煤制气是以煤为原料经过加压气化后,脱硫提纯制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法、煤气性质和用途分为:煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气(或称发生炉煤气),这些煤气的发热值较低,故又统称为低热值煤气;煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气,属于中热值煤气,可供城市作民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料,可用于合成氨、合成甲醇等。为此,将用作化工原料的煤气称为合成气,它也可用天然气、轻质油和重质油制得。
据博思数据发布的《2015-2022年中国煤制气市场深度评估与投资预测报告》:2014年我国煤制气产量为7.9亿立方米(不包括汇能煤制气产量)。目前我国煤制气主要来自大唐克旗煤制气项目一期工程、伊犁庆华煤制气项目一期
天然气对于我国优化能源结构、改善环境质量、推动能源消费革命发挥着重要作用。近年国家政策密集出台,加大天然气发展力度,并支持煤制天然气产业发展。2013年4月《大气污染防治行动计划》(国发[2013]37号)将加大天然气、煤制天然气、煤层气供应作为治理污染的重要措施。2014年4月《发展改革委关于建立保障天然气稳定供应长效机制若干意见》(国发办[2014]16号),提出到2020年天然气供应能力达到4000亿立方米,力争达到4200亿立方米。2014年11月《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》(国办发[2014]31号)(以下简称《行动计划》),提出2020年天然气在一次能源消费中的比重提高到10%以上,积极发展煤制天然气等替代能源。
除了强大的政策驱动力量,天然气市场需求保持增长,天然气市场化定价机制的逐步推进,煤制天然气主要工艺技术的发展成熟,煤炭清洁高效转化的迫切需要,均为煤制天然气产业创造了有利的发展空间。
根据我国常规天然气产能建设和开发情况,2020年常规天然气仅能达到供应能力的45%左右,非常规气(煤层气、页岩气、煤制天然气等)在我国天然气供应中的占比将进一步提高。按照《行动计划》提出的2020年目标:年产常规天然气1850亿立方米,页岩气产量力争超过300亿立方米,煤层气产量力争达到300亿立方米,结合2020年我国煤制天然气产量300亿立方米进行预测,煤制气在国内天然气供应占比将达到11%。
由于煤制天然气为大型煤炭清洁转化过程,集成了净化、合成等化工单元,不仅污染物排放低于其他以燃烧为主的煤炭利用过程,而且提供了更加清洁的能源产品。根据国家能源结构调整方向,天然气的新增市场主要来自集中供热和居民自采暖部门。按照2020年煤制天然气产量300亿立方米、原煤含硫量1%进行计算,按等热值折算可替代分散燃煤3600万吨标准煤/年。煤制天然气选取已投产项目的典型排放数据,分散燃煤基本无脱硫脱硝措施,那么煤制天然气用于替代分散燃煤可减少SO2、NOx和粉尘分别为60万吨/年、15万吨/年、70万吨/年,分别占2013年京津冀地区排放总量的约40%、7%和50%。煤制天然气用于替代分散燃煤对于治理雾霾改善环境作用显著。