میان تقطیر نفتی بدست آورد و در واقع دراین تکنولوژی ئیدروکربورهای سنگین تر از سبکترین ئیدروکربور یعنی متان بدست می آید .

به گزارش نفت ما ،در حال حاضر گاز طبیعی جایگزین کامل نفت خام نیست اما با این تکنولوژی این جایگزینی تا حدودی کامل می شود .

حدود 70% نفت خام جهان در حال حاضر برای تامین گازوئیل و بنزین حمل و نقل استفاده می شود که عامل اصلی وابستگی جهان به نفت خام است و در حال حاضر گاز طبیعی در این زمینه نقشی ندارد . اما با این تکنولوژی جایگزینی تقریبا کامل می شود . ولذا با توجه به سیاستهای متنوع سازی منابع انرژی  و امنیت انرژی غرب نیز اهمیت زیادی دارد . لازم به توضیح است که  دول صنعتی غرب با توجه به سیاست های پیش گفته  تلاش فراوانی را بکار گرفته اند که سوخت جایگزینی را برای حمل و نقل تهیه نمایند اما این تلاش ها کمتر قرین توفیق بوده است  و هنوز رقیب مناسبی برای بنزین و گازوئیل پیدا نشده است .

 

 

 یکی از امتیازات مهم  GTL  نسبت به سایر آلترناتیو های حمل و نقل این است که این سوخت در همین خودروهای موجود و در همین زیر ساخت های موجود شبکه های توزیع  استفاده می شود و مرغوب تر نیز هست در صورتیکه مثلا برای CNG  یا LPG    پمپ استیشن های جدید با سرمایه گذاری بالا  نیاز است.

اقتصادی و رایج شدن GTL  ؛ با توجه به نکاتی که ذکر شد میتواند موجب کاهش تقاضای بین المللی برای نفت خام و افزایش تقاضای بین المللی برای گاز طبیعی شود  ولذا این مسئله از ابعاد ژئوپولتیکی نیز برخوردار است که باید به دقت به آن توجه نمود.

 

 فرآورده های حاصله  نیز از فرآورده های مشابه  پالایشگاهی مرغوب تر است خصوصا از نظر نداشتن و یا بسیار کم بودن ترکیبات سولفور و آروماتیک ها . کیفیت فرآورده های مذکور به گونه ای است که در حال حاضر بدلیل اینکه استاندارد های آن بالاتر از استاندارد های تکلیف شده در اغلب کشورها و حتی کشورهای پیشرفته است، در واقع دارای استاندارد کیفیت بیش از نیاز است ولذا  شاید استفاده مستقیم آن  چندان مقرون به صرفه نباشد ، بلکه برای رساندن فرآورده های پالایشگاهی به استانداردهای مطلوب ، بهتر است با فرآورده های پالایشگاهی  مخلوط شود . بعنوان نمونه جدول زیر مقایسه میان گازوئیل حاصل از GTL و استانداردهای مختلف گازوئیل های  تولیدی در پالایشگاه های نفت را نشان میدهد .

 در واحد های GTL  طیف متنوعی از فرآورده ها قابل تولید است که وضعیت بازدهی واحد بستگی به نوع کاتالیست ، سرعت  عبور جریان گاز از کاتالیست ، درجه حرات و غیرو دارد . جالب است که حتی فرآورده های سنگین تر حاصله  ، نیز  از مرغوبیت  و در نتیجه ارزش اقتصادی بالائی برخوردارند . بعنوان مثال استانداردهای کشور آمریکا پارافین حاصله را  قابل استفاده برای مصارف خوراکی دانسته اند و یا روغن پایه حاصله بقدری مرغوب است که میتواند  جایگزین مواد افزودنی در روغن های مشابه پالایشگاهی شود . در کل ترکیب محصولات واحد های GTL نسبت به پالایشگاه های نفت خام بسیار مطلوب تر و فاقد فرآورده های سنگین با ارزش اقتصادی پائین مانند نفت کوره است . نمودار زیر این تفاوت را نشان می دهد .

 

 بررسی ها نشان میدهد که در بین سالهای 2000 تا 2005 در منطقه آمریکای شمالی بیشترین سرمایه گذاری انجام شده در زمینه توسعه انرژی ، معطوف به تبدیل گاز به فراورده های مایع بوده و این تکنولوژی 30% از حجم سرمایه گذاری ها به ارزش حدود 41 میلیارد دلار را به خود اختصاص داده است و قیمت های بالای نفت خام در این دوره نیز این سرمایه گذاری ها را تسهیل نموده است . این واقعیت مبین آن است که  GTL احتمالا مهمترین سوخت دهه های آتی خواهد بود.

