1 当前天然气化工的发展动向
天然气发展现状及发展趋势

天然气是一种清洁环保的能源,在现代社会中得到广泛应用。
以下是一些关于天然气发展现状和趋势的概述:
1.天然气储量丰富:全球天然气储量丰富,且分布广泛。
随着技
术的不断进步,越来越多的新气田被发现和开发,使得天然气的供应更加充足。
2.需求持续增长:随着环保意识的提高和能源结构的优化,天然
气的需求在全球范围内持续增长。
特别是在交通运输、工业生产和居民生活中,天然气已经成为主要的能源来源之一。
3.多元化供应:为了满足全球不断增长的天然气需求,各国已经
采取了多元化的供应策略。
除了传统的管道天然气外,液化天然气(LNG)和非常规天然气(如煤层气、页岩气等)的开发
和利用也在逐步增加。
4.市场竞争加剧:随着天然气供应的增加,各国之间的市场竞争
也在加剧。
为了争夺市场份额,一些天然气出口国正在积极扩大产能,提高产品质量,降低成本,以吸引更多的进口国。
5.价格波动:天然气价格受到多种因素的影响,如供需关系、季
节性需求、国际政治局势等。
未来,随着市场供求关系的变化和各国政策的调整,天然气价格可能会呈现波动趋势。
6.未来发展趋势:展望未来,天然气行业将继续保持稳定发展。
一方面,全球能源结构的调整将进一步推动天然气的需求增
长;另一方面,新技术的不断涌现将促进天然气勘探和开发的进步,提高开采效率和经济性。
总之,天然气在全球能源结构中具有重要地位,未来将继续发挥其环保、安全、可持续的优势,为推动全球经济发展和环境保护做出贡献。
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。
天然气化工产业

挑战与风险
市场竞争激烈
国内外天然气化工企业众多,市场竞争激烈,企业需不断提升自身 竞争力。
政策风险
各国政府对天然气化工产业的政策支持力度不同,企业需关注政策 变化,及时调整战略。
价格波动
天然气价格受国际政治、经济等多种因素影响,价格波动较大,对企 业经营带来不确定性。
未来发展方向
高效利用天然气资源
水平钻井技术
通过定向钻井技术,将钻孔从地 面钻入地下,以最大程度地开采
天然气资源。
多分支井技术
在单一钻孔中钻出多个分支,增 加开采面积和气藏接触,提高开
采效率。
压裂技术
利用高压液体将天然气层破裂, 使其释放出更多的天然气。
天然气净化技术
脱硫技术
去除天然气中的硫化物,以减少对环境的影响和 设备的腐蚀。
脱水技术
将天然气中的水分去除,以防止管道和设备堵塞 。
脱碳技术
去除天然气中的碳氢化合物,提高天然气的纯度 。
天然气化工产品生产技术
合成氨技术
利用天然气为原料,通过高温高压和催化剂作用,合成氨气。
甲醇生产技术
将天然气中的甲烷转化为甲醇。
乙炔生产技术
利用天然气中的乙烷和丙烷,通过电弧放电法生产乙炔。
节能减排技术
环保政策的实施有助于推动天然气化工产业向绿色、低碳、循环方向发展,促进产业转型升级。
市场准入政策
市场准入政策对天然气化工产业的规范
国家或地方政府为规范天然气化工市场而制定的相关政策,包括企业资质、产品质量标 准、市场监管等。
市场准入政策对天然气化工产业的影响
市场准入政策的实施有助于提高天然气化工企业的市场竞争力,保障产品质量和安全, 促进市场健康发展。
我国天然气化工的发展现状及建议

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在工 业上 应用 较少 . 大多 还处 在实 验 室研究 阶段 。
从地 层 中 开 采 出来 的 天 然 气 往 往 含 有 砂 和 混
