中國(guó)煤制天然氣產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)

1、隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)能源消費(fèi)的需求越來(lái)越旺盛，特別是國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境保護(hù)政策趨嚴(yán)，使得天然氣的需求量大幅增長(zhǎng)。中國(guó)“富煤、貧油、少氣”的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，要求我們要利用好煤炭資源，必須改變傳統(tǒng)利用方式，積極發(fā)展煤制天然氣（以下簡(jiǎn)稱煤制氣）產(chǎn)業(yè)等煤炭清潔轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》將煤制氣的功能定位為“協(xié)同保障進(jìn)口管道天然氣的供應(yīng)安全，解決富煤地區(qū)能源長(zhǎng)距離外送問(wèn)題，為大氣污染防治重點(diǎn)區(qū)域工業(yè)、民用、分布

2、式能源（冷熱電三聯(lián)供）、交通運(yùn)輸提供清潔燃?xì)?，替代散煤、劣質(zhì)煤、石油焦等燃料，有效降低大氣污染物排放”。要實(shí)現(xiàn)這一定位，就要全面分析和研究煤制氣的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，科學(xué)規(guī)劃、穩(wěn)步發(fā)展，使之成為中國(guó)能源開(kāi)發(fā)和利用產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分。1中國(guó)天然氣能源現(xiàn)狀1.1中國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)2010年，中國(guó)的能源消費(fèi)量首次超過(guò)美國(guó)，成為全球第一大能源消費(fèi)國(guó)，并且仍以每年5%~6%的速度增長(zhǎng)。2017年，中國(guó)能源消費(fèi)總量44.9億t標(biāo)準(zhǔn)煤，比1978年的5.7

3、億t增長(zhǎng)了近7倍。2017年中國(guó)全年煤炭、石油、天然氣、其他能源（包括核能、風(fēng)電、水電和太陽(yáng)能發(fā)電等）消費(fèi)量分別占能源消費(fèi)總量的60.4%、18.2%、7.0%、14.4%，其中煤炭消費(fèi)量增長(zhǎng)0.4%，原油消費(fèi)量增長(zhǎng)5.2%，天然氣消費(fèi)量增長(zhǎng)14.8%，電力消費(fèi)量增長(zhǎng)6.6%[1]。對(duì)比其他國(guó)家能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，中國(guó)煤炭消費(fèi)比重遠(yuǎn)高于世界平均水平，天然氣消費(fèi)比重遠(yuǎn)低于世界平均水平。天然氣作為清潔能源，在中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重正在不斷增加，

4、被廣泛應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，預(yù)計(jì)到2020年將占到一次能源消費(fèi)比重的10%[2]。1.2中國(guó)天然氣的供需情況2007年—2017年中國(guó)天然氣消費(fèi)量統(tǒng)計(jì)及未來(lái)幾年消費(fèi)量預(yù)測(cè)見(jiàn)圖1[3]。第46卷第3期2018年6月煤化工CoalChemicalIndustryVol.46No.3Jun.2018摘要發(fā)展煤制天然氣煤炭清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)，可減少直接燃煤造成的環(huán)境污染，緩解國(guó)內(nèi)天然氣供需矛盾。介紹了近年來(lái)中國(guó)能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)、天然氣供需情況和國(guó)內(nèi)

5、煤制天然氣項(xiàng)目概況，探討了目前發(fā)改委已核準(zhǔn)的煤制天然氣項(xiàng)目盈利能力較差的主要原因，以及“十三五”規(guī)劃煤制天然氣示范項(xiàng)目的進(jìn)展、工藝技術(shù)及裝備能力現(xiàn)狀。以某40億m3a煤制天然氣項(xiàng)目為例，對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了粗略測(cè)算，得出煤價(jià)是影響項(xiàng)目收益的關(guān)鍵因素。最后對(duì)中國(guó)發(fā)展煤制天然氣產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞天然氣，煤制天然氣，供需，示范項(xiàng)目，經(jīng)濟(jì)性分析，煤價(jià)文章編號(hào)：10059598(2018)03000705中圖分類號(hào)：F426.22

