青炭とその産業チェーンの紹介

ブルーチャコールは、セミコークスとも呼ばれ、シェンフー(神木+フグ)炭田に豊富にある高品質のジュラ紀精製石炭ブロックから作られ、炭化カルシウム、フェロアロイ、高炉注入、ボイラー燃料、民間燃料、産業ガス、その他多くの分野で新しい炭素材料として広く使用されています。

青炭の製造は主に低温乾蒸留に基づいており、乾留温度は通常600°Cから750°Cの間で制御されています。 ブルーチャコールを製造する過程で、コールガスやコールタールなどの副産物も発生します。

中国のブルーカーボン生産能力は、主に陝西省、新疆ウイグル自治区、内モンゴル自治区、寧夏回族自治区、河北省に分布しています。 その中で、陝西省(生産能力は約48%)と新疆ウイグル自治区(生産能力は約37.5%)の2つの地域は、中国でブルーカーボン生産能力の割合が最も大きい地域です。 陝西省の生産能力は、主に楡林省(生産能力の約27%)と福谷市(生産能力の約19%)の神武に集中しています。 新疆ウイグル自治区の生産能力は、主にハミ地域(生産能力の約20%)に集中しています。

炭化カルシウムは、ブルーチャコールの下流で最大の消費エリアです。 青い木炭は、主にフェロアロイ製錬におけるフェロシリコンの製錬に使用されます。 新しいタイプの高炉注入燃料として、高炉注入の分野では従来の石炭注入の代替として、今後より消費量の増加が目立つ分野になる可能性があると考えています。

青炭とその産業チェーンの紹介

新しいタイプの炭素材料として、炭化カルシウム、合金鉄、高炉注入、工業ガスなどの分野で広く使用されており、高固定炭素、高比抵抗、高化学活性、低灰分、低アルミニウム、低硫黄、低リンの特性があり、かけがえのない炭素材料となっています。

青い木炭の構造はブロック状で、粒子サイズは一般的に0〜80mmで、色は薄黒です。 さまざまな粒子サイズに応じて、コークスは大きな材料(>40mm)、中程度の材料(18-40mm)、小さな材料(8-18mm)、および焦点面(<8mm)に分けることができます。

ブルーチャコールの製造工程

青炭の製造は、主に低温乾留(つまり、隔離された空気の条件下で石炭を低温熱分解するプロセス)に基づいており、乾留温度は一般に600°Cから750°Cの間で制御されます。 ブルーチャコールを製造する過程で、コールガスやコールタールなどの副産物も発生します。 青い木炭の生産は、主に長火炎石炭、非凝集性石炭、弱凝集性石炭、およびその他の非凝集性または弱凝集性、中および高揮発性の瀝青炭を使用します。

青炭とその産業チェーンの紹介

従来の青炭炉には、外部加熱タイプと内部加熱タイプがあります。 外部加熱タイプは、乾留にファイヤーチャネル加熱の方法を採用しており、炉タイプは複雑で、熱効率が低く、投資額は内部加熱タイプの約3倍です。 青炭炉の内部加熱タイプには、主に鞍山熱エネルギー研究所、陝西省冶金設計研究所、神木三江が開発した垂直3段炉タイプが含まれ、その中で神木三江のSJ-V青炭炉の単一炉生産能力は200,000トン/年に達し、原炭の粒子サイズの下限は3mmに達しました。 (China Ferroalloy Network, "Analysis of the Current Situation and High-Quality Development of Yulin Blue Carbon Industry") (中国合金鉄ネットワーク、「楡林ブルーカーボン産業の現状分析と質の高い発展」)

現在、市場で使用されている主な青炭炉は直立3段炉タイプ(内部加熱式)で、SJ低温ドライレトルト炉がメインです。 ブルーカーボンプラントは、主に石炭準備セクション、炭化化学セクション、スクリーニングおよび輸送セクション、ガス精製セクションおよびその他の部分で構成されています。

青炭とその産業チェーンの紹介

ブルーチャコール生産能力

2021年現在、中国の青炭の年間生産能力は約1億3,100万トンで、生産能力は主に陝西省、新疆ウイグル自治区、内モンゴル自治区、寧夏回族自治区、河北省に分布しています。 その中で、陝西省(生産能力は約48%)と新疆ウイグル自治区(生産能力は約37.5%)の2つの地域は、中国でブルーカーボン生産能力の割合が最も大きい地域です。 陝西省の生産能力は、主に楡林省(生産能力の約27%)と福谷市(生産能力の約19%)の神武に集中しています。 新疆ウイグル自治区の生産能力は、主にハミ地域(生産能力の約20%)に集中しています。

