【eo独家】大唐煤制气难题（上）
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大唐煤制气难题（上）
eo记者 文华维
“没想到大家对我们克旗项目如此关注。”国际煤化工论坛间隙，夹在蜂拥的人群中，大唐克旗煤制气公司副总经理吴彪重复此话。
无论吴彪是否适应，业界的聚焦从来没有离开过。从当初开始筹备、核准，到投产，外界对大唐集团的克什克腾旗煤制天然气项目关注度一直颇高。
作为国家发改委核准的第一个煤制气项目，克旗40亿立方米煤制气项目的示范意义本来足以令大唐奠定其煤化工领域的地位，但是不断拖延的工期令其示范意义大打折扣。
煤制天然气这一产业，一开始就饱受各种争议，例如从能源利用效率上，该不该把煤变气；从经济性上考虑，能不能实现盈利；从技术上，是否能实现良好运行。这三个议题通常是各大研讨会的重要议题。
2008年起，作为煤化工领域的新玩家，大唐集团自愿承担这一全新产业的示范项目，此前在国内并没有煤制气的成功先例。
坐拥蒙东大量褐煤资源的大唐集团酝酿煤化工项目时，国家正鼓励煤炭行业转型升级，也紧锣密鼓地部署能源战略安全的技术储备。
煤制天然气项目开始成为国家主管部门鼓励发展的五大类新型煤化工示范项目之一，其他四大项目包括煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇和煤制二甲醚。为了区别之前技术简单、经济附加值低的煤化工产业，业界称之为“现代煤化工”，国家主管部门则将其归类为“新型煤化工”，调子是限制传统煤化工，鼓励新型煤化工发展。
受限于煤电联动的滞后，此时的五大发电集团正在力推向综合能源公司转型，大唐集团把转型的相当一部分筹码押在了煤化工上。其对煤制气的热情颇高，一下子规划了两大项目，除了克旗项目，另外一个是辽宁阜新项目。如果这两个项目一举成功，那么大唐集团在煤化工领域就能顺利站稳，颠覆发电行业、煤炭行业以及化工行业原有的界限。同年，大唐集团规划未来发展方向，煤化工作为大唐集团主要业务“七大板块”之一。
主管部门筹备这五大示范项目时，对煤制天然气示范成功，业界始终弥漫着乐观情绪。煤制天然气项目较其他四类项目而言，工艺流程更短一些，技术相对来说更简单一些。
大唐集团预估煤制气流程将会顺利打通，凭借这一突破，煤化工将会强化其位列集团七大板块的地位，更有机会引领大唐集团多元化发展的转型。
发电一直以来都是煤炭最重要的利用方式。大唐集团能源化工公司一位管理者告诉记者，“煤制气的收益要大大优于燃煤发电，煤制气项目有机会帮助大唐集团摆脱火电业务利润过低甚至亏损的困境”。近年来，煤炭应该是作为燃料还是原料，在中国这一煤炭大国争议颇大。煤制油气，以及其他煤化工，将会改变煤炭原有单一作为燃料的功能属性。
事实上，大唐集团以及发电集团都低估了发电与煤化工之间的行业差异性。克旗项目建设过程中，问题不断，被迫多次追加投资。试车过程中，其中一单元的流程颇为不顺。国务院监事会把此事报送国务院，领导批示，国资委发文，要求发电企业谨慎涉足煤化工。
项目建成后，管道输气北京遭遇卡脖子，与油气垄断企业沟通不畅，投产日期一拖再拖。项目投产后，其气化炉升压，险些酿成事故。几路专家相继“会诊”才提出了解决方案。
集团层面越显进退维艰，失去耐心。大唐集团一位领导在一次煤化工专题调研会上曾发问：“我心中是没数的，没底的。我们搞电是一流的，就以为也能搞好煤化工，以为自己很高明，不把化工专家放在眼里。”接着高声发问：“我们搞电是一流，但凭什么搞煤化工就是一流的？”
煤制气项目的最终产品是气体，这一特性大大制约了项目顺利达产。面对各种质疑声音，吴彪坦言，目前仅是示范项目，要冷静对待新生的项目。煤制天然气项目是一个庞大的系统工程，除了装置本身的工艺、设备和技术需要经受考验，还有管线、煤源运输等许多外部条件也制约运行。任何一个环节出了问题，都会影响整个项目的正常运转乃至停产断气。
