天然氣化工培訓(xùn)課件

天然氣化工張雪蓮2014011646目錄1我國(guó)天然氣化工利用現(xiàn)狀2天然氣化工利用新技術(shù)及產(chǎn)品3我國(guó)天然氣化工產(chǎn)業(yè)存在的問題及前景分析4對(duì)我國(guó)天然氣化工發(fā)展的建議天然氣的開發(fā)和利用已經(jīng)達(dá)到較高的水平，目前已占到一次能源消耗的25%，預(yù)計(jì)21世紀(jì)中葉還會(huì)增加到40%。天然氣化工在天然氣總消費(fèi)中占的比例只有5%，主要用于生產(chǎn)合成氨和甲醇。地球上有相當(dāng)豐富的天然氣資源030201世界天然氣發(fā)展現(xiàn)狀項(xiàng)目已累計(jì)產(chǎn)量可采儲(chǔ)量剩余資源量初始資源量北美洲29.06.627~3455~62拉丁美洲3.68.222~2725~30歐洲8.18.213~1620~23俄羅斯18.555.8222~250240~270非洲2.411.723~2815~30中東4.658.5115~136120~140亞洲4.215.031~3635~40世界總量70.4164.0453~527520~595Cedligaz估算的全球天然氣常規(guī)資源量單位：1012m3我國(guó)擁有較為豐富的天然氣資源。我國(guó)天然氣消費(fèi)量持續(xù)增加0102我國(guó)天然氣發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)天然氣消費(fèi)量持續(xù)增加我國(guó)天然氣化工利用現(xiàn)狀1天然氣化工天然氣化工是化學(xué)工業(yè)分支之一。是以天然氣為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的工業(yè)，是燃料化工的組成部分，也可將天然氣化工歸屬于石油化工。天然氣化工一般包括天然氣的凈化分離、化學(xué)加工等。01天然氣脫硫02天然氣脫水天然氣的凈化分離醇胺法和砜胺法脫硫包括吸收、閃蒸、換熱及再生四個(gè)環(huán)節(jié)醇胺法使用的是一乙醇胺、二乙醇胺、二異丙醇胺20世紀(jì)80年代以后甲基二乙醇胺得到迅速發(fā)展主要要脫脫硫硫方方法法的的技技術(shù)術(shù)特特點(diǎn)點(diǎn)和和應(yīng)應(yīng)用用領(lǐng)領(lǐng)域域項(xiàng)目MEADEA砜胺-llMEDA醇胺含量/%≦1520~3030~4520~50H2S含量/(mg/m3)<5<5<5<5CO2含量/%0.0050.005~0.020.005~0.02酸性氣體負(fù)荷(mol/mol)<0.350.3~0.80.3~0.8選擇脫硫能力無幾乎無無有能耗高較高低低腐蝕性強(qiáng)強(qiáng)較弱較弱醇胺降解嚴(yán)重有有微脫有機(jī)硫能力差差好差烴溶解少少多少國(guó)內(nèi)已用領(lǐng)域天然氣,煉廠氣煉廠氣天然氣，合成氣天然氣,煉廠氣，克勞斯尾氣AMEA法：適用于壓力較低二而對(duì)H2S，CO2凈化度要求較高的情況。BDEA法：適用于在較高的酸性氣體分壓下同時(shí)脫除H2S，CO2,C砜胺法：砜胺-ll型適用于需脫除有機(jī)硫及同時(shí)脫除H2S，CO2的情況DMDEA法：優(yōu)先用于需選擇脫除H2S的情況。通過過以以上上比比較較，，可可以以認(rèn)認(rèn)為為這這四四類類方方法法的的適適用用范范圍圍如如下下吸收收法法01天然氣制合成氨02天然氣制甲醇03天然氣制乙炔、炭黑天然然氣氣化化學(xué)學(xué)加加工工現(xiàn)現(xiàn)狀狀天然然氣氣制制合合成成氨氨主主要要工工藝藝流流程程01傳統(tǒng)型蒸汽轉(zhuǎn)化制氨工藝階段02低能耗制氨工藝階段03裝置單系列產(chǎn)量最大化階段世界界天天然然氣氣制制合合成成氨氨技技術(shù)術(shù)發(fā)發(fā)展展概概況況我國(guó)國(guó)目目前前有有大大型型合合成成氨氨裝裝置置共共計(jì)計(jì)34套套生生產(chǎn)產(chǎn)能能力力約約1000萬萬t/a，中中型型合合成成氨氨裝裝置置55套套,生生產(chǎn)產(chǎn)能能力力500萬t/a我國(guó)引引進(jìn)大大型合合成氨氨裝置置的總總生產(chǎn)產(chǎn)能力力為1000萬萬t/a,只占占我國(guó)國(guó)合成成氨總總能力力的1/4左右右，因此可可以說說我國(guó)國(guó)氮肥肥工業(yè)業(yè)主要要是依依靠自自力更更生建建設(shè)起起來的。。