天然气小论文

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1、21世纪的天然气化工能源是人类生存和社会发展的基木条件之一。天然气是口前仅次于石汕、煤炭的世界第三大能源，具冇使用安全、热值高、洁净等优点。近几十年来，天然气工业发生了根木性的变化，工业发达W家对环境和生态的关注以及发展中W家渴望经济增长的热情，成为推动天然气勘探幵发的两股强劲的力量。1.天然气的现状天然气是深埋在地下的可燃性气体，主要成分是烷烃，其屮甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，主要存在于油田、气田、煤层和页岩层。天然气燃烧G无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源宥使用安全、热值高、洁净等优势。天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。伴随原油共生，与原油同时被采出的油田气叫伴生气

2、；非伴生气包拈纯气田天然气和凝析气田天然气W种，在地层屮都以气态存在。2.天然气的化工应用天然气化工泛指以天然气生产和加工中工程中获得的产品为原料的化工生产过程，主耍包括利用天然气主耍成分T烷为主的化工过程，利用天然气凝液(主要为乙烷、内烷、丁烷)的化工过程，以及利用副产硫磺的化工过程等。据相关资料表明，纯天然气的化工利用主要有四条途径：(1)经转化先制成合成气(C0+H2),或含氢很高的合成氨原料气，再进一步合成氨、甲醇、高级醛等。(2)经部分氧化制乙炔。但乙炔能耗太高，在我U乙烯已具相当规模的今天，一般情况下不宜再发展天然气制乙炔装置。(3)经热裂解生成乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔和炭

3、黑，并以此为原料合成多种化工产品，如氯乙烯、乙醛、醋酸、醋酸乙烯酯、氯化丁二烯等。炭黑可作填料、补强剂，是油墨、涂料、炸药、电极和电阻器等产品的原料。(4)由甲烷通过氯化、氧化、硫化、氨氧化等反应转化成各种产品，如氯化甲烷、甲醛、二硫化碳、氢氰酸等。天然气及其化工利用见下图：合成气天然气乙炔、炭黒乙炔下游产品甲醇、甲醛芳烃乙烯、乙烷甲烷的各种衍生物f合成氨、尿素甲醇及其下游产品汽油、柴油等液体燃料其他Ci化工产品1.天然气的技术进展1)天然气制甲醇和合成氨天然气生产甲醇和合成氨是0前天然气化工利用的最重要途径，技术成熟，已大规模组织生产。目前岡外单套甲醇装置规模普遍在50万t/a〜85万t/

4、a，规模为170万t/a的装置近年也已建成投产。全球甲醇产能的近90%以天然气为原料，主要工艺是ICI法、Lurgi低压法、合计占全球产能的80%以上。降低装置投资和天然气单耗以降低生产成木是甲醇生产工艺改进的主要0标，大型化是甲醇生产发展的趋势。目前30万t/a以上的甲醇装置的生产能力已占总产能的80%以上。Lurg等公司成功开发了5000〜10000t八1的超大型T醇装置生产技术，可显著降低投资和生产成本。天然气是比煤和石油更好的生产合成氨的原料，生产技术成熟，投资和能耗低。合成氨技术发展主要体现在催化剂、造气、能量利用三方面。世界上主要的天然气制合成氨技术包括：(1)美国Kellogg

5、公司的MEAP节能工艺;(2)美国Brown公司的低能耗深冷净化工艺；(3)英W1C1公司的AMV节能工艺和徳WUHDE公口的UDHE-ICI-AMV工艺;(4)丹麦Topsoe公司低能耗工艺。其中Kellogg技术在世界上应用最广，有160余套，总产能占50%左右。2)天然气制二甲醚二甲醚(DME)被看作是21世纪的超清洁燃料，天然气经由合成气生产二T醚主要生产工艺有两步法和一步法两种。两步法工艺是先由合成气生产甲醇，甲醇脱水生成二甲醚。该技术工艺比较成熟，目前工业上主要采用此类技术。口前采用W步法已建设Y大量的二甲醚裝置，特别是在中国近年发展十分迅速。3)天然气制低碳憐径随着W际油价的未

6、来看涨和大规模制T醇技术的H趋成熟，以天然气/煤为原料经合成气路线先制取甲醇，由甲醇再制取烯烃(MT0)的技术开发十分活跃。ExxonMobil、UOP、NorskHydro、Lurgi和BASF公司等都对MT0技术进行了多年的研究开发，其中其宥代表性的技术宥UOP/nydro开发的MTO工艺和Lurgi公司丌发的甲醇制丙烯（MTP）工艺。MTO工艺以甲醇为原料，主要生产乙烯和丙烯，采用流化床反应器和非沸石分子筛MT0100催化剂，催化剂连续再生，甲醇转化率高达99%以上。0前，天然气制低碳烯烃技术已开始工业化，尽管还不具备强有力的竞争优势，但随着科技的进步和未来油价的持续高位震荡，利用天然

7、气制低碳烯烃技术将会呈现出巨大的经济效益和社会效益。现在全世界有80%~90%的合成气是用天然气制的。据测算在相同的生产能力下，其投资约为煤的50%，重汕的67%屮国用天然气制的的合成气尽占合成气总量的22%~25%。中国天然气储量丰富，今后也应大力发展用天然气为原料生产合成气的装置，以迅速提高中岡尿素和甲醇的产量。1.结论及展望综上，我W天然气化工应注意以下儿个方面。（1）建设大规模天然气合成氨、天然气制甲