石油炼制与化工 2006年2月 PETRO1 EUM PR()CEsslNG AND PETR()cHEMlcAI s 第37卷第2期 天然气化工技术发展趋势及我国的对策 刘 佩 成 (中国石油化丁集团公司,北京100029) 摘要概述了国内外天然气的供需形势 从直接转化法和间接转化法两方面,分析了世界天 然气化工利用的技术发展趋势,提出了我国发展天然气化工综合利用的对策:我国应适当发展天然 气化工,以缓解石油资源供应不足的矛盾,加快开发天然气化工的新技术,适度合理发展甲醇工业。 关键词:天然气 甲烷 甲醇 烯烃 二甲醚 1 前 言 中俄罗斯为4.8O×10¨m。,占全球的26.7 。 天然气是一种清洁能源,同时也是一种优质的 世界天然气消费主要集中在欧洲和北美,分别 化工原料。近年来,随着天然气储量的不断增加, 占世界天然气总消费量的41.2 和29.2 ,但是 环保要求的日益严格,以及原油价格的持续高涨, 中东和亚太地区是天然气需求增长最快的地区,近 天然气化工越来越受到重视,技术开发十分活跃, lO年来年均分别增长6.3 和6.0 .04。国际一些 很多技术已进入工业应用阶段。 权威机构认为,2l世纪上半叶,世界天然气消费仍 2世界天然气供需趋势分析 将快速增长,增长速度约为石油的2倍,2020年左 上世纪7O年代两次石油危机以后,世界各国 右天然气将超过煤炭成为世界第二大能源,2030 均加大了天然气的勘探开发力度,并开始重视天然 年左右世界天然气消费量将达到5.0×1O。t油当 气的开发利用问题,从而使天然气在世界能源消费 量以上,将超过石油而成为世界第一大能源。 中的作用越来越重要。据BP公司《2005年世界能 伴随天然气需求的快速增长,由于地处偏远、 源统计》报道,自1990年以来,世界天然气探明储 输送困难,目前世界上已探明的天然气储量中约有 量年均增长2.2 ,是同期石油探明储量增长速度 一半未能得到充分和经济地开发,大量“闲置”的天 的2倍,2004年底世界探明的剩余天然气储量为 然气被回注气井,与油伴生的天然气被放空烧 1.755 3×10 m。,比1O年前增长了25,6 ,储采 掉 J。为充分发挥这些“闲置”天然气资源的经济 比为65.2;世界天然气产量年均增长2.3 ,足同 效益,国外开发了很多天然气化工的新技术,并取 期石油产量增长速度的1.5倍,2004年世界天然 得了一些突破性进展。 气产量达到2.69×i0 m。,比1O年前增长r 3天然气化工利用途径【 ] 28.1 ;世界天然气消费量年均增长2.3 ,是同 自上世纪2O年代以来,天然气化工一直保持 期石油消费增长速度的2.3倍,2004年世界天然 稳定发展,4O年代中后期起发展较快,5O一6O年代 气消费量为2.69×i0 m。,比1O年前增长了 形成鼎盛时期,曾在世界化学工业中占据十分重要 29.5 ,天然气占世界一次能源消费的比例已达到 的地位,7o年代中期虽受石油化工的强大冲击,但 23.7 ,比1O年前提高了5个百分点[1 。 天然气化工因其具有独特的技术经济优势而一直 世界天然气储量十分丰富,但勘探开发程度远 保持较稳定的发展势头,目前已成为世界化学工业 低于石油,资源分布也不均匀,主要集中在中东和 的重要支柱。 欧洲。2004年,中东地区探明的天然气储量为 7.283×10”m ,占全球的4O.6 ,其中伊朗和卡 塔尔分别为2.750×i0 m 和2.578×10¨171。,分 收稿日期:2005 06 29}修改稿收到日期:2005・08一l1 作者简介:刘佩成(1966一),男,高级工程师,硕士研究生毕 别占全球的15.3 和14.4 ;欧洲地区探明的天 、 现任中国石化集团公司总师办副主任。主要从事石油石 然气储量为6.402×10¨m ,占全球的35.7%,其 化经济、技术信息及发展战略研究工作,发表论文数篇。 维普资讯 http://www.cqvip.com
