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論天然氣化工利用與發(fā)展方向
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近些年,天然氣在化工方面的利用不斷提升和優(yōu)化,特別是在化工產(chǎn)品合成方面的應(yīng)用最為廣泛,天然氣的化工利用為天然氣的發(fā)展開闊了更寬廣的前景?;诖?,現(xiàn)對目前天然氣在化工利用方面的具體項目和天然氣的發(fā)展方向進(jìn)行更深層次的研究。
天然氣;化工利用;發(fā)展方向
天然氣具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能的特點(diǎn),是發(fā)展石油化學(xué)的最佳材料。在很多發(fā)達(dá)國家,天然氣很早就投入使用,現(xiàn)在已經(jīng)是相當(dāng)先進(jìn)的水平了。目前天然氣在化工產(chǎn)品合成方面應(yīng)用比較廣泛,為現(xiàn)在的發(fā)電、工業(yè)以及化學(xué)原料提供便利,有效促進(jìn)了社會進(jìn)步,提升了人們的生活質(zhì)量,并為天然氣的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
1.1 甲醇及其衍生物
甲醇是有機(jī)化學(xué)最基本的原材料,它的產(chǎn)量僅僅比苯、乙烯、丙烯少。甲醇主要的用途是生產(chǎn)二甲醚、甲胺、甲醛、甲基叔丁基醚、乙酸等。而甲醇的生產(chǎn)原料主要是煤、天然氣、油,并且是按照150:100:140的成本比例生產(chǎn)的,所以,從世界方面來看,其中有90%的甲醇是將天然氣作為原材料的。目前,我國有10套可以用天氣制造甲醇的裝置,其生產(chǎn)力為85萬t/a,并且占有25%的總生產(chǎn)力,其中主要有10萬t/a是最近幾年最新建成的裝置,但是生產(chǎn)技術(shù)還比較落后,處于80年代的后期。
1.2 天然氣是合成油的材料
現(xiàn)在,天然氣工業(yè)在全球的作用主要是合成油,含有費(fèi)一托的合成、產(chǎn)品改質(zhì)、合成氣的生產(chǎn)這三個部分。合成油以天然氣為原材料的好處有三點(diǎn):一方面,費(fèi)一托的一期使用技術(shù)有了很大的提高,可以熟練使用新型鈷基催化劑和淤漿床反應(yīng)器,并且在合成油的過程中減少了花費(fèi);另一方面,天然氣所合成的油具有很好的清潔特性,因為由天然氣合成的油無芳烴,無硫;還有一方面,可以將偏遠(yuǎn)地區(qū)所擁有的資源充分利用。
1.3 二甲醚由天然氣通過合成氣制得
天然氣經(jīng)合成氣然后再制二甲醚的方法有兩種,合成氣直接合成法是第一種,甲醇脫水法是第二種。二甲醚具有比較廣的使用范圍,可以用于車類以及工業(yè)的發(fā)泡劑、溶劑、燃料等,還可以用于合成化學(xué)品?,F(xiàn)如今,通過合成氣在合成二甲醚的相關(guān)裝置已經(jīng)由美國的Air Product公司研究成功了。50ks/d的規(guī)模裝置也已經(jīng)由丹麥的Haldor Topsoe公司創(chuàng)建成功了??傮w來說,在工業(yè)的范圍內(nèi),天然氣經(jīng)合成氣再制成二甲醚的方法已經(jīng)有了顯著的提高。
1.4 烴類由天然氣通過甲烷合成
烴類其實就是天然氣經(jīng)過甲烷的回收再利用凝液法而得到的,不但可以作為化工原料使用,可以當(dāng)做燃料使用。
2.1 合成油、合成烯烴具有可預(yù)見的發(fā)展方向
偏遠(yuǎn)地區(qū)可以通過合成油、烯烴等方式充分利用天然氣,當(dāng)石油的價格比較高而且沒有降低趨勢的時候,就可以利用天然氣合成油以及烯烴,因為天然氣的價格較低而且資源豐富。一般情況下,利用天然氣合成油被我們成為GTL,其實就是使天然氣首先合成氣,然后通過FT反應(yīng)再合成油,也就是在催化劑是鐵系的情況下,以H2與CO為反應(yīng)物生成主要成分為石蠟烴的燃料的過程。潤滑油餾分油、柴油中間餾分油、石蠟餾分油是三種可預(yù)見的GTL技術(shù)方向。
2.2 加大對天然氣項目的投資
在中東等一些地區(qū),新創(chuàng)建了許多關(guān)于天然氣的裝置,是因為這里具有價格較低而且資源豐富的天然氣;但是在西歐等天然氣化工發(fā)展較快的地區(qū),天然氣是比較匱乏的,無法達(dá)到人們的需求,所以它的價格在不斷的升高,導(dǎo)致許多裝置無法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。美國開始了大規(guī)模的研發(fā)天然氣,提高了天然氣的需求量,同時,也逐漸加大了對有關(guān)天然氣的項目投資。
2.3 供應(yīng)天然氣促進(jìn)化工產(chǎn)品的合成
開采天然氣、勘探天然氣這兩方面的技術(shù)都有了非常大的提高,促使人們對于天然氣的需求也在不斷的增加,從而天然氣與石油間存在很小的價格差距,但是在運(yùn)輸?shù)倪^程中存在一些問題,導(dǎo)致天然氣多被用于化工產(chǎn)品的制造以及油的合成。
2.4 提高技術(shù),促進(jìn)天然氣化工的發(fā)展
加強(qiáng)化工技術(shù)在天然氣方面的研究,可以提升天然氣的所處位置,還可以促進(jìn)天然氣的有關(guān)技術(shù)的研究與發(fā)展,更加推動了天然氣化工的快速進(jìn)步與研究力度。重要的研究方面有:通過乙炔液與氫發(fā)生加權(quán)反應(yīng)使得天然氣合成乙烯;通過氫與醋酸發(fā)生反應(yīng)使天然氣制成乙醇;MTO工藝以及MTP工藝;;費(fèi)托合成的油的技術(shù)。
目前,我國還處于發(fā)展中國家,天然氣的化工技術(shù)還比較落后,在布局方面也不合理,造成供應(yīng)不足和發(fā)展平衡失調(diào),嚴(yán)重影響著經(jīng)濟(jì)效益。天然氣在發(fā)展階段需要政府的扶持和支持,在天然氣供應(yīng)方面要調(diào)整平衡,進(jìn)行合理化布局,并不斷學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù),創(chuàng)新我國的天然氣化工技術(shù),并有效提升天然氣的價格來增加企業(yè)效益,以此來開拓天然氣的發(fā)展范圍。
天然氣作為一種新型能源,發(fā)展的前景十分廣泛,特別是在化工產(chǎn)品合成方面的利用,是很多化學(xué)原料合成的必備產(chǎn)品,有效推動著我國化工產(chǎn)品的發(fā)展,并改善了人們的生活。天然氣化工合成技術(shù)的提升可以有效提升其利用率,為天然氣發(fā)展開闊更為廣泛的發(fā)展空間。
[1]雍瑞生,譚斌,王科.天然氣化工的技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展機(jī)遇[J].天然氣化工:C1化學(xué)與化工,2009,(04).
[2]余黎明.我國天然氣化工產(chǎn)業(yè)資源利用的前景分析[J].瀘天化科技,2008,(02).