1、天然气经过氯化、硫化、硝化、氨化氧化、氧化可制得甲烷的各种衍生物;湿性天然气中的乙烷、丙烷、丁烷和天然气凝析液等,经蒸汽裂解或热裂解可生产乙烯、丙烯和丁二烯;丁烷脱氢或氧化可生产丁二烯或醋酸、甲基乙基酮、顺丁烯二酸酐等。典型的天然气化工产品链有4条。1、合成氨产品链。产品包括合成氨、尿素。2、氢氰酸产品链。产品包括氢氰酸、氰化钠、草甘膦、蛋氨酸等。3、乙炔化工产品链。产品包括以乙炔为原料的PVC、BDO、醋酸乙烯,以及乙炔尾气生产的甲醇、醋酸产品等。4、以大型甲醇为龙头的醋酸、MTO、MTP、二甲醚产品等。(二)国内外天然气化工发展情况天然气化工比较发达的国家有美国、俄罗斯、加拿大等。美国发展
2、天然气化工最早,产品品种和产量目前仍居首位。消耗于化学工业的天然气,占美国化工行业所消耗原料和燃料总量的一半以上。20世纪70年代中期前苏联调整了化学工业政策,加速发展天然气化工生产。在西伯利亚天然气产区新建生产装置,大规模应用于合成氨、甲醇和乙烯、二硫化碳。目前,其天然气化工产品产量仅次于美国。加拿大有丰富的天然气资源,用于合成氨、尿素、甲醇和乙烯的生产。 在世界合成氨产量中,约80以天然气为原料。世界氨厂建设重点正由过去欧美等国转向天然气资源丰富地区。石脑油或燃料油为原料的氨厂将逐步向天然气或煤为原料过渡。甲醇为世界大宗有机化工产品之一,世界甲醇生产中近70以天然气为原料。甲醇应用方向除保
3、持传统用途外,正在开发替代能源和化工新产品的用途。天然气为原料的乙烯装置生产能力约占世界乙烯生产能力的30以上,其乙烯收率比以石脑油等轻质石油馏分为原料的高近一倍。随着天然气产量的增加和乙烷、丙烷回收率的提高,所占比例正在逐步增加。中国天然气化工始于20世纪60年代初,主要分布于四川、山东、黑龙江、辽宁、内蒙古等地。中国天然气主要用于生产氮肥,其次是生产甲醇、乙炔、二氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳、硝基甲烷、氢氰酸和炭黑。四、国内天然气化工基地国内天然气化工企业主要依托天然气资源布局,主要分布在四川、重庆、新疆、陕西、辽宁、河北等天然气资源丰富的地区。(一)沿海地区天然气化工基地中国东部沿海LNG
4、接气站主要有:辽宁大连、唐山曹妃甸、青岛、江苏如东、上海洋山、宁波北仑、福建莆田、广东揭阳、广东深圳、广东大鹏湾、广东东莞、广东珠海高栏港、广西铁山港、海南洋浦港。项目名称规模(104t/a)所属公司投产或拟投产日期广东深圳LNG项目370+470中海油2006年6月上海LNG项目300+3002009珠海LNG项目300+400+3002013/2015/2020福建LNG项目260+2402008/2012浙江宁波LNG项目2012青岛LNG项目中石化2014江苏如东LNG项目300+200中石油2011大连LNG项唐山LNG项目350+3002013海南LNG项目200+100粤东LNG
5、项目200+2002012/2020粤西LNG项目200天津LNG项目秦皇岛LNG项目温州LNG项目江苏连云港LNG项目江苏滨海LNG项目广西LNG项目300由于产业政策限制、天然气主要能源及发电领域应用,目前在沿海LNG接收站地区建设天然气化工项目较少。1、广东LNG总体项目由14个独立的子项目组成,创建了中国首个液化天然气产业链,总投资超过36亿美元。其中包括5家新建的燃气电厂和深圳、东莞、广州、佛山及香港5个城市燃气公司的管网置换工程,3艘液化天然气船舶,一家油改气电厂以及大鹏公司的LNG接收终端及输气干线项目(站线项目)。2、福建LNG总体项目是继广东之后我国第二个大型液化天然气引进项
