伊犁新天煤制天然气项目相关问题分析.pdf

第 2期 总第 1 7 1 期 2 0 1 4年 4月 煤化工 Co a l C h e mi c a l I n d u s t r y N o ． 2 T o t a l N o ． 1 7 1 Ap r ．2 01 4 伊犁新天煤制天然气项 目相关问题分析 刘加庆， 邹海旭 伊犁新天煤化工有限责任公司， 新疆伊宁 8 3 5 0 0 0 摘 要对伊犁新天 2 O亿 m 。 ／ a煤制天然气项目进行了政策风险、 技术选择 、 环境保护等方面的分析 ， 论证了 该项目的资源优势、 区位优势和成本优势 ， 并对项 目的投资、 经济效益等进行了预测， 认为在伊犁地区采用碎煤加 压气化技术生产煤制天然气 ， 具有较好的市场前景和成本优势。 关键词煤制天然气 ， 优势 ， 经济性 文章编 号 1 0 0 5 9 5 9 8 2 0 1 4 一 0 2 0 0 1 8 0 3 中图分类 号 T Q 5 4 文献标 识码 A 我 国是富煤缺 油少气 的国家 ， 发展煤 化工是解 决 国家 能源 危机的重要途径 ， 也是 国内煤炭 行业发 展 的 趋势。 我国天然气资源匮乏 ， 供需矛盾愈来愈突出， 中 国科学院发布的 中国能源发展报告 2 0 0 9 中预计 ， 到2 0 1 5年 、 2 0 2 0 年我国的天然气需求量将分别达到 2 0 0 0 亿 m 。 ／ a 、 2 5 0 0 亿 m 。 ／ a ，而与此同时天然气产量 将分别达到 1 4 0 0 亿 m 。 ／ a 、 1 5 0 0亿 m 。 ／ a ， 面对如此大 的供需 缺 口 ， 单纯靠 进 口来 解 决 ， 地 缘政 治 的复杂性 以及国际天然气的投机价格波动 ， 都会对我国天然气 的安全 供应产 生 巨大 的影 响 。因此 ， 国家 在 天然气 “ 十二五 ” 发展规划 中明确 了煤制天然气 的重要性 。 伊犁地区拥有丰富的煤炭资源和水资源， 国家西 气东输二线 三线 从首站霍尔果斯开始 ， 穿越伊犁的 几个县市 ， 对 于天然气输送具有 很强 区位优势 。 伊犁新天煤化工有限责任公司 简称伊犁新天 年产 2 O 亿 m 。 煤制天然气项 目， 借助于伊犁的资源优 势 ， 于 2 0 0 9 年 开始启动 ， 该项 目是 山东能源新 矿集 团 投资的煤化工大项 目， 对当地煤炭资源的转化 ， 促进 当地经济发展具有 重要 的意义 ， 并且 由于伊 犁地 区得 天 独厚的优势 ， 具 有 良好 的发展前 景。 1 煤制天然气项 目政策分析 2 0 0 9年 国家为遏制煤化工盲 目发展 的势头 ， 出 台了 石化产业调整振兴规划 。该规划明确规定， 要 稳步开展 煤化工示范 ， 并 且说 明煤制 天然气示 范工程 在本次规 划 中得到 明确 和支持 ， 有利 于煤制 天然气产 业 的后续 发展 。为 了加强 规范 和引导 煤制 天然 气产 业 ， 促进煤 制天然 气行业 健康 发展 ， 2 0 1 0年 6 月 2日 国家发改委发布了 关于规范煤制天然气产业发展有 关事项的通知 ，该通知对地方政府已备案或核准的 煤制天然气项 目做了明确的要求， 并规定以后的煤制 天然气项 目由国家发改委统 一核准 。 伊犁新天 2 0 亿 m 3 ／ a 煤制天然气项 目于 2 0 0 9年 开始启动， 并完成在地方政府 的备案， 后来按照 国家 发改委相关 的要 求 ， 进行示 范项 目的申报 。在各 级政 府支持下 ， 该项 目于 2 0 1 3年 3 月 1 5日获得 国家 发改 委批准 ， 使项 目遇到的政策风险得到有效的规避。 2 项 目技术选择及先进性分析 煤制天然 气在 国外 已有 2 0多年的发展 历史 。世 界上第一个也是至今唯一一个商业化和工业化煤制 天然气项 目是 位 于美 国北达科 他州 的 大平原 煤制 天 然气项 目， 其气 化装置采用 L u g r i M a r k I V 炉 ， 1 9 8 4年 7 月美 国大平原煤气厂投产 ， 生产运行 非常顺利 。 煤制天然 气工艺流 程 比较短 ，主要包括 气化 、 变 换 、 净化和甲烷化。从单个工艺单元看 ， 空分 、 变换及 净 化是在煤制合成 氨 、 煤制 甲醇 及煤制油 等煤化工 项 目中已经 得到 了广泛应 用 的成熟 技术 ， 因此 ， 对煤 制 收稿 日期 2 0 1 3 1 2 1 7 作者简介 刘加庆 1 9 8 1 一 ， 男 ， 山东章丘， 工程师， 硕士， 2 0 0 2年本科毕业于山东大学化学系 ， 现从事煤制天然气的生产 和研究工作 ， E - m a i l j i a q i n g 2 0 1 2 s i n a ． a o m 。 