位于河南寶豐縣的京寶新奧能源有限公司的1億Nm3/a的焦?fàn)t氣制LNG生產(chǎn)裝置。
近兩年,焦?fàn)t煤氣制天然氣成為焦化行業(yè)中投資的一項(xiàng)熱門技術(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),自2012年底首個(gè)焦?fàn)t煤氣制天然氣項(xiàng)目投產(chǎn)以來,截至2014年8月,內(nèi)蒙古、山西、陜西、河北、山東等地有13家企業(yè)陸續(xù)建成、投產(chǎn)了焦?fàn)t煤氣制天然氣項(xiàng)目。而業(yè)內(nèi)人士介紹,目前在建和擬建項(xiàng)目的企業(yè)還有20來家。一時(shí)間焦?fàn)t煤氣制天然氣項(xiàng)目變得“炙手可熱”,而其中最熱的,就是焦?fàn)t煤氣制LNG(液化天然氣)。
出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因,一是國家對焦化企業(yè)設(shè)立了越來越嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),在焦化行業(yè)的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定焦?fàn)t煤氣利用率要大于98%,迫使企業(yè)不得不為焦?fàn)t煤氣找尋更好的去處;二是近幾年焦化市場行情低迷,行業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下滑,于是一些企業(yè)就瞄準(zhǔn)了市場潛力巨大的液化天然氣,將焦?fàn)t煤氣制液化天然氣作為擺脫企業(yè)困境的一個(gè)抓手。
不過中國化工報(bào)記者在對業(yè)內(nèi)人士的采訪中了解到,盡管這是名副其實(shí)的副產(chǎn)品資源化利用環(huán)保項(xiàng)目,其產(chǎn)品液化天然氣也是一種極具市場前景的清潔能源,但要從這個(gè)項(xiàng)目中掘金并非易事——想要盈利還要取決于裝置流程能否順利打通、氣源可否穩(wěn)定供應(yīng)以及區(qū)域市場環(huán)境有無足夠容量等諸多因素。
裝置:能否保證長滿安穩(wěn)運(yùn)行
“焦?fàn)t煤氣制液化天然氣的生產(chǎn)工藝并不是高精尖技術(shù),但也并不是每家企業(yè)想做好就能做好的。”新地能源工程技術(shù)有限公司北京技術(shù)研發(fā)中心總經(jīng)理?∈@樣表示。
記者采訪了解到的情況正如?∈,雖然工藝技術(shù)不難,但目前已經(jīng)投產(chǎn)的10多家焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目中能夠?qū)崿F(xiàn)長周期平穩(wěn)運(yùn)行的企業(yè)為數(shù)不多,企業(yè)的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益也相差較大。
對此,中國煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長曹紅彬表示,與化工企業(yè)相比,傳統(tǒng)焦化企業(yè)的生產(chǎn)屬于粗放式生產(chǎn),裝置運(yùn)行溫度差七八攝氏度都很正常。但是用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)液化天然氣是通過化學(xué)反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化成甲烷,屬于精細(xì)化生產(chǎn)過程,原料成分配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力都有嚴(yán)格要求。因此,其工藝控制、技術(shù)管理、現(xiàn)場操作對于焦化企業(yè)來說都有一定難度。在國內(nèi)建成較早的項(xiàng)目中就有不少裝置不能穩(wěn)定、長周期運(yùn)行,甚至還有企業(yè)在開車后的近一年時(shí)間里都處于停產(chǎn)改造狀態(tài)。
對于裝置為什么不能平穩(wěn)運(yùn)行,常俊石也有自己的分析:“將焦?fàn)t煤氣變成液化天然氣,中間需要經(jīng)過焦?fàn)t煤氣凈化、甲烷合成和天然氣液化3道工序,其中每個(gè)單獨(dú)工序都有一定的技術(shù)難度。而如果要以焦?fàn)t煤氣為原料合成甲烷再冷凍液化成液化天然氣,就需要將3道工序串聯(lián)起來作為一個(gè)系統(tǒng)考慮,而不是各段工藝的簡單疊加,前后的銜接協(xié)調(diào)配合尤為重要,這中間還有許多的技術(shù)難題需要攻克。許多裝置不能長周期平穩(wěn)運(yùn)行的重要原因就是沒有做好一體化的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工作。”