6、目。福建LNG项目一期工程总投资达240亿元,包括接收站、输气干线、运输管道、燃气电厂、城市燃气利用工程等10个分项。其中,3个燃气电厂计划总装机容量350万千瓦,年发电量140亿千瓦时。主要利用:莆田燃气电厂一期建设4套M701F系列35万千瓦等级的燃气蒸汽联合循环发电机组,年耗用LNG80万吨槽车运输接收站向福、厦、漳、泉、莆等5个沿海城市民用及工业用户供气,约占30%。此外,通过槽车运输向省内其他地区供气的,约占10%。鞍钢冷轧用接收站的天然气和冷能空分项目的氮气进行冷轧生产;此外还有冷能空分、精细胶粉、丁基橡胶、冷链物流等项目2014年5月莆田市大气污染防治行动计划实施细则提出限制发展
7、天然气化工产业。3、上海天然气化工上海可用天然气生产的主要化工产品是氢气、合成氨、甲醇及其衍生物等。目前上海地区合成氨和甲醇生产厂都集中在华谊集团,其他的小型化肥厂都已经陆续关闭。4、海南天然气化工主要布局在东方化工城,中海油海南基地已建成全国最大的大颗粒尿素生产基地和出口基地、国内技术最先进和单系列能力最大的甲醇生产装置之一。(二)内地天然气化工基地1、西部天然气能源化工基地位于达州市达县的天然气化工产业园区,园区已入驻产业项目34个,总投资210亿元。目前,齐鲁石化30万吨合成氨/48万吨尿素项目已经投产,汇鑫能源天然气综合利用项目已完成试车,达州玖源40万吨合成氨/45万吨尿素项目、达兴
8、能源30万吨甲醇/20万吨二甲醚项目正在试车,计划投资40亿元瓮福达州磷硫化工基地、计划投资12.5亿元达兴能源110万吨捣固焦等项目正加快建设。2、四川遂宁市安居区天然气远景储量达8000亿立方米,其中磨溪气田可供开采储量为3500亿立方米,日产天然气300万立方米,是四川省大型气田。2013年四川省遂宁市出台了关于加快全市天然气化工产业发展的意见,提出要将该市打造为成渝经济区重要的天然气化工产业基地,重点发展天然气硫化工产业,主要发展天然气氢氰酸、天然气乙炔、天然气LNG等产品链及天然气热电联产等。3、四川广元市依托本地天然气资源发展以天然气制烯烃、天然气制乙炔、天然气制合成油、气煤结合制
9、甲醇及甲醇下游、硫化工等为重点的天然气化工产业4、四川、重庆、陕西等地区天然气制甲醇企业由于生产成本及政策限制,目前数量已逐渐下降,2007年重庆长寿年产85万吨甲醇项目成为国家审批的最后一个天然气制甲醇项目。国内主要的六大天然气化工企业:川化股份、泸天化、赤天化、云天化、四川天华、涪陵化工都位于中国西部天然气资源丰富的地区。川化股份是以生产化肥和化工原料为主的综合性特大型化工企业,是全国18个大型化工基地之一,也是我国目前最大的合成氨、氮肥生产企业之一及最大的三聚氰胺和赖氨酸生产企业;泸天化以天然气为原料,具备实际年生产合成氨102.5万吨、尿素156.2万吨、甲醇4.5万吨、浓硝4万吨、硝
10、铵及硝铵锌11万吨能力;赤天化目前合成氨产能达42万吨/年,尿素产能达72万吨/年。以上六大企业的产品及原料都类似,依托天然气资源,生产合成氨及尿素。五、天然气利用政策2012年12月国家发改委发布天然气利用政策,要求在我国境内所有从事天然气利用的活动均应遵循本政策。政策中天然气是指国产天然气、页岩气、煤层气(煤矿瓦斯)、煤制气、进口管道天然气和液化天然气(LNG)等。(一)天然气利用领域 根据不同用气特点,天然气用户分为城市燃气、工业燃料、天然气发电、天然气化工和其他用户。(二)天然气利用顺序综合考虑天然气利用的社会效益、环境效益和经济效益以及不同用户的用气特点等各方面因素,天然气用户分为优
