天然气合成油的发展及技术经济分析

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天然气化工利用

天然气化工利用

天然气化工利用现状天然气化工利用现状中国石油大学重油实验室中国石油大学重油实验室近年来随着世界各国对天然气的广泛重视得到较快发展,天然气化工逐渐成为化学工业的一大支柱。

目前,全球天然气化工年消耗量约占世界消费量的5%,天然气化工一次加工品总产量在11.6亿吨以上,其中包括合成氨、甲醇、乙炔、甲烷氯化物、甲醛和醋酸乙烯等,用途几乎涉及国民经济各个领域。

目前,我国天然气消费量占一次能源消费总量的3%左右,主要用于化工、工业燃料、城市燃气和发电四大行业,分别占34%、29% 、23%和14%,其中以天然气为原料的合成氨和甲醇生产能力分别占其总能力的20%和25%。

全球主要天然气化工产品的生产能力统计数据表明,合成氨产能最大,其次是甲醇。

据统计,目前世界上约有84%的合成氨、90.8%的甲醇、39%的乙烯(含丙烯)及其衍生产品是用天然气和天然气凝析液为原料。

据统计,目前世界上约有84%的合成氨、90.8%的甲醇、39%的乙烯(含丙烯)及其衍生产品是用天然气和天然气凝析液为原料。

的乙烯(含丙烯)及其衍生产品是用天然气和天然气凝析液为原料。

世界范围内的天然气田规模小的占90%以上,而且天然气田大多在人迹稀少的边远地区,因此甲醇由于原料路线不合理而且生产规模小,因此甲醇由于原料路线不合理而且生产规模小,故缺乏竞争力,故缺乏竞争力,故缺乏竞争力,难以进一步扩大甲醇下难以进一步扩大甲醇下游产品的生产游产品的生产。

建设大型甲醇工厂也有制约因素:一是天然气价格,直接影响甲醇竞争力,二是甲醇消费市场和气源产地的矛盾二是甲醇消费市场和气源产地的矛盾。

所以天然气的利用必须开发新的途径,天然气化工利用新过程开发,首先应该明确新技术开发的切入点首先应该明确新技术开发的切入点。

天然气转化制备合成油技术是近期国外各大石油公司研究开发的热点各大石油公司研究开发的热点。

天然气化工由于天然气主要成分是甲烷,分子结构非常稳定,可开发的下游化工产品少。

中国天然气行业发展现状及趋势分析

中国天然气行业发展现状及趋势分析

中国天然气行业发展现状及趋势分析一、天然气行业概况(1)天然气行业定义天然气是指自然界中天然存在的一切气体,包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体(包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等)。

而人们长期以来通用的“天然气”的定义,是从能量角度出发的狭义定义,是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。

在石油地质学中,通常指油田气和气田气。

其组成以烃类为主,并含有非烃气体。

(2)天然气行业发展历程中国天然气从1949年到如今共历经了3个阶段的跨越式发展。

从1949年到1975年为我国天然气发展的起步期,由于中国油气勘探开发技术的落后,中国的天然气年产量从1000万立方米增长到100亿立方米,四川盆地多个小型气田是产量主体,初步建成川渝输气管网。

从1976年到2000年,中国天然气进入缓慢增长期,由于这段时间中国的主要精力都是投入在找油上,这个时期石油对于我国的用途远远高于天然气的需求。

中国天然气年产量从100亿立方米增长到300亿立方米,油气工业呈现“重油轻气”特点,发现了一些小型气田,油田伴生气(溶解气)产量增加,占总产量40%。

从2001年开始,中国的天然气进入新时代,开始进入快速增长期,年产量由300亿立方米快速增长到1300亿立方米以上,年均增速10.6%,建成以鄂尔多斯、塔里木、四川和南海4大生产基地为代表的工业格局;油气工业呈现“油气并重”特点,即将进入“稳油增气”新时期。

在时代的进步下,发展低碳型的清洁能源将成为全球能源发展的重点方向。

而对于中国来说,天然气又是我国清洁能源低碳度最低的过渡能源,因此天然气改革是我国能源发展的重中之重。

在供给方面来说,我国天然气资源丰富,因此能源基础好,而干线管网在全国的布局已经初具规模,但是在管道建设方面,依然应该维持现在的发展模式不变,继续任重道远。

就需求来说,天然气的市场需求主要集中在城市燃气、工业燃料、天然气发电这三个领域,主要的增量也应该在这些方面,在现有的持续出现的供需宽松的局面下,这三个行业的概率相对较大。

第09章 天然气制合成油

第09章 天然气制合成油
天然气 2
Syntroleum公司的工艺
水蒸汽
低能值尾气 去能量回收
7 5
3
未处理水
4
6
高压蒸汽 H2
重质石蜡烃 9
8
石脑油 煤油 柴油
石蜡
Syntroleum GTL工艺流程
1-空气压缩机;2-天然气压缩机;3-自热转化器;4-加热器; 5-F-T 反应器;6-热分离器;7-冷分离器; 8-加氢裂化器;9-分馏塔
mn 1 a an1
a rp rp rt
mn- 具有n个碳原子的 烃类产物的摩尔分数
a- 碳链增长概率
rp- 链增长速率 rr- 链终止增长速率
F-T合成烃的ASF分布
9.2.5 费-托合成催化

GTL 最为关键的技术就是F-T催化剂的开发和利用。 从已开发并使用的催化剂来看,大多为铁基或钴基催化剂, 并且钴基催化剂更具发展规律前途 。
浆态床反应器和钴基催 化剂
采用Shell公司茂催化剂, 浆态床反应器或固定床反应器, 由改进型费托工艺合成重 钴基催化剂 质烷烃
炼制过程由分馏、异 构化、烷基化、齐聚、 加氢处理和铂重整组 成.产品为汽油、车用 柴油、煤油、轻、重工 业甲醇和燃料油.
F-T合成热力学分析结论
(1)在正常F-T合成条件下,CO与H2的反应,在热力学上 大多数为强放热反应,温度过高不利于反应的进行。
(2)从热力学上来说,在温度为50~350℃的范围内,F-T 合成反应产物形成的概率按顺序CH4>饱和烃>烯烃>含氧 化合物而降低,即反应更容易生成甲烷和饱和烃。
(3)在正常F-T合成条件下,CO与H2的反应,在热力学 上大多数为强放热反应,温度过高不利于反应的进行。
大量实验已表明,烯烃做为F-T合成中间产 物会重新在催化剂表面吸附,并再次参与F-T合成反 应,可能的二次反应包括:加氢生成烷烃、异构化、 裂解反应、插入反应等。

