กระบวนการฟิชเชอร์-โทรปช์ (FT) เป็นชุดของปฏิกิริยาเคมีที่เปลี่ยนส่วนผสมของคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนซึ่งเรียกว่าซินแก๊ส ให้กลายเป็น ไฮโดรคาร์บอนเหลวปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา โลหะ โดยทั่วไปที่อุณหภูมิ 150–300 °C (302–572 °F) และความดันหนึ่งถึงหลายสิบบรรยากาศ กระบวนการฟิชเชอร์-โทรปช์เป็นปฏิกิริยาที่สำคัญทั้งในการทำให้ถ่านหินเป็น ของเหลว และ เทคโนโลยี การเปลี่ยนก๊าซเป็นของเหลวเพื่อผลิตไฮโดรคาร์บอนเหลว^{[ 1 ]}

ในการดำเนินการตามปกติ คาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน ซึ่งเป็นวัตถุดิบสำหรับ FT จะผลิตจากถ่านหินก๊าซธรรมชาติหรือชีวมวลในกระบวนการที่เรียกว่าการทำให้เป็นแก๊สจากนั้นกระบวนการจะแปลงก๊าซเหล่านี้ให้เป็นน้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์และเชื้อเพลิงสังเคราะห์^{[ 2 ]}กระบวนการนี้ได้รับความสนใจเป็นระยะในฐานะแหล่งเชื้อเพลิงดีเซลกำมะถันต่ำและเพื่อแก้ไขปัญหาการจัดหาหรือต้นทุนของไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากปิโตรเลียม กระบวนการฟิชเชอร์-โทรปช์ได้รับการกล่าวถึงว่าเป็นขั้นตอนในการผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนเหลวที่เป็นกลางทางคาร์บอนจาก CO ₂และไฮโดรเจน^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

กระบวนการนี้ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดยFranz FischerและHans Tropschที่สถาบันวิจัยถ่านหิน Kaiser Wilhelmในเมือง Mülheim an der Ruhrประเทศเยอรมนี ในปี พ.ศ. 2468 ^{[ 6 ]}

กระบวนการฟิชเชอร์-โทรปช์เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีหลายชุดที่สร้างไฮโดรคาร์บอนหลากหลายชนิด โดยในอุดมคติจะมีสูตร (C _n H _{2 n +2} ) ปฏิกิริยาที่มีประโยชน์มากกว่าจะสร้างแอลเคนดังต่อไปนี้: ^{[ 7 ]}

(2 n + 1) H ₂ + n  CO → C _n H _{2 n +2} + n  H ₂ O

โดยที่nมักจะมีค่า 10–20 ซึ่งส่วนใหญ่ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของ แอล เคนที่มีจำนวนอะตอม มากขึ้น ^{[ 8 ]}การก่อตัวของมีเทน ( n = 1) เป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ แอลเคนส่วนใหญ่ที่ผลิตได้มักจะเป็นสายตรง เหมาะสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงดีเซลนอกจากการก่อตัวของแอลเคนแล้ว ปฏิกิริยาที่แข่งขันกันยังให้แอลคีน ในปริมาณเล็กน้อย รวมถึงแอลกอฮอล์และไฮโดรคาร์บอนที่มีออกซิเจนอื่นๆ ด้วย^{[ 9 ]}

ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาคายความร้อน สูง เนื่องจากเอนทาลปีปฏิกิริยา มาตรฐาน (Δ _r H ) เท่ากับ −165 kJ/mol CO รวม^{[ 10 ]}

การเปลี่ยนส่วนผสมของ H₂ _และ CO ให้เป็น ผลิตภัณฑ์ อะลิฟาติกเป็นปฏิกิริยาหลายขั้นตอนที่มีสารประกอบตัวกลางหลายชนิด การเติบโตของสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนอาจมองเห็นได้ว่าเป็นลำดับที่ซ้ำกันซึ่งอะตอมไฮโดรเจนถูกเพิ่มเข้าไปในคาร์บอนและออกซิเจน พันธะ C–O ถูกแยกออก และพันธะ C–C ใหม่ถูกสร้างขึ้น สำหรับหมู่ –CH₂– หนึ่ง_หมู่ที่ผลิตโดย CO + 2 H₂ _→ (CH₂ ₎ + H₂O _{จำเป็น}ต้องมีปฏิกิริยาหลายอย่าง:

• การดูดซับแบบเชื่อมโยงของ CO
• การแตกตัวของพันธะ C–O
• การดูดซับแบบแยกส่วนของ 2 H ₂
• การถ่ายโอน 2 H ไปยังออกซิเจนเพื่อให้ได้ H ₂ O
• การคายการดูด ซับของ_H₂O
• การถ่ายโอน 2 H ไปยังคาร์บอนเพื่อให้ได้ CH ₂

การแปลง CO เป็นแอลเคนเกี่ยวข้องกับการไฮโดรจีเนชันของ CO การไฮโดรไลซิส (การแตกตัวด้วย H2 ₎ของพันธะ C–O และการสร้างพันธะ C–C ปฏิกิริยาดังกล่าวคาดว่าจะดำเนินไปโดยผ่านการสร้างโลหะคาร์บอนิล ที่ยึดติดกับพื้นผิวในขั้นต้น ลิแกนด์ CO คาดว่าจะเกิดการแตกตัว อาจกลายเป็นลิแกนด์ออกไซด์และคาร์ไบด์^{[ 11 ]}สารตัวกลางที่มีศักยภาพอื่นๆ ได้แก่ชิ้นส่วน C1 ต่างๆ รวมถึง_ฟอร์มิล (CHO)ไฮดรอกซีคาร์บีน (HCOH) ไฮดรอกซีเมทิล( CH2OH ₎เมทิล (CH3) เมทิลีน (CH2 ₎เมทิลิดีน₍ CH) และไฮดรอกซีเมทิลิดีน (COH) นอกจากนี้ และมีความสำคัญต่อการผลิตเชื้อเพลิงเหลว คือ ปฏิกิริยาที่สร้างพันธะ C–C เช่นการแทรกแบบเคลื่อนย้าย ปฏิกิริยาทางเคมีเชิงปริมาณที่เกี่ยวข้องหลายอย่างได้รับการจำลองบนกลุ่มโลหะ แบบแยกส่วน แต่ตัวเร่งปฏิกิริยาฟิชเชอร์-โทรปช์แบบเอกพันธ์ไม่มีความสำคัญในเชิงพาณิชย์

การเติมแอลกอฮอล์ที่มีฉลากไอโซโทปลงในกระแสป้อนส่งผลให้แอลกอฮอล์ถูกรวมเข้ากับผลิตภัณฑ์ การสังเกตนี้แสดงให้เห็นถึงความง่ายในการแตกพันธะ C–O การใช้เอทิ ลีน และโพรพีน ที่มีฉลาก ^14Cบนตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ส่งผลให้โอเลฟินเหล่านี้ถูกรวมเข้ากับโซ่ที่กำลังเติบโต ดังนั้นปฏิกิริยาการเติบโตของโซ่จึงดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับทั้ง 'การแทรกโอเลฟิน' และ 'การแทรก CO' ^{[ 12 ]}

