作為我國確定的第一個煤制天然氣示范項目，大唐克旗煤制天然氣項目一期已于2013年12月正式投產運行。該項目不僅獲到了國家的重視，也同樣受到業界同行的高度關注。示范項目經歷了哪些曲折？有何經驗可以吸取？有什么教訓值得借鑒？為此，中國化工報記者采訪了大唐能源化工有限責任公司董事長張明。

煤制氣工藝技術可行

中國化工報記者：從克旗煤制天然氣項目來看，您覺得我國發展煤制天然氣在技術路徑上可行嗎？

張明：作為示范項目，克旗煤制天然氣項目承擔著為后續上馬的煤制氣項目探路的使命。現在很多在建、擬建的煤制天然氣項目都在看著我們，我想首先和大家分享的是，從大唐建設克旗煤制氣項目的經驗來看，煤制氣的工藝路徑從技術上是完全可行的，國家選擇發展煤制天然氣的方向是正確的。

中國化工報記者：請您介紹一下大唐克旗煤制氣項目的最新進展。

張明：項目于2009年7月首獲國家發改委核準并開工興建，分3期滾動建設。其中一期13.3億立方米裝置于2013年7月成功打通兩個系列的全部流程，于當年12月18日正式投運入網，氣送北京。

截至今年6月3日，克旗煤制氣項目已累計生產合格天然氣產品超過2億立方米，天然氣甲烷含量超過94%的設計值。在生產運行穩定的情況下，可達到滿負荷狀態，完全可以達到設計規模，而且產品質量還要優于自然開采的天然氣質量。

中國化工報記者：據了解，在大唐之后，還有60多個煤制氣項目正“排隊”上馬。而煤制氣項目的關鍵技術是“氣頭”的選擇。請問在這方面克旗煤制氣項目有何經驗可以分享？

張明：由于大唐最初就確定采用在其他方面難以利用的劣質褐煤作為原料開展清潔能源轉化，所以在反復比選氣化技術時，最終采用了具有百年運行歷史的碎煤加壓氣化爐。碎煤加壓氣化工藝的變換、低溫甲醇洗、凈化裝置等后續處理量減少，能耗、投資降低。而且該爐型爐內溫度低，在氣化過程中即可產生10%的甲烷，有利于多產有效氣，提高氣化效率。但碎煤加壓氣化爐的缺點是耗水量比較大，產生的廢水也比較多，項目對環保的投入要大于其他氣化技術。

克旗煤制氣示范項目于2013年12月18日正式投運入網，向北京供應煤制天然氣。

需要提醒的是，準備搞煤制氣項目的企業，一定要高度重視“氣頭”，如果氣化爐選擇不當，后面的麻煩會比較大。

中國化工報記者：除了氣化技術引進國外，是否還有其他工藝技術也是引進的？

張明：作為示范項目，我們在大型煤化工設備的國產化方面開展示范，盡可能地選擇國產設備，以推動我國煤化工設備的國產化進程。克旗煤制氣項目主工藝路線采用了國內成熟的大型空分技術、國產碎煤加壓氣化技術、耐硫耐油變換技術、低溫甲醇洗凈化、丙烯壓縮制冷技術、克勞斯-氨法硫回收技術、國際一流且國內首次引進的英國戴維公司合成甲烷技術、加拿大普帕克天然氣干燥技術等。項目絕大部分設備和材料立足于國內，少量引進，有利于節省投資和加快建設進度。

存在的問題可控在控

中國化工報記者：據了解，大唐克旗煤制氣示范項目在開車后不久遭遇了氣化爐腐蝕問題，請您介紹一下這方面的情況。

張明：克旗項目一期裝置共有16臺碎煤加壓氣化爐，但運行至2014年1月12日，發現有2臺氣化爐工藝指標偏離正常值，判斷為爐體下部溫度偏低，應為內夾套漏水所致。經停爐檢查，發現氣化爐內壁腐蝕、內夾套減薄。為安全起見，我們立即采取了全部停車的應急措施，并及時通過石化聯合會，組織一批國內知名專家到項目現場開展技術會診，在此基礎上先后多次組織專業技術論證會。專家通過深入分析氣化爐腐蝕機理，初步達成為煤質中含有的硫酸鹽、鹵族元素等有害物質所致的共識。但準確原因還有待通過后續掛片進一步實驗，才能最后確定真正的腐蝕原因。

