[发明专利]制备链烷烃和蜡的工艺

说明书

本发明涉及一种在作为第一反应器和第二反应器的至少两个转化反应器中由包含氢气和一氧化碳的气体混合物制备链烷烃和蜡的工艺，所述反应器包含催化剂，所述工艺至少包括以下步骤：(a)将气体混合物提供给一个或多个转化反应器；(b)在初始反应条件下催化转化步骤(a)的气体混合物以获得包含具有5至300个碳原子的链烷烃的初始费‑托产物；(c)将来自步骤(b)的至少两个反应器中的每一个的初始费‑托产物流合并以获得组合的费‑托产物流；(d)使步骤(c)的组合的费‑托产物流进行氢化步骤以获得氢化费‑托产物流；(e)分离步骤(d)的氢化费‑托产物流，从而至少获得包含5至9个碳原子的馏分、包含10至17个碳原子的馏分和包含18至300个碳原子的馏分；(f)分离步骤(e)中包含18至300个碳原子的氢化馏分，从而获得一种或多种冻凝点在30至75℃范围内的轻质蜡和冻凝点在75至120℃范围内的重质蜡，其中随后包含5至9个碳原子的馏分、包含10至17个碳原子的馏分的相对浓度、轻质蜡的浓度和重质蜡的浓度通过提高、降低或保持反应器中至少一个的反应温度来改变。

技术领域

本发明涉及一种在作为第一反应器和第二反应器的至少两个转化反应器中由包含氢气和一氧化碳的气体进料流制备链烷烃和蜡的工艺，所述反应器包括催化剂。

背景技术

石蜡和链烷烃可以通过各种工艺获得。US 2,692,835和EP2655565公开了一种从原油中得到石蜡和链烷烃的方法。而且，石蜡和链烷烃可以使用所谓的费-托法获得。在WO2002/102941、EP 1 498 469、WO 2004/009739、WO 2013/064539和WO 2014095814中公开了这种工艺的一个实例。

费-托法可用于将合成气体转化为液体和/或固体烃。合成气体可以通过一种工艺从含烃原料中获得，其中，将原料例如天然气、伴生气和/或煤层甲烷、重质和/或残油馏分、煤、生物质在第一步中转化为氢和一氧化碳的混合物。这种混合物通常被称为合成气体或合成气。然后将合成气体进料到反应器中，在该反应器中将其在一个或多个步骤中通过合适的催化剂在升高的温度和压力下通过实际费-托法转化成链烷烃化合物和水。所获得的链烷烃化合物的范围从甲烷到高分子量模块。所获得的高分子量模块可以包含至多200个碳原子，或者在特定情况下甚至可以包含更多的碳原子。已经开发了许多类型的反应器系统以用于进行费-托反应。例如，费-托反应器系统包括固定床反应器，特别是多管固定床反应器、流化床反应器，例如夹带流化床反应器和固定流化床反应器、以及淤浆床反应器，例如三相淤浆泡罩塔和沸腾床反应器。

用于费-托合成的催化剂通常包括载体基载体材料和元素周期表第8至10族中(特别是钴或铁族)的一种或多种金属，任选地与选自锆、钛、铬、钒和锰(特别是锰)的作为促进剂的一种或多种金属氧化物和/或金属组合。这样的催化剂在本领域中是已知的并且在例如WO 9700231A和US 4595703的说明书中已经描述。

费-托法的局限之一在于催化剂的活性因多个因素而随时间降低。与其初始催化活性相比，催化剂的活性降低。催化剂的初始活性可以是其刚制备时的活性。在费-托法中使用后显示活性降低的催化剂有时称为失活催化剂，尽管其通常仍然显示出活性。有时这样的催化剂被称为劣化催化剂。有时可以再生催化剂。这可以例如用一个或多个氧化和/或还原步骤来进行。

再生后，催化剂通常显示低于刚制备的催化剂活性的活性。特别是在多次再生后，通常证明难以恢复与刚制备的催化剂的活性相当的活性水平。为了能够长时间使用催化剂，因此可能希望用具有相对高活性的新鲜催化剂开始费-托法。

具有相对高的初始活性的新鲜或复原催化剂的使用可能具有缺点。当在反应器管中装载催化剂后在反应器管中使用的催化剂的量是固定的情况下尤其如此。填充有固定量的催化剂的反应器管的一个实例是填充有催化剂颗粒的填充床的反应器管。