1.發(fā)展煤制天然氣有利緩解國內(nèi)油氣短缺我國天然氣供需矛盾突出，形勢不容樂觀。由于產(chǎn)量的增速趕不上消費(fèi)量的增速，我國每年要從國外進(jìn)口大量的天然氣。未來十幾年，中國天然氣需求呈高速增長的趨勢，平均增速將達(dá)13%。預(yù)計(jì)2015年，天然氣需求量將達(dá)到1700億～2100億立方米左右，屆時(shí)缺口將達(dá)到300億～700億立方米。2015年前，中國沿海地區(qū)擬建總規(guī)模接近7000萬噸/年液化天然氣設(shè)施。LNG（液化天然氣）不僅受資源的影響，而且還受建設(shè)成本、運(yùn)輸成本、投資、氣價(jià)波動、政治不確定性的影響。因此中國解決未來天然氣的需求，在開發(fā)國內(nèi)天然氣資源及進(jìn)口一定LNG的同時(shí)，利用我國豐富的煤炭資源，積極發(fā)展煤制天然氣，從偏遠(yuǎn)的富煤產(chǎn)地用長輸管線送到全國消費(fèi)市場，在能源安全、節(jié)能減排方面具有戰(zhàn)略意義。

我國目前天然氣在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例僅為4%，為加大天然氣在一次能源結(jié)構(gòu)中的比例，提高人民生活質(zhì)量，適應(yīng)人類改善生態(tài)環(huán)境的要求，政府制定了“油氣并舉”的戰(zhàn)略方針，大力鼓勵(lì)開發(fā)利用天然氣資源。

在國內(nèi)天然氣新增技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可采儲量減少、勘探難度增加、新發(fā)現(xiàn)儲量品質(zhì)下降的大背景下，國內(nèi)企業(yè)有針對性的開展了煤制甲烷氣項(xiàng)目的工業(yè)化進(jìn)程工作。

國家一直鼓勵(lì)通過煤炭的清潔利用發(fā)展能源和化工產(chǎn)業(yè)，煤制天然氣正是立足于國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，通過煤炭的高效利用和清潔合理轉(zhuǎn)化生產(chǎn)天然氣。煤制天然氣 作為液化石油氣和天然氣的替代和補(bǔ)充，既實(shí)現(xiàn)了清潔能源生產(chǎn)的新途徑，優(yōu)化了煤炭深加工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，豐富了煤化工產(chǎn)品鏈，又具有能源利用率高的特點(diǎn)，符合國 內(nèi)外煤炭加工利用的發(fā)展方向，對于緩解國內(nèi)石油、天然氣短缺，保障我國能源安全具有重要意義。

2.煤制天然氣的相對優(yōu)勢

目前國內(nèi)將煤炭轉(zhuǎn)化為能源產(chǎn)品的方式有發(fā)電、煤制油、煤制甲醇和二甲醚、煤制天然氣等，能量效率由低到高為：煤制油（34.8%）、煤制二甲醚（37.9%）、煤制甲醇（41.8%）、發(fā)電（45%）、煤制天然氣（50％～52%）。煤制天然氣的能量效率最高，是最有效的煤炭利用方式，也是煤制能源產(chǎn)品的最優(yōu)方式。

煤制天然氣的CO轉(zhuǎn)化率接近百分之百，氫轉(zhuǎn)化率99%、CO2轉(zhuǎn)化率98%、能量總有效轉(zhuǎn)化率60%~65%，比生產(chǎn)甲醇高17%，比制成油高15%~25%，比發(fā)電高27%。煤制天然氣克服了傳統(tǒng)的煤制燃?xì)鉄嶂档偷娜秉c(diǎn)，單位熱值耗水量最低，甲烷合成廢水基本不含有害物，易于利用，是最節(jié)水的能源產(chǎn)品。這對于富煤缺水的西部地區(qū)發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)意義重大。

煤制天然氣與甲醇、二甲醚相比，省去了合成氣壓縮、甲醇合成、精餾、二甲醚合成，以及產(chǎn)品的儲存、裝車等設(shè)施；與煤制合成油相比，省去的裝置更多，因此投資省、消耗低。

煤制天然氣也為低品質(zhì)褐煤的增值利用開辟了潛力巨大的市場。

目前國內(nèi)在煤制天然氣項(xiàng)目中，除了甲烷化裝置中的個(gè)別設(shè)備需要引進(jìn)外，其他技術(shù)裝備均為國產(chǎn)化，可以保證項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠。

由于煤制天然氣甲烷化裝置副產(chǎn)大量的高壓蒸汽，這些蒸汽用于驅(qū)動空分透平，減少了鍋爐和燃料煤的使用量。在甲烷化裝置部分，幾乎84％的廢熱以高壓蒸汽的形式得到回收，而僅有0.5％的廢熱要用冷卻水冷卻，整個(gè)系統(tǒng)熱量回收效率非常高。同時(shí)大量富余的低壓蒸汽可以用于發(fā)電。而煤制甲醇、二甲醚和合成油裝置中，空分所需高壓蒸汽幾乎全部由鍋爐供給，而且基本沒有富余的低壓蒸汽。為此，煤制天然氣可以大大降低鍋爐和發(fā)電產(chǎn)生的CO2排放量。例如，采用水煤漿氣化技術(shù)的煤制天然氣項(xiàng)目，生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)天然氣16億立方米，利用富余的低壓蒸汽發(fā)電，年發(fā)電4.8億千瓦時(shí)，相當(dāng)于減少CO2排放45.12萬噸；該項(xiàng)目甲烷化副產(chǎn)9.8MPa蒸汽542噸/時(shí)，年減排CO2達(dá)138萬噸。

