1、活性炭是一種孔隙發達、比表面積大、吸附能力強的功能型碳材料 , 其耐酸、耐堿、耐熱，且在使用失效以后可方便再生，被廣泛應用于工業、農業、國防、交通、醫藥衛生和環境保護等各個領域，在保護人類生存環境中發揮著越來越重要的作用。活性炭產品種類繁多，按原料不同可分為木質活性炭、果殼類活性炭（ 椰殼、杏核、核桃殼、橄欖殼等） 、煤基活性炭、石油焦活性炭和其他活性炭（如紙漿廢液炭、合成樹脂炭、有機廢液炭、骨炭、血炭等） ；按外觀形狀可分為粉狀活性炭、顆粒活性炭和其他形狀活性炭 （ 如活性炭纖維、活性炭布、蜂窩狀活性炭等） ，顆粒活性炭又分為破碎活性炭、柱狀炭、壓塊炭、球形炭、空心球形炭、微球炭等；根據用途

2、不同分為氣相吸附炭、液相吸附炭、糖用炭、工業炭、催化劑和催化劑載體炭等；按制造方法可分為氣體活化法炭、化學活化法炭、化學一物理法活性炭。其中，煤基活性炭以合適的煤種或配煤為原料， 相對于木質和果殼活性炭原料來源更加廣泛，價格也更為低廉，因而成為目前國內外產量最大的活性炭產品。隨著生產技術的進步，煤基活性炭的產品性能有了很大的提高，應用領域越來越廣，產量也逐年增加。由于我國煤炭資源豐富，具有活性炭生產的天然優勢，且隨著工業技術的進步和我國森林資源的逐步減少，煤基活性炭將顯示其更強的生命力，是未來最有發展前途的一種活性炭產品。因此，煤基活性炭在我國具有廣闊的發展前景。自 20 世紀 90 年代中期

3、以后，我國已成為世界上最大的活性炭生產國和出口國。近幾年，活性炭出口量一直以較快的速度增長，到2011 年，我國活性炭出口量已經達到24 萬噸。隨著美國等發達國家對燃煤火力發電廠汞排放量的進一步控制，作為重要的吸附材料，國外對活性炭的需求還會進一步增加鑒于此，本文將分析目前國內的活性炭生產情況，并對美國、日本等發達國家對活性炭的需求及應用情況進行介紹，同時，對未來我國活性炭產業的發展予以展望。一、我國活性炭產業發展現狀我國活性炭產業起步于20 世紀 50 年代，至今已有60 多年的發展歷史，產量、品種、質量和應用都有了很大提高，尤其是20 世紀90 年代以后，我國活性炭工業得到快速發展，在設備

4、引進、消化吸收、改造或制造工藝方面均有長足的進步。改革開放以來，隨著工業的發展、民用產品的豐富，活性炭的應用領域逐步擴大，尤其是隨著環保力度不斷加大，國內外燃煤火力發電廠汞吸附活性炭需求量不斷增長，活性炭的出口量也逐年上升。經過20 余年的快速發展，我國活性炭產業目前已基本形成了獨立、完整、初具規模的工業體系。我國活性炭生產企業已由20 世紀 80 年代初的幾十家增加到目前的300余家，總生產能力達到50 萬噸，活性炭品種幾十個，牌號達100 多種，其中，煤基活性炭生產企業近200家。 2011 年，我國活性炭總產量已經達到35 萬噸，其中煤基活性炭產量約24 萬噸。目前，我國活性炭產業呈現出

5、如下特點：1、工業布局：煤基活性炭生產主要集中在山西和寧夏，目前這 2 大基地的煤基活性炭產品產量占全國煤基活性炭產量的90%左右；果殼活性炭生產以河北為主；木質活性炭生產主要集中在福建、江西、浙江南部及東北地區。2、原料：以木質原料生產的活性炭所占比重逐漸下降，以煤為原料生產的活性炭所占比重呈上升趨勢。木質活性炭所占比重從20 世紀70 年代占我國活性炭總產量的80%下降到20 世紀90 年代的不足30%，同期煤基活性炭從15%上升到70%，而且這種趨勢至今一直沒有改變，煤基活性炭是以煤為主要原料制成的活性炭，原料煤的物理化學性質對煤基活性炭的產品性能有重大影響。近年來， 我國在活性炭原料煤

6、處理方面加大了研發力度，研究開發的活性炭原料煤深度脫灰技術，能夠生產灰分極低（ 灰分約2%以下） 的超低灰煤。而以超低灰煤為原料生產的活性炭，雜質含量低、附加值高，成為新一代的優質活性炭產品。另外，采用壓塊成型技術可以生產出強度高、孔隙結構可隨意調整、孔徑分布均勻而合理、無漂浮且在液相中下沉速度快、吸附性能優越的活性炭產品。3、產品用途：從 20 世紀 70 年代， 活性炭的應用范圍還主要集中在食品、軍事、化工等行業。隨著工業技術的不斷發展，各國環保意識的提高，4、產品特點：由于原料的優化、應用領域的拓展，目前國內的活性炭產品已經逐步向多品種、高附加值方向發展。隨著出口量的增加以及企業技術的不

