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焦炉煤气
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黄元
黄元·共创作者
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关键词:
行业定义
焦炉煤气是一种可燃性气体,在焦化装置中的焦煤经过高温干馏后产生,产出焦炭和焦油等产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。一般来说焦炉煤气已经过脱焦油、脱苯、脱硫、脱氨、洗萘等处理,产率和组成会与焦煤质量和焦化工艺参数不同而有差别,其主要成分为氢气(H2:55%~60%)和甲烷(CH4:23%~27%),并有少量的一氧化碳(CO:5%~8%)、烷烃(CmHn:2%~4%)、二氧化碳(CO2:1.5%~3%)以及氮气(N2:3%~7%)和氧气(O2:0.3%~0.8%)。因焦炉煤气本身属优质清洁能源,但目前整体利用效率偏低,焦炉煤气的低效利用,既造成巨大的资源浪费,又造成一定的环境污染,因此,实现焦炉煤气的合理高效利用具有重大的现实意义。
行业分类
焦炉煤气主要有两大利用途径:燃料气和化工原料。从焦炉煤气的组成可知,其主要成分是氢气、甲烷以及一氧化碳,焦炉煤气的利用方式多样,可作为合成甲醇、天然气、还原剂以及制氢的优质原料气,直接作为燃料进行燃烧的附加值低。以焦炉煤气不同工艺制备的产品对其进行分类。
行业特征
焦炉煤气行业进入高质量规范化发展的新阶段。焦化行业集中去产能的高潮期已经结束,产能新增与淘汰节奏明显趋缓,焦炉煤气作为炼焦过程中产生的副产物,焦炉煤气企业之间的竞争已不再是简单的产品竞争或者规模竞争,而是产业链、产品质量和产品附加值的竞争。总体来看,规模大、环保合规、资源储备充足、拥有较长产业链的企业不断向下游深入,将更有效利用自身资源优势,充分提高焦化产品的附加值,焦炉煤气行业集中度将不断提高,逐渐步入高质量规范化发展。规模化、差异化、集约化发展是焦化行业发展的新趋势新型煤焦化企业大力发展焦、化联产,以“化”为主,对炼焦过程中产生的煤焦油、粗苯、焦炉煤气等产品进行深加工,既减轻对环境的污染,又大大提高产品附加值,形成焦化产业链。在中国能耗双控和碳排放双控的大环境下,焦化行业绿色低碳发展更为迫切,焦化行业将在更大范围、更深层次、更高水平上实现节能降耗、清洁生产,并更加重视化产回收,从源头减排污染物,实现由“以焦为主”向“焦化并举,以化为主”的战略转型。
发展历程

焦炉煤气行业

目前已达到 4个阶段
产业链分析
行业规模
焦炉煤气行业规模
评级报告 1篇
SIZE数据
政策梳理
焦炉煤气行业
相关政策 5篇
竞争格局
焦炉煤气是煤焦化行业的副产品,中国煤焦化行业呈现出以钢铁联合煤焦化企业和独立煤焦化企业共同存在的竞争格局。中国焦化产能有约三分之一为钢企自身配套,约三分之二为独立焦化企业。钢铁联合煤焦化企业一般受到各地环保容量限制,并且产业链延伸程度较低,炼焦副产品如煤焦油、焦炉煤气等深加工程度不高,导致资源利用效率较低,因此煤焦化行业产能扩张推动不足。独立煤焦化企业向钢铁企业和其他冶炼企业销售焦炭产品,其竞争力主要体现在炼焦副产品的加工和焦炉气的综合循环利用。对于独立煤焦化企业来说,丰富的产品结构和较长的产业链是其竞争优势的根本所在。产品结构越丰富、产业链越长、焦炉煤气利用附加值越高的焦化企业,竞争优势越明显。当前中国煤焦化行业基本形成以鞍钢、中钢等多个钢铁企业配套煤焦化和山西焦化、陕西黑猫、美锦能源等独立煤焦化企业为主体,中小煤焦化企业并存的产业发展格局。
数据图表
摘要
