根據《石油和天然氣雜誌》以及**部門和石油公司最近的評估，全球剩余的天然氣探明儲量超過 170 萬億立方米，但由於距離消費者較遠、運輸困難等原因，大部分儲量被束之高閣。GTL 技術能夠為消費者提供石油產品的替代品，為擁有天然氣儲量的國家和地區帶來經濟效益，同時還能避免在石油開采過程中排放和燃燒附帶的天然氣資源。GTL 技術制備的合成碳氫化合物具有優異的性能，可直接使用或與低質原油生產的燃料混合使用，以滿足日益嚴格的環境和石油性能指標要求。2.費托合成（FT）的發展 1923 年，德國科學家 Frans Fischer 和 Hans Tropsch 發明了通過催化劑作用將合成氣轉化為液態烴的方法，稱為費托合成（FT）。費托合成於 1932 年首次在德國實現工業化生產，到 1939 年，德國的九家費托合成工廠的日產量已達 12,000 桶。費托合成技術的工業化生產在經歷了幾十年的沈浮之後，於 20 世紀 90 年代開始步入新的發展軌道。石油資源日益減少和惡化的趨勢以及天然氣探明可采儲量的不斷增加，使 GTL 再次成為大型石油公司關註的焦點。1993 年，殼牌位於馬來西亞民都魯的 GTL 工廠裝置投產；2002 年，英國石油公司位於美國阿拉斯加州尼基斯基的試驗裝置投產；2003 年，康菲石油公司位於俄克拉荷馬州龐卡市的 GTL 工廠投產；2004 年 7 月，埃克森美孚公司與卡塔爾**簽訂合同，在卡塔爾北部的拉斯拉凡投資 70 億美元，建設世界上最大的 GTL 項目，並計劃於 2011 年投產。二、基礎油加工技術的變化 1.原油加工和基礎油制備工藝的發展 石油精煉工藝生產的潤滑油基礎油的質量主要取決於原油的質量和所采用的工藝。用於加工 API I 級及其以下標準的傳統潤滑油基礎油生產工藝包括 "溶劑精煉"、"溶劑脫蠟 "和 "白土補充精煉"，其中溶劑脫蠟是潤滑油基礎油加工的主要生產工藝。該工藝通常使用甲乙酮/甲苯、甲乙酮/甲基異丁基酮作為溶劑。當被溶劑稀釋溶解的含蠟基礎油冷卻到-10～-20℃時，溶液中的蠟就會形成晶體，沈積下來，然後再輔助以蒸發、汽提、過濾等方法、然後通過蒸發、汽提、過濾等工藝去除基礎油中的石蠟，降低潤滑油基礎油的傾點，同時得到副產品--工業石蠟原料。這種生產過程基本上是壹種物理過程，不會改變碳氫化合物的結構，生產出的基礎油質量取決於原料中理想成分的含量和性質。由於這種精煉工藝無法去除所含的雜質，因此生產出的基礎油傾點較高，不適合在寒冷條件下使用，而且由於芳香烴和其他非理想成分含量較高，抗氧化性較差，在高檔潤滑油調和油的選擇中很容易被排除在外。為了滿足新壹代汽車發動機、高性能設備對潤滑油的更高要求，近二三十年來，出現了采用加氫工藝制備的 API Ⅱ/Ⅲ基礎油，它在大大提高潤滑油產品性能的同時，也擴大了石油煉制基礎油的使用範圍，其中以催化脫蠟（CDW）技術和異構化脫蠟（IDW）技術為代表。以雪佛龍公司為例，其 IDW 技術壹般包括加氫處理、異構化脫蠟和加氫處理後精煉三個階段的全加氫處理工藝。加氫處理可去除原料中的硫、氮、金屬和其他雜質，然後通過加氫異構化和脫蠟轉化過程，將低粘度指數成分轉化為高粘度指數、低傾點的基礎油。進料經加氫處理和異構化脫蠟後，由於殘留少量稠環芳烴，脫蠟油的穩定性往往不理想，在光照下與空氣接觸易變色和產生沈澱，因此需要經過常壓蒸餾和減壓蒸餾、並進壹步加氫處理予以清除，因此，從異構化脫蠟反應器出來的餾分油，需要進入後精制反應器換熱後進行飽和加氫處理，以改善產品的色澤和氧化穩定性。因此，從異構化脫蠟反應器出來的餾分需要在換熱後進入後精制反應器進行氫飽和，以改善產品的顏色和氧化穩定性。與Ⅰ類基礎油相比，API Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類基礎油減少了揮發性物質、硫和芳香烴的含量，具有更高的粘溫系數和更低的粘度，其逐步升級的性能受到市場的追捧。潤滑油基礎油的分類指數如表 1 所示。在美國和歐洲市場，受汽車制造商和**環保部的影響，API Ⅱ、Ⅲ類基礎油的消費量正以每年 8%的速度增長。2004 年，北美市場 API Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類等高端基礎油的總消費量已超過Ⅰ類基礎油。與此同時，Motiva 等基礎油加工企業提高了 API Ⅱ、Ⅲ類基礎油的生產加工能力，而殼牌等公司則關閉了 API Ⅰ類基礎油生產廠。
