烃和二甲醚的共同生产制造技术

一种共同生产烃和二甲醚（ＤＭＥ）的方法，其包括将包含氢和一氧化碳的气态原料进料到三相低温催化费－托反应段；使氢和一氧化碳在费－托反应段中部分地进行催化反应以形成烃；以及从费－托反应段获得包括未反应的氢和一氧化碳及二氧化碳的尾气。至少部分尾气的组成经调整以提供公式（Ⅰ）的合成气值（ＳＮ）为１．８～２．２的ＤＭＥ合成原料，其中，［Ｈ↓［２］］、［ＣＯ］和［ＣＯ↓［２］］分别表示ＤＭＥ合成原料中的氢、一氧化碳和二氧化碳的摩尔比例。该ＤＭＥ合成原料进料到ＤＭＥ合成段进行转化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及烃和二甲醚的共同生产。具体地说，本专利技术涉及一种用于共同生产烃和二甲醚(DME)的方法，以及一种用于共同生产液体燃料和轻烯烃的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于共同生产烃和二甲醚(DME)的方法，该方法包括：将包括氢和一氧化碳的气态原料进料到三相低温催化费-托反应段；使氢和一氧化碳在费-托反应段中部分地进行催化反应以形成烃；从费-托反应段获得包括未反应的氢和一氧化碳及二氧化碳的尾气；调整至少部分尾气的组成，以提供合成气值(SN)为1.8～2.2的DME合成原料，其中SN=[H2]-[CO2][CO]+[CO2]]]>其中，[H2]、[CO]和[CO2]分别为DME合成原料中的氢、一氧化碳和二氧化碳的摩尔比例；-->将DME合成原料进料到DME合成段；以及使至少部分进料到DME合成段的DME合成原料转化为DME。通常，费-托反应段包括悬浮于载液中的费-托催化剂固体颗粒的淤浆床，气态原料由淤浆床的底部通入。用于费-托反应段的费-托催化剂可以是变换催化剂，例如铁催化剂，且优选为改良的铁催化剂。可在活性和/或选择性上对该催化剂进行改进。“变换催化剂”是指，在费-托反应段的操作条件下的烃合成催化剂，通过水煤气变换反应使大于2％的经过该反应段的CO转化为CO2：在费-托反应段使用淤浆床时，氢和一氧化碳在其向上经过淤浆床时进行催化反应，从而形成液态烃产物和气体产物，因此液态烃产物构成了淤浆床的载液。该方法通常包括从费-托反应段提取液态烃产物和气体及蒸汽，冷却该气体和蒸汽以使其中的液态烃和反应水冷凝，以及获得包括未反应的氢和一氧化碳的尾气。通常，在分离容器中分离并从其中提取冷凝的液态烃、反应水和尾气，然后调整至少部分尾气的组成以提供具有所需合成气值的DME合成原料。因此，来自费-托反应段的尾气通常包括未反应的氢、未反应的一氧化碳和费-托反应段形成的包括CO2的气体产物及未从尾气中冷凝分离的气体产物。该尾气通常包括少量C5的烃。因此，在费-托反应段中将通过水煤气变换反应形成二氧化碳。-->优选的是，所述合成气值为1.85～2.15，更优选为1.9～2.1，例如约为2。有利的是，期望DME合成原料可以包括来自费-托反应段产生的轻质烃，不存在轻质烃会对DME合成产生不利影响，因此避免将从由费-托反应段获得的尾气中彻底除去这些轻质烃。调整至少部分来自费-托反应段的尾气的组成包括，从所述部分尾气中除去一些CO2。因此，所述合成气值可以向上调整。可以理解，气态原料可以来自如天然气的含甲烷的气体，或来自如煤的固体含碳材料。当该气态原料来自如煤的含碳材料时，在该方法的优选实施方式中，希望从所述部分尾气中除去CO2。当该气态原料来自含甲烷的气体时，在本专利技术的可选实施方式中，从所述部分尾气中除去CO2。从所述部分尾气中除去一些CO2包括，在溶剂、例如苯菲尔德溶液(Benfield solution)中吸收CO2，。