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以氣代焦 天然氣與冶金市場雙贏
摘 要：能用于冶金的優(yōu)質(zhì)煉焦煤占煤儲量的比例很小，經(jīng)逐年大量開采，儲量銳減，價格上漲；同時，傳統(tǒng)的冶金工業(yè)所排放的氣體是嚴(yán)重的污染源。為緩解優(yōu)質(zhì)煉焦煤的不足和達(dá)到日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展了用天然氣代替焦炭的非高爐直接還原煉鐵法，將固體鐵礦石直接還原成海綿鐵。由于天然氣不含灰分、硫、磷等有害雜質(zhì)，從而大大提高了生產(chǎn)效率和鋼鐵質(zhì)。量。本文結(jié)合我國鋼鐵工業(yè)現(xiàn)狀，分析了鋼鐵企業(yè)用能特點(diǎn)，天然氣在煉鐵高爐噴吹，以及鋼鐵冶煉直接還原中使用天然氣的工藝技術(shù)效能優(yōu)勢；進(jìn)行了天然氣市場價格比較及冶煉應(yīng)用增效推算。提出了在我國天然氣市場發(fā)展早期，首先應(yīng)開發(fā)冶金用氣市場，發(fā)揮天然氣可為終端用戶使用的一次能源優(yōu)勢；通過市場合作，實(shí)現(xiàn)互惠雙贏，加快“西氣東輸”步伐的建議。
主題詞：冶金，天然氣，焦炭，替代能源，經(jīng)濟(jì)效益，分析
一、鋼鐵企業(yè)用能特點(diǎn)
我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中鋼鐵占18.2%。鋼鐵工業(yè)是耗能大戶，每噸鋼綜合能耗為0.7～0.9t標(biāo)準(zhǔn)煤；聯(lián)合企業(yè)每噸鋼消耗電能400～600kw.h。
鋼鐵生產(chǎn)所用的能源主要有煉焦煤、動力煤、燃料油和天然氣等；而鋼鐵生產(chǎn)工藝主要使用的是焦炭、電力、氣體燃料和蒸汽等。在各種燃料中，氣體燃料的燃燒最容易控制，熱效率也最高，是鋼鐵廠內(nèi)倍受歡迎的燃料。鋼鐵生產(chǎn)的燃料消費(fèi)成本占總成本的41%，投入的一次能源約有40%轉(zhuǎn)變成為工藝副產(chǎn)煤氣，其中焦?fàn)t煤氣為46%；高爐煤氣為45%；轉(zhuǎn)爐煤氣為9%。鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)車間基本上都使用各種熱值不同的氣體燃料，氣體燃料在鋼鐵生產(chǎn)的熱能平衡中占有重要地位。天然氣中含有大量烴類氣體，熱值高，經(jīng)轉(zhuǎn)化后可得到以H2和CO為主的還原性氣體，供鐵礦石還原培燒、高爐噴吹和鐵礦石的直接還原等，是氣體燃料中最受歡迎的一種。
通常鋼鐵企業(yè)的煉鐵系由焦化、燒結(jié)、高爐工序組成，&127;所消耗的能源占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的30%以上。特別是要用焦炭。我國的煤炭資源雖然豐富，但是用于冶金的焦煤資源不足，保有儲量中焦煤僅占5.9%，而且地理分布不均。焦煤數(shù)量不足，質(zhì)量下降是限制我國鋼鐵生產(chǎn)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)。80年代以來重點(diǎn)企業(yè)冶金焦炭質(zhì)量不斷下降，近十年中，灰分由13.58%上升到14.58%(比國外高3%～4%)，含硫量由0.66%上升到0.72%。焦炭的質(zhì)量成了影響我國鋼鐵生產(chǎn)的重要因素之一。
近年來，國內(nèi)冶金企業(yè)對焦炭的需求使弱粘結(jié)性和高揮發(fā)份的氣、肥等配焦煤在煉焦配比中不斷增加，導(dǎo)致焦炭碎焦增多，強(qiáng)度質(zhì)量下降。煉焦煤中，焦煤干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf＞20.0～28.0%，煤氣產(chǎn)率Vt=270～310m3/t；肥煤Vdaf＞28.0～37.0%，Vt=310～410m3/t；氣煤Vdaf＞37.0%，Vt=410～1000m3/t。由此，也使先進(jìn)的燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)發(fā)電方式在冶金企業(yè)得到了較好的應(yīng)用。這些都為天然氣以低成本優(yōu)勢進(jìn)入冶金市場提供了良好的機(jī)遇。
