合成燃料

目前液体燃料几乎全部是通过精炼过程从原油中生产出来的。这种对石油的依赖在未来可能会减少,尽管使用合成燃料和生物燃料

不同种类的原料可用于生产合成燃料(天然气煤炭和生物质)。液态燃料是由一氧化碳(CO)和氢气的气体混合物通过合成过程生产的;这种“合成气”是通过热化学过程气化初始原料而产生的。

目前最受欢迎的方法是费希尔-托普什合成法,这个名字是由两位德国化学家弗朗茨·费希尔和汉斯·托普什命名的,他们在二战期间开发了这个方法,以减少德国对进口石油的依赖。费托法生产的长链碳氢化合物可以转化为优质燃料(柴油发动机用的汽油和航空煤油)。南非还大规模生产合成燃料,作为对当时实行的贸易禁运的回应。当时建造的机组以煤为原料。1991年,南非还建立了一个生产天然气合成燃料的单位,目前南非是最大的合成燃料生产国,生产能力约为每天20万桶。

其他参与者也在这一领域开发了技术,并从天然气中生产液体燃料(gas To liquid或GTL)

对于远离消费区域(滞留气)的大量天然气的利用,路径(Pathway)似乎是一个有吸引力的选择。2000年,卡塔尔宣布了一个大型项目,从世界上最大的气田North Dome气田开采天然气,生产液体燃料。Oryx GTL项目是在卡塔尔石油公司、南非沙索公司和美国雪佛龙公司的参与下启动的。第一个日产3.4万桶(约170万吨/年)的装置已于2006年建成并投产。其他项目也已公布。如果这些计划得以实施,仅卡塔尔一国的日产量就将超过80万桶。所需的投资是巨大的:Oryx GTL建造的每天3.4万桶的装置需要超过9亿美元,尼日利亚建造的类似装置需要13亿美元。

原材料和人力成本的增加,加上最近天然气价格的飙升,导致了运营放缓。然而,发动机燃料需求的增长应该会刺激未来在这一领域的新投资。

从长期来看,如果石油价格上涨并保持在足够长的时间内,从煤炭生产合成燃料(煤制液或CTL途径)的产量也有望增加。中国已经决定朝着这个方向前进。中国最大的矿业公司神华(Shenhua)计划到2020年,每年用煤生产3000万吨(约63万桶/天)合成燃料。

考虑到其他项目,如果所有这些项目都得到实施,中国将在15年内生产超过7000万年吨合成燃料从2.1亿吨煤开始[87]。

合成燃料的生产会导致相对较大的二氧化碳排放,特别是如果以煤为原料的话。在CTL途径的情况下,大约一半的碳以二氧化碳的形式排放到大气中,而另一半仍然包含在生产的液体燃料中。在未来,生产合成燃料的工业单位可能会成为大量二氧化碳排放的来源,除非释放的二氧化碳被捕获并储存在地下。对于计划中的大型单元,可以考虑这样的选择,但这会增加本已很高的成本。

合成燃料也可以从生物质中生产(生物质到液体或BTL途径;参见第6章)。

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读者的问题

  • 弗朗西斯卡
    什么是合成燃料?
    3个月前
  • 合成燃料是由化学前体人工制造的燃料。它们被设计成化学性质与传统化石燃料相同或几乎相同,并且可以从包括天然气、煤炭和生物质在内的各种来源中生产。合成燃料是传统石油产品的替代品,可用于交通运输和电力生产。合成燃料通常比传统燃料更昂贵,但它们的生产可以减少排放,提高能源安全。