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2016年12月29日 上一期 下一期

新奥集团煤基低碳能源国家重点实验室: 民企寻求煤制天然气技术突破

危昱萍

    本报记者  危昱萍  廊坊、北京报道

    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%。

    (编辑:陈洁,如有建议意见请联系:weiyp@21jingji.com,chenjie@21jingji.com)