我國煤制天然氣發展現狀、政策與應用分析

記偉偉，趙思銘

（邯鄲市峰峰礦區煤化工產品研發中心，河北邯鄲 056000）

我國是“缺油少氣富煤”的國家，煤制天然氣是新開發的能源，利用煤炭資源對傳統天然氣進行轉化得到的新能源，也是目前我國天然氣的發展方向。煤制天然氣的經濟效益高，并且可以減少環境污染，對家庭的適用性較高。我國日益增長的天然氣需求，促進了我國煤制天然氣產業的發展，因此煤制天然氣產業，在市場上具有相當大的競爭力。每次天然氣要想在市場上立足，則需要將其產品質量高于國家標準。

1 我國煤制天然氣發展現狀

天然氣是一種優質、高效、清潔的燃料。如今天然氣在全球各地都得到廣泛應用，這促進了我國經濟的發展和社會的進步。但是隨著天然氣逐漸被應用，我國天然氣供應已經很難實現。供不應求的天然氣，讓我國從國外大量進口天然氣，因此發展煤制天然氣能夠有效緩解我國供應不足的缺陷。如今國內天然氣價格日漸上漲，近年來，我國煤制天然氣的發展趨勢越來越好，許多企業都進入煤制天然氣時代，這就促進了煤制天然氣的發展。雖然目前我國加大了天然氣的進口量，并且許多沿海地區也開展了煤制天然氣產業，但是根據目前國際上的發展趨勢，中國只要對某個商品進行大規模的進口，其價格必定會上漲。盡管如今煤制天然氣的價格有所下降，但這種情況不會持久，所以我國天然氣產業的發展還需要立足于國際，增加我國自身煤制天然氣的供給[1]。

我國煤炭資源較為豐富，因此發展煤制品的清潔能源也就越來越廣泛，并且這是一條能夠解決能量供給問題的途徑，但是在煤炭消耗過程中會出現大量的污染現象，這對我國的環境造成了很大的威脅，所以在進行煤制工藝過程中如何將污染減小是必須要考慮的問題。所以如果解決了煤制品清潔問題，不但能滿足我國經濟快速增長所帶來的需求，還能夠使生態環境變好，對于我國溫室效應的減少也有極大的好處。我國目前的煤制品主要有煤制油、煤制天然氣、煤化工產品等，這些都給我國帶來了較大的經濟效益和生活上的便利。而煤制天然氣是生活中最為經濟實用的一種方式，具有各種優點。

近年來，我國的工程建設正在大力推行煤制天然氣，其投入量也逐年增加。各個地區包括內蒙古、新疆等地都有相關的工程。我國首個煤制天然氣示范項目已經打通了全部的流程，并且進行了大量的實驗，其中煤制天然氣產品中甲烷體積分數最高達到98.96%，并且已經投運成功，也已經向北京天然氣網運輸，實現了我國西氣東輸的大規模工程。

2 煤制天然氣技術概況

煤制天然氣需要利用合成技術，因此需要將煤氣進行各種合成，生成一氧化碳之后形成干凈的氣體，再與甲烷進行反應生成天然氣。如今煤制天然氣已經有較成熟的技術，所以技術的革新，已經成為現階段的重點關注對象。煤制天然氣的原理是：原煤經過單元處理后，經煤鎖送入氣化爐。蒸汽和來自空分的氧氣作為氣化劑從氣化爐下部噴入。在氣化爐內煤和氣化劑逆流接觸，煤經過干燥，干餾和氣化，氧化后，生成粗合成氣。粗合成氣的主要組成為氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、硫化氫、油和高級烴，粗合成氣經急冷和洗滌后送入變換單元，經過部分變換和工藝廢熱回收后進入酸性氣體脫除單元，脫除硫化氫和二氧化碳及其他雜質后送入甲烷化單元。在甲烷化單元內，原料氣經預熱后送入硫保護反應器，脫硫后依次進入后續甲烷化反應器進行甲烷化反應，得到合格的天然氣產品，再經壓縮干燥后送入天然氣管網。如今的煤制天然氣技術已經趨向成熟[2]。

3 煤制天然氣的優勢

3.1 煤制天然氣具有清潔的優點

煤制天然氣可以讓煤炭清潔使用。在使用煤制天然氣過程中，其耗水量和二氧化碳的排放量都處于產業的最低端，比傳統天然氣的耗水量和二氧化碳排放量少好幾倍。并且這個過程中二氧化碳的集中生產量較多，非常便于收集或者加以利用。這就很好地解決了二氧化碳過度排放導致溫室效應的問題。并且煤制天然氣本身就是一種清潔燃料，在使用過程中不排放其他有害氣體。

3.2 煤制天然氣具有高效的優點

與傳統天然氣相比，煤制天然氣在能源的轉換與使用方法具有高效的優點，它的能源消耗量較低。而我國目前正處于能源效益偏低的時代，因此在制作煤制天然氣時能夠有效提高我國能源空間。通過集成的方法，發展煤制天然氣，對煤炭進行轉化，能夠有效地利用能源的生命周期，極大提高能源轉化率和使用效率。