6、文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A中國(guó)煤制天然氣產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)安文忠，田普州，齊凱（中海油大同煤制氣項(xiàng)目籌備組，山西大同037100）收稿日期：20180122作者簡(jiǎn)介：安文忠（1973—），男，黑龍江哈爾濱，高工，碩士，1997年本科畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，現(xiàn)從事煤制天然氣項(xiàng)目建設(shè)管理工作，Email：anwzh@.cn。9000800070006000500040003000200010000695807875107513131471165017

7、8619322058237336007400圖12007年—2017年中國(guó)天然氣消費(fèi)量統(tǒng)計(jì)及未來(lái)幾年消費(fèi)量預(yù)測(cè)5800年份萬(wàn)方數(shù)據(jù)2018年6月示范項(xiàng)目的重點(diǎn)任務(wù)是推動(dòng)已建成的煤制氣示范工程系統(tǒng)優(yōu)化完善，在高負(fù)荷條件下，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定和清潔生產(chǎn)，示范任務(wù)為：研發(fā)大型環(huán)保型固定床熔渣氣化技術(shù)，開(kāi)展1500td~2000td處理能力的氣化爐工業(yè)化示范；加快固定床和氣流床組合氣化技術(shù)的應(yīng)用；開(kāi)發(fā)甲烷化成套工藝技術(shù)，要求具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、規(guī)模1

8、0億m3a及以上的工業(yè)化示范；研發(fā)先進(jìn)高效的酚氨回收、含酚廢水生化處理、高鹽水處理等技術(shù)；開(kāi)展煤制氣聯(lián)產(chǎn)油品和化學(xué)品示范，提高項(xiàng)目生產(chǎn)的靈活性和綜合效益；以大幅提高合成氣中甲烷比例為目標(biāo)，推動(dòng)多段分級(jí)轉(zhuǎn)化流化床氣化技術(shù)和催化氣化技術(shù)的研發(fā)、試驗(yàn)示范[8]。2.1.3“十三五”規(guī)劃產(chǎn)能難以實(shí)現(xiàn)原因分析作為未來(lái)天然氣供給體系的組成部分，“十三五”規(guī)劃煤制天然氣2020年產(chǎn)能達(dá)到170億m3。現(xiàn)在看來(lái)，該目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)，主要原因是：一方面，已投

9、產(chǎn)的幾個(gè)示范項(xiàng)目近幾年來(lái)負(fù)面消息較多，使后來(lái)的煤制氣項(xiàng)目投資者產(chǎn)生了觀望情緒，根據(jù)已投產(chǎn)項(xiàng)目出現(xiàn)的問(wèn)題，投資者進(jìn)一步對(duì)規(guī)劃項(xiàng)目進(jìn)行研究和論證，項(xiàng)目前期投入的時(shí)間比計(jì)劃時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致項(xiàng)目實(shí)際開(kāi)工建設(shè)時(shí)間延后。另一方面，隨著國(guó)家對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)的定位和規(guī)劃逐漸清晰，對(duì)環(huán)境保護(hù)和技術(shù)自主化提出更高的要求，政府部門的行政審批更加謹(jǐn)慎，導(dǎo)致已規(guī)劃的煤制氣項(xiàng)目審批時(shí)間晚于計(jì)劃時(shí)間，項(xiàng)目開(kāi)工日期相應(yīng)延后。目前，國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)和新核準(zhǔn)的煤制氣產(chǎn)能總計(jì)137億m3

10、a，新核準(zhǔn)項(xiàng)目的建設(shè)周期按40個(gè)月計(jì)劃，至2020年很難實(shí)現(xiàn)170億m3a的產(chǎn)能目標(biāo)。煤制氣項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度滯后，不代表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的停滯，隨著示范項(xiàng)目陸續(xù)拿到核準(zhǔn)批文、已建成項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)趨于穩(wěn)定，未來(lái)煤制氣項(xiàng)目的建設(shè)仍將繼續(xù)，已規(guī)劃項(xiàng)目投產(chǎn)后，將有利于緩解天然氣的供需矛盾。2.2國(guó)內(nèi)煤制氣工藝技術(shù)和裝備能力現(xiàn)狀中國(guó)已掌握了煤制氣的設(shè)計(jì)、裝備制造、工程施工、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)等一系列工藝技術(shù)能力，國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)和施工團(tuán)隊(duì)完全有能力建設(shè)世界一流的煤制氣工廠。減少對(duì)

