【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 糖，食品，水處理等 用于合成纖維載體，空氣、水凈化，聚氯乙烯載體 飲用水凈化，醫(yī)藥，空氣凈化等 活性炭在行業(yè)中的應(yīng)用如下： ◎ 石化行業(yè) ： 無(wú)堿脫臭（精制脫硫醇） —— 重催的精制裝置 。 乙烯脫鹽水（精制填料） —— 乙烯裝置 。 催化劑載體（鈀、鉑、銠等） —— 苯乙烯 、連續(xù)重整裝置 。 水凈化及污水處理 —— 上水及下水的深度處理 。 ◎ 電力行業(yè) ： 電廠水質(zhì)處理及保護(hù) —— 鍋爐裝置 。 環(huán)保新材料 機(jī) 密 12 ◎ 化工行業(yè) ： 化工催化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收、及油脂等的脫色、精制 。 ◎ 食品行業(yè) ： 飲料、酒類、味精母液及食品的精制、脫色 。 ◎ 黃金行業(yè) ： 黃金提取 —— 適用炭漿法、堆浸法提金工藝 尾液回收 —— 金礦的廢物利用及環(huán)境保護(hù) ◎ 環(huán)保行業(yè) ： 用于污水處理、廢氣及有害氣體的治理 。 ◎ 相關(guān)行業(yè) ： 香煙濾嘴、木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發(fā)污染控制，各種浸漬劑液的制備等 ,比如活性炭可以作為活性碳罐的填充物用來(lái)生產(chǎn)摩托車碳罐 汽車碳罐等。 產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo) 表 4 為本產(chǎn)品的 主要 技術(shù)指標(biāo) ，本產(chǎn)品 性能與達(dá)到了 木質(zhì)活性炭 產(chǎn)品 相當(dāng)?shù)?水平。 表 4 產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo) 檢測(cè)項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) A炭 B 炭 碘吸附值 mg/g 9001000 ≥ 900 強(qiáng)度 % ≥ 90 ≥ 85 表觀密度 g/cm 干燥減量 % ≤ 10 ≤ 10 PH值 灰分 % ≤ 5 ≤ 5 鐵含量 % 環(huán)保新材料 機(jī) 密 13 產(chǎn)品 核心技術(shù) 本產(chǎn)品主要在 現(xiàn)有煤基活性炭成熟 技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用 廉價(jià)易得的城市污泥和褐煤為原料，以處理城市污泥為主，輔以褐煤為增碳劑， 利用現(xiàn)有成熟的煤基活性炭生產(chǎn)工藝和裝備， 優(yōu)化 原料配比 ，并對(duì) 碳化和活化工藝參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)能量自平 衡， 開發(fā)出一套 低成本、低能耗、清潔環(huán)保的活性炭生產(chǎn)工藝 。 主要掌握以下核心技術(shù)： （ 1） 優(yōu)化城市污泥和褐煤的配比 項(xiàng)目以處理城市污泥為主，同時(shí)兼顧碳平衡和系統(tǒng)能量自平衡。以處理城市污泥為主，一方面，有利于降低原料成本，獲得更多的污泥處置補(bǔ)貼費(fèi)用， 實(shí)現(xiàn)原料負(fù)成本， 增強(qiáng)項(xiàng)目的產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；另一方面，有利于獲得國(guó)家項(xiàng)目批復(fù)，并獲得相應(yīng)的財(cái)稅優(yōu)惠政策。兼顧碳平衡和系統(tǒng)能量自平衡， 主要是調(diào)節(jié)褐煤的配入比例，達(dá)到碳平衡和能量平衡，最終達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本的雙重效果。 （ 2）原料干燥與 造粒 加工 項(xiàng)目由于采用城市污泥和 褐煤為原料，污泥原料中含有約 85%的水分，污泥干燥脫水是本項(xiàng)目的技術(shù)難點(diǎn)之一 。 本項(xiàng)目以熱煙氣為熱源將污泥與褐煤混合 干燥脫水，然后對(duì)干燥脫水后的物料進(jìn)行加工造粒 ，造粒后物料進(jìn)行高溫碳化處理。由于采用煙氣余熱對(duì)污泥與褐煤的混合物料進(jìn)行干燥脫水，有利于節(jié)約系統(tǒng)能源，有利于 環(huán)保新材料 機(jī) 密 14 污泥物料的干燥脫水。干燥后物料進(jìn)行造粒加工，更加有利于增加顆粒強(qiáng)度，有利于后續(xù)熱解碳化處理。 （ 2） 采用物理活化為主化學(xué)活化為輔的疊加活化法 活化是活性炭品質(zhì)的最主要環(huán)節(jié)，采用單一的物理活化， 雖然具有成本較低、流程簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但是該方法 對(duì)產(chǎn) 品質(zhì)量提高程度有限，而且活化時(shí)間較長(zhǎng)，產(chǎn)品收得率降低，不利于整體效益的最大化；而采用單一的化學(xué)活化法， 雖然具有提高產(chǎn)品質(zhì)量程度大、產(chǎn)品收得率高、活化時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但是該方法對(duì)又會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本急劇增加，系統(tǒng)流程復(fù)雜，同時(shí)產(chǎn)生二次污染等問題。基于上述原因，本項(xiàng)目采用物理活化為主化學(xué)活化為輔的疊加活化法，通過對(duì)活化參數(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化，獲得綜合成本最低、系統(tǒng)效益最大的活化方案，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品較大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì) 。 產(chǎn)品 技術(shù) 成熟度 本項(xiàng)目的生產(chǎn)技術(shù)是以煤基活性炭生產(chǎn)技術(shù)位基礎(chǔ)， 通過原料配比優(yōu)化和活化參數(shù)優(yōu)化而制得優(yōu)質(zhì)活性炭 產(chǎn)品。其主要技術(shù)和裝備包括以下幾個(gè)部分：（ 1）基本工藝參數(shù)的優(yōu)化確定，主要包括原料配比優(yōu)化和活化參數(shù)優(yōu)化。這部分工作已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室研究完成，并形成了全套工藝參數(shù)。（ 2）工藝設(shè)備系統(tǒng)的研制，包括干燥造粒設(shè)備系統(tǒng)，熱解碳化設(shè)備系統(tǒng)，高溫活化設(shè)備系統(tǒng)以及后續(xù)的脫灰與整粒設(shè)備系統(tǒng)。這方面的技術(shù)裝備目前在國(guó)內(nèi)污泥處理領(lǐng)域褐煤及制備活性炭領(lǐng)域均有成功應(yīng)用，屬于成熟技術(shù) 環(huán)保新材料 機(jī) 密 15 和定型產(chǎn)品，不需要重新研究開發(fā)。 與傳統(tǒng)活性炭生產(chǎn)系統(tǒng)相比，本項(xiàng)目以 城市污泥和年輕褐煤為原料，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)活性炭，技術(shù)方面只需要將污泥和褐煤按照比例配合預(yù)處理加 工成活性炭生產(chǎn)原料即可，這方面的技術(shù)也是成熟可靠的，因此，本項(xiàng)目技術(shù)屬于成熟技術(shù)的集成優(yōu)化技術(shù)，可以直接應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。 圖 1 為成熟的活性炭生產(chǎn) 示意圖 ，圖24 分別為粉狀、塊狀和柱狀活性炭產(chǎn)品樣品照片 。 圖 1 活性炭生產(chǎn)示意圖 圖 2 粉狀活性炭 圖 3 塊狀活性炭 圖 4 柱狀活性炭 環(huán)保新材料 機(jī) 密 16 第二節(jié) 產(chǎn)品市場(chǎng)分析 國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)狀況分析 （一）我國(guó)活性炭產(chǎn)能及生產(chǎn)量分析 我國(guó)活性炭工業(yè)起步于上世紀(jì) 50 年代，最初的生產(chǎn)規(guī)模只有幾千噸，隨著工業(yè)發(fā)展對(duì)活性炭的需求增加，我國(guó)活性炭工業(yè)也逐漸發(fā)展壯大，到 20 世紀(jì) 90 年代我國(guó)活性炭生產(chǎn) 能力已經(jīng)達(dá)到 10 萬(wàn)噸規(guī)模。圖 5 顯示了 20212021 年我國(guó)活性炭產(chǎn)能狀況， 2021 年至 2021年我國(guó)活性炭產(chǎn)能平均保持在兩位數(shù)以上， 2021 年以后，由于活性炭市場(chǎng)已初具規(guī)模，行業(yè)利潤(rùn)下降，我國(guó)活性炭產(chǎn)能增長(zhǎng)放緩，但仍有平均近 7%的增長(zhǎng)率，雖然增長(zhǎng)率放緩，但我國(guó)活性炭生產(chǎn)能力仍持續(xù)增長(zhǎng)，由 2021 年的 萬(wàn)噸增長(zhǎng)至 2021 年 49 萬(wàn)噸。