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焦炉煤气制天然气潜力无限

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发表于 2019-9-17 05:43:17 |只看该作者 |倒序浏览
  近年来,中国对焦化行业实施准入制度,焦炉煤气的综合利用成为炼焦企业生存与发展的关键。与此同时,天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将液化天然气列为首选燃料。天然气在能源供应中的比例迅速增加,尤其是液化天然气,正以每年约12%的速度增长,成为全球增长最迅猛的能源之一。
  而根据国际能源署的报告,由于国内产量无法满足需求,中国在2019年将成为世界上最大的天然气进口国,其中大部分为液化天然气。在此背景下,焦炉煤气制天然气项目在国内渐渐兴起。的确,当前发展焦炉煤气制天然气可谓恰逢其时。
  从国家层面而言,中国天然气(包括非常规天然气)产量增加速度远远不能满足天然气消费量的需求。2017年,中国天然气的进口量已高达920亿立方米,对外依存度近39%。在这种情况下,只要价格能为市场接受,焦炉煤气制天然气将会稳步发展。同时,起码可降低1~2个百分点的天然气对外依存度。
  对焦化企业而言,焦炉煤气制天然气无疑是在环保与生存重压下的突围之路。过去,焦化企业都将焦炉煤气放空烧掉,不仅浪费能源,还造成了严重大气环境污染。将其回收利用来制取天然气,既是环保举措,又有可观的经济效益,同时还为社会提供了清洁能源,是一举数得的好途径。
  从经济效益来讲,焦炉煤气自身价格一般仅为0.5元/立方米左右,净化、甲烷化与液化之后,成本约为2元~2.5元/立方米。在中国中、东部地区天然气门站价格较高的地方,用管道天然气的成本要远高于此成本价。这就意味着,在这些地区焦炉煤气制天然气极具市场竞争优势。据悉,焦炉煤气制天然气比制焦炉煤气制甲醇的投资收益率可高约28%左右。不仅如此。焦炉煤气制天然气的甲烷含量可以高达99%以上,明显优于一般管道天然气。
  中国焦炭产地分布十分广阔,除西藏与海南外,其他省份都有产焦,年产量都在150万吨以上,山西、河北、陕西、山东与内蒙古等地的年产量均在3000万吨以上。中国焦炭生产企业多达600多家,年产能100万吨以上就有200多家,遍布全国28个省、市、自治区。这是页岩气(主要在川渝地区)、煤层气(主要在山西)与煤制气(主要在新疆、内蒙古)等气源种类所不能相提并论的。2016年中国焦炭产量约为4.8亿吨,约占全球焦炭总产量的67.44%。2017年去产能后的焦炭产量为43142.6万吨,仍居世界首位。而每生产1吨焦炭,可产生约430立方米的焦炉煤气,其中一半用于回炉助燃,另外一半可用来生产天然气。
  中国目前焦炉煤气制天然气工艺技术主要有两种,分别是以西南化工研究设计院有限公司“焦炉煤气甲烷化制备天然气”为代表的甲烷化工艺和以中国科学院大连化学物理研究所“焦炉煤气联合净化分离制备天然气”为代表的分离工艺。其中,甲烷化工艺又可进一步分为不补碳甲烷化工艺和补碳甲烷化工艺两种类型。由于焦炉煤气中甲烷体积分数仅有23%~27%,采用不补碳甲烷化工艺,氢气仍会有剩余,原料无法得到全部合理的利用。而补碳甲烷化工艺通过对原料气进行补碳,充分利用了焦炉煤气中的各种有效成分,从而使原料气全部甲烷化,可使天然气增产约30%,有利于后续气体分离和低温液化,是一种较为理想焦炉煤气转化为天然气的途径。
  中国从2012年开始利用焦炉煤气制天然气。第一个项目承担企业是新汶矿业集团内蒙恒坤化工有限公司,日产量为36万立方米。到2016年,中国已有焦炉煤气制天然气工厂近30家,日产能达1260万立方米。同年,中国天然气工厂总数为172家,日产能为9696万立方米。换言之,焦炉煤气制天然气的产能已占天然气总产能的13%。除了常规天然气以外,焦炉煤气已成为中国天然气厂的第二大气源。
  尽管如此,焦炉煤气制天然气要想继续发展,还欠一阵政策的东风。众所周知,页岩气与煤层气的利用早已被政府列入“十三五”发展规划,但尽管据中国炼焦行业协会统计,全国焦炉煤气制天然气早在2015年总产能已达36亿立方米/年,目前预计达50亿立方米/年,可还是一直未能入国家规划与统计部门的法眼。另外,国家财政对页岩气与煤层气开采均有补贴,焦炉煤气的利用却分文没有。
  尽管目前尚未在国内得到充分的重视,但作为一种副产品资源化利用的环保项目,焦炉煤气制天然气是一种极具市场前景的清洁能源,特别是在国内天然气价格连续增长的情况下。
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