第2期 刘佩成.天然气化工技术发展趋势及我国的对策 天然气的化工利用有直接转化法和问接转化 法两种途径:直接转化法是天然气直接用来或通过 部分氧化制取乙烯、甲醇、芳烃等化工产品;间接转 化法是天然气先制成合成气,由合成气再生产清洁 油品、甲醇、低碳烯烃等化工产品(见图1)。 图1天然气化工利用不意图 直接转化法因存在转化率、选择性和目的产物 产率低等问题,技术开发难度较大,目前进展相对 较慢。我国在天然气直接转化技术研究方面现处 于国际领先水平,但还主要集中在实验窒研究。国 外主要集巾于天然气间接转化技术研究方面,很多 技术已进入工业应用阶段。 4天然气化工利用的技术进展 4.1 间接转化法技术进展 对于天然气间接转化,目前国外开发的技术可 分三个不同阶段:处于成熟阶段的是天然气生产甲 醇和合成氨/尿素;处于成长阶段的是天然气制油 (GTI );处于待工业化阶段的是天然气制二甲醚 和烯烃(MT0)。 4.1.1 天然气制甲醇 甲醇是碳一化学的核心产 品,由其可生产甲醛、MTBE、醋酸等很多化1 产 品。由天然气经合成气制甲醇是天然气化工利用 的一条重要途径,早已实现工业化。2004年tI{=界 甲醇生产能力为42.40 Mt,其中近8O 以天然气 为原料。 传统的天然气制甲醇生产工艺包括高压法、中 压法和低压法,目前国际上以低压法为主,最具代 表性的工艺有四种:英国ICI法、德国Lurgi法、丹 麦Topsoe法和日本三菱MGC法,其中以前两种 为主。在原有低压法工艺的基础上,最近Lurgi公 司开发了将合成气和甲醇合成最高效组合在一起 的新甲醇生产技术——Mega Methanol技术,大大 提高了甲醇单线装置的生产能力,最大可达5 kt/d (约1.82 Mt/a),大约是现有常规甲醇装置最大能 力的两倍,可用于天然气制油、天然气制化工产品 等组合工艺中。采用该技术建设的第一套工业装 置已于2004年11月在特立尼达Atlas甲醇公司 投产,目前正满负荷运转;伊朗、 塔尔、沙特等国 均计划采用该技术建设大型甲醇生产装置。英国 ICI公司开发出了~・种“绿色”甲醇生产工艺,不仅 可降低天然气用量,而日.可减少CO。排放量(约比 传统工艺少7O 9/6~8O%),现已在加拿大建设优化 设计装置。 目前,世界甲醇生产技术研发动向为:一是生 产装置趋于大型化,单系列2.31 Mt/a装置已经投 产,2.70 Mt/a正在建设中;二是开发无循环液相 甲醇生产工艺,进一步提高合成气的转化率和甲醇 的选择性,降低投资和操作费用;三是在超临界条 件下进行甲醇合成,利用超临界的特殊性能,提高 反应物的单程转化率。 4.1.2天然气制合成油 近年来,随着环保要求 的日趋严格,清洁燃料和高档润滑油的需求不断增 加。天然气制合成油(GTI )的所有产品均可满足 目前和今后即将推出的全部环保要求,因此,为充 分利用偏远地区天然气和油田伴牛气资源,促进环 境保护和清洁燃料的生产与使用,国外加快了 GTI 技术开发的步伐。 GTI 工艺一般由合成气生产、费托合成、合成 油加工三大部分组成,合成气生产和费托合成是核 心部分,其中费托合成是GTI 的最核心技术。国 外主要围绕费托合成部分不断改进GTI 技术,以 进一步降低投资和操作费用。现已通过中试、可以 或即将工业应用的第二代GTI 技术主要有: Sasol/ChevronTexaco公司的固定床自热转化一悬 浮床合成缓和加氢裂化技术;Shell公司的非催化 部分氧化固定床合成一加氧和/或缓和加氢裂化技 术(SMDS);ConocoPhⅢips公司的催化部分氧化 悬浮床合成缓和加氢裂化技术;ExxonMobil公司 的流化床自热转化一悬浮床合成一加氢异构化技术 (AGC 21);BP/Davy公司的紧凑式水蒸气转化固 定床合成一缓和加氢裂化技术 j。 据报道,目前国外公司利用自主开发的GTL 技术,在全球已建、在建和拟建的GTI 商业化和 实验性项目多达53个,总能力约96.50 Mt/a, 2007年前可能投产的商业化项目有16个,总能力 达34.20 Mt/a。卡塔尔已与数家公司签署了 合作建设GTI 项目协议,预计卡塔尔2O1O年的 GTL总能力将超过25 Mt/a,该国将成为未来世界 GTL的生产基地。据Purvin&Gertz公司预计,随 维普资讯 http://www.cqvip.com
