[其他]天燃气转化

说明书

本发明涉及到烃类化合物转化成高级烃类化合物。本发明具体涉及到常规气态烷烃转化成常规液态烃类化合物。本发明特别涉及到天然气转化成高级烃类化合物，最好是转化成常规液态烃类化合物。

井口天然气的组成各不相同。例如天然气的甲烷含量范围约为40至95体积%。天然气的其他组分有：乙烷、丙烷、丁烷、戊烷（以及更重的烃类化合物），硫化氢，二氧化碳，氦和氮。

根据所含可冷凝的烃类化合物的量天然气可分为干气和湿气。通常可冷凝的烃类化合物主要为C⁺₃烷烃，尽管还可含有一些乙烷。通常，改变气体采出条件即可改变井口天然气的组成，这类处理设施通常安装在气田或其附近。井口天然气经过常规处理既可以生产出以甲烷为主的天然气，也可以生产出以C⁺₃烷烃为主的液态天然气。

为了寻求从天然气或其他低级烷烃原料生产合成燃料的经济方法，人们做了各种尝试。其中一种广为研究的方法是将天然气转化为合成气（由C和H₂组成的混合气），然后或将合成气直接转化成高级烃类化合物（一般称为费-托合成）或先转化成甲醇再转化成高级烃类化合物（例如采用毛比尔〔Mobil〕甲醇-汽油转化方法）。这两种以合成气为基础的转化方法都遇到了一个实质性的难题，即形成氧化物，后者会使下一步加工液态产品的常规炼油技术变得非常复杂。正如南非Sasol工厂所遇到的那样，进一步加工要求使用特定的炼制技术，以适应这种特定的原料。因此，一种能将甲烷及/或低级烷烃转化成与常规炼制原料一样的烃类化合物的方法对工业具有极大的价值。

大规模使用天然气经常需要一个精良的、庞大的管道系统。液化也早已被采用来作为传输方法，但液化、运送和再气化天然气的方法是一种极其复杂的、耗能具大的、且需采取广泛安全措施的方法。输送天然气是利用天然气资源中随之而来的一个问题。如能将天然气转化成比较易于加工或输送的产品，那将是极有价值的。而且，改进天然气转化方法对化学工业也有价值。

本发明的一个目的是提供一种将天然气，（尤其是湿天然气，转化成高级烃类化合物（尤其是常规液态烃类化合物）的方法。所涉及的另一个目的是提供一种将低级烷烃转化成与常规炼制原料一样的高级烃类化合物的方法，以便进一步加工成更有用的高级烃类化合物产品。本发明的另一个目的是提供一种将天然气转化成更易于输送的产品的方法。本发明还有一个目的就是提供一种将天然气转化成高级烃类化合物产品的改进了的方法，它可以提高常规液态烃类化合物的产率。

熟悉本专业的技术人员阅读本说明书及所附权利要求书后不难发现本发明所涉及的其他方面，其他目的和某些优点。

现已发现的将低级烷烃转化成高级烃类化合物产品的方法包括：

（a）将低级烷烃混合物分离成以含甲烷为主的第一馏分和至少一个以C⁺₂烷烃为主的第二馏分;

（b）将上述第二馏分脱氢形成含C⁺₂烯烃的脱氢流出物;

（c）将上述第一馏分与某种固体接触形成含C⁺₂烯烃的氧化还原流出物，上述固体含有至少一种可还原金属氧化物。该金属氧化物由至少一种金属组成，在温度为大约500至1000℃范围内当与甲烷接触时金属氧化物被还原并产生高级烃类产品;

（d）上述脱氢流出物中的C₂+烯烃和上述氧化还原流出物中的C⁺₂烯烃齐聚后形成高级烃类产品。

根据本发明的另一实例，烃类化合物可用甲烷气生产。其方法为：（1）将含甲烷气体与至少含一种金属的至少一种可还原的氧化物在特定温度条件下接触，以还原这种可还原的氧化物并生产出高级烃类化合物产品及水;（2）在相应于步骤（1）的还原温度条件下至少齐聚一部分这类高效烃类化合物产品从而生产出更高效的烃类化合物产品，最好是常规液态烃类产品。

根据本发明的另一实例，用含甲烷气体生产常规液态烃类化合物可采用下列方法：（1）在大约500至1000℃的温度范围内将含甲烷气体与至少含一种金属的至少一种可还原的氧化物接触，这些氧化物在上述温度条件下与甲烷接触时被还原从而生产出高级烃类化合物和水;（2）从上述接触反应的流出物中回收含乙烯气体，（3）齐聚上述乙烯以生产常规液态烃类产品。