第一情报 ---能源与环境

新兴的燃料替代技术——“气变油”

供稿人:宋鸿  供稿时间:2006-7-21   关键字:天然气转变液体燃料技术  GTL  气变油  
天然气(Natural Gas)是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。它主要存在于油田和天然气田,也有少量出于层。美国阿拉斯加北部,俄罗斯、中国、挪威以及南美地区,都发现了大片的优质天然气田。
 
但难点在于天然气很难运送到市场:用传统的管道输送,成本实在太高。据科技早报(06/06/30 16:04)报道,美国正加紧开发“气变油”(即把天然气转换为液态油)的石油工业新技术。
 
天然气转变液体燃料技术(GTL)是指通过化学合成的方法将天然气的主要成分甲烷转化为液烃(通常为汽油、柴油、煤油、石脑油和石蜡等)的技术。该技术起源于20世纪20年代,但在其后的70年间里发展缓慢。其原因除了在技术上和经济上难以达到实际应用水平之外,主要是没有找到真正适合该技术应用的领域。进入20世纪90年代后,GTL技术在工艺上取得了突破,费用大幅度下降,为其工业化应用创造了条件。更重要的是,虽然全球天然气探明储量飞速增长,但其中有近一半储量处于难以用管道或以LNG(液化天然气)方式经济输送的地区,只有找到一种更适合于这类地区的天然气输送技术,才能将这部分资源有效地开发出来。这就为GTL技术提供了应用的领域。这两个原因使GTL技术在短短几年内迅速成为世界关注的焦点技术之一。
 
该技术一旦商业化运用,无疑将对全球石油市场产生“革命性”的深远影响。因为世界的石油产量及储备呈现下降趋势,由俄罗斯Yukos石油公司提供的“政治稳定地区石油产量及储备预测图(图1)”可见一斑。该技术不仅可解决经济输送问题,而且可用这部分合成燃料来弥补未来液体燃料需求的缺口。此外,在石油市场占有额方面,“气变油”技术可使得石油输出国目前的“威力”消掉至少一半。
 
 
图1 政治稳定地区石油产量及储备预测图
 
 
目前世界上比较成熟的GTL技术主要掌握在以下6家公司
 
美国Exxon公司(http://www.exxonmobil.com/corporate
Shell公司(http://www.shell.com
南非Sasol公司(http://www.sasolchevron.com/
Williams International公司(http://www.williams-int.com/
 
这些公司相应的专利情况如下:
 
LUBRICATING OIL COMPOSITIONS WITH IMPROVED FRICTION PROPERTIES(改进摩擦性能的润滑油)
公开号
WO03064575
公开日期
2003-08-07
申请人
EXXONMOBIL RES & ENG CO (US)
国际专利分类
C10M105/38; C10M107/02; C10M111/02; C10M111/04; C10M127/06; C10M141/06; C10M169/04; C10M105/00; C10M107/00; C10M111/00; C10M127/00; C10M141/00; C10M169/00; (IPC1-7): C10M169/04; C10M141/02; C10M101/02; C10M107/02; C10M127/06; C10M129/76; C10M133/56; C10M169/04; C10N40/25; C10N60/14
申请号
WO2003US02992 20030131
优先权号
US20020353738P 20020131; US20030354596 20030130
 
LUBRICATING OIL COMPOSITIONS WITH IMPROVED FRICTION PROPERTIES(改进摩擦性能的润滑油)
公开号
WO03064572
公开日期
2003-08-07
申请人
EXXONMOBIL RES & ENG CO (US)
国际专利分类
C10M105/38; C10M107/02; C10M111/02; C10M111/04; C10M127/06; C10M141/06; C10M169/04; C10M105/00; C10M107/00; C10M111/00; C10M127/00; C10M141/00; C10M169/00; (IPC1-7): C10M169/04; C10M101/02; C10M107/02; C10M127/06; C10M129/76; C10M133/56; C10M143/00; C10N40/25; C10N60/14
申请号
WO2003US02935 20030131
优先权号
US20020353738P 20020131; US20030354662 20030130
 
PROCESS TO CONVERT LINEAR ALKANES INTO ALPHA OLEFINS(直链烷烃转换成α石蜡的工艺)
公开号
WO2005105709
公开日期
2005-11-10
申请人
SHELL OIL CO (US); CANO MANUEL LUIS (US); FONG HOWARD LAM-HO (US); MURRAY BRENDAN DERMONT (US); TREVINO LIZBETH OLIVIA CISNERO (MX)
国际专利分类
C07C1/30; C07C17/10; C07C1/00; C07C17/00; (IPC1-7): C07C1/30; C07C17/10; C07C19/01; C07C19/075
申请号
WO2005US13493 20050420
优先权号
US20040563966P 20040421
 