11、先类、允许类、限制类和禁止类。第一类:优先类城市燃气:1、城镇(尤其是大中城市)居民炊事、生活热水等用气;2、公共服务设施(机场、政府机关、职工食堂、幼儿园、学校、医院、宾馆、酒店、餐饮业、商场、写字楼、火车站、福利院、养老院、港口、码头客运站、汽车客运站等 )用气;3、天然气汽车(尤其是双燃料及液化天然气汽车),包括城市公交车、出租车、物流配送车、载客汽车、环卫车和载货汽车等以天然气为燃料的运输车辆。4、集中式采暖用户(指中心城区、新区的中心地带) ;5、燃气空调;工业燃料:6、建材、机电、轻纺、石化、冶金等工业领域中可中断的用户;7、作为可中断用户的天然气制氢项目;其他用户:8、天然气分布
12、式能源项目(综合能源利用效率 70% 以上,包括与可再生能源的综合利用);9、在内河、湖泊和沿海航运的以天然气(尤其是液化天然气 )为燃料的运输船舶(含双燃料和单一天然气燃料运输船舶) ;10、城镇中具有应急和调峰功能的天然气储存设施;11、煤层气(煤矿瓦斯)发电项目;12、天然气热电联产项目。第二类:允许类 1、分户式采暖用户;2、建材、机电、轻纺、石化、冶金等工业领域中以天然气代油、液化石油气项目;3、建材、机电、轻纺、石化、冶金等工业领域中以天然气为燃料的新建项目;4、建材、机电、轻纺、石化、冶金等工业领域中环境效益和经济效益较好的以天然气代煤项目;5、城镇(尤其是特大、大型城市)中心城
13、区的工业锅炉燃料天然气置换项目;天然气发电:6、除第一类第12项、第四类第1项以外的天然气发电项目;天然气化工:7、除第一类第7项以外的天然气制氢项目;8、用于调峰和储备的小型天然气液化设施。第三类:限制类1、已建的合成氨厂以天然气为原料的扩建项目、合成氨厂煤改气项目;2、以甲烷为原料,一次产品包括乙炔、氯甲烷等小宗碳一化工项目;3、新建以天然气为原料的氮肥项目。第四类:禁止类 1、陕、蒙、晋、皖等十三个大型煤炭基地所在地区建设基荷燃气发电项目(煤层气(煤矿瓦斯)发电项目除外 );2、新建或扩建以天然气为原料生产甲醇及甲醇生产下游产品装置;3、以天然气代煤制甲醇项目。根据天然气利用政策要求,天
14、然气应主要作为能源燃料产品进行消费,以改善环境、促进节能减排,对天然气化工的等下游产业进行限制。六、总结从已建成项目上分析,国内已经建成的天然气化工企业,主要依托天然气资源布局,分布在中国西部天然气资源丰富的地区,主要为合成氨、尿素、甲醇。中国沿海从北到南每个省都建成或布局了LNG项目,但是做其下游的不多,仅有上海(华谊)、海南布局下游项目,主要为合成氨和甲醇。从产业政策分析,仅有天然气制氢(新海石化已上装置)属于优先类项目,其他包括合成氨、甲醇等天然气下游化工项目属于限制类,尤其在天然气稀缺的东部沿海地区,禁止上其下游项目。从经济效益上分析,通过进口天然气制甲醇成本很高,而国外尤其是美国、中东等地区的甲醇价格更有优势,不如直接进口甲醇。合成氨装置在2012年就已经严格控制合成氨行业产能扩张(工业和信息化部2012年第64号文合成氨行业准入条件)。综合以上几点,认为我区依托LNG发展下游企业不具备经济效益和政策支持。
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