兰炭

兰炭（英文名称：Half   coke）半焦，学名兰炭，是一种重要的碳素材料，由高挥发分煤干馏而成，在中低温下不结块或弱结块（热解）得到的固体碳产物因燃烧火焰呈蓝色而得名。木炭主要由固定碳组成，其形状为块状和浅黑色，粒度一般在3毫米以上。具有固定碳高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、硫低、磷低、铝低等特性。可以分为大料、中料、小料及焦面。与烟煤相比，木炭是一种环境友好的清洁燃料、无烟煤和兰炭的指标较好。可以大幅度降低散烧煤的污染物排放，同时也不会比用煤增加太多成本。制备蓝炭有两种方法粘土熔炼法和机制法粘土冶炼蓝炭是用明火点燃煤块，完全燃烧后用水熄灭而成；机制蓝炭是通过使用机械化窑炉生产技术生产蓝炭。由于其特殊的性能和低廉的价格，被广泛应用于铁合金中、电石生产、化工、冶金、炭材料、清洁燃料等方面应用广泛。

木炭由优质侏罗纪煤制成，碳含量固定、比电阻高、化学活性高、含灰份低、硫低、磷低、铝低等特性。兰炭也称为半焦、焦炭，结构块状，粒度一般在3毫米以上，颜色为浅黑色。木炭可以分为八角、中料、小料及焦面。小料粒度在6mm13mm之间，中料粒度在13mm25mm之间，大料粒度大于25mm，焦平面粒度小于6mm。

兰炭大料

木炭是一种粒度为35mm~80mm的产品，可用作铁合金或电石生产中的含碳还原剂、它可作为固定床气化的原料，并可替代焦炭（冶金焦）而广泛用于化工、冶炼、造气等行业。

兰炭小料

木炭粉是一种粒度为6mm~18mm的产品，可用作燃料、气化原料、高炉喷吹原料等，可直接用于蒸汽锅炉，也是制作环保型煤的最佳材料。

兰炭面

木炭表面是粒径小于6mm的产品，可用作燃料和气化原料、高炉喷吹原料等。

蓝炭外观呈块状浅黑色，粒度一般在3毫米以上。根据颗粒大小不同，可分为块状蓝炭、粉状兰炭。外观为深灰至灰色，燃点低，电阻率高。与二氧化碳、蒸汽或氧气具有很强的反应性。兰炭的性质取决于原煤的性质和干馏工艺。生产蓝炭的原料多为低灰分、低硫、低阶煤含磷量低，因此也具有较高的固定碳、低灰、低硫、低磷的特点。木炭具有较大的比表面积，其吸附性能可以接近活性炭或碳分子筛。

与焦炭相比，兰炭的密度较低、挥发分含量高（7%~20%高孔隙率和低机械强度。焦炭被用来炼钢，而蓝炭可以用来制罐因为它容易破碎，所以不能在高炉里用来炼钢。蓝炭的市场价格一般比普通焦炭低得多。焦炭主要通过高温干馏生产干馏温度通常需要达到1000℃左右，每座大型焦炉的产量可达50座-110万吨/年。蓝炭的生产主要以低温干馏为主，干馏温度一般在600℃左右，蓝炭炉单炉年产量多为3-5万吨/年。在pm2.5等指标，兰炭与无烟煤非常接近，且部分指标优于无烟煤。木炭和无烟煤是两种最清洁的煤。但是无烟煤的价格比蓝炭高，储量也比较少。

土炼兰炭

粘土熔炼的蓝木炭是通过用明火点燃并在完全燃烧后用水熄灭而制成的。局部碳精炼的生产工艺简单、落后，但由于煤质优良，其产品仍被认可，并在电石、铁合金生产已成为不可替代的优质碳素材料。因为它的生产过程简单、落后，人工操作只能依靠经验观察火势，因此质量无法稳定，一般来说，固定碳只能保证在82%左右。然而，由于它浪费资源和污染环境，它在21世纪初逐渐停产。

机制兰炭

机制兰炭采用机械化窑炉生产技术生产炉子装有可控测温设备，生产的蓝炭用回收气体燃烧干燥以降低水分。机制兰炭的固定碳比粘土制兰炭高5~10%，灰分和挥发分下降3~5%质量稳定，机械强度明显提高，煤焦油收率提高。

