天然氣化工發展現狀及前景分析

左朝剛

摘 要：在我國工業生產活動中，天然氣占據著非常關鍵的位置，是重要的能源之一。為了促進工業更好的發展，相關部門一定要全面分析天然氣化工發展的現狀和前景。

關鍵詞：天然氣化工；發展現狀；前景

引言

天然氣具有非常多的優勢，很多國家通過研發制成了乙炔和乙烯等化工原料，有利于全世界工業的快速發展。為了促進我國社會經濟的蓬勃發展，相關部門人員要重視對天然氣化工技術的研發，充分發揮天然氣的作用，實現綠色化工、節能減排的效果。

1天然氣化工發展的現狀分析

和煤、石油資源日漸減少的情況相比較，天然氣的探明量越來越多，探明量從50年代的8.5萬億米，增加到6O年代的l7萬億米，等到1984年達到了90萬億米，目前，探明量已經超過了800萬億米。

現階段，天然氣主要應用于民用燃料和化工業生產等領域，尤其是在合成氨、乙炔、乙烯以及甲醇等方面有良好發展。

化學工業中合成氨占有非常重要的地位，是化肥等化工產品的主要成分。目前，全球上制氨的主要原料為天然氣，具有投資小、收益大以及能耗低的優勢。

在有機合成工業中乙炔屬于最基礎的原料，具有投資小、原料廣、反應快以及生產率高的優勢。

在有機合成工業中乙烯特別關鍵，具有有機合成工業之母的稱號，可以利用天然氣里的乙丙皖的餾份，通過石腦油和輕柴油的裂解與御造制成。此外，回收煉廠氣或者對乙醇進行脫水處理可能給制成一些乙烯。

甲醇屬于清潔、干凈、環保的液體類燃料。隨著環境保護意識的不斷加強，很多國家開始推廣甲醇作為燃料。另外，利用天然氣制作甲醇的技術越發成熟，可以進行大規模的生產。此外，甲醇能夠轉化成合成油，通過進一步轉化還能夠成為烯烴或芳烴，這樣就可以當作石油化工的基礎原料。因此，甲醇在天然氣化工發展中占有很大的前景。

2天然氣化工發展前景分析

天然氣市場的快速發展，主要得益于目前全球范圍內對清潔能源的大力支持，催生市場需求，這也成為智能燃氣表應用迎來蓬勃發展的機遇。根據美國公布的全球公司透明度調查的市場研究報告，智能天然氣市場價值將從2014年的0.9億美元增長到2023年的10.5億美元。

天然氣化工具有風險大、成本高、產業鏈短、效益低等弊端，除天然氣制氫項目因具有較高價格承受力而繼續發展，包括天然氣制甲醇等項目在內的其余全部天然氣化工項目均被限制或禁止。因此，據IEA預測，我國天然氣化工用氣消費量將緩慢增加，預計2020年用氣量將達到208.31×108m3，2030年將達到296.10×108m3，2040年將達到356.84×108m3，占天然氣總消費量比例分別為8.6%、8.1%和7.4%，相較之前比例大幅下滑。為更好地應對我國天然氣消費結構的轉變，促進天然氣生產和消費革命，在天然氣消費總量上應“保供應、促增長”，在天然氣利用結構上應“調結構、增效率”。

隨著全球天然氣貿易格局的逐漸轉變，全球天然氣開始更多地流向歐洲和亞太地區，我國應抓住這一契機，加強與日本、印度、韓國等亞洲國家的合作，共同推進亞太地區新的天然氣貿易定價機制的產生。與此同時，我國仍需積極發展亞太地區天然氣期貨市場，加大國外天然氣資源的引進力度，平衡國產、進口天然氣資源比例，使得我國天然氣進口價格更加市場化、區域化，進而謀求亞太地區天然氣貿易定價話語權。在此基礎上，爭取形成以我國天然氣進口價格為基準的亞太地區天然氣貿易定價機制，使得這一基準價低于日本JCC 定價、高于美國亨利天然氣貿易中心交割價、接近歐洲天然氣進口價。