另外，煤制天然氣可以大規(guī)模管道輸送，節(jié)能、環(huán)保、安全，輸送費(fèi)用低。而甲醇、二甲醚（加壓液化）、油品都是易燃易爆的液體產(chǎn)品，運(yùn)輸難度大、費(fèi)用高，運(yùn)輸安全值得關(guān)注。因此，從產(chǎn)品輸送方面來看，煤制天然氣更具優(yōu)勢。

從長遠(yuǎn)來看，天然氣價(jià)格逐步上漲的趨勢是確定的，因此煤制天然氣項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的前景是光明的。

3.煤制天然氣的價(jià)格競爭優(yōu)勢

據(jù)美國大平原公司的經(jīng)驗(yàn)介紹，煤制天然氣規(guī)模只要在20億立方米/年以上，1立方米天然氣的煤炭消耗可控制在4千克以內(nèi)。未來幾年如果進(jìn)口天然氣到達(dá)中國口岸的價(jià)格維持在2元/立方米，用于生產(chǎn)天然氣的煤炭價(jià)格不超過300元/噸，或者進(jìn)口天然氣到達(dá)中國口岸的價(jià)格攀升至2.5元/立方米，用于生產(chǎn)天然氣的煤炭價(jià)格不超過370元/噸，煤制天然氣就能與進(jìn)口天然氣競爭。

目前，在山西、陜西、甘肅、寧夏、山東、河南、貴州、四川及東北地區(qū)等大多數(shù)產(chǎn)煤省區(qū)，煤炭出礦價(jià)都超過300元/噸。按照上述比價(jià)關(guān)系，在這些地方建設(shè)煤制天然氣項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)較大。但在內(nèi)蒙古東部及新疆地區(qū)，煤制天然氣項(xiàng)目的競爭優(yōu)勢較為明顯。

與DMTO（煤制烯烴技術(shù)）不同，由于天然氣可以通過管道方便快捷地長距離輸送，使得項(xiàng)目選址的范圍擴(kuò)大。這一優(yōu)勢決定了煤制天然氣項(xiàng)目可以建設(shè)在DMTO項(xiàng)目無法涉足的內(nèi)蒙古東部、新疆等交通運(yùn)輸不便，但煤炭儲量豐富、價(jià)格低廉的偏遠(yuǎn)地區(qū)。

目前，這些地區(qū)的煤炭價(jià)格普遍未超過300元/噸，儲量豐富的劣質(zhì)煤（褐煤）的價(jià)格更低至130~170元/噸。在這些地區(qū)的褐煤礦區(qū)建設(shè)大型煤制天然氣項(xiàng)目，其生產(chǎn)成本只有0.87~1.13元/立方米，不僅與進(jìn)口天然氣相比有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，即便與調(diào)價(jià)后的國產(chǎn)陸上天然氣相比，價(jià)格也很接近。如果再算上煤制天然氣熱值普遍高于普通天然氣15%以上，以及生產(chǎn)天然氣過程回收的焦油、石腦油、酚、硫黃等副產(chǎn)品帶來的收益，則在這些地區(qū)建設(shè)煤制天然氣項(xiàng)目，其收益更高，產(chǎn)品競爭力更強(qiáng)。

4.煤制天然氣的經(jīng)濟(jì)規(guī)模

2020年前中國將形成以國產(chǎn)氣為主、進(jìn)口氣為輔的多氣源資源保障體系，煤層氣、煤制氣將成為重要的補(bǔ)充氣源。目前，我國煤制天然氣的價(jià)格不到1元/立方米，相對而言，具有明顯的成本優(yōu)勢。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2015年我國將形成200億立方米/年的煤制天然氣產(chǎn)能，占消費(fèi)量的10%左右。

而從國家宏觀經(jīng)濟(jì)政策來看，國家鼓勵(lì)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是鼓勵(lì)以煤為原料發(fā)展石油替代產(chǎn)品，以減輕石油進(jìn)口的壓力，保障國家的能源安全。一般煤制天然氣單系列的經(jīng)濟(jì)規(guī)模在8億～10億立方米/年，相當(dāng)于125萬～160萬噸/年甲醇當(dāng)量規(guī)模，完全符合國家產(chǎn)業(yè)政策的相關(guān)規(guī)定。而有關(guān)示范工程的建設(shè)，將為我國“十二五”及更長時(shí)期石油替代產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

二、國外煤制天然氣技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展

煤制天然氣作為液化石油氣和天然氣的替代和補(bǔ)充，既實(shí)現(xiàn)了清潔能源生產(chǎn)的新途徑，優(yōu)化了煤炭深加工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，豐富了煤化工產(chǎn)品鏈，又具有能源利用率高的特點(diǎn)，符合國內(nèi)外煤炭加工利用的發(fā)展方向。

