探讨天然气化工技术应用现状和发展趋势

探讨天然气化工技术应用现状和发展趋势

摘要：

关键词：天然气化工；天然气制合成气；精细化工

在化工领域，天然气是替代石油的最佳选择，我国近年来在天然气化工方面的发展为天然气资源的良好发展前景起到了有力又有效的推动作用。

一、天然气化工技术的应用现状

天然化工技术从被提出至今一直处在稳步发展的形式，近几年世界各国对其的日益重视加快了其发展速度，如今可被称为化工业的“顶梁柱”。研究发现每年天然气化工的耗气量在世

界消费量中占据百分之五的份额，天然气化工每次的加工品总产量至少为11.6亿吨，其中包

括CS2、NH4、C2H4、CH4O等，在国民经济的每个领域都有所使用。在我国，当属中西部地

区的天然气化工较先发展，经过几年的摸索研究，产业基础已经打下，生产经验和设备、文

化建设也已经有了一定的积累，在这些区域甲醇及其衍生物、合成氨和化肥的原材料就是本

地相对来说比较便宜的天然气资源。重庆、四川、云南等地以及宁夏化肥厂的大化肥装置都

是以天然气为原料；吐哈、靖边、内蒙伊盟化工公司已经拥有十万吨的甲醇装置。在我国的

中西部地区这样的例子比比皆是，其配套的生产产品和生产能力随着天然气的日益发展都得

到了逐步的提升。

二、天然气化工利用的技术路线

虽然天然气直接转化制化工产品的过程简单，经济收益较好，但是其仅能生产一些像氢氰酸、碳黑和乙炔等年产量不大的化工产品。对此领域的开发研究并没有因其不足之处而停止，甲烷无氧芳构化和甲烷氧化偶联制乙烯一直被研究开发者所青睐。天然气化工利用的主流技

术路线还是天然气经合成气制化工产品。

三、天然气化工发展趋势研究

天然气化工发展前景有以下几个可能：

3.1传统的天然气化工产品仍占主导地位

一直以来，合成甲醇、合成氨、二甲醚用于石化产品生产都有着明显的优势，故不管未来怎么发展，主要发展方向还是这些较为传统又有优势的天然气化工产品。

3.1.1甲醇的生产原料主要是乙炔尾气、煤炭、渣油、石脑油、焦炭和天然气。然而自从

20世纪50年代，合成甲醇的主要原料已逐步被天然气取代。甲醇生产工艺改进的主要目标

转为减少天然气消耗以较少甲醇生产成本和降低设备投资。

3.1.2在生产合成氨的原料选择时天然气比石油和煤更具有优势，生产技术已不再生疏。

合成氨发展主要在造气、催化剂和能量利用三方面有所体现。利用传统工艺，天然气作为生

产原料的最低吨能耗为32.84GJ，平均为36.66GJ；利用节能型工艺，天然气作为生产原料的

最低吨能耗为31.05GJ，平均为34.12GJ；然而把石脑油作为生产原料时，最低吨能耗为

37.01GJ，平均为38.68GJ。

3.1.3二甲醚有很独特的物理性质，还具有优良的混溶性，能混容大多数非极性和极性有

机溶剂。由于其具有良好的汽化、易压缩和冷凝特性，常被用于日用化学品、涂料、农药等

生产过程的化工合成中间体。作为石油类和液化石油气的替代燃料，二甲醚具有与液化石油

气的相类似的物理性质，二甲醚也可以以一定比例与液化石油气混溶，与液化石油气一起混烧，二甲醚的掺入可加大液化石油气燃烧度、减少析炭量。由于二甲醚具备成分物质相对单一，燃烧性能稳定，高效的热效率，燃烧过程中不产生黑烟、不产生残液，自身又含氧等优点，加上其燃料排气完全可以达到国家卫生标准，所以是一种清洁、优质的燃料。二甲醚独

有的性质为其在国内、国际市场上的基础产业地位奠定了基础。

3.2合成烯烃、合成油会有一定的发展

边远地区利用天然气的一条重要途径是利用天然气合成烯烃、油，在石油价格高居不下时，天然气资源丰富且价格低廉的地区就充分利用其原料优势合成烯烃、油。通常我们把天然气

制合成油，简称为GTL，该途径是天然气经合成气由费托合成（FT反应）生产合成原油，其

是由H2和CO的混合气体在以铁系为主的催化剂的作用下制取石蜡烃为主的液体燃料的工艺