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技术问答

中国木质活性炭产业发展情况报告

发布时间:2021-07-15点击:

近年来,我国木质活性炭产业发展迅速,在产品质量、用途开发、生产工艺、原料使用上都取得很大进步。

一、活性炭产业的特色及发展前景

活性炭是利用木竹加工剩余物、各种果壳和优良煤等作为原料,通过物理或化学方法对原料进行炭化、活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有内部孔隙结构发达,比表面积大、吸附能力强等特点,是一种常用的吸附剂、催化剂及催化剂载体,具有物理吸附和化学吸附的双重特性,可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质,以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。且活性炭吸附是一个物理过程,在高温低压环境下可将使用过的活性炭内之杂质进行脱附再生,使其恢复原有之活性,可多次重复使用。

活性炭按原料来源可分为:木质活性炭(如木质活性炭、椰壳活性炭、杏壳活性炭等)、矿物原料活性炭(各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭)、其它原料制成的活性炭(如废橡胶、废塑料等制成的活性炭)。每生产1吨的煤质活性炭大约消耗3吨标煤,还会排放出大量的CO2和SO2;而木质活性炭是以木竹加工剩余物为原料,每生产1吨木质活性炭不仅可节约3吨标煤,还能消除SO2等造成的环境破坏。活性炭自问世以来,应用领域越来越广,用量与日俱增。2011年全球活性炭需求大约120万吨,其中木质活性炭大约35万吨,2012年全球木质活性炭需求约40万吨。近年来,我国的木质活性炭产业发展迅速,每年均以15%的速度增长,产量约占全球的40%,约15万吨。据专家预测,到2017年全球活性炭产量约230万吨,其中木质活性炭产量约80万吨。预计我国2015年木质活性炭产量将达40万吨。木质活性炭作为可持续发展的绿色低碳环保产业,应用领域广、发展空间大。且从产品附加价值看,木屑每立方200元,而木质活性炭平均每吨价格近万元,深加工产品的价格更高。4吨木屑就可生产1吨活性炭,产品一次加工的附加价值就提升好几倍。可见木质活性炭对提高森林资源综合利用水平、促进林农增收和社会经济发展贡献很大。

二、发展木质活性炭产业具有重要的战略意义

(一) 木质活性炭广泛应用于国民经济各产业

木质活性炭因其独特发达的微孔结构和独有优良的选择性吸附特性,被广泛应用于工业、农业、国防以及人民的日常生活中,是国民经济中不可缺少的重要功能性材料。其应用方向及应用领城十分广泛,既有直接应用活性炭产品的行业,也有间接应用活炭产品(生产链中上游产品的生产过程中用到活性炭)的行业。直接应用的行业主要包括:食品行业、医药行业、冶金行业、环保行业、军工行业等等。间接应用的行业涉及:航空、航天、电子、电力等行业。

(二) 木质活性炭产业是资源综合利用的循环经济产业

活性炭在环境保护领城中,可以用来脱除有毒、有害气体和脱臭去味;防汽油蒸气损失;防放射性污染;空气净化(提供人员密集处的新鲜空气和精密仪器、特殊工艺过程、珍品收藏室以及医院、宾馆、地下设施、潜艇、宇宙飞船等的洁净空气);生活饮用水深度净化;城市污水处理;工业废水处理等。木质活性炭产品的原料是木材采伐、制材、 加工产生的剩余物,不仅不消耗资源,还不增加污染物排放,与以煤为原材料生产的煤质活性炭有本质区别,是资源综合利用型精细化工产品,符合循环经济发展要求。且木质活性炭天然无毒无害,可直接用于食品、饮料、医药和饮用水处理等行业,是煤质活性炭不可替代的产品。

(三) 国内外活性炭市场蕴藏巨大商机

全球活性炭市场的需求将以大约平均每年4%的速度增长,市场潜力很大,蕴藏着巨大的商机。如:2002-2005年,国际水处理市场对活性炭的需求持续保持在每年4%-5%的增长率,其中美国市场的增长率达到每年5%-6%,拉美和亚洲的发展中国家对活性炭的需求也保持着较高的增长速度。在许多领域,国外专用活性炭、高性能活性炭等高端产品的需求增长率也将像国内一样会更高。总之,国际范围内,工业技术的迅速发展、生活条件的不断改善和环境保护的不断加强等,都将刺激活性炭工业的发展,而深加工活性炭、高性能活性炭等高端产品也将会有更大的市场机会。仅环境保护这一领域,活性炭的用量将会成倍增长,初步估计环保用炭不会少于10万-20万吨/年。

