70天然氣化工2009年第34卷天然氣化工的技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展機(jī)遇雍瑞生',譚斌',王科2(1.中國(guó)石油寧夏石化公司,寧夏銀川750026;2.西南化工研究設(shè)計(jì)院,成都610225)摘要:介紹了當(dāng)代天然氣化工的技術(shù)進(jìn)展,并結(jié)合我國(guó)天然氣資源形勢(shì)和能源政策，指出21世紀(jì)我國(guó)天然氣化工面臨前所未有的良好發(fā)展機(jī)遇。最后,對(duì)我國(guó)發(fā)展天然氣化工提出建議。關(guān)鍵詞:天然氣化工;技術(shù)進(jìn)展;發(fā)展機(jī)遇中國(guó)分類號(hào):TQ 21.文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001-9219<2009)04-70-06自上世紀(jì)20年代以來(lái)，天然氣化工因其具有C天然氣]獨(dú)特的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)而一直保持較穩(wěn)定的發(fā)展勢(shì)直接書化同銀書化頭。進(jìn)人21世紀(jì),由于環(huán)境保護(hù)受到越來(lái)越多國(guó)家[甲醇、旺[ 合成氣的重視，而天然氣被廣泛認(rèn)為是清潔發(fā)展的優(yōu)質(zhì)能費(fèi)托合成[合成氨源,因此，發(fā)展天然氣工業(yè)已經(jīng)成為世界各國(guó)改善C芳煙GTLC尿素]C烯烴]三中髓]C配成]環(huán)境和維持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的最佳選擇。據(jù)預(yù)測(cè)，圍1天然氣化工產(chǎn)品 開發(fā)團(tuán)全球天然氣的需求將從目前2.6萬(wàn)億m'增加到Fig.1 Development of chemicals from natural gas2020年4.9萬(wàn)億m',2040年在能源結(jié)構(gòu)中天然氣所占比例將從2000年的24.5%上升到2040年的經(jīng)濟(jì)效益,因此這方面是未來(lái)天然氣化工的研究重51%,從而超過(guò)石油和煤炭成為第-大能源"。點(diǎn)之一,主要方向有甲烷直接氧化制甲醇、甲醛,乙天然氣供應(yīng)量的增長(zhǎng)為發(fā)展天然氣化工創(chuàng)造烯、芳烴等,但因副產(chǎn)物較多,反應(yīng)不易控制,目的了良好條件。世界上約有50多個(gè)國(guó)家不同程度地產(chǎn)物收率較低，目前還主要停留在實(shí)驗(yàn)室研究階發(fā)展了天然氣化工,年耗氣量約為1400億m',約占段。在間接轉(zhuǎn)化法中，一般先將甲烷制成合成氣(世界總消費(fèi)量的5%左右。全球天然氣化工一次加H2+CO)后,再制成液體燃料及其他化工產(chǎn)品,該技工品年總產(chǎn)量在1.6億噸以上，包括合成氨(尿素)、術(shù)已 成為目前天然氣化工利用的主要技術(shù)路線。甲醇、乙烯(丙烯)、氫氣和合成氣(C0+H2)、乙炔、鹵1.1直接轉(zhuǎn)化法代烷烴、氫氰酸、硝基烷烴、二硫化碳、炭黑等20多目前,直接轉(zhuǎn)化法中主要有3種路線:一是天種及大量衍生物。目前世界上76%的合成氨、80%的然氣直接制甲醇和甲醛;二是天然氣氧化偶聯(lián)制乙甲醇由天然氣為原料制取,天然氣化工大有可為。烯;三是在無(wú)氧條件下天然氣直接制芳烴。1.1.1 天然氣直接轉(zhuǎn)化制甲醇、甲醛1天然氣化工的應(yīng)用進(jìn)展.天然氣經(jīng)合成氣制取甲醇工藝存在著投資費(fèi)天然氣的化工利用按轉(zhuǎn)化方式分類,可分為直用高、工程設(shè)計(jì)復(fù)雜和生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。因此,國(guó)接法和間接法兩大類:直接轉(zhuǎn)化法是天然氣直接反內(nèi)外都在探索由天然氣一步合成甲醇的有效途徑,應(yīng)氧化制取乙烯、甲醇、芳烴等化工產(chǎn)品;間接轉(zhuǎn)化并取得了一定進(jìn)展。目前研究開發(fā)的方法有均相氧法是天然氣先制成合成氣,由合成氣再生產(chǎn)清潔油化和多相催化氧化兩種方法,其中均相氧化工藝效品、甲醇、低碳烯烴等化工產(chǎn)品(見圖1)。果較好,甲烷轉(zhuǎn)化率可達(dá)4%~15% ,甲醇選擇性為直接轉(zhuǎn)化法因生產(chǎn)流程短,有希望獲得更好的60%-90%。我國(guó)西北大學(xué)研究人員以磷鎢酸為催化劑，醋酸為液相試劑,進(jìn)行了甲烷部分氧化制甲醇.收稿日期:2009-05-18;作者簡(jiǎn)介:雍瑞生(1965-),男,高級(jí)工實(shí)驗(yàn)研究用,在267C-280C、0.1MPa反應(yīng)條件下，程師,電郵aimosen@gmail.com.