煤制天然气技术在贵州省应用分析

田守强（贵州省煤田地质能源局142队，贵州贵阳550000）



煤制天然气技术在贵州省应用分析

田守强（贵州省煤田地质能源局142队，贵州贵阳550000）

针对煤制天然气技术在贵州省应用分析，首先要明确贵州开展煤制天然气项目的背景，然后分析煤制天然气技术，主要有两种方法——“一步法”和“二步法”两种。最后详细论述了煤制天然气技术在贵州省的应用，探讨了煤制天然气技术在应用中的风险，让相关人员针对这些情况，制定有利策略，合理解决，促使贵州省的煤制天然气应用得到较好的发展与推进。

煤制天然气；贵州；能源

在进入新世纪以来，石油能源的消耗日益增加，其存储量不断减少，为了控制这种情况，石油的价格也有所增加。在能源的使用中，出现了煤化工产品代替石油化工产品，通过这种方式提升节能减排的力度，并减少对环境的危害。天然气作为清洁能源具有明显的优势，但是含量相对较少，煤制天然气具有较高的效率，是煤炭的一种最为有效的利用方式，具有较好的前景。

1　贵州开展煤制天然气项目的背景

煤制天然气主要是以煤为原料，生产天然气的工艺技术，这种技术出现的时间较早，产生于石油危机期间。这种工艺的不断进步，促使煤制天然气工厂建成，通过当地的高水分褐煤，以及特殊的转换方法，进行天然气的转换。贵州省的能源结构在全国占有突出地位，煤炭资源居全国第五，水能资源居全国第六，且水电煤兼具，水煤并存，水火互济，素享“西南煤海”之美誉。“但是社会经济的飞速发展，石油的消耗不断增加，这种能源结构带来了较大的环境压力，严重影响了环境质量。

煤制天然气与煤制其他能源相比，具有比较大的优势，具体内容如表1所示。

表1　煤制能源产品的能量效率与水耗分析

2　煤制天然气技术

煤制天然气技术在国内外有一定差异，从加工过程分析，主要有“一步法”和“二步法”两种：

2.1“一步法”煤制天然气技术

这种方法主要是将原料直接合成甲烷，然后制成煤制天然气。目前，仅有美国巨点能源公司开发的催化蒸汽甲烷化技术，属于这种技术。工作人员需要在煤粉和催化剂充分混合后，将混合物送入到反应器中［1］。这种反应器中含有水蒸气，发生气化和甲烷化反应，而气化反应需要的热量，刚好由甲烷化反应进行补给。这组反应生成的CH4和CO2混合气能够从顶部流出反应器，进入旋风分离器，去除其中的固体颗粒，然后再进行进化，脱出硫，最后留下CO2制成煤制天然气。

2.2“二步法”煤制天然气技术

这种方法首先要将煤转化成合成气，然后再进行甲烷化得到煤制天然气。主要包括气化、变换冷却、净化等。气化主要是在一定压力和温度下，煤与氧气会和过热水蒸气的混合物发生反应，生产H2和CO的煤气。在变化冷却中，主要是通过部分变化反应，将H2和CO的比例进行适当调整，然后使用催化剂，并控制操作温度。净化主要是利用甲醛的吸附功能，在特定的条件下，将混合物的中H2S和CO2吸附出来，从而得到净化其。

3　煤制天然气技术在贵州省的应用

贵州省在发展中，需要制定一个科学、合理并可持续发展的路径，降低对环境的污染。天然气管道在贵州的应用，彻底改变了油气资源匮乏的问题，缓解了现有资源和环境容量的矛盾。天然气本身具有清洁、安全高效的特点，除了供给居民使用，已经广泛应用在多个行业中，并在未来的经济发展中，具有更加重要的作用，现对煤制天然气技术的应用进行分析，总结其在实际应用中可能面临的风险，有所防范［2］。

3.1技术风险

煤制天然气主要是通过煤气化生产的合成气，需要经过复杂的过程，发生多个反应。所以需要相应单位拥有成熟的技术，在煤气、一氧化碳变化以及净化过程中，符合国家要求的标准。例如甲烷化这个反应，工艺的流程较短，工艺比较简单，但是整个过程的催化剂，却只能在国外公司上进行选择，国内的装置水平比较落后。煤制天然气技术在不断改进与创新中，目前仍没有实现大规模的工业化生产装置，所以很难在短时间内实现商业化运作。

