天然气化工的发展前景展望

杨治忠(兰州新区石化产业投资集团有限公司，甘肃 兰州 730000)

0 引言

天然气本质上属于一种具备着清洁性、便利性以及高效性的特征，使得越来越多的国家都加大了对天然气资源的开发力度，各种天然气产品也相继问世，为天然气化工创建出了更加优异的发展前景。而在近年来的发展进程中，我国的天然气储量也呈现出一种稳步提升的状态，这也为相应的天然气化工产业奠定了坚实的发展基础，同时，天然气应用的技术范围也已经得到了拓展，但由于我国当前所采用的能源结构，仍旧以煤炭为主，其在清洁技术以及应用规模等方面仍有进步空间。

1 天然气化工的基本概述

1.1 天然气化工工业的基本概述

社会经济的高速发展，天然气资源在化工原料以及清洁能源等多个方面都起到了至关重要的作用，而天然气化工作为一种化工行业的分支，主要就是以天然气作为主要原料来生产出各种各样的化工产品，其通常可以划分为化学加工天然气以及净化分离天然气组分这两个重要部分。首先，天然气的净化属于一种最为重要的化学工艺手段，由于天然气大多都是在地层当中直接开采出来，其内部往往蕴含着水蒸气、二氧化碳以及硫化物等有害物质，因此，这就必须要对天然气进行净化处理；其次，净化完毕的天然气，经过加工后可以制作成乙烯以及甲醇等化工产品，站在理论的角度上来看，利用天然气进行加工有以下两种技术路径，分别是间接转化以及直接转化，其中的间接转化法就是将天然气优先制备为合成气，而后将合成气转变为清洁用的甲烷以及油品等化工产品，而直接转化法则是利用天然气的烷烃组分，直接将其制备为甲醛以及甲醇，而这种天然气的直接转化方式，其仍旧处在初级的研发阶段中，并没有得到大范围应用，由于其所需要的反应条件过于苛刻，在进行化学反应后很难获得相应的产物[1]。

1.2 国内外天然气化工行业的发展现状

站在全世界发展的角度上来看，已经有50多个国家对天然气化工工业展开了应用研究，如：俄罗斯、美国以及加拿大等能源大国，其中美国作为世界中经济第一的国家，也是最早对天然气进行开发的国家，其所生产出的天然气产品类型以及种类位居世界第一。当前的各个化工行业，其在日常生产经营阶段中所消耗的燃料以及原料一半都来自于天然气，而加拿大作为美国的邻国，更是拥有十分丰富的天然气资源，使其在生产尿素、乙烯以及甲醇等产品方面具备很大优势。俄罗斯作为传统的工业强国，其整体天然气化工仅次于排名第一的美国，并且在西伯利亚的天然气产区之中，还配置了各种各样的生产装置，能够更好的制备各类化工产品。而我国的天然气化工整体起步则相对较晚，最早起源于20世纪的60年代，并且各类工厂也主要分布在东北以及西南等油气资源较为丰富的产区之中，从整体的角度上来看，我国的天然气主要用于制作甲醇、氮肥以及甲醛等化工原料，但随着社会对于天然气资源的需求不断提升，天然气化工在未来必定有着极大的发展空间。

2 天然气化工行业的发展建议

2.1 加大常规天然气的开发以及勘探力度

在当前的社会环境中，我国的各类化工产品以及清洁能源对外的依存度相对较高，这就必须要加大化工能源的勘探开发力度，其中的重点就在于积极探索天然气资源的发展空间。在近年来的发展过程中可以看出，我国拥有极大的天然气资源潜力，而出现的化工产业应用率较低以及天然气供应量不足等问题，其主要原因就在于开采技术过于落后以及开采力度不足。因此，为了更好地解决这一问题，无论是国家方面还是行业方面，都必须要提升对天然气资源开发应用的重视程度，在确保能源安全的基础上，为天然气化工工业的发展奠定坚实基础。

2.2 促进非常规天然气产业的稳定发展

在近年来的发展进程中，美国等国家利用自身的技术优势，已经开始加大了页岩气产业的发展力度，使其成为了世界范围内的能源出口大国，为美国的整体经济发展提供了极大的动力。相对来说，我国的页岩气以及煤层气等非常规天然气资源，整体来说十分丰富，甚至资源量要高于常规的天然气五倍左右，但由于缺乏现代化的开发手段，导致这些资源很难发挥出自身的实际价值。而在不断研发开采技术的过程中，还应当重视非常规天然气资源的开发利用，并且国家以及行业也要适当提升鼓励力度，积极出台与之对应的政策内容，加大与国际之间的合作交流力度，使得我国的天然气产业能够得到可持续发展。