天 然气 转化 的方 法有 :天 然 气水 蒸 汽 转 化 、 天
然气 C O 转化 、 天然气部分氧化法 、 联 合 转 化 制 合 成气 。
( 1 . 延 安 大 学 化学 与 化工 学 院 , 陕西 延安 7 1 6 0 0 0 ; 2 . 内蒙 古 中煤 远 兴 能 源 化工 有 限 公 司 , 内蒙 古 鄂 尔 多 斯 0 1 7 3 9 9 )
摘 要: 近年来 , 我国天然气探明储量不断增 加 , 海 上 气 田的 勘 探 和 开 发 也 有较 大 进 展 . 但 天 然 气 对 外 依 存 度 仍 不
年上半 年 增 长 1 6 . 5 2 % 而 2 0 1 4年上 半 年天 然气 表 观消 费量 为 9 1 0 . 3 4亿 m, , 同 比增 幅仅 为 1 1 . 9 9 %, 天 然气 对 外 依存 度 不 断 升高 , 中 国已 成为 重 要 的 天然 气 进 口国 国际 能源 署 预测 . 2 0 3 0年 中 国天 然 气 消 耗 量将 达 到 约 3 3 1 0亿 m 3 .成 为 世界 第 二 大天 然 气
累计达 5 2 0亿 m 3 , 同 比增 长 6 . 6 %。近年来 , 我 国 天 然 气 探 明储 量 不 断 增 加 .海 上 气 田 的 勘探 和 开 发也 有 较 大 进 展 .我 国天 然气 利 用 的 地 域 和 技 术
I 旦 兰 生 l
管道 气
L N G
范 围将 大 为 拓 展 .为 我 国天 然气 化 学 工 业 带 来 很
天然气行业发展与市场前景

天然气行业发展与市场前景天然气是一种无色无味的气体,地球上存在丰富的储量。
近年来,随着环保意识的不断增强和政策支持的加强,天然气行业逐渐走向成熟,并展现了广阔的市场前景。
本文将从天然气行业的现状、市场前景、发展方向和投资机会四个方面进行探讨。
一、天然气行业的现状天然气行业发展时间相对较短,但在短短数十年的时间里,在世界能源结构中扮演着越来越重要的角色。
数据显示,目前全球天然气产量约为3570亿立方米,其中美洲、中东和欧亚等地天然气储量相对丰富。
国内天然气供应方面,我国天然气供需矛盾突出,尤其是北方地区煤改气施工持续推进,天然气需求增长较快,亟须加大天然气资源开发,提高进口天然气占比。
同时,我国天然气市场逐渐走向成熟,天然气分布式能源、燃气轮机发电成为未来天然气方向。
建设智能化天然气管网、促进LNG应用,将成为天然气产业高质量发展的主要方向。
二、天然气市场前景1.国内市场近年来,我国天然气市场发展持续迅猛,天然气消费呈现出多元化趋势。
天然气供应增长较快,进口量持续增加,加强外部市场合作,更好地保障国内市场供给。
同时,我国天然气市场要逐渐走向成熟,推进价格市场化改革,合理定价,推进天然气协同发展模式,促进规模化、专业化、集中化经营,提高市场化程度,让市场起到更加重要的作用。
2.国际市场目前全球天然气市场高度竞争,天然气价格波动较大,供应与需求的差异区域也很明显。
未来,随着环保意识和政策的不断提高,天然气在全球市场的消费和利用将更加广泛。
同时,深入推进“一带一路”战略,积极推进与国际天然气市场的合作,将有助于扩展国内市场的需求和国际市场的供给,推动维护国际天然气市场稳定。
三、天然气行业的发展方向1.加强新能源和天然气的协同发展随着新能源发展的逐步成熟,天然气应该在新能源的配套合作中扮演重要角色。
可以利用天然气作为新能源的辅助能源,同时推动新能源的开发和应用的普及度。
