[发明专利]通过基于费-托的合成产生烯烃的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年7月31日提交的美国临时申请号 61/860,479的权益，所述临时申请以引用的方式整体并入本文。

技术背景

通过本领域众所周知以及广泛在全世界商业实施的方法可以 很容易地由煤、甲烷(天然气)或任何含碳原料来生产合成气(氢气 和一氧化碳的混合物)，也被称为合成气体。许多众所周知的工业 过程使用合成气用于生产各种含氧有机化合物。用于由合成气催 化产生烃的费-托("FT")催化过程最初在1920年发现并发展，并且 多年来在南非使用以产生作为汽车燃料的汽油范围烃。催化剂通 常包括负载在氧化铝或二氧化钛上的铁或钴，以及助催化剂，像 铼、锆、锰等有时候与钴催化剂一起使用，以改进催化性能的各 个方面。所述产物通常是具有六个或更多个碳原子的汽油范围烃 液体，以及较重的烃产物。

因此，保持对用于通过将天然气重整为合成气，由天然气产 生烯烃的方法和用于如此做的装置的需要。

概述

根据如本文所体现和广泛描述的本发明的目的，一方面本发 明涉及包括以下的方法：

a)引入天然气；

b)重整天然气；其中重整步骤包括使天然气与蒸汽接触以产 生合成气；

c)将合成气转化成包含至少一种烯烃的产物混合物和包含链 烷烃和汽油的副产物；其中转化步骤包括使合成气与Co/Mn催化 剂接触；以及

d)将副产物转化成合成气。

公开了装置，其包括以下：

a)蒸汽重整器，其与反应器流体连通；其中蒸汽重整器将天 然气重整为合成气；

b)反应器，其与饱和器流体连通；其中通过将合成气与Co/Mn 催化剂接触，反应器将合成气转化成包含烯烃的产物混合物；以 及

c)部分氧化反应器，其与反应器流体连通；其中副产物被转 化成合成气。

在另一方面，公开了一种装置，其包括以下：

a)蒸汽重整器，其与反应器流体连通；其中蒸汽重整器将天 然气重整为合成气；

b)反应器，其与饱和器流体连通；其中通过将合成气与Co/Mn 催化剂接触，反应器将合成气转化成包含烯烃的产物混合物；

c)氢化器，其与反应器流体连通；以及

d)绝热的预重整器，其与氢化器流体连通。

虽然可以用特定的法定类别(如系统法定类别)对本发明的方 面进行描述和要求保护，但这仅是为了方便，并且本领域技术人 员将理解到可以用任何的法定类别对本发明的各方面进行描述和 要求保护。除非另外明确说明，否则决不意图将本文陈述的任何 方法和方面解释为要求以特定顺序执行其步骤。因此，在方法权 利要求项在权利要求书或说明书中没有具体陈述各步骤限于特定 顺序的情况下，绝非意图指在任何方面推断顺序。这适用于任何 可能的用于解释的非表达基础，包括相对于步骤安排或操作流程 的逻辑事项、从语法组织或标点符号得到的清晰含义或者在说明 书中描述的方面的数量或类型。

附图简述

并入本说明书且构成其一部分的附图说明了若干个方面，并 连同描述一起用于解释本发明的原理。

图1示出了涉及部分氧化步骤的本发明的过程和装置的一个 实例的流程图。

图2示出了涉及氢化和绝热的预重整器步骤的本发明的过程 和装置的第二个实例的流程图。

本发明的另外的优点将部分陈述在以下描述中，并且部分将 从所述描述中看出或者可通过实践本发明来得知。本发明的优点 将借助所附权利要求书中具体指出的元件和组合来实现并达成。 要理解，以上概述和以下详述都仅是示例性和解释性的，并且不 限制要求保护的本发明。

描述

通过参考以下发明详述和其中包括的实施例可以更容易理解 本发明。

在公开并描述本发明的化合物、组合物、制品、系统、设备 和/或方法之前，应理解，除非另外说明规定，否则它们不限于特 定的合成方法，或者除非另外规定，否则它们不限于特定的试剂， 因此它们当然可以改变。还应理解，本文所使用的术语仅出于描 述特定方面的目的，且并不意图加以限制。尽管在实施或测试本 发明中可使用与本文所述的那些方法和材料类似或等效的任何方 法和材料，但是现在描述示例性方法和材料。