【導(dǎo)讀】年產(chǎn)煤制天然氣35億Nm3項(xiàng)目

　　

【正文】 13 新疆昌吉州 華能集團(tuán) 在建 40 40 0 40 新疆昌吉州 河北煤業(yè)化工集團(tuán) 計(jì)劃 40 0 40 40 新疆昌吉州 中煤能源集團(tuán) 計(jì)劃 40 0 40 40 新疆昌吉州 華電集團(tuán) 計(jì)劃 40 0 40 40 煤 制 天 然 氣 項(xiàng) 目 16 新疆昌吉州 開(kāi)灤集團(tuán) 計(jì)劃 40 0 40 40 新疆阿勒泰地區(qū) 新疆廣匯集團(tuán) 計(jì)劃 40 0 40 40 新疆塔城地區(qū) 徐礦集團(tuán) 計(jì)劃 40 0 40 40 安徽省淮南市鳳臺(tái)縣 安徽省能源集團(tuán) 國(guó)投新集能源股份有限公司 計(jì)劃 20 0 20 20 遼寧省阜新市 大唐能源化工公司 在建 40 40 0 40 江蘇新沂市 江蘇國(guó)信集團(tuán) 山西晉煤集團(tuán) 計(jì)劃 40 0 40 40 四川省瀘州市 四川煤氣化有限責(zé)任公司 計(jì)劃 20 20 0 20 截至 20xx 年 12 月，上表所列項(xiàng)目中已經(jīng)獲得國(guó)家發(fā)改委審批的煤制天然氣項(xiàng)目共 4 個(gè)，分別是大唐赤峰項(xiàng)目、大唐遼寧阜新項(xiàng)目、慶華新疆伊犁項(xiàng)目和內(nèi)蒙古匯能鄂爾多斯項(xiàng)目。上表所列項(xiàng)目如果全部建成，則 20xx 年和 2020 年我國(guó)將先后實(shí)現(xiàn) 億立方米 /年和 1268 億立方米的產(chǎn)能 。 包括煤制天然氣、煤制甲醇、煤制油、煤制乙二醇、煤制二甲醚等新型煤化工的迅速發(fā)展，可以稱(chēng)之為中國(guó)“第五條”油氣戰(zhàn)略通道。新型煤化工是以先進(jìn)的煤氣化技術(shù)為龍頭的清潔煤基能源化工體系。與石油和天然氣進(jìn) 口戰(zhàn)略通道不同的是，新型煤化工是基于中國(guó)油氣匱乏，煤炭相對(duì)豐富的資源稟賦特點(diǎn)，并依靠技術(shù)革新的力量，實(shí)現(xiàn)石油和天然氣資源的補(bǔ)充和部分替代。 中國(guó)煤制天然氣市場(chǎng)前景分析 綜合上文所述，我國(guó) 20xx 年和 2020 的供應(yīng)和需求如下表所示。 表 我國(guó)天然氣供需展望（億立方米 /年） /（ million MMBTU） 20xx 年 2020 年 天然氣需求 24202540/91969652 35004000/1330015200 常規(guī)天然氣 1400/5320 20xx/7600 煤層氣 6090/228342 170200/646760 頁(yè)巖氣 10/38 60/228 進(jìn)口 LNG 340/1292 840/3192 進(jìn)口管道氣 400500/15201900 700/2660 煤制 SNG 煤 制 天 然 氣 項(xiàng) 目 17 供應(yīng)合計(jì) 從上表中可以看出，隨著我國(guó)多個(gè)天然氣供應(yīng)來(lái)源的不斷發(fā)展，在 20xx 年天然氣供應(yīng)能力將過(guò)剩 230240 億立方米 /年，而 2020 年將過(guò)剩 10001500 億立方米 /年。但過(guò)剩的供應(yīng)能力中包含了相當(dāng)比例的進(jìn)口管道天然氣和進(jìn)口 LNG，而這兩者的價(jià)格往往與國(guó)際油價(jià)掛鉤。在當(dāng)前和未來(lái)的國(guó)際油價(jià)發(fā)展趨勢(shì)下，相比非常規(guī)天然氣和進(jìn)口天然氣，在煤制天然氣具有成本優(yōu)勢(shì)，將與其競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)空間。因此，未來(lái)煤制天然氣的市場(chǎng)前景，將主要取決于其成本競(jìng)爭(zhēng)力，以及是否具備便利的 輸送設(shè)施。 