專(zhuān)利名稱(chēng)：從合成氣中生產(chǎn)烴特別是汽油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從不含烴的化合物中、尤其從包含一氧化碳和氫的合成氣中生產(chǎn)烴特別是汽油的方法。
背景技術(shù)：
能夠從碳和氫的各種容易獲得的固態(tài)和氣態(tài)來(lái)源中產(chǎn)生主要是一氧化碳和氫的混合物的合成氣。基于合成氣所合成的烴原料和發(fā)動(dòng)機(jī)燃料是汽油烴的實(shí)際替代品并且在其質(zhì)量上是部分更好的。因此，將合成氣轉(zhuǎn)化成烴的技術(shù)的效率多年來(lái)是一個(gè)主題問(wèn)題。
在1925年開(kāi)發(fā)的費(fèi)托合成(US I, 746，464)中，合成氣被直接催化轉(zhuǎn)化為烴。已知能夠按照以下兩個(gè)步驟從合成氣生產(chǎn)汽油首先進(jìn)行含氧化合物(如甲醇或二甲醚或者這兩種化合物的混合物)的合成，然后在含沸石的催化劑上將含氧化合物轉(zhuǎn)化為烴的混合物。根據(jù)這一方案，從合成氣生產(chǎn)汽油的一些方法由“美孚石油”公司所開(kāi)發(fā)。該方法的兩個(gè)步驟描述在科學(xué)、技術(shù)和專(zhuān)利文獻(xiàn)中甲醇的合成例如詳細(xì)闡述在KarawajewaM. M.等人的著作“Technology of synthetic methanol (合成甲醇的技術(shù))”，M. Chimi ja,1984中；甲醇和二甲醚的混合物的合成在US 3，894，102中；從甲醇和二甲醚合成烴，參見(jiàn)C. D. Chang 的綜述 Catal. Rev.(催化學(xué)報(bào))-Sei. Eng.，第 25 卷，第 I 期(1983)和 1983 年的 US 4404414。US 6，191，175公開(kāi)了生產(chǎn)甲醇和二甲醚的方法。在該專(zhuān)利中，首先從合成氣進(jìn)行甲醇的合成，該合成氣被預(yù)熱和引入第一反應(yīng)器中。反應(yīng)產(chǎn)物可能混合有合成氣并將該反應(yīng)產(chǎn)物再次轉(zhuǎn)移到第二反應(yīng)器中，該第二反應(yīng)器用于甲醇合成或二甲醚的合成。為了實(shí)現(xiàn)高的生產(chǎn)能力，該方法優(yōu)選絕熱地進(jìn)行。US 5，908，963A公開(kāi)了生產(chǎn)二甲醚的方法。該產(chǎn)品能夠含有最高達(dá)20重量％的甲醇和最高達(dá)20重量％的水。在第一方法步驟中，在一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器中將合成氣轉(zhuǎn)化成二甲醚、甲醇和水的氣體混合物。所使用的催化劑既具有甲醇合成活性又具有甲醇脫水能力。將該氣體混合物通過(guò)多個(gè)蒸餾和洗滌步驟分離，以獲得純的二甲醚。在根據(jù)US 3，894，102 (1975)而將合成氣轉(zhuǎn)化成汽油的方法中，實(shí)現(xiàn)了在371°C的溫度下在生產(chǎn)含二甲醚的產(chǎn)物的條件下使合成氣與催化轉(zhuǎn)化劑進(jìn)行接觸，所述催化轉(zhuǎn)化劑由甲醇合成催化劑和脫水酸性催化劑的混合物組成。在第二步驟中，實(shí)現(xiàn)了在288-454°C的溫度、最高達(dá)21Mpa的壓力和0. 5-1000^1的原料供應(yīng)質(zhì)量流量下至少將二甲醚與沸石催化劑進(jìn)行接觸，從而生產(chǎn)出產(chǎn)物，其有機(jī)部分優(yōu)選是汽油。第一步驟的產(chǎn)物能夠被直接引入第 二步驟中，或?qū)⑵浞蛛x，例如，將水(有或沒(méi)有甲醇)分離，也將H2和一氧化碳(未轉(zhuǎn)化的合成氣)分離，它們被回收至第一階段(可能在CO2向外釋放之后)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，通常在第一階段中被合成的甲醇和二甲醚的轉(zhuǎn)化方法在幾乎完全轉(zhuǎn)化的情況下實(shí)現(xiàn)，由此含氧化合物在水中累積，則有了使用廢水和/或從含水流中分離含氧化合物的問(wèn)題，這顯著惡化了該方法的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在這種情況下，在現(xiàn)有技術(shù)中提出了將含氧化合物轉(zhuǎn)化成烴的方法，其解決了由于將原料的轉(zhuǎn)化率維持在超過(guò)99%的水平所引起的問(wèn)題。