甲烷轉(zhuǎn)化率為26.61%,產(chǎn)物選擇性為97.26%。UOP第4期雍瑞生等:天然氣化工的技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展機(jī)遇71公司正在開發(fā)甲烷低溫低壓直接生產(chǎn)甲醇的新工若 干合成氣制造技術(shù)(見圖2)。藝，該工藝首先合成一種有機(jī)過(guò)氧化氫,然后使金屬催化劑活化，把甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇，與間接法相比，大然氣預(yù)計(jì)投資可減少58%,能耗減少60%,CO2排放量減水隗(轉(zhuǎn)化一自熱轉(zhuǎn)化一 器分創(chuàng)化少33%,甲醇生產(chǎn)成本可由80美元降至58美元/t。一段特化固定休流化體信化1.1.2天然氣氧 化偶聯(lián)制乙烯“段特化雷化近年來(lái)隨著全球化工市場(chǎng)的好轉(zhuǎn),由甲烷氧化圖2合成氣制造技術(shù)偶聯(lián)(OCM)制乙烯的研究開發(fā)受到重視。目前已有Fig2 Processes for production of syngas from natural gas40多個(gè)國(guó)家的實(shí)驗(yàn)室對(duì)2000多種催化劑進(jìn)行過(guò)試驗(yàn),開發(fā)出了很多新工藝。但是,由于甲烷氧化偶聯(lián)對(duì)于合成氣的進(jìn)一步利用，目前國(guó)內(nèi)外開發(fā)的制乙烯反應(yīng)屬于表面引發(fā)氣相自由基與氣固相反技術(shù)可分3個(gè)不同階段(見圖1):處于成熟階段的應(yīng)相結(jié)合的機(jī)理,大量氣相氧的存在使得自由基反是天然氣生產(chǎn)甲醇和合成氨/尿素;處于成長(zhǎng)階段的應(yīng)難于控制,在制乙烯過(guò)程中,甲烷轉(zhuǎn)化率低(小于是天然氣制液體燃料(GTL);處于待工業(yè)化階段的25%) ,C2烴單程收率低(小于25%),產(chǎn)物中乙烯含是天然氣制二甲醚和烯烴(MT0)。量約4.9%,丙烯約0.4%,產(chǎn)品分離也較為困難。因1.2.1天然氣制甲醇和合成氨此,盡管采用甲烷直接制低碳烯烴被認(rèn)為是最佳工天然氣生產(chǎn)甲醇和合成氨是目前天然氣化工藝路線,但至今與石腦油裂解相比，經(jīng)濟(jì)上仍不具利用的最重要途徑,技術(shù)成熟,已大規(guī)模組織生產(chǎn)。競(jìng)爭(zhēng)力,難以滿足工業(yè)化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求,因此尋目前國(guó)外單套甲醇裝置規(guī)模普遍在50萬(wàn)Ua~85萬(wàn)找高活性、高選擇性及長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性的催化劑體ta,規(guī)模為170萬(wàn)/a的裝置近年也已建成投產(chǎn)。最系,仍是目前該技術(shù)研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。近,ICI公司推出綠色甲醇工藝,不僅可減少天然氣1.1.3天然氣直接制芳烴用量,而且減少CO2排放,已在加拿大建優(yōu)化設(shè)計(jì)甲烷直接催化轉(zhuǎn)化制芳烴有兩種方法:一種是裝置。該綠色甲醇工藝生產(chǎn)1t甲醇僅產(chǎn)出100 kg氧化條件下的催化轉(zhuǎn)化,一種是無(wú)氧條件下的催化CO2,而現(xiàn)在大多數(shù)甲醇裝置產(chǎn)出CO2為300 kg~轉(zhuǎn)化。在氧化條件下,目前已有的研究結(jié)果表明s7,700 kg。甲烷合成芳烴的反應(yīng)難以控制,不但甲烷的轉(zhuǎn)化率目前，世界甲醇生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)動(dòng)向?yàn)?一是生低,同時(shí)芳烴選擇性及收率也難以達(dá)到有意義的開產(chǎn)裝置趨于大型化，單系列1.7MUa裝置已經(jīng)投產(chǎn)，發(fā)前景。在甲烷無(wú)氧芳構(gòu)化研究方面,我國(guó)一直保更大規(guī)模的裝置也在擬建;二是開發(fā)無(wú)循環(huán)液相甲持國(guó)際領(lǐng)先水平。大連化物所開發(fā)出的Mo(M)醇生產(chǎn)工藝，進(jìn)-步提高合成氣的轉(zhuǎn)化率和甲醇的HZSM-5催化劑89,在連續(xù)進(jìn)料的固定床反應(yīng)裝置選擇性,降低投資和操作費(fèi)用;三是在超臨界條件上、反應(yīng)溫度973K時(shí),苯收率超過(guò)7% ,且連續(xù)反應(yīng)下進(jìn)行甲醇合成,利用超臨界的特殊性能,提高反3h催化劑活性不下降。由于產(chǎn)物芳烴與原料氣甲烷應(yīng)物的單程轉(zhuǎn)化率。