1.2　我国焦炭生产现状

1.2.1　焦炭行业生产现状

受焦煤生产的影响，我国焦炭生产表现为明显的地域分布特性。在我国已探明可采炼焦煤储量中，山西省最多，为333×108t，约占全国炼焦煤可采储量51.3%；其次是安徽省54.32×108t，约占8.36%；贵州省39.14×108t，约占6.03%；山东省29.15×108t，约占4.49%等。在我国查明的炼焦煤资源储量中，气煤约占41%，肥煤约占18%，焦煤约占23%，瘦煤约占16%，其他未分类炼焦煤约占2%，主焦煤和肥煤只占41%，比例偏小。由此可见，我国炼焦煤以高挥发分气煤为主，强黏结性肥煤和焦煤较少。同时，我国强黏结性肥煤和焦煤的灰分普遍较高，可洗性也较差。在炼焦煤产量中，气煤（含1/3焦煤）产量最多，占40.7%，焦煤占19.4%，肥煤占19.6%（含气肥煤），瘦煤和贫煤分别占6%和7%。

除受焦煤的生产分布外，焦炭消耗地区的分布是影响焦炭生产的主要因素。河北、河南、山东、辽宁、湖北、上海、四川等地区的重要钢铁生产企业附属焦化厂拥有国内先进的焦炉，生产能力都超过1.0×106t。山西省是中国主要的焦炭生产和贸易地，历年的焦炭生产占全国总产量的比例超过30%（见图1-2）。2015年我国焦炭产量为44778.2×104t，2016年产量为44911.5×104t，产量较上年同期增加0.3%。2016年我国焦炭统计表见表1-2（不包括香港、澳门、台湾数据）。目前我国焦炭生产主要集中在山西、河北、山东、陕西、河南、内蒙古、江苏、辽宁等省份，这些地区年焦炭产量均在2×107t以上。

表1-3为2009～2016年我国焦炭进出口统计表。由该表可见，2016年我国焦炭出口数量为1011.88×104t，年度进口数量为467.4t，国内焦炭表观消费量为43899.6×104t。炼焦过程产生的焦炭一般应用于钢铁、有色、化工、机械等行业，在我国焦炭主要用于钢铁冶炼，我国钢铁企业焦炭使用量占焦炭消费总量的85%左右。

从焦化技术来看，我国拥有最落后的土焦炉、改良焦炉、热回收焦炉和较先进的机焦炉。土焦炉和改良焦炉为焦煤内燃供热焦化，1997年此类焦炉产量达到最高，之后国家制定多项政策对其进行限制和取缔。截至2007年年底，全国机焦产量比重从2001年的70%提高到90%以上，土焦、改良焦比重从30%下降到3%以下。我国主要焦炉炉型参数见表1-4。

1.2.2　焦炉污染的严重性和环保监管对策

20世纪70年代后，全球焦炭工业面临环境、经济、资源三大难题。发达国家逐步缩小焦化行业，关停焦炉，从国外购买焦炭。到21世纪初，国际市场上50%以上的焦炭来自中国，焦炭生产在获得经济利益的同时也带来了严重的环境污染。

焦炭生产过程中排放大量的废水、废气、苯并芘（BaP）等有害污染物，其中苯并芘是强致癌物，严重威胁焦炭生产区人民群众的身体健康。据世界卫生组织研究报告，大气中苯并芘含量2ng/m3，即为诱发癌变的极限含量，而产焦区苯并芘含量高于极限值60～100倍。长期生活在这些地区的人群，呼吸系统疾病已成为导致死亡的主要原因，癌症发病率和儿童先天性残疾的比例均明显高于全国平均水平。

环保问题是当前我国焦化行业面临的突出问题。针对发达国家将焦化污染向我国转移的趋势，国家采取了一系列措施来加强焦炭行业环境监管的力度，具体包括以下几点。

①坚决淘汰和取缔小土焦和改良焦。按照《水污染防治法》《大气污染防治法》等环保法律的规定和国家有关产业政策的要求，坚决淘汰土焦和改良焦，现有土焦和改良焦一律停止生产，废毁土焦生产装置，工商部门收回营业执照，环保部门收回排污许可证。

