天然气化工的现状和发展前景

!"! 存在问题
我国工业用户天然气价格的构成包括井口价和管 输价。 我国天然气资源的特点， 一是气源主要分布在中、 西部。除东海、 渤海湾和海南莺歌海域有零星天然气矿 外， 气源主要集中在陕甘宁、 新疆塔里木、 青海准噶尔、 柴达木盆地和四川等地。 西部地区占全国总探明资源量 的 !#$ 左右。 气源远离市场和工业发达地区%二是气矿较 分散、 丰度不足、 埋藏较深、 开采成本高； 三是上游天然 气生产企业和管输企业高度垄断。 因而天然气价格与国 （ 折人 外比偏高。 目前俄罗斯天然气价 &"’ 美元 ())*+, 民 币 &-.. 元 (/$） ， 沙 特 阿 拉 伯 天 然 气 价 &-0 美 元 （ 折人民币 &-.’ 元 (/$） ， 美国工业用气 $-& 美元 ())*+, $ （ 折人民币 &-1’ 元 (2/ ） ， 我国化肥用气， 由于国 ())*+, 家支持农业发展，指导价定位较低，为 &-0 元 (/$ 左右 （ .-13 美元 ())*+, ） 。其他用户气价已放开， 天然气企 （ &-4 元 (/$） 以上。西气东 业自销价在 $-! 美元 ())*+, 输 工 程 实 施 后 ， 新 疆 到 上 海 后 的 气 价 约 在 .-$ ’.-0 元 即 ’-13 ’0-5 美元 ())*+, ， 比中东、 俄罗斯天然气高 (/ ，
用， 国内外天然气的化工利用将会有新的突破。
)(( 国内外天然气化工的现状
天然气化工在国外已有近百年的历史， 形成了一定 的生产规模。主要领域是天然气制合成氨和尿素、 甲醇 及其衍生物、 合成液体燃料 （ 包括甲醇汽油） 、 氢氰酸、 甲烷氯代物、 二硫化碳、 乙炔等。
)%) 合成氨和尿素
合成氨主要用于生产尿素、 碳铵等化肥。合成氨的 生产工艺可按所使用的原料分为煤或石油或天然气法。 在世界范围内， 以天然气为原料的合成氨占合成氨总产 量 的 0&- ， 其 中 英 国 、 荷 兰 的 比 例 为 )++- ， 美 国 为 前苏联为 *.- 。我国合成氨大部分采用煤炭为原 **- ， 料。 )*** 年我国以天然气为原料的合成氨生产能力达 约占合成氨总生产能力的 )2%0-， 比例较低。 但 2.’ 万 3， 在大型合成氨厂中，天然气为原料的比例则高达 2+- ， 全 国 共 有 )& 套 !+(( 万 345 以 天 然 气 为 原 料 的 合 成 氨 装 置， 生产技术水平达国际 *+ 年代初水平。
7&/ 以上的乙炔以天然气为原料生产。我国在 7$ 年代 初， 利用四川丰富的天然气资源， 建设了一套 10$ 万 ,-. 以天然气制乙炔为龙头的维尼纶纤维工厂，于 !)+1 年 竣工投产， 乙炔的后续产品为聚乙烯醇 &0$ 万 ,-.， 醋酸 乙烯 !$ 万 !-8， 94:;#0$ 万 ,-.，甲醇及维尼纶短纤等产 品 !$ 万 ,-.， 是我国唯一的具有一定规模的天然气有机
!
化 学 工 业 的 占 总 消 费 量 的 &- 左 右（ 包 括 原 料 和 燃 料） ， 消费天然气量 ))++ 亿 1!。从长远发展来看， 由于 天然气的勘探开发前景看好， 加之环境保护要求日益严 格，天然气化工利用新技术新工艺不断出现并获得应
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !"#"! 乳化剂
#0!01; 具备一定的发展基础 经过 %’ 年的发展，我国天然气化工生产已形成一
定的规模， 除了以上提到的产品外， 其他天然气化工产 品还有： 甲 烷 氯 代 物 !’ 万 ,F.， 二 硫 化 碳 101& 万 ,F.， 炭 黑 # 万 ,F.， 硝基甲烷 !’’’,F.。通过消化吸收， 国内企业 对生产技术的掌握和工程技术装备的设计能力都已达 相当的水平，这为天然气化工发展奠定了基础。一批 可 7’ 、 +’ 年代建设的以天然气为原料的大型合成氨厂， 利用现代化技术进行改造， 在技术进步、 扩大能力方面 有较大的空间； 一批以渣油为原料的合成氨厂， 在有条 件的地方， 可通过油改气来提高竞争力； 一批 !’ 万 , 级 以气为原料的甲醇厂， 也有进—步扩能改造的余地。总 之， 依托现有基础， 充分利用国内外先进技术， 挖潜改 造， 发展我国天然气化工是有优势的， 潜力也是巨大的。
#0!0%;; 甲烷化学科技开发有一定进展
