独家报道：全球天然气合成油和煤基合成油的产品开发及应用进展
天然气合成油和煤基合成油（GTL和CTL）（后者指煤基间接合成油）原理基本相似，产品也基本相同。
图1 天然气制合成油（GTL）流程
合成气生产技术有蒸汽转化、部分氧化和自热转化三种。
蒸汽转化典型的有福斯特惠勒公司、海尔德托普索公司、动力技术国际公司、鲁奇公司和伍德公司技术。
蒸汽和天然气在高温（800℃～900℃）和中压（2 MPa）及镍催化剂存在下反应。蒸汽转化生成合成气的H2/CO比较高。反应式为：
CH4 + H2O → CO + 3H2
T=800～900℃ ΔH=206 kJ/mol
CO + H2O → CO2 + H2
ΔH=－41 kJ/mol
部分氧化典型的有德士古和壳牌公司技术。天然气在很高温度（1 200℃～1 500℃）和很高压力（14 MPa以上）下燃烧，不使用催化剂。大规模生产时用氧气代替空气。可生成近乎理想的H2/CO比例。反应式为：
CH4 + 1/2 O2 → CO + 2H2
ΔH=－36 kJ/mol
自然转化典型的有鲁奇公司和海尔德托普索公司技术。先发生部分氧化，再在催化剂床层产生蒸汽转化反应。反应式为：
CO + H2O → CO2 + H2
ΔH=－41 kJ/mol
不同方式生产合成气的组成见表1。
表1 不同合成气生产方案
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H2/CO |
剩余CH4（%） |
剩余CO2（%） |
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蒸汽转化 补加CO2 部分氧化 自热转化 |
3～5 2.8 1.8 2.1 |
8～10 7 0.2 2.5 |
10～12 25 2～3 5～6 |
费—托法合成可将合成气转化成各种不同链长的烷烃和烯烃。当然，如果需要，也可将合成气生产其他液体产品，如甲醇、氨或二甲醚。费—托法合成的选择性见表2。
表2 费—托法合成的选择性（沙索公司数据）
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选择性 |
固定床反应器 |
淤浆床反应器 |
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CH4 C2～C4烯烃 C2～C4烷烃 C5+ 含氧化合物 |
2.0 2.1 2.9 91.6 1.4 |
3.3 8.2 3.9 80.2 4.4 |
费—托法合成典型的采用铁基或钴基催化剂。工艺过程在中温（200℃～300℃）和中压（1～4 MPa）下进行。将合成气转化为烃类的主要反应为：
nCO + (2n+1)H2 → CnH2n+2 + nH2O
费—托法合成油类似于清洁的轻质原油，见表3。
表3 费—托法合成油性质
表4 SMDS（壳牌中间馏分油合成）工艺生产的GTL馏分油燃料性质
表5 世界典型的GTL（和CTL）装置建设和拟建情况
表6 中国建设和规划建设的主要煤制油工厂
潞安煤基合成油示范厂
天然气合成油（GTL）生产的产品可按不同产品模式改变。采用低温和（或）无加氢裂化模式，主要生产石蜡、润滑油和柴油产品；而采用较高温度和（或）缓和加氢裂化模式，使润滑油和石蜡转化，可增产柴油、直链石蜡基石脑油和LPG。石蜡和润滑油生产范围可从0~30%，柴油可从50%~80%，轻质产品可高达25%。表7列出GTL产品模式。
表7 GTL产品模式（5万桶/天GTL装置产品，1000桶/天）
天然气合成油有高的十六烷值，其硫、芳烃和氮含量极少或没有，费-托合成除可生产低硫柴油外，其生产的合成石蜡，价格高于石油石蜡，可用作特种产品。正构石蜡可用于生产洗涤剂中间体（线性烷基苯、醇类等），生产增塑剂、辅助化学品、添加剂等的中间体。
GTL（或CTL）产品有石蜡、喷气燃料、柴油燃料、润滑油基础油和溶剂，高碳烯烃馏分可提取1-戊烯、1-已烯和1-辛烯共聚单体。GTL石脑油高含石蜡烃（直链、低辛烷值），低含芳烃，不是很好的汽油调合料和催化重整进料，但却是生产乙烯的蒸汽裂解极好的原料，其乙烯产率高于炼厂石脑油。
