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煤制氣

以煤為原料經(jīng)過(guò)加壓氣化后,脫硫提純制得的含有可燃組分的氣體。根據(jù)加工方法、煤氣性質(zhì)和用途分為:煤氣化得到的是水煤氣、半水煤氣、空氣煤氣 (或稱(chēng)發(fā)生爐煤氣) ,這些煤氣的發(fā)熱值較低,故又統(tǒng)稱(chēng)為低熱值煤氣;煤干餾法中焦化得到的氣體稱(chēng)為焦?fàn)t煤氣,屬于中熱值煤氣,可供城市作民用燃料。煤氣中的一氧化碳和氫氣是重要的化工原料,可用于合成氨、合成甲醇等。為此,將用作化工原料的煤氣稱(chēng)為合成氣,它也可用天然氣、輕質(zhì)油和重質(zhì)油制得。

  簡(jiǎn)介

  化學(xué)結(jié)構(gòu)

  生產(chǎn)的煤制氣的主要組分和含量:

 ?。?)主要成分:CO2、CO、H2、CH4、H2O、H2S、N2、焦油、油、石腦油、酚、腐植酸等(煤質(zhì)不同成分也不同)

 ?。?)含量:H2,38%:CO,17%:CO2,29%:O2,小于0.4:N2+Ar,0.5:CH4,13%:H2S,0.4%

  區(qū)別

  天然氣是一種多組合的混合氣態(tài)化石燃料,主要成分為甲烷,也含有乙烷、丙烷、氮?dú)夂投趸嫉瘸煞?。作為產(chǎn)品天然氣,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)—《天然氣》(GB17820-2012)對(duì)其熱值有規(guī)定:高位發(fā)熱值>31.4MJ/m3。天然氣被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及居民生活,是一種潔凈能源,燃燒后沒(méi)有水和廢渣的產(chǎn)生。煤制氣是人工煤氣的一種,是將燃料煤經(jīng)干餾、氣化、裂解制取的可燃?xì)怏w,是潔凈煤利用技術(shù)的一種燃燒方式。煤制氣熱值比天然氣熱值低,但其制取方便,可自備設(shè)備自行生產(chǎn),不受運(yùn)輸管線(xiàn)限制,在我國(guó)天然氣供應(yīng)不足的當(dāng)前是潔凈能源利用不可替代的一種熱源氣體。煤制氣因其諸多優(yōu)勢(shì),被廣大工礦企業(yè)應(yīng)用,并且也被用做生活用氣。

  事故解析

  發(fā)生爐煤氣在生產(chǎn)中常因操作不當(dāng),麻痹大意,安全生產(chǎn)重視不夠造成生產(chǎn)事故。綜合煤氣生產(chǎn)中出現(xiàn)的事故環(huán)節(jié)主要有以下幾方面:煤氣中毒,在爐內(nèi)檢修或者管道爐窯檢修中,煤氣未放散完全,管道內(nèi)煤氣未吹掃徹底,工作人員未帶防毒面具造成的煤氣中毒事故。煤氣輸送管道爆炸,往往是煤氣管道內(nèi)煤氣未吹掃干凈或者放散時(shí)間太短急于拆卸煤氣管道,致使管道內(nèi)煤氣突然爆炸;帶氣在管道上違章施工作業(yè)。發(fā)生爐水夾套爆炸,水夾套爆炸最根本原因是干燒缺水,又突然加水導(dǎo)致水夾套內(nèi)壓力急劇上升引起爆炸;汽包安全閥失靈,在超壓時(shí)未泄壓;造成水夾套缺水主因是工人麻痹大意,安全意識(shí)淡薄,水位計(jì)未定時(shí)沖洗,造成假水位,長(zhǎng)時(shí)間未給水夾套補(bǔ)水。煤氣發(fā)生爐爐體爆炸,主要發(fā)生在點(diǎn)爐和熄爐時(shí),點(diǎn)爐時(shí)操作不當(dāng),造成爐內(nèi)產(chǎn)生煤氣與外來(lái)空氣混合致使?fàn)t膛爆炸;停爐檢修時(shí),未用蒸汽熄爐降溫,在爐內(nèi)溫度還很高的情況下冒險(xiǎn)清理爐渣,冒然打開(kāi)人孔,空氣進(jìn)入爐內(nèi)引起煤氣爆炸。煤氣爆炸往往造成重大財(cái)產(chǎn)和人員損失,分析原因就是企業(yè)管理水平低,從業(yè)人員素質(zhì)低。沒(méi)有做到安全第一,不安全不生產(chǎn)。對(duì)于安全就是生命,安全就是責(zé)任,安全就是效益的原則認(rèn)識(shí)不足。

