我國目前天然氣消費占比僅為5.8%，已投產(chǎn)的煤制天然氣年產(chǎn)能只有31.05億立方米，與我國每年2000億立方米的需求相差甚遠(yuǎn)。國家能源局副局長張玉清日前表示，我國將繼續(xù)提高天然氣的消費比重，擴(kuò)大天然氣的使用規(guī)模，力爭2020年天然氣消費占一次能源消費的比重達(dá)10%左右，2030年達(dá)15%左右。記者近日采訪業(yè)內(nèi)專家了解到，巨大的供給和需求反差，將為處于成長期的煤制天然氣帶來春天。
需求引領(lǐng)發(fā)展
數(shù)據(jù)顯示，2016年上半年我國天然氣產(chǎn)量675億立方米，同比增長2.9%;天然氣進(jìn)口量356億立方米，增加21.2%;天然氣消費量995億立方米，增長9.8%。我國的天然氣產(chǎn)量與需求的差距在不斷被拉大。
“反差越大，我們面臨的機(jī)遇將會越多。”8月18日，山西陽煤化工機(jī)械(集團(tuán))有限公司董事長李廣民在接受中國化工報記者采訪時說道。
“我們正挺進(jìn)新能源，特別是煤制天然氣裝備制造領(lǐng)域，開創(chuàng)裝備制造新局面。”作為全國投資和規(guī)模最大的化工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)之一，陽煤化機(jī)轉(zhuǎn)型煤制天然氣下游市場，這在業(yè)內(nèi)具有標(biāo)志性的意義。李廣民表示，公司根據(jù)山西省“氣化山西”的戰(zhàn)略部署和發(fā)改委對國新能源集團(tuán)燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的批復(fù)，借助與國新能源戰(zhàn)略合作的契機(jī)，將圍繞《規(guī)劃》中三年內(nèi)天然氣的管道鋪設(shè)和CNG、LNG加氣站建設(shè)等項目建設(shè)機(jī)遇，為公司承攬相關(guān)設(shè)備的制造和管道的安裝、防腐、保溫等業(yè)務(wù)。包括長輸燃?xì)夤艿馈NG大型全容罐和單容罐、LNG加氣站及液化工廠設(shè)備、LNG加氣站、液化工廠設(shè)備等。
中國工程院院士、清華大學(xué)化學(xué)工程系教授金涌指出，天然氣為重要的清潔常規(guī)一次能源，針對碳排放問題，我國必須研究發(fā)展天然氣能源的對策，理智發(fā)展煤制氣。
他表示，煤制天然氣的效率為52%～56%，且煤制氣耗水量在煤化工行業(yè)中相對較少，只有甲醇等產(chǎn)品生產(chǎn)的三分之一。煤制氣與國產(chǎn)及進(jìn)口天然氣相比成本優(yōu)勢明顯，具有較好的發(fā)展條件，現(xiàn)在許多生態(tài)城市都已規(guī)劃使用天然氣。截至今年6月，上海全市天然氣年供應(yīng)量已超過70億立方米。此外，使用煤制氣代替直接使用煤炭，不會產(chǎn)生可懸浮顆粒物，對治理霧霾等環(huán)境污染問題有重要現(xiàn)實意義。
“2015年，山西氣化覆蓋率達(dá)到52%，全省有104縣(市、區(qū))的550萬戶居民用上了燃?xì)狻?rdquo;山西省國新能源發(fā)展集團(tuán)有限公司董事長梁謝虎告訴中國化工報記者，為了實現(xiàn)“氣化山西”的目標(biāo)，山西省委、省政府給予了該公司100億立方米天然氣獨家經(jīng)營權(quán)及200億立方米混合燃?xì)赓Y源主導(dǎo)運營權(quán)。
“我國應(yīng)抓住當(dāng)前傳統(tǒng)煤化工戰(zhàn)略調(diào)整期和現(xiàn)代煤化工示范帶動期的機(jī)遇，大力發(fā)展煤制氣產(chǎn)業(yè)。以成熟的煤制天然氣工藝技術(shù)為基礎(chǔ)，同時考慮設(shè)計現(xiàn)代化煤制天然氣工廠，在保障民生的同時，力爭建立清潔化、信息化、智能化、基地化、規(guī)模化的煤制天然氣項目，達(dá)到經(jīng)濟(jì)與資源、環(huán)境雙贏的目的。”全國煤化工設(shè)計技術(shù)中心主任李大尚8月17日在接受中國化工報記者采訪時表示，從目前的技術(shù)成熟度、技術(shù)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排可行性分析，煤制天然氣是一種非常好的低碳能源產(chǎn)品，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)優(yōu)勢。
示范項目先行
在這樣的社會和行業(yè)背景之下，不少企業(yè)開始發(fā)展煤制天然氣。
“我公司煤制天然氣項目目前運行非常平穩(wěn)，日均可液化100萬立方米天然氣，生產(chǎn)LNG約700噸。”8月19日，晉煤天慶煤化工有限責(zé)任公司黨委副書記、紀(jì)委書記弓春懷告訴記者。