 

تاریخچه  GTL

اولین بار در سال 1923 دو دانشمند آلمانی به نامهای فیشر و تروپس توانستند  گاز را به فرآورده های مایع تبدیل کنند  . در جریان جنگ دوم جهانی این فرایند بدلیل محدودیت های دریافت سوخت توسط ژاپن و آلمان به کار گرفته شد و توسعه  یافت در دهه 1960 تحریم های نفتی سازمان ملل بر  علیه رژیم آپارتاید در آفریقای جنوبی موجب شد که علیرغم اقتصادی نبودن ، پالایشگاه 22500 بشکه ای با کمک متخصصین آلمانی در بندر ماسل این کشور ساخته شود  که البته از ذغال سنگ استفاده میشد  و به عبارت دقیق تر فرایند CTL   (Coal To Liquid)  بود .

در این دوره تا  دهه 1990 بسیاری از شرکتها  بر روی  گاز سنتز و تکنولوژی  FT کار و مشارکت کرده اند  و واحد های کوچک آزمایشی  ( پایلوت ) داشته اند .

 اولین بار در سال 1993شرکت شل اولین واحد تجاری را به ظرفیت 12500 بشکه در بنتولو مالزی ساخت که در سال 1997این واحد دچار  سانحه شد و انفجاری در آن رخ داد  و  تا 2000 سال  تعطیل و در حال بازسازی بود و شرکت شل نیز  از نظر اطلاع رسانی بسیار بسته با این مسئله برخورد کرد و اطلاعات آن را محرمانه نگه میداشت اما  در سال 2000 مجددا از آن بهره برداری شد . 50 % تولید واحد مذکور فرآورده های میان تقطیر و بقیه آن نرمال پارافین و واکس و غیره بود ، 100 الی 120 میلیون فوت مکعب گاز برای این منظور استفاده می شود .

شل طرح جدیدی را به ظرفیت 70 ال 75 هزار بشکه در مالزی در برنامه دارد که 700 میلیون فوت مکعب در روز گاز مصرف خواهد کرد و شل ادعا میکند که تولید آن عمدتا فرآورده های میان تقطیر خواهد بود و ادعا میکند که هزینه سرمایه گذاری برای هر بشکه ظرفیت را به 25000 دلار رسانده است .

از نظر کشورهای صاحب ذخائر  و صادر کننده گاز  GTL  و LNG  طرح های   رقیب و جایگزین تلقی میشوند چراکه  این کشورها  بدنبال  ایجاد بازار وتقاضا  برای گاز خود هستند و این هردو برای گاز تقاضا ایجاد می کند و خصوصا در حالی که بازار  LNG  با توجه به مجموع طرح های برنامه شده  به سمت اشباع  می رود  GTL   پتانسیل ایجاد تقاضای بیشتری دارد . حتی بعضی مطالعات نشان میدهد که در قیمت های نفت خام بیش تر از 45 دلار  نرخ بازگشت سرمایه (IRR)  طرح های  GTL   بیشتر از  LNG است  ،  باید توجه داشت که در مورد LNG  هزینه های حمل بسیار بالاست  و این یک مسئله است  در حالیکه در مورد فرآورده های GTL  که همان فرآورده های نفتی است  هزینه های حمل بسیار ناچیز خواهند بود .

اما از نظر مصرف و تقاضا  ،  GTL و  LNG  رقیب هم نیستند  . LNG همان تقاضای سنتی گاز طبیعی را تامین میکند چون تبدیل گاز به LNG  تنها یک تبدیل فیزیکی است که گاز را فشرده نموده و امکان حمل آن را ( از طریقی غیر از خط لوله ) فراهم می کند و LNG قابل مصرف نیست و برای مصرف باید باز شود و گاز به حالت اولیه برگردد  اما GTL   نیازهای جدیدی را تامین می کند  ،  بعنوان مثال ایالات متحده  با توجه به کاهش یافتن گاز طبیعی تولید داخلی خود  ( که در 2003، 82% تقاضا را تامین می کرده ) و کاهش گاز دریافتی از کانادا ( که در 2003 ، 16% تقاضا را تامین می کرده ) مجبور است  واردات  LNG  خود ( که در 2003 ، 2% تقاضا را تامین می کرده )  را افزایش دهد ولذا  در حال ساخت ترمینال های مربوطه است  اما با توجه به رشد فزاینده تقاضای این کشور برای  بنزین  و گازوئیل مورد نیاز در بخش حمل و نقل  که یکی از عوامل افزایش  قیمت های جهانی نفت نیز بوده است  و با توجه به استانداردهای بسیار سخت گیرانه زیست محیطی این کشور  در فرمول های جدید بنزین و گازوئیل ، قطعا نیازمند  GTL  نیز خواهد بود .

برای تولید  GTL   ابتدا باید  گاز سنتز  تولید شود شود که  H2,co  است  که از آن بعنوان منبع  هیدروژن برای تولید آمونیاک ، متانول و هیدروژن دهی  در عملیات پالایش استفاده میشود،احتمالا در  پتروشیمی های کشور تولید میشود ).  بعد گاز سنتز وارد فرایند فیشر- توروپس میشود . فرایند در فشار 70 بار و در شرایط حدود 1400 درجه سانتیگراد  انجام میپذیرد .

