1.2　我國焦炭生產現狀

1.2.1　焦炭行業生產現狀

受焦煤生產的影響，我國焦炭生產表現為明顯的地域分布特性。在我國已探明可采煉焦煤儲量中，山西省最多，為333×108t，約占全國煉焦煤可采儲量51.3%；其次是安徽省54.32×108t，約占8.36%；貴州省39.14×108t，約占6.03%；山東省29.15×108t，約占4.49%等。在我國查明的煉焦煤資源儲量中，氣煤約占41%，肥煤約占18%，焦煤約占23%，瘦煤約占16%，其他未分類煉焦煤約占2%，主焦煤和肥煤只占41%，比例偏小。由此可見，我國煉焦煤以高揮發分氣煤為主，強黏結性肥煤和焦煤較少。同時，我國強黏結性肥煤和焦煤的灰分普遍較高，可洗性也較差。在煉焦煤產量中，氣煤（含1/3焦煤）產量最多，占40.7%，焦煤占19.4%，肥煤占19.6%（含氣肥煤），瘦煤和貧煤分別占6%和7%。

除受焦煤的生產分布外，焦炭消耗地區的分布是影響焦炭生產的主要因素。河北、河南、山東、遼寧、湖北、上海、四川等地區的重要鋼鐵生產企業附屬焦化廠擁有國內先進的焦爐，生產能力都超過1.0×106t。山西省是中國主要的焦炭生產和貿易地，歷年的焦炭生產占全國總產量的比例超過30%（見圖1-2）。2015年我國焦炭產量為44778.2×104t，2016年產量為44911.5×104t，產量較上年同期增加0.3%。2016年我國焦炭統計表見表1-2（不包括香港、澳門、臺灣數據）。目前我國焦炭生產主要集中在山西、河北、山東、陜西、河南、內蒙古、江蘇、遼寧等省份，這些地區年焦炭產量均在2×107t以上。

表1-3為2009～2016年我國焦炭進出口統計表。由該表可見，2016年我國焦炭出口數量為1011.88×104t，年度進口數量為467.4t，國內焦炭表觀消費量為43899.6×104t。煉焦過程產生的焦炭一般應用于鋼鐵、有色、化工、機械等行業，在我國焦炭主要用于鋼鐵冶煉，我國鋼鐵企業焦炭使用量占焦炭消費總量的85%左右。

從焦化技術來看，我國擁有最落后的土焦爐、改良焦爐、熱回收焦爐和較先進的機焦爐。土焦爐和改良焦爐為焦煤內燃供熱焦化，1997年此類焦爐產量達到最高，之后國家制定多項政策對其進行限制和取締。截至2007年年底，全國機焦產量比重從2001年的70%提高到90%以上，土焦、改良焦比重從30%下降到3%以下。我國主要焦爐爐型參數見表1-4。

1.2.2　焦爐污染的嚴重性和環保監管對策

20世紀70年代后，全球焦炭工業面臨環境、經濟、資源三大難題。發達國家逐步縮小焦化行業，關停焦爐，從國外購買焦炭。到21世紀初，國際市場上50%以上的焦炭來自中國，焦炭生產在獲得經濟利益的同時也帶來了嚴重的環境污染。

焦炭生產過程中排放大量的廢水、廢氣、苯并芘（BaP）等有害污染物，其中苯并芘是強致癌物，嚴重威脅焦炭生產區人民群眾的身體健康。據世界衛生組織研究報告，大氣中苯并芘含量2ng/m3，即為誘發癌變的極限含量，而產焦區苯并芘含量高于極限值60～100倍。長期生活在這些地區的人群，呼吸系統疾病已成為導致死亡的主要原因，癌癥發病率和兒童先天性殘疾的比例均明顯高于全國平均水平。

環保問題是當前我國焦化行業面臨的突出問題。針對發達國家將焦化污染向我國轉移的趨勢，國家采取了一系列措施來加強焦炭行業環境監管的力度，具體包括以下幾點。

①堅決淘汰和取締小土焦和改良焦。按照《水污染防治法》《大氣污染防治法》等環保法律的規定和國家有關產業政策的要求，堅決淘汰土焦和改良焦，現有土焦和改良焦一律停止生產，廢毀土焦生產裝置，工商部門收回營業執照，環保部門收回排污許可證。