  煤制氣管網(wǎng)

  我國(guó)天然氣國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力有限,無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求的快速增長(zhǎng),因此目前我國(guó)的天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)中進(jìn)口氣源還占很大比重。2012年,全國(guó)天然氣產(chǎn)量1077億立方米,消費(fèi)量1471億立方米,供需缺口達(dá)394億立方米。2013年1-4月份,我國(guó)天然氣產(chǎn)量為402億立方米,同比增長(zhǎng)7.7%,進(jìn)口約合171億立方米,增長(zhǎng)32.3%,進(jìn)口氣源的大幅增長(zhǎng)表明目前國(guó)內(nèi)氣源供應(yīng)仍跟不上需求增長(zhǎng)的步伐。同期天然氣表觀消費(fèi)量568億立方米,同比增長(zhǎng)13.2%,天然氣總供應(yīng)量?jī)H高出消費(fèi)量5億立方米,扣除進(jìn)口氣量國(guó)內(nèi)自給缺口為166億立方米。國(guó)內(nèi)居民消費(fèi)的快速增長(zhǎng)和為節(jié)能環(huán)保而進(jìn)行的工業(yè)氣改,將會(huì)維持天然氣需求量的長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì),天然氣國(guó)內(nèi)供應(yīng)保障能力的壓力將更加突出。

  為解決天然氣自給缺口,國(guó)家層面推動(dòng)煤制氣的發(fā)展。繼十一五期間四個(gè)煤制氣示范項(xiàng)目之后,2011年起更多的煤制氣獲得國(guó)家發(fā)改委核準(zhǔn),截至2012年僅新疆正在建設(shè)和進(jìn)行前期工作的煤制天然氣項(xiàng)目有30多個(gè)。煤制氣已經(jīng)解決了技術(shù)瓶頸和市場(chǎng)需求方面的問(wèn)題,管輸問(wèn)題成為發(fā)展的關(guān)鍵。由于管道建設(shè)需要2-3年的建設(shè)期,為了能夠在建成后順利投產(chǎn),隨著煤制氣項(xiàng)目的逐步鋪開(kāi),配套管網(wǎng)建設(shè)也已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模開(kāi)展期。

  包括中石油、中石化在內(nèi)的國(guó)內(nèi)天然氣供應(yīng)商都開(kāi)始加大對(duì)管道建設(shè)的投資力度。中石化在新疆主要規(guī)劃兩條煤制氣外輸管道,分別是中國(guó)石化新疆煤制天然氣外輸管道工程新浙粵管道項(xiàng)目和新魯管道項(xiàng)目,其中新浙粵管道已經(jīng)獲得國(guó)家批準(zhǔn)開(kāi)展前期工作,兩條管道計(jì)劃長(zhǎng)度分別為7373公里和4463公里。中石油規(guī)劃建設(shè)14條煤制氣接入支線(xiàn),總長(zhǎng)度430公里。除此之外,一些煤制氣制造商為擺脫對(duì)兩大油企管輸環(huán)節(jié)的控制,也開(kāi)始布局管輸環(huán)節(jié),選擇自建管道,例如大唐集團(tuán)在內(nèi)蒙古的克什克騰項(xiàng)目上投資100億元自建氣輸管網(wǎng)。

  煤制氣項(xiàng)目一般建在新疆和內(nèi)蒙古等煤炭資源優(yōu)勢(shì)的地區(qū),一般均采取長(zhǎng)距離管輸方式,拉動(dòng)對(duì)油氣管道的需求。天然氣國(guó)內(nèi)供應(yīng)保障亟待提升的壓力和對(duì)新疆等地政策傾斜等因素,令國(guó)家層面對(duì)這些地區(qū)的煤制氣項(xiàng)目審批相對(duì)容易。項(xiàng)目的規(guī)模鋪開(kāi)進(jìn)一步拉動(dòng)管網(wǎng)和管道消費(fèi)總量。