正构石蜡可用于生产洗涤剂中间体（线性烷基苯、醇类等），生产增塑剂、辅助化学品、添加剂等的中间体；混合石蜡可用作涂料等低极性、无臭溶剂。
壳牌公司扩了建位于马来西亚民都鲁（Bintulu）的天然气制合成油（GTL）装置中的石蜡装置项目，估算投资为9000万美元。该石蜡装置扩能项目是壳牌公司将使其现有石蜡产量翻一番的关键开发项目。壳牌MDS公司GTL石蜡由该装置HPS催化物流经减压蒸馏来生产，是优质的合成产品，具有高的线性度和窄的碳数分布。该石蜡有宽范围的工业用途，包括PVC润滑剂、热熔粘附剂、印刷油墨、包装、纤维板、塑料加工、蜡烛和涂料。GTL石蜡也具有不透明的白色外观，基本无味，使其用于添加到色彩或香料中颇为理想。壳牌公司以壳牌Sarawax品牌出售GTL石蜡，等级范围从SX-50到SX-105。
壳牌MDS（马来西亚）公司是在马来西亚沙捞越州民都鲁壳牌中间馏分合成装置合资企业的拥有者和运营商，该公司已于2014年12月17日授权于赢创工业集团作为天然气制油硬蜡（GTL 硬蜡）在东南亚、中东和北非地区新的分销商。赢创以壳牌GTL Sarawax品牌销售硬蜡。赢创在欧洲销售壳牌的GTL 硬蜡有悠久历史。
赢创工业集团于2015年3月11日表示，它已被壳牌MDS（马来西亚）公司任命为壳牌天然气制油硬蜡（GTL 硬蜡）在南美地区新的分销商。赢创工业集团已以壳牌GTL Sarawax品牌在欧洲自1996年以来分销这些产品，并于2015年年初被任命为在南亚的经销商。作为壳牌GTL硬蜡的经销商，以及以Vestowax品牌在全球销售改性GTL蜡的制造商，赢创工业集团拥有长期持久的技术经验及广泛的市场渠道。壳牌MDS（马来西亚）公司在马来西亚沙捞越的民都鲁拥有壳牌中间馏分油合成装置。该装置是生产燃料和特殊化学品使用替代原料此类装置的第一套。
沙索公司于2015年6月2日表示，其在南非萨索尔堡第一阶段的费托蜡扩建工程（FTWEP）业已完成。这标志着沙索扩大南非业务成为为其双区域战略的一部分，同时展现了沙索通过产业投资对南非迈出又一步的承诺。FTWEP的第二阶段施工主要活动业已展开，并预计将在2017年投产，整个项目将需要136亿南非兰特的投资。硬蜡、介质蜡、液体石蜡和蜡油，通过沙索功能化学品业务进行销售，适用于各种工业应用。硬蜡用在热熔粘合剂、聚氯乙烯加工、油墨、油漆和涂料，及沥青的应用；介质蜡用在蜡烛市场和建筑板制造的乳液中。
1）美国研发动态
美国航空航天局（NASA）与其他11家研究机构包括来自美国安全部、联邦航空委员会（FAA）和环保局（EPA）的研究人员试验了煤和天然气气化并采用费托合成工艺生产的两种合成喷气燃料（Jet CTL 和GTL）。这一替代航空燃料试验(AAFEX)已在NASA位于加州的Dryden飞行研究中心进行，并对这两种合成喷气燃料进行性能和排放测试。试验了100%合成燃料和50/50合成燃料与常规喷气燃料的混合物。
商业航空业的替代燃料市场已走向前台。飞机原始设备制造商（OEM）、发动机制造商以及飞机航线运营商都在观望替代燃料开发的可行性。能源工业正在加快开发替代航空燃料，Frost & Sullivan公司2008年4月发布的全球商业航空替代燃料市场策略评论认为，这一市场规模将从0.16万桶/天逐步增长到2015年0.38万桶/天。Frost & Sullivan公司分析认为，动态化的替代航空燃料将以费托合成燃料为主，这将是长期的替代方案。费托（FT）合成燃料来自由一氧化碳和氢气组成的合成气生产的烃类燃料，费托合成燃料可与美国航空燃料Jet A 1相比拟，并且在氧化稳定性和冰点等性能方面优于Jet A 1。南非沙索公司在生产这种燃料用于商业航线服务方面已取得了成功。
ASTM子委员会D02.J0.06于2008年11月宣布制订含有合成烃类的航空燃料规格，即制定新规格ASTM 21761，它涉及到航空涡轮燃料和合成调合组分的生产。按这一标准制造的燃料应符合ASPM国际标准D1655-xx（该标准涉及民用的Jet A 和Jet A-1）的要求，并且可在分配链的任意点上接受检验。这一新的规格定义为特定类型的航空涡轮燃料，在民用飞机飞行和认证使用中它可含有合成烃类，这类燃料应用于飞机和发动机应是满意的。