天然气制合成油讲解

天然气制合成油讲解

2019/6/8
第5章 天然气制合成油
2
5.1 概述

然 气 综
GTL产品分类方法 C5~C9 石脑油馏分
合 利
C10~C16 煤油馏分
用 技
C17~C22 柴油馏分
术 C23以上 石蜡馏分
天然气合成润滑油基础油
不含或低含硫、氮和芳烃 无色、无味、燃烧清洁并可生物降解
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第5章 天然气制合成油
间接转化 天然气→合成气→液体燃料
F-T合成路线
甲醇路线 天然气→合成气→甲醇→液体燃料
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第5章 天然气制合成油
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5.2 天然气制合成油技术

然 气
F-T技术
综 合
天然气→气态烃→液体燃料和相关石化品
利 200~300℃ 1.0~4.0MPa 铁基或钴基催化剂
用 技
气体循环
术 烃类 链长 反应温度 催化剂 反应器类型
高的活性与选择性 高空速
含N2量高 管式固定床反应器中温度的控制
提高了费托合成部分单程转化率
“一次通过”型工艺流程
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第5章 天然气制合成油
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5.2 天然气制合成油技术

然 气
费托合成催化剂
综 合 利
钴基催化剂 活性组分 钴 助剂 钾
用 技
载体 Si或Al2O3或Si-Al2O3
术 0.5MPa
第5章 天然气制合成油
5.1 概述 5.2 天然气制合成油技术 5.3世界天然气制合成油装置的总体发展概况 5.4 天然气制合成油技术研发情况 5.5 我国天然气制合成油研发状况及存在的差距 5.6 天然气制合成油成熟技术比较及其技术经济性 5.7 世界天然气制合成油发展的宏观环境分析 5.8 我国发展天然气制合成油的前景分析

天然气制合成油技术进展及经济性分析

天然气制合成油技术进展及经济性分析



关键词 : T 天然气 ; G L; 合成 油; 技术经济; 费托合成
中图 分 类 号 : 6 7 TE 6 文献 标 识 码 : A 文 章编 号 :0 9 4 2 (0 6 0 - 0 3 -0 10 - 7 5 20 )6 0 7 5
Pr g e s o a i y t e i i r m t r lg sa t e hno e o m i n l ss o r s fm k ng m n h tc o lf o na u a a nd is tc ~ c no c a a y i
以费托 合成 ( 简称 F —T合成 ) 为核 心技 术 的 天

空分单元; ] +
然 气制 合成 油( L 联 合工 艺 , 去一 直 因为 太 昂 GT ) 过
贵 而无 力 与石 油产品 竞争 。但是 , 近几 年来 , 世界 在
环境要 求 日益严 格 的形 势 下 , 着 近年 原 油 和 天然 随
始于 2 O世 纪 8 O年 代 。但 因太 昂贵 工 业 化 没 有 成
功 。见 表 1 。新 西兰 Mo t' i n u u 的装 置 是先 合 成 甲 n 醇 , 生产 汽 油 , 用 Mo i公 司 的分子 筛 催 化剂 , 再 采 bl
动机 燃料 和高级 润 滑 油等 方 面 的优 势 , 已经 得 到更

tc n lge e eo e ywol smao i c mp ne 。 Ec n mia tmsa o tGTL p oe ticu ig iv sme t e h oo isd v lp d b rd j rol o a is o o c l e b u i rjc n ldn e t n 。 n

天然气化工工艺学 第09章 天然气制合成油(GTL-FT)

天然气化工工艺学   第09章 天然气制合成油(GTL-FT)

煤炭希恩结构(Coal Shinn Structure)
《天然气化工工艺学》第9章
2-1. 煤气化化学反应 (I. 水-煤浆气化)
(1) 煤气化反应 ∆H >>0
《天然气化工工艺学》第9章
(总反应)
T > 815.6 oC (2) 水煤气变换 ∆H= - 9.839 kcal/kmol (3) 发生炉煤气化反应 ∆H = 41.220 kcal/kmol (4) 水煤浆气化反应 (主) ∆H = 31.38 kcal/kmol (5) CH4水蒸气重整反应 ∆H = 49.271 kcal/kmol
1993年,马来西亚Bintulu天然 气合成油厂 计划在印度尼西亚和委内瑞拉 分别建设7x104 bbl/d和1.5x104 bbl/d工业装置 2002年,澳大利亚Burrup Peninsula合成液体烃厂 1套200 bbl/d中试装置在运转, 在阿拉斯加州普拉德霍湾和卡 塔尔各建1套105 bbl/d工业装置 印度孟买天然气合成油厂, 2001年投产。 1套400 bbl/d 中试装置 2002年 投产; 6×104 bbl/d工业装置计 划2007年投产。
1923年由德国科学家Frans Fischer和Hans Tropsch发 明的,简称费托 (F-T)合成。 1936年首先在德国实现工业化,并在南非发展成煤基合 成气制油的燃料工业,到1945年为止,共建了16 套以煤基 合成气为原料的合成油装置,主要使用钴-钍-硅藻土催化剂。 2010年神华集团直捣煤液化核心,成功开发煤基浆态床 费托合成催化剂及工艺。
《天然气化工工艺学》第9章
(b) Texaco煤炭气化典型技术指标
1.汽化条件:P=2.7-6.5MPa; T=1300-1500℃;煤浆浓度 >60%,粒度分布70%以上大于200目(<6nm)

