在合成反应器中进行液相加氢异构的淤浆烃合成制造技术

一种淤浆Ｆｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈ烃合成方法，用于在合成反应器中从合成气合成液体烃，同时在浸入合成反应器淤浆体的一个或多个气升反应器中加氢异构包含浆液的合成烃液体。一种整料催化剂优选用于加氢异构化，至少部分由于加氢异构处理气的提升作用，使淤浆从周围淤浆体向上循环通过气升反应器。优选地，在淤浆接触催化剂前也需除去催化剂颗粒。加氢异构化与合成反应器产生烃同时进行，但并不干扰合成反应。减少气泡的降液管用于产生并将气泡减少的淤浆加入气升反应器中，因此产生有助于淤浆循环向上进出气升反应器的液压压头。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
在合成反应器中进行液相加氢异构的淤浆烃合成公开背景专利
本专利技术涉及在合成反应器中进行烃加氢异构的淤浆烃合成方法。更具体地说，本专利技术涉及淤浆Fischer-Tropsch烃合成方法，其中合成的烃浆液通过在整料加氢异构催化剂存在时与氢气反应，在合成反应器中被加氢异构，催化剂装在至少部分浸入淤浆的气体提升反应器中。专利技术背景淤浆Fischer-Tropsch烃合成方法无论是在专利还是技术文献中都已为人所熟知和证实。该法包括将含有H2和CO混合物的合成气通入热的反应淤浆中，该淤浆包括在合成反应条件下为液体的合成烃以及分散其中的粒状Fischer-Tropsch型催化剂。H2和CO在催化剂存在时反应生成烃。烃液体连续或间断地从合成反应器中抽出，通过管道进入下游的一个或多个改质操作。改质产品包括，例如合成原油、各种燃料和润滑油馏分以及蜡类。下游的改质包括分馏和转化操作，典型包括加氢异构，其中至少一些烃分子的部分分子结构发生改变。如果在合成反应器内，合成的烃浆液至少部分被加氢异构，使其倾点和熔点下降，更易用管道输送，然后再进入下游操作而不需要单独的加氢异构装置，这将是一个进步。专利技术概述本专利技术涉及淤浆Fischer-Tropsch烃合成方法，其中合成的烃浆液通过在一个或多个至少部分浸入合成淤浆的气体提升反应器中循环，在合成反应器中被加氢异构，在加氢异构催化剂及优选为整料加氢异构催化剂存在时与氢气反应，液体被加氢异构后，再回到合成反应器-->的淤浆体。包括在合成反应条件下为液体的合成烃的浆液包含大部分正构链烷烃，加氢异构化降低其倾点和熔点，从而使其更易用泵和管道输送。气体提升反应器(以下为“气升反应器”)是在合成反应器内浸入淤浆体的反应器，其中淤浆从周围的淤浆体循环进入其内部，再出来回到周围的淤浆体，这个过程全部或大部分通过进入其中的氢气处理气的提升作用来实现。在本专利技术的实施中浸入淤浆体指全部或大部分浸入其中。气升反应器包括基本垂直放置的中空的简易流体导管，例如顶端和底端有管口的管子，还包含其内部的加氢异构催化剂，以及将氢气处理气注入其中的装置。气升反应器可看作一种提升管或提升反应器。该法包括将来自淤浆体的热淤浆与除气泡、优选为既除气泡又除颗粒固体的装置接触，产生至少气泡减少的淤浆，然后和氢气处理气一起进入一个或多个气升反应器，淤浆烃液体在其中至少被部分加氢异构后回到淤浆体。气升反应器里的加氢异构催化剂包括加氢异构区域，它虽然被淤浆体包围，但不直接接触。这使得加氢异构浆液(i)在合成反应器内进行和(ii)虽然合成反应器产生烃，但不干扰烃合成反应。合成反应器中加氢异构烃液体的浓度不断提高，直到达到平衡。合成反应器达到平衡时，从中移出的浆液可能包括大部分倾点降低的加氢异构烃。从合成反应器出来的液体烃产品有时不需要进一步的加氢异构化。因此，本专利技术方法对合成反应器下游单独分离的加氢异构反应器及相关设备的需要减少，有时甚至消除。即使下游需要加氢异构反应器，其规模也比合成烃液体不经过至少部分加氢异构时小。