美国Air Mobility Command公司协助美国空军C-17 Globemaster III飞机试用替代燃料，费托合成替代燃料已于2007年8月初由B-52 Stratofortess轰炸机使用验证。美国空军的目标是2010年后使其所有飞机都能确认使用费托合成混合燃料，JP-8混合燃料为由费托合成工艺生产的燃料，费托合成工艺用于将碳基原材料（煤、天然气或其他碳基原材料，也可以是生物质）转化成合成燃料。费托合成混合燃料比JP-8具有更清洁燃烧的性能。B-52轰炸机试用表明，在最大功率下烟尘排放减少30%，慢速情况下烟尘排放减少60%。硫排放减少50%。
美国空军替代燃料认证局于2008年8月26日宣布，F-15飞机完成替代喷气燃料飞行，该替代燃料采用JP-8喷气燃料与天然气合成燃料的50-50混合燃料。美国空军替代燃料认证局表示，试飞验证表明，这种燃料能安全使用，应用于高性能飞机时性能不降低。美国空军秘书局表示，整个美国空军飞机编队已于2011年使用合成燃料。
美国空军于2009年1月底宣布，从Rentech公司位于柯罗拉多州Commerce市的完全一体化合成燃料和化学品装置购买费托合成喷气燃料，用于试验。采用RenJet合成燃料应用于涡轮发动机进行性能和排放试验。美国空军试验RenJet合成燃料作为其替代能源计划的组成部分，该项计划旨在到2016年从国内合成来源取得其燃料的50%。以前，美国空军已在实验室试验过合成喷气燃料，证明这种RenJet合成燃料的质量和特性符合美国空军合成燃料规范。Rentech公司的费托合成工艺技术可从宽范围的生物质和化石资源来生产合成燃料。RenJet和RenDiesel燃料与传统的石油衍生的燃料相比，可生物降解，能清洁燃烧，并且具较好的生命循环期。此外，RenJet燃料较低的密度可使飞机降低负载，从而可节约燃料和降低飞行成本。Rentech公司的合成燃料也可在不改变现有喷气式或柴油发动机或者是分配系统情况下使用。美国空军将采用替代燃料与常规燃料50/50混合物于2011年完成试验和飞行认证。
Rentech公司于2009年12月15日与13家美国国内和国际航空公司签署了未来合成喷气燃料供应谅解备忘录合同，合成喷气燃料将来自该公司密西西比州Adams郡的合成燃料和电力设施（称为"Natchez 项目"）。参与与Rentech公司签署谅解备忘录的有加拿大航空公司、AirTran航空公司、美洲航空公司、Atlas航空公司、Delta航空公司、FedEx快递服务公司、JetBlue航空公司、Lufthansa德国航空公司、Mexicana航空公司、Polar航空货运公司、联合航空公司、UPS航空公司和美国航空公司，按照购买合同，Natchez 项目将年生产合成喷气燃料约2.5亿加仑。基于费托工艺的燃料包括Rentech公司RenJet燃料，是现已认证的仅有的替代喷气燃料，认证表明，与传统喷气燃料按50/50比例凋合的燃料可用于商业航空。RenJet®燃料与传统传统喷气燃料相比，碳足迹较小，同时按规定要求的排放也较少。
Accelergy公司于2010年3月24日宣布，开始从煤和生物质生产合成燃料，其生产的100%合成喷气燃料已送往美国空军（USAF）评估。迄今，基于为满足燃料对芳烃和石蜡烃规范的要求，由生物质衍生的合成石脑油煤油(SPK)与石油原料已以50%比例调合应用于航空。利用专有的微催化液化技术和生物质直接转化技术，Accelergy公司的一体化煤-生物质制油(CBTL)工艺部分基于由埃克森美孚研究工程公司和EERC开发的相关内容，在美国生产出可调范围的低净碳燃料，包括Jet-A，以及军用JP-5, JP-8, 和JP-9喷气燃料。煤-生物质制油(CBTL)工艺有高的总热效率，而与常规炼制方法相比，CO2排放减少20%。2009年，Accelergy公司与USAF建立研发联盟(CRADA)，以试验全合成燃料符合或超过USAF JP-8军用喷气燃料标准。随着USAF指令到2016年其燃料使用的50%要来自清洁的国内来源，Accelergy公司第一次提供了可符合JP-8标准的100%的合成燃料。USAF现在其飞机中全部使用JP-8燃料，并着眼于使用商业化适用的100%合成燃料以替代石油基燃料。这种燃料在北达科塔州立大学能源与环境研究中心(EERC) 在中型装置内进行生产，这一装置已于2010年第三季度投产，生产的燃料送往空军研究室测试。