:易于分離,因此,較低溫度下甲烷無(wú)氧芳構(gòu)化的研天然氣是比煤和石油更好的生產(chǎn)合成氨的原究已引起人們的關(guān)注。也就是說(shuō),無(wú)氧氣氛下甲烷料,生產(chǎn)技術(shù)成熟，投資和能耗低。合成氨技術(shù)發(fā)展在Mo/HZSM-5催化劑上的芳構(gòu)化反應(yīng),為甲烷的直主要體現(xiàn)在催化劑、造氣、能量利用三方面。世界上接轉(zhuǎn)化利用開辟了一條新途徑。主要的天然氣制合成氨技術(shù)包括:(1)美國(guó)Kellogg1.2間接轉(zhuǎn)化法公司的MEAP節(jié)能工藝;(2)美國(guó)Brown公司的低能天然氣間接轉(zhuǎn)化是將天然氣先轉(zhuǎn)化成合成氣，耗深冷凈化工藝;(3)英國(guó)1CI公司的AMV節(jié)能工再進(jìn)一步合成其它化工產(chǎn)品的技術(shù)路線，其中,合藝和 德國(guó)UHDE公司的UDHE-ICI-AMV工藝;(4)成氣制備約占總投資和總成本的60% ,所以研究開丹麥Topsoe公司低能耗工藝。其中Kellogg技術(shù)在發(fā)合成氣制備新工藝對(duì)于提高天然氣化工利用的世界上應(yīng)用最廣,有160余套,總產(chǎn)能占50%左右。經(jīng)濟(jì)效益具有決定性作用。針對(duì)合成氣造氣過(guò)程的1.2.2天 然氣制液體燃料(CTL)節(jié)能降耗和促進(jìn)氫碳比靈活調(diào)節(jié),研究者們開發(fā)了近年來(lái),隨著環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格,清潔燃料72天然氣化工2009年第34卷和高檔潤(rùn)滑油的需求不斷增加。天然氣制合成油其余產(chǎn)品有汽油燃料氣和水等。據(jù)悉,一些公司已(CTL)的所有產(chǎn)品均可滿足目前和今后即將推出的擬采用Lurgi公司MTP技術(shù)建設(shè)工業(yè)化裝置。全部環(huán)保要求,因此，為充分利用偏遠(yuǎn)地區(qū)天然氣目前，天然氣制低碳烯烴技術(shù)已開始工業(yè)化,和油田伴生氣資源,促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和清潔燃料的生盡管還不具備強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),但隨著科技的進(jìn)產(chǎn)與使用，國(guó)外加快了GTL技術(shù)開發(fā)的步伐。步和未來(lái)油價(jià)的持續(xù)高位震蕩,利用天然氣制低碳GTL工藝一般由合成氣生產(chǎn)、費(fèi)托(F-T)合成、烯烴技 術(shù)將會(huì)呈現(xiàn)出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。合成油加工三大部分組成,合成氣生產(chǎn)和費(fèi)托合成1.2.4 天然氣制二甲醚是核心部分，其中費(fèi)托合成是GTL的最核心技術(shù)。二甲醚(DME) 被看作是21世紀(jì)的超清潔燃國(guó)外主要圍繞費(fèi)托合成部分不斷改進(jìn)GTL技術(shù),以料,天然氣經(jīng)由合成氣生產(chǎn)二甲醚主要生產(chǎn)工藝有進(jìn)一步降低投資和操作費(fèi)用。其中主要的新技術(shù)包兩步法和一步法兩種。括:①Exxon開發(fā)成功了天然氣制液態(tài)烴的AGC-21兩步法工藝是先由合成氣生產(chǎn)甲醇，由甲醇再工藝,采用流化床催化部分氧化制合成氣,漿態(tài)床脫水生產(chǎn)二甲醚。該技術(shù)工藝比較成熟,目前工業(yè)中進(jìn)行F-T合成液態(tài)烴;②Syntroleum的中試GTL上主要采用此類技術(shù)。兩步法又有氣相法和液相法工藝采用自熱重整制合成氣,新型水平固定床進(jìn)行兩類。目前采用兩步法已建設(shè)了大量的二甲醚裝F-T合成;③Rentech開發(fā)了適合以煤-劣質(zhì)石油-輕置,特別是在中國(guó)近年發(fā)展十分迅速。國(guó)內(nèi)氣相法油直到天然氣為原料的費(fèi)托合成技術(shù),其GTL工藝技術(shù)的典型代表為西南化工研究院,已建成投產(chǎn)數(shù)采用非催化部分氧化或自熱重整制合成氣,F-T合十套裝 置。液相法的典型代表為山東久泰化工科技成液態(tài)烴采用漿態(tài)床反應(yīng)器。此外,BP、Conoco等也股份有限公司,采用復(fù)合酸催化劑。宣布了自己的GTL技術(shù)。以上這些公司的技術(shù)都已由合成氣一步法直接制二甲醚的工藝具有流經(jīng)或正在進(jìn)行不同規(guī)模的中試，有的已計(jì)劃建立大程短、能耗低等優(yōu)點(diǎn),而且可得到較高的單程轉(zhuǎn)化型GTL生產(chǎn)廠。發(fā)展GTL最大障礙是投資費(fèi)用較率。