民企寻求煤制天然气技术突破
民企寻求煤制天然气技术突破在高校林立的国家重点实验室依托单位中,不乏一些优秀的民营企业参与其中。新奥集团就是其中之一。据了解,该公司的煤基低碳能源国家重点实验室(下称“
在高校林立的国家重点实验室依托单位中,不乏一些优秀的民营企业参与其中。新奥集团就是其中之一。
据了解,该公司的煤基低碳能源国家重点实验室(下称“新奥实验室”),于2010年1月成为国家科技部批准的第二批企业国家重点实验室之一,翌年5月被正式授牌。
这一实验室专注于研发煤制气技术。据新奥实验室主任朱振旗称,我国煤炭储量丰富,消费比重超过六成,但造成了严重的大气污染、温室效应等环境生态问题。考虑到资源禀赋、路径依赖、能源安全等因素,煤炭的清洁利用就成为必然选择。而天然气相对清洁,无疑更符合社会需要。
“实验室作为以企业为创新主体的研发平台,专注于现代能源体系技术研发和应用示范,比科研院校更注重行业实际问题的解决及其社会经济价值。对它来说,研发本身不是目的,而是发现并培育新产业。”他表示。
产业发展面临困难
在推动能源转型和防治大气污染中,天然气被视为重要角色,到2020年其消费比重有望达到10%。但在我国,天然气发展阻碍重重,其需求仍存在一些制度性的不确定因素。
中国能源研究会今年发布的《中国能源展望2030》指出,天然气发展面临三大不确定性因素,包括经济增长结构调整,市场需求陷入疲软;对外依存度快速上升,价格优势明显减弱;储运设施发展滞后,管网建设受体制约束。
但即便如此,以城市管道燃气业务起家的新奥集团仍专注研发煤制气技术。该公司自2006年起研发煤炭清洁高效利用,至今已经有十年时间。
但是煤制气产业发展面临不少问题。
其中之一是,2010年6月国家发改委发布《关于规范煤制气产业发展有关事项的通知》,将煤制气项目的审批权上收到国家层面。
而去年7月,国家能源局发布《关于规范煤制燃料示范工作的指导意见》(第二次征求意见稿),要求“坚持量水而行、坚持最严格的环保标准、坚持节能高效、坚持科学布局、坚持自主创新”。
在这背后,国内煤制气项目存在生产波动、效率低下、环境污染、水耗高等问题,成为争议的焦点。而国外虽然煤制气基础研究起步较早,但也始终没有产业化。
对此,新奥科技发展有限公司(下称“新奥科技”)煤气化技术中心总经理李克忠说,新奥做新型煤气化,就是为了解决原有的气化技术产生的种种问题。
以鲁奇炉技术为例,该项技术开发之初,并非为了生产天然气,天然气只是其产品之一。这种技术特点就决定了在生产天然气上,该技术是落后的。从原理上来说,鲁奇炉的热效率约为60%,而煤气化热效率能达到72%,加氢气化能达到79.6%。
新奥集团董事局主席王玉锁也曾表示,当前主流的煤气化技术,最初的研发设计是以生产化工品为目的,如合成氨、煤制甲醇等,在气化过程中要尽量避免产生甲烷气。在用于生产能源,如煤制气后,虽然经过“试验”,工艺日渐成熟,但无法从根本上改变其能源转化效率低、资源消耗大的基本特性。
这些主流煤气化技术都是国外早期开发的技术,当时环境问题并不突出,因此在研发时也并没有过多地考虑环保要求。而随着环境压力日益凸显,这些老技术存在的先天不足,就逐渐显现了出来。
李克忠认为,国家对煤制天然气不鼓励,是因为没有好技术。一旦好技术示范成功,同时能满足能源转换效率、环保、经济可行性等要求,国家就会支持。
煤加氢气化项目取得突破
针对国内煤炭的特质,考虑到储存量、地域、水资源、气候资源等条件,新奥实验室选择了四种气化技术:通过加氢气化来解决普通煤的气化问题;用催化气化技术利用褐煤;超临界气化,解决含水量较高的煤炭;地下气化把技术上没法开采的煤直接转化成合成气加以利用。
朱振旗介绍:“这几项技术突破以后,应该说几乎涵盖了我国全部的煤种和地域。”
李克忠则表示,这些技术专门用来生产甲烷,目标产物非常明确,在生产过程中顺带联产芳烃等附带产物。
以加氢气化为例,自2012年3月启动,在三年时间内实现了实验室基础研究和小试、10吨/天中试试验关键突破。近日,新奥科技还宣布,实验室承担的国家“863”计划“煤制天然气新工艺关键技术研究”课题之煤加氢气化项目取得重大突破,50吨/天中试装置通过验收。
与此同时,据朱振旗介绍,实验室一方面以煤气化为核心,走“从能源到化工原料再到高性能碳材料”的技术升级路线,同时利用微藻开展工业化固碳实践及污水中氮磷回收利用探索,并开发出微藻能源及多种副产品的经济化多联产技术,形成贯通一体的低碳化资源利用的整体解决方案。
在朱振旗看来,这体现了企业实验室和科研院所之间不一样的关注点。“我们不但关注原理,同时关注是否可行,以及工程化、成本、水耗、排放等问题,以求全方位地把技术推向社会。”
据介绍,实验室自获批以来,累计获得集团提供的科研投入6.5亿元。其中2015年实验室投入超过1亿元,占销售收入的3.5%。(记者 危昱萍)