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國(guó)家一直鼓勵(lì)通過(guò)煤炭的清潔利用發(fā)展能源和化工產(chǎn)業(yè),煤制天然氣正是立足于國(guó)內(nèi)能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),通過(guò)煤炭的高效利用和清潔合理轉(zhuǎn)化生產(chǎn)天然氣。煤制天然氣作為液化石油氣和天然氣的替代和補(bǔ)充,既實(shí)現(xiàn)了清潔能源生產(chǎn)的新途徑,優(yōu)化了煤炭深加工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),豐富了煤化工產(chǎn)品鏈,又具有能源利用率高的特點(diǎn),符合國(guó)內(nèi)外煤炭加工利用的發(fā)展方向,對(duì)于緩解國(guó)內(nèi)石油、天然氣短缺,保障我國(guó)能源安全具有重要意義。
天然氣供應(yīng)渠道須拓寬
近年來(lái)我國(guó)天然氣產(chǎn)量和消費(fèi)量迅速增長(zhǎng),并已顯示出繼續(xù)增長(zhǎng)的巨大潛力。2007年國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量693.1億立方米,實(shí)際消費(fèi)量為673億立方米。2000~2007年,我國(guó)天然氣消費(fèi)量年均增長(zhǎng)16.0%。
我國(guó)天然氣利用領(lǐng)域主要包括城市燃?xì)、工業(yè)燃料、天然氣發(fā)電和天然氣化工。隨著城市化進(jìn)程的加快和環(huán)境保護(hù)力度的提高,我國(guó)天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)逐漸由化工和工業(yè)燃料為主向多元化消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。同時(shí),我國(guó)西氣東輸、川氣東送等工程的建成以及海上天然氣登陸和沿海地區(qū)LNG(液化天然氣)進(jìn)口,使我國(guó)天然氣消費(fèi)市場(chǎng)迅速成長(zhǎng)。
未來(lái)中國(guó)天然氣消費(fèi)的發(fā)展趨勢(shì),一是需求量大幅增長(zhǎng);二是利用方向?qū)l(fā)生變化,消費(fèi)結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步優(yōu)化。隨著國(guó)內(nèi)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和加強(qiáng)環(huán)保等政策的實(shí)施,國(guó)內(nèi)對(duì)天然氣的需求將與日俱增。預(yù)計(jì)2010年我國(guó)天然氣需求量將達(dá)到1000億~1100億立方米,而同期天然氣產(chǎn)量只能達(dá)到900億~950億立方米;2020年需求量將達(dá)到2000億立方米,同期天然氣產(chǎn)量只能達(dá)到1400億~1600億立方米。因此,解決我國(guó)天然氣的供求矛盾問(wèn)題除了要立足國(guó)內(nèi)現(xiàn)有資源外,還必須多渠道、多方式擴(kuò)大資源供給,滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。
能源利用率高優(yōu)勢(shì)明顯
目前國(guó)內(nèi)將煤炭轉(zhuǎn)化為能源產(chǎn)品的方式有發(fā)電、煤制油、煤制甲醇和二甲醚、煤制天然氣等,能量效率由低到高為:煤制油(34.8%)、煤制二甲醚(37.9%)、煤制甲醇(41.8%)、發(fā)電(45%)、煤制天然氣(50%~52%)。煤制天然氣的能量效率最高,是最有效的煤炭利用方式,也是煤制能源產(chǎn)品的最優(yōu)方式。
從單位熱值水耗來(lái)看,每吉焦耗水量由低到高為:煤制天然氣(0.18~0.23噸)、煤制油(0.38噸)、煤制二甲醚(0.77噸)、煤制甲醇(0.78噸)。單位熱值耗水量煤制天然氣最低,是最為節(jié)水的能源產(chǎn)品,這對(duì)于富煤缺水的西部地區(qū)發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)意義重大。
由于煤制天然氣甲烷化裝置副產(chǎn)大量的高壓蒸汽,這些蒸汽用于驅(qū)動(dòng)空分透平,減少了鍋爐和燃料煤的使用量。在甲烷化裝置部分,幾乎84%的廢熱以高壓蒸汽的形式得到回收,而僅有0.5%的廢熱要用冷卻水冷卻,整個(gè)系統(tǒng)熱量回收效率非常高。同時(shí)大量富余的低壓蒸汽可以用于發(fā)電。而煤制甲醇、二甲醚和合成油裝置中,空分所需高壓蒸汽幾乎全部由鍋爐供給,而且基本沒(méi)有富余的低壓蒸汽。為此,煤制天然氣可以大大降低鍋爐和發(fā)電產(chǎn)生的CO2排放量。例如,采用水煤漿氣化技術(shù)的煤制天然氣項(xiàng)目,生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)天然氣16億立方米,利用富余的低壓蒸汽發(fā)電,年發(fā)電4.8億千瓦時(shí),相當(dāng)于減少CO2排放45.12萬(wàn)噸;該項(xiàng)目甲烷化副產(chǎn)9.8MPa蒸汽542噸/時(shí),年減排CO2達(dá)138萬(wàn)噸。
另外,煤制天然氣可以大規(guī)模管道輸送,節(jié)能、環(huán)保、安全,輸送費(fèi)用低。而甲醇、二甲醚(加壓液化)、油品都是易燃易爆的液體產(chǎn)品,運(yùn)輸難度大、費(fèi)用高,運(yùn)輸安全值得關(guān)注。因此,從產(chǎn)品輸送方面來(lái)看,煤制天然氣更具優(yōu)勢(shì)。
經(jīng)濟(jì)效益戰(zhàn)略意義并重
煤制天然氣在煤價(jià)為300元/噸時(shí),生產(chǎn)成本為1.5元/立方米,達(dá)到10%內(nèi)部收益率時(shí),售價(jià)為2.1元/立方米,與目前國(guó)內(nèi)民用天然氣價(jià)格基本相當(dāng),如與進(jìn)口LNG相比,則有較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)天然氣價(jià)格受政府定價(jià)控制,是造成煤制天然氣項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益一般的主要原因之一。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,天然氣價(jià)格逐步上漲的趨勢(shì)是確定的,因此煤制天然氣項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的前景是光明的。
而從國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)政策來(lái)看,國(guó)家鼓勵(lì)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,尤其是鼓勵(lì)以煤為原料發(fā)展石油替代產(chǎn)品,以減輕石油進(jìn)口的壓力,保障國(guó)家的能源安全。一般煤制天然氣單系列的經(jīng)濟(jì)規(guī)模在8億~10億立方米/年,相當(dāng)于125萬(wàn)~160萬(wàn)噸/年甲醇當(dāng)量規(guī)模,完全符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的相關(guān)規(guī)定。而有關(guān)示范工程的建設(shè),將為我國(guó)“十二五”及更長(zhǎng)時(shí)期石油替代產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
來(lái)源:中國(guó)化工報(bào)
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