一、天然气化工资料 (一)天然气资源
1、基本情况
广义的天然气是指在自然界中天然生成的气体化合物。就能源工业而言,天然气也叫气态的石油,是专指岩石圈中生成并蕴藏的以气态烷烃混合物为主的可燃性气体。其化学组分超过100余种:(1)以烃类为主,从甲烷到33个碳原子的石蜡和22个或更多碳原子的芳香烃,甲烷占绝大部分;(2)还含有少量非烃类气体,如硫化氢、二氧化碳、一氧化碳、水蒸气、氮、氢以及硫醇、硫醚等有机硫化物;(3)有时也含有微量的稀有气体,如氮、氩等;(4)还含有极微量的不饱和烃,如乙烯、丙烯、丁烯等;(5)偶尔也还含极少量环状烃化合物一环烷烃和芳烃,如环戊烷、环乙烷、苯、甲苯、二甲苯等。
根据国土资源部统计数据显示,2011年中国天然气产量快速攀升,首次突破千亿立方米,为1011.15亿立方米,同比增长7.3%。与此同时,中石化经济技术研究院预计到2015年,我国天然气产量有望达到1850亿立方米,需求量达2600亿立方米,供需缺口达750亿立方米。
2、世界天然气资源分布 至2008年1月世界天然气储量
名次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11 国家或地区 世界总计 排序前20个国家 俄罗斯 伊朗 卡塔尔 沙特阿拉伯 美国 阿布扎比 尼日利亚 委内瑞拉 阿尔及利亚 伊拉克 哈萨克斯坦 土库曼斯坦 储量(亿m2) 1751602.69 1363996.47 475725.60 268501.79 256353.80 71530.72 59772.94 56209.25 52100.45 47079.84 45024.03 31698.05 28317.00 28317.00 占世界的份额(%) 100 90.23 27.16 15.33 14.64 4.08 3.41 3.21 2.97 2.69 2.57 1.81 1.62 1.62 12 13 14 15 16 17 18 19 印度尼西亚 马来西亚 中国 挪威 乌兹别克斯坦 加拿大 科威特 荷兰 世界其它国家 26589.66 23503.11 22653.60 22407.24 18406.05 16480.49 15720.18 14158.50 171053.39 1.52 1.34 1.29 1.28 1.05 0.94 0.90 0.81 9.77 ——摘自《世界石油工业》
(1)到2008年1月,世界已探明天然气气储量1751602.69亿m3。 (2)世界3/4的天然气储量在中东和欧亚地区,俄罗斯、伊朗、卡塔尔占总量的57.1%。中国天然气储量居世界第14位。
(3)中国天然气远景评价储量为55.9万亿m3,地质预测资源量为35万亿
m3,可采资源量为22万亿m3,到2007年底中国累计探明储量为2.27万亿m3。
中国共有505个沉积盆地,目前已在32个盆地发现工业油气流,其中:天然气主要分布在东部、西部和南部浅海等三大区域,在陆地上主要分布在四川盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、柴达木盆地、松辽盆地,在海上主要分布在海南岛周边及南海海域和东海。
3、基本用途
在全球范围内天然气取代石油的步伐正日益加快,将成为21世纪消费量增长速度最快的能源。预计2020年有望超过煤炭、石油成为世界第一能源。
据统计,至2009年全球天然气产量中40%左右用于工业,民用占20%左右,商业和电力占25%左右,其他约占15%。全球每年约有1200亿立方米天然气作为化工原料,广泛用在合成氨、甲醇、甲醛、醋酸等多种化工产品生产中,较之其他原料(煤炭、石油、粮食等),不仅能取得良好的经济效益,而且具有明显的社会环境效益。天然气的深度加工和综合利用正处在加快发展阶段,许多高端的应用技术还在开发。目前,世界天然气化工一次加工成品年总产量在11.6亿吨以上,大宗产品主要是合成氨和甲醇。全世界85 %以上合成氨、92%以上甲醇生产都是以天然气为原料。
2006年我国天然气消费量约为556亿m3,比2005年增长21.7%,占世界消费总量的1.9%,天然气在我国一次能源消费中的比例约为3%左右,1996-2006年我国天然气消费量年均增长率约为12.0%。
随着我国经济的持续增长,天然气输送干线网络工程的投入运营,我国天然气年均需求增长消费增长率保持在15%左右。预计2020年天然气消费量达到2000亿m3,天然气在我国一次能源消费中的比例将会上升到10%左右。
目前,我国天然气利用领域主要包括城市燃气、工业燃料、天然气发电和天然气化工。在过去的10年内,我国天然气的消费结构变化如下表所示。
(二)天然气化工
1、天然气化工链
天然气通过净化分离和裂解、蒸汽转化、氧化、氯化、硫化、硝化、脱氢等反应,可制成合成氨、甲醇及其加工产品(甲醛、醋酸等)、乙烯、乙炔、二氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳、硝基甲烷等。