陳家仁 用煤制造天然氣

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1、用煤制造天然氣，‘路’好走嗎？（浙江DA控股公司‘內(nèi)蒙WY縣煤制天然氣’項(xiàng)目研討會(huì)發(fā)言）煤科總院北京煤化工分院陳家仁2010/3/19目前我國(guó)煤化工行業(yè)，不論是煤制合成氨或煤制甲醇、二甲醚，均呈現(xiàn)‘產(chǎn)能過(guò)剩’情況。其他，如間接液化煤制油或直接液化煤制油，因熱能轉(zhuǎn)化效率過(guò)低，或技術(shù)尚未完全過(guò)關(guān)，在形成產(chǎn)業(yè)化方面沒(méi)有多少人看好。煤制液體燃料技術(shù)，作為國(guó)家能源技術(shù)的戰(zhàn)略儲(chǔ)備，我們必須掌握，（大規(guī)模生產(chǎn)裝置的制造和運(yùn)行技術(shù)），以備應(yīng)急。煤制烯烴和煤制其他化工產(chǎn)品正在不斷開(kāi)發(fā)和延伸；近期，國(guó)家發(fā)改委又批準(zhǔn)了，幾個(gè)煤制天然氣的項(xiàng)目。天然氣是一種僅次于

2、電的清潔能源，廣受人們青睞，需求日益增長(zhǎng)；煤制天然氣的技術(shù)基本成熟，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率較易提高；能量轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較高；單位產(chǎn)品水耗相對(duì)低等因數(shù)造成的。受國(guó)際煤價(jià)的影響（目前澳大利亞和印尼的動(dòng)力煤價(jià)約為70美元/噸），我國(guó)的煤礦企業(yè)的利潤(rùn)豐厚，而相對(duì)來(lái)說(shuō)，煤制天然氣的利潤(rùn)就不是那么豐厚。如果上面的源頭煤價(jià)控制不住，下游的入管網(wǎng)的價(jià)格沒(méi)有協(xié)調(diào)好，要獲取利潤(rùn)就較為困難。這也是去年12月，大唐電力公司旗下的‘華銀電力’，在做完‘予可行性研究報(bào)告’后，決定終止其在鄂爾多斯市，伊金霍洛旗174億投資的煤制天然氣項(xiàng)目的原因所在。針對(duì)浙江DA控股公司‘內(nèi)蒙WY

3、縣煤制天然氣’項(xiàng)目有關(guān)的情況，談些個(gè)人意見(jiàn)供參考。1，深入細(xì)致做好調(diào)研工作，進(jìn)一步落實(shí)煤源煤質(zhì)、水源水質(zhì)；煤制天然氣的主要原料是煤，在內(nèi)蒙WY縣本身并沒(méi)有煤，但其附近有很多的煤田。如DA公司材料介紹，北邊有已探明的4個(gè)褐煤礦區(qū)；南邊，又與鄂爾多斯煤田相望，那里盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)次煙煤；又與烏海市相近，是我國(guó)的煉焦煤產(chǎn)地。還與蒙古國(guó)的焦煤基地不遠(yuǎn)，且是其今后外運(yùn)的必經(jīng)之地。但這三種煤從煤質(zhì)上看有較大的差別，這使得我們?cè)谶x擇加工工藝上，會(huì)有很大的不同。就以生產(chǎn)SNG的第一步工藝氣化來(lái)說(shuō)，一般大都認(rèn)為，我們的目的產(chǎn)物是甲烷氣體，那么選用的氣化技術(shù)應(yīng)該在第

4、一步加工時(shí)，能得到較多甲烷氣的加壓碎煤移動(dòng)床氣化技術(shù)為好。像‘高溫氣流床氣化’那樣技術(shù)，在氣化時(shí)會(huì)把煤全部先都?xì)饣呀獬桑阂谎趸己蜌錃猓–O+H2），然后到后邊工序，又再去變換、凈化、甲烷化等，最后合成甲烷。這樣就會(huì)增加加工步驟，增加能耗，降低能量的轉(zhuǎn)換效率。在DA的材料中，也提到：‘由于有的氣化技術(shù)可以利用劣質(zhì)煤。。。也可采用氣流床粉煤氣化技術(shù)。從內(nèi)容看，恐怕要想采用的是GSP或國(guó)產(chǎn)航天爐（HTL）技術(shù)。這里我們要分清什么是‘劣質(zhì)煤’？一般來(lái)講，從煤作為能源的目的來(lái)看，發(fā)熱值高的低水、低灰煤就是好煤，反之就是劣質(zhì)煤；對(duì)于一種煤加工的加

