能源化工—第17章 天然气制乙炔及其下游产品分析
天然气化工技术(最终版)
LNG，NGLs，CNG，GTL和LPG的典型组成
天然气主要成分是%以上的甲烷，还含有乙烷以及少量氮、硫、磷等。 天然气主要成分是%以上的甲烷，还含有乙烷以及少量氮、硫、磷等。
1.2 天然气资源的蕴藏形式 (1) 气田：天然气单独蕴藏，主要成分是甲烷，有的甲烷含 量高达99%以上。油田气中C5以上烷烃能以“气体汽油 ”形式分离出来，称为凝析油。 (2) 油田气或油田伴生气：天然气与石油共生，多为湿气。 其中丙烷、丁烷能以“液化气体”的形式分离出来，称 “液化石油气”（Liquefied Petroleum Gas, LPG）。
及其衍生产品是用天然气和天然气凝析液为原料的。
许多天然气转化的化学品不仅是重要的化工基础原料而且也是新的清洁燃 料。在经济、环境与能源问题的驱动下，生产环境友好清洁燃料成为天然
气化工技术的新命题。其中，氢、甲醇、二甲醚（DME） 和天然气制合成
油（GTL） 等新技术日益受到人们的关注。
中国天然气加工工艺路线
西气东输
西气东输，我国距离最长、口径最大的输气管道，西起塔里木盆地的轮南，东至上 海，全长4200千米。全线采用自动化控制，供气范围覆盖中原、华东、长江三角洲 地区。自新疆塔里木轮南油气田，向东经过库尔勒、吐鲁番、鄯善、哈密、柳园、 酒泉、张掖、武威、兰州、定西、宝鸡、西安、洛阳、信阳、合肥、南京、常州等 地区，仅以一、二线工程每年输送的天然气量计算，就可以少烧燃煤12千万吨，减 少CO2排放2亿吨、减少SO2排放226万吨。
开发步伐，为天然气的化工利用开辟更大的发展空间。
传统的天然气化工利用主要是用天然气制备合成气，并进一步加工成其它下 游产品。
由合成气制备甲醇、合成氨、DME等化学品的工艺革新与优化仍然是国际上 重要的研究课题，特别是着眼于新型催化剂研制与工艺节能降耗。
中国拟建的天然气部分氧化制乙炔项目
中国拟建的天然气部分氧化制乙炔项目国内目前以天然气为原料的乙炔生产仅有中石化集团四川维尼纶厂一家，采用天然气部分氧化法，产能6.75万吨/年，不到全国乙炔产量的5％。
目前国内拟建设天然气乙炔的厂家有数十家之多，即将动工建设的有新疆美克公司与四川维尼纶厂合资的首期2.16万吨/年和青海海西化工公司4.5万吨/年装置。
本文即对国内拟建设天然气部分氧化制乙炔的工厂作一个简要介绍。
1、美克公司美克公司一期工程为年产6万吨1，4－丁二醇项目，该项目工艺路线采用以天然气为原料，经部分氧化制取乙炔，乙炔尾气全部生产甲醇，甲醇用来生产甲醛，乙炔与甲醛装置来的甲醛合成1，4-丁二醇，1，4-丁二醇脱水生产四氢呋喃。
主要工艺包括德国BASF公司天然气部分氧化制乙炔工艺，乙炔尾气制甲醇工艺，瑞典Formox 公司铁钼法甲醇制甲醛工艺，美国ISP公司炔醛法制1，4-丁二醇和四氢呋喃等工艺。
这些关键工艺线路等专有技术先进可靠，在国际上得到了广泛使用，能源消耗和物料消耗低，属于国内短缺的高新技术。
2、海西化工公司青海海西化工（Qinghai Western Chemical）公司拟在青海格尔木建设一个聚氯乙烯（PVC）、镁和甲醇项目。
海西化工公司和中国投资信托公司（Citic）以部分氧化法用天然气生产乙炔，然后再用乙炔生产氯乙烯单体，最终产出PVC，工艺中会有合成气产出，产出的合成气用于生产甲醇。
该项目为引进德国BASF公司天然气部分氧化制乙炔技术，一期工程已经动工。
氯气可利用附近的盐湖资源生产，盐湖离项目所在地30～40公里，湖中主要含氯化镁，在开发盐湖上，海西化工公司有独占权。
PVC装置一期工程为年产4.5万吨镁、15万吨/年PVC和25万吨/年甲醇。
第二期工程为年产7.5万吨镁、20万吨PVC和25万吨甲醇。
3、新疆阿克苏地区天然气制乙炔项目阿克苏地区是塔里木石油天然气开发的主战场，目前境内已探明了13个油气田，有油气井315口，含油气面积1076.4平方公里，石油地质储量2.87亿吨，天然气地质储量6558亿立方，已被自治区列为新疆的石油化工基地之一。
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。