從最終產(chǎn)物中所分離的水從系統(tǒng)中被帶走并被供應(yīng)至生物或生物化學(xué)的純化。US 4,814, 535 (1989)公開(kāi)了從具有I至4個(gè)碳原子數(shù)的含氧化合物中生產(chǎn)汽油的方法。通過(guò)在反應(yīng)器入口處逐漸增加溫度，由此將原料的轉(zhuǎn)化率維持在99. 9%的水平，并且降低了原料流。當(dāng)將轉(zhuǎn)化率降低至低于99. 9%時(shí)，則原料的供應(yīng)被中斷。US 4，523，046 (1985)公開(kāi)了從在其中所公開(kāi)的甲醇生產(chǎn)汽油的方法。此專(zhuān)利中，催化劑被放置在單床中并且通過(guò)原料與催化劑床的接觸，原料的轉(zhuǎn)化率幾乎達(dá)到了 100%。在轉(zhuǎn)化率降低的情況下，原料被引入下一催化劑床。為了改進(jìn)從合成氣或甲醇或者從甲醇和二甲醚(DME)生產(chǎn)汽油的方法，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，考慮了各個(gè)方面，包括在甲醇和DME轉(zhuǎn)化成烴的高放熱區(qū)段中的溫度控制以及汽油 選擇性和質(zhì)量，具體地是在所生產(chǎn)的汽油中的芳族烴含量、尤其是重質(zhì)烴的含量。在甲醇和DME轉(zhuǎn)化成烴的區(qū)段中的溫度控制通過(guò)在原料中使用稀釋成分來(lái)進(jìn)行，所述稀釋成分本身并不參與反應(yīng)。在根據(jù)US 4035430 (1977)的方法中，使用至少一種來(lái)自C1至C5烴的化合物和冷卻的含均四甲苯的產(chǎn)物。后一化合物與溫度一起影響了芳族烴的產(chǎn)率以及所含的BTX (苯、甲苯、二甲苯)的餾分的含量。作為不參與主反應(yīng)的稀釋成分，根據(jù)US 4，788，369 (1988)使用了液態(tài)產(chǎn)品的餾分(C3-/C4-餾分)，其被從反應(yīng)產(chǎn)物中分離并回收至反應(yīng)器中。由此，存在另外的作用由于作為副反應(yīng)的回收的烯烴的低聚引起的汽油產(chǎn)率的增加。在根據(jù)US 4404414 (1983)生產(chǎn)烴的方法中，使用了惰性稀釋成分輕氣體，其被從反應(yīng)產(chǎn)物以及蒸汽、氫和c2_烴和C3+烴或其混合物中分離。在US 5602289中，作為稀釋成分使用一種氣體,該氣體由回收至反應(yīng)器中的兩種混合的氣流(C2_烴和C3+烴)組成。包括在反應(yīng)器中甲醇轉(zhuǎn)化反應(yīng)中形成的水的水分壓是2. 2個(gè)大氣壓。在水蒸氣存在下，蒸汽分壓的極限通過(guò)已知的沸石的不可逆失活的效應(yīng)來(lái)測(cè)定。在該優(yōu)選的情況下，稀釋成分的組成用C2_烴/(3+烴的比例范圍在1/3至3/1之間以及氫含量在10至50摩爾％之間來(lái)表示。將具有低熱容量的氣體(氫、C2_烴)用作稀釋成分提高了稀釋因子，但是使得甲醇至烴的轉(zhuǎn)化要在更高的壓力下進(jìn)行(遵照所必需的水蒸氣分壓的上限)。

發(fā)明內(nèi)容
