[发明专利]与合成气制烯烃工艺相关的系统和方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2015年5月15日提交的美国临时申请No.62/161,997的权益，该申请以引用的方式整体并入本文中。

背景

合成气(H₂和CO的混合物)可以通过本领域中众所周知且在全世界范围内被广泛商业实践的方法而容易地从煤或甲烷(天然气)中产生。许多众所周知的工业方法使用合成气来生产各种氧化的有机化学品。在20世纪20年代最初发现并研发了通过催化从合成气产生烃类的费-托催化方法，且多年来在南非用于生产汽油类的烃类作为汽车燃料。催化剂典型地包含支承在氧化铝或氧化钛上的铁或钴。诸如铼、锆、锰等促进剂有时可以与钴催化剂一起使用来改善催化性能的各个方面。产物典型地是具有六个或六个以上碳原子的汽油类烃液体以及重烃产物。如今，较低分子量的C1-C5烃类(链烷烃和/或烯烃)是理想的，而且可以通过费-托催化方法从合成气气体获得。

市场上仍然长期需要用于由费-托方法产生有用化合物的新型且改进的方法。

发明概要

本文中公开了一种系统，包括：a)费-托反应器，所述费-托反应器包含第一入口和第一出口；b)烃分离器，所述烃分离器包含第二’出口、第二”出口和第二”’出口；c)丁二烯反应器，所述丁二烯反应器包含第三入口和第三出口；d)C2-C3烯烃分离器，所述C2-C3烯烃分离器包含第四入口和第四出口；和e)C5+烃转化反应器，所述C5+烃转化反应器包含第五入口和第五出口，其中所述费-托反应器经由第一连接器与所述烃分离器流体连通，其中所述第一连接器连接至所述费-托反应器的所述第一出口并且连接至所述烃分离器的所述第二入口，其中所述烃分离器经由第二连接器与所述丁二烯反应器流体连通，其中所述第二连接器连接至所述烃分离器的所述第二’出口并且连接至所述丁二烯反应器的所述第三入口，其中所述烃分离器经由第三连接器与所述C2-C3烯烃分离器流体连通，其中所述第三连接器连接至所述烃分离器的所述第二”出口并且连接至所述C2-C3烯烃分离器的所述第四入口，其中所述烃分离器经由第四连接器与所述C5+烃转化反应器流体连通，其中所述第四连接器连接至所述烃分离器的所述第二”’出口并且连接至所述C5+烃转化反应器的所述第五入口。

本文中还公开了一种方法，包括以下步骤：a)提供第一产物流，所述第一产物流包含C2-C3烃流、包含丁烷和丁烯的C4烃流和C5+烃流；b)从所述第一产物流中分离出所述C2-C3烃流的至少一部分；c)从所述第一产物流中分离出所述包含丁烷和丁烯的C4烃流的至少一部分；d)从所述第一产物流中分离出所述C5+烃流的至少一部分；和e)将所述C4烃流中的所述丁烯的至少一部分转化为丁二烯。

其它优势部分地将在下文的具体实施方式中陈述，且部分地将由具体实施方式显而易见，或者可以通过实践下文所述的各方面而习得。通过在随附的权利要求书中具体指出的化学组合物、方法及其组合将意识到并获得下文所述的优势。应了解，上文的一般性描述和下文的具体实施方式仅是示例性和解释性的，而并非限制。

附图说明

并入本说明书中且构成说明书的一部分的附图说明各个方面，并且连同具体实施方式一起用于解释本发明的原则。

图1示出了本文公开的一个方面的一种系统和方法的流程图。

本发明的其它优势部分地将在下文的具体实施方式中陈述，并且部分地将由具体实施方式显而易见，或者可以通过实践本发明而习得。通过在随附的权利要求书中具体指出的要素和组合，将意识到并获得本发明的优势。应了解，如所要求的，上文的一般性描述和下文的具体实施方式仅是示例性和解释性的，而并非对本发明的限制。

具体实施方式

本文中公开可用于所公开的方法和组合物中、可结合所公开的方法和组合物使用、可用于所公开的方法和组合物的制备中、或作为所公开的方法和组合物的产物的材料、化合物、组合物和组分。应了解，在公开这些材料的组合、子集、相互作用、群组等，而这些化合物的各种个别和集体组合与排列各自的具体参考案无法明确公开时，则其各自在本发明中特定地涵盖并进行描述。例如，如果公开并论述一种催化剂组分，并论述所述组分的多种替代性固态形式，那么除非特定地相反指出，否则将特定地涵盖所述催化剂组分的各种和每种组合和排列以及可能的固态形式。此概念适用于本公开的所有方面，包括(但不限于)制造和使用所公开组合物的方法中的步骤。因此，如果存在可进行的各种其它步骤，那么应了解每个这些其它步骤均可以关于所公开方法的任意特定方面或各方面的组合来进行，而且特定地涵盖每个所述组合并且应认为被公开。

1.定义