2.第壹代 GTL 基礎油 GTL 工廠通過費托合成生產清潔的合成烷基石蠟和超清潔燃料。石蠟可進壹步轉化為不含硫、氮、芳烴和金屬雜質的潤滑油基礎油，這與石油精煉過程中通過溶劑精煉或加氫處理制備的基礎油完全不同。由於 GTL 基礎油的分子結構基本上都是異構烷烴，因此 GTL 基礎油具有低粘度、清潔和長壽命的特點，為市場需求提供了新的選擇。目前世界上有兩套第壹代 GTL 基礎油裝置正在運行或進行小規模試運行。兩套 GTL 裝置的費托合成部分均采用固定床工藝。殼牌位於馬來西亞民都魯的 GTL 裝置於 1993 年投產，日產量為 12,500 桶，采用殼牌的 SMDS（殼牌中間餾分油合成）工藝，石蠟產品運往日本四日市和法國小庫倫的兩套基礎油加工裝置。Syntroleum 位於西澳大利亞塔爾薩的試驗工廠於 2000 年 12 月投產，但因合作夥伴安然公司破產而終止。該項目因其合作夥伴安然公司破產而終止。基於市場對超清潔柴油的需求，世界上許多著名的石油和石化公司都加大了對 GTL 技術的投資，計劃中的 GTL 基礎油大規模生產基地就位於卡塔爾半島北部。埃克森美孚在卡塔爾的 GTL 工廠投資近 70 億美元，投產後將成為世界上最大的 GTL 工廠。該裝置將采用埃克森美孚的 AGC-21 專利技術，總產能的 20% 將專門用於生產高性能基礎油，還將采用公司專有的 MWI(tm)（蠟異構化工藝），通過將蠟油和軟蠟等含蠟量高的原料送入裝有選擇性分子篩的固定床反應器，將其轉化為高粘度指數基礎油（見圖 2）。該裝置預計每年可生產 150 萬噸基礎油，約占埃克森美孚目前全球基礎油產量的 17%。雪佛龍在卡塔爾與南非沙索公司（Sasol）合資的 Oryx GTL 基礎油裝置將於 2008 年上半年投產。殼牌在卡塔爾的 GTL 裝置被稱為珍珠 GTL 項目，它將以殼牌在馬來西亞的 GTL 裝置的 SMDS 工藝為基礎。該項目的壹期工程預計將於 2009 年投產，計劃年產 50 萬噸 GTL 基礎油。項目二期完成後，產能將達到每年 100 萬噸，約占殼牌目前全球基礎油產能的 25%。預計到 2010-2012 年，GTL 基礎油的潛在日產量將達到 30,000 至 50,000 桶。屆時，它將對高端基礎油市場產生壹定的影響。三大 GTL 基礎油生產商的生產計劃和裝運日期見表 2。
III.GTL 基礎油的性能 正在制定或實施的內燃機油規格（如 API SL/SM 和 ILSAC GF-4）要求降低粘度，以滿足燃油經濟性標準。與此同時，環保法規要求減少重型柴油發動機的顆粒汙染物 (PM) 和氮氧化物 (NOX) 排放量，以及低氮氧化物內燃機設計所產生的更多煙塵。要提高重型柴油發動機油的工作性能，就必須提高所使用基礎油的性能，以避免發動機過早磨損。gTl 基礎油的硫、氮和芳烴含量幾乎為零，幾乎完全是異鏈烷烴結構，具有出色的氧化穩定性、低溫性能、低 NOACK 蒸發損失和高粘度指數，可滿足市場對高性能基礎油日益增長的需求。高性能基礎油可以滿足市場對高性能基礎油日益增長的需求。目前，GTL 基礎油的生產工藝已經發展到能夠生產從 2 cSt 到 >9 cSt（100°C）的各種粘度等級，甚至是高粘度等級的光亮油。這突破了加氫處理工藝只能生產近 9 厘斯或更低級別的 API II/III 級基礎油的狹隘限制，擴大了行業對高性能基礎油高粘度等級的需求。API 分類中不同等級基礎油的性能對比見表 3。第壹代 GTL 基礎油產品的測試數據被用作評論新壹代基礎油產品的基礎。目前，殼牌位於日本的 GTL 基礎油裝置每天生產約 100 桶 XHVI(r)基礎油，這些基礎油已被用於調配乘用車機油 (PCMO) 和自動變速箱油 (ATF)。Syntroleum 對其試驗工廠的 GTL 基礎油產品進行了發動機臺架試驗，結果表明，這些產品不僅符合當前的 ILSAC 要求，而且能夠滿足 ILSAC 標準的要求。不僅符合當前的 ILSAC GF-4 規格，而且在考察發動機油耗和磨損的 Program IIIF 測試和考察燃油經濟性的 VIB 測試中，也顯示出產品在性能方面的競爭力（見表 4）。
