基于煤制天然氣技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的研究

馬超

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，世界對(duì)天然氣的需求呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，煤制天然氣以其經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境污染低，適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)贏得了越來(lái)越多的關(guān)注。在這種條件下就對(duì)煤制天然氣的技術(shù)有了更高的要求。為此，本文主要研究煤制天然氣技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外煤制天然氣技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，然后再提出我國(guó)煤制天然氣發(fā)展的建議，希望為我國(guó)煤制天然氣技術(shù)未來(lái)的發(fā)展提供一點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：煤制天然氣;技術(shù);發(fā)展;現(xiàn)狀

煤制天然氣主要原材料是煤，再氣化之后變成氣體，凈化之后添加甲烷，經(jīng)過(guò)這些工序形成的天然氣熱值超過(guò)8000kcalNm3。相對(duì)于合成氨工藝而言，此類天然氣工序比較簡(jiǎn)單，目前這種技術(shù)已經(jīng)比較成熟，并且具有消耗的能源的轉(zhuǎn)化率高等特點(diǎn)。[1]伴隨我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化升級(jí)，天然氣在能量消費(fèi)中所占的比例逐步提升，其消耗量也逐步提升，這就導(dǎo)致供需矛盾逐漸凸顯。作為常規(guī)天然氣與液化氣的補(bǔ)充，煤制天然氣技術(shù)在與時(shí)俱進(jìn)，并且此方面的工藝也在不斷強(qiáng)化，但是仍然需要在一些具體環(huán)節(jié)和關(guān)鍵技術(shù)上進(jìn)行提升。

1煤制天然氣技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

1.1國(guó)外煤制天然氣技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

放眼國(guó)外，二步法工藝與一步法工藝是國(guó)外煤制天然氣技術(shù)的主要兩種形式。首先關(guān)于二步法，其合成氣的主要原材料是劣質(zhì)煤，通過(guò)凈化以及轉(zhuǎn)化之后，需要使用催化劑，促使其發(fā)生甲烷化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)此系列工序才能生產(chǎn)出天然氣，并且它會(huì)符合國(guó)家規(guī)定熱值。此方法主要是BGL和魯奇技術(shù)。它的價(jià)值在于，能夠使用價(jià)格低廉的材料，如褐煤，降低成本，還能夠減少浪費(fèi)，獲得比較樂(lè)觀的回報(bào)。此方法中核心技術(shù)就是甲烷化和甲烷化催化劑，在國(guó)外，能夠比較嫻熟使用此技術(shù)的就是上述的魯奇工藝。另一個(gè)就是一步法，它又叫藍(lán)氣技術(shù)，它的原材料也是煤，不過(guò)它直接就能夠合成甲烷，順利得到天然氣。這種方法的使用范圍較小，主要是一些發(fā)達(dá)國(guó)家。該方法需要催化反應(yīng)，利用單一反應(yīng)器，促使煤和蒸汽合成天然氣。相比較二步法，這種方式更加直接單一，促進(jìn)了高效轉(zhuǎn)化。這不僅可以讓投資成本、固定投入等得到最大程度的降低，而且也可以更好的、科學(xué)的對(duì)廢水、廢氣等進(jìn)行處理。截至目前為止，關(guān)于一步法煤制天然氣的技術(shù)，我國(guó)也已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行研究和分析，并且在具體的項(xiàng)目中進(jìn)行一步法煤制天然氣技術(shù)的實(shí)踐。

1.2我國(guó)煤制天然氣技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

我國(guó)在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)煤制天然氣的發(fā)展進(jìn)行研究，一些科研單位在研究煤氣甲烷化的過(guò)程中也探索煤制天然氣的相關(guān)技術(shù)。從目前的現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)煤制天然氣的二步法工藝經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和探索已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成果，并且在二步法技術(shù)探索的過(guò)程中也創(chuàng)新除了一種新的工藝方法，這就讓煤制天然氣的生產(chǎn)效率得到很大程度的提升。但是煤制天然氣的核心工藝、核心技術(shù)等一直沒(méi)有取得進(jìn)展，比如處理廢水、甲烷化催化劑、管道建設(shè)等一系列問(wèn)題。煤制天然氣技術(shù)的不斷發(fā)展，必須要和我國(guó)能源發(fā)展的步伐時(shí)刻保持一致，只有這樣才可以滿足天然氣市場(chǎng)的需求，讓天然氣的供給量得到不斷的增加。

