本發(fā)明總體涉及用于將氣體轉(zhuǎn)化為液體的系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明涉及使用催化部分氧化將天然氣轉(zhuǎn)化為液體。

背景技術(shù)：
通常使用大規(guī)模氣至液工藝，將天然氣或其它氣態(tài)烴轉(zhuǎn)化為液體形式，例如較長鏈烴。使用合成氣作為中間體，如在費托(F-T)工藝中，將富含甲烷的氣體轉(zhuǎn)化為液體燃料。F-T工藝為將氫氣(H2)和一氧化碳(CO)的混合物轉(zhuǎn)化為液體烴的一組化學(xué)反應(yīng)。H2和CO的混合物可通過使天然氣經(jīng)歷部分氧化而得到。催化部分氧化(CPO)為在催化劑上，在氧存在下，氧化天然氣的這種部分氧化工藝中的一種。在CPO工藝中處理天然氣通常得到H2、CO、二氧化碳(CO2)和水。H2和CO可用于隨后的F-T工藝。在CPO工藝中，純氧輸入通常用于得到較清潔的(沒有氮氣稀釋)輸出，以便在F-T反應(yīng)中得到從CO到烴的較高碳轉(zhuǎn)化效率。然而，通過從空氣分離氧來生產(chǎn)氧通常需要空氣分離單元(ASU)，這進(jìn)一步需要能量的輸入。生產(chǎn)用于CPO工藝的氧的額外能量要求以及生產(chǎn)用于F-T工藝的H2和CO的混合物(通常稱為合成氣的混合物)的顯著的資金投入提高由氣體生產(chǎn)液體的成本。如上所述，合成氣在F-T反應(yīng)中在催化劑上化學(xué)反應(yīng)，以生產(chǎn)液體烴和其它副產(chǎn)物。然而，由典型的CPO工藝得到的H2與CO比率可能不是用于進(jìn)行F-T反應(yīng)的最佳的比率。通常，由部分氧化反應(yīng)得到的H2與CO比率可能低于F-T反應(yīng)所需的比率。在進(jìn)入F-T系統(tǒng)之前，通過使用水煤氣變換反應(yīng)，或者備選地通過進(jìn)行蒸汽甲烷重整(SMR)代替CPO，可調(diào)節(jié)H2與CO的比率。水煤氣變換反應(yīng)涉及水與CO反應(yīng)以生產(chǎn)H2和CO2，因此提高H2與CO比率。在氣體進(jìn)入F-T系統(tǒng)之前，可除去過量的二氧化碳。SMR反應(yīng)為生產(chǎn)具有較高的H2與CO比率(合成氣比率)的合成氣的備選方法。在該過程中，甲烷與水反應(yīng)以生產(chǎn)H2和CO，其中合成氣比率為約3.0。該比率高于F-T反應(yīng)所需的比率。此外，SMR反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。因此，一部分天然氣通常被燃燒，以提供用于SMR反應(yīng)的能量。由于一部分物料被燃燒而不是用于產(chǎn)生H2和CO，SMR反應(yīng)的總體轉(zhuǎn)化效率不合宜地降低。通常，對外部加熱的需求和較高的合成氣比率是使用SMR用于氣至液轉(zhuǎn)化的兩個主要的缺點。期望在F-T工藝中形成液體烴，例如烷烴。然而，通常不期望由F-T反應(yīng)形成甲烷。F-T工藝通常在約190℃-350℃的溫度范圍操作。較高的溫度導(dǎo)致較快的反應(yīng)和較高的轉(zhuǎn)化率。然而，較高的溫度也有利于甲烷生產(chǎn)。提高F-T反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率的另一種方法是通過提高F-T系統(tǒng)內(nèi)的壓力。提高F-T系統(tǒng)內(nèi)的壓力的一般方法包括將合成氣在進(jìn)入F-T系統(tǒng)之前壓縮。然而，在進(jìn)入F-T系統(tǒng)之前加壓合成氣需要對總體系統(tǒng)更多的能量輸入，從而提高氣至液轉(zhuǎn)化的成本。因此，需要降低對將氣體轉(zhuǎn)化為液體的總體過程的能量輸入。不需要用于ASU、用于合成氣生產(chǎn)反應(yīng)和/或用于合成氣壓縮的能量輸入(或大大降低需要的能量輸入)的工藝可降低由天然氣生產(chǎn)烴液體的總體成本。此外，消除平衡H2與CO比率的步驟可有益于總體過程。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