7、斷革新，國內外客戶對活性炭產品的要求不斷提高，國內活性炭產品的品質也隨之不斷提升。5、生產方法：目前，國內約68%左右的活性炭產品為煤基活性炭，煤基活性炭以優質煤為原料，經過碳化、冷卻、活化、洗滌等工藝一步步精制而成。 生產技術也由最初的單種煤生產活性炭，逐步過渡到配煤生產活性炭及催化活化生產活性炭階段。單種煤生產活性炭是我國最早開發的一種生產工藝，但由于原料單一，所生產的活性炭產品性能的提升空間十分有限。為了彌補單種煤生產活性炭的局限性，近年來又開發出了配煤生產活性炭及催化活化生產活性炭2 種工藝。 其中， 配煤生產活性炭技術是將不同性質的煤，按一定比例進行混合搭配，生產出具有不同性能需求的

8、活性炭產品。采用這種工藝，一方面解決了原料的單一性問題，同時也使活性炭產品的性能有了很大的提高。催化活化生產活性炭是指在生產某些具有特殊吸附性能的高檔優質活性炭過程中，在炭化、活化過程中加入一定的催化劑，從而改變活化成孔機理，達到提升產品吸附性能的目的。近年來，煤炭科學研究總院在催化活化生產活性炭方面進行了很多有益的探索，煤炭科學研究總院北京煤化工研究分院先后承擔完成多項國家自然科學基金、國家科技攻關和原煤炭部重點項目，率先成功開發了催化活化活性炭生產工藝、氧化還原活性炭生產工藝、壓塊成型活性炭生產工藝、超純煤活性炭生產工藝和“一步法”活性炭生產工藝等，并在這些工藝技術的基礎上，開發出了大量的

9、活性炭新產品，不僅填補了國內的空白，而且提高了我國煤基活性炭產品在國際市場上的競爭力。這些新工藝技術的出現，優化了原有的活性炭生產工藝，提升了活性炭產品的性能，豐富了我國活性炭市場的產品種類，為我國的活性炭產業發展起到了十分重要的推動作用。二、國外活性炭產業發展概況隨著世界工業的發展以及環境保護要求逐步提高，世界范圍內活性炭的生產量和消費量逐年增加。2014年，全世界活性炭消費量預計可達到138.8 萬噸，預計年增長率為10.8%。1、美國從 20 世紀80 年代末開始，我國一直是美國最大的活性炭輸出國，主要輸出中、低檔活性炭產品，因此，美國的活性炭市場需求與我國活性炭產業發展關系十分密切。與

10、此同時，美國又是世界上最大的活性炭生產國和消費國之一，未來幾年空氣凈化領域的增長率高達65.4%-66.4%， 其中燃煤電廠控制汞排放用粉狀活性炭是主要增長點。2005 年 3 月美國環保總署制定聯邦法規，要求永久減少燃煤電廠和水泥廠的汞排放量。而活性炭吸附是控制汞排放最有效的方法之一。據有關機構預測，2014年，美國市場用于燃煤電廠和水泥廠汞吸附的活性炭需求量將達到42 萬噸 /a 。水處理已經成為當期美國活性炭的主要應用領域之一，水處理用粉狀活性炭用量已經達到50%左右；在氣相領域，2013 年粉狀活性炭用量達到4.2 萬噸a，超過顆粒活性炭 （用量為 2.6 萬噸 a）。還有一個值得注意

11、的現象：在美國，生產活性炭的公司一般都是生產能力大、企業實力雄厚、市場竟爭力強的聯合企業。其中，卡爾崗炭素公司（Calgon） 和諾瑞特 （Nori 噸 ）美洲公司位居美國活性炭生產企業的前2 位， 這 2 家企業的活性炭產量約占全美活性炭總產量的70%。 其中， Calgon 公司也是世界第1 大活性炭生產企業，年生產能力超過8 萬噸，約占美國活性炭總產量的40%； Nori 噸公司的年生產能力約7.5 萬噸，約占美國活性炭總產量的 30%。2、日本日本是世界活性炭使用僅次于美國的國家，位居全球第2。日本也是我國第1 活性炭出口目的地。2013 年，日本活生炭年生產能力為 10.22 萬噸，

12、 進口活性炭8.43 萬噸，出口活性炭0.68 萬噸。日本主要活性炭生產企業包括卡爾崗三菱化學株式會社、武田藥品工業株式會社及二村化學工業株式會社，主要生產高質量、高檔次的活性炭產品，其生產能力都在l 萬噸 a 以上。2013 年， 日本顆粒活性炭的產量占活性炭總產量的60%以上，消耗量為 7.4 萬噸。 2013年，日本68%的顆粒活性炭被用于液相吸附，如水處理、化工、食品等領域，32%的顆粒活性炭被用于氣相吸附，氣相吸附主要包括氣體吸附、溶劑回收和催化劑。其中水處理所占的比例最大，約為57%，其次為氣體吸附，約為30%。與此同時，日本也是活性炭主要進口國，進口數量逐年增加，其中2013 年

