独立焦化企业如何调整产品结构，实现扭亏为盈？
特 别
关 注
中国科技核心期刊
石化行业优秀期刊评比一等奖,发行奖
原文刊登于《煤化工》2015年第3期
独立焦化企业调整产品结构，实现扭亏为盈局面分析
李大尚
（1.赛鼎工程有限公司，山西 太原 030032；
2.全国煤化工设计技术中心，山西 太原 030032）
作者简介：李大尚（1940— ），男，湖南安化，中国工程设计大师，教授级高工，1963年毕业于湖南大学，长期从事大型煤化工工程项目的设计与管理工作，E-mail：lidashang@163.com。
1 焦化行业的基本概况
1.1 焦炭产能、产量严重过剩，企业开工率低
1.1.1 我国焦炭产能、产量经历2003年—2007年4年12.70%~25.54%的高速增长，产量从1.78亿t猛增到3.36亿t。2008年受世界金融危机的影响，增速降至-3.56%，2009年—2011年3年又以9.0%~11.3%的增长率增长，焦炭产量已达4.3亿t。2014年我国焦炭产量4.769亿t，其中独立焦化企业焦炭产量3.52亿t，与钢铁联营的焦炭企业产量1.25亿t。
1.1.2 我国从2005年开始淘汰焦炭落后产能，但提高准入门槛，化解过剩产能的政策效果不明显。2005年—2013年总共淘汰落后产能1.82亿t，但淘汰产能的同时新增加了产量，如2010年—2012年淘汰落后产能6613万t，同时新增产量8000万t。2014年我国就有21座新焦炉投产，新增产能1352万t。当前我国焦炭产能仍有6亿t以上。产能严重过剩，行业平均开工率65%~70%，独立焦化企业开工率一般40%~60%。
1.2 2014年焦炭行业全面亏损，经营状况不断恶化
1.2.1 焦炭行业产量严重过剩，面临残酷的市场竞争，2012年—2014年焦炭平均市场价格从1857元/t降到960元/t，降幅48.3%，行业亏损面达53.04%。
1.2.2 独立焦化企业经营状况不断恶化，特别是部分没有煤矿联营的企业，面临破产的境地。
独立焦化企业焦炭价格降幅更大，主产区焦炭价格700元/t~800元/t，部分企业焦炉结焦时间从18h延长到40h，有的甚至延长到60h。以焦炉煤气为原料生产的甲醇、合成氨、合成天然气、发电等装置大面积停产。
2 独立焦化企业产品结构调整的必要性及调整思路
2.1 焦炭严重依赖钢铁市场，这个市场将逐年萎缩
2.1.1 2014年我国粗钢产量8.23亿t，生铁产量7.12亿t，钢铁产量严重过剩，供需矛盾突出。随着国民经济的发展，产业结构调整，钢铁不可能长期维持这么高的产量，市场将逐年萎缩。
2.1.2 随着还原炼铁及喷煤技术的发展，对焦炭的需求也将减少。
2.1.3 随着国民经济的发展，回收的废钢铁越来越多，生铁产量将逐年减少，因此焦炭需求也随之减少。
总之，随着国家产业结构的调整，参照发达国家的发展规律，在高能耗、环保问题多、资源相对不足的情况下，钢铁及焦炭产品的产量，必然将逐年减少。
2.2 产品结构调整的思路
2.2.1 将生产单一冶金焦产品调整为生产冶金焦、气化焦两种产品，两种焦的产量比，视市场情况而定。主要目的是保证焦炉满负荷生产及降低产品成本。
2.2.2 气化焦以空气、蒸汽为气化剂，生产低热值煤气，代替性价比高的焦炉回炉煤气，可使焦炉煤气量成倍增加。
2.2.3 停用已有的焦炉煤气生产甲醇或合成氨的甲烷转化装置，改为甲醇或氨联产天然气。
2.2.4 与甲烷转化配套的空分制氧装置，用于气化焦气化生产高浓度的CO或高含量CO的水煤气，对焦炉煤气补碳，保证现有甲醇/氨装置满负荷运行。
