天然气化工—C1化学与化工2017年第42卷
Rapid synthesis of ZSM -5zeolite with small -sized and single dispersed crystals by two -stage crystallzation
LU Yong -bin 1,ZHANG Yuan 1,LIU Zhi -ling 1,ZHANG Ju 1,ZHANG Wei 1,LI Si 2,ZHANG Xiong -fu 2
(1.Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum Company Ltd.,Xi ’an 710075,China ；
2.State Key Laboratory of Fine Chemicals,School of Chemical Enginerring,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)
Abstract:Small -sized and single dispersed ZSM -5crystals with an average size of 250nm were rapidly prepared by a method of two -stage synthesis without any additive added in the synthesis solution.The as -synthesized products were characterized by SEM and XRD.The results showed that the obtained products had pure ZSM -5structure proved by the XRD pattern and the crystals were typical benzene -ring shape observed by the SEM image.The zeolite crystals were extremely uniform and regular without any impurity.The effect of some main factors including the pre -crystallization temperature and time,crystallization temperature and time,SiO 2/Al 2O 3mole ratio and synthesis alkalinity on the rapid formation of small -sized and single -dispersed ZSM -5crystals was also investigated and discussed.Results indicated that lower pre -crystallization temperature and higher synthesis alkalinity are beneficial to the rapid formation of small -sized and single -dispersed ZSM -5crystals.
Keywords:zeolite;ZSM -5;small -sized crystal;synthesis;two -stage crystallzation
天然气化工发展现状及展望（全国天然气化工与碳一化工信息中心）
从世界范围看，目前天然气的化工利用没有大的变化，化工用气占天然气消费总量的比例估计在5%左右，而这一数字在我国虽然逐年下降，目前仍高达14.6%。目前全球天然气化工主要是生产氨、甲醇、氢气、烯烃，还有部分用于
OXO 合成，生产合成油，氢氰酸，二硫化碳，乙炔等。油品标
准的提升和加工原油的重质化，使炼油行业增加了对氢气的需求。中国沿海地区，使用进口甲醇建设MTO/MTP 装置，增加了对国外天然气基甲醇的需求。由于天然气运输不便，储运成本高，因此天然气化工厂多建于天然气丰富价廉的地区。据预计，到2026年，美国，乌兹别克斯坦，印度尼西亚，哈萨克斯坦，尼日利亚，阿曼，特立尼达和多巴哥以及土库曼斯坦在天然气转化上增加的天然气需求总计约相当于1.23亿m 3/d 。
美国页岩气革命，使其天然气化工换发了生机，近年掀起了装置重启、扩产、新建热潮。截至2016年年底，基于天然气（含NGL ）为原料的美国化学工业投资已达1640亿美元，共涉及264个项目。
目前天然气的化工利用仍是经由合成气的间接转化占主导。至2026年，全球计划新增的天然气合成气项目投资额估计为450亿美元。其中大部分投资将用于美国，截至2016年中期，美国已经公布了约570亿美元的拟建天然气转化项目，包括生产甲醇，氨，直接还原铁（DRI ）和较小规模的天然气合成油（GTL ）项目。
美国的页岩气富含高级烷烃（乙烷、丙烷、丁烷和戊烷），它们是很好的化工原料，随其页岩气生产的快速发展，预计到2023年，美国乙烷、丙烷、丁烷的过剩量将达到1340万
吨，北美地区将达到1700万吨。乙烷用于蒸汽裂解制乙烯，丙烷用于脱氢制丙烯。廉价的乙烷、丙烷原料，大大提高了美国乙烯、丙烯产业的竞争力。全球范围丙烷脱氢制丙烯近年也增长较快，其中包括我国建设和计划建设的项目比较多。欧洲和我国也有考虑输入美国的乙烷建设乙烯装置。
我国化工用气的主力方向也是化肥、甲醇和制氢。从“十一五”末开始，受产能过剩、天然气价格调整的影响，化肥和甲醇用气增长乏力，部分用户停产或减产。预计“十三五”化工用气将总体萎缩，天然气消费规模将降至约250亿m 3，在天然气消费总量中的占比将从目前的14.6%下降到7%左右。其中，化肥和甲醇用气持续下降，到2020年约190亿m 3；制氢用气保持上扬，到2020年约60亿m 3。用气大省四川
2016年天然气消费量171.81亿m 3，在一次能源消费结构中
占比达到11.43%。预计到2020年，四川省天然气消费总量将达280亿m 3，其中：城镇燃气占天然气消费总量的
37.63%，工业燃气用气占29.93%，交通用气占14.24%，化工
用气占14.59%，发电用气占3.57%。
在天然气化工技术的发展上，低碳烷烃的直接转化是一个重要焦点，原因是传统的经合成气的转化路线投资大、能耗高。突破性的甲烷氧化偶联技术的工业示范正在稳步推进，甲烷无氧直接转化技术和生物转化技术也有重大进展。开发丙烷氧化脱氢技术以取代丙烷无氧脱氢制丙烯技术的研究也在进行，也有一些进展。
全球每年点火炬烧掉的天然气高达约1500亿m 3，很多中小气源（含油田伴生气、火炬气、煤层气、垃圾填埋气、沼气等非常规天然气）因缺乏经济的利用手段而闲置或被点火炬。针对这些天然气的利用，开发了系列技术。一些模块化的小型转化装置，经济性得到改善。
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（王熙庭
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