[發(fā)明專(zhuān)利]液體烴的生產(chǎn)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380016879.2
• 申請(qǐng)日: 2013-04-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104204147B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 理查德·約翰·海曼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 伊格提爾科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10G35/04
• 分類(lèi)號(hào): C10G35/04;C10G45/58;C10L1/06;C10L1/08
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 高瑜;鄭霞

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及使氫氣和一種或更多種碳氧化物的混合物比如合成氣轉(zhuǎn)化成烴，特別是在室溫(25℃)和大氣壓力(1atm，101325Pa)下為液體的烴。

背景

傳統(tǒng)石油儲(chǔ)量的潛在短缺和國(guó)際烴市場(chǎng)漸增的不穩(wěn)定性已經(jīng)促進(jìn)對(duì)使一系列原料轉(zhuǎn)化成包含烷烴和烯烴的低沸程、中間沸程和高沸程的烴的方法的搜尋。此類(lèi)烷烴和烯烴可以用于生產(chǎn)燃料比如汽油和中間餾分燃料、用作專(zhuān)業(yè)溶劑、用作化學(xué)中間體、用作鉆探泥漿油的組分并且用于生產(chǎn)潤(rùn)滑劑。例如，具有10個(gè)至20個(gè)碳原子(C₁₀-C₂₀烷烴)的烷烴作為餾分范圍運(yùn)輸燃料比如柴油燃料和噴氣燃料是特別有價(jià)值的。烯烴可以被用作很多種化學(xué)產(chǎn)品和石油化學(xué)產(chǎn)品的前體，比如用于制備用于制造化學(xué)品的多種衍生的最終產(chǎn)物。

費(fèi)-托法可以被用來(lái)使合成氣(一氧化碳、氫氣和通常還有二氧化碳的混合物)轉(zhuǎn)化成液體烴。合成氣可以通過(guò)方法比如烴的部分氧化或蒸氣重整被產(chǎn)生。用于合成氣生產(chǎn)的原料包含生物質(zhì)、天然氣、煤或固體有機(jī)的或含碳的廢物或垃圾。使用偏僻的天然氣的一種方式是使其轉(zhuǎn)化成液體烴(通過(guò)合成氣)并且運(yùn)輸所產(chǎn)生的液體產(chǎn)物。常常稱(chēng)為氣體至液體(GTL)的天然氣成為液體產(chǎn)物的這種“就地”加工可以避免對(duì)昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施比如長(zhǎng)距離管道或把其分布為液化天然氣(LNG)所需的冷凍存儲(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸設(shè)施的需求。由于石油儲(chǔ)量被減少，并且由于油價(jià)增加，有使此類(lèi)偏僻的天然氣資源轉(zhuǎn)化成商品液體燃料和化學(xué)品的漸增的動(dòng)機(jī)。

費(fèi)-托合成法可以被調(diào)整為使合成氣轉(zhuǎn)化成還包含石蠟的烯烴以不同的烯烴/石蠟比的選擇性的產(chǎn)品分布，這取決于催化劑組成、預(yù)處理程序和反應(yīng)條件。具有元素的多種組合的催化劑在過(guò)去已經(jīng)被試驗(yàn)。費(fèi)-托合成催化劑可以包含VIII族過(guò)渡金屬，通常地與多種助催化劑組合的鈷、鐵或釕(US5,100,856)。

費(fèi)-托反應(yīng)是高度放熱的，需要迅速的熱量排除。自八十五年前發(fā)現(xiàn)費(fèi)-托合成法(FTS)以來(lái)，用于反應(yīng)器床的僅僅三個(gè)主要設(shè)計(jì)找到了其商業(yè)規(guī)模工廠的方式。最初，管狀的固定床反應(yīng)器被使用，但為了控制反應(yīng)熱，單程轉(zhuǎn)化率通常被限制在60％的最大值。流化床和漿體反應(yīng)器隨后被開(kāi)發(fā)來(lái)克服此限制。

US7,012,102描述費(fèi)-托法，其優(yōu)選地為漿相方法，其中輕的飽和烴從反應(yīng)產(chǎn)物中被分離并且被進(jìn)料到脫氫反應(yīng)器以產(chǎn)生某些不飽和烴，并且使不飽和烴的至少某些循環(huán)至反應(yīng)器。反應(yīng)器中烯烴的存在可以幫助增加由反應(yīng)產(chǎn)生的烴鏈的長(zhǎng)度。

US6,331,573描述用于通過(guò)兩階段費(fèi)-托反應(yīng)從合成氣生產(chǎn)液體燃料的整合方法，其中第一階段使用其中鏈增長(zhǎng)的可能性為低至中度的條件，并且產(chǎn)物包含相對(duì)高比例的C₂-C₈烯烴和低數(shù)量的C₃₀₊蠟，所述產(chǎn)物被進(jìn)料到第二階段，其中鏈增長(zhǎng)的可能性是相對(duì)高的，并且其中輕烯烴和較重的烯烴競(jìng)爭(zhēng)鏈引發(fā)。大部分的鏈在C₂-C₈烯烴下被引發(fā)，并且第二階段產(chǎn)生在C_5-12范圍中的較大的餾分以及低數(shù)量的蠟。

US6,897,246描述費(fèi)-托烴合成方法，其中富含C₂-C₉烯烴的流從在反應(yīng)器中產(chǎn)生的烴產(chǎn)物流中被分離以形成輕的烯烴循環(huán)流，其中輕的烯烴循環(huán)流在其中H₂:CO摩爾比相對(duì)低于剩下的反應(yīng)器系統(tǒng)中的H₂:CO比的點(diǎn)被循環(huán)至反應(yīng)器系統(tǒng)。

US2002/0120018涉及用于通過(guò)從天然氣中移除較重的烴、使甲烷轉(zhuǎn)化成合成氣來(lái)提高從天然氣資源中的烴循環(huán)率的整合方法，所述合成氣然后經(jīng)受烴合成、優(yōu)選地費(fèi)-托合成。產(chǎn)生的烴被分離成C_1-4餾分、通常包含C_5-20烴的餾分和通常包含C₂₀₊烴的餾分。

US2004/0074810涉及根據(jù)費(fèi)-托法生產(chǎn)在煤油/柴油沸程中的烴，其中：(1)來(lái)自費(fèi)-托合成反應(yīng)器的烴被加氫裂化/加氫異構(gòu)化；(2)把烴分離成在煤油/柴油沸程以下沸騰的一種或更多種輕餾分、在煤油/柴油沸程中沸騰的一種或更多種餾分以及在煤油/柴油沸程以上沸騰的重餾分；(3)使重餾分的主要部分經(jīng)受加氫裂化/加氫異構(gòu)化；(4)把來(lái)自(3)的產(chǎn)物流分離成在煤油/柴油沸程以下沸騰的一種或更多種輕餾分、在煤油/柴油沸程中沸騰的一種或更多種餾分以及在煤油/柴油沸程以上沸騰的重餾分；以及(5)按(1)或(3)的加氫裂化/異構(gòu)化方法使來(lái)自(4)的重餾分的主要部分加氫裂化/加氫異構(gòu)化。