中國化工報記者：氣化爐腐蝕是煤制氣項目第一次遭遇嗎？豈不完全沒有經驗可取？

張明：事發后我們了解到，此前新疆廣匯集團煤化工項目的碎煤加壓氣化爐在運行過程中，也曾發生過同樣的問題。我們在吸取廣匯經驗的基礎上，與設備廠家溝通，很快確定了氣化爐的維修方案，少走了許多彎路。經過精心組織，通過采用自動焊方案，一期兩個系列16臺氣化爐在較短的時間內全部維修完畢，項目已于3月25日重新點火啟動，成功恢復生產，4月2日正式向天然氣管網送氣。從目前的運行情況看，效果良好。

通過這件事，我們也深刻體會到，煤化工企業間應該相互借鑒、互通信息，這樣可以少走彎路、減少損失。這也正是我們為什么愿意及時和大家分享克旗煤制氣示范項目經驗和教訓的原因，我們愿意把克旗煤制氣示范項目建設成一個透明的項目。

中國化工報記者：現在煤化工企業普遍感到環保問題壓力大，社會上也有一些質疑的聲音。而您剛剛也提到，碎煤加壓氣化技術產生廢水比較多，那克旗項目是怎樣處理的？

張明：由于碎煤加壓氣化技術廢水量大、化學成分復雜，其處理為世界級難題，此前并無相關成熟技術。我們一方面立足于自主創新，以自身的化工研究院為平臺組織研發，并將課題申報國家“863”計劃，取得科技部的支持；另一方面，大唐還積極開展國際招標，集合最新技術，最終在反復比較與論證的基礎上，采取了化學處理和生物降解并舉的辦法，確保煤制氣項目的廢水處理達到環保要求，解決了制約煤制氣發展的環保瓶頸問題。

為了保持項目所在地的環境，大唐還自己開發出高鹽廢水蒸發防滲關鍵技術。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的生態保護以及減輕環境污染具有重要意義。

另外，我們通過科學操作，強化管理，改進工藝，使低溫甲醇洗尾氣排放的硫化氫濃度僅為10ppm，遠低于50ppm的設計值。

七個方面需后來者重視

中國化工報記者：業內看好煤制天然氣項目的企業很多，一大批項目都在建或在等批。大唐克旗煤制氣項目既然是示范項目，有什么可以提醒后續項目的？

張明：我個人認為，可供同行借鑒的方面比較多。比如要把好設計關，使項目風險從設計的源頭就加以控制。如果設計成熟，可以少走彎路，節省投資。事實上，由于設計單位也沒有成熟的經驗，加之上馬的煤制氣項目太多，在設計階段會容易忽略一些問題，這需要業主很好地比選方案和技術。比如，克旗項目氣化爐由原來的3兆帕提壓至4兆帕的問題，這本來是一個技術創新的問題，但由于在設計環節無法實驗和驗證等原因，我們懷疑也是造成此次氣化爐這么快就腐蝕的原因之一。克旗項目重新開車時，我們只好把壓力又降了下來，這就走了一些彎路。

還有要堅持“四同步”原則。我們早在2011年就提出了項目建設的“四同步”原則，即：主體裝置與輔助設施同步推進、項目建設與環保設施同步推進、投資計劃和節點進度同步推進、企業建設和文化建設同步推進。企業一定要從系統思維的角度，使項目的主體裝置、輸氣管網、環保設施、物流系統等同步推進。這就好比木桶，哪塊板子短了也裝不滿水。“四同步”原則我們雖然想到了，但在實踐中仍出現了疏漏的地方。克旗項目早在2013年7月份就打通了全部流程，但由于中石油一段輸氣管線建設滯后，導致整體裝置停了大半年。雖然我們無法控制這段管線的進度，但如果增加預見性，完全可以協調得更好一些，這樣可以節省一些投資。