天然气自热式催化转化制合成气的技术与进展

天然气自热式催化转化制合成气的技术与进展
国外近年来甲醇合成用造气工艺的进展情况:
(1)ICI公司开发的L谨低能耗合成甲醇新工艺
核心:GHR在LCM新工艺上的应用,其造气部分采用纯氧催化部分氧化来实现原料和能耗下降,可 做到等压合成,使投资减少。(GHR)结构见图1
(2)lYade公司开发的组合式自热转化炉(HYc^R) 核心:原料气在一个塔内进行一段和二段转化(纯氧催化转化),如图2所示。该工艺建立了一套 中试装置,运行情况良好,节能27%,投资省30%,且操作弹性好。
3现有工作基础和条件
中国科学院成都有机化学研究所从上世纪70年代开始从事天然气化学转化的研究工作。“八五” 期间完成国家科技攻关项目“天然气部分氧化和蒸汽转化结合法制取合成气新工艺的开发”(本题编号: 85—513—03—05),1997年获国家“八五”攻关重大科技成果奖励。“九五”、“十五”以来,本所开发了 高温烧结~浸渍制备技术并研究了“低水碳比节能型天然气蒸汽转化催化剂”(zllzy型)已先后在川天 化、乌石化、中原、锦西各30万吨/年合成氨厂推广使用,2001年获四川省优秀新产品二等奖。同时,
(3)Tops由e公司已建成7000m'合成气中试装置 核心:原料气在一个炉内进行自热式转化(ATR),其中性能优良的高温转化催化剂及转化炉的炉 头混合喷嘴设计水平领先。
一26l一
圈1 GHR结构详图
国外几种不同甲醇合成路线的技术分析: 路线1:传统水蒸汽转化 路线2:管式一段、二段蒸汽转化法 路线3:部分氧化法(非催化) 路线4:催化部分法
(2)以天然气为原料经合成气生产高附加值的产品,如甲醇制醋酸和甲醛的工业化,甲醇制碳酸二 甲酯、二甲醚、MTBE、汽油和烯烃等的开发,从而迫切需要低成本的合成气制备新工艺。其一旦成功, 将提高天然气化工的竞争力,并导致某些传统的石油化工产品向C。化学转移。因此,推广、应用前景 广阔。

我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及发展趋势

我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及发展趋势

我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及发展趋势
(6)、金陵石化(隶属中国石化)
金陵石化,位于南京市东北郊栖霞区,是现代化程度较高的国家特 大型石油化工联合企业,主要从事石油炼制及石化产品的加工生产和销 售。拥有炼油、化肥、热电等40余套大型生产装臵,原油综合加工能力 达到了1300万吨/年,进口原油占原油加工量的2/3,是国家指定的加工 含硫原油的基地之一,成为中国石化股份公司千万吨级原油加工基地之 一,该公司是我国最大的洗涤剂原料和苯酐生产基地,拥有30万吨/年 烷基苯、10万吨/年苯酐的生产能力。金陵分公司生产石油产品近70种, 是华东及沿江地区汽油、煤油、柴油、燃料油、石油焦、液态烃、石油 苯等产品的主要供应商,同时也是为南京周边地区的乙烯、烷基苯、化 肥、PTA、PP等生产企业提供原料的重要基地。产品除供应华东地区外, 还远销全国各地,并出口石脑油、航煤、汽油、石油焦至韩国、朝鲜、 日本、印度、香港、东南亚等30多个国家和地区。公司还生产销售200号 液体石蜡、烷基苯、苯酐、邻苯二甲酸二辛酯、硫磺等产品,其中具有 竞争力的拳头产品是烷基苯、苯酐、邻苯二甲酸二辛酯和硫磺。
我国炼油工业的分布和炼油工业 的技术现状及发展趋势
主讲人:毛莲花 指导老师:刘波教授
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我国炼油工业的 分布
炼油的主要工艺
炼油工业的现状及 发展趋势
我国炼油工业的分布和炼油工业的技术现状及发展趋势
一、炼油工业的分布
1、炼油工业
炼油工业是以石油为原料生产汽油、煤油、柴油等石油 产品的能源产业。 目前我国的炼油工业包括中国石油化工总公司、中国石 油天然气总公司和地方所属的炼油工业三大部分,形成了以 中国石油化工总公司的炼油业为主、中国石油天然气总公司 和地方炼油业为辅的中国炼油业基本格局。 炼油能力是一个国家工业化水平与能源保障水平的重要 衡量标志,截至2009年底,我国的原油一次加工能力达4.77 亿吨,居世界第二,其中,两大集团凭借27%的炼厂数量占据 全国76%的炼油能力。我国的原油加工能力主要集中在华东、 东北、华南地区,这三大地区分别约占全国炼油能力的32%、 21%、15%。

全新GTL(天然气制油)技术将重塑TPE

全新GTL(天然气制油)技术将重塑TPE
混合 性 ,增加 胶料 的塑 性等效 果 。而 高纯度 的 白
近 几年 来 , 热 塑性 弹性体 ( T P E ) 的增 长速 度不 断提升 。从 1 9 9 3年到 2 0 0 3年 ,这 1 0 年 全球 保持
年均 6 % 左右 增长速 度 , 2 0 0 5年达 到 1 5 0万 吨, 2 0 1 0
收利用, 自补性强大,配方简化等几大特点让其
成 为橡 塑行业 炙手 可热 的宠 儿 , 广泛 应用 在汽 车 、
电子 电气 、建 筑 、医疗 等领 域 。
白油作 为 软化剂 在 T P E的配方 中必不 可少 。 软化 剂可 以增 加 T P E的柔 软性 和触 感性 ,有 降低 胶料 粘度 和混 炼 时的温度 ,改善填 塑 的分 散性与
了提 高运 营效 率 ,追 求高 质量 的产 品 ,实现 对客
户 的允诺 ,凯柏胶 宝 大胆 使用 壳牌 采 用天 然气 制
油技 术 ( G T L ) 制 造 的优质 工 艺油 “ 壳 牌 利 斯 来
和 国内各界 必须面 对和 亟待 解 决的难题 。
凯 柏胶 宝 ( K R A I B U R G ) , 是一 家全 球领先 的 T P E
时 的温度 明显 降低 ,产 品性 能 更加 稳 定 。并 且 因 减少 了气 体 排 放 ,有 利 于生 态 环境 ,同 时秉承 了
传 统 能源 的需求 不 断增 加 而致 使其 成本 持 续 上涨 , 面 对越 来越 为严 苛 的排 放法 规 , G T L技术作 为替代 能 源在 不 久 的将来 必 有更 大发 展 ,逐 渐趋 于主流 。而 G T L制 工 艺油 ,将 从 改变热 塑性 弹性 体( T P E ) 开始 , 给这 个行 业乃 至整个 世 界刮起 更大 的变革 旋风 。