目前我國(guó)活性炭生產(chǎn)能力在 6070 萬(wàn)噸之間，產(chǎn)品主要以煤基活性炭為主，具有一批大型化、自動(dòng)化程度高的活性炭生產(chǎn)廠家，主要分布在煤炭資源豐富的山西、寧夏等地，如山西新華活性炭 ，寧夏華輝活性炭等。 圖 5 我國(guó)活性炭產(chǎn)能狀況 環(huán)保新材料 機(jī) 密 17 我國(guó)活性炭 2021 年生產(chǎn)量為 25 萬(wàn)噸左右， 2021 年產(chǎn)量增長(zhǎng)至約 35 萬(wàn)噸，這主要是由于世界范圍內(nèi)環(huán)保要求的提高促使活性炭需求量的增加，同時(shí)活性炭行業(yè)具有較大利潤(rùn)空間，進(jìn)入 2021 年以后，由于我國(guó)受煤炭和煤焦油市場(chǎng)影響，且世界金融危機(jī)的影響下，活性炭行業(yè)發(fā)展有所放緩， 2021 年產(chǎn)量為 37 萬(wàn)噸。隨著金融危機(jī)的淡化，我國(guó)環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格，活性炭行業(yè)進(jìn)入恢復(fù)發(fā)展期，許多活性炭制造項(xiàng)目開始規(guī)劃進(jìn)行，許多大型活性炭廠家也正積極擴(kuò)建擴(kuò)大產(chǎn)能，如 07 年神華集團(tuán)投資的 12 萬(wàn)噸活性炭項(xiàng)目開始在新疆建設(shè)，目前已形成 2 萬(wàn)噸每年的生產(chǎn)能力，太西煤集團(tuán)也正在進(jìn)行 20 萬(wàn)噸活性炭項(xiàng)目。 我國(guó)活性炭生產(chǎn)量較大的省市有山西，寧夏，天津，江西，山東等，隨著老牌地區(qū)適宜制備活性炭的煤炭資源的減少，活性炭生產(chǎn)廠家開始轉(zhuǎn)向煤炭資源較豐富且環(huán)保要求相對(duì)較低的內(nèi)蒙古，新疆等地。目前山西省年產(chǎn)能為約 15 萬(wàn)噸，寧夏為 14 萬(wàn)噸左右，江西和山東省也有近 8 萬(wàn)噸的年生產(chǎn)能力。 （二）我國(guó)活性炭需求量分析 我國(guó)活性炭生產(chǎn)量目前居世界首位， 但是主要產(chǎn)品以出口為主，占產(chǎn)量總額的 60%70%，主要銷往美國(guó)、日本、歐洲等地 ，受世界需求影響較大。隨著環(huán)保要求的逐漸提高，未來(lái)世界活性炭市場(chǎng)需求仍然會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)， 據(jù)弗里多尼亞集團(tuán)的最新報(bào)告顯示，未來(lái) 5 年全球活性炭需求有望以年均 %的速度快速增長(zhǎng)，到 2021 年全球活性炭需求將達(dá)到 170 萬(wàn)噸。其中，全球最大的活性炭市場(chǎng)美國(guó)將以年均超 環(huán)保新材料 機(jī) 密 18 過 15%的速度增長(zhǎng)，到 2021 年美國(guó)活性炭需求將達(dá)到 69 萬(wàn)噸。 目前我國(guó)活性炭生產(chǎn)能力在 6070萬(wàn)噸之間，是活性炭生產(chǎn)大國(guó)，卻較少將活性炭用于環(huán)保領(lǐng)域?；钚蕴吭趪?guó)外被廣泛用于多個(gè)工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和環(huán)境保護(hù)，尤其是汽車工業(yè)、溶劑與廢氣回收工業(yè)、空氣凈化工業(yè)、食品 工業(yè)、水處理等行業(yè)。我國(guó)正努力實(shí)現(xiàn)由活性炭生產(chǎn)大國(guó)向活性炭消費(fèi)和應(yīng)用大國(guó)轉(zhuǎn)變。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2021 年我國(guó)活性炭產(chǎn)量為37 萬(wàn)噸，但消費(fèi)量?jī)H為 10 萬(wàn)噸，世界上活性炭產(chǎn)量第二的美國(guó)年產(chǎn)量為 18 萬(wàn)噸，消費(fèi)卻超過 20 萬(wàn)噸，可見我國(guó)活性炭行業(yè)成長(zhǎng)潛力較大。 2021 年我國(guó)活性炭市場(chǎng)總需求量約為 萬(wàn)噸，預(yù)計(jì) 2021 年國(guó)內(nèi)將達(dá) 萬(wàn)，用于水處理和氣體處理的將達(dá) 12 萬(wàn) 噸。