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煤制氣

以煤為原料經(jīng)過加壓氣化后,脫硫提純制得的含有可燃組分的氣體。根據(jù)加工方法、煤氣性質(zhì)和用途分為:煤氣化得到的是水煤氣、半水煤氣、空氣煤氣 (或稱發(fā)生爐煤氣) ,這些煤氣的發(fā)熱值較低,故又統(tǒng)稱為低熱值煤氣;煤干餾法中焦化得到的氣體稱為焦爐煤氣,屬于中熱值煤氣,可供城市作民用燃料。煤氣中的一氧化碳和氫氣是重要的化工原料,可用于合成氨、合成甲醇等。為此,將用作化工原料的煤氣稱為合成氣,它也可用天然氣、輕質(zhì)油和重質(zhì)油制得。

  簡介

  化學結(jié)構(gòu)

  生產(chǎn)的煤制氣的主要組分和含量:

 ?。?)主要成分:CO2、CO、H2、CH4、H2O、H2S、N2、焦油、油、石腦油、酚、腐植酸等(煤質(zhì)不同成分也不同)

  (2)含量:H2,38%:CO,17%:CO2,29%:O2,小于0.4:N2+Ar,0.5:CH4,13%:H2S,0.4%

  區(qū)別

  天然氣是一種多組合的混合氣態(tài)化石燃料,主要成分為甲烷,也含有乙烷、丙烷、氮氣和二氧化碳等成分。作為產(chǎn)品天然氣,國家標準—《天然氣》(GB17820-2012)對其熱值有規(guī)定:高位發(fā)熱值>31.4MJ/m3。天然氣被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)及居民生活,是一種潔凈能源,燃燒后沒有水和廢渣的產(chǎn)生。煤制氣是人工煤氣的一種,是將燃料煤經(jīng)干餾、氣化、裂解制取的可燃氣體,是潔凈煤利用技術(shù)的一種燃燒方式。煤制氣熱值比天然氣熱值低,但其制取方便,可自備設備自行生產(chǎn),不受運輸管線限制,在我國天然氣供應不足的當前是潔凈能源利用不可替代的一種熱源氣體。煤制氣因其諸多優(yōu)勢,被廣大工礦企業(yè)應用,并且也被用做生活用氣。

  事故解析

  發(fā)生爐煤氣在生產(chǎn)中常因操作不當,麻痹大意,安全生產(chǎn)重視不夠造成生產(chǎn)事故。綜合煤氣生產(chǎn)中出現(xiàn)的事故環(huán)節(jié)主要有以下幾方面:煤氣中毒,在爐內(nèi)檢修或者管道爐窯檢修中,煤氣未放散完全,管道內(nèi)煤氣未吹掃徹底,工作人員未帶防毒面具造成的煤氣中毒事故。煤氣輸送管道爆炸,往往是煤氣管道內(nèi)煤氣未吹掃干凈或者放散時間太短急于拆卸煤氣管道,致使管道內(nèi)煤氣突然爆炸;帶氣在管道上違章施工作業(yè)。發(fā)生爐水夾套爆炸,水夾套爆炸最根本原因是干燒缺水,又突然加水導致水夾套內(nèi)壓力急劇上升引起爆炸;汽包安全閥失靈,在超壓時未泄壓;造成水夾套缺水主因是工人麻痹大意,安全意識淡薄,水位計未定時沖洗,造成假水位,長時間未給水夾套補水。煤氣發(fā)生爐爐體爆炸,主要發(fā)生在點爐和熄爐時,點爐時操作不當,造成爐內(nèi)產(chǎn)生煤氣與外來空氣混合致使爐膛爆炸;停爐檢修時,未用蒸汽熄爐降溫,在爐內(nèi)溫度還很高的情況下冒險清理爐渣,冒然打開人孔,空氣進入爐內(nèi)引起煤氣爆炸。煤氣爆炸往往造成重大財產(chǎn)和人員損失,分析原因就是企業(yè)管理水平低,從業(yè)人員素質(zhì)低。沒有做到安全第一,不安全不生產(chǎn)。對于安全就是生命,安全就是責任,安全就是效益的原則認識不足。

  煤制氣管網(wǎng)

  我國天然氣國內(nèi)生產(chǎn)能力有限,無法滿足國內(nèi)需求的快速增長,因此目前我國的天然氣消費結(jié)構(gòu)中進口氣源還占很大比重。2012年,全國天然氣產(chǎn)量1077億立方米,消費量1471億立方米,供需缺口達394億立方米。2013年1-4月份,我國天然氣產(chǎn)量為402億立方米,同比增長7.7%,進口約合171億立方米,增長32.3%,進口氣源的大幅增長表明目前國內(nèi)氣源供應仍跟不上需求增長的步伐。同期天然氣表觀消費量568億立方米,同比增長13.2%,天然氣總供應量僅高出消費量5億立方米,扣除進口氣量國內(nèi)自給缺口為166億立方米。國內(nèi)居民消費的快速增長和為節(jié)能環(huán)保而進行的工業(yè)氣改,將會維持天然氣需求量的長期增長趨勢,天然氣國內(nèi)供應保障能力的壓力將更加突出。