產(chǎn)品銷(xiāo)售的初步預(yù)測(cè)，競(jìng)爭(zhēng)能力分析 目前，在蘇州工業(yè)園區(qū)的藍(lán)天燃機(jī)熱電機(jī)組采用的兩套 9E 聯(lián)合循環(huán)機(jī)組裝機(jī)容量 360MW，投運(yùn)五年來(lái)運(yùn)營(yíng)狀況良好，最大年用天然氣量約 5 億立方米。蘇州工業(yè)園區(qū)北部燃機(jī)項(xiàng)目也已通過(guò)可研審查。包括太倉(cāng)、昆山和常熟等地?cái)M進(jìn)行的燃煤機(jī)組改造成燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)供機(jī)組，預(yù)計(jì) 20xx 年以前用于電廠的煤制天然氣年需要量達(dá) 35 億立方米。 保利協(xié)鑫太倉(cāng)煤制天然氣項(xiàng)目，將依托保利協(xié)鑫開(kāi)發(fā)成功的印尼煤礦和煤碼頭項(xiàng)目，在煤源煤種和價(jià)格保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，借助煤碼頭的優(yōu)勢(shì)，直接高效清潔地轉(zhuǎn)化成天然氣， 利用天然氣管道就近輸送至蘇州地區(qū)幾個(gè)燃機(jī)電廠使用。 價(jià)格初步預(yù)測(cè)預(yù)測(cè) 在天然氣價(jià)格方面 ,除供應(yīng)充足的北美市場(chǎng)外 ,其他市場(chǎng)的天然氣價(jià)格一直保持在高位。歐洲和亞洲的天然氣現(xiàn)貨價(jià)格保持在 7 美元 ~10 美元 /百萬(wàn)英熱單位 ， 而北美氣價(jià)遠(yuǎn)低于歐洲和亞洲 ， 為 4 美元 /百萬(wàn)英熱單位。 項(xiàng)目所在地的江蘇省民用 天然氣價(jià)格 為 元 /立方米 ，民用 天然氣價(jià)格為 元 /立方米 。 煤 制 天 然 氣 項(xiàng) 目 18 3 建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 年產(chǎn)天然氣 35 億 Nm3，其中一期工程年產(chǎn)天然氣 20 億 Nm3，二期工程年產(chǎn)天然氣 15 億 Nm3。 本建議 書(shū)投資估算和經(jīng)濟(jì)分析暫按一期工程年產(chǎn)天然氣 20 億 Nm3進(jìn)行測(cè)算。 產(chǎn)品方案 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模計(jì)算，各產(chǎn)品產(chǎn)品方案表 表 保利協(xié)鑫能源控股有限公司太倉(cāng)港煤制天然氣項(xiàng)目產(chǎn)品方案表 序 號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 一期年生產(chǎn)規(guī)模 二期年生產(chǎn)規(guī)模 備注 1 天然氣 20 億 Nm3 15 億 Nm3 主產(chǎn)品 2 硫磺 副產(chǎn)品 3 灰渣 副產(chǎn)品 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) 本項(xiàng)目產(chǎn)品天然氣質(zhì)量的各指標(biāo)見(jiàn)表 表 天然氣產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)（ GB178201999） 項(xiàng)目 一類(lèi) 二類(lèi) 三類(lèi) 高位發(fā)熱量 ＞ 總硫以硫計(jì) ≤ 100 ≤ 200 ≤ 460 硫化氫 ≤ 6 ≤ 20 ≤ 460 二氧化碳 ≤ 水露點(diǎn) 在天然氣交接點(diǎn)的壓力和溫度條件下天然氣的水露點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境溫度低 注 本標(biāo)準(zhǔn)中氣體體積的標(biāo)準(zhǔn)參比條件是本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之前建立的天然氣輸送管道在天然氣交接點(diǎn)的壓力和溫度條件下天然氣中應(yīng)無(wú)游離水無(wú)游離水是指天然氣經(jīng)機(jī)械分離設(shè)備分不出游離水 項(xiàng)目產(chǎn)品方案符合有關(guān)政策的要求 項(xiàng)目符合國(guó)家行業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策 20xx 年 5 月，國(guó)務(wù)院辦公廳下發(fā)《石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃細(xì)則》，規(guī)劃期為煤 制 天 然 氣 項(xiàng) 目 19 20xx20xx 年。