掘金瓦斯提濃

沈小波

八年前瓦斯利用在國家政策強推下開始興起，但煤礦瓦斯利用主流形態是發電。由于在常溫常壓下瓦斯中5%-16%的甲烷濃度極易發生燃燒爆炸，且隨著溫度、壓力的上升，燃燒爆炸的上限變寬，因此，瓦斯提濃制天然氣一直被視為瓦斯利用的禁區。

但事實上，有數家公司看好瓦斯提濃的市場前景，一直在進行瓦斯提濃的技術研發。四川省達科特能源科技有限公司是其中的先行者。其與陽煤集團合作的瓦斯提濃項目，迄今已安全、平穩運行超過一年半時間。“瓦斯提濃制天然氣工業化示范我們是頭一家，也是唯一的一家。”達科特公司董事長蘭治淮告訴《能源》雜志記者，瓦斯提濃制天然氣投資回報非常高，只需要“2-5年”就可以收回投資。

相對于瓦斯發電，瓦斯提濃在經濟性上占據優勢。達科特公司的技術突破，將為瓦斯利用打開新的市場藍海，并突破此前瓦斯利用不溫不火的現狀。目前這個市場已有多家公司聚焦，在技術的競賽中，由于已有工業化示范項目落地，達科特暫時領先，但毫無疑問，追趕者會越來越多。

利用暫時的技術優勢，達科特正忙于引入資本力量，加緊市場開拓，以期在真正有威脅的競爭對手出現之前，最大程度攫取市場空間。但作為新生事物，瓦斯提濃其中的安全風險，亦存在于行業舊識之中，相關技術安全標準缺失，亦加劇了煤炭企業對此的觀望態度，瓦斯提濃產業化推廣，還需要一段時間的過渡。

關鍵項目

從陽泉北火車站出來，乘車沿國道一路奔馳，到達達科特項目所在地約需一個多小時。該項目由瑞陽煤層氣公司運營。瑞陽由陽煤集團、山西國瑞新能源公司、達科特公司三家聯合持股。瑞陽公司位于山西晉中市昔陽縣樂平鎮。2011年3月，瑞陽公司在這片山區奠基，經過了一年六個月的土建、安裝、調試后正式出氣，迄今已安全、平穩運行了一年半時間。它的成功驗證了瓦斯提濃突破了安全和經濟性兩個壁壘，獲得了產業推廣的可能。

瑞陽公司原料瓦斯氣來自附近配套寺家莊煤礦。瓦斯從寺家莊礦被抽采出來，經管道進入一個容量為3萬立方米的綠色氣柜，然后經過除塵，安全水封、加壓富集、瓦斯脫氧、甲烷提濃等系列分離程序，最終提濃為甲烷濃度在95%以上的壓縮天然氣。

達科特投資事業部經理何百川介紹說，瓦斯提濃最大的難題是安全風險。盡管原料瓦斯甲烷濃度已達35%以上（跨過5%-15%的易爆區間），但在提純的過程中，隨壓力和溫度的變化仍然存在出現易爆區間的可能。這也是對達科特瓦斯提濃技術的最大考驗。達科特用七年時間開發出瓦斯提濃技術，采用變壓吸附路線，但最核心的是其專用吸附劑。

達科特研發的瓦斯專用吸附劑具有抑爆功能。“瓦斯氣里加入吸附劑后，子彈穿過也不會爆炸。”何百川說，達科特瓦斯提濃技術經過了小試、中試和瑞陽的工業示范項目，“實踐證明了它是安全、可靠的。”據了解，達科特瓦斯提純技術可適用各種濃度的煤礦瓦斯。但據瑞陽陽煤方人士介紹，因為擔心瓦斯輸送過程中出現爆炸，煤礦不愿將30%以下瓦斯輸送過來。在何百川看來，這個完全沒有必要，“瓦斯發電用的就是甲烷濃度30%以下瓦斯，提純同樣也可以”。但他表示尊重陽煤方意見。

