【文章內容簡介】 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)中的應用如下： ◎ 石化行業(yè) ： 無堿脫臭（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) ： 電廠水質處理及保護 —— 鍋爐裝置 。 環(huán)保新材料 機 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 ◎ 環(huán)保行業(yè) ： 用于污水處理、廢氣及有害氣體的治理 。 ◎ 相關行業(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生產摩托車碳罐 汽車碳罐等。 產品技術指標 表 4 為本產品的 主要 技術指標 ，本產品 性能與達到了 木質活性炭 產品 相當?shù)?水平。 表 4 產品主要技術指標 檢測項目 技術指標 A炭 B 炭 碘吸附值 mg/g 9001000 ≥ 900 強度 % ≥ 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 密 13 產品 核心技術 本產品主要在 現(xiàn)有煤基活性炭成熟 技術的基礎上，利用 廉價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工藝和裝備， 優(yōu)化 原料配比 ，并對 碳化和活化工藝參數(shù)進一步優(yōu)化，實現(xiàn)能量自平 衡， 開發(fā)出一套 低成本、低能耗、清潔環(huán)保的活性炭生產工藝 。 主要掌握以下核心技術： （ 1） 優(yōu)化城市污泥和褐煤的配比 項目以處理城市污泥為主，同時兼顧碳平衡和系統(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貼費用， 實現(xiàn)原料負成本， 增強項目的產品市場競爭力；另一方面，有利于獲得國家項目批復，并獲得相應的財稅優(yōu)惠政策。兼顧碳平衡和系統(tǒng)能量自平衡， 主要是調節(jié)褐煤的配入比例，達到碳平衡和能量平衡，最終達到提高產品質量和降低生產成本的雙重效果。 （ 2）原料干燥與 造粒 加工 項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目的技術難點之一 。 本項目以熱煙氣為熱源將污泥與褐煤混合 干燥脫水，然后對干燥脫水后的物料進行加工造粒 ，造粒后物料進行高溫碳化處理。由于采用煙氣余熱對污泥與褐煤的混合物料進行干燥脫水，有利于節(jié)約系統(tǒng)能源，有利于 環(huán)保新材料 機 密 14 污泥物料的干燥脫水。干燥后物料進行造粒加工，更加有利于增加顆粒強度，有利于后續(xù)熱解碳化處理。 （ 2） 采用物理活化為主化學活化為輔的疊加活化法 活化是活性炭品質的最主要環(huán)節(jié)，采用單一的物理活化， 雖然具有成本較低、流程簡單、無二次污染等優(yōu)點，但是該方法 對產 品質量提高程度有限，而且活化時間較長，產品收得率降低，不利于整體效益的最大化；而采用單一的化學活化法， 雖然具有提高產品質量程度大、產品收得率高、活化時間短等優(yōu)點，但是該方法對又會導致生產成本急劇增加，系統(tǒng)流程復雜，同時產生二次污染等問題?；谏鲜鲈?，本項目采用物理活化為主化學活化為輔的疊加活化法，通過對活化參數(shù)的進一步優(yōu)化，獲得綜合成本最低、系統(tǒng)效益最大的活化方案，最終實現(xiàn)產品較大的市場競爭優(yōu)勢 。 產品 技術 成熟度 本項目的生產技術是以煤基活性炭生產技術位基礎， 通過原料配比優(yōu)化和活化參數(shù)優(yōu)化而制得優(yōu)質活性炭 產品。其主要技術和裝備包括以下幾個部分：（ 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。這部分工作已經在實驗室研究完成，并形成了全套工藝參數(shù)。