用天然气、炼厂气、液化气、石脑油、渣油、石油焦和煤炭都可以通过水蒸气转化或气化(催化/非催化部分氧化)转化为合成气。2003年世界上合成气的最大用途是生产合成氨,其次是生产合成甲醇(主要用于生产甲醛、醋酸和甲基叔丁基醚)和生产供炼厂加氢装置使用的氢气。2003年天然气合成油(GTL)使用的合成气数量很少。可是,预计到2015年会出现爆炸性增长,届时GTL会成为仅次于合成氨的合成气第二大用户。 笔者从不久前在美国华盛顿召开的美国气化技术协会的年会获悉,一批气化大项目和新项目正在启动。业内专家认为,用廉价的石油焦、煤、油砂副产物或闲置天然气通过气化,进而把合成气转化为超清洁燃料、电和氢气,可能会成为能源工业的新一轮热潮。 南非萨索尔(Sasol)公司不久前与中国陕西和宁夏的两家煤炭公司签署了谅解备忘录,在陕西和宁夏各新建一座煤气化工厂,分别生产400万吨/年石油产品(大部分是超清洁柴油)。这两座煤制油(CTL)工厂将各投资30亿美元,采用Sasol公司的合成油技术,在悬浮床反应器中用铁基催化剂把合成气转化为合成油。按照建议书,采用德国鲁奇公司的气化技术把煤转化为合成气。此外,康菲公司与其他公司合作,将在美国路易斯安那州一炼油厂新建7500吨/日石油焦为原料的一体化气化联合循环(1GCC)装置,发电制氢产汽,计划2009年投产。壳牌等公司在加拿大艾伯塔油砂矿区新建7.2万桶/日气化装置,按照IGCC的设计,用蒸汽辅助重力驱动油砂,并为合成原油改质提供氢气,发电和生产蒸汽。 炼厂要把重质含硫原油变为轻质低硫油品,将新建更多的气化装置。例如,美国加里福尼亚州炼油厂如能获准建设石油焦气化装置,就可以利用50美分/百万英热单位的石油焦(目前用于出口)通过气化制氢,而不利用5~7美元/百万英热单位的天然气作为制氢原料。如果美国天然气价格持续保持在4美元/百万英热单位以上,用石油焦气化制氢就可以节省大量成本。 在美国加州、得州、中西部和加拿大未来的"绿色炼油厂",可能要把劣质渣油转化为优质燃料油品,并回收CO2用于提高油田原油的采收率。如果能够这样做,仅美国加州就可以增加原油产量20万桶/日。炼厂也可以用煤作原料,气化以后通过费托合成生产清洁柴油,在原油加工量不增加的情况下提高轻油收率10%~20%。同时用CO2提高油田采收率,可以减少原油进口10%~20%。
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