2.推进天然气的利用范围天然气的应用范围由燃气和热动力领域逐渐扩大到农业、工业、运输、住宅等多个领域。
天然气化工利用与发展趋势的探究

天然气化工利用与发展趋势的探究摘要:作为重要能源之一,天然气具有清洁环保、经济优质等优势。
同时其还是一种比较重要的化工原料。
全球每年耗用的天然气量会占据能源消耗总量约5%的比例。
另外,当前天然气资源在化工领域也得到了日益广泛的应用。
许多国家都对天然气化工展开了深入的研究与开发,利用其生成了乙烯与乙炔等,这有效推动了全球经济与工业的良好发展。
因此,为了可以充分地推动我国经济社会的发展,那么我国就要加强对天然气化工技术的研究与开发,从而更充分地利用天然气能源,达到节能降耗、节能减排、绿色环保的目的。
关键词:天然气化工;利用;发展趋势1天然气化工发展的现状分析天然气的探明量越来越多,50年代探明量约8.5万亿立方米,目前,探明量已经超过了800万亿立方米。
现阶段,天然气主要应用于民用燃料和化工生产等领域,化工中合成氨占有非常重要的地位,是化肥等化工产品的主要成分。
目前,全球上制氨的主要原料为天然气。
天然气制甲醇目前在国际上普遍使用。
甲醇属于清洁、干净、环保的液体类燃料。
随着环境保护意识的不断加强,很多国家开始推广甲醇作为燃料。
此外,甲醇能够转化成合成油,通过进一步转化制成为烯烃或芳烃。
2天然气化工技术的利用2.1天然气制甲醇天然气通过合成气来制甲醇,这种工艺投资成本低,工艺流程简单,是天然气工艺延伸最简洁有效的途径,但是目前国内的工艺技术比较落后,仍停留在最初的传统开发阶段,国际上也在研究和寻找更加便捷节约的方法,从少量的天然气中获得更多的甲醇。
这些工艺主要有ICI法、Lurgi低压法,还包括均相氧化法和多相催化氧化法,这两种方法是目前国际上普遍采用的研究方法,均相氧化法要比多相氧化法的效果好,甲烷的转换率也高[2]。
经天然气制成的甲醇用途广泛,应用于染料、涂料、医药等领域,应用技术也在不断改进,节约成本,降低投资,化工企业需要扩大生产规模,发展大型化的化工企业。
2.2天然气制聚甲醛聚甲醛是一种工程塑料,表面很光滑,致密和耐冲击效果好,富有弹性,电性能好,是目前工业生产不可或缺的工程结构塑料。
探讨天然气化工技术发展趋势及我国的对策分析
我 国天 然气 的价 格 比西方一 些发达 的 国家普 遍较 为 昂贵 , 这是 不利 于 其深入 发 展 ,然而 ,天然 气使 用安 全 ,方便 ,又是 不 可替 代 的 。除 了价 格 之外 ,还有 资源 分配 的不 协调 ,这也是 阻 碍 天然 气进 一步 发展的 不利 因素 之一 。还有就 是 ,国内一 些开 采技 术还不 够精 湛 ,不能够 有效全 面的对 天然气进 行开采 。 另 外 ,天 然 气的 发展 出现 了地 区性 的垄 断 ,这 严重 的阻 碍 了其 市 场发展 的速度 。 3.3发展 机遇
的便是 碘 发烟 硫酸 溶液 了 ,其 与 其他 一些 催化 剂不 同 的是 ,非 常 的经济 实惠而且较 为的安全 。 2_2天 然气 能合 成 甲醇和 氨
目前 ,天 然气在 化工 方面利 用的一 条重 要的途 径便是 生产 与 合成 甲醇和 氨了 。并 且这 种技 术十分 的成熟稳 定 ,能大规 模