開發(fā)合成氣一步法工藝典型的公司有丹麥托普高,5年前GTL項(xiàng)目投資費(fèi)超過(guò)2.5萬(wàn)美元/桶,現(xiàn)索公司，美國(guó)空氣產(chǎn)品和化學(xué)品公司，以及日本在已降至2萬(wàn)美元/桶,技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的投資成本的NKK 公司等。NKK公司一步法制二甲醚的合成條逐漸降低和大幅上漲的油價(jià)使GTL技術(shù)面臨絕好件為:250C-280C.3 MPa~7 MPa。采用漿液床反應(yīng)的發(fā)展機(jī)會(huì)。Exxon公司準(zhǔn)備斥資70億美元在卡塔器。一次通過(guò)轉(zhuǎn)化率大于50%,二甲醚選擇性大于爾新建1.918x10* m/d的GTL裝置,康菲公司計(jì)劃90%。生成水很少,二甲醚純度大于99.9%。水和甲在卡塔爾建設(shè)世界最大的720x104 ta的GTL裝醇含量小于100 m/L?？傓D(zhuǎn)化率大于95%。置。目前，世界天然氣制二甲醚的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)1.2.3天然氣制低碳烯烴是,裝置規(guī)模向大型化方向發(fā)展,生產(chǎn)技術(shù)則向一隨著國(guó)際油價(jià)的未來(lái)看漲和大規(guī)模制甲醇技步法尤其是淤漿床- -步法方向發(fā)展。術(shù)的日趨成熟,以天然氣/煤為原料經(jīng)合成氣路線先1.2.5天然氣制其它化工原料和產(chǎn)品制取甲醇，由甲醇再制取烯烴(MTO)的技術(shù)開發(fā)十由于我國(guó)在天然氣生產(chǎn)甲醇和合成氨方面實(shí)分活躍。ExxonMobil UOP、NorskHydro、Lurgi和行了限制性政策,預(yù)計(jì)我國(guó)天然氣化工未來(lái)將會(huì)在BASF公司等都對(duì)MTO技術(shù)進(jìn)行了多年的研究開制氫、氫氰酸系列產(chǎn)品.0X0合成氣、二硫化碳生產(chǎn)發(fā)，其中具有代表性的技術(shù)有UOP/Hydro開發(fā)的等領(lǐng)域獲得更多的發(fā)展"。我國(guó)煉油、石化等行業(yè)的MTO工藝和Lurgi公司開發(fā)的甲醇制丙烯(MTP)工發(fā)展需要增加大量的氫氣需求,天然氣是制氫的理藝。MTO工藝以甲醇為原料,主要生產(chǎn)乙烯和丙烯,想原料。草甘膦、蛋氨酸等的發(fā)展則會(huì)促進(jìn)天然氣采用流化床反應(yīng)器和非沸石分子篩MT0100催化制氫氰酸的發(fā)展。隨著天然氣供應(yīng)的增加,石化廠劑，催化劑連續(xù)再生，甲醇轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%以上。將 會(huì)利用天然氣生產(chǎn)0X0合成氣。一些化工產(chǎn)品MTP工藝主要生產(chǎn)丙烯,采用固定床反應(yīng)器,甲醇的生產(chǎn)也可能會(huì)采用天然氣生產(chǎn)其所需的氫氣和的轉(zhuǎn)化率在99%以上,丙烯選擇性超過(guò)70%,副產(chǎn)CO。例如,巴斯夫計(jì)劃在重慶建造-一個(gè)二苯基甲烷的乙烯、丁烯和CIC6烯烴又循環(huán)回去轉(zhuǎn)化成丙烯，二異 氰酸酯(MDI)生產(chǎn)裝置,年產(chǎn)達(dá)40萬(wàn)噸。第4期雍瑞生等:天然氣化工的技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展機(jī)遇732我國(guó)天然氣化工面臨的發(fā)展機(jī)遇發(fā)展提供了政策保障。我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤炭為天然氣作為潔凈能源與重要的化工原料,對(duì)全主,煤炭在一次能源消費(fèi)中的比例接近70% ,煤炭球經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用"。受消費(fèi)是造成煙煤型大氣污染的主要原因,也是溫室未來(lái)我國(guó)天然氣供應(yīng)量將穩(wěn)步增長(zhǎng)和天然氣化工氣體的主要來(lái)源,我國(guó)以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)日新月異的技術(shù)進(jìn)展的影響,21世紀(jì)我國(guó)天然氣化環(huán)境造成了較大的壓力。因此,合理利用天然氣,提高天然氣在我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例有利于建工面臨前所未有的良好發(fā)展機(jī)遇。我國(guó)天然氣資源開發(fā)和利用潛力巨大,為天然設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)。氣化工的進(jìn)-步發(fā)展提供了原材料保障。