2 0 1 4年 4月 刘加庆 等 伊 犁新天煤 制天然气 项 目相关 问题分析 一1 9 一 天然气来讲 ，需要选择的主要是煤气化技术及 甲烷化 技术[ 。 2 ． 1 气 化方式选择 煤 制天 然气 的竞 争 力 主要 来 自可 以采 用低 价 劣 质煤 ， 例如含水含灰高、 低热值的褐煤。 伊犁地区的煤 属 于 长焰煤 ， 经 过试 验证 明 ， 这种 煤不 适用 于 干粉 或 水煤浆的气流床气化， 而比较适用于碎煤加压固定床 气 化或流化 床气化 。 从 国内 已经开 始建设 的煤制 天然气 项 目看 ， 碎煤 加 压气化技 术是煤 制天然气 的首选 ， 包 括大 唐克旗项 目、 阜 新项 目、 内蒙 汇能 项 目和新 疆庆 华煤 制 天然气 项 目， 均选 择碎煤加 压气化方式 。2 0 1 3 年 大唐克旗 和 新疆 庆华煤 制天然气项 目的开 车成功 ， 也证 明 了固定 床气化技术很适合应用在煤制天然气项 目中。 2 ． 2甲烷化 工艺选择 相对于其他工艺单元 ，甲烷化是商业化相对较 低 的工艺 。 目前 已经得到应用 的 甲烷化技 术 主要有 丹 麦托普 索循 环技术 、 鲁 奇 ／巴斯夫 技术 和戴 维 C R G 技术 。 美 国大平 原装 置 甲烷 化 工艺 最早 采 用鲁 奇 ／巴 斯 夫技术 ， 后 来运行 过程 中， 使 用戴维 C R G催 化剂 。 美 国大平 原 的甲烷化工艺设 计之初 ， 甲烷化 反应 温度控 制在 4 8 0℃ ， 在一 定程度上 ， 限制 了甲烷化反 应进行 。 戴维公 司后来开发 了高温 甲烷化催化剂 C R G L H 及 H I C O M工艺， 并逐步推广。目前国内大唐克旗 、 阜新以 及伊 犁新 天 项 目中 ， 均采 用 戴维 H I C O M工 艺 ， 选 择戴 维工艺的重要原因是高温 甲烷化催化剂 曾在大平原 项 目中得到应 用 。 丹麦 托普 索是 最 早进 军 中 国的催 化 剂供 应 商之 一 ，其 甲烷化循 环工艺 目前在 国内庆华 和汇能项 目上 使 用 ， 循 环工 艺 中 ， 首 段装 填托 普索 的耐 高 温 甲烷化 催化剂 M C R 一 2 X ，后面的中低温段装填的催化剂为用 于合 成氨 甲烷 化的托普 索普通催化 剂 P K 一 7 R 。 2 ． 3项 目技术 路线的确 定 结合伊犁地区煤炭资源特点 ， 项 目气化方式选择 碎煤加压气化方式，可有效降低投资和生产成本 ； 变 换工段采用先进的耐油耐硫变换技术； 选择林德低温 甲醇洗工艺作为净化工艺 ，可有效降低生产能耗 ， 提 高 净化气 质 量 ；选 择戴 维 H I C O M工艺 作 为 甲烷化 工 艺 ， 并 选择 C R G催化 剂 ， 可 实现 甲烷 化热 量 的最 大 回 收 ， 提高项 目的能效指标 。 2 0 1 3 年大唐克旗项 目和新疆庆华项 目先后试车 成功， 生产出甲烷体积分数 9 4 ． 9 9 ％ 的煤制天然气 ， 更 加坚定 了项 目建设和开车成功的信心。 3项 目环境保 护分析 环境 保 护也 是 当前 煤制 天然 气项 目建 设 的重 要 内容之一 。主要环保 内容包括水 资源零排 放 、 硫 回收 工艺、 热电站大气污染物排放以及废渣的综合利用。 煤制 天然 气废 气 来 源于硫 回收排 放工 艺 气和 热 电站 烟气 ， 通 过改进 ， 将工艺气 与烟气统一 治理 ， 进 行 脱硫 、 脱硝 ， 减少一个排硫点 ， 并且通过调整硫磺产 量 ， 将副产品液氨全部转化为硫铵化肥 ， 有效降低产 品运 输 的风 险 。 项 目水资源零排放 ， 要经过 3 个过程 首先是工 艺 污水 资源 回收 ， 包括 煤气 水分 离 和酚氨 回收 ； 其 次 对工 业废水进 行生化处 理和深度处理 ， 消 除大部分工 艺废 水 中污染 物 ， 达到 循环 水补 水 的标准 ； 最 后是 回 用 水处 理 和 浓盐 水 结 晶 ， 逐 步 实现 水 资 源 的真 正零 排 放 。 4 项 目优势分析 伊犁新天年产 2 0 亿 m 。 煤制天然气项目启动以来 ， 从项 目选址 、 建设 模式 等方面 ， 有其独 特 的特 点 ， 具有 自身 的优势 。 4 ． 1 资源优 势 伊犁河年总径流量约 1 6 7 亿 m 。 ， 目前利用率不足 1 0 ％ ， 具有丰富的水资源。伊犁地区煤炭资源 1 7 0 0 亿 t ， 煤 炭价 格相 对较便 宜 ， 不会超 过 2 0 0 元 ／ t ， 而原料 和燃料动力费用在产品成本中所 占比例高达 6 0 ％ 左 右 ， 因此在伊犁地区生产煤制天然气成本优势明显。 4 ． 2区位优势 原料煤输送 距离 约 3 ． 4 k m ， 距离 伊犁河取 水 口约 2 0 k m ， 距离天然气首站 1 1 k m ， 可有效降低项 目投资 和运 营成本 。 4 ． 3 气 化工艺选 择带来 的成 本优势 项 目的成 本优 势首 先 体现 在地 区煤 炭 价格 相对 偏低 ， 二是气化 方式选择方 面 。碎煤 加压气化 方式是 生产煤制天然气最为合理 的气化方式 ， 相应气化工 艺 的煤 制天然 气 成本最 低 [ 。根据 有关 专家分 析 [ 3 ] ， 认为在新疆或 内蒙东部地区采用碎煤加压气化方式 生产煤制天然气 ，如项 目规模为年产 4 0亿 m 。 天然 气 ， 原料煤 、 燃料煤均为褐煤 ， 价格为 1 7 0元 ／ t 含 税价 ，测算得 到的天然气生产成本为 1 ． 0 5 9元 ／ 已扣除副产品收人0 ． 4 6 8元 ／ m 。 ，相对其他气化工 艺 ， 项 目生 产成 本较低 。 2 0 一 煤化工 2 0 1 4年第 2 期 5 项 目经济效益前景分析 煤制天然气项 目的经济 效益前景分 析 ， 可从 当前 投资预测、 天然气市场带来的远期预测和副产品深加 工带 来的经济效益进行 分析 。 5 ． 1 当前条件下 的经 济性分析 按照新天煤 制天然气项 目 目前 的建 设进度分 析 ， 项 目总投资 1 3 5 亿元左 右。煤炭价格按 当地 2 1 4 元／ t 不含税 市场价计算， 天然气价格按 1 ． 8元 ／ 参照 新疆自治区协调签订的购销协议 计算 ， 2 0 亿m 。 天然气 的制造成本约 2 6 8 9 9 7 万元 ，预计销售 收入 4 2 8 4 3 3 万 元 ， 包 括主产品天然气销售 3 6 0 0 0 0万元 ， 副 产品销售 6 8 4 3 3万元 ， 可实现利润总额 1 2 0 i 1 4万元 。 5 ． 2 天然气价格上升 带来的效益 按照当前天然气市场供求矛盾的形势， 天然气价 格上涨已经不可避免。天然气提价 ， 除直接利好传统 天然 气产业链外 ，还间接利好煤化工 节能相关 企业 ， 尤其 是煤制天然气 行业 。 5 ． 3集团战略重 组带来的效益 伊犁新 天煤 制天 然气 项 目的经济效 益 的提 高 因 素还有 重要一方 面 ， 就是 浙能集 团 的并 购 ， 由于浙能 集团具有将天然气直接销往终端市场的能力 ， 使伊犁 新 天煤制天然气 与天然气市场价格 能直接接轨 ， 大 幅 提高项 目的销售 收人 ， 会带来经济 效益的大 幅提升 。 5 ． 4 副产 品深加 工带来的潜在效益 伊 犁新天 煤制 天然气 项 目采 用碎 煤加 压气 化方 式的另一个 显著 特点 是副产 焦油 、 中油 、 石脑油 等 副 产品。该项 目预计副产各类油品 2 1 万 t ， 可用 于 2 0 万 t ／ a规模 的煤焦 油加氢项 目的深入研 究和建设 。按 照 煤焦油加氢 行业对有 关数据 的预测 H ] ， 煤焦油 加氢 柴 油 、 石脑油馏 分收率达 到 9 8 ％ ， 据 此推测 ， 项 目可生 产 柴 油 、 石脑 油馏分超 过 1 8万 t ， 可带来 销售 收入大 幅 增 长 ， 大大加强煤 制天然气项 目的盈利能力 。 6 结 语 6 ． 1 伊犁新天项 目位于新疆伊犁地区，可充分利用 当地的煤炭资源、 水资源和土地优势 ， 并且伊犁地 区 相对较低的煤炭价格， 使项 目具有较高的成本优势。 6 ． 2 该项 目气 化技术选 择碎煤 加压 气化方 式 ，无 论 从投 资 、 成本消耗 ， 还是副产 品方面 ， 具有很 强 的技 术 优势， 大唐克旗和新疆庆华煤制天然气项 目的试车成 功 ， 也提供了很多可以借鉴的经验 。 6 ． 3 通过浙能集团的并购 ，使项 目天然气销售价格 可以和终端价格接轨 ， 大大提高项 目销售收人 ， 增加 项 目经济效益 。 6 ． 4 通过副产品深加工 ，实现煤焦油加氢与煤制天 然气公 用工程配套 ， 增加项 目的盈 利能力 。 6 ． 5 该项 目在环境保 护方 面的投入 ， 有望基本实 现水 资源零排放， 合理控制气体排放指标 ， 使经济效益与 环 境保护和谐统一 。 