簡要地，在一個實施方案中，提供了一種系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括催化部分氧化(CPO)系統(tǒng)、費-托(F-T)系統(tǒng)和動力發(fā)動機(PE)系統(tǒng)。CPO系統(tǒng)本身通常包括CPO-輸入管線和CPO-輸出管線。CPO-輸入管線與CPO-天然氣輸入管線、CPO-空氣輸入管線和CPO-蒸汽輸入管線流體連通。F-T系統(tǒng)通常包括F-T-反應(yīng)器輸入管線、F-T-反應(yīng)器輸出管線、F-T水輸入管線和F-T蒸汽輸出管線。F-T-反應(yīng)器輸入管線通常與CPO-輸出管線和F-T-合成氣壓縮機流體連通。F-T-反應(yīng)器輸出管線通常與F-T-液體輸出管線和F-T-氣體輸出管線流體連通。F-T蒸汽輸出管線與CPO-蒸汽輸入管線流體連通。PE系統(tǒng)包括PE、PE輸入管線和PE-輸出管線。PE-輸入管線與F-T-氣體輸出管線流體連通，而PE設(shè)置為對F-T-合成氣壓縮機提供能量。在一個實施方案中，提供了一種方法。所述方法包括如下的步驟：將天然氣、空氣和蒸汽作為CPO輸入進(jìn)料至CPO系統(tǒng)，通過向CPO系統(tǒng)提供外部熱量啟動CPO初始反應(yīng)，進(jìn)行CPO反應(yīng)以生產(chǎn)包含合成氣和氮氣的CPO輸出，將至少一部分CPO輸出作為費-托(F-T)反應(yīng)器輸入進(jìn)料至F-T系統(tǒng)；將水作為輸入進(jìn)料至F-T系統(tǒng)；在F-T系統(tǒng)中進(jìn)行F-T反應(yīng)以生產(chǎn)F-T蒸汽輸出以及包含F(xiàn)-T液體和F-T氣體的F-T反應(yīng)器輸出；將F-T氣體作為輸入進(jìn)料至動力發(fā)動機(PE)；和將至少一部分F-T蒸汽作為進(jìn)料供應(yīng)至CPO系統(tǒng)。附圖說明當(dāng)參考附圖閱讀以下詳細(xì)說明時，將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點，其中，在整個附圖中，相同的符號代表相同的部件，其中：圖1說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于將氣體轉(zhuǎn)化為液體的系統(tǒng)；和圖2說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的費-托(F-T)反應(yīng)器。附圖標(biāo)記10-系統(tǒng)20-CPO系統(tǒng)22-CPO反應(yīng)器24-CPO-輸入管線26-CPO-輸出管線28-CPO-天然氣輸入管線30-CPO-空氣輸入管線32-CPO-蒸汽輸入管線34-CPO輸出管線和CPO-天然氣輸入管線之間的換熱器36-CPO輸出管線和CPO-空氣輸入管線之間的換熱器38-CPO輸出管線和CPO-蒸汽輸入管線之間的換熱器40-加熱的天然氣輸入管線42-加熱的空氣輸入管線44-加熱的蒸汽輸入管線46-CPO天然氣壓縮機48-CPO空氣壓縮機60-F-T系統(tǒng)62-F-T反應(yīng)器64-F-T反應(yīng)器輸入管線66-F-T反應(yīng)器輸出管線68-F-T水輸入管線70-F-T蒸汽輸出管線72-F-T合成氣壓縮機74-氣-液分離器76-F-T液體輸出管線80-F-T氣體輸出管線86-合成氣冷凝器88-水純化器100-動力發(fā)動機系統(tǒng)102-動力發(fā)動機輸入管線104-動力發(fā)動機輸出管線106-動力發(fā)動機。具體實施方案以下描述本發(fā)明的一個或多個具體的實施方案。試圖提供這些實施方案的簡明描述，可能不會在說明書中描述實際執(zhí)行的所有特征。