北京以北650公里，內蒙古赤峰市西北320公里，克什克騰旗政府所在地經(jīng)棚鎮(zhèn)往西67公里，這里，是中國十大沙漠濕地之一——渾善達克沙地的腹地，而如果按照行政區(qū)劃分，這里則屬于內蒙古赤峰市克什克騰旗達日罕烏拉蘇木。國內第一個大型煤制天然氣示范項目——大唐國際克旗煤制天然氣公司（以下簡稱大唐克旗）就坐落于此。
“曾經(jīng)，深埋于這片不毛之地中的褐煤無人問津；如今，劣質的能源如同神跡般轉化為清潔、高效的天然氣。昔日，這兒還是一片洪荒曠野；今天，一座遠望如蜃的工業(yè)城已經(jīng)初具雛形。”不久前，在大唐克旗內部的一次活動中，有員工寫下過這樣一段話。而也正是這段話，從某種角度上來說，恰恰可以概括大唐克旗這些年以來所歷經(jīng)的變化。
“少氣”下的倒逼
10月下旬，發(fā)改委、能源局聯(lián)合下發(fā)《做好2014年天然氣迎峰度冬工作的通知》。《通知》指出今年以來，國內天然氣消費保持較快增長，居民、采暖等剛性需求占比不斷提高，今冬明春天然氣供需總體偏緊，華北、西北等部分地區(qū)高峰時段矛盾突出。此外，《通知》還提出，要千方百計增加資源供應，統(tǒng)籌利用煤制氣、煤層氣、頁巖氣等非常規(guī)資源。煤制天然氣再次受到關注。
事實上，很久以來，“富煤、貧油、少氣”一直都是中國能源的現(xiàn)實寫照。公開信息顯示，2013年中國煤炭產(chǎn)量為36.8億噸，產(chǎn)量接近全球煤炭產(chǎn)量的一半。盡管作為全球最大的產(chǎn)煤國，中國也遭遇煤炭進口量持續(xù)增加的局面，但是相比石油和天然氣而言，煤炭8.13%左右的對外依存度顯然要樂觀許多。今年1月，中國石油集團經(jīng)濟技術研究院編撰的《2013年國內外油氣行業(yè)發(fā)展報告》指出，2013年我國石油和原油表觀消費量分別達到4.98億噸和4.87億噸，石油對外依存度為58.1%；天然氣進口量達到530億立方米，對外依存度達到31.6%。
將時間退回到2002年。彼時，通過研究國內外能源市場特點，大唐國際發(fā)電股份有限公司決定進入褐煤資源豐富的內蒙古錫林郭勒盟地區(qū)，延長發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈，打造“錫（錫林郭勒）多（多倫）克（克什克騰）”能源化工基地，克旗煤制天然氣項目由此開始籌備。大唐發(fā)電試圖在中國“富煤、貧油、少氣”的現(xiàn)實條件下，將劣質褐煤制成高質量、高熱量的天然氣，再通過配套輸氣管線送往沿線城市，實現(xiàn)煤炭資源高效清潔轉化。
在“等待”了數(shù)年之后，2009年8月，國家發(fā)改委正式核準通過大唐克旗煤制天然氣項目。
在成功拿到國內第一個煤制天然氣“許可證”10天后，大唐克旗煤制氣項目在渾善達克沙地破土動工。“我們當初之所以選擇這個地方建項目，綜合考慮了煤炭、水資源等各種因素，但首要因素還是考慮環(huán)保，是為了離克什克騰世界國家地質公園保護區(qū)盡可能地遠一些。”大唐克旗黨委書記劉利表示，“這一選擇，付出的代價也是很大的，但我們認為這個付出值得。”
資料顯示，該項目總投資估算為257.1億元，由大唐能源化工有限責任公司、北京市燃氣集團有限責任公司、中國大唐集團公司、天津市津能投資公司共同出資，出資比例分別為51%、34%、10%、5%。項目分三個系列連續(xù)建設。第一系列建成后，形成13.3億立方米/年產(chǎn)能；第二系列建成后，達到26.7億立方米/年產(chǎn)能；第三系列建成后，實現(xiàn)40億立方米/年產(chǎn)能，將成為北京第二大氣源，對改善北京大氣環(huán)境、減少霧霾污染、保障首都能源供應安全具有重要意義。
2012年10月22日，就在大唐克旗甲烷化裝置一次開車成功，產(chǎn)出合格天然氣后的3個月，國家發(fā)改委發(fā)布《天然氣發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，提出2015年我國煤制氣產(chǎn)量將占國產(chǎn)天然氣的8.5%至10.2%。這極大提振了企業(yè)的熱情。
克旗煤制氣的“底氣”
2013年12月24日，在經(jīng)過4年多的準備后，從大唐克旗生產(chǎn)出的第一縷煤制天然氣正式送達北京。截至目前，在不到一年的時間里，大唐克旗已累計為北京生產(chǎn)了3.3億立方米合格的煤制天然氣產(chǎn)品。這標志著大唐克旗已掌握煤制天然氣的核心工藝，為國家探索煤炭資源的清潔高效化開辟了一條全新途徑。
事實上，除了煤制天然氣之外，目前，國內將煤炭轉化為清潔能源的方式還有發(fā)電、煤制油、煤制甲醇和二甲醚等。這當中，煤制天然的能源轉化率相對更高。有煤炭科學研究院人士曾對外表示，煤制天然氣能源轉化效率可達50%左右，而煤制油方面，采用F-T（費托合成）技術，煤間接液化的轉化率為32%，直接液化則為38%，均比煤制天然氣轉化效率低。
