[发明专利]由气态轻质烃类生产较重质烃类的方法及装置

权利要求书

1、一种由一种或多种气态轻质烃类生产较重质烃类的方法，其中气态轻质烃类部分氧化成一氧化碳和氢，二者进一步催化反应生成较重质烃类，其特征在于本方法包括以下步骤：

(a)使该气态轻质烃类部分地与空气反应，使其部分氧化，生成含未反应的轻质烃类，氢、一氧化碳和氮的气体物料；

(b)使步骤(a)的气体物料与蒸汽和二氧化碳在蒸汽重整催化剂上反应，使未反应的轻质烃类中相当大的部分转化成额外的氢和一氧化碳，生成含氢和一氧化碳比例符合要求的合成气物料；

(c)在含钴的烃合成催化剂上使步骤(b)的合成气物料反应，使该物料中的氢及一氧化碳生成较重质烃类和水；

(d)将步骤(c)的产物物料中的较重质烃类和水分开，剩下的气态物料含未反应的氢和一氧化碳、较轻质烃类、二氧化碳和氮；

(e)将步骤(d)的剩余气体物料与额外的空气进化催化燃烧，生成含二氧化碳、水汽和氮的产物物料；

(f)分出步骤(e)产物物料中的二氧化碳；

(g)至少将一部分步骤(f)分离出的二氧化碳用于步骤(b)。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于步骤（a）及（b）各是在压力约常压至约6.8巴，温度约815℃至约1927℃的范围内进行的。

3、根据权利要求1或2的方法，其特征在于步骤（c）是在和步骤（a）和（b）基本相同的压力下，温度约177℃至约288℃的范围内进行的。

4、根据权利要求1或2的方法，其特征在于该烃类合成催化剂中每100份重量的氧化硅、氧化铝或氧化硅-氧化铝载体含约5至50份重量的钴。

5、根据权利要求4的方法，其特征在于该催化剂的特征还在于每100份重量的所述载体含约0.1至约5份重量的钾。

6、根据权利要求1的方法，其特征在于在步骤（b）中利用的蒸汽和二氧化碳比率是可变的，以控制在所生成的合成气物流中氢和一氧化碳的摩尔比例基本上保持2∶1。

7、根据权利要求1或2的方法，其特征在于步骤（e）的催化燃烧是在压力为约常压至约6.8巴，温度约204℃至约538℃的范围内进行的。

8、根据权利要求1或2的方法，其特征在于步骤（d）包括：

冷却步骤（c）中所述的产品物料，将该较重质的烃类和水冷凝，并将该已冷凝的较重质烃类和水由得到的残余气体物料中取出。

9、根据权利要求8的方法，其特征还在于包括以下步骤：

将该较重质烃类自水中分出，至少利用一部分所分出的水生成用于步骤（b）的蒸汽。

10、根据权利要求9的方法，其特征还在于包括以下步骤：

分馏该已分出的烃类，生成含所选择的烃组分的产品物料和残余烃的物料;并把该残余烃物料再循环至步骤（a）。

11、根据权利要求9或10的方法，其特征还在于包括改变在步骤（b）中使用的那部分分离水的利用率和改变步骤（g）中所用的二氧化碳的比率的手段，以控制在步骤（b）产生的合成气物料中氢和一氧化碳的摩尔比例约为2∶1。

12、根据权利要求1或2的方法，其特征还在于包括使进入步骤（a）以前的该气态轻质烃类和步骤（b）产生的合成气物料之间进行热交换的步骤。

13、根据权利要求1或2的方法，其特征在于步骤（a）及（b）是在一个合成气发生器设备中进行的。

14、根据权利要求1或2的方法，其特征还在于包括以下步骤：

在进行步骤（e）以前，使步骤（d）生成的残余气体物料在含钴的烃类合成催化剂上第二次进行反应，使该残余气体物料中未反应的氢及一氧化碳生成额外的较重质烃类和水;

冷却所得到的产物，使额外的较重质烃类和水冷凝;

由得到的残余气体物料中取出已冷凝的较重质烃类和水。