${\displaystyle {\ce {8 CO + 17 H2 -> C8H18 + 8 H2O}}}$

คาร์บอนไดออกไซด์ได้กลายเป็นแหล่งคาร์บอนที่สำคัญสำหรับการทดแทนสารเคมีและเชื้อเพลิงที่ได้จากเชื้อเพลิงฟอสซิล จากผลงานบุกเบิกของSasolในแอฟริกาใต้ที่ใช้การทำให้เป็นแก๊สเพื่อผลิตซินแก๊สทำให้สามารถผลิตสารเคมีและเชื้อเพลิงปลายน้ำได้หลากหลายชนิด^{[ 13 ]} กระบวนการ Fischer-Tropsch โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบที่อุณหภูมิสูงจะให้ผลผลิตเป็นพาราฟิน โอเลฟิน และอะโรมาติกสายสั้นหลากหลายชนิด^{[ 14 ] [ 15 ]}ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโคบอลต์เป็นองค์ประกอบที่อุณหภูมิต่ำจะผลิตพาราฟินสายยาวเป็นส่วนใหญ่ โดยส่วนใหญ่เป็นของเหลวและแว็กซ์^{[ 16 ]} ซึ่งสามารถนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ ได้หลากหลาย เช่นเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืนปราศจาก กำมะถัน ดีเซลน้ำมันพื้นฐานและ วัตถุดิบ แนฟทาที่สามารถนำไปปฏิรูปด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อผลิตสารตั้งต้นของพอลิเมอร์BTX ^{[ 17 ] [ 18 ]}โดยการแทนที่คาร์บอนไดออกไซด์เป็นแหล่งคาร์บอน ห่วงโซ่อุปทานเชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งหมดสามารถถูกแทนที่ด้วยผลิตภัณฑ์ฟิชเชอร์-โทรปช์ได้ การผลิต วัตถุดิบ ซินแก๊สที่ทำจากคาร์บอนไดออกไซด์สามารถใช้ปฏิกิริยาเคมีเร่งปฏิกิริยาต่อไปนี้:

1. ปฏิกิริยาผันกลับของการเปลี่ยนก๊าซน้ำ : ${\displaystyle {\ce {CO2 + H2 -> CO + H2O}}}$
2. การปฏิรูปมีเทนแบบแห้ง: ${\displaystyle {\ce {CO2 + CH4 -> 2 CO + 2 H2}}}$

ปฏิกิริยาผันกลับของการเปลี่ยนก๊าซน้ำใช้คาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนส่วนเกิน เช่น จากการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (ไฮโดรเจนสีเขียว) เพื่อให้ได้ส่วนผสมของก๊าซสังเคราะห์คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และไฮโดรเจน (H2) ที่มีอัตราส่วน H2:CO ที่ต้องการสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาฟิชเชอร์-โทรปช์ในขั้นตอนถัดไป ซึ่งเป็นกระบวนการเร่งปฏิกิริยาเชิงพาณิชย์ที่ริเริ่มโดยDimensional Energy ^{[ 19 ] [ 20 ]}การปฏิรูปมีเทนแบบแห้งใช้COและมีเทน (CH4) เพื่อให้ได้ส่วนผสมของก๊าซสังเคราะห์ H2 ต่อ CO ในอัตราส่วน 1:1 ซึ่งสามารถเสริมด้วยแหล่งไฮโดรเจนภายนอกหรือโดยปฏิกิริยาการเปลี่ยนก๊าซน้ำ เพื่อให้ได้อัตราส่วนก๊าซสังเคราะห์ ที่ ต้องการ ตัวเร่งปฏิกิริยาการปฏิรูปมีเทนแบบแห้งเชิงพาณิชย์มีจำหน่ายจากHYCO1และBASF

คาร์บอนไดออกไซด์ไม่ใช่วัตถุดิบโดยตรงทั่วไปสำหรับการเร่งปฏิกิริยา FT ไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากันบนตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโคบอลต์เป็นองค์ประกอบ ทำให้เกิดมีเทน นอกจากนี้ยังผลิตไฮโดรคาร์บอนสายสั้นไม่อิ่มตัวได้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ^{[ 21 ]}เมื่อนำเซเรียมาใส่ในตัวรองรับของตัวเร่งปฏิกิริยาเซเรียจะทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแบบย้อนกลับของการเปลี่ยนก๊าซน้ำ ทำให้ผลผลิตของปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นอีก^{[ 22 ]} ไฮโดรคาร์บอนสายสั้นได้รับการยกระดับเป็นเชื้อเพลิงเหลวโดย ใช้ ตัวเร่งปฏิกิริยากรดแข็ง เช่นซีโอไลต์

โรงงาน Fischer–Tropsch ที่เกี่ยวข้องกับชีวมวลหรือถ่านหินหรือวัตถุดิบแข็งที่เกี่ยวข้อง (แหล่งคาร์บอน) จะต้องแปลงเชื้อเพลิงแข็งให้เป็นก๊าซก่อน ก๊าซเหล่านี้ได้แก่ CO, H2 _และแอลเคน การแปลงนี้เรียกว่าการทำให้เป็นก๊าซ [ ^{23 ] ก๊าซ}สังเคราะห์ ("syngas") ที่ได้จากการทำให้ชีวมวล/ถ่านหินเป็นก๊าซเป็นส่วนผสมของไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ อัตราส่วน H2 _: CO จะถูกปรับโดยใช้ปฏิกิริยาการเปลี่ยนก๊าซน้ำโรงงาน FT ที่ใช้ถ่านหินจะผลิต CO2 ในปริมาณที่แตกต่างกัน ขึ้น_อยู่กับแหล่งพลังงานของกระบวนการทำให้เป็นก๊าซ อย่างไรก็ตาม โรงงานที่ใช้ถ่านหินส่วนใหญ่จะอาศัยถ่านหินป้อนเพื่อจัดหาพลังงานทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับกระบวนการ

คาร์บอนมอนอกไซด์ที่ใช้ในการเร่งปฏิกิริยา FT นั้นได้มาจากไฮโดรคาร์บอน ใน เทคโนโลยี การเปลี่ยนก๊าซเป็นของเหลว (GTL) ไฮโดรคาร์บอนที่ใช้เป็นวัสดุที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ซึ่งมักจะถูกทิ้งหรือเผาทิ้งไป ก๊าซที่เหลือใช้มีราคาถูกเมื่อเทียบกับน้ำมัน เพื่อให้เทคโนโลยี GTL มีความคุ้มค่าในเชิงพาณิชย์ ก๊าซจะต้องมีราคาถูกกว่าน้ำมันอย่างต่อเนื่อง

