天然氣在化工中的應(yīng)用及其優(yōu)勢

苗培果

摘 要：天然氣化工作為化學(xué)工業(yè)的一個重要分支，是以天然氣作為生產(chǎn)化工材料的工業(yè)。在施工過程中，天然氣通過凈化分離的方式，經(jīng)過蒸汽轉(zhuǎn)化以及氧化和硫化等多種反應(yīng)的作用共同合成甲醛之類的加工產(chǎn)品。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們愈加重視天然氣在化工中的應(yīng)用。因此，本文主要對當(dāng)前我國天然氣在化工中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，重點分析天然氣在化工技術(shù)中的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：天然氣;化工;應(yīng)用;優(yōu)勢

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人們環(huán)保觀念的增強，我國愈加重視發(fā)展能源經(jīng)濟(jì)。當(dāng)前，我國三大能源基礎(chǔ)資源為煤炭、石油、天然氣。天然氣作為三大“巨頭”之一，一直被認(rèn)為是較為清潔的能源?，F(xiàn)階段，世界上每一年的天然氣能源消費數(shù)量在4.5%左右，這個數(shù)據(jù)還在呈現(xiàn)不斷增長的趨勢。此外，天然氣在化工產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用受到人們的廣泛關(guān)注。大多數(shù)國家都已經(jīng)開始從事天然氣化工的開發(fā)與研究，這對于世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著長遠(yuǎn)的意義與作用，因此，本文就當(dāng)前天然氣在化工產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用與優(yōu)勢進(jìn)行分析，希望可以促進(jìn)天然氣在化工中的良好發(fā)展。

1 天然氣在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

天然氣是所有能源中相對比較高效優(yōu)質(zhì)的清潔能源。西方一些發(fā)達(dá)國家，在早期的工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中就已經(jīng)開始使用了天然氣。但是在我國工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中，最主要的使用能源是以煤炭為主，石油和天然氣的使用量比較少。當(dāng)前，天然氣在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用主要分為以下幾個部分：

1.1 天然氣制液體燃料

天然氣制液體燃料又被稱為“GTL”，是采用GTL技術(shù)將使用的天然氣轉(zhuǎn)化為一種液體性質(zhì)的燃料。當(dāng)前，已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)研究與開發(fā)的新方向。GTL技術(shù)主要分為直接轉(zhuǎn)化與間接轉(zhuǎn)化兩種方式。直接轉(zhuǎn)化的過程并不會生產(chǎn)合成氣，但是間接轉(zhuǎn)化以GTL技術(shù)作為核心的工藝，通過合成生產(chǎn)，加入合成液體燃料以及ft合成，通過天然氣合成，經(jīng)過合成氣合成液體，再進(jìn)行二次加工生產(chǎn)成為各種專用性質(zhì)的產(chǎn)品。

1.2 天然氣制甲醇

天然氣制甲醇生產(chǎn)工藝方式主要分為高壓法和中壓法等多種方式?，F(xiàn)階段，最具代表的工藝是英國的ICI工藝以及德國德魯奇工藝。近些年來，德魯奇公司開發(fā)出了最新型的甲醇生產(chǎn)工藝，天然氣通過脫硫作業(yè)，與氧氣實現(xiàn)充分地混合，再經(jīng)過自然轉(zhuǎn)化的方式與氫氣進(jìn)行融合，最終形成甲醇。當(dāng)前，國際上通過天然氣生產(chǎn)甲醇的裝置大部分為1.7Mt/a，生產(chǎn)能力大致在1.8Mt/a。據(jù)可查的數(shù)據(jù)顯示，甲醇系列裝置最高的生產(chǎn)能力為2.5Mt/a。

1.3 液化天然氣

液化天然氣大部分采用運輸船以及槽車的方式進(jìn)行遠(yuǎn)途的運輸。通常情況下還多與一些天然氣液化裝置以及裝卸之類的設(shè)施一起使用。與天然氣輸氣管道相比較，液體天然氣的密度是常壓天然氣的數(shù)百倍。如果是運輸相同體積的液體天然氣，其管道的直徑比較小，而且其天然氣的泵站要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比壓縮機的運行費用要低的多。但是，當(dāng)前，大部分地區(qū)還不具備天然氣管道運輸?shù)拈_采地和氣田。

1.4 合成精細(xì)化產(chǎn)品

我國天然氣的應(yīng)用方向主要是生產(chǎn)農(nóng)田使用的化肥和甲醇，但是因為整體的經(jīng)濟(jì)收益不高，導(dǎo)致應(yīng)用范圍比較狹窄。這與天然氣價格較高存在很大的關(guān)聯(lián)，但是使用天然氣生產(chǎn)的各種精細(xì)化產(chǎn)品質(zhì)量與效益突出。因此，天然氣化工技術(shù)必然要朝著精細(xì)化方向發(fā)展。比如聚甲醛，聚甲醛樹脂主要是借助甲醛溶液制作而成。主要分為均聚工藝以及共聚工藝。當(dāng)前，最為常見是共聚工藝，這種工藝可以將甲醛水溶液轉(zhuǎn)化為三聚甲醛。然后通過三聚甲醛萃取溶劑，進(jìn)行單體上的聚合，最終成為一種甲醛成品。聚甲醛作為一種重要的化工塑料，質(zhì)量較輕、性能好，而且尺寸穩(wěn)定，與金屬的性質(zhì)大致相似，是化工領(lǐng)域不可缺少的結(jié)構(gòu)塑料。