②严格执行《焦化行业准入条件》。经国务院同意，国家发改委于2004年发布了电石、铁合金和焦化3个行业的准入条件。对于焦化行业的新建项目要严格执行行业准入条件，凡是不符合行业准入条件的项目，环保部门不予审批环境影响报告书，土地部门不予审批其用地申请，银行不予贷款，电力部门不予供电，供水部门不予供水。

③依法开展清洁生产。按照《清洁生产促进法》的规定，省级环保部门要登记公布一批超标排放和超污染物排放总量控制指标的焦炭生产企业名单，列入名单的焦炭生产企业要强制实行清洁生产审核。按照《炼焦行业清洁生产标准》的规定，对焦炭生产企业开展清洁生产的效果进行跟踪评估。

④抓紧对焦炭生产企业发放排污许可证，并核定主要污染物排放总量，对已经实施清洁生产并达到《炼焦行业清洁生产标准》三级标准要求的企业加强排污强度监控，对没有开展清洁生产的焦炭企业的排污总量进行核定。焦炭企业必须持证排污、按证排污。

⑤加大环境检查和执法力度：一是要求焦炭生产企业安装连续检测装置，并与环保部门联网，实现焦炭企业污染物排放动态的实时监控；二是按照排污费高于污染治理成本的原则，提高排污费征收标准，加大排污费的征收力度；三是对污染物排放超标和控制总量排污的焦炭企业实行限期整改。

1.2.3　焦炭行业环境产业政策及相关标准

1.2.3.1　焦炭行业的环境产业政策［1］

针对发达国家将焦化污染产业向我国转移的趋势以及遏制炼焦地区环境恶化的需要，国家加大了对焦炭产业的环境监控力度。

2004年5月，财政部、商务部、国土资源部、国家工商总局、国家税务总局、国家环保总局、银监会、电监会等九部委联合制定了《关于清理规范焦炭行业的若干意见》，该意见要求如下。

（1）全面清理整顿，优化结构，减少环境污染

要坚决淘汰土焦，现有土焦生产一律停止，对土焦生产装置进行废毁处理。对2000年以后建设的焦炭生产企业和建设项目，要逐项查清项目审批、用地审批、环保审批、工商登记及给予信贷融资支持等方面的情况，凡审批手续不健全或有违规审批情况的企业和项目，要严格按照国家有关规定重新进行审批。对不符合审批要求的企业要立即停产、关闭，不符合审批要求的项目要立即停止建设。

（2）统筹规划，控制总量，抑制盲目扩张

对焦炭生产实行总量控制，强化炼焦煤资源管理，严格建设项目审批管理。除国家重点大型钢铁企业配套建设和城市居民供气需要建设的焦炭项目外，在国家有关新政策规定出台前，各级投资主管部门要暂停审批新的焦炭生产项目。

（3）严格市场准入，加强规范管理和引导

焦炭投资建设项目的准入条件为：焦炉炭化室高度达到4.3m以上（含4.3m），年生产能力6×105t以上，同步配套建设干熄焦、装煤、推焦除尘装置，废水处理设施，焦炉煤气回收、净化和综合利用等装备，严格执行环保设施“三同时”制度。

为进一步遏制焦化行业低水平重复建设和盲目扩张的趋势，促进产业结构升级，规范市场竞争秩序，2004年12月，国家发改委公告了《焦化行业准入条件》，对新建和改扩建炼焦项目的工艺、技术、装备、规模、能源、资源消耗、排放控制和综合利用等方面提出更高的标准要求；同时要求已建企业要进行技术改造，逐步达到行业准入条件，其中与焦炉污染物排放有关的条款如下。

①在工艺与装备中规定：新建和改扩建焦化企业要达到炼焦行业清洁生产标准（HJ/T 126—2003）中生产工艺与装备二级标准要求。主要指标包括：为满足节能、环保和资源综合利用要求，实现合理规模经济；新建和改扩建机焦炉炭化室高度必须达到4.3m以上（含4.3m），年生产能力6×105t及以上。

②在节能工艺与设备中规定：新建和改扩建焦炉，原则上（缺水地区和钢铁企业）要同步配套建设干熄焦装置。

③在环保工艺与设施中规定：新建或改造焦炉要同步配套建设粉碎、装煤、推焦、筛运焦除尘装置、煤气净化（含脱硫脱氰工艺）回收、废水生化处理设施。严格执行环保设施“三同时”规定，并要在主体设备投产后6个月内达到设计规定标准，连续运行。