②嚴格執行《焦化行業準入條件》。經國務院同意，國家發改委于2004年發布了電石、鐵合金和焦化3個行業的準入條件。對于焦化行業的新建項目要嚴格執行行業準入條件，凡是不符合行業準入條件的項目，環保部門不予審批環境影響報告書，土地部門不予審批其用地申請，銀行不予貸款，電力部門不予供電，供水部門不予供水。

③依法開展清潔生產。按照《清潔生產促進法》的規定，省級環保部門要登記公布一批超標排放和超污染物排放總量控制指標的焦炭生產企業名單，列入名單的焦炭生產企業要強制實行清潔生產審核。按照《煉焦行業清潔生產標準》的規定，對焦炭生產企業開展清潔生產的效果進行跟蹤評估。

④抓緊對焦炭生產企業發放排污許可證，并核定主要污染物排放總量，對已經實施清潔生產并達到《煉焦行業清潔生產標準》三級標準要求的企業加強排污強度監控，對沒有開展清潔生產的焦炭企業的排污總量進行核定。焦炭企業必須持證排污、按證排污。

⑤加大環境檢查和執法力度：一是要求焦炭生產企業安裝連續檢測裝置，并與環保部門聯網，實現焦炭企業污染物排放動態的實時監控；二是按照排污費高于污染治理成本的原則，提高排污費征收標準，加大排污費的征收力度；三是對污染物排放超標和控制總量排污的焦炭企業實行限期整改。

1.2.3　焦炭行業環境產業政策及相關標準

1.2.3.1　焦炭行業的環境產業政策［1］

針對發達國家將焦化污染產業向我國轉移的趨勢以及遏制煉焦地區環境惡化的需要，國家加大了對焦炭產業的環境監控力度。

2004年5月，財政部、商務部、國土資源部、國家工商總局、國家稅務總局、國家環保總局、銀監會、電監會等九部委聯合制定了《關于清理規范焦炭行業的若干意見》，該意見要求如下。

（1）全面清理整頓，優化結構，減少環境污染

要堅決淘汰土焦，現有土焦生產一律停止，對土焦生產裝置進行廢毀處理。對2000年以后建設的焦炭生產企業和建設項目，要逐項查清項目審批、用地審批、環保審批、工商登記及給予信貸融資支持等方面的情況，凡審批手續不健全或有違規審批情況的企業和項目，要嚴格按照國家有關規定重新進行審批。對不符合審批要求的企業要立即停產、關閉，不符合審批要求的項目要立即停止建設。

（2）統籌規劃，控制總量，抑制盲目擴張

對焦炭生產實行總量控制，強化煉焦煤資源管理，嚴格建設項目審批管理。除國家重點大型鋼鐵企業配套建設和城市居民供氣需要建設的焦炭項目外，在國家有關新政策規定出臺前，各級投資主管部門要暫停審批新的焦炭生產項目。

（3）嚴格市場準入，加強規范管理和引導

焦炭投資建設項目的準入條件為：焦爐炭化室高度達到4.3m以上（含4.3m），年生產能力6×105t以上，同步配套建設干熄焦、裝煤、推焦除塵裝置，廢水處理設施，焦爐煤氣回收、凈化和綜合利用等裝備，嚴格執行環保設施“三同時”制度。

為進一步遏制焦化行業低水平重復建設和盲目擴張的趨勢，促進產業結構升級，規范市場競爭秩序，2004年12月，國家發改委公告了《焦化行業準入條件》，對新建和改擴建煉焦項目的工藝、技術、裝備、規模、能源、資源消耗、排放控制和綜合利用等方面提出更高的標準要求；同時要求已建企業要進行技術改造，逐步達到行業準入條件，其中與焦爐污染物排放有關的條款如下。

①在工藝與裝備中規定：新建和改擴建焦化企業要達到煉焦行業清潔生產標準（HJ/T 126—2003）中生產工藝與裝備二級標準要求。主要指標包括：為滿足節能、環保和資源綜合利用要求，實現合理規模經濟；新建和改擴建機焦爐炭化室高度必須達到4.3m以上（含4.3m），年生產能力6×105t及以上。

②在節能工藝與設備中規定：新建和改擴建焦爐，原則上（缺水地區和鋼鐵企業）要同步配套建設干熄焦裝置。

③在環保工藝與設施中規定：新建或改造焦爐要同步配套建設粉碎、裝煤、推焦、篩運焦除塵裝置、煤氣凈化（含脫硫脫氰工藝）回收、廢水生化處理設施。嚴格執行環保設施“三同時”規定，并要在主體設備投產后6個月內達到設計規定標準，連續運行。