?∈榻B說,焦?fàn)t煤氣凈化就是非常關(guān)鍵的一步。由于焦?fàn)t煤氣是煉焦過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,成分十分復(fù)雜、雜質(zhì)含量高、各組分含量變動(dòng)范圍大,控制不好就會(huì)直接影響后續(xù)的甲烷化工藝。特別是焦?fàn)t煤氣中噻吩、硫醚、硫醇、硫化氫等難處理的含硫雜質(zhì)對催化劑有毒害作用,因此硫的含量要凈化到5ppb以下。這個(gè)指標(biāo)是焦?fàn)t煤氣制甲醇相應(yīng)指標(biāo)的1/20。此外,甲烷合成后的后段凈化也十分關(guān)鍵。不同于傳統(tǒng)天然氣液化的低溫液化,焦?fàn)t煤氣合成的甲烷氣中含有氮?dú)夂蜌錃,需要低溫精餾將其脫除,使甲烷含量達(dá)到99%以上,才能保證甲烷順利液化。
曹紅彬也認(rèn)為,焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目涉及3道工序,每道工序都要做得到位。作為系統(tǒng)工程,整個(gè)項(xiàng)目每個(gè)環(huán)節(jié)都要各司其職,才能保證其順利運(yùn)行。
河南寶豐縣京寶新奧能源有限公司總經(jīng)理徐東認(rèn)為,從他們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看,嚴(yán)格、高水平的生產(chǎn)管理是焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目成功運(yùn)營的關(guān)鍵要素之一。只有長周期平穩(wěn)運(yùn)行,裝置的經(jīng)濟(jì)性才能充分發(fā)揮出來。在京寶新奧公司辦公樓里,徐東向記者展示了生產(chǎn)部門報(bào)給他的生產(chǎn)報(bào)表,報(bào)表中密密麻麻填滿了生產(chǎn)數(shù)據(jù)。徐東告訴記者:“項(xiàng)目運(yùn)行近一年了,這些報(bào)表我每天都要看,每一個(gè)數(shù)據(jù)都要核對,如果有一個(gè)數(shù)據(jù)對不上,就要馬上查明原因。”
記者了解到,截至8月底,京寶新奧能源有限公司的焦?fàn)t煤氣制液化天然氣裝置已經(jīng)平穩(wěn)運(yùn)行10個(gè)月,在我國已運(yùn)營的焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目中率先實(shí)現(xiàn)了長周期平穩(wěn)安全運(yùn)行。徐東在回憶這個(gè)項(xiàng)目的投產(chǎn)過程時(shí)談到,為了項(xiàng)目的順利運(yùn)行,他們沒少花心思。該項(xiàng)目采用了具有國際先進(jìn)水平的催化劑和3段串并聯(lián)甲烷合成工藝,拓寬了原料氣適用范圍,同時(shí)利用副產(chǎn)高品位蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)回收余熱,最大限度地降低生產(chǎn)能耗和成本。裝置建成后他們還進(jìn)行了多次技術(shù)改造。
記者了解到,今年以來,除河南京寶新奧能源有限公司外,中海油山東新能源有限公司、內(nèi)蒙古恒坤化工有限公司、建元煤焦化有限責(zé)任公司和山西國新正泰新能源有限公司的項(xiàng)目也先后打通了工藝流程,實(shí)現(xiàn)了長穩(wěn)運(yùn)行。而其他大部分企業(yè)都還在調(diào)試改造階段。
對于企業(yè)要不要上焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目、到底該如何利用多余的焦?fàn)t煤氣,曹紅彬建議,除了技術(shù)、原料,企業(yè)還是要認(rèn)真地算一算經(jīng)濟(jì)賬,要把自身優(yōu)勢、區(qū)域市場特點(diǎn)以及運(yùn)輸物流等多個(gè)因素綜合起來考量,謹(jǐn)慎選擇產(chǎn)品路線,讓焦?fàn)t煤氣的利用價(jià)值實(shí)現(xiàn)最大化,而不是盲目跟風(fēng)。
