胡小夫,馬躍龍,肖克勤,張新
(中國華電集團科學(xué)技術(shù)研究總院,北京 100077)
未來石油資源的短缺將是一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢,這種情況在我國將更為突出。隨著一次能源形勢的變化,石油作為目前世界消費量最大的一次能源,其地位將在不久的將來被天然氣所取代[1]。2012年5月,國際能源組織(IEA)預(yù)測,到2035年全球?qū)μ烊粴赓Y源的需求量將達到2010年的1.5倍[2]。世界不僅擁有十分豐富的常規(guī)天然氣資源,而且擁有豐富的天然氣水合物等非常規(guī)天然氣資源。頁巖氣是從頁巖層中開采出來的天然氣,是一種重要的非常規(guī)天然氣資源。IEA預(yù)測,到2035年非常規(guī)天然氣產(chǎn)量將占到全球天然氣總產(chǎn)量的32%[2]。中國陸域頁巖氣地質(zhì)資源潛力約為134.42萬億m3,可采資源潛力為25.08萬億m3(不含青藏區(qū)),儲量居世界前列。隨著頁巖氣開發(fā)工作的推進,其在5年后可能成為我國重要的能源供應(yīng),緩解我國能源壓力,改變我國能源消費結(jié)構(gòu)。
全球大部分天然氣主要以長輸管道的形式供氣給下游用戶,同時約有30%的天然氣以液化天然氣(LNG)的形式輸送[3]。目前,天然氣下游利用主要有4個途徑:城市燃氣、工業(yè)燃料、天然氣發(fā)電及天然氣化工,如生產(chǎn)化肥、乙烯及丙烯、天然氣合成油(GTL)等。天然氣化工主要是將甲烷轉(zhuǎn)化成合成氣,然后再將合成氣進一步轉(zhuǎn)化成液態(tài)或氣態(tài)化工產(chǎn)品[2]。前3種天然氣利用途徑主要是通過長輸管道或LNG方式遠距離輸送,而第4種途徑中的GTL項目可以在偏遠地區(qū)直接將頁巖氣轉(zhuǎn)化為便于運輸?shù)奶厣推?,其作為氣田配套項目,對于地方財政也是有利的?/p>
LNG是天然氣經(jīng)凈化處理、在-162 ℃常壓下液化形成的,體積約為通量氣態(tài)天然氣體積的1/600。LNG項目必須具有充足的探明天然氣儲量,以支持15~20年的液化能力,這意味著用于LNG的天然氣只能來源于少數(shù)高產(chǎn)氣井,而且LNG工廠規(guī)模龐大且造價高昂。中國華電集團公司目前已獲得5個區(qū)塊的頁巖氣探礦權(quán),包括湖南花垣頁巖氣區(qū)塊、湖南永順頁巖氣區(qū)塊、貴州綏陽頁巖氣區(qū)塊、湖北來鳳咸豐頁巖氣區(qū)塊和湖北鶴峰頁巖氣區(qū)塊。在這些相對偏遠的區(qū)域,頁巖氣的利用可能會受到LNG氣源條件、LNG投資和運輸成本、管道輸送成本以及市場供求關(guān)系等因素的制約[4]。據(jù)有關(guān)部門測算,長距離輸送天然氣的成本是輸送油品成本的4倍[5],綜合考慮,在較難進行LNG或管道輸送的地區(qū),采用GTL技術(shù)將開發(fā)出的頁巖氣轉(zhuǎn)變成比LNG更加便于銷售和運輸?shù)暮铣捎蚚6],可能是在這些偏遠頁巖氣區(qū)塊利用頁巖氣的最好方式。
GTL技術(shù)于20世紀(jì)20年代由德國F.Fischer和H.Tropsch開發(fā)成功。近年來,世界各大石油公司為了占據(jù)世界石油市場的領(lǐng)先地位,針對GTL技術(shù)開展了大量工作,取得了較大的商業(yè)進展;同時,處于邊遠地區(qū)的天然氣田因為遠離市場或附近市場太小,而且缺少大量資金,不能采用LNG技術(shù),加之環(huán)境保護的原因,也促進了GTL技術(shù)研究開發(fā)力度的增大[7]。美國能源部于1999年公布了石油天然氣研究開發(fā)與推廣計劃,其中包括一項始于1998年,為期8年的GTL研究項目,該項目總投資約8 400萬美元。GTL技術(shù)主要關(guān)注的是那些由于運輸所需大量基礎(chǔ)設(shè)施投入,而目前還不能進行經(jīng)濟開發(fā)的閑置天然氣資源和偏僻地區(qū)的天然氣資源[7]。
