關于天然氣化工技術現狀分析及發展趨勢探討

朱發伯

（海南師范大學 化學與化工學院，海南　海口　570206）

關于天然氣化工技術現狀分析及發展趨勢探討

朱發伯

（海南師范大學 化學與化工學院，海南海口570206）

我國天然氣化工技術存在著起步晚、實際應用成本高的問題。伴隨著世界上日益緊張的能源競爭形勢，我國天然氣化工技術急需借鑒國外發展經驗，完善自身體系。筆者簡要介紹了我國目前天然氣化工技術的現狀，并提出了其發展趨勢構想。

天然氣；化工技術；發展

1　國際形勢下的中國天然氣市場及技術發展

自2014年6月份以來，布倫特原油價格持續下跌，油價從每桶118美元下降至每桶30美元。油價下跌的原因在于美國想通過貝巖氣技術來擺脫石油對外依賴。而沙特阿拉包和歐佩克海灣盟國決定提高石油產量，以競爭市場份額。

國際油價的下跌給國內天然氣市場帶來了重大且深遠的變化，首先國際形勢加快了中俄天然氣合作的進程。中俄長達30年的天然氣供應協議的簽訂助推了中國能源消費結構優化，中石油掌握氣源比例將會進一步提高，城市燃氣企業勢必會迅猛發展。

2　天然氣化工技術方向簡介

2.1天然氣制合成氣

利用天然氣為生產有機化學品或清潔能源時首先要經過合成氣制備，這一環節占生產投入的60％左右，合成氣技術的成熟與否直接影響了生產成本的高低。

我國工業在制備合成氣時多應用天然氣水蒸氣轉化法，即利用特定的催化劑，使天然氣與水蒸氣發生反應生成氫氣與一氧化碳，具體化學式為：

由于制氧氣成本較高，該方法相對于傳統方法并沒有有效降低生產成本，合成氣方法有待進一步開發。

在合成氣利用技術上我國目前可分為三個層次：較為完善的天然氣生產甲醇和合成氨尿素，正在發展中的天然氣制液體燃料（GTL），以及起步中的天然氣制二甲醚和烯烴（MTO）。

2.2LNC技術發展

受國際油價影響，國內天然氣結構改變，天然氣將強勢取代液化石油氣，液化石油氣轉向村鎮發展、人工煤氣全面退出歷史舞臺。但目前我國用于天然氣傳輸的管線的鋪設覆蓋面有限，為了讓更多長輸管線外圍的城市能使用上天然氣這一清潔能源，便于儲存、運輸的LNG不斷受到社會的重視。

在天然氣運輸技術上，我國LNG技術落后于外國，LNG成套設備工藝經驗不足，檢修和維護較多，工廠開機率不到50％。這直接導致國產LNC價格不斷走高，相對于進口LNG優勢較低，可以說我國LNC工廠處境十分尷尬。

2.3天然氣制液體燃料（GTL）

我國天然氣資源分布較為特殊，相對集中在中西部地區、天然氣資源分布與經濟發展狀況不協調、天然氣資源大多分布在自然條件較差的地區。復雜的地理條件對我國天然氣開采、運輸技術提出了巨大的挑戰，技術的落后導致我國國內天然氣市場供不應求。我們不得不依賴大量的進口天然氣來維持供給。

而天然氣制合成油的出現有望緩解天然氣緊張的局面，合成油的所有產品均可滿足目前和今后即將推出的全部環保要求。合成油技術便于充分利用偏遠地區天然氣與油田伴生氣資源，推動請節能源的使用進而促進環境保護。

GTL工藝通常包括合成氣生產 、費托（F-T）合成 、合成油加工三部分。費托合成則是 GTL 最核心的技術。圍繞費托合成進行技術開發可以有效降低投資及操作費用。天然氣制液態烴的 AGC-21工藝是這一技術中較為成功的范例。AGC-21工藝制合成氣方式采用了流化床催化部分氧化，F-T 合成液態烴采用了在漿態床中進行。

2.4天然氣化工深加工產品

甲烷化工的主要產品包括氨、甲醇、氫、乙炔、氫氰酸、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鈉、氯化鉀、甘氨酸、苯乙氰、苯乙酸等物質的制作。在化工生產中有著舉足輕重的地位，目前我國制備乙炔的工業方法主要包括烴類部分氧化法、電弧法、電石法等，其中以天然氣為原料的烴類部分氧化法工藝較為成熟。從我國當前天然氣制乙炔工業的發展水平來看，在生產效率、規模等方面仍與國外有一定差距，雖然從70年代末期，我國就逐漸引進國外BASF公司的先進生產技術，大大提高了我國技術水平。但生產過程中仍存在天然氣脫硫工藝水平不高、不能充分應用原材料、生產余熱的問題。總體來說，等離子法制乙炔的相關研究開展較早，已經逐漸實現工業化模式，當前技術、方案基本成熟。在制作工藝、設備、技術等方面，已經達到了國內自行解決的程度。

3　我國天然氣化工技術發展趨勢

3.1國外天然氣化工技術發展案例

北美作為世界上天然氣管道分布密度最大的地區，擁有多達210個管道系統，管道密度達到0.05千米/平方千米國土。倉儲設施上，美國擁有世界第一數量的倉儲設施。健全的天然氣采集、傳輸系統促成了美國天然氣行業的發展。

區別于美國的天然氣化工技術發展方向，法國則是一個天然氣進口國，其天然氣進口趨于多元化的方向，進口源包括俄羅斯、挪威、荷蘭、阿爾及利亞等國家。這種多樣化的天然氣來源確保了能源供應安全，便于在供應商之間形成競爭，對本國天然氣使用終端群體較為有利。

3.2我國天然氣化工技術發展構想

我國天然氣市場供不應求，但在兩方面存在發展的困難：天然氣開采技術的落后與傳輸管道系統的不健全。許多天然氣資源的開采受限于復雜的地下環境與所處的偏遠位置。而完善天然氣傳輸管道系統將有利于解決開采地偏遠的問題。

市場方面，著重發展LTG工藝有助于進一步緩解我國天然氣市場的供需緊張的問題。政策方面，我們應推進該行業市場化，把市場將逐步向社會各類資本開放，鼓勵行業競爭，從而刺激產業發展。

［1］張愛明，天然氣化工利用與發展趨勢［D］.四川大學，2012.

［2］胡文，天然氣化工技術現狀及其發展研究［J］.當代化工，2015.

TE64；F426.22

A

1003-5168（2015）-12-0157-1