gtl技术现状及应用前景

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1、新日铁新日铁 GTLGTL 技术达实用水平技术达实用水平正在进行天然气液化（GTL）技术实用研究的新日本制铁于 9 月 16 日宣布， 使用该公司开发的钴类 FT 合成（Fischer-Tropsch synthesis，费歇尔-托晋希 合成法）催化剂，利用位于日本北海道苫小牧市的试验工厂，实现了连续日产 7 桶 GTL 油的最大生产能力。新日本制铁与日本石油公团、日本石油资源开发、日本千代田化工建设、 日本 COSMO 石油和日本国际石油开发共同参与了 GTL 实用化研究，负责非贵金 属类 FT 合成催化剂的开发。此次小批量生产为钴类 FT 合成催化剂的实用化带 来了希望。GTL 技术是指利

2、用天然气生产汽油和煤油等液体燃料的技术。所生产的燃 料作为不含硫、氮化合物等杂质的“绿色燃料”而受到业内越来越广泛的关注。 GTL 技术包括两大工艺：由利用催化剂将天然气改质为合成气体的工艺和利用 催化剂由合成气体转换成液体燃料的 FT 反应工艺。此次，新日铁开发的催化剂 用于 FT 反应过程中，对控制整体成本尤为重要。新日铁认为，在 GTL 生产中 FT 合成催化剂将成为核心技术，因此准备凭借 催化剂这一优势技术积极参与 GTL 工程和工厂建设。今后准备继续利用试验工 厂进行试验，以验证 FT 合成催化剂的性能和寿命，获取工厂设计中所必须的工 程数据，以及推动性能更高的 FT 合成催化剂的实

3、用化进程。日本公司成功开发商业可行日本公司成功开发商业可行 GTLGTL 技术技术据路透社 1 月 27 日东京报道，日本的一个由石油公司、炼油公司和工程公 司组成的财团今天在这里对媒体记者说，该财团已成功开发出一种在商业上可 行的天然气合成油（GTL）技术，但是，该财团目前还没有建造商业 GTL 厂的计 划。GTL 技术一种专门用来把含有二氧化碳气体的天然气加工成石脑油、 煤油和柴油的技术能够用来开发那些拥有探明天然气储量的未经勘探的气 田，生产出没有硫或芳烃含量的清洁燃料。这个称为日本 GTL 技术研究协会的财团是由日本的石油开发公司日本石油 勘探公司（Japex）和日本国际石油开发株式会

4、社（Inpex）、日本的炼油企业 JX 新日本石油和能源公司和日本科斯莫石油公司以及日本的工程公司千代田公 司和新日铁工程有限公司组成。日本 GTL 技术研究协会在 2009 年曾说，该财团计划与国营日本石油、天然 气和金属国家公司（JOGMEC）合作在 2011/2012 财政年度内建造一个商业 GTL 厂。天然气合成油（天然气合成油（GTLGTL）的市场分析与技术开发）的市场分析与技术开发什么是 GTL 技术？GTL 技术已经有 80 多年历史了，是德国科学家 Fischer 和 Tropsch 发明 的。该工艺包括三个步骤。一是碳氢化合物（天然气）的部分氧化为氢气和一氧化碳。该气体混合物

5、以合成气而闻名。第二步是合成气发生接触聚合反应成 为较重的、主要成分为液体石蜡的碳氢化合物。这就是 Fischer Tropsc 反应， 气体成为液体的部分。第三步蜡原料的异构加氢形成燃料和润滑剂基础油。该 基础油一般很纯，不含硫，具有优异的挥发性能和粘度特性正是合成润滑 剂的优势所在。近年，天然气制合成油（GTL）项目正在升温，主要驱动力是燃料规范、环 境保护，更重要的是投资可行。新发现的许多天然气田远离用户市场，用管道 输送不甚经济，按照新的环保法规，开采石油时同时抽出的天然气既不能烧去 污染环境，也不宜回注到油藏。GTL 为世界上利用不甚方便的约 60%的天然气气 田提供了新的机遇。一、

6、市场分析据 FACTS 公司分析，天然气制合成油(GTL)前景看好，今后 5 年内将有 1350-1800 万 t/aGTL 柴油推向市场。2009-2010 年欧盟和美国将开始使用无硫 柴油，亚洲虽会步其后尘，但时间会晚些。从总体上看，2010 年前天然气合成 油主要市场在欧美而不在亚洲。日本炼油厂 2003 年 4 月将开始生产含硫 50ppm 柴油，以满足 2004 年 1 月的规范变化。10ppm 的柴油规范可能于 2010 年前推 出。去年年初，日本昭和壳牌石油公司首次从马来西亚采用壳牌 SMDS 技术的 GTL 装置进口 GTL 煤油。亚太地区炼油能力已从 1995 年 8.75