解析天然气化工利用现状及发展动向

解析天然气化工利用现状及发展动向

解析天然气化工利用现状及发展动向作者:段荣全来源:《中国石油和化工标准与质量》2013年第01期【摘要】天然气作为最优质城市气源,已获得广泛认可与应用,尤其是在化工行业当中,本文就天然气的化工利用及技术现状进行了分析,并讨论了天然气在化工利用方面的发展动向,提出了有关发展建议。

【关键词】天然气化工利用现状发展动向天然气作为优质清洁能源,已成世界化工业的主要原料。

我国天然气资源丰富,与邻近的中东、俄罗斯及中亚等地区为世界天然气主要的出口地。

我国有关天然气化工方面的发展,有效推动了天然气资源的良好发展前景。

1 天然气的化工利用与技术现状我国有关天然气资源的总量大约在38万亿m3,能够开采资源的总量是14万亿m3。

在十二五期间,天然气新增探明的地质储藏量是3.5万亿m3,煤气层新增探明的地质储量是1万亿m3;到2015年,国内天然气的供应能力可达到约1760亿m3;在2000年时,我国天然气的消费量是245亿m3,在2010年,是1075亿m3,年增长速度达到了15.9%,到2020年,我国天然气的需求量预计会达到4000亿m3,我国天然气的进口依赖度将会从2010年的15%上升到2015年35%之上。

化工行业作为天然气主要用户,世界大约有50个国家以上,不同程度实施天然气化工产业发展,目前世界天然气的化工年耗量占据了消费总量5%左右,天然气化工中的合成氨、乙炔及甲醇等总产量已达到11.6亿吨之上。

天然气化工在我国起步较晚,在化工利用方面还相对不足,主要用来合成氨、化肥、甲醇与衍生物等。

我国是世界合成氨大国,年产量已在5000万吨以上,但天然气原料仅占20%左右。

我国有关天然气的化工形成了两类技术路线,一类为天然气直接向制化工产品转化,另一类是天然气先向CO、H2等合成气转化,然后再转向化工产品生产。

因CH4分子的结构比较稳定,其直接法某些产品的年产量不是很高,但直接法的流程短,具有可观的经济性。

2 天然气在化工利用方面的发展动向2.1 天然气制油GTL随着生态环保要求不断提高,有关高档润滑油与清洁燃料需求大幅度增加,而GTL全部产品均能满足所推出的环保要求,为了有效运用油田伴生气与天然气资源,推动清洁燃料与环保的生产发展,在国外加大了有关GTL的技术开发。

GTL技术现状及应用前景

GTL技术现状及应用前景

新日铁GTL技术达实用水平正在进行天然气液化(GTL)技术实用研究的新日本制铁于9月16日宣布,使用该公司开发的钴类FT合成(Fischer-Tropsch synthesis,费歇尔-托晋希合成法)催化剂,利用位于日本北海道苫小牧市的试验工厂,实现了连续日产7桶GTL油的最大生产能力。

新日本制铁与日本石油公团、日本石油资源开发、日本千代田化工建设、日本COSMO石油和日本国际石油开发共同参与了GTL实用化研究,负责非贵金属类FT合成催化剂的开发。

此次小批量生产为钴类FT合成催化剂的实用化带来了希望。

GTL技术是指利用天然气生产汽油和煤油等液体燃料的技术。

所生产的燃料作为不含硫、氮化合物等杂质的“绿色燃料”而受到业内越来越广泛的关注。

GTL 技术包括两大工艺:由利用催化剂将天然气改质为合成气体的工艺和利用催化剂由合成气体转换成液体燃料的FT反应工艺。

此次,新日铁开发的催化剂用于FT 反应过程中,对控制整体成本尤为重要。

新日铁认为,在GTL生产中FT合成催化剂将成为核心技术,因此准备凭借催化剂这一优势技术积极参与GTL工程和工厂建设。

今后准备继续利用试验工厂进行试验,以验证FT合成催化剂的性能和寿命,获取工厂设计中所必须的工程数据,以及推动性能更高的FT合成催化剂的实用化进程。

日本公司成功开发商业可行GTL技术据路透社1月27日东京报道,日本的一个由石油公司、炼油公司和工程公司组成的财团今天在这里对媒体记者说,该财团已成功开发出一种在商业上可行的天然气合成油(GTL)技术,但是,该财团目前还没有建造商业GTL厂的计划。

GTL技术——一种专门用来把含有二氧化碳气体的天然气加工成石脑油、煤油和柴油的技术——能够用来开发那些拥有探明天然气储量的未经勘探的气田,生产出没有硫或芳烃含量的清洁燃料。

这个称为日本GTL技术研究协会的财团是由日本的石油开发公司日本石油勘探公司(Japex)和日本国际石油开发株式会社(Inpex)、日本的炼油企业JX新日本石油和能源公司和日本科斯莫石油公司以及日本的工程公司千代田公司和新日铁工程有限公司组成。

