费托（F-T）合成技术是指以合成气（CO和H2）为原料，在催化剂作用下，通过链增长的方式生产烃类的反应，是非石油路线合成清洁燃料及化工产品的重要途径，原料主要来源于煤、天然气和生物质的转化。

由于我国煤储量较天然气丰富，因此我国费托合成技术原料主要为煤。煤液化技术分为煤直接液化和煤间接液化，两种煤液化技术对煤需求及对反应条件苛刻度有所不同，煤直接液化对煤质要求较高，热效率高，适于生产芳烃和汽油，而煤间接液化比较适合生产柴油、含氧有机化合物和烯烃。

费托合成技术选用催化剂、工艺和工程不同，产品分布及种类也存在本质区别。其中高温费托技术（HTFT为300～350℃）以生产汽油、烯烃为主，低温费托技术（LTFT为220～250℃）主要以生产柴油、长链烷烃、费托蜡和润滑油基础油原料为主。

煤基低温费托产品碳数分布较宽（C2～C90），依托下游加氢和分离工艺，大宗产品主要有低碳烷烃、低碳烯烃、轻石脑油、重石脑油、加氢裂化尾油、柴油、费托粗蜡、费托精蜡、润滑油基础油原料等。

石脑油作为煤制油的副产物，主要来自于费托一次产品的加氢精制或加氢裂化，馏程范围约30～180℃。常规石油基石脑油链烷烃质量分数为50%～70%，低温费托合成的石脑油链烷烃质量分数高达99%。但是F-T合成石脑油馏分中的环烷烃及芳烃含量很少。其中，加氢裂化F-T合成石脑油主要以异构烷烃含量为主，而F-T合成石脑油主要以正构烷烃含量为主。

F-T合成石脑油产品作为乙烯裂解原料具有明显的优势。当正构烷烃含量较高时，乙烯产品收率相对较高；异构烷烃含量高时，丙烯产品收率相对较高；环烷烃含量较高时，丁二烯收率相对较高。与F-T合成石脑油相比，加氢裂化F-T石脑油通过乙烯裂解的丙烯收率高。因此，费托合成的重石脑油、轻石脑油组分适宜作乙烯裂解原料，同样可以通过产品切割方案调整，制备具有更高附加值的溶剂油，例如，ExxonMobil公司研发的脱芳烃Exxsol TMD30和异构烷烃Isopar TMC-H溶剂油产品芳烃质量分数均小于0.01%。

航空业的快速发展，带动了喷气燃料的需求及品质不断增长和提升。费托合成生产的航煤作为航煤替代燃料之一，大部分处于研发阶段。费托合成生产的航煤具有低硫、低氮和低芳烃特点，可降低燃烧时污染物的排放，同时具有环境友好性。但采用费托工艺生产的航煤密度偏低，体积热值低，冰点不能满足航煤标准要求。费托合成产品主要以链烷烃为主，大部分为正构烷烃，因此表现出冰点高的特点。可以通过双功能催化剂的加氢中心和酸中心进行异构反应，将正构烷烃转化为异构烷烃，提高异构烷烃含量，降低航煤冰点，满足标准中对喷气燃料冰点的要求。F-T合成直馏煤油和F-T合成异构裂化煤油的冰点的差异性，也验证了异构和裂化途径能够有效改善冰点。

费托工艺生产的航煤与传统石油基航煤相比，基本不含芳烃，这也是费托工艺制备航煤的优势。航煤烟点和芳烃含量有关，芳烃含量越高，航煤烟点越低。因此费托工艺生产的航煤烟点高，具有更好的抗积碳性能。

目前，通过费托合成的柴油链烷烃含量高，芳烃含量少，烯烃中绝大部分为直链的α-烯烃，比较适宜生产高十六烷值、高品质的柴油。费托合成柴油不仅具有无硫、无氮和低芳烃的性能，还能和传统石油基柴油进行调和，是一种优异的柴油机清洁燃料替代原料或调和组分。其具体特点及优势如下：

• 十六烷值较高，尤其是低温费托柴油十六烷值达73，远超于国Ⅵ柴油标准要求（CN≥51），甚至比以传统石油基减压馏分油为原料加氢裂化柴油的十六烷值还高。柴油十六烷值较高，不仅有利于降低尾气中NOx的排放，还能提高油品燃烧速度。

• 传统石油基柴油加氢精制后，硫含量＜10×10–6，而费托合成柴油几乎不含硫、不含氮且芳烃含量低。硫含量高低与PM排放中硫酸盐含量相关，低硫含量可以降低PM排放量。研究表明，由于F-T合成柴油终馏点低，芳烃痕量，难以燃烧的重馏分较少，使油品滞然期较短，发动机的燃烧性能较好，机械燃烧效率较高，有利于降低PM、HC、NOx、CO等的排放，提高了柴油的燃烧经济性和环保性。

• F-T合成柴油的油品密度较低，但热值高，可作为优质柴油的调和组分或生产清洁柴油，通过调和等手段可以改善密度不达标的缺陷。

• F-T合成柴油凝点过高，不适宜作为偏冷地区及冬用柴油，可通过调和、调整干点、临氢降凝或加氢异构等方式改善凝点性质。

费托合成技术作为一项重要的战略储备技术，其工业化的关键点是能够产生经济效益和生产高端产品。低温费托合成可以生产60%以上的费托蜡初级产品，费托蜡馏程范围宽、碳数高，无硫、无氮和无芳烃，这部分产品的性质是石油基产品无法媲美的。

费托蜡主要以长链正构烷烃为主，黏度指数高，是生产优质高端润滑油基础油的原料。由F-T合成蜡生产APIⅢ类/Ⅲ+润滑油基础油技术已逐渐成为众多石油公司研发的热点，具有良好的市场应用前景。F-T合成蜡生产的润滑油基础油产品黏度指数高，蒸发损失低，可生产超高黏度指数的润滑油基础油，而且润滑油基础油产品无硫氮和芳烃，可以满足日益严格的汽车防冻剂润滑油的需要。同时F-T合成润滑油基础油的性质可以和PAO媲美，F-T合成蜡生产润滑油基础油，具有良好的经济效益。

另外，费托合成蜡生产高端蜡，是费托长链产品高值利用的另外一种工艺。费托合成蜡不含硫、氮、芳烃，经脱氧和脱烯烃加氢精制得到的精制蜡可以达到食品级标准，可用于蜡烛、食品包装及日化产品。费托合成蜡可划分为中低熔点蜡和高熔点蜡。中熔点F-T合成蜡熔点范围介于50～70℃，高熔点费托合成蜡熔点一般大于85℃，高可达120℃，具有窄熔点范围、低含油量、低针入度、稳定性高、坚硬耐磨等特点。其粗蜡及改性处理后的精制蜡可用于做石蜡、微晶蜡的改性剂，塑料的加工助剂以及多种上光产品、油墨、涂料、日化产品以及食品保鲜等。

综上所述，费托合成得到的产品比传统石油基产品更加清洁，更符合目前全球对环保的要求，尤其在高档润滑油基础油和高熔点石蜡生产方面更具有优势。但由于其本身油品的链烷烃高等特点，针对不同产品，需要采用精制、异构、裂化、重整等技术对油品进行二次加工，并通过切割、掺炼等工艺调整使产品性质达到相应油品指标。为了提高费托合成加工的竞争力，费托合成工艺和煤制油应向高端、高品质方向转型，延伸加工产业链，产品由粗放型向精细型方向发展，充分发挥煤化工高端产品的优势，使其更具有市场竞争力。