中國化工報記者：既然說到了產品輸送的問題，未來大量煤制天然氣項目的上馬，下游是否都能接納？

張明：所以同行企業一定要提前考慮好產品的市場、氣價、輸送、調峰等問題。這些問題如果不提前考慮好，項目一旦上馬就會騎虎難下，使企業陷入被動。我們大唐克旗項目在輸氣管網、調峰和氣價等問題上，就遇到過一系列問題。雖然后來都解決了，但如果項目上馬之前就開始考慮，問題解決起來就會順利得多。

中國化工報記者：目前在建或規劃的煤制天然氣項目基本都分布在我國的產煤省區，在煤源的選擇上，您有何建議？

張明：一定要十分重視煤源。不同的氣化技術針對不同的煤質，在項目設計之前，就應該首先確定煤源和煤質，并以此作為項目比選氣化技術的依據。這方面國內不少煤化工企業由于沒有事先確定煤源，沒有“吃”透煤，導致后來氣化爐開車過程中問題較多。克旗煤制氣也存在塊煤和粉煤的問題，由于碎煤加壓氣化爐只“吃”塊煤，對塊煤的大小也有嚴格要求，而煤礦產出的塊煤少，粉煤消化就是個問題。當然，我們正在抓緊研究解決的辦法。

中國化工報記者：除了上游煤源和下游市場，還有哪些經驗可以分享？

張明：動力島的配置問題。傳統的煤化工項目在建設動力裝置時，基本都是采取“以汽定電”的方法，往往造成動力裝置偏小，這會給項目的運行帶來很大的問題。而動力裝置建小了，廠內蒸汽和動力不平衡的問題就會影響裝置的運行，也會給裝置今后的擴容帶來問題。因此，建議其他企業在新建項目時，一定要考慮建設大一些的動力島。

技術創新一定要以可靠為前提。由于煤制氣項目投資巨大，來不得半點閃失，必須是成熟可靠的技術才可在項目上使用。這方面我們有經驗，但也有一些教訓，比如氣化爐提壓問題，就是一個教訓。

煤化工項目一定要“借外腦、用外力”。大唐發展煤化工的一條重要經驗，就是加強與行業的溝通與合作，遇到技術問題及時請教行業專家，并組建了企業的專家庫和專家組。我們遇到的很多自身解決不了的技術問題，都是通過組織國內專家幫助解決。

示范內容從八個方面展開

中國化工報記者：克旗煤制氣作為國家級示范項目，到底要示范哪些內容？

張明：限于大唐煤制氣采用的是褐煤和碎煤加壓氣化爐，我們將重點從8個方面開展示范：一是以褐煤為原料的煤制天然氣技術的可行性；二是煤制氣項目能否穩定供應天然氣；三是以褐煤為原料的煤制天然氣裝置各種能耗、物耗指標；四是以褐煤為原料的碎煤加壓氣化技術的安全性、可靠性、穩定性；五是以褐煤為原料所產生的酸、堿等腐蝕物質對系統、管線、設備的腐蝕性和危害性，如何發現和解決問題，如何避免，需采取的應急措施；六是以褐煤為原料的甲烷化系統對催化劑的影響；七是以褐煤為原料的污水處理系統能否達到“零排放”；八是以褐煤為原料的煤制氣裝置的環境保護能否達標。

中國化工報記者：最后能否談一談克旗煤制氣項目下一步的打算？

張明：據了解，北京2013年天然氣消費量增長至90億立方米，同比增長10%以上，加之北京受霧霾影響越來越嚴重，對天然氣的依賴進一步上升。大唐克旗煤制氣項目二期和三期工程將分別于2014年和2016年前后陸續投入生產。屆時，我國首個煤制天然氣示范項目將全部建成投產，達到年產40億立方米的天然氣生產能力，可從根本上緩解首都北京天然氣短缺的問題，為首都經濟圈的綠色發展作出大唐人的一份貢獻，為北京的天空增添一抹“大唐藍”。