二、天然氣與煉鐵高爐噴吹技術(shù)[3～5]
高爐煉鐵是目前鋼鐵冶煉獲得生鐵的主要手段。近年來，為緩解優(yōu)質(zhì)煉焦煤的不足，發(fā)展了綜合噴吹技術(shù)。高爐可以噴吹氣體、液體、固體等各種燃料。氣體燃料有天然氣、焦?fàn)t煤氣等。天然氣的主要成分是CH4（90%以上），焦?fàn)t煤氣的主要成分是H2(55%以上)，液體燃料有重油、柴油、焦油等；它們含碳量高，灰分少，發(fā)熱值高。固體燃料有無煙煤和煙煤，其成分與焦炭基本相同；缺點(diǎn)是灰分高，硫含量高。1981年前，我國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵大多數(shù)噴吹重油，此后政策性改油為煤，目前全部為噴吹煤粉。
為提高煉鐵高爐燃料利用率和熱效率，降低后續(xù)煉鋼爐外脫硫等工序成本，目前又發(fā)展了爐身噴吹高溫還原氣體工藝。該工藝是將碳?xì)浠衔锶剂舷仍跔t外分解，制成高溫（1000℃左右）、還原性強(qiáng)的氣體，再從爐腰或爐身下部間接還原激烈反應(yīng)區(qū)噴入高爐，減少高溫區(qū)的熱支出，可以大幅度地降低高爐燃料消耗。國外煉鐵高爐噴吹由天然氣(150m3/t鐵)高溫轉(zhuǎn)換的還原氣體，使焦比（每煉一噸生鐵所需的焦炭量。K=每日燃燒焦炭量/日產(chǎn)生鐵，kg/t)降到了300kg/t鐵以下，高爐利用系數(shù)（每立方米高爐有效容積一晝夜生產(chǎn)的生鐵噸數(shù)。ηV=日產(chǎn)量/有效容積，t/m3.d)提到2.4以上(我國平均600kg/t鐵，高爐利用系數(shù)1.7)。
前蘇聯(lián)地區(qū)因天然氣資源豐富，高爐冶煉一般都是噴吹天然氣。80年代以來，由于世界天然氣的大量開采、有效輸送，以及價格相對平穩(wěn)，使美國、英國、法國等國家的也有相當(dāng)部分高爐煉鐵選用了噴吹天然氣工藝。日本鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵噴吹燃料主要為優(yōu)質(zhì)重油，兼有天然氣。
現(xiàn)有的各種固體燃料因含有灰分等雜質(zhì)，氣化方法都不能提供合格的冶金還原煤氣。以重油為主的液體燃料對部分氧化法在理論上是可行的，但存在較多問題，尚需進(jìn)一步試驗(yàn)發(fā)展。冶金還原煤氣的主要?dú)怏w燃料是天然氣、其他還有石油氣及焦?fàn)t煤氣，其轉(zhuǎn)化反應(yīng)的目的是把CH4變成可利用的CO和H2。焦?fàn)t煤氣的轉(zhuǎn)化尚無定型方法。我國因存在天然氣供給問題，使煉鐵高爐噴吹高溫還原氣沒有得到很好地發(fā)展。無疑，天然氣在高爐煉鐵中有相當(dāng)大的市場空間。
三、天然氣與鋼鐵冶煉直接還原技術(shù)[5～6]
全世界煉焦煤僅占煤總儲量的10%，隨著逐年大量開采，儲量銳減，價格上漲。據(jù)聯(lián)合國環(huán)保組織調(diào)查，傳統(tǒng)的鋼鐵工業(yè)是嚴(yán)重的污染源，所排放的有害氣體（CO2、CO、NOX、SO2）造成使全球變暖，海洋擴(kuò)大的“溫室效應(yīng)”。90年代以來，國內(nèi)外逾來逾嚴(yán)格的環(huán)境污染排放標(biāo)準(zhǔn)，促使企業(yè)選擇新的生產(chǎn)流程。
世界各國冶金工作者致力于開發(fā)用天然氣作還原劑，發(fā)展了不用焦炭的非高爐直接還原煉鐵法（以下簡稱直接還原法）。將鐵礦石在固態(tài)還原成海綿鐵，也稱為直接還原鐵DRI。
直接還原是在固態(tài)溫度下進(jìn)行的，得到的直接還原鐵未能充分滲碳而含碳量較低（＜2%），因此海綿鐵具有鋼的性質(zhì)，而且實(shí)際上也多作為廢鋼代用品使用。直接還原法具有直接把鐵礦石煉成鋼的一步法特征。由于直接還原渣鐵不能分離，實(shí)際生產(chǎn)中直接還原鐵仍需要用電爐精煉成鋼，但電爐精煉的作用主要是熔化脫出雜質(zhì)和調(diào)整鋼的成分，而不是氧化脫碳。由于是直接還原和電爐精煉生產(chǎn)鋼，就產(chǎn)生了新的鋼鐵冶金生產(chǎn)短工藝流程。直接還原對于15×104～30×104t/a特鋼廠具有無限的生命力。