隨著我國對城市大氣污染治理力度的加大,以及航空和軍工等項目的開展,高標(biāo)準(zhǔn)汽/柴油、航空煤油、高粘度指數(shù)潤滑油基礎(chǔ)油和石蠟的市場需求將進一步增大。而依靠石油路線制備清潔燃料和高端油品難度較大,采用天然氣制上述特色油品則工藝簡單、污染小、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異[8]。因此,采用頁巖氣制備超清潔燃料和高附加值特色油品符合未來產(chǎn)品發(fā)展的方向,而且產(chǎn)品方案靈活,適應(yīng)市場變化的能力較強。
GTL技術(shù)生產(chǎn)特色油品主要包括3個步驟。第1步是碳氫化合物(天然氣)部分氧化為氫氣和一氧化碳;第2步是合成氣發(fā)生接觸聚合反應(yīng)生成長鏈?zhǔn)灍N、輕烯烴、高分子量蠟和水等,即費-托反應(yīng);第3步是蠟原料的異構(gòu)加氫形成燃料油或潤滑劑基礎(chǔ)油等高附加值的特色油品[9]。以費-托合成油為原料,經(jīng)加氫精制、加氫異構(gòu)等工藝生產(chǎn)出特色油品。
目前,天然氣制備特色油品路線主要有以下2種。
(1)天然氣制備超清潔燃料油品。此類合成油基本上是由正構(gòu)烷烴和支鏈烷烴組成,具有無硫、無氮、無金屬、無芳香烴或極少含芳香烴的特點。1992年世界上第1座天然氣合成油廠在南非莫塞爾灣投產(chǎn),年生產(chǎn)能力約150萬t。隨著世界原油重質(zhì)化、高硫化日趨顯著,為了改善環(huán)境,世界車用燃料不斷升級。從2009年起,美國、歐洲、日本將推進符合歐Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的超低硫(硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.01‰)柴油,今后還將限制柴油中芳香烴尤其是多環(huán)芳香烴的含量。常規(guī)煉油技術(shù)生產(chǎn)清潔燃料成本越來越高,許多煉油廠面臨著質(zhì)量升級的壓力。而通過費-托合成路線的GTL技術(shù)生產(chǎn)的燃料,除了本身屬于超清潔燃料外,該技術(shù)自身又屬于清潔生產(chǎn)技術(shù),符合環(huán)保要求,已成為研究熱點。
(2)天然氣制備高附加值特色油品,是通過輕度的加氫裂化和加氫異構(gòu)化等工藝獲得高檔潤滑基礎(chǔ)油[10]、食品醫(yī)藥級白油、特種石蠟等高附加值產(chǎn)品。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展水平的提高,汽車、鋼鐵、電力等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展以及環(huán)保要求的日益苛刻,對潤滑油基礎(chǔ)油也提出了更高的要求,如好的熱氧化安定性、低揮發(fā)度、高粘度指數(shù)、低硫/無硫、低粘度以及環(huán)境友好等。而采用GTL合成的潤滑基礎(chǔ)油具有純度高、不含硫、揮發(fā)性好和粘度特性優(yōu)異等特點,可以滿足上述行業(yè)發(fā)展及環(huán)保法規(guī)的要求,是一種高檔的潤滑油基礎(chǔ)油。就目前的合成油工藝而言,其生產(chǎn)成本有的已經(jīng)能與原油相競爭,所以從總的發(fā)展趨勢看,在今后20年或更長的一段時間內(nèi),合成油有可能部分替代現(xiàn)有的礦物油[7]。2011年,殼牌潤滑油公司已經(jīng)使用Pearl GTL基礎(chǔ)油生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的發(fā)動機油,這種Ⅲ類基礎(chǔ)油也是配制下一代油類的基礎(chǔ),這類油可用以提高能效、延長設(shè)備使用壽命和降低維修費用。
隨著我國環(huán)保意識的增強以及人民生活水平的不斷提高,各種低芳香烴、低硫的環(huán)保型溶劑產(chǎn)品需求量及生產(chǎn)能力逐年增大。D系列溶劑油在我國市場又稱脫芳溶劑油,其名字來自于??松梨诘娜軇┯虳系列。它基本由環(huán)烷烴和烷烴組成,芳香烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)被控制在0.10‰~0.15‰,對人基本無毒,對環(huán)境污染小,而且性能穩(wěn)定[11]。D系列溶劑油主要應(yīng)用于涂料、粘合劑、氣霧殺蟲劑、金屬加工潤滑、除油防銹、高檔衣服干洗劑、油墨、農(nóng)藥、化妝品、香料和化工聚合等領(lǐng)域。1995年全國D系列溶劑油的需求量不到2萬t,2010年增加到58萬t,2011年增長7%左右,達到62萬~63萬t,預(yù)計2015年需求量將超過80萬t。