焦炉煤气,又称焦炉气,英文名为Coke Oven Gas(COG),由于可燃成分多,属于高热值煤气,粗煤气或荒煤气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤,在炼焦炉中经过高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物,其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别,一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3(标准状态)。其主要成分为氢气(55%~60%)和甲烷(23%~27%),另外还含有少量的一氧化碳(5%~8%)、C2以上不饱和烃(2%~4%)、二氧化碳(1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分,二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。(该词条由头豹数字行研共创作者黄元于2023年7月撰写完成)
焦炉煤气行业定义
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焦炉煤气是一种可燃性气体,在焦化装置中的焦煤经过高温干馏后产生,产出焦炭和焦油等产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。一般来说焦炉煤气已经过脱焦油、脱苯、脱硫、脱氨、洗萘等处理,产率和组成会与焦煤质量和焦化工艺参数不同而有差别,其主要成分为氢气(H2:55%~60%)和甲烷(CH4:23%~27%),并有少量的一氧化碳(CO:5%~8%)、烷烃(CmHn:2%~4%)、二氧化碳(CO2:1.5%~3%)以及氮气(N2:3%~7%)和氧气(O2:0.3%~0.8%)。因焦炉煤气本身属优质清洁能源,但目前整体利用效率偏低,焦炉煤气的低效利用,既造成巨大的资源浪费,又造成一定的环境污染,因此,实现焦炉煤气的合理高效利用具有重大的现实意义。
[1]
1:中国知网,陕西黑猫年报
焦煤气行业分类
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焦炉煤气主要有两大利用途径:燃料气和化工原料。从焦炉煤气的组成可知,其主要成分是氢气、甲烷以及一氧化碳,焦炉煤气的利用方式多样,可作为合成甲醇、天然气、还原剂以及制氢的优质原料气,直接作为燃料进行燃烧的附加值低。以焦炉煤气不同工艺制备的产品对其进行分类。
焦炉煤气产品
焦炉煤气分类
焦炉煤气制甲醇
由焦炉煤气制取甲醇的关键在于将其中占比约20%的甲烷转化为合成气,即氢气和一氧化碳,然后在催化条件下反应生产甲醇,随后再进一步精馏得到最终产品,一般的焦炉煤气制甲醇工艺流程包括:焦炉煤气压缩→深度净化→精脱硫→转化合成气→甲醇合成→甲醇精馏→甲醇产品。甲醇用途很广,其可以是终端产品,同时也可以生产其他化工品,比如甲醛、甲酸甲酯、醋酸、酸酐、甲醇蛋白、二甲醚等,还可以生产医药和农药,用途十分广泛
焦炉煤气制天然气
焦炉煤气制天然气主要有两种方式:甲烷化工艺和分离工艺。由于副产物氢气产量较高、分离工艺复杂,因此分离工艺与甲烷化工艺相比,其经济效益低且技术局限性大,目前碳甲烷化工艺应用更为广泛。焦炉煤气生产天然气的主要工艺流程为:焦炉煤气压缩→净化预处理→甲烷化处理→气体分离→干燥净化→深冷液化→天然气产品。天然气无毒、易排放、比例比空气轻,作为燃料具有更安全的特点;在化工方面天然气也可以作为原料制造氮肥,并且天然气合成油和甲醇、生产甲醛、醋酸、染料、化纤、合成树脂、MTBE等方面都有较广泛的应用。
焦炉煤气制氢