จำเป็นต้องมีปฏิกิริยาหลายอย่างเพื่อให้ได้สารตั้งต้นที่เป็นก๊าซที่จำเป็นสำหรับการเร่งปฏิกิริยา FT ก่อนอื่น ก๊าซตั้งต้นที่เข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์จะต้องถูกกำจัดกำมะถันออกมิฉะนั้น สิ่งเจือปนที่มีกำมะถันจะทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยา FT ไม่ทำงาน (“ เป็นพิษ ”) ^{[ 9 ] [ 7 ]}

มีการใช้ปฏิกิริยาหลายอย่างเพื่อปรับอัตราส่วน H ₂ :CO ปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุดคือปฏิกิริยาการเปลี่ยนก๊าซน้ำซึ่งให้แหล่งกำเนิดไฮโดรเจนโดยใช้คาร์บอนมอนอกไซด์เป็นเชื้อเพลิง: ^{[ 9 ]}

${\displaystyle {\ce {H2O + CO -> H2 + CO2}}}$

สำหรับโรงงาน FT ที่ใช้มีเทนเป็นวัตถุดิบปฏิกิริยาสำคัญอีกอย่างหนึ่งคือการปฏิรูปแห้ง (dry reforming ) ซึ่งจะเปลี่ยนมีเทนให้เป็น CO และ_H2 :

${\displaystyle {\ce {CH4 + CO2 -> 2CO + 2H2}}}$

โดยทั่วไป กระบวนการฟิชเชอร์-โทรปช์จะดำเนินการในช่วงอุณหภูมิ 150–300 °C (302–572 °F) อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้ปฏิกิริยาเร็วขึ้นและอัตราการแปลงสูงขึ้น แต่ก็มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดมีเทนมากขึ้นด้วย ด้วยเหตุนี้ อุณหภูมิจึงมักจะรักษาไว้ที่ระดับต่ำถึงปานกลางของช่วงดังกล่าว การเพิ่มความดันจะนำไปสู่อัตราการแปลงที่สูงขึ้นและยังส่งเสริมการเกิดแอลเคน สายยาว ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นสิ่งที่พึงประสงค์ ความดันโดยทั่วไปอยู่ในช่วงหนึ่งถึงหลายสิบบรรยากาศ ความดันที่สูงกว่านี้จะเป็นประโยชน์ แต่ประโยชน์ที่ได้รับอาจไม่คุ้มค่ากับค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมของอุปกรณ์ความดันสูง และความดันที่สูงเกินไปอาจทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเสื่อมสภาพได้เนื่องจากการเกิด คาร์บอนตกค้าง

สามารถใช้ส่วนประกอบของก๊าซสังเคราะห์ได้หลากหลาย สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโคบอลต์เป็นองค์ประกอบ อัตราส่วน H₂:CO ที่เหมาะสม_จะอยู่ที่ประมาณ 1.8–2.1 ส่วนตัว เร่งปฏิกิริยาที่มี เหล็กเป็นองค์ประกอบสามารถทนต่ออัตราส่วนที่ต่ำกว่าได้ เนื่องจากมี กิจกรรม ปฏิกิริยาการเปลี่ยนก๊าซน้ำ (water-gas shift reaction ) โดยธรรมชาติ ความสามารถในการทำปฏิกิริยานี้มีความสำคัญสำหรับก๊าซสังเคราะห์ที่ได้จากถ่านหินหรือชีวมวล ซึ่งมักจะมีอัตราส่วน _H₂ :CO ค่อนข้าง ต่ำ(< 1)

การระบายความร้อนออกจากเครื่องปฏิกรณ์อย่างมีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานของเครื่องปฏิกรณ์ FT เนื่องจากปฏิกิริยาเหล่านี้มีลักษณะคายความร้อนสูง บทความนี้จะกล่าวถึงเครื่องปฏิกรณ์สี่ประเภท:

เครื่องปฏิกรณ์ชนิดนี้ประกอบด้วยท่อขนาดเล็กหลายท่อ ท่อเหล่านี้บรรจุตัวเร่งปฏิกิริยาและล้อมรอบด้วยน้ำหล่อเย็นซึ่งช่วยระบายความร้อนจากปฏิกิริยา เครื่องปฏิกรณ์แบบเตียงคงที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำและมีอุณหภูมิสูงสุดไม่เกิน 257 °C (530 K) อุณหภูมิที่สูงเกินไปจะทำให้เกิดการสะสมของคาร์บอนและทำให้เครื่องปฏิกรณ์อุดตัน เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีสถานะเป็นของเหลว เครื่องปฏิกรณ์ชนิดนี้จึงอาจเรียกว่าระบบเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลหยดได้เช่นกัน

เครื่องปฏิกรณ์ชนิดนี้มีชุดแลกเปลี่ยนความร้อนสองชุดที่ทำหน้าที่ระบายความร้อน ส่วนที่เหลือจะถูกระบายความร้อนโดยผลิตภัณฑ์และนำกลับมาใช้ใหม่ในระบบ ควรหลีกเลี่ยงการเกิดแว็กซ์หนัก เนื่องจากแว็กซ์เหล่านี้จะควบแน่นบนตัวเร่งปฏิกิริยาและก่อตัวเป็นก้อน ทำให้เกิดการไหลตัว ดังนั้นจึงต้องใช้งานท่อลำเลียงที่อุณหภูมิสูงกว่า 297 °C (570 K)

การระบายความร้อนทำได้โดยใช้ขดลวดทำความเย็นภายใน ก๊าซสังเคราะห์จะถูกส่งผ่านผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเป็นขี้ผึ้งและตัวเร่งปฏิกิริยาขนาดเล็กที่แขวนลอยอยู่ในตัวกลางที่เป็นของเหลว กระบวนการนี้ยังช่วยในการกวนสารภายในเครื่องปฏิกรณ์ด้วย ขนาดอนุภาคของตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยลดข้อจำกัดในการถ่ายเทความร้อนและมวลแบบแพร่กระจาย อุณหภูมิที่ต่ำลงในเครื่องปฏิกรณ์จะทำให้ผลิตภัณฑ์มีความหนืดมากขึ้น และอุณหภูมิที่สูงเกินไป (> 297 °C, 570 K) จะทำให้ได้สเปกตรัมของผลิตภัณฑ์ที่ไม่พึงประสงค์ นอกจากนี้ การแยกผลิตภัณฑ์ออกจากตัวเร่งปฏิกิริยาก็เป็นปัญหาเช่นกัน

เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ใช้สำหรับการสังเคราะห์ FT ที่อุณหภูมิสูง (เกือบ 340 °C) เพื่อผลิตไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำบนตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กหลอมเหลวที่เป็นด่าง เทคโนโลยีเตาปฏิกรณ์แบบฟลูอิดเบด (ซึ่งดัดแปลงมาจากการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาของสารกลั่นปิโตรเลียมหนัก) ถูกนำมาใช้โดย Hydrocarbon Research ในปี 1946–50 และตั้งชื่อว่ากระบวนการ 'Hydrocol' โรงงาน Fischer–Tropsch Hydrocol ขนาดใหญ่ (350,000 ตันต่อปี) ดำเนินการในช่วงปี 1951–57 ในเมืองบราวน์สวิลล์ รัฐเท็กซัส เนื่องจากปัญหาทางเทคนิคและความไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจเนื่องจากปริมาณปิโตรเลียมที่เพิ่มขึ้น การพัฒนานี้จึงถูกยุติลง การสังเคราะห์ FT แบบฟลูอิดเบดได้รับการศึกษาใหม่โดยSasol ปัจจุบันมี เตาปฏิกรณ์หนึ่งเครื่องที่มีกำลังการผลิต 500,000 ตันต่อปีที่กำลังดำเนินการอยู่ กระบวนการนี้ถูกนำมาใช้ในการผลิตแอลคีน_C2และ_C7กระบวนการอุณหภูมิสูงโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กหมุนเวียน ('เตาปฏิกรณ์แบบฟลูอิดเบดหมุนเวียน', 'เตาปฏิกรณ์แบบไรเซอร์', 'กระบวนการตัวเร่งปฏิกิริยาแบบแขวนลอย') ถูกนำเสนอโดยบริษัท Kellogg และโรงงานที่เกี่ยวข้องซึ่งสร้างขึ้นที่เมือง Sasolburg ประเทศแอฟริกาใต้ ในปี 1956 ต่อมา Sasol ได้ปรับปรุงกระบวนการนี้จนประสบความสำเร็จในการใช้งาน ที่เมือง Secunda ประเทศแอฟริกาใต้ Sasol ได้ดำเนินการเตาปฏิกรณ์ขั้นสูงประเภทนี้จำนวน 16 เครื่อง โดยแต่ละเครื่องมีกำลังการผลิตประมาณ 330,000 ตันต่อปี กระบวนการตัวเร่งปฏิกิริยาหมุนเวียนสามารถแทนที่ได้ด้วยเทคโนโลยีฟลูอิดเบด การทดลองเบื้องต้นโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ที่แขวนลอยอยู่ในน้ำมันได้ดำเนินการโดย Fischer เครื่องปฏิกรณ์แบบคอลัมน์ฟองอากาศที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาผงเหล็กและก๊าซสังเคราะห์ที่มี CO สูงได้รับการพัฒนาเป็นพิเศษในระดับโรงงานนำร่องโดย Kölbel ที่บริษัท Rheinpreuben ในปี 1953 ตั้งแต่ปี 1990 กระบวนการ FT แบบสารละลายที่อุณหภูมิต่ำกำลังอยู่ระหว่างการวิจัยเพื่อใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กและโคบอลต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตแว็กซ์ไฮโดรคาร์บอน หรือเพื่อไฮโดรแคร็กและไอโซเมอไรซ์เพื่อผลิตเชื้อเพลิงดีเซล โดย Exxon และ Sasol การสังเคราะห์ FT ที่อุณหภูมิต่ำในเฟสสารละลาย (คอลัมน์ฟองอากาศ) มีประสิทธิภาพ เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ระหว่างการพัฒนาโดยบริษัท Statoil (นอร์เวย์) เพื่อใช้บนเรือในการแปลงก๊าซที่เกี่ยวข้องในแหล่งน้ำมันนอกชายฝั่งให้เป็นของเหลวไฮโดรคาร์บอน^{[ 24 ]}

โดยทั่วไป การกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ไฮโดรคาร์บอนที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการฟิชเชอร์-โทรปช์เป็นไปตามการกระจายตัวแบบแอนเดอร์สัน-ชูลซ์-ฟลอรี^{[ 25 ]} ซึ่งสามารถแสดง ได้ดังนี้:

⁠ว_น/n⁠ = (1 − α ) ² α ^{n −1}

โดยที่Wn _คือสัดส่วนน้ำหนักของไฮโดรคาร์บอนที่มี อะตอมคาร์บอน nอะตอม และαคือความน่าจะเป็นของการเติบโตของสายโซ่ หรือความน่าจะเป็นที่โมเลกุลจะทำปฏิกิริยาต่อไปเพื่อสร้างสายโซ่ที่ยาวขึ้น โดยทั่วไปแล้ว α จะถูกกำหนดโดยตัวเร่งปฏิกิริยาและสภาวะกระบวนการเฉพาะเป็นส่วนใหญ่

จากการพิจารณาสมการข้างต้น พบว่ามีเทนจะเป็นผลิตภัณฑ์เดี่ยวที่มีปริมาณมากที่สุดตราบใดที่αน้อยกว่า 0.5 อย่างไรก็ตาม การเพิ่มค่า αให้ใกล้เคียงกับ 1 จะช่วยลดปริมาณมีเทนที่เกิดขึ้นทั้งหมดเมื่อเทียบกับผลรวมของผลิตภัณฑ์สายยาวต่างๆ การเพิ่มค่าαจะเพิ่มการเกิดไฮโดรคาร์บอนสายยาว ไฮโดรคาร์บอนสายยาวมากเหล่านี้คือแว็กซ์ ซึ่งเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้น ในการผลิตเชื้อเพลิงเหลวสำหรับการขนส่ง อาจจำเป็นต้องแตกตัวผลิตภัณฑ์ FT บางส่วน เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ นักวิจัยบางคนได้เสนอให้ใช้ซีโอไลต์หรือสารตั้งต้นตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ ที่มีรูพรุนขนาดคงที่ ซึ่งสามารถจำกัดการเกิดไฮโดรคาร์บอนที่ยาวกว่าขนาดลักษณะเฉพาะบางขนาด (โดยปกติn  < 10) ด้วยวิธีนี้ พวกเขาสามารถควบคุมปฏิกิริยาเพื่อลดการเกิดมีเทนโดยไม่ก่อให้เกิดไฮโดรคาร์บอนสายยาวจำนวนมาก ความพยายามดังกล่าวประสบความสำเร็จเพียงจำกัด

โลหะสี่ชนิดมีฤทธิ์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการฟิชเชอร์-โทรปช์ ได้แก่ เหล็ก โคบอลต์ นิกเกล และรูทีเนียม เนื่องจากกระบวนการ FT มักจะเปลี่ยนสารตั้งต้นราคาถูกให้เป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนซึ่งต้องมีการกลั่นเพิ่มเติม ตัวเร่งปฏิกิริยา FT จึงใช้โลหะราคาถูกเป็นหลัก โดยเฉพาะเหล็กและโคบอลต์^{[ 26 ] [ 27 ]}นิกเกลสร้างมีเทนมากเกินไป จึงไม่ถูกนำมาใช้^{[ 7 ]}