有關(guān)煤化工方面的內(nèi)容是： “重點(diǎn)抓好現(xiàn)有煤制油、煤制烯烴、煤制二甲醚、煤制甲烷氣、煤制乙二醇等五類(lèi)示范工程”。 20xx 年 6 月，國(guó)家發(fā)展改革委《關(guān)于規(guī)范煤制天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》。概括起來(lái)有三方面內(nèi)容： 第一， 煤制天然氣必須在國(guó)家能源規(guī)劃指導(dǎo)下統(tǒng)籌考慮、合理布局； 第二， 煤制天然氣項(xiàng)目要國(guó)家發(fā)展改革委統(tǒng)一核準(zhǔn)； 第三， 煤制天然氣要落實(shí)和天然氣管網(wǎng)以及市場(chǎng)銜接。 本項(xiàng)目將依托煤碼頭項(xiàng)目，在煤源煤種和價(jià)格保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，借助煤碼頭的優(yōu)勢(shì)，直接高效清潔地轉(zhuǎn)化成天然氣，利用天然氣管道就近輸送至蘇州地區(qū)幾個(gè)燃機(jī)電廠使用。因此，本項(xiàng)目具有 資源承載、能源 消耗、環(huán)境容量、區(qū)域市場(chǎng)容量等配套條件， 符合國(guó)家有關(guān)政策。 項(xiàng)目符合行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的要求 由于煤制天然氣是新興產(chǎn)業(yè)，目前正在進(jìn)行工業(yè)示范。在此之前，國(guó)家沒(méi)有制定明確的產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)規(guī)劃，也沒(méi)有明確項(xiàng)目審批權(quán)限，部分項(xiàng)目在各地自治區(qū)和省級(jí)發(fā)改委備案后即開(kāi)工建設(shè)。行業(yè)投資涌動(dòng)，局部呈現(xiàn)過(guò)熱的跡象。 本項(xiàng)目在江蘇實(shí)施，遠(yuǎn)離目前的煤制天然氣投資熱點(diǎn)地區(qū) —— 新疆西部、內(nèi)蒙東部，無(wú)投資過(guò)熱問(wèn)題，且項(xiàng)目貼近天然氣目標(biāo)市場(chǎng)，能就近接入用戶(hù)的供氣管網(wǎng)，所在地的水資源豐富，環(huán)境容量相對(duì)較大，符合行業(yè)規(guī)劃的一般要求。 項(xiàng)目符合技術(shù) 政策的要求 煤制天然氣項(xiàng)目雖然屬于新興產(chǎn)業(yè)，但由于市場(chǎng)發(fā)展前景十分廣闊，推動(dòng)了行業(yè)內(nèi)各技術(shù)擁有方的研究向前發(fā)展，目前多個(gè)國(guó)際知名的公司、企業(yè)開(kāi)發(fā)了多種先進(jìn)工藝技術(shù)可供煤制天然氣項(xiàng)目選擇。這些技術(shù)大都有以下特征： 1） 可以采用品質(zhì)較低的煤炭為原料； 2） 煤炭的利用率較高； 3） 設(shè)置大型空分裝置，以氧氣、蒸汽進(jìn)行連續(xù)煤氣化； 4） 工藝上采取節(jié)能、節(jié)水的技術(shù)措施，環(huán)境影響較?。? 5） 采用高效的脫硫、脫碳工藝，充分回收原料煤帶來(lái)的硫作為副產(chǎn)物。 因此，煤制天然氣項(xiàng)目所采用的技術(shù)，一般均屬于 節(jié)能 、 節(jié)水 、低能耗的 新工藝、 新技術(shù)，符合 循環(huán)經(jīng) 濟(jì)理念 和我國(guó)技術(shù)政策。 