直接還原工業(yè)化試驗(yàn)起始于20世紀(jì)50年代，到60年代后隨著天然氣的大量開采，1968年美國Midrex法成功，直接還原才得到迅速發(fā)展。盡管近年來世界鋼鐵生產(chǎn)一直徘徊在8×108t/a左右，但采用直接還原法的短流程鋼鐵企業(yè)產(chǎn)量自1975年以來，卻以平均每年12.31%的速度增長。日本學(xué)者認(rèn)為，2020年直接還原－電爐法將與高爐－轉(zhuǎn)爐法冶煉平分秋色，達(dá)到45%以上。
1.直接還原發(fā)展的背景
直接還原發(fā)展生產(chǎn)海綿鐵客觀原因有：
（1）世界多數(shù)國家嚴(yán)重缺乏焦煤，其中不少國家有優(yōu)質(zhì)豐富的鐵礦以及天然氣和煙煤資源，它們因地置宜地借助本國資源發(fā)展直接還原工廠，如委內(nèi)瑞拉、印度尼西亞、墨西哥等國有豐富天然氣及優(yōu)質(zhì)鐵礦，主要發(fā)展氣基豎爐，以1995年統(tǒng)計為準(zhǔn)產(chǎn)量達(dá)2829×104t/a，占DRI總產(chǎn)量的92%。
（2）隨著電爐流程生產(chǎn)線的發(fā)展，電爐鋼產(chǎn)量日益增長，1997年世界鋼產(chǎn)量7.8×108t/a，氧氣轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量占57%，電爐煉鋼占33%，平爐鋼占13%。近年來世界制鋼生產(chǎn)中連鑄比迅速增長，已占72.7%，鋼鐵聯(lián)合企業(yè)自產(chǎn)優(yōu)質(zhì)廢鋼減少，發(fā)展中國家由于廢鋼量不足，勢必發(fā)展直接還原；發(fā)達(dá)國家涂層鋼用量日增，使拆除返回中有害雜質(zhì)急增（據(jù)美國材料咨詢局統(tǒng)計，美國近25年內(nèi)廢鋼中錫、鋅增加兩倍，廢鋼中銅增加20%），必須采用摻入30%～50%的DRI海綿鐵來稀釋。
（3）近十年來鋼鐵工業(yè)受到高分子材料及硅酸鹽材料的競爭，世界鋼的總產(chǎn)有停滯不前的趨勢，自1988年達(dá)到7.83×108t/a 后，始終未有突破。但以質(zhì)量、性能及品種產(chǎn)品取勝的小型特殊鋼廠如雨后春筍，蓬勃發(fā)展。電爐鋼選擇原料，自然更多地選擇直接還原鐵，如不銹鋼廠首先選擇低碳粒鐵或低碳海綿鐵作原料。為發(fā)展精品，提高附加值，直接還原低碳海綿鐵用于直接生產(chǎn)電工純鐵、鐵氧體及工業(yè)鐵料。
2.氣基豎爐直接還原
氣基Midrex法由供料系統(tǒng)、還原豎爐、煙氣處理、天然氣處理、天然氣重整爐組成。鐵礦石經(jīng)計量后從爐頂布入爐內(nèi)。經(jīng)過預(yù)熱，在還原區(qū)與工藝燃料天然氣反應(yīng)，反應(yīng)約6h即完成冶煉，再由冷空氣直接冷至100℃以下，最后產(chǎn)品由爐底排出。冶煉產(chǎn)生廢氣仍含約70% CO＋H2，通過重整爐，加入補(bǔ)充天然氣裂化處理，使氣體中CO＋H2濃度上升到90%～95%，溫度為900℃，重新進(jìn)入豎爐循環(huán)使用。其反應(yīng)式為：
CH4＋H2O →CO＋3H2↑（天然氣裂化反應(yīng)）
Fe2O3＋3H2→2Fe＋3H2O
Fe2O3＋3CO→2Fe＋3CO2↑
氣基法的能耗低，效率高，質(zhì)量好，易操作，作業(yè)溫度低，產(chǎn)品無需再分選。氣基法生產(chǎn)DRI對于天然氣豐富地區(qū)具有生命力。
3.氣基 DRI法主要指標(biāo)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性
(1）鋼中有害元素Sn、Sb、As、Bi含量大幅度降低，提高了鋼材斷裂韌性、熱加工塑性、冷加工可塑性。
(2)鋼中S、P含量降低，提高鋼材沖擊韌性，降低脆性轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度。