天然气化工应用技术课程标准

天然气化工应用技术课程标准

巴音郭楞职业技术学院石油化工学院《天然气化工及利用技术》课程标准教研室应用化工教研室合作单位主笔人审核时间 2014年3月9日《天然气化工及利用技术》课程标准课程名称:天然气化工及利用技术学时数:108适用专业:化工工艺专业学分:6制定人:文丽制定日期:2014年3月一、课程定位该课程为化工专业必修课程,通过本课程的学习,使学生能够了解天然气在化工行业中的应用,主要包括天然发展概论、传统天然气化工技术及产品、天然气化工技术在新技术及产品中的研究进展及应用等容。

重点介绍天然气在合成氨、制甲醇、合成油、制烯烃和芳烃等方面的技术应用及研究。

本课程是在学生学习完《基础化学》、《有机化学》、《石油化学》、《化学工艺》、《化工制图》基础上设置的必修课程。

二、课程目标本课程旨在介绍天然气在化工领域的应用技术,包括天然气制合成氨、天然气制甲醇、天然气制合成油、天然气制二甲醚、天然气制烯烃和芳香烃等,包括世界最先进的天然气在化工技术和平我国在这些领域的发展现状,并对我国今后发展天然气化工利用技术提出了一些建议。

知识目标(1) 了解世界天然气发展状况及人经工利用现状;(2)熟悉传统天然气化工技术及产品的应用及技术进展;(3)掌握天然气制合成氨、合成油、制甲醇、二甲醚及转化为烯烃芳烃等技术;(4)了解天然气化工技术及产品的研究方向;1.专业能力(1) 能具备天气然气制合成氨的相关技术;(2) 具备天然气制甲醇的相关工艺应用技术;(3)具备以天然气为原料制氢及烯烃、芳烃、乙炔的工艺过程及原理的知识与技能;2.社会能力(1) 能具有良好的职业道德(2) 能具有适应社会的能力:(3) 能具有较好的沟通能力,良好的人际关系;3. 方法能力(1) 能具有独立地获取天然气化工应用技术领域的新知识、新技能的能力:(2) 能具有分析问题、解决问题的能力;(3) 能具备天然气化工利用生产工艺技术基本操作技能:(4) 能具有在专业人员指导下从事现场操作生产的基本能力.三、课程容1.课程设计的思路根据以上教学目标,以培养学生职业能力和职业素养为核心,以课程专业性、实践性,开放性为原则进行课程设计。

天然气对经济发展的影响

天然气对经济发展的影响

天然气对经济发展的影响一、前言与背景天然气作为一种清洁、高效的能源,其行业发展与人类社会的进步息息相关。

从最早的煤炭时代,到石油的普及,再到如今天然气的广泛应用,能源的转型推动了社会的进步和经济的增长。

天然气行业的发展不仅改变了人类的能源消费结构,而且对社会的经济发展产生了深远影响。

在现代社会,天然气不仅是居民生活的必需品,也是工业生产和商业活动的重要能源。

此外,随着科技的进步,天然气化工、天然气汽车等领域的发展也为经济的多元化提供了可能。

因此,研究天然气行业的发展及其对经济的影响,具有重要的现实意义。

二、天然气行业的核心概念及分类天然气行业的核心概念天然气是指在地壳中存在的,主要由甲烷等气体组成的混合烃类气体。

它是一种非常重要的能源,具有清洁、高效、安全等优点。

天然气行业,指的是与天然气的开采、运输、储存、分销以及利用等相关的一系列经济活动。

天然气的分类1.按地质分类:可采天然气、不可采天然气2.按成分分类:干气、湿气3.按用途分类:民用天然气、工业天然气、化工天然气各类别的特征、应用领域及市场潜力1.民用天然气:主要用于居民家庭的生活用气,市场需求稳定,市场潜力较大。

2.工业天然气:广泛应用于化工、发电、金属冶炼等领域,具有较高的能源效率和环保优势。

3.化工天然气:用于天然气化工产品的生产,如合成氨、甲醇等,市场潜力巨大。

天然气行业与其他相关领域的交叉与融合天然气行业与石油、电力、环保等行业存在密切的联系。

例如,天然气与石油行业在资源开发、加工利用等方面有交集;与电力行业在能源互补、协同调度等方面有合作;与环保行业在减少污染物排放、促进绿色发展等方面有融合。

三、天然气行业的关键技术及创新成果天然气开采与提取技术随着科技的发展,天然气开采技术不断创新,如水平钻井、水力压裂等技术,使得难以开采的非常规天然气资源得到了有效的利用。

天然气储存与运输技术为了满足市场的需求,天然气储存与运输技术也在不断进步。

石油化工的发展与应用

石油化工的发展与应用

石油化工的发展与应用石油化工是指以石油和天然气为主要原料,通过化学反应制得各种化工产品的一种工业。

自20世纪初以来,石油化工工业得到了迅速的发展,现已成为国民经济中不可或缺的一部分。

本文将从石油化工的发展历程、主要产品及其应用领域进行详细阐述。

一、石油化工的发展历程石油化工的发展可以分为三个阶段:石油化工的兴起、石油化工的快速发展和石油化工的现代化。

1.石油化工的兴起:20世纪初,随着石油开采技术的提高,石油逐渐取代了煤炭,成为主要能源。

同时,化学家们开始研究石油的化学组成,发现了许多新的化学反应,从而奠定了石油化工的基础。

2.石油化工的快速发展:20世纪50-70年代,随着石油化工技术的不断提高,以及全球经济的快速增长,石油化工工业进入了一个高速发展期。

这个时期,石油化工产品种类不断丰富,应用领域不断扩大。

3.石油化工的现代化:21世纪初,石油化工工业开始向高效、节能、环保方向发展。

新型石油化工技术和材料不断涌现,使得石油化工在许多领域取得了重大突破。

二、石油化工的主要产品石油化工产品种类繁多,可以分为以下几大类:1.石油燃料:包括汽油、柴油、煤油等,是石油化工产品中最大的组成部分,占到了石油化工产品总产量的60%以上。

