石炭からの天然ガス製造には、ガス化技術2.0がまだ必要

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ここ2年間に盛んに展開されてきた石炭からのガス製造、メタノール製造、石油製造など、石炭を利用した天然ガス生産企業は、現在、高コストや低収益といった発展上の障害に直面しており、これらの障害がこの新興産業の発展を大きく制約している。近年、石炭化学分野で注目されているテーマとして、その中核である石炭からの天然ガス製造技術は、運用コストが高く収率が低いといった課題を依然として克服できず、業界の発展を妨げる問題となっている。 最近、石炭からの天然ガス製造企業の関係者たちは、中国化学工業新聞の記者のインタビューに応じ、新しい石炭からの天然ガス製造技術によって画期的な進展を遂げることができるかどうかが、この業界の発展における鍵となっていると述べている。 報道によると、内外の注目を集めている大唐克旗石炭からの天然ガス製造会社の、年間40億立方メートルの石炭由来天然ガスを生産する試験プロジェクトの後続段階（第2期）の稼働に新たな進展が見られ、2016年の後半に稼働を開始する予定で、その時点での年間生産能力は26億立方メートル以上に達する見込みだ。同時に、手続きや資金などの理由で凍結されていた内モンゴルのオルドスにある、年間生産能力が合計120億立方メートルの石炭製天然ガスプロジェクトも順次建設が始まる見込みです。石炭製天然ガスプロジェクトは、石炭製天然ガスの代表的な存在であり、こうしたプロジェクトが大規模に推進されることは、この業界が新たな発展の機会を迎えることを示しています。 “しかし、根本的に言えば、石炭からの天然ガス製造企業が飛躍的な発展を遂げられるかどうかは、同業界の重要な設備や技術に大きなブレークスルーがもたらされるかどうかにかかっている。石炭からの天然ガス製造業界における核心的な設備と関連技術は、省エネルギーとコスト削減を実現するための主要な革新手段である。クリーンで環境に優しい運用、そして長期にわたる安定した稼働を実現するために、企業はこれらの重要な分野において継続的に投資と革新を行わなければなりません。これもまた、低迷する市場環境下にある石炭からの天然ガス製造企業にとっての希望であり、おそらく「十三五」計画期間中には、こうした企業にとって春が近づいているのかもしれない。”内モンゴル北控京泰エネルギー発展有限公司の宗海軍総経理はこのように述べた。 “業界ではよく、技術こそが生産力であり、新技術のブレークスルーが業界を変えると嘆かれている。これも私たちの今年の重要な仕事です。私たちは技術革新を通じて、ルッチガス化炉の生産能力と技術を向上させ、コスト削減と効率化を図りながら発展を目指したいと考えています。”河南煤化集団義馬気化工場の党委員会書記、郭華明が語った。 大唐克旗石炭ガス化コンパニーの技術部責任者である申鐘鑽によると、現在、国内の一部の石炭ガス化企業で使用されているルッチ炉の設計能力は38,756標準立方メートル/時で、最大能力は4億2,000万標準立方メートル/年であり、運転圧力は4.0MPaである。実際の運転結果によると、実際の圧力を3.5MPa前後に保つ方が経済的かつ安全であり、かつ炉に投入する粒炭に高い要求がなされるためコストも高くなる。低排出量、低エネルギー消費、低品質炭でも使用可能なガス化炉を開発することは、石炭からの天然ガス製造企業が投資を削減し効率を向上させる上で大きな役割を果たすことができる。 現在、石炭からの天然ガス製造企業は、省エネとコスト削減を実現するため、技術革新とブレークスルーに力を入れているとのことです。郭華明は、今年、義馬ガス化プラントと賽鼎エンジニアリング社が共同で**高度先端技術研究開発計画プロジェクト（「863」プロジェクト）**、すなわち大規模石炭粉圧力ガス化技術および実証プロジェクトに必要な付帯インフラの技術的方案を開始したと述べた。