天然气制芳烃产业链

第33例　天然气制芳烃产业链

一、天然气制芳烃生产现状

苯、甲苯、二甲苯和萘是重要的大宗石化产品，它们大多可从催化重整生成油、裂解汽油和煤焦油中回收得到。从炼厂催化重整生成油回收苯（包括甲苯转化）的数量占其总产量约55%，从裂解汽油回收苯约占40%，从煤焦油回收苯约占5%，从C3/C4转化生产小于1%

全球约50%的苯用于生产乙苯，乙苯再生产乙烯（EB）。EB再生产苯乙烯（SMS）。23%-25%的苯用于生产异丙苯。13%-15%的苯用于生产环己烷，由环己烷生产环乙醇，继而再生产已二酸。苯还可生产苯胺、硝基苯和烷基苯。

甲苯最大的用途是通过脱烷基转化为苯，或通过甲苯歧化（TDP）转化为苯和二甲苯。甲苯重要的用途是用作溶剂和用作甲苯二异氰酸酯（TDI）等化工原料。

对二甲苯（PX）是生产对苯二甲酸（PTA）的重要原料。典型的催化重整生成油中约含苯10%、甲苯55%、二甲苯35%。PX可从混合二甲苯中抽提分离，也可将邻二甲苯异构化转化为PX，PX还可通过甲苯歧化生产。苯和萘都可以用于有机合成和生产合成橡胶、树脂、纤维及表面活性剂、农药、医药、染料、助剂、香料等，而萘还可以用于生产苯酐、萘酚、苯胺等化学原料。目前，萘主要由煤焦油副产回收和烷基萘脱烷基法制取。在众多芳香族化合物当中，苯的地位是最特殊的，它是生产大部分其他芳香族化合物的主要工业原料，所以世界上衡量芳烃的产量都以苯的产量所代表。

由天然气直接芳构化抽取苯及其衍生物为天然气替代石油进入石油化工领域以补充石油资源的不足提供了一条可行的技术路线。

二、天然气制芳烃生产趋势

由于近年来汽油对芳烃含量的要求日益严格而影响到了苯及其衍生物的生产来源。自然界中储量丰富的天然气和煤层气等碳资源（其主要成分是甲烷）由于储藏于偏远地区，其利用率较低，目前主要用作燃料，甚至直接放空。如果将其转化为苯等重要的化工原料芳烃，则会增值并大大降低运输费用，带来明显的经济效益，同时也是解决日益紧张的化工原料的一条有效途径。而且，天然气直接芳构化制取苯及其衍生物为天然气替代石油进入石油化工领域以补充石油资源的不足提供了一条可行的技术路线，具有重要的战略意义。国外媒体报道，用天然气生产芳烃是一项21世纪的工艺，一旦成功，有可能引起石油化学工业界的一项重大变革，改变了芳烃催化重整、裂解汽油等传统的生产工艺，使芳烃生产的原料输送更加方便，产品更加便宜，环境污染明显减小，使石油化学工业迈上新的台阶。任何取得先机者都会得到丰厚的经济回报，所以尽管天然气制转化芳烃还仅处于研究阶段，但无论国外还是国内都对在这一方面的研究都未停止过。

目前天然气抽取芳烃是一条解决日益紧张的化工原料的有效途径，同时也补充了石油资源的不足。其未来发展趋势主要是代替石油资源生产芳烃类化工产品，但主要应是加大科研力度，突破反应中催化剂活性等技术瓶颈，使其更适用于大规模生产。因此，以技术突破推动产业发展将是未来发展趋势。

三、产业链构成

目前天然气转化芳烃按原料的不同共分为两种方法，一种是利用天然气的主要成分甲烷直接转化芳烃；另一种是先把天然气转化成合成气，然后再用合成气转化芳烃。

从20世纪70年代开始到现在，关于甲烷转化芳烃的研究一直没有间断。研究工作主要集中在甲烷的活化途径、活化机理以及有氧和无氧芳构化上，并且不断推出多种适合于甲烷芳构化的催化剂，为甲烷的进一步利用开辟了一条新途径。

合成气转化芳烃的过程一般都是先由合成气转化为低碳烃，然后由低碳烃芳构化后得到芳烃。所以，合成气转化芳烃都是需要两种不同的催化剂才能够完成。目前的研究方向主要是芳构化催化剂的研究，如何提高催化剂的活性以及怎样延长催化剂的活性等方面。

构建产业链如图所示：

根据我国现阶段天然气产业政策、企业生产现状和市场需求，天然气制芳烃产业主要生产产品为苯乙烯、异丙苯和苯胺。

（一）苯乙烯

苯乙烯最重要的用途是作为合成橡胶和塑料的单体，用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯；也用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑料。如与丙烯腈、丁二烯共聚制得ABS树脂，广泛用于各种家用电器及工业上；与丙烯腈共聚制得的SAN是耐冲击、色泽光亮的树脂；与丁二烯共聚所制得的SBS是一种热塑性橡胶，广泛用作聚氯乙烯、聚丙烯的改性剂等。

（二）异丙苯

异丙苯是一种无色有特殊芳香气味的液体，主要用来作苯酚、丙酮生产的原料。并可用作过氧化物、氧化促进剂生产的原料，硝基喷漆稀释剂，或与航空汽油混合使用。

（三）苯胺

苯胺是染料工业中最重要的中间体之一，在染料工业中可用于制造酸性墨水蓝G、酸性媒介BS、酸性嫩黄、直接橙S、直接桃红、靛蓝、分散黄棕、阳离子桃红FG和活性艳红X-SB等；在有机颜料方面有用于制造金光红、大红粉、酚菁红、油溶黑等；在印染工业中用于染料苯胺黑；在农药工业中用于生产杀虫剂、杀菌剂如除草醚、毒草胺等；苯胺是橡胶助剂的重要原料，用于制造防老剂甲、防老剂丁、防老剂RD及防老剂4010、促进剂M、808、D及CA等；也可作为医药磺胺药的原料，同时也是生产香料、塑料、清漆、胶片等的中间体；并可作为炸药中的稳定剂、汽油中的防爆剂以及用作溶济；其它还可以用作制造对苯二酚、2-苯基吲哚等。