淺議礦區煤炭資源的轉化

導語：淺議礦區煤炭資源的轉化一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

國內現代煤化工產業概況及特點

目前我國煤化工產業有以下核心技術，如圖1所示。圖1現代煤化工產業方向1煤直接液化是將煤制成油煤漿，并在合適的溫度及壓力下催化加氫，生成液化油，加工成柴油、汽油及其他化工產品的技術。2煤間接液化是將煤氣化，并制得合成氣CO、H2等氣體，然后通過F－T合成技術，得到發動機燃料油和其他化工產品的過程。3大型先進煤氣化是指煤在特定的設備內，在一定溫度及壓力下使煤中有機質與氣化劑(如蒸汽/空氣或氧氣等發生一系列化學反應，將固體煤轉化為含有CO、H2、CH4等可燃氣體和CO2、N2等非可燃氣體的過程。4一步法合成二甲醚技術是以合成氣為原料通過一步法合成二甲醚的技術。該技術與甲醇為原料兩步法制取二甲醚相比，具有效率高、生產成本低、工藝環節少的優點。二甲醚可以作為民用燃料替代LPG。也可以代替柴油用作發動機燃料。5煤化工聯產系統是利用不同技術途徑的優勢和互補性，將不同工藝優化集成，如煤焦化與直接液化聯產、F－T合成與甲醇合成聯產。6以煤氣化為核心的多聯產系統是以煤、渣油、石油焦等為氣化原料，生產的煤氣作為合成液體燃料、化工品及發電的原料或燃料的過程。其中，煤直接液化是煤化工領域的高新技術，我國煤直接液化技術已完成基礎研究，正在工程化開發之中，但是該項技術對煤質的要求相當挑剔，沙井子礦區煤炭的灰分、揮發分及煤的鏡質組平均透光率均達不到要求，目前不具備發展條件。若發展其他工業路線，也存在三個問題。一是耗水量大。水資源是建設新型煤化工工程的重要基礎條件。據調查目前煤化工技術的耗水量情況如下:生產一噸煤制烯烴的耗水量約為20t，煤制乙二醇耗水量約為9t，煤制二甲醚耗水量約為12t，煤制天然氣(甲烷耗水量約為6t。二是建設資金投入巨大。據了解，煤氣化制甲醇工藝轉化過程中:2t煤生產1t甲醇;3t甲醇生產1t聚烯烴;4～5t煤液化1t油。煤化工大、中型項目的概略投資，焦炭(含甲醇配套項目:約1200萬元/萬t;煤制甲醇:約4000萬元/萬t;煤制乙烯:約2億元/萬t;煤炭液化:約1億元/萬t(僅指設備投資。三是技術及工程管理水平高。新型煤化工工程建設和生產運行是應用多領域高新技術和實施大規模工程相結合的復雜系統工程，工程管理和技術水平要求高，因此必須注重組織管理和培育高素質的技術隊伍，實行先進、科學、高效的經營和管理模式。

環縣沙井子礦區煤化工技術路線規劃

綜上所述，與煤制烯烴、煤制油、煤制乙二醇等技術相比，煤制天然氣示范項目在經濟合理的前提下，適度、規?；l展煤制天然氣項目問題相對要少一些，沙井子礦區適合發展以煤制天然氣為主的煤化工產業。其理由如下:1我國正處于經濟發展的快速通道，天然氣在我國能源消費中的地位必將越來越重要，同時在環境保護轉變能源結構的大背景下天然氣的消費將長期處于上升趨勢。國家能源局對中國能源需求的預測顯示:基準情景下2020年、2030年我國能源需求總量將分別達到44.3億t標煤、54.3億t標煤，如果屆時天然氣占一次能源的比例達到8%和10%，則2020年天然氣需求量約為2900億m3、2030年為4500億m3。目前我國進口天然氣的數量逐年增長，據預測，2015年之后，如果沒有新增進口資源，2020年天然氣供應將出現400億m3左右的缺口。國際局勢風云變幻，一定程度上會因為政治、資源、價格等多方面的原因對我國的能源供應構成風險，大力發展煤制天然氣是我們實現能源自給的必由之路。2煤制天然氣產業可以定位為潔凈煤轉化的“新興能源產業”。該產業具有二氧化碳等溫室氣體排放量少、資源利用充分、能源利用率高等眾多優勢，成為煤化工產業未來發展的重要領域。據專家測算，“新興煤化工產業”單位產品能耗往往要比傳統煤化工降低20%以上，“三廢”排放減少一半以上，如果加以科學設計與管理，還可實現“三廢”的資源化利用甚至“零”排放。是未來我國解決能源和環境問題的一條現實途徑，特別是對實現具備條件的偏遠地區的煤炭資源轉化具有重要意義，符合國家煤炭和電力發展要求，且屬于鼓勵項目。3據報道，目前20億Nm3/a煤制天然氣項目建設期投資144億元，生產期成本1.07元/Nm3。隨著天然氣價格的不斷上漲，將使煤制天然氣項目具備成本低、具有較好的經濟效益的特點，適合于沙井子礦區發展。4慶陽市水資源十分匱乏，環縣更是干旱少雨的缺水地區，按照慶陽市水資源保護配置總體思路，慶陽市水務局全縣內沒有大的河流通過，編制的《甘肅省慶陽市水資源中長期利用規劃》，對煤化工項目在內的能源化工產業水資源保障進行了統一規劃。并將陜甘寧鹽環定揚黃續建工程進行續建，可為環縣、慶城工業用水提供戰略資源。但是基于西部能源化工基地對水資源的大量需求，水資源依然是阻礙煤炭工業發展的瓶頸，耗水量小的煤化工工藝是首選。煤制天然氣(甲烷耗水量是煤化工中耗水量最小的項目，相比較而言對隴東地區更適合。5專業人才有保障。華能集團作為國內大型能源企業集團，其總部設在慶陽市，有著眾多的專業人才，可通過在國內招聘或與大型化工企業合作開發等形式，保障慶陽煤化工項目技術人才需求。另外，慶平兩地的唯一高等院校隴東學院開辦煤化工專業，旨在為隴東培養大批的高等技能型人才。慶陽市境內有多家化工企業，其中規模較大的有中石油慶陽石油煉化公司和原慶陽市化肥廠，慶陽石化公司有加工原油150萬t/a的生產能力。在20世紀70－90年代，兩戶企業曾經分別興建過7500t/a合成氨、3000t/a合成氨、6300t/a硝酸銨、12000t/a碳酸氫銨的生產線，兩廠化肥產量最高年份達到2萬多t，擁有化工行業工程眾多的高中級專業技術人員。6技術水平有保障。沙井子礦區是新建礦區，現代化程度高，在考察配套煤化工項目時，均采用國內及國際上較為先進的煤化工工藝及設施設備及管理方式，能夠滿足此工藝的多項需求。7隨著我國西氣東輸等管道工程項目的竣工，目前管網已經覆蓋我國30個省市，隴東礦區發展煤制天然氣項目可以就近接入國網、省網，管網投資較小。

本文作者：余嵐工作單位：隴東學院能源工程學院