④在清洁生产标准中规定：新建和改扩建焦化生产企业各种污染物产生指标不得超过《清洁生产标准　炼焦行业》（HJ/T 126—2003）中规定的二级标准。

⑤在污染物排放标准中规定：新建和改扩建焦化生产企业大气污染物排放执行《炼焦炉大气污染物排放标准》（GB 16171—2012）；焦化生产企业新建或扩建，各种污染物排放不得突破该地区环境允许排放总量。

《焦化行业准入条件》与《关于清理规范焦炭行业的若干意见》的规定和内容基本一致，完全符合“总量控制、调整结构、节约能（资）源、保护环境、合理布局”的可持续发展原则。

2005年6月，环保、商务等部门制定了《关于加强焦化生产企业行业准入管理工作的通知》，并配套下发《焦化生产企业公告管理暂行办法》，对现有焦化生产企业实行符合准入条件的企业公告管理制度，并对其进行分类管理和指导。到目前，已公告3批符合准入条件的企业140户，产能1.54×108t，约占总产能的45%。

1.2.3.2　炼焦行业清洁生产标准

炼焦污染控制，一方面可从控制角度提高焦炉烟尘治理的技术水平，另一方面也可通过提高焦炉的机械设备装备水平开发低污染炼焦新炉型，从源头减少污染物的产生。由于焦化生产工艺过程复杂，污染物控制治理难度大，末端治理给企业带来了沉重的经济负担，而从源头入手进行全过程控制和综合利用是解决污染的关键。清洁生产是我国工业可持续发展的一项重要战略，也是实现污染控制由末端控制向全过程控制转变的重大举措。炼焦行业污染严重，是我国清洁生产标准制定较早的行业之一，其中将炼焦行业生产过程清洁生产水平划分为三级技术指标，并有相应的评价数据［2］。

①一级：国际清洁生产先进水平。该级指标采用公开报道的国际先进水平数据。

②二级：国内清洁生产先进水平。该级指标采用公开报道的国内先进水平数据，并参考有关统计数据。

③三级：国内清洁生产基本水平。该级指标是根据我国炼焦行业实际情况及有关的统计数据，按清洁生产对生产全过程采取污染预防措施要求所达到的水平指标而形成的。

炼焦行业清洁生产标准的指标要求见表1-5～表1-10。

1.2.3.3　炼焦化学工业污染物排放标准

为促进炼焦化学工业生产工艺和污染治理技术的进步，2012年6月27日国家环境保护部和国家质量监督检验检疫总局发布了《炼焦化学工业污染物排放标准》，并于2012年10月1日起实施。自本标准实施之日起，炼焦化学工业企业的水合大气污染物排放控制按本标准的规定执行，不再执行《钢铁工业水污染物排放标准》（GB 13456—1992）和《炼焦炉大气污染物排放标准》（GB 16171—1996）中的相关规定，《炼焦炉大气污染物排放标准》（GB 16171—1996）废止。该排放标准对以下几方面内容进行了修订［3］。

①扩大了标准的适用范围，涵盖了国内所有焦炉及生产过程的排污环节。

②增加了水污染物排放控制要求。

③增加了机械化焦炉大气污染物有组织排放源的控制要求，取消了非机械化焦炉污染物排放限值。

④增加了厂界无组织排放大气污染物的排放限值。

⑤增加了大气污染物、水污染物排放管理规定和监测要求。

该标准规定，自2012年10月1日至2014年12月31日止，现有企业执行表1-11规定的大气污染物排放浓度限值。

自2015年1月1日起，现有企业执行表1-12规定的大气污染物排放浓度限值。自2012年10月1日起，新建企业执行表1-12规定的大气污染物排放浓度限值。

根据国家环境保护工作的要求，在国土开发密度较高、环境承载能力开始减弱，或大气环境容量较小、生态环境脆弱、容易发生严重大气环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区，应严格控制企业的污染物排放行为，在上述地区的企业执行表1-13规定的大气污染物特别排放限值。