（3）縮短電爐精煉期，提高Ni、Mo等有價元素收得率。
（4）降低鋼中[H]及[N]含量。
(5）用DRI煉優(yōu)質(zhì)合金鋼熱變形能力良好，適合于作深沖鋼板(見表1)。
氣基DRI指標(biāo) 表1
4．我國應(yīng)用直接還原法的情況
我國具有一定的DRI資源條件。并先后在福建、遼寧、吉林和河南等地推廣了直接還原技術(shù)，但受制于天然氣來源的限制，全部采用的是煤基回轉(zhuǎn)窯爐，且生產(chǎn)能力較小。
90年代初與長慶陜北氣田同步建設(shè)的某大無縫鋼管工程，引進(jìn)英國戴維（Davy）公司關(guān)鍵技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備，興建了年產(chǎn)30×104t，兩條φ5×80m煤基回轉(zhuǎn)窯爐。全套工程投資135億元，僅形成了56萬噸的年生產(chǎn)能力。盡管采用了國外進(jìn)口優(yōu)質(zhì)礦石，但由于受華北地區(qū)煤質(zhì)量等因素的影響，投產(chǎn)至今沒有達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材預(yù)期的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)（日本輸油管的Sn+Sb+As雜質(zhì)元素水平僅為0.0035%，而該無縫廠生產(chǎn)的鋼管目前為0.018%，相差5倍以上）。
四、天然氣市場價格比較及冶煉應(yīng)用增效推算[3～7]
在冶金還原反應(yīng)過程中，碳烴能源兼有奪取礦石氧量的還原劑及提供反應(yīng)熱量的燃料熱載體兩個作用。天然氣進(jìn)入冶金流程主要是作為還原劑，代替部分焦炭使用，因此按能源熱品值計價慣例（熱值及灰、硫分），按比較合理原則，可以焦炭為基準(zhǔn)，與天然氣熱值市場價進(jìn)行比較，以及推算煉鐵高爐噴吹天然氣效益。
1．天然氣價格比較
按優(yōu)質(zhì)洗精煤和焦炭含灰分12%，含硫0.7%；以及冶煉還原含硫每增加0.1%，影響效率2%；天然氣不含灰分，特微含硫等因素，可推算比較主要地區(qū)焦炭與天然氣的價格（表2）。
對于目前天然氣的價格，與作為工業(yè)部門爐料及化工原料應(yīng)用廣泛，且價位較高的的焦炭對比可看出：
（1）市場可接受的天然氣高端價格與焦炭的簡單無灰熱品值比較價基本一致；說明一般工業(yè)燃料用戶基本上僅僅是簡單認(rèn)可了天然氣高熱值、易控制、無灰分等優(yōu)越性。
（2）以化工原料為主的低端定價低于焦炭的簡單熱品值比較價；受計劃調(diào)撥政策影響，化工用天然氣價格嚴(yán)重扭曲，廣大南方及其沿海地區(qū)普遍低于當(dāng)?shù)亟固康臒嶂祪r格，貌視高價的天然氣實(shí)為當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)廉價的原燃料。
（3）目前天然氣的接受價格偏離了國家制定的能源按熱品值比較計價體系；說明天然氣作為精料的工藝技術(shù)優(yōu)勢未被充分開發(fā)和應(yīng)用，并為社會所共識。
由表2可看出，天然氣價市場調(diào)節(jié)初期與焦炭的簡單無灰無硫熱品值價掛鉤，具有一定的合理性和用戶可接受性。如果先期注重開發(fā)冶金用還原氣為代表的精料應(yīng)用市場，體現(xiàn)天然氣無灰，無硫或易脫硫，易轉(zhuǎn)換，燃燒完全且穩(wěn)定等諸多優(yōu)勢，發(fā)揮有助于工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量上檔、生產(chǎn)效率提高等精料優(yōu)點(diǎn)，市場調(diào)節(jié)下的天然氣價格則可能更趨合理。
主要城市焦炭與天然氣價格比較 表2注
