化工技术发展之天然气化工

admin

天然气作为一种新型的环保清洁能源，被广泛的应用于工业燃气、城市燃气、发电用气以及化工等领域。每年我国天然气消费量增速达10%左右，2019年我国天然气表观消费量大3100亿立方米左右，已经成为了替代煤炭、石油的主要燃料。

天然气消费结构

在天然气化工方面，相对于石油等矿物质燃料，储量丰富。随着人们的环保意识不断加强以及充分发掘天然气的潜力，许多国家投入了大量人力物力进行深入研究，加大研发天然气化工的力度，促进绿色化工发展。

目前天然气化工发展状况

目前，天然气化工主要用于生产合成气、乙炔、氢氰酸三个方面。

天然气化工产业链

天然气制备合成氨主要有经典二段蒸汽转换工艺、美国Kellogg公司MEAP节能工艺、丹麦Topsoe公司的低能耗工艺以及英国ICI公司的AMV节能工艺等，但几种工艺能耗都基本相近；与煤制合成氨不同的是，以天然气制备的部分产品（如尿素）在生产成本上要高于煤制尿素。

尿素生产成本对比

天然气制备甲醇方面，甲醇主要应用于生产塑料、香料、涂料、农药、合成纤维等领域，下游产品需求量较大。天然气合成甲醇主要有ICI工艺和Lurgi低压工艺，但是我国现阶段甲醇制备技术相对落后，合成率相对较低，还需要积极改进或创新合成技术，摆脱国外技术限制。

天然气制备聚甲醛方面，聚甲醛是一种十分重要的工程结构塑料，具体又分为均聚甲醛和共聚甲醛。均聚甲醛是利用50%的甲醛水与异辛醇的化学反应生成半缩醛，然后进行脱水、热烈解提取高纯度甲醛，将其注入惰性溶液中形成悬浮聚合，液固分离并干燥处理后进行酯化封端，掺混助剂等到成品。共聚甲醛是利用65%的甲醛经过硫酸催化合成三聚甲醛，经过溶剂萃取和催化剂的作用生成粗聚合物，对其进行研磨钝化再混合助剂制成共聚甲醛。但是现阶段我国聚甲醛生产效率较低，难以满足市场需求，还需依靠进口满足。

未来天然气化工发展方向

一、发展页岩气等非常规天然气。非常规天然气主要有页岩气、煤层气、水溶气、无机气等，这些能够在一定条件下转化为常规天然气，但开采难度较大，目前只有煤层气形成了工业勘探和开发，其他还处研究和小规模开采阶段。通过开发这类非常规天然气有助于天然气行业发展，降低现有天然气价格，提高目前天然气化工的竞争优势。

二、开发煤制天然气技术。我国煤炭资源丰富，并且未来天然气会出现供不应求的现象，通过煤炭制备天然气，能够有效补充天然气资源。

三、提高甲烷直接转化技术。甲烷直接转化法的转化率高，对产物的选择性高，由于技术难度较大，目前还处于实验室阶段。甲烷直接转化技术主要难点在于催化技术的研究，一旦突破技术难关，天然气将会是石油的最佳替代品，也能更有效地促进天然气化工下游产品的发展。

天然气不仅是环保清洁能源，也是重要的化工原料，通过充分利用天然气资源，提高天然气化工技术，不断研发天然气化工下游产业链，加强国际合作，未来天然气化工将会迎来更好的发展。