虽然全部加氢异构烃液体典型地都返回周围的淤浆体与之混合，但在一些实施方案中，部分加氢异构液体通过气升反应器，直接从合成反应器出来，进入下游操作。除去气泡及优选为气泡和颗粒固体的装置也位于合成反应器的淤浆体中，包括相同的或独立的装置。虽然许多过滤装置可用于在进入加氢异构区域前从至少一部分催化剂和其它颗粒中分离出浆液，但在本专利技术的实施中采用已知的不用过滤的淤浆固体减少装置，以避免使用过滤装置。适于本专利技术采用、根据不同密度和重力操作的去除气泡-->和固体的简单装置已为人知，在例如专利US 5,866,621及5,962,537中公开，其公开内容在此引入作为参考。简单的气泡去除装置公开于US 5,382,748、5,811,468和5,817,702中，其公开在此引入作为参考。在这些专利中，去除气泡和固体的装置浸在淤浆体中，包括位于降液管顶端的淤浆入口，但简易的气泡去除装置位于降液管顶端和再生管底部，再生管为气升反应器形式。在‘468专利中，气泡减少的淤浆通过浸入淤浆中的降液管被向上送进气升反应器再生管。气泡的去除提高淤浆密度，使得从合成反应器中淤浆体出来进入气升反应器底部的气泡减少的淤浆密度大于周围淤浆体。这在一定程度上与氢气处理气进入气升反应器的提升作用相反。因此，有时优选地，气泡的去除在淤浆体中尽可能高的位置进行，以产生因密度差引起的水力驱动力，除非进入或注入加氢异构区域的氢气或氢气处理气的提升作用能够推动淤浆在气升反应器中循环进出。该装置靠近或位于降液管装置或导管的入口部分，后者将浓缩的、气泡或气泡和固体减少的淤浆送到气升反应器底部。加氢异构前除去气泡也降低CO和蒸汽含量，否则它们与加氢异构氢气反应，对加氢异构催化剂也有不利影响。整料加氢异构催化剂具有基本垂直的流体流动通道和与流体流动方向垂直的最小横截面积，使流体流过催化剂表面的压力降最小。从加氢异构区域上游除去催化剂及其它固体颗粒例如惰性热交换颗粒，可减少对整料催化剂的洗擦，减少加氢异构反应区域的堵塞，也降低液相粘度。本专利技术包括淤浆Fischer-Tropsch烃合成方法，其中合成的烃浆液在烃合成期间，通过从合成反应器的淤浆体循环经过气升反应器的加氢异构区域，在合成反应器中被加氢异构化，气升反应器浸入淤浆体中，在加氢异构催化剂存在下，淤浆烃液体与氢气在其中反应。淤浆在降液管式反应器和淤浆体之间的循环通过将淤浆体中的部分淤浆与气泡去除装置接触以浓缩淤浆来实现。至少一部分浆液被加氢异构，使其倾点降低。加氢异构淤浆离开气升反应器，其全部或大部分再返回周围的淤浆体与之混合。优选地，加氢异构催化剂包括整料催化剂，在接触加氢异构催化剂前，将固体和气泡二者中至少一部分从淤浆中-->除去。更具体地说，本专利技术包括一种烃合成方法，它包括加氢异构合成反应产生的烃液体，而烃液体由合成气产生，该方法的步骤包括：(a)将含有H2和CO混合物的合成气通入淤浆Fischer-Tropsch烃合成反应器的淤浆体，其中淤浆包括气泡和淤浆烃液体中的烃合成粒状催化剂；(b)在催化剂存在时，在有效的反应条件下，H2和CO反应生成烃，其中一部分在反应条件下为液体，包括淤浆烃液体；(c)将淤浆体中一部分淤浆与去除气泡的装置接触，形成气泡减少的淤浆；(d)将氢气处理气和气泡减少的淤浆通入浸在合成反应器的淤浆体中的一个或多个气升反应器的加氢异构区域，氢气和烃浆液在优选为整料加氢异构催化剂存在时反应，形成倾点降低的烃液体，及(e)将全部或一部分倾点降低的液体返回周围的淤浆体。附图简述图1为根据本专利技术中一个实施方案，包含加氢异构区域的烃合成反应器的简单示意流程图。图2为中间试验管式反应器中整料加氢异构催化剂存在时十六烷转化率与温度的函数关系图。图3是说明在中间试验管式反应器中整料加氢异构催化剂上十六烷加氢异构的选择性的变化曲线。专利技术详述反应器中合成的蜡状浆液典型地包括500°F+烃，大多数的初始沸点为650-750°F+。最终沸点至少为850°F，优选为至少1050°F，甚至更高(1050°F+)。