褐煤提質(zhì)：產(chǎn)業(yè)化前夜

儲量豐富的褐煤迎來(lái)產(chǎn)業(yè)化提質(zhì)的關(guān)鍵時(shí)刻，誰(shuí)將克服繁雜的技術(shù)障礙，成為脫穎而出的佼佼者？

前幾年興奮進(jìn)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，現在已經(jīng)騎虎難下。錫盟和呼盟地下埋有數千億噸的褐煤資源，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(gè)褐煤提質(zhì)項目建立起來(lái)，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(zhì)也沒(méi)有大規模實(shí)踐，這些項目選用的技術(shù)路線(xiàn)也各不相同，十幾種技術(shù)路線(xiàn)同時(shí)在草原上各自發(fā)展。

但經(jīng)過(guò)這幾年的實(shí)踐，一些技術(shù)路線(xiàn)的利弊已經(jīng)顯露無(wú)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(gè)圈子里，大家各自技術(shù)封鎖，所有的人都稱(chēng)自己的技術(shù)最好”，煤炭加工利用協(xié)會(huì )會(huì )長(cháng)張紹強說(shuō)。因為職務(wù)之便，他考察過(guò)多個(gè)褐煤提質(zhì)項目。

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

近些年來(lái)，一些后起之秀開(kāi)發(fā)的褐煤干餾工藝已經(jīng)展現出滿(mǎn)足上述條件的潛力，隨著(zhù)工藝的進(jìn)一步成熟，褐煤提質(zhì)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(zhì)就可以產(chǎn)業(yè)化推廣”張紹強說(shuō)。

無(wú)處可去的褐煤

褐煤開(kāi)發(fā)利用始于數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(zhù)為期數年的煤炭開(kāi)發(fā)，褐煤資源已形成大規模產(chǎn)能，兩盟總產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)3億噸每年。

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

如此，褐煤只能通過(guò)地面運輸送往其他省份電廠(chǎng)。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(chē)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(chǎng)，更加沒(méi)有經(jīng)濟可行性。

“當初大家搶著(zhù)去圈煤，總想著(zhù)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(shuō)。

事實(shí)上，當初興致高昂前往兩盟圈煤的企業(yè)，現在已經(jīng)是進(jìn)退維谷。把褐煤開(kāi)采出來(lái)，煤炭賣(mài)不掉，發(fā)電送不出，運輸不劃算；不開(kāi)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(zhù)兩盟走了一圈，據其介紹，多數投資方選擇了后者，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(zhì)被提上日程。據相關(guān)人士介紹，其一是因為內蒙當地政府要求50%資源就地轉化；二是通過(guò)提質(zhì)，可以降低水含量，使得輸往省外成為可能。

據煤科總院煤化工分院副院長(cháng)陳亞飛介紹，目前褐煤提質(zhì)項目有數十個(gè)，對外號稱(chēng)年轉化規模從20萬(wàn)噸、50萬(wàn)噸甚至百萬(wàn)噸不等。

這些項目采用的技術(shù)路線(xiàn)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(xiàn)。每條路線(xiàn)下又有若干類(lèi)技術(shù)，每個(gè)技術(shù)下工藝又分很多種。

淺度脫水與深度脫水的區別在于，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(xiàn)的項目代表，是神華寶日希勒項目，規劃兩條年轉化50萬(wàn)噸的褐煤提質(zhì)生產(chǎn)線(xiàn)。盡管神華寶日希勒已對外宣稱(chēng)工業(yè)試運行成功。但據記者采訪(fǎng)的多名業(yè)內專(zhuān)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(xiàn)并沒(méi)有持續運行，“領(lǐng)導來(lái)視察才開(kāi)一開(kāi)”。

據該人士解釋?zhuān)袢A寶日希勒的技術(shù)缺陷在于，高溫干燥脫水之后，空氣進(jìn)入煤炭孔隙，隨后高壓成型，空氣被壓縮，形成煤球后會(huì )反彈，出現“氣爆”現象，煤球破裂，只能送往電廠(chǎng)發(fā)電，又需再次粉碎，重復無(wú)用功，經(jīng)濟不劃算，也沒(méi)有市場(chǎng)競爭力。

相對淺層脫水，深度脫水成本也更高，平均每噸附加約數十元，與褐煤開(kāi)采成本相當。在煤市低迷期，很難形成市場(chǎng)競爭力。

淺層脫水由于附加成本低，每噸僅需數元加工成本，因而在現實(shí)中尚有運營(yíng)的空間。據業(yè)內人士透露，目前僅有神州公司錫盟西烏旗20萬(wàn)噸褐煤混硫干燥項目一直在持續運行，因為成本低，效益尚可。

但實(shí)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(chǎng)低迷的情況下，只能依靠邊緣市場(chǎng)得以存活。如通過(guò)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(kāi)采，褐煤提質(zhì)，總是增加了加工成本，在煤炭供大于求現狀下，如何和優(yōu)質(zhì)煤競爭？”陳亞飛說(shuō)。

褐煤干餾工藝紛爭

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

據了解，一噸褐煤經(jīng)過(guò)干餾之后，會(huì )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(chǎng)價(jià)約為100元左右，如經(jīng)干餾提質(zhì)，其中僅50公斤煤焦油價(jià)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(chǎng)價(jià)值約180元，然后還余下100方氫氣和半焦煤炭，也是高價(jià)值產(chǎn)品。

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

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

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

據了解，各個(gè)廠(chǎng)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，或者不利于規模推廣。在他看來(lái)，神霧轉底爐干餾技術(shù)可能是最適合產(chǎn)業(yè)化推廣的，“神霧的技術(shù)適合規模推廣，而且循環(huán)利用做的好”。

但目前神霧剛剛進(jìn)入褐煤提質(zhì)領(lǐng)域，所開(kāi)發(fā)工藝尚屬實(shí)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(zhì)就可以產(chǎn)業(yè)化推廣，但不排除會(huì )出現更好的工藝”，張紹強說(shuō)。

管道困局

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

中國的天然氣管道并不經(jīng)過(guò)錫盟和呼盟，目前大唐克旗煤制天然氣管道經(jīng)過(guò)錫盟，但運量遠不足以滿(mǎn)足未來(lái)褐煤產(chǎn)業(yè)輸氣需求。目前褐煤干餾提質(zhì)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(gè)博弈的困境。管道投資方看到褐煤提質(zhì)現在還處于示范項目階段，小打小鬧，形不成規模，不愿冒險鋪設管道。而褐煤提質(zhì)投資方，因為沒(méi)有管道運輸煤氣，褐煤干餾的經(jīng)濟價(jià)值難以體現，也不愿加大投資擴大規模。

“這就好像先有雞還是先有蛋的問(wèn)題”張紹強說(shuō)，必須有人牽頭先做起來(lái)，不然僵局無(wú)法破解。

先坐不住的是呼市政府。當地政府看到褐煤提質(zhì)停滯不前，找到煤炭加工利用協(xié)會(huì )，進(jìn)行戰略合作，委托對方制作相應規劃。

按照張紹強的設想，可以通過(guò)當地政府的信用先規劃輸氣管道，等到規劃通過(guò)，自然褐煤提質(zhì)投資也會(huì )上來(lái)，而褐煤提質(zhì)規模增大，再引進(jìn)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(shí)日。據了解，目前呼市政府的目標，仍然是通過(guò)褐煤提質(zhì)，解決運輸問(wèn)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(zhuān)家說(shuō)。