[发明专利]降低费-托产物流的烯烃含量的方法和系统

说明书

领域

本发明涉及将合成气转化成可用作馏分燃料和/或润滑油基础油的液态烃混合物的方法，所述方法包括使所述合成气与催化剂接触，由此生成含有链烷烃组分和烯烃组分的液体，和通过使所述液体与加氢催化剂接触使所述烯烃组分饱和。

背景

现今世界上使用的大多数可燃液体燃料衍生自原油。然而，使用原油作为燃料来源存在多种局限性。例如，原油的供应有限。

用于开发可燃液体燃料的供选来源是合乎需要的。充裕的资源是天然气。天然气向可燃液体燃料的转化通常包括使主要为甲烷的天然气转化成合成气（synthesis gas）或合成气（syngas）的第一步骤，该合成气为一氧化碳与氢气的混合物。费-托合成（Fischer-Tropsch synthesis）是使合成气转化成较高分子量的烃产物的已知方法。费-托柴油具有很高的十六烷值且与常规柴油的共混物有效减少来自柴油发动机的NO_x和颗粒，使得它们符合严格的排放标准。

费-托合成常在生成大量C₂₁₊蜡的条件下进行，该C₂₁₊蜡在本文中也称作“费-托蜡”，必须对其进行加氢操作以提供馏分燃料。常常使该蜡加氢裂化以减小链长，且随后加氢处理以使含氧化合物和烯烃还原成链烷烃。加氢裂化旨在减小在进料中的所有烃的链长。当该进料包括已经处于所要范围如馏分燃料范围内的烃时，这些烃的加氢裂化是不希望的。

如在以引用的方式全文结合的同时待审的美国专利申请12/343,534号中所公开，描述了混合费-托催化剂，在本文中也称作混合合成气转化催化剂，该催化剂能够使合成气转化成不含固态蜡的烃混合物。采用该催化剂的一个优势在于固态蜡相的不存在消除了对于在单独的反应器中分离和加氢处理和/或加氢裂化蜡状产物的需要。因而，由该改善的方法产生的烃产物理论上可以与原油共混。

然而，在实践中，费-托合成生成大百分数的烯属烃。烯属烃定义为在分子中存在一个或多个双键的烃。烯属或不饱和烃具有破坏炼厂工艺，有产生包括原油加热器和预热列（preheat train）结垢、储存不稳定性和胶质沉积的问题。另外，除了二烯饱和之外，烯烃的氢化在原油精炼中并没有实施。由于这个原因，必须处理合成烃混合物以在共混到原油中之前实质上除去不饱和烃。

将希望具有使合成气转化成具有低百分数的烯烃的不含固态蜡的烃混合物的方法。

概述

根据一个实施方案，本发明涉及将合成气转化成烃混合物的方法，所述方法包括使包含一氧化碳与氢气的混合物的进料依次与以下各物质接触：

在上游床中的合成气转化催化剂，其中含有烯烃和C₂₁₊正构链烷烃的第一中间烃混合物在所述合成气转化催化剂上形成，

在所述上游催化剂床下游的中间催化剂床中的含有金属助催化剂和酸性组分的加氢异构化催化剂，其中所述第一中间烃混合物的所述C₂₁₊正构链烷烃在所述加氢异构化催化剂上加氢异构化，因此形成含有烯烃和不大于约5重量%C₂₁₊正构链烷烃的第二中间烃混合物，和

在所述中间催化剂床下游的下游催化剂床中的烯烃饱和催化剂，其中使所述烯烃在所述烯烃饱和催化剂上饱和，由此产生含有不大于约25重量%烯烃且含有不大于约5重量%C₂₁₊正构链烷烃的最终烃混合物。

根据另一实施方案，本发明涉及将合成气转化成烃混合物的方法，所述方法包括使包含一氧化碳与氢气的混合物的进料依次与以下各物质接触：

在上游床中的合成气转化催化剂，其中含有烯烃和C₂₁₊正构链烷烃的中间烃混合物在所述合成气转化催化剂上形成，和

在下游催化剂床中的烯烃饱和催化剂与含有金属助催化剂和酸性组分的加氢异构化催化剂的混合物，由此使所述中间烃混合物的所述C₂₁₊正构链烷烃加氢异构化且使所述烯烃饱和，因此形成含有不大于约25重量%烯烃和不大于约5重量%C₂₁₊正构链烷烃的烃混合物。

附图简述

图1为图示根据本发明的一个实施方案使合成气转化成液态烃的方法的示意图。

图2为图示根据本发明的另一实施方案使合成气转化成液态烃的方法的示意图。

图3为图示根据本发明的又一实施方案使合成气转化成液态烃的方法的示意图。

发明详述