7、亿 t/a 提高到 2001 年 10.65 亿 t/a，除石脑油和 LPG 外，其他油品净进口减少。柴油进口已 由 1995 年 2750 万 t/a 减到 1999 年 850 万 t/a、2001 年 450 万 t/a，预计 2003 年和 2005 年将分别回升到 650 万 t/a 和 1050 万 t/a。二、商业化条件天然气制合成油（GTL）过程涉及 4 个步骤：（1）天然气净化：去除会毒害下游催化剂的杂质；（2）合成气生产:用氧和蒸气使天然气转化成 CO 和 H2,可采用部分氧化、 蒸气转化或两者组合工艺，推荐采用自热转化；（3）费-托合成:将合成气转化成长链石蜡烃、轻烯烃、

8、高分子量蜡和水；（4）液体烃类改质:加工成所需产品，如低硫柴油、石脑油、蜡和润滑油 基础油。最终产品无硫、无芳烃，柴油有高的十六烷值，可满足未来清洁柴油 规范要求。在 GTL 过程中,制氧和天然气净化占投资 35%，合成气生产占 25%， 费-托合成占 30%，产品改质占 10%。现普遍认为，GTL 的商业化条件为:油价 1415 美元/桶，天然气价格 0.50 美元/百万英热单位，工业化规模大于 315 万 t/a。因为大多数 GTL 项目的目的 产品为超低硫柴油，因此在经济上必须考虑 GTL 柴油比炼厂柴油所具有的潜在 优势。对于典型炼厂，采用加氢处理技术使柴油含硫量从 50ppm 减小到

9、 1015ppm 的费用约为 0.500.75 美元/桶。GTL 柴油用作调合原料在近期内经济 性不是太好，但从零含硫标准的发展趋势看，GTL 柴油很具有吸引力。因为 GTL 过程较复杂而且设备密集，需要有能长期供应的廉价天然气。 中东、俄罗斯、非洲、南美和加勒比海地区拥有可资利用的天然气气田。原油价格对建设 GTL 项目的经济可行性影响很大，高的油价将使 GTL 重新升温，利 用不便的天然气也是投资 GTL 的重要因素。三、技术开发费-托法工艺生产 GTL 技术至今虽然变化不大，但新催化剂降低了生产成本， 拓展了生产合成燃料的灵活性。参与 GTL 技术开发的公司有 BP、科诺科、埃克 森美孚

10、、Mossgas、Rentech、萨索尔/雪佛龙、壳牌和合成油公司。在南非，Mossgas 公司投产一套天然气 GTL 装置，萨索尔公司拥有几套以 煤为原料的制合成油装置。壳牌公司在马来西亚民都鲁投产有 54 万 t/aGTL 装 置，到 2005 年将扩建至 315 万 t/a。该公司现正在开发经济规模的第二代设计， 新建装置规模目标为 225 万 t/a，估算投资为 125794157242 美元/m3。反应器 和催化剂的技术进步将提高 GTL 装置的投资效益。BP 和克瓦纳公司在阿拉斯加 投资 8600 万美元建设的 GTL 试验装置于 2002 年初开工，将使 8.4 万 m3/d 天

11、然 气转化成 1.35 万 t/a 合成原油。壳牌公司正在建设 4 套 GTL 项目，规划中的 GTL 项目有阿根廷、澳大利亚、埃及、印度尼西亚、伊朗和特立尼达。埃克森 美孚公司正在卡塔尔建设 360t/aGTL 装置。合成油公司在澳大利亚斯威特沃特 的 GTL 项目也在进行之中。2001 年底，IFP 和埃尼公司在埃尼公司萨纳桑罗炼 油厂的小型 GTL 中试装置也已开工。壳牌：壳牌：GTLGTL 技术推动燃料升级技术推动燃料升级作者： 发布时间：2010-12-10 16:54:53“到 2030 年，全球能源需求将比 2007 年增长 40%。经验表明，一种新能 源要占到 1%的市场份额，