天然 气在化 工方面 的利 用还有 一个优 点 ,那就是 其能生 产 并 且合成 甲醇或 者氨 。在经 济全球 化的 今天 ,天然 气合成 氨的 利 用 已经遍 布 全球 ,是 目前最 为火 热 的天然 气化 工产 品 ,非 常 经 济实 惠 。故 一些 需求 市场 每 年都 要求 增长 新 的装 置 。而 在 一 些 比较偏 远 的地 区 ,天 然气 将主 要为 输 出型 的装 置 ,但是 投 资 费 用 也 有 所 上 升 。 不过 关 于 甲醇 装 置 有 可 能 和 MTP或 者 MTO这 些装 置联 合起 来 。因为 这样 可 以为 甲醇带 来更 大 的经 济 效益 及 市场 需求 。而 其 甲烷 的衍 生物 的开 发路 线可 以总 结 如 下表 。
探讨天然气化工技术现状与发展趋势
探讨天然气化工技术现状与发展趋势作者:冯长忠来源:《山东工业技术》2016年第23期摘要:随着社会的发展和科技进步,在经济市场发展的带领下,各个行业对于能源的需求量也越来越大,相应的,作为我国的三大能源之一,天然气的应用也是极为广泛的,但是,现阶段,我国对天然的制取等还存在很多问题,为此,在本文,笔者通过查阅相关的文献并结合自身多年的工作经验对我国天然气化工面临的机遇进行分析并从不同的角度对现阶段我国天然气化工技术进展进行分析。
关键词:天然气化工技术;发展机遇;发展趋势DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.062随着科技发展的不断完善,对于天然气的提纯技术也有一定的提升,近几年,天然气不在是单纯的能源,而且还是很好的化工原料。
为此,近几年,全世界已有五十多个国家发展天然气工业。
天然气的使用量也是极为惊人的,据有关报道显示,仅天然气化工用量就在1400亿平米左右,而且其仅仅占全世界总量的百分之五,仅仅利用天然气一次加工品就是一个惊人的数字—11.6亿吨,由此可见,天然气化工在化工领域中的重要“地位”。
天然气应用不仅包含化工领域,之外,其应用也涉及到我们日常生活的各个方面,例如,我们的代步工具,汽车也有加油的逐渐演变为加气的,再者,我们日常生活做饭等也用到天然气。
1 我国天然气化工面临发展机遇和煤炭和石油对环境的副作用相比较,天然气对环境的污染为零,也就是说天然气属于洁净能源,其对于各行各业的发展也起到不可代替的作用,对天然气的研究也越来越受到科技前沿工作者的青睐,和天然气其他相关科研项目相比较,科研人员更注重于对新氢能源的研究。
现阶段,我国天然气化工在面临挑战的同时也会有一定的发展机遇。
例如天然气经甲醇制醋酸、天然气经甲醇生产烯烃等,在本文,我们简单对继续发展天然气制化肥工业、建设大规模天然气制甲醇装置进行阐述。
1.1 继续发展天然气制化肥工业虽然我国近几年我国国民生产总值增值较快,一跃成为世界第二大经济体,但是,和韩国等国家农业人口仅占全国人口的百分之八相比较,我国有百分之四十八,由此可见,目前,我国还是一个农业大国,对于合成氮和尿素的需求量还是巨大的,为满足农业的需求,我国也致力于这方面的研究,并取得一定的成果,到目前为止,我国已有十五套三十万T/a的装置,为加大生产量,我国有关部门又在海南省建立一套四十五万T/a的装配,已在2004年投入使用。
天然气产业的现状及发展趋势
天然气产业的现状及发展趋势随着全球经济的发展,不仅对于能源的需求越来越高,同时对于清洁、低碳的能源的需求也不断增加。
作为一种清洁、低碳的能源,天然气在全球范围内的使用逐渐增加,其产业的现状和发展趋势备受关注。
一、天然气产业的现状1.1 生产与消费天然气产业的主要生产国家有俄罗斯、美国、卡塔尔等,其生产总量在全球范围内处于领先地位。
同时,随着全球能源消费结构的调整,天然气的消费量也不断上升,其中中国、印度等新兴经济体成为天然气消费的主要增长点。
1.2 海外市场随着天然气生产技术的不断提高,越来越多的国家开始参与到天然气产业中。
