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天然气资源与天然气化工能源化工工艺学能源化工工艺学 Energy Chemical Industry Technology Energy Chemical Industry Technology 天然气资源与天然气化工天然气是一种重要的基本有机化工原料。以天然气为原料,可以生产出合成氨、甲醇、低碳含氧化合物、合成液体燃料等种类繁多的化工产品。天然气化工已成为化学工业的一大支柱,产品总量达 亿吨左右。干天然气是生产氨、甲醇、乙炔及一系列产品的主要或重要原料。世界上甲醇有 80%是以天然气为原料生产的;美国几乎全部甲醇及 98%的氨以天然气为原料。国外天然气化工产品的产量在继续增长,重点在甲醇及其衍生物。值得指出的是, 由天然气经甲醇生产低分子烯烃的技术已在 90年代初期完成中间实验,并正在加速工业化。由于它的投资回收率比石脑油裂解高很多,因此,对于天然气资源丰富、价格便宜的地区,这种生产烯烃的技术将具有很强的竞争力。天然气资源与天然气化工 天然气的组成天然气是指在不同地质条件下生成、运移,并以一定压力储集征地下构造中的气体。它们埋藏在深度不同的地层中, 通过井筒引至地面。大多数天然气是可燃性气体,主要成分是饱和气态烃类,还合有少量非烃气体。有的天然气非烃气体含量可能超过 90%。从化学组成看,天然气的组分大致可以分为三类: (1)烃类化合物(2)合硫化合物(3)其它组分 天然气的组成和分类天然气资源与天然气化工天然气资源与天然气化工①烷烃绝大多数天然气中,甲烷(CH4) 含65—99%, 是最多的组分。乙烷(C2H6) 、丙烷(C3H8) 和丁烷(C4Hl0) 也有一定含景。在常温常压下为液休的戊烷(C5H12) 及戊烷以上组分,包括它们的同分异构体(简记为 C5+) ,通常含量甚微。②芳烃不少天然气中含有少量的苯及其共同系物。③不饱和烃和环烷烃有的大然气中含有微量的不饱和烃和环烷烃。(1)烃类化合物天然气资源与天然气化工(2)合硫化合物①无机硫化合物天然气中含的无机硫化物,主要是硫化氢(H2S) 。天然气中硫化氢的含量,因产地、产层不同、会有很大变化。有的天然气中硫化氢含星极微。②有机硫化合物硫醇(RSH) :天然气中主要含甲硫醇(CH3SH) 和乙硫醇(C2H5SH) ,更高级的硫醇含量甚微。硫醚(RSR) :天然气中有时含有少量的二甲基硫醚(CH8SCH3 ,简称甲硫醚)和二乙基硫醚(C2H5SC4H5 ,简称乙硫醚)。更高的硫醚在天然气中含量甚微。二硫化物(RSSR) :天然气中有时合有少量的甲基二硫化物(CH3SSCH3) 和乙基二硫化物(CH3CH2SSCH2CH3) 氧硫化物(COS) :又叫硫化羧、硫氧碳或羧基硫。天然气中有时含有微量的氧硫化碳。其它:天然气中还可能含有极微量的二硫化碳(CS2) 、硫酚、噻吩及衍生物。天然气资源与天然气化工(3)其它组分①二氧化碳(CO2) 和一氧化碳(CO) 大多数天然气都含有二氧化碳,其含量有时相当高。有的天然气中含有少量的—氧化碳。②氧(O2) 和氮(N2) 天然气中含有游离氧的情况不多见。但是大多数天然气中都含有一定量的氮。③水汽(H2O) 从井下采出的天然气,一般都含有饱和水蒸汽,即水汽。④氢(H2) 、氦(He) 、氖(Ne) 和氩(Ar) 某些天然气含有少量肋氢和氦,有时也含有微量的氖和氩。⑤其它近年来还发现有的天然气中台有汞蒸气及其它可浑发性物质。天然气的组成并非固定不变,不仅不同地区油、气藏中采出的天然气组成差别很大,甚至同一油、气藏的不同生产井采出的天然气组成也会有区别。天然气资源与天然气化工 天然气的分类 天然气的组成和分类中石油塔里木油田年产天然气突破百亿立方米天然气资源与天然气化工(2) 按天然气烃类组成分类干气:1基方井口流出物中 C 5以上重烃液体含量低于< 10cm 3。湿气:1基方井口流出物中 C 5以上重烃液体含量高于> 10cm 3。贫气:1基方井口流出物中 C 3以上烃类液体含量低于< 100cm 3。富气:1基方井口流出物中 C 3以上烃类液体含量高于> 100cm 3。天然气资源与天然气化工 天然气资源分布状况天然气是一种高效优质清洁能源,用途越来越广, 需求不断增加。 20世纪 90年代以来天然气开发利用在世界能源结构中稳中有升。目前天然气占能源平均比重为 23% 左右。 1. 鄂尔多斯盆地上古生界 2. 塔里木盆地库车坳陷 3. 四川盆地川东地区 4. 柴达木盆地三湖地区 5. 莺一琼盆地