天然氣能源化工產業，即天然氣化工。天然氣化工以天然氣為原料生產化學產品的工業，是燃料工業的組成部分。由于天然氣與石油同屬埋藏地下的烴類資源，有時且為共生礦藏，其加工工藝及產品相互有密切的關系，故也可將天然氣化工歸屬于石油化工。天然氣化工一般包括天然氣的凈化分離、化學加工（所含甲烷、乙烷、丙烷等烷烴的加工利用）。
    包括在高溫下進行的天然氣熱裂解，主要生產乙炔和炭黑；天然氣蒸汽轉化或天然氣的部分氧化，可制得合成氣；天然氣經過氯化、硫化、硝化、氨化、氧化可制得甲烷的各種衍生物；濕性天然氣中的乙烷、丙烷、丁烷和天然氣凝析液等，經蒸汽裂解或熱裂解可生產乙烯、丙烯和丁二烯；丁烷脫氫或氧化可生產丁二烯或醋酸、甲基乙基酮、順丁烯二酸酐等。

產業特點
（一）產業優勢
1、優越的環保性能
2、便于進行經濟、安全、可靠的運輸
3、有利于城市負荷的平衡調節
4、可作為優質的車用燃料
5、生產過程，釋放出的冷量可回收利用
（二）產品組合
    天然氣通過凈化分離和裂解、蒸汽轉化、氧化、氯化、硫化、硝化、脫氫等反應，可制成合成氨、甲醇及其加工產品(甲醛、醋酸等)、乙烯、乙炔、二氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳、硝基甲烷等。
    典型的天然氣化工產品鏈有4條。
(1)合成氨產品鏈。產品包括合成氨、尿素等如圖5所示。
 

(2)氫氰酸產品鏈。產品包括氫氰酸、氰化鈉、草甘膦、蛋氨酸等，如圖6所示。

(3)乙炔化工產品鏈。產品包括以乙炔為原料的PVC、BDO、醋酸乙烯，以及乙炔尾氣生產的甲醇、醋酸產品等，如圖7所示。

(4)以大型甲醇為龍頭的醋酸、MTO、MTP、二甲醚產品等，如圖8所示。

產業規劃
    針對我國天然氣化工產業的發展現狀和該產業的自身特點，中機院認為，在未來的產業規劃和發展布局中，應該把握下列幾點：
(1)大力開展天然氣勘探開發工作，提高我國天然氣的供氣安全。
    在天然氣產業的上游領域，我國應該大力開展勘探開發工作，區域戰略要立足中部、發展西部、加強海上、深化東部。首先勘探開發中部四川盆地和鄂爾多斯盆地的天然氣，充分利用其距經濟發達地區較近的地理優勢，降低氣價；其次海上天然氣可就近向陸上供氣。確保國產天然氣成為消費的主體氣源，提高我國天然氣的供給保障能力和供氣安全。
(2)積極引用和推廣天然氣城市化進程。
    在天然氣產業的下游領域，我國現代城市的建設應該走“城市生態化”道路，用國際化的視野和戰略思維去構建美麗的城市。目前，發達的國家和地區已經進入清潔能源時代，我國可以根據不同城市發展的情況，在有條件的城市積極引用和推廣天然氣的使用。鼓勵天然氣替代石油，積極開發經濟型小排量家用天然氣轎車，家庭供應和空調燃料天然氣化，以及城市民用燃料天然氣化，高效利用寶貴的天然氣資源。在推進城市天然氣應用的進程中，可以借鑒韓國促進城市燃氣事業發展的經驗，加大政策支持和鼓勵，加大對城市天然氣管網等基礎設施的資金投入，完善城市燃氣供給管網建設。
(3)天然氣產業的發展應兼顧區域差異。
    首先，我國天然氣產業(特別是天然氣化工)的發展在嚴格遵守國家天然氣產業政策的基礎上，要兼顧我國經濟發展的區域差異。建議對經濟發展相對落后的地區(尤其是天然氣氣源地)給予一定的政策扶持，鼓勵當地發展對經濟有明顯帶動作用的天然氣產業；給予天然氣綜合利用和深加工以減免稅負和金融信貸支持，對西部城鎮居民的天然氣消費給予適當價格傾斜。在我國西部等欠發達地區充分利用天然氣這種寶貴資源縮小我國經濟發展的區域不平衡，在西部崛起的過程中避免環境污染，走可持續發展的道路，實現社會的和諧發展。
    其次，天然氣氣田的可利用性和經濟效益與其規模和豐度有密切關系。我國氣田規模和豐度都相對偏小，其中一些中小氣田的天然氣并不適宜進入管網輸運。對于這些天然氣資源建議考慮如何高效地就地轉化為民用燃料和工業原(燃)料，結合當地的經濟發展需求和產業特點，適時的發展天然氣相關下游產業，推動當地的經濟發展。
(4)天然氣價格的制定兼顧區域差異。
    未來幾年，國家將會深化天然氣價格改革的力度，以市場為導向，完善天然氣價格機制，逐步明確天然氣價格和可替代能源價格的關系，充分發揮天然氣價格在調節供需關系中的杠桿作用。
    天然氣在我國屬于相對稀缺的能源資源，始終要堅持高效、節約、合理利用原則。對于經濟較為落后的地區，特別是氣源地，建議對用氣價格給予適當的優惠政策，促進當地經濟的發展和人民生活水平的提高。對于我國經濟發展較快的東部地區，具有較強的天然氣價格承受能力，建議遵循市場規律，推進天然氣產業國際化進程，通過價格、稅收等市場調節手段引導市場科學消費，建立符合我國國情的天然氣消費結構，杜絕國內天然氣項目規劃建設只顧眼前利益一哄而上的局面。
(5)天然氣調峰機制。
    隨著天然氣的普遍應用，天然氣供應已經成為國家能源安全中越來越重要的組成部分。從我國天然氣的長遠發展戰略出發，注重天然氣供氣系統的平衡調度，制定切實有效的應急預案，提高天然氣的調峰能力，應該在城市管線建設中進行一些地下氣庫和LNG調峰站的布局建設，確保天然氣供應的安全性和穩定性。例如，我國東部地區的中小型氣田在開采后期可以作為理想的地下儲氣庫。