美国航空公司商业飞机使用Rentech 公司的合成喷气燃料（RenJet），于2010年5月1日实现了使用40:60合成喷气燃料混合物的验证飞行。Rentech 公司的合成喷气燃料与传统的Jet A燃料进行40:60调合，应用空中客车319飞机二个发动机中的一个，飞行高度达3.9万英尺。该合成喷气燃料由天然气制取，通过Rentech 公司费托合成工艺转化为液体燃料，应用于国际客运航班已得到美国ASTM国际委员会的认可。
由美国Aerodyne研究公司、航空航天Langley研究中心、空军研究实验室、Dayton 大学研究院等八个单位组成的研究团队，于2010年10月15日完成的商用级飞机燃气轮机发动机燃用化石JP-8燃料，合成费托（FT）燃料和50/50 JP-8/FT调合油的综合性排放性能试验发现，微量气体，烟尘颗粒和晶核形成/增长的PM直接受到燃料的硫和芳烃含量的影响。FT燃料典型的其硫和芳烃含量低于石油燃料。与JP-8燃烧相比，FT燃料燃烧可大大降低SO2 (>90%)、气态烃(40%)和NO (6-11%)含量。通常，JP-8/FT燃料调合油的燃烧，其排放在FT 和JP-8之间。与JP-8燃烧相比，FT燃料燃烧可大大降低烟尘颗粒数和尺寸，但可有效地增大烟尘颗粒密度。
2）南非沙索公司研发动态
南非沙索公司是从煤炭和天然气制取合成燃料的世界领先生产商，该公司于2008年4月11日宣布，该公司采用其专有的煤制油（CTL）工艺生产的100%合成的喷气燃料首次获得商业航空国际认证，成为此领域的世界第一家公司。全球航空燃料标准管理局认定，沙索的煤制油（CTL）首次成为商业航空认证使用的全合成燃料。这标志着航空工业采用清洁燃烧的替代燃料取得了重要进展。使用沙索公司这种喷气燃料因其硫含量很有限，故发动机排放低于由原油生产的喷气燃料的排放。沙索公司CTL燃料得到商业航空认证，也是拥有大量煤炭和天然储藏的南非和其他国家可致力保证国内能源供应的奠基石。沙索公司CEO Pat Davies表示，这是一个历史性的突破，它认定了运输燃料可100%是合成的。国际航空燃料管理局的认证揭示了这样一个事实：确实需要从非原油的原料来开发航空燃料，以满足世界不断增长的需求。沙索公司是先进合成燃料技术领域的领先者和先驱，该公司将有前途的替代运输燃料向能源多元化集成迈出了一大步，也表明为世界上对能源有渴望的一些国家寻求能源安全性找到了一条途径。前9年内，沙索公司已向国际航线供应由CTL组分与原油生产的煤油组成的混合燃料，被位于南非萨索尔堡（Johannesburg）的OR Tambo国际空港所采用。基于这种替代燃料混合物的成功应用，以及几年来严格的测试和评价，包括英国国防部（国防标准DEFSTAN 91-91）在内的国际航空燃料管理局的认证，确认了沙索公司全合成喷气燃料作为Jet A-1燃料可在所有类型涡轮喷气式飞机上商业化应用。ASTM国际标准也与英国国防部标准（UK MoD）同时用于认证，沙索公司CTL合成喷气燃料继通过英国DEFSTAN 91-91标淮后，也通过了ASTM D1655标准。按照DEFSTAN 91-91标淮测试的Jet A-1与用ASTM D1655标准测试的Jet A-1很相似，除了极少量数据测试不同外，而且DEFSTAN 91-91标淮更为严格。为了通过严格的规范标淮，航空工业有关的方方面面，包括飞机机架、发动机和辅助设备制造商；航线和航空管理局包括国际航空运输协会（IATA）；以及相关石油公司均参与了这一认证行动。认证表明，这种燃料适用于现有的航空基础设施，能满足现有发动机的要求，可应用于常规由原油生产的喷气燃料系统之中。除了给最终用户带来效益外，沙索公司的工艺过程也通过合成喷气燃料使资源提供商提高了产品价值。现有的认证涵盖了沙索公司在南非Secunda的合成燃料装置所生产的喷气燃料。
