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

1、隨著中國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對能源消費的需求越來越旺盛，特別是國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境保護政策趨嚴，使得天然氣的需求量大幅增長。中國“富煤、貧油、少氣”的能源結(jié)構(gòu)特點，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)同保障進口管道天然氣的供應(yīng)安全，解決富煤地區(qū)能源長距離外送問題，為大氣污染防治重點區(qū)域工業(yè)、民用、分布

2、式能源（冷熱電三聯(lián)供）、交通運輸提供清潔燃氣，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，科學(xué)規(guī)劃、穩(wěn)步發(fā)展，使之成為中國能源開發(fā)和利用產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分。1中國天然氣能源現(xiàn)狀1.1中國一次能源消費結(jié)構(gòu)2010年，中國的能源消費量首次超過美國，成為全球第一大能源消費國，并且仍以每年5%~6%的速度增長。2017年，中國能源消費總量44.9億t標準煤，比1978年的5.7

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

4、被廣泛應(yīng)用在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，預(yù)計到2020年將占到一次能源消費比重的10%[2]。1.2中國天然氣的供需情況2007年—2017年中國天然氣消費量統(tǒng)計及未來幾年消費量預(yù)測見圖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，緩解國內(nèi)天然氣供需矛盾。介紹了近年來中國能源的消費結(jié)構(gòu)、天然氣供需情況和國內(nèi)

5、煤制天然氣項目概況，探討了目前發(fā)改委已核準的煤制天然氣項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目的進展、工藝技術(shù)及裝備能力現(xiàn)狀。以某40億m3a煤制天然氣項目為例，對項目的經(jīng)濟性進行了粗略測算，得出煤價是影響項目收益的關(guān)鍵因素。最后對中國發(fā)展煤制天然氣產(chǎn)業(yè)的機遇與挑戰(zhàn)進行了分析。關(guān)鍵詞天然氣，煤制天然氣，供需，示范項目，經(jīng)濟性分析，煤價文章編號：10059598(2018)03000705中圖分類號：F426.22

6、文獻標識碼：A中國煤制天然氣產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)安文忠，田普州，齊凱（中海油大同煤制氣項目籌備組，山西大同037100）收稿日期：20180122作者簡介：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)從事煤制天然氣項目建設(shè)管理工作，Email：anwzh@.cn。9000800070006000500040003000200010000695807875107513131471165017

7、8619322058237336007400圖12007年—2017年中國天然氣消費量統(tǒng)計及未來幾年消費量預(yù)測5800年份萬方數(shù)據(jù)2018年6月示范項目的重點任務(wù)是推動已建成的煤制氣示范工程系統(tǒng)優(yōu)化完善，在高負荷條件下，實現(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；開發(fā)甲烷化成套工藝技術(shù)，要求具有自主知識產(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)；開展煤制氣聯(lián)產(chǎn)油品和化學(xué)品示范，提高項目生產(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，推動多段分級轉(zhuǎn)化流化床氣化技術(shù)和催化氣化技術(shù)的研發(fā)、試驗示范[8]。2.1.3“十三五”規(guī)劃產(chǎn)能難以實現(xiàn)原因分析作為未來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)能達到170億m3?，F(xiàn)在看來，該目標難以實現(xiàn)，主要原因是：一方面，已投

9、產(chǎn)的幾個示范項目近幾年來負面消息較多，使后來的煤制氣項目投資者產(chǎn)生了觀望情緒，根據(jù)已投產(chǎn)項目出現(xiàn)的問題，投資者進一步對規(guī)劃項目進行研究和論證，項目前期投入的時間比計劃時間長，導(dǎo)致項目實際開工建設(shè)時間延后。另一方面，隨著國家對煤化工產(chǎn)業(yè)的定位和規(guī)劃逐漸清晰，對環(huán)境保護和技術(shù)自主化提出更高的要求，政府部門的行政審批更加謹慎，導(dǎo)致已規(guī)劃的煤制氣項目審批時間晚于計劃時間，項目開工日期相應(yīng)延后。目前，國內(nèi)已投產(chǎn)和新核準的煤制氣產(chǎn)能總計137億m3

10、a，新核準項目的建設(shè)周期按40個月計劃，至2020年很難實現(xiàn)170億m3a的產(chǎn)能目標。煤制氣項目建設(shè)進度滯后，不代表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的停滯，隨著示范項目陸續(xù)拿到核準批文、已建成項目運營趨于穩(wěn)定，未來煤制氣項目的建設(shè)仍將繼續(xù)，已規(guī)劃項目投產(chǎn)后，將有利于緩解天然氣的供需矛盾。2.2國內(nèi)煤制氣工藝技術(shù)和裝備能力現(xiàn)狀中國已掌握了煤制氣的設(shè)計、裝備制造、工程施工、生產(chǎn)運營等一系列工藝技術(shù)能力，國內(nèi)的設(shè)計和施工團隊完全有能力建設(shè)世界一流的煤制氣工廠。減少對

11、國外技術(shù)裝備的依賴是煤制氣項目降低成本、提高經(jīng)濟效益的必經(jīng)之路，雖然已取得了較大的進步，但還需在示范項目上不斷積累經(jīng)驗，最終掌握全流程工藝技術(shù)和運營管理能力。從工藝技術(shù)來看，煤制氣項目優(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)相對成熟、投資成本低等優(yōu)點。從

12、設(shè)計能力來看，在引進國外關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，國內(nèi)的賽鼎、天辰、五環(huán)等13家大型工程公司都具備獨立進行煤制氣項目總體設(shè)計和單體裝置設(shè)計的能力，除工程化設(shè)計外，還可根據(jù)不同的生產(chǎn)條件，做出相應(yīng)的設(shè)計調(diào)整。國內(nèi)工程公司尤其是賽鼎公司通過參與過往煤制氣項目的工藝設(shè)計、工程建設(shè)、開車運營等工作，積累了豐富的經(jīng)驗，可以勝任大型煤制氣項目的設(shè)計任務(wù)[8]。從裝備技術(shù)角度看，煤制氣項目90%以上的設(shè)備都可以實現(xiàn)國產(chǎn)化。中國在掌握國外氣化爐生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上

13、還針對國內(nèi)的煤質(zhì)特性進行了相應(yīng)的改造，現(xiàn)已完全擁有自主設(shè)計、生產(chǎn)制造的能力，如賽鼎爐、寧煤爐、航天爐等。設(shè)計規(guī)模億m3a14040404022表2“十三五”規(guī)劃的煤制氣示范項目內(nèi)容及進展情況示范任務(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目動態(tài)2016年4月25日獲環(huán)評批復(fù)，2016年10月21日獲發(fā)改委核準2016年4月25日獲環(huán)評批復(fù)，2017年5月16日獲發(fā)改委核準2016年3月16日獲環(huán)評批復(fù)一期按20億m3a報批及建設(shè)