“为什么叫示范，示范项目到底示范什么？示范有可能成功，有可能失败。目前技术、工艺、装置运行会跟预想的结果不尽一致，但如果可以满足我们预想的效果，那就不叫示范，就是成熟的工艺技术了。”大唐能源化工公司兼大唐克旗煤制气公司总经理李克军说。
几经波折、饱受质疑的克旗项目的最大价值也许在于，让国家主管部门知道煤制气项目并非十分成熟的技术，提醒超过60位后来者绝不可掉以轻心。
等克旗项目正常达产运行时，其颠覆者的姿态已经荡然无存，但是其跌跌撞撞的反复探索，首创企业的经验和教训更加值得珍视。
“被”煤化工
作为中国最大的发电企业之一，大唐集团在煤化工领域是一个不折不扣的新进场者。
新进场者往往是产业的“鲶鱼”。在投身煤制气时，新来的大唐没有历史包袱，愿意挑战风险较高的新产业。
2009年8月20日，发电企业承担煤制气示范项目成了重要的财经新闻。国家发改委[2009]2163号文正式批复大唐国际克什克腾旗煤制天然气项目。
这份批文说，为了充分利用内蒙古东部地区丰富的褐煤资源生产合成天然气，弥补北京地区天然气总量供给不足，增加北京市新的气源点，为北京地区冬夏季调峰提供稳定的气源保障，同意建设年产40亿立方米煤制天然气项目。
此后10天，大唐集团在克旗举行了内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气及输气管线工程开工仪式。内蒙古当地和国家能源局的党政官员悉数到场。
时任国家能源局总工程师吴贵辉说，国家能源局对克旗煤制天然气示范项目寄予厚望，希望通过示范项目的建设，为我国煤制天然气产业发展带来一个良好的开端。克旗煤制气示范项目将利用当地丰富的自然资源，采用先进的技术生产天然气及相关副产品，既可缓解国内天然气供应的紧张局面，也开辟了一条煤炭清洁高效利用的新路。
向北京供应天然气是大唐克旗项目能被首先核准的关键因素。此时的国家能源局正在推进北京城区电厂“煤改气”工作。这一项工程是为了净化北京污染日益严重的空气。但是业界担心四大电厂的改燃天然气会导致北京市天然气供应不足。时任国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝表示，“对于大家担心的北京市燃气供应问题，我认为今后不会有问题。”作为佐证，他专门提到，“大唐公司在全国率先在煤制气方面进行研究，并且已经开始生产，今后将供应北京”。
在能源局积极倡导的北京电厂“煤改气”中，大唐集团所属的高井电厂尤其配合，率先开始改造。
时任大唐集团副总经理刘顺达在仪式上则说，倍加珍惜率先发展煤制气这一难得的发展机遇。克旗煤制天然气项目的正式开工，标志着我国煤制气开发迈入了一个新的阶段，同时也预示着中国大唐集团公司迎来了更加美好的发展前景。
当时，国内煤炭价格大涨，发电企业陷入艰难求存的境地。快速扩张的大唐集团首先感受到冬天的临近。在火电亏损的压力下，五大发电集团不得不寻找其他业务来维持利润。不仅在产业上下游寻找利润增长点，从事煤炭销售运输、煤化工、原材料制造，还涉足金融服务、房地产等行业。
大唐能源化工公司一位管理者说，大唐集团寄望多元化发展来摆脱困境。2009年3月，国资委发出公告，调整大唐的主业范围，增加了煤炭开发。大唐集团围绕煤炭开发项目组建专门的团队，并由集团分管副总经理亲自挂帅。在大唐的煤炭版图上，新疆、山西、内蒙古、吉林、陕西等地均有分布。
大唐集团在蒙东拿下锡林浩特西北5公里处的胜利煤田前，他们与地方政府签下了约定，大唐在内蒙古拥有的煤炭资源要就地转化50%以上。
当地的褐煤怎么就地转化成了大唐的难题。其低硫、低灰、高挥发分，并不适合发电。大唐煤业团队调研一番后，认为褐煤最好的出路就是提质利用，而煤制气的效益相对可观且稳定。
调研组认为，由于煤制天然气与其他煤化工技术相比，具有流程简单、技术成熟可靠、单位热值投资成本低、生产过程污染物较少、生产效率高以及一级废热循环利用等优点，煤制气工艺应该是煤制能源产品最有效的利用方式。
“用现在流行的话来说，大唐就这么开始‘被’煤化工了。”大唐能源化工公司董事长张明说。
而且，在国外，煤制气已经运行多年，证明是可行的技术路线。煤制气的好处吸引着大唐，“我们确实做了调研，尽职调查，只是有些风险和难点都难以意料”。