三、我国木质活性炭行业的现状

自上世纪80年代以后,我国活性炭行业各方面均取得了长足的进步。活性炭生产方法从土法简易的平板炉、闷烧炉发展到现在的回转炉、沸腾炉、斯列普炉、管式炉等多种生产炉型和生产工艺。特别是木质活性炭进入了迅速发展阶段,2009年,中国成为世界上较大的木质活性炭生产商。目前,我国大概有150多家木质活性炭生产厂家,活性炭的生产能力大约是20万吨。2012年,全国木质活性炭产量约为15.9万吨,其中:福建9.3万吨,江西2.5万吨,浙江1.3万吨,云贵等西部地区约为2万吨,其他省份约为0.8万吨。预计未来5年,中国木质磷酸炭的产能的年平均增长率将保持在13%左右。福建元力股份有限公司是我国目前较大的一家木质活性炭生产企业,总产能已达3.8万吨。

磷酸法取代氯化锌法生产木质活性炭成为主流,磷酸法粉状木质活性炭是目前国内木质活性炭的主要类型,食品级是磷酸法粉状木质活性炭的主要级别。磷酸法粉状木质活性炭的主要应用集中在制糖工业,发酵工业,软饮料,化工等行业。其中,制糖工业是磷酸法粉状木质活性炭较大的消费领域、接下来是发酵工业。

2011年,中国木质活性炭总出口量约为5万吨,是世界木质活性炭主要生产国和出口国,世界木质活性炭产业正在向我国转移。但目前中国木质活性炭的环境成本和能耗成本仍然很高,市场竞争力较低,因此,中国木质活性炭产业需要进一步规范、提高产业准入门槛,以提高木质活性炭的生产技术和产品质量。

四、福建活性炭产业发展现状和特点

福建是我国木质活性炭的主产区,主要以木竹加工产生的剩余物(以木屑为主)为原料,产品以中高档为主,是森林资源综合利用产业。南平市活性炭产能和产量居福建省主导地位,是我国木质活性炭生产的集中区。

(一) 福建活性炭产业现状

目前福建主要活性炭企业共有38家。主要分布在闽北、闽西地区,其中南平市21家、三明市10家、龙岩市7家。2011年,全省活性炭企业总产能10.3万吨、产量7.2万吨,2012年全省活性炭产量达9.3万吨,约占全国58%,全省活性炭生产转炉数量达81条。其中,南平市产能达6万吨、三明市产能达2.1万吨、龙岩市产能达0.83万吨。与2010年相比,全省活性炭产能增加2.5吨,增幅达45%,生产转炉数量增加16条。目前活性炭企业产能3000吨以上企业共计9家。福建及周边地区林业资源丰富,随着活性炭技术的进步以及交通运输发展,在原有木质活性炭的基础上不断开发新型活性炭产品,如椰壳活性炭、果壳活性炭、粉煤灰活性炭发展迅速。

(二) 福建活性炭产业发展特点

一是规模产量大。

福建活性炭企业数量、产能均居全国首位,有活性炭科研教学机构二家(省林科院、省农林大学)。预计2015年福建木质活性炭产量达20万吨,产值超20亿元。

二是工艺技术新。

福建木质活性炭企业大都采用磷酸法,通过多年的研发创新,企业工艺技术水平走全国前列。尤其是福建元力活性炭股份有限公司自主研发的我国较大单线(年产5000吨)规模化磷酸法活性炭清洁生产新技术。该技术充分利用物理炭生产尾气燃烧产生的热能为化学法生产供热,实现活性炭生产过程能源自给,年节能达1.2万吨标煤,并减少二氧化硫等污染物排放240吨;不但实现了热能的综合利用,还有效的降低了企业生产成本,每吨可节省燃料成本近500元。该项目整体技术达到国际先进水平。又如2003年福建鑫森公司开创历史先河,利用先进的活性炭造孔活化技术,使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构,是吸附甲醛、苯系物、氨、氧等对人体有害的气体和空气中的游离细菌,进一步拓展了活性炭制品的应用领域。顺昌诺得活性炭公司还开发出保健食用炭,极大地提高产品附加值。

三是企业实力强。

福建木质活性炭生产企业在生产技术、产品质量、管理水平各方面均居全国前列。福建元力活性炭股份有限公司已成为我国活性炭行业第一家上市企业。福建鑫森碳业股份有限有限公司、福建省建瓯市芝星活性炭股份有限公司等也已经完成股改,积极争取上市。

五、我国木质活性炭产业发展存在的问题

中国木质活性炭的总体水平还是比较落后,市场混乱、产品质量参差不齐。特别是近几年来受经济危机的影响,活性炭市场出现“疲软”,各企业迫切希望政府应加大对活性炭行业扶持力度。希望国家通过鼓励、扶持、发展节能经济、循环经济,使活性炭企业得到国家优惠政策的支持,希望相关税收政策能进一步完善和健全可操作程序和标准。

(一) 税收方面

在执行活性炭税收即征即退优惠政策等方面,退税目录没有及时更新导致一些新的产品享受不到政策扶持。有的地区存在退税延迟,退税截留的问题;有的地方把活性炭的原料锯末当成工业产品要求出具产品完税证明,而锯末本为木竹加工废弃物,转而增加税收负担。