目前成熟的焦炉煤气制氢技术是物理法分离法:变压吸附制氢、膜分离制氢、深冷法分离产氢。工业化常用的是变压吸附制氢工艺,该工艺生产的氢气纯度可达99.999%。焦炉煤气变压吸附制取氢气的主要流程为:焦炉煤气压缩→净化预处理→变压吸附处理→氢气精制。作为无碳、高效、清洁以及可持续能源的氢气是实现碳达峰碳中和的重要途径。在冶金领域,可用焦炉煤气制氢耦合还原铁;在化工领域,氢气可用作生产甲醇、乙醇、乙醚以及合成苯加氢的原料;在新能源汽车领域,氢燃料电池是未来氢气发展的一个重要方向。
[2]
1:http://www.chinaqking.com/yc/2018/1172514.html
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2:中国知网,中国期刊网
焦炉煤气行业特征
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焦炉煤气行业进入高质量规范化发展的新阶段。焦化行业集中去产能的高潮期已经结束,产能新增与淘汰节奏明显趋缓,焦炉煤气作为炼焦过程中产生的副产物,焦炉煤气企业之间的竞争已不再是简单的产品竞争或者规模竞争,而是产业链、产品质量和产品附加值的竞争。总体来看,规模大、环保合规、资源储备充足、拥有较长产业链的企业不断向下游深入,将更有效利用自身资源优势,充分提高焦化产品的附加值,焦炉煤气行业集中度将不断提高,逐渐步入高质量规范化发展。规模化、差异化、集约化发展是焦化行业发展的新趋势新型煤焦化企业大力发展焦、化联产,以“化”为主,对炼焦过程中产生的煤焦油、粗苯、焦炉煤气等产品进行深加工,既减轻对环境的污染,又大大提高产品附加值,形成焦化产业链。在中国能耗双控和碳排放双控的大环境下,焦化行业绿色低碳发展更为迫切,焦化行业将在更大范围、更深层次、更高水平上实现节能降耗、清洁生产,并更加重视化产回收,从源头减排污染物,实现由“以焦为主”向“焦化并举,以化为主”的战略转型。
1
行业集中提高
焦炉煤气行业集中度将不断提高,逐渐步入高质量规范化发展。
规模化、差异化、集约化发展是焦炉煤气行业发展的新趋势,新型煤焦化企业大力发展焦、化联产,以“化”为主,对炼焦过程中产生的煤焦油、粗苯、焦炉煤气等产品进行深加工,既减轻对环境的污染,又大大提高产品附加值,形成焦化产业链。焦炉煤气产业布局更加集中。受市场、资源和地方产业政策调整的驱动,中国焦炭产能不断向钢铁和煤炭资源丰富地区集中。提高煤化工产业的集中度,有利于能源的综合利用,减少公用能源消耗,污水和废气可集中治理,减少单独处理成本,降低企业运行成本。
2
生产结构优化
中国炼焦装备经过多年调整,已经形成更加优化的生产结构,智能制造更加普及。
中国焦化行业形成常规机焦炉生产高炉炼铁用冶金焦、以热回收焦炉生产机械铸造用铸造焦、以立式炉加工低变质煤生产电石、铁合金、化肥化工等用焦的生产结构。同时智能制造更加普及,随着大型焦化企业不断引进自动化、智能化设备和先进的专家控制系统,通过人与机器的合作,逐步在全部或部分生产工序中取代人力,成为焦化行业“智能制造”的先行者和排头兵,智能制造也成为焦化行业技术进步的主要内容之一。
3
绿色低碳
焦炉煤气是煤化工的一种,属于高耗能行业,企业需要进行节能降碳改造升级,确保绿色生产、安全环保。
煤化工行业投资额度大、市场竞争激烈、安全环保要求高,2022年受主要原材料价格推涨等因素影响,产品价格大幅下降,尤其是焦炭市场波动较大,一度呈现行业性亏损的被动局面。未来一段时期,传统煤化工将面临产能过剩的严峻态势,现代煤化工将加快向高端化、多元化、低碳化方向发展。
[3]
1:山西焦化年报,开滦能源年报。中国知网
山西焦化年报,开滦能源年报。中国知网
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