关于天然气化工技术现状分析及发展趋势探讨

2015-10-14朱发伯

河南科技 2015年23期

关键词：合成气化工天然气

朱发伯

（海南师范大学化学与化工学院，海南　海口　570206）

关于天然气化工技术现状分析及发展趋势探讨

朱发伯

（海南师范大学化学与化工学院，海南海口570206）

我国天然气化工技术存在着起步晚、实际应用成本高的问题。伴随着世界上日益紧张的能源竞争形势，我国天然气化工技术急需借鉴国外发展经验，完善自身体系。笔者简要介绍了我国目前天然气化工技术的现状，并提出了其发展趋势构想。

天然气；化工技术；发展

1　国际形势下的中国天然气市场及技术发展

自2014年6月份以来，布伦特原油价格持续下跌，油价从每桶118美元下降至每桶30美元。油价下跌的原因在于美国想通过贝岩气技术来摆脱石油对外依赖。而沙特阿拉包和欧佩克海湾盟国决定提高石油产量，以竞争市场份额。

国际油价的下跌给国内天然气市场带来了重大且深远的变化，首先国际形势加快了中俄天然气合作的进程。中俄长达30年的天然气供应协议的签订助推了中国能源消费结构优化，中石油掌握气源比例将会进一步提高，城市燃气企业势必会迅猛发展。

2　天然气化工技术方向简介

2.1天然气制合成气

利用天然气为生产有机化学品或清洁能源时首先要经过合成气制备，这一环节占生产投入的60％左右，合成气技术的成熟与否直接影响了生产成本的高低。

我国工业在制备合成气时多应用天然气水蒸气转化法，即利用特定的催化剂，使天然气与水蒸气发生反应生成氢气与一氧化碳，具体化学式为：

由于制氧气成本较高，该方法相对于传统方法并没有有效降低生产成本，合成气方法有待进一步开发。

在合成气利用技术上我国目前可分为三个层次：较为完善的天然气生产甲醇和合成氨尿素，正在发展中的天然气制液体燃料（GTL），以及起步中的天然气制二甲醚和烯烃（MTO）。

2.2LNC技术发展

受国际油价影响，国内天然气结构改变，天然气将强势取代液化石油气，液化石油气转向村镇发展、人工煤气全面退出历史舞台。但目前我国用于天然气传输的管线的铺设覆盖面有限，为了让更多长输管线外围的城市能使用上天然气这一清洁能源，便于储存、运输的LNG不断受到社会的重视。

在天然气运输技术上，我国LNG技术落后于外国，LNG成套设备工艺经验不足，检修和维护较多，工厂开机率不到50％。这直接导致国产LNC价格不断走高，相对于进口LNG优势较低，可以说我国LNC工厂处境十分尴尬。

2.3天然气制液体燃料（GTL）

我国天然气资源分布较为特殊，相对集中在中西部地区、天然气资源分布与经济发展状况不协调、天然气资源大多分布在自然条件较差的地区。复杂的地理条件对我国天然气开采、运输技术提出了巨大的挑战，技术的落后导致我国国内天然气市场供不应求。我们不得不依赖大量的进口天然气来维持供给。

而天然气制合成油的出现有望缓解天然气紧张的局面，合成油的所有产品均可满足目前和今后即将推出的全部环保要求。合成油技术便于充分利用偏远地区天然气与油田伴生气资源，推动请节能源的使用进而促进环境保护。

GTL工艺通常包括合成气生产、费托（F-T）合成、合成油加工三部分。费托合成则是 GTL 最核心的技术。围绕费托合成进行技术开发可以有效降低投资及操作费用。天然气制液态烃的 AGC-21工艺是这一技术中较为成功的范例。AGC-21工艺制合成气方式采用了流化床催化部分氧化，F-T 合成液态烃采用了在浆态床中进行。

2.4天然气化工深加工产品

甲烷化工的主要产品包括氨、甲醇、氢、乙炔、氢氰酸、二硫化碳、甲烷氯化物、炭黑、硝基甲烷、二甲醚、一氧化碳。其中乙炔及其衍生物被用于氯化钠、氯化钾、甘氨酸、苯乙氰、苯乙酸等物质的制作。在化工生产中有着举足轻重的地位，目前我国制备乙炔的工业方法主要包括烃类部分氧化法、电弧法、电石法等，其中以天然气为原料的烃类部分氧化法工艺较为成熟。从我国当前天然气制乙炔工业的发展水平来看，在生产效率、规模等方面仍与国外有一定差距，虽然从70年代末期，我国就逐渐引进国外BASF公司的先进生产技术，大大提高了我国技术水平。但生产过程中仍存在天然气脱硫工艺水平不高、不能充分应用原材料、生产余热的问题。总体来说，等离子法制乙炔的相关研究开展较早，已经逐渐实现工业化模式，当前技术、方案基本成熟。在制作工艺、设备、技术等方面，已经达到了国内自行解决的程度。