我國(guó)天然2007年8月30日國(guó)家出臺(tái)新的天然氣產(chǎn)業(yè)氣遠(yuǎn)景資源儲(chǔ)量達(dá)56萬(wàn)億m',可采資源量為22萬(wàn)政策,綜合考慮天然氣利用的社會(huì)效益、環(huán)保效益、億m'。此外,我國(guó)還有豐富的非常規(guī)天然氣一煤層經(jīng)濟(jì)效益和天然氣產(chǎn)地合理需要等方面的因素,根氣，儲(chǔ)量為36.8萬(wàn)億m',1500m以淺可采資源量據(jù)天然氣下游用戶的用氣特點(diǎn),天然氣利用分為優(yōu)10.9萬(wàn)億m'。如果這些資源儲(chǔ)量能夠得到合理開發(fā),先類、允許類、限制類和禁止類。其中城市燃?xì)鉃樘?010年我國(guó)天然氣產(chǎn)量可望達(dá)到1000億m3,2020然氣利用的優(yōu)先類,工業(yè)燃料與部分天然氣化工被年達(dá)到2000億m'。加上管道天然氣進(jìn)口和液化天列為允許類川”。雖然我國(guó)禁止新建或擴(kuò)建天然氣制然氣進(jìn)口,2020年國(guó)內(nèi)天然氣總供應(yīng)量可能達(dá)到甲醇項(xiàng)目和以天然氣代煤制甲醇項(xiàng)目,但是允許建設(shè)用氣量不大、經(jīng)濟(jì)效益較好的天然氣制氫項(xiàng)目和3000億m',天然氣供應(yīng)大大增加。與日益增長(zhǎng)的供應(yīng)量相對(duì)應(yīng)的是,我國(guó)天然氣以不宜外輸或其他優(yōu)先類和允許類用戶無(wú)法消納占能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的比例還存在巨大增長(zhǎng)的可能性。的天然氣生產(chǎn)氮肥項(xiàng)目。在未來(lái)20年,中國(guó)能源消費(fèi)構(gòu)成中,天然氣的消費(fèi)雖然隨著城市燃?xì)獾南M(fèi)迅速發(fā)展,天然氣化.增長(zhǎng)速度最快，預(yù)計(jì)平均每年增長(zhǎng)速度可達(dá)9%~工在我國(guó)未來(lái)的天然氣消費(fèi)比例將有所下降,但其10%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水電、石油、煤炭的消費(fèi)增長(zhǎng)率。由于消費(fèi)總量仍會(huì)有大幅度的提高，預(yù)計(jì)將由目前年消工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度進(jìn)一步加大和國(guó)家對(duì)環(huán)保要求費(fèi)量140x10m2左右，增長(zhǎng)到在2010年的200x的提高，使天然氣在整個(gè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中所占比例10*m',2015年達(dá)到250x10+m'。高新技術(shù)的開發(fā)為天然氣化工的進(jìn)一步發(fā)展將明顯提高。提供了技術(shù)保障,使天然氣化工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)朝高技術(shù)表1我國(guó)天然氣占能源消費(fèi)比例的變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)2含量、高附加值方向調(diào)整。近年來(lái),我國(guó)在加快采用Table 1 China's energy consumption高新技術(shù)發(fā)展天然氣化工的步伐。清華大學(xué)與山東消費(fèi)結(jié)構(gòu)(%)菏澤圣奧化工公司將聯(lián)合開發(fā)天然氣綜合利用項(xiàng).年份煤炭石油天然氣水電目,生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的苯、硝基苯、苯胺等重要化工基199574.617.5186.1礎(chǔ)原料，新的生產(chǎn)工藝將首先利用天然氣合成苯，199674.718.01.5.5并副產(chǎn)氫氣,然后用副產(chǎn)氫氣和氮?dú)夂铣砂?氨經(jīng)199771.520.41.:6.2199869.62152:6.7氧化后生產(chǎn)二氧化氮;二氧化氮直接與苯反應(yīng)生成199968.023.26.6硝基苯，硝基苯被副產(chǎn)氫氣氫化還原后生成苯胺。200067.023.626.9采用這種新工藝,不僅可以縮短工藝路線,減少工200266.424.66.3程投資,而且可以大大降低苯、硝基苯和苯胺的生200564.025.04.7.4產(chǎn)成本,同時(shí)還能副產(chǎn)氫氣。大連化物所等承擔(dān)的.61.225.25.8.0國(guó)家“973”重大項(xiàng)目一天然氣、煤層氣優(yōu)化利用的201557.026.58.8.354.027.09.9.2催化基礎(chǔ)研究,獨(dú)創(chuàng)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的合成氣經(jīng)二甲醚制乙烯的催化過(guò)程;研制出具有國(guó)際領(lǐng)先日益嚴(yán)峻的環(huán)保壓力促使我國(guó)將天然氣開發(fā)水平的甲烷氧化偶聯(lián)制烯烴催化劑體系;開拓了超作為一次能源開發(fā)的重點(diǎn)，為天然氣化工的進(jìn)- -步臨界相合成甲醇的新催化劑和新過(guò)程。