天然气制油：下一个重要品类

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天然气制油：下一个重要品类



尽管目前管道气和 LNG仍然比GTL的价格更具竞争优势，但从长期来看，一旦天然气供过于求，其作为直接燃料的经济性就会下降

    天然气的商业化应用略晚于石油，但工业化的管道气供应已经超过百年，而LNG商用也近百年了，但至今尚未像石油一样形成独立的天然气市场和交易定价，因此天然气的价格波动风险是高于石油的。所以绝大多数的天然气整装项目是先找到买家，再生产开发。而大型或巨型天然气项目的交易，往往需要国家为NOC或IOC提供信用背书，地缘政治和国际关系在这样的天然气交易里显得尤为重要，比如近期的中俄管道气和中英LNG合约。

    对于中小型的天然气项目来说，很难得到这样的青睐，所以，除了以管道气和LNG的形式交易以外，天然气的深加工产品——天然气制油(Gas to Liquid, 以下简称GTL)，可能会越来越成为一个重要的能源品类。

    气制油技术来源于1920年代德国科学家发明的费—托合成法（Fischer-Tropsch），通过煤制气的混合物合成燃料油，最早形成的工业化气制油可以追溯到二战时的德国，面对战时燃油的短缺，德国建造了大规模的煤制油工厂。日本三井（公司）从德国学习到这个技术，二战后期在锦州投产了一套煤制油的装置，中国政府在战后接管了锦（州）炼（化厂）的设备，并在解放后进一步深化研究，目前是全球为数不多的掌握煤制油技术的国家之一。1950年代，国际社会对实行种族隔离制度的南非进行制裁，南非被迫走上了自力更生的道路，结果南非的Sasol成为了全球最大的煤制油公司。因此可以说，GTL技术的发展是得益于战争和制裁。

    当天然气供不应求时，GTL由于生产成本和工艺的复杂性，相对于管道气和LNG并不具备竞争优势，而一旦这些外在条件发生变化，GTL的技术优势和经济性会日益凸显。

    首先，虽然从短期来看，全球的天然气供需基本平衡，但随着西澳大利亚天然气项目的陆续投产（雪佛龙的Gorgon，Woodside的Browse，壳牌的 Prelude FLNG和Inpex的Ichthys）、美国页岩气LNG出口，以及近些年东非的天然气大发现（莫桑比克、安哥拉、坦桑尼亚）、俄罗斯东西伯利亚和美国阿拉斯加的天然气项目陆续投产，按照目前全球经济的增速和能源消费的结构调整来看，未来10年作为燃料和发电的天然气生产将很快形成供大于求的局面。

    GTL产品比管道气和LNG更灵活的地方在于，既可以生产成品油——作为油品交易，也可以生产化工原料，如乙烷、石脑油、石蜡，以深加工产品的形式进入市场。从成本构成上来说，能量密度高的产品的单位运输成本更低，所以运油比运气便宜，运高附加值的化工产品比运油便宜。

    单从工艺上来看，天然气到达井口以后，要经过脱水脱杂质等各种工艺，最终成为“干净”的原料，而以此为原料的GTL便具备了成品油所不具备的先天优势：低硫低芳烃低氮磷杂质。作为清洁燃料，GTL燃油的低硫特点(1-5ppm，低于目前欧标的10ppm)受到追捧，GTL柴油添加到普通柴油里，作为车辆的混合燃料组分，可以减少二氧化硫排放。 2008—2009年，空客380和卡塔尔航空公司分别进行了两次混合燃料的飞行（空客40%GTL煤油，卡航50%GTL煤油）。上述实践里，不论是汽车还是飞机，都没有对发动机做任何调整。另外，壳牌很早就和丰田、戴姆勒共同研究如何使GTL燃油匹配现有的汽车发动机，从技术上来说，GTL替代成品油已经不再是难题。

    目前GTL供应主要来自南非的Mossel Bay(PetroSA独资，SPD技术)、卡塔尔的Pearl（与壳牌合资，SMDS技术）和Orxy（与Sasol合资，SPD技术），以及民都鲁GTL（壳牌独资，SMDS技术）。Sasol和壳牌无论在技术上还是在产能上，都是这个领域的巨擘。壳牌本来计划在路易斯安那州投资一个年产14万桶GTL的工厂，以便更好地利用美国丰富且便宜的页岩气资源，但是最终被股东们否决。另外，2009年日本能矿部(JOGMEC)联合了八家本土石油公司进行GTL研究，以CO2、甲烷和蒸汽为主要原料，其建成的小型实验工厂在2009—2011年形成了日产80吨GTL的稳定产能，最终的目标是在2030年实现全国成品油消费量的20%来自GTL。如果目前在建的项目能在2015年按期达产，全球GTL的日产量届时将达到100万桶。而IEA预计2030年全球的GTL产能将达到240万桶/天，相当于2010年全球成品油（汽柴煤油）日产量的7%—8%。

    其次，尽管GTL项目经济性远不如LNG项目，投资巨大且生产成本很高，但近些年来小型GTL装置研发也有了进展，预计不久之后将实现模块化定型并进一步工业化，因此边际气田或偏远气田也能够经济性开采和液化，而油田伴生气和炼厂废气也能够就地实现GTL转化。尽管目前的管道气和 LNG仍然比GTL具备价格上的竞争力，但从长期来看，特别是供过于求之后，天然气作为直接燃料是否仍然具备经济性？当节能减排和低硫燃油成为主流，炼油工业为了降低硫含量不可能不计成本地无限制加氢，GTL和LNG/CNG作为车辆燃油的替代品，会对成品油市场进而对原油交易市场形成挑战。目前原油价格仍然会长期保持在90美元/桶左右，在此价格的基础上，GTL柴油的出厂价已经很接近欧洲的低硫柴油了，一旦天然气供过于求，拉低了原料价格，GTL的竞争力很可能会优于柴油。

所以不妨再大胆地设想一下，小型GTL装置实现模块化的批量供应和安装投产以后，更加具有挑战性的技术，或许可以在浮式LNG技术的基础上，进一步开发浮式GTL装置，形成规模后，GTL+LNG可能会成为新型的能源期货产品，资源国联合起来成立一个单独的GPEC(Gas Producing and Exporting Country)，也并非不可能。