陈家仁 用煤制造天然气

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1、用煤制造天然气，‘路’好走吗？（浙江DA控股公司‘内蒙WY县煤制天然气’项目研讨会发言）煤科总院北京煤化工分院陈家仁2010/3/19目前我国煤化工行业，不论是煤制合成氨或煤制甲醇、二甲醚，均呈现‘产能过剩’情况。其他，如间接液化煤制油或直接液化煤制油，因热能转化效率过低，或技术尚未完全过关，在形成产业化方面没有多少人看好。煤制液体燃料技术，作为国家能源技术的战略储备，我们必须掌握，（大规模生产装置的制造和运行技术），以备应急。煤制烯烃和煤制其他化工产品正在不断开发和延伸；近期，国家发改委又批准了，几个煤制天然气的项目。天然气是一种仅次于

2、电的清洁能源，广受人们青睐，需求日益增长；煤制天然气的技术基本成熟，设备国产化率较易提高；能量转化效率相对较高；单位产品水耗相对低等因数造成的。受国际煤价的影响（目前澳大利亚和印尼的动力煤价约为70美元/吨），我国的煤矿企业的利润丰厚，而相对来说，煤制天然气的利润就不是那么丰厚。如果上面的源头煤价控制不住，下游的入管网的价格没有协调好，要获取利润就较为困难。这也是去年12月，大唐电力公司旗下的‘华银电力’，在做完‘予可行性研究报告’后，决定终止其在鄂尔多斯市，伊金霍洛旗174亿投资的煤制天然气项目的原因所在。针对浙江DA控股公司‘内蒙WY

3、县煤制天然气’项目有关的情况，谈些个人意见供参考。1，深入细致做好调研工作，进一步落实煤源煤质、水源水质；煤制天然气的主要原料是煤，在内蒙WY县本身并没有煤，但其附近有很多的煤田。如DA公司材料介绍，北边有已探明的4个褐煤矿区；南边，又与鄂尔多斯煤田相望，那里盛产优质次烟煤；又与乌海市相近，是我国的炼焦煤产地。还与蒙古国的焦煤基地不远，且是其今后外运的必经之地。但这三种煤从煤质上看有较大的差别，这使得我们在选择加工工艺上，会有很大的不同。就以生产SNG的第一步工艺气化来说，一般大都认为，我们的目的产物是甲烷气体，那么选用的气化技术应该在第

4、一步加工时，能得到较多甲烷气的加压碎煤移动床气化技术为好。像‘高温气流床气化’那样技术，在气化时会把煤全部先都气化裂解成：一氧化碳和氢气（CO+H2），然后到后边工序，又再去变换、净化、甲烷化等，最后合成甲烷。这样就会增加加工步骤，增加能耗，降低能量的转换效率。在DA的材料中，也提到：‘由于有的气化技术可以利用劣质煤。。。也可采用气流床粉煤气化技术。从内容看，恐怕要想采用的是GSP或国产航天炉（HTL）技术。这里我们要分清什么是‘劣质煤’？一般来讲，从煤作为能源的目的来看，发热值高的低水、低灰煤就是好煤，反之就是劣质煤；对于一种煤加工的加

5、工工艺来说，适合工艺的要求的就是好煤。如乌海的粘结性炼焦煤，对于炼焦来说是好煤，但对于加压碎煤固定床气化，就会因其粘结性会在气化炉上部结焦，而造成生产的困难（煤的粘结性随着压力提高而提高），这就不能叫好煤。同样，煤的灰分含量和煤的灰熔融特性，对气化工艺选择也有较大的影响。灰分高过15%以上的煤，灰熔融性特性FT大于1400℃的煤，用于水煤浆进料的气流床气化技术，就会降低生产的稳定性和降低气化的热效率。对于高灰熔点的块煤，固定床的煤气炉是好的原料煤。一般，为了提高煤的转化效率，大家对煤中的无用成分的灰分，是希望低些。但最近又有壳牌的一些人，

6、提出所谓壳牌气化炉的适应煤的‘窗口’问题，即认为灰分含量过低，灰熔融温度FT过低的煤（即神东煤田的优质次烟煤）反倒不太适合，为了操作顺利应添加高灰、高灰熔点的煤，很使我也感到迷惑不解。世上真有怕煤的质量太好的，岂非咄咄怪事!这是一个不从改进自己设备想办法，而单从外边找毛病的典型6，殊不知这一掺煤，可能比改设备还费事，还必然会增加热量的损失，真是偷懒都不会想合适的方法。总之，煤质是关系到我们加工工艺选择的重要因素，涉及项目的各方面，因此必须将其落实清楚。对于新煤田，如何通过钻探煤样的分析结果，来预测将来生产煤样的结果，在一些煤矿设计院，有很

7、多可借鉴的经验。也可通过在附近一些小煤窑的生产矿井中，采集相同煤层大样进行分析，来预测将来生产煤的煤质情况。建设煤制天然气项目的耗水量相对较低，但也离不开水，20亿m3/a,的SNG厂的水用量1200～1500万吨/年。WY县年降雨量只有169.0mm，最大降雨量339.8mm，最小仅68.7mm，而年平均蒸发量高达2067.8mm，是一个非常干旱、缺水的地方。主要靠引黄河水灌溉，是引黄河水量最大的一个县，每年约11亿m3/a。另外，还有4亿m3/a质量差的盐碱化地下水，想通过项目加以利用。从水量的比较来看，SNG厂的用水量，不算很多，但

8、这些干旱地区的农用水量相当大，如果能在农业用水方面采取一些切实的节水措施，就可在其他的产业上做更多的文章。在设计和建设SNG厂时也应采取一些相应的节水措施，如用风冷代替水冷等。1，根据煤、水的