④在清潔生產標準中規定：新建和改擴建焦化生產企業各種污染物產生指標不得超過《清潔生產標準　煉焦行業》（HJ/T 126—2003）中規定的二級標準。

⑤在污染物排放標準中規定：新建和改擴建焦化生產企業大氣污染物排放執行《煉焦爐大氣污染物排放標準》（GB 16171—2012）；焦化生產企業新建或擴建，各種污染物排放不得突破該地區環境允許排放總量。

《焦化行業準入條件》與《關于清理規范焦炭行業的若干意見》的規定和內容基本一致，完全符合“總量控制、調整結構、節約能（資）源、保護環境、合理布局”的可持續發展原則。

2005年6月，環保、商務等部門制定了《關于加強焦化生產企業行業準入管理工作的通知》，并配套下發《焦化生產企業公告管理暫行辦法》，對現有焦化生產企業實行符合準入條件的企業公告管理制度，并對其進行分類管理和指導。到目前，已公告3批符合準入條件的企業140戶，產能1.54×108t，約占總產能的45%。

1.2.3.2　煉焦行業清潔生產標準

煉焦污染控制，一方面可從控制角度提高焦爐煙塵治理的技術水平，另一方面也可通過提高焦爐的機械設備裝備水平開發低污染煉焦新爐型，從源頭減少污染物的產生。由于焦化生產工藝過程復雜，污染物控制治理難度大，末端治理給企業帶來了沉重的經濟負擔，而從源頭入手進行全過程控制和綜合利用是解決污染的關鍵。清潔生產是我國工業可持續發展的一項重要戰略，也是實現污染控制由末端控制向全過程控制轉變的重大舉措。煉焦行業污染嚴重，是我國清潔生產標準制定較早的行業之一，其中將煉焦行業生產過程清潔生產水平劃分為三級技術指標，并有相應的評價數據［2］。

①一級：國際清潔生產先進水平。該級指標采用公開報道的國際先進水平數據。

②二級：國內清潔生產先進水平。該級指標采用公開報道的國內先進水平數據，并參考有關統計數據。

③三級：國內清潔生產基本水平。該級指標是根據我國煉焦行業實際情況及有關的統計數據，按清潔生產對生產全過程采取污染預防措施要求所達到的水平指標而形成的。

煉焦行業清潔生產標準的指標要求見表1-5～表1-10。

1.2.3.3　煉焦化學工業污染物排放標準

為促進煉焦化學工業生產工藝和污染治理技術的進步，2012年6月27日國家環境保護部和國家質量監督檢驗檢疫總局發布了《煉焦化學工業污染物排放標準》，并于2012年10月1日起實施。自本標準實施之日起，煉焦化學工業企業的水合大氣污染物排放控制按本標準的規定執行，不再執行《鋼鐵工業水污染物排放標準》（GB 13456—1992）和《煉焦爐大氣污染物排放標準》（GB 16171—1996）中的相關規定，《煉焦爐大氣污染物排放標準》（GB 16171—1996）廢止。該排放標準對以下幾方面內容進行了修訂［3］。

①擴大了標準的適用范圍，涵蓋了國內所有焦爐及生產過程的排污環節。

②增加了水污染物排放控制要求。

③增加了機械化焦爐大氣污染物有組織排放源的控制要求，取消了非機械化焦爐污染物排放限值。

④增加了廠界無組織排放大氣污染物的排放限值。

⑤增加了大氣污染物、水污染物排放管理規定和監測要求。

該標準規定，自2012年10月1日至2014年12月31日止，現有企業執行表1-11規定的大氣污染物排放濃度限值。

自2015年1月1日起，現有企業執行表1-12規定的大氣污染物排放濃度限值。自2012年10月1日起，新建企業執行表1-12規定的大氣污染物排放濃度限值。

根據國家環境保護工作的要求，在國土開發密度較高、環境承載能力開始減弱，或大氣環境容量較小、生態環境脆弱、容易發生嚴重大氣環境污染問題而需要采取特別保護措施的地區，應嚴格控制企業的污染物排放行為，在上述地區的企業執行表1-13規定的大氣污染物特別排放限值。

