煤制天然气成为清洁能源新秀

1、煤制天然气成为清洁能源新秀国家一直鼓励通过煤炭的清洁利用发展能源和化工产业，煤制 天然气正是立足于国内能源结构的特点， 通过煤炭的高效利用和清洁 合理转化生产天然气。 煤制天然气作为液化石油气和天然气的替代和 补充，既实现了清洁能源生产的新途径， 优化了煤炭深加工产业结构， 丰富了煤化工产品链， 又具有能源利用率高的特点， 符合国内外煤炭 加工利用的发展方向，对于缓解国内石油、天然气短缺，保障我国能 源安全具有重要意义。天然气供应渠道须拓宽 近年来我国天然气产量和消费量迅速增长，并已显示出继续增长 的巨大潜力。 2007 年国内天然气产量 693.1 亿立方米，实际消费 量为673亿立方米。2

2、0002007年，我国天然气消费量年均增长 16.0% 。我国天然气利用领域主要包括城市燃气、工业燃料、天然气发 电和天然气化工。 随着城市化进程的加快和环境保护力度的提高， 我 国天然气消费结构逐渐由化工和工业燃料为主向多元化消费结构转 变。同时，我国西气东输、川气东送等工程的建成以及海上天然气登 陆和沿海地区LNG （液化天然气）进口，使我国天然气消费市场迅 速成长。未来中国天然气消费的发展趋势，一是需求量大幅增长；二是利 用方向将发生变化， 消费结构将进一步优化。 随着国内可持续发展战 略和加强环保等政策的实施， 国内对天然气的需求将与日俱增。 预计 2010年我国天然气需求量将达到10

3、00亿1100亿立方米，而同 期天然气产量只能达到900亿950亿立方米；2020年需求量将 达到 2000 亿立方米， 同期天然气产量只能达到 1400 亿1600 亿 立方米。因此，解决我国天然气的供求矛盾问题除了要立足国内现有 资源外，还必须多渠道、多方式扩大资源供给，满足日益增长的市场 需求。能源利用率高优势明显目前国内将煤炭转化为能源产品的方式有发电、煤制油、煤制甲 醇和二甲醚、煤制天然气等，能量效率由低到高为： 煤制油（34.8% ）、 煤制二甲醚（ 37.9% ）、煤制甲醇（ 41.8% ）、发电（ 45% ）、煤 制天然气（ 50 52% ）。煤制天然气的能量效率最高，是最有效

4、 的煤炭利用方式，也是煤制能源产品的最优方式。从单位热值水耗来看， 每吉焦耗水量由低到高为： 煤制天然气 （0.18 0.23 吨）、煤制油（0.38 吨）、煤制二甲醚 （0.77 吨）、 煤制甲醇（ 0.78 吨）。单位热值耗水量煤制天然气最低，是最为节 水的能源产品， 这对于富煤缺水的西部地区发展煤化工产业意义重大。由于煤制天然气甲烷化装置副产大量的高压蒸汽，这些蒸汽用于 驱动空分透平，减少了锅炉和燃料煤的使用量。在甲烷化装置部分， 几乎 84的废热以高压蒸汽的形式得到回收，而仅有 0.5 的废热 要用冷却水冷却， 整个系统热量回收效率非常高。 同时大量富余的低 压蒸汽可以用于发电。而煤制

5、甲醇、二甲醚和合成油装置中，空分所 需高压蒸汽几乎全部由锅炉供给， 而且基本没有富余的低压蒸汽。 为 此，煤制天然气可以大大降低锅炉和发电产生的 CO2 排放量。例如， 采用水煤浆气化技术的煤制天然气项目，生产规模为年产天然气 16 亿立方米， 利用富余的低压蒸汽发电， 年发电 4.8 亿千瓦时， 相当于 减少 CO2 排放 45.12 万吨；该项目甲烷化副产 9.8MPa 蒸汽 542 吨/时，年减排 CO2 达 138 万吨。另外，煤制天然气可以大规模管道输送，节能、环保、安全，输 送费用低。而甲醇、二甲醚（加压液化）、油品都是易燃易爆的液体 产品，运输难度大、费用高，运输安全值得关注。因