l2 石油炼制与化工 2006年第37卷 着技术的不断进步和油价的持续高涨,世界将会出 现GTL装置建设浪潮,到2010 2012年将会有 35 Mt/a能力投产,其中大部分装置在中东;如果 这些装置投产成功,到2025年世界GTL能力将会 达到近1×10 t/a。 4.1.3天然气制低碳烯烃 随着国际油价的持续 高位徘徊和大型天然气制甲醇技术日趋成熟,以天 然气为原料经合成气路线先制取甲醇,由甲醇再制 取烯烃(MTO)的技术开发十分活跃。Exxon Mobil,UOP,Norsk Hydro,Lurgi和BASF公司 等都对MTO技术进行了多年的研究开发,其中具 有代表性的技术有UOP/Hydro开发的MTO工 艺和Lurgi公司开发的甲醇制丙烯(MTP)工艺。 MTO工艺以甲醇为原料,主要生产乙烯和丙 烯,采用装填MTO一100催化剂的快速流化床反应 器技术,甲醇转化率接近100 ,乙烯和丙烯总收 率接近80%(以甲醇进料的碳含量为基准)。根据 市场需求,通过调节反应器操作的苛刻度,乙烯/丙 烯收率比可在o.77~1.33问调节。据悉,该技术 首套工业化装置将建在尼日利亚一个以天然气为 原料生产石化产品的联合项目中。该联合项目包 括一套2.50 Mt/a甲醇装置、MTO装置和 0.40 Mt/a聚丙烯、0.40 Mt/a高密度聚乙烯装置, 计划2007年投产。该工艺的缺点是每生产1 t乙 烯约产生0.34 t C +副产品,需要通过烯烃裂解工 艺进一步转化为丙烯和乙烯_5]。 MTP工艺以甲醇为原料,主要生产丙烯,使用 德国SudChemie公司的ZSM一5催化剂,采用固定 床反应器,甲醇的转化率在99%以上,丙烯选择性 超过7O 9/6,副产的乙烯、丁烯和C /C。烯烃又循环 回去转化成丙烯,其余产品有汽油、燃料气和水等。 据悉,采用Lurgi公司MTP技术的首套工业化装 置(O.10 Mt/a)将在伊朗开始建设,于2009年投 产;印度Gail公司计划于2010年在Assam地区建 设的一套石化联合装置中也准备采用该技术。 目前,天然气制低碳烯烃技术已开始工业化, 尽管还不具备强有力的竞争优势,但随着科技的进 步和油价的持续高位震荡,利用天然气制低碳烯烃 技术将会呈现出巨大的经济效益和社会效益。 4.1.4天然气制二甲醚二甲醚(DME)被看作是 21世纪的超清洁燃料,主要生产工艺有两步法和一 步法。两步法工艺是先由合成气生产甲醇,由甲醇 再脱水生产二甲醚。两步法工艺中的甲醇脱水过程 又有气相法和液相法两种工艺,液相法因存在设备 腐蚀和环境污染等问题已逐渐被淘汰,气相法是两 步法生产二甲醚的主要方法。目前,国内外研究开 发两步法生产二甲醚的新技术不多。日本三井东亚 化学公司开发成功了Al 催化剂用于甲醇脱水生 产二甲醚;我国西南化工研究院、山西煤化所等单位 采用沸石、三氧化铝等催化剂开发成功了气相甲醇 脱水制二甲醚的千吨级工业试验装置;山东久泰化 工科技股份有限公司利用自己开发的复合酸催化脱 水两步法工艺已建成30 kt/a工业装置。 一步法工艺是由天然气制合成气,合成气在一 定温度、压力及双功能催化剂的作用下,直接生产 二甲醚,分为气相固定床和气液固三相淤浆床两种 工艺。气相固定床技术的典型工艺为丹麦托普索 (Topsoe)公司工艺,合成气以天然气为原料采用 自热转化技术(ATR),双功能催化剂为铜基催化 剂与Al O 组成的复合催化剂,二甲醚合成采用 球形反应器,压力为4.2 MPa,温度为240 290℃。 