伊犁新天年產(chǎn)20億立方米煤制天然氣示范項(xiàng)目分析

曹峰（伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司，新疆 伊寧 835000）

1 項(xiàng)目概況

新天煤化工年產(chǎn)20億立方米煤制氣天然氣示范項(xiàng)目位于新疆伊寧市，是目前世界最大煤制天然氣項(xiàng)目。項(xiàng)目生產(chǎn)主工藝為原料煤篩分后進(jìn)入煤氣化單元生產(chǎn)粗煤氣，粗煤氣經(jīng)變換、冷卻后送入低溫甲醇洗單元脫除氣體中的有害組分，凈化后煤氣進(jìn)入甲烷化裝置進(jìn)行甲烷化合成，合成后煤制天然氣經(jīng)干燥壓縮后輸送至伊寧首站。煤氣化裝置選擇碎煤加壓氣化技術(shù)，凈化裝置選用德國林德公司低溫甲醇洗專利技術(shù)，甲烷合成裝置選用戴維公司專利技術(shù)，硫回收選擇克勞斯+氨法脫硫整體組合工藝，酚回收選擇青島科技大學(xué)專利技術(shù)；污水處理經(jīng)多步處理后實(shí)現(xiàn)中水回用，對濃鹽水進(jìn)行多效蒸發(fā)、結(jié)晶，實(shí)現(xiàn)污水近零排放。

2 項(xiàng)目示范任務(wù)落實(shí)及調(diào)整情況

項(xiàng)目可研階段，國家煤炭深加工示范項(xiàng)目規(guī)劃尚未編制，2013年《國家發(fā)改委辦公廳關(guān)于同意新疆伊犁煤制天然氣示范項(xiàng)目開展前期工作的復(fù)函》（發(fā)改辦能源[2013]665號）要求伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司20億m3煤制天然氣項(xiàng)目承擔(dān)固定床碎煤加壓氣化廢水處理和關(guān)鍵裝備自主化兩項(xiàng)示范任務(wù)。2017年《國家發(fā)展改革委關(guān)于伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司年產(chǎn)20 億標(biāo)準(zhǔn)立方米煤制天然氣示范項(xiàng)目核準(zhǔn)的批復(fù)》要求項(xiàng)目承擔(dān)固定床碎煤加壓氣化廢水高效處理、甲烷化催化劑工業(yè)化應(yīng)用、重大裝備自主化等示范任務(wù)。任務(wù)下達(dá)后，新天公司將示范任務(wù)與項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作無縫銜接，與科研機(jī)構(gòu)和大專院校聯(lián)合攻關(guān)，申報(bào)了科技部“863”課題—煤制清潔燃?xì)饧捌鋸U水控制關(guān)鍵技術(shù)及示范子課題—固定床氣化廢水處理及利用關(guān)鍵技術(shù)與示范，目前，固定床碎煤加壓氣化廢水高效處理示范任務(wù)已經(jīng)完成；對于裝備自主化示范任務(wù)，公司聯(lián)合設(shè)計(jì)單位、設(shè)備制造廠家共同探討重大裝備自主化、大型化的技術(shù)，本項(xiàng)目將一次性建成的煤制天然氣項(xiàng)目規(guī)模由13.5 億提高到20 億m3，低溫甲醇洗、甲烷化等非標(biāo)設(shè)備外徑達(dá)到4.9 米，從內(nèi)地加工制作后運(yùn)輸?shù)叫陆晾珥?xiàng)目所在地，主要設(shè)備如粉煤鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、氣化爐、變換爐、凈化、甲烷化大型非標(biāo)設(shè)備全部國產(chǎn)，裝備國產(chǎn)化率達(dá)到96.28%，達(dá)到國家能源局要求不低于80%的水平，完成重大裝備自主化的示范任務(wù)要求。