2.3 进一步研究天然气的转化工艺

在天然气化工的发展中，天然气直接转化法属于一种更加直接、绿色的技术路径。虽然目前的工业生产阶段中，所采用的主要为天然气转化合成气，并开发各类下游产品的间接转化法，但在未来的发展进程中，其必然会偏向于效率更高、反应更快的直接转化法。而当前的天然气直接转化，已经成为了世界范围内天然气开发的重要难题，其中的主要难点就在于很难实现甲烷的定向转化，以及催化剂的积碳失活等，根据相应的报道可知，当前的天然气直接转化方案当中，囊括了甲烷氧化、等离子体转化以及甲烷转化制芳烃等。直接转化法作为国外工业研究的重点内容，我国也要进一步提升科研力度，更好地完成化工工业生产过程中甲烷的转化利用[2]。

2.4 优化天然气的储存、输送以及产业布局

我国当前的天然气产区，主要为青海、四川、陕甘宁、新疆以及东南海域，其中除东南海域外，其余地区大多都处在西北的偏远地区之中，与天然气消费的主要市场之间有着极远的距离。因此，必须要针对天然气行业的输送、储存以及产业规划等多方面内容来进行更好地布局，并采取以下建设方案。首先是东部的沿海地区中，其主要就是采用进口或是贸易等手段来获取部分较为廉价的天然气资源，并用这部分资源来制备出氢及烯烃，满足地区中对于氢气以及化工原料的基本需求；其次，在台北内陆等地区当中，其根据相应的油气田，就能够直接建设相应的化工装置，使得开采而出的天然气资源能够转变为合成油以及烯烃等深加工产物，而后运送到相应的消费市场当中；最后，在西南地区中，就可以优先生产一些甲醇以及合成氨等单价相对较低的天然气化工产品。通过这种战略性产业布局的方式，能够在最大程度上提升天然气化工工业的基本经济效益。

3 天然气化工行业的展望

3.1 全球天然气市场发展展望

在整个世界范围内，其对于能源的需求呈现出一种不断提升的状态，而石油以及煤炭等资源则日益减少，这也是全球天然气开采力度提升的主要原因，在当前的社会环境中，天然气的探明量已经超过了900万亿立方米，这种天然气资源总量不断提升的状态，为全球范围的化工工业发展奠定了坚实基础。目前的天然气化工产业，其具备了以下显著的发展趋势：

(1)以天然气作为主要原料的化工产品，已经形成了一种产业化规模，其有着极快的发展速度以及发展质量；

(2)目前合成氨工厂的整体分布，也从传统的经济发达国家当中进一步转变为那些天然气资源比较丰富的地区，并且那些以燃料油或是石脑油为主要原料的氨厂，其所用的原料也逐渐向着天然气方面过渡；

(3)美国以及大部分南美国家，其所投入大量资源所发展的为天然气制烯烃工业，这也使得全球范围的烯烃生产中，天然气为主要原料的占比呈现出一种持续提升的状态；

(4)以天然气为原料生产甲醇、聚甲醛、乙醇、乙二醇、醋酸、乙炔、BDO、费托合成蜡、聚酯、可降解塑料等高端精细化学品是未来天然气产地新疆、四川、青海等地天然气化工产品的发展方向；

(5)催化技术的不断创新发展，使得天然气直接转化法方面的研究取得了极大进展，在未来的发展过程中，很可能实现大规模的工业应用。

3.2 中国天然气市场的深入分析

我国当前市场经济的整体发展状态比较良好，整体经济仍旧保持着一种高速发展的态势，但其在保障经济发展以及能源供给等方面，却面临着十分严峻的发展局面。在多年来的发展进程中，我国的基本能源结构主要为价格低廉的煤炭资源，导致其中的油气比例要低于世界的平均水平。而天然气作为一种具备着清洁性的绿色能源，同时也是当前世界范围内能源布局的重点，这就必须要提升我国目前能源结构的整体比重，其对于优化能源结构以及保护自然环境等方面，都有着十分重要的作用。未来，我国的整体天然气资料需求必然会不断提升，其整体增长速度也会高于石油以及煤炭等原料，根据相应的统计资料可以看出，早在2010年，我国的天然气在总体能源需求量的占比就已经提升到6%，而在2020年，则会提升到10%，并且还处在一种持续提升的状态中[3]。

4 结语

天然气作为一种经济环保的能源，其已经在世界范围内得到了广泛关注。在近年来的发展进程中，天然气供应甚至已经成为了整体能源安全当中的关键组成部分，但我国对天然气化工方面的发展却仍旧缺乏科学合理的规划，其中有着极大的发展空间。因此，必须要进一步提升对天然气化工的重视程度，在加大国际交流合作力度的同时，优化整体产业布局，为社会经济的发展奠定坚实基础。