目前托普索公司正在建设7 kt/d的生产装置,其 工程造价在5亿美元以上。与气相一步法相比,气 液固三相一步法具有流程简单、一次通过转化率 高、容易实现恒温操作、反应器体积较小、操作费用 和投资较低等特点,适合大规模生产,已成为国内 外开发的热点。典型工艺有美国Air Products公 司开发的LPDMETM工艺和日本NKK公司开发 的工艺。LPDMETM工艺使用浆液鼓泡塔反应 器,高压合成气原料从塔底喷入、鼓泡,固体催化剂 颗粒与气体进料充分混合,使用矿物油使混合更充 分,等温操作,CO单程转化率为22 ~33 ,二甲 醚的选择性为50 ,但催化剂的稳定性较低。日 本NKK公司采用自己开发的一种高效催化剂,其 一步法工艺中试装置试验表明,CO单程转化率为 4O ,二甲醚的选择性接近90 。目前,国内清华 大学、华东理工大学、浙江大学等单位也都开发出 了合成气一步法制二甲醚工艺,有的已开始转入工 业化生产阶段。 目前,世界天然气制二甲醚的技术发展趋势 是,装置规模向大型化方向发展,将从目前的万吨 级向十万吨级乃至百万吨级发展;生产技术向一步 法发展,尤其是淤浆床一步法,可比二步法总生产 成本降低2O 以上。 4.2直接转化法的技术进展 天然气中9O 以上是甲烷,用甲烷直接制甲 醇等化工产品被认为是最佳的工艺路线。目前主 要有三种路线:一是甲烷直接制甲醇和甲醛;二是 维普资讯 http://www.cqvip.com
第2期 刘佩成.天然气化工技术发展趋势及我国的对策 13 甲烷氧化偶联制乙烯;三是在无氧条件下甲烷直接 制芳烃。 4.2.1 天然气直接转化制甲醇天然气经合成气 制取甲醇工艺存在着投资费用高、工程设计复杂和 生产成本高等缺点。因此,国内外都在探索由天然 气一步合成甲醇的有效途径,并取得了一定进展。 目前研究开发的方法有均相氧化和多相催化氧化 两种方法,其中均相氧化工艺效果较好,甲烷转化 率可达4 9,6~15 9/5,甲醇选择性为6O 9,6~9O 9/6。俄 罗斯一家公司在均相氧化的基础上,开发了CPO 工艺,甲烷单程转化率为4 (循环后可达15 ), 甲醇选择性大于15 ,已建成10 kt/a的工业生产 装置;我国华东理工大学使用Mo—Co—O/SiO 复合 氧化催化剂,在低转化率条件下,甲醇选择性可达 9OV0。UOP公司正在开发甲烷低温低压直接生产 甲醇的新工艺,该工艺首先合成一种有机过氧化 氢,然后使金属催化剂活化,把甲烷转化为甲醇,与 间接法相比,预计投资可减少58%,能耗减少 6o 9,6,CO 排放量减少33 9/6,将使甲醇生产成本由 8O美元/t降至58美元/t。 总体来看,目前国内外已开发的甲烷直接转化 制甲醇工艺中,甲烷的单程转化率较低,经济上无 法与间接法竞争。 4.2.2 甲烷氧化偶联制乙烯 近年来,随着全球 化工市场的好转,由甲烷氧化偶联制乙烯的研究开 发受到重视。目前已有4O多个国家的实验室对 2000多种催化剂进行过试验,开发出了很多新工 艺。我国大连化物所等单位对甲烷氧化偶联制乙 烯的反应机理、新型催化剂、反应工艺及反应器等 进行了全面研究,取得了可喜进展,其结果已处于 国际先进水平。但是,由于甲烷氧化偶联制乙烯反 应属于表面引发气相自由基与气固相反应相结合 的机理,而且乙烷的氧化脱氢能力又大于甲烷,因 而C +收率突破25 困难较大。同时,反应温度 高(700 ̄850 C)、放热量大、产物分离复杂等给工 程带来很多问题。因此,目前由天然气氧化偶联制 乙烯技术虽已接近工业化水平,但还难以与石油制 乙烯相竞争。 目前,天然气氧化偶联制乙烯的研究方向为: 一是利用已开发的催化剂,采用各种方法增加工艺 的经济性,如采用甲烷/乙烷共进料工艺和化学分 离、吸收分离等工艺;二是开发新型的循环工艺,如 采用膜接触器分离反应物中烯烃,其余物质不断循 环反应;采用等离子技术进行甲烷氧化偶联反应; 三是开发新催化剂,提高甲烷转化率和C ・选择 性。 