MM本發(fā)明的目的是發(fā)展一種經(jīng)濟(jì)和簡(jiǎn)單的從合成氣生產(chǎn)烴的方法以及具有簡(jiǎn)化技術(shù)步驟的簡(jiǎn)單設(shè)備方案。其還旨在實(shí)現(xiàn)同時(shí)具有高汽油質(zhì)量的高選擇性的汽油，并且提供沒(méi)有污染副產(chǎn)品的無(wú)廢物技術(shù)。本發(fā)明的簡(jiǎn)要說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明，其目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求I的生產(chǎn)烴的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明的方法中，含CO和H2的氣體混合物(隨后也被稱(chēng)作合成氣)發(fā)生轉(zhuǎn)化所進(jìn)行的烴的生產(chǎn)通過(guò)以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)a.)與在第一轉(zhuǎn)化器中的催化劑進(jìn)行接觸來(lái)生產(chǎn)第一產(chǎn)物流，其含有至少一種R1-O-R2類(lèi)型(其中R1-是具有I至5個(gè)碳數(shù)的烷基基團(tuán)，R2-為氫、具有I至5個(gè)碳數(shù)的烷基和烷氧基基團(tuán))的化合物，其優(yōu)選是甲醇和/或如果需要的話(huà)是二甲醚，以及合成氣的未轉(zhuǎn)化成分，其能夠從液相中分離并至少部分地送至第一轉(zhuǎn)化器中，b.)在第二轉(zhuǎn)化器中使來(lái)自第一轉(zhuǎn)化器的全部產(chǎn)物或在分離最小一部分的合成氣的未反應(yīng)的組分之后與催化轉(zhuǎn)化劑進(jìn)行接觸，來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)物流，所述接觸優(yōu)選在大于0. 07Mpa的氫分壓、大于0. OOSMpa的碳氧化物分壓、小于0. 5Mpa的R1-O-R2類(lèi)型的化合物優(yōu)選甲醇和/或二甲醚的分壓、小于0. 3Mpa的水分壓下進(jìn)行，且優(yōu)選在R1-O-R2類(lèi)型的化合物的轉(zhuǎn)化率不低于82%，優(yōu)選在甲醇轉(zhuǎn)化率不低于82%和不高于99. 5%，以及，如有必要，在二甲醚轉(zhuǎn)化率不低于92%和不高于99. 8下進(jìn)行，所述產(chǎn)物流含有-汽油烴，其具有優(yōu)選最高達(dá)45重量％的芳族化合物，其包含最高達(dá)I重量％的苯和優(yōu)選不少于40重量％的異鏈烷烴(具有至少5個(gè)C原子的支化飽和脂族烴)，-C1-C4烴，其優(yōu)選以不高于17重量％的量(轉(zhuǎn)化成在轉(zhuǎn)化的甲醇中的C和/或如果有必要在轉(zhuǎn)化的二甲醚中的C)形成，-未轉(zhuǎn)化的R1-O-R2類(lèi)型的化合物，-以及合成氣中的未反應(yīng)的組分，其中將合成氣從第一和/或第二產(chǎn)物流中分離并至少部分地作為循環(huán)氣體回送到第一轉(zhuǎn)化器中；c.)分離第二轉(zhuǎn)化器中的產(chǎn)物來(lái)合成不穩(wěn)定的汽油，該汽油使用已知的方法來(lái)穩(wěn)定化，其中獲得-汽油餾分，如有必要，從其中分離含有均四甲苯(1，2，4，5四甲基苯)的重質(zhì)汽油餾分，-C3-C4 烴的餾分，-以及氣流，其含有輕質(zhì)烴((^和(2)、合成氣的未反應(yīng)成分以及其它參與該方法的成分，該氣流能夠至少部分地被回收到第二轉(zhuǎn)化器和/或第一轉(zhuǎn)化器中，以及-水相，其含有甲醇和/或R1-O-R2類(lèi)型的不同于甲醇的化合物。將所述含有R1-O-R2類(lèi)型的化合物的水相進(jìn)行清洗或精餾。通過(guò)在R1-O-R2類(lèi)型的化合物在水的濃縮溶液(優(yōu)選不少于75%的R1-O-R2類(lèi)型的化合物)中和在被R1-O-R2類(lèi)型的化合物污染的、用于清洗的水(優(yōu)選R1-O-R2類(lèi)型化合物的量)中進(jìn)行精餾而進(jìn)行分離。在任何情況下，如下所述，R1-O-R2類(lèi)型的化合物的清洗通過(guò)甲醇和/或任何其它R1-O-R2類(lèi)型的化合物的催化分解或通過(guò)生物學(xué)方法來(lái)進(jìn)行。通過(guò)從反應(yīng)區(qū)段中排出放熱反應(yīng)的熱量來(lái)合成R1-O-R2類(lèi)型的化合物和來(lái)合成汽油的轉(zhuǎn)化器具有熱傳遞表面，通過(guò)該熱傳遞表面反應(yīng)熱被轉(zhuǎn)移到沸騰的載熱體。