———我國(guó)焦?fàn)t氣制液化天然氣行業(yè)調(diào)查
近年來(lái)我國(guó)天然氣需求增長(zhǎng)強(qiáng)勁,天然氣市場(chǎng)的消費(fèi)量呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng),2007年我國(guó)天然氣消費(fèi)開(kāi)始出現(xiàn)缺口,2007~2013年我國(guó)天然氣消費(fèi)量以年均15.9%的速度增長(zhǎng),遠(yuǎn)高于產(chǎn)量增長(zhǎng)率,導(dǎo)致近年來(lái)缺口逐漸增大,2013年我國(guó)30%的天然氣依賴進(jìn)口。
我國(guó)進(jìn)口的天然氣主要有進(jìn)口LNG和進(jìn)口管道天然氣兩種來(lái)源,2013年我國(guó)進(jìn)口天然氣約3810萬(wàn)噸 (529.6億立方米),同比增長(zhǎng)25%,其中管道天然氣(氣態(tài)天然氣)2007.4萬(wàn)噸,約占53%,同比增長(zhǎng)27%,液態(tài)天然氣進(jìn)口量1802.5萬(wàn)噸,約占天然氣總進(jìn)口量的47%,同比增長(zhǎng)22.7%。
隨著我國(guó)城市化的進(jìn)程,天然氣消費(fèi)量將繼續(xù)增長(zhǎng),而頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣使很多地方對(duì)清潔能源的需求更加強(qiáng)烈,使得天然氣更加受到青睞,我國(guó)天然氣消費(fèi)的缺口可能會(huì)越來(lái)越大,因此采取煤制氣、煤層氣以及頁(yè)巖氣等多種方式解決天然氣供應(yīng)短缺顯得尤為必要。
“廢物”焦?fàn)t氣里面的大文章
焦?fàn)t氣,又稱焦?fàn)t煤氣,是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤,在煉焦?fàn)t中經(jīng)過(guò)高溫干餾后,在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時(shí)產(chǎn)生的一種可燃性氣體,是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品,焦?fàn)t氣是混合氣體,其產(chǎn)率和組成因煉焦用煤質(zhì)量和焦化過(guò)程條件不同而有所差異,一般每噸焦炭可產(chǎn)生焦?fàn)t氣300~350標(biāo)準(zhǔn)立方米。
焦炭企業(yè)分為獨(dú)立焦化企業(yè)和鋼鐵聯(lián)合體企業(yè)的焦化企業(yè),對(duì)于鋼鐵聯(lián)合體焦化企業(yè),基本上建立了循環(huán)利用系統(tǒng),做到自身完全消化利用了焦?fàn)t煤氣。
由于焦炭?jī)r(jià)格持續(xù)走低,焦化企業(yè)舉步維艱,探求焦?fàn)t煤氣出路,已成為獨(dú)立焦化企業(yè)生存發(fā)展的關(guān)鍵。
焦?fàn)t氣制液化天然氣正在大規(guī)模推廣,截至2013年底,我國(guó)已經(jīng)建成太工天成、新汶恒坤、烏海華清、河南京寶新奧、曲靖燃?xì)夂驮颇先A鑫6個(gè)焦?fàn)t氣制天然氣項(xiàng)目,合計(jì)焦?fàn)t氣消費(fèi)量16.9億立方米,LNG產(chǎn)能5.9億立方米/年。在建項(xiàng)目約26個(gè),合計(jì)焦?fàn)t氣消費(fèi)量90.4億立方米,LNG產(chǎn)能32.7億立方米/年,焦?fàn)t氣制天然氣進(jìn)入爆炸期。
