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焦化行业转型应走“洁净之路”

近年来，焦化行业取得了较快发展，自身结构、运行质量、环境质量均取得了跨越式进步。焦炉大型化、捣固炼焦、干法熄焦、煤调湿、负压蒸馏、焦炉煤气制甲醇、焦化化工产品加氢、炼焦配煤优化技术等八大技术的突破和有序集成，实现了我国焦化工艺技术结构升级。其中，焦化过程余热余能利用技术取得突破性进展，焦化工序能耗大幅下降，提高了能量流的内循环度。同时，焦化工艺产品价值及服务功能价值明显提升，焦化工艺清洁度也得到明显改善。

创新“脱困” 焦化行业尚有潜力可挖

我国焦化行业已进入产能过剩、成本上升、环境压力增大、同质化竞争日趋激烈、经济效益微利的发展红海区。面对资源、成本、环境、市场四道关卡的焦化行业必须创新转型发展，寻找新的价值和发展空间。

当然，我国焦化行业仍有许多潜力可挖。其一，从焦炉能源平衡看能效潜力。按年产焦炭120万吨计算，配煤水分下降4%将少产生废水6.5万吨/年，降低废水处理费用65万元/年；扣除煤调湿本身能耗，将少消耗高炉煤气8000万立方米/年，降低费用800万元/年；干熄焦回收焦炭余热发电1.08亿千瓦时/年，节约成本5400万元/年；上升管余热按50%回收，节约成本2170万元/年；总计吨焦降低成本70.3元。同时，生产1吨焦炭消耗的热量相当于113千克标准煤。2011年我国共生产4.28亿吨焦炭，共消耗4837万吨标准煤热量。其中，废气从烟囱带走925万吨标准煤热量，荒煤气带走1548万吨标准煤热量，共占52%。其二，从焦炉物料平衡看物质转化潜力。每炼1吨焦产生焦炉煤气约193.6千克，可提取化产品约68千克。焦化企业往往高度重视冶金焦的产量和质量，而忽视这部分副产品，甚至没有上升到“产品”的角度对其进行精细化管理和开发。我国独立焦化厂产能约占全国总产能的60%，产量占65%（钢企焦炭产量占35%），2011年全国总产量约4.28亿吨。因此可以估算，约有1亿吨煤炭的有效成分没有得到高效管理和开发。其三，我国焦化行业能源消耗仍存差距与潜力。这些差距与潜力主要体现在节能观念、节能管理模式、节能技术的创新能力和对余热余能系统集成优化的能力等方面。我国焦化行业按工艺流程工序能耗分析圆齿垫柳已达到较先进水平，但从能源介质结构和能质匹配角度来分奶子藤属析，仍有较大的提升空间。

挖掘价值 用高效技术开发低碳流程

焦化行业生产的本质是元素的分离与组合、能源的转化与经济高效利用。目前，流程的功能价值已成为行业发展新阶段的关注点。

我国冶金专家曾提出冶金流程学理论，以过程的多功能、多目标性、多价值性和物质流、能源流、价值流的集成匹配的过程协同状态思路，为钢铁企业和焦化企业系统能效、系统价值的优化开发指明了方向。

流程工业是指物质流在量流的推动和作用下覆铜板受铜箔的价格影响较大按照信息流设定的“程序”及“流程络”通过物理和化学变化的方法，将自然原料转化变为适用产品的连续性生产过程。流程工业在国民经济中占有重要位置，其中钢铁、焦化、煤炭、发电、石油、化工、造纸等行业均属流程工业。但是，目前流程工业竞争力不强的核心问题是资源、能源利用率低，过程价值未被充分开发。

由此来看，焦化企业竞争力增强与绿色转型的关键就在于对焦化流程过程价值的挖掘。基于对碳素流程产业的认识，必须改变传统流程只重视物质流，即产品加工的模式，而提倡工艺全价开发，由只注重产品到也注重过程，实现过程能质转化价值最大化，以价值创新重塑工艺过程。

