费托合成

Lurgi气化炉的方案

费托（Fischer-Tropsch）工艺包括一系列的生成多种烃类的化学反应，其中生产烷烃的用途较广，其反应方程式如下所示，其中烷烃用通式C_nH_2n+2表示：

(2n + 1) H₂ + n CO → C_nH_(2n+2) + n H₂O

其中的N通常是10-20，甲烷（N=1）是无用的产物。生成的烷烃大多数倾向于成直链，适合作为柴油燃料。除了烷烃以外，还会有少量的烯烃、醇类和其它含氧烃作为副产物生成。[2]

在各种金属催化剂上CO＋H₂可能同时发生的合成反应有：

• 烃类（烷烃和烯烃）的合成

${\displaystyle {\rm {\ {\mathit {m}}CO+(2{\mathit {m}}+1)H_{2}\rightarrow C_{\mathit {m}}H_{2{\mathit {m}}+2}+{\mathit {m}}H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\rm {\ {\mathit {m}}CO+2{\mathit {m}}H_{2}\rightarrow C_{\mathit {m}}H_{2{\mathit {m}}}+{\mathit {m}}H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\rm {\ 2{\mathit {m}}CO+({\mathit {m}}+1)H_{2}\rightarrow C_{\mathit {m}}H_{2{\mathit {m}}+2}+{\mathit {m}}CO_{2}}}}$

• 含氧化合物（甲醇及高级醇类）的合成

${\displaystyle {\rm {\ CO+2H_{2}\rightarrow CH_{3}OH}}}$

${\displaystyle {\rm {\ {\mathit {n}}CO+2{\mathit {n}}H_{2}\rightarrow C_{\mathit {n}}H_{2{\mathit {n}}+1}OH+({\mathit {n}}-1)H_{2}O}}}$

• 副反应

${\displaystyle {\rm {\ CO+H_{2}O\rightarrow CO_{2}+H_{2}}}}$

${\displaystyle {\rm {\ 2CO\rightarrow CO_{2}+C}}}$

${\displaystyle {\rm {\ CO+H_{2}\rightleftharpoons C+H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\rm {\ C+{\mathit {x}}M\rightarrow M_{\mathit {x}}C}}}$

位于奥地利布尔根兰州居兴市，流化床气化与费托合成试点工厂, 利用木屑生物质(2006年)

费托合成已被应用在大型的天然气液化和煤炭液化设施中：比如在卡塔尔的拉斯拉凡市的壳牌公司珍珠天然气制油设施。这种大型设施很容易受到高资本成本，高运行和维护费用，不确定和不稳定原油价格，以及环境保护问题的影响。

薩索爾公司(SASOL)

薩索爾公司CTL-加油站, 位于南非的Bobsburg市

最大規模的實施費托技術是在南非的薩索爾公司（SASOL）的在一系列的工廠。南非是一个有丰富煤炭资源和有贫乏石油资源的国家。第一座工廠在1952年开启，位于首都约翰内斯堡以南40英里。[10]薩索爾公司使用煤和現在的天然氣作為原料生產各種合成石油產品，包括该國家的大多數柴油。[11]

薩索爾公司在2012年12月宣布，計劃在路易斯安那州的韦斯特莱克建立一個日產96,000桶的工廠，從在路易斯安那州和得克薩斯州的緊頁岩層中的天然氣作為原料。成本估計為$110億和$120億美元之間，有來自路易斯安那州的$20億美元的稅收減免。計劃中的工廠將包括一個煉油廠和化工廠。[12]

2017年11月，薩索爾公司取消了在路易斯安那州韦斯特莱克（Westlake）建设GTL工厂的计划[13][14]。

卡塔尔拉斯拉凡

Oryx GTL工厂 – 卡塔尔

新的天然气制油费托设施珍珠天然气制油在2011年开始运作，位于卡塔尔的拉斯拉凡市。它采用钴催化剂在230°C条件下，以140,000桶每日（22,000立方每日）的速度将天然气转化为液体石油，并额外生产120,000桶（19,000立方）的石油当量的液化天然气和乙烷。在拉斯拉凡的第一座天然气制油工厂于2007年投产，被称为Oryx GTL工厂，并有容量34000桶/天。工厂利用萨索尔浆相馏出工艺(Sasol slurry phase distillate process)，它使用钴催化剂。Oryx GTL工厂是卡塔尔石油公司和萨索尔公司（SASOL）的合资企业。

使用传统的费托合成技术，该工艺的碳效率从25％到50％[21]，热效率约为50％[22]，对于CTL设备理想化率为60％[23]，GTL设备的效率约为60％[22]理想化到80％[23]的效率。

• （英文） Klerk, Arno de. 1st. Weinheim, Germany: Wiley-VCH. 2011. ISBN 9783527326051.
• （英文） Klerk, Arno de., Edward Furimsky. . Cambridge: RSC Publishing. 2010.