因此该方法还可包括通过从溶剂中汽提CO2而回收除去的CO2。例如，这可以通过使用解吸气和升高溶剂温度而实现。在本专利技术的一个实施方式中，用含甲烷的气体从溶液中汽提CO2，以及费-托反应段的气态原料来自所述含甲烷的气体。可替代的或另外，调整至少部分来自费-托反应段的尾气的组成可以包括，向所述部分尾气加入富H2气体。向所述部分来自费-托反应段的尾气加入富H2气体包括，在蒸汽转化段中重整部分费-托反应段的气态原料以产生富H2重整气，并使至少一些富H2重整气与所述部分尾气混合以提供DME合成原料。-->通常，利用费-托合成段的用于合成烃的设备包括加氢处理装置，其本身又依靠产生用于加氢处理的H2的蒸汽转化装置。有利的是，因此本专利技术的方法可以依靠蒸汽转化装置，如果需要可以升级，以提供调整所述部分尾气的组成的富H2重整气。该方法可以包括从DME合成段除去含H2的尾气，从DME合成段尾气回收富H2气体，以及将所述富H2气体加入部分来自费-托反应段的尾气，以提供DME合成原料。这可以通过变压吸附(PSA)或冷分离而实现。可替代的是，向所述部分来自费-托反应段的尾气加入富H2气体包括，使合成气进行水煤气变换反应CO+H2O_CO2+H2，除去至少一些CO2以提供富H2气体，以及使至少一些富H2气体与所述部分尾气混合，以提供DME合成原料。可在适当的吸收剂或溶剂中通过吸收除去CO2。合适的用于水煤气变换反应的合成气可从费-托反应段的气态原料、或者来自费-托反应段或来自DME合成段的尾气中获得。该方法可以包括使一些来自费-托反应段的尾气再循环至费-托反应段。尾气循环可用于提高整个费-托反应段的CO和H2的转化率至约30％～约60％的值，优选至约30％～约50％的值。CO和H2的单程转化率约为30％。已知使用改良的铁费-托催化剂的反应段会在CO和H2的单程转化率提高时导致反应段生产率迅速下降。因此，有利的是，费-托反应段可在约30％～约50％、优选约为30％的低CO和H2的单程转化率下进行。-->气态原料与尾气的循环比通常为约1∶1，但是可以根据气态原料的组成而变化。费-托反应段可以在低于280℃的温度下进行。通常，费-托反应段在160℃～280℃、优选在220℃～260℃、例如约240℃的温度下进行。因此费-托反应段通常是在预定操作压力为10～50bar的范围内、例如约30bar下进行的高链增长的淤浆床反应段。本专利技术的方法可以包括对烃进行处理以提供石脑油馏分和/或煤油馏分，例如C5～C8或C9的石脑油馏分和C9或C10～C13或C14的煤油馏分。优选的是，还生产润滑油和柴油。事实上，来自费-托反应段的液态烃产物可以主要包括蜡。换句话说，至少约50质量％来自费-托反应段的液态烃产物是由C19的烃组成。该蜡经过蜡加工或加氢处理段，以高产率地得到高质量的润滑剂基油产物和/或高价值的蜡产物。蜡加工段还可以产生部分石脑油馏分，例如C5～C10石脑油馏分。可对煤油馏分、例如来自费-托反应段的冷凝的液态烃的C9～C13的馏分进行处理以除去氧化烃，然后使其烷基化并经过分离段以生产直链烷基苯以及可能的链烷烃及氧化剂。或者，煤油馏分可以作为加氢甲酰基化段的原料，以生产洗涤剂用醇。可对石脑油馏分进行加工以提取如1-己烯和1-辛烯的烯烃共聚用单体以及可能的链烷烃和氧化剂。如上文所述，气态原料可以来自含甲烷的气体。气态原料的获得可包括在重整段、在存在氧气和蒸汽的情况下重整含甲烷的气体。该重整段可以为自热重整段。优选的是，约0.2～约0.6、例如约0.4的低蒸汽与碳的比率可用于自热重整段。可替代的是，所述重整段可以是-->催化或非催化部分氧化段，其中通常使用0.2或更低的蒸汽与碳的比率。