企业边界任何1h平均浓度执行表1-14规定的浓度限值。

1.2.4　我国焦炭行业调整成就

经各级政府和相关部门3年的共同努力和相互配合，做了大量细致的工作，行业清理整顿和结构调整工作取得了显著成效，主要表现如下。

①产业政策和环保、财税、金融等协调配合，落后产能淘汰步伐加速。根据国务院节能减排综合工作方案，2007年全国进一步淘汰1.0×107t土焦和1.2×107t落后小机焦，几年累计淘汰落后产能约（7～8）×107t的炼焦生产装置，其中山西省取缔土焦1400多处，涉及产能3×107t，关停小机焦284座，淘汰产能3043×104t。土焦占全国焦炭产量的比例由2004年的30%下降到2007年年底的6%，行业结构得到明显优化。

②行业准入管理效果显现，工艺技术装备结构进一步优化。产焦超过1×106t以上企业由2004年的38家增加到60家，总产量约占全国规模以上企业产量的40%以上。截至2007年年底，全国已有6m以上大型焦炉100余座，产能约5×107t，约占全国机焦产能的15%以上。新投产的机焦炉大型化趋势明显，炉型高度由4.3m向5.5m、6m、7m和7.63m发展。国家发改委从2004年开始整改焦化行业以来至2008年，发布了三次满足《焦化行业准入条件》名单，共142家，设计能力大于100t焦化厂为46家，产能15364.6×104t，其中山西省焦化企业为43家，产能为3261×104t，见表1-15。由该表可见，此类焦炉都以改、扩建为主，所有炉型结构统计结果表明，炭化室高为4.3m的焦炉所占比例为82.5%。

1.2.5　我国焦炭行业发展趋势

根据我国焦炭行业拥有的发展空间、煤资源状况以及我国最近颁布的钢铁产业发展政策，今后新建或改造可供选择的比较有发展前途的典型焦炉主要有6m、7.63m常规顶装焦炉及6m捣固焦炉3种。原因如下。

①政策已限定。在刚颁布的钢铁产业发展政策中明文规定，为确保钢铁工业产业升级和实现可持续发展，防止低水平重复建设，对钢铁工业装备水平准入条件规定现有企业要通过技术改造努力使焦炉炭化室高度达到6m及以上。

②焦炉可供选择炉型有限。目前我国已掌握并拥有知识产权技术的焦炉主要是6m及以下焦炉。6.5m焦炉正处于开发中还未完全成熟，而且与6m焦炉没有本质区别。7.63m焦炉我国已有3家企业从德国引进，并正在建设，今后随着这些焦炉的投产，将会有更多的企业采用7.63m焦炉。6m捣固焦炉是国外20世纪80年代中期开发的成熟新技术，国内也正在开发5m及6m的捣固焦炉技术。7.63m、6m焦炉及6m捣固焦炉的通常建设规模及主要特点见表1-16。

此外，要根据企业规模大小、所在地资源等情况选择不同的焦炉。

①沿海新建大型钢铁联合企业及已有大型钢铁联合企业新建或改造焦炉应选择7.63m焦炉。由于7.63m焦炉优点是代表焦炉发展方向，技术装备水平先进、劳动生产率高；采用该焦炉生产的焦炭机械强度高；消耗动力少，综合生产成本较低；环境污染小，占地少。缺点是投资高、技术管理水平要求比较高，焦炉设计寿命不确定并有一定风险。

②中西部地区中型钢铁联合企业、独立焦化厂新建或改造焦炉应选择6m焦炉。6m焦炉优点是技术装备水平比较先进、劳动生产率比较高；采用该焦炉生产的焦炭机械强度可以满足大型高炉质量要求，综合生产成本低，环境污染比较小，投资省，建设周期短，固定费用低，投资回报快，有成熟的生产操作经验。

③气煤资源比较丰富、肥焦煤又比较缺乏。新建或改造焦炉应选择6m捣固焦炉。6m捣固焦炉优点是技术装备水平先进、劳动生产率比较高；采用该焦炉生产的焦炭机械强度可以满足大型及特大型高炉质量要求，可以配气煤70%～80%，综合生产成本最低，环境污染也比较小，投资省，见效快。在气煤资源比较丰富地区，如云南、山西、贵州、山东等省钢铁联合企业、独立焦化厂新建或改造焦炉选择6m捣固焦炉最合适。