煤制天然氣工藝和催化劑的研究始于20世紀(jì)70年代，其工藝可分為煤氣化轉(zhuǎn)化技術(shù)和直接合成天然氣技術(shù)。

用焦?fàn)t氣或煤氣化合成氣生產(chǎn)替代天然氣近來受到廣泛關(guān)注，多家國外公司的煤制甲烷化技術(shù)也紛紛推出。

煤氣化轉(zhuǎn)化技術(shù)是以煤炭為原料，經(jīng)氣化、凈化、變換以后，在催化劑的作用下發(fā)生甲烷化反應(yīng)，從技術(shù)上劃分可分為傳統(tǒng)的兩步法甲烷化工藝和一步法甲烷化工藝 （將氣體轉(zhuǎn)換單元和甲烷化單元合并為一個(gè)單元）。兩步法典型代表主要有魯齊技術(shù)、托普索技術(shù)和戴維技術(shù)，國內(nèi)的中科院物化所和新奧集團(tuán)已進(jìn)行工業(yè)中試。一 步法典型代表主要有HICOM工藝，Comflux工藝和液相甲烷化工藝。

直接合成天然氣技術(shù)是將煤氣化和甲烷化合并為一個(gè)單元直接由煤生產(chǎn)富甲烷氣體，分為加氫氣化工藝和催化氣化工藝。典型代表為美國巨點(diǎn)能源公司的藍(lán)氣技術(shù)。

比較而言，直接合成天然氣技術(shù)不需要空分裝置，但催化劑分離困難，且容易失活；煤氣化轉(zhuǎn)化技術(shù)雖然需要設(shè)備較多，但技術(shù)非常成熟，甲烷轉(zhuǎn)化率高，技術(shù)復(fù)雜度略低，因此應(yīng)用更加廣泛，是煤制天然氣中的主流工藝，主要采用固定床反應(yīng)器和鎳系催化劑。

迄今世界上唯一的規(guī)模化煤制天然氣的工廠——美國大平原煤制天然氣廠是采用魯齊技術(shù)，以褐煤為原料建成的，擁有16億Nm3/a的產(chǎn)能，使用莊信萬豐公司的CRG催化劑和巴斯夫公司的HI系催化劑。

美國大平原公司是目前世界上惟一的一家煤制天然氣商業(yè)運(yùn)行工廠，投產(chǎn)于上世紀(jì)80年代，已經(jīng)成功運(yùn)營了20多年，近年來隨著油價(jià)的攀升效益特別好。

三、國內(nèi)合成天然氣甲烷化技術(shù)進(jìn)展

據(jù)介紹，煤經(jīng)過氣化、變換、凈化、甲烷化、干燥等過程即得到替代天然氣。所謂甲烷化就是CO和CO2加氫生成甲烷，它是一個(gè)強(qiáng)放熱的可逆反應(yīng)，反應(yīng)一旦開始即迅速達(dá)到平衡。亦即是指合成氣中CO、CO2和H2在一定溫度、壓力及催化劑作用下，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成甲烷的過程。甲烷化催化劑制備技術(shù)作為煤制天然氣最核心的關(guān)鍵技術(shù)，掌握在巴斯夫、戴維、托普索、魯奇等國外幾家大公司手中。

我國一些科研機(jī)構(gòu)上世紀(jì)80年代至90年代展開了多項(xiàng)煤氣甲烷化增加熱值的研究開發(fā)工作。近年來，隨著國內(nèi)煤制天然氣項(xiàng)目在國內(nèi)的大量建設(shè)，國內(nèi)的甲烷化催化劑研制呈現(xiàn)出趕超國外的勢頭。

2012年2月21日，中科院大連化物所承擔(dān)的國家“863”項(xiàng)目合成氣甲烷化制天然氣通過了專家驗(yàn)收。

2012年4月24日，大唐能源化工公司內(nèi)蒙古克什克騰旗煤制合成天然氣（SNG）項(xiàng)目中， 由大唐能源化工研究院自主研發(fā)的SNG催化劑1000小時(shí)壽命評價(jià)實(shí)驗(yàn)取得成功，該公司實(shí)驗(yàn)室規(guī)模催化劑研制技術(shù)順利過關(guān)，研發(fā)工作進(jìn)入中試放大生產(chǎn)階段。

四、我國煤制天然氣建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)展

數(shù)據(jù)顯示，我國天然氣需求量年均增長率近16%，從2008年開始出現(xiàn)的供需緊張矛盾延續(xù)至今，每年的需求缺口達(dá)到200億立方米。國家能源局預(yù)測，到2020年，國內(nèi)天然氣需求缺口或?qū)⑼黄?00億立方米。

長期以來，“富煤、少氣、缺油”的資源條件決定了我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)只能以煤為主，鑒于環(huán)保壓力的日益加大，通過煤氣化轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)清潔能源天然氣成為一項(xiàng) 重要的戰(zhàn)略選擇，尤其是將一些低熱值褐煤、高硫煤或地處偏遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)輸成本高的煤炭資源就地轉(zhuǎn)化成天然氣加以利用，將是一條很好的煤炭利用途徑。

