天然气化工利用与发展趋势的探讨

天然气化工利用与发展趋势的探讨

摘要天然气化工技术在过去的几十年里发展十分迅速，广泛应用于化工产品上，尤其是以生产合成氨和甲醛为主，本文综述了天然气化工的利用和发展趋势以及针对我国天然气化工缺点提的建议。

关键词天然气化工；发展趋势；工业利用

中图分类号 te-9 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）93-0102-02

天然气是世界第三大能源，地位仅次于煤炭、石油，它具有安全性能高、热值大且使用洁净的优点，在工业和民用燃料上受到广泛应用，尤其是在化工产业上应用较广。近年来天然气供求和价格虽有波动，但在作为化工原料一直都相当受重视，未来的前景堪忧。目前，我们所说的天然气化工主要是以天然气加工以及生产的过程中得到的产品作为原材料再次进行化工生产的过程。其中包括了尿素、二硫化碳、炭黑、甲醇、乙烯等以及化工过程中产生大量的衍生物。本文综述了天然气化工的利用和发展趋势以及针对我国天然气化工缺点提的建议。

1天然气化工利用

1.1天然气生产合成氨和甲醇

天然气化工生产主要是合成氨和甲醇，世界上76%的合成氨和80%的甲醇是由天然气合成的。在国内外，天然气化工合成氨和甲醇的技术成熟能够组织大规模生产活动。中国是世界合成氨生产的第一

大国，合成氨（尿素）广泛用于化肥产业。

目前国外单套甲醇装置规模一般在50万t/a以上，并拟建165

万t/a装置，目前伊朗正在建设165万t/a装置。大阪气体公司发现了dubbed t-025的细菌，可产生甲醇并利用此种微生物开发了气相法生物反应器从甲烷提取甲醇，该工艺使用的操作设备比较简单，操作方法温和，能利用偏远天然气田生产甲醇。甲醇制醋酸全球醋酸，经天然气制成的甲醇与co制成醋酸全球生产力为800万t/a，产量在650万t/a左右，占全球生醋酸生产量的60%以上。uop/hydro公司通过使用非沸石分子筛mto一100催化剂以及流化床反应器，通过催化剂实行多次反应，将mto（天然气制甲醇转化制烯烃）加入，可以使甲醇转化超过99%，转化率特别高，因此这种工艺的乙烯加丙烯生产率达到80%。

1.2天然气合成油

目前全球天然气工业主要是以天然气合成油为主，主要包括了三个部分：产品改质、合成气生产以及费一托合成。天然气合成油有以下优点：第一，能够有效利用偏远地区天然气资源；第二，费一托合成新型钴基催化剂和淤浆床反应器的技术进步，合成油费用降低很多；第三，天然气合成油生产的柴油十六烷值高，根本不含硫、芳烃，它含有清洁的特点。天然气制合成油装置其中壳牌公司

使得原油价格以及gtl装置的可竞争性从1987年30美元每桶下降到2000年15美元每桶，因为使用了新的催化剂可以让原来的装置产能超过了原来的才能，提高了20%。

1.3天然气经合成气制二甲醚

天然气经合成气制二甲醚有2种工艺，一种是甲醇脱水法，另外一种是合成气直接合成法。二甲醚应用比较广泛，不仅应用于化学品的合成还可用作工业和车类的燃料以及发泡剂、溶剂等。目前，丹麦haldor topsoe公司已建造中试装置规模为50 ks/d。美国air product公司研发完成了三相床中合成气一步法合成二甲醚的工业示范装置。总之，天然气经合成气制成二甲醚在工业领域取得很大的进步。

1.4天然气经甲烷合成烃类

烃类是利用天然气凝液法从天然气经甲烷回收主要包括乙烷、丙烷和丁烷或，除了可以作为燃料利用也能用作化工原料。

2天然气发展趋势

天然气化工开始于20世纪20年代，早期以天然气制乙炔工业和天然气制乙烯工业开始，后来石油化工兴起，大量廉价石油得到开采，天然气化工的竞争性大大降低，直接影响了天然气化工的发展和利用，但天然气化工在民用燃料领域具有竞争优势，清洁、便宜的优点使消费量逐年增加。

近年来天然气的化工利用在国际社会上引起了较大兴趣。天然气制成的甲烷是制氢的理想原料且可用量比较大，而氢气是石油化工产品的生产主要消费领域，除了合成氨、甲醇外还能合成石油炼制产品以及其它化工产品等，在这些消费领域占到主要地位。另外氢还广泛应用于食用油脂、金属和电子加工、火箭燃料等领域用，但

其消费量比较少。目前氢气的消费量逐年上身升，对天然气需求也越来越大。

天然气经甲醇合成乙烯，消费量逐年递增，目前有资料显示石油的年需求量平均递减6.9%，乙烷年需求量递增5.4%。

我国天然气化工开始于上世纪60年代，目前全国有十几个省、市、自治区有一批实力较强、规模较大的综合性企业，其中共有超过100套的天然气化工装置。他们的生产产品种类比较多，主要包括了合成氨、甲醇、氢气以及其衍生品。目前我国燃料消费量逐年增长，化工原料消费量的比例逐年下降，应用高于世界平均水平。3针对我国天然气缺点提的建议

我国天然气化工具有化工技术落后竞争力小、布局不合理集中在西部导致东部供应不足、企业经济效益低等缺点，需要国家政策扶持天然气化工产业，对天然气资源进行合理布局，同时进行科技创新提高天然气化工技术，适当提高天然气的价格提高企业的效益。4前景展望

天然气化工应用前景也十分广阔，天然气综合利用技术未来在高效低污染燃烧技术、液化天然气冷量利用、燃料电池等领域得到更广泛的应用，并且极大地应用于人类生活的各领域，为人类带来更大好处与方便。

参考文献

[1]雍瑞生，谭斌，王科.天然气化工的技术进展与发展机遇[j].天然气化工：c1化学与化工，2009（4）.

[2]余黎明.我国天然气化工产业资源利用的前景分析[j].泸天化科技，2008（2）.

[3]姚国欣.我国天然气合成油的发展及技术经济分析[j].国际石油经济，2005（5）.

[4]刘淑红，陈燕馨，徐恒泳，等.甲烷催化部分氧化制合成气固定床反应器的研究进展[j].石油与天然气化工，2008（2）. [5]朱德春，占闽川，高大明.透氧膜反应器中合成气制备过程研究[j].合肥工业大学学报（自然科学版），2007（4）.