5、工工藝來(lái)說(shuō)，適合工藝的要求的就是好煤。如烏海的粘結(jié)性煉焦煤，對(duì)于煉焦來(lái)說(shuō)是好煤，但對(duì)于加壓碎煤固定床氣化，就會(huì)因其粘結(jié)性會(huì)在氣化爐上部結(jié)焦，而造成生產(chǎn)的困難（煤的粘結(jié)性隨著壓力提高而提高），這就不能叫好煤。同樣，煤的灰分含量和煤的灰熔融特性，對(duì)氣化工藝選擇也有較大的影響?；曳指哌^(guò)15%以上的煤，灰熔融性特性FT大于1400℃的煤，用于水煤漿進(jìn)料的氣流床氣化技術(shù)，就會(huì)降低生產(chǎn)的穩(wěn)定性和降低氣化的熱效率。對(duì)于高灰熔點(diǎn)的塊煤，固定床的煤氣爐是好的原料煤。一般，為了提高煤的轉(zhuǎn)化效率，大家對(duì)煤中的無(wú)用成分的灰分，是希望低些。但最近又有殼牌的一些人，

6、提出所謂殼牌氣化爐的適應(yīng)煤的‘窗口’問(wèn)題，即認(rèn)為灰分含量過(guò)低，灰熔融溫度FT過(guò)低的煤（即神東煤田的優(yōu)質(zhì)次煙煤）反倒不太適合，為了操作順利應(yīng)添加高灰、高灰熔點(diǎn)的煤，很使我也感到迷惑不解。世上真有怕煤的質(zhì)量太好的，豈非咄咄怪事!這是一個(gè)不從改進(jìn)自己設(shè)備想辦法，而單從外邊找毛病的典型6，殊不知這一摻煤，可能比改設(shè)備還費(fèi)事，還必然會(huì)增加熱量的損失，真是偷懶都不會(huì)想合適的方法。總之，煤質(zhì)是關(guān)系到我們加工工藝選擇的重要因素，涉及項(xiàng)目的各方面，因此必須將其落實(shí)清楚。對(duì)于新煤田，如何通過(guò)鉆探煤樣的分析結(jié)果，來(lái)預(yù)測(cè)將來(lái)生產(chǎn)煤樣的結(jié)果，在一些煤礦設(shè)計(jì)院，有很

7、多可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。也可通過(guò)在附近一些小煤窯的生產(chǎn)礦井中，采集相同煤層大樣進(jìn)行分析，來(lái)預(yù)測(cè)將來(lái)生產(chǎn)煤的煤質(zhì)情況。建設(shè)煤制天然氣項(xiàng)目的耗水量相對(duì)較低，但也離不開(kāi)水，20億m3/a,的SNG廠的水用量1200～1500萬(wàn)噸/年。WY縣年降雨量只有169.0mm，最大降雨量339.8mm，最小僅68.7mm，而年平均蒸發(fā)量高達(dá)2067.8mm，是一個(gè)非常干旱、缺水的地方。主要靠引黃河水灌溉，是引黃河水量最大的一個(gè)縣，每年約11億m3/a。另外，還有4億m3/a質(zhì)量差的鹽堿化地下水，想通過(guò)項(xiàng)目加以利用。從水量的比較來(lái)看，SNG廠的用水量，不算很多，但

8、這些干旱地區(qū)的農(nóng)用水量相當(dāng)大，如果能在農(nóng)業(yè)用水方面采取一些切實(shí)的節(jié)水措施，就可在其他的產(chǎn)業(yè)上做更多的文章。在設(shè)計(jì)和建設(shè)SNG廠時(shí)也應(yīng)采取一些相應(yīng)的節(jié)水措施，如用風(fēng)冷代替水冷等。1，根據(jù)煤、水的