另外，我國(guó)對(duì)實(shí)施油氣回收的 戰(zhàn)略 部署 “ 2021 年 1 月 1 日起長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲設(shè)市城市及其他地區(qū)承擔(dān)上述城市加油站汽油供應(yīng)的儲(chǔ)油庫(kù)、加油站都要實(shí)施油氣 回收。 2021 年 1 月 1 日起其他設(shè)市城市及其他地區(qū)承擔(dān)上述城市加油站汽油供應(yīng)的儲(chǔ)油庫(kù)、加油站也要實(shí)施油氣回收措施” 進(jìn)一步增大了活性炭市場(chǎng)潛力。 在油氣回收行業(yè) 中， 目前活性炭是最為廉價(jià)的材料，具有潛在而巨大的市場(chǎng)需求。表 5 顯示了我國(guó) 2021 年活性炭各行業(yè)需求量及 2021 年活性炭預(yù)計(jì)行業(yè)需求量?？梢钥闯?，活性炭用量最大的領(lǐng)域是水處理行業(yè)，其次為食品飲料和工業(yè)。 表 5 我國(guó) 2021 活性炭需求量及 2021 預(yù)計(jì)需求量 行業(yè) 2021 需求量（萬(wàn)噸） 2021 需求量（萬(wàn)噸） 食品飲料行業(yè) 環(huán)保新材料 機(jī) 密 19 水處理 醫(yī)藥 汽車 工業(yè) 其他 合計(jì) （ 三 ）我國(guó)活性炭出口狀況 我國(guó)生產(chǎn)的活性炭大部分用于出口，圖 6 顯示了 2021 年到 2021年我國(guó)活性炭出口總量的變化情況，可以看出， 2021 年我國(guó)活性炭出口總額為 萬(wàn)噸，隨后出口量逐年增加，到 2021 年達(dá)到 萬(wàn)噸， 2021 年達(dá)到最大出口量 萬(wàn)噸，而進(jìn)入 2021 年后活性炭出口量有所下降，而 2021 年出口量銳降至 萬(wàn)噸， 比 08 年降低約 22%。分析認(rèn)為，這主要是 ：（ 1）全球性的經(jīng)濟(jì)危機(jī)嚴(yán)重影響我國(guó)活性炭的出口；（ 2） 我國(guó)為迎接 08 年奧運(yùn)會(huì)對(duì)污染嚴(yán)重的活性炭行業(yè)進(jìn)行整頓停產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)量減少，同時(shí)我國(guó)對(duì)煤炭行業(yè)的整改，關(guān)閉大量小型煤礦，對(duì)煤炭行業(yè)進(jìn)行重組，影響了活性炭行業(yè)的生產(chǎn)。另外，近年來(lái)我國(guó)活性炭制造原料煤的日趨減少及環(huán)保政策的日趨嚴(yán)格也是阻礙活性炭行業(yè)生產(chǎn)擴(kuò)張的重要影響因素。 環(huán)保新材料 機(jī) 密 20 圖 6 20212021 年我國(guó)活性炭出口量 圖 7 我國(guó)活性炭出口總金額 圖 8 20212021 年我國(guó)活性炭出口平均單價(jià) 環(huán)保新材料 機(jī) 密 21 圖 7和圖 8分別是我國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)的 20212021年活性炭出口總金額和平均單價(jià)，可以看出 20212021 年我國(guó)活性炭出口總金額呈不斷快速增長(zhǎng)，由 2021 年的 億美元增長(zhǎng)至 2021 年 億美元，漲幅達(dá) %，而在 2021 年活性炭出口量大幅下跌，相應(yīng)的出口金額也降低至 億美元。由我國(guó)活性炭出口平均單價(jià)走勢(shì)圖可以看出，自 2021 年到 2021 年我國(guó)出口的活性炭平均價(jià)格穩(wěn)定上升，由 2021年 美元 /噸上升到 2021 年 1088 美元 /噸。 我國(guó)活性炭出口市場(chǎng)分 布格局方面，最近幾年的變化都不是很大。出口市場(chǎng)省、市分布格局方面， 2021 年和 2021 年前 3 位出口省、市依次是山西、寧夏、天津；這基本和我國(guó)活性炭的生產(chǎn)布局差不多。山西、寧夏、天津三省市是我國(guó)傳統(tǒng)的活性炭出口大省市；這三個(gè)省市是我國(guó)傳統(tǒng)的活性炭生產(chǎn)強(qiáng)省，煤炭等資源十分豐富，尤其是山西，是我國(guó)第一煤炭大省，活性炭生產(chǎn)因而有了其他省市無(wú)法比擬的得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，為其出口奠定了強(qiáng)力基礎(chǔ)；一直以來(lái)這三個(gè)省市的活性炭出口均占據(jù)前三位，其品種也以煤質(zhì)活性炭為主。 圖 9 2021 年與 2021 年我國(guó)活性炭出口主要地區(qū) 分布 環(huán)保新材料 機(jī) 密