Технико-экономическое сравнение производства СЖТ по технологиям разных поколений и компаний.

В настоящее время сложилась трехстадийная схема получения СЖТ из природного газа. На первой стадии очищенный от вредных примесей (серы и др.) природный газ конвертируется в реакторах, конверторах или генераторах в синтез-газ. Чистый синтез-газ — это смесь водорода (Н₂) и оксида углерода (СО) с определенным их объемным соотношением.

Очищенный от вредных и балластных примесей ситез-газ поступает на вторую стадию в реакторы каталитического синтеза, где на неподвижном или подвижном слое катализатора, в газофазной или суспензионной реакционное зоне он превращается в многокомпонентную парогазожидкостную смесь, содержащую СЖТ.

Процесс получения СЖТ по реакции Фишера-Троппм протекает с использованием катализаторов на основе железа или кобальта при умеренных температурах и давлениях. В дополнение к традиционному процессу Фишера-Троппы компаниями Sasol и Exxon разработаны оригинальные технологии получения СЖТ из синтез-газа с использованием мультифазного «сларри-реактора». Имеются варианты технологий процесса ФТ, разработанные другими компаниями.

На третьей стадии осуществляется разделение парогазожидкостных продуктов катализа, с выделением целевых продуктов, их вторичная переработка до товарных форм, а также утилизация (нейтрализация) балластных и вредных продуктов катализа. На третьей стадии используются процессы, применяемые на нефтеперерабатывающих заводах, а именно, мягкий гидрокрекинг и гидроизомеризация (превращение длинноцепочечных парафиновых углеводородом в короткоцепочечные углеводороды нормального или изостроения). В этих процессах в зависимости от условии проведения могут быть получены повышенные выходы дизельных и реактивных топлив высокого качества. Эти процессы используются также для устранения олефинов и спиртов.

В различных действующих схемах получения СЖТ из природного газа распределение капитальных затрат складывается примерно следующим образом: первая стадия — 60%, вторая стадия— 25%, третья стадия — 15%, однако это соотношение для различных модификаций технологий и сочетаний процессов может меняться.

Из оценок распределения капитальных затрат вытекают основные направления работ исследователей по совершенствованию технологий превращения природного газа в СЖТ. Наибольшие усилия и средства направляются на совершенствование технологических линий для получения синтез-газа и на реакторные блоки второй стадии. Важнейшее значение придается исследованиям оптимизации параметров первой и второй стадий которая позволяет в наибольшей мере улучшить технико-экономические показатели будущих проектов по получению СЖТ.

Если на действующем производстве компании Sasol в г. Моссель-Бей удельные капитальные затраты составили 900 долл./т, то усовершенствованная комбинированная схема сможет обеспечить существенное снижение этого показателя (для проекта в Нигерии мощностью 1,65 млн. т/год — до 520 долл./т; для проекта в Катаре мощностью 1,65 млн. т/год — до 500 долл./т). При этом распределение капиталовложений в комплексное производство СЖТ ожидается в следующем соотношении (%): производство синтез-газа — 30, синтез ФТ — 15, инфраструктура — 20, получение конечных продуктов — 10, утилизация отходов — 15, прочие объекты — 10. С такими показателями удельных капитальных затрат и ожидаемыми ценами на природный газ установка Sasol-Chevron дает возможность получать конкурентоспособную продукцию по сравнению с продукцией нефтепереработки при цене исходной нефти 20 долл./барр.

Экономический анализ различных вариантов технологии GTL (мощность 2,5 млн.тонн/год) представлен в табл. 23.

Таблица 23

Резюмируя анализ приведенных ранее данных об удельных капиталовложениях на производство СЖТ, содержащихся в упомянутых в списке литературы источниках, можно констатировать, что на действующих заводах удельные капитальные затраты составляют в среднем 1200 долл./т, достигаемые в результате сделанных усовершенствований 760 долл./т, принимаемые в реализуемых и планируемых проектах — 600 долл./т, желательным для крупных проектов XXI века является уровень в 400—500 долл./т.