2.2.5 焦炉煤气用于发电的企业，建议增加一套气化装置，调整焦炉煤气中（H2-CO2）/（CO+CO2）=3/1，用于合成天然气产品。
2.2.6 有条件的企业，建议采用纯氧、蒸汽、气化焦固定床（干排灰／液态排渣）加压气化生产甲醇，并联产合成天然气，扩大企业规模，降低工厂成本，减少气化焦市场销售量。
2.2.7 建议有条件的焦化企业，将甲醇、自产的焦油（或补充外购一些焦油馏分）进行深度加工，生产精细化工、新材料产品。
3 产品结构调整后效果
3.1 生产气化焦对原料煤的唯一要求是G值达60以上，对煤中的硫分、灰分基本没有要求。单一煤种炼焦，省掉配煤、浮选等工艺装置，原料成本大大降低。
3.2 气化焦有广阔的市场，价格在500元/t~600元/t。生产合成氨、甲醇的无烟块煤价格在800元/t以上。气化焦代替无烟块煤生产合成氨、甲醇等产品，市场竞争力强。
3.3 气化焦生产空气煤气投资少、成本低，代替性价比高的回炉焦炉煤气，可成倍增产甲醇、天然气，既增产又增效。
3.4 停用甲烷转化装置，与之配套的空分装置可用于新建的气化装置，给焦炉气补碳。既节省投资，又增加了产量，节能效果十分明显。
3.5 联产的天然气产品，是最清洁的能源产品，市场广阔，价格竞争力强，经济效益好。
3.6 通过产品结构调整，焦炉系统、化产品回收系统、焦炉煤气加工装置、公用工程系统全都满负荷运行。不仅降低了消耗，还降低了产品的可变成本与固定成本。
3.7 产品结构调整，一般不会影响化产品产量。甲醇、焦油、苯深度加工，为企业进一步优化产业结构提供了广阔的前景。
4 产品结构调整工艺方案与技术经济指标
根据当前独立焦化企业面临的实际情况，选择3种不同类型的产品结构调整技术方案，并对其做简单经济预测。
4.1 产品结构调整技术方案1
某企业建有130万t/a焦炉系统，化产品回收及公用工程、辅助工程也已全部配套建成，焦炉煤气全部用于生产1亿m3/a LNG。鉴于当前焦炭市场情况，建成后尚未开车。该企业还有一个电厂正在建设。
由于工厂附近正在建设一个钢铁厂及一个生产PVC的电石厂，需要部分焦炭，电站可烧气化焦。因此确定产品方案：冶金焦与气化焦产量比为2:1。一部分气化焦生产空气煤气，一部分气化焦用纯氧、水蒸气气化，生产高含量CO的水煤气，并与焦炉煤气耦合，生产2亿m3/aLNG。该工艺方块物料流程示意图见图1。主要装置能力见表1，主要原材料、公用物料消耗及价格见表2，产品产量及价格见表3，技术经济综合评价见表4。
4.2 产品结构调整技术方案2
某企业现有两组复热式焦炉，年产冶金焦200万t及相应的化产品。公用工程、辅助设施有一定富余，焦炉煤气生产20万t/a甲醇。由于焦炭产量过剩，市场竞争激烈，价格持续下跌，焦炉生产负荷降至60%以下，甲醇装置被迫停产，企业面临生存危机。
产品结构调整方案：为保证焦炉满负荷生产，确定冶金焦与气化焦产量比为3:1。一部分气化焦用于生产低热值空气煤气，代替回炉的焦炉煤气。另一部分气化焦用于固定床熔渣加压气化，生产高含量CO的合成气与焦炉煤气耦合，生产9.6万t/a甲醇、4.23亿m3/a天然气。停用与原甲醇装置配套的脱硫、甲烷转化系统，闲置的空分装置用于固定床熔渣加压气化。焦炉煤气、气化煤气净化均采用低温甲醇洗，两种煤气脱硫分开，甲醇溶液再生系统、制冷、硫回收共用。该工艺物料流程示意图见图2。主要装置能力见表5，主要原材料、公用物料消耗及价格见表6，产品产量及价格见表7，技术经济综合评价见表8。经济测算不包括焦炉系统、化产回收、公用工程、辅助设施等原有投资，只包括新增投资及经济测算范围内利用的原有投资。测算范围内的原材料、动力、公用物料消耗，按市场价格买入。