煤 制 天 然 氣 項(xiàng) 目 20 生產(chǎn)規(guī)模的初步分析 目前，在蘇州工業(yè)園區(qū)的藍(lán)天燃機(jī)熱電機(jī)組采用的兩套 9E 聯(lián)合循環(huán)機(jī)組裝機(jī)容量 360MW，投運(yùn)五年來(lái)運(yùn)營(yíng)狀況良好，最大年用天然氣量約 5 億立方米。蘇州工業(yè)園區(qū)北部燃機(jī)項(xiàng)目也已通過(guò)可研審查。包括太倉(cāng)、昆山和常熟等地?cái)M進(jìn)行的燃煤機(jī)組改造成燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)供機(jī)組，預(yù)計(jì) 20xx 年以前用于電廠的煤制天然氣年需要量達(dá) 35 億立方米。 本項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模是按照企業(yè)自身天然氣的用量來(lái)確定的生產(chǎn)規(guī)模，因此年產(chǎn)天然氣 35 億億立方米的生產(chǎn)規(guī)模是符合實(shí)際的，也是經(jīng)濟(jì)可行的。 煤 制 天 然 氣 項(xiàng) 目 21 4 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案 的選擇 煤制天然氣的主要工藝單元包括：空分、備煤、煤氣化、一氧化碳變換、酸性氣體脫除、硫回收、甲烷化、首站等，輔助單元主要有給排水、熱電站、供電及電訊、總圖運(yùn)輸、外管、蒸發(fā)塘、渣場(chǎng)等等。 其中煤氣化技術(shù)對(duì)整個(gè)煤制天然氣項(xiàng)目的影響最為突出，直接影響方案的工藝配置、投資、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。 原料路線的選擇 本項(xiàng)目擬建地址位于江蘇省， 公路及內(nèi)河運(yùn)輸網(wǎng)相當(dāng)發(fā)達(dá)， 具有完善的港口設(shè)施，可以充分利用國(guó)際、國(guó)內(nèi)的煤炭?jī)煞N供應(yīng)渠道，保障項(xiàng)目的原料煤的供應(yīng)。 由于本項(xiàng)目地處東南沿海海岸，遠(yuǎn)離國(guó)內(nèi)煤炭產(chǎn)地，擁有優(yōu)良的港口條件，所以 東南亞地區(qū)通過(guò)海洋運(yùn)輸來(lái)港的煤炭成本更低。從原料煤的質(zhì)量、價(jià)格和運(yùn)輸成本綜合考慮，本項(xiàng)目計(jì)劃選用印度尼西亞的褐煤為本項(xiàng)目的原料煤。項(xiàng)目的工藝裝置需要選用適宜的煤氣化工藝，以適應(yīng)該煤種。 煤氣化工藝技術(shù) 煤氣化工藝技術(shù)概況 以煤炭為原料，采用空氣、氧氣、 CO2 和水蒸氣為氣化劑，在氣化爐內(nèi)進(jìn)行煤的氣化反應(yīng)，可以生產(chǎn)出不同組分不同熱值的煤氣。 為了提高煤氣化的氣化率和氣化爐氣化強(qiáng)度 ，改善環(huán)境， 20 世紀(jì) 70 年代以后，發(fā)達(dá)國(guó)家加快了新一代煤氣化技術(shù)的開(kāi)發(fā)和工業(yè)化進(jìn)程，涌現(xiàn)了許多新型氣化工藝和技術(shù)。但是由于國(guó)外相關(guān)技術(shù)專(zhuān) 利商多數(shù)是歐美傳統(tǒng)工業(yè)強(qiáng)國(guó)的石油、天然氣供應(yīng)商或他們的相關(guān)協(xié)作方，所以煤氣化技術(shù)面臨石油、天然氣氣化技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)壓力，所以雖然很多新型煤氣化工藝的概念很早就已經(jīng)提出，并且有一定的小試、中試成果，但是大型工業(yè)化項(xiàng)目比較少見(jiàn)，許多新型煤氣化工藝停留在示范階段，且集中于潔凈發(fā)電領(lǐng)域。一些概念很先進(jìn)的技術(shù)甚至被大能源巨頭作為技術(shù)儲(chǔ)備雪藏，未能大規(guī)模發(fā)展起來(lái)。 