瑞陽煤層氣公司總經理何蘇里透露，瑞陽項目僅維持盈虧平衡。這有數個原因。一是目前瑞陽尚未達到設計日生產10萬立方米壓縮天然氣產能，目前日產能僅維持在7萬立方米左右。二是目前該項目壓縮天然氣銷售給承銷商價格平均為1.98元/立方米，而太原車用天然氣市場價最高為4.45元/立方米，利潤多被中間商拿走。

瑞陽一位內部人士透露，人員配置也拉高了成本。在其看來，瑞陽瓦斯提濃自動化程度高，工作人員配備“三四十人”已經足夠，但現實卻已達到“近八十人”，嚴重超標。該人士亦稱，按照先抽后采原則，瓦斯應視為廢物利用，但瑞陽需花費約4毛錢每立方米向煤礦購買。但據一位陽煤方人士介紹，瑞陽項目利用瓦斯原料氣濃度均在30%以上，“這個濃度瓦斯市場價也要4-5毛錢每立方米。”

何百川解釋說，產能未達到設計標準，一是因為原料氣需依附煤礦開采進度，存在供應不足問題；另一方面，如此大規模的瓦斯提濃并無先例。相關設備標準、組裝均在摸索中，需要一個時期的調試。“最多再用半年時間改進，將可達到設計產能。”何百川說。

該項目一共分兩期建設，目前日產10萬方壓縮天然氣為第一期，第二期除新增壓縮天然氣生產線外，還將經過液化程序，最終形成運輸半徑更遠的液化天然氣產品，總產能達到5萬噸每年。“瓦斯提濃與寺家莊煤礦生產相匹配，需等待寺家莊煤礦二期建設，現在我們正在做下一步的可研報告和前期準備工作。”何蘇里說。

根據瑞陽項目可研報告，其投資利潤率接近30%，含建設期投資回收期僅需4.3年。在瑞陽未來的市場規劃中，還包括分布在陽泉市與昔陽縣的五個加氣站，屆時瑞陽將壓縮中間環節，直達終端市場，利潤率有望大幅提高，投資回收期將進一步縮短。

何蘇里的另一職務為陽煤集團煤層氣利用公司副總經理。他告訴《能源》雜志記者，陽煤看好瓦斯提濃的前景，目前已規劃新大地、平蘇、石港等四個煤礦對接瓦斯提濃項目，“每個都與瑞陽規模相當。”而陽煤的遠景目標是“抽采瓦斯100%利用，其中30%以上濃度瓦斯用于提濃，30%以下用于發電。”何蘇里說。

百億市場

瓦斯另一名稱為煤層氣，在我國是總儲量與常規天然氣相當的一個非常規天然氣資源。根據我國煤礦開采安全法規，煤礦開采必須對瓦斯實行“先抽后采”的原則。在抽放排空相當一段時期之后，八年前國內開始興起瓦斯利用，并出臺相關鼓勵利用法規，去年9月國務院出臺《煤礦瓦斯）抽采利用意見》，加大了扶持力度。

目前瓦斯發電是最主要的利用形式，其他如居民生活用氣等利用規模較小。但瓦斯發電除其能效較低外，最大問題在于經濟性，根據當前的政策法規，瓦斯發電徘徊在盈虧線邊緣。以國內最大的瓦斯發電廠寺河電廠為例，該電廠每度電利潤大約在0.009元，且無需支付原料氣成本。

瑞陽項目提供了一種更具經濟性的瓦斯利用方式。據達科特董事長助理夏凡介紹，達科特瓦斯提濃技術經濟性受天然氣價格影響，但一般來說，“瓦斯濃度在5%-8%，日生產規模達到2萬方，就可以做到盈虧平衡。”按照我國“十二五”規劃，瓦斯抽采量目標為年產200億立方米。亦因此，在夏凡看來，即使利用一半，“轉化成天然氣產品也將達到百億的產值。”

有鑒于此，達科特正在加緊開拓市場。事實上，看重瓦斯提濃市場的并非達科特一家，如上海漢興能源科技公司，煤科總院煤化工分院等，這些均亦采用變壓吸附技術路線，此外還有北京理化所的深冷方案等。

目前所有相關公司均聲稱自己擁有成熟的瓦斯提濃技術。但事實上，具有工業化示范項目（瑞陽項目）的僅有達科特一家，工業化示范項目是新技術從中試到產業化推廣的關鍵一步，亦因此，達科特在數個瓦斯提濃項目招標中均處于優勢。