例如,澳大利亚等国家将大量的天然气出口到中国等国家,为当地天然气市场带来强劲的竞争力。
另外,不同于石油等传统能源,天然气的交易方式相对灵活,天然气产业的海外市场也在不断扩展。
1.3 产业链天然气产业还涉及到多个环节,包括勘探、开采、运输、贸易等。
产业链上的不同环节相互交织,如相关设备的制造、管道建设等也是天然气产业的重要组成部分。
二、天然气产业的发展趋势2.1 清洁能源趋势随着全球对于环境保护的要求不断加强,清洁能源的地位逐渐提升,天然气作为一种清洁、低碳的能源,其前景被普遍看好。
在此背景下,天然气在全球能源中的比重也将逐渐提高。
2.2 化工用途增长天然气不仅作为一种能源,同时还可以作为化工原料,例如,制造化肥、塑料、橡胶等。
随着国际石油价格的不断上涨,天然气成为替代石油的一种重要选择。
因此,未来化工用途将成为天然气产业发展的新亮点。
2.3 技术创新推动发展随着全球能源的紧缺,各个国家都在寻求新的能源来源,天然气的开发也面临新的挑战。
在此背景下,技术创新成为天然气产业发展的关键。
例如,俄罗斯、美国等国家正在加快油页岩气技术的研发和推广,这些成果将为天然气产业带来新的机遇。
2.4 全球化趋势随着全球化进程的不断推进,天然气产业也面临全球化趋势的挑战和机遇。
例如,国际天然气价格的波动,不同国家之间的贸易协议和规则等都影响着天然气产业的发展。
天然气能源技术的发展现状与未来趋势分析
天然气能源技术的发展现状与未来趋势分析天然气是一种重要的能源资源,它在世界各国的能源体系中扮演着重要的角色。
而随着能源产业的改革和技术的进步,天然气能源技术也在不断发展。
本文将对天然气能源技术的发展现状与未来趋势进行分析。
天然气资源丰富,具有低碳排放、储量大、使用灵活等优点,因此备受关注。
在过去的几十年里,天然气的开采、储运和利用技术都得到了长足的进步。
首先,天然气开采技术的进步使得能源公司能够更高效地开发气田。
例如,水力压裂技术的应用使得难以开采的页岩气得以开发,促进了天然气产量的大幅增加。
其次,天然气储运技术也取得了巨大进步。
液化天然气(LNG)技术的应用使得天然气能够被压缩成液态,从而方便储存和运输到全球各地。
此外,管道输送技术的发展使得跨国天然气输送成为可能。
这些技术的进步使得天然气从传统的局部利用转变为可以全球化交易的能源。
天然气利用技术也在不断创新。
传统的天然气利用方式主要是燃烧发电和供暖。
然而,随着环保意识的提高和对碳排放的限制,天然气发电技术正在逐渐转向高效、清洁的方式。
例如,联合循环发电技术利用天然气燃烧产生的热能驱动蒸汽涡轮机发电,提高了发电效率,减少了二氧化碳的排放。
此外,燃料电池技术的应用也为天然气利用带来了新的机会。
燃料电池以天然气为燃料,将其转化为电能,既能提供电力又能产生热能,具有高效率和零排放的特点。
除了传统的利用方式,天然气还有着广泛的应用潜力。
一方面,天然气在交通领域的利用也成为研究热点。
天然气作为汽车燃料具有低碳、清洁的特点,可以帮助减少交通尾气排放,改善空气质量。
另一方面,天然气还可以被用于工业生产和化学工艺。
例如,天然气可以用于制氢生产,从而推动氢能技术的发展。
此外,天然气还可以作为化工原料,应用于合成材料、化学品等领域。
未来,天然气能源技术面临的挑战与机遇并存。
首先,随着天然气需求的增加,开采技术需要更加环保高效。
对水力压裂等开采技术的改进和完善将是一个重要的研究方向。
