中国煤层气现状

1中国煤层气开发利用现状及发展趋势CurrentStatusandfurtherdevelopmentofCBM/CMMRecoveryandUtilizationinChina黄盛初博士院长国家安全监管总局信息研究院（煤炭信息研究院）HuangShengchu,Ph.D,PresidentChinaCoalInformationInstituteTel:0086-10-84657818Email:[e-mail]2概要1.中国煤层气资源2.煤层气（煤矿瓦斯）抽采3.煤层气（煤矿瓦斯）利用4.煤层气利用技术进展5.优惠政策6.结论与建议3煤炭信息研究院„是国家安全生产监督管理总局直属国家级科研事业单位，成立于1959年。„主要业务„煤炭„能源„环境„职业安全与健康4„CBM/CMM项目成果和国际合作„1994年与美国环保局合作成立煤层气信息中心„CBM/CMM项目预可研报告„IPCC报告„与世界银行、亚洲开发银行合作开展煤层气领域项目„其他国际组织，政府机构和外国公司合作项目„组织煤层气国际会议煤炭信息研究院5830participantsfrom34countriesattendedtheExpoonOct.30toNov.1,2007,BeijingCo-hostedbyNDRCandUSEAP,organizedbyCCII2007MethanetoMarketsExpo2007MethanetoMarketsExpoM2MPartnershipinitiatedbyUSA20044Sectors•CMM•LandfillGas•NaturalGasandOil•Agriculture6背景:中国煤矿开采与安全面临的挑战„2007年9月，温家宝接见煤炭工业劳模时强调：„－－煤炭是我国能源主体，有力地支撑了国民经济发展„－－要把煤矿安全作为政府和企业的重要责职，要作为头等大事来抓„2005年，国务院决定：„－－开展煤矿瓦斯治理攻坚战71.中国煤层气资源中国煤层气资源非常丰富，根据国土资源部2008年8月最新的煤层气资源评价，全国埋深2000米以浅煤层气地质资源量为36.8万亿m³，相当于国内目前常规天然气的地质资源量（35万亿m³），是仅次于俄罗斯、加拿大的世界第三大煤层气储藏国。俄罗斯41%加拿大28%中国13%美国8%澳大利亚5%俄罗斯加拿大中国美国澳大利亚德国波兰英国乌克兰印度哈萨克斯坦南非8中国煤层气资源分布图南方地区4.7×1012m313%东部地区11.3×1012m331%西部地区10.4×1012m328%中部地区10.5×1012m328%1500-2000m11.9×1012m328.8%1000-1500m10.6×1012m332.4%1000m以浅14.3×1012m338.8%区域分布图埋藏深度图10.3620.710.485.28东北华南西北华北鄂尔多斯9.81.中国煤层气资源1.1煤层气资源分布91红阳煤田2大同煤田3沁水盆地4河东煤田5渭北煤田6安鹤煤田7平顶山煤田8永夏煤田9荥巩煤田10淮北煤田11淮南煤田1.2煤层气儲层特性许多煤田透率气性较低，总体上小于1md,也有一些煤田透气性较高1.中国煤层气资源10•煤储层压力：全国32个矿区煤层气试井结果表明，超压状态占33.2%；正常压力状态占21.9%；欠压状态占45.3%，煤层气降压解吸难度较大0481216沈北铁法阜新红阳开滦大城峰峰安阳鹤壁焦作平顶山淮南淮北阳泉西山霍东晋城吴堡柳林韩城涟邵丰城压力梯度/kPa.m-11.中国煤层气资源112.煤层气(煤矿瓦斯)抽采¾2.1煤层气（煤矿瓦斯）抽采量ƒ2.1.1煤层气（煤矿瓦斯）抽采量逐年增加‹2009年，地面煤层气抽采量达到10.15亿m3。‹2009年，井下瓦斯抽采量达到了61.7亿m30102030405060701993199520002003200420052006200720082009年份抽采量（108m3）井下抽采地面开发井下53亿，地面5亿（08年）井下61.7亿，地面10.15亿（09年）121990-2008年我国地面煤层气井新增数量2.