天然气开采与综合利用技术6-3(第六章天然气化工利用-合成油).ppt

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1、第六章、天然气的化工利用9/6/2021[filename].ppt第六节、天然气制合成油9/6/2021[filename].ppt第六节、天然气制合成油前言：以天然气为原料转化为合成油(液体烃)，简称为气制油(GTL)，是天然气大规模转化利用的途径之一，目前已经实现了几种不同途径工艺的工业化。气制油工艺不仅可使边远廉价天然气得以开发利用，而且就能源发展战略而言可为石油资源的部分接替准备一条现实而可靠的途径。9/6/20212第六节、天然气制合成油6.1、F-T合成：费—托合成(Fischer—Tropsch)：以合

2、成气催化合成液体烃的反应。9/6/202136.2、F－T合成GTL历程：6.2.1、在第二次世界大战期间，德国开发了以煤制合成气经费—托合成(Fischer—Tropsch),而获得合成油的工艺，于1936首先建成工业规模的合成油厂，至1944年共建成9套装置。为德国在二战中提供了近2/3的航空燃料和50％的汽车及装甲车用油。到1955年，世界上已有18个合成油工厂。6.2.2、中东发现大油田，煤价上涨，F－T合成跌入低谷；南非例外。目前，商业化的煤间接液化典型技术是南非SASOL公司的F-T合成技术。SASOL-I厂始

3、建于1955年，1980年和1982年又相继建成了SASOL-II厂和SASOLIII厂。9/6/20214第六节、天然气制合成油6.2、F－T合成GTL历程：6.2.3、70年代世界性的石油危机之后，石油价格飞涨，气制油技术的开发就颇受关注，进行了多方位的研究工作。6.2.4、新西兰采用Mobil公司的甲醇制汽油工艺于80年初建成了以天然气为原料，甲醇为中间产物的GTL装置，年产60×104t汽油，可满足其需求的1/3。9/6/20215第六节、天然气制合成油6.2、F－T合成GTL历程：6.2.5、90年代初，马来西亚

4、使用Shell公司的中间馏分油合成工艺(SMDS)建成了50×104t/aGTL装置，主要产品为高质量柴油和蜡。6.2.6、几乎同时，南非在其原有的煤制油装置的基础上，又建设了以天然气为原料的费—托合成装置，生产汽油和柴油(90×104t/a)等产品。9/6/202166.2、F－T合成GTL历程6.2.7、美国能源部大型GTL计划美国能源部投资8400万美元，以空气产品和化学品公司牵头，分3个阶段完成其GTL开发计划。目标：将阿拉斯加的天然气转化为合成油，并输送至美国本土。6.2.8、我国状况：我国曾有1座3×104t／

5、d的费—托合成工厂，1950年经我国技术人员努力始正常运行。之后，大连化学物理研究所也开展了研究工作，后因大庆油田的开发而停运。中科院山西煤炭化学研究所一直从事煤炼油的研究。9/6/20217第六节、天然气制合成油6.3、GTL工艺GTL工艺，其第一步均是将天然气转化为合成气。9/6/202186.3.1、南非GTL工艺9/6/202196.3.1、马来西亚GTL工艺9/6/2021106.3.1、马来西亚GTL工艺9/6/2021116.3.1、ExxonGTL工艺9/6/202112第六节、天然气制合成油6.4、天然气

6、制合成油发展前景由于世界运输燃料的市场容量是任何化工产品都难以比拟的，因此对GTL工艺而言，不存在市场的限制问题，关键在于本身的经济竞争力。原油储量的不断消耗也迫切要求提供可替代的能源，GTL工艺是现实的替代措施。要提高GTL工艺的经济竞争力，措施有三：一是降低装置的投资费用；二是降低装置的消耗指标；三是选择天然气价格低廉的地区建厂。9/6/202113第六节、天然气制合成油6.5、天然气通过F－T合成生产乙烯石油价格的飞涨，大幅度冲击了工业发达国家依赖石油建立的乙烯工业。乙烯工业迫切需要寻找新的原料和新的制造工艺。通过F

7、-T合成反应，采用提高对低碳烯烃选择性的催化剂来实现F-T合成生产乙烯。9/6/202114第六节、天然气制合成油6.5、天然气通过F－T合成生产乙烯F－T合成制乙烯与第二次世界大战以前传统的F-T合成的最大不同点在于：传统法以制取液态烃用于燃油为主，以C5以上的大分子居多；而F-T合成烯烃的目的产物主要是乙烯、丙烯类低级烯烃，理想产物是C5以下的小分子烯烃。9/6/202115第七节、天然气化工利用新技术9/6/2021[filename].ppt第七节、天然气化工利用新技术前言：21世纪将成为“天然气时代”。天然气的

8、化工利用对人类的经济生活及社会生活产生了巨大影响。由于天然气的潜在巨大储量，从能源结构的发展而言，天然气化工利用的研究开发工作仍在广泛而深入地进行，当前的主要目标集中于两个方面。9/6/202117第七节、天然气化工利用新技术一是更有效、更经济地合成甲醇及其他含氧化物；二是以甲烷为原料更有效、更经济地制