天然气化工发展现状分析及前景展望

常淞　左彦升

摘要：本文主要对目前国内外天然气化工的发展状况以及相关的技术研究发展进行了论述。并对以天然气为原料制造烯烃、二甲醚、合成油、乙炔以及氢气等进行了分析，最后为我国天然气化工的发展提出了一些合理的建议。

关键词：天然气化工;技术研究;发展建议

1我国天然气资源及消费量

截止到2016年底，我国探明的天然气储量达到了11.7万亿m3，而同期的天然气年开采量达到了1368亿m3，比上一年有大幅增长。我国天然气的消耗量在2017年达到了2386亿m3，预计2018年消耗量达2560亿m3。而我国的化工行业是天然气消耗大户，现每年用于工业生产的天然气达到了 700多亿m3，占到了全国天然气的消耗总量的1/3。

而随着我国社会经济的快速发展以及科学技术的快速进步，使得我国的天然气产量也在不断增长，而四川、新疆等地先后發现的大气田也为我国天然气产业提供了基础。而2020年预计全国的天然气的产量能够达到1785亿m3，实际的年消耗量将能达到近3000亿m3。

2天然气化工的发展现状分析

天然气的主要成分是甲烷，而甲烷具有非常稳定的分子结构，能够很好的应用于下游化工产品开发。如果将天然气直接进行转化，产生的化工产品并不能实现的大规模生产。这主要是由于天然气直接转化生产化工产品的生产流程非常短，经济性也更好，因此，到现今为止人们仍然在针对天然气的直接转化进行大量研究，其中甲烷氧化直接制作乙烯、甲烷无氧芳构化等研究是目前人们关注程度最高的两种研发项同。但是这两种研发项同目前还没有形成工业化生产。当下，天然气化工主要的技术路线就是利用天然气的合成气来制作化工产品。

3天然气化工主要的发展方向

3.1天然气制烯烃

3.1.1天然气经合成气制烯烃

甲醇和二甲醚是非常典型的碳一化合物，这类化合物在生产的时候的主要是以天然气基或者煤基合成气进行生产的。以天然气制甲醇或二甲醚，再以甲醇或二甲醚来制作烯烃是化工原料制乙烯和丙烯最佳的替代路线。其在制作的过程中首先将天然气作为主要的生产原料，经过合成气来制作出甲醇或者二甲醚，然后在将甲醇和二甲醚作为原料来制作烯烃。这种制作烯烃的技术路线从资源利用角度来看，将天然气作为最基础原料方式其战略发展意义是非常重大的;而从技术的层面来讲，发展清洁型的天然气开采、大甲醇等技术都在快速的发展过程中，这也极大的推动了以甲醇和二甲醚为原料的制作烯烃技术的不断成熟，其生产制作工艺以及生产过程中使用催化剂的都在不断的改进过程中逐渐趋于成熟，而在天然气价格不断下降基础上，由天然气基合成气制作烯烃的经济性也将进一步提升，也会有更多的人参与到甲醇制烯烃联合装置的研发中来。

3.1.2天然气氧化偶联制烯烃

将甲烷经过转化形成有机的化工原料，这样就能有效避免在经合成气工艺过程中的产生大量的能耗，同时也能有效控制生产成本和投资费用，这也是天然气化工未来主要的发展方向之一。

甲烷氧化偶联制烯烃的方法首先是由美国在上世纪的八十年代提出来的，我国的很多高校以及科研机构也对此做了大量的研发工作。甲烷氧化偶联制烯烃的关键是研发高效的催化剂，目前来说，该行业主要应用的高效催化剂主要有碱金属与碱土金属氧化物、稀土金属氧化物以及过渡金属氧化物等几种。虽然近年来关于催化剂、OMC反应原理以及工艺装置等方面的研究也取得了一些成果，但是常规的连续流动反应设备由于氧化气的含量比较多，因此，在实际的制作过程中产物的氧化程度很难实现有效控制，甲烷的实际转化效率也比较低，产物中乙烯以及丙烯等物质也很难实现分离。

3.2天然气经合成气制合成油

目前，世界范围内天然气化工行业中经合成气利用F-T方法制作合成油的方法已经成为了一个热门的化工生产方法。在该方法的基础上，一些偏远地区的天然气也能实现高效的利用。目前国外针对GTL技术的研究已经取得了一些重大的突破，我国的GTL技术正处于快速发展过程中，而该技术的不断进步能够为我国偏远地区的天然气资源开发提供更加科学的方案。

3.3天然气制乙炔系化工产品和氯气

乙炔在化工生产过程中有着重要作用，在世界化学工业中被称为“有机合成之母”，我国乙炔生产目前主要采用电石法生产，但天然气制乙炔工艺具有清洁、环保、可连续大规模生产等优点，在全国重视环保生产的大环境下推动天然气制乙炔的发展具有广阔前景。利用天然气制氢，具有成本低，规模效应显著等优点，也适合推广。

4结束语

我国天然气化工行业的主要发展方向是利用天然气不断进行新产品的开发。因此，我们要进一步加大合成气制烯烃技的技术研发，并将天然气制GTL技术作为主要的研发重点，推广天然气制乙炔和氢气，这样才能进一步拓展我国的天然气化工的发展空间。

参考文献：

[1]曾文平等，我国天然气分析检测技术发展现状及展望[J].石油与天然气化工，201 3，42（01）：68-73+82.

[2]孙晓轩等，我国现代煤化工标准化发展现状与趋势[J].天然气化工（C1化学与化工），2016，41（05）：63-67+94.