11、國(guó)外技術(shù)裝備的依賴是煤制氣項(xiàng)目降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的必經(jīng)之路，雖然已取得了較大的進(jìn)步，但還需在示范項(xiàng)目上不斷積累經(jīng)驗(yàn)，最終掌握全流程工藝技術(shù)和運(yùn)營(yíng)管理能力。從工藝技術(shù)來(lái)看，煤制氣項(xiàng)目?jī)?yōu)選碎煤加壓氣化和或粉煤加壓氣化工藝技術(shù)生產(chǎn)粗合成氣，然后通過(guò)CO變換，調(diào)整合成氣中H、C原子比、脫除酸性氣體中H2S及CO2等，再通過(guò)甲烷化及脫水，生產(chǎn)天然氣產(chǎn)品。與其他煤化工技術(shù)相比，煤制氣具有工藝流程短、轉(zhuǎn)化能效高、技術(shù)相對(duì)成熟、投資成本低等優(yōu)點(diǎn)。從

12、設(shè)計(jì)能力來(lái)看，在引進(jìn)國(guó)外關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)的賽鼎、天辰、五環(huán)等13家大型工程公司都具備獨(dú)立進(jìn)行煤制氣項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)和單體裝置設(shè)計(jì)的能力，除工程化設(shè)計(jì)外，還可根據(jù)不同的生產(chǎn)條件，做出相應(yīng)的設(shè)計(jì)調(diào)整。國(guó)內(nèi)工程公司尤其是賽鼎公司通過(guò)參與過(guò)往煤制氣項(xiàng)目的工藝設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、開(kāi)車運(yùn)營(yíng)等工作，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，可以勝任大型煤制氣項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)[8]。從裝備技術(shù)角度看，煤制氣項(xiàng)目90%以上的設(shè)備都可以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。中國(guó)在掌握國(guó)外氣化爐生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上

13、還針對(duì)國(guó)內(nèi)的煤質(zhì)特性進(jìn)行了相應(yīng)的改造，現(xiàn)已完全擁有自主設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造的能力，如賽鼎爐、寧煤爐、航天爐等。設(shè)計(jì)規(guī)模億m3a14040404022表2“十三五”規(guī)劃的煤制氣示范項(xiàng)目?jī)?nèi)容及進(jìn)展情況示范任務(wù)大連化物所自主甲烷化技術(shù)工業(yè)化示范、重大裝備自主化示范新型高壓固定床氣化工業(yè)化示范、自主甲烷化技術(shù)工業(yè)化示范、高含鹽廢水資源化利用示范固定床與氣流床組合氣化工藝示范、自主甲烷化技術(shù)工業(yè)化示范、高濃鹽水雜鹽純化和結(jié)晶鹽分離技術(shù)應(yīng)用示范固定床碎煤

14、加壓氣化廢水高效處理示范、自主甲烷化技術(shù)工業(yè)化示范、重大裝備自主化示范、大型煤化電熱一體化示范適用于淮南高灰熔融性溫度煤的東方爐煤氣化技術(shù)示范、大連化物所自主甲烷化技術(shù)工業(yè)化示范建設(shè)單位蘇新能源和豐北控鄂爾多斯中海油山西大同新疆伊犁安徽能源淮南項(xiàng)目動(dòng)態(tài)2016年4月25日獲環(huán)評(píng)批復(fù)，2016年10月21日獲發(fā)改委核準(zhǔn)2016年4月25日獲環(huán)評(píng)批復(fù)，2017年5月16日獲發(fā)改委核準(zhǔn)2016年3月16日獲環(huán)評(píng)批復(fù)一期按20億m3a報(bào)批及建設(shè)