4.3 产品结构调整技术方案3
某企业现有复热式5.5m捣固焦炉1组，年产100万t冶金焦及相应的化产品，焦炉煤气年产10万t甲醇和5万t合成氨。由于焦炭过剩，市场竞争激烈，价格持续下跌，焦炉生产负荷降至50%左右，甲醇、合成氨装置被迫停产，企业面临生存危机。
产品结构调整方案：根据企业具体情况，为保证焦炉满负荷生产，确定冶金焦与气化焦产量比为1:1，一部分气化焦用于生产低热值空气煤气，代替回炉的焦炉煤气。另一部分气化焦，用于固定床纯氧常压气化，生产高含量CO的水煤气，与焦炉煤气联产10万t/a甲醇、5万t/a合成氨、1.3亿m3/a合成天然气。甲醇、合成氨装置原工艺流程不变。冶金焦、余下的气化焦外销。该工艺方块物料流程图见图3。主要装置能力见表9，主要原材料、公用物料消耗、产品价格见表10，技术经济评价见表11。
5 结 语
5.1 通过初步产品结构调整，焦炉能适应市场变化，生产各种不同比例的焦炭产品。工厂所有工艺装置及公用工程、辅助工程都能满负荷运行。
5.2 气化焦原料煤丰富、价格便宜、产品成本低，市场竞争力强，市场前景广阔。
5.3 高含量H2的焦炉煤气与高含量CO的水煤气耦合，联产高附加值的甲醇、天然气产品，经济效益好。
5.4 3个方案测算结果表明：企业经产品结构调整后，不但扭亏为盈，而且还有8%~12%的内部收益率。
5.5 建议在初步产品结构调整取得成效后，进行第二步产品结构调整，适当扩大气化及甲醇规模，将煤焦油（包括外购馏分）、甲醇深度加工，形成产品链，生产精细化工、新材料产品。
以煤化工“工程设计与总承包”为其优势技术、建院58年的工程公司
国家级煤化工专业信息咨询机构
国家级煤化工工程咨询、技术研发及推广机构
陕西煤业化工集团有限责任公司
山西焦化集团有限公司
天脊煤化工集团股份有限公司
同世达煤化工集团有限公司
阳煤丰喜肥业（集团）股份有限公司
太原重工股份有限公司
华东理工大学洁净煤技术研究所
马鞍山市蓝天化工自动化有限公司
阳煤化工机械（集团）有限公司
《煤化工》创刊40余年，在行业积累了丰富的人脉资源；主办单位、联合办刊单位在煤化工领域负有盛名；多次荣获全国石油和化工行业优秀期刊评比“一等奖”、“发行奖”等殊荣。2017年本刊的广告征集工作已经开始，欢迎国内外的设备制造商、配套技术研发推广单位积极与本刊联系，洽谈相关事宜。
耐磨阀——苏州安特威阀门有限公司
阀门、加热炉——北京航天石化技术装备工程公司
阀门、气动执行器——航天长征机械设备制造公司
阀门——上海开维喜阀门集团有限公司
陶瓷球阀——烟台金泰美林科技有限公司
控制阀——上海瑞控阀门有限公司
控制阀——浙江永盛科技股份有限公司
阀门、管件——深圳飞托克实业有限公司
阀门、自控设备——北京瑞拓江南自控设备有限公司
气动阀门执行器——无锡市圣汉斯控制系统有限公司
化工流程泵、传动泵——杭州大路实业有限公司
泵装备——广东肯富来泵业股份有限公司
泵、填料、塔盘除沫器——上海苏尔寿工程机械制造
耐腐蚀泵、工业泵——大连双龙泵业制造有限公司
全逆流塔板、污水预处理——天津市创举科技公司
塔器、大型氨合成装置——石家庄正元塔器设备公司
焦化化产回收、脱硫制酸、非标设备——建业庆松
脱硫催化剂、工艺、设备——科贸实业
脱硫净化剂、催化剂——北京三聚环保新材料公司
脱硫催化剂——长春宝利脱硫催化剂有限公司
烟气脱硝、源头控硝——安徽工大化工自动化
耐硫变换催化剂——青岛联信催化材料有限公司
控温变换、深度净化、乙二醇——华烁科技股份公司
焦化、硫酸行业技术与设备——扬州金圆化工公司
脱硫、脱碳剂——河北藁城化肥总厂助剂分厂