甲烷化学是指通过甲烷的化学反应来生产一系列 化工产品的工艺过程，是以 I2 化学为中心面向二十一 世纪的重要开发领域。 国外在该领域的开发研究工作异 常活跃， 开发的产品系列范围广、 技术起点高。 国内作为
#;; 我国天然气化工的发展前景
#0!; 发展优势 #0!0!;; 资源较丰富
近些年来， 我国天然气探明储量大大超过石油。全
总第 !"! 期 #$$% 年第 & 期 天然气综合利用的重要课题， 在 “ 八五”期间就已列入 国家重点攻关项目，有几十个单位在进行研究开发工 作， 领域涉及天然气制合成气新工艺、 天然气合成液体 燃料、 天然气氧化偶联制乙烯、 天然气一步法制甲醇或 甲醛、 天然气芳构制苯等。 如中科院大连化物所、 兰州化 物所和成都有机化学研究所在天然气氧化偶联制乙烯 方面研发工作已有相当深度。 这些将为我国二十一世纪 天然气化工的发展开辟良好前景。
!"& 氢氰酸
氢氰酸主要用于生产己二腈， 丙酮氰醇、 氰化钠等。 氢氰酸的生产方法有以天然气为原料的甲烷氨氧化法 （ 安氏法） 和丙烯腈生产副产法。前者占世界产量的 主要是丙烯腈副产 +’/。我国氢氰酸总产能约 !2 万 ,F.， 法生产 （ 占 1+*） 和轻油裂解法 （ 占 %1* ） ， 安氏法仅占 与国外差距不小。 7*，
!"$ 药效
乳油： 标准功效。 水乳剂： 与乳油相当。 微乳剂： 效果 优于乳油。
!%& 环境效益
乳油： 含有大量有机溶剂， 对环境污染大。水乳剂：
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总第 !"! 期 #$$% 年第 & 期
安
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化
工
!"# 甲醇及其衍生物
甲醇是产量仅次于乙烯、 丙烯和苯的基本有机化工 原料。 主要用于生产甲醛、 乙酸、 甲胺、 甲基叔丁基醚、 二 甲醚等。以天然气、 油、 煤为原料生产甲醇， 其相对成本 为 !$$’!%$’!&’(( ， 因此， 在世界范围内， 以天然气为原料 的甲醇占甲醇总产量的 )$* 。 我国现有天然气制甲醇生 产能力 +& 万 ,-.，有 !$ 套装置，占甲醇总生产能力的 大部分是近年来建成的 !’ 万 ,-. 级 新 装 置 ， 生产 #&/ ， 技术属国际 +’ 年代后期水平。 !01 乙炔 乙炔是主要用于生产氯乙烯和 2， %—丁二烯的基础 化工原料， 原先主要采用电石法生产。 现在， 天然气部分 氧化法制乙炔， 即 3456 工艺， 是当今 工 业 制 乙 炔 最 经 济合理的方法， 其成本较电石法约低 %$/ 。以天然气为 在美国 原料生产的乙炔已占发达国家乙炔产量的 &#/。
天然气是优质、 高效、 清洁能源， 也是石油化学工业 宝贵的原料。 发达国家在二十世纪初就开始天然气利用 的研究， 至三、 四十年代天然气工业利用已达相当水平。 现在天然气在发电、 工业、 民用燃料和化工原料等领域 已占相当的比重， 对促进社会进步， 经济发展和人们生 活质量提高起到积极的作用。受资源条件所限， 我国天 然气利用发展较晚。)*’+ 年， 在我国一次能源消费结构 目 前 也 不 过 .%/- ， 远低于世界 中， 天 然 气 仅 占 ,%&- ，
化工厂。 但是， 随着我国乙烯工业的迅速发展， 天然气制 乙炔及其衍生化学品显然已落后， 失去竞争能力， 因而 难以发展。
!0% 合成液体燃料
天 然 气 合 成 液 体 燃 料 的 主 要 工 艺 有 <=>?2 的 天 然 气经甲醇制汽油工艺和 5@A22 的中间馏分油 （ 5<B5 ）和 南非公司的高、 低温 6CD 工艺。目前天然气合成液体燃 料产量还很小， 已建成的装置仅 5@A22 公司 !))1 年在马 来西亚建成的装置和南非在 <=88A2;3.E 建成的装置， 但 发展前景不错。 特别对气多油少的地区， 有重要的意义。 我国目前尚无这方面的生产报道。
#0!0#;; 产品市场广阔
天然气的主要化工产品合成氨、 甲醇、 化肥以及甲 醇衍生物， 在国内都有广阔的市场空间和发展潜力。化 肥是农业的基础，目前我国氮肥生产能力 #)!’ 万 ,， 产 量 ##’’ 万 ,，消费量 #1H’ 万 ,。据农业部门预测， #’’& 年需氮肥 #7’’ 万 ,， #’!’ 年 1’1’ 万 ,。在淘汰部分无竞 争力装置的情况下， “ 十五” 期间氮肥生产能力至少缺 口 +&’ 万 ,，市场为以天然气为原料的大化肥厂改扩建 和新建创造了条件。甲醇情况也类似， !))) 年我国甲醇 生产能力 1#+ 万 ,， 产量 !#% 万 ,， 开工率 %’* ， 同年进口 表观消费量 #H! 万 ,， 自给率不足 &’* 。 主 量达 !17 万 ,， 要原因是装置规模太小， 而且原料路线以煤为主， 有竞 争力的有效生产能力严重不足， 这为以天然气为原料大 型甲醇厂的建设营造了空间。