應(yīng)理解的是，在任何這些實際執(zhí)行的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計項目中，必須進(jìn)行眾多執(zhí)行-特定的決定以實現(xiàn)開發(fā)者的具體的目標(biāo)，例如依從系統(tǒng)-相關(guān)的和業(yè)務(wù)-相關(guān)的約束，這些約束從一個執(zhí)行到另一個執(zhí)行可能不同。此外，應(yīng)理解的是，這樣的開發(fā)努力可能復(fù)雜并且耗時，然而，對于受益于本公開的普通技術(shù)人員，將是設(shè)計、制作和制造的常規(guī)任務(wù)。除非上下文另外說明，否則在以下說明書和權(quán)利要求書中，單數(shù)形式“一個”、“一”和“該”包括復(fù)數(shù)對象。本發(fā)明的實施方案提供了用于將氣體轉(zhuǎn)化為液體的系統(tǒng)和方法。具體地，該系統(tǒng)將天然氣轉(zhuǎn)化為烴液體。按照本發(fā)明的實施方案的轉(zhuǎn)化過程包括來自催化部分氧化(CPO)反應(yīng)的合成氣(H2和CO的混合物)生產(chǎn)，和在費托(F-T)系統(tǒng)中加工合成氣以生產(chǎn)烴液體。此外，使用F-T反應(yīng)熱量，F(xiàn)-T系統(tǒng)將水轉(zhuǎn)化為蒸汽?？蓪⒄羝M(jìn)料至CPO系統(tǒng)?？蓪N液體從F-T系統(tǒng)產(chǎn)物分離，并且可將F-T系統(tǒng)產(chǎn)物的氣體進(jìn)料至動力發(fā)動機(PE)，以生產(chǎn)能量。圖1示意性表示按照本發(fā)明的一個實施方案的系統(tǒng)。在圖1中，用于將氣體轉(zhuǎn)化為液體的系統(tǒng)10包括(用“框線”指示)CPO系統(tǒng)20、F-T系統(tǒng)60和動力發(fā)動機(PE)100。CPO系統(tǒng)20包括CPO反應(yīng)器22、CPO-輸入管線24和CPO-輸出管線26。CPO-輸入管線與CPO-天然氣輸入管線28、CPO-空氣輸入管線30和CPO-蒸汽輸入管線32流體連通(該術(shù)語如以下限定)。F-T系統(tǒng)60包括F-T反應(yīng)器62、F-T-反應(yīng)器輸入管線64、F-T-反應(yīng)器輸出管線66、F-T水輸入管線68和F-T蒸汽輸出管線70。F-T-反應(yīng)器輸入管線64與F-T-合成氣壓縮機72流體連通。CPO系統(tǒng)20的CPO-輸出管線26與F-T-合成氣壓縮機72和F-T-反應(yīng)器輸入管線64流體連通。F-T-反應(yīng)器輸出管線66與F-T產(chǎn)物分離器74、F-T-液體輸出管線76和F-T-氣體輸出管線80流體連通。F-T蒸汽輸出管線70與CPO-蒸汽輸入管線32流體連通。PE(動力發(fā)動機)系統(tǒng)100包括PE106、PE輸入管線102和PE-輸出管線104。PE-輸入管線102與F-T-氣體輸出管線80流體連通。PE106與F-T-合成氣壓縮機72連通，例如，通過為F-T-合成氣壓縮機72提供能量的能量供應(yīng)導(dǎo)管(在附圖中未具體描述)，來壓縮合成氣。圖2示意性表示F-T系統(tǒng)的操作。F-T系統(tǒng)60(圖1)的F-T反應(yīng)器62包括內(nèi)部反應(yīng)區(qū)域82和外部區(qū)域84。F-T反應(yīng)器輸入管線64和F-T反應(yīng)器輸出管線66與F-T反應(yīng)器62的內(nèi)部區(qū)域82流體連通。F-T水輸入管線68和F-T蒸汽輸出管線70與F-T反應(yīng)器的外部區(qū)域84流體連通。如前所述，F(xiàn)-T系統(tǒng)60為示意性表示，并且在反應(yīng)器區(qū)域82和/或外部區(qū)域84中可包括多個通道。在本發(fā)明的一個實施方案中，CPO系統(tǒng)20(圖1)還包括三個換熱器34、36和38。換熱器34例如可與CPO-天然氣輸入管線28和CPO-輸出管線26連通。換熱器36與CPO-空氣輸入管線30和CPO-輸出管線26連通。換熱器38與CPO-蒸汽輸入管線32和CPO-輸出管線26連通。換熱器34、36和38可交換它們的位置，這取決于CPO系統(tǒng)20的設(shè)計。