[发明专利]制备链烷烃和蜡的方法

说明书

本发明涉及一种在包含经还原的费舍尔‑托普希催化剂的固定床的费舍尔‑托普希反应器中从包含氢气和一氧化碳的气态进料流制备链烷烃和蜡的方法，所述催化剂包含钴作为催化活性金属，所述方法至少包含以下步骤：(a)向所述气态进料流添加含氮化合物，使得所述含氮化合物以高达10ppmV的浓度存在于所述气态进料流中以获得混合物，其中所述含氮化合物为选自氨、HCN、NO、胺、有机氰化物(腈)和含有至少一个氮原子作为杂环的环成员的杂环化合物的化合物；(b)将步骤(a)的混合物馈入所述费舍尔‑托普希反应器以获得费舍尔‑托普希产物，其包含5到300个碳原子的链烷烃；(c)使步骤(b)的所述费舍尔‑托普希产物进行氢化步骤，由此获得包含5到300个碳原子的经氢化的部分；(d)分离步骤(c)的所述经氢化的费舍尔‑托普希产物流，由此至少获得包含5到9个碳原子的部分，包含10到17个碳原子的部分和包含18到300个碳原子的部分；(e)分离步骤(d)的包含18到300个碳原子的所述经氢化的部分，由此获得凝固点在30到75℃范围内的一种或多种第一轻蜡和凝固点在75到120℃范围内的第二重蜡。

技术领域

本发明涉及一种通过操作费舍尔-托普希反应器(Fischer-Tropsch reactor)制备链烷烃和蜡的方法，所述反应器包含经还原费舍尔-托普希催化剂的固定床，所述催化剂包含钴作为催化活性金属。另外，本发明涉及可通过所述费舍尔-托普希反应获得的链烷烃和蜡。

背景技术

固体石蜡和链烷烃可为通过多种方法获得。US 2,692,835和EP2655565公开一种从粗油衍生固体石蜡和链烷烃的方法。另外，可为使用所谓的费舍尔-托普希方法获得固体石蜡和链烷烃。这类方法的实例在WO 2002/102941、EP 1 498 469、WO 2004/009739、WO2013/064539和WO2014095814中公开。

费舍尔-托普希方法可以用于将合成气体转化成液体和/或固体烃。合成气体可以在一种方法中从含烃原料获得，其中所述原料(例如天然气、相关气体和/或煤床甲烷、重和/或残油部分、煤、生物质)在第一步骤中转化成氢和一氧化碳的混合物。这种混合物通常称为合成气体或合成气。合成气体接着馈入到反应器中，在其中以一个或多个步骤经适合催化剂在高温度和压力下，在实际费舍尔-托普希方法中转化成链烷烃化合物和水。获得的链烷烃化合物范围是甲烷到高分子量分子。获得的高分子量分子可以包含至多200个碳原子，或在特定环境下，甚至更多碳原子。已经开发出许多类型的反应器系统来进行费舍尔-托普希反应。举例来说，费舍尔-托普希反应器系统包括固定床反应器，尤其多管固定床反应器、流化床反应器(如夹带流化床反应器和固定流化床反应器)、和浆态床反应器，如三相浆态泡罩塔和沸腾床反应器。

费舍尔-托普希合成中所用的催化剂通常包含基于载体的支撑材料和来自元素周期表第8族-第10族，尤其钴或铁族的一种或多种金属，任选地与选自锆、钛、铬、钒和锰，尤其锰的作为促进剂的一种或多种金属氧化物和/或金属组合。这类催化剂在所属领域中已知并且已例如描述于WO9700231A和US 4595703的说明书中。

费舍尔-托普希合成之后获得的烃产物流主要包含甲烷到高分子量分子范围的链烷烃化合物。在这种产物范围中，较轻部分(即甲烷(C1)到丁烷(C4))和较重部分C40+是产物流的最不需要的产物。对于制造链烷烃和蜡，最有价值的是C5到C40范围的烃(C指示碳链长)。产物流的较轻部分通常作为尾气从产物流回收并且可以在费舍尔-托普希方法的上游重新使用(例如在合成气体制造中)。