74天然氣化工2009年第34卷3對(duì)發(fā)展我國(guó)天然氣化工的發(fā)展建地突破較有希望的科研成果,盡快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。對(duì)于國(guó)內(nèi)已有- -定科研基礎(chǔ)或成果的技術(shù),如議蒸汽轉(zhuǎn)化和部分氧化相結(jié)合的天然氣制合成氣、甲(1)保護(hù)天然氣安全,夯實(shí)資源基礎(chǔ)醇下游產(chǎn)品技術(shù)等，要努力通過(guò)產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，目前亞太地區(qū)天然氣貿(mào)易占全球總進(jìn)口貿(mào)易積極進(jìn)行科技攻關(guān),盡快形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的量的66.7%,中國(guó)的加入很有可能讓亞太地區(qū)成為核心技術(shù),爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)工業(yè)化;對(duì)于一些前沿性世界天然氣貿(mào)易的新中心,這將對(duì)敏感的能源地緣技術(shù)，如天然氣制合成油、制低碳烯烴、制二甲醚、政治帶來(lái)影響。近年來(lái)美國(guó)和歐洲大量購(gòu)進(jìn)天然制芳烴等,我國(guó)應(yīng)將其列人國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)研究氣,國(guó)際天然氣市場(chǎng)將很快由買方市場(chǎng)轉(zhuǎn)向賣方市項(xiàng)目,集中力量,加快研究開發(fā)的步伐,爭(zhēng)取早日開場(chǎng)。在不久的將來(lái),我國(guó)天然氣安全將和石油安全發(fā)出具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技一樣成為國(guó)家安全的重要組成部分。開發(fā)國(guó)際資術(shù),為我國(guó)天然氣化工的發(fā)展做好技術(shù)儲(chǔ)備。源,取得安全、充足、穩(wěn)定的天然氣供應(yīng),以及在政參考文獻(xiàn)治、外交和軍事上的配合是維護(hù)天然氣安全的主要內(nèi)容。[1] 陳慶齡,錢伯章. 天然氣化工發(fā)展現(xiàn)狀I(lǐng)現(xiàn)代化工, 2002,(2)建立上、中、下游一-體化的天然氣工業(yè)體系[2] 錢伯章. 天然氣化工的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析[].化工技術(shù)經(jīng)22(5) :1-4.天然氣自身的特性決定了發(fā)展天然氣工業(yè)必濟(jì)，2004, 22(2): 35-38.須上、中、下游- -體化協(xié)調(diào)發(fā)展。沒(méi)有上游氣田探明[3] 張小平，陳立宇,張秀 成,等.磷鎢酸催化劑部分氧化甲烷的天然氣儲(chǔ)量,就談不上中游的管網(wǎng)建設(shè)以及下游合成甲醇的探索性實(shí)驗(yàn)研究0.天然氣化工, 2006, 31(2):的綜合利用;沒(méi)有中游管網(wǎng)的建設(shè),下游的天然氣44-48.市場(chǎng)就不能合理拓展,上游的儲(chǔ)量就長(zhǎng)期得不到開[4]曹發(fā)海， 范權(quán)，王升.由天然氣制低碳烯烴的技術(shù)前景發(fā)和利用,投人的資金將無(wú)法回收,從而影響企業(yè)(0中氨肥, 2001, 6(); 1-5.天然氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。只有將氣田開發(fā)、管道建[5] Shepelev S S, lone K G. Catalytic properties of zeolite設(shè)和市場(chǎng)銷售有機(jī)結(jié)合起來(lái),才能保障天然氣工業(yè)with various structures and chemical compositions in the實(shí)現(xiàn)良性循環(huán),在我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)preparation of aromatic hydrocarbons from methane [J].React Kinet Catal Lt,1983, 23: 319-322.揮重要作用。