在一些實施方案中，CPO系統(tǒng)20還可包括天然氣壓縮機46和空氣壓縮機48。F-T系統(tǒng)60還可包括合成氣冷凝器86和水純化器88。天然氣壓縮機46可將壓縮的天然氣遞送至CPO反應(yīng)器22，以進(jìn)一步提高CPO反應(yīng)器的效率。類似地，空氣壓縮機48可壓縮空氣和將壓縮的空氣作為輸入遞送至CPO反應(yīng)器22。合成氣冷凝器86可冷凝來自CPO-輸出的水分，并且將至少一部分合成氣供應(yīng)至F-T反應(yīng)器62。天然氣壓縮機46和空氣壓縮機48還可與PE106連通(在圖中未顯示)。本文使用的術(shù)語“與…流體連通”意指不同的系統(tǒng)或系統(tǒng)單元彼此連接，伴隨一些流體輸入或流體輸出。該連通可為直接的或間接(即，經(jīng)過一些居間單元或區(qū)段)的。例如，在一個實施方案中，如圖1所示，F(xiàn)-T蒸汽輸出管線70與CPO-蒸汽輸入管線32直接流體連通而不具有任何居間單元，而CPO-輸出管線26通過居間單元(例如F-T合成氣壓縮機72和合成氣冷凝器86)與F-T反應(yīng)器輸入管線64流體連通。“CPO-輸出管線26與F-T反應(yīng)器輸入管線64流體連通”是指F-T反應(yīng)器輸入管線64接受來自CPO-輸出管線26的合成氣。本文使用的術(shù)語“與…連通”意指不同的系統(tǒng)或系統(tǒng)單元彼此連接，伴隨一些輸入或輸出。該連通可為直接的或間接(即，經(jīng)過一些居間單元或區(qū)段)的。此外，本文使用的“輸入”和“輸出”包括任何流體、熱量或能量的通行。例如，“PE106與F-T-合成氣壓縮機72連通”意指PE106供應(yīng)能量，用于在合成氣壓縮機72中壓縮合成氣。類似地，如圖2所示，F(xiàn)-T反應(yīng)器內(nèi)部區(qū)域82和F-T反應(yīng)器外部區(qū)域84可通過傳熱彼此連通。在一個實施方案中，提供了一種使用系統(tǒng)10將天然氣轉(zhuǎn)化為液體的方法。所述方法包括將天然氣與空氣和蒸汽一起提供到CPO反應(yīng)器22。本文使用的空氣可為天然空氣或富氧的空氣。在一個實施方案中，空氣中氧的百分比小于約25體積%。在一個實施方案中，空氣中氧的百分比在約18體積%-約22體積%范圍。在一些實施方案中，在空氣和天然氣的合并輸入中，氧與碳的比率可控制在約0.5-約1.5范圍。在一個實施方案中，氧與碳的比率在約1-約1.4范圍。在一些實施方案中，優(yōu)選該范圍為約1-約1.4，因為這看起來提供增強的效率。在如本文描述的那些系統(tǒng)中空氣的使用與包括CPO反應(yīng)器的常規(guī)系統(tǒng)(例如，用于將氣體轉(zhuǎn)化為液體)意外地形成對照。在常規(guī)系統(tǒng)中，使用空氣通常認(rèn)為是不期望的。一個原因涉及空氣中其它組分例如氮氣的存在，其稀釋由CPO反應(yīng)得到的所期望的合成氣。然而，在本發(fā)明的實施方案中，使用空氣是可接受的，并且在一些情況下，可能是非常期望的特性，如本文描述的。經(jīng)稀釋的合成氣可轉(zhuǎn)化為與氮氣混合的輕質(zhì)和重質(zhì)烴的混合物?？蓪⒁后w分離，將輕質(zhì)烴和氮氣留在氣相中。如圖1所示，例如，來自F-T氣體輸出管線80的氣體可用作向PE系統(tǒng)100的輸入，以產(chǎn)生能量。在一個實施方案中，如圖1所示，在F-T過程實質(zhì)完成之后，在分離器74中進(jìn)行副產(chǎn)物(即，輕質(zhì)烴和氮氣)氣體與液體的分離。分離器74為設(shè)置用于冷卻離開F-T反應(yīng)器的產(chǎn)物的設(shè)備。降低的溫度引起較重的烴冷凝和分離出，將氮氣和輕質(zhì)烴(例如甲烷)留在氣相中?？蓪碜苑蛛x器的這些氣體作為輸入進(jìn)料至PE系統(tǒng)100。如上所述，由一些常規(guī)的基于CPO的工藝生產(chǎn)的合成氣的特征在于比F-T過程所需更低的合成氣比率。