天然气制合成气的新技术
天然气制合成气的新技术摘要：伴随煤炭石油等能源的日益枯竭，天然气等新型能源进入到人们的视野当中，如何更有效的利用天然气成为关键。
本文简单介绍了国内外天然气的化工利用情况，并介绍了天然气为原料制成的合成物，最后分析了天然气制合成气的新技术。
关键词：天然气催化工艺天然气作为一种新兴重要能源，一般情况下不能直接利用，在合成燃料前会先合成气，而在整个天然气转化为使用能源的过程当中，合成气的步骤耗费相当大的成本，能够占到全程的百分之六十左右，因此天然气制合成气工艺的改善是一个巨大挑战。
近年来国外发展了自然重整，非催化部分氧化和联合重整等制合成气新工艺。
一、国内外天然气的化工利用上世纪初西方国家首次铺设了天然气管道为化工使用，自此天然气成功加入了世界能源的行列，各个国家开始了天然气的开发使用，并在相当长时间段内有着飞速发展，从1940年发展速度的开始提升至1960年达到鼎盛，天然气利用技术趋于成熟，转化成各类能源物，一定程度上促进了各国的发展。
至70年代，由于石油化工廉价化，天然气研发的脚步减慢，但仍有着较为稳定的发展速度。
目前，石油供给短缺，价格不断上升，世界石油局势紧张，而天然气作为一种新兴能源，处于开发的初级阶段，且储量巨大，国际能源机构认为，天然气产量增加，并且今后将会作为主要能源之一。
作为21世纪新兴能源，天然气合成燃料的工艺备受关注，不断得到改善，被应用到工业化工中去。
企业中的天然气转化工艺，可分为以下两种方法：1.直接转化法在制作乙烯过程中，当利用甲烷作氧化剂时，可以选择氧化制甲醇和甲醛。
2.间接转化法天然气制燃料常用的就是间接转化法，利用转化器将天然气进行转化，合成的合成气，应用于工业化工上，将之彻底转变成燃料、化肥等。
二、以天然气为原料的化工合成物1.合成氨氨肥是化肥工业中的主导产品，世界各国对化工氨需求量大，氨的产量直接影响到一个国家经济发展，因此提高合成氨产量十分重要。
当前，世界各国合成氨年产量大约为1.5亿吨左右其中百分之八十的合成氨是以天然气为原料制成。
03资源的利用(第一章第三节)
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•
2)农林副产品收购有季节性,一年的原料需 在1～2个月内备足,故仓储要做得很大,管理 不善易发生霉变,造成原料的损失。 • 3)中国有不少缺煤地区,常年用某些农林副 产品作燃料,致使这些农林副产品收购价较高, 工厂难以承受,只能少生产或不生产。 • 4)石油化工或煤化工的发展,使原先由农林 副产品制造的某些产品缺乏竞争力。
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• 酒精是替代石油的最理想燃料，巴西已普遍使用60 ％酒精+33％甲醇+7％汽油的车用燃料。 新西兰利用甜菜、松树生产酒精，基本满足了 全国运输的需要。 瑞典利用树汁生产酒精，相当于石油消耗量的 50％。 美国用90％的汽油添加工10％的酒精，取名为 “汽油醇”，用量占全国汽油总量的70％。 此外，酒精脱水就能得到乙烯，从乙烯出发， 可以得到合成树脂、合成橡胶、合成纤维等化工产 品；利用植物生产可降解塑料即将成为现实，因此 用生物原料替代化工原料前景十分乐观。
第三节 资源的化工利用
煤的化工利用
石油的化工利用
天然气的化工利用
农副产品的化工利用
矿石的化工利用
再生资源的化工利用
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一、煤的化工利用
• 煤：主要含C，还含有少量的H、N、S、O 等元素。 煤主要由有机物和无机物组成的复杂混合物。
• 煤化学工业：是以煤为原料经过化学加工实现煤综 合利用的工业，简称煤化工。 • 煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、煤制人造石 油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业 等。