我國(guó)的的氮肥肥工業(yè)業(yè)自20世世紀(jì)50年年代以以來不不斷發(fā)發(fā)展壯壯大。目前合合成氨氨產(chǎn)量量已躍躍居世世界第第一位位。主要下下游產(chǎn)產(chǎn)品為為尿素素和硝硝酸銨銨04020103我國(guó)天天然氣氣制合合成氨氨技術(shù)術(shù)發(fā)展展概況況01我國(guó)合合成氨氨的生生產(chǎn)與與消費(fèi)費(fèi)基本本已經(jīng)經(jīng)達(dá)到到供需需平衡衡，在在原料料豐富富的地地區(qū)甚甚至出出現(xiàn)供供給過過大的的情況況。我國(guó)天天然氣氣制合合成氨氨的消消費(fèi)現(xiàn)現(xiàn)狀01我國(guó)甲醇工業(yè)落后,起步于50年代，我國(guó)設(shè)計(jì)的最大甲醇裝置力只有80kt/a,單系列裝置能力只有20~30kt/a。02滬天化廠建成了Lurgi低壓法甲醇裝置(6000t/a),開發(fā)了我國(guó)第一套現(xiàn)代低壓法甲醇工藝,技術(shù)屬國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。03我國(guó)甲醇工業(yè)裝置多達(dá)50多個(gè)，大多為中小規(guī)模，產(chǎn)量低、能耗高、工藝落后，多數(shù)沿襲國(guó)外的高壓法，小部分改為中壓法。04近十年,我國(guó)甲醇工藝技術(shù)的研究開發(fā)工作仍有很大的進(jìn)展,大型300kt/a甲醇裝置國(guó)產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)等方面亦屬成績(jī)斐然。我國(guó)天天然氣氣制甲甲醇技技術(shù)發(fā)發(fā)展概概況國(guó)內(nèi)大大多數(shù)數(shù)甲醇醇裝置置生產(chǎn)產(chǎn)的甲甲醇產(chǎn)品無法與與國(guó)外外的相相比,雖雖然然國(guó)內(nèi)內(nèi)甲醇醇的生生產(chǎn)能能力從從表面面上看看已能能滿足足市場(chǎng)場(chǎng)的需需求,但因因甲醇醇生產(chǎn)產(chǎn)成本本等原原因,我我國(guó)甲甲醇依依賴進(jìn)進(jìn)口的的局面面還會(huì)會(huì)持續(xù)續(xù)相當(dāng)當(dāng)長(zhǎng)的的一段段時(shí)間間。目前從從總體體來講講,世世界界甲醇醇的供供需基基本平平衡,但但不同同地區(qū)區(qū)情況況各異異。根根據(jù)目目前現(xiàn)現(xiàn)狀和和今后后的預(yù)預(yù)測(cè),加加拿大大、拉拉丁美美州、、東歐歐、中中東、、非洲洲、大大洋洲洲這些些國(guó)家家和地地區(qū)生生產(chǎn)的的甲醇醇供大大于求求,是是世世界主主要的的出口口國(guó)或或地區(qū)區(qū);而而美國(guó)國(guó)、西西歐、、亞洲洲這些些國(guó)家家和地地區(qū)生生產(chǎn)的的甲醇醇供不不應(yīng)求求,是是主主要進(jìn)進(jìn)口國(guó)國(guó)或地地區(qū)。。0102天然氣氣制甲甲醇的的消費(fèi)費(fèi)現(xiàn)狀狀01我國(guó)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的天然氣部分氧化制乙炔的裝置1993年1月26日在四川長(zhǎng)壽化工廠投料試車成功02近幾年來國(guó)外成功開發(fā)了熱裂法炭黑的生產(chǎn)工藝并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。國(guó)內(nèi)還未見熱裂法生產(chǎn)炭黑的報(bào)導(dǎo)。我國(guó)天天然氣氣制乙乙炔、、炭黑黑技術(shù)術(shù)發(fā)展展概況況小結(jié):天然氣氣化工工利用用新技技術(shù)及及產(chǎn)品品220世紀(jì)70年代的的兩次次石油油危機(jī)機(jī)大大大刺激激了天天然氣氣化工工的發(fā)發(fā)展，，受到到以美美國(guó)為為首的的發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)家家的關(guān)關(guān)注。。