[发明专利]用于制备链烷烃产品的方法

说明书

本发明涉及一种用于由碳质原料制备链烷烃产品的方法。所述方法包含以下步骤：由碳质原料获得一氧化碳和氢气的气态混合物，进行费舍尔‑托普希反应，并且对由所述费舍尔‑托普希反应获得的废气的至少一部分进行发酵。

技术领域

本发明涉及一种用于由碳质原料制备链烷烃产品的方法。

背景技术

费舍尔-托普希(Fischer-Tropsch)法可用于将含烃原料转化成液体烃和/或固体烃(即，在0℃，1巴下测量)。原料(例如天然气、伴生气、煤层甲烷、残油馏分、生物质和/或煤)在第一步中转化成氢气和一氧化碳的混合物。此混合物通常被称作合成气。将合成气进料到反应器，其中合成气经合适的催化剂在高温和压力下转化成在甲烷到包含最多200个碳原子，或在特定环境下甚至更多的高分子量分子的范围内的链烷烃化合物。

在费舍尔-托普希法中制造的烃产品处理成不同馏分，例如主要包含C5+烃的液体烃物流和包含甲烷、二氧化碳、未转化的一氧化碳、未转化的氢气，和较低烃的气态烃物流。气态烃物流还可包含氮气、氩气和痕量的烯烃和含氧化合物。

气态烃物流通常被称作费舍尔-托普希废气。费舍尔-托普希废气可再循环到合成气制造反应器或再循环到费舍尔-托普希反应器。有时在再循环废气之前去除较低烃。较低烃可通过降低废气的温度去除，并且然后施用气液分离。然而，当废气再循环到合成气制造反应器或费舍尔-托普希反应器时，不参与费舍尔-托普希反应的废气中的组分，如二氧化碳，氮气和甲烷，占据反应器空间。不参与费舍尔-托普希反应的组分也被称作“惰性物质”。

在费舍尔-托普希反应器中惰性物质的水平随着增加费舍尔-托普希废气再循环而增加。惰性物质积累的步调可通过在再循环废气之前处理废气减小。一种可能性是将部分费舍尔-托普希废气再循环到一个或多个费舍尔-托普希反应器，而另一部分废气用作燃料。此不利的一面为仅含烃原料的一部分转化成期望的C5+烃。当废气穿过变压吸附装置(PSA)时，通常可从中去除二氧化碳和水。

通常可借助于PSA单元从废气氢气物流；氢气物流可再循环到费舍尔-托普希反应器。尽管如此，一些常见的市售PSA单元不能或不能完全从废气去除氮并产生含有氮气的氢气物流。此外，常见的市售PSA单元通常不被设计成回收一氧化碳物流。因此，通常仅再循环废气的相对小的一部分。

仍然需要改进来自费舍尔-托普希反应的废气处理。

发明内容

现在已发现，来自费舍尔-托普希反应的废气可用于发酵工艺以获得醇。

在一个方面，本发明在于一种用于由碳质原料制备链烷烃产品的方法，其包含以下步骤：

(a)处理碳质原料以获得包含氢气和一氧化碳的气体混合物；

(b)使用步骤(a)中获得的混合物进行至少一次费舍尔-托普希反应，并从费舍尔-托普希反应回收链烷烃产品和包含烃、二氧化碳、一氧化碳、水和氢气及任选的氮气、氩气和痕量的烯烃和含氧化合物的废气；和

(c)任选在去除烃之后，对来自费舍尔-托普希反应的废气的至少一部分进行厌氧发酵以获得包含醇的发酵产物。

附图说明

图1示出本发明的非限制性实例。

具体实施方式

在本公开中，发酵意指通过微生物至少将CO转化成醇。这些微生物能够在含CO气体上生长。所述微生物可能需要或可能不需要糖。这类方法在US2011/0138684中公开，其公开一种通过对合成气体进行发酵处理由生物质获得的合成气的方法。其没有公开基于来自化学反应的废气的发酵。