企業邊界任何1h平均濃度執行表1-14規定的濃度限值。

1.2.4　我國焦炭行業調整成就

經各級政府和相關部門3年的共同努力和相互配合，做了大量細致的工作，行業清理整頓和結構調整工作取得了顯著成效，主要表現如下。

①產業政策和環保、財稅、金融等協調配合，落后產能淘汰步伐加速。根據國務院節能減排綜合工作方案，2007年全國進一步淘汰1.0×107t土焦和1.2×107t落后小機焦，幾年累計淘汰落后產能約（7～8）×107t的煉焦生產裝置，其中山西省取締土焦1400多處，涉及產能3×107t，關停小機焦284座，淘汰產能3043×104t。土焦占全國焦炭產量的比例由2004年的30%下降到2007年年底的6%，行業結構得到明顯優化。

②行業準入管理效果顯現，工藝技術裝備結構進一步優化。產焦超過1×106t以上企業由2004年的38家增加到60家，總產量約占全國規模以上企業產量的40%以上。截至2007年年底，全國已有6m以上大型焦爐100余座，產能約5×107t，約占全國機焦產能的15%以上。新投產的機焦爐大型化趨勢明顯，爐型高度由4.3m向5.5m、6m、7m和7.63m發展。國家發改委從2004年開始整改焦化行業以來至2008年，發布了三次滿足《焦化行業準入條件》名單，共142家，設計能力大于100t焦化廠為46家，產能15364.6×104t，其中山西省焦化企業為43家，產能為3261×104t，見表1-15。由該表可見，此類焦爐都以改、擴建為主，所有爐型結構統計結果表明，炭化室高為4.3m的焦爐所占比例為82.5%。

1.2.5　我國焦炭行業發展趨勢

根據我國焦炭行業擁有的發展空間、煤資源狀況以及我國最近頒布的鋼鐵產業發展政策，今后新建或改造可供選擇的比較有發展前途的典型焦爐主要有6m、7.63m常規頂裝焦爐及6m搗固焦爐3種。原因如下。

①政策已限定。在剛頒布的鋼鐵產業發展政策中明文規定，為確保鋼鐵工業產業升級和實現可持續發展，防止低水平重復建設，對鋼鐵工業裝備水平準入條件規定現有企業要通過技術改造努力使焦爐炭化室高度達到6m及以上。

②焦爐可供選擇爐型有限。目前我國已掌握并擁有知識產權技術的焦爐主要是6m及以下焦爐。6.5m焦爐正處于開發中還未完全成熟，而且與6m焦爐沒有本質區別。7.63m焦爐我國已有3家企業從德國引進，并正在建設，今后隨著這些焦爐的投產，將會有更多的企業采用7.63m焦爐。6m搗固焦爐是國外20世紀80年代中期開發的成熟新技術，國內也正在開發5m及6m的搗固焦爐技術。7.63m、6m焦爐及6m搗固焦爐的通常建設規模及主要特點見表1-16。

此外，要根據企業規模大小、所在地資源等情況選擇不同的焦爐。

①沿海新建大型鋼鐵聯合企業及已有大型鋼鐵聯合企業新建或改造焦爐應選擇7.63m焦爐。由于7.63m焦爐優點是代表焦爐發展方向，技術裝備水平先進、勞動生產率高；采用該焦爐生產的焦炭機械強度高；消耗動力少，綜合生產成本較低；環境污染小，占地少。缺點是投資高、技術管理水平要求比較高，焦爐設計壽命不確定并有一定風險。

②中西部地區中型鋼鐵聯合企業、獨立焦化廠新建或改造焦爐應選擇6m焦爐。6m焦爐優點是技術裝備水平比較先進、勞動生產率比較高；采用該焦爐生產的焦炭機械強度可以滿足大型高爐質量要求，綜合生產成本低，環境污染比較小，投資省，建設周期短，固定費用低，投資回報快，有成熟的生產操作經驗。

③氣煤資源比較豐富、肥焦煤又比較缺乏。新建或改造焦爐應選擇6m搗固焦爐。6m搗固焦爐優點是技術裝備水平先進、勞動生產率比較高；采用該焦爐生產的焦炭機械強度可以滿足大型及特大型高爐質量要求，可以配氣煤70%～80%，綜合生產成本最低，環境污染也比較小，投資省，見效快。在氣煤資源比較豐富地區，如云南、山西、貴州、山東等省鋼鐵聯合企業、獨立焦化廠新建或改造焦爐選擇6m搗固焦爐最合適。