圖為應(yīng)用我國自主一段等溫甲烷化技術(shù)的焦?fàn)t煤氣制LNG裝置,該技術(shù)項(xiàng)目已經(jīng)在云南曲靖和內(nèi)蒙古烏海建成投產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。 (姜小毛 攝)
氣源:能否確保穩(wěn)定充足供應(yīng)
目前,已經(jīng)上馬和準(zhǔn)備上馬焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目的企業(yè),大致有兩種類型,一類型是焦化企業(yè),另一類型是化工能源企業(yè)。如果說裝置的順利開車和長穩(wěn)運(yùn)行是一個(gè)新項(xiàng)目成功上馬的標(biāo)志,那么原料的穩(wěn)定供給則是焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目能否回收投資并盈利的基本保障。
不同于其他化工項(xiàng)目,焦?fàn)t煤氣制液化天然氣采用的原料是焦化企業(yè)的副產(chǎn)品。而這種副產(chǎn)品供給能否保證,又要取決于焦化企業(yè)的主營產(chǎn)品生產(chǎn)裝置是否能滿負(fù)荷運(yùn)行。
烏海華油天然氣有限公司2011年投資47億元在內(nèi)蒙古烏海建設(shè)了全球規(guī)模最大的焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目,項(xiàng)目就是基于內(nèi)蒙古烏海的煤焦化基地而開展的。該項(xiàng)目總體布局為“兩廠一線”。“兩廠”就是指烏海市海勃灣區(qū)千里山工業(yè)園區(qū)和海南區(qū)西來峰工業(yè)園各建設(shè)一座15.6萬標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)凈化裝置、10萬標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)焦?fàn)t煤氣甲烷化裝置以及4萬標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)合成天然氣液化裝置。按照烏海華油公司最初的調(diào)研情況,烏海的煤焦化基地有十幾個(gè)焦化企業(yè),若項(xiàng)目全部投產(chǎn)后,年產(chǎn)焦?fàn)t煤氣量將達(dá)到30億立方米,供給焦?fàn)t煤氣制天然氣項(xiàng)目的氣量就十分充足了。但烏海華油公司的項(xiàng)目自今年年初投產(chǎn)以來一直開工不足,裝置原本設(shè)計(jì)能力為年處理25億立方米焦?fàn)t煤氣,而如今他們得到的焦?fàn)t煤氣量只有5億立方米,這也是他們始料未及的。
烏海華油天然氣有限公司總經(jīng)理高勤告訴記者:“目前裝置開工率很低,原料氣量嚴(yán)重不足。我們的焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目是按照10家百萬噸以上焦化企業(yè)的產(chǎn)氣量進(jìn)行設(shè)計(jì)的,但目前只有4家焦化企業(yè)開工,而且還不是滿負(fù)荷生產(chǎn)。其他企業(yè)有的根本沒有建,有的建成了卻沒有開工,F(xiàn)在焦化行業(yè)不景氣,行業(yè)開工率很低,這種狀況在3~5年內(nèi)不會(huì)有明顯改善,我們正在考慮新上一套煤制合成氣裝置,來彌補(bǔ)氣源的不足。”
即使是焦化企業(yè)自產(chǎn)自用,他們上的焦?fàn)t煤氣制液化天然氣裝置也同樣面臨著吃不飽的困難。
由于我國固定資產(chǎn)投資、外貿(mào)出口和鋼鐵產(chǎn)量增長放緩,直接影響了上游的焦炭行業(yè)的生產(chǎn)。中國煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)8月份公布的2014年上半年焦化行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況顯示,今年上半年,焦化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營陷入前所未有的困境,焦炭價(jià)格持續(xù)下跌,焦化企業(yè)虧損面已達(dá)53.04%,行業(yè)開工率只有70%,因此焦?fàn)t煤氣產(chǎn)氣量少。供氣不足已經(jīng)成為焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目的通病。