6、此，从产品输送 方面来看，煤制天然气更具优势。经济效益战略意义并重煤制天然气在煤价为 300 元/ 吨时，生产成本为 1.5 元/立方米， 达到 10% 内部收益率时，售价为 2.1 元/ 立方米，与目前国内民用 天然气价格基本相当，如与进口 LNG 相比，则有较大的竞争优势。 目前国内天然气价格受政府定价控制， 是造成煤制天然气项目经济效 益一般的主要原因之一。 从长远来看， 天然气价格逐步上涨的趋势是 确定的，因此煤制天然气项目经济效益的前景是光明的。而从国家宏观经济政策来看，国家鼓励煤化工产业的发展，尤其 是鼓励以煤为原料发展石油替代产品， 以减轻石油进口的压力， 保障 国家的能源安全。

7、一般煤制天然气单系列的经济规模在8亿10亿立方米/年，相当于125万160万吨/年甲醇当量规模，完全符合 国家产业政策的相关规定。而有关示范工程的建设，将为我国“十二 五”及更长时期石油替代产业发展奠定基础。展，是一条解决我国能源供应问题的有效途径。我国在能源结构上的特点是 “缺油、少气、富煤 ”，天然气资源人均 占有率还不到世界平均水平的 10% ，但近 5 年平均 17.6% ，预计 “十 二五 ”期间，天然气占消费的比重将由目前 4%上升到 8%。在快速增 长的需求面前， 天然气供应缺口较大。 近年来， 我国加大了天然气进 口力度，沿海多个 (LNG) 项目已经投产。根据目前国际上的发展

8、趋势， 一旦中国对某种大量进口， 其价格必定飙升。 尽管由于暂时的需求下 降以及大量发现， 国际天然气价格出现了下调， 但可以预见， 这种现 象不会持久。我国的天然气产业发展还需要立足自身， 扩大资源供给。我国煤炭资源丰富， 发展煤基， 是一条解决能源供应问题的有效途 径。但煤炭消费中最重要的问题是如何做到 清洁化利用。 如果实现了 煤炭的清洁利用 ，不但能满足我国快速增长的能源需求， 还能大大减 少的排放和对环境的污染。目前，围绕发展煤基，出现了、 (SNG) 、(醇醚燃料 )等各种方案。 比较起来，是其中最为现实的路径选择。它具有几大明显的优势。首先是清洁。 可以使煤炭清洁利用成为现实。

9、其过程中的耗水量和 二氧化在各种中处于低端。 更为重要的是， 在这个过程中， 二氧化碳 的集中生产， 非常便于集中捕获封存或加以利用， 从而解决二氧化碳 分散排放时不便捕捉的难题。 其产品天然气本身就是一种， 燃烧过程 中几乎不排放有害气体。其次是高效。 由于比较陈旧的能源转换和使用方式， 目前我国的能 源效率总体比较低， 是世界平均水平的 3-4 倍，是美国、 日本等发达 国家的 6-8 倍。我国提高能效的空间非常大， 有专家预计，通过降低， 完全可以在不增加能源消耗的情况下使 GDP 。利用集成方式发展， 对煤炭的转化利用进行全生命周期管理， 可以极大提高能源转换效率 和使用效率。 集成风

10、电、 太阳能发电等多种和， 既可用作生产过程中 制氢的能量来源，也可在终端集成使用；在终端大力推广使用方式， 集成气、水、电、热等，将不同品位的热能充分利用，从而使全生命 周期的能效达到 80% 以上。再次是便捷。我国煤炭产区主要位于山西、内蒙古等中西部省区， 而能源消耗主要在东南沿海等经济活跃地区， 产需的不平衡造成煤炭 资源异地 “大搬家 ”。前不久大堵车， 让人们意识到了煤炭运输带来的 困扰， 其实这一情况早已存在并， 却一直没有好的应对之策。 如果发 展煤制天然气， 可以将西部丰饶的煤炭资源就地转化为天然气， 并通 过长距离管道输送到消费区域。 改地面运输煤炭为地下输送气体， 将 使煤炭远距离运输带来的交通难题迎刃而解。此外，煤制天然气的使用方式多样， 不但可以广泛用于工业用和民 用，而且对于发电和交通这两个我国最大的用能领域， 将起