從煤生產(chǎn)替代天然氣（SNG）是中國的能源格局中的重要組成部分，它可為國內(nèi)使用提供清潔燃燒的燃料，可方便地通過管道輸送。這將替代使用不太方便的燃料如煤或液化石油氣（LPG），并可為中國大中城市增大能源供應(yīng)安全性和實(shí)現(xiàn)減少空氣污染作出貢獻(xiàn)。

近年來，國內(nèi)天然氣的高速需求增長激發(fā)了各地投資建設(shè)煤制天然氣項(xiàng)目的熱情，為了加強(qiáng)對煤制天然氣產(chǎn)業(yè)的規(guī)范和引導(dǎo)，國家發(fā)改委于2010年6月出臺了《國家發(fā)展改革委關(guān)于規(guī)范煤制天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》，該《通知》指出“煤制天然氣及配套項(xiàng)目由國家發(fā)展改革委統(tǒng)一核準(zhǔn)”。

我國各地建設(shè)和規(guī)劃的煤制天然氣項(xiàng)目如雨后春筍，規(guī)模少則15億立方米，多的可達(dá)80億立方米，其中40億立方米以上的項(xiàng)目較多。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2011年12月，我國煤制天然氣項(xiàng)目共計(jì)39個(gè)，總年產(chǎn)能已達(dá)1619.84億立方米。

另據(jù)筆者不完全統(tǒng)計(jì)，截至2012年11月已開工投產(chǎn)煤制天然氣項(xiàng)目3個(gè)，計(jì)達(dá)約140億立方米，建設(shè)和規(guī)劃的煤制天然氣項(xiàng)目達(dá)30多個(gè)，已投產(chǎn)及建設(shè)和規(guī)劃的煤制天然氣項(xiàng)目總能力約近2300億立方米/年。焦?fàn)t煤氣制天然氣項(xiàng)目約為15億立方米/年。

1.煤制天然氣項(xiàng)目

2014年9月23日新奧能源控股份有限公司與福建省永春縣正式簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，雙方將在清潔能源、煤制天然氣、文化健康旅游等領(lǐng)域開展合作，其中，僅煤制天然氣項(xiàng)目一期投資就達(dá)60億元。泉州市領(lǐng)導(dǎo)及永春縣領(lǐng)導(dǎo)見證簽約。

按照此次簽署的戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，在煤制天然氣方面，雙方將利用當(dāng)?shù)氐拿禾抠Y源和新奧集團(tuán)的煤制天然氣技術(shù)開展合作，共同致力于煤炭的清潔化利用，同時(shí)， 該集團(tuán)擬投資60億元，形成13億方/年的煤制氣生產(chǎn)能力，屆時(shí)將為泉州市乃至福建省提供更加穩(wěn)定的清潔能源保障。

此外，新奧集團(tuán)將全面啟動“管道氣進(jìn)入永春”的天然氣利用工程。永春縣將利用新奧集團(tuán)的“泛能網(wǎng)”技術(shù)，為廣大客戶提供清潔能源綜合解決方案，提高永春縣清潔能源的使用效率和利用水平，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，為永春縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)提供穩(wěn)定的清潔能源保障。

新奧集團(tuán)股份有限公司創(chuàng)建于1989年，是一家以清潔能源開發(fā)利用為主要事業(yè)領(lǐng)域的綜合性企業(yè)集團(tuán)，構(gòu)建了新奧能源、能源工程、太陽能源、智能能源、文化健康旅游等相關(guān)多元產(chǎn)業(yè)。

2.焦?fàn)t煤氣制天然氣項(xiàng)目

據(jù)了解，焦?fàn)t氣的應(yīng)用方法有多種，如直接燃燒、發(fā)電、制尿素、制甲醇、制天然氣、煉鋼等。但通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，焦?fàn)t氣制SNG經(jīng)濟(jì)效益最佳。一套100萬噸/年的焦化裝置副產(chǎn)的焦?fàn)t氣甲烷化后制SNG，可年生產(chǎn)1億標(biāo)準(zhǔn)立方米的壓縮天然氣。全國焦化企業(yè)每年排放的焦?fàn)t氣約200億立方米，其熱值超過西氣東輸一期工程的天然氣總熱值。

我國是目前世界最大的焦炭生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國，焦炭年產(chǎn)能超過3.6億噸，占全球總產(chǎn)量的60%以上。全國有各類焦化企業(yè)2000多家，其中2/3為獨(dú)立的焦化企業(yè)，每年副產(chǎn)焦?fàn)t氣891億立方米，除回爐加熱自用、民用和生產(chǎn)合成氨或甲醇外，每年排放的焦?fàn)t氣約200億立方米，既污染環(huán)境，又造成能源的巨大浪費(fèi)。我國每年若回收200億立方米焦?fàn)t氣，可得到70億～80億立方米壓縮天然氣，相當(dāng)于520萬～590萬噸汽油。

在焦?fàn)t煤氣制合成天然氣方面，截至2012年6月，至少已有約10個(gè)項(xiàng)目在實(shí)施之中，總能力約達(dá)15億立方米/年。表2列出我國典型的焦?fàn)t煤氣制合成天然氣項(xiàng)目。