该液体也包括大部分(大于50wt％)，典型地大于90％，优选地大于95％，更优选地大于98％的链烷烃，其中大多数是正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加氢异构化淤浆烃合成反应器中产生的淤浆烃液体的方法，同时反应器由合成气生成所述的液体，其中在所述合成反应器中所述的淤浆为包括所述液体中气泡和催化剂颗粒的淤浆体，所述方法包括：（ａ）将所述淤浆体中的一部分所述淤浆与去除气泡的装置接 触，形成气泡减少的淤浆；（ｂ）将氢处理气和所述气泡减少的淤浆进入并向上通过所述合成反应器中，至少部分浸入所述淤浆体的一个或多个气升反应器的加氢异构区域，其中每个所述的气升反应器包含加氢异构催化剂，由此形成加氢异构区域；（ｃ） 在所述的加氢异构催化剂存在下，使所述气泡减少的淤浆和氢气在有效反应条件下反应，使至少一部分所述液体加氢异构化，产生加氢异构化的液体，及（ｄ）将全部或一部分所述的加氢异构的烃液体返回所述淤浆体。

【技术特征摘要】
US 2001-11-6 09/992,1411、一种加氢异构化淤浆烃合成反应器中产生的淤浆烃液体的方法，同时反应器由合成气生成所述的液体，其中在所述合成反应器中所述的淤浆为包括所述液体中气泡和催化剂颗粒的淤浆体，所述方法包括：(a)将所述淤浆体中的一部分所述淤浆与去除气泡的装置接触，形成气泡减少的淤浆；(b)将氢处理气和所述气泡减少的淤浆进入并向上通过所述合成反应器中，至少部分浸入所述淤浆体的一个或多个气升反应器的加氢异构区域，其中每个所述的气升反应器包含加氢异构催化剂，由此形成加氢异构区域；(c)在所述的加氢异构催化剂存在下，使所述气泡减少的淤浆和氢气在有效反应条件下反应，使至少一部分所述液体加氢异构化，产生加氢异构化的液体，及(d)将全部或一部分所述的加氢异构的烃液体返回所述淤浆体。2、按权利要求1所述方法，其中有不止一个气升反应器。3、按权利要求2所述方法，其中至少一个气升反应器包括含有贵金属的加氢异构催化剂，至少一个其他的气升反应器包含非贵金属的加氢异构催化剂。4、按权利要求1所述方法，其中所述气泡减少的淤浆向上通过所述的一个或多个气升反应器的循环至少部分是由于所述处理气的提升作用引起的。5、按权利要求4所述方法，其中所述淤浆烃液体作为所述合成反应器的液体产物，被间断或连续地抽出，同时其产生所述烃浆液。6、按权利要求5所述方法，其中在所述淤浆通入所述加氢异构区域前，除了去除气泡外，至少还要从中去除一部分所述的催化剂颗粒。7、按权利要求6所述方法，其中所述加氢异构催化剂包括整料催化剂。8、按权利要求7所述方法，其中所述加氢异构催化剂为整料形式。9、按权利要求7所述方法，其中所述整料催化剂包括在所述区域中垂直排列的多个整料催化剂块。10、按权利要求9所述方法，其中从所述合成反应器移出的至少一部分所述的浆液通入至少一种改质操作中，所述操作至少包括精馏和/或一种或多种转化操作。11、按权利要求10所述方法，其中所述气泡去除装置浸在所述淤浆体中。12、按权利要求11所述方法，其中至少一部分所述整料催化剂块垂直间隔地位于所述加氢异构区域中。13、按权利要求12所述方法，其中所述氢处理气通入至少两个独立的气体注入装置进入所述的区域中，所述的注入装置沿所述区域垂直间隔地分布每一个位于所述整料催化剂块的上游。14、按权利要求13所述方法，其中静态混合装置位于整料催化剂块之间的至少一部分所述空间中。15、按权利要求14所述方法，其中在至少一个所述混合装置的上游，将至少一部分所述氢气注入所述的加氢异构区域。16、按权利要求15所述方...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特杰伊威滕布林克，查尔斯约翰马尔特，珍妮特勒妮克拉克，珍妮弗谢弗菲利，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]