3.3 煤制天然氣具有便捷的優點

目前我國煤炭資源主要存在于生態環境較差的地方，如山西、內蒙古等中西部地區。而天然氣的使用主要集中在各個沿海地區，這就讓我國出現天然氣使用與供求不平衡的現象。在煤炭運行過程中會出現大量不好的影響，甚至在運行中如果發生擁堵會使煤炭運輸不及時，這就給煤炭的運輸帶來了極大的困擾，因此在發展煤制天然氣后，可以利用管道運輸的方式將西邊的天然氣運輸到東邊，實現西氣東輸。通過長距離的管道運輸到消費地區，將從地面運輸煤炭的方式，轉變為地下運輸天然氣，這不但能使居民得到便利，還能促進我國經濟效益增長，有利于我國社會可持續發展[3]。

3.4 煤質天然氣具有多樣性使用的優點

煤制天然氣不僅可以應用于居民家庭，還可以在工業上得到廣泛應用，同時對我國的發電和交通也能夠起到重要作用。煤制天然氣能夠代替許多產品，在不同的領域得到應用。比如目前我國經濟增長給人們帶來了日益增長的美好生活，這就讓用電量增大，所以發電機構需要更多的能源進行居民的電量供應，這時如果用天然氣代替，可以在一定程度上提高效能。我國是缺油的國家，如果使用天然氣代替石油，讓汽車能夠發動，能使汽車的尾氣排放減少，起到環保的作用。

4 我國煤制天然氣經濟分析

4.1 我國煤制天然氣的成本

煤制天然氣產業的成本主要是建設成本、運行成本和人工成本。在煤制天然氣的項目當中，其中建設成本較高，煤價格大約為200元/t。不同用途的天然氣的生產成本也不一樣。如化肥用的天然氣是0.7 元/m3，而工業天然氣的價格則是1.2/m3元，民用天然氣為1.8元/m3。從目前的經濟發展來看，煤制天然氣的成本將會長時間處于低位運行，原因是目前供應量小于需求量，并且環境污染嚴重。

在前幾年我國煤制天然氣的經濟效益不高，美國的太平洋公司在很長一段時間都處于負效益，主要原因是國際石油價格較低，直到后面幾年石油價格飛速上漲，天然氣的價格也隨之上漲。我國煤制天然氣產業發展也具有相同的問題。我國主要實行西氣東輸的項目在天然氣運輸到東部沿海地區居民使用時，從原本的1.8元/m3已經上漲到2～3/m3，雖然我國經濟生長國民的生活水平普遍提高，這樣的價格也逐漸被人們接受。但是規定天然氣不能夠上漲價格，所以天然氣的價格不上漲，煤制天然氣也就發展不起來，沒有經濟效益。

如今我國生活質量普遍提高，人民的生活水平也在提高，也能夠接受更高一點的天然氣價格，因此在發展煤制天然氣能夠改善環境的時候，居民也更加樂意接受煤制天然氣。

4.2 我國煤制天然氣的經濟效益

根據不同地區不同產業所使用天然氣的價格不同，我國天然氣運輸到東部沿海地區經過管道運輸，還需要扣除一定的運輸費用以及其他費用。目前，我國天然氣的成本價雖然高低不平，但是煤制天然氣產業生產成本卻較高，這就出現了虧損現象。因此在生產煤制天然氣時，要降低生產成本，合理使用煤炭資源，將煤炭資源的利用率提高，還需要將煤制天然氣的價格調整，增加煤制天然氣的經濟效益，使我國經濟得到加快發展。

5 我國煤制天然氣發展的建議

5.1 進行布局研發和開發討論

如何增加煤制天然氣的經濟效益主要是靠買方市場。由于天然氣極度短缺，但是其生長空間非常大，因此需要開發其布局。煤制天然氣是新型項目，如今缺乏管理上的制度和運行經驗。要想煤制天然氣長遠的發展，就需要一個穩定的運行，其次再來討論它的開發和擴展規模。在煤制天然氣的制作原理當中，需要大量的催化劑，因此使用較為經濟實用的催化劑是制作天然氣的一項重要因素。這就可以使用甲烷催化劑，能夠在甲烷化工藝煤制天然氣領域更具優越性，提高企業競爭力。

5.2 研發多種工藝

由于煤制天然氣具有多樣化使用的特點，能夠應用在各個方面，因此研發多種煤炭加工的工藝可以讓煤制天然氣更加迅速地應用在各個行業產業當中，實現物質流通快速。在進行工藝流程設計時，還可以增加排放系統，將廢料進行合理排放或者再生利用，提高能源的利用效率，并且能夠有效減少環境污染。實現現代化潔凈煤技術模式，讓煤制天然氣產業在市場上擴大發展。

6 結束語

我國煤制天然氣產業還處在發展階段，但是有國家政策支持且技術較為成熟。雖然成本較低，但是經濟效益也非常低，因此如何提高煤制天然氣的經濟效益，成為如今該產業要攻克的難題。由于天然氣具有清潔高效便捷等優勢，給居民和工業產業帶來較大的便利，在煤制天然氣的工藝流程中要對產業鏈進行分析，對企業進行明確的定位，有效降低生產成本，并且做到節能減排的目的，減少環境污染。