(元/噸) 焦炭熱值價格 (元/GJ) 理想焦炭熱值價格(元/GJ) 天然氣接受價(元/GJ) 無灰 無灰無硫 一般工業(yè)用戶 化工用戶 簡單價 標(biāo)準(zhǔn)價 簡單價 標(biāo)準(zhǔn)價 呼和浩特市 410 16.94 18.97 31.17 21.63 35.53 18.79～21.47 18.25 蘭州市 450 西安市 410 重慶市 540 21.20 23.74 39.01 27.06 44.47 21.47～24.15 18.25 成都市 520 天津市 450 18.52 20.74 34.08 23.64 38.85 21.47～24.15 21.47 石家莊市 530 濟(jì)南市 420 合肥市 460 鄭州市 455 沈陽市 537 22.18 24.84 40.81 28.32 46.52 長春市 541 大連市 580 哈爾濱市 560 杭州市 560 29.11 32.60 53.56 37.16 61.06 29.52～37.57 26.83 廈門市 810 深圳市 890 南京市 760 廣州市 619
注：計算參數(shù)： 由推算表可看出，盡管煉鐵高爐噴吹天然氣較煤粉增加了燃料消耗單位成本，但由于工藝過程總效能的提高，仍將增加20%以上的綜合效益。說明天然氣冶金應(yīng)用具有較好的市場前景。
1.焦炭熱值25MJ/kg，含灰分12%，含硫0.7%。
2.天然氣熱值37.26MJ/m3。
3、理想焦炭熱值價格計算依據(jù)：
a.無灰簡單升值：+12%；
b.無灰標(biāo)準(zhǔn)升值：+84%（參照國家物價總局1992年11月制定的《最新煤炭出廠價格匯編》提供的計算方法：冶煉用煉焦精煤的灰分與價格的比值為1:7，即每降1%的灰分，價格升值為7%）；
c.無灰無硫升值：在無灰基礎(chǔ)上+14%（冶煉還原含硫每增加0.1%，影響效率2%）。
2．煉鐵高爐噴吹天然氣效益推算
在高爐煉鐵過程中，一般說高爐焦硫分每增加0.1%；焦比即升高3～6%，而生鐵產(chǎn)量則降低5%。高爐焦灰分每升高1%，焦比約上升1～2%,而生鐵產(chǎn)量則降低2%左右。天然氣在煉鐵高爐中作為部分代焦還原噴吹使用，由于上述因素，國外經(jīng)驗(yàn)表明高爐系數(shù)可由目前的1.7提高到2.4，提高生產(chǎn)效率41.2%（見表3）。
天然氣代替煤粉高爐煉鐵噴吹效益推算表 表3
生產(chǎn)指標(biāo)\噴吹燃料
焦 比（kg/t鐵）
噴 吹 比
高爐系數(shù)(t鐵/m3.d)
說 明
煤 粉
550
85（kg煤/t鐵）
1.7
國內(nèi)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)平均指標(biāo)
天 然 氣
400
150 (m3氣/t鐵）
2.4
有關(guān)文獻(xiàn)[3]提供國外高爐冶煉指標(biāo)
冶煉燃料參考價
焦耗成本(元/t鐵)
煤/氣耗成本 (元/t鐵)
工效成本(元/t鐵)
生鐵成本(元/t鐵)
降本增效(%)
焦 炭
450元/t
煤 粉
200元/t
247.5
17
535.5
800
天然氣1
0.8元/m3
180
120
314.9
614.9
23.1
天然氣2
1.0元/m3
180
150
314.9
644.9
19.4
建立互惠“雙贏”市場的可能性[8～10]
天然氣作為一種特殊的商品，它不易儲存的特性，決定了資源一旦開發(fā)就要相對連續(xù)地消費(fèi)，天然氣開發(fā)利用是一項(xiàng)上下游一體化、跨地區(qū)、跨行業(yè)的系統(tǒng)工程。天然氣工業(yè)的發(fā)展規(guī)律受制于市場的約束遠(yuǎn)比石油強(qiáng)烈。
用戶不足，始終是制約天然氣工業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。目前的天然氣市場開發(fā)大多集中在討論改善大氣環(huán)境和發(fā)電方面，而城市建設(shè)改造的復(fù)雜性、電力工業(yè)的壟斷性和居民用戶的多樣選擇性，使得這一市場的開拓舉步維艱。