このプロジェクトは、石炭からのクリーンガス製造における重要な技術的課題に対応し、新世代の汚染が少なく、排出量も少なく、エネルギー消費や酸素消費も少ない大規模な石炭粉圧力ガス化技術の開発と実証を行い、産業化可能な一連の技術を確立するものです。 “このプロジェクトは賽鼎公司が研究開発を主導し、石炭からの天然ガス製造会社が実証装置の建設および運転試験を担当します。実施期間は3年で、装置が完成して稼働を開始すると、**世界初のΦ5m、6.0MPa、120キログラム/時の石炭粉圧力ガス化炉**となります。現在、このプロジェクトは実施段階に入っています。プロジェクトの事前評価報告書や登録手続きなどはすでに円滑に完了し、現在は機器設計を進めています。プロジェクトが完成すれば、大規模な石炭粉圧力ガス化技術の実証基地となり、国内の石炭からの天然ガス製造企業で広く普及することになる。”郭華明は自信を持って述べた。 河南煤制天然ガス会社の工程技術研究センターの責任者によると、今回開発された大規模な石炭粉圧力ガス化技術の工業実証プラントでは、ガス化炉のガス化温度は950℃以上で、1基あたりの石炭投入量は1日あたり1500トン以上となっている。このプラントが稼働を開始すれば、**規模が大きく、運用効率も高い初の大型石炭粉圧力ガス化炉**となり、1基あたり年間78.4万トンの石炭を消費し、年間88,000万立方メートルのガスを生産することになる。クリーンで環境に優しく、コストを節約するといった観点から、国内の石炭からの天然ガス製造企業の転換・向上に大きく貢献している。 シン・ジョンジュアンは、石炭からの天然ガス製造企業が主要技術で突破口を開くと同時に、関連する補助技術も適時に追いつけるようにしなければ、主要技術と補助技術を併用して持続的に運営し、総合的なコスト削減と効率向上を図ることはできないと考えている。 現在、ガス化炉の出口にある粗ガスには24％～36％の二酸化炭素が含まれており、通常その約70％～80％が適切に利用されることなく直接大気中に排出されている。これは明らかに巨大な資源の無駄遣いであり、環境汚染を引き起こしている。この貴重な二酸化炭素をどのように回収・再利用するかは、緊急に解決すべき課題となっている。現在、いくつかの石炭からの天然ガス製造企業がガス化炉の技術改良を行っており、これによりガス化反応における炭素の有効利用率が向上し、高圧蒸気の消費量が減少して大幅なエネルギー節約が図られるほか、廃水の発生量も削減され、直接的な経済的効果も生まれます。 すでに稼働している石炭からの天然ガス製造プロジェクトは多くの疑問に直面しているが、賽鼎工程公司の張慶庚会長は、客観的に見て石炭からのガス製造の発展に確かに問題が生じているものの、まだ失敗には程遠いと考えている。現在、大唐プロジェクトであれ慶華のプロジェクトであれ、どちらも正常に稼働している。どうして失敗だと言えるのか？現在、石炭からガスを製造する主要なプロセスに原則的な問題はないが、詳細部分についてはさらなる改善が必要である。今になってみると、元々同様の石炭化学プラントは規模が小さく、現在のような大規模工業レベルに拡大したことで生じる影響を、皆が過小評価していたようだ。以前、いくつかの化学プラントで運転中に硫化水素が漏れ出していましたが、量が少なかったため、周辺への影響はほとんどありませんでした。現在、石炭から製造されるガスの量は数十億立方メートルにも上り、排出基準を満たしているものの、ガス化工程で発生する硫化水素の総量が増加しており、その臭いは遠くまで広がる。もう一つの臭いの原因は、後段の石炭タールに含まれるナフタリンで、この物質は揮発しやすく、臭いを放つ。臭気問題は、現在石炭からのガス製造において新たに直面している問題であり、新規工場では対策を検討する必要がある。収集処理しなければ、環境や社会の問題が生じます。