3.2市场风险

目前贵州省设计的和拟定的项目都能够顺利建成投入，那么当地的煤制天然气增长量会大幅提升，且获取高额的收益。在此之前，市场中有大量的煤制天然气，其中蕴含了隐性风险。但是从天然气的存储量进行分析，其使用比较紧张，但从国外引进的费用较高，且因为地域和政治问题，存在很多风险。虽然煤制天然气市场相对稳定，但经济性的关键是未来煤炭和大然气的价格相对走势，水、电、汽、运输、人力等成木费用的上涨，也会影响煤制天然气产品的盈亏平衡。所以相关人员，需要一个稳定和规模较大的市场，保证煤制天然气的稳定供给。

在天然气管道的建设中，巨大的投资和用户的使用，也是市场面临的风险之一。如果使用褐煤作为天然气生产的原料，其生产成本较低，能够获取较大的收益，在价格方面有着突出优势。科学技术的不断提升，煤制天然气的煤炭转换率可能会有所提升，能够获取更多的能源，然后延伸煤炭加工和利用的产品链。在经济与竞争力的相互较量中，天然气的稀缺，决定着其价格有着较大的上涨空间，具有比较好的经济效益和优势。

3.3环保风险

在贵州使用煤制天然气的过程中，当地的建设条件也是影响能源使用风险的原因之一，并不是所有地区和企业都适合煤制天然气。如果天然气资源比较紧张，煤炭转换成煤制天然气，就是清洁能源的利用过程［3］。在进行煤炭结构组成过程中，工作人员要处理多种环境问题，针对贵州省的实际情况，计算煤化工对环境承载能力的成本。相关单位要了解这种现状给环保带来的压力，明确国际的油价频繁波动，煤制天然气并不适宜快速大面积铺开，考察其经济性。

在贵州省，管道天然气的出现，为当地社会经济发展奠定了有力的基础。“十二五”期间是加速发展、加快转型、推动跨越、全面建设小康社会的攻坚时期，随着我省工业强省和城镇化带动战略的不断推进，我省经济社会呈现出迅猛发展的态势，城市生产生活和工业生产对于天然气等清洁能源的需求更加旺盛，能源需求大幅度增长并面临能源结构调整优化问题［4］。

4　结束语

煤制天然气主要是以煤为原料，生产天然气的工艺技术，这种技术出现的时间较早，产生与石油危机期间。这种工艺的不断进步，促使煤制天然气工厂建成，通过当地的高水分褐煤，以及特殊的转换方法，进行天然气的转换。煤制天然气主要是通过煤气化生产的合成气，需要经过复杂的过程，发生多个反应。所以需要相应单位拥有成熟的技术，在煤气化、一氧化碳变化以及净化过程中，符合国家要求的标准。在贵州省，煤制天然气技术得到了较好的应用，工艺的流程较短，工艺比较简单，但是整个过程需要较高的技术水平，市场风险。科学技术的不断提升，煤制天然气的煤炭转换率可能会有所提升，能够获取更多的能源，然后延伸煤炭加工和利用的产品链。在经济与竞争力的相互较量中，天然气的稀缺，决定着其价格有着较大的上涨空间，具有比较好的经济效益和优势。

［1］肖维，康宇洁，杨 磊.发展煤制天然气产业利弊分析［J］.中国资源综合利用，2015，07：57～60.

［2］朱瑞春.三甘醇脱水技术在煤制天然气中的应用及其影响因素［J］.洁净煤技术，2012，03：59～62.

［3］张香芬.煤制天然气工艺的研究［J］.科技资讯，2012，28：96+100.

［4］钱 卫，黄于益，张庆伟，杜铭华，解 强.煤制天然气（SNG）技术现状［J］.洁净煤技术，2011，01：27～32.

田守强（1982-），男，汉族，贵州贵阳人，地质工程师，本科，从事煤田地质及矿井地质研究工作。

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2095-2066（2016）10-0062-02

2016-3-8