60多年来，沙索公司已利用其专有技术从煤炭和天然气生产出超过16亿桶的液体燃料和化学品。与传统柴油相比，GTL运输燃料可更清洁地燃烧，并可降低温室气体的排放。GTL燃料几乎不含硫磺和芳香族化合物，可减少颗粒、氮氧化物、一氧化碳和其他污染物的排放，还可改善空气质量。2005年普华永道（PricewaterhouseCoopers）公司的研究表明，GTL生产与炼油厂相比，提供了很大的空气质量效益，这是由于其二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物的排放较低。
3）卡塔尔和壳牌公司研发动态
卡塔尔Airways公司与卡塔尔石油公司、壳牌公司、空中客车公司（Airbus）、罗尔斯罗伊斯公司（Rolls Royce）、卡塔尔科学技术园区和Woqod (卡塔尔燃料公司)签署协议, 研究使用天然气合成油（GTL）喷气燃料。该合作伙伴的研究重点是使用GTL煤油的效益问题，尤其是改进空气质量状况、燃料经济性以及在空港和巡航飞行高度下的碳减排情况。飞机燃料现占航线运营成本40%。在不断上升的喷气燃料价格情况下，采用GTL煤油预期可大大减少碳排放、减少燃料用量和提高飞机飞行效率。GTL煤油是壳牌公司与卡塔尔石油公司Pearl GTL项目的重要产品，作为用于喷气燃料由天然气衍生的合成产品加以销售。培训和研究在卡塔尔科学技术园区内现代化设施中进行。
卡塔尔航空局、卡塔尔石油公司、卡塔尔燃料公司(WOQOD)、空中客车公司、罗尔斯罗伊斯（Rolls-Royce）公司、壳牌国际石油公司与卡塔尔科技园公司于2008年12月宣布联合研究天然气合成油（GTL）合成喷气燃料在航空发动机中应用的潜在效益。研究的重点在评价当地空气质量、燃料经济性以及CO2和其他排放物总减少量的改进潜力。特定的研究也关注航线的运营效益，如改进有效负荷、减少燃料燃烧量和提高发动机耐用性等方面。GTL煤油的性质大体上与常规喷气燃料相似，从而使其可替代当今的煤油，无需作任何改进就能应用于当今的航空发动机。在商业化替代航空燃料行动委员会(CAAFI)（空中客车公司、罗尔斯罗伊斯公司和壳牌公司都是成员）的赞助下，已被开发的GTL合成喷气燃料可符合航空使用所需的国际标准。商业化替代航空燃料行动委员会(CAAFI)是一航空工业集团，旨在协调替代燃料的开发和使之推向商业化。在美国航空委员会的资助下，CAAFI的认证和资格分委员会已勾画了替代燃料认可的路线图，包括从费托合成工艺生产的合成燃料。按照2008年底ASTM D 1655燃料/添加剂认可协议，这一路线图支持Jet A/A1 50/50半合成混配料的认可，同时，到2010年底认可100%燃料规格。这类合成燃料初期与标准煤油相调合以用于模拟飞机和发动机性能，并考察全合成燃料的应用潜力。壳牌、罗尔斯罗伊斯和空中客车母公司EADS是卡塔尔科技园公司(QSTP)的战略合作伙伴。某些活动在卡塔尔多哈的QSTP设施中进行。壳牌公司和卡塔尔石油公司建设的一体化Pearl GTL联合装置在2011年的投产，有助于卡塔尔的世界GTL投资。GTL煤油是Pearl GTL联合装置产品模式的重要产品，在喷气燃料市场中作为从天然气生产的合成成分推出。位于卡塔尔拉斯拉法工业城的Pearl GTL一体化项目生产12万桶石油当量/天凝析油、LPG和乙烷，以及14万桶/天清洁、高质量GTL燃料和产品，这包括1.2万桶/天（相当于50万吨/年）GTL煤油。Pearl GTL不仅是世界上最大的一体化GTL项目，而且也是卡塔尔国内最大的能源项目。
卡塔尔石油公司、卡塔尔航空公司和荷兰皇家壳牌公司联手推出新的航空喷气燃料。卡塔尔Pearl GTL装置的GTL喷气燃料与合成石蜡基煤油（SPK）的调合物已于2013年1月初进入多哈国际机场的飞机燃料罐。这些公司声称，这是二十年来在全球范围内被批准的第一种新的航空燃料。卡塔尔航空公司的空中客车A340-600飞机（航班QR001）已创历史第一次使用GTL喷气燃料从多哈国际机场飞往伦敦希思罗机场。对卡塔尔石油公司和壳牌共同开发的Pearl GTL联合装置而言，这是一个重要的里程碑，并且是卡塔尔最大的能源项目。完全批准使用的航空燃料，即GTL喷气燃料是高达50％GTL和SPK的调合物，符合ASTM-D-7566的要求，是与常规原油生产的标准喷气燃料（Jet A-1）的调合物。