煤层气(煤矿瓦斯)抽采¾2.2地面井煤层气抽采02004001990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008-5005010015020025030035040045050013„2005年之前，煤层气地面开发基本处于尝试阶段，从2005年开始，煤层气井数增量开始加速，到2006年增速达到最高峰。„2008年，新打1033口地面井，数量与2004相比翻了十七倍之多，全国建成地面煤层气产能20亿m³，煤层气产量约5亿m³，共钻探各类煤层气井约3400口。2.煤层气(煤矿瓦斯)抽采142.3煤矿井下瓦斯抽采„2009年，山西、辽宁、黑龙江、安徽、河南、贵州、重庆7个省（市）抽采量超过2亿,山西省抽采量达到26.11亿，占全国抽采量的36.3％。。„瓦斯抽采以采动卸压抽采为主，预抽量较低。„主要问题是渗透率低，抽出率低。2.煤层气(煤矿瓦斯)抽采15煤矿瓦斯抽采量与瓦斯事故死亡情况对比表2.4煤矿安全随着煤层气抽采量的增加，煤矿瓦斯事故逐年降低2.煤层气(煤矿瓦斯)抽采01020304050607020022003200420052006200720082009死亡人数/人05001000150020002500瓦斯抽采量/m3瓦斯抽采量瓦斯事故死亡人数161998-2009年中国瓦斯抽采量和利用量利用量（亿m3）„2009年瓦斯利用量:17.7亿m33.中国煤矿煤层气利用01020304050607080199819992000200120022003200420052006200720082009抽放量利用量17„瓦斯利用率低，仅有30%左右，其原因：（1）我国大部分煤矿区煤层渗透率低，采用井下钻空负压抽采，抽采出来的瓦斯浓度较低，大部分低于20%（2）一些煤矿抽采规模较小，没有建立瓦斯利用项目。„提高瓦斯利用率的关键（1）改进钻孔抽采技术，提高抽采瓦斯浓度（2）增加投资，扩大瓦斯抽采和利用规模3.中国煤矿煤层气利用184.中国煤层气利用技术进展11民用燃料(CH440%)民用燃料(CH440%)22化工原料(CH440%)化工原料(CH440%)33发电(CH4≥30%)发电(CH4≥30%)44煤层气液化(CH440%)煤层气液化(CH440%)55煤层气压缩煤层气压缩11细水雾输送及低浓度发电技术细水雾输送及低浓度发电技术11混燃发电及热逆流转反应技术混燃发电及热逆流转反应技术中高浓度煤层气(CH4≥30%)低浓度煤层气(1%＜CH4＜30%)矿井乏风中甲烷(CH4≤0.75%)不同浓度煤层气VAM19„主要用途：民用、发电、化工原料‹民用¾2008年，我国民用煤层气（煤矿瓦斯）用户超过90万户，集输管网超过3200Km。¾2008年10月，中国第一条跨省煤层气长输管道项目获国家发改委核准，设计年输气能力为10亿m³。4.中国煤层气利用技术进展20„工业燃料：‡上海斯米克建筑陶瓷集团利用江西丰城矿务局的煤矿瓦斯作工业燃料，生产建筑瓷砖。以煤矿瓦斯为工业燃料的瓷砖生产线4.中国煤层气利用技术进展21„发电：‰截至2008年年底，全国煤层气发电机组1400台，总装机容量92万千瓦。‰2010年，煤层气发电利用量30亿m3以上，瓦斯发电装机容量150万千瓦以上。‰晋城120MW煤层气电厂已正式投产，是世界最大的煤层气发电项目。年耗气1.8亿m3，发电量7.2亿千瓦时。4.中国煤层气利用技术进展22„煤层气液化„地面煤层气(CBM)液化地面煤层气(CBM)浓度一般在95%以上，经脱碳、脱硫、脱汞和脱水后，可直接加压、深冷液化成LCBM。„矿井瓦斯(CMM)液化矿井瓦斯（CMM）一般浓度较低且含有氧气，若直接加压液化会引起爆炸。采用深冷精馏的方法，把含氧矿井瓦斯的分离和液化在低温的条件下同步完成，提纯制得液化煤层气。