脱硫催化剂——天门市天宝化工科技有限公司
硫回收技术——科洋环境工程（上海）有限公司
工业废气、废水治理、硫回收——江苏晟宜环保
脱硫催化剂、熔硫釜——石家庄精致化工技术公司
脱硫剂、吸油剂——河南省同兴化工有限公司
烤胶脱硫剂——河北省秦皇岛云冠栲胶有限公司
干法、湿法脱硫——湖北华特尔净化技术有限公司
GX系列脱硫催化剂——长春市益博科贸有限公司
硫磺回收——宁波威瑞泰默赛多相流仪器设备公司
水处理技术——徐州水处理研究所
高盐废水处理、膜分离技术——杭州水处理技术研发
焦化废水处理——山西绿泉环保工程有限公司
导热油——苏州首诺导热油有限公司
气基还原铁、VOCs处理等——石油大学新能源研究院
变压吸附气体分离、提纯——四川天一科技
气液分离、尾气净化——武汉泰德节能环保
气体分离与净化——四川鸿鹄科技集团有限公司
气固分离、气液分离——上海卓旋化工科技有限公司
变压吸附气体分离、提纯——成都天立化工科技公司
变压吸附气体分离、提纯——四川天人化学工程公司
多喷嘴水煤浆气化——华东理工洁净煤技术研究所
两段式干煤粉气化技术——华能清洁能源技术研究院
煤气化设备、大型压力容器、反应器——太重煤化工
气化炉、塔器、反应器——阳煤化工机械
汽轮机——杭州中能汽轮机动力有限公司
空分、LNG装置——杭州福斯达深冷装备股份有限公司
压缩机——贺尔碧格（上海）有限公司
水煤浆添加剂、灰水阻垢分散剂——常州中南化工
水煤浆活化剂、灰水分散剂——宜兴市星光宝亿化工
烘干机、除尘器——江苏科宝节能环保设备有限公司
煤干燥输送设备、散状物料输送——湖北宜都运机
干燥、干馏、型煤——山东天力干燥股份有限公司
高压管道、水冷器、塔盘——浙江工业大学化工设备
卧螺沉降离心机——福乐伟分离技术有限公司
燃烧器、焚烧炉、硫冷凝器——洛阳瑞昌石化设备
断路器——天水二一三电器有限公司
氨合成、醇烃化研发、设计、制造——湖南安淳高新
煤化工工程咨询、技术开发推广——全国煤化工设计
板式热交换器——兰州兰石换热设备有限责任公司
镍基钎焊换热设备——江苏世能化工设备有限公司
换热设备——上海宝丰机械制造有限公司
输送带热补技术——太原新天山科技有限公司
机械传动系统、驱动元件——西门子（中国）
流量仪表——开封仪表有限公司
企业宣传——西南化工研究设计院有限公司
企业宣传——陕西煤业化工集团有限责任公司
企业宣传——天脊煤化工集团有限公司
企业宣传——山西阳煤丰喜肥业（集团）公司
企业宣传——山西焦化集团有限公司
企业宣传——山西同世达煤化工集团有限公司
《煤化工》期刊第九届编委会将于2017年完成组建。现在开始有关筹备工作：在原有编委的基础上，将广泛吸收煤化工生产、科研、高校、设计等领域的专家、学者、工程技术人员。《煤化工》编委最低职称要求：工程技术系列，高级工程师；科研系列，副研究员；高校，副教授。欢迎有意向从事本刊编委工作者，尽快同编辑部联系，获取“编委工作条例”，了解相关事宜。
（按姓氏笔画排序）
丁明公 天脊煤化工集团股份有限公司 总工程师
于广锁 华东理工大学洁净煤技术研究所 所长、教授
于义林 中冶焦耐工程技术有限公司 副总工程师
马晓迅 西北大学化工学院 院长、教授
卫正义 山西焦化集团有限公司 副董事长、总经理
王大力 山西晋能集团有限公司 副总经理
王大军 西南化工研究设计院有限公司 副总工程师
王文善 中国氮肥工业协会 原理事长
王永刚 中国矿业大学（北京） 副院长、教授
王兆文 山西金尧焦化有限公司 总经理
王时川 中国成达工程有限公司 教授级高工
王树东 中国科学院大连化学物理研究所 研究员
王顺强 山西同世达煤化工集团有限公司 总经理