当从含甲烷的气体中获得气态原料时，气态原料可以约1.5～约2.3的摩尔比包括氢与一氧化碳。因此，H2的过量超过烃合成的化学计算所需量。当从固体含碳材料中获得并依赖于气化段中固体含碳材料的气化作用时，含碳原料通常具有约0.4～约2.1、通常为0.7～2.0的H2/CO摩尔比。因此，与烃合成的化学计算需要量相比，H2的量不足。使至少部分进料到DME合成段的DME合成原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于共同生产烃和二甲醚（ＤＭＥ）的方法，该方法包括　　　　将包含氢和一氧化碳的气态原料进料到三相低温催化费－托反应段；　　　　使氢和一氧化碳在费－托反应段中部分地进行催化反应以形成烃；　　　　从费－托反应段获得包括未反应的氢和一氧化碳及二氧化碳的尾气；　　　　调整至少部分尾气的组成，以提供合成气值（ＳＮ）为１．８～２．２的ＤＭＥ合成原料，其中　　　　ＳＮ＝［Ｈ↓［２］］－［ＣＯ↓［２］］／［ＣＯ］＋［ＣＯ↓［２］］　　　　并且其中，［Ｈ↓［２］］、［ＣＯ］和［ＣＯ↓［２］］分别为所述ＤＭＥ合成原料中的氢、一氧化碳和二氧化碳的摩尔比例；　　　　将所述ＤＭＥ合成原料进料到ＤＭＥ合成段；以及　　　　使至少部分进料到ＤＭＥ合成段的ＤＭＥ合成原料转化为ＤＭＥ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-2-5 10/542,0881、一种用于共同生产烃和二甲醚(DME)的方法，该方法包括将包含氢和一氧化碳的气态原料进料到三相低温催化费-托反应段；使氢和一氧化碳在费-托反应段中部分地进行催化反应以形成烃；从费-托反应段获得包括未反应的氢和一氧化碳及二氧化碳的尾气；调整至少部分尾气的组成，以提供合成气值(SN)为1.8～2.2的DME合成原料，其中SN=[H2]-[CO2][CO]+[CO2]]]>并且其中，[H2]、[CO]和[CO2]分别为所述DME合成原料中的氢、一氧化碳和二氧化碳的摩尔比例；将所述DME合成原料进料到DME合成段；以及使至少部分进料到DME合成段的DME合成原料转化为DME。2、如权利要求1所述的方法，其中，所述合成气值为1.85～2.15。3、如权利要求1或2所述的方法，其中，调整至少部分来自费-托反应段的尾气的组成包括，从所述部分尾气中除去一些CO2从而向上调整所述合成气值。4、如权利要求3所述的方法，其中，从所述部分来自费-托反应段的尾气中除去一些CO2包括，在溶剂中吸收CO2并通过从该溶剂中汽提CO2而回收除去的CO2。5、如权利要求4所述的方法，其中，用含甲烷的气体从所述溶剂中汽提CO2，以及费-托反应段的气态原料来自所述含甲烷的气体。6、如前述权利要求任何一项所述的方法，其中，调整至少部分来自费-托反应段的尾气的组成包括，向所述部分尾气加入富H2气体。7、如权利要求6所述的方法，其中，向所述部分来自费-托反应段的尾气加入富H2气体包括，在蒸汽转化段中重整部分费-托反应段的气态原料以产生富H2重整气，并将至少一些富H2重整气与所述部分尾气混合以提供所述DME合成原料。8、如权利要求6所述的方法，其包括从所述DME合成段除去含H2的尾气，从所述DME合成段尾气中回收富H2气体，以及将所述富H2气体加入到所述部分来自费-托反应段的尾气以提供所述DME合成原料。9、如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈彼得斯泰恩伯格，皮埃尔格雷夫，
申请(专利权)人：萨索尔技术控股有限公司，
类型：发明
国别省市：ZA[南非]