在本發(fā)明的一個實施方案中，用于CPO反應(yīng)器22的合成氣比率(H2與CO比率)應(yīng)為約2，例如，在其中F-T系統(tǒng)60采用鈷-催化劑的那些情況下。本文使用的“約2”比率是指大于1.95并且小于2.25的值。不同的技術(shù)可用于調(diào)節(jié)合成氣比率至期望的值。通常，通過控制兩個主要參數(shù)，例如氧與碳比率和蒸汽與碳比率，可控制合成氣比率。取決于對于F-T反應(yīng)器期望的合成氣比率，空氣(其包括氧)、蒸汽和天然氣的量可相對于彼此進(jìn)行控制，以實現(xiàn)期望的氧與碳比率和蒸汽與碳比率。例如，并且參考圖1，通過將蒸汽通過CPO-蒸汽輸入管線32引向CPO反應(yīng)器22，可調(diào)節(jié)CPO反應(yīng)器22的合成氣比率。蒸汽可充當(dāng)另外的氫氣源來調(diào)節(jié)合成氣比率。在一個實施方案中，CPO輸入的蒸汽與碳比率(在CPO-輸入管線24中)在約0.3-約1.5范圍。在又一實施方案中，在CPO-輸入管線24中蒸汽與碳比率在約0.5-約1范圍。(在一些優(yōu)選的實施方案中，在合成氣中氫氣與一氧化碳的期望的比率在約1-約3范圍)。在一個實施方案中，將CPO反應(yīng)器22的至少一部分氣態(tài)輸出供應(yīng)至F-T系統(tǒng)60。系統(tǒng)60提供氣體在催化劑之上的反應(yīng)，以將合成氣轉(zhuǎn)化為烴液體。F-T系統(tǒng)可使用不同的催化劑，例如基于鈷、鐵或釕的那些。在一個實施方案中，F(xiàn)-T系統(tǒng)所用的催化劑為鈷催化劑。在F-T反應(yīng)器內(nèi)部區(qū)域82(圖2)中發(fā)生的催化反應(yīng)為放熱的，因此散發(fā)熱量。將水——其可在純化器88(圖1，并且使用瞄準(zhǔn)88的箭頭簡單地描述)中純化——供應(yīng)至F-T反應(yīng)器62的外部區(qū)域84(圖2)。在內(nèi)部區(qū)域82中的F-T過程的熱量輸出加熱在外部區(qū)域84中的水，并且將水轉(zhuǎn)化為蒸汽。在一個實施方案中，來自F-T系統(tǒng)60的蒸汽輸出作為蒸汽輸入通向CPO反應(yīng)器22。在一個實施方案中，離開F-T反應(yīng)器62的蒸汽在約100℃-約350℃溫度范圍。通常期望事先加熱向CPO反應(yīng)器22的輸入組分，以提高系統(tǒng)的總體效率。然而，CPO反應(yīng)本身為放熱的，因此釋放熱量。釋放的熱量被CPO輸出攜帶，通過CPO-輸出管線通向F-T輸入管線64。在一個實施方案中，F(xiàn)-T反應(yīng)器需要合成氣輸入處于低于CPO-輸出的溫度。因此，在一個實施方案中，CPO系統(tǒng)20包括一個或多個換熱器34、36和38(如以上簡要描述的)，它們設(shè)置以從CPO輸出帶出熱量。例如，如圖1所示，在換熱器34處，CPO輸出與向CPO反應(yīng)器22的天然氣輸入交換熱量，從而經(jīng)由管線40將加熱的天然氣輸入提供至CPO-輸入管線24。類似地，將通過在換熱器36處與CPO輸出熱交換而加熱的空氣輸入通過輸入管線引向CPO-輸入管線24。此外，蒸汽輸入在它通過輸入管線44輸送至CPO-輸入管線24時，由在換熱器38處與CPO輸出熱交換而加熱。在與CPO輸入一起經(jīng)過換熱器之后，CPO輸出變得較冷。冷卻的CPO輸出(包括合成氣)可在冷凝器86(如以上提及的)中進(jìn)一步冷卻，以除去水分。氣體可隨后在合成氣壓縮機74中壓縮至相對于CPO輸出壓力較高的壓力。在一個實施方案中，將冷卻的CPO輸出壓縮至在約5個大氣壓-約60個大氣壓范圍的壓力。在F-T反應(yīng)器62中，合成氣在催化劑存在下反應(yīng)，并且得到F-T反應(yīng)器產(chǎn)物，將F-T反應(yīng)器產(chǎn)物引到F-T反應(yīng)器輸出管線66中。在一個實施方案中，產(chǎn)物為氣體和液體的混合物。在分離器74中從產(chǎn)物液體分離出氣體。分離器74可為任何種類的氣-液分離裝置。分離后，將產(chǎn)物-液體引導(dǎo)通過F-T液體輸出管線76，并且將產(chǎn)物氣體引到F-T氣體輸出管線80中。