除了較高的能源轉化率，煤制天然氣的經(jīng)濟效益也是大唐當初選擇進入煤制氣領域的一個重要考量。
今年3月，安迅思發(fā)布的一份調研數(shù)據(jù)顯示，在當時的煤炭價格下，煤制天然氣的生產(chǎn)成本多集中于1.6元/立方米-1.8元/立方米之間，與傳統(tǒng)天然氣價格相比，優(yōu)勢明顯。以內蒙古為例，2013年增量氣最高門站價為2.48元/立方米，與煤制天然氣的生產(chǎn)成本差距為0.68元/立方米-0.88元/立方米。“煤制氣較進口天然氣、LNG等產(chǎn)品均的確具有價格上的優(yōu)勢。有關方面做過測算，如果項目全部達產(chǎn)，在正常生產(chǎn)的條件下，包括煤制氣主營產(chǎn)品、生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品在內，我們的煤制氣項目年可實現(xiàn)利潤35億元。”對于頗受外界關注的煤制天然氣前景，大唐克旗副總經(jīng)理吳彪如此表示。
而之所以會如此看好大唐克旗的煤制天然氣項目，在吳彪看來，大唐克旗煤制氣存在這樣幾個優(yōu)勢：有北京這樣一個穩(wěn)定的大市場；有大唐自己的煤礦——儲量70億噸的錫林浩特東勝利二號煤田；擁有大唐國際投資建設、庫存達1.9億立方的大石門水庫；有320公里的輸氣管線可直接在河北省境內與中石油北京段管線對接。此外，再加上工藝技術沒有問題，最終這個盈利目標能夠實現(xiàn)。
首個煤制氣示范項目的8個示范
據(jù)不完全統(tǒng)計，截止今年6月，獲得國家發(fā)改委核準的項目總共6個，分別為大唐發(fā)電在克旗和阜新的兩個煤制氣項目、匯能鄂爾多斯煤制氣項目、慶華伊寧煤制氣項目、國電興安盟煤制氣項目、新汶礦業(yè)伊寧煤制氣項目，上述項目的設計產(chǎn)能共295億立方米/年；與此同時，獲得發(fā)改委“路條”項目共計14個，總設計產(chǎn)能662億立方米/年；此外，建成、在建、擬建煤制氣項目超過35個，總設計產(chǎn)能1700億立方米/年左右。
那么作為國內第一個由國家發(fā)改委核準的大型煤制氣示范項目——大唐克旗煤制氣項目到底為中國的煤制氣示范了什么？大唐克旗相關負責人介紹說，克旗著重從八個方面開展了煤制氣示范。
一是技術可行性示范。以褐煤為原料的煤制天然氣技術能否實現(xiàn)裝置的安全、穩(wěn)定、長周期、滿負荷運行，能否穩(wěn)定供應天然氣。從今年3月25日到8月10日例行檢修為止，大唐克旗連續(xù)穩(wěn)定運行135天，其間7月6月至9日開展了滿負荷運行試驗，日產(chǎn)量達到410萬立方米，超過400萬立方米的設計值。
二是能源轉化效率。由于煤制氣工藝流程最短，因此，轉化效率最高可達近60%，這在煤化工項目中幾乎是最高的。
三是為我國開辟了褐煤清潔利用的最好路徑。相關數(shù)據(jù)顯示，褐煤占我國煤炭資源的一半以上，以前找不到合適的利用途徑，而褐煤比較適合氣化的特點使得我國6000億噸左右的褐煤有了用武之地。
四是首創(chuàng)加壓氣化爐提壓運行技術取得成功。以往國際通行采用3兆帕氣化壓力，克旗煤制氣成功突破了這一禁區(qū)，將氣化壓力提高到4兆帕，使能耗大幅降低。
五是褐煤氣化對系統(tǒng)的腐蝕性問題找到了解決辦法。克旗煤制氣示范運行后不久，發(fā)現(xiàn)氣化爐內壁出現(xiàn)變薄問題，后經(jīng)行業(yè)專家論證并試驗，成功找到了解決辦法，為今后我國大規(guī)模利用褐煤技術提供了借鑒。
六是褐煤有機硫對催化劑的影響問題。由于催化劑價格昂貴且對硫比較敏感，克旗煤制氣通過攻關和試驗，證明催化劑性能穩(wěn)定。
七是褐煤氣化過程的環(huán)保解決方案。大唐克旗通過安裝國內最大的氨法脫硫裝置，對廢氣實現(xiàn)脫硫、硫硝排放，認真履行社會責任，實現(xiàn)煤炭清潔生產(chǎn)，打造綠色項目。“為了保持項目所在地的環(huán)境，大唐還自己開發(fā)出高鹽廢水蒸發(fā)防滲關鍵技術。從防滲方式、防滲結構、防滲材料等方面開展研究，一方面可以解決煤制氣項目蒸發(fā)塘的防滲問題，并對類似工程的建設具有重要的參考和借鑒作用；另一方面對于沙質土地區(qū)的生態(tài)保護以及減輕環(huán)境污染具有重要意義。”大唐能源化工有限責任公司董事長張明曾這樣對媒體表示。
八是煤制氣技術創(chuàng)新探索。克旗煤制氣項目在甲烷化成套工藝技術開發(fā)和甲烷化催化劑開發(fā)與工業(yè)示范生產(chǎn)技術、甲烷化催化劑升溫還原技術等諸多方面開展技術創(chuàng)新，取得了一大批寶貴的技術成果，為我國后續(xù)煤制氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了國有核心技術支撐。