利润增长点
这是大唐集团在煤化工棋盘中的第二次下子。
2004年，大唐在蒙东成立了“内蒙古大唐国际锡林郭勒盟煤化工项目筹备处”，后来注册为大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司。这是五大发电集团首次布局煤化工，煤化工也一度被认为是大唐集团的特色。
作为当时世界最大的煤基烯烃项目，多伦煤化工具有多项世界和国内第一：单台气化炉可处理干燥后的原煤2800吨，为世界最大规模，一个项目同时建设3台这样的气化炉更是世界首例；MTP装置是该技术在世界上首例工业化应用；两套聚丙烯装置年产聚丙烯46万吨，位居国内第一。
但是在建设和调试过程中，这一项目问题不断。大唐能源化工公司一位管理者说，“多伦是我们最棘手的项目，工期拖得最长，集团公司也最着急。”
2009年6月12日，大唐集团成立了大唐能源化工有限责任公司，作为上市公司大唐国际发电公司的二级子公司，将对系统内的煤化工及其他能源化工项目实行专业化管理。《中国大唐》称，这标志着大唐集团的能源化工产业的管理步入到专业化、规模化管理时期。此时，大唐集团旗下的一批新型能源化工项目正在建设施工之中，其中包括一直没有竣工的内蒙古多伦特大型煤基烯烃项目、鄂尔多斯铝硅钛循环经济项目和克旗项目。
大唐集团此时的判断是，煤制气项目不仅是集团新的利润增长点，而且进一步开拓了煤炭市场，增加了多种产业的经济效益，符合其发展方向。对于克旗这一示范项目来说，其建成对于编制国家“十二五”能源发展规划和集团公司第三阶段发展战略具有重要意义。
克旗项目的实际控制人为大唐集团，其和控股子公司大唐国际同为项目公司股东。大唐还为克旗项目拉来了两位同行者。其中，北京市燃气集团有限责任公司为克旗项目的下游客户。在其规划中，克旗项目的合成气通过大唐修建的管道直接输送至北京的天然气管网。北京燃气集团此时亦有意转型为综合能源运营商，一开始其出资比例为33%。
追求中短期效益回报的私募资本此时也看好煤制气的前景。新天域资本顾问有限公司也参与签署了《克旗煤制天然气项目投资合作协议书》。新天域资本为一家香港基金公司，投资领域主要包括制造业、新能源、消费品、生物医药及汽车零配件等产业。其决心在克旗项目持股10%。
从其选址判断，克旗项目拥有很好的条件，除了漫长冬季的寒冻，导致每年只有一半时间能施工。吴彪对记者说，煤制气项目要盈利必须要有煤有水，交通还要方便。克旗项目所在地有丰富的煤炭资源，这是大唐自己的煤矿，能充分保证该项目的原料及燃料供应，同时不远处有较丰富的水源，也是大唐自己的水库，还有通畅的交通条件，有利于降低克旗煤制气项目的运营成本。
赤峰市在这里规划了克旗电化基地，分别布局金属冶炼加工园区、电力能源园区、煤化工一区和煤化工二区。主导产业包括煤化工与精细化加工产业、金属冶炼与金属精深加工产业及资源开发利用相关的高新技术产业。大唐酝酿煤制气项目时，内蒙古方面推荐这一工业园，这里距离大唐拥有的锡盟胜利煤田一百多公里。克旗项目成了当地的重要投资商，对其检查工作必须报送市政府，由市政府统一安排。
到了国家发改委正式核准这一项目时，投资方组成出现了变数，新天域资本“中途下车”了，取而代之的是津能集团公司，持股5%，新天域原持有的另外5%的股份分别由北京燃气集团接盘1%，大唐集团接下4%。
在煤制气领域的退出者还包括大唐国际的兄弟单位华银电力。
华银电力曾与鄂尔多斯市政府就煤制天然气投资示范项目签署合作协议。拟通过引进美国巨点能源公司的一步法煤制合成天然气技术，在鄂尔多斯投资建设一步合成气示范项目。经过一年多前期准备后，其在审查项目的预可研报告后，认为该项目的经济指标一般，决定终止这一项目。
除了经济指标一般外，另一因素是当时大唐集团内部已经酝酿成立专业的煤化工子公司来整合、管理大唐系统内的煤化工项目，煤化工资源相对较少的华银电力没有机会成为整合平台，自然无意投入。
