我国煤制天然气发展现状、政策与应用分析

记伟伟，赵思铭

（邯郸市峰峰矿区煤化工产品研发中心，河北邯郸 056000）

我国是“缺油少气富煤”的国家，煤制天然气是新开发的能源，利用煤炭资源对传统天然气进行转化得到的新能源，也是目前我国天然气的发展方向。煤制天然气的经济效益高，并且可以减少环境污染，对家庭的适用性较高。我国日益增长的天然气需求，促进了我国煤制天然气产业的发展，因此煤制天然气产业，在市场上具有相当大的竞争力。每次天然气要想在市场上立足，则需要将其产品质量高于国家标准。

1 我国煤制天然气发展现状

天然气是一种优质、高效、清洁的燃料。如今天然气在全球各地都得到广泛应用，这促进了我国经济的发展和社会的进步。但是随着天然气逐渐被应用，我国天然气供应已经很难实现。供不应求的天然气，让我国从国外大量进口天然气，因此发展煤制天然气能够有效缓解我国供应不足的缺陷。如今国内天然气价格日渐上涨，近年来，我国煤制天然气的发展趋势越来越好，许多企业都进入煤制天然气时代，这就促进了煤制天然气的发展。虽然目前我国加大了天然气的进口量，并且许多沿海地区也开展了煤制天然气产业，但是根据目前国际上的发展趋势，中国只要对某个商品进行大规模的进口，其价格必定会上涨。尽管如今煤制天然气的价格有所下降，但这种情况不会持久，所以我国天然气产业的发展还需要立足于国际，增加我国自身煤制天然气的供给[1]。

我国煤炭资源较为丰富，因此发展煤制品的清洁能源也就越来越广泛，并且这是一条能够解决能量供给问题的途径，但是在煤炭消耗过程中会出现大量的污染现象，这对我国的环境造成了很大的威胁，所以在进行煤制工艺过程中如何将污染减小是必须要考虑的问题。所以如果解决了煤制品清洁问题，不但能满足我国经济快速增长所带来的需求，还能够使生态环境变好，对于我国温室效应的减少也有极大的好处。我国目前的煤制品主要有煤制油、煤制天然气、煤化工产品等，这些都给我国带来了较大的经济效益和生活上的便利。而煤制天然气是生活中最为经济实用的一种方式，具有各种优点。

近年来，我国的工程建设正在大力推行煤制天然气，其投入量也逐年增加。各个地区包括内蒙古、新疆等地都有相关的工程。我国首个煤制天然气示范项目已经打通了全部的流程，并且进行了大量的实验，其中煤制天然气产品中甲烷体积分数最高达到98.96%，并且已经投运成功，也已经向北京天然气网运输，实现了我国西气东输的大规模工程。

2 煤制天然气技术概况

煤制天然气需要利用合成技术，因此需要将煤气进行各种合成，生成一氧化碳之后形成干净的气体，再与甲烷进行反应生成天然气。如今煤制天然气已经有较成熟的技术，所以技术的革新，已经成为现阶段的重点关注对象。煤制天然气的原理是：原煤经过单元处理后，经煤锁送入气化炉。蒸汽和来自空分的氧气作为气化剂从气化炉下部喷入。在气化炉内煤和气化剂逆流接触，煤经过干燥，干馏和气化，氧化后，生成粗合成气。粗合成气的主要组成为氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、硫化氢、油和高级烃，粗合成气经急冷和洗涤后送入变换单元，经过部分变换和工艺废热回收后进入酸性气体脱除单元，脱除硫化氢和二氧化碳及其他杂质后送入甲烷化单元。在甲烷化单元内，原料气经预热后送入硫保护反应器，脱硫后依次进入后续甲烷化反应器进行甲烷化反应，得到合格的天然气产品，再经压缩干燥后送入天然气管网。如今的煤制天然气技术已经趋向成熟[2]。

3 煤制天然气的优势

3.1 煤制天然气具有清洁的优点

煤制天然气可以让煤炭清洁使用。在使用煤制天然气过程中，其耗水量和二氧化碳的排放量都处于产业的最低端，比传统天然气的耗水量和二氧化碳排放量少好几倍。并且这个过程中二氧化碳的集中生产量较多，非常便于收集或者加以利用。这就很好地解决了二氧化碳过度排放导致温室效应的问题。并且煤制天然气本身就是一种清洁燃料，在使用过程中不排放其他有害气体。

3.2 煤制天然气具有高效的优点

与传统天然气相比，煤制天然气在能源的转换与使用方法具有高效的优点，它的能源消耗量较低。而我国目前正处于能源效益偏低的时代，因此在制作煤制天然气时能够有效提高我国能源空间。通过集成的方法，发展煤制天然气，对煤炭进行转化，能够有效地利用能源的生命周期，极大提高能源转化率和使用效率。

