[发明专利]通过集成到精炼厂中的费-托方法制备液体烃的方法

说明书

本发明涉及通过集成到精炼厂中的费‑托方法制备液体烃的方法，特别包括将来自蒸汽重整氢气发生方法的流作为费‑托方法的原料再循环。

技术领域

本发明涉及使用集成到精炼厂中的费-托方法制备液体烃的方法。

背景技术

由于其技术和科学价值，费-托合成反应引起了极大的关注。该价值与将烃转化成高品质、高总价值(high-aggregated value)的液体产物有关。所述反应涉及一氧化碳(CO)的催化氢化，以由合成气生产液体烃，例如汽油、柴油和润滑剂。自从Franz Fischer和HansTropsch发明了原始方法以来，已经进行了许多改进和调整。

基本上，转化由主要组分为H₂和CO的混合物组成的合成气的费-托反应可以通过总反应流程表征：

2 H₂ + CO → -CH₂- + H₂O。

费-托反应中生产的烃从甲烷到含有超过100个碳原子的链烷烃变化。

费-托反应可以在几种类型的反应器中进行，包括传统的固定床、流化床或可移动床反应器、三相浆料鼓泡以及最近的所谓的微米或“毫米通道”反应器(“堆叠的多通道反应器”)。

目前，在南非（基于大规模费-托路线(安装容量为7,500,000吨/年)，其生产化学品、直链烯烃、汽油、柴油和润滑剂），在马来西亚(容量为500,000吨/年)，以及在卡塔尔，存在多个正在运行的工业综合体。

通常，费-托方法具有四个主要段：合成气的产生；气体的纯化；费-托合成；和产品的处理。费-托方法的资金成本的近60-70%与合成气生产步骤有关，无论合成气是由天然气还是煤生产。费-托合成部分的成本占成本的近20%，并且精炼操作为约10%。精炼操作包括加氢处理、用于生产柴油的加氢异构化和用于转化重馏分的加氢裂化的步骤。

实际上，实施费-托方法的高资金成本已经限制了其在减少对油的外部依赖的战略性情况下的使用，或在偏远地区或在大范围过量生产时对天然气增值。作为一个实例，对于使用煤(12,000吨/天)和生物质(1412吨/天)的50,000桶/天的FT单元，估计的投资是US$ 58亿。

关于费-托催化剂和方法的文献是广泛的，1954年有近4000篇出版物，以及类似数量的专利。然而，尽管众所周知，在费-托方法领域中创新潜力仍然很高。最近的专利例如涉及使用从液体产物中分离的气体(“尾气”)作为燃料、合成气生产段的原料、回收轻质烃或其它组分的主题。

此外，揭示了寻求降低费-托成本和实现更大的能量效率的方法的集成。文献US2016/0293985教导了将费-托方法与使用固体氧化物燃料电池方法生产合成气的方法集成。

文献US 2016/0003480进而教导了将费-托气化方法和热电联产(co-generation)集成。

特别是关于费-托方法与精炼方法的集成，存在在现有技术中教导的几种途径。

美国专利9.328.291教导了使用在精炼厂中产生的重馏分(沥青、重油或焦炭)用于通过气化方法生产合成气，及其在费-托方法中的用途。

文献US 2010/0108568教导了将加氢裂化、低聚、烷基化和加氢处理与费-托方法集成，意图是生产航空煤油。

文献EP 2487225教导了使用在费-托方法中生产的石脑油馏分作为合成气产生单元的原料，以使中间蒸馏物(柴油和航空煤油)的生产最大化。

此外，描述了用蒸汽重整的替代方法生产用于费-托方法的合成气的方法。