2我國(guó)煤制天然氣技術(shù)發(fā)展的對(duì)策

2.1以目前天然氣管道為主，共同推動(dòng)煤制天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

地域分布不均衡是我國(guó)能源分布的一個(gè)主要特征，能源消費(fèi)主要集中在東部沿海區(qū)域，而能源供給區(qū)域主要集中在中西部區(qū)域。所以要進(jìn)行煤制天然氣的運(yùn)輸就必須要使用管道。但是從目前的現(xiàn)狀來(lái)分析，影響我國(guó)煤制天然氣在西部地區(qū)投入生產(chǎn)的一個(gè)主要因素就是天然氣的運(yùn)輸，自建管道導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本增加肯定會(huì)導(dǎo)致煤制天然氣生產(chǎn)成本的增加，讓企業(yè)的營(yíng)業(yè)能力降低，因此煤制天然氣企業(yè)與大型國(guó)企之間的合作進(jìn)一步加強(qiáng)，對(duì)現(xiàn)有的天然氣管道進(jìn)行合理科學(xué)的使用，讓天然氣運(yùn)輸?shù)乃俣燃涌?，這不但可以降低管道建設(shè)運(yùn)營(yíng)的費(fèi)用，而且可以讓煤制天然氣企業(yè)的收益得到不同程度的增加。

2.2規(guī)劃布局，避免重復(fù)建設(shè)

最近幾年天然氣的需求量呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)，煤炭產(chǎn)區(qū)已經(jīng)開(kāi)始重視煤制天然氣行業(yè)。煤制天然氣對(duì)環(huán)境污染小、經(jīng)濟(jì)效率高以及拉動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的特點(diǎn)受到煤炭產(chǎn)區(qū)的青睞，因此煤炭地區(qū)需要對(duì)煤制天然氣進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和建設(shè)，一定要遵循統(tǒng)一、協(xié)調(diào)等原則，進(jìn)行科學(xué)、合理的布局和建設(shè)，杜絕出現(xiàn)鋪張浪費(fèi)和重復(fù)建設(shè)，而是應(yīng)該依照當(dāng)?shù)氐拿禾抠Y源、天然氣管道、水電等基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)進(jìn)行建設(shè)。

2.3煤制天然氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級(jí)速度應(yīng)該加快

煤制天然氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級(jí)速度應(yīng)該加快，應(yīng)該以煤制天然氣技術(shù)發(fā)展的實(shí)際相符合，仍然需要改進(jìn)和優(yōu)化二步法技術(shù)，并且需要對(duì)技術(shù)創(chuàng)新給予足夠重視。除此之外，也需要對(duì)一步法技術(shù)進(jìn)行研究探索，積極對(duì)藍(lán)氣技術(shù)進(jìn)行借鑒與學(xué)習(xí)，對(duì)新型的甲烷化催化劑進(jìn)行探索，將煤制天然氣廢水與設(shè)施設(shè)備運(yùn)行的問(wèn)題處理好，從而掌握最核心的技術(shù)，將我國(guó)煤制天然氣技術(shù)提升至國(guó)際水平。

3結(jié)論

總之，二步法是我國(guó)煤制天然氣發(fā)展應(yīng)用的一個(gè)主要技術(shù)，對(duì)于一步法的研究和應(yīng)用僅僅停留在一個(gè)初始階段，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的推廣。因此，在未來(lái)的工作中還應(yīng)該對(duì)二步法技術(shù)的關(guān)鍵領(lǐng)域與重點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行更深一步的研究，與此同時(shí)也應(yīng)該對(duì)一步法煤制天然氣技術(shù)進(jìn)行研究與探索，對(duì)其關(guān)鍵的、核心的技術(shù)進(jìn)行掌握，這樣才可以讓煤制天然氣的技術(shù)、工藝等得到發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李安學(xué).我國(guó)煤制天然氣現(xiàn)狀與前景分析[J].煤炭加工與綜合利用，2014（10）：124-125.

[2]藺華林.煤制合成天然氣現(xiàn)狀及其發(fā)展[J].上海化工，2014，35（9）：25-28.