把热量4500大卡的粉煤放入生产线,“一键启动”、一条生产线,就能生产出天然气、甲烷、芳烃油品等,实现煤制油、煤制气的“一次直接转化”。在达拉特经济开发区新能能源有限公司,煤制气技术3.0版——“煤催化气化和煤加氢气化技术”即将实现工业化示范生产。
“我们的技术可谓煤制天然气国内技术的‘天花板’。”企业催化气化中心主任武恒说。新能能源煤制气的“底气”从何而来?其关键词是创新。说到创新,必须“起底”新能能源有限公司。新能能源有限公司隶属的新奥天然气股份有限公司,是新奥集团的核心企业之一,也是国内规模最大的能源分销企业之一。
从25年前送煤气罐起步的新奥集团,当城市燃气业务发展如日中天时,集团就认识到繁荣背后的隐忧——新奥自身没有气源,容易受上游资源制约,必须向产业链上游延伸,但传统的天然气生产方式污染太大,要实现煤的清洁化利用,占领能源行业发展制高点。发展定位明确后,新奥集团成立“煤基低碳能源国家重点实验室”,十年磨一剑,投入数十亿元,自主研发了煤催化气化和煤加氢气化等技术,得到了国家科技支撑计划、973计划、国际合作项目等多项国家课题的资助支持,申请专利240余项。
技术的价值在于应用。在新能能源有限公司内,“高大上”的创新成果得到进一步升级,正蓄势待发。“煤加氢气化工业示范装置已经技术试车成功,预计5月中旬进行投煤试车。”介绍到这里,武恒特意“敲黑板、划重点”,对“工业示范”进行了“名词解释”——煤加氢气化技术要经过从小试、中试到工业化示范的创新产业化发展流程,新奥天然气股份有限公司在我国其他地区的生产为中试规模,即处理量为400吨煤/日,而新能能源有限公司的煤加氢气化工业示范装置为1500吨/日的投煤量,为该企业在全国的首个示范装置。
在生产线的“心脏”加氢气化炉附近,武恒又讲起了“化学课”,“加氢气化,关键是加氢气化岛,这也是我们技术创新的核心,其分为粉煤高压氢气密相输送、加氢气化、冷却除尘、半焦制浆等九个工段,产出的主产品是天然气;加入的氢气和碳反应,就会生成甲烷,我们的附属产品就是甲烷及芳烃油品等,由于没有加入氧气,我们的生产线不会产生二氧化碳等废气。”
技术创新的文章做足了,收益自然是一本盈利账。于经济效益而言,煤催化气化和煤加氢气化技术最大的特点是“不挑煤”,用成本低的劣质粉煤2.2吨可生产一千立方米天然气,煤价每吨500元左右,天然气一立方米2元左右,可实现天然气毛利润近1000元,此外附属产品甲烷、油品等都可获利,“一吨煤的油品转化率为3%,33吨煤可转化一吨粗芘,价格是20万。”武恒说。据企业核算,煤催化气化技术可降低成本1/4,能源转化效率提高约10%。于生态效益而言,富煤、贫油、少气是我国国情,而“双碳”目标倒逼下,要求企业能耗与碳排放都要降低,煤催化气化和煤加氢气化技术从减少污染物、提升效率两方面入手,实现了碳减排。
创新方能化危为机。企业“一头双尾”的工艺路线,既保留天然气生产能力,必要时能够满负荷生产,同时也可生产附加值较高的甲醇和甲烷,提升项目经济效益,根据市场进行调峰可带动煤制气项目实现盈利。