گاز سنتز از دیرباز پایه بسیاری از محصولات پتروشیمی است و اغلب شرکت هائی که در تکنولوژی گاز سنتز  ورود داشته اند وارد  تکنولوژی GTL  نیز شده اند و تعدادی واحد های  PILOT  در این زمینه در دنیا وجود دارد  .

یکی از مسائل  مهم فرایند FT  مسئله کاتالیست است  و کیفیت کاتالیست و نوع آن بر راندمان فرایند و بر ترکیب محصولات تاثیر گذار است  .  از دیگر مسائل مهم در فرآیند  GTL  راندمان آن است که این راندمان در ابتدا بسیار کم بوده و یکی از دلایل غیر اقتصادی بودن فرایند در گذشته نیز همین مسئله راندمان بوده است  اما اینک با بالارفتن کیفیت کاتالیست ها  و اصلاحات فرایندی راندمان افزایش یافته به طوری که  بازده   از نظر ارزش کربن خروجی نسبت به ورودی به 77% ارتقاء یافته و از نظر  کارائی و راندمان انرژی به 60% رسیده است  ، به عبارتی از هر 100 BTU  ارزش حرارتی گاز ورودی  معادل 60 BTU  ارزش حرارتی  فرآورده های حاصله است و البته مقداری آب نیز تولید می شود که حدود 17 % از ارزش حرارتی در آن منعکس است   

تفکیک هزینه های واحد های  GTL نیز بصورت تقریبی  20%  زمین  ( زمین وسیعی لازم است ) ، 30% هزینه تولید گاز سنتز  15% آب و برق و بخار  15%  FT  10% آماده سازی  محصولات و 10% سایر هزینه ها است .

 

توسعه   GTLدر جهان

کشور قطر برنامه های وسیعی را برای تولید  GTL   در دست دارد و در واقع  مهمترین نقش  را برای توسعه این تکنولوژی بعهده گرفته است .

یک واحد 34000  بشکه ای با تکنولوژی  SaSol  درقطر در حال ساخت است ( شامل دو واحد 17000 بشکه ای ) که یک واحد آن اخیرا به مرحله بهره برداری رسیده است .

احداث یک واحد 140000 بشکه ای نیز در سال 2003 مورد توافق دولت قطر و شرکت شل قرار گرفته است  که  1.6 میلیارد فوت مکعب گاز مصرف  خواهد کرد و شامل  5  میلیارد دلار سرمایه گذاری خواهد بود که البته شامل بالادستی است به این معنا که اصولا کلیه قرارداد های LNG   و  GTL  منعقده توسط دولت قطر  بصورت از چاه تا تولید نهائی بوده و  استخراج و تولید و تبدیل را شامل می شود . شل ادعا کرده که هزینه هر بشکه ظرفیت روزانه برای این پروژه  به 20 هزار دلار خواهد رسید .

 

 واحد دیگری بین دولت قطر و شرکتEXXONMOBIL   توافق شده که ظرفیت آن  150 تا 180 هزار بشکه  و مصرف گاز آن 1.5 میلیارد فوت مکعب و سرمایه گذاری 7 میلیارد دلار  خواهد بود .

 توافق نامه دیگر با کونوکو – فیلیپس  برای 180 هزار بشکه  امضاء شده و بطور کل قطر تصمیم دارد تا 2011  حدود 750000 بشکه فرآورده از این طریق تولید کند و به سرعت در حال فعالیت است .

در کشور  استرالیا نیز احداث یک واحد  GTL  توسط شرکت های ساسول و شورون برنامه ریزی شده است که با ظرفیت  30000 بشکه شروع میشود و  تا 2015 به 200000 میرسد  و طرح دیگری هم در نیجریه مطرح است .

 

 باوجود اینکه شرکت های بسیار زیادی بر روی فن آوری GTL فعال هستند و تعداد زیادی واحد های آزمایشی و نیمه صنعتی در جهان وجود دارد PILOT)  و  (SUPER PILOT  اما همکنون دو    SASOLو SHELL   عرضه کننده دانش فنی (لایسنسور ) شناخته می شوند و البته اخیرا کنسرسیومی از سه شرکت STAT oil , lorgi , petro SA  نیز بعنوان عرضه کننده دانش فنی مطرح گردیده است .

 شرکت SHELL   مدعی است که GTL  به مرز اقتصادی بودن و رقابت پذیر بودن با فراورده های پالایشگاه های نفت خام رسیده است و هزینه سرمایه گذاری آن به ازاء هر بشکه چندان بیش از پالایشگاه هائی که بتوانند استاندارد های جدید فراورده ها را پاسخ گو باشند نیست .

 

خصوصا با توجه به قیمت های اخیر نفت خام  که چشم اندازهای آینده تداوم نسبی آنرا نشان میدهد مسئله اقتصاد GTL G ابعاد تازه ای یافته است . مطالعات شرکت وود مکنزی نشان میدهد که در قیمت های بالاتر از 50 دلار برای نفت خام ؛ بازدهی پروژه های GTL میتواند بیشتر از پروژه های LNG باشد.

منبع : وبلاک دکتر غلامحسین حسنتاش