第二代 GTL 基礎油生產工藝試驗裝置的工作還證明，產品中含有極少量的單環環烷分子，該裝置可以生產 GTL 光亮油。壹些 GTL 基礎油生產商已開始向添加劑公司和獨立潤滑油調配商（如福斯和嘉實多）供應其測試產品。GTL 基礎油的市場前景 為了減少廢氣排放並提高內燃機的能效，汽車制造商需要高性能的基礎油，如 API III 類和 API IV 類基礎油。采用 GTL 技術制備的潤滑油基礎油是 API III/IV 類基礎油的重要替代品，具有良好的粘溫性能、抗氧化性和低溫冷啟動性能，用這些基礎油配制的潤滑油能夠滿足現代內燃機的運行需求。大多數 GTL 裝置都是為生產高清潔燃料油、石腦油和特殊化工產品而建造的，只有少數裝置為了最大限度地提高加工產品的成分價值而制備部分基礎油，其份額壹般為 10%至 20%。盡管潤滑油和石蠟市場僅占燃料市場的 5%，但專家預測，通過 GTL 工藝制備的高純度基礎油將對市場產生重大影響。克萊恩的分析顯示，合成聚α烯烴的價格通常為每加侖 4.50 美元至 8 美元，API III 級基礎油的價格為每加侖 1.60 美元至 2.50 美元。與這兩種基礎油相比，GTL 基礎油的價格極具優勢，不僅會對目前的 API II 類基礎油市場造成沖擊，而且由於其出色的低溫性能和抗氧化性能，勢必會對市場產生重大影響。 在低粘度、燃油經濟性（尤其是 SAE 0W）方面，GTL 基礎油的性能和抗氧化性勢必會成為聚α烯烴的直接競爭對手。在發動機和變速箱潤滑油方面，由於蒸發損失低，GTL 基礎油還將與 API III/IV 類基礎油競爭。如果文中提到的大型 GTL 基礎油裝置能夠正常生產，GTL 基礎油的產量將大大提高，那麽 GTL 基礎油與 API Ⅲ/IV 類基礎油，甚至Ⅱ類基礎油在壹段時間內爭奪市場將不再遙遠。可以預見，GTL 基礎油將首先應用於高檔內燃機油和自動變速箱油的配方，並從歐洲和北美擴展到日本市場，最終應用於亞太地區。隨著殼牌（Shell）、埃克森美孚（ExxonMobil）、雪佛龍沙索（Chevron Sasol）等公司的大型 GTL 裝置陸續投產，GTL 基礎油將取代傳統類型的基礎油，在液壓油、鐵路內燃機油、工業齒輪油等領域得到大規模應用。I 類基礎油制造商將面臨來自新型基礎油供應的更大壓力。然而，市場對 API III 和 API IV 基礎油的青睞，以及 API II 基礎油生產的較大利潤空間，將迫使 GTL 生產商考慮是通過降低產品價格與 API II 基礎油競爭，還是犧牲產量以保持 API III/IV 的價格優勢。基於上述經濟因素，GTL 基礎油的生產將在小規模試驗裝置中進行，目前 GTL 基礎油仍用於上述主要公司自有潤滑油品牌的產品中，大規模 GTL 基礎油裝置的前景壹時難以確定。為了提高燃油經濟性，需要更多的低粘度潤滑油，例如 SAE 0W/20 內燃機油限制了發動機的高低溫粘度，這種油只能調配聚α烯烴和酯類油的混合物，而 API Ⅲ基礎油很難滿足低粘度和低揮發性的要求、GTL 基礎油能夠滿足這類油品的新規格，但 GTL 基礎油能夠滿足這類油品的新規格，而上述公司的基礎油很難滿足低粘度和低揮發性的要求。GTL 基礎油能夠滿足這些新規格的要求。作為潤滑油的重要原料，GTL 基礎油能否在市場上取得成功還取決於其他壹些因素。制造商要想在市場上取得成功，除了滿足自身需求外，還必須擁有能持續滿足生產高品質 GTL 基礎油需求的 GTL 工廠工藝和質量控制。由於計劃中的大型 GTL 基礎油裝置位於較偏遠的地區，即遠離終端消費市場，因此其物流供應鏈的可靠性非常重要。此外，潤滑油調配廠和分銷商還應考慮如何***提高 GTL 基礎油的價格競爭力，以開拓更大的市場。GTL 基礎油作為新壹代基礎油，要想作為其他產品的替代品進入市場，需要經過大量必要的測試，包括發動機臺架試驗、添加劑適用性、產品互溶性、產品的 OEM 認證等，這就需要投入大量資金進行相關研究和匹配工作。這就需要在相關研究和配套服務方面投入大量資金。
而 GTL 也意味著古騰堡
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