天然气制合成油(gtl)技术经济分析及展望

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1、万方数据第26卷第2期大庆师范学院学报V01．26No．22QQ鱼生垒旦』Q望垦堡垒坠Q!望垒Q!丛堡盟Q垦丛垒坠堕堕!Y垦曼曼!!!垒巳巫!：兰!堕堕天然气制合成油(GTL)技术经济分析及展望冯艳辉1，孙彦波1，侯志峰2(1．大庆华科股份有限公司，黑龙江大庆163714；2．大庆油田开普化7-有限公司，黑龙江大庆163157)摘要：本文详细介绍了天然气制合成油的工艺技术和合成油的特性，对我国合成油建设进行了经济分析和论证，阐明了几点看法，明确了今后天然气制合成汽油的发展趋势。关键词：GTL技术；综述；经济分析；可行性分析作者简介：冯艳辉(1973一

2、)，女，大庆华科股份有限公司工程师、经济师，主要从事石油化工产品、天然气化工产品和精细化工产品的市场研究和开发工作。中图分类号：TP206文献标识码：A文章编号：1006—2165(2006)02—0068—05收稿日期：2005一11—20l引言清洁能源“标兵”天然气制油(GTL，全称为“GastoLiquid”)是无味、透明的液体。由于不含硫，也就没有普通柴油的黄色，是新时代清洁能源的一大“标兵”。天然气制合成油(GTL)最近几年一直是业内广为关注的焦点。目前世界天然气探明储量达138．47X10”1133，还有潜在储量252X10”m?。若以年

3、消耗天然气2X10”ni3计，目前的探明储量够用70年，潜在储量够用126年，二者合计够用196年“J。此外，世界上还有大量的煤层气可供利用。用天然气合成石油按照目前的技术，l_900M3天然气可合成1吨汽油，按照目前掌握的探明储量家潜在储量可以生产上千亿吨的合成石油，而且合成石油的质量远高于天然石油，为生产清洁汽油、柴油提供了合适的原料。合成油最重要的优点是不含硫、氮、镍杂质和芳烃等非理想组分，属于清洁燃料，完全符合现代发动机的严格要求和提议可可的环境法规。例如，欧盟柴油含硫量将从目前350X10“逐渐减小，到2005年为50X10～，2008年为

4、30X10～；美国柴油含硫也将从现在的500X10“逐渐减小，到2006年为15X10～。通过费一托法工艺将天然气转化成合成油的燃料含硫小于lX10～，芳烃含量小于l％(体积百分数)，十六烷值大于70口j，为生产清洁燃料开辟了一条新途径。但目前GTL工业化产能仍然进展不大，迄今为止全世界投用的GTL项目产能仅约为2400kt／a。虽然业内人士始终对GTL未来前景保持乐观，认为未来10年GTL项目将有较大发展。但是也存在一些制约GTL项目发展的因素，主要有：(1)GTL装置投资大，成本高；(2)工艺不成熟；(3)天然气价格高。2国外天然气制合成油情况综

5、述天然气制合成油(GTL)始于20世纪80年代末90年代初。现有三套装置：新西兰蒙特尼650kt／a装置建于1985年，采用美孚公司技术(由甲醇通过分子筛催化剂生产汽油)；南非莫塞尔湾1240kt／a装置和马来西亚民都鲁540kt／a装置(均采用费一托合成技术)，建于1993年，分别采用萨索尔和壳牌公司工艺。三套装置的单位生产能力投资分别为每天10．2、12．7和12．5万美元／桶。据统计，全世界正在建设和拟建的GTL装置已经有10套之多。2005年前，将有7套GTL装置投产，总生产能力将超过880万吨／年。2l世纪已经迎来GTL新的发展期。预计未来

6、15年内，GTL装置的生产能力将增加到4500—7500万吨。目前，进行GTL项目的还有Sasol、Syntroleum、Ivanhoe、Energy、Rentech和大陆菲利普斯公司。根据规划，到2010年前将有il个主要GTL项目，若能全部实施，则总产能可达585000桶／日。3天然气制合成油技术简介68万方数据3．1GTL512艺流程鉴于第一代GTL装置存在的投资较高问题，现正在开发第二代GTL技术。GTL装置主要由合成气生产、F—T合成、合成油处理、反应油处理、反应水处理四部分组成，其流程见图1。3．2合成气生产在GTL工艺中，合成气生产过程

7、的装置投资约占总投资的60％，其生产成本也约占总生产成本的60％，因而降低合成气生产过程的装置投资和生产成本，对于提高GTL的经济效益具有决定性的作用。图lGTL装置流程不恿图合成气生产方法主要有蒸汽转化法(SMR)、部分氧化法(POX)和自热转化法(ATR)。天然气水蒸气重整法制备合成气是强吸热反应，反应过程需要大量吸热，能耗高，该反应属慢速反应，生产装置规模大和投资高，反应所得合成H：／CO比过高，一般大于1／3(无CO：回收时)，不适合作合成油的原料气。天然气纯氧催化剂部分氧化法为温和放热反应，反应可在极大空速下进行，所得合成气H：／CO比一般

8、低于2／l，反应温度在1200—15000C。自热转化法是将蒸汽转化法和部分氧化法结合在一步进行的合成气新工