13、進口量比2009 年進口量增加19%， 近年仍在持續增長，而其近 5 年活性炭進口量的增長主要是由于從中國進口的活性炭數量增加而引起的。2013年日本從中國進口活性炭數量占日本進口活性炭總量的55%， 2009 年該比例為63%， 2013 年為69%。3、西歐我國活性炭出口的3 大地區除東亞、美國之外，歐洲市場也是我國傳統的活性炭出口目的地。2013 年西歐各國活性炭消耗量為14.9萬噸，主要消費國是德國、法國、意大利、英國和西班牙等，其中最大的No噸 i 噸公司年生產能力為4.6 萬噸，占歐洲整個活性炭產量的 52%。近幾年，傳統的活性炭生產強國如美國、日本、歐洲等發達國家及地區的活性炭生

14、產呈現出逐步減少的態勢，中、 低檔品種十分很少甚至已經基本不生產。從其市場需求角度看，由于活性炭應用領域的不斷擴展，活性炭產品的應用也不斷深化，尤共是在汽車工業、溶劑與廢氣回收工業、空氣凈化工業、食品工業、水處理等行業的興起，使活性炭需求也在不斷發生變化。目前，世界活性炭工業生產呈現出如下特點：1) 世界活性炭的工業化生產已從西方轉向中國等發展中國家，這種產業的轉移在21 世紀中期將持續進行；2)全球范圍內日漸嚴厲的環保法規使得活性炭的需求進一步增長，水處理行業一直是活性炭消費的巨大市場，同時也是最重要的增長領域；3）其它需求增長較快的領域包括氣體處理市場，美國在此領域的消費量中期內將增長5%

15、；4）最大的潛在活性炭應用市場是燃煤火電廠所排放氣體的凈化，預計美國在此領域的活性炭需求到2014 年將達到42 萬噸；5）由于人們對可能的生化恐怖襲擊高度關注，核、細菌以及化學防護過濾器和個人防護服裝對活性炭的需求也將逐步增加。三、我國活性炭產業的發展趨勢活性炭產業終端需求的不斷深化，推動了我國活性炭技術的不斷進步，目前我國活性炭產業呈現出以下發展趨勢：1）生產規模大型化。目前國內活性炭生產企業普遍規模較小、技術力量薄弱、經濟實力不強，只能依賴資源優勢在激烈的市場競爭中求生存， 不但企業自身很難有大的發展，而且也很難與國外的大型活性炭企業競爭。一般來說，工業發達國家運行良好的活性炭企業其生產

16、規模在 2 萬噸 a 以上。上文提到的世界最大的2 家活性炭企業美國calgon 公司和荷蘭Nori 噸公司活性炭年產量均在10萬噸以上，單臺設備生產能力可達1.57 萬噸a。 因此， 為提高與國外大型活性炭企業的競爭能力，充分利用現代化生產設備的生產能力，必須擴大活性炭生產企業的生產規模。隨著活性炭生產的規模化發展，活性炭生產企業數量將逐步縮減，從而有效地改善中國活性炭市場的無序競爭現狀。2）生產設備大型化和現代化。隨著國內活性炭生產規模的大型化發展， 必將促進活性炭生產設備向大型化和現代化方向發展。目前國內已有活性炭生產企業引進國外的干法輥壓造粒機（ 生產能力5 萬噸和耙式爐 （ 生產能力

17、l 萬噸 a）。同時，配套的物料輸送和儀表控制環節也向連續化、自動化方向發展。3）產品多樣化。隨著活性炭應用領域的不斷擴大，涌現出一些技術含量高的活性炭新產品，活性炭的檔次也越來越高，質量逐步提升。目前，水處理是活性炭最主要的應用領域，約占市場需求量的60%以上。 壓塊活性炭將是未來水處理用活性炭市場，尤其是中國水處理活性炭市場的主流產品，此外，隨著干法煙氣凈化技術的推廣，活性焦也越來越受到重視。4）銷售市場國內化。我國是活性炭生產大國，年產量高達30 萬噸以上，但年消費僅為1O萬噸左右。而居世界活性炭產量第2 的美國年產活性炭為18 萬噸，消費卻接近20萬噸， 可見我國活性炭產業還有很大的市

18、場空間，隨著工業的不斷進步，我國活性炭產業在未來10-20年的國內市場需求還將進一步加大。5）節能減排常態化。目前，活性炭生產過程中的節能減排已經成為活性炭生產企業基本要求，企業普遍采用通過余熱鍋爐、煙氣循環等方式節約能源，并通過二次燃燒、洗滌除塵等方式降低有毒有害氣體的排放，效果十分顯著。加強技術創新。煤炭科學研究總院系統研究開發煤基活性炭20 余年， 已開發了適合中國國情的壓塊炭生產工藝，并致力于關鍵生產設 備的大型化和國產化，推動了國內壓塊活性炭生產技術的快速發展；同時在國家“863”、 “ 973”等科技計劃的支持下，在我國率先實現了活性焦干法脫硫技術的產業化并開始工業推廣，自主開發的煤基脫硫專用活性焦系列產品已在山西、寧夏、內蒙古等地實現產業化，產品目前已占據國內60%以上的活性焦市