天然气化工是化学工业的一个分支。以天然气为原料生产化学产品的工业。天然气经过提纯、分离裂解、蒸汽转化、氧化、氯化、硫化、硝化、脱氢等反应,可制得合成氨、甲醇及其加工产物(甲醛、乙酸等)、乙烯、乙炔、二氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳、硝基甲烷等。
天然气化工产业链是指以天然气为原料生产化工产品的工业,是燃料化工的组成部分。天然气化工产业上游是天然气勘探开采、中游是天然气化工,主要产品有乙烯、合成氨、甲醇等,下游应用领域包括家居、电子、医药、农业等。
中国天然气化工的发展已有40多年的历史。建立了云天华、雨天华、上海大众、重庆扬子乙酰等一批具有较强竞争力的综合性企业,并形成了一定的生产规模。目前,全国有十几个省、市、自治区发展了天然气化工,建成了100多套天然气化工厂。中国几乎可以生产所有主要的天然气化工产品,其中以合成氨、甲醇和氢气为主导产品,其次是天然气制乙炔及其衍生物、氢氰酸系列产品和二硫化碳系列产品。
虽然我国作为化工原料使用的天然气占天然气总消费量的比例逐年下降,但仍远高于世界平均水平,绝对消费量仍在增长。近年来,中国沿海地区也安排了一些采用进口天然气基甲醇生产烯烃和进口丙烷生产丙烯的装置。
随着能源危机的加剧和全球经济的发展,天然气的应用越来越广泛。天然气作为清洁能源之一,已成为世界各国关注的热点。天然气化工具有发展清洁能源、拓展化工市场、提高贵金属回收率等优势。未来,对天然气化工产品的需求将持续增长。
天然气化工技术在生产实践中发挥着重要的作用,已成为国内外工业经济发展中最重要的产业之一。新型催化材料、反应器设计、新型分离设备、生产过程自动化等技术应用已成为天然气化工发展的突破口。随着技术进步的不断提高,天然气化工产品的质量将进一步提高,行业的绿色环保发展将更加可持续。
天然气化学工业与化学工业密切相关。除了常规压力容器、爆炸、火灾等事故外,还存在与能源、环保、民生等领域相关的风险。在一些发展水平较低的国家和地区,环境保护管理和安全监管仍存在明显不足。一些企业追求经济利益,加剧了安全风险。因此,提高相关政策法规和企业安全管理意识刻不容缓。
1.1腐蚀性强。在中国天然气化工产品的生产中,无论是化工原料还是其他添加剂,都具有很强的腐蚀性。例如,各种有色金属设备的管件会有比较强的腐蚀作用,催化剂等物质接触后可能直接被腐蚀。在天然气化工设备的生产中,无论是对我们的还是对化工设备都会有很大的环境破坏,而且很多化工设备在长期被水腐蚀后会迅速老化。伴随着空气腐蚀,还可能同时发生其他一些有毒化学品,以及漏气等安全问题,可能导致更严重的安全隐患,这对天然气化工企业的生产是非常不利的。
1.2易燃易爆。在天然气的生产中,物质的形式是非常不同的。有气态物质和液态物质之分,液态物质也容易挥发,最终导致火灾。如果气体物质在空气中与空气形成爆炸性混合物,就容易发生爆炸。天然气生产过程一般处于高温高压的环境中,容易发生爆炸。如果在生产过程中由于维护不足导致设备出现故障,也容易造成安全问题。很多天然气化工企业的油库中也储存着大量的原料和成品,构成了危险化学品的重大危险源,也会发生比较严重的安全事故。
1.3投资周期长。液化气、天然气开发项目建设需要较大的资金投入,且项目建设周期相对较长,容易受到各种不同外部因素的直接影响,因此在项目决策的全过程中需要慎重考虑。LNG运输项目主要包括天然气田的天然气勘探生产、天然气管道运输、液化、消费国的港口天然气运输、终端的石油气化、通过管道向国际用户的港口运输。这些都是一个大的产业链,主要涉及到从一个到多个产品生产和服务销售的各个环节,初期投资比较大,至少要几亿美元,在这些基础设施的前期建设中,还需要保持上下游技术的同步。同时,液化天然气和天然气的销售合同是长期合同。一旦在决策过程中出现问题,就可能造成巨大的经济和财产损失。
1.4化工产品工艺有待改进。天然气用于许多化学领域,如各种染料和药品。应用率和工艺技术也在不断提高,节省了企业的生产成本,降低了企业的经营费用和投资。例如,乙烯制造工艺的开发、加工和利用难以控制乙烯制造工艺利用过程中的气相自由基,产品不易与水分离,使得该乙烯制造工艺的技术市场竞争力低,技术开发的应用价值小,不能完全满足工业技术进步的基本要求;寻找一种具有一定高活性的乙烯催化剂是有效克服该工艺技术发展瓶颈的必要条件。
1.5天然气管道输送系统滞后。天然气需要通过天然气管道从原料产地输送到化工企业,中国天然气输送管网的建设成本一直很高。目前,国内普遍存在天然气输送管网基础设施建设进度明显放缓、互联使用不合理等问题。这些问题限制了资源的合理配置,不能满足市场需求。因此,中国天然气管网干线较长,投资回报率较低,导致中国天然气管网价格较高,不需要在市场上具有明显的竞争成本优势。
天然气从20世纪20年始成为化学工业的能源,当时天然气的应用技术还不是很成熟,主要用于生产氢气作为合成氨的原料,因为用其他方式生产氢气原料非常困难,消耗也特别严重,而使用天然气作为原始来源简单,节约能源。此后,氢气原料通过天然气生产,此后,天然气也成为供氢的主要原料。虽然在20世纪70年代受到石油乙烯等油脂加工方法的强烈冲击,但丰富的天然气资源和独特的加工技术——在化工加工业中立于不败之地。同时,与其他能源材料相比,天然气价格便宜且稳定,不会轻易受到国际经济波动的影响。其次,天然气可以生产多种产品,如合成氨、化肥、乙炔及其衍生物、水煤气等一系列大宗化工原料。在这些方面,由于自然气化工业的不断推进,加工技术逐渐成熟,也具有明显的经济优势。因此,这些化工产品及其衍生物一直是天然气化工行业的主要产品。
我国当前市场经济的整体发展状态比较良好,整体经济仍旧保持着一种高速发展的态势,但其在保障经济发展以及能源供给等方面,却面临着十分严峻的发展局面。在多年来的发展进程中,我国的基本能源结构主要为价格低廉的煤炭资源,导致其中的油气比例要低于世界的平均水平。而天然气作为一种具备着清洁性的绿色能源,同时也是当前世界范围内能源布局的重点,这就必须要提升我国目前能源结构的整体比重,其对于优化能源结构以及保护自然环境等方面,都有着十分重要的作用。未来,我国的整体天然气资料需求必然会不断提升,其整体增长速度也会高于石油以及煤炭等原料,根据相应的统计资料可以看出,早在2010年,我国的天然气在总体能源需求量的占比就已经提升到6%,而在2022年,则会提升到10%,并且还处在一种持续提升的状态中。
天然气作为一种经济环保的能源,其已经在世界范围内得到了广泛关注。在近年来的发展进程中,天然气供应甚至已经成为了整体能源安全当中的关键组成部分,但我国对天然气化工方面的发展却仍旧缺乏科学合理的规划,其中有着极大的发展空间。因此,必须要进一步提升对天然气化工的重视程度,在加大国际交流合作力度的同时,优化整体产业布局,为社会经济的发展奠定坚实基础。返回搜狐,查看更多