来源:中国节能协会碳中和专业委员会 关键词:甲烷,二氧化碳,负碳,低碳 时间:2023-11-08 14:57
甲烷二氧化碳干重整是合成气生产的负碳新路径
合成气是现代煤化工的基础,市场规模庞大:现代煤化工技术是以合成气化工技术为基础,进一步加工制取油气燃料和各种化工产品的煤炭洁净利用技术,根据MordorIntelligence统计2023年全球合成气市场规模达到2.34亿立方米/小时,至2028年有望达到4.03亿立方米/小时,2023-2028年复合增速达到11.45%。
甲烷二氧化碳干重整是甲烷与CO2两种温室气体在催化剂及高温条件下反应生成合成气,该过程几乎不消耗水,可以大量利用CO2,降低能耗的同时并缓解温室气体减排压力;合成气中H2:CO≈1,且可以进行灵活调整,适合于羰基合成和F-T合成制化学品。抗积碳催化剂和专用反应器是该技术实现工业化的核心。
碳税价格及低价气源是甲烷二氧化碳干重整经济性的关键
碳排放优势:以甲醇的生产过程为例,IRENA数据显示,煤制甲醇碳排放为2.6-3.8吨CO2/吨甲醇;天然气制甲醇约0.5吨CO2/吨甲醇。而根据石勇等在《燃煤电厂百万吨级二氧化碳和甲烷干重整转化制合成气方案探讨》中的测算,年产283万吨甲醇的干重整项目可以吸收0.37吨二氧化碳/吨甲醇。
经济性评价:经过初步估算,在不考虑碳税情况下,秦皇岛港动力煤平仓价在1000元/吨时,煤制合成气的可变成本为0.87元/立方;LNG到港价为3.5元/标方时,干重整可变成本约为1.31元/标方。考虑到干重整工艺的碳排放优势,经过我们测算,在碳税价格300-400元/吨时,干重整工艺的成本优势逐渐显现。
国内龙头纷纷布局,甲烷二氧化碳干重整技术前景广阔
天然气化工政策边际放松:2023年9月,国家能源局发布了《天然气利用政策(征求意见稿)》,将“新建或扩建以天然气为原料生产甲醇及甲醇生产下游产品装置;以天然气代煤制甲醇项目”从禁止类中提升到“限制类”中,天然气在化工中的应用范围有望扩大。
国内布局加速:根据不完全统计,国内已有7家企业进行相关布局,这些企业多依托于自身的资源禀赋或工艺条件,将低附加值的富碳天然气、工业副产气进行干重整,在现有的碳税价格下,仍有望获取成本优势。建议关注中海石油化学、荣盛石化等。
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