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1 当前天然气化工的发展动向 经70余年的发展,天然气化工已成为石油化工的一个重要分支,全球以天然气为原料的化工产品年产量已达到约1.6×108t。但鉴于甲烷反应活性低而氢当量高的特点,大宗产品只有合成氨与甲醇两种。上世纪60年代曾颇受重视的天然气制乙炔,70年代后受迅速发展的乙烯工业冲击,目前是萎缩状态。其它如天然气制卤代烷、二硫化碳、硝基甲烷等产品不仅规模甚小,且从保护环境的角度分析,今后也不会继续发展。目前天然气化工的态势可大致归纳如下。 1.1 合成气制备工艺技术开发取得重大进展 (1)蒸汽转化与部分氧化相结合的自热式(ATR)工艺已开始工业应用; (2)流化床(AGC—21)造气工艺即将投入工业应用; (3)陶瓷薄膜制氧新技术正在大力开发之中。 1.2择形分子筛催化剂和均相催化体系正逐步完善 (1)SAPO型分子筛催化剂; (2)甲醇液相羰基化制乙酸(BP专利技术)。 1.3结合新工艺要求大力探索新型催化技术 (1)光化学催化; (1)电化学催化; (3)酶催化与生物催化。 1.4根据特殊工艺要求开发新型分离与反应设备 (1)ATR造气炉; (2)浆态床反应器; (3)膜式分离器。
2 当前发展一碳化工的战略目标 根据我国天然气资源特点及市场需求状况,发展一碳化工新工艺和新产品开发的战略目标可归纳为:以成本较低的合成气丑高效下游合成工艺制备环境友好的液体燃料、含氧二碳化合物及重要树脂单体。 2.1 开发新型清洁能源 合成液体燃料、氢能源、燃料电池、转化二氧化碳。 2.2 研制绿色环保型化工产品 其中受到普遍重视的有DMC、DMO、DME等。 2.3 作好原料接替的准备 以储藏量更为丰富的煤炭和天然气资源取代石油作为“三烯”原料。
3 一碳化学酌探索方向(示例) 3.1 以合成气(H2+CO)为原料 直接转化为乙醇、乙酸、乙二醇以及二甲醚。 3.2 以CH3OH为原料 (1)MTO工艺制乙烯/丙烯; (2)液相羰基化制DMC、DMO,进一步发展高附加值下游产品。 3.3 以CH4为原料 (1)气相非催化直接氧化制甲醛; (2)液相直接氧化制甲醇。 3.4 以CO2为原料 (1)加氢还原制甲醇; (2)加氢合成低碳烯烃。
4 对当前一碳化学探索方向的认识 (1)以CH4和CO2为原料直接制备有用产品是探索的“热点”; (2)为实现上述目标,传统的气/固催化体系正在向均相体系发展; (3)与此相关的分子筛择形催化剂、金属配位络合物催化剂、生物酶催化剂等受到普遍重视; (4)将资源丰富的温室效应气体CO2转化为有用产品开拓了资源综合利用的全新途径,具有极大的理论与实用价值; (5)实验室研究已证实利用3种生物酶催化剂可在常温、常压条件下实现下列的选择性催化反应。
5 新型工艺技术与设备开发 实践证明,新工艺和新产品的开发是与新型设备的开发密切相关的,两者相辅相成,缺一不可。当今开发的新型工艺技术与设备有: (1)浆态床反应技术; (1)均相催化反应技术:过渡金属配位络合物催化剂等等; (3)超临界流反应技术; (4)生物催化技术:化学模拟甲烷氧化酶(MMO)等等; (5)等离子反应技术:常压、低温条件下直接转化CH4为C2炔烃、烯烃与烷烃等等。