直到20世紀(jì)90年代初初，用用天然然氣合合成烴烴的技技術(shù)才才引起起重視視，并并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了工工業(yè)化化生產(chǎn)產(chǎn)。二次大大戰(zhàn)期期間,以煤為為原料料通過過氣化化工業(yè)業(yè)合成成的液液體燃燃料在在德國(guó)國(guó)首次次工業(yè)業(yè)應(yīng)用用。（（GTL）030201天然氣氣制合合成油油我國(guó)天天然氣氣化工工產(chǎn)業(yè)業(yè)存在在的問問題及及前景景分析析3天然氣氣在供供需市市場(chǎng)分分布不不合理理，上上、下下游發(fā)發(fā)展不不協(xié)調(diào)調(diào)天然氣氣市場(chǎng)場(chǎng)體制制不完完善天然氣氣基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施施薄弱弱天然氣氣是國(guó)國(guó)家統(tǒng)統(tǒng)配商商品技術(shù)仍仍處于于中等等水平平能源需需求旺旺盛，，資源源供需需矛盾盾日益益尖銳銳010402030506天然氣氣化工工產(chǎn)業(yè)業(yè)存在在的問問題對(duì)我國(guó)國(guó)天然然氣化化工產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的的前景景分析析資源較較豐富富：近些年年來，，我國(guó)國(guó)天然然氣探探明儲(chǔ)儲(chǔ)量大大大超超過石石油并并且我我國(guó)鄰鄰近的的俄羅羅斯、、中亞亞、中中東、、亞太太四地地區(qū)天天然氣氣資源源豐富富，是是世界界天然然氣的的主要要生產(chǎn)產(chǎn)地和和出口口地，，國(guó)內(nèi)內(nèi)外可可利用用的天天然氣氣資源源，為為我國(guó)國(guó)天然然氣化化工發(fā)發(fā)展提提供了了廣闊闊的前前景。。產(chǎn)品市市場(chǎng)廣廣闊：：天然氣氣的主主要化化工產(chǎn)產(chǎn)品合合成氨氨、甲甲醇、、化肥肥以及及甲醇醇衍生生物，，在國(guó)國(guó)內(nèi)都都有廣廣闊的的市場(chǎng)場(chǎng)空間間和發(fā)發(fā)展?jié)摑摿?，，我?guó)國(guó)甲醇醇自給給率不不足50%。主要要原因因是裝裝置規(guī)規(guī)模太太小，，而且且原料料路線線以煤煤為主主，有有競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)力的的有效效生產(chǎn)產(chǎn)能力力嚴(yán)重重不足足，這這為以以天然然氣為為原料料大型型甲醇醇廠的的建設(shè)設(shè)營(yíng)造造了空空間。。具備一一定的的發(fā)展展基礎(chǔ)礎(chǔ)經(jīng)過幾幾十年年年的的發(fā)展展，我我國(guó)天天然氣氣化工工生產(chǎn)產(chǎn)已形形成一一定的的規(guī)模模，產(chǎn)產(chǎn)品種種類較較多，，依托托現(xiàn)有有基礎(chǔ)礎(chǔ)，充充分利利用國(guó)國(guó)內(nèi)外外先進(jìn)進(jìn)技術(shù)術(shù)，挖挖潛改改造，發(fā)發(fā)展我我國(guó)天天然氣氣化工工是有有優(yōu)勢(shì)勢(shì)的，，潛力力也是是巨大大的。。甲烷化化學(xué)科科技開開發(fā)有有一定定進(jìn)展展國(guó)內(nèi)作作為天天然氣氣綜合合利用用的重重要課課題，，在““八八五””期間間就已已列入入國(guó)家家重點(diǎn)點(diǎn)攻關(guān)關(guān)項(xiàng)目目，有有幾十十個(gè)單單位在在進(jìn)行行研究究開發(fā)發(fā)工作作，領(lǐng)領(lǐng)域涉涉及天天然氣氣制合合成氣氣新工工藝、、天然然氣合合成液液體燃燃料、、天然然氣氧氧化偶偶聯(lián)制制乙烯烯、天天然氣氣一步步法制制甲醇醇或甲甲醛、、天然然氣芳芳構(gòu)制制苯等等。這這些將將為我我國(guó)二二十一一世紀(jì)紀(jì)天然然氣化化工的的發(fā)展展開辟辟良好好前景景。