就我國目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平而言，將天然氣作為原料發(fā)展其加工業(yè)，需要投入巨額資金，而且產(chǎn)品的銷路還將面臨著國內(nèi)外激烈的市場競爭。發(fā)展獨(dú)立的天然氣電業(yè)，在中國的西部和北方地區(qū)與煤電、水電比較沒有更多的價格優(yōu)勢。從商品經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀點(diǎn)看，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)首先滿足社會終端消費(fèi)，而不是再進(jìn)行加工轉(zhuǎn)換。天然氣用于發(fā)電和化工都是加工轉(zhuǎn)換過程，增加了能源利用的工序和投資，忽略了發(fā)揮天然氣作為少有的可為終端用戶使用的一次能源的優(yōu)勢。
世界天然氣市場上，冶金工業(yè)用氣占很大的比例，如俄羅斯冶金工業(yè)用氣占總量15%，發(fā)電40%；歐佩克國家冶金建材用氣為27%，發(fā)電32%；均僅次于發(fā)電的比例。而冶金工業(yè)同時又是電力的最大用戶。盡管我國已成為世界鋼鐵生產(chǎn)第一大國，2000年達(dá)到了1.25×108t/a，但由于結(jié)構(gòu)性相對過剩，每年的進(jìn)口卻有增無減，有關(guān)資料表明，1997年進(jìn)口鋼材1100×104t，1998年1380×104t，1999年1500×104t，2000年1596×104t，2001年預(yù)計將達(dá)到1700×104t。雖然石油行業(yè)不是鋼鐵消耗最多的用戶，但由于石油材質(zhì)要求較高，卻是進(jìn)口鋼材的第一大戶，占到40%左右。“西氣東輸”工程的實(shí)施將帶來優(yōu)質(zhì)鋼材消耗的高峰，利用優(yōu)質(zhì)原料生產(chǎn)合格的替代進(jìn)口的鋼材，無疑會給國內(nèi)鋼鐵企業(yè)和天然氣生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展帶來雙重的機(jī)遇和效益。
在天然氣市場發(fā)展的早期，需要確定發(fā)展方向，即在眾多的可以利用天然氣的領(lǐng)域中，選出首先可發(fā)展的市場。國外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，由于各國天然氣資源、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的差異，早期天然氣市場的發(fā)展方向相差較大。美、英等發(fā)達(dá)國家，由于煤制氣十分發(fā)達(dá)，因此，天然氣工業(yè)發(fā)展初期，往往是首先用天然氣逐步置換煤制氣并最終取代煤制氣，就是說首先發(fā)展民用市場。發(fā)展中國家，由于經(jīng)濟(jì)水平的限制，民用煤制氣不發(fā)達(dá)，因而缺少相應(yīng)的可利用煤制氣的基礎(chǔ)設(shè)施。天然氣發(fā)展初期，主要用于生產(chǎn)化肥和發(fā)電等。前蘇聯(lián)天然氣發(fā)展早期，也是走的這條路線。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，電力供應(yīng)市場富裕；而化工生產(chǎn)利用天然氣畢竟有限（世界大部分國家小于10%），同時產(chǎn)品還面臨著WTO入關(guān)后的競爭；煤制氣的基礎(chǔ)設(shè)施則更為薄弱。因此照搬國外經(jīng)驗(yàn)并不適合實(shí)際。面對國內(nèi)優(yōu)質(zhì)焦煤資源的缺口，鋼鐵生產(chǎn)的量大而質(zhì)不高，需求精料入爐的市場情況，探索符合我國實(shí)際的天然氣市場早期發(fā)展方式是必要的。
具有高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t生產(chǎn)系統(tǒng)的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，由于焦?fàn)t、高爐和轉(zhuǎn)爐等煤氣以及分離空氣階段高產(chǎn)的特性，大多數(shù)都擁有完備的氣體分類凈化廠、大型的燃?xì)馄胶赓A氣柜，以及完善的工業(yè)與民用輸配供氣系統(tǒng)；其氣體原燃料的平衡和回收利用能力一般都高于常規(guī)的化工企業(yè)，更有利于與天然氣開采企業(yè)建立起平穩(wěn)的供配關(guān)系，具有實(shí)施天然氣市場營銷“照付不議”的客觀物質(zhì)條件。若實(shí)施煉鐵以氣代焦工藝后，可以合作將其部分設(shè)施直接置換為天然氣所用，減少管道建設(shè)調(diào)峰和工業(yè)與民用供氣設(shè)施的投資。