（ 2）工藝設備系統(tǒng)的研制，包括干燥造粒設備系統(tǒng)，熱解碳化設備系統(tǒng)，高溫活化設備系統(tǒng)以及后續(xù)的脫灰與整粒設備系統(tǒng)。這方面的技術裝備目前在國內污泥處理領域褐煤及制備活性炭領域均有成功應用，屬于成熟技術 環(huán)保新材料 機 密 15 和定型產品，不需要重新研究開發(fā)。 與傳統(tǒng)活性炭生產系統(tǒng)相比，本項目以 城市污泥和年輕褐煤為原料，生產優(yōu)質活性炭，技術方面只需要將污泥和褐煤按照比例配合預處理加 工成活性炭生產原料即可，這方面的技術也是成熟可靠的，因此，本項目技術屬于成熟技術的集成優(yōu)化技術，可以直接應用于工業(yè)化生產。 圖 1 為成熟的活性炭生產 示意圖 ，圖24 分別為粉狀、塊狀和柱狀活性炭產品樣品照片 。 圖 1 活性炭生產示意圖 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 密 16 第二節(jié) 產品市場分析 國內外市場狀況分析 （一）我國活性炭產能及生產量分析 我國活性炭工業(yè)起步于上世紀 50 年代，最初的生產規(guī)模只有幾千噸，隨著工業(yè)發(fā)展對活性炭的需求增加，我國活性炭工業(yè)也逐漸發(fā)展壯大，到 20 世紀 90 年代我國活性炭生產 能力已經達到 10 萬噸規(guī)模。圖 5 顯示了 20212021 年我國活性炭產能狀況， 2021 年至 2021年我國活性炭產能平均保持在兩位數(shù)以上， 2021 年以后，由于活性炭市場已初具規(guī)模，行業(yè)利潤下降，我國活性炭產能增長放緩，但仍有平均近 7%的增長率，雖然增長率放緩，但我國活性炭生產能力仍持續(xù)增長，由 2021 年的 萬噸增長至 2021 年 49 萬噸。目前我國活性炭生產能力在 6070 萬噸之間，產品主要以煤基活性炭為主，具有一批大型化、自動化程度高的活性炭生產廠家，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 我國活性炭產能狀況 環(huán)保新材料 機 密 17 我國活性炭 2021 年生產量為 25 萬噸左右， 2021 年產量增長至約 35 萬噸，這主要是由于世界范圍內環(huán)保要求的提高促使活性炭需求量的增加，同時活性炭行業(yè)具有較大利潤空間，進入 2021 年以后，由于我國受煤炭和煤焦油市場影響，且世界金融危機的影響下，活性炭行業(yè)發(fā)展有所放緩， 2021 年產量為 37 萬噸。隨著金融危機的淡化，我國環(huán)保要求的日趨嚴格，活性炭行業(yè)進入恢復發(fā)展期，許多活性炭制造項目開始規(guī)劃進行，許多大型活性炭廠家也正積極擴建擴大產能，如 07 年神華集團投資的 12 萬噸活性炭項目開始在新疆建設，目前已形成 2 萬噸每年的生產能力，太西煤集團也正在進行 20 萬噸活性炭項目。 我國活性炭生產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，活性炭生產廠家開始轉向煤炭資源較豐富且環(huán)保要求相對較低的內蒙古，新疆等地。目前山西省年產能為約 15 萬噸，寧夏為 14 萬噸左右，江西和山東省也有近 8 萬噸的年生產能力。 （二）我國活性炭需求量分析 我國活性炭生產量目前居世界首位， 但是主要產品以出口為主，占產量總額的 60%70%，主要銷往美國、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，未來世界活性炭市場需求仍然會持續(xù)增長， 據弗里多尼亞集團的最新報告顯示，未來 5 年全球活性炭需求有望以年均 %的速度快速增長，到 2021 年全球活性炭需求將達到 170 萬噸。其中，全球最大的活性炭市場美國將以年均超 環(huán)保新材料 機 密 18 過 15%的速度增長，到 2021 年美國活性炭需求將達到 69 萬噸。 目前我國活性炭生產能力在 6070萬噸之間，是活性炭生產大國，卻較少將活性炭用于環(huán)保領域?