卡塔尔国际石油销售有限责任公司（Tasweeq）和Pearl (天然气制油) GTL公司于2013年6月12日宣布，首批出口的GTL调合喷气燃料来自卡塔尔拉斯拉凡，即来自世界上最大的天然气制油（GTL）装置。Tasweeq首席执行官萨阿德·库瓦里表示，卡塔尔已委托Tasweeq出口GTL石脑油和喷气燃料。Tasweeq公司表示，这个GTL调合喷气燃料的首批出口货物包括4万吨含有调合物的25％GTL煤油。GTL调合喷气燃料可以安全地用于商业航空。GTL调合喷气燃料是GTL煤油和常规原油生产的标准喷气燃料的调合物。与常规原油衍生的喷气燃料相比，GTL煤油燃烧时二氧化硫几乎为零，产生颗粒物排放（很细的烟尘颗粒）也较低。
壳牌公司使用GTL柴油用于柴油车的行车试验表明，不采用过滤器，NOx排放减少16%，颗粒物质排放减少23%；采用过滤器时，NOx排放减少20%，颗粒物质排放减少97%。壳牌公司在马来西亚民都鲁的GTL装置所生产的GTL柴油已在德国、荷兰、泰国和希腊的柴油燃料中混用。
费—托法合成的烃类产物有不同的链长。该混合物可作为合成原油送往炼油厂作原料加工，改质步骤可与整个GTL工厂组合在一起，也可不组合在一起。采用缓和加氢裂化/加氢异构化工艺可将长链烃切断成低温性能良好的短链正构和异构烷烃，得到高质量的喷气燃料和柴油调合料。表8列出天然气合成油生产的柴油性质。壳牌公司、戴姆勒-克莱斯勒公司己推出GTL柴油驱动汽车。据预测，今后15年内，GTL柴油将占全球柴油市场10%。生产的石脑油也低含硫、高含石蜡烃。虽然不是很好的汽油组分，但其高含石蜡烃是极好的石油化工原料。生产的合成石蜡，其价格高于石油石蜡，可用作特种产品。按照新的环境规范，GTL有近40%的费用优势。GTL柴油可满足美国和欧盟新标准。常规炼厂需化费很大才能生产像GTL一样清洁的燃料，生产费用高达约23.76美元/桶。使用GTL柴油的排放污染大大低于常规柴油，尤其颗粒物质排放减少46%。含硫量低，使排气中硫酸盐颗粒减少；十六烷值高和芳烃含量低，改进了燃烧，减少了NOX和颗粒物质排放。
表8 GTL生产的柴油性质
世界上最大的专业工程重型起重和运输服务提供商者Mammoet公司于2016年1月15日宣布，在荷兰使用可清洁燃烧的壳牌天然气制油(GTL)燃料用于其所有的起重机和卡车的动力。与传统柴油相比，这一转换预计将减少排放和帮助改善当地的空气质量以及降低噪音水平。壳牌GTL燃料是用于柴油发动机的替代燃料，可降低当地的排放(如颗粒物、NOx、烃类和一氧化碳)。它可用于现有的重型柴油车辆而无需修改,可以方便地从柴油进行切换，不需要基础设施投资。壳牌GTL燃料已经在德国和荷兰的商业车队用于日常使用。壳牌GTL燃料与来自原油生产的柴油相比有大体相同的物理特征, 但它有更高的十六烷值、较高的质量热值,较低含量的硫和芳烃, 密度也较低。Mammoet公司在其行业中在荷兰电力设备首次使用壳牌GTL燃料。该公司从2016年1月开始在重型起重和运输设备使用这种燃烧更清洁的燃料。壳牌GTL燃料在Mammoet公司三个地点使用：Schiedam, Velsen-Noord 和 Geleen。Mammoet公司在荷兰设有200台起重机和50辆卡车。Mammoet公司是在荷兰的壳牌燃料和润滑油最大的分销商。成立于2006年的Greyrock能源公司从事于来自天然气的运输级柴油燃料的分销和生产，该公司于2013年10月初宣布，已经在先进的重型柴油发动机测功机实验室完成对优质天然气制油（GTL）合成柴油燃料的测试。Greyrock能源公司的合成柴油燃料使用Greyrock专有的MicroGTL系统从天然气生产。该燃料性能大大超过ASTM D975标准，如十六烷值、硫、润滑性和更低的芳烃含量。这些优异性质与传统柴油相比，性能有提升。Greyrock的系统方法，集成了专有的催化、自适应控制系统和工艺创新。该系统能够接受的原料，包括天然气、天然气液（丙烷、乙烷、丁烷）、相关的或废弃的气体，以及废弃的CO2也可使用。基础的GS1000装置可将天然气原料转化成1,000桶/天，即约1500万加仑/年合成柴油燃料。GS1000装置可以并行运行，以提高装置产能。2013年夏季，Greyrock 与路博润公司签订协议，采用Greyrock天然气制油（GTL）技术，提供冬季柴油燃料添加剂。.这些添加剂将允许Greyrock满足季节性和地区性的规范，在美国大陆销售和分销柴油燃料。
