[发明专利]与合成气到烯烃生产相关的系统和方法

权利要求书

1.一种方法，其包括以下步骤：

a)提供包含甲烷和N₂的天然气；

b)从所述天然气中去除所述N₂的至少一部分，从而产生包含甲烷和小于约2摩尔％的N₂的第一气体；

c)将所述第一气体的至少一部分转化成包含H₂和CO的合成气体；

d)将所述合成气体的至少一部分转化成包含甲烷、C2-C9烃、C10+烃、未反应合成气体和CO₂的第一产物流；以及

e)从所述第一产物流中分离所述甲烷的至少一部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中将所述第一气体的至少一部分转化成包含H₂和CO的合成气体的步骤通过部分氧化反应器中的部分氧化过程来进行。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：

f)从所述第一产物流中分离所述C10+烃的至少一部分；以及

g)将所述分离的C10+烃的至少一部分再循环回到将所述第一气体的至少一部分转化成包含H₂和CO的合成气体的步骤中，所述转化步骤通过部分氧化反应器中的部分氧化过程来进行。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述第一气体包含小于约1.5摩尔％的N₂。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中至少约80重量％的所述第一气体转化成包含H₂和CO的所述合成气体。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述第一产物流包含至少约60重量％的C2-C5烃。

7.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述第一产物流包含约40重量％至约70重量％的C2-C5烯烃。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中从所述第一产物流中分离所述甲烷的至少一部分的步骤包括降低所述第一产物流的压力，从而降低所述第一产物流的温度。

9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述方法还包括从所述第一产物流中分离CO₂的至少一部分的步骤。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述分离的CO₂的所述至少一部分再循环回到将所述第一气体的所述至少一部分转化成包含H₂和CO的合成气体的步骤。

11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述方法还包括从所述第一产物流中分离C2-C3烃的至少一部分的步骤。

12.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述天然气还包含硫，并且其中所述方法还包括从所述天然气中去除所述硫的至少一部分的步骤。

13.如权利要求10-12中任一项所述的方法，其中所述方法还包括从所述C2-C3烃的至少一部分中分离C2-C3烯烃的至少一部分，从而产生第二产物的步骤。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述第二产物的至少一部分再循环到所述第一气体中。

15.如权利要求1和4-14中任一项所述的方法，其中所述方法包括：

a)提供包含甲烷、N₂和硫的天然气；

b)从所述天然气中去除所述硫的至少一部分；

c)从所述天然气中去除所述N₂的至少一部分，从而产生包含甲烷和小于约1.5摩尔％的N₂的第一气体；

d)将所述第一气体的至少一部分转化成包含H₂和CO的合成气体；

e)将所述合成气体的至少一部分转化成包含甲烷、C2-C9烃、C10+烃、芳族化合物、未反应合成气体、蜡和CO₂的第一产物流，其中所述转化包括使合成气体中所述H₂的一部分和所述CO的一部分在费-托催化剂存在下反应；

f)从所述第一产物流中分离所述蜡的至少一部分；

g)从所述第一产物流中分离所述CO₂的至少一部分；以及

h)从所述第一产物流中分离所述甲烷的至少一部分。