6 关于MTO工艺 “三烯”是石化工业最重要的支柱,并已形成石油炼制—烯烃生产一体化的格局。用资源条件更优越、环境条件更友好的天然气取代石油原料意义重大。近20年来,以天然气为原料制备低碳烯烃的技术开发在国内外都开展了广泛的研究,主要形成了3条工艺路线。 (1)甲烷氧化偶联:由于存在催化剂活性、反应器结构、工艺流程安排、产品分离方案等诸多工程问题,估计近期内尚不具备中间试验的条件。 (2)以合成气为原料制烯烃:尚未突破低级烯收串太低的难点,估计实现工业化还有相当距离。 (3)甲醇转化为烯烃(MTO):已完成小规模的中间试验,基本具备工程开发的条件。 (4)MTO工艺工程开发要点: ①定型并试产SAPO-34催化剂; ②选择流化床反应器。 (5)建议抓紧完成中间试验。
7 关于合成液体燃料 (1)现实意义: ①清洁能源:用天然气生产的合成液体燃料基本不含硫、芳烃、重烃; ②资源利用:对开发中、小型分散气田与海上气田有一定价值; ③特种石蜡:目前生产高附加值的食用石蜡、线性石蜡等颇受青睐; ④技术进步:合成工艺涉及当前化学工程上多项新技术的综合应用。 (2)工程技术开发要点: ①ATR自热式造气工艺; ②浆态床反应器; ③新型催化体系。 (3)建议对综合工程技术开发要点开展试验。
8 关于甲醇下游产品开发 (1)甲醇下游产品的技术开发重点是发展高附加值的绿色产品; (2)在众多开发方向中最受重视的是甲醇通过羰基化、氧化羰基化、还原羰基化等反应合成一系列精细化工产品和中间体,如乙酸/乙酐、乙醇、甲酸甲酯等含 氧二碳产品; (3)甲醇液相(或气相)羰基化合成DMC;以DMC为原料与双酚-A反应合成聚碳酯(PC)的技术路线目前在国际上颇受重视。作为五大工程塑料之一的PC发展迅速,用途广泛;但国内产量很少,基本上依靠进口; (4)利用类似工艺,只要适当改变原料配比和反应条件,也可以生产另一种重要的精细化工原料草酸二甲酯(DMO)。
9 天然气凝液(NGL)制备低碳烯烃 (1)我国大部分NGL作为优质原料用于乙烯生产; (2)无乙烯装置的地区只能用于生产液化石油气和溶剂油; (3)上世纪如年代以来,为进一步合理利用资源和提高经济效益,国外开发了脱氢、异构化、芳构化等多种工艺,有些已实现了工业化。如美国UOP公司的 丙烷脱氢制丙烯(Oleflex)工艺、美国空气与化学产品公司的C3~C5馏分脱氢制丙烯或异丁烯(Catofin)工艺、正丁烷催化氧化制顺丁烯二酸酐工艺等等; (4)总体而言,此类工艺适用于分散资源的综合利用,以便在缺乏“三烯”资源的地区发展精细化工产品; (5)烷烃脱氢制烯烃工艺的催化剂体系较复杂,装置投资较高,且规模效应显著,一般不宜建设10×104t/a(丙烯)以下的装置; (6)正丁烷催化氧化制顺丁烯二酸酐对我国是颇具经济价值的项目。 10 当前发展天然气化工面临的困难与机遇 (1)我国天然气价格偏高,缺乏经济上的驱动力;但近期原油价格飚升,应是发展天然气化工的良好机遇; (2)受国际政治环境影响,近期原油价格大幅回落的可能性不大,故石化产品的价格普遍看涨,为我们提供又一个良好机遇; (3)国内的科研与开发技术力量虽较雄厚,但高度分散同时由于各系统均有自身的规划目标及切身利益,故以往组织的联合攻关选题未必都切合我公司的现实; (4)协作单位之间的分工不明确,并未充分体现优势互补; (5)大部分科技队伍集中在实验室研究,工程与设各技术开发力量相对落后,导致大量小试成果无法进一步放大; (6)迄今尚未形成有重大工业价值的自主技术。
11 对攻关项目的建议 (1)SAPO型分子筛的定型生产和MTO)工艺的中间试验; (2)甲醇液相羰基化合成DMC和DMO; (3)ATR造气工艺与设备的技术开发; (4)浆态床反应器的技术开发; (5)合成液体燃料的中间试验; (6)探索NCL的合理利用途径; (7)建立天然气化工中间试验基地。