费-托合成液体烃可用于生产合成润滑油，合成润滑油可用于工业和汽车润滑油。合成润滑油具有高粘度指数和低挥发度，是高性能的润滑油基础油。GTL润滑油基础油比聚α-烯烃合成油在生产费用上有更大优势，它将应清洁燃料生产对GTL需求的推动应运而生。
壳牌全球解决方案旗下基础油技术部表示，壳牌和卡塔尔石油公司在卡塔尔合作兴建的全球最大的天然气制液体（GTL）基础油装置在2011年投产。这个被命名为Pearl GTL的项目已在2010年底完成建设工作。装置生产约3万桶/天或超过100万吨/年的III类基础油。该装置的投产对全球基础油市场的意义深远，这是全球首套采用这种技术大规模生产高质量基础油的装置。GTL基础油的粘度指数达到135~145，同时改善了低温和挥发性能，这将是这种基础油产品的核心竞争力。
壳牌公司对天然气合成油（GTL）润滑油寄予厚望。壳牌公司期望从壳牌-卡塔尔石油公司的Pearl装置生产出GTL基础油。这种GTL基础油是真正有很好质量的III类合成基础料。Pearl装置已于2011年8月生产并外运基础油料。装置2.88万桶/天能力达到后，该基础油装置包括两个完全相同的系列，第二系列也于2012年开车。该装置生产4和8 厘沲的III类基础油和3厘沲的II类基础油。这将有助于壳牌公司生产具有低粘度、低挥发性、高燃油效率、低排放和有更好磨损保护性的良好产品。将其推荐作为GTL III类基础油，与其他高档产品相比将具有竞争力。合成基础油料，特别是GTL，具有极好的挥发度。发动机中的热点可达400至600华氏度，这足以使一些润滑剂分子开始沸腾掉或蒸发掉，据此，它们会进入和离开排气系统，它们会遗留在排气后处理的涂层上，并开始损害燃油效率和排放控制。使用合成的产品，特别是III类GTL，使之可具有控制能力。该产品也具有极好的冷车启动粘度。合成材料，特别是GTL基础油则具有极好的性能，它们在不同的温度下都具有极好的粘度一致性。因此，在其他添加剂加入其中，对挥发性和冷车启动性都无太大影响。
壳牌公司于2014年3月8日宣布，已采用其天然气制油(GTL)PurePlus技术，从天然气首次生产出清洁的基础油，即发动机油的主要组成部分。壳牌PurePlus技术现已被用来在美国为发动机行业生产发动机油。Pennzoil公司的Platinum和Ultra Platinum全合成发动机油是唯一专门用于与这些GTL基础油进行调合的油。壳牌PurePlus技术生产的基础油由卡塔尔石油公司和壳牌之间的合作伙伴在卡塔尔拉斯拉凡的Pearl GTL设施生产。壳牌PurePlus基础油为洁净油，杂质极少。壳牌GTL和壳牌PurePlus基础油生产过程拥有多项专利。Pennzoil公司将其自己独特的活性清洗（Active Cleansing）剂添加到清洁的、由GTL得到的基础油中，以创制出Pennzoil Platinum油。壳牌PurePlus技术是40年的创新成果，始于上世纪70年代壳牌天然气制油(GTL)过程。然后将这项技术, 最终用于创制出壳牌PurePlus基础油, 这种基础油已在2011年末以来得以大规模商业化开发。
