PART.1

蘭炭及其產(chǎn)業(yè)鏈介紹

蘭炭,又稱半焦，是利用神府（神木+府谷）煤田盛產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)侏羅精煤塊燒制而成的，作為一種新型的炭素材料，以其固定炭高、比電阻高、化學(xué)活性高、含灰份低、鋁低、硫低、磷低的特性，被廣泛運(yùn)用于電石、鐵合金、高爐噴吹、工業(yè)制氣等多領(lǐng)域，成為一種不可替代的炭素材料。（百度百科蘭炭介紹）

蘭炭結(jié)構(gòu)為塊狀，粒度一般在0-80mm之間，顏色呈淺黑色.根據(jù)粒度的不同，可將蘭炭區(qū)分為大料（>40mm）、中料（18-40mm）、小料（8-18mm）、焦面（<8mm）。

PART.2

蘭炭生產(chǎn)工藝

蘭炭的生產(chǎn)多以低溫干餾為主（即煤在隔絕空氣條件下，低溫?zé)峤獾倪^程），干餾溫度一般控制在600℃-750℃之間。生產(chǎn)蘭炭的過程中，同時生成煤氣及煤焦油等副產(chǎn)品。生產(chǎn)蘭炭主要使用長焰煤、不黏煤、弱黏煤等無黏結(jié)性或弱黏結(jié)性、中高揮發(fā)分的煙煤。

傳統(tǒng)的蘭炭爐包括外熱式和內(nèi)熱式。外熱式采用的是火道加熱的方式干餾，爐型復(fù)雜，熱效率低，投資是內(nèi)熱式的三倍左右。內(nèi)熱式蘭炭爐主要有鞍山熱能院、陜西冶金設(shè)計院和神木三江開發(fā)的直立三段式爐型，其中神木三江的SJ-V型蘭炭爐的單爐產(chǎn)能達(dá)到了20萬噸/年，原料煤粒度使用的下限達(dá)到3mm。（中國鐵合金網(wǎng)《榆林蘭炭產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析及高質(zhì)量發(fā)展》）

目前，市場上主要使用的蘭炭爐為直立三段式爐型（內(nèi)熱式），且以SJ低溫干餾爐為主。蘭炭裝置主要由備煤工段、炭化工段、篩運(yùn)工段、煤氣凈化工段等部分組成。

PART.3

蘭炭產(chǎn)能情況

據(jù)MYSTEEL數(shù)據(jù)，截至2021年，我國蘭炭年產(chǎn)能約為1.31億噸，年產(chǎn)量在5308萬噸，產(chǎn)能利用率僅40.45%。產(chǎn)能主要分布在陜西、新疆、內(nèi)蒙、寧夏及河北地區(qū)。其中，陜西（產(chǎn)能占比約48%）及新疆（產(chǎn)能占比約37.5%）是我國蘭炭產(chǎn)能占比最大的兩個區(qū)域。陜西的產(chǎn)能主要集中在榆林的神木(產(chǎn)能占比約27%)及府谷地區(qū)(產(chǎn)能占比約19%)。新疆的產(chǎn)能主要集中在哈密地區(qū)(產(chǎn)能占比約20%)。

我國蘭炭的主產(chǎn)區(qū)，陜西榆林和新疆哈密，其原料煤均為長焰煤，但因其特有煤質(zhì)差異、熱解工藝不同，導(dǎo)致蘭炭產(chǎn)品質(zhì)量有較大區(qū)別。（榆鎂觀察《走進(jìn)“鎂”世界   | 蘭炭——助推金屬鎂綠色生產(chǎn)的新型清潔燃料》）

榆林蘭炭產(chǎn)品的主要特點(diǎn)為：1）油、氣綜合收率較高，1t原煤經(jīng)熱解可以生成約0.6t蘭炭，副產(chǎn)0.06t煤焦油、600m3煤氣；2）蘭炭產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，其塊粒度較好、機(jī)械性能適宜、固定碳含量達(dá)80%以上，還原性能優(yōu)越。榆林蘭炭還具有高化學(xué)活性、特低灰、特低硫等特點(diǎn)，適宜鐵合金、電石、化工等領(lǐng)域，可滿足當(dāng)前冶金工業(yè)生產(chǎn)工藝要求，現(xiàn)已出口俄羅斯、日本等國。（榆鎂觀察《走進(jìn)“鎂”世界   | 蘭炭——助推金屬鎂綠色生產(chǎn)的新型清潔燃料》）

