一
兰炭的主产地
中国兰炭的产区主要为陕西、内蒙、宁夏和新疆。陕西的产能主要集中在榆林，其中神木3500万吨，府谷约2400万吨，榆阳约300万吨。内蒙主要产能集中在鄂尔多斯，约300万吨。宁夏主要集中在平罗和宁东，约200万吨。新疆主要是哈密约2600万吨，吐鲁番1200万吨，昌吉州1000万吨。包括龙成曹妃甸粉煤热解项目在内，全国的兰炭总产能合计约1.2亿吨/年。2019年，陕西榆林的兰炭产量约3700万吨，内蒙古约200万吨，河北龙成曹妃甸项目约300万吨，宁夏约100万吨，新疆1300万吨（其中昌吉州不到50万吨，吐鲁番约300万吨，哈密约950万吨）。2019年全国兰炭总产量约5600万吨，产能利用率约47%。
二
兰炭的生产工艺
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兰炭生产工艺的演变：由土炼兰炭到机制兰炭
1985年神府东胜煤矿开始建设，由于运输困难，采挖的煤卖不出去，当地老百姓创造了堆烧生产兰炭的方法，即将难以销售的块煤在平地堆积，用明火点燃，等烧透后用水熄灭而制成兰炭，称为“土炼兰炭”。这种方法由于生产方法简单，产品物美价廉，其产品还是得到广大用户的认可。但是，随之而来的是严重的资源浪费和环境污染问题。
到上世纪90年代中后期，通过技术改造和新工艺新方法的应用，陕北的土法兰炭生产逐步被干馏炉炼焦工艺替代，称为“机制兰炭”。机制兰炭采用了先进的干馏煅烧工艺，固定炭比土炼兰炭提高了5-10个百分点，灰分和挥发分降低了3-5个百分点。因炉内装有可控的测温设备，不容易过烧，所以灰分比土炼兰炭稳定。由于挥发分相对稳定，机械强度也较土炼兰炭有了明显提高。
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机制兰炭生产工艺简介
机制兰炭是煤在隔绝氧气、或者非氧化的氛围下的低温热解过程，目前市场上兰炭炉主要是内热式直立三段式炉型，即SJ低温干馏炉，最早是由1996年成立的三江煤化工研究所在复热立式炉和山西晋城三八方炉的根底上设计完成的，目前已由SJ-I型发展到SJ-VII型。其中，SJ-V型兰炭炉的单炉产能已可达到20万吨/年，原料煤粒度使用的下限达到3mm。
图1 SJ低温干馏炉基本构造图
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数据来源：西安科技大学《兰炭生产技术简明教程》
兰炭生产过程包括备煤工段、炭化工段、筛焦工段、煤气净化工段和污水处理工段。
图2 兰炭生产过程
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数据来源：网络公开资料整理
原料煤通过二级破碎后，块度为20-80mm，通过运煤皮带送入位于干馏炉上方的储煤仓，由加煤工按照干馏炉的处理量添加煤块，添加的量以炉顶不亏料为原则。原料煤在干馏炉内逐渐下降，依次经过干燥段、干馏段和冷却段，最后经推焦机推落至熄焦池内，经刮板机将兰炭送至烘干机内进行干燥，干燥后经皮带运输机送至筛分机，筛分后形成兰炭成品。
焦炉煤气从干馏炉顶部上升管和桥管进入煤气集气箱，在桥管设有喷淋口，用热环池循环水将煤气进行初冷，初冷后煤气从塔顶进入文丘里塔，来自热水循环系统的热循环水从塔顶喷淋而下，煤气与下降的热循环水在文丘里管充分接触，大约80%的焦油被冷却水带入塔底，冷却并除去大部分焦油的煤气从文丘里塔底导出、进入旋流板塔。在旋流板塔内，来自冷水循环系统的冷循环水与煤气逆流接触，煤气被继续冷却并除去其中所含焦油。
经过两级冷却和除焦油处理的煤气继续下行，进入电捕焦油器进一步除去煤气中的焦油后，进入煤气风机。通过煤气风机，一部分煤气被送至干馏炉，一部分煤气被送至兰炭烘干机，剩余部分至事故火炬放空或作为他用。配送到煤气烘干机和干馏炉的煤气总量与送至事故灭炬煤气量之比大约为4:6 。
该工艺中各部分去除的焦油在各循环池内静止分层后，通过焦油泵送入焦油储罐。
图3 兰炭生产工艺流程图
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数据来源：西安科技大学《兰炭生产技术简明教程》
三
兰炭副产品的用途
生产兰炭的过程中同时会得到副产品：煤焦油和煤气。
兰炭生产过程中副产的中低温煤焦油是人造石油的重要来源之一，经高压加氢制得汽油、柴油等产品。近年来煤焦油加氢由加氢生产传统的汽、柴油向生产精细化工材料方面延伸，如苯酚、邻甲酚、间对甲酚、二甲酚等系列产品，环烷基油、环己烷、甲基环己烷等系列产品，混合芳烃、油品、稳定轻烃等多种化工产品。
兰炭煤气可用于制氢原料气、发电燃料气，目前正逐步向化工原料气方向发展，例如作为生产乙二醇、甲醇和LNG等化工产品的原料气。