12 对加快技术进步的建议 (1)明确目标、联合攻关、加强交流、分工协作,处理好室内研究/工程开发、工艺研究/设备开发等关系; (2)建立中间试验基地势在必行,但建设目的不能完全着眼于近期的经济效益,应从能源、环保、发展三方面综合考虑; (3)中试基地投资较高,应考虑多方面的资金渠道(包括国外资金),尽可能建成开放型实验室; (4)加强国际交流、国际合作,引进急需的技
全球轻烯烃(乙烯/丙烯)的需求一直在稳步增长。预计轻烯烃需求的增长速度将快于全球GDP的增长速度,对丙烯/乙烯高产出技术的需求在持续增长。全球对石油需求(更确切地说是对能源需求)的增长,对生产轻烯烃原料的来源和价格有重大影响。这已导致用天然气和煤作为石化原料的生产技术有了很大增加。在直接转化生产石化原料的技术尚不可行的情况下,用合成气生产甲醇的技术已经开发成功并工业应用。用天然气、渣油或煤作原料都很容易生产出合成气。先进的百万吨级大型甲醇生产技术与UOP/Hydro公司开发的甲醇制烯烃(MTO)技术组合,是用天然气或煤作原料生产乙烯和丙烯在经济上有吸引力的新途径。MTO技术己在挪威Hydro公司的工业验证装置上通过大量的工业验证试验。MTO工艺把甲醇转化为乙烯/丙烯的碳选择性在75%-80%之间。第一座世界级的MTO工厂目前在建设中。本文介绍近几年MTO技术进一步改进和提高的新进展。 一、MTO工艺和催化剂 甲醇制烃(碳氢化合物)的转化反应最初是在上世纪70年代初用ZSM-5催化剂发现的。在80年代联碳公司(UCC)发现SAPO-34硅铝磷分子筛。这是一种甲醇转化生产乙烯/丙烯很好的催化剂。SAPO-34具有某些有机分子大小的结构,是MTO工艺的关键。SAPO-34的小孔(大约4Å)限制大分子或带支链分子的扩散,得到所需要的直链小分子烯烃的选择性很高。用于其它工艺的ZSM-5分子筛,主要由于其结构的孔口较大(大约5.5 Å),所以轻烯烃的收率较低。SAPO-34分子筛的另一个重要特点是相对于硅铝沸石材料而言,有优化的酸性。SAPO-34优化的酸功能,由于混合转移反应而生成的低分子烷烃副产品很少。MTO工艺不需要分离塔就能得到纯度达97%左右的轻烯烃,这就使MTO工艺容易得到聚合级烯烃,只有在需要纯度很高的烯烃时才需要增设分离塔。 二、MTO工艺的特点 MTO工艺采用优点很多的流化床反应器。部分待生催化剂经过用空气烧焦的连续再生,可以保持催化剂活性和产品组成不同。工业规模生产的催化剂已经通过示范试验,选择性、长期稳定性和抗磨性都符合要求。流化床反应器还具有调节操作条件和较好回收反应热的灵活性。这种反应器早己广泛用于炼油厂的催化裂化装置特别是催化剂再生。反应器的操作条件可以根据目的产品的需要进行调节。压力通常决定于机械设计的考虑,较低的甲醇分压有利于得到较高的轻烯烃特别是乙烯的选择性。因此,采用粗甲醇(通常可以含有20%左右水)作原料,可以得到某些产率优势。温度是一个重要的控制参数,较高的温度有利于得到较高的乙烯收率。如果温度太高,由于生焦过量,会降低轻烯烃的总收率。第一代MTO工艺甲醇或二甲醚转化为乙烯和丙烯碳的选择性约为75%-80%,乙烯/丙烯产出比在0.5-1.5之间。在得到最高的总收率、乙烯和丙烯产品差不多等量的情况下,轻烯烃(乙烯+丙烯)的总收率的变化稍高于上述范围。乙烯/丙烯产出比在0.75-1.25之间。因此,可以用最少的甲醇得到最高收率的轻烯烃,但乙烯/丙烯产出比可以根据市场需求和乙烯与丙烯的价格进行调节。 已经证实,用传统的处理方法可以除去副产品,使乙烯/内烯达到烯烃聚合工艺要求的规格。事实上,工业验证试验已经表明,MTO中试装置生产的乙烯和丙烯,生产聚烯烃是适用的。