五、煤制天然氣項(xiàng)目的考慮因素

煤制天然氣將成為我國天然氣市場的重要補(bǔ)充，天然氣價(jià)格改革的推進(jìn)也將使其更具市場競爭力。但目前來看，管線建設(shè)和未來天然氣市場的潛在過剩，都將是影響其發(fā)展前景的不確定因素。

煤制天然氣項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性要考慮多方面的因素。在當(dāng)前的能源結(jié)構(gòu)和價(jià)格水平前提下，要考慮項(xiàng)目所在地的煤炭資源、水資源以及其他原材料是否豐富、價(jià)格是否合 理；要考慮當(dāng)?shù)厥欠裼刑烊粴猱a(chǎn)品市場或是否能進(jìn)入長輸天然氣管網(wǎng)進(jìn)行輸送，輸送價(jià)格是多少。并不是所有的地方都適合開展煤制天然氣項(xiàng)目。如果不把上述因素 都考慮周全就盲目上馬新項(xiàng)目是不可取的。煤制天然氣項(xiàng)目要做好可行性研究報(bào)告，認(rèn)真分析。

目前發(fā)展煤制天然氣面臨三大風(fēng)險(xiǎn)。第一，由于我國煤炭資源分布不均，目前我國擬建的煤制天然氣項(xiàng)目大多位于環(huán)境脆弱地區(qū)，項(xiàng)目面臨較大環(huán)保壓力。第二，如 何實(shí)現(xiàn)輸送及開發(fā)目標(biāo)客戶是煤制天然氣項(xiàng)目面臨的難題。常規(guī)的天然氣利用流程是天然氣經(jīng)礦場集中輸送、處理后由管道輸送至消費(fèi)地，經(jīng)調(diào)壓配氣后輸送至工業(yè) 和民用客戶。與傳統(tǒng)天然氣的開發(fā)和利用相比，煤制天然氣屬新興產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)出來的合成天然氣如何輸送至目標(biāo)地區(qū)是產(chǎn)業(yè)面臨的瓶頸。從各種運(yùn)輸方式的經(jīng)濟(jì)性考 慮，密閉的管道無疑是煤制天然氣運(yùn)輸?shù)氖走x，但管道建設(shè)的龐大投資也是不得不考慮的風(fēng)險(xiǎn)因素。同時(shí)，終端用戶的開發(fā)也是項(xiàng)目面臨的風(fēng)險(xiǎn)之一。第三，煤炭價(jià) 格和天然氣價(jià)格的變動也是煤制天然氣項(xiàng)目面臨的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

因此，國內(nèi)發(fā)展煤制天然氣應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。第一，在科學(xué)、有序、合理規(guī)劃的基礎(chǔ)上發(fā)展。盡管煤制天然氣與煤制油、煤制烯烴等其他新型煤化工產(chǎn)業(yè)相比具有一 定競爭優(yōu)勢，同時(shí)也能在一定程度上緩解天然氣供需矛盾，但基于我國煤炭資源的分布情況，煤制天然氣的規(guī)劃和布局必須在科學(xué)、有序、合理的基礎(chǔ)上進(jìn)行，同時(shí) 要避免以上項(xiàng)目為由圈占資源、一哄而上的局面。第二，有效利用現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)，突破煤制天然氣輸送和終端用戶開發(fā)的瓶頸。目前我國的天然氣管網(wǎng)主要集中在 中國石油和中國石化手中，煤制天然氣如能通過管道就近輸入現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)，就能解決天然氣輸送和終端用戶開發(fā)的難題。由于煤制天然氣項(xiàng)目建設(shè)單位隸屬于不 同的行業(yè)，這就需要在國家層面上統(tǒng)一協(xié)調(diào)。第三，實(shí)現(xiàn)煤制天然氣和其他多種煤化工產(chǎn)品的聯(lián)產(chǎn)，增加項(xiàng)目的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。如能實(shí)現(xiàn)煤制天然氣與煤制甲醇、煤制 烯烴、煤制合成氨等多種煤基產(chǎn)品的聯(lián)產(chǎn)，就能實(shí)現(xiàn)多種煤基產(chǎn)品的優(yōu)勢互補(bǔ)，有效提高煤制天然氣項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和整體抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

當(dāng)前，我國面臨天然氣供需缺口加大、資源開發(fā)難度大、儲采比較低以及進(jìn)口天然氣的價(jià)格偏高等問題，必須發(fā)展多元化的天然氣供應(yīng)來源以滿足國內(nèi)的天然氣消費(fèi) 需求。適度發(fā)展煤制合成天然氣項(xiàng)目，形成一定規(guī)模的煤制天然氣供應(yīng)將是解決問題的一個(gè)有效途徑。另外，煤制天然氣并不僅僅起到拓寬天然氣來源作用，發(fā)展它 在某種程度上更出于戰(zhàn)略上的考慮。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2015年我國將形成200億立方米/年的煤制天然氣產(chǎn)能，占消費(fèi)量的10%左右。通過實(shí)現(xiàn)煤制天然氣項(xiàng)目示范和商業(yè)化運(yùn)行，可為國內(nèi)市場提供相對廉價(jià)而可靠的天然氣供應(yīng)來源，也將有利于提升我國進(jìn)口天然氣時(shí)在國際市場的議價(jià)能力。