2.石油化工基本原料:包括乙烯、丙烯、丁二烯等,这些基本原料可以进一步加工制成各种塑料、合成纤维、合成橡胶等。

3.化学肥料:包括氮肥、磷肥、钾肥等,是农业生产的重要物资。

4.化学农药:包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂等,用于农业生产,提高农作物产量。

5.石油化工制品:包括塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、胶粘剂等,广泛应用于建筑、包装、家电、汽车等产业。

6.精细化工产品:包括日用化学品、食品添加剂、医药化学品等,与人们的日常生活密切相关。

三、石油化工的应用领域石油化工产品广泛应用于各个领域,以下列举几个主要领域:1.能源领域:石油燃料是人们日常生活和工业生产中最重要的能源之一。

2.材料领域:石油化工产品如塑料、合成纤维、合成橡胶等,为建筑、包装、家电、汽车等产业提供了丰富的材料。

天然气制合成油(GTL)技术经济分析及展望

天然气制合成油(GTL)技术经济分析及展望

l引言
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关键 词 : T G L技 术 ; 述 ; 济 分 析 ; 行性 分 析 综 经 可
作者 简介 : 冯艳辉 (9 3一) 女 , 17 , 大庆华科股 份有限公司工程 师、 经济 师 。 主要 从事 石油 化工 产 品 、 天然 气化工产 品
和分类号 :P 0 文献标识码 : 文章编号 :06— l5 2 0 )2— 0 8— 5 收稿 日期 :0 5一I 一 0 T 26 A 10 2 6 (0 6 0 0 6 0 20 l 2
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天然气化工利用的经济性分析

天然气化工利用的经济性分析

天然气化工利用的经济性分析摘要:文章以完全成本法模型为基准,分析了采用天然气为原料生产合成氨、甲醇、丁辛醇、氢气等产品时盈亏平衡点的天然气价格,提出了降低天然气成本,扩大应用范围的建议。

关键词:天然气成本盈亏平衡点引言:天然气是高热值的清洁能源,同时也是发展C1化学工业的基本原料,其下游衍生物以合成气为基础原料的产品,如合成氨、甲醇、丁辛醇、氢气等已形成规模化生产,有力地推动了天然气化工利用的发展。

以下对天然气的几种主要衍生物进行简单的技术经济分析,以预测不同化工产品采用天然气为原料时盈亏平衡点的天然气价格,以供天然气的化工利用方案参考。

天然气化工原料利用天然气化工已成为世界化学工业的主要支柱,目前世界上80%的合成氨,90%的甲醇用天然气为原料,在美国75%以上的乙炔以天然气为原料生产,而我国分别还不到20%,可见我国天然气化工利用有着很大的发展空间。

1、合成氨是生产氮肥不可替代的主要原料,由于石油价格的居高不下,导致重油价格上升,以天然气为原料的化肥比以重油为原料的化肥成本上有明显的优势,因此,气头化肥成为化肥生产的重点。

由于技术的进步,油头改气头化肥已经相对成熟。

2、甲醇是碳—化学的关键产品,又是重要的化工原料,同时还是未来清洁能源之一,既广泛用于生产塑料、合成纤维、合成胶、染料、涂料、香料、饲料、医药、饲料、农药等,还可与汽油掺和或代替汽油作为动力燃料。

由于甲醇下游产品需求旺盛,预计到2010年甲醇总需求量将达到700万吨以上。

近几年来有天然气条件的地方都在酝酿新上较大规模的甲醇装置。

3、天然气化工的发展还可以和氯碱工业发展相结合,我国氯碱工业的主要氯产品PVC总产量已大大突破200万t,50%以上仍采用电石法,乙烯法PVC受原料乙烯来源限制只占PVC总量30%-35%,进口VCM或EDC生产PVC,现占总量的15%-20%。

由于电石法PVC 环境污染严重,受环保政策限制,天然气用以生产乙炔再加工成PVC,与国内电石法生产成本基本持平,而环保优势突出。

费托合成油生产技术及经济评价

费托合成油生产技术及经济评价

费托合成油生产技术及经济评价白尔铮(中石化上海石油化工研究院 201208)由天然气制液体燃料的气转液(GTL)技术是当前C1化工的重要发展方向。

合成油作为21世纪GTL的3种燃料(合成油、二甲醚、甲醇)之一,则成为发展热点。

费托法生产合成油的历史大约可追溯到20世纪20年代。

1923年德国科学家F.Fischer和H.Tropsch 发明了由合成气制液态烃技术,简称FT合成。

1936年德国首先工业化,到1946年德、法、日、中、美共建16套以煤为基础的装置,总生产能力达136万t/a。

之后,由于石油工业的兴起和发展,致使大部分FT合成装置关闭停运。

目前世界上掌握合成油技术的生产商主要有两家,其中一家是南非的Sasol公司,另一家是英荷Shell公司。

Sasol公司40多年来已不断完善煤基合成油的技术,并在此基础上开发出用天然气制合成油的技术。

1991年Sasol开发的先进循环流化床合成工艺(Sasol Advanced synthol,简称SAS),由于SAS反应器改善了气体分布状况,使催化剂消耗量减少40%。

Sasol用该技术在西开普省的Mossel湾建成南非第一个天然气制合成油工厂。

该厂装备了3座SAS反应炉,设备总投资约12亿美元,日产合成油3万桶。

与此同时,Sasol公司还开发了浆态床馏分油合成工艺(Slurry Phase Distillate,简称SPD)。

现Sasol公司已成为世界最大的以煤为原料生产合成油及化工产品的煤化工基地。

如今每年消耗4590万t低质煤,生产458万t燃油(15万桶/d)和310万t化工产品。

合成油占南非总燃油市场的40%。

英荷Shell公司经多年开发,已拥有世界先进的天然气制合成油技术,即中间馏分油合成技术(Shell Middle Distillate Synthesis,简称SMDS)。