焦?fàn)t氣制天然氣比煤制天然氣建設(shè)周期短、投資少,目前我國(guó)焦?fàn)t氣大多被“點(diǎn)天燈”浪費(fèi),現(xiàn)在煉焦產(chǎn)能過(guò)剩、利潤(rùn)微薄,煉焦企業(yè)已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到利用副產(chǎn)品焦?fàn)t氣的重要性,焦?fàn)t氣制天然氣項(xiàng)目越來(lái)越多。
8月25日,記者來(lái)到河南平頂山寶豐縣,實(shí)地了解我國(guó)首家焦?fàn)t煤氣制液化天然氣工藝項(xiàng)目———京寶新奧焦?fàn)t煤氣制LNG項(xiàng)目。
2010年,新奧能源與平煤神馬集團(tuán)河南京寶焦化有限公司達(dá)成協(xié)議,雙方合資成立京寶新奧能源有限公司,以京寶焦化公司富余焦?fàn)t煤氣為原料,依托新奧自主研發(fā)的技術(shù)以及國(guó)內(nèi)先進(jìn)的搗固煉焦新工藝和化產(chǎn)回收工藝,配套熄焦、消煙除塵及生化污水處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t煤氣的甲烷化處理。2011年5月,京寶新奧焦?fàn)t煤氣制LNG項(xiàng)目正式投建。
該裝置于2013年4月24日步入調(diào)試生產(chǎn)期,于當(dāng)年5月24日成功出液,項(xiàng)目設(shè)計(jì)年產(chǎn)LNG約為1億立方米,目前已累計(jì)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)10個(gè)月,平均月產(chǎn)LNG700萬(wàn)立方米以上,LNG累計(jì)產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)7000萬(wàn)立方米,成為中國(guó)首家焦?fàn)t煤氣制液化天然氣長(zhǎng)周期運(yùn)行項(xiàng)目。
據(jù)資料數(shù)據(jù)顯示,2011年全國(guó)焦炭產(chǎn)量46668萬(wàn)噸,折算成130萬(wàn)噸/年的焦化廠個(gè)數(shù)為358個(gè),可生產(chǎn)天然氣量358.99億立方米,京寶新奧項(xiàng)目由河南京寶焦化和新奧能源合作開(kāi)展,在該項(xiàng)目投產(chǎn)的一年多時(shí)間內(nèi),京寶焦化項(xiàng)目產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣直接進(jìn)入焦?fàn)t煤氣制LNG工藝流程,這樣也保證了從項(xiàng)目開(kāi)始運(yùn)行到現(xiàn)在,負(fù)荷基本保持在70%~80%之間,對(duì)于焦化企業(yè)的營(yíng)收是一個(gè)很大的補(bǔ)充。
比煤制氣更具開(kāi)發(fā)價(jià)值
焦?fàn)t氣主要成分是甲烷、氫氣、一氧化碳和二氧化碳,這些成分中能轉(zhuǎn)化為甲烷的組分含量加在一起接近40%。
“甲烷合成技術(shù)是焦?fàn)t氣制天然氣的核心技術(shù)之一,利用甲烷合成催化劑使一氧化碳和二氧化碳加氫轉(zhuǎn)化為甲烷。”新地能源工程技術(shù)有限公司北京研發(fā)中心總經(jīng)理?∈蛴浾呓榻B說(shuō),即使焦?fàn)t氣中的一氧化碳、二氧化碳全部進(jìn)行甲烷反應(yīng),甲烷合成反應(yīng)后的氣體組分中甲烷含量為65%~85%之間,達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的天然氣熱值要求,要對(duì)合成天然氣進(jìn)行液化分離,將大部分的氫、氮低熱值組分分離出去。甲烷在常壓下的液化溫度是零下162攝氏度,也就是將其冷卻到零下162攝氏度時(shí)天然氣變成了液態(tài)———LNG。