“在這種情況下,想要依靠焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目來改善焦化企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)狀況顯然是不現(xiàn)實(shí)的。焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目并不像一些公司宣傳的那樣,可以為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。建設(shè)1個(gè)年產(chǎn)百萬噸的焦化項(xiàng)目要投資7億元,再上1個(gè)配套的焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目又要增加投資3億多元,目前處于經(jīng)營困境中的焦化企業(yè)根本就沒有這個(gè)資金實(shí)力。而對于社會(huì)資本來說,有了資金,還要有充足、穩(wěn)定的氣源供給,才能保證項(xiàng)目的順利實(shí)施。”曹紅彬表示。
市場:能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值最大化
10月19日,中國慶華青海集團(tuán)焦?fàn)t煤氣制液化天然氣一期10萬噸/年項(xiàng)目在青海烏蘭煤化循環(huán)經(jīng)濟(jì)工業(yè)園開工建設(shè);此前陜西北強(qiáng)能源有限公司和烏海市華信煤焦化有限公司與新地能源工程技術(shù)有限公司剛剛簽署了焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目的承包合同;上海華西化工科技有限公司也表示,目前有四五家企業(yè)與他們簽訂了項(xiàng)目合同,準(zhǔn)備建設(shè)焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目;托普索貿(mào)易(北京)有限公司負(fù)責(zé)焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目的技術(shù)人員最近也都在外奔忙……
行業(yè)內(nèi)的這股投資熱情讓曹紅彬感到些許憂慮。他認(rèn)為,盡管目前我國天然氣供應(yīng)不足,未來仍存在很大的發(fā)展空間,但對于焦化企業(yè)而言,液化天然氣項(xiàng)目并不是焦化行業(yè)解決當(dāng)前生產(chǎn)經(jīng)營困難、改變生存發(fā)展困境的關(guān)鍵出路,也并不是所有企業(yè)都可以從這個(gè)項(xiàng)目中獲得盈利。畢竟,焦?fàn)t煤氣高效利用并非只有液化天然氣一條出路。
曹紅彬介紹說,對于焦化企業(yè)而言,焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目相比與于其他利用方式的優(yōu)勢只是在于市場容量大。但能不能掙錢,還要考慮企業(yè)自身的優(yōu)勢和所在地區(qū)的區(qū)域市場環(huán)境。一些地區(qū)企業(yè)直接銷售焦?fàn)t煤氣就能掙錢,比如山西省的焦?fàn)t煤氣每立方米能賣到0.6元,企業(yè)的效益就很好。再比如山東省是焦化大省,但全省目前也只有一家企業(yè)在做液化天然氣,大部分企業(yè)是將焦?fàn)t煤氣直接發(fā)電或者賣給周邊企業(yè)做燃料,經(jīng)濟(jì)效益都不錯(cuò)。
山西同世達(dá)煤化工集團(tuán)有限公司總工程師姚潤生表示,如果焦化企業(yè)周邊有用能企業(yè)可以消耗掉多余的焦?fàn)t煤氣,焦?fàn)t煤氣制液化天然氣項(xiàng)目就沒有競爭力。那些地處偏遠(yuǎn)地區(qū)、周邊用能企業(yè)少、焦?fàn)t煤氣賣不掉的企業(yè)可以考慮將其做成液化天然氣來銷售。
另據(jù)了解,山東一家企業(yè)去年在考察焦?fàn)t煤氣加工利用項(xiàng)目時(shí),就選擇了焦?fàn)t煤氣制甲醇而不是液化天然氣。他們認(rèn)為全國的甲醇產(chǎn)能雖然過剩,但處于東部地區(qū)的山東甲醇價(jià)格較高,以焦?fàn)t煤氣為原料生產(chǎn)甲醇與煤制甲醇相比,擁有明顯的價(jià)格優(yōu)勢。
曹紅彬還提到,其實(shí)液化天然氣對于焦?fàn)t煤氣的利用是碳多氫少,而焦?fàn)t煤氣中最主要的成分是氫氣,占比達(dá)到了55%~60%,如果能將氫資源直接加以利用會(huì)有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2014年10月19日,中國慶華青海集團(tuán)焦?fàn)t煤氣制LNG一期10萬噸/年項(xiàng)目在烏蘭煤化循環(huán)經(jīng)濟(jì)工業(yè)園