4.2.3甲烷直接催化转化制芳烃 甲烷直接催 化转化制芳烃有两种方法:一种是氧化条件下的 催化转化,一种是无氧条件下的催化转化。 ShepelevL引,AndersonC ,OtsukaC 等均对甲烷催 化氧化制芳烃技术进行了研究。结果表明,在氧 化条件下,甲烷合成芳烃的反应很难控制,甲烷 的转化率很低,芳烃选择性和收率也很低,在经 济上不具备开发前景。在甲烷无氧芳构化研究 方面,我国一直保持国际领先水平。1993年,中 科院大连化物所发现了甲烷在无氧条件下直接 芳构化生成苯的催化反应新过程,并开发出了 Mo/HZSM一5催化剂 。近年来,该所继续加强 了甲烷无氧芳构化的基础研究,并取得了很大进 展。在SI C—Mo/HZSM 5催化剂体系上,在73O ℃下反应28 h后,甲烷转化率为13 ,芳烃产率 为8.5 9/5;成功研制了一种新型、高效的Mo/ MCM一22催化剂(专利技术),使得在甲烷转化率 不变的前提下,苯的选择性提高到8O 。由于产 物芳烃与原料气甲烷易于分离,因此,在无氧条 件下,甲烷催化直接转化制芳烃为天然气化工利 用开辟了一条新的途径_1 。 5我国天然气化工利用现状 5.1 天然气资源现状及潜力 我国天然气资源相对较为丰富,总资源量约为 4.7×10 m ,已探明的资源量约2.2×10¨m。,已 探明的可采储量为1.4×10”m。,其中鄂尔多斯、 塔里木、四川、柴达木和东海、琼东南一莺歌海6个 盆地的资源量之和为3.5×l0¨m 左右,占总资源 量的74 Vii 3。2003年底,我国累计探明天然气地 质储量3.86×l0 m。,累计探明可采储量 2.47×10 m ,可采资源探明程度为17.6 ,天然 气产量为3.41×l0 m 。预计到2020年,我国累 计探明天然气地质储量可达8.71×10 m。,天然 气产量可达1_2×10“m 。我国天然气资源量分 布很不平衡,大型气田主要分布在西部、中部和西 北部,远离市场,需要由资源地向市场中心长距离 管道输送,一些中小气田还未得到充分有效的开发 利用。 5.2天然气利用现状及预测l1 上世纪9O年代以来,我国天然气生产和消费 呈现快速上升的态势,但天然气在能源生产和消费 结构中的比例还很低。2004年我国天然气消费量 维普资讯 http://www.cqvip.com
石油炼制与化工 2006年第37卷 为3.O1×lO m。,占…次能源消费总量的3 左 右,主要用于化工、工业燃料、城市燃气和发电四大 行业,分别占34 ,29 ,23 和14 ,其中以天然 气为原料的合成氨和甲醇生产能力分别占其总能 力的2o 和25 。天然气利用已由过去以化工利 用为主逐步向多元化的消费结构转变,消费结构趋 于合理。 今后2O年将是我国天然气需求增长较快的时 期。预计到2010年我国天然气消费量将达到 1.000×10¨1TI。,2020年达到2.000×10“rn。;天然 气在一次能源消费中的比例将由目前的3 增长 到2010年的7 、2020年的1O 左右;天然气的 利用也将会有很大发展,利用方向将是以气代油、 以气发电和城市气化,其中化工用天然气的数量将 会有一定幅度的增加,预计2O1O年和2020年将分 别达到1.9O×10 m 和3.25×lO 1TI 。然而,国 内天然气产量难以满足市场需求,预计到2010年 国内天然气供应缺口为2.30×10 m 左右、2020 年缺口为8.3O×10”1TI 左右,需要依靠引进 LNG、国外管道气来解决供应的不足。 6对我国天然气化工利用的建议 (1)适当发展天然气化工利用,缓解我国石油 资源供应不足的矛盾。随着国民经济的持续快速 发展,我国石油供需矛盾越来越突出,已成为制约 经济和社会发展的主要瓶颈。