[發(fā)明專利]用于制備烴類燃料的增強(qiáng)的費(fèi)-托法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110243967.9
• 申請(qǐng)日: 2011-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN102634365A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史蒂夫.克雷斯尼亞克;蒂莫西.W.吉爾斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 史蒂夫.克雷斯尼亞克;蒂莫西.W.吉爾斯
• 主分類號(hào): C10G2/00
• 分類號(hào): C10G2/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 賈靜環(huán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及費(fèi)-托法操作順序的改變，包括以高效的方式產(chǎn)生烴類燃料的費(fèi)-托法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，費(fèi)-托法已使用多年用于輔助制備烴類。最近幾年，出于日益升級(jí)的環(huán)境污染方面的考慮以及烴勘探及精煉的成本的增加，這已經(jīng)成為了大家所關(guān)注的問(wèn)題。該領(lǐng)域的主要生產(chǎn)商已經(jīng)通過(guò)公開形式的大量已授權(quán)專利的進(jìn)展和待決申請(qǐng)顯著地?cái)U(kuò)展了該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，在已經(jīng)作為費(fèi)-托法先驅(qū)材料的原料方面所取得的進(jìn)展包括例如煤基合成油(CTL)、生物質(zhì)基合成油(BTL)和天然氣基合成油(GTL)。生物或生物質(zhì)基合成油技術(shù)的其中一個(gè)特別有利的特征是提供了以下可能的事實(shí)：它不僅制備了較少碳密集的產(chǎn)物，還利用廢棄生物質(zhì)材料，如林業(yè)副產(chǎn)物、建筑和其他木材廢棄產(chǎn)物、人類廢棄產(chǎn)物或農(nóng)業(yè)原料、副產(chǎn)物和廢棄產(chǎn)物。如通常所知，費(fèi)-托法使氫和一氧化碳(通常稱作合成氣)轉(zhuǎn)化成液態(tài)烴類燃料，其實(shí)例包括合成柴油、石腦油、煤油、航空或噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和石蠟。作為初始步驟，使用熱和壓力將煤、天然氣或生物質(zhì)等加熱氣化以產(chǎn)生合成氣，其導(dǎo)致原料轉(zhuǎn)變?yōu)闅浜鸵谎趸肌Ｗ鳛橘M(fèi)-托技術(shù)的結(jié)果，從環(huán)境角度看，該合成燃料是極有吸引力的，因?yàn)樗鼈冊(cè)诒举|(zhì)上屬于鏈烷且大大地避免了污染。這在柴油燃料合成的例子中尤其如此，其中除了能夠最佳燃燒和實(shí)際上無(wú)排放運(yùn)行之外，該合成產(chǎn)物還具有針對(duì)柴油引擎的理想性能，包括大于70的極高十六烷品級(jí)、可忽略的芳族物質(zhì)和硫含量。與石油基柴油燃料相比時(shí)，合成柴油燃料顯著地減少了一氧化二氮和顆粒物質(zhì)。

在該技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)取得的最新進(jìn)展的一個(gè)實(shí)例包括在2005年10月25日授予Espinoza等人的美國(guó)專利號(hào)6,958,363中教導(dǎo)的特征。在該文獻(xiàn)中，Espinoza等人提供了GTL廠中的氫用途。

本質(zhì)上，該專利教導(dǎo)了用于合成烴類的方法，其中在合成氣發(fā)生器中初始制備合成氣流。合成氣流主要包含氫和一氧化碳。該方法涉及在合成反應(yīng)中催化地轉(zhuǎn)化合成氣流以產(chǎn)生烴類和水，隨后在氫發(fā)生器中產(chǎn)生富氫流。該方法指出氫發(fā)生器與合成氣發(fā)生器分離(上文)并且合成氣發(fā)生器包括用于將烴類轉(zhuǎn)化為烯烴類的工藝、用于烴類催化脫氫的工藝或用于精制石油的工藝和用于將烴類轉(zhuǎn)化為碳絲的工藝。該方法中的最終步驟在其最廣泛意義上涉及消耗來(lái)自富氫流的氫，其中在一個(gè)或多個(gè)工藝中產(chǎn)生所述的富氫流，所述的工藝引起并且提高烴類價(jià)值或來(lái)自前述較早第二步驟的烴類的轉(zhuǎn)化生產(chǎn)率。

盡管它是一個(gè)有用的方法，但是從Espinoza等人的公開中顯而易見(jiàn)存在這樣的清晰意圖，即產(chǎn)生用于石油化學(xué)用途的烯烴類如乙烯與丙烯和用于汽油生產(chǎn)的芳族物質(zhì)。此外，存在一個(gè)轉(zhuǎn)化步驟，其中指出所述步驟包括轉(zhuǎn)化石腦油原料以產(chǎn)生隨后被再合并入該工藝的凈過(guò)剩氫副產(chǎn)物。石腦油隨后轉(zhuǎn)化成用于高辛烷汽油調(diào)和用備料的芳族物質(zhì)。沒(méi)有關(guān)于有效破壞石腦油以增強(qiáng)費(fèi)-托法的具體構(gòu)思從而也無(wú)相關(guān)討論，而增強(qiáng)費(fèi)-托法可以明顯增加烴的合成。

Espinoza等人的方法是極好的天然氣基合成油的方法，其涉及使用制造汽油產(chǎn)品的石腦油重整法從天然氣產(chǎn)生汽油。在該公開中，發(fā)現(xiàn)過(guò)量氫可能用來(lái)增強(qiáng)轉(zhuǎn)化的生產(chǎn)率。

本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的又一顯著進(jìn)展在Bayle等人在2007年5月8日授予的美國(guó)專利號(hào)7,214,720中有所教導(dǎo)。該參考文獻(xiàn)涉及通過(guò)用于處理烴類原料的一連串工藝制備液態(tài)燃料。

在該公開中指出了液態(tài)燃料始于有機(jī)物質(zhì)，一般是作為固態(tài)原料的生物質(zhì)。該方法涉及固態(tài)原料氣化階段、合成氣凈化階段和隨后合成氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)燃料的階段。

該專利權(quán)人在第2欄中指出該技術(shù)的實(shí)質(zhì)：

“找到了用于起始于含有有機(jī)物質(zhì)的固態(tài)原料制造液態(tài)燃料的方法，其中：

a)使固態(tài)原料經(jīng)歷氣化階段，從而使該原料轉(zhuǎn)化成包含一氧化碳和氫的合成氣，

b)使在階段a)中所獲得的合成氣經(jīng)歷凈化處理，其中所述的凈化處理包括用于提高氫對(duì)一氧化碳H2/CO摩爾比直至預(yù)定值、優(yōu)選在1.8與2.2之間的調(diào)整過(guò)程，

c)使在階段b)中所獲得的凈化的合成氣經(jīng)歷轉(zhuǎn)化階段，該階段包括進(jìn)行費(fèi)-托型合成，從而將所述的合成氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)流出物和氣態(tài)流出物，

d)對(duì)在階段c)中所獲得的液態(tài)流出物進(jìn)行分餾，從而獲得選自氣態(tài)餾分、石腦油餾分、煤油餾分和粗柴油(gas?oil)餾分的至少兩種餾分，并且

e)至少一部分的石腦油餾分在氣化階段中再循環(huán)。”