中国の青炭の主な生産地域、陝西省の楡林、新疆の海疆は、すべて長火炭ですが、独自の石炭品質の違いと熱分解プロセスにより、青炭製品の品質はかなり異なります。

楡林ブルーチャコール製品の主な特徴は次のとおりです:1)石油とガスの総合収率が高く、1tの原炭を熱分解して約0.6tの青炭を生成でき、副産物は0.06tのコールタールと600m3のガスです。 2)青い木炭製品の品質は優れており、そのブロック粒子サイズは良好で、機械的特性は適切であり、固定炭素含有量は80%以上であり、還元性能は優れています。 楡林青炭は、高い化学活性、超低灰分、超低硫黄などの特性も備えており、フェロアロイ、炭化カルシウム、化学工業などの分野に適しており、現在の冶金産業の製造プロセス要件を満たすことができ、ロシア、日本、その他の国に輸出されています。 (Yu Magnesiumが「Into the World of "Magnesium"」を観察する|) ブルーチャコール - マグネシウム金属のグリーン生産を促進するための新しいクリーン燃料")

ハミランの炭素製品の主な特徴は次の通りである:1)高い石油およびガスの収穫、石炭の熱分解の1tは青い木炭、0.1tのコールタールの副産物、ガスの900m3の青い木炭を、作り出すことができる; 2)青い木炭製品の品質が悪く、灰分が高く、粉末の割合が高く、≤6mmのコークスフォームが70%以上に達し、ほとんどが熱炭として燃焼し、炭化カルシウム、フェロアロイなどの製造に使用できるのは少量の青炭だけです。

ブルーチャコール産業チェーンの紹介

原料側では、青炭は主に原炭(長火炭、非粘着性石炭、弱粘性石炭など)を生産に使用しており、1トンの青炭の平均消費量は1.6〜1.7トンの原炭です。 同時に、副産物のコールタールとガス(約0.1〜0.16tのコールタール、約900〜1500m3のガス)を得ることができます。

最終消費者側では、青い木炭は、炭化カルシウムの製造、合金鉄製錬、高炉注入(無煙炭の交換)、ボイラー燃料、民間燃料、工業ガス、その他多くの分野で広く使用されています。

その中で、炭化カルシウム(炭化カルシウムは、重要な基礎化学原料であり、主にアセチレンガスの製造に使用され、有機合成、オキシレン溶接などにも使用されます)は、ブルーカーボンの下流の最大消費面積であり、炭化カルシウム1トンあたり平均生産消費量は約0.85トンです。 2021年、中国の炭化カルシウムの総生産量は約1,392万2,000トンで、約1,183万トンの青炭の消費に相当し、2021年のブルーカーボンの総生産量の22.3%を占めます。 MYSTEELのデータによると、2022年現在、中国の炭化カルシウム生産能力は約4,014万5,000トンで、2021年から164万5,000トン増加します。

さらに、ブルーコークスは主にフェロアロイ製錬におけるフェロシリコンの製錬に使用されます(注:中国冶金規格(YB / T034-92)は、2〜8mm、8〜20mm、および8〜25mmの粒子サイズを必要とするフェロアロイコークスの技術要件を規定しています。 したがって、フェロシリコンの製錬に使用されるブルーコークスは小さなコークス材料であり、フェロシリコン1トンあたりのブルーコークスの平均消費量は約11,500〜12,000トンです。 フェロアロイオンラインデータによると、2021年の中国におけるフェロシリコンの総生産量は約856万トンで、これは約674万トンの青炭に相当し、2021年のブルーカーボンの総生産量の12.7%を占めています。 2021年現在、中国のフェロシリコン生産能力は約1,020万トンです。

最後に、新しいタイプの高炉注入燃料として、高炉注入の分野で従来の石炭注入に代わる将来の消費増加のより顕著な分野になる可能性があると考えています。 2021年には、全国の溶銑生産量は約8億7000万トン、石炭注入率は145kg / t(国家の主要鉄鋼企業の平均レベル)になり、中国は毎年約1億2600万トンの石炭注入を使用する必要があり、石炭の30%が青色炭に置き換えられると推定される場合、3780万トンの青色炭素が必要になります。 この段階では、中国の首鋼グループ、パンガン、九港、鞍山鉄鋼、宝鋼、Xinxingキャストパイプなどで、高炉注入コークスの研究、分析、実験が行われました。

コークス製造プロセス(低温乾留)、ガス、コールタールの副産物も十分に活用できます。

1)石炭ガスは、コールタール水素化のための水素製造の原料として使用できます(2020年、17.7%を占める)。 マグネシウム製錬(2020年、17.7%を占める)、発電(2020年、64.6%)の燃料として使用。 また、エチレングリコール、メタノール(2589、-16.00、-0.61%)、LNGなどをさらに精製するための化学原料としても使用できます(新たな開発方向)。

2)コールタールは、主にコールタールの水素化に使用され、従来のガソリンやディーゼルを生産します。 同時に、抽出などにより、精製フェノール、ナフテン油、芳香族炭化水素なども製造します。