(3)在中、西部靠近氣源的地區(qū)繼續(xù)發(fā)展化肥[6] AndersonJ R, Tsai P. Oxidation of methane over H-ZSM-5 and other clys[J, Appl Catal, 1985, 19: 141-52.工業(yè)[7] Otsuka K, Komalsu T. Conversion of methane to aromatic合成氨和尿素仍將是中國(guó)天然氣的主要化工hydrocarbons by combination of catalysts[J] Chem Lett,用戶。中國(guó)是世界合成氨生產(chǎn)第一大國(guó),已擁有151986, 11: 1955-1958.套30萬(wàn)Va以天然氣為原料的合成氨裝置,但僅占[8] Wang L s. Dehydrogenation and aromatizaion of methane全國(guó)生產(chǎn)能力的17.8%。與煤、渣油生產(chǎn)合成氨工藝under non-oxidizing conditions(J].Catal Lett,1993, 21: 35-相比,在靠近氣源的中、西部地區(qū)發(fā)展天然氣制肥1.工業(yè)不僅有明顯的環(huán)保優(yōu)勢(shì),而且也具備一定的技[9] 王林勝,陶龍?bào)J,謝茂松,等.甲烷催 化轉(zhuǎn)化法制苯[]科術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。同時(shí),一-定程度上也可緩解西氣“富學(xué)通報(bào), 1994, 39(6): 574-575.[10] 王熙庭.天 然氣化工發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望[A].2008年余”問(wèn)題，促進(jìn)中、西部落后地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。(4)要加快天然氣化工利用技術(shù)的研究開發(fā)步石油補(bǔ)充與替代能源開發(fā)利用技術(shù)論壇會(huì)議論文集[C]北京:《化工進(jìn)展>編輯部,2008.301-308.伐[11] 楊家新， 王熙庭，郭保雨.低碳烷烴直接轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)展目前,國(guó)外天然氣間接轉(zhuǎn)化新技術(shù)研究開發(fā)方小天然氣化工,2003,4.興未艾，有的技術(shù)已開始進(jìn)人工業(yè)化生產(chǎn)階段,而.[12] 肖芳， 陳德棉.天然氣工業(yè)發(fā)展的政策風(fēng)險(xiǎn)分析[D].技我國(guó)在這方面的研究差距還較大。我國(guó)應(yīng)密切跟蹤術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理研究, 2005, (]): 74-75.國(guó)際天然氣化工利用新技術(shù)的開發(fā)動(dòng)態(tài),合理利用.[13]余黎明.我國(guó)天然氣化工產(chǎn)業(yè)資源利用的前景分析J].其成果,同時(shí)要加大國(guó)內(nèi)科研開發(fā)的力度,有重點(diǎn)化學(xué)工業(yè)，2008, 26(4): 7-14.第4期雍瑞生等:天然氣化工的技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展機(jī)遇75Progress in the technologies for production of chemicals from natural gas and development opportunityYONG Rui-sheng', TAN Bin', WANG Ke*,(1. China Petroleum Ningxia Petroleum Chemical Company, Ningxia 750026, China;2. The Souhwest Research and Design Instiute of Chemical Industy, Chengdu 610225, China)Abstract: The development of curent technologies for production of chemicals from natural gas was introduced. Combination ofthe resource status of natural gas and the energy poliey, the facing opportunities in the natural gas chemical industry of China werediscussed. And a suggestion of developing nalural gas chemicals in China was proposed.Key words: natural