針對(duì)焦?fàn)t氣的深化分離,新地能源工程技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)出以混合制冷液化、雙塔精餾、高壓閃蒸與低壓精餾等多種技術(shù),在混合冷劑配比、入塔溫度、低壓塔再沸器熱源、高低壓塔冷凝器冷源等方面進(jìn)行優(yōu)化,使裝置能耗較國(guó)內(nèi)其他技術(shù)低10%以上,產(chǎn)品LNG甲烷濃度達(dá)到97.0%以上,符合國(guó)家天然氣標(biāo)準(zhǔn)要求。
據(jù)河南京寶新奧新能源有限公司總經(jīng)理徐東介紹,該項(xiàng)目生產(chǎn)1立方米天然氣需要2.60~2.70立方米的焦?fàn)t氣、0.70~0.75千瓦時(shí)的電量以及2.5~3.0千克蒸汽,這些是主要消耗,其中電量消耗是成本里較大的一塊,該項(xiàng)目混合制冷機(jī)壓縮機(jī)采用蒸汽透平拖動(dòng),這樣大大降低了生產(chǎn)成本。
“從7月25日到8月25日,我們一共生產(chǎn)了4893噸LNG”,8月25日,在京寶新奧焦?fàn)t氣制LNG項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),徐東對(duì)記者說(shuō),今年該項(xiàng)目已經(jīng)累計(jì)生產(chǎn)了4100萬(wàn)立方米天然氣,本月有722萬(wàn)立方米的產(chǎn)量,現(xiàn)在項(xiàng)目運(yùn)行穩(wěn) 定,因?yàn)闊捊箯S的焦?fàn)t氣源源不斷地供應(yīng),所以設(shè)備不能隨時(shí)停,沒(méi)有規(guī)定的檢修時(shí)間。
徐東介紹說(shuō),現(xiàn)在LNG的市場(chǎng)銷售價(jià)已經(jīng)全部放開(kāi),不同于民用天然氣,當(dāng)前LNG的出廠價(jià)為4500元每噸,按照一噸LNG折合1450立方米天然氣計(jì)算,每立方米天然氣出廠價(jià)為3.1元,根據(jù)記者了解的情況估算,該項(xiàng)目的利潤(rùn)空間比較大。
據(jù)徐東介紹,焦?fàn)t氣制天然氣屬于資源綜合利用項(xiàng)目,國(guó)家對(duì)這類項(xiàng)目有稅收優(yōu)惠,銷售收入的90%計(jì)入納稅范圍,剩下的10%不計(jì)稅,“這樣我們相當(dāng)于少交了2個(gè)點(diǎn)的所得稅。”徐東對(duì)記者說(shuō)。
伴隨著大型煤化工項(xiàng)目特別是煤制氣項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)的投產(chǎn),大規(guī)模甲烷化技術(shù)已經(jīng)得到了生產(chǎn)驗(yàn)證,因而,利用焦?fàn)t氣中氫和碳元素,通過(guò)甲烷化流程生產(chǎn)天然氣也逐漸火熱。
有焦化行業(yè)人士表示,現(xiàn)在焦化同行見(jiàn)面都問(wèn):“你的LNG上了嗎?”焦?fàn)t氣制天然氣一方面提高了焦化的附加值,另一方面可以是國(guó)內(nèi)天然氣市場(chǎng)的有效補(bǔ)充,特別是近幾年來(lái)天然氣需求不斷上升且價(jià)格不斷上漲。焦?fàn)t煤氣的加工帶來(lái)的可觀效益,吸引了除了焦化企業(yè)之外,各種身份的第三方投資方,其中不乏石油巨頭、環(huán)保企業(yè)以及投資基金等。
事實(shí)上,新奧集團(tuán)下屬單位新地能源工程技術(shù)有限公司自2006年就開(kāi)始從事焦?fàn)t氣合成天然氣的研發(fā)工作,歷經(jīng)小試、中試和工業(yè)實(shí)踐的系統(tǒng)開(kāi)發(fā),在焦?fàn)t氣凈化、甲烷合成催化劑、甲烷合成反應(yīng)器、甲烷合成工藝及合成氣液化分離等研究等方面取得了一系列實(shí)踐成果。
而河南京寶新奧焦?fàn)t氣制LNG項(xiàng)目,也是對(duì)新奧技術(shù)的工業(yè)化檢驗(yàn)。更為重要的是,其蘊(yùn)藏著不可小覷的經(jīng)濟(jì)收益。