比較中國D系列溶劑油與芳香烴溶劑油下游應(yīng)用行業(yè)的前景,芳香烴溶劑油因其對成品油市場的依賴性而面臨巨大危機,而環(huán)保帶動的中國D系列溶劑油需求潛力較大而使其具有更廣闊的發(fā)展?jié)摿ΑD壳?,D系列溶劑油的需求量與產(chǎn)量存在較大缺口,主要依賴進口解決供應(yīng)不足的問題。總而言之,國內(nèi)D系列溶劑油屬于壟斷型資源,具有廣闊的發(fā)展前景。
3.2.1 產(chǎn)品性能分析
高品質(zhì)的柴油需要具有良好的燃燒性能、適宜的流動性、優(yōu)異的安定性、無腐蝕性和高清潔度等優(yōu)點。柴油的十六烷值是衡量燃料在壓燃式發(fā)動機中發(fā)火性能的重要指標(biāo)。正構(gòu)烷烴的十六烷值最高,異構(gòu)烷烴次之,而芳香烴的十六烷值最低。柴油的低溫流動性不僅關(guān)系到柴油機燃料供給系統(tǒng)在低溫下能否正常供油,而且與柴油在低溫下儲存、運輸?shù)茸鳂I(yè)能否正常進行有密切的關(guān)系。柴油的低溫流動性與其化學(xué)組成有關(guān),其中正構(gòu)烷烴的含量越高,則低溫流動性越差,臨氫異構(gòu)降凝技術(shù)能降低柴油的凝點,改善其低溫流動性。烯烴、芳香烴、硫化物、氮化物以及酚類等都是柴油中的不安定組分,它們能使發(fā)動機中沉積物的數(shù)量顯著增加,影響汽油車尾氣排放的顆粒物,也會使柴油汽車尾氣排放物中氮氧化合物和顆粒物濃度偏高[12]。而采用GTL技術(shù)經(jīng)蒸餾、臨氫異構(gòu)降凝、加氫精制等過程得到的柴油組分,其組成主要以異構(gòu)烷烴為主,無芳香烴和不飽和烯烴,且無硫、無氮、無酚類等化合物,可直接用于生產(chǎn)高質(zhì)量柴油,或作為國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)高端柴油的調(diào)和組分。目前,GTL產(chǎn)品中柴油餾分最高可達80%,GTL柴油十六烷值基本不低于70(大部分柴油的十六烷值為45~55),硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.005‰,芳香烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.001‰,多環(huán)芳香烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.005‰,具有低密度和良好的低溫流動性等優(yōu)點[2, 13],其與現(xiàn)有煉廠的柴油餾分混合,可緩解煉廠柴油質(zhì)量升級的壓力。
GTL燃料的主要理化指標(biāo)滿足柴油機的使用要求。公交車用國Ⅱ、國Ⅲ柴油機臺架試驗用燃料分別為國Ⅱ、國Ⅲ柴油和純GTL燃料3種,其主要理化指標(biāo)見表1[13]。由表1可見,GTL燃料的主要理化指標(biāo)滿足柴油機的使用要求。與普通柴油相比,GTL柴油具有基本不含硫和芳香烴、十六烷值高、餾出溫度低等優(yōu)點。
表1 試驗燃料主要理化指標(biāo)[14]
3.2.2 國內(nèi)外市場分析
隨著全球經(jīng)濟的較快增長,在未來較長時間內(nèi)石油消費量仍將快速增長。石油輸出國組織(OPEC)對未來20年全球石油產(chǎn)品的需求情況進行了預(yù)測:液化石油氣(LPG)、石腦油、汽油、煤油、柴油和其他石化產(chǎn)品(如潤滑油基礎(chǔ)油、石蠟等)的需求,在未來幾十年里都會有不同幅度的增長,其中柴油的增長幅度最大,預(yù)計到2035年全球?qū)Σ裼偷男枨罅繉⒈?010年增長44%[2]。
