煤制天然氣（Coal to Synthetic Natural Gas，簡稱SNG）是通過煤氣化技術將煤炭轉化為合成氣（主要成分為一氧化碳和氫氣），再經過甲烷化反應將合成氣轉化為以甲烷為主要成分的合成天然氣的過程。這一技術通過化學方法將煤炭中的碳轉化為可燃氣體，旨在利用我國豐富的煤炭資源彌補傳統天然氣供應壓力，尤其適用于煤炭資源豐富但天然氣短缺的地區(qū)。

　　（一）工藝流程圖

　　煤氣化轉化技術，分為兩類：兩步法甲烷化工藝和一步法甲烷化工藝。兩步法甲烷化工藝，是指先將原料煤加壓氣化，通常得到的合成氣H2/CO比值達不到甲烷化要求，需經過氣體轉換單元提高H2/CO比值，再進行甲烷化反應，從而獲得符合要求的天然氣。一步法甲烷化工藝，是指將氣體轉換單位和甲烷化單元合并為一個部分同時進行，使煤在氣化后直接進行與甲烷化相關的反應，中間環(huán)節(jié)減少，生產效率提升。

　　直接合成天然氣技術，也分為兩類：催化氣化工藝和加氫氣化工藝。催化氣化工藝是直接合成天然氣（SNG）技術中的一種關鍵方法，其核心是通過引入催化劑（如堿金屬鹽、鎳基或鉀基催化劑）吸附在煤表面，降低反應活化能，促進碳與氣化劑（二氧化碳、氫氣、水）的反應活性。加氫氣化工藝是直接合成天然氣（SNG）技術中的一種創(chuàng)新方法，其核心是通過引入氫氣作為氣化劑和反應介質，在中溫（800-1000攝氏度）、高壓（5-10MPa）和富氫條件下，煤粉與氫氣反應直接生成甲烷、輕質芳烴油品以及潔凈半焦的過程。與傳統煤氣化-甲烷化分步工藝相比，加氫氣化通過一步法實現碳的高效定向轉化，具有流程短、能耗低、碳排放少等潛在優(yōu)勢。

　　（二）反應原理

　　甲烷化反應涉及的主要反應如下：

　　（三）煤氣化技術

　　煤氣化是煤制氣的核心環(huán)節(jié)，按氣化爐內煤料與氣化劑的接觸方式來區(qū)分，目前成熟的煤氣化技術主要為：固定床氣化技術、流化床氣化技術、氣流床氣化技術，這三種均為地面氣化。其中，固定床氣化技術中的固定床加壓氣化技術目前應用最為廣范，代表工藝為魯奇固定床加壓氣化技術（Lurgi）以及固定床液態(tài)排渣加壓氣化技術（BGL）。

　　二、煤制天然氣行業(yè)產業(yè)鏈構成

　　從產業(yè)鏈視角分析，煤制天然氣產業(yè)可分為上游資源支撐（含煤炭開采與洗選、設備及工程服務等）、中游轉化制造（煤制天然氣生產）和下游市場消費（含城市燃氣、發(fā)電、工業(yè)燃料等）三大環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)相互協同形成完整的能源轉化與利用鏈條。

　　三、煤制天然氣行業(yè)政策一覽

　　我國對煤制天然氣產業(yè)的政策態(tài)度總體表現為“審慎支持、規(guī)范發(fā)展”，即在保障能源安全和推動清潔低碳轉型的背景下，通過政策引導產業(yè)科學有序發(fā)展，同時強化環(huán)保約束和技術創(chuàng)新要求。近2年此領域具體政策羅列如下：

　　表1 近2年中國煤制天然氣行業(yè)主要產業(yè)政策

　　資料來源：公開資料，新湖期貨研究所

　　四、總結與展望

　　我國自“十一五”開啟煤制天然氣示范項目建設，長時間以來環(huán)保、區(qū)域消納限制、市場競爭力偏弱及經濟性不強是制約煤制天然氣產業(yè)發(fā)展的核心問題。盡管如此，截至2025年5月，我國目前已投產的煤制天然氣項目共有4個，其中新疆地區(qū)2個，總年產能合計33.75億方；內蒙古地區(qū)2個，總年產能合計40.8億方。這些已建成運行的項目為推動我國煤制天然氣產業(yè)的科學健康發(fā)展奠定了基礎。

　　如上圖所示，當前，我國煤制天然氣產業(yè)項目整體仍處于技術驗證與工藝優(yōu)化階段。展望未來，在“雙碳”目標的推動下，氣化技術、催化劑性能等核心環(huán)節(jié)日趨成熟，各項目產能將有序提升，其成本效益優(yōu)勢有望逐步顯現。未來政策將進一步平衡能源安全與綠色轉型需求，通過技術創(chuàng)新和規(guī)?；l(fā)展，依托“全國一張網”管道建設和國際市場拓展提升產業(yè)韌性，有效發(fā)揮其戰(zhàn)略儲備和季節(jié)調峰作用。