流程工业过程均由“三传（传质、传热、传递动力）一反（反应器、转化器）”物理、化学工程装备组成。流程是否高效、有序、稳定，取决于“三传一反”装置是否高效优化和清洁环保。焦化工业更是如此。基于对流程产业的认识，石莲属焦化行业的技术创新和开发就有了清晰的目标：用高效装备技术、工艺技术、管理技术开发低碳高效焦化流程，构建清洁、高效，环境友好、市场竞争力强的低碳焦化产业。

优化结构 走洁净高效发展之路

将能量高效回收和利用，防止能量贬值是节能之本。焦化工艺过程余热余能受时间、空间、能质、能量、用户经济适配效率和耦合效益等多方面因素相互影响。焦化流程余热余能数量大，能质差别大，因此系统能质结构优化是提高系统能效的基础。为低品质余能找到用户是过程能效提高的重点，因此钢铁企业焦化余热余能利用技术的目标是实现低质高用、能质匹配、等效替代、集成优化、梯级利用。焦化流程产业管控模式转换（三流一态）由“以量为纲”逐渐转向“以洁净为纲”。

焦化企业要想实现创新转型，一是要优化工艺结构，降低过程成本。理顺焦化流程温度梯度，采用负压工艺、萃取工艺、加氢工艺、气流干燥工艺，实现过程低能耗、高附加值中间产品产出。二是要优化用能方式和载能介20．试台返回：手动可以最高速度返回实验初始位置质结构。充分利用余热、余能，关注3个（蒸汽、煤气、电）因素转换和使用实现始端和终端稳定，使系统处在能级对口、高质高用、紧凑连续、耦合匹配、动态有序的高效化度运行，大幅降低能耗成本。三是要优化管控结构，提高管控效率。以信息自动化技术实施管理扁平化、操控智能化的管控模式结构优化，提高劳动生产率、过程可靠性、准确性、安全性和经济性。四是调整产品结构，充分挖掘焦炉气、煤焦油、粗苯的化工转化价值，实现焦化产品高附加值开发，扭转高品质资源低效使用和独立焦化厂“只焦不化”的现象。

此外，构建洁净焦化技术创新平台，建设高效、洁净、绿色焦化企业也是焦化行业未来的发展方向。

首先要开发流程能质转换功能，构建洁净技术创新平台。以流程工业目标多样性、功能多样性、价值多样性的认知，深度开发焦化流程的产品生产功能、能源转化功能、废弃物消纳功能，以源头消减、过程控制、末端资源化治理，并努力实现低成本、少污染、高效率、高附加值产品新结构，达到焦化工艺过程高效化、低碳化、环境友好、竞争力强的目标。

其次要关注能源介质的高质、高效优化集成。焦化制造流程能量系统具有非平衡、非稳态、非线性和综合性大系统的本质特点，须要系统诊断分析、优化，使之从无序到有序、从低效到高效。其中，在蒸汽系山榄科统方面，实现采暖余热化、工艺和生活用蒸汽最小化，高质、高压蒸汽用于发电和动力用户，从而获得高质、高效用能价值；在水系统方面，注重水质，降低总水耗，实现温度对口、水质匹配、分质优化，等分格标志应标在试样的平行长度上实现外排水为零；在电力系统方面，努力提高自发电比例和自发电无功补偿功能，发挥峰谷发用电功能，发挥设备节电、系统节电、管理节电的作用，提高用电效率，降低电力损耗和用电成本等；在煤气系统方面，充分利用工艺余热代替燃烧煤气，采用低品质煤气替代焦炉气用于甲醇、天然气等高附加值产品生产。

在企业创新转型发展的今天，创新能力成为企业发展竞争力的标志和主导推动力。为此，面对激烈的挑战和压力，焦化企业应转变“以量为纲”的发展模式，树立“以洁净为纲”的创新思维，坚定不移地走洁净高效、绿色发展之路。

来源：中国冶金报

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