โดยทั่วไปตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ดัง กล่าวได้มาจากการตกตะกอนจากสารละลายเหล็กไนเตรต สารละลายดังกล่าวสามารถใช้ในการตกตะกอนเกลือโลหะลงบนตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยา (ดูด้านล่าง) วัสดุที่ผ่านการบำบัดดังกล่าวจะเปลี่ยนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้งานได้โดยการให้ความร้อนภายใต้ CO, H2 _หรือกับวัตถุดิบที่จะบำบัด กล่าวคือ ตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกสร้างขึ้นในแหล่งกำเนิด เนื่องจากลักษณะหลายขั้นตอนของกระบวนการ FT การวิเคราะห์ชนิดของสารที่ออกฤทธิ์ทางเคมีจึงเป็นเรื่องท้าทาย นอกจากนี้ ดังที่ทราบกันดีสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็ก หลายเฟสอาจอยู่ร่วมกันและอาจมีส่วนร่วมในขั้นตอนต่างๆ ของปฏิกิริยา เฟสดังกล่าวรวมถึงออกไซด์และคาร์ไบด์ ต่างๆ ตลอดจนพอลิมอร์ฟของโลหะ การควบคุมส่วนประกอบเหล่านี้อาจมีความสำคัญต่อการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ นอกเหนือจากเหล็กและโคบอลต์แล้ว นิกเกลและรูเทเนียมยังออกฤทธิ์ในการเปลี่ยนส่วนผสม CO/H2 _ให้เป็นไฮโดรคาร์บอน^{[ 12 ]}แม้จะมีราคาแพง แต่รูทีเนียมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาฟิชเชอร์-โทรปช์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในแง่ที่ว่ามันทำงานได้ที่อุณหภูมิปฏิกิริยาต่ำที่สุดและผลิตไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงกว่า ตัวเร่งปฏิกิริยารูทีเนียมประกอบด้วยโลหะโดยไม่มีตัวส่งเสริมใดๆ จึงให้ระบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายซึ่งเหมาะสำหรับการวิเคราะห์กลไก ราคาที่สูงทำให้ไม่สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมได้ ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์มีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับการสังเคราะห์ FT เมื่อวัตถุดิบคือก๊าซธรรมชาติ ก๊าซธรรมชาติมีอัตราส่วนไฮโดรเจนต่อคาร์บอนสูง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้การเปลี่ยนก๊าซน้ำสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้โคบอลต์มีความไวมากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้เหล็ก

ตัวอย่างการเลือกตัวเร่งปฏิกิริยาในโลกแห่งความเป็นจริง ฟิชเชอร์-โทรปช์อุณหภูมิสูง (HTFT) ซึ่งทำงานที่อุณหภูมิ 330–350 °C ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ กระบวนการนี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางโดยSasolใน โรงงาน แปลงถ่านหินเป็นของเหลว (CTL) ของพวกเขา ฟิชเชอร์-โทรปช์อุณหภูมิต่ำ (LTFT) ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเหล็กหรือโคบอลต์เป็นองค์ประกอบ กระบวนการนี้เป็นที่รู้จักกันดีที่สุดจากการนำไปใช้ในโรงงาน GTL แบบบูรณาการแห่งแรกที่ดำเนินการและสร้างขึ้นโดยShellในเมืองบินตูลูประเทศมาเลเซีย^{[ 28 ]}

นอกจากโลหะที่ออกฤทธิ์ (โดยปกติคือ Fe หรือ Co) แล้ว ตัวเร่งปฏิกิริยายังประกอบด้วยส่วนประกอบอีกสองอย่าง ได้แก่ สารส่งเสริมและตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยาสารส่งเสริมเป็นสารเติมแต่งที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยา FT สารส่งเสริมทั่วไป ได้แก่ โพแทสเซียมและทองแดง ซึ่งมักจะเติมในรูปเกลือ การเลือกสารส่งเสริมขึ้นอยู่กับโลหะหลัก คือ เหล็กหรือโคบอลต์^{[ 29 ]}ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กต้องการการส่งเสริมด้วยด่างเพื่อให้ได้กิจกรรมและความเสถียรสูง (เช่น 0.5 wt% K ₂ O ) α-Fe ₂ O ₃ที่เจือด้วยโพแทสเซียมจะถูกสังเคราะห์ภายใต้อุณหภูมิการเผาที่แปรผันได้ (400–800 °C) ^{[ 30 ]}การเติม Cu เพื่อส่งเสริมการลด การเติมSiO₂อัล₂โอ₃เพื่อส่งเสริมโครงสร้างและอาจใช้แมงกานีสบางส่วนเพื่อควบคุมการเลือกสรร (เช่น โอเลฟินิซิตี้สูง) การเลือกตัวส่งเสริมขึ้นอยู่กับโลหะหลัก เช่น เหล็กเทียบกับโคบอลต์^{[ 29 ]}ในขณะที่โลหะอัลคาไลกลุ่มที่ 1 (เช่น โพแทสเซียม) ช่วยตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็ก แต่กลับเป็นพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์

^{ตัวเร่งปฏิกิริยาได้รับการรองรับบนสาร ยึด}เกาะ/ตัวรองรับที่มีพื้นที่ผิวสูง เช่นซิลิกาอลูมินาหรือซีโอไลต์ [ ^{27 ]}

กระบวนการ FT ได้รับความสนใจในฐานะวิธีการของนาซีเยอรมนีในการผลิตไฮโดรคาร์บอนเหลว กระบวนการดั้งเดิมได้รับการพัฒนาโดยFranz FischerและHans Tropschซึ่งทำงานอยู่ที่สถาบันเคมี Kaiser-Wilhelmในปี 1926 พวกเขายื่นจดสิทธิบัตรหลายฉบับเช่นสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาหมายเลข 1,746,464ซึ่งยื่นขอในปี 1926 และเผยแพร่ในปี 1930 ^{[ 31 ]} Brabagได้นำกระบวนการนี้ไปใช้ในเชิงพาณิชย์ในเยอรมนีในปี 1936 เนื่องจากเยอรมนีมีปิโตรเลียมน้อยแต่มีถ่านหินมาก จึงใช้กระบวนการนี้ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองเพื่อผลิต เชื้อเพลิง ทดแทนการผลิต FT คิดเป็นประมาณ 9% ของการผลิตเชื้อเพลิงสงครามของเยอรมนี และ 25% ของเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์^{[ 32 ]}มีการปรับปรุงและแก้ไขกระบวนการนี้หลายครั้งนับตั้งแต่สมัยของ Fischer และ Tropsch

สำนักงานเหมืองแร่แห่งสหรัฐอเมริกาในโครงการที่ริเริ่มโดยพระราชบัญญัติเชื้อเพลิงเหลวสังเคราะห์ ได้ ว่าจ้าง นักวิทยาศาสตร์ด้าน เชื้อเพลิงสังเคราะห์Operation Paperclip จำนวน 7 คน ในโรงงาน Fischer–Tropsch ในลุยเซียนา รัฐมิสซูรีในปี พ.ศ. 2489 ^{[ 32 ] [ 33 ]}