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工
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肥装置可承受的天然气价位高。因此， 在气源充足的地 方着手现有 $& 万 +(6 合成氨厂的改造， 可达到推进技术 进步， 扩大能力， 满足有效供给的目的。另外， 从调整结 构， 提高企业集中度和增强化肥产品竞争力出发， 适当 新建以天然气为原料的 $&’’0 万 +(6 合成氨—尿素新装 置。 为提高企业的竞争力， 宜在现有大化肥企业建设， 这 样不仅可达到节省投资、 见效快的目的， 更重要的意义 在于能形成规模效应。 新世纪化肥工业形成几个百万吨 以上大型化肥生产基地 （ 集团） ， 对抗衡国外的竞争是 必要的。 天然气还可以在对现有以油为原料化肥厂的改 造中发挥作用。目前国际油价很不稳定， 在动荡中不断 攀升， 以油为原料的厂全面亏损， 相对而言气价稳定合 理， 以气代油工艺成熟可行， 因此在有条件的地方， 油改 气可以发挥天然气资源的优势。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
.!%0-的平均水平。天然气化工是我国天然气的主要消 费领域， 但是， 我 /**0 年在天然气消费结构中占 $!%&- 。 ! 国天然气产量小 （ /**0 年 .+& 亿 1 ） ， 化工用气的绝对 ! ， 与国外相比还存在不小的 数量还很小 （ 约 *+ 亿 1 ）
差距。 /**2 年， 世界天然气消费量为 .%. 万亿 1 ， 用于
!"! 成本
乳油： 高， 以 %-’( 高效氯氰 菊 酯 乳 油 为 例 ， 每吨制 剂辅料成本约为 ’’.$ 元。水乳剂： 低， 以 %-’( 高效氯氰 菊酯水乳剂为例， 每吨制剂辅料成本约为 ##$$ 元。 微乳 剂： 略低于乳油， 高于水乳剂。以 %-’( 高效氯氰菊酯微 乳剂为例， 每吨制剂辅料成本约为 %.$$ 元。
乳油： 加 ’( )!$( ； 水乳剂： 加 "( )!$( ， 高 *+, 值； 微化剂： 油性成分的 !)" 倍， 高 *+, 值。 以水代替有机溶剂， 对环境友好。 微乳剂： 以水代替有机 溶剂， 对环境友好。
!%’ 安全
乳油： 闪点低、 易燃， 贮运受限制。水乳剂： 闪点高、 不燃不爆， 贮运安全。 微乳剂： 闪点高、 不燃不爆， 贮运安 全。
$(( 结论
（ !）在环境安全的今天， 微乳剂、 水乳剂等水性制 剂需大力发展。 （ #）微乳剂、 水乳剂等水性制剂的研究需要细致、 深入， 需要专用助剂， 专用加工设备与之配套。 （ "）随着时代的前进， 各种要求也在发生变化， 环 境污染问题是个重要问题。综合运用各学科知识， 开发 出高质量的环境污染少的制剂。!
国常规天然气资源量达 1+0’% 万亿 G1 其中陆上 #)0) 万 占 7+0H* ， 海上 +0!% 万亿 G1， 占 #!0%*。 截至 !))+ 亿 G1， 年底，全国累计探明天然气地质储量近 #0’ 万亿 G1， 累 计天然气可采储量达 !0# 万亿 G1 （ 相当 !’07 亿 , 油当 量） 。 预计天然气产能 !))+ 年天然气产量 ##10!! 亿 G1， 另外， 与 #’’& 年可达 &1’ 亿 G1， #’!’ 年可达 +’’ 亿 G1。 我国邻近的俄罗斯、 中亚、 中东、 亚太四地区天然气资源 丰富， 是世界天然气的主要生产地和出口地， 国内外可 利用的天然气资源， 为我国天然气化工发展提供了广阔 的前景。
总第 !"! 期 #$$% 年第 & 期
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天然气化工的现状和发展前景
郑 俐 （ 合肥市燃气集团，.!++$/ ）
摘要 天然气化工在国外已有长足的发展， 尤其在合成氨、 甲醇、 乙炔等方面。国内天然气化工和国外相比差距不小， 气价偏高制约了其 下游企业的发展。 关键词 天然气 合成氨 甲醇 乙炔