最近,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掉污染环境,也不宜回注到油藏。GTL为世界上利用不甚方便的约60%的天然气田提供了新的机遇。 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,用氧和蒸汽使天然气转化成CO和H2,可采用部分氧化、蒸汽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、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%。 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的天然气原料。中东、俄罗斯、非洲、南美和加勒比海地区拥有可利用的天然气田。建设GTL项目,期望天然气气源价格为50-75美分/百万英热单位。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。 目前业已规划的GTL项目有:澳大利亚(3套装置)517万吨/年,阿根廷337万吨/年,埃及(2套装置)652万吨/年,印度尼西亚315万吨/年,伊朗315万吨/年,尼日利亚135万吨/年,卡塔尔(3套装置)1305万吨/年,特立尼达337万吨/年,合计3915万吨/年。 参与GTL技术开发的公司有BP、大陆石油、埃克森美孚、Mossgas、Rentech、萨索尔/雪佛龙、壳牌和合成油公司。在南非,Mossgas公司投运一套天然气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运有54万吨/年GTL装置,到2005年将扩建至315万吨/年,现正在开发第二代,新建装置规模目标为225万吨/年,估算投资为1.26万-1.57万美元/立方米。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Kvaerner公司在阿拉斯加投资8600万美元建设的GTL试验装置于今年年初开工,将使8.4万立方米/日天然气转化成1.35万吨/年合成原油。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360万吨/年GTL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。 空分制氧技术的进展将影响气体净化单元的投资。美国能源部国家能源技术实验室正在开发致密的陶瓷膜用于从空气中分离氧气的技术,这种膜可望替代高费用的致冷法空分装置。