“西氣東輸”實(shí)施過程中，開發(fā)冶金用天然氣市場，改變原燃料結(jié)構(gòu)，只需要門對門的管輸自身投資。天然氣生產(chǎn)企業(yè)和鋼鐵企業(yè)若能成為直接的耗材和耗能互供配循環(huán)系統(tǒng)，可以形成緊密的互惠關(guān)系，加速驅(qū)動天然氣工業(yè)的發(fā)展。直接的互惠貿(mào)易，會大幅度降低交易成本，提高資本運(yùn)行效率，可使擁有天然氣資源的勘探開發(fā)上游企業(yè)直接實(shí)現(xiàn)末端市場增效。
結(jié)束語[8～11]
新疆天然氣“西氣東輸”工程已確定為西起輪南，途徑庫爾勒、鄯善、哈密、柳園、武威、中寧、靖邊、柳林、鄭州、南京至上海，選用管道鋼材等級為X70級，輸氣壓力10 MPa，設(shè)計推薦為Φ1016mm雙管線，全長約4000公里，初期輸氣量120×108m3/a，管道建設(shè)工程固定資產(chǎn)投資384億元，第一期工程投資約為1200億元。沿途九省市鋼產(chǎn)量占全國的1/3，如果3000×104t/a的高爐煉鐵綜合噴吹由目前的煤粉改為天然氣，1000×104t/a電爐煉鋼摻用40%氣基直接還原海綿鐵，天然氣的消費(fèi)量可達(dá)61×108m3/a 。“西氣東輸”首先開發(fā)冶金用氣，具有啟動天然氣早期市場的巨大潛力。
目前西部各鋼鐵企業(yè)紛紛將產(chǎn)品的相當(dāng)一部分定位于石油天然氣用戶，如新疆八一鋼鐵總廠、青海西寧特殊鋼廠生產(chǎn)的抽油桿鋼；甘肅酒泉鋼鐵公司生產(chǎn)的可滿足高壓容器以及大口徑直縫埋弧焊接高壓輸油氣管道用的幅寬2800mm×厚15～45 mm的中厚板材；它們的產(chǎn)品已通過各種加工渠道源源不斷地進(jìn)入了西部油氣田。市場供需的相互匹配，為西部天然氣生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)周邊市場，隨“西氣東輸”工程啟動即實(shí)現(xiàn)雙贏增效創(chuàng)造了一個良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。并且，有國外經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。如80年代初原蘇聯(lián)建設(shè)的烏連戈伊至西德5000公里，Φ1420mm×6線的第一條跨國輸氣管道,以政府間天然氣交換管材補(bǔ)償貿(mào)易融資方式，較好地解決了管道建設(shè)資金與市場開發(fā)的問題，僅用3年左右的時間即完成了管道建設(shè)和成本回收。
充分重視潛在市場的開發(fā)、培育及銷售渠道的延伸，誰優(yōu)先創(chuàng)造了消費(fèi)和購買條件，誰就可能優(yōu)先開發(fā)和占領(lǐng)市場。對既有潛在且現(xiàn)實(shí)的天然氣互惠市場的開發(fā)，以資源換市場，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的改變和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，會增加對油氣產(chǎn)品的內(nèi)需，而且一旦實(shí)施就將立即起到油、氣、管、鋼和區(qū)域經(jīng)濟(jì)市場多車頭驅(qū)動，互相內(nèi)需增力拉動，快速發(fā)展，加快“西氣東輸”步伐的作用。對冶金用天然氣市場的開發(fā)，將會收到以管道建設(shè)促天然氣發(fā)展，以管道建設(shè)促管道建設(shè)，以管道建設(shè)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的多重經(jīng)濟(jì)效益。
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