参考文献 [ 1 ]朱瑞春 ， 公维恒 ， 范少锋． 煤制天然气工艺技术研究 [ J ] ． 洁净煤技术， 2 0 1 1 ， 1 7 6 8 卜8 5 ． [ 2 ]徐西征． 煤制天然气硫 、 氨回收工艺选择 [ J ] ． 煤化工， 2 0 1 2 ， 4 0 2 2 0 2 2 ． [ 3 ]李大尚． 煤制合成天然气工艺技术经济分析 [ J ] ． 煤化 工 ， 2 0 1 1 ， 3 9 2 卜7 ． [ 4 ]冯晓华． 全球首套煤焦油加氢装置实现工业化 [ N ] ． 中 国能源报 ， 2 0 1 3 0 3 0 4 1 7 ． D e v e l o p me n t P r o s p e c t o f t h e Yi l i X i n t i a n C o a l - b a s e d S NG P r o j e c t L i u J i a q i n g a n d Z o u Ha i x u Y i l i X i n t i a n C o a l C h e mi c a l C o ． ， L t d ． ， Y i n i n g X i n j i a n g 8 3 5 0 0 0 ， C h i n a Ab s t r a c t N a t u r a l g a s i s a n i n s u ffic i e n t r e s o u r c e i n C h i n a ， t h e r e f o r e ， s y n t h e t i c n a t u r a l g a s S N G i s o n e o f t h e i mp o r t a n t me a n s t o e n s u r e Ch i n a S e n e r g y s e c u r i t y ， b e s i d e s ， S NG i s t h e b e s t wa y f o r c l e a n u t i l i z a t i o n o f t h e c o al r e s o u r c e i n t h e Yi l i a r e a ． T h e Yi l i X i n t i a n C o a l b a s e d S N G P r o j e c t w i t h a n a n n u a l p r o d u c t i o n c a p a c i t y o f 2 b i l l i o n m l i e s i n Yi n i n g o f Xi n j i a n g Au t o n o mo u s Re g i o n ．I s s u e s c o n c e r n i n g p o l i c y r i s k ，t e c h n o l o g y s e l e c t i o n ，e n v i r o n me n t a l p r o t e c t i o n ，e t c ．we r e a n a l y z e d ，a l l a d v a n t a g e s i n t e r ms o f r e s o u r c e ， l o c a t i o n a n d c o s t w e r e a r g u e d ， a n d e n v i s a g e d i n v e s t m e n t a n d b e n e fi t s o f t h e p r o j e c t w e r e p r e d i c t e d ． T h e c o n c l u s i o n w a s t o e s t a b l i s h a p r o j e c t t o p r o d u c e S N G w i t h fi x e d b e d g a s i fi c a t i o n t e c h n o l o gy i n Y i l i a r e a e n j o y e d g o o d mark e t p r o s pe c t a n d c o s t a d v a n t a g e ． Ke y wo r d s s y n t h e t i c n a t u r a l g a s ，a d v a n t a g e ，e c o n o mi c b e n e f i t