；钚蕴吭趪獗粡V泛用于多個工農業(yè)領域和環(huán)境保護，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)。我國正努力實現(xiàn)由活性炭生產大國向活性炭消費和應用大國轉變。據統(tǒng)計， 2021 年我國活性炭產量為37 萬噸，但消費量僅為 10 萬噸，世界上活性炭產量第二的美國年產量為 18 萬噸，消費卻超過 20 萬噸，可見我國活性炭行業(yè)成長潛力較大。 2021 年我國活性炭市場總需求量約為 萬噸，預計 2021 年國內將達 萬，用于水處理和氣體處理的將達 12 萬 噸。另外，我國對實施油氣回收的 戰(zhàn)略 部署 “ 2021 年 1 月 1 日起長江三角洲和珠江三角洲設市城市及其他地區(qū)承擔上述城市加油站汽油供應的儲油庫、加油站都要實施油氣 回收。 2021 年 1 月 1 日起其他設市城市及其他地區(qū)承擔上述城市加油站汽油供應的儲油庫、加油站也要實施油氣回收措施” 進一步增大了活性炭市場潛力。 在油氣回收行業(yè) 中， 目前活性炭是最為廉價的材料，具有潛在而巨大的市場需求。表 5 顯示了我國 2021 年活性炭各行業(yè)需求量及 2021 年活性炭預計行業(yè)需求量?？梢钥闯觯钚蕴坑昧孔畲蟮念I域是水處理行業(yè)，其次為食品飲料和工業(yè)。 表 5 我國 2021 活性炭需求量及 2021 預計需求量 行業(yè) 2021 需求量（萬噸） 2021 需求量（萬噸） 食品飲料行業(yè) 環(huán)保新材料 機 密 19 水處理 醫(yī)藥 汽車 工業(yè) 其他 合計 （ 三 ）我國活性炭出口狀況 我國生產的活性炭大部分用于出口，圖 6 顯示了 2021 年到 2021年我國活性炭出口總量的變化情況，可以看出， 2021 年我國活性炭出口總額為 萬噸，隨后出口量逐年增加，到 2021 年達到 萬噸， 2021 年達到最大出口量 萬噸，而進入 2021 年后活性炭出口量有所下降，而 2021 年出口量銳降至 萬噸， 比 08 年降低約 22%。分析認為，這主要是 ：（ 1）全球性的經濟危機嚴重影響我國活性炭的出口；（ 2） 我國為迎接 08 年奧運會對污染嚴重的活性炭行業(yè)進行整頓停產，導致產量減少，同時我國對煤炭行業(yè)的整改，關閉大量小型煤礦，對煤炭行業(yè)進行重組，影響了活性炭行業(yè)的生產。另外，近年來我國活性炭制造原料煤的日趨減少及環(huán)保政策的日趨嚴格也是阻礙活性炭行業(yè)生產擴張的重要影響因素。 環(huán)保新材料 機 密 20 圖 6 20212021 年我國活性炭出口量 圖 7 我國活性炭出口總金額 圖 8 20212021 年我國活性炭出口平均單價 環(huán)保新材料 機 密 21 圖 7和圖 8分別是我國海關統(tǒng)計的 20212021年活性炭出口總金額和平均單價，可以看出 20212021 年我國活性炭出口總金額呈不斷快速增長，由 2021 年的 億美元增長至 2021 年 億美元，漲幅達 %，而在 2021 年活性炭出口量大幅下跌，相應的出口金額也降低至 億美元。由我國活性炭出口平均單價走勢圖可以看出，自 2021 年到 2021 年我國出口的活性炭平均價格穩(wěn)定上升，由 2021年 美元 /噸上升到 2021 年 1088 美元 /噸。 我國活性炭出口市場分 布格局方面，最近幾年的變化都不是很大。出口市場省、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；這基本和我國活性炭的生產布局差不多。山西、寧夏、天津三省市是我國傳統(tǒng)的活性炭出口大省市；這三個省市是我國傳統(tǒng)的活性炭生產強省，煤炭等資源十分豐富，尤其是山西，是我國第一煤炭大省，活性炭生產因而有了其他省市無法比擬的得天獨厚的優(yōu)勢，為其出口奠定了強力基礎；一直以來這三個省市的活性炭出口均占據前三位，其品種也以煤質活性炭為主。 圖 9 2021 年與 2021 年我國活性炭出口主要地區(qū) 分布 環(huán)保新材料 機 密