我國柴油供應(yīng)主要來自傳統(tǒng)的煉油行業(yè),2011年我國已成為僅次于美國的全球第二大煉油國。據(jù)報道,我國近幾年成品油供需總體平衡,汽油、煤油過剩,但柴油略偏緊。2011年國內(nèi)柴油產(chǎn)量小于需求量41萬t,僅占柴油消費量的0.25%;2012年國內(nèi)柴油供需缺口比2011年進一步擴大。預(yù)計到2015年我國石油需求將達到5.4億t,較2010年增長0.9億t,年均增長3.8%,其中,柴油需求約2億t。柴油供需趨緊和其他原因的共同作用,使國內(nèi)近幾年頻頻出現(xiàn)“柴油荒”,對多個行業(yè)及人民正常生活造成了不利影響。近10年來,隨著需求的不斷增長,柴油價格不斷攀升,#0柴油已從2002年的約2 200元/t漲至8 000多元/t,平均每年上漲11.5%。GTL柴油具有不含硫、低芳香烴、無色、無味、十六烷值高等優(yōu)點,既可作為國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)高端柴油的調(diào)和組分,又可直接用作燃料,其市場前景較好。
我國白油分為工業(yè)級、化妝級、食品級和醫(yī)藥級4個類別,每類按粘度又分為不同的牌號。隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,以及百姓生活水平的不斷提高,化妝品級、食品級和醫(yī)藥級白油的市場需求越來越大;同時,很多原先工業(yè)級白油的市場和用戶也因為產(chǎn)品升級等原因改用更高檔的產(chǎn)品。此外,由于產(chǎn)品認(rèn)證等因素的限制,一些特殊規(guī)格的進口白油尚未國產(chǎn)化。這種狀況表明,國內(nèi)白油市場上附加值、技術(shù)含量較高的高檔白油市場缺口還有較大空間。
同其他石化產(chǎn)品相比,高檔化妝品級以上白油產(chǎn)品具有品種多、用途分散、市場差別化程度大等特點,目前主要應(yīng)用于聚苯乙烯(PS)、化妝品和醫(yī)藥產(chǎn)品等行業(yè)。對行業(yè)而言,白油在聚苯乙烯透苯(GPPS)和聚苯乙烯改苯(HIPS)生產(chǎn)過程中,主要用作聚合反應(yīng)時的內(nèi)部潤滑劑,改善PS在擠壓成型時的流動性。據(jù)美國《化學(xué)周刊》報道,全球2010年P(guān)S產(chǎn)能為1 800萬t,實際產(chǎn)量1 245萬t,到2015年預(yù)計為1 350萬t。
從市場角度看,國內(nèi)低黏度白油的供求已呈飽和狀態(tài),但高檔白油依然供不應(yīng)求[8]。根據(jù)各行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,按照年遞增8.5%~12.0%的消費增長率,預(yù)測未來幾年各行業(yè)白油需求見表2。由表2可知,未來10年內(nèi)在化妝品和食品加工領(lǐng)域?qū)Π子偷男枨罅吭鲩L較快。
表2 重點行業(yè)白油需求預(yù)測
3.4.1 潤滑油基礎(chǔ)油未來發(fā)展方向
潤滑油產(chǎn)品的某些性質(zhì)(蒸發(fā)損失、閃點、對添加劑的溶解性能等)完全取決于基礎(chǔ)油的性質(zhì),基礎(chǔ)油的粘點、粘溫性能、傾點等則決定了可調(diào)配潤滑油產(chǎn)品的品種,因而基礎(chǔ)油的質(zhì)量是潤滑油產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)[15]。隨著環(huán)保、節(jié)能壓力逐漸加大和汽車、機械制造業(yè)水平的進步,潤滑油的質(zhì)量不斷提高,產(chǎn)品更新速度加快,低磷、低硫、長換油期、多級低粘度、可生物降解油品成為未來的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的潤滑油生產(chǎn)工藝已不能完全適應(yīng)調(diào)制現(xiàn)代潤滑油的要求,特別是新一代發(fā)動機油,已開始逐步轉(zhuǎn)向以加氫裂化和異構(gòu)脫蠟為代表的加氫處理工藝生產(chǎn)的Ⅱ,Ⅲ類基礎(chǔ)油。從長遠發(fā)展來看,以天然氣為原料,利用費托合成油生產(chǎn)的Ⅲ類基礎(chǔ)油的技術(shù)依然備受關(guān)注[16]。此外,中國潤滑油市場需要的多元化、多層次化,也決定了對基礎(chǔ)油需求的多元化、多層次化。產(chǎn)品規(guī)格的升級、產(chǎn)品差異化或性能的提升,對于APIⅡ,APIⅢ類基礎(chǔ)油及合成油的需要比例在逐步加大。
