加强科技创新提高煤层气综合利用水平

—1—加强科技创新提高煤层气综合利用水平晋城市科技局长王仁庆晋城市煤层气开采集中在沁水煤田南部，主要有中联煤集团，山西晋城无烟煤矿业集团，中石油华北油田公司，亚美大陆煤炭有限公司等企业进行开采。为加快煤层气开采应用技术创新，推动产业快速发展，2008年省市科技部门支持沁水蓝焰煤层气公司建立了“山西省煤层气开发利用工程技术研究中心”。据统计，2008年全市累计完成钻井约2621口，年抽采煤层气16.5亿立方米，年利用率接近60%。其中40%用于民用燃料，30%用于交通运输业，20%用于发电，10%用于工业企业。民用燃料方面，全市现有8万户居民使用上了煤层气，是全国煤层气用户最多的地方；发电方面，全市累计建成煤层气发电厂24座，总装机容量达20万千瓦，是世界上瓦斯发电最集中、装机规模最大的区域；工业应用方面，在科技研发资金引导下，全市大部分的玻璃制造企业和陶瓷制造企业用了煤层气为燃料，为企业节能减排，循环利用做出了积极贡献。如晋城九州玻璃制品有限公司是我市玻璃行业的一家龙头企业，通过技术创新，2006年-2008年，先后以气代煤成功改造了生产工艺。未改造前年耗原煤8100吨，折标煤5786吨，每年向大气排放CO2246吨，SO2116吨，烟尘87—2—吨，灰渣1736吨，且拉力烟囱气温排放达400摄氏度。改造后该企业成品率提高8%，品质价位提高5%，跨入了蓝色环保企业行列，年节标煤3672吨，实现了清洁生产，提前两年超额完成了25%的GDP综合能耗指标，年直接受益超过千万元。尽管如此，我市在煤层气开发应用中，科技创新的力度还不大，煤层气作为新能源要在改造提升传统产业中发挥更大作用，需要改进提高的地方还很多，还有很多领域需要挖掘和开拓。一、我市在煤层气开发应用中存在的主要问题一是科技创新认识不到位。长期以来由于对煤层气开发和利用的认识还一直停留在为煤矿安全生产服务的附属地位，对煤层气开发利用在改善能源结构、调整产业结构、提高资源利用水平、保护生态环境等方面的重要性缺乏足够而深刻的认识，未能真正将其作为新能源、新产业对待。二是人才匮乏、开发应用技术有待提高。缺少煤层气技术方面的人才储备，煤层气在勘探、生产、集输、利用等各方面都需要先进技术，尤其是勘探和生产工艺上更需要技术的不断更新。我市所处沁水煤田，煤层气资源储存条件具有压力低、渗透率低、饱和度低的特点以及地质变动的特殊性，而针对这些特点的勘探、生产技术和工艺尽管取得了阶段性成功，但仍是制约我市煤层气产业发展的关键因素。在利用上，过去除了民用外没有其它合理的利用手段，近年来利用方面多元化了，但仍然比较落后。—3—三是技术标准不统一，检测手段不完善。由于沁水煤田地域较大，不同的钻井其成份肯定不相同，但由于无统一检测标准，再加上检测技术及检测手段不完善，造成工业企业在应用中很难根据实际有效成份进行操作。四是适用领域太窄。我市是全国无烟煤基地，煤化工是发展的重点，但至今只是把煤层气作为燃料，从未作为化工产品的原料，即使是作为燃料可直接或间接应用的领域还很多。二、加强科技合作，提高煤层气应用水平一是加强对外科技合作。我市煤层气开采的相关基础设施发展较快，但仍不完善，要形成独立的煤层气产业，还需要很大的资金投入和国际先进技术的引进。目前，美国和欧盟等国和地区在煤层气开发方面已经有相当成熟的技术，我们可以加强对外合作，只要政策到位，达到双赢，合作前景乐观。二是实行上下游产业一体化。煤层气生产和销售必须同步规划，尽可能做到与煤炭、常规气、电力、化工等相关产业一体化发展，这样能促使相关行业的技术、设备和人才优势得到充分发挥。同时，在煤层气产品的开发利用上下功夫，构建我市煤化工、煤电、煤层气开发等循环经济产业群。三是开展技术攻关和人才培养。从理论上看，我市的地质条件复杂，煤层的特点是“三低”，即低压、低饱和、低渗透。针对煤层气开采、利用中出现的技术问题、共性技术问题、要根据自己的特点进行技术攻关。政府应积极帮助企业申报实施国家、—4—省、市煤层气开发利用项目；大力支持有研究能力、创新意识强的人才到理论基础雄厚、技术相当成熟的国家学习。同时，在建的晋城学院应设置相关学科，培养专门人才。四是创建煤层气利用技术开发平台。巩固提高蓝焰煤层气省级工程技术研究中心功能；帮助煤层气利用企业建立研究开发中心；帮助符合条件的煤层气应用企业申报认定高新技术企业。五是制定煤层气使用标准，完善检测手段。与多方合作利用煤层气，开展化工系列产品研究开发。—5—StrengthentheSci-techInnovation,IncreasetheMultipurposeUtilizationofCBM(coalbedmethane)DirectorofScienceandTechnologyBureau,WangRenqingTheexploitationofCBMinJinchengiscenteredinthesouthernpartofQinshuiCoalfield.ThemaincompaniestoexploitCBMareChinaUnitedCoalGroup,ShanxiJinchengAnthraciteMiningGroup,ChinaNationalPetroleumCorporationHuabeiOilfieldBranchandAsianAmericanCoalLtd.Co.TospeeduptheinnovationoftheappliedtechnologyofCBMexploitationandthegrowthoftheindustry,in2008,technologydivisionsofShanxiprovinceandJinchengsupportedQinshuiBlueFlameCBMCompanytoestablishShanxiTechnology&ResearchCenterofCBMDevelopmentandUtilization.In