煤制气“徘徊期”:跨越技术和环保双重门槛是关键

近日站在贵州一煤制气项目的气化炉的平台上, 兖矿集团开阳化工副总经理郭成太略显得意:“最近很多批公司都到我们这里参观气化炉的运行情况。”

他告诉笔者, 整个工厂都在满负荷运行, 产品用于做磷肥。从经济上分析, 煤炭化工因为产品路线的原因, 这家工厂的效益并不是太好, 但最近却因其所用的气化炉而声名鹊起。

煤制气本是近年来煤化工中最火热的项目。但因为今年3月内蒙古大唐国际克什克腾旗煤制天然气有限公司发生了一起爆炸事故引发了行业内普遍的悲观情绪。更多业主都在观望, 希望能避免后期损失。

在煤制气的“徘徊期”, 企业面临最大的挑战是跨越技术和环保的双重门槛。

气化炉工艺是避免事故关键

气化炉是煤化工工艺流程中的关键, 也是气化环节链接煤炭和产品的一道槛。

今年3月, 大唐克旗煤制气项目发生事故停产, 激发了行业内更大的震动。大唐克旗项目去年已经作为气源为北京供气, 是国内建设最早、投入运行最早的煤制气项目。

“问题出在炉子和工艺路线选择上, ”一位行业人士对笔者说, “大唐所在地的煤炭煤质需要特别相应的气化炉和工艺流程, 项目建设之前并没有研究透彻煤质。”

所谓煤质, 依据灰分、挥发分、发热量、硫分一般分为贫煤、瘦煤、长焰煤、褐煤、无烟煤等。煤质不同, 对气化炉的要求不一样。简单而言, 如果硫等矿物质含量高, 选择的气化炉和工艺技术抗腐蚀性不强, 矿物质就会沉积在炉壁上, 在高温下引起事故。

煤气化技术按照技术工艺, 分为固定床气化、流化床气化、气流床气化和熔浴床气化。各种技术路线又反映在气化炉中, 国内市场一般有鲁奇炉、GSP炉、德士古炉、航天炉、壳牌气化炉等。

按照进入气化环节的煤炭, 又有碎煤加压、水煤浆气化、干煤粉气化技术的区别。因为各地区的煤炭, 灰分、灰熔点等标准千差万别, 对工艺路线的要求区别也很大。气化炉投资一般占到煤制气项目总投资的四分之一左右, 以一般40亿立方米年产量, 投资200亿元左右计算, 气化炉投资就需要40亿~50亿, 后期更改的难度非常大。

“我们的气化炉运行情况较好, 虽然因为市场的原因化工厂经济效益不算好, 但气化炉没有出过问题。”郭成太说。

在近日的煤及合成气制天然气高峰论坛上, 多家有煤制气项目的技术人员都表示, 气化炉的选择确实非常关键, 投资大后期推倒重建几乎不可能, 发生事故之后, 都加强了对煤质的研究。

但这并不意味着有技术先进的气化炉可以解决一切问题, 多位煤制气项目的技术人员都认为, 技术和煤质的匹配最重要。

环保约束难题

煤制气的环保问题也很关键, 一直是国外和环保组织质疑的对象。

煤制气本来耗水量就很高, 一般而言, 一吨煤需要耗十吨水。国家为此也专门制订了水耗等标准, 耗水量过大的技术已经属于被淘汰之列。

煤炭资源富裕的地方都属于生态环境脆弱区, 目前已经获批和进行前期工作的煤制气项目多集中在新疆和内蒙古, 水资源相对短缺, 也一直被外界质疑。

同时, 因为煤炭的成分复杂, 还有多种矿物质, 煤制气生产过程会产生废水。按照规定, 废水要经过处理达到国家的排放标准方能排放或循环利用。

但是监管面临实际的问题, 煤制气项目配套的污水处理厂可能建设, 但污水处理会增加企业负担, 污水是否都经过处理, 监管不足。甚至有消息说, 为了节省成本, 一些偏僻地区项目的污水未经处理就直接排放。

除此之外, 煤制气过程中会产生各种气体, 也会排放到空气中, 有些是温室气体, 有些是硫化氢等刺鼻气体, 所有化工厂几乎都有这种情况。

在公开场合, 很少有人谈起水资源和环保的问题, 普遍强调相关设施都有上马, 能做到把煤炭吃干榨尽。前述业内人士对笔者说, 煤制气将一种能源变成另一种能源, 同时耗费能源, 转化率低, 对环境负面影响大, 现在主要环境成本考虑得不够。

官方对煤制气的意见中, 也提及不能盲目上马, 要考虑到环境承载能力, 只是在特定地区试点。但去年底以来, 煤制气市场已经有“重燃”迹象。

煤制气徘徊期

国家发改委能源研究所副所长戴彦德表示, 煤制气产业已经出现投资过热的苗头。企业应该客观地看到, 煤制气产业目前仍然面临着环保压力大、项目经济性受煤炭价格影响大、缺乏配套管网设施、关键技术缺少自主知识产权等瓶颈。

国务院在治理大气污染的意见中, 提出煤制气作为天然气的一种, 是降煤增气的气源之一。国家能源委员会在谈到天然气供应时, 也留给煤制气一定比例的量。

目前正式获得批准的煤制气示范项目有4个。今年以来, 陆续有8个项目获得国家发改委的“路条”, 都在积极准备, 累计煤制气产量超过600亿立方米。

而单单新疆一地, 包括没有获得路条, 但已有煤炭资源, 或在做准备的项目, 产量就超过1000亿立方米。2012年就曾有指导煤化工的煤炭深加工规划草案, 但始终没有发布。

新疆一家企业技术人员对笔者说, 今年国家能源局领导在新疆召集煤化工项目协调会, 明确提出煤制气是过渡性考虑, 以后的项目主要还是集中在新疆和内蒙古, 而且新批项目会更加严格。

但从企业层面而言, 都想抓住煤制气的机会, 获取收益。郭成太对笔者说, 单就贵州来说, 因为煤炭市场封闭, 煤化工经济性差, 但后期一些项目直接配备煤炭资源, 企业可以综合核算。

对于兖矿这样煤化工实践经验丰富的企业而言, 还有另外的机会, 即是向煤化工项目供应气化炉技术。贵州当地, 因为多年经验, 对贵州本地煤炭研究透彻, 使用的气化炉更有市场说服力。

兖矿和德国科林早期有技术合作, 他们目前想供应气化炉, 通过供应设备和技术分享煤制气潮流中的收益。这种技术适用的煤种相对较广, 科林公司亚太工程技术总监刘崇国告诉笔者:“其他技术路线的气化炉能适应的煤种, 我们也能适应。我们不能适应的煤种, 其他气化炉肯定不能适应。”

据了解, 同样是粉煤气化技术路线的炉子, 竞争对手也不少。都想分羹煤化工设备市场, 如果考虑到其他路线, 那竞争就更加激烈了。

在此背后, 煤制气业主们铆足了劲, 都想越过技术和环保的槛, 成为煤制气过热中的赢家活到未来。