gas; chemical technology; technical progres; development opportunity(上接第69頁(yè))terfaces: Part 1. A fourier-transform infrared study of [55] Kniep B L,Ressler T,Rabis Aet al,Rational design offormic acid and formaldebyde adsorption on reduced andnanostructured copper zinc oxide catalysts for the steamoxidised Cu/Zn0/SiO2 catalysts[J] J Chem Soc Faradayreforming of methanol[J] Angew Chem Int Ed,2004,43;Trans,1992.88(7):1033-1039.112-115.[54] Graeme J M,Colin H R.Evidence for the adsorption of[56] Ressler T,Kniep B L,Kasatkin I,et al.The microslructure ofmolecules at special sites localed at copper/zine oxide in-copper zine oxide catalysts: bridging the materials gap[]terfaces (Part 3); Funier-trunsform infrared study ofAngew Chem Int Ed2005,44:4704 4707.melhyl formale adsorption on reduced and oxidised Cu[57] Kniep B LCirgsdies FTessler TEfeet of precipitate agingZn0/SiO2 cltlysts[J]J Chem Soe Faraday Trans,1992, 88on the microstructural characteristics of CuZn0 catalysts(23):3497-3503.for methanol steam reforminp[J]J Catal,2005,236(1):34-44.Progress in the investigation on mechanism of methanol steam reforming for hydrogen productionTANG Ying, WANG Xiao quan', LU Yong, HE Ming-yuan'(1. College of Chemisty and Chemical Engieering, Xi'an Shiyou University, Xi' an 710065, China; 2. Shanghai Key Laboratory ofGreen Chemisty and Chemical Process, East China Normal Universily, Shanghai 200062, China)Abstract: The mechanism of methanol steam refoming for hydrogen production over the catalysts, especially the copper-basedcatalyst systems, is reviewed. The relationships between structure and activity of the catalysts are summarized, and the future devel-opment of the catalysts is also discussed.Key words: methanol steam refoming; copper based catalyst; reaction mechanism; hydrogen production動(dòng)態(tài)簡(jiǎn)訊分別是1.92億噸、1.96億噸和1.98億噸;這3年天然氣的目標(biāo)產(chǎn)量分別是860億m'、1050億m'和1200億m'。為了實(shí)現(xiàn)中國(guó)規(guī)劃2011年天然氣產(chǎn)量1200億m3這些產(chǎn)量目標(biāo),未來(lái)3年,我國(guó)油氣行業(yè)將穩(wěn)定松遼、渤海灣中國(guó)已經(jīng)為未來(lái)3年的石油天然氣生產(chǎn)制定了詳盡的盆地等東部老油田產(chǎn)量,加快塔里木、準(zhǔn)噶爾、鄂爾多斯、四規(guī)劃,近日召開的全國(guó)能源工作會(huì)議為2009年至2011年的川盆地等西部油氣區(qū)建設(shè)步伐,提高海上油氣產(chǎn)量，爭(zhēng)取南石油和天然氣產(chǎn)量提出了明確目標(biāo):這3年原油的目標(biāo)產(chǎn)量方海相天然氣勒探開發(fā)再上新臺(tái)階。