2008,wecompleted2610wells,extractedout1.65billioncubicmetersofCBM.Therateofutilizationwascloseto60%.40%ofthegaswasusedfordomesticfuel,30%fortransportation,20%forgeneratingelectricity,and10%forindustrialundertaking.Indomesticfuel,wehaveeightythousandhouseholdsusing—6—CBMinthecity,thehighestratecomparedtootherplacesinthecountry.Inelectricitygeneration,therearealtogether24gaspowerstationbuiltup,withthetotalinstalledcapacityof200thousandkw,makingJinchengthemostconcentratedplaceingeneratingelectricityofCBMwiththebiggestscaleofinstalledcapacity.Inindustrialapplication,mostofthemanufactureofglassworkandceramicsusesCBMasfuel,makingagreatcontributioninreducingcarbonemissionandsavingenergybycyclicutilization.Forexample,JinchengJiuzhouGlassCorporationisaleadingenterpriseinglassworkinJincheng.From2006-2008,theyweresuccessfullyimprovedprocessingtechniquesbyusingCBMinsteadofcoalasfuel.Beforetheinnovation,theannualcoalconsumptionis8100tonsofrawcoaland5786tonsofamount-to-standardcoal.TheannualemissionofCO2was246tons,116tonsofSO2,87tonsofsmokedust,1736tonofclinker.Thetemperatureofthesmokestackemissionis400℃.Sincetheinnovation,therateoffinalproductshasincreased8%;thepricehasincreased5%becauseofthegoodquality.ThecompanyhasbecomeoneoftheBlueEnvironmental-friendlyEnterprisesanditsaves3672tonsofstandardcoaleveryyear,—7—realizingcleanerproduction,overfulfilledtheGDPindicatoroftheoverallenergyconsumptionby25%twoyearsaheadofschedule,theannualdirectbenefitfromitismorethan10millionRMB.Bethatasitmay,thedevelopmentanduseofCBMinourcityandthetechnologyinnovationstillhavebigroomtobeimproved.CBM,beingoneofthenewenergy,mustplaymoresignificantroleintransformingandupgradingthetraditionalindustries.Thereismuchtobeimproved,tobedevelopedandtobeopenedup.I.ThemainproblemsexistinginthedevelopmentanduseoftheCBMinJinchengFirst,theproblemisweareimpercipienttothesignificanceoftechnologicalinnovation.Foralongtime,ourunderstandingofthedevelopmentanduseofCBMfocusedonthecoalminesafetyinproduction,wedidn’tfullyrealizeitssignificanceinimprovingenergystructure,adjustingindustrialstructure,enhancingtheutilizationofresourcesandprotectingecologicalenvironment,sowedidn’ttakeitasanewenergyandanewindustry.Secondly,wearelackoftalentsaswellasthe—8—technologyinexploitation,production,transportationandutilizationofCBM.Alltheserequireadvancedtechnology,particularlyinexplorationandproduction;constantlyupdatedtechnologyismorenecessary.CBMinQinshuiCoalfieldisinastorageconditionwithlowpressure,lowpermeability,lowsaturationandparti