天然氣化工是化學(xué)工業(yè)的一個分支。以天然氣為原料生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的工業(yè)是燃料化學(xué)工業(yè)的組成部分,天然氣化工也可歸屬于石油化工。天然氣化工一般包括天然氣凈化分離、化學(xué)加工等。
世界天然氣化工發(fā)展:
天然氣化工——世界上約有50個國家不同程度地發(fā)展天然氣化工。天然氣化工是世界第一大化工產(chǎn)業(yè)。
分布:天然氣化工較發(fā)達(dá)的國家有美國、蘇聯(lián)和加拿大。美國天然氣化工發(fā)展最早,產(chǎn)品品種和產(chǎn)量均居世界第一位?;瘜W(xué)工業(yè)所消耗的天然氣,約占該國化學(xué)工業(yè)所消耗原料燃料總量的一半以上。20世紀(jì)70年代中期蘇聯(lián)調(diào)整了化學(xué)工業(yè)政策,加快發(fā)展天然氣化工生產(chǎn)。在西伯利亞天然氣產(chǎn)區(qū)新建的生產(chǎn)裝置,用于大規(guī)模合成氨、甲醇、乙烯、二硫化碳等。其天然氣化工產(chǎn)品僅次于美國。加拿大擁有豐富的天然氣資源,用于合成氨、尿素、甲醇和乙烯的生產(chǎn)。
產(chǎn)品主營方向:
1980年世界主要國家的天然氣化工產(chǎn)品年產(chǎn)量超過150mt。年產(chǎn)10mt以上的產(chǎn)品有合成氨、尿素、甲醇、甲醛和乙烯等。
世界上合成氨產(chǎn)量約80%以天然氣為原料。世界合成氨裝置建設(shè)重點(diǎn)正在由過去以石腦油或燃料油為原料的歐美等國轉(zhuǎn)向天然氣資源豐富的地區(qū)。合成氨裝置將逐步向以天然氣或煤為原料的天然氣或煤炭為原料過渡(見合成氨工業(yè))。
甲醇是世界大宗有機(jī)化工產(chǎn)品之一,全球70%的甲醇產(chǎn)量采用天然氣為原料。甲醇的應(yīng)用方向除保持傳統(tǒng)用途外,還開發(fā)替代能源和新型化工產(chǎn)品的用途。
以天然氣為原料的乙烯產(chǎn)能約占世界乙烯產(chǎn)能的32%,其乙烯收率比原料石腦油等輕質(zhì)石油餾分高出一倍左右。隨著丙烷回收率的提高和乙烷的增加,天然氣產(chǎn)量所占比例正在逐步增大。
天然氣化工——中國天然氣化工始于20世紀(jì)60年代初,現(xiàn)已初具規(guī)模,主要分布在四川、黑龍江、遼寧、山東和臺灣地區(qū)。中國天然氣主要用于生產(chǎn)氮?dú)?,其次生產(chǎn)甲醇、甲醛、乙炔、二氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳、硝基甲烷、氫氰酸和炭黑,以及提取氦氣。20世紀(jì)70年代以來,已建成十幾座以天然氣及伴生氣為原料的大型合成氨裝置,以及一批中、小型合成氨裝置,使全國合成氨生產(chǎn)原料結(jié)構(gòu)中,天然氣所占比重達(dá)到30%左右;還建成了乙炔氣裝置,生產(chǎn)醋酸乙烯和維尼綸,乙炔尾氣則用于生產(chǎn)甲醇。天然氣熱氯化法制取的二氯甲烷可用于感光材料工業(yè)作為溶劑。我國天然氣化工加工產(chǎn)品產(chǎn)量約為20世紀(jì)70年代初的14倍。
中國天然氣工業(yè)前景:
我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的勢頭仍在延續(xù),但安全經(jīng)濟(jì)的能源電力卻極為短缺。我國能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,石油、天然氣比重遠(yuǎn)低于世界平均水平。隨著能源需求的不斷增長,提高天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的比重以及引入LNG將對優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu),有效解決能源供應(yīng)安全和環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。
隨著天然氣的廣泛使用,天然氣供應(yīng)已成為國家能源安全中越來越重要的一環(huán)。未來我國天然氣需求的增長速度將大大超過煤炭和石油。到2010年,天然氣在能源需求總量中的比重將由1998年的2.1%上升到6%,2020年進(jìn)一步上升到10%。屆時預(yù)計天然氣需求量將分別達(dá)到93.8億立方米和203.7億立方米。
天然氣化工原料用途:
天然氣化工已成為世界化學(xué)工業(yè)的一大支柱,世界上80%的合成氨、90%的甲醇來自天然氣,美國75%以上的乙炔由天然氣生產(chǎn),而我國則不足20%,可見天然氣化工利用具有很大的發(fā)展空間。
1、生產(chǎn)氨氮的原料不可替代,由于石油價格持續(xù)高企,導(dǎo)致重油價格上漲,以天然氣為原料的化肥比以重油為原料的化肥成本具有明顯優(yōu)勢,使氣先肥成為化肥生產(chǎn)的重點(diǎn)。由于技術(shù)的進(jìn)步,油先肥改氣先肥已經(jīng)比較成熟。
2、甲醇是低碳關(guān)鍵化工產(chǎn)品,也是重要的化工原料,也是未來的清潔能源之一,既廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)塑料、合成纖維、合成橡膠、染料、涂料、香料、飼料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等,又可與汽油摻混或替代汽油作為動力燃料。由于國內(nèi)對甲醇產(chǎn)品的需求旺盛,預(yù)計到2010年甲醇總需求量將達(dá)到700億噸。近年來,有條件的地方正在天然氣管道上新建較大規(guī)模的甲醇裝置。
3、天然氣化工發(fā)展與氯堿工業(yè)發(fā)展也可結(jié)合起來。氯堿工業(yè)主要氯制品pvc產(chǎn)量已大大超過2萬t,50%以上仍采用電石法,乙烯法pvc僅占總pvc的30%-35%,原料來源限制pvc進(jìn)口vcm或edc生產(chǎn)pvc,目前已占總量的15%-20%。由于電石法pvc環(huán)境污染嚴(yán)重,受環(huán)保政策限制,用天然氣進(jìn)行生產(chǎn)乙炔再加工成p??vc,國內(nèi)生產(chǎn)成本與電石法基本持平,且具有環(huán)保優(yōu)勢。
此外,隨著國際GTL技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的突破,合成天然氣具有與天然氣相媲美的競爭力,合成油不含芳香烴、重金屬、硫等環(huán)境污染物,是環(huán)境友好的優(yōu)質(zhì)燃料,受到廣大消費(fèi)市場的青睞。


