煤制天然氣項(xiàng)目氣化技術(shù)組合發(fā)展

Word煤制天然氣項(xiàng)目氣化技術(shù)組合發(fā)展從全國(guó)范圍的現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目的現(xiàn)狀來(lái)看，在項(xiàng)目規(guī)模、產(chǎn)品基本相同的情況下，項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性主要取決于原料煤的性質(zhì)、原料煤的價(jià)格和氣化工藝。雖然目前世界上先后出現(xiàn)了100多種氣化工藝，這些工藝是煤氣化技術(shù)發(fā)展的不同階段，是為適應(yīng)不同的工藝要求發(fā)展而來(lái)的。不同的氣化工藝對(duì)煤質(zhì)的適應(yīng)性、對(duì)入爐煤形態(tài)及大小要求不同，氣化工藝參數(shù)等也有所差異；不同的氣化工藝因其產(chǎn)氣能力大小、工業(yè)化程度及投資等不同，適用于不同的煤化工項(xiàng)目。

煤氣化裝置往往在煤化工項(xiàng)目總投資及生產(chǎn)成本中占相當(dāng)大的比重，因此選擇先進(jìn)、高效、低能耗、運(yùn)行成本低和環(huán)境友好的煤氣化技術(shù)對(duì)煤制天然氣項(xiàng)目的成功運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要，對(duì)于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益同樣具有重要意義。煤氣化技術(shù)的選擇是一個(gè)綜合性問(wèn)題，必須對(duì)全廠的情況進(jìn)行全面的比較，僅以某一個(gè)環(huán)節(jié)去判斷氣化技術(shù)的優(yōu)劣是十分片面的，必將給工廠的生產(chǎn)帶來(lái)諸多問(wèn)題，這樣的例子有不少。針對(duì)煤制天然氣項(xiàng)目，我們建議選擇氣化技術(shù)的原則是：定煤、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。

“定煤”是指根據(jù)煤制天然氣項(xiàng)目用煤選擇合適的煤氣化技術(shù)。煤質(zhì)較大的變化將會(huì)影響氣化爐的平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)還將影響粗煤氣的組成，進(jìn)一步影響后繼的處理單元的穩(wěn)定運(yùn)行。年產(chǎn)40億方的煤制天然氣項(xiàng)目每年的原料煤和燃料煤高達(dá)2000萬(wàn)噸（低階煤計(jì)），對(duì)于用煤量如此巨大的煤制天然氣工廠來(lái)講，在現(xiàn)貨市場(chǎng)很難采購(gòu)，即使可以采購(gòu)，價(jià)格一般也會(huì)很高，這將嚴(yán)重影響煤制天然氣項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

“穩(wěn)定”是指技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定。在“定煤”的基礎(chǔ)上，對(duì)適合確定煤的氣化技術(shù)進(jìn)行綜合比較，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的氣化技術(shù)才應(yīng)該列入可選技術(shù)之列。雖然有些技術(shù)也適合項(xiàng)目所定的煤，但尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化或工業(yè)化裝置未實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，選擇時(shí)需謹(jǐn)慎。

“經(jīng)濟(jì)”指投資抵、運(yùn)行成本低。不同的煤氣化技術(shù)裝置投資不同，運(yùn)行成本也不同。在“穩(wěn)定”的前提下，選擇綜合成本低的煤氣化技術(shù)對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。

“環(huán)?！笔侵腑h(huán)境影響小。煤的固有特性決定了煤化工生產(chǎn)過(guò)程中容易產(chǎn)生大量的三廢。不同的煤氣化技術(shù)產(chǎn)生的三廢種類有差別，處理的難易程度也不同，并且國(guó)家的環(huán)保要求也原來(lái)越嚴(yán)格。因此選擇的煤氣化技術(shù)應(yīng)確保安全并實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，盡量少排放三廢。

氣化技術(shù)的選擇還應(yīng)該考慮到以下因素：不同煤氣化技術(shù)所需配套設(shè)施不盡相同，合適的煤氣化技術(shù)能夠合理的降低后續(xù)單元的規(guī)模與投資；不同煤氣化技術(shù)的建設(shè)投資和運(yùn)行成本也不盡相同；不同煤氣化技術(shù)的工程建設(shè)難度也各不相同。

