[發明專利]來自費托反應的含水物流的提純方法

有效

• 申請號: 200980155233.6
• 申請日: 2009-12-16
• 公開（公告）號: CN102292292A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: L·卡耐利;R·米格里奧;R·澤納羅;L·洛克泰利
• 申請（專利權）人: 艾尼股份公司
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F1/66;C02F9/00;C02F101/32;C02F103/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 任永利

本發明涉及來自費托反應的含水物流的提純方法。

更具體地，本發明涉及來自費托反應的含水物流的提純方法，該方法包括蒸餾和/或汽提處理，用至少一種無機堿進行處理以及用至少一種有機堿進行處理。

用基于氫氣和一氧化碳的氣體混合物(通常稱作合成氣)制備烴的費托技術是在科學文獻中公知的。在Bureau?of?Mines?Bulletin，544(1955)、名稱為“Bibliography?of?the?Fischer-Tropsch?Synthesis?and?Related?Processes”H.C.Anderson，J.L.Wiley和A.Newell中包含了概述費托反應的主要工作的概要。

費托技術通常基于漿液反應器即在多相體系中進行的化學反應所采用的反應器的使用。在該多相體系中，氣相鼓泡進入固體(固相)在液體(液相)中的懸浮液。就費托反應而言，氣相包括合成氣或“合成氣體”，它是氫氣(H₂)和一氧化碳(CO)的混合物，其H₂/CO的摩爾比為1～3，優選為2，在反應溫度下，液相主要包括反應產物，即主要為高碳原子數的直鏈烴，固相主要包括催化劑。合成氣還可能含有少量的二氧化碳(CO₂)和/或水。在所述合成氣中，不希望存在硫、氮、鹵素、硒、磷和砷，或者它們的衍生物。因此，并取決于合成氣的質量，優選在所述合成氣進料到費托反應器前去除硫和其它污染物。去除這些污染物的方法是本領域公知的。優選使用基于氧化鋅的防護床來去除硫或其衍生物。此外，通常還優選從合成氣中去除有可能形成的二氧化碳(CO₂)以及未去除的硫或其衍生物。為了該目的，例如可以在填料塔中將合成氣與中等堿性的溶液(例如碳酸鉀溶液)接觸。

根據本領域的已知工藝，該合成氣優選來自蒸汽轉化和/或天然氣(一般是甲烷)或天然氣中可能存在其它較重的烴(例如乙烷、丙烷、丁烷)的部分氧化。

在蒸汽轉化過程中，脫硫的天然氣通常與蒸汽混合并在高溫和高壓下通過包括含過渡金屬例如鎳的催化劑的催化床層。該蒸汽通常通過飽和器來提供，在該飽和器中，水與以上預熱的天然氣接觸。

或者，該合成氣也可以來源于其它生產過程，例如自熱轉化或稱為C.P.O.(催化部分氧化)的工藝，該工藝使用與脫硫的天然氣在一起的高純度氧氣流或富氧空氣流和催化劑，或者來源于煤或其它含碳產品的氣化，使用在例如″Catalysis?Science?and?Technology″，Vol.1，Springer-Verlag，New?York，1981中所描述的高溫下的蒸汽。

在費托反應中，一氧化碳和氫氣轉化成水和主要含碳和氫的有機分子(即烴)。此外，在費托反應中還能形成除了含碳和氫還含有氧的其它有機分子，被稱為含氧化合物。

費托反應通常在等于或高于150℃的溫度下進行，例如180℃到350℃，在反應器內的壓力維持在0.5MPa到10MPa，優選1MPa到5MPa。

如上所述，可使用催化劑促進費托反應。該催化劑優選具有能提高反應速率但在反應中其本身不會被用盡的功能。這類催化劑對從費托反應獲得的烴的相對量有影響。在費托反應中通常使用的催化劑通常含有至少一種屬于元素周期表(在2007年6月22日的IUPAC標記法中)中第8、9或10族的金屬。

含鈷、鐵、釕和/或鎳的催化劑能有利地用來將合成氣轉化成適合于生產汽油和/或柴油的烴。例如鈷特別適合于用于從合成氣生產重質烴類的費托催化劑。鐵具有容易獲得和相對經濟的優點，但不利于提高被稱為“水煤氣變換”的反應，該反應將部分一氧化碳和形成的水轉化成二氧化碳和氫。鎳有助于終止反應，有利地用來由合成氣選擇性地生產甲烷。釕具有高活性的優點，但較為昂貴。

費托反應一般產生氣態烴類、液態烴類和蠟的混合物，其碳原子數為1到100或更多，且具有不同的分子量。取決于分子量分布，這些混合物適合于不同的用途。例如，含液態烴類的混合物可進一步處理以獲得汽油及中間餾出物。蠟可進一步處理以轉化成液體和/或氣態烴類。因此，為了使費托反應用于隨后燃料的生產，希望增加液態烴類和蠟，例如每分子至少5個碳原子的烴(C₅烴)，的生產。

除了烴混合物，根據下列方程式，費托反應還產生水：

n?CO+2n?H₂→C_nH_2n+n?H₂O.