持，并不生產(chǎn)。

告別物理脫水法

由此，褐煤提質被提上日程。據(jù)相關人士介紹，其一是因為內蒙當?shù)卣?0%資源就地轉化；二是通過提質，可以降低水含量，使得輸往省外成為可能。

據(jù)煤科總院煤化工分院副院長陳亞飛介紹，目前褐煤提質項目有數(shù)十個，對外號稱年轉化規(guī)模從20萬噸、50萬噸甚至百萬噸不等。

這些項目采用的技術路線各不相同。大致可分為淺度脫水、深度脫水和褐煤化工三條路線。每條路線下又有若干類技術，每個技術下工藝又分很多種。

淺度脫水與深度脫水的區(qū)別在于，淺度脫水一般脫水15-20%，不破壞煤炭孔隙結構，而深度脫水則脫掉絕大多數(shù)水分，并打破煤炭孔隙結構，形成煤末，所以又需加上成型工藝。

目前深度脫水路線的項目代表，是神華寶日希勒項目，規(guī)劃兩條年轉化50萬噸的褐煤提質生產(chǎn)線。盡管神華寶日希勒已對外宣稱工業(yè)試運行成功。但據(jù)記者采訪的多名業(yè)內專家，對此均持懷疑態(tài)度。有知情人士透露，神華寶日希勒生產(chǎn)線并沒有持續(xù)運行，“領導來視察才開一開”。

據(jù)該人士解釋，神華寶日希勒的技術缺陷在于，高溫干燥脫水之后，空氣進入煤炭孔隙，隨后高壓成型，空氣被壓縮，形成煤球后會反彈，出現(xiàn)“氣爆”現(xiàn)象，煤球破裂，只能送往電廠發(fā)電，又需再次粉碎，重復無用功，經(jīng)濟不劃算，也沒有市場競爭力。

相對淺層脫水，深度脫水成本也更高，平均每噸附加約數(shù)十元，與褐煤開采成本相當。在煤市低迷期，很難形成市場競爭力。

淺層脫水由于附加成本低，每噸僅需數(shù)元加工成本，因而在現(xiàn)實中尚有運營的空間。據(jù)業(yè)內人士透露，目前僅有神州公司錫盟西烏旗20萬噸褐煤混硫干燥項目一直在持續(xù)運行，因為成本低，效益尚可。

但實際上，不管淺層脫水還是深度脫水，都屬于物理脫水，其最終產(chǎn)品仍然是煤炭，產(chǎn)品雷同，在當前煤炭市場低迷的情況下，只能依靠邊緣市場得以存活。如通過脫水，提升熱值，可就地出售給水泥、鋼鐵等產(chǎn)業(yè)等。

“因為不管怎么樣，大家都是露天開采，褐煤提質，總是增加了加工成本，在煤炭供大于求現(xiàn)狀下，如何和優(yōu)質煤競爭？”陳亞飛說。

褐煤干餾工藝紛爭

幾年的探索之后，在褐煤提質業(yè)者中，已形成了共識，即轉向褐煤中低溫干餾技術。褐煤干餾，即對褐煤進行中低溫隔氧加熱，拿出褐煤中揮發(fā)分及煤焦油，同時脫掉水分，最終形成高熱值的半焦化煤炭。

據(jù)了解，一噸褐煤經(jīng)過干餾之后，會分離出約200立方煤氣，50公斤煤焦油（按煤焦油占褐煤5%比重，具體情況有差異），以及400公斤水和半焦煤炭產(chǎn)品。

目前褐煤每噸市場價約為100元左右，如經(jīng)干餾提質，其中僅50公斤煤焦油價值就約150多元，另外200方煤氣，其中可分離出約100方甲烷，市場價值約180元，然后還余下100方氫氣和半焦煤炭，也是高價值產(chǎn)品。

“褐煤中低溫干餾是未來褐煤提質的發(fā)展方向，經(jīng)濟價值非?？捎^，而且天然氣和焦油都屬于緊俏產(chǎn)品，不缺市場”，張紹強說。

目前褐煤干餾處于技術甄別期。目前僅褐煤干餾工藝就有十數(shù)種，如北京神霧集團轉底爐干餾技術、中煤龍化滾筒氣載體干餾、以及立式蘭炭爐技術及其變種等。

“大家都存有私心，彼此技術保密，互相不交流，都希望自己技術成熟后，出售技術工藝包賺錢”，張紹強說。

據(jù)了解，各個廠家私底下都認為自己的工藝最好。但作為第三方，張紹強告訴《能源》雜志記者，這些工藝或者還不成熟，或者不利于規(guī)模推廣。在他看來，神霧轉底爐干餾技術可能是最適合產(chǎn)業(yè)化推廣的，“神霧的技術適合規(guī)模推廣，而且循環(huán)利用做的好”。

但目前神霧剛剛進入褐煤提質領域，所開發(fā)工藝尚屬實驗室階段，還需要示范項目的考驗。“如果一切順利，一兩年之內，褐煤提質就可以產(chǎn)業(yè)化推廣，但不排除會出現(xiàn)更好的工藝”，張紹強說。

管道困局

技術的成熟是一方面，配套設施是否到位也將成為褐煤提質能否順利產(chǎn)業(yè)化的因素。褐煤干餾提質之后，煤氣如何運輸?shù)膯栴}已經(jīng)凸顯出來。

中國的天然氣管道并不經(jīng)過錫盟和呼盟，目前大唐克旗煤制天然氣管道經(jīng)過錫盟，但運量遠不足以滿足未來褐煤產(chǎn)業(yè)輸氣需求。目前褐煤干餾提質項目的做法，要么是用煤氣加熱循環(huán)利用，要么放空燃燒白白浪費。

有業(yè)內人士透露，這里面存在一個博弈的困境。管道投資方看到褐煤提質現(xiàn)在還處于示范項目階段，小打小鬧，形不成規(guī)模，不愿冒險鋪設管道。而褐煤提質投資方，因為沒有管道運輸煤氣，褐煤干餾的經(jīng)濟價值難以體現(xiàn)，也不愿加大投資擴大規(guī)模。

“這就好像先有雞還是先有蛋的問題”張紹強說，必須有人牽頭先做起來，不然僵局無法破解。

先坐不住的是呼市政府。當?shù)卣吹胶置禾豳|停滯不前，找到煤炭加工利用協(xié)會，進行戰(zhàn)略合作，委托對方制作相應規(guī)劃。

按照張紹強的設想，可以通過當?shù)卣男庞孟纫?guī)劃輸氣管道，等到規(guī)劃通過，自然褐煤提質投資也會上來，而褐煤提質規(guī)模增大，再引進資本投資管道，也不是難事。

但這一設想得到呼市政府認同還需時日。據(jù)了解，目前呼市政府的目標，仍然是通過褐煤提質，解決運輸問題，最終出售煤炭產(chǎn)品。“這里面，還需要提高認識，拿出頂層設計”一位參與其事的專家說。