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天然气可以生产哪些化工品?

煤制天然气

天然气为原料的化工产业链发展,一方面是中国对于天然气化工政策的“松绑”体现,另一方面也是能够顺应低碳化工产业链的发展趋势。而天然气主要组分为甲烷,在化学性质上更为活泼,作为化工原料的产业链延伸,具有先天的成本优势。

而天然气可以生产哪些化工品?为此我们调查了目前以天然气我原料的化工产业链延伸方向,并且找到了几条具有发展前景的产业链结构。

    第一,天然气直接转化成甲醇和甲醛天然气制甲醇也是目前中国甲醇生产的重要方式,是C1化学中的重要代表产品。天然气制备甲醇目前需要通过合成气过渡,但是行业对于天然气直接转换甲醇的技术研究始终未停止,并且取得了一定的成就。

如果天然气可以直接转换成甲醇,这在于甲醇的生产成本竞争力方面将会有本质的提升。以均相氧化为例,采用这种方式制甲醇,甲烷转化率能达到4%~15%,同时甲醇的选择性为60%~90%。

另外,目前关于甲烷低压、低温转化制甲醇方面的研究也在不断开展,也取得了相应的成效。是指合成有机过氧化氢,然后借助金属催化剂活化,可以实现甲烷向甲醇的转化。这种天然气制甲醇的方式更具经济性,并且三废排放较少,转换的过程中能耗排放较少。甲醇是中国化工产业链的基础原料产品,以甲醇为化工产业链的延伸,也是低碳化工生产的重要方向。所以,未来中国化工产业中,甲醇的市场需求将会保持高景气度发展,甲醇未来仍有较高的消费需求。

    第二,天然气氧化偶联制乙烯,是未来发展的新方向关于甲烷氧化偶联制乙烯,在之前的文章中有详细分析,《甲烷制乙烯(OCM)将掀起烯烃工业革命?》,在此不做过多解释。

    第三,天然气制芳烃仍有较长的路要走,我们看到,煤制芳烃喊了好多年,目前仍无工业化装置出现,这主要在于技术尚未完全突破。如果煤制芳烃下游走调油路线,其经济性也欠佳和不符合发展趋势,这也成为限制煤制芳烃的主要问题所在。而天然气制芳烃,是以甲烷为原料,通过无氧催化发生芳构化反应,从而生产芳烃的过程,主要产品为基础芳烃类产品。天然气制芳烃包括了无氧催化和有氧催化,由于有氧催化选择性不高,甲烷的转化率较低,并非是目前天然气制芳烃的主要技术研究方向,目前主要集中在无氧催化制芳烃的研究。在这一方面,中国技术水平已经达到了国际先进水平。在中国芳烃供应趋势减缓的前提下,芳烃的补充有望成为未来化工产业重要的生产方向,驱动天然气制甲醇产业的快速发展。

    第四,天然气制合成氨更具竞争我们看到,天然气制合成氨有别与传统煤化工,是更具经济性的生产方式。以天然气为原料进行合成氨生产,不仅能耗更低,而且前期投入更少,并且生产技术更加成熟,因此天然气制合成氨有着广泛的发展前景。在未来氨能的利用,将会打破化肥使用的限制和束缚,成为未来最为清洁的新能源类型,应用在大型船舶、航空发动机等领域。随着技术的进步,氨能作为清洁能源,有望逐渐替代船舶燃料,成为大型船舶重要的能源类型,也将驱动氨能供应的高速发展。

    第五,天然气费托合成制液体燃料,更具低碳属性据平头哥了解到,未来10年内,成品油市场仍将是重要的能源补充,成品油的消费虽呈现降低的趋势,但是成品油仍将占据最大市场份额。所以,如何通过低碳方式生产相关油品,也是目前化工生产研究中的重要考虑。天然气制液体燃料,艺主要包括生产合成气、合成费托以及合成油加工三个步骤,其中,生产合成气以及合成费托最为关键,而合成费托则对技术要求最高。据了解,如Syntroleum的中试GTL工艺采用自热重整制合成气,新型水平固定床进行F-T合成等,是目前最为先进的生产方式。但是,由于天然气做液体燃料在中国可能存在一定的成本限制,以及包括前期投入较高,导致投资回收期较高的问题,也是目前的主要研究重心。所以,预计天然气做液体燃料,在中国范围内仍有较长的路要走。

    第六,天然气做二甲醚、二硫化碳、氢气、合成气、乙炔等应用,也具有一定的市场发展空间,我们认为,通过天然气直接合成二甲醚,中间减少甲醇步骤,在成本上又有望降低40%左右,具有充足的市场竞争力。另外,天然气中应用之前的脱硫生产的二硫化碳,下游可以制备多种精细化学品和医药中间体,具有较高的精细化率和可行性。氢气是炼油、能源行业发展必备产品,也是未来新能源领域的发展方向,应用天然气制氢则具有多方面的优势,如低成本优势和低碳优势等,因此天然气制氢将成为天然气化工行业的主要发展方向。天然气直接制合成气,可以延伸的产业链方向也众多,或将成为未来中国化工行业的重要产业链分支。另外,天然气乙炔再到BDO的生产,下游可以延伸到可降解塑料、工程塑料和新能源领域,可以延伸的方向中毒,也将成为未来行业高度关注的方向。最后,平头哥想说,在前几年天然气以保障民用为主,而随着天然气供应的增长,未来天然气为原料的化工将会陆续出现并且规模快速增长,天然气化工产业链的延伸,有望成为石油化工和煤化工的最有力竞争对手。

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