该工艺将传统FT技术和分子筛裂化或加氢裂化相结合生产高辛烷值汽油或优质柴油。

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天然气合成油的发展及技术经济分析天然气合成油(GTL)技术是21世纪的绿色技术。

GTL工业是21世纪的朝阳工业。

上世纪90年代初,南非为了打破石油封锁,Shell公司为了实施多元化战略,分别在南非和马来西亚建设GTL厂并投入了生产。

然而,由于建厂投资太大和生产成本太高等原因,当时GTL 工业并没有得到迅速发展。

近10年来,为了使远离消费市场和港口、建长输管道又不经济的偏远气田的天然气(stranded gas,以下简称“闲置天然气”)发挥经济效益,减少油田伴生气放空燃烧,促进环境保护和清洁燃料的生产与使用,许多大公司致力于GTL的技术创新。

目前,第二代GTL技术已取得了突破性进展,GTL厂的建设投资已由6万美元/桶/日以上降到与常规炼油厂(2万美元/桶/日)相近的水平,GTL厂的产品生产成本已接近常规炼油厂,而GTL厂的利润已接近或略高于液化天然气(LNG)厂,第一批新建的现代GTL厂今年底或明年初即将投产。

可以认为,GTL工业已开始进入快速发展期。

一、GTL工业的发展现状现代GTL厂的生产流程如图1所示。

第一步把在气田经过分离和净化以后的天然气(甲烷)通过水蒸气转化和/或部分氧化变为合成气H2和CO,第二步把合成气通过低温费托合成转化为合成油和水,第三步把合成油通过常规的炼油过程变为石油产品。

目前已经通过中型试验、可以或即将工业应用的第二代GTL技术主要有:1)Sasol/ChevronTexaco公司的固定床自热转化—悬浮床合成—缓和加氢裂化技术;2)Shell 公司的非催化部分氧化—固定床合成—加氢和/或缓和加氢裂化技术;3)ConocoPhillips公司的催化部分氧化—悬浮床合成—缓和加氢裂化技术;4)ExxonMobil公司的流化床自热转化—悬浮床合成—加氢异构化技术;5)BP/Davy公司的紧凑式水蒸气转化—固定床合成—缓和加氢裂化技术。

目前已建、在建和拟建的GTL厂如表1所列。

今年底或明年初投产的GTL厂有两座,一座建在卡塔尔的Ras Laffan,另一座建在尼日利亚的Escravos。

这两座GTL厂所采用的技术都比较成熟。

天然气转化生产合成气采用的是Haldor Topsoe公司的自热转化技术,其特点是反应温度低、氧气消耗少,生产的合成气H2/CO摩尔比为2∶1,正好符合合成油的需要,水碳比为0.6∶1,比其他自热转化技术低得多;而且单炉生产能力大,因而投资省、效率高。

合成气生产合成油采用的是Sasol公司开发的低温悬浮床合成技术,反应器单系列生产能力是1.5万桶/日。

业内专家认为,Sasol公司开发成功的悬浮床合成反应器和钴基新催化剂是近10年来GTL技术最重要的进展。

新开发的钴基催化剂(2002年已在Engelhard公司的荷兰De Meern催化剂厂正式生产)特别适用于多产柴油的合成油,不仅活性高、稳定性好,而且加氢活性高,合成油中含氧化合物少,H2和CO的转化率接近100%,可以大大减少甚至取消循环,热效率和碳效率都远高于铁催化剂,操作费用大大降低。

合成油加工生产石油产品采用的是Chevron公司的加氢裂化(Isocracking)技术,这是炼油工业最先进成熟的技术之一,已有近50年的工业应用经验。

由表1可见,目前在卡塔尔和尼日利亚建设的GTL厂,到2011年全部投产后,总生产能力为71.8万桶/日,其中卡塔尔的5座GTL厂的生产能力为68.4万桶/日。

二、GTL工厂的产品方案、质量和市场需求目前在卡塔尔、尼日利亚建设和拟建的GTL厂都是以生产柴油为主,并生产少量的石脑油和液化石油气。

例如,今年底或明年初投产的卡塔尔和尼日利亚GTL厂,都是用924万立方米/日(33000万立方英尺/日)天然气,生产2.4万桶/日柴油(占产品的70.6%)、9000桶/日石脑油(占26.5%)和1000桶/日液化石油气(占2.9%)。

但是,卡塔尔新建GTL厂的各投资方都打算日后视市场需求扩建,增添新装置生产少量润滑油基础油和/或石蜡。

其目的,一是适应市场需求,二是提高盈利能力。

表2以两种生产方案为例,列出了生产规模为5万桶/日的GTL厂的产品分布。

各种产品的质量和市场需求如下。

1、 GTL柴油柴油是GTL厂最重要的产品,其含硫量接近零,十六烷值70~80,相对密度0.78,闪点81℃,浊点-12℃,远优于常规炼油厂生产的清洁柴油,也远优于欧盟对超清洁柴油的规格要求。

由于主要是烷烃,不含高密度的芳烃,因而密度比常规柴油低;闪点可以通过蒸馏控制,不影响其他关键性质,是非常理想的超低硫柴油调合组分。

通过调节加氢异构化或加氢裂化的操作条件来改善低温流动性,完全可以使高十六烷值的烷烃满足与发动機驱动性能有关的浊点和蜡析出点的要求。

试验表明,178~371℃的GTL柴油与美国和欧盟的常规柴油相比,可以更清洁地燃烧,颗粒物和NOx排放量都比常规低硫柴油少得多;把沸点较高的GTL柴油(即使干点高达427~482℃)调入常规柴油,仍可使尾气排放有很大改善。

加氢异构使高沸点的正构烷烃变为异构烷烃,即使把馏程切宽一些,也有助于生产浊点低的柴油。

目前全球中馏分油的市场需求量为13.5亿吨/年(2700万桶/日),近10年来市场需求一直以年均3%的速度增长,其中车用柴油的需求量约为7亿吨/年(1400万桶/日),欧洲的需求量最大,约为1.7亿吨/年(340万桶/日),亚洲为1.5亿吨/年(300万桶/日),北美为1.4亿吨/年(280万桶/日)。