3我國天然氣化工發展的建議

3.1促進非常規天然氣產業發展

我國的煤層氣、頁巖氣和致密氣等非常規天然氣資源特別豐富，大約有2.806×1015立方米，比常規天然氣的總量高出了大約五倍。現階段我國的煤層氣和致密氣已經可以進行大規模的開發，而且正在逐漸開發頁巖氣。為了促進我國天然氣產業的良好發展，相關部門一定要積極研發非常規天然氣產業，建立健全相關的制度體系，并且和先進國家交流合作，學習先進的天然氣開發技術。

3.2科學開發天然氣中硫資源的化工利用

在工業生產中硫屬于很重要的資源，而天然氣中含有一定量的硫資源，通過采用科學有效的技術開發出天然氣中的硫資源，特別是開發含硫天然氣田，可以用于化工業中，要實現這一目標，需要解決硫磺的出路難題。

3.3加大研究甲烷的直接轉化技術

在天然氣化工利用方面，直接轉化是實現過程綠色的新方向。在工業生產中應用天然氣比較成熟的技術手段是把甲烷轉化為合成氣，再進一步開發下游產品。在工業生產中甲烷的直接轉化正處在研究階段，要加大研究力度，找到有效技術來使甲烷實現直接轉化利用。目前工業上主要采用間接法進行：即首先在高溫條件下天然氣中的甲烷分子與氧氣、CO2或水蒸氣重整反應得到合成氣；隨后，或采用費托（F-T 合成）方法，在特定的催化劑上將合成氣轉化為高碳的烴類分子；或先由合成氣制備甲醇，再經微孔分子篩催化劑脫水，生產烯烴和其他化學品，這類傳統的甲烷間接法轉化路線較長、投資和消耗高、總碳的利用率低、CO2排放量大。而甲烷直接轉化技術路線短、能效高、過程低碳，是未來的發展方向，其難點是甲烷的選擇活化和定向轉化以及催化劑積炭失活等，它是一個世界性難題，長期以來一直是國內外科學家研究的熱點。最近，在甲烷高效直接轉化研究上取得了重大突破，制備了單中心低價鐵原子鑲嵌在氧化硅或碳化硅晶格的催化劑，高溫下甲烷分子經自由基偶聯反應直接生成乙烯和其他高碳芳烴分子（如苯和萘等），產物的碳原子利用效率接近 100%。這預示著通過催化技術的革新，甲烷高效直接轉化是有希望實現工業應用的。

3.4煤制天然氣項目的前景

我國油氣供應安全形勢嚴峻，適度發展煤制天然氣可降低油氣對外依存度，緩解天然氣供應緊張的局面?但另一方面，我國煤炭資源總體儲量盡管豐富，人均儲量只有世界平均水平的60%，有限的煤炭資源應首先保障發電?冶金等行業利用（目前我國煤炭約45%用于發電供熱?約38%用于鋼鐵冶煉與加工?約8%用于建材，約5%用于化工）?考慮到新疆?內蒙古等地具有豐富的低熱值褐煤?高硫煤?高灰分煤資源，直接燃燒將帶來大量硫?氮和灰塵污染，并且這些資源遠離消費中心，運輸成本高?損耗大?利用這些地區相對豐富的低品質煤炭資源適度發展煤制天然氣，是煤炭清潔利用的有效途徑之一，并且通過副產品回收和CO2捕集封存，相比直接燃燒可大大減少硫化物?氮氧化物和CO2排放量。

結束語

天然氣作為經濟環保的綠色能源和化工原料，具有非常多的優勢，在全球上得到了廣泛關注和大力推廣。為了跟上全球能源的發展形勢，我國相關部門一定要全面分析天然氣化工發展的現狀和發展前景，科學合理的應用天然氣。同時，還要加強和發達國家的交流合作，不斷學習先進技術來提高我國天然氣化工技術。

參考文獻

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（作者單位：德州經濟開發區昊達燃氣安裝工程有限公司）