在國內非常規氣體開發中,煤層氣是發展最好的一種,盡管產業整體仍處于初始發展階段,但關鍵技術的重大突破、管道輸送網絡的有力支撐、煤層氣民用和工業化的實踐等正使該產業步入高速發展軌道,煤層氣產業化生產、大規模應用、走入尋常百姓生活指日可待。
關鍵技術獲重大突破
經過技術攻關,我國煤層氣的產業化技術取得了重大突破。山西晉煤集團通過加強產學研合作,加快煤層氣治理科研攻關。2006年,與中國地質大學、中國礦業大學、中國煤炭科學總院西安分院等科研院所合作建設了煤層氣開發工程產學研基地,開發出了具有自主知識產權的成套地面抽采技術,形成了多井型并舉、多技術并用的地面抽采技術體系,先后有多項煤層氣科研成果獲獎。陽煤集團采取國際、國內技術合作等多項措施,堅持不懈攻克難關,掌握了煤層氣液化技術,使分離液化后生產的液化煤層氣甲烷純度可以達到99%以上,體積可縮小至1/600以上。
中國煤炭科工集團重慶研究院、重慶能源集團松藻煤電公司、中國科學院理化技術研究所三家單位共同建設的國內首套低濃度煤層氣深冷液化工業化試驗裝置在松藻煤電公司逢春煤礦建成,該裝置采用國際先進的MRC混合制冷工藝(深冷精餾法),煤層氣液化提純后,其體積縮小為原來的1/625,甲烷濃度達到99%以上,達到工業和民用使用標準。
中科院山西煤炭化學所煤轉化國家重點實驗室秦張峰研究員表示,目前國內在高濃度甲烷煤層氣方面利用較好,利用率較高,但低濃度甲烷(<1%)煤層氣應用的技術還需突破。目前,該實驗室正就此進行科研攻關。
民用和工業化進入實踐階段
由于一批重大關鍵技術獲得突破,目前我國的煤層氣利用在工業、民用領域都進入了實踐階段。晉煤集團建成了目前國內最大日壓縮能力100萬立方米的煤層氣壓縮站、日處理能力90萬立方米的煤層氣液化廠,形成了煤層氣勘探、抽采、輸送、壓縮、液化、化工、發電、燃氣汽車、居民用氣等完整的產業鏈;同時建成投運了世界最大的120兆瓦煤層氣發電廠,形成了總裝機容量18.9萬千瓦的煤層氣發電集群,年可利用煤層氣約3.5億立方米;通過專用煤層氣運輸槽車,向晉城及周邊地區居民供應民用燃氣,用戶達15萬余戶40余萬人;改裝完成第一輛CNG汽車(壓縮煤層氣燃料汽車)并推廣,如今已在山西晉城、長治、太原、臨汾以及河南焦作等地建成了24座煤層氣加氣站點,擁有300余輛煤層氣運輸專用槽車,晉城及周邊城市CNG汽車達到了7500多臺。在工業用氣方面,晉煤集團利用煤層氣中甲烷已實現向晉城市及周邊地區的陶瓷、玻璃、鋼鐵等生產企業提供煤層氣燃料,日供氣量達到100萬立方米以上。
此外,河北開灤集團已經形成了煤層氣—發電循環經濟產業鏈,使煤層氣利用率達到80%;淮南礦業集團在低濃度煤層氣(7%~29%)發電技術在國內外首先突破,上升為國家標準。
煤層氣規模輸送指日可待
管道輸送網建設的好壞直接決定了能源類氣體的應用范圍。隨著國內煤層氣管網建設的加速,煤層氣大范圍應用指日可待。
以我國第一大煤層氣資源大省山西省為例,根據規劃,未來山西省將建設“三縱十一橫”的主要輸氣管道,形成動脈輸氣管網和支線輸氣管網相結合的氣源運輸網絡。目前山西省“四氣合一”進行傳輸的技術性問題已經解決,在已經鋪設的氣體運輸管網中,“四氣”已經可以實現混合運輸。據了解已建成管網1800公里,年輸氣能力超過65億立方米,將全省主要的煤層氣和焦爐煤氣氣源連接起來,覆蓋全省61市的67個縣﹙市、區﹚,惠及四百萬人。截至2010年底,山西省累計完成地面煤層氣鉆井5000多口,建成輸氣管網1500千米,建成加氣站56座,當年抽采煤層氣40.7億立方米,占全國的47.7%。煤層氣資源的開發利用不僅有效地保證了煤礦安全生產,而且為廣大居民和工業企業提供了清潔高效的能源。
來源:中國化工報
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