在諸多煤氣化技術(shù)中，固定床加壓氣化技術(shù)因其粗煤氣中甲烷含量高，并且裝置投資低，在BGL氣化技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，碎煤加壓氣化技術(shù)在煤制天然氣項(xiàng)目氣化技術(shù)選擇時(shí)頗受青睞。大唐克旗、大唐阜新、新疆慶華煤制天然氣項(xiàng)目均選擇了碎煤加壓氣化技術(shù)。

與其他煤氣化技術(shù)相比，固定床碎煤加壓氣化技術(shù)粗煤氣中甲烷含量高，約占到了天然氣產(chǎn)品的50%，可以顯著降低后續(xù)裝置的規(guī)模，與采用水煤漿氣化技術(shù)相比，原料煤節(jié)省17.1%，變換裝置降低51.8%，低溫甲醇洗處理裝置降低40.9%，甲烷化裝置規(guī)模降低32.4%。但該技術(shù)存在的問(wèn)題也較大，除廢水處理成本高外，大量的粉煤如何處理是選用魯奇氣化技術(shù)的煤制天然氣項(xiàng)目要周全考慮的問(wèn)題。

流化床氣化技術(shù)雖然有著成功的工業(yè)運(yùn)行裝置，并且粗煤氣中也含有一定量的甲烷，并且三廢好處理。但因其單爐處理量小，操作壓力低并且還需要在氣化爐的高負(fù)荷長(zhǎng)周期的穩(wěn)定運(yùn)行上下功夫。若能提高氣化爐的規(guī)模和操作壓力，并實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，在煤制天然氣氣化技術(shù)選擇時(shí)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

粉煤氣流床氣化技術(shù)成熟，處理量大，運(yùn)行周期長(zhǎng)，且三廢容易處理，雖然后續(xù)變換、低溫甲醇洗和甲烷化裝置要大得多，投資會(huì)顯著增加，但運(yùn)行成本要低于魯奇爐，因此在氣化技術(shù)選擇時(shí)需要綜合考慮。若將魯奇爐與干粉氣化爐進(jìn)行優(yōu)化組合，即可以降低總體廢水量，亦可以解決粉煤的問(wèn)題。但這種方案會(huì)導(dǎo)致投資增加，并且廢水處理的難度沒(méi)有降低，只是總量降低而已。

水煤漿氣流床氣化技術(shù)成熟，處理量大，穩(wěn)定運(yùn)行周期長(zhǎng)，且三廢容易處理，與魯奇爐相比，對(duì)環(huán)境影響小，并且可以使用魯奇爐產(chǎn)生的污水制漿，這樣能大大降低魯奇爐廢水的處理量和處理難度。與單一固定床氣化方案相比，采用固定床氣化與水煤漿氣化集成的方案，既有利于解決固定床產(chǎn)生的大量廢水處理問(wèn)題，又有利于解決采用單一固定床粉煤過(guò)剩的問(wèn)題，并且煤制天然氣的生產(chǎn)成本僅增加了約5%，前提條件是原料煤成漿性要滿足要求。若煤制天然氣項(xiàng)目所選煤源為褐煤，雖然可以很好的應(yīng)用于魯奇爐，但需要對(duì)褐煤的成漿性深入研究，確保工業(yè)規(guī)模的水煤漿能夠滿足水煤漿氣化爐的要求，這樣才能提高煤制天然氣工廠的經(jīng)濟(jì)效率。總體而言，固定床氣化與水煤漿氣化的集成方案是煤制天然氣項(xiàng)目氣化技術(shù)選擇的一個(gè)頗有競(jìng)爭(zhēng)力的方案，對(duì)于具體項(xiàng)目需要進(jìn)行深入的研究。

據(jù)行業(yè)調(diào)研發(fā)布的《2021-2021年中國(guó)煤制天然氣行業(yè)市場(chǎng)供需與