作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，我國煤制天然氣還處在起步階段。目前中國尚未建成一個(gè)煤制天然氣工業(yè)化示范項(xiàng)目，且煤制天然氣技術(shù)本身還存在二氧化碳排放量大、裝置操作條件苛刻、國內(nèi)尚沒有掌握大型合成氣甲烷化工藝等問題。但從美國大平原公司20多年煤制天然氣商業(yè)化運(yùn)作的成功經(jīng)驗(yàn)來看，上述問題均可得到合理解決。

六、上馬煤制天然氣的“四同步”原則

為緩解天然氣資源緊張狀況，我國已將煤制天然氣的發(fā)展納入國家層面進(jìn)行規(guī)劃和鼓勵(lì)。由于煤制天然氣項(xiàng)目是一個(gè)十分龐大的系統(tǒng)工程，涉及的因素遠(yuǎn)比其他化工項(xiàng)目更多、更復(fù)雜。因此，上煤制天然氣項(xiàng)目必須全面考慮，做到“四個(gè)同步”。

一是主體裝置與管網(wǎng)建設(shè)同步。煤制天然氣項(xiàng)目因耗煤量大，廠址一般選在煤炭富集地區(qū)。但天然氣的目標(biāo)市場往往在中心城市，需要從裝置現(xiàn)場鋪設(shè)較長管網(wǎng)至目 標(biāo)市場。因此，煤制天然氣項(xiàng)目能否如期投產(chǎn)，不僅取決于主體裝置的建成時(shí)間，還取決于管網(wǎng)建設(shè)能否與主體裝置同步建成。主體裝置建設(shè)周期相對比較好控制， 但管網(wǎng)建設(shè)涉及的因素太多，控制的難度比較大。比如，鋪設(shè)一條數(shù)百千米的管網(wǎng)，往往要涉及到征地、文物保護(hù)、青苗補(bǔ)償?shù)戎T多因素，在進(jìn)度上難以準(zhǔn)確把控。 因此，煤制氣項(xiàng)目在建設(shè)之初就必須考慮管網(wǎng)建設(shè)。

二是項(xiàng)目建設(shè)與環(huán)保設(shè)施同步。煤制天然氣項(xiàng)目廢水處理“零排放”是一個(gè)技術(shù)難題。我國在建和擬建的煤制天然氣項(xiàng)目多采用劣質(zhì)褐煤為原料，氣化工藝上采用碎 煤加壓氣化技術(shù)，這種技術(shù)雖然是一種較為理想的褐煤氣化方案，但因廢水污染物濃度高、成分復(fù)雜、廢水?dāng)?shù)量大，實(shí)現(xiàn)“零排放”難度很大。因此，企業(yè)在開展煤 制天然氣項(xiàng)目建設(shè)之前，就應(yīng)該與項(xiàng)目同時(shí)論證廢水處理方案，并同時(shí)設(shè)計(jì)，同時(shí)開工建設(shè)。否則，如果廢水處理不達(dá)標(biāo)，項(xiàng)目即便建成了，也將無法投入生產(chǎn)。

三是主營產(chǎn)品與產(chǎn)品調(diào)峰同步。煤制天然氣項(xiàng)目與其他化工項(xiàng)目的最大區(qū)別在于，其生產(chǎn)的產(chǎn)品是氣態(tài)，無法儲存，而市場對天然氣的需求卻有峰、谷之分。以北京為例，北京天然氣市場的高峰日與低谷日之比達(dá)到12.2∶1，高峰月與低谷月之比也達(dá)到7.2∶1。對煤制天然氣項(xiàng)目而言，建成后能否實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，調(diào)峰是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，在考慮煤制天然氣項(xiàng)目時(shí)，還必須將調(diào)峰方案考慮其中，否則等項(xiàng)目建成了再來考慮這個(gè)問題，除了調(diào)峰項(xiàng)目在立項(xiàng)、審批等一系列環(huán)節(jié)會遇到麻煩外，還會嚴(yán)重影響項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

四是生產(chǎn)準(zhǔn)備與市場營銷同步。目前我國天然氣市場相對緊俏，就全國而言市場缺口很大，為煤制天然氣企業(yè)提供了廣闊的市場空間。但就某一個(gè)企業(yè)面對的目標(biāo)市 場而言，卻需要具體問題具體分析，很可能該企業(yè)目標(biāo)市場需求量不足以消化項(xiàng)目產(chǎn)能，而且需求增長的幅度和過程也是緩慢的。因此，煤制天然氣企業(yè)必須充分了 解目標(biāo)市場，在項(xiàng)目開工之前就與需求方落實(shí)好產(chǎn)品供應(yīng)合同和市場價(jià)格，盡可能使市場需求與設(shè)計(jì)的規(guī)模相匹配，最好與中石油、中石化等大企業(yè)進(jìn)行合作，實(shí)現(xiàn) 雙贏。

