天然气化工工艺学天然气制合成油.ppt

天然气制合成油
概述
GTL和FT合成催化化学
典型费-托合成工艺
合成油加工精制工艺
天然气合成油技术总比较
天然气合成油的前景分析
概述
合成气(CO和H2的混合气体)经过催化剂作用转化为液态烃的方法称为天然气制合成油(Gas to Liquid, GTL)
1923年由德国科学家Frans Fischer和Hans Tropsch发明的,简称费托(F-T)合成。
1936年首先在德国实现工业化,并在南非发展成煤基合成气制油的燃料工业,到1945年为止,共建了16 套以煤基合成气为原料的合成油装置,主要使用钴-钍-硅藻土催化剂。
2010年神华集团直捣煤液化核心,成功开发煤基浆态床费托合成催化剂及工艺。
天然气制合成油的发展史
20世纪50年代
煤炭资源发展F-T技术
大型煤基合成油工厂,即Sasol Ⅰ、 Sasol Ⅱ、 Sasol Ⅲ。
20世纪70年代
美孚(Mobil)公司开发出一系列具有独特择形作用的新型高硅沸石催化剂,为由合成气出发选择性合成窄分子量范围的特定类型烃类产品开辟了新途径。
20世纪90年代
石油资源日趋短缺和劣质化,而天然气探明的可采储量持续增加使开发GTL新型催化剂和新工艺显得更为迫切。如Shell公司的中间馏分油(SMDS)工业装置,南非Sasol公司的浆态床馏分油(SSPD)工艺等,都标志着GTL 技术进入了一个崭新的时代。
天然气、煤和生物质转化制合成燃料---间接转化路径
国外合成液体烃技术和开发中的主要新技术概览
技术开发商
技术名称
技术特点
应用情况
南非Sasol公司
1)循环流化床F-T合成(Synthol)
2)先进流化床F-T合成(SAS)
3)密相流化床(悬浮床)F-T合成
4) 第三代SSPD工艺
1)德国-美国流化床F-T合成技术结合;
2)高温FT(300-350 ℃),Fe基催化剂;
3)主要生产汽油和轻烯烃。
1)常规流化床反应器;
2)高温F-T技术,沉淀铁催化剂。
1)低温F-T合成工艺;
2)Co基催化剂, MPa, 240 -256 ℃;
3) 清洁柴油、合成蜡和烷烃。
1) 浆态床,Fe- 或 Co基催化剂, MPa, 240 ℃
1993年在南非莫塞尔天然气合成油厂全负荷生产
南非Sasolburge 和Secunda煤汽化合成油厂
Sasol 公司1993年进行2500 bbl/d 工业试验
英荷Shell公司
第一代固定床F-T合成技术(SMDS)
1) 列管固定床反应器
2)Co基催化剂,-, 200-300 ℃操作
1993年,马来西亚Bintulu天然气合成油厂
第二代浆态床F-T合成技术
1)浆态床反应器
计划在印度尼西亚和委内瑞拉分别建设7x104 bbl/ bbl/d工业装置
美国Syntroleum公司
第二代流化床F-T合成技术
1)流化床反应器;
2)Co基催化剂,-, 190-230 ℃操作
2002年,澳大利亚Burrup Peninsula合成液体烃厂
美国ExxonMobil 公司
浆态床F-T技术
(AGC-21)
1)浆态床反应器
2)Co基催化剂
1套200 bbl/d中试装置在运转,在阿拉斯加州普拉德霍湾和卡塔尔各建1套105 bbl/d工业装置
美国Rentech公司
浆态床F-T技术
1)浆态床反应器
2)Co基催化剂,- MPa,250-260 ℃操作
印度孟买天然气合成油厂,2001年投产。
美国科诺科(Conoco)公司
浆态床F-T技术
1)浆态床反应器
2)Co基催化剂
1套400 bbl/d 中试装置 2002年投产; 6×104 bbl/d工业装置计划2007年投产。
GTL的主要产品类别及特点
GTL产品中,C5~C9为石脑油馏分(粗汽油),C10~C16为煤油馏分、C17~C22为柴油馏分、C23以上为石蜡馏分。
其中柴油是天然气制合成油中最重要的产品,其质量远优于石油炼厂生产的常规柴油,具有十六烷值高、硫含量低、不含或低含芳烃等特点。
GTL煤油不含硫、氮化合物,燃烧性能非常好。
GTL石蜡产品质量甚佳
天然气合成润滑油基础油是GTL合成油的另一个比较重要的产品,它是GTL石蜡馏分经过加氢异构-脱蜡后得到的,不含硫,粘度指数高,可高度生物降解,非常适用于调制新一代发动机油。
(I) 天然气制合成油技术与工艺
按照是否采用合成气工艺这个步骤分为两大类,即直接由天然气合成液体燃料的直接转化和由天然气先制合成气(