煤製天然氣技術是王道

2023-02-10 17:48:04 字數 1681 閱讀 8535

2023年以來,由於霧霾的兇猛來襲,迫使煤炭清潔化利用加速程序,現代煤化工專案如雨後春筍般興起。以中石化、神華、中煤等為代表的央企煤炭集團和兗礦、河南能化等地方煤炭公司,爭先恐後跨入煤製氣行業淘金。至今年7月底,陸續有17個煤製氣專案獲國家***路條,主要分布於新疆、內蒙古、山西、甘肅和安徽,總投資粗略估計超過4000億元。

面對煤製氣產業大躍進式的發展,今年7月,國家能源局發出《國家能源局關於規範煤製油、煤製天然氣產業科學有序發展的通知》,明確了不能停止發展、不宜過熱發展、禁止違背規律無序建設的方針政策,並且指出煤製氣(油)處於產業化示範階段。可見煤製氣產業發展並非迫切到上規模產業化階段。

中國科學院山西煤炭化學研究所研究員、新奧能源研究院煤化工首席科學家畢繼誠對記者表示,煤製氣產業發展的目的在於應用性,必須要考慮經濟性,把成本降下來才是在市場中獲得優勢的根本因素。產業發展問題說到底其實就是技術問題,選擇技術成熟、效率高的工藝路線是核心。

技術是核心

已商業化執行的煤製氣專案,大唐克旗專案和慶華伊犁專案,出現嚴重問題有多方面的原因,但歸根結底是缺乏成功的專案示範工程技術。

以伊泰與中科合成油公司合作開發的煤製油專案為例,步伐穩健,執行良好。中科合成油的技術骨幹是來自中科院山西煤化所的專家,一直承擔國家煤間接液化製油的科研專案,已有30年的科研技術開發經驗,早有實驗室、小試、中試的成功範例,科研力量雄厚紮實,具有深厚的技術積累。

而看起來工藝簡單的煤製氣卻問題重重,很多企業選擇引進國外先進技術,但不少引進是不成功的案例,因此開發因地制宜、因煤制宜的成熟高效的核心技術是關鍵。

新奧研發的一步法催化氣化技術,以煤為原料在催化劑作用下使煤在較低溫度下進行氣化反應,產生合成氣和甲烷。通過反應過程耦合,大幅提高系統能效和甲烷產率。過程中不產生氧化氮、二氧化硫等汙染物,無洗焦廢水產生,切實實現了減排。

將氣化工段、變換工段和甲烷化工段三合一,與傳統的煤製天然氣工藝相比具有成本低、工藝簡單的優勢,就經濟性而言,具有突出優勢。新奧已建設了規模為5t/d的煤催化氣化裝置,實現了106小時連續穩定執行,充分驗證了技術可行性。8月2日,已通過省科技成果鑑定,專家一致認定達到國際領先水平。

新奧的技術探索對煤製氣產業的發展模式具有積極意義。

畢繼誠表示在未來二十年內煤炭依然是我國的主要能源,而國內天然氣缺口巨大,煤製氣確實可以緩解市場壓力,對我國少氣的能源格局是個很好的補充,利潤空間也較大,但是必須考慮各方面因素,避免占用資源的盲目發展,引用一些風險高、成本高的技術。氣化技術的選擇、煤種與爐型的匹配以及降低氣化過程中的能耗和排汙是幾個重要方面。以催化氣化技術為例,將原本需要兩步進行的反應,分別為放熱反應和吸熱反應,置於同乙個反應器中進行,熱量相互補償,顯著提高了能量利用效率。

並且避開了將煤中的有機大分子打碎成小分子再合成的彎道,能耗降低,資源節約,成本下來了,優勢才能凸顯。

對於如何開發煤氣化技術,畢繼誠提出了幾點建議:首先要尊重事實,煤製氣技術前期發展較慢,基礎薄弱,切忌貪大求快,欲速則不達,應先扎扎實實做好示範工程。

其次樹立良好的開發理念,集中精尖力量突破技術難關,從長遠戰略考量,切忌只顧眼前利益,引用一些不成熟的技術,後期成本大幅提高,終將被淘汰,並且這個問題隨著發展會日益突出,無法繞過。

最後技術開發應杜絕被市場牽著鼻子走,需要發展這個產業時便一哄而上,各自開發技術,造成了大量資金、資源浪費,不如前期下大成本、集中力量投資開發能成功執行的示範技術,最終把路線最優化,成本降下來,順應市場的長期執行規律,這才是最經濟的辦法。上專案時有成熟的核心技術,有章可循,有法可依,才能促進有序發展,才是又快又穩的發展之道。

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