该方法可把浓度为35%-50%矿井瓦斯的提纯液化为浓度为99.8%的LNG。4.中国煤层气利用技术进展23„地面煤层气液化-港华煤层气液化项目„山西晋城无烟煤矿业集团和香港中化煤气公司共同投资，项目一期设计规模为26.3万m³/d，二期设计规模为60万m³/d。4.中国煤层气利用技术进展24阳泉5矿煤矿瓦斯液化试验工厂„矿井瓦斯（CMM）液化-阳煤集团2.2万t/aLNG项目„项目地点位于山西阳泉煤业集团石港煤矿，原料气矿井瓦斯浓度≥35%，LNG产量为163m³/d，约65t/d。4.中国煤层气利用技术进展25„煤层气压缩9低温精馏分离技术—适宜于CH4浓度在30%以上，可以获得99%以上的CH4浓度。9变压吸附(PSA)—目前处于工业性示范研究9膜分离技术——离工业化还有差距4.中国煤层气利用技术进展26¾低浓度瓦斯安全输送技术„淮南矿业集团“气水二相流低浓度瓦斯输送系统”1——稳压放散装置2——柱流装置3——环流装置4——透明观察管5——防爆阻火式气水分离器6——双向阻火装置供水管水池备用水泵主水泵瓦斯发电机组瓦斯发电机组注水口计量装置541排放管回水管排放管1432瓦斯输送管664.中国煤层气利用技术进展27„项目实例丁集矿低浓度瓦斯抽放泵站淮南丁集矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送系统淮南矿业集团谢桥矿低浓瓦斯二相流安全输送系统4.中国煤层气利用技术进展28„胜动集团“细水雾与低浓度混合变送技术”低浓度瓦斯安全输送工艺流程图4.中国煤层气利用技术进展29输送系统监控系统图4.中国煤层气利用技术进展30技术较成熟，运行功率为400～420kW，发电单位投资为8000～9500元/kW。盘江矿区彬长矿区潞安煤业平煤集团两淮地区峰峰集团阳泉矿区离柳矿区阜新矿区石炭井矿区华蓥山矿区„低浓度瓦斯发电鸡西矿区4.中国煤层气利用技术进展31„通风瓦斯利用项目¾热氧化¾催化氧化¾燃气锅炉或燃气发电辅助燃料¾MEGTEC在澳大利亚的示范项目4.中国煤层气利用技术进展32„MEGTEC公司VOCSIDIZER的构成与工作原理Steam蒸汽筒Deaerator去气机FWtankTurbineGeneratorAircoolerCondenserFWtreatmentplantFWVOCSIDIZER轮机冷凝器气冷处理装置发电机TM4.中国煤层气利用技术进展335.产业政策¾美国(1)《原油意外获利法》第29条税收补贴政策(2)煤层气生产税收实行“先征后返”的政策(3)其他政策①设立农业部援助项目②设立商业部援助项目③设立科研资助项目以及小企业管理局资助项目国外政策345.产业政策„澳大利亚„（1）抽采标准①先采气，后采煤②煤矿开采瓦斯含量标准③严格执行规程要求„（2）经济政策„①加大煤层气勘探开发的投入②出台配套政策355.产业政策„英国„(1)所得税减免„（2）免交资本收益税„（3）资本损失减免„（4）延迟纳税36ƒ（1）煤矿安全专项资金ƒ自2005年起，政府每年提供30亿元煤矿安全专项资金。其中大部分用于瓦斯抽采项目。ƒ（2）财政补贴中央财政:0.2元/立方米,地方财政可给予适当补贴。ƒ（3）价格调节ƒ出厂价格由供需双方协商确定。ƒ未进入城市公共配气管网供需双方协商确定；进入城市公共配气管网，按照与天然气等热值合理比价关系的原则确定。5.产业政策国内优惠政策政策37ƒ鼓励采用单机容量500千瓦以上机组。ƒ不参与市场竞价，不承担电网调峰任务ƒ上网电价比照生物质发电上网电价（当地2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴0.25元/千瓦时）5.产业政策38ƒ(4)税费优惠ƒ2020年前可申请减免探矿权使用费、采矿权使用费，暂不征收资源税ƒ销售煤层气增值税先征后退。退税款用于技术研究和扩大再生产不征收企业所得税ƒ购进专用设备，双倍余额递减法或年数总和法加速折旧5.产业政策39ƒ贷款或自