GTL产品的应用与进展

天然气合成油（GTL）有高的十六烷值，其硫、芳烃和氮含量极少或没有，费-托合成除可生产低硫柴油外，其生产的合成石蜡，价格高于石油石蜡，可用作特种产品。正构石蜡可用于生产洗涤剂中间体（线性烷基苯、醇类等），生产增塑剂、辅助化学品、添加剂等的中间体。全球石蜡市场约为7万bbl/d，其中一半为食品蜡，美国市场占25%～30%。现有二套GTL装置：壳牌马来西亚民都鲁和沙索南非塞库达装置，提供世界石油石蜡约占17%，包括食品级高质量蜡。一套典型的GTL装置液体产品总产量为5万～10万bbl/d，可生产5000～10000bbl/d高级石蜡。据预测，2015年GTL石蜡将占全球石蜡市场8%～10%。

费-托合成液体烃还可用于合成润滑油和特种化学品。高质量润滑油（Ⅲ/Ⅳ类）的需求正在增长，预计全球润滑油总需求将从2002年的72万bbl/d、2005年的74万bbl/d增加到2010年的82万～85万bbl/d，加氢基础油料能力预计将增加到约25万bbl/d。预计GTL润滑油基础油比聚α-烯烃合成油在生产费用上有更大优势，它将应清洁燃料生产对GTL需求的推动应运而生。现在仅有的GTL基础油来自壳牌公司在马来西亚民都鲁的小型GTL炼油厂，生产石油产品能力约1.5万bbl/d，其10%为蜡的精制油，被加工成成品基础油。一套世界规模级GTL装置：5万～10万bbl/d，润滑油可高达1.5万～3万bbl/d，占世界优质基础油料需求的份额可达7%～10%。埃克森美孚在卡塔尔的GTL项目预计可生产3万bbl/d润滑油料。假定世界GTL能力到2020年为75万bbl/d，则将有超过20万bbl/d的优质润滑油料。GTL润滑油可用于生产工业和汽车润滑油，GTL润滑油具有高粘度指数和低挥发度，是高性能的润滑油基础油。天然气合成油（GTL）项目可以低于常规的生产费用生产高质量Ⅲ类基础油。埃克森美孚-卡塔尔GTL公司将在拉斯拉法建设GTL装置，将于2011年投产，拟生产7.7万bbl/d（360万t/年）柴油（含硫<10～15μg/g），并生产3万bbl/d（150万t/年）Ⅲ类润滑油基础油。

费-托合成生产的合成石蜡，其价格高于石油石蜡，可用作特种产品。正构石蜡可用于生产洗涤剂中间体（线性烷基苯、醇类等），生产增塑剂、辅助化学品、添加剂等的中间体。全球石蜡市场约为7万bbl/d，其中一半为食品蜡，美国市场占25%～30%。现有二套GTL装置：壳牌马来西亚民都鲁和沙索南非塞库达装置，提供世界石油石蜡约占17%，包括食品级高质量蜡。一套典型的GTL装置液体产品总产量为5万～10万bbl/d，可生产5000～10000bbl/d高级石蜡。据预测，2015年GTL石蜡将占全球石蜡市场8%～10%。

GTL石脑油高含石蜡烃（直链、低辛烷值），低含芳烃，不是很好的汽油调合料和催化重整进料，但却是生产乙烯的蒸汽裂解的极好原料，其乙烯产率高于炼厂石脑油。亚太地区石化业未来对GTL石脑油将有很大的需求。常规的FT催化剂如载于二氧化硅的钴催化剂(Co/SiO₂)，产生的汽油（石脑油）因低辛烷值，需再采用异构化步骤以提高异构烷烃含量。日本富山大学工程系研究人员与另外两所大学合作，开发了一种包复的FT催化剂，可无需再用异构化步骤从而可节约相关费用。新催化剂由溶胶-凝胶过程生产，该过程基本是用10μm厚的H-ZSM沸石膜包复在常规Co/SiO₂催化剂上。将Co/SiO₂催化剂先浸入硝酸铵、四乙基正硅酸盐和四丙基氢氧化铵的含水浆液中，待催化剂被包复后，干燥之并在500℃下焙烧。当该催化剂用于FT反应器中时，合成气(CO和H₂)通过涂层扩散至Co/SiO₂芯内。大多数正构烷烃再通过膜内的孔道，异构化在沸石催化剂的酸性中心发生。这种被包复的催化剂CO转化率为80%～91%（稍低于用常规Co/SiO₂催化剂时达到的98%），但异构烷烃与正构烷烃之比为0.37：1.88，此比例取决于该催化剂的制备方法（常规Co/SiO₂催化剂这一比例接近于零）。研究人员预计新催化剂可采用一步法FT合成生产高辛烷值汽油，而生产费用将大大降低，对于5000～10000bbl/d的装置可降低生产费用30%。