壳牌公司被宝马公司选择，作为几个宝马品牌,包括BMW, BMW i, BMW M, MINI 和BMW Motorrad售后发动机油惟一推荐的全球供应商。从2015年开始, 由壳牌公司生产的优质发动机油已在宝马公司位于140多个国家,包括中国、德国、俄罗斯、南非、韩国、英国和美国的超过3500家经销商网络提供给客户。这一伙伴关系意味着壳牌公司将生产和供应宝马品牌发动机油。这些产品将满足最新的宝马发动机规格，并得到壳牌公司PurePlus技术的支撑。壳牌公司称，其PurePlus技术是发动机油配方的一个突破。这是研究40多年开发的专利的天然气制油(GTL)过程，可将天然气转化为清澈的基础油。该基础油在卡塔尔Pearl GTL装置中生产，该Pearl GTL装置由壳牌和卡塔尔石油公司之间的伙伴关系拥有。从2015年开始, 宝马公司服务于客户，可从壳牌全球润滑油供应链采用其在卡塔尔的天然气价值链的集成受益。
壳牌公司于2015年1月15日宣布，在阿联酋迪拜附近Jebel Ali已开启新的天然气制油(GTL)基础油枢纽。基础油是成品润滑油的关键组分，GTL基础油专门用于为发动机开发高端油，以及用于特种产品, 包括过程用油和变压器油。在阿联酋Jebel Ali的这个新设施是壳牌公司的第四个GTL基础油存储中心，现有的中心坐落在美国得克萨斯州休斯顿、德国汉堡,和香港。该中心将有助于将所生产的GTL基础油分销到终端客户的成品中。这些产品将用于采用PurePlus技术的壳牌Helix Ultra 、壳牌 Risella X 和壳牌 Diala X产品中，提供给中东、埃及、印度、巴基斯坦和南非的客户。GTL基础油在中东卡塔尔由卡塔尔石油公司和壳牌公司之间合资的Pearl GTL装置生产，该装置是世界上最大的GTL产品来源。
壳牌公司于2014年10月15日宣布，它已经成为化学行业天然气基流体和溶剂全球适用业务的第一家公司。其通过壳牌在新加坡、休斯顿和鹿特丹的业务中心, 拓展的供应链, 向全世界的客户提供适用的化学品。下一代高纯石蜡液体由世界上最大的GTL装置，即壳牌和卡塔尔石油公司的合资企业卡塔尔Pearl GTL制造的天然气制油（GTL）产品制取。与市场上的传统产品相比，他们拥有高的质量性能。全球溶剂市场继续增长, 趋势是产品性能有较低的环境影响, 并能满足严格的法规标准。壳牌化学公司能回应这一市场需求。来自一些“传统”部门如油漆、涂料、个人护理、化妆品、油墨的使用仍然预期有需求，而它增加了其他宽范围的用途，例如水处理、农作物保护、油田化学品、矿业、工业清洗和消费品。壳牌公司在英国、美国、加拿大、沙特阿拉伯的关键生产设施一直使用上游和下游天然气生产宽范围的石油化工产品。这一最新的方案是壳牌使用天然气——而不是原油，作为原料制取和供应原料石化产品的另一个方法。基于专有的壳牌中间馏分油合成技术, GTL流体和溶剂与传统产品相比，在许多应用中可提供增强的性能。除了他们的高纯度、低气味、更稳定和一致的成分外, GTL流体和溶剂容易生物降解。这也导致了非常低的臭氧形成的潜力。
沙索公司在南非Secunda（塞库达）的煤制油（CTL）装置将煤基合成气转化成汽油、柴油、LPG和石化原料，石化原料用于45万吨/年乙烯装置。
费托合成油的C5-C25的馏分物流中有60%的烯烃，其中烯烃有90%是正烯烃。沙索公司南非塞库达（Secunda）的CTL装置从当地Synthol工艺产生的费-托合成物流中提取1-戊烯、1-已烯和1-辛烯共聚单体。塞库达装置有5套分开的加工装置，第一套建于1994年，其他于2004年底才投运。该装置很少一部分产量在国内销售，生产的大部分（25万吨/年）售往欧洲、美国和亚洲。大部分共聚单体供给大型聚合物生产商，95%用于生产PE。
沙索烯烃和表面活性剂公司在南非塞库达（Secunda）建设10万吨/年1-辛烯装置，于2007年下半年投产。该公司采用戴维（Davy）过程技术-联碳工艺，使庚烯转化为1-辛烯。联碳是陶氏化学的子公司。该工艺应用低压羰基合成技术，将组合到新的流程中。来自烯烃馏分的庚烯原料将被转化为1-辛烯。这些馏分来自沙索合成燃料公司在塞库达的联合装置。将是沙索公司第三套、也是最大的1-辛烯装置，并且是第一次采用羰基合成技术。原有的二套装置也在塞库达，基于从烯烃馏分直接抽取1-辛烯。
沙索公司在塞库达也生产第三共聚单体α-烯烃1-戊烯，特殊应用包括农化品和高功能燃料。单体业务的研发在南非进行，所有技术为自主开发。
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