3.3 煤制天然气具有便捷的优点

目前我国煤炭资源主要存在于生态环境较差的地方，如山西、内蒙古等中西部地区。而天然气的使用主要集中在各个沿海地区，这就让我国出现天然气使用与供求不平衡的现象。在煤炭运行过程中会出现大量不好的影响，甚至在运行中如果发生拥堵会使煤炭运输不及时，这就给煤炭的运输带来了极大的困扰，因此在发展煤制天然气后，可以利用管道运输的方式将西边的天然气运输到东边，实现西气东输。通过长距离的管道运输到消费地区，将从地面运输煤炭的方式，转变为地下运输天然气，这不但能使居民得到便利，还能促进我国经济效益增长，有利于我国社会可持续发展[3]。

3.4 煤质天然气具有多样性使用的优点

煤制天然气不仅可以应用于居民家庭，还可以在工业上得到广泛应用，同时对我国的发电和交通也能够起到重要作用。煤制天然气能够代替许多产品，在不同的领域得到应用。比如目前我国经济增长给人们带来了日益增长的美好生活，这就让用电量增大，所以发电机构需要更多的能源进行居民的电量供应，这时如果用天然气代替，可以在一定程度上提高效能。我国是缺油的国家，如果使用天然气代替石油，让汽车能够发动，能使汽车的尾气排放减少，起到环保的作用。

4 我国煤制天然气经济分析

4.1 我国煤制天然气的成本

煤制天然气产业的成本主要是建设成本、运行成本和人工成本。在煤制天然气的项目当中，其中建设成本较高，煤价格大约为200元/t。不同用途的天然气的生产成本也不一样。如化肥用的天然气是0.7 元/m3，而工业天然气的价格则是1.2/m3元，民用天然气为1.8元/m3。从目前的经济发展来看，煤制天然气的成本将会长时间处于低位运行，原因是目前供应量小于需求量，并且环境污染严重。

在前几年我国煤制天然气的经济效益不高，美国的太平洋公司在很长一段时间都处于负效益，主要原因是国际石油价格较低，直到后面几年石油价格飞速上涨，天然气的价格也随之上涨。我国煤制天然气产业发展也具有相同的问题。我国主要实行西气东输的项目在天然气运输到东部沿海地区居民使用时，从原本的1.8元/m3已经上涨到2～3/m3，虽然我国经济生长国民的生活水平普遍提高，这样的价格也逐渐被人们接受。但是规定天然气不能够上涨价格，所以天然气的价格不上涨，煤制天然气也就发展不起来，没有经济效益。

如今我国生活质量普遍提高，人民的生活水平也在提高，也能够接受更高一点的天然气价格，因此在发展煤制天然气能够改善环境的时候，居民也更加乐意接受煤制天然气。

4.2 我国煤制天然气的经济效益

根据不同地区不同产业所使用天然气的价格不同，我国天然气运输到东部沿海地区经过管道运输，还需要扣除一定的运输费用以及其他费用。目前，我国天然气的成本价虽然高低不平，但是煤制天然气产业生产成本却较高，这就出现了亏损现象。因此在生产煤制天然气时，要降低生产成本，合理使用煤炭资源，将煤炭资源的利用率提高，还需要将煤制天然气的价格调整，增加煤制天然气的经济效益，使我国经济得到加快发展。

5 我国煤制天然气发展的建议

5.1 进行布局研发和开发讨论

如何增加煤制天然气的经济效益主要是靠买方市场。由于天然气极度短缺，但是其生长空间非常大，因此需要开发其布局。煤制天然气是新型项目，如今缺乏管理上的制度和运行经验。要想煤制天然气长远的发展，就需要一个稳定的运行，其次再来讨论它的开发和扩展规模。在煤制天然气的制作原理当中，需要大量的催化剂，因此使用较为经济实用的催化剂是制作天然气的一项重要因素。这就可以使用甲烷催化剂，能够在甲烷化工艺煤制天然气领域更具优越性，提高企业竞争力。

5.2 研发多种工艺

由于煤制天然气具有多样化使用的特点，能够应用在各个方面，因此研发多种煤炭加工的工艺可以让煤制天然气更加迅速地应用在各个行业产业当中，实现物质流通快速。在进行工艺流程设计时，还可以增加排放系统，将废料进行合理排放或者再生利用，提高能源的利用效率，并且能够有效减少环境污染。实现现代化洁净煤技术模式，让煤制天然气产业在市场上扩大发展。

6 结束语

我国煤制天然气产业还处在发展阶段，但是有国家政策支持且技术较为成熟。虽然成本较低，但是经济效益也非常低，因此如何提高煤制天然气的经济效益，成为如今该产业要攻克的难题。由于天然气具有清洁高效便捷等优势，给居民和工业产业带来较大的便利，在煤制天然气的工艺流程中要对产业链进行分析，对企业进行明确的定位，有效降低生产成本，并且做到节能减排的目的，减少环境污染。