  為解決天然氣自給缺口,國家層面推動煤制氣的發(fā)展。繼十一五期間四個煤制氣示范項目之后,2011年起更多的煤制氣獲得國家發(fā)改委核準,截至2012年僅新疆正在建設和進行前期工作的煤制天然氣項目有30多個。煤制氣已經(jīng)解決了技術(shù)瓶頸和市場需求方面的問題,管輸問題成為發(fā)展的關(guān)鍵。由于管道建設需要2-3年的建設期,為了能夠在建成后順利投產(chǎn),隨著煤制氣項目的逐步鋪開,配套管網(wǎng)建設也已經(jīng)進入大規(guī)模開展期。

  包括中石油、中石化在內(nèi)的國內(nèi)天然氣供應商都開始加大對管道建設的投資力度。中石化在新疆主要規(guī)劃兩條煤制氣外輸管道,分別是中國石化新疆煤制天然氣外輸管道工程新浙粵管道項目和新魯管道項目,其中新浙粵管道已經(jīng)獲得國家批準開展前期工作,兩條管道計劃長度分別為7373公里和4463公里。中石油規(guī)劃建設14條煤制氣接入支線,總長度430公里。除此之外,一些煤制氣制造商為擺脫對兩大油企管輸環(huán)節(jié)的控制,也開始布局管輸環(huán)節(jié),選擇自建管道,例如大唐集團在內(nèi)蒙古的克什克騰項目上投資100億元自建氣輸管網(wǎng)。

  煤制氣項目一般建在新疆和內(nèi)蒙古等煤炭資源優(yōu)勢的地區(qū),一般均采取長距離管輸方式,拉動對油氣管道的需求。天然氣國內(nèi)供應保障亟待提升的壓力和對新疆等地政策傾斜等因素,令國家層面對這些地區(qū)的煤制氣項目審批相對容易。項目的規(guī)模鋪開進一步拉動管網(wǎng)和管道消費總量。

  煤制氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速

  近年來,包括煤制烯烴、煤制油、煤制天然氣、[1] 煤制芳烴等新型煤化工產(chǎn)業(yè)作為一個快速發(fā)展的新生事物,廣受實業(yè)和資本市場關(guān)注。2013年初以來,大部分新型煤化工示范項目陸續(xù)獲得“路條”,開始項目的前期工作。在多種產(chǎn)品形式中,煤制天然氣項目由于單位產(chǎn)品投資低、技術(shù)流程短等,成為實業(yè)資本最青睞的領域。

  作為發(fā)改委首個核準的大型煤制天然氣示范項目,大唐發(fā)電旗下的克旗煤制天然氣項目曾因延產(chǎn)等問題一度引發(fā)質(zhì)疑。昨日,大唐發(fā)電公告稱,克旗煤制氣項目第一系列在調(diào)試過程中,投產(chǎn)在即。

  據(jù)公告,克旗煤制氣項目所生產(chǎn)的煤制天然氣用于供應北京市場,項目分三系列建設,總產(chǎn)能為40億立方米/年。業(yè)內(nèi)人士表示,大唐克旗煤制氣項目投產(chǎn)后,煤制氣將通過中石油管道保供北京,直接增加北京氣源,并緩解霧霾壓力。

  就在不久前,中國化學的大股東中國化學工程集團公司下稱“中國化學集團”也宣布在烏克蘭建設合成天然氣生產(chǎn)廠。

  據(jù)悉,中國政府近期積極發(fā)展煤制合成天然氣的生產(chǎn),不久前批準建設九家年生產(chǎn)能力超370億立方米合成天然氣的大型工廠。私營企業(yè)計劃再建30余家年產(chǎn)能可達2億立方米合成天然氣的工廠。

  中國科學技術(shù)信息研究所一位專家稱,煤制氣對氣源有重要補充作用,能緩解天然氣供應緊張問題。當前國內(nèi)煤制氣項目處在開發(fā)階段,前期項目付出的成本必然偏高,使得氣價的成本相對較高,市場轉(zhuǎn)化需要一個過程。

  而在上述兩個公司有所動作的同時,科技部剛于6日與山西省政府簽署《部省工作會商制度議定書》,包括著力推進“氣化山西”建設等四大項內(nèi)容,從“煤炭山西”邁向“氣化山西”。

  其中,晉煤集團是“氣化山西”的支柱企業(yè)之一,也是全國最大的煤層氣抽采利用企業(yè)、全國最大的瓦斯發(fā)電企業(yè),形成了煤層氣勘探、抽采、輸送、壓縮、液化、化工、發(fā)電、汽車燃氣、居民用氣等完整的產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)了煤層氣開發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化。

  業(yè)內(nèi)人士告訴上證報記者:“煤制氣項目在加速發(fā)展的同時,市場對項目推進也有所擔憂。”據(jù)介紹,擔憂主要在幾個方面:其一,在工藝技術(shù)上,煤制天然氣技術(shù)不成熟、大規(guī)模工業(yè)化會有問題;其二是經(jīng)濟效益問題,煤炭價格與天然氣價格存在一定的對應關(guān)系,因原料是煤炭,在目前煤炭市場清淡、煤炭價格處于低谷的情況下,煤制天然氣可能會有一定的經(jīng)濟效益,但未來煤炭價格不排除上漲的可能性;其三,新能源如頁巖氣等的問題,未來中國頁巖氣的發(fā)展是否會影響煤制天然氣的發(fā)展;其四,管道輸送和存儲問題,中國天然氣長輸管線基本為中石油和中石化擁有。


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