天然气作为石油的 替代能源日益受到世界的关注。作为能源消费大 国,我国一方面应以气代油,减少发电和锅炉用油, 在城市大力发展天然气汽车;另一方面还应适当发 展天然气的化工利用,用天然气生产化工产品,以 弥补石油资源的不足。 (2)要加快天然气化工利用技术的研究开发 步伐。虽然我国在天然气直接转化技术的研究开 发方面已处于国际先进水平,但还仅限于实验室研 究阶段。目前,国外天然气间接转化新技术研究开 发方兴未艾,有的技术已开始进入工业化生产阶 段,而我国在这方面的研究差距还较大。。我国应密 切跟踪国际天然气化工利用新技术的开发动态,合 理利用其成果,同时要加大国内科研开发的力度, 有重点地突破较有希望的科研成果,尽快转化为现 实生产力。对于国内已有一定科研基础或成果的 技术,如蒸汽转化和部分氧化相结合的天然气制合 成气、甲醇下游产品技术等,要努力通过产学研紧 密结合,积极进行科技攻关,尽快形成具有自主知 识产权的核心技术,争取早日实现工业化;对于一 些前沿性技术,如天然气制合成油、制低碳烯烃、制 二甲醚、制芳烃等,我国应将其列入国家重点科技 攻关研究项目,集中力量,加快研究开发的步伐,争 取早日开发出具有国际竞争力、拥有自主知识产权 的核心技术,为我国天然气化工的发展做好技术储 备。 (3)应适度合理发展甲醇工业。2004年我国 有200多套甲醇生产装置,生产能力约为7 Mt/a, 新批准建设的甲醇项目超过10 Mt/a,拟建的甲醇 项目也不下10 Mt/a。如果这些能力均投产,我国 将会出现甲醇供过于求的状况。尽管我国最大的 600 kt/a天然气制甲醇项目已在青海省格尔木开 始建设,但我国大部分甲醇装置规模偏小,原料路 线也不尽合理,能耗物耗高,生产成本高,难以与进 口甲醇相竞争。因此,我国应加快甲醇工业的结构 调整,淘汰一些技术落后、能耗物耗较高的生产装 置,适度合理地发展甲醇工业。我国可以在四川、 、内蒙古等天然气资源较为丰富而又远离消费 市场的地区,建设大型甲醇生产装置,并依托这些 大型甲醇装置建设与其配套的甲醇下游产品生产 装置,促进我国碳一化学的发展,满足国内市场需 求。 参 考 文 献 1 British Petroleum Company.Statistical Review of World Ener gY.2005.15~25 2 Rahmin I 1.Stranded gas。diesel needs push GTI work.Oil and Gas journal,2005,lo3(10):18~28 3 徐文渊.蒋长安.天然气利用手册.北京:中国石化出版社。 2002.466~468 4 姚国欣.天然气合成油的发展及技术经济分析.国际石油经 济,2005,13(5):23~29 5 Mark Morgen.Recent conversion.Eur Chem News,2003,79 (2061):3O 6 Shepelev S S,Lone KG.Catalytic properties of zeolite with various structures and chemical compositions in the prepara- tion of aromatic hydrocarbons from methane.React Kinet Catal I ett,1 983,23:319~322 7 Anderson J R。Tsai P.0xidation of methane over H ZSM 5 and other catalysts.Appl Catal。1985,19:141~1 52 8 0tsuka K,Komatsu T.Conversion of methane t0 aromatic hydrocarbons by combination catalysts.Chem Lett,1986, (11):1955~l958 9 王林胜。陶龙骧.甲烷催化转化法制苯.科学通报,1994,39 (6):574~575 10 马呜.我国天然气资源的开发利用现状.石油化工,2005,34 (4):394~398 维普资讯 http://www.cqvip.com