3.4.2 國內(nèi)市場分析
中國石油、中國石化基礎(chǔ)油品占據(jù)了基礎(chǔ)油生產(chǎn)的資源優(yōu)勢,2005年生產(chǎn)能力達到421萬t,凈進口量達到86.74萬t。我國進口的基礎(chǔ)油多為主流品質(zhì)150SN,500SN和150BS,其中加氫Ⅱ,Ⅲ類油及合成油占相當(dāng)比例。2008年中國基礎(chǔ)油供應(yīng)量為542萬t,53%由中石油和中石化提供,中海油以及地方小廠提供22%,其他25%由進口彌補。2012年潤滑油基礎(chǔ)油市場大致呈現(xiàn)供大于求的局勢。由于中石化旗下的茂名石化計劃在2014年新上一套20萬t/aⅡ類基礎(chǔ)油裝置,中海油泰州石化也將在2015年新投產(chǎn)一套60萬t/aⅡ類基礎(chǔ)油裝置,因此,預(yù)計Ⅱ類潤滑油基礎(chǔ)油會在今后幾年內(nèi)保持供大于求的狀況。
3.4.3 國外市場分析
我國潤滑油基礎(chǔ)油的進口地主要是新加坡(44%)、日本和韓國(40%,包括韓國的API III類基礎(chǔ)油)、俄羅斯(7%)以及我國臺灣地區(qū)(4%)。亞洲主要廠家的總產(chǎn)能約為379.5萬t/a。根據(jù)《潤滑油研究報告(2013)》,盡管2012年APIⅡ和APIⅢ類基礎(chǔ)油需求增長大幅放緩,但新一輪煉油廠建設(shè)依然將很快出現(xiàn)。除了正在進行的項目,2020年年底還會有6個世界級規(guī)模的APIⅡ和APIⅢ煉油廠以及3個大型GTL煉油廠建成。預(yù)計到2020年年底,基礎(chǔ)油組成將會變成APIⅠ類占40%、APIⅡ類占30% ,APIⅢ類占20%和環(huán)烷基基礎(chǔ)油占10%的格局。
3.4.4 GTL基礎(chǔ)油優(yōu)勢分析
GTL技術(shù)生產(chǎn)的潤滑油基礎(chǔ)油屬于API Ⅲ+及Ⅳ類基礎(chǔ)油,性能基本接近聚α烯烴(PAO)合成油,而生產(chǎn)成本比PAO合成油低7%~8%,且加工工序少,加工苛刻度低,其發(fā)展前景令人矚目[13]。GTL潤滑油基礎(chǔ)油的性能比較見表3[17]。由于GTL基礎(chǔ)油的結(jié)構(gòu)幾乎完全是異構(gòu)烷烴組成,因此,它表現(xiàn)出優(yōu)異的低溫性能和抗氧化性能,并且具有很高的黏度指數(shù),能夠用于調(diào)和高檔內(nèi)燃機油、自動傳動液,滿足市場對高標(biāo)準(zhǔn)潤滑油產(chǎn)品的需要[18]。正在制定或?qū)嵤┑膬?nèi)燃機油規(guī)格,需要較低的粘度以滿足燃油經(jīng)濟性的標(biāo)準(zhǔn)。同時,環(huán)保法規(guī)要求減少重負(fù)荷柴油機顆粒污染物(PM)、氮氧化合物(NOx)的排放,以及低NOx內(nèi)燃機設(shè)計所產(chǎn)生的額外煙炱。要提高重負(fù)荷柴油機油的操作性能,就必須使所有基礎(chǔ)油的性能提高,避免發(fā)動機過早磨損。GTL基礎(chǔ)油基于其幾乎零硫、氮、芳香烴含量,以及幾乎完全為異構(gòu)烷烴的結(jié)構(gòu)特點,表現(xiàn)出優(yōu)異的氧化安定性、低溫性能,較低的揮發(fā)損失,低溫冷啟動性能和高的黏度指數(shù),能夠滿足市場對于更高性能基礎(chǔ)油的增長要求。
表3 粘度為4 mm2/s的四類基礎(chǔ)油性能比較[17]
目前,GTL基礎(chǔ)油的生產(chǎn)工藝已發(fā)展到能夠制備從2 mm2/s到大于9 mm2/s的較大跨度的粘度級別(100 ℃),甚至可以生產(chǎn)高粘度級別的光亮油。突破了加氫工藝只能生產(chǎn)幾乎9 mm2/s以下級別的API Ⅱ/Ⅲ類基礎(chǔ)油的較窄范圍局限,也擴展了業(yè)界對高粘度級別高性能基礎(chǔ)油的需求,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
3.5.1 特種石蠟的國內(nèi)外現(xiàn)狀