12、大约需要 30 年的时间。”在 2010 年 8 月国际石油天 然气会议上的演讲中，壳牌集团项目和技术部董事毕迈新博士指出，“满足 75%的 新增能源需求仍然需要依靠化石燃料”。然而，在低碳全球化浪潮中，如今，传统的化石燃料面临清洁应用的挑战。 在此背景下，一种清洁的油品天然气制油（GTL）燃料，逐渐走上市场前端。未来燃料更加清洁未来燃料更加清洁传统燃料为环保所诟病。而天然气制油（GTL）是一种什么燃料呢？据壳牌技术专家介绍，GTL 技术是通过对天然气进行气化处理，得到氢气 和一氧化碳的合成气体，再将合成气体液化为液体碳氢化合物，从而得到优质 燃油。这种合成油品最重要的优点是基本不含硫和芳烃等

13、杂质，同时具有超高 的十六烷值。GTL 燃料燃烧清洁并高效，完全符合现代发动机的严格要求和日 益苛刻的环境法规。壳牌对 GTL 技术的研究始于 30 多年前。壳牌团队致力于用更清洁、更丰富 的原料制造清洁的替代燃料，应用于普通发动机。经过多年的研究和小规模商 业生产，壳牌 GTL 燃料现正进入大规模商业生产阶段。GTL 燃料无味、透明、清澈，能减少发动机的噪音，具备更高的生物降解 性，且不具毒性，这些特性让壳牌 GTL 燃料在商业应用中大放光彩。在动力性能方面，据应用测算，壳牌 GTL 燃料具备更高的燃烧效率和清洁度：在上海长 达一年的出租车队连续运行使用中，壳牌 GTL 燃料表现出色，在燃油

14、经济性与 国产柴油相当的前提下，更比国 3 标准减少了 42%的颗粒物和 57%的一氧化碳排 放。此外，壳牌 GTL 燃料能直接用于传统的压燃式发动机和普通的加油站，方 便了普通用户使用，且不会增加额外成本。GTL 燃料的价格将参考同等级的国 际油价。壳牌认为，GTL 燃料的发展是“一场静悄悄的革命”，它对保护环境、 丰富能源供应及降低石油依赖将发挥重要作用。技术工艺日趋成熟技术工艺日趋成熟另有资料统计，目前世界天然气探明储量够用 70 年，潜在储量够用 126 年， 二者合计够用 196 年。此外，世界上还有大量的煤层气等非常规气藏可供利用。 按照目前的技术，1900 立方米天然气可合成一吨

15、石油。合成油为生产清洁柴油和其他能源产品提供了理想的技术路径。业内人士 对未来十年 GTL 合成燃料的发展保持乐观。但发展 GTL 燃料，也遇到一些挑战， 比如天然气价格高、GTL 装置投资成本高等。就目前来看，在有丰富气源的国家发展 GTL 合成燃料项目有独特优势，比 如卡塔尔。现在的 GTL 技术要求配备日处理能力在 850 万立方米以上天然气的 大规模生产装置，才能实现经济可行性。GTL 技术主要工艺流程由合成气生产、费托合成和合成油处理三部分组成。 作为技术上的先行者，壳牌的 SMDS（Shell Middle Distillate Synthesis） 工艺技术，被认为是目前世界 G

16、TL 装置最成功的典范。壳脾气化工艺将天然气、 氧气和水蒸气在气化炉中反应，生成的合成气经费托合成，生成重石蜡，再经 加氢裂化、分馏，生产出不同种类的烃产品，如柴油、石脑油、优质石蜡等。据介绍，壳牌的第一个 GTL 商业化生产装置于 1993 年 5 月在马来西亚的民 都鲁（Bintulu）投产，生产能力为 12,500 桶/天。而于 2006 年 7 月获批的卡 塔尔“珍珠 GTL”项目（Pearl GTL），是目前世界最大的天然气制油工程，每 天可产油 14 万桶。“壳牌的核心技术、自有技术、新兴技术会不断地持续改进”，最近，荷 兰皇家壳牌首席技术官、研发与创新执行副总裁肖特曼（Gerald Schotman）在 北京表示，壳牌在 2010 年的研发投入会比 2009 年的 11 亿美元有所增加。随着 全球进入天然气时代，凭借不断创新的壳牌 GTL 技术这支引擎，来自卡塔尔等 国的 GTL 燃料会大量输送到全球。壳牌希望为中国的环保和能源节约助力。我国我国 GTLGTL 技术与国外差距技术与国外差距由上述国内外 GTL。的发展现状可以看出，与国外相比，我国