□ 庞名立
煤制气是煤利用的一种形式,并非天然气,因此煤制气算不上是清洁能源,其优点在于可集中处理并降低污染物及二氧化碳排放。如果能够控制好二氧化碳排放和灰尘,那么开发煤制气可缓解雾霾天气,弥补天然气供应的不足。
煤制气在全球并不发达,仅在多煤少气的地区才有发展空间。而煤制气能否得到商业发展取决于当地的天然气价格。在煤制气的发展上,我国也多参照美国的发展模式。天然气在中国和美国发展得最快,但两国本质上有所区别,美国依靠自身开发了页岩气,而中国靠进口拉动消费。
煤制气成功的范例是1984年由大平原合成燃料厂组建的达科他气化公司。1988年达科他气化公司归属北新电力集团的营利性子公司,由大平原合成燃料厂拥有并经营。20世纪60年代美国北达科他州煤多气少,萌发从褐煤生产煤制气的念头。但那时全球天然气价格长期低迷,工厂一直处于亏损和微利状态,即使对外销售二氧化碳和其他副产品进行增收,也步履维艰。一直到2003年,国际气价大幅上涨后才实现盈利。
天然气市场结构不同,其价格相差很大。美国天然气价格主要参照亨利管网中枢天然气现货和期货价格。由于美国天然气高度市场化,现货供应占主导,价格波动频繁,幅度也较大。天然气价格逐年降低,挤压了煤制气发展空间。中国的情况同日本、韩国一样,天然气价格与石油挂钩,“照付不议”付款合同一般为30年。由于北美洲与亚洲的天然气市场的结构不同,价格差别极大。例如,2013年美国液化天然气平均进口价格为6.80美元/百万英热单位(1.49元人民币/立方米),中国却高达13.8美元/百万英热单位(3.02元人民币/立方米),相差一倍。因此,如果我国煤制气成本不超过天然气进口价格,就会有发展空间。
煤制气的发展在国内争议很大,而争议的焦点无非在污染问题和经济利益上。实际上,如单一生产煤制气,污染问题难以解决;如副产品生产未得到重视,将推高成本,难以与进口价格抗衡,也会最终限制煤制气产业的发展。例如,煤制气生产会产生大量二氧化碳。二氧化碳是温室气体,会增强大气暖化,但也是一种商品。煤制气工厂产生的二氧化碳,可以管输到油田,再注入油井以提高油收率;也可以注入煤层气井,提高采气量。
美国达科他气化公司日耗16000吨褐煤,生产18亿立方米煤制气,同时年产13.3万吨硫酸铵、38.1万吨无水氨、22.2亿立方米二氧化碳、1.5万吨脱酚甲苯基酸。在制氧过程中附带生产液态氮、氪和氙等副产品,年产350万升氪和氙惰性气体、113.6万升液态氮,并且还年产3160万升/石脑油、1.27万吨苯酚、1.514亿升煤焦油和40.2万吨尿素。达科他气化公司有两条输气管线:(1)煤制气管线,长54.7公里、直径61厘米管线,供应美国东半部用气;(2)二氧化碳管线,330公里管线,以430万立方米/日销售到加拿大萨斯喀彻温省,用以提高石油采收率。达科他气化公司不但解决了环境污染问题,还得到了盈利。
尽管我国煤制气工业有很大发展空间,但装置规模大,单一生产煤制气,不但难以解决污染问题,而且难以盈利。煤制气商业化不是卖得出钱,而是赚得到钱。我国煤制气工业必须在技术可行、环境允许的情况下赚得到钱,才是真正的商业化了。