ในสหราชอาณาจักร อัลเฟรด ออกัสต์ ไอเชอร์ ได้รับสิทธิบัตร หลายฉบับ สำหรับการปรับปรุงกระบวนการในช่วงทศวรรษ 1930 และ 1940 ^{[ 34 ]}บริษัทของไอเชอร์มีชื่อว่าSynthetic Oils Ltd (ไม่เกี่ยวข้องกับบริษัทชื่อเดียวกันในแคนาดา)

ในช่วงประมาณปี 1930 และ 1940 อาร์เธอร์ อิมเฮาเซน ได้พัฒนาและนำกระบวนการทางอุตสาหกรรมมาใช้ในการผลิตไขมันที่กินได้จากน้ำมันสังเคราะห์เหล่านี้ผ่านการออกซิเดชัน^{[ 35 ]}ผลิตภัณฑ์ได้รับการกลั่นแยกส่วน และไขมันที่กินได้นั้นได้มาจากC₉- ซี₁₆เศษส่วน^{[ 36 ]}ซึ่งทำปฏิกิริยากับกลีเซอรอลเช่น กลีเซอรอลที่สังเคราะห์จากโพรพิลีน^{[ 37 ]} พบว่ามาการีน "เนยถ่านหิน"ที่ทำจากน้ำมันสังเคราะห์นั้นมีคุณค่าทางโภชนาการและรสชาติที่น่าพอใจ และถูกนำไปใช้ในอาหารที่ให้พลังงานมากถึง 700 แคลอรีต่อวัน^{[ 38 ] [ 39 ]}กระบวนการนี้ต้องใช้ถ่านหินอย่างน้อย 60 กิโลกรัมต่อเนยสังเคราะห์ 1 กิโลกรัม^{[ 37 ]}

การนำเทคโนโลยีฟิชเชอร์-โทรปช์ไปใช้ในระดับที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือโรงงานหลายแห่งที่ดำเนินการโดยSasolในแอฟริกาใต้ซึ่งเป็นประเทศที่มีแหล่งถ่านหินสำรองจำนวนมาก แต่มีน้ำมันน้อย โดยมีกำลังการผลิต 165,000 บาร์เรลต่อวัน ณ^{โรงงาน} Secunda CTL ^{[ 40 ]}โรงงานเชิงพาณิชย์แห่งแรกเปิดดำเนินการในปี 1952 ^{[ 41 ]} Sasol ใช้ถ่านหินและก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบและผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมสังเคราะห์หลากหลายชนิด รวมถึง น้ำมันดีเซลส่วนใหญ่ของประเทศ^{[ 42} ]

โดยใช้เส้นทางที่มาจากคาร์บอนไดออกไซด์ Dimensional Energyได้ออกแบบ สร้าง และดำเนินการโรงงานสาธิต/นำร่อง Fischer Tropsch สองแห่งในทูซอน รัฐแอริโซนา สหรัฐอเมริกา และริชมอนด์ รัฐบริติชโคลัมเบีย ประเทศแคนาดา^{[ 43 ] [ 44 ]}หน่วยในริชมอนด์เป็นการสาธิตโรงงานแบบบูรณาการแห่งแรกของโลกที่แหล่งปล่อย CO2 จากโรงงานผลิตซีเมนต์_ในปี 2024 ^{[ 45 ]}โครงการนี้ได้รวบรวมผู้ผลิตซีเมนต์Amrize (เดิมคือ LaFarge-Holcim ) ผู้นำด้านการดักจับคาร์บอนSvanteและ Dimensional Energy เพื่อพิสูจน์เส้นทางการดักจับและการใช้ประโยชน์เป็นกรณีการใช้งานที่ถ่ายโอนได้ไปยังสถานที่ใด ๆ ที่ปล่อย CO2 Dimensional _Energyใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรมที่มีตัวเร่ง ปฏิกิริยา Reverse Water-Gas Shiftและ FT การออกแบบตามชื่อคือการป้อน CO2 1,000 กิโลกรัม_ต่อวันสำหรับการผลิตของเหลวและแว็กซ์พาราฟิน n เป็นหลัก

โรงงาน LTFT Pearl GTLที่เมืองราส ลาฟฟานประเทศกาตาร์ เป็นโรงงาน FT ที่ใหญ่เป็นอันดับสองของโลก รองจาก โรงงาน Secunda ของ Sasolในแอฟริกาใต้ โรงงานนี้ใช้ ตัวเร่งปฏิกิริยา โคบอลต์ที่อุณหภูมิ 230 องศาเซลเซียส ในการเปลี่ยนก๊าซธรรมชาติให้เป็นของเหลวปิโตรเลียมในอัตรา 140,000 บาร์เรลต่อวัน (22,000 ลูกบาศก์เมตร^ต่อวัน) พร้อมด้วยการผลิตเพิ่มเติมอีก 120,000 บาร์เรล (19,000 ลูกบาศก์เมตร⁾เทียบเท่ากับน้ำมันในรูปของของเหลวก๊าซธรรมชาติและอีเทน

โรงงานอีกแห่งใน Ras Laffan ที่ชื่อ Oryx GTL ได้เริ่มดำเนินการในปี 2550 โดยมีกำลังการผลิต 34,000 บาร์เรลต่อวัน (5,400 ลูกบาศก์เมตร^{ต่อ วัน )}โรงงานนี้ใช้กระบวนการกลั่นเฟสสารละลายของ Sasol ซึ่งใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ Oryx GTL เป็นกิจการร่วมทุนระหว่างQatarEnergyและSasol ^{[ 46} ]

PetroSAซึ่งเป็นบริษัทอีกแห่งหนึ่งของแอฟริกาใต้ ดำเนินการโรงกลั่นที่มีกำลังการผลิต 36,000 บาร์เรลต่อวัน ซึ่งได้ทำการสาธิตกึ่งเชิงพาณิชย์เสร็จสิ้นในปี 2554 ปูทางไปสู่การเตรียมการเชิงพาณิชย์ เทคโนโลยีนี้สามารถใช้ในการแปลงก๊าซธรรมชาติ ชีวมวล หรือถ่านหินให้เป็นเชื้อเพลิงสังเคราะห์ได้^{[ 47 ]}

หนึ่งในโครงการขนาดใหญ่ที่สุดที่นำเทคโนโลยีฟิชเชอร์-โทรปช์มาใช้คือที่เมืองบินตูลูประเทศมาเลเซียโรงงานของเชลล์ แห่งนี้แปลง ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงดีเซลกำมะถัน ต่ำ และแว็กซ์เกรดอาหาร โดยมีกำลังการผลิต 12,000 บาร์เรลต่อวัน (1,900 ลูกบาศก์เมตรต่อ^วัน )

บริษัท Arcadia eFuels ในรัฐเท็กซัส ร่วมกับ Sasol และTopsoeกำลังพัฒนาโรงงานผลิตเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืนในเมือง Vordingborg ประเทศเดนมาร์กซึ่งจะใช้กระบวนการ Fischer-Tropsch ในการแปลงก๊าซสังเคราะห์ที่ได้จากการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าและการดักจับคาร์บอนให้เป็นเชื้อเพลิงดีเซลอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการบิน [ ^{48 ] [ 49 ] โรงงาน}นี้ตั้งเป้าหมายที่จะเริ่มการผลิตในปี 2028 โดยมีโรงงานเพิ่มเติมที่กำลังพัฒนาอยู่ในTeesside สหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกา^{[ 50 ] [ 51 ]}