为了便于运输褐煤，内蒙古发改委很快核准了克旗项目铁路专用线。这一专用线连接白（白音库伦）浩（浩来呼热）铁路，由门迪诺尔站引出至煤制气项目区，是克旗项目所需原料煤从锡盟胜利煤田运输的主要通道。正线全长16公里，每年运输量可达2945万吨。这条铁路专用线投资了2.98亿元。
锡盟赤峰一带无疑是煤化工发展的理想区域，这是内蒙古为数不多的水源相对充沛的地市。大唐集团布局的多伦项目、克旗项目和锡盟项目组成了一个三角形，互相距离一百多公里。
克旗项目的用水来自大唐国际大石门水电公司的水库。这一水库位于内蒙古自治区赤峰市西南部克什克腾旗境内，隶属于大唐能源化工公司，是大唐打造锡（盟）多（伦）克（什克腾旗）能源基地过程中的重要水源地，水库库容1.9亿立方米。克旗项目取得了6000万立方米/年的水量使用权。根据水利部门的批准，供水期自2013年2月1日至2022年12月31日。
这一供水专线全线长约50公里，以地下管线输送的方式向克旗煤制天然气项目进行送水，供水保证率为97%。
大平原模板
大唐之所以选择煤制气作为煤化工发力的重点，是因为他们在前面看到了国外先行者的成功。吴彪说：“有人质疑大唐为什么一下子就上马40亿立方米的项目，太冒进了。而没有一步一步从小规模项目开始，再逐步放大。其实没有必要，煤制气的工艺流程早就是确定可以打通的。”他举例说：“美国大平原项目已经运行了几十年，这就足以证明煤制气的可行。”
在国内煤化工业享誉盛名的大平原并非一家公司。美国大平原项目是世界上第一座商业化运行的煤制气项目。
和中国最初的发展动力一样，美国发展煤制气的目的是作为国家能源安全的技术储备。大平原项目规划源于20世纪7O年代开始的能源危机，当时背景条件下，美国政府和工业人员预言美国到1985年天然气不够用，建议利用煤炭补充这一空缺，美国天然气公司（ANG）开始筹划煤制气项目。
此时恰逢第一次石油危机爆发，促使美国将“能源独立”作为战略目标。此后几年里，美国实施了多个能源法令，鼓励人们利用本土的各种资源发展电力及其他能源。在这一新能源政策鼓励下，能源替代技术涌现，包括煤气化。
美国天然气公司的煤制天然气工程获得政府的支持，成立了煤气化公司。但是建设煤制天然气工厂将耗资7.8亿美元，配套煤矿建设耗资1.25亿美元。天然气公司在为项目融资时遇到障碍，因为金融机构对这一首创项目的回报率充满疑虑，尽管政府为之背书。天然气公司曾试图游说国会，建议国家提供贷款保障给正处于起步阶段的合成天然气工程。国会两次否决了这一议案。
美国能源署在推动这一项目进展中发挥了极大作用。第二次石油危机爆发后，美国成立了能源署，协调国家能源政策。
美国能源署组织召开了一次由30多家天然气公司参加的会议，建议组成一个公司联盟，为煤气化提供资金支持。这一公司联盟名为大平原气化协会，他们出资共5.5亿美元，占工程款的25%。这个项目也因此被称为大平原煤气化项目。其余75%的工程款从银行贷款，能源署为贷款提供保证。融资关闭后，美国能源部批准大平原煤气化项目开工建设。
大平原项目为煤矿、电厂共建的能源联合体。电厂可消耗煤气化不能使用的粉煤，并可以向气化工厂提供相对便宜的电力。三者可以共享煤炭运输、供水等公共设施，可有效降低投资并节省生产运行成本，并提高环保和能源利用的效益。
美国的北达科塔州和内蒙古锡盟、赤峰一带类似，有煤也有水，成为煤气化厂的首选地址。大平原项目1983年底基本建设完成，1984年开始运行投产。后来公司虽然经过多次股权变化，但已经稳定运行了30年。
天然气的销售价格和煤炭成本直接决定煤制天然气项目的经济性。美国大平原公司在1984年投产时，美国已经度过能源危机时期，煤合成天然气是天然气的3倍，各天然气公司不愿意按原定合同购买大平原的合成天然气，后来经过政府、股东方、天然气公司等几方协调、妥协，大平原公司才顺利运营。
之后大平原项目依靠降低成本、增加副产品销售、调整产品结构等形式，大平原公司度过困难期，一直稳定运行至今。
此外，大平原项目比克旗项目更优越之处在于，它的水资源循环利用、气化渣的填埋都比较容易实现。
切割的管网对煤制天然气产业产生了怎么样的影响？鲁奇炉工艺有什么困惑？污水难题又怎么解决？明日待续