在夏凡看來，走變壓吸附瓦斯提濃技術路線，最關鍵的是要擁有自主研發變壓吸附技術的能力，“這樣才能根據瓦斯提濃實際修改相關參數。”瓦斯提濃技術突破發生在達科特公司，但主要研發人員來自西南地區科研院校，該地區科研院校是國內最早引入變壓吸附技術消化吸收的機構。

亦因此，夏凡認為，真正潛在的對手可能會在這些科研院校中誕生。但他并不擔心，“從立項、實驗室、到中試，至少需要三年時間。”夏凡說，加上工業化示范，最少也要“四-五年。”夏凡介紹，這段時期內，達科特將完成市場布局。而且在他看來，國有的科研院校體制并不如達科特作為民營企業這般靈活，“四-五年”的技術孕育期也值得懷疑。

據了解，盡管運營有利可圖。但未來達科特仍主攻技術、設備銷售，但亦會看具體情況試水運營，“主要是考慮攤子鋪太大，發展太快，企業管理有風險。”夏凡說。另一方面，達科特開拓市場考慮兩個因素：瓦斯資源優劣與當地天然氣價格。“目前主攻方向是山西、四川、重慶和貴州，目前正在重慶和貴州開展兩個項目，將瓦斯直接液化生產液化天然氣（LNG），到年底有望四個瓦斯生產LNG項目同步開工建設。”夏凡說。

標準之失

盡管瓦斯提濃技術已經在瑞陽工業化示范成功，但作為新生事物，且在固有觀念中存在安全風險，瓦斯提濃的推廣亟待相關標準的支撐。

以瑞陽項目為例，該項目截至目前尚未完全通過審批。瑞陽公司三大持股方職能明確：陽煤集團提供煤礦，達科特負責技術、設備、安裝與調試，而國瑞新能源進行申報審批。但三年過去，瑞陽項目官方說明為“試運行。”

國瑞一位內部知情人士透露，一方面政府審批本就需要較長時間。另一方面瑞陽項目尤其具有特殊性，瓦斯提濃制天然氣無先例可循，作為新生事物，又存在爆炸風險，目前尚缺乏權威的技術標準，相關部門進行審批時不得不非常慎重。

目前瑞陽審批僅剩最后一道程序山西省安監局。“不過目前安全設施設計這塊已經通過了，接下來是工程驗收，大概到五月份就可以完全通過審批了。”上述人士介紹。

在煤科總院煤化工分院副院長陳亞飛看來，瓦斯分離提濃一方面是相關技術標準有待建立，另一方面是當前主流觀點對瓦斯提濃不了解。“瓦斯提濃是個新生事物，又存在安全風險，別人自然不敢去做。”陳亞飛說，瓦斯提濃現在需要進行宣傳推廣。

去年11月8日，國家發改委批復同意成立能源行業煤礦瓦斯治理與利用標準化技術委員會（下稱標技委），標委會秘書處由煤礦瓦斯治理國家工程研究中心承擔。該標技委主要負責開展煤礦瓦斯綜合治理與利用等專業領域相關標準化工作，并研究建立煤礦瓦斯治理與利用標準體系。

據該標技委委員余蘭金介紹，目前該標技委有43個委員，分別來自高校、煤科院、設計院、研究院、應用企業等各相關單位。具體到瓦斯利用這塊，包括瓦斯提濃、瓦斯輸送、瓦斯發電、瓦斯民用、瓦斯液化。“瓦斯輸送和瓦斯發電過去已經有十幾個標準，歸口到委員會下面，瓦斯提濃和瓦斯液化標準還是空白。”

“發改委給了我們五年時間，要拿出初步標準。”余蘭金說，因為技標委委員都是兼職身份，而且五年內總共需制定100多個標準，實現這一目標存在難度。據其介紹，其中僅瓦斯提濃和瓦斯液化各需制定標準就達十數個，包含安全、工藝、產品質量等方方面內容，“最后可能是，由相關企業完成相關標準的起草，再由技標委審核通過，并歸口該標準化技術委員會，成為行業標準。”余蘭金說。