兰炭

非炼焦煤如不粘煤或弱粘煤是生产兰炭的主要原料，不需要配煤。生产过程可以根据热载体的不同分为气体、固体和气固热载体干馏工艺。典型的熔炉类型和工艺有：英国的木炉技术和德国的鲁奇三段炉技术、考伯斯炉工艺、鲁奇-鲁尔（L-R）美国托斯科的克拉夫特（TOSCOAL）工艺、低阶煤转化提质（LFC）工艺和CODE（Coal   Oil   Energy   Development）技术中国和亚洲内热式竖炉技术、外加热竖炉技术、回转窑工艺等。

柴炉技术是由英国发展起来的，它采用连续外加热立式炉，主要用于生产城市煤气；鲁奇三段炉工艺由德国鲁奇公司设计开发，采用连续内热式干馏炉对粘结性小的块煤和型煤进行干馏；L-r过程由联邦德国研究成功，以循环热半焦粉为热载体，煤粉在干馏炉内与循环热半焦粉混合后快速干馏成半焦；Cobbs炉工艺是德国开发的，可以用贫煤气加热，也可以用富煤气加热它是一种上下交替加热的外置加热炉。

TOSCOAL工艺是由美国提出的，将弱粘结煤在热解鼓中用热陶瓷球加热干馏成半焦；LFC过程是由美国设计和开发的，煤是干燥的、干馏是在两个旋转炉中通过惰性气体热载体进行干燥的、干馏成半焦。美国于1962年提出了COED工艺，在四个连续流化床中用载热气体将煤粉干馏成半焦。内热式竖炉工艺由中国中钢集团鞍山热能研究所设计和开发块煤自上而下与高温气体逆流接触，最后通过预热段和干馏段干馏成半焦；外加热竖炉技术是由中国鞍山焦耐设计研究院开发的它采用连续立式炭化炉，是一种以块煤为原料的上下交替加热的外加热炉；回转窑工艺是由中国北京煤化工研究所开发的煤在回转窑中加热，最后干馏成半焦。

中国蓝炭产能主要分布在陕西、新疆、内蒙、宁夏及河北地区。其中，陕西（产能占比约48%及新疆（产能占比约37.5%是我国蓝碳产能占比最大的两个区域。陕西 的产能主要集中在榆林的神木（产能占比约27%及府谷地区（产能占比约19%新疆 公司的生产能力主要集中在哈密地区（产能占比约20%

健康危害

木炭燃烧会释放出对人体健康影响最大的多环芳烃。多环芳烃对人类具有致癌性、致畸、致突变的“三致”有毒，可损害中枢神经系统、损伤淋巴细胞微核率、肝功能和DNA修复能力干扰内分泌系统，威胁人体健康。

环境影响

蓝炭生产过程中会产生工业废水。其废水中含有大量未被高温氧化的低分子量有机物，其浓度远高于成分相近的焦化废水它的成分复杂，含有大量的氨氮、氰化物硫化物和油类等无机污染物、多环芳烃、含氮、氧、含硫杂环化合物等有机化合物和兰炭工业废水的无害化处理已成为亟待解决的关键问题之一。

兰炭废水的主要污染特征如下：废水中含有大量煤焦油物质，包括由各种多环芳烃和直链烃组成的重油、轻油及乳化油；苯酚浓度高，并含有一定浓度的氰化物污染物，这是经济的、有效地处理和回收兰炭废水中的有用物质是十分必要的；废水中氨氮浓度高；高色度，含有多种生色团和发色团物质；生物降解性差，有毒有害化合物种类多、含量高、毒性大、是典型的高浓度难降解有机废水，性质稳定。

消防处理

在兰炭的生产过程中，需要将原煤破碎至 20~80mm ，并通过输煤栈桥送到炭化炉顶部作为炭化原料。原料煤在储存、破碎、筛选、易燃粉尘在转运过程中容易飘散，堆场发生自燃或明火、施加静电容易发生粉尘爆燃。泡沫灭火器和喷水灭火系统可用于灭火。