(二) 对外出口

欧盟将取消对“木质活性炭”的反倾销,启用“Reach认证”,但“Reach认证”的门槛费用很高。单凭企业的力量远远不够,应要得到国家政府部门的支持。

(三) 原材料短缺制约行业发展

由于目前我国尚无全国统一的行业布局规划和市场准入标准,存在盲目上马的现象,造成原料和产品市场无序竞争。同时,国家鼓励发展替代煤为燃料的木屑燃料,加大锯末原料的争抢。

(四) 活性炭企业之间自律有待加强

近年来来,因受出口不畅和产能扩大影响,各活性炭企业之间互相压价和恶性竞争现象时有发生。

六、几点建议

(一) 科学规划,合理布局

认真落实国家《林业发展十二五规划》和国家《林业产业振兴规划(2010-2012年)》,改造提升活性炭产业,走节能减排道路。特别是2013年1月国务院制定了《循环经济发展战略及近期行动计划》,已将木质活性炭列入循环经济发展战略行动计划,这对我省做大精做强木质活性炭产业起到了积极的促进作用。要认真制定有效政策和措施,鼓励引导企业走联合发展道路,进一步做精做强。

一是各地在评选林业龙头企业时,对木质活性炭这种真正属于资源综合利用的企业给予倾斜,并在资金安排等方面给予优先考虑。

二是严格林业资源综合利用企业认定的条件,对规模小、技术装备生产工艺落后、环保不达标、资源浪费的企业不予认定。

三是提高行业准入门槛,今后原则上不再新上年产3000吨以下的木质活性炭,根据国家2011年产业结构调整目录2013年修订版,淘汰氯化锌法项目;对现有生产规模未达到3000吨或技术落后的企业,要求在2015年之前逐步整改完毕。

四是对未经批准、技术落后、资源浪费、环保不达标的企业要求限期整改或关停并转。

五是鼓励和发展木竹活性炭下游产业,拓展产品应用领域,细化产品分类并制定产品相关标准,延伸产业链,做精做强产业。

六是建立国家级木质活性炭研发中心和产品检测中心。

七是进一步规范企业运作,提高企业管理水平。鼓励企业通过资本市场上市融资,扶持企业进一步发展壮大。

(二)完善木质活性炭行业相关标准

国家权威的标准是企业决策和顺畅运行的根据,因缺乏相应的标准,活性炭企业在实际经营的过程中,受到阻碍。使得企业的生产和经营成本大大增加。

一是2012年12月国家卫生部已完成食品安全标准《食品添加剂植物活性炭(木质活性炭)》的制定和颁布,建议相关职能部门尽快制定企业办理食品卫生许可证等所需的相关标准和流程。

二是关于木质活性炭为“危险品”运输的认定,国内运输已经豁免,但出口国际远洋运输没有得到豁免,建议由国家交通部、海关等部门牵头协助解决。

(三) 加大税收等政策扶持

一是鼓励木屑作为燃料也使得木屑等其他三剩物的附加值得不到较大程度的利用和发挥,不利于循环经济的发展,建议有关部门对相关政策作出调整,限制木屑作为燃料使用。

二是随着活性炭行业的不断发展,活性炭产品种类的不断增多,果壳炭、椰壳炭等生物质活性炭资源综合利用增值税即征即退和所得税优惠政策目录没有记载,建议将其列入税收优惠目录。

三是恢复木质活性炭(商品代码:38021010)出口退税政策。

四是统一和完善活性炭税收标准和活性炭认定标准,这些都是当前活性炭企业发展急需解决的问题。加大政府对活性炭行业政策扶持力度,有利于木质活性炭企业的发展,促进产品向着差异化、多元化方向发展,扩大木质活性炭市场的容量。

(四) 合作发展,行业自律

一是引导企业走联合发展道路,实现资源技术市场共享,发挥各自长处,共同做大做强。

二是共同打造区域性品牌,发挥集聚优势。

三是充分发挥行业协会的作用,提高行业自律,组织企业走出国门,积极应对国外反倾销等国际贸易争端,提高国际市场竞争力。

(五) 延伸产业链,提高附加值

一是引导企业进一步延伸产业链,往精深加工方向发展,大力发展药用载体炭、特殊用途炭等高附加价值的产品。

二是进一步促进产业集聚,努力打造区域性木质活性炭生产和出口基地,规划建设百亿元产值的木质活性炭产业集群。

三是继续鼓励企业技术创新和技术转让,提高产品的科技含量和附加值。建议有关部门加大科研经费投入,走产学研相结合的道路,组织科研院所、大专院校和企业紧密合作,吸收国外先进技术,开发具有重大经济效益和社会效益的科研项目,共同攻关,建立几个有自身知识产权的有实际效益的示范工厂,争取在不长时间内将化学生产活性炭厂的污染和消耗降到更低水平。