甲烷化催化劑工業(yè)化應(yīng)用由于先期采用進(jìn)口催化劑，目前還沒有更換催化劑，示范任務(wù)尚未完成，計(jì)劃在2020年甲烷化催化劑更換過程中實(shí)施，完成示范任務(wù)難度不大。

3 項(xiàng)目生產(chǎn)運(yùn)行現(xiàn)狀及問題處理

新天煤制氣項(xiàng)目化工A系列于2017年3月6日開始?xì)饣癄t投料點(diǎn)火調(diào)試，3月19日產(chǎn)出合格天然氣，3月29日合格天然氣接入西氣東輸伊寧首站，B系列于同年6月1日開始投料試車，6月4日產(chǎn)出合格天然氣，創(chuàng)造了國內(nèi)目前煤制氣行業(yè)投料試車產(chǎn)出合格天然氣用時(shí)最短記錄。全年化工A 系列累計(jì)運(yùn)行120.5 天，化工B 系列累計(jì)運(yùn)行62.7 天，最終天然氣年產(chǎn)量3.53億m3。雖然試車準(zhǔn)備充分，還是暴露了很多問題，一是環(huán)評新增環(huán)保設(shè)施未建成投產(chǎn)，影響生產(chǎn)；二是鍋爐產(chǎn)氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)量，制約系統(tǒng)負(fù)荷提升；三是煤質(zhì)、煤量低于設(shè)計(jì)指標(biāo)，低負(fù)荷運(yùn)行劣勢不明顯，高負(fù)荷運(yùn)行會成為制約點(diǎn)；四是設(shè)備可靠性與原材料適應(yīng)性遭遇挑戰(zhàn)，魯奇爐夾套水冷壁的原材質(zhì)耐腐蝕性不夠，出現(xiàn)多臺氣化爐夾套泄露問題。

2018年針對試車出現(xiàn)的問題逐條梳理解決，對鍋爐進(jìn)行了改造，氣化爐夾套材質(zhì)，并對蓄熱氧化裝置等環(huán)保項(xiàng)目進(jìn)行了優(yōu)化。全年花費(fèi)了大量時(shí)間用于解決試車中出現(xiàn)的問題，下半年又遭遇買斷方限制供氣、供煤系統(tǒng)檢修等硬性制約，全年化工A 系列累計(jì)運(yùn)行159.8 天，化工B 系列累計(jì)運(yùn)行164 天，全年產(chǎn)氣量8.04億方。2018年也屬于系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)試期，過程中也暴露了一些問題：一是供煤量偏低，達(dá)不到高負(fù)荷運(yùn)行需求；二是供煤粉化嚴(yán)重，出現(xiàn)塊狀煤供應(yīng)不足，粉煤過剩的情況，現(xiàn)場存煤場地、卸煤口有待進(jìn)一步優(yōu)化；三是面臨輸氣方限產(chǎn)的問題。

2019 年生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期，天然氣產(chǎn)量16.37 億立方米。11月中旬項(xiàng)目全系統(tǒng)進(jìn)行了性能考核，經(jīng)考核生產(chǎn)系統(tǒng)可滿足滿負(fù)荷運(yùn)行。截至到12 月31 日化工A 系列累計(jì)運(yùn)行281天，化工B系列累計(jì)運(yùn)行278天。2019年系統(tǒng)運(yùn)行中的問題及影響產(chǎn)量的問題有：一是買斷方在淡季限產(chǎn)天然氣；二是滿負(fù)荷下原料塊煤供應(yīng)困難；三是高負(fù)荷下廢水處理和回用難度大，濃鹽水結(jié)晶成為瓶頸；四是設(shè)備可靠性有待進(jìn)一步加強(qiáng)，突出表現(xiàn)在，甲烷化循環(huán)壓縮、氣化機(jī)、鍋爐回轉(zhuǎn)式空預(yù)器、凈化循環(huán)壓縮機(jī)等關(guān)鍵性大型設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性不足，備件加工周期太長，部分關(guān)鍵車間換熱器換熱面積略低于高負(fù)荷生產(chǎn)要求，出現(xiàn)中間環(huán)節(jié)粗煤氣超溫現(xiàn)象。