美國、西歐、日本等國蠟制品總產(chǎn)量和銷售量中,特種石蠟一般占25%~35%。國外大型特種石蠟公司生產(chǎn)的特種蠟品種系列齊全,每個公司均有上百個產(chǎn)品,其產(chǎn)量一般在幾萬到10萬t。隨著我國油墨、涂料、橡膠、塑料、日化、電子、建材、汽車等工業(yè)技術(shù)水平的不斷發(fā)展與進步,國內(nèi)很多企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到特種石蠟生產(chǎn)的重要性,我國特種石蠟產(chǎn)品必將進入一個飛速發(fā)展的時期[19]。
近年來,全球特種石蠟市場需求不斷增長,并以每年10%的幅度遞增。而國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展,也帶動了特種蠟需求的逐年增加,并一度供不應(yīng)求?!笆晃濉蹦瑖鴥?nèi)特種石蠟產(chǎn)品及高附加值產(chǎn)品供需缺口達48萬t/a。預(yù)計到2015年,國內(nèi)特種石蠟產(chǎn)品及高附加值產(chǎn)品供需缺口將達95萬t/a,其中特種石蠟缺口76萬t/a。巨大的市場缺口給我國特種石蠟未來發(fā)展提供了較廣闊的需求空間和市場容量。
3.5.2 GTL石蠟市場分析及預(yù)測
GTL技術(shù)生產(chǎn)的石蠟由于品質(zhì)高、熔點高,既可作為食品級石蠟原料,還可用于微晶蠟等特種石蠟領(lǐng)域。由于GTL微晶蠟具有熔點高、粘度低、硬度大等特點,在印刷油墨、粉末涂料、膠粘劑、聚合物成型等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,市場價格較普通石蠟高出很多,Shell生產(chǎn)的GTL微晶蠟PX-105的市價大約19 000元/t,附加值較高。目前,由于石油蠟占據(jù)了國內(nèi)大部分蠟產(chǎn)品應(yīng)用市場,合成蠟的生產(chǎn)受到抑制,因而產(chǎn)量相對較低。全球費-托蠟主要由南非Sasol公司的下屬蠟公司來提供。已實現(xiàn)工業(yè)化的費-托蠟生產(chǎn)工藝有2種:Sasol工藝和Shell中間餾分油合成工藝(SMDS)[20]。我國和美國都不生產(chǎn)費-托蠟,主要是受到昂貴的設(shè)備投資和技術(shù)成熟度等因素的限制。但隨著GTL技術(shù)在中國的成熟應(yīng)用,費-托蠟的國產(chǎn)化前景越來越明朗。
頁巖氣是我國近幾十年重點發(fā)展的非常規(guī)天然氣資源,需要充分、合理、有效地利用頁巖氣資源。除了管道輸送和LNG技術(shù)外,GTL技術(shù)可能是在偏遠的頁巖氣區(qū)塊直接利用頁巖氣的最好方式。在利用頁巖氣過程中,采用GTL技術(shù)既可生產(chǎn)超清潔燃料油,又可生產(chǎn)高附加值的特色油品。但從經(jīng)濟角度分析,建議重點發(fā)展GTL技術(shù)生產(chǎn)附加值高的特色油品路線,即將費-托合成油通過輕度的加氫裂化和加氫異構(gòu)化等工藝過程獲得高檔潤滑基礎(chǔ)油、食品醫(yī)藥級白油、特種石蠟等高附加值產(chǎn)品的工藝路線。
GTL技術(shù)生產(chǎn)的特色油品由于具有低芳、無硫、無氮等優(yōu)點,能夠滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)的要求,且產(chǎn)品性能優(yōu)異,因此具有十分廣闊的市場前景。GTL環(huán)保溶劑油可廣泛應(yīng)用于涂料、油墨、粘合劑、氣霧殺蟲劑等領(lǐng)域,目前國內(nèi)對于各種低芳、低硫的環(huán)保型溶劑產(chǎn)品的需求量及生產(chǎn)能力逐年增大;GTL潤滑油基礎(chǔ)油具有優(yōu)異的氧化安定性、低溫性能,較低的揮發(fā)損失,低溫冷啟動性能和高的黏度指數(shù),能夠滿足市場對于更高性能基礎(chǔ)油的增長要求;GTL高檔白油可廣泛應(yīng)用于聚苯乙烯、化妝品、醫(yī)藥產(chǎn)品和食品加工等行業(yè),目前國內(nèi)市場缺口還具有較大空間;GTL微晶蠟具有熔點高、粘度低、硬度大、附加值高等優(yōu)點,在印刷油墨、粉末涂料、膠粘劑、聚合物成型等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,其國產(chǎn)化前景越來越明朗。
參考文獻:
[1]劉勇,顏廷昭,張杰杉.天然氣經(jīng)費托法制備合成油的技術(shù)及經(jīng)濟[J].石油與天然氣化工,2001,30(2): 62-78.
[2]David A Wood,Chikezie Nwaoha,Brian F Towler.Gas-to-liquids(GTL):A review of an industry offering several routes for monetizing natural gas[J].Journal of Natural Gas Science and Engineering,2012(9):196-208.
[3]Patel B.Gas monetisation:A techno-economic comparison of gas-to-liquid and LNG[C]//Proceedings of 7 th World Congress of Chemical Engineering.Glasgow:The Insititution of Chemical Engineers,2005.
[4]Dong Lichun,Wei Shunan,Tan Shiyu,et al.GTL or LNG:Which is the best way to monetize “stranded” natural gas? [J].Petroleum Science,2008,5(4):388-394.
[5]王念兵.GTL工藝技術(shù)介紹[J].化學(xué)工程與裝備,2008(4):86-87.
[6]Samuel P.GTL technology-challenges and opportunities in catalysis[J].Bulletin of the Catalysis Society of India,2003(2):82-99.
[7]李德松,劉英.以加氫基礎(chǔ)油研制高檔白油的研究[J].石油商技,2011(2):39-46.
[8]Hock Cheng Heng,Suhaili Idrus.The future of gas to liquids as a gas monetisation pption[J].Journal of Natural Gas Chemistry,2004,13(12):63-70.
[9]徐金龍,栗斌,陳德友,等.GTL潤滑油基礎(chǔ)油的新發(fā)展[J].石油商技,2003,21(6):14-16.
[10]沈華蓉,程華.天然氣合成潤滑油基礎(chǔ)油技術(shù)發(fā)展前瞻[J].潤滑油, 2003,18(4):7-10.
[11]程國良.脫芳烴溶劑油及其加氫生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展[J].石油商技,2011(1):55-59.
[12]徐春明,楊朝合.石油煉制工程[M].北京:石油工業(yè)出版社,2011:156-157.
[13]樓狄明,胡志遠,譚丕強.天然氣合成油在柴油公交車上的應(yīng)用研究[J].石油商技,2008(6):19-24.
[14]汪貴,朱天閣,諸林.天然氣合成油技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].化工時刊,2006,20(5):52-55.
[15]鄭海林,宮衛(wèi)國,武明臣,等.高品質(zhì)加氫輕組分油的優(yōu)化利用[J].石油煉制與化工,2012,43(11):44-46.
[16]申寶武.新一代基礎(chǔ)油——GTL基礎(chǔ)油[J].國際石油經(jīng)濟,2005,13(8):25-29.
[17]胡徐騰.走向煉化技術(shù)前沿[M].2版.北京:石油工業(yè)出版社,2010.
[18]朱慶云.天然氣合成柴油發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].國際石油經(jīng)濟,2005,13(9):53-57.
[19]潘金亮.國內(nèi)外特種蠟公司的發(fā)展及特種蠟開發(fā)方向[J].當(dāng)代化工, 2010,30(8):4-10.
[20]馬艷秋,劉立軍,卜巖,等.蠟產(chǎn)品市場供需現(xiàn)狀分析[J].當(dāng)代化工,2012,41(4):353-355.