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六、再生资源的化工利用
工业“三废”和生活垃圾 • 若直接排放和丢弃到环境中会造成巨大的危害。 若作为再生资源，经过物理和化学的加工，可 成为有价值的产品和能源，这不仅可以节约自 然资源，而且是治理污染、保护环境的有效措 施。未来物质生产的特点之一将是越来越完善 和有效地利用这些“废料”和“垃圾”。 • 含碳的废料也可通过部分氧化法转化为小分子 气体化合物，然后再加工利用
电石及其下游行业单位产品能源消耗限额-最新国标
电石及其下游行业单位产品能源消耗限额1 范围本文件规定了电石、乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、1,4丁二醇、双氰胺、单氰胺单位产品能源消耗（以下称能耗）限额术语定义、要求、统计范围和计算方法、节能管理与措施。
本文件适用于电石、乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、1,4丁二醇、双氰胺、单氰胺生产企业能耗的计算、考核，以及对新建和改扩建装置的能耗控制。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 10665 碳化钙（电石）GB/T 12010.3-2010 塑料聚乙烯醇材料 PVAL 第3部分：规格GB/T 12723 单位产品能源消耗限额编制通则GB/T 24768 工业用1,4 -丁二醇GB/T 50441-2007 石油化工设计能耗计算标准SH/T 1628.1 工业用乙酸乙烯酯HG/T 5537 工业用单氰胺HG/T 3264 工业双氰胺3 术语和定义GB/T 12723界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1乙炔法乙酸乙烯酯 the production process of acetylene method以电石水解或天然气裂解获得的乙炔为原料，经合成工段、精馏工段制得乙酸乙烯酯产品的工艺路线。
3.2乙烯法乙酸乙烯酯 the production process of ethylene method以石油裂解、生物质乙醇脱水获得的乙烯为原料，经过合成工段、精馏工段制得乙酸乙烯酯产品的工艺路线。
3.3乙炔法聚乙烯醇 the production process of acetylene method以电石水解或天然气裂解获得的乙炔为原料，经合成工段、精馏工段、聚合工段、醇解工段以及回收工段制得聚乙烯醇产品的工艺路线。
3.4乙烯法聚乙烯醇 the production process of ethylene method以石油裂解或生物质乙醇脱水获得的乙烯为原料，经过合成工段、精馏工段、聚合工段、醇解工段以及回收工段制得聚乙烯醇产品的工艺路线。
我国煤化工发展的现状及趋势
我国煤化工发展的现状及趋势第一章煤化工产业的发展现状近几十年来，化石能源在我国一次能源消费结构中占90%以上。
煤炭是我国的主要能源，也是许多重要化工产品的主要原料。
随着我国社会经济持续、高速发展，近年来能源、化工产品的需求也出现较高的增长速度，煤化工在我国能源、化工领域中已占有重要地位。
我国煤化工的发展对发挥丰富的煤炭资源优势，补充国内油、气资源不足和满足对化工产品的需求，保障能源安全，促进经济的可持续发展，具有现实和长远的意义。
以煤炭为原料经化学方法将煤炭转化为气体、液体和固体产品或半成品，再进一步加工成一系列化工产品或石油燃料的工业，称为煤炭化学工业，简称为煤化工。
从技术路线来看，煤化工包括煤焦化、煤气化、煤液化三个技术路线。
煤的焦化是在隔绝空气条件下将煤加热分解为焦炭、煤焦油、焦炉气、粗苯的过程。
焦炭可以用来生产电石，进一步制成乙炔，而乙炔可以用来生产PVC、PV A和BDO等重要基础化工原料。
煤气化是在高温下使煤炭与水蒸气和氧气反应生成合成气（H2+CO），合成气可以生产合成氨合成甲醇等。
甲醇是重要的化工原料，可制成多种C1化工产品。
煤液化是通过化学加工将煤转化为液体燃料的过程。