  煤制氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速

  近年來(lái),包括煤制烯烴、煤制油、煤制天然氣、[1] 煤制芳烴等新型煤化工產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)快速發(fā)展的新生事物,廣受實(shí)業(yè)和資本市場(chǎng)關(guān)注。2013年初以來(lái),大部分新型煤化工示范項(xiàng)目陸續(xù)獲得“路條”,開(kāi)始項(xiàng)目的前期工作。在多種產(chǎn)品形式中,煤制天然氣項(xiàng)目由于單位產(chǎn)品投資低、技術(shù)流程短等,成為實(shí)業(yè)資本最青睞的領(lǐng)域。

  作為發(fā)改委首個(gè)核準(zhǔn)的大型煤制天然氣示范項(xiàng)目,大唐發(fā)電旗下的克旗煤制天然氣項(xiàng)目曾因延產(chǎn)等問(wèn)題一度引發(fā)質(zhì)疑。昨日,大唐發(fā)電公告稱(chēng),克旗煤制氣項(xiàng)目第一系列在調(diào)試過(guò)程中,投產(chǎn)在即。

  據(jù)公告,克旗煤制氣項(xiàng)目所生產(chǎn)的煤制天然氣用于供應(yīng)北京市場(chǎng),項(xiàng)目分三系列建設(shè),總產(chǎn)能為40億立方米/年。業(yè)內(nèi)人士表示,大唐克旗煤制氣項(xiàng)目投產(chǎn)后,煤制氣將通過(guò)中石油管道保供北京,直接增加北京氣源,并緩解霧霾壓力。

  就在不久前,中國(guó)化學(xué)的大股東中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)公司下稱(chēng)“中國(guó)化學(xué)集團(tuán)”也宣布在烏克蘭建設(shè)合成天然氣生產(chǎn)廠。

  據(jù)悉,中國(guó)政府近期積極發(fā)展煤制合成天然氣的生產(chǎn),不久前批準(zhǔn)建設(shè)九家年生產(chǎn)能力超370億立方米合成天然氣的大型工廠。私營(yíng)企業(yè)計(jì)劃再建30余家年產(chǎn)能可達(dá)2億立方米合成天然氣的工廠。

  中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所一位專(zhuān)家稱(chēng),煤制氣對(duì)氣源有重要補(bǔ)充作用,能緩解天然氣供應(yīng)緊張問(wèn)題。當(dāng)前國(guó)內(nèi)煤制氣項(xiàng)目處在開(kāi)發(fā)階段,前期項(xiàng)目付出的成本必然偏高,使得氣價(jià)的成本相對(duì)較高,市場(chǎng)轉(zhuǎn)化需要一個(gè)過(guò)程。

  而在上述兩個(gè)公司有所動(dòng)作的同時(shí),科技部剛于6日與山西省政府簽署《部省工作會(huì)商制度議定書(shū)》,包括著力推進(jìn)“氣化山西”建設(shè)等四大項(xiàng)內(nèi)容,從“煤炭山西”邁向“氣化山西”。

  其中,晉煤集團(tuán)是“氣化山西”的支柱企業(yè)之一,也是全國(guó)最大的煤層氣抽采利用企業(yè)、全國(guó)最大的瓦斯發(fā)電企業(yè),形成了煤層氣勘探、抽采、輸送、壓縮、液化、化工、發(fā)電、汽車(chē)燃?xì)?、居民用氣等完整的產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)了煤層氣開(kāi)發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?;?。

  業(yè)內(nèi)人士告訴上證報(bào)記者:“煤制氣項(xiàng)目在加速發(fā)展的同時(shí),市場(chǎng)對(duì)項(xiàng)目推進(jìn)也有所擔(dān)憂(yōu)。”據(jù)介紹,擔(dān)憂(yōu)主要在幾個(gè)方面:其一,在工藝技術(shù)上,煤制天然氣技術(shù)不成熟、大規(guī)模工業(yè)化會(huì)有問(wèn)題;其二是經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題,煤炭?jī)r(jià)格與天然氣價(jià)格存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,因原料是煤炭,在目前煤炭市場(chǎng)清淡、煤炭?jī)r(jià)格處于低谷的情況下,煤制天然氣可能會(huì)有一定的經(jīng)濟(jì)效益,但未來(lái)煤炭?jī)r(jià)格不排除上漲的可能性;其三,新能源如頁(yè)巖氣等的問(wèn)題,未來(lái)中國(guó)頁(yè)巖氣的發(fā)展是否會(huì)影響煤制天然氣的發(fā)展;其四,管道輸送和存儲(chǔ)問(wèn)題,中國(guó)天然氣長(zhǎng)輸管線(xiàn)基本為中石油和中石化擁有。


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