由于在氧化反應(yīng)中將空氣(而不是氧)供應(yīng)至CPO系統(tǒng)22，除了其它氣態(tài)產(chǎn)物，來自F-T反應(yīng)器的產(chǎn)物氣體將包括氮氣。在一個實施方案中，在F-T反應(yīng)器產(chǎn)物氣體中，氮氣含量大于約20體積%。如前面描述的，在一個實施方案中，通過PE輸入管線102，將在與F-T反應(yīng)器液體產(chǎn)物分離之后得到的氣態(tài)產(chǎn)物作為輸入引向PE106。動力發(fā)動機106可為任何種類的可使用氣態(tài)輸入作為燃料的動力產(chǎn)生單元。在一個實施方案中，PE106為往復(fù)式發(fā)動機，例如顏巴赫(Jenbacher)發(fā)動機。PE106通常產(chǎn)生電能。PE106的電能可通過PE輸出管線104取出，并且對合適的能量需求供應(yīng)。在一個實施方案中，CPO反應(yīng)為放熱反應(yīng)。然而，通常期望可提供一些外部熱量來引發(fā)CPO過程。在一個實施方案中，通過加熱初始輸入氣體來提供熱量。通過將輸入氣體通到在CPO反應(yīng)器22中的催化劑之上，可引發(fā)CPO反應(yīng)，用于在低于約400℃的溫度下的初始反應(yīng)。本文使用的“初始反應(yīng)”為生產(chǎn)加熱的CPO輸出的第一反應(yīng)。在一個實施方案中，CPO反應(yīng)器22內(nèi)的期望的溫度在約275℃-約325℃范圍。一旦在CPO反應(yīng)器22中開始反應(yīng)(即，在初始啟動階段之后)，CPO反應(yīng)可在不存在任何外部熱量輸入下進(jìn)行，并且這可為期望的系統(tǒng)和過程優(yōu)點。對于CPO反應(yīng)，天然氣和空氣可在大氣壓下供應(yīng)，或者以壓縮形式供應(yīng)。天然氣壓縮機46和空氣壓縮機48需要能量來操作。類似地，合成氣壓縮機72需要能量來壓縮合成氣。合成氣可顯著壓縮，例如，壓縮到至少約5個大氣壓，以提高F-T反應(yīng)壓力。在高壓力下進(jìn)行的F-T過程生產(chǎn)期望的長鏈烷烴(例如，C5-C20和更高的碳數(shù)烴)作為主要的F-T液體產(chǎn)物。在一些實施方案中，PE106與CPO系統(tǒng)20和F-T系統(tǒng)60的集成提供壓縮機和其它輔助設(shè)備(例如檢測儀表和控制設(shè)備)所需的能量輸入。因此，在一些實施方案中，用于將氣體轉(zhuǎn)化為液體的系統(tǒng)10成為自維持的(self-sustainable)，無需任何進(jìn)一步的外部能量輸入，即，除了初始CPO反應(yīng)所需的熱量之外。由以上討論將清楚的是，本發(fā)明的另一個實施方案涉及一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含：a)催化部分氧化(CPO)系統(tǒng)，其設(shè)置以在CPO反應(yīng)中將天然氣、空氣和蒸汽轉(zhuǎn)化為合成氣；b)費-托(F-T)系統(tǒng)，其與CPO系統(tǒng)連通，并且設(shè)置以接受來自CPO系統(tǒng)的至少一部分合成氣，和生產(chǎn)蒸汽產(chǎn)物以及F-T液體和氣體；其中所述F-T系統(tǒng)包含用于壓縮合成氣的壓縮機；并且還包含導(dǎo)管(例如，任何類型的連接件或通路)，其設(shè)置以將至少一部分蒸汽產(chǎn)物引向CPO系統(tǒng)，用于進(jìn)行CPO反應(yīng)；和c)動力發(fā)動機，其與F-T系統(tǒng)連通，并且至少部分由F-T液體或氣體供應(yīng)燃料，并且設(shè)置以將能量供應(yīng)至合成氣壓縮機。雖然本文僅說明和描述了本發(fā)明的某些特征，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到許多修改和變化。因此，應(yīng)理解的是，所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入本發(fā)明的真實精神內(nèi)的所有這些修改和變化。