预计在今后10多年间,全球中馏分油的需求仍以年均3%的速度增长,将从2003年的13.5亿吨增加到2020年的22亿吨(4400万桶/日);其中车用柴油的需求量将从2003年的7亿吨增加到2020年的11.25亿吨(2250万桶/日)。

此外,车用柴油的含硫量也将进一步降低,特别是欧盟、日本和美国,在2006年以后都将使用超低硫柴油。

目前世界上有意新建GTL厂的国家很多。

根据目前情况估计,仅卡塔尔一国,到2012~2015年,GTL厂的产能就将达75万~90万桶/日,其中70%用于生产作为低硫柴油调合组分的GTL柴油。

按保守的估计,假定2020年全球GTL厂生产能力为75万桶/日,柴油收率按70%计,那么,届时GTL柴油的产量约为2625万吨/年(52.5万桶/日),还不到世界柴油市场需求量的3%。

因此,即使GTL柴油大量上市,也不会对柴油市场的总体供需关系产生影响。

目前利用马来西亚和南非生产的GTL柴油调合生产的超低硫和低硫柴油只在德国、希腊、南非和泰国市场有供应。

2、石脑油GTL石脑油的质量优于石蜡基原油生产的石脑油,其正构烷烃的含量约相当于石蜡基原油石脑油的正构烷烃和异构烷烃的总和,环烷烃和芳烃含量远比石蜡基原油的石脑油低得多。

因此,GTL石脑油不是好的汽油调合组分,也不是好的重整原料油,而是非常好的裂解原料油。

它可以使乙烯收率大大提高,丙烯收率相当,其他副产物的收率大大减少。

目前世界上除了美国和中东、拉美一些国家主要用乙烷作裂解原料外,西欧特别是亚太地区的一些国家主要用石脑油作裂解原料。

亚太地区一些国家的石化工业快速发展,炼油厂生产的石脑油远不能满足需求,因此可能是GTL石脑油最重要的市场。

此外,GTL石脑油含硫接近零,主要是含正构烷烃,含氢量高,是非常理想的燃料电池燃料,通过车载转化器转化为氢气,可用作未来燃料电池汽车的燃料。

3、润滑油基础油GTL润滑油基础油(以下简称基础油)不含硫,不含芳烃,倾点低,黏度低,挥发性低,黏度指数高,氧化安定性好,生物降解率高,其质量远优于目前炼油厂生产的I、II、III类基础油。

GTL基础油价格远高于炼油厂生产的液化石油气、石脑油和柴油,大约是柴油价格的四倍左右。

与IV类基础油(聚α烯烃)相比,除倾点外,GTL基础油的其他指标都更好一些,但生产成本远低于聚α烯烃。

不过,值得注意的是,润滑油和优质基础油的市场规模不大。

2002年全球润滑油基础油的需求量为72万桶/日,预计到2010年将增加到82万~85万桶/日,其中II/III类基础油的需求占石蜡基基础油总需求量的20%以上,可是,氢加工基础油的生产能力就将大大超过25万桶/日的需求。

鉴于全球聚α烯烃市场主要由ExxonMobil、ChevronPhillips和BP公司控制,炼油厂生产III类基础油的收率和效益都低于生产II类基础油,从占领市场和权衡效益出发,预计GTL工厂投产以后很可能只生产少量GTL基础油(主要是III+基础油,不是III类基础油)。

届时,黏度(100℃)为8mm2/s和大于8mm2/s的聚α烯烃将继续保持市场份额,而黏度在3.5~7.5mm2/s间的聚α烯烃市场将让位于GTL基础油,因为GTL基础油的质量相近,生产成本却低得多。

4、石蜡目前全球石蜡市场的大多数产品都是炼油厂经过脱芳烃、脱硫和脱油生产的石油蜡,而Shell 公司在马来西亚Bintulu和Sasol公司在南非Secunda的GTL厂约提供27万吨/年的GTL石蜡,其中包括高档的食品蜡。

食品蜡约占目前全球石蜡市场总需求量371万吨/年(7万桶/日)的一半,其中美国的市场需求约占全球的25%~30%。

在过去25年间,全球的石蜡市场需求稳定增长,预计在今后15年,这种势头还将持续下去。

由于北美和西欧II/III类基础油需求增长,生产I类基础油和石蜡的装置停产,石油蜡的供应量减少,预计到2010年全球石油蜡的供应量只有363万吨,与预计的435万吨市场需求相比,缺口为72万吨。

根据目前GTL厂的生产计划,2010年GTL石蜡的供应量为63.5万吨,2015年达到120万吨。

预计2015年全球石蜡市场的需求量为480万吨,GTL石蜡将占25%的市场份额。

由于石蜡的市场规模不大,一座10万桶/日的GTL厂就可能生产53万吨/年(1万桶/日)GTL石蜡。

因此,预计目前在建的GTL工厂投产以后不会都生产石蜡,在卡塔尔新建的GTL厂也不会生产GTL石蜡。

三、GTL工厂的技术经济分析新建的GTL厂可把闲置的低价值天然气变为清洁的高附加值石油产品,但盈利的关键是投资和天然气价格。

由于技术进步和工程设计的进展,GTL厂的建设投资已由上世纪90年代初期的6万美元/桶/日以上大幅度下降。

按照目前的工程设计、设备材料采购、安装和专利费用,单位能力(桶/日)的建设投资应低于2万美元。

可是由于建厂地点、工厂规模、材料成本、厂址准备费用以及公用工程和基础设施的支持程度不同,单位能力(桶/日)的建设投资约在2.5~3.5万美元之间。

规模小的投资就高一些。

既生产柴油、石脑油,又生产GTL基础油和GTL石蜡的,投资也高一些。

建在大型气田,生产能力在5万桶/日以上的GTL厂,投资相对低一些。

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