4 項(xiàng)目評價(jià)分析

項(xiàng)目優(yōu)勢：（1）、近年來，中國天然氣消費(fèi)快速增長。2018年天然氣表觀消費(fèi)量達(dá)2803億立方米，對外依存度快速攀升至45.3%，隨著“煤改氣”政策的深入推進(jìn)，天然氣的消費(fèi)量仍將持續(xù)高速增長；煤制天然氣是天然氣保供的有益補(bǔ)充，對保障天然氣供應(yīng)有積極的意義。（2）、伊犁煤炭資源和水資源豐富，有西氣東輸管道優(yōu)勢，在伊犁發(fā)展煤制天然氣有較強(qiáng)的優(yōu)勢。20億煤制天然氣項(xiàng)目配置了煤炭資源，浙江省能源集團(tuán)控股運(yùn)行浙江省天然氣管網(wǎng)，是本項(xiàng)目獨(dú)有的優(yōu)勢。（3）煤制天然氣工藝基本成熟，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了管理人才和技術(shù)人才，基本完成了示范任務(wù)，安全環(huán)保技術(shù)逐步成熟，取得了很好的示范效果。

存在問題：（1）煤制天然氣項(xiàng)目建設(shè)周期長，投資巨大，需要加強(qiáng)項(xiàng)目建設(shè)管理、縮短工程工期，加強(qiáng)投資控制，降低工程費(fèi)用，加強(qiáng)運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)安全、高負(fù)荷生產(chǎn)，才能有經(jīng)濟(jì)效益。（2）目前本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益較差，主要因素一是受天然氣價(jià)格大幅度下調(diào)影響；三是項(xiàng)目運(yùn)行前期，運(yùn)行整體負(fù)荷較低，單位成本中固定成本較高，單位天然氣財(cái)務(wù)費(fèi)用占單位成本0.5 元左右，折舊占0.6元左右；四是主要副產(chǎn)品煤焦油按照危險(xiǎn)廢物管理，給項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益帶來了一定的影響。

5 示范相關(guān)意見和建議

（1）本項(xiàng)目為煤炭深加工項(xiàng)目做了良好的示范，煤制天然氣工藝技術(shù)成熟，污染物治理措施不斷完善，可以滿足高標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保要求。為建議“十四五”期間，在煤炭資源豐富、水資源充足、環(huán)境容量允許的地區(qū)布局煤制天然氣項(xiàng)目，進(jìn)一步開展煤制天然氣示范工作。

（2）煤制天然氣示范任務(wù)集中在一下幾個(gè)方面，一是煤炭氣化工藝采用組合氣化，解決大規(guī)模采煤之后的塊煤和粉煤平衡的問題；二是廢水高效處理和廢水回用，解決廢水近零排放的問題；三是濃鹽水分鹽結(jié)晶和結(jié)晶鹽綜合利用，解決結(jié)晶鹽的去向問題；四是探討固體廢物和危險(xiǎn)廢物綜合處理技術(shù)，減少外排的固體廢物和危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量。

（3）改善現(xiàn)有煤制天然氣項(xiàng)目的經(jīng)營狀況。建議對煤制天然氣等非常規(guī)天然氣給予一定的價(jià)格扶持。

（4）環(huán)保問題。煤焦油被要求按照危險(xiǎn)廢物管理，目前全國有高溫焦油和中低溫煤焦油2600萬噸左右，約占石油消費(fèi)量的5%，是石油供應(yīng)的有益補(bǔ)充，是影響煤制天然氣行業(yè)健康發(fā)展的障礙之一。建議給予煤制氣企業(yè)生產(chǎn)的煤焦油危險(xiǎn)廢物全過程豁免。