對(duì)我國(guó)天然然氣化工發(fā)發(fā)展的建議議4保護(hù)天然氣氣安全，夯夯實(shí)資源基基礎(chǔ)：近年來美國(guó)國(guó)和歐洲大大量購(gòu)進(jìn)天天然氣，國(guó)國(guó)際天然氣氣市場(chǎng)將很很快由買方方市場(chǎng)轉(zhuǎn)向向賣方市場(chǎng)場(chǎng)。在不久久的將來，，我國(guó)天然然氣安全將將和石油安安全一樣成成為國(guó)家安安全的重要要組成部分分。開發(fā)國(guó)國(guó)際資源，，取得安全全、充足、、穩(wěn)定的天天然氣供應(yīng)應(yīng)，以及在在政治、外外交和軍事事上的配合合是維護(hù)天天然氣安全全的主要內(nèi)內(nèi)容。建立上、中中、下游一一體化的天天然氣工業(yè)業(yè)體系：天然氣自身身的特性決決定了發(fā)展展天然氣工工業(yè)必須上上、中、下下游一體化化協(xié)調(diào)發(fā)展展。沒有上上游氣田探探的天然氣氣儲(chǔ)量，就就談不上中中游的管網(wǎng)網(wǎng)建設(shè)以及及下游的綜綜合利用；；沒有中游游管網(wǎng)的建建設(shè)，下游游的天然氣氣市場(chǎng)就不不能合理拓拓展，上游游的儲(chǔ)量就就長(zhǎng)期得不不到開發(fā)和和利用，投投入的資金金將無法回回收，從而而影響企業(yè)業(yè)天然氣開開發(fā)的經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益。只只有將氣田田開發(fā)、管管道建設(shè)和和市場(chǎng)銷售售有機(jī)結(jié)合合起來，才才能保障天天然氣工業(yè)業(yè)實(shí)現(xiàn)良性性循環(huán)，在在我國(guó)經(jīng)濟(jì)濟(jì)和社會(huì)可可持續(xù)發(fā)展展中發(fā)揮重重要作用。。在中、西部部靠近氣源源的地區(qū)繼繼續(xù)發(fā)展化化肥工業(yè)合成氨和尿尿素仍將是是中國(guó)天然然氣的主要要化工用戶戶。與煤、、渣油生產(chǎn)產(chǎn)合成氨工工藝相比，，在靠近氣氣源的中、、西部地區(qū)區(qū)發(fā)展天然然氣制肥工工業(yè)不僅有有明顯的環(huán)環(huán)保優(yōu)勢(shì)，，而且也具具備一定的的技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。同同時(shí)，一定定程度上也也可緩解西西氣“富余余”問題，，促進(jìn)中、、西部落后后地區(qū)的經(jīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。。要加快天然然氣化工利利用技術(shù)的的研究開發(fā)發(fā)步伐目前，國(guó)外外天然氣間間接轉(zhuǎn)化新新技術(shù)研究究開發(fā)方興興未艾，有有的技術(shù)術(shù)已開始進(jìn)進(jìn)入工業(yè)化化生產(chǎn)階段段，而我國(guó)國(guó)在這方面面的研究差差距還較大大。我國(guó)應(yīng)應(yīng)密切跟蹤蹤國(guó)際天然然氣化工利利用新技術(shù)術(shù)的開發(fā)動(dòng)動(dòng)態(tài)，合理理利用其成成果，同時(shí)時(shí)要加大國(guó)國(guó)內(nèi)科研開開發(fā)的力度度，有重點(diǎn)點(diǎn)地突破較較有希望的的科研成果果，盡快轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)實(shí)生產(chǎn)力。。對(duì)于國(guó)內(nèi)內(nèi)已有一定定科研基礎(chǔ)礎(chǔ)或成果的的技術(shù)，如如蒸汽轉(zhuǎn)化化和部分氧氧化相結(jié)合合的天然氣氣制合成氣氣、甲醇下下游產(chǎn)品技技術(shù)等，要要努力通通過產(chǎn)學(xué)研研緊密結(jié)合合，積極進(jìn)進(jìn)行科技攻攻關(guān)，盡快快形成具有有自主知識(shí)識(shí)產(chǎn)權(quán)的核核心技術(shù)，，爭(zhēng)取早日日實(shí)現(xiàn)工業(yè)業(yè)化；對(duì)于于一些前沿沿性技術(shù)，，如天然氣氣制合成油