ในช่วงปี 2017 และ 2018 บริษัท Velocys ได้ร่วมมือกับบริษัท Envia ดำเนินการโรงงานสาธิตในเมืองโอคลาโฮมาซิตี ต่อมาโครงการร่วมทุนดังกล่าวได้ปิดตัวลงและเครื่องปฏิกรณ์ถูกส่งคืนให้กับ Velocys หลังจากที่ที่ดินถูกขายให้กับพันธมิตรในโครงการร่วมทุนรายอื่นในราคา 4.15 ล้านดอลลาร์สหรัฐ

เครื่องปฏิกรณ์ฟิชเชอร์-โทรปช์ของบริษัทถูกนำไปใช้โดยบริษัท TOYO Engineering Corporation เพื่อผลิตเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน (SAF) จากเศษไม้ที่โรงงานสาธิตในเมืองนาโกย่า ประเทศญี่ปุ่น ในปี 2020 เชื้อเพลิงที่ผลิตได้ถูกนำไปใช้ในเที่ยวบิน JL 515 จากโตเกียวไปยังซัปโปโร เมื่อวันที่ 17 มิถุนายน 2021ซึ่งถือเป็นครั้งแรกที่เชื้อเพลิงการบินที่ได้จากเศษไม้ที่ผ่านกระบวนการแปรสภาพเป็นก๊าซและสังเคราะห์เป็น SAF ถูกนำมาใช้ในเที่ยวบินเชิงพาณิชย์

เริ่มต้นจากการเป็นผู้ให้สิทธิ์ใช้งานเทคโนโลยีชีวมวล^{[ 52 ]}ในช่วงฤดูร้อนปี 2012 SGC Energia (SGCE) ได้เปิดใช้งานหน่วยกระบวนการ Fischer–Tropsch แบบท่อหลายท่อนำร่องและหน่วยปรับปรุงผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องที่ศูนย์เทคโนโลยีพาซาดีนา รัฐเท็กซัส ศูนย์เทคโนโลยีนี้มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาและการดำเนินงานของโซลูชัน XTLH ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผลของเสียคาร์บอนที่มีมูลค่าต่ำให้เป็นเชื้อเพลิงขั้นสูงและผลิตภัณฑ์แว็กซ์^{[ 53 ]}หน่วยนี้ยังทำหน้าที่เป็นสภาพแวดล้อมการฝึกอบรมการปฏิบัติงานสำหรับ โรงงาน Juniper GTL ขนาด 1100 บาร์เรลต่อวัน ที่สร้างขึ้นในเวสต์เลค รัฐลุยเซียนา

บริษัท Rentech, Inc. ได้สร้างและดำเนินการโรงงาน Fischer–Tropsch ขนาดสาธิตร่วมกับ ClearFuels ซึ่งเป็นบริษัทที่เชี่ยวชาญด้านการผลิตก๊าซชีวมวล โรงงานแห่งนี้ตั้งอยู่ที่Commerce City รัฐโคโลราโดและผลิตเชื้อเพลิงได้ประมาณ 10 บาร์เรลต่อวัน (1.6 m³ ^/ d) จากก๊าซธรรมชาติ มีการวางแผนสร้างโรงงานขนาดเชิงพาณิชย์ในRialto รัฐแคลิฟอร์เนีย ; Natchez รัฐมิสซิสซิปปี ; Port St. Joe รัฐฟลอริดา ; และWhite River รัฐออ นแทรี โอ^{[ 54 ]} Rentech ปิดโรงงานนำร่องในปี 2013 และยกเลิกการทำงานเกี่ยวกับกระบวนการ FT รวมถึงโรงงานเชิงพาณิชย์ที่เสนอไว้ด้วย

ในปี 2553 INFRA ได้สร้าง โรงงานนำร่องขนาดกะทัดรัดสำหรับการแปลงก๊าซธรรมชาติเป็นน้ำมันสังเคราะห์ โรงงานนี้จำลองวงจรการทำงานทางเคมีของ GTL อย่างครบถ้วน รวมถึงการรับก๊าซจากท่อส่ง การกำจัดกำมะถัน การปฏิรูปมีเทนด้วยไอน้ำ การปรับสภาพก๊าซสังเคราะห์ และการสังเคราะห์ฟิชเชอร์-โทรปช์ ในปี 2556 โรงงานนำร่องแห่งแรกถูกซื้อโดย VNIIGAZ Gazprom LLC ในปี 2557 INFRA ได้เปิดใช้งานและดำเนินการโรงงานนำร่องขนาดใหญ่ขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นโรงงานทดสอบรุ่นที่สองของ INFRA และมีความโดดเด่นด้วยระบบอัตโนมัติระดับสูงและระบบรวบรวมข้อมูลที่ครอบคลุม ในปี 2558 INFRA ได้สร้างโรงงานผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาของตนเองในเมืองทรอยต์สค์ (มอสโก ประเทศรัสเซีย) โรงงานผลิตตัวเร่งปฏิกิริยามีกำลังการผลิตมากกว่า 15 ตันต่อปี และผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาฟิชเชอร์-โทรปช์ที่เป็นกรรมสิทธิ์เฉพาะซึ่งพัฒนาโดยแผนกวิจัยและพัฒนาของบริษัท ในปี 2559 INFRA ได้ออกแบบและสร้างโรงงาน GTL (gas-to-liquid) M100 แบบโมดูลาร์ที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ เพื่อแปรรูปก๊าซธรรมชาติและก๊าซที่เกี่ยวข้องให้เป็นน้ำมันดิบสังเคราะห์ในเมืองวอร์ตัน รัฐเท็กซัสโรงงาน M100 ดำเนินการในฐานะหน่วยสาธิตเทคโนโลยี แพลตฟอร์ม R&D สำหรับการกลั่นตัวเร่งปฏิกิริยา และแบบจำลองทางเศรษฐกิจเพื่อขยายกระบวนการ GTL ของ Infra ไปสู่โรงงานขนาดใหญ่และมีประสิทธิภาพมากขึ้น^{[ 55 ]}

British Petroleum และ Johnson Matthey ร่วมกันอนุญาตให้ใช้เทคโนโลยี FT แบบเตียงคงที่แบบท่อที่ดัดแปลงแล้วเรียกว่า "FT CANS" เทคโนโลยีนี้อนุญาตให้ก๊าซไหลผ่านตัวเร่งปฏิกิริยา ตามด้วยการถ่ายเทความร้อนแบบวงแหวนความเร็วสูงลงไปตามด้านนอกของท่อ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาอนุภาคขนาดเล็กมากพร้อมกับข้อดีของเตียงคงที่ เทคโนโลยีนี้ได้รับการสาธิตครั้งแรกที่ไซต์ Fulcrum Biofuels Sierra ในเนวาดา สหรัฐอเมริกา^{[ 56 ]}

