煤制气-竖炉直接还原探讨

2015-12-09   作者：佚名   网友评论 0 条

　　傅 兵

　　酒钢退休高级工程师

　　中国废钢铁应用协会刘树洲副秘书长在今年4月北京气基直接还原技术专题研讨会上的发言中指出，“鉴于我国至今没有煤制气——竖炉法直接还原铁生产线，缺乏建设、生产、管理的经验，而国内有多个企业规划建设大型化煤制气——竖炉法直接还原铁生产线，为了摸索、积累经验，合理引进先进技术，同时避免重复引进，建议建设示范性大型化煤制气——竖炉直接还原铁生产线，推动直接还原铁行业的发展。” 本文就煤气化制竖炉直接还原用气技术问题，与大家共同探讨。

　　1. 煤气化-竖炉直接还原工艺链接的必要性

　　全球气基直接还原的还原气多从天然气转化得到。我国的能源资源特点是“缺油、少气、富煤”，2014年我国天然气表观消费量为1800亿m3，同比增长7.4%，其中进口天然气580亿m3，对外依存度达32.2%，有限的天然气供应首先要满足城镇居民生活用气需要。尽管天然气转化工艺非常成熟，流程简单，工序能耗低;但是，工业生产使用天然气是受到限制的，我国不可能像中东、南美各国那样普遍使用天然气转化制直接还原用气。

　　市场经济一个特点是物以稀为贵，伊朗天然气价格2.8美分/m3，约合人民币0.176元/m3。美国天然气(包括页岩气)资源非常丰富，其天然气价格只有我国的1/10。我国天然气定价较高，各省市差别也较大，表1列出自今年4月1日开始大幅下调后的天然气最高门站价，绝大多数省区在2元/m3以上，上海最高2.88元/m3，新疆最低1.85元/m3，内蒙2.04元/m3，也较低。

　　假定1吨HBI产品消耗天然气2.5Gcal，包头地区天然气热值8200kcal/m3，当天然气单价为2元/m3时，吨HBI消耗天然气费用是：

　　2.5Gcal/t HBI÷8200kcal/m3×2元/m3=609.76元/t HBI。

　　如用煤气化制竖炉直接还原用还原气，还原气热值取2400kcal/m3，按1吨HBI消耗2.5Gcal还原气以及燃料费用609.76元/t HBI不变，可算出相应的煤制还原气总成本为：

　　609.76元/t HBI÷(2.5Gcal/t HBI÷2400kcal/m3)=0.585元/m3。

　　天然气经过管道输送、计量，当送到直接还原生产装置界区内时，其价格必然超过门站价2.04元/m3。若利用包头周边地区煤质合适、价格低廉的长焰煤、褐煤为原料，选择合理经济的气化及还原气制备工艺，将还原气总成本控制在0.585元/m3以内，是有可能的。中国承诺到2020年实现单位国内生产总值(GDP)二氧化碳排放比2005年下降40%至45%，为兑现此承诺，煤炭在我国一次能源消费结构中的比例将逐年下降，作为清洁能源的天然气其比例势必逐年提高。因此，今后天然气价格继续上调是必然的，煤炭价格即使上调，也远小于天然气上调幅度。

　　综上，为适应我国能源资源特点，为控制生产成本，煤气化-竖炉直接还原工艺链接是必然选择。

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