七、煤制天然氣項(xiàng)目制約因素

我國天然氣需求的增加導(dǎo)致供需矛盾突出，對外依存度不斷增大，利用豐富的煤資源生產(chǎn)天然氣，技術(shù)路線成熟且經(jīng)濟(jì)可行，但也受到諸多因素的制約，如定價(jià)及運(yùn) 輸、碳排放和水資源等。若煤制天然氣項(xiàng)目在多種條件具備的地區(qū)適度發(fā)展，在國家能源規(guī)劃下統(tǒng)籌規(guī)劃，將會對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，保障國家能源安全都具有重要意 義。

1.天然氣價(jià)格及運(yùn)輸

煤制天然氣項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益除受制于煤價(jià)外，還受到天然氣定價(jià)和管網(wǎng)運(yùn)輸成本的制約。目前，我國只在廣東、廣西開展天然氣價(jià)格形成機(jī)制改革試點(diǎn)，將放開非常 規(guī)天然氣出廠價(jià)格，實(shí)行市場調(diào)節(jié)；煤制天然氣項(xiàng)目的管網(wǎng)運(yùn)輸受制于中石油（除非自建管道），如何并網(wǎng)及確定入網(wǎng)價(jià)將直接影響項(xiàng)目的可行性。

2. CO2排放

采用魯奇爐氣化技術(shù)的煤制天然氣項(xiàng)目的CO2排放量為4.3t/k m3天然氣（含工藝和公用工程），單位熱值CO2排放量低于其他煤化工項(xiàng)目CO2排放量（如煤制甲醇、煤制二甲醚、間接煤制油），但在整個(gè)化工行業(yè)水平中仍屬于CO2高排放項(xiàng)目，如何進(jìn)行CO2捕獲、利用與封存在低碳經(jīng)濟(jì)環(huán)境下將逐漸成為關(guān)注的重點(diǎn)。

3.水資源

一個(gè)典型的煤制天然氣項(xiàng)目耗水量約為7t/km3天然氣，因此，煤制天然氣項(xiàng)目應(yīng)在水資源相對豐富的地區(qū)建設(shè)，各地需要統(tǒng)籌規(guī)劃，并進(jìn)行合理的水處理和回用，盡量降低項(xiàng)目的水耗，緩解水資源供應(yīng)的壓力。

八、煤制天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)計(jì)模式

據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤制天然氣裝置的年利用小時(shí)數(shù)為8000小時(shí)，而常規(guī)燃煤火力發(fā)電設(shè)備的年利用小時(shí)數(shù)為4500～5500小時(shí)。因此，如果采用煤制天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)計(jì)，煤制天然氣裝置每年有近3000小 時(shí)可用于發(fā)電，起到調(diào)峰的作用。煤制天然氣與發(fā)電聯(lián)產(chǎn)，其運(yùn)行模式是：在冬季用氣高峰時(shí)提高天然氣產(chǎn)氣比例，在夏季用電高峰時(shí)則可提高發(fā)電量比例。這樣可 以補(bǔ)充管網(wǎng)氣的不足（通過煤制天然氣）或消化管網(wǎng)內(nèi)的過剩氣源（通過利用天然氣進(jìn)行發(fā)電），起到穩(wěn)定管網(wǎng)壓力等調(diào)節(jié)功能。這樣也能充分利用裝置，優(yōu)化利用 能量，從而提高項(xiàng)目的適應(yīng)性，降低風(fēng)險(xiǎn)。

有關(guān)這種模式的經(jīng)濟(jì)性：年產(chǎn)10億立方米煤制天然氣項(xiàng)目如果配套1臺F級燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)裝置，當(dāng)煤價(jià)在650元/噸以下時(shí)都有經(jīng)濟(jì)性。

煤制天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電還有利于進(jìn)行二氧化碳捕集。以兩臺3000噸/天的氣化爐規(guī)模計(jì)，年可捕集二氧化碳392萬噸。

如果通過優(yōu)化建設(shè)方案，煤制天然氣工廠還可以通過調(diào)節(jié)生產(chǎn)天然氣和生產(chǎn)甲醇、氨、油品等化工產(chǎn)品，成為解決城市天然氣調(diào)峰問題的有效手段。

九、煤制天然氣項(xiàng)目的潛在風(fēng)險(xiǎn)

有關(guān)《煤炭深加工示范項(xiàng)目規(guī)劃》發(fā)布后，各地再度掀起了新型煤化工建設(shè)熱潮。其中，尤以煤制天然氣項(xiàng)目最多。但在眾多投資者及地方政府為獲得項(xiàng)目批條大肆描繪煤制天然氣項(xiàng)目美好前景的同時(shí)，煤制天然氣項(xiàng)目的潛在風(fēng)險(xiǎn)正在增加。

