5 天然气制合成油

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1、第5章天然气制合成油5.1概述5.2天然气制合成油技术5.3世界天然气制合成油装置的总体发展概况5.4天然气制合成油技术研发情况5.5我国天然气制合成油研发状况及存在的差距5.6天然气制合成油成熟技术比较及其技术经济性5.7世界天然气制合成油发展的宏观环境分析5.8我国发展天然气制合成油的前景分析5.1概述5.1.1天然气制合成油的发展史气转液GTL（GastoLiquid）技术装置规模天然气资源环保法规5.1.2天然气制合成油的主要产品类别及特点GTL泛指由气体合成液体产品，一般是指通过天然气合成液体燃料，也有将此过程称为GTP（GastoProducts）的

2、，是指由气体合成产品的含义。7/1/20212第5章天然气制合成油5.1概述GTL产品分类方法C5~C9石脑油馏分C10~C16煤油馏分C17~C22柴油馏分C23以上石蜡馏分天然气合成润滑油基础油不含或低含硫、氮和芳烃无色、无味、燃烧清洁并可生物降解7/1/20213第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术一体化三步流程天然气转化成合成气费托（F-T）合成产品7/1/20214第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术5.2.1天然气制合成气技术概况天然气甲烷少量的C2、C3、CO2、硫化氢等合成气甲烷蒸汽转化法部分氧化法自热转化法两步转化法7/1/20

3、215第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术5.2.1.1蒸汽转化H2O+CH4→H2+CO-Q800~900℃2MPa镍催化剂7/1/20216第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术适用情况装置处理能力低于1×104桶/天过剩H2可以用于甲醇或氨的生产天然气中CO2含量高当地水价格低廉典型技术FosterWheller公司HaldorTopsoe公司动力技术国际公司Lurgi公司伍德公司BP公司7/1/20217第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术5.2.1.2部分氧化（POX）蒸气转化强吸热反应供热可不预脱硫不选择原料1200~1500℃

4、，一般为1400℃14MPa以上7/1/20218第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术催化剂非催化部分氧化天然气、氧、水蒸气≧3.0MPa衬有耐火材料的转化炉内进行部分燃烧1300~1400℃出炉气体组成（体积分数）CO25%、CO42%、H252%、CH40.5%自热绝热式反应器Shell公司SGP工艺炭效率>95%7/1/20219第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术催化部分氧化原料脱硫后的天然气氧或富氧空气水蒸气镍催化剂900~1000℃3.0MPa出转化炉气体组成（体积分数）CO27.5%、CO25.5%、H267%CH4<0.5%自热绝

5、热式反应器7/1/202110第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术同ATR技术比，POX的缺点工艺过程易形成烟尘，且氨和氢化氰含量高较高的氧耗无水汽转换反应，甲烷无法循环到转化器中德士古公司技术典型技术Shell公司技术BG公司技术7/1/202111第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术5.2.1.3自热转化（ATR）POX法合SMR法出口温度1000℃S/C>1.3优点反应温度低耗氧量少H2/CO=2：1与POX相比在蒸汽和O2存在下使用催化剂生成合成气合成气中没有烟尘、氨和氢化氰。7/1/202112第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技

6、术ATR，保证S/C比>1.3影响装置热效率和成本的参数氧气和天然气的预热温度预热温度↑回收的有效热量↑安全和避免烟尘形成废热锅炉的蒸汽压力蒸汽压力↑回收的有效热量↑蒸汽和水处理系统成本↑相对成本和装置热量Lurgi、HaldorTopsoe、SyntroleumExxonMobil等公司7/1/202113第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术5.2.1.4两步转化结合蒸汽转化和自热转化更充分地利用了装置热能装置热效率会提高1~2%Kaverner、林德公司7/1/202114第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术5.2.1.5合成气技术比较7/1

7、/202115第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术7/1/202116第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术7/1/202117第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术5.2.2天然气制合成油技术概况是否采用合成气工艺直接转化间接转化天然气→液体燃料天然气→合成气→液体燃料节省生产合成气的费用甲烷分子很稳定F-T合成路线甲醇路线天然气→合成气→甲醇→液体燃料7/1/202118第5章天然气制合成油5.2天然气制合成油技术F-T技术天然气→气态烃→液体燃料和相关石化品200~300℃1.0~4.0MPa铁基或钴基催化剂气体循环烃类链长反应温度催化

8、剂反应器类型F-T反应器