哈密蘭炭產(chǎn)品的主要特點(diǎn)為：1）油、氣收率高，1t煤經(jīng)熱解可以生成約0.5t蘭炭，副產(chǎn)0.1t煤焦油、900m3煤氣；2）蘭炭產(chǎn)品質(zhì)量較差，其灰分較高、粉末率較高，≤6mm焦沫達(dá)70%以上，多作為動力煤燃燒，僅少量塊蘭炭與焦炭混配后，才可用于生產(chǎn)電石、鐵合金等。（公眾號榆鎂觀察《走進(jìn)“鎂”世界   | 蘭炭——助推金屬鎂綠色生產(chǎn)的新型清潔燃料》）

PART.4

蘭炭產(chǎn)業(yè)鏈簡介

原料端，蘭炭主要使用原煤（長焰煤、不黏煤、弱黏煤等）進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)1噸蘭炭平均需要消耗1.6-1.7噸原煤。同時，能夠得到副產(chǎn)品煤焦油及煤氣（0.1-0.16t左右煤焦油，900-1500m3左右煤氣）。

終端消費(fèi)端，蘭炭被廣泛應(yīng)用于電石生產(chǎn)、鐵合金冶煉、高爐噴吹（替代無煙煤）、鍋爐燃料、民用燃料、工業(yè)制氣等眾多領(lǐng)域。

其中，電石（碳化鈣，是重要的基本化工原料，主要用于產(chǎn)生乙炔氣，也用于有機(jī)合成、氧炔焊接等）是蘭炭下游最大的消費(fèi)領(lǐng)域，平均每噸電石的生產(chǎn)消耗約0.85噸蘭炭。2021年，我國電石產(chǎn)量合計約1392.2萬噸，折合消費(fèi)蘭炭約1183萬噸，占2021年蘭炭總產(chǎn)量的22.3%。據(jù)MYSTEEL數(shù)據(jù)，截至2022年，我國電石產(chǎn)能約4014.5萬噸，環(huán)比2021年增加164.5萬噸。

此外，蘭炭在鐵合金冶煉中主要用于硅鐵的冶煉（注：中國冶標(biāo)（YB/T034-92）規(guī)定了鐵合金焦的技術(shù)要求，要求粒度為2-8mm，8-20mm，8-25mm。因此，冶煉硅鐵所使用的蘭炭為蘭炭小料），每噸硅鐵平均消耗蘭炭約1.15-1.2萬噸。據(jù)鐵合金在線數(shù)據(jù)，2021年我國硅鐵產(chǎn)量合計約856萬噸，折合消耗蘭炭約674萬噸，占2021年蘭炭總產(chǎn)量的12.7%。截至2021年，我國硅鐵產(chǎn)能約為1020萬噸。

最后，蘭炭作為新型高爐噴吹燃料，在高爐噴吹領(lǐng)域?qū)τ趥鹘y(tǒng)噴吹煤的替代，我們認(rèn)為有可能是一塊未來消費(fèi)增量較為突出的領(lǐng)域。以2021年全國鐵水產(chǎn)量約8.7億噸，噴煤比145kg/t（全國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)平均水平）估算，每年我國需使用噴吹煤約1.26億噸，如以蘭炭替代30%噴吹煤估算，則需要蘭炭達(dá)3780萬噸，這是一塊廣闊的消費(fèi)領(lǐng)域。現(xiàn)階段，在我國首鋼集團(tuán)、攀鋼、酒鋼、鞍鋼、寶鋼、新興鑄管等已進(jìn)行過高爐噴吹蘭炭的研究分析與實(shí)驗。

蘭炭生產(chǎn)工藝（低溫干餾）中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，煤氣及煤焦油也能夠被充分利用：

1）煤氣可作為制氫原材料用于煤焦油加氫（2020，占比17.7%）；作為燃料用于金屬鎂冶煉（2020，占比17.7%）、發(fā)電（2020，64.6%）；此外還可以作為化工原材料進(jìn)一步提煉乙二醇、甲醇、LNG等（新發(fā)展方向）。

2）煤焦油主要用于煤焦油加氫，生產(chǎn)傳統(tǒng)的汽、柴油等。同時也通過萃取等手段，生產(chǎn)精酚、環(huán)烷基油、芳烴等。