煤的液化分为直接液化和间接液化两大类过程。
直接液化是采用直接加氢的方法将煤转化为液态烃，生产出汽、煤、柴等油品。
间接液化是先制合成气，然后通过催化剂作用转化为烃类燃料和含氧化合物燃料（如低炭混合醇、二甲醚等）。
煤的焦化是煤化工的传统领域，随着新型技术工艺的产生，煤气化、煤液化已经成为现代煤化工发展的重要方向。
1.1传统煤化工煤焦化、煤电石、煤合成氨等传统煤化工领域，在油价持续攀升的背景下早就确立成本优势，并形成了产业化。
但在环保日益成为行业壁垒、发展循环经济变为共识的大环境下，该领域因产品技术含量低、对资源过度消耗、对环境严重污染而面临技术升级、产业调整，将逐步被以洁净煤技术为基础的现代煤化工技术所取代。
1.1.1煤焦化受钢铁工业快速增长的拉动，从2002年开始我国焦化工业呈现高速增长的态势。
中国BDO产能现状、产业政策及展望
中国BDO产能现状、产业政策及展望张百庆，白峰，史朋飞，高杰（陕西延长石油（集团）有限责任公司永坪炼油厂，陕西延川717208）摘要：BDO是1种重要的有机和精细化工原料，应用领域广泛。
文中简要介绍BDO技术发展与选择，从区域分布、工艺路线2个方面分析2023年国内BDO产能现状，概述了BDO下游消费需求和目前产业政策，认为未来BDO产能必然过剩，市场竞争激烈，对此提出政府严格审批，观望企业谨慎投资，BDO企业延链、增链、补链提高竞争力3项建议。
关键词：BDO；技术发展；产能中图分类号：TQ223.12+4文献标识码：B文章编号：1671-4962（2024）02-0006-04 Current situation,industrial policy and prospect of BDO capacity in ChinaZhang Baiqing，Bai Feng，Shi Pengfei，Gao Jie（Yongping Refinery，Shaanxi Yanchang Petroleum（Group）Co.，Ltd.，Yanchuan717208，China）Abstract:BDO is an important organic and fine chemical raw material,which is applied widely.This paper briefly introduced the development and selection of BDO technology,analyzed the current situation of domestic BDO production capacity in2023from thetwo aspects of regional distribution and process route,and summarized the downstream consumer demand of BDO and the current in⁃dustrial policy,believed that BDO production capacity will inevitably be excess in the future and the market competition will be fierce,and put forward the three suggestions on strict approval by governments,prudent investmentof BDO enterprises as well as ex⁃tending and supplementary industrial chain to improve competitiveness.Keywords：BDO；technological development；capacity1，4-丁二醇产品，英文简称BDO，外观是无色粘稠油状液体，能与水混溶，溶于甲醇、乙醇、丙酮，微溶于乙醚，有吸湿性，味苦，是1种重要的有机和精细化工原料，被广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域［1］。