由于國(guó)內(nèi)“多煤、少油、缺氣”的現(xiàn)狀，沒(méi)有石油、天然氣為原料的競(jìng)爭(zhēng)壓力，所以國(guó)內(nèi)煤氣化技術(shù)的發(fā)展就有著強(qiáng)烈的市場(chǎng)需求的推動(dòng)，發(fā)展速度非常快。國(guó)內(nèi)煤氣化技術(shù)的發(fā)展是 一條先引進(jìn)，而后自主研發(fā)的道路。從上世紀(jì) 90 年代起，國(guó)內(nèi)煤 制 天 然 氣 項(xiàng) 目 22 引進(jìn)了殼牌、德士古、恩德等煤氣化爐，開(kāi)始了新一代煤氣化技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用。而在此過(guò)程中，煤氣化研發(fā)活動(dòng)日趨活躍，逐漸形成一大批獨(dú)具特色的煤氣化新工藝、新裝置。 煤氣化技術(shù)的發(fā)展，總的方向是：氣化壓力由常壓向中高壓發(fā)展；氣化溫度向高溫（ 1500～ 1600℃）發(fā)展；氣化原料向多樣化發(fā)展；固態(tài)排渣向液態(tài)排渣發(fā)展。固定床、流化床、氣流床等幾種不同類(lèi)型的煤氣化技術(shù)均取得了較大的進(jìn)展和較好的效果。 1） 固定床 氣化爐 固定床（慢移動(dòng)床），常見(jiàn)有間歇式氣化（ UGI）和連續(xù)式氣 化（魯奇 Lurgi） 2種。前者用于生產(chǎn)合成氣時(shí)一定要采用白煤（無(wú)煙煤）或焦碳為原料，以降低合成氣中 CH4含量 ，國(guó)內(nèi)有數(shù)千臺(tái)這類(lèi)氣化爐，弊端頗多，國(guó)外已淘汰；后者固定床煤氣化爐的主要特點(diǎn)是：爐內(nèi)氣體流速較慢，煤粒靜止，停留時(shí)間 1～ ；操作條件為：溫度 800～ 1000℃ ；壓力常壓～ 4MPa；原料煤粒徑 330mm。原料煤通常要求具有高活性、高灰熔點(diǎn)、高熱穩(wěn)定性。 ① 常壓固定床間歇式氣化爐（ UGI） 常壓固定床氣化技術(shù)是一項(xiàng)古老的煤氣化技術(shù)，國(guó)際上 20 世紀(jì) 30 年代開(kāi)始采用。以塊狀無(wú)煙煤或焦炭為原料（我國(guó)山西晉 城的塊煤或焦炭是上好原料），以空氣和水蒸氣為氣化劑，在常壓下生產(chǎn)合成原料氣或燃料氣。 該工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是成熟可靠，投資少，設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化，不需要空分制氧裝置，容易操作。 該工藝技術(shù)的缺點(diǎn)是裝置能力小，氣化率低、只能使用優(yōu)質(zhì)原料塊煤或型煤、能耗高，間歇制氣過(guò)程中，大量吹風(fēng)氣排空，每噸合成氨吹風(fēng)氣放空多達(dá) 5000m3，放空氣體中含 CO、 CO H H2S、 SO NOx及粉灰；煤氣冷卻洗滌塔排出的污水含有焦油、酚類(lèi)及氰化物，污水處理的成本很高。該技術(shù)只能用于小型煤氣化裝置。 ② 魯奇氣化爐 20 世紀(jì) 30 年代德國(guó)魯 奇 （ Lurgi）公司開(kāi)發(fā)成功固定床連續(xù)塊煤氣化技術(shù)，此后在世界各國(guó)得到廣泛應(yīng)用。采用固態(tài)排渣，操作溫度約低于原料煤灰熔點(diǎn) 100℃左右。氣化爐已定型多種型號(hào)（ Mark 1～ Mark Mark +），操作壓力從 到 都有。最新型號(hào)的 Mark+的操作壓力可以達(dá)到 ，該型氣化爐的內(nèi)徑，總高 17m，投料量 1600t/d，有效氣（ CO+H2+CH4）產(chǎn)量約為 820xxNm3/h。煤 制 天 然 氣 項(xiàng) 目 23 煤氣中除含 CO 和 H2外，含 CH4高達(dá) 10%～ 12%。 魯奇爐新型氣化爐技術(shù)的特點(diǎn) ： ? 碳轉(zhuǎn)化率提高， 煤耗降低。 ? 氧耗低。 魯奇爐氣化工藝是目前各種采用純氧為氣化劑中氧耗最低的 。 ? 蒸汽消耗低。 ? 煤氣的甲烷的含量高 ? 煤氣含水量少 ? 冷煤氣效率高。 冷煤氣效率代表了煤中的熱量轉(zhuǎn)化為煤氣