基本介紹
- 中文名：合成石油
- 外文名：synthetic petroleum
- 又稱：人工合成石油
- 學科分類：化學
簡介,費歇爾-托普斯法,合成氣製取合成油,天然氣製取合成油,
簡介
合成石油是由氫和一氧化碳經化學合成而得的類似石油的產品。即由水煤氣或用天然氣轉化而成的氫和一氧化碳混合氣為原料，在一定的溫度（180~260℃）、壓力（0.1~2.53MPa）及催化劑（鈷或鐵）的存在下合成而得。主要成分為各種直鏈烴。
費歇爾-托普斯法
由德國科學家費歇爾（Franz Fischer. 1877~1947年）和托普斯（Hans Tropsch）於1923年發明的烴類合成方法，因此而得名，簡稱“費—托合成”。即一氧化碳在鎳、銠、鈷等催化劑存在下進行高溫高壓加氫生成烴類混合物的方法。
費一托合成法可用來製備液體燃料和石蠟等。如用氫和一氧化碳的混合氣體為原料，在0.1~2MPa（1~20大氣壓）和鈷催化劑（160~225℃）或鐵催化劑（220～325℃）的作用下進行合成，可得合成石油，主要成分是各種直鏈烴、大部分是烷烴，可經分餾為汽油、煤油和石蠟或經加工成化工產品。
費歇爾一托普斯工藝流程經過一段時間沉寂後，近年又受到重視，經改進發展出氣體製成液體的工藝流程。氣體製成液體的工藝逐漸成為偏遠地區天然氣的另一項可行出路，更是近年世界主要跨國石油公司極力開發的工藝流程，雖然有了小型商業化工廠，但基本上仍處於研發階段。
合成氣製取合成油
以合成氣（一氧化碳和氫的混合氣體）製取合成油的工藝過程，主要包括合成氣生產、費—托合成、合成油處理、反應水處理等四部分。製造合成氣的原料是含碳礦物質如煤、石油、天然氣以及焦爐氣、煉廠氣等。
在合成氣製取合成油的工藝中，合成氣生產過程的裝置投資約占總投資的60%，其生產成本也約占總生產成本的60%，因而降低合成氣生產過程的裝置投資和生產成本，對於提高合成油的經濟效益具有決定性的作用。
製取合成油項目可行性的因素包括原料與原油價格比、裝置投資（界區內和界區外）、規模、操作費用、產品方向等。一般，投資成本可粗略地劃分為：合成氣生產占60%，費歇爾一托普斯合成占25%~30%，產品分離與改質占10%~15%。
天然氣製取合成油
以天然氣為原料轉化成合成氣，然後以合成氣製取合成油。天然氣製取合成油仍處於商業可行性的邊緣。對於管道輸送缺乏經濟效益的天然氣儲量，天然氣製取合成油是可以代替液化天然氣的一種重要開發方式。
技術的進步、“閒置天然氣”儲量的增長和較高的石油價格，促進了天然氣製取合成油項目的開發。所有已投產、正在興建或擬建的天然氣製取合成油裝置，都是以20世紀20年代的費歇爾—托普斯法合成技術為基礎的。這種技術可以將天然氣原料轉化成合成氣，然後經過催化重整或合成作用製成常規石油產品。近年來包括改進催化劑在內的技術進步，已經提高了合成油產量並且降低了建造投資和經營成本。
天然氣製取合成油的經濟效益取決於裝置建造成本、產品類型和產量及裝置能源效率，同時也取決於合成油產品的市場價格和天然氣原料的價格。