煤制天然氣至少存在三大風(fēng)險(xiǎn)：一是項(xiàng)目投資大，經(jīng)濟(jì)效益難樂觀。由于煤制天然氣目前只有美國大平原一個(gè)工業(yè)化示范項(xiàng)目，甲烷化反應(yīng)器及催化劑主要被魯奇、 戴維、托普索等外國公司掌控。國內(nèi)科研院所雖也開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的甲烷化反應(yīng)器及催化劑，但并未經(jīng)過工業(yè)化驗(yàn)證。為確保項(xiàng)目一次成功，不少項(xiàng)目均擬 采用國外技術(shù)和設(shè)備，需支付高昂的專利許可費(fèi)用與設(shè)備采購費(fèi)用。加之國內(nèi)尚無工業(yè)化裝置及相關(guān)管理與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，項(xiàng)目的施工、試車、運(yùn)行等工作都需 要不斷摸索和總結(jié)，項(xiàng)目按期達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)面臨較多不確定性。更為嚴(yán)峻的是：我國天然氣輸送管道經(jīng)營權(quán)高度壟斷，加之煤制天然氣項(xiàng)目大多又遠(yuǎn)離天然氣主要消費(fèi)市 場，企業(yè)需自建天然氣輸送管網(wǎng)道。某個(gè)已打通全流程的煤制天然氣項(xiàng)目，由于需修建長途輸氣管道，使得規(guī)劃總投資257.1億元的項(xiàng)目實(shí)際投資額超過300億元。由于財(cái)務(wù)費(fèi)用和折舊費(fèi)用過高，按照目前的天然氣價(jià)格計(jì)算，即便該項(xiàng)目按計(jì)劃達(dá)產(chǎn)，也很難盈利。

二是面臨較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。甲烷化過程是強(qiáng)放熱、快速自平衡的反應(yīng)。實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的溫度控制和熱量轉(zhuǎn)移，是確保裝置安全運(yùn)行和高甲烷化收率的關(guān)鍵。這對員工的技 術(shù)水平、職業(yè)素養(yǎng)、自動化控制水平，尤其溫度、壓力的精準(zhǔn)控制都有非常高的要求。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，都可能引發(fā)惡性爆炸事故。對于習(xí)慣粗放式管理的企 業(yè)來說，煤制天然氣項(xiàng)目面將臨較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

三是市場前景難以預(yù)料。雖然目前中國天然氣缺口巨大，且隨著工業(yè)及居民用氣量的增加，我國天然氣供需缺口仍將繼續(xù)擴(kuò)大。但美國頁巖氣開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)表明：只要政策到位、競爭機(jī)制形成、關(guān)鍵技術(shù)取得突破，頁巖氣規(guī)?；_發(fā)并非難事，其產(chǎn)量會呈幾何級迅猛增長。2005年，美國頁巖氣產(chǎn)量只有196億立方米，6年后的2011年已攀升至1720億立方米，年增均長130%。 頁巖氣規(guī)?；_發(fā)的成功，使美國天然氣價(jià)格迅速下跌。雖然中國頁巖氣開發(fā)工作才剛剛起步，但不排除快速發(fā)展的可能。一旦中國頁巖氣實(shí)現(xiàn)規(guī)?；_發(fā)，或者國 際市場因頁巖氣產(chǎn)量驟增導(dǎo)致天然氣供大于求，價(jià)格急挫，那么投資巨大的國內(nèi)煤制天然氣項(xiàng)目，無疑會承受巨大沖擊，甚至面臨虧損的厄運(yùn)。排碳問題同樣會增加 煤制天然氣的投資風(fēng)險(xiǎn)。一個(gè)20億立方米的煤制天然氣項(xiàng)目，年排放的二氧化碳近600萬噸，若建設(shè) 二氧化碳捕集與封存裝置，無疑會大幅增加項(xiàng)目投資。若對二氧化碳凈化后用做化工生產(chǎn)的原料，可供企業(yè)選擇的先進(jìn)、成熟、產(chǎn)品需求量大的技術(shù)又不多。隨著環(huán) 保法規(guī)的日益嚴(yán)格，尤其中國碳減排壓力的增大，征收碳稅在所難免，且稅率會逐漸提高。屆時(shí)，煤制天然氣項(xiàng)目很可能要么繳納高昂的碳稅，減弱其利潤和競爭 力；要么達(dá)不到環(huán)保要求被迫停產(chǎn)歇業(yè)。

總體上來說，我國頁巖氣開發(fā)工作才剛剛起步，10年內(nèi)國內(nèi)天然氣市場供不應(yīng)求的格局難以改變，煤制天然氣項(xiàng)目15年之內(nèi)不會因市場變化而降低盈利能力，但眾多項(xiàng)目的政策風(fēng)險(xiǎn)同樣存在。

因此建議：在未獲得國家發(fā)改委批準(zhǔn)或取得“路條”的情況下，企業(yè)務(wù)必謹(jǐn)慎上馬煤制天然氣項(xiàng)目。即便要上項(xiàng)目，也應(yīng)充分論證項(xiàng)目可行性與不可行性。最好在內(nèi) 蒙古中東部或新疆伊犁、準(zhǔn)東等煤炭資源豐富、價(jià)格相對較低，又便于與西氣東送管網(wǎng)連接的地區(qū)適當(dāng)布局。從長遠(yuǎn)來看，天然氣價(jià)格逐步上漲的趨勢是確定的，因 此煤制天然氣項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的前景是光明的。 如果要上項(xiàng)目，應(yīng)充分論證項(xiàng)目可行性與不可行性。最好在內(nèi)蒙古中東部或新疆伊犁、準(zhǔn)東等煤炭資源豐富、價(jià)格相對較低，又便于與西氣東送管網(wǎng)連接的地區(qū)適當(dāng)布局。  來源：搜狐新聞