本月初，吉林省延吉市規(guī)劃局把推進(jìn)內(nèi)蒙古興安盟煤化電熱一體化示范項目建設(shè)列入重要工作日程。該項目由內(nèi)蒙古礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司與吉林省能源(集團(tuán))有限責(zé)任公司的合資公司投資建設(shè)，已列入《吉林省天然氣利用規(guī)劃》，并作為“氣化吉林”惠民工程主要氣源之一。該項目由內(nèi)蒙古礦業(yè)(集團(tuán))興安能源化工有限公司實施，計劃總投資302億元，建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)40億立方米煤制天然氣，主要產(chǎn)品為煤制天然氣、潔凈煤、褐煤及石腦油等副產(chǎn)品。
不僅如此，今年以來，中國海洋石油總公司山西大同低變質(zhì)煙煤清潔利用示范項目、內(nèi)蒙古北控京泰能源發(fā)展有限公司40億立方米/年煤制天然氣項目、蘇新能源和豐有限公司40億立方米/年煤制天然氣項目相繼獲環(huán)評批復(fù)，為煤制氣行業(yè)發(fā)展增加了信心。
“獲環(huán)評批復(fù)，項目加快推進(jìn)步伐，對山西省和企業(yè)都是利好。”山西省發(fā)改委工業(yè)處副處長張海龍告訴中國化工報記者，中海油同煤煤制氣項目正式啟動于2009年，是中海油總公司與山西省大同市政府、大同煤礦集團(tuán)合作的煤基清潔能源項目，項目包括兩個年產(chǎn)1000萬噸的煤礦和一個年產(chǎn)40億立方米的煤制天然氣項目。按照約定，兩個煤礦由同煤集團(tuán)控股，中海油參股;而煤制氣項目則由中海油控股;同煤集團(tuán)參股。
“截至目前，我國煤制天然氣共有3個項目的一期工程實現(xiàn)投產(chǎn)運行，年產(chǎn)能合計31.05億立方米;在建項目2個，年產(chǎn)能60億立方米;開展前期工作項目8個，年總規(guī)模722億立方米。”石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院能源化工處副處長韓紅梅表示，“十三五”時期，行業(yè)應(yīng)布局在優(yōu)化開發(fā)區(qū)和重點開發(fā)區(qū)，優(yōu)先選擇在水資源相對豐富、環(huán)境容量較好的地區(qū)布局,并符合環(huán)境保護(hù)規(guī)劃。已無環(huán)境容量的地區(qū)必須先采取措施騰出環(huán)境容量。京津冀、長三角、珠三角和缺水地區(qū)嚴(yán)格控制新建現(xiàn)代煤化工項目。
改進(jìn)技術(shù)管理
對于企業(yè)應(yīng)如何發(fā)展煤制天然氣，金涌指出，重點是發(fā)展關(guān)鍵催化劑等耗材的國產(chǎn)化，降低項目運行費用。此外，煤制天然氣的催化氣化目前包括二步法、催化氣化、加氫氣化等。二步法的甲烷化反應(yīng)溫度高，大于600℃，放熱量大，目前多采用多級固定床反應(yīng)，級間換熱，為了控制反應(yīng)溫度采用大量氣體循環(huán)移熱，能耗比較大。我國現(xiàn)在正在開發(fā)無循環(huán)反應(yīng)裝置，采用富H2流股一次加入，在反應(yīng)級間逐步補充富一氧化碳流股，以控制各級反應(yīng)量和控制反應(yīng)溫度。這也是行業(yè)發(fā)展技術(shù)方向之一。
中國化學(xué)賽鼎工程有限公司副總工程師、教授級高工施福富建議，現(xiàn)代煤制天然氣工廠設(shè)計、建設(shè)中需重點關(guān)注的問題主要包括如下七個方面：一是實施建立可靠煤源供應(yīng)線，確保工廠生產(chǎn)原料安全;二是堅持采用成熟可靠技術(shù)，保證工廠穩(wěn)定運行;三是堅持采用裝置多系列，降低停產(chǎn)風(fēng)險;四是實施裝備要本地化，實現(xiàn)快速檢修;五是實施儲氣調(diào)峰，靈活面對市場需求;六是堅持“與時俱進(jìn)”，遵章守法求先進(jìn);七是堅持工廠規(guī)?；盎鼗龠M(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
李大尚表示，煤制天然氣與煤制其他能源化工產(chǎn)品相比，具有工藝流程簡單，技術(shù)成熟、可靠，消耗低、投資省、單位熱值成本低等優(yōu)勢。合成天然氣廢熱副產(chǎn)的過熱蒸汽可以用于本裝置透平循環(huán)機(jī)和空分空壓機(jī)，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。而且，煤制天然氣是清潔的民用燃?xì)夂凸I(yè)燃料，可以與其他合成氣化工產(chǎn)品實現(xiàn)聯(lián)產(chǎn)，增加工廠市場適應(yīng)能力，提高煤加工綜合效益。此外，煤制天然氣產(chǎn)品市場巨大，可在偏遠(yuǎn)山區(qū)或邊疆富煤地區(qū)，實現(xiàn)煤坑口轉(zhuǎn)化，然后用管道輸送，以降低了運輸成本，緩解交通運輸壓力。
