[發明專利]將合成氣轉化為高級烴的方法

無效

• 申請號: 00816270.0
• 申請日: 2000-11-22
• 公開（公告）號: CN1399619A
• 公開（公告）日: 2003-02-26
• 發明（設計）人: G·W·凱特利;B·奈;D·紐頓
• 申請（專利權）人: 英國石油勘探運作有限公司
• 主分類號: C07C1/06
• 分類號: C07C1/06;B01J19/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張元忠,羅才希

本發明涉及一種在費-托催化劑的存在下，將一氧化碳和氫(合成氣)轉化為液體烴產物的方法。

在費-托反應中，一氧化碳和氫的氣體混合物在多相催化劑的存在下反應得到具有相對較寬分子量分布的烴混合物。該產物主要是直鏈的飽和烴，通常其鏈長多于5個碳原子。反應大量放熱，并因此使得去熱成為制約所有費-托反應的首要因素之一。這使得工業方法由固定床操作轉向了淤漿系統。所述淤漿系統采用了催化劑顆粒在液體介質中的懸浮液，使得整體溫控和局部溫控(在單獨的催化劑顆粒附近)與固定床操作相比明顯改善。

已知費-托法采用淤漿鼓泡塔，其中催化劑主要通過由合成氣傳遞的能量分布和懸浮于淤漿中，所述合成氣是由淤漿鼓泡塔底部的氣體分配裝置產生的，例如參見US5252613所述。

費-托法還可以通過，例如US5776988描述的將液體介質物流通過催化劑床以負載并分散催化劑而操作。在該方法中，催化劑更均勻地分散于整個液體介質中，使得方法的可操作性和生產能力得到改善。

但是，在費-托法的操作方式中還需要進一步的改進。

本發明涉及一種在包括高度剪切混合區和后混合區的系統中，在升高的溫度和壓力下，通過將氣體反應物與懸浮液接觸，使氣體反應物轉化為液體烴產物的方法，所述懸浮液含有懸浮于液體介質中的催化劑，其中該方法包括：

a)將含有懸浮于液體介質的催化劑的懸浮液通過高度剪切混合區，在該區域中含有氣體反應物的氣體反應物流與懸浮液混和；

b)從高度剪切混合區向后混合區流注含有氣體反應物和懸浮液的混合物；

c)在后混合區中將至少部分氣體反應物轉化為液體烴產物，形成含有懸浮于液體介質的催化劑和液體烴產物的產物懸浮液；

d)從產物懸浮液中分離含有未轉化氣體反應物的氣體物流；

e)將分離的氣體物流循環至高度剪切混合區；和

f)將至少部分產物懸浮液循環至高度剪切混合區。

與常規費-托法相比，本發明方法的優點在于增強了高度剪切混合區和后混合區內的質量傳遞，這改善了氣體反應物、液體介質和固體催化劑的接觸，并因此促進了氣體反應物向液體烴產物的催化轉化。毫無疑問，氣體反應物向液體烴產物的轉化在高度剪切混合區中開始，盡管主要的轉化通常發生在后混合區中。

氣體反應物優選含有一氧化碳和氫的混合物(合成氣)。優選，合成氣中氫與一氧化碳的體積比是2∶1。

合成氣可以使用本領域已知的任何方法制備，包括烴的部分氧化、蒸汽轉化和自熱轉化。關于這些合成氣生產技術的討論參見“Hydrocarbon?Processing”V78，N.4，87-90，92-93(1999年4月)和“Petrole?et?Techniques”，N.415，86-93(1998年6月-8月)。還可預計通過在微結構反應器中部分催化氧化烴得到合成氣，如“IMRET3：Proceeding?of?the?Third?International?Conferenee?onMicroreaction?Technology”，Editor?W?Ehrfeld，SpringerVerlag，1999，187-196頁中的例子?；蛘甙凑誆P0303438所述，通過含烴原料的短接觸時間部分催化氧化得到合成氣。優選通過如“Hydrocarbon?Engineering”，2000，5，(5)，67-69中的“CompactReformer”；“Hydrocrarbon?Processing”，79/9，34(2000年9月)；“Today’s?Refinery”，15/8，9(2000年8月)；W099/02254；和WO200023689所述的方法制備合成氣。

液體烴產物優選含有鏈長多于5個碳原子的烴的混合物。液體烴產物適合含有鏈長為5-約90個碳原子的烴的混合物。優選烴的大部分，例如多于60重量％，具有的鏈長為5-30個碳原子。

適宜地，液體介質含有一種或多種所述液體烴產物，這具有不需從該液體介質分離所述液體烴產物的優點。