บริษัท Twelve ของสหรัฐฯ ได้เริ่มดำเนินการโครงการ "Power to Liquid" Sustainable Aviation Fuel ที่ Moses Lake ในรัฐวอชิงตัน ณ กลางปี ​​2026 โดยใช้เทคโนโลยี Fischer-Tropsch และ Upgrading ที่ได้รับอนุญาตจาก Emerging Fuels Technology ^{[ 57 ]}

ในสหรัฐอเมริกาและอินเดีย รัฐที่ผลิตถ่านหินบางแห่งได้ลงทุนในโรงงานฟิชเชอร์-โทรปช์ ในรัฐเพนซิลเวเนีย บริษัท Waste Management and Processors, Inc. ได้รับเงินทุนจากรัฐเพื่อนำเทคโนโลยี FT ที่ได้รับอนุญาตจาก Shell และ Sasol มาใช้ในการแปลงถ่านหินเหลือทิ้ง (เศษเหลือจากกระบวนการทำเหมือง) ให้เป็นเชื้อเพลิงดีเซลกำมะถันต่ำ^{[ 58 ] [ 59 ]}

Choren Industries ได้สร้างโรงงานในเยอรมนีที่แปลงชีวมวลเป็นก๊าซสังเคราะห์และเชื้อเพลิงโดยใช้โครงสร้างกระบวนการ Shell FT บริษัทล้มละลายในปี 2554 เนื่องจากไม่สามารถดำเนินการได้จริงในกระบวนการ^{[ 60 ] [ 61 ]}

โดยหลักการแล้ว การทำให้ชีวมวลกลายเป็นแก๊ส (BG) และการสังเคราะห์ฟิชเชอร์-โทรปช์ (FT) สามารถนำมารวมกันเพื่อผลิตเชื้อเพลิงขนส่งหมุนเวียน ( เชื้อเพลิงชีวภาพ ) ได้^{[ 62 ]}

Audiร่วมมือกับ Sunfire ผลิตE-dieselในปริมาณน้อยโดยแบ่งเป็นสองขั้นตอน โดยขั้นตอนที่สองคือ FT ^{[ 45 ]}

Syntroleum, formerly a publicly traded United States company, has produced over 400,000 U.S. gallons (1,500,000 L) of diesel and jet fuel from the Fischer–Tropsch process using natural gas at its demonstration plant near Tulsa, Oklahoma. Using natural gas as a feedstock, the ultra-clean, low sulfur fuel has been tested extensively by the United States Department of Energy and the United States Department of Transportation. Syntroleum worked to develop a synthetic jet fuel blend that will help the Air Force to reduce its dependence on imported petroleum. The Air Force, which is the United States military's largest user of fuel, began exploring alternative fuel sources in 1999. On December 15, 2006, a B-52 took off from Edwards Air Force Base, California for the first time powered solely by a 50–50 blend of JP-8 and Syntroleum's FT fuel. The seven-hour flight test was considered a success. The goal of the flight test program is to qualify the fuel blend for fleet use on the service's B-52s, and then flight test and qualification on other aircraft. The test program concluded in 2007. This program was part of the Department of Defense Assured Fuel Initiative, an effort to develop secure domestic sources for the military energy needs. The Pentagon had hoped to reduce its use of crude oil from foreign producers and obtain about half of its aviation fuel from alternative sources by 2016.^[63] More recently in 2021, another batch of synthetic jet fuel was manufactured for the Air Force by Twelve and Emerging Fuels Technology - the latter being Syntroleum's successor company which was established by the founders and management team of Syntroleum and having bought its laboratory in Tulsa.

Using conventional FT technology the process ranges in carbon efficiency from 25 to 50 percent^[43] and a thermal efficiency of about 50%^[64] for CTL facilities idealised at 60%^[65] with GTL facilities at about 60%^[64] efficiency idealised to 80%^[65] efficiency.

A Fischer–Tropsch-type process has also been suggested to have produced a few of the building blocks of DNA and RNA within asteroids.^[66] Similarly, the hypothetical abiogenic petroleum formation requires some naturally occurring FT-like processes.

เคมีประเภทฟิชเชอร์-โทรปช์ทางชีวภาพสามารถดำเนินการได้โดยเอนไซม์ไนโตรเจเนสภายใต้สภาวะแวดล้อม^{[ 44 ] [ 67 ]}

• เดอ เลิร์ก, อาร์โน (2011) การกลั่น Fischer–Tropsch (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 1) Weinheim, เยอรมนี: Wiley-VCH. ไอเอสบีเอ็น 978-3-527-32605-1.
• เดอ เคลอร์ก, อาร์โน; ฟูริมสกี, เอ็ดเวิร์ด ( 15 ธันวาคม 2010). การเร่งปฏิกิริยาในการกลั่นน้ำมันดิบสังเคราะห์ฟิชเชอร์-โทรปช์ เคมบริดจ์: ราชสมาคมเคมี doi : 10.1039 /9781849732017 ISBN 978-1-84973-080-8. S2CID  101325929 .
• Anderson, HC; Wiley, JL; Newell, A. (1954). บรรณานุกรมของการสังเคราะห์ฟิชเชอร์-โทรปช์และกระบวนการที่เกี่ยวข้องเล่ม 1.
• Anderson, HC; Wiley, JL; Newell, A. (1955). บรรณานุกรมของการสังเคราะห์ฟิชเชอร์-โทรปช์และกระบวนการที่เกี่ยวข้องเล่ม 2.

• การสร้างแบบจำลองและการบูรณาการการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ด้วยไฮโดรเจนสีเขียวเพื่อการผลิตไฮโดรคาร์บอน[2]

• เอกสารสำคัญของฟิชเชอร์-ทรอปช์
• เชื้อเพลิงฟิชเชอร์-โทรปช์จากถ่านหินและชีวมวล
• การถกเถียงเรื่องก๊าซที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ (AAPG Explorer พฤศจิกายน 2002)
• ทฤษฎีต้นกำเนิดก๊าซที่จะต้องศึกษา (AAPG Explorer พฤศจิกายน 2002)
• แนวคิดนอกกรอบเกี่ยวกับก๊าซธรรมชาติที่ไม่ธรรมดา (สมาคมวิศวกรปิโตรเลียม)
• กระบวนการสังเคราะห์ไฮโดรคาร์บอนเหลว – สิทธิบัตรสหราชอาณาจักร GB309002 –เฮอร์มันน์ พลาวสัน
• ดีเซลสะอาดจากถ่านหินโดย เควิน บูลลิส
• การนำ "เศรษฐกิจไฮโดรเจน" มาใช้กับเชื้อเพลิงสังเคราะห์ (pdf)
• การวิจัยการเปลี่ยนคาร์บอนเป็นของเหลว
• ผลกระทบของโลหะอัลคาไลต่อตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์