王祥云 南化集团研究院 教授级高工
王祥光 全国化工合成氨设计技术中心站 原总工程师
王辅臣 华东理工大学 教授
韦朝海 华南理工环境科学与工程学院 副院长、教授
方德巍 国家化工行业生产力促进中心 原总工程师
史士东 煤科总院北京煤化工研究分院 研究员
宁芳青 安徽工业大学 教授
曲思建 煤科总院北京煤化工研究分院 院长
朱廷钰 中国科学院过程工程研究所 研究员
任永强 中国华能集团清洁能源技术研究院 研究员
任相坤 北京三聚环保新材料公司 董事兼副总经理
刘有智 中北大学 校长、教授
刘海涛 东华工程科技股份有限公司 技术中心主任
杜铭华 神华集团煤制油化工研究院 副院长、研究员
李 凡 太原理工大学煤化工研究所 教授
李 文 中国科学院山西煤炭化学研究所 研究员
李 忠 太原理工大学煤化工研究所 副所长、教授
李 涛 华东理工大学 教授
李大尚 全国煤化工设计技术中心 中国工程设计大师
李华民 煤炭工业规划设计研究院 副总工程师
李兴龙 青海省矿业集团生产筹备办 主任
李奋明 石油和化学工业规划院 副总工程师
李青松 中国石油大学（华东） 教授
杨怀旺 山西同世达煤化工集团有限公司 集团理事长
杨清民 山西焦煤集团有限责任公司 副总经理
邱介山 大连理工大学化工学院 副院长、教授
何国锋 国家水煤浆中心 副主任、研究员
张军营 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室 教授
张志炳 南京大学 教授
张秀云 宝山钢铁股份有限公司化工分公司 教授
张金利 天津大学化工学院 副院长、教授
张秋民 大连理工大学 教授
张鸿林 水煤浆气化及煤化工国家工程中心 总工程师
张德祥 华东理工大学 教授
陈 芳 阳泉煤业（集团）化工局 总工程师
陈学伟 内蒙庆华集团 常务副总经理
陈家仁 煤科总院北京煤化工研究分院 研究员
林彬彬 天辰化学工程公司 副总工程师
季广祥 安阳钢铁集团公司焦化厂 原总工程师
金 涌 清华大学 院士、教授
尚建选 陕西煤业化工集团有限责任公司 副总经理
周亚明 上海建安化工设计有限公司 主任
周红军 石油大学(北京)新能源研究院 院长、教授
於子方 上海达门化工工程技术有限公司 总经理
郑明东 安徽工业大学 教授
房倚天 中科院山西煤炭化学研究所 副所长、研究员
房鼎业 华东理工大学 教授
赵持恒 上海华谊（集团）公司 副总工程师
胡益之 太原煤炭气化(集团)公司 原总工程师
胡浩权 大连理工大学 教授
胡瑞生 内蒙古大学 教授
姚润生 山西同世达煤化工集团公司 副董事长、总工
贺根良 西北化工研究院煤化工研究所 副所长
贾明生 广东海洋大学 教授
原中秋 山西阳煤丰喜肥业集团临猗分公司 总经理
倪维斗 清华大学 院士、教授
徐龙伢 中国科学院大连化学物理研究所 研究员
徐四海 临涣焦化股份有限公司 总工程师
徐京磐 全国化工合成氨设计技术中心站 顾问
高晋生 华东理工大学 教授
唐文骞 山东省化工规划设计院 原副总工程师
唐宏青 中科合成油工程有限公司 技术顾问
黄 伟 太原理工大学煤化工研究所 所长、教授
梁 正 赛鼎宁波工程有限公司 原总工程师、顾问
韩喜民 阳煤集团太原化工新材料有限公司 总经理
韩怡卓 中国科学院山西煤炭化学研究所 研究员
曾纪龙 中国成达工程公司 中国工程设计大师
董 跃 太原重工煤化工设备分公司 总经理
谢克昌 中国工程院 院士
雍永祜 中国化工学会煤化工专业委员会 原秘书长
管廷江 山东潍焦集团有限公司技术中心 主任
薛改凤 武钢研究院资源环境所 所长、教授级高工
魏贤勇 中国矿业大学 教授