[发明专利]用于转化含有生物质的进料以通过费-托合成制备烃的改进方法

说明书

技术领域

本发明涉及提质(upgrading)生物质，其典型地用于液体烃、生物燃料的制备和任选地用于石化基料(base)和/或化学基料和/或氢气的制备。

更为特别地，本发明涉及用于转化含有至少一种生物质级分的进料的集成方法，以通过费-托反应制备合成烃，特别是高质量的LPG(液化石油气)、石脑油、汽油、煤油和柴油级分或润滑剂基料。

现有技术

大量的专利描述了用于通过费-托合成来合成烃的生产管线，其常常与用于对获自该合成的烃馏分(cut)的加氢处理和异构化的步骤相关联。

本领域技术人员遇到的主要问题之一(更特别是在对包含生物质的进料的处理过程中)是生物质含有非常大量的卤化化合物。存在于合成气中的卤化化合物可导致其中遭遇它们的设施的加速腐蚀。这些卤化的杂质还容易使在费-托合成过程中使用的催化剂，以及用于使用蒸汽转化一氧化碳的反应(还称作水煤气变换反应)中所涉及的催化剂中毒。

本发明领域的技术人员遇到的其它问题涉及对工业规模的生产管线的生产产率以及效能和经济表现的改进，同时关系到空前严峻的环境约束。

专利US7741377描述了用于通过费-托合成由碳质固体进料制备石蜡烃的方法，其使用含有集成的冷却设备的气化器，所述冷却设备用于通过注射气体或液体冷却剂将获自气化器的合成气冷却至500℃-900℃的温度，随后通过与水直接接触将所述合成气冷却至低于500℃的温度。该专利还描述了对经净化的合成气物流的至少一部分进行的水煤气变换步骤。专利US7741377教导了任选地用水洗涤未经历水煤气变换反应的合成气物流的部分。

专利申请WO2008/113766描述了用于通过费-托合成制备烃的方法，所述方法由以下步骤组成：用于通过部分氧化将包含甲烷的气体物流转化成氢气和一氧化碳(H₂+CO)的第一混合物的第一步骤；同时，用于通过部分氧化来转化固体或液体生物质的物流以形成第二H₂+CO的混合物的步骤；以及在完全的费-托合成步骤之前对所述第二混合物进行的水煤气变换反应步骤。专利申请WO2008/113766公开了在费-托合成步骤之前氢气和一氧化碳的第一混合物可与获自水煤气变换反应的氢气和一氧化碳的第二混合物结合。

在本发明的情况下，申请人提出了新颖的方法，该方法呈现了优化的各种步骤的集成以获得改进的生产产率和更好的效能和经济表现(能量效率、生产成本等)，同时遵从环境约束例如温室气体的排放(其限度正变得空前的受约束)。本发明的方法特别集成到工艺管线中用于将获自气化器的合成气分级成至少两种排出物(第一部分和补充部分)的步骤，其中所述第一部分在被运送至水煤气变换步骤之前在至少一个合适的保护床上经历用于去除卤化化合物(特别是氯)的步骤；且所述补充部分在用于两种经处理的排出物的再结合的步骤之前经历用于COS和HCN的催化水解的步骤。

发明概述

本发明涉及用于从含有至少一种生物质级分和任选地至少一种另外的进料级分的进料制备液体烃的集成方法，所述方法包括至少如下步骤：

a)用于预处理生物质级分和任选地其它一种或多种级分的步骤，其包括操作a1)、a2)、a4)中的至少一种：

　　·a1)干燥,

　　·a2)烘焙，

　　·a4)研磨，

b)用于将进料的经预处理的生物质级分和其它一种或多种级分(其可以是或可以不是已经被预处理的)结合的任选的步骤，

c)用于在携带流动反应器(entrainedflowreactor)中气化获自步骤b)的排出物和/或获自步骤a)的经预处理的级分和任选地被直接引入到气化步骤中的至少一种另外的进料级分的步骤，

d)用于调节获自步骤c)的合成气的步骤，其包括：

　　·用于用水洗涤和用于将所述合成气分级成至少两种排出物：第一部分和补充部分的步骤d1)，

　　·用于通过使所述第一部分经过至少一个合适的保护床来去除卤化化合物的步骤d2)，

　　·对获自步骤d2)的排出物进行的水煤气变换步骤d3)，

　　·用于将获自步骤d1)的排出物的所述补充部分中含有的COS和HCN化合物催化水解成H₂S和NH₃的步骤d4)，

e)用于将获自步骤d3)和d4)的各自排出物中的至少一种级分再结合的步骤，

f)用于用水洗涤获自步骤e)的经再结合的排出物以去除杂质例如NH₃和HCl的步骤，