2 天然氣在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 分布范圍廣，能源豐富

當(dāng)前，世界上有將近50多個國家不同程度地發(fā)展了天然氣化工產(chǎn)業(yè)。天然氣化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較發(fā)達(dá)的國家主要有美國與加拿大等。美國作為世界上最早發(fā)展天然氣的國家，產(chǎn)品的品種和數(shù)量一直都處于世界領(lǐng)先的地位。消耗的天然氣數(shù)量占據(jù)化工產(chǎn)業(yè)消耗燃料總量的一半以上。加拿大作為第二大天然氣化工生產(chǎn)國家，大力生產(chǎn)天然氣生產(chǎn)裝置，并被應(yīng)用在甲醇和二硫化碳?，F(xiàn)階段，加拿大的天然氣化工生產(chǎn)數(shù)量與美國不相上下，而且有豐富的天然氣資源，可以應(yīng)用于尿素和甲醇的生產(chǎn)與合成。世界范圍內(nèi)合成氨生產(chǎn)數(shù)量中將近79%使用天然氣作為原料。

2.2 應(yīng)用范圍廣，發(fā)展速度快

我國天然氣化工企業(yè)興起于20世紀(jì)60年代，發(fā)展到今天已經(jīng)初具規(guī)模，并廣泛分布在四川、東北以及山東等省市區(qū)。我國天然氣主要被應(yīng)用在化肥生產(chǎn)上，在全國合成氨的原料生產(chǎn)中，天然氣占據(jù)的比例達(dá)到29%?，F(xiàn)階段，我國還興建了許多天然氣制工廠，用來制造醋酸乙烯酯，尾氣用來生產(chǎn)甲醇。目前，我國天然氣化學(xué)加工產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量還在不斷攀升。隨著世界范圍內(nèi)對于能源需求的增加，特別是北非和南美等地區(qū)正在加速開發(fā)天然氣可以看出天然氣需求正在穩(wěn)步增長。在應(yīng)用范圍上，以天然氣作為根本的大宗產(chǎn)品，應(yīng)用范圍比較廣，發(fā)展速度比較快。同時，隨著新型工藝的出現(xiàn)，以合成氣為基礎(chǔ)的化學(xué)工藝受到人們的廣泛關(guān)注。

2.3 推動化工技術(shù)的發(fā)展

在傳統(tǒng)的化工產(chǎn)業(yè)中，西歐等天然氣化工較為發(fā)達(dá)的地區(qū)因為供不應(yīng)求使得天然氣的價格不斷增加，從而導(dǎo)致許多天然氣化工設(shè)施的工作暫停。但是中東等地區(qū)建設(shè)了許多新型的天然氣設(shè)施，這些地區(qū)的天然氣豐富而且價格便宜，這對于化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用，導(dǎo)致許多天然氣化工項目越來越多。比如美國天然氣開發(fā)規(guī)模隨著局勢的變化而變化，這對于天然氣的供求以及化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了巨大的作用。因為天然氣的供求問題，在一定程度上縮小了天然氣與石油的價格差別。但是因為天然氣的運輸受到許多限制，這使得天然氣大部分被當(dāng)?shù)貐^(qū)域應(yīng)用在合成油以及化工產(chǎn)品。在我國，天然氣化工技術(shù)的研發(fā)投入不斷增多，這在一定程度上提高了相關(guān)工藝技術(shù)的研發(fā)力度，天然氣化工在能源產(chǎn)業(yè)中的競爭地位不斷提高，對于促進(jìn)天然氣化工的深度發(fā)展起到強大的促進(jìn)作用。目前，天然氣化工開發(fā)最常見的技術(shù)有合成油新技術(shù)以及MIP等化工工藝比如利用醋酸和氫反應(yīng)制作成為乙醇。當(dāng)前，隨著我國對于天然氣使用需求的增加以及廣大公眾環(huán)保意識的提高，天然氣化工的發(fā)展必將成為永久性的課題。在國際領(lǐng)域當(dāng)中天然氣化工已經(jīng)得到初步的認(rèn)可，作為一種經(jīng)濟(jì)、優(yōu)勢的化工能源，在世界范圍內(nèi)又重新掀起發(fā)展的高潮，相信未來在不斷的研發(fā)和創(chuàng)新中，天然氣的化工技術(shù)發(fā)展將會愈加完善。

3 結(jié)語

綜上所述，天然氣作為一種清潔型的能源，作為一種高質(zhì)量的化工原料被國際工業(yè)領(lǐng)域所認(rèn)可。目前，世界范圍內(nèi)加大了天然氣化工產(chǎn)業(yè)的研究與開發(fā)。從20世紀(jì)90年代我國發(fā)展天然氣化工產(chǎn)業(yè)以來，我國在天然氣勘探以及化工等方面不斷取得突破。隨著天然氣探明數(shù)量的不斷增多，我國天然氣化工消費市場還將不斷擴大，相信未來我國天然氣化工產(chǎn)業(yè)必將迎來高速發(fā)展的前景。隨著未來我國能源需求的增加以及環(huán)保力度的加大，天然氣化工技術(shù)將會成人們研究的重點課題。

參考文獻(xiàn)：

[1]王成鴻.天然氣化工工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀、前景分析及發(fā)展建議[J].化工管理，2019（17）：1-3.

[2]趙狀，吳玉國，賈如磊，黃斌維.石油天然氣化工類專業(yè)教育聚合熱點與分析——以2009～2018年CNKI期刊為樣本的研究[J].廣東化工，2019，46（10）：207-209.

[3]王冰，杜文霞，孫苑菡，謝鋒.某高原化工企業(yè)天然氣制乙炔裝置職業(yè)病危害因素調(diào)查[J].中國衛(wèi)生工程學(xué)，2019，18（01）：8-10.

[4]郝瑾.試析天然氣化工工程項目采購管理中的成本控制[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018，38（20）：56-57.

[5]冀久楊.現(xiàn)代管理技術(shù)對天然氣化工設(shè)備管理的影響探析[J].化工管理，2018（26）：170-171.