煤制天然气项目统计及技术对比分析

   
    从已投产项目运行情况看，大唐克旗、庆华伊犁工程均已具备高负荷运行能力，但受管网和消费端限制，负荷仅一半左右。汇能工程满负荷运行，LNG产品销售至华北、华中、华东及蒙西周边地区。浙能新天项目于2017年4月刚刚投产，目前还处于生产调试阶段。该项目同样受制于天然气管网接收量和接收价格的限制，对生产负荷有较大影响。
    《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》的煤制天然气新建类项目共5个。截止2017年6月，苏新能源准东煤制天然气项目、北控鄂尔多斯煤制天然气项目已完成核准，新疆伊犁煤制天然气项目包括浙能新天的20亿立方米/年和中电投的20亿立方米/年，其中浙能新天工厂已投产，中电投项目还在筹划中。山西大同煤制天然气项目和安徽能源淮南煤制天然气项目还在筹划中。受国内天然气价格走低的影响，上述项目进展缓慢，部分项目已处于暂停状态。
     “十二五”期间，国家发改委、国家能源局同意开展前期工作的煤制天然气项目较多，但在国内天然气价格持续下行的形势下，多数项目已停滞。总体上，受国内天然气价格下行影响，国内煤制天然气项目正在经受严峻考验。煤制天然气拟在建项目情况见表2所示。

煤制天然气项目关键技术选择
   煤制天然气是以煤为原料，经气化、变换、净化工序，使合成气达到合成甲烷的氢碳比，再经甲烷化生产天然气的过程。一般煤制天然气工厂内容包括：空分、煤气化、变换、脱硫脱碳、冷冻、甲烷化、首站压缩、天然气干燥、硫回收以及煤气水分离和酚氨回收（采用固定床加压气化技术时）等工艺装置，以及相应的公用工程和辅助装置。典型煤制天然气工艺流程见图1至图6所示。

   目前我国已投产4个煤制天然气工厂，其中大唐克旗、庆华伊犁、浙能新天３个工厂的工艺流程和技术选择具有相似性，气化均采用赛鼎碎煤固定床干法排灰加压气化，变换均为耐硫变换，净化均为低温甲醇洗，硫回收均为克劳斯硫回收，甲烷化均为引进技术，或者美国戴维技术，或者丹麦托普索技术。内蒙古汇能煤制天然气工厂采用了西北院多元料浆气化技术，配套变换均为耐硫变换，净化均为低温甲醇洗，硫回收均为克劳斯硫回收以及丹麦托普索甲烷化技术。典型煤制天然气项目的关键技术选择见表3所示。

    采用固定床碎煤加压气化，气化炉可直接产生甲烷，占粗煤气的比例高达12%-14%(vol)，相当于最终天然气产品的近50%，即产品的近50%直接由气化炉产生，只需经过净化、分离后即可成为最终产品。因此，固定床碎煤加压气化用于煤制天然气具有先天优势。但是，固定床碎煤加压气化的操作温度低，煤的气化过程不够充分，会产生焦油、中油、粗酚等产品，需要再配套煤气水分离、酚氨回收等装置进行回收。国内煤制天然气项目的煤气水分离、酚氨回收等采用了国内自主技术。大唐克旗项目由于设计煤质和运行煤质存在较大差异，项目投产后，酚氨回收装置能力不足以应对煤质变化引起的处理量变化和组成变化，后期进行了整改。此外，固定床碎煤加压气化的工艺污水处理具有较大难度，杂质含量高，处理流程长，在环保方面需要更大的投入。
    固定床碎煤加压气化以块煤为原料，配套煤矿的大量粉煤没有出路，只能积压或者低价出售，块粉煤不平衡的问题对煤制气工厂带来了一定压力。因此，后来的项目吸取经验，大多采用了固定床碎煤加压气化与气流床加压气化相结合的“双气化”技术路线。
    已经投运的煤制气项目均采用引进的甲烷化技术，而国内自主开发的甲烷化技术由于工程化进度晚，未能得到应用。《煤炭深加工升级示范“十三五”规划》要求，“十三五”新建的煤制天然气项目均要开展甲烷化自主化技术示范。相应地，备受关注的国内甲烷化技术主要有：大连化物所甲烷化技术、大唐经济技术研究院甲烷化技术、西南院甲烷化技术等。