Các sản phẩm GTL bao gồm chủ yếu là các thành phần sau: - %5 LPG tổng hợp; - 20% Naphta tổng hợp; - 20% Dầu hỏa tổng hợp; - 55% Dầu diesel tổng hợp. Hình 2.16: Sản phẩm GTL 5% LPG 20% Naphta 20% Dầu hỏa 55% Dầu Diesel
Tỷ lệ phần trăm của sản phẩm phụ thuộc vào công nghệ áp dụng, bản chất xúc tác, điều kiện phản ứng và các yếu tố khác như nhiệt độ, áp suất, lưu lượng v.v…
Các tính chất của các sản phẩm GTL có đặc trưng nổi bật xét trên quan điểm nhiệt trị của nhiên liệu và ảnh hưởng đến môi trường. Khi mà các sản phẩm tổng hợp ở phân đoạn chưng cất nhẹ và trung bình là những sản phẩm chính và quan trọng của công nghiệp GTL. Do vậy, sự quan tâm đáng kể về những tính chất này (nhiên liệu và tác động môi trường) của những sản phẩm này đã đóng một vai trò lớn trong việc thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp GTL. Nhìn chung thì các sản phẩm này không có chưa lưu huỳnh và nitơ. Bảng 2.2, cho thấy tính chất của các sản phẩm ở phân đoạn chưng cất nhẹ và trung bình.
Bảng 2.2: Đặc tính của các sản phẩm GTL phân đoạn nhẹ và trung bình
Naphta Dầu hỏa Diesel
Tỷ trọng (kg/l) 0,690 0,738 0,780
Điểm sôi đầu (0C) 43 155 200
Điểm sôi cuối (0
C) 166 190 360
Hàm lượng lưu huỳnh N/D N/D N/D
Hidrocacbon thơm (%tt) 0 <1 <1
Điểm chớp cháy (0C) N/A 42 88
Chỉ số xetan N/A 58 75
Chất lượng sản phẩmGTL so với tiêu chuẩn thông thường
High Paraffins ~100 vs. 50% High Smokept. ~110 vs. 25C High xetane 75 vs. ~48 Các sản phẩm GTL bao gồm chủ yếu là parafin với một số lượng rất nhỏ của hidrocacbon thơm (<1% khối lượng). Thêm vào đó, tỷ trọng của các nhiên liệu GTL thì thấp hơn tỷ trọng của các nhiên liệu thông thường tương ứng. Việc giảm tỷ trọng này là do thành phần của hidrocacbon thơm rất thấp, so với trong các sản phẩm dầu mỏ (vào khoảng 15-30%).
Hàm lượng parafin cao và hàm lượng thấp của hidrocacbon thơm làm cho chỉ số octan của naphta GTL thấp, và như vậy nó có tính chất không tốt để làm xăng. Mặc dầu vậy, lượng sản phẩm naphta này là nguồn nguyên liệu rất tốt cho phân xưởng hidrocracking để sản xuất etylen, được sử dụng cho phân xưởng polyme hóa và sau đó được dùng để sản xuất xăng có chỉ số octan cao. Ngược lại, ở mặt khác, hàm lượng parafin cao làm cho các đặc tính nhiên liệu của GTL diesel rất tốt, và nó cho một chỉ số cetan cao. Ngoài những tính chất này, tỷ trọng thấp của GTL diesel làm
cho nó trở thành không phù hợp khi sử dụng trực tiếp trong các động cơ xăng mà không có pha trộn. Do vậy, cách sử dụng tốt nhất là của loại diesel này là dùng nó để trộn với dầu diesel thông thường để tăng cường và cải thiện các đặc tính kỹ thuật của nó.
Năng lượng chưa trong nhiên liệu GTL có nhiệt trị vào khoảng 47,1 MJ/kg và giá trị nhiệt trị này nhiều hơn so với năng lượng trong nhiện liệu thông thường với một khối lượng tương ứng khoảng 4% – 5%. Nếu phép so sánh này thực hiện bằng thể tích thì kết quả sẽ mâu thuẫn vì tỷ trọng thấp của các nhiên liệu GTL. Các tính chất ưu việt của nhiên liệu GTL được tóm lược ở bảng sau.
Bảng 2.3: Chất lượng của các sản phẩm GTL
Naphta Dầu hỏa Diezel
Hàm lượng parafin cao nên làm nguyên liệu lý tưởng cho phân xưởng cracking etylen với hiệu suất cao.
Nhiên liệu hảo hạng.
Giảm phát thải của hidrocacbon, CO2 và các tạp chất khác
Do hàm lượng parafin và độ tinh khiết cao nên nó được dùng làm nguyên liệu và cho sản lượng etylen nhiều hơn là naphta của nhà máy lọc dầu Độ ổn định tuyệt vời. Thành phần pha trộn chất lượng cao
Hàm lượng lưu huỳnh gần bằng không
Ứng cử viên cho nhiên liệu cho tiêu chuẩn phát thải thấp
Những lợi ích của phản ứng F–T là ở chỗ nó không bị hạn chế chỉ để sản xuất các dẫn xuất hidrocacbon của phân đoạn chưng cất giữa và nhẹ, mà nó còn được sử dụng để sản xuất nhiều hóa phẩm có giá trị khác bằng cách thay đổi các thông số vận hành và qua đó thay đổi được sự phát triển của chuỗi hidrocacbon tương ứng.
Bảng 2.4: Các ứng dụng khác nhau của các sản phẩm GTL
Nhóm sản phẩm Ứng dụng điển hình
Parafin thông thường
- Sản xuất các sản phẩm trung gian (LAB, SAS, alcohol). - Sản xuất các sản phẩm trung gian cho chất dẻo, hóa chất phụ trợ, phụ gia, phân đoạn lỏng, chất gắn kết, sản xuất màng mỏng và các chất mang xúc tác đặc biệt và chất không phân cực, dung môi không mùi đa tác dụng và các chất pha loãng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Parafin hỗn hợp
- Dung môi phân cực thấp và không mùi dùng cho sơn, chất phủ bề mặt, làm sạch khô, chất làm sạch, thuốc trừ sâu và dịch khoan dầu khí.
Dầu nhớt tổng hợp - Các ứng dụng của dầu nhớt trong công nghiệp và ô tô, dầu động cơ, dầu máy nén, dầu thủy lực và mỡ bôi trơn. Sáp parafin - Sản xuất bánh kẹo, bút chì màu, mực in, thành phần cáp
điện và bình lọ, mỹ phẩm, dược phẩm, sơn và đóng gói. Bảng 2.4 cho thấy các loại sản phẩm khác nhau mà ta có thể được thu được từ phân xưởng F-T và từ phân xưởng nâng cấp sản phẩm tương ứng.