1.1　我國半焦產業的發展現狀

目前我國半焦總產能約為1億噸/年，主要分布在陜西榆林（產能6200萬噸/年）、新疆維吾爾自治區（產能3000萬噸/年）、內蒙古鄂爾多斯（產能500萬噸/年）、寧夏回族自治區（產能400萬噸/年）。2019年全國半焦總產量約為6500萬噸，占總產能的65%；煤焦油產量為650萬噸，煤氣為430億立方米。

多年來，我國對低階煤熱解工藝進行了系統研究，已進行小試、中試及工業化生產的熱解爐型主要有直立爐、回轉爐、移動床、流化床、噴動床、氣流床、旋轉爐、帶式爐、鉸龍床、微波爐、蓖動床、耦合床等10余種。但目前實現工業化生產的爐型主要為：內熱式直立爐（30～80mm塊煤，單爐生產能力最大為15萬噸/年）、內熱式小粒煤爐（6～30mm，單爐生產能力最大為15萬噸/年）；外燃內熱式立式爐（<30mm，單爐生產能力33萬噸/年）、回轉爐（<22mm，單爐生產能力40萬噸/年）。

為了促進我國半焦（蘭炭）產業科學、有序、穩定地發展，2008年12月，中華人民共和國工業和信息化部（以下簡稱“工信部”）公告修訂的《焦化行業準入條件（2008年修訂）》將蘭炭（半焦）焦爐和生產列入其中，為我國半焦產業的發展提供了政策依據。2010年9月，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局（以下簡稱“國家質檢總局”）和中國國家標準化管理委員會（以下簡稱“國標委”）聯合發布了國家標準《蘭炭用煤技術條件》（GB/T 25210—2010）、《蘭炭產品技術條件》（GB/T 25211—2010）、《蘭炭產品品種及等級劃分》（GB/T 25212—2010）。

2013年11月，國家質檢總局和國標委聯合發布國家標準《蘭炭單位產品能源消耗限額》（GB 29995—2013）。2014年3月，工信部公布了《焦化行業準入條件（2014年修訂）》。2016年10月，環保部在《民用煤燃燒污染綜合治理技術指南（試行）》中要求，“煤炭資源豐富、經濟條件較好且污染嚴重的地區應優先選用低硫、低揮發分的優質無煙煤、型煤、蘭炭和民用焦炭”。2020年6月11日，工信部公布了《焦化行業規范條件（征求意見稿）》，對半焦產業的發展提出了新的要求，對促進半焦產業發展具有一定的意義。

低階煤熱解產物的利用如圖1-1所示。目前，我國蘭炭主要用于生產電石、鐵合金、型焦、高爐噴吹料、活性半焦、民用燃料等；國內年用量為6000萬噸，占蘭炭總產量的92.3%，其余均外銷，主要出口韓國、日本、馬來西亞、印度尼西亞、印度及意大利等國。

隨著我國半焦產業的迅速發展，在工業化生產中，還發展了“煤—蘭炭（焦油）—燃料油”“煤—蘭炭（煤氣）—電”“煤—蘭炭（煤氣）—合成氨—碳銨”“煤—蘭炭（半焦）—硅鐵”“煤—蘭炭（煤氣）—金屬鎂”和“煤—蘭炭（半焦）—電石—聚氯乙烯”六個產業鏈；對促進半焦產業轉型升級，提高其綜合效益具有重要意義。

雖然我國半焦產業的技術水平已有很大提高，但仍面臨如下關鍵技術難點和挑戰：

①塊煤和小粒煤熱解工藝裝備普遍存在傳熱質效率偏低、焦油產率偏低、環保水平偏低的問題；

②粉煤熱解的關鍵是應進一步攻克氣、油、塵的分離難題，使其生產裝置達到長周期穩定運轉并提高產品質量；

③半焦特別是粉焦的儲運難度大，大規模高效利用技術有待工業化開發；

④熱解氣品質不穩定，難于高附加值利用；

⑤煤熱解所產生的廢水污染物成分復雜、水質變化幅度大、可生化性差，對其治理困難。

隨著我國經濟持續快速發展，環保要求不斷提高以及熱解技術工業化進程不斷推進，對煤炭分質清潔轉化核心關鍵技術的突破需求迫在眉睫。隨著大型粉煤熱解、熱解氣化一體化、熱解活化一體化、熱解裂化一體化、熱解還原一體化、熱解熱電一體化等關鍵技術的突破，必將開拓一個規模巨大、產品高端、節能環保、經濟性良好的新產業。以目前可以預期的技術開發成果的水平展望，若將10億噸低階煤熱解分質利用，其初級產物中的半焦接入現有的火電產業和煤氣化為龍頭的煤化產業，其他初級產物中的中低溫熱解焦油和熱解氣進一步加工，可以得到1億噸左右的油品和化工產品及約640億立方米的天然氣，在實現煤炭清潔高效利用并大大提高現有用煤產業經濟性的同時，將為緩解我國石油和天然氣進口壓力，保障國家能源安全做出巨大的貢獻。