CRUDE OIL DERIVED AND GAS-TO-LIQUIDS DIESEL FUEL BLENDS(原油衍生物及天然气转变液体燃料-柴油的技术)
公开号
WO2005105961
公开日期
2005-11-10
申请人
SASOL TECH PTY LTD (ZA); SCHABERG PAUL WERNER (ZA)
国际专利分类
C10L1/08; C10L1/00; (IPC1-7): C10L1/08
申请号
WO2005ZA00060 20050422
优先权号
ZA20040003179 20040428
 
Fuel blend for GTL facility comprising natural gas and nitrogen/carbon dioxide(供给GTL设施的含天然气和氮/二氧化碳的燃料混合物)
公开号
GB2400857
公开日期
2004-10-27
申请人
CHEVRON USA INC (US); SASOL TECHNOLOGY (ZA)
国际专利分类
C10L3/00; C10L3/06; C10L3/00; (IPC1-7): C10L3/00
申请号
GB20040014808 20030620
优先权号
GB20030014474 20030620; US20020189147 20020702
 
Adjusting Wobbe index ratios of fuel blends in a GTL facility(调整GTL设施中燃料混合物的沃泊指数)
公开号
GB2390371
公开日期
2004-01-07
申请人
CHEVRON USA INC (US); SASOL TECHNOLOGY (ZA)
国际专利分类
C10L3/00; C10L3/06; C10L3/12; F23C1/00; C10L3/00; F23C1/00; (IPC1-7): C10L3/06
申请号
GB20030014474 20030620
优先权号
US20020189147 20020702
 
TRANSPORTABLE GAS TO LIQUID PLANT(可运输的天然气转变液体燃料工厂)
公开号
WO2005097949
公开日期
2005-10-20
申请人
SYNTROLEUM CORP (US); AGEE KENNETH (US); INGA JUAN (US); HUTTON JOHN (GB)
国际专利分类
C10G2/00; C10G2/00; (IPC1-7): C10G2/00
申请号
WO2005US09961 20050324
优先权号
US20040557638P 20040330
 
天然气转变为液体产品的一体化工艺
公开号
CN1615422
公开日期
2005.05.11
申请人
BP北美公司(美国)
国际专利分类
F25J1/02
申请号
CN02827165.3 2002.12.11
优先权号
US 10/051,425,2002.1.18
 
将天然气加工成液体产品的集成处理工艺
公开号
CN1791777
公开日期
2006.06.21
申请人
BP北美公司(美国)
国际专利分类
F25J1/02(2006.01)
申请号
CN200480008463.7 2004.03.23
优先权号
2003.3.27 US 60/458,005;2004.3.22 US 10/805,982
 
GTL基础润滑油的性能:
 
性能
ASTM
GTL-5(典型数值)
工业油范围(最小-最大)
粘度@100℃,cSt
D445
4.5
4.5~5.0
粘度指数
D2270
144
120~141
倾点,℃
D97
-21
-24~-12
冷启动模拟@-25℃,cP
D5293
816
729~2239
NOACK wt%
D5800
7.8
10.4~14.8
组分,质量百分比
异构烷烃
 
100
47.3~80.9
单-环烷烃
 
0
18.7~28.8
多-环烷烃
 
0
5.3~22.2
芳香族化合物
 
0
0.0~1.2
 
当今世界,谁掌握最经济、最快速的天然气长距离储运方式,谁就成为大赢家。相比之下,GTL投资较LNG低,而且转变成的液体燃料在陆上可用输油管道输运,在海上可用普通油轮运输。因此,GTL无疑是一种很有生命力的技术,而且专家们认定,GTL设施将会越来越经济可行。在这方面,俄罗斯的做法值得借鉴。通过合作,俄罗斯的许多公司已经开始和西方的一些技术领先公司站在同一行列(如图2所示,以俄罗斯Yukos石油公司为例,该公司已经在各个领域与国外其他顶尖公司展开合作)。
 
图2 俄罗斯Yukos石油公司在各个领域与国外其他顶尖公司展开合作
参考文献:
新技术“气变油” 让石油管道输送成历史,科技早报(06/06/30 16:04)
天然气转变液体燃料技术的应用设想,油气储运,2000,19(8)
欧洲专利局网站
中国专利网站
 

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