第2期 刘佩成.天然气化工技术发展趋势及我国的对策 15 11陈永武.中国天然气的发展和利用.当代石油石化。2004,12 12 翟光明.中国油气工业可持续发展的思路.当代石油石化, (11):24~26 2004,12(10):1~6 THE TECHNoLoGY DEVELoPMENT TREND oF NATURAL GAS CHEMICAL INDUSTRY AND CHINA’S RESPoNSE Liu Peicheng (China Petrochemical Corporation。Beijing 100029) Abstract The supply and demand status of natural gas in both domestic and global market is reviewed.Technology development trend of natural gas chemical industry including the conversion of natural gas by direct and indirect methods is discussed in detail.Some suggestions for comprehensive utilization of natural gas in China are put forward,such as proper arranging the development of natural gas to chemicals to alleviate the shortage of insufficient crude supply in China,speeding up the development and commercialization of the new technology in the area of natural gas to chemicals application,and developing natural gas based methanol industry at an appropriate scale. Key Words:natural gas;methane;methanol;olefin;dimethyl ether 脱水和碳碳链解离。 该过程使用串联操作的搅拌釜式反应器。氢、有机溶 剂和糖(如丙三醇)加上催化剂进入反应器。反应在均一的 液相下进行,转化率高达9O 对乙二醇和丙二醇有高的 选择性。 从丙三醇生产乙二醇的新催化剂 第二反应器的产品压力依次降低。粗产品送至分离 罐,携带的氢气释放至火炬系统。产品液经加热后送至最 将生物质转化为清洁燃料(如生物柴油时)会产生过量 后的闪蒸段,分出的催化剂溶液循环返回反应器。 的低质量丙三醇。戴维过程技术公司开发了一种独特的加 含有乙二醇产品的蒸气送至最终分离器,然后进入三 工方法,可将生产生物柴油时不需要的副产物丙三醇转化 塔串联的蒸馏塔。重质馏分从塔底除去。 为乙二醇。新的催化剂体系使用可再生的、由糖衍生的进 料,并将其转化为乙二醇。 该催化剂为均相氢解催化剂,基于贵金属盐和有机膦 配合基。原料包括糖醇(丙三醇)、醛式糖(葡萄糖)和醛式 [章文摘译自Hydrocarbon Processing, 糖的聚合物(纤维素、淀粉等)。氢解时发生两种基础反应: 2005,84(1O);29~3o]
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