該載熱體(或其蒸氣)冷凝在冷卻區(qū)段中，其優(yōu)選含有用于生產(chǎn)蒸汽的沸水。該冷凝物流回反應(yīng)加熱的區(qū)段中(原則上為“熱管”)。在合成R1-O-R2類(lèi)型的化合物和合成汽油的轉(zhuǎn)化器中的反應(yīng)優(yōu)選在幾乎等溫的條件下進(jìn)行，其中在催化劑填料內(nèi)的溫度差(AT)不超過(guò)40K，優(yōu)選AT為10-20K，特別優(yōu)選AT在5K以下。從而，反應(yīng)熱被用于優(yōu)選在轉(zhuǎn)化器中產(chǎn)生具有最高達(dá)4MPa壓力的蒸汽來(lái)合成R1-O-R2類(lèi)型的化合物和在轉(zhuǎn)化器中產(chǎn)生最高達(dá)22Mpa來(lái)合成汽油。用于產(chǎn)生蒸氣的通過(guò)熱傳遞表面的熱量損耗允許在甲醇合成轉(zhuǎn)化器中用最高達(dá)150實(shí)際m3/m3催化劑的循環(huán)氣體(在下文中被稱(chēng)作循環(huán)氣體)來(lái)限制輸入材料流的稀釋以及在汽油合成的轉(zhuǎn)化器中用0-150實(shí)際m3/m3催化劑的循環(huán)氣體(在下文中被稱(chēng)作循環(huán)氣體)來(lái)限制輸入材料流的稀釋。根據(jù)本發(fā)明的用于從合成氣中生產(chǎn)汽油的方法包括使合成氣與在第一轉(zhuǎn)化器(合成含氧化合物的轉(zhuǎn)化器)中的催化劑在能夠合成R1-O-R2類(lèi)型的化合物的條件下進(jìn)行接觸。術(shù)語(yǔ)“Ri-O-R2類(lèi)型的化合物”表示A1-是具有I至5個(gè)C原子的烷基基團(tuán)，R2-是氫、具有I至5個(gè)C原子的烷基和烷氧基基團(tuán)。優(yōu)選R1-O-R2類(lèi)型的化合物為甲醇(CH3=R1和H=R2)并且必要時(shí)為二甲醚(R1=R2=CH3),尤其在用于合成R1-O-R2類(lèi)型的化合物的轉(zhuǎn)化器(下文也被稱(chēng)作甲醇合成用轉(zhuǎn)化器)中所合成的甲醇，或甲醇和二甲醚的混合物。R1-O-Ra類(lèi)型化合物的合成:優(yōu)選，合成氣用作合成R1-O-R2類(lèi)型化合物的原材料。在合成R1-O-R2類(lèi)型的化合物的轉(zhuǎn)化器中(如果R1-O-R2類(lèi)型的化合物是甲醇)，尤其發(fā)生以下反應(yīng)CCHH2O — — C02+H2 水煤氣反應(yīng)C0+2H2 <- CH3OH 甲醇形成并且必要時(shí)在甲醇合成催化劑中使用另外的酸性催化劑組分來(lái)合成二甲醚的情況下2CH30H <- CH3-0-CH3+H20 形成 DME使用催化劑來(lái)控制在第一步驟是產(chǎn)生甲醇還是甲醇和二甲醚(DME)的混合物或是其它的R1-O-R2類(lèi)型的化合物。對(duì)于甲醇合成，優(yōu)選使用的催化劑通常是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的甲醇合成用催化劑(例如鋅鉻氧化物催化劑、具有氧化鋅和/或氧化鋁添加劑的銅基催化劑；銅和稀土金屬的結(jié)合物；氧化銅/氧化鋅催化劑以及氧化銅/氧化鋅/氧化鉻催化劑等)。對(duì)于甲醇和二甲醚的混合物的合成，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，使用已知的用于合成甲醇的具有脫水催化劑的催化劑，尤其具有強(qiáng)酸性的催化轉(zhuǎn)化劑，例如，具有高酸性的質(zhì)子化形式的Y-Al2O3或沸石，其作為混合物應(yīng)用或單獨(dú)應(yīng)用。相應(yīng)的催化劑和條件是公知的并且例如對(duì)于甲醇合成,描述在M. M. Karawaewa等人的著作 “Technologi ja sintetitscheskogo metanola (合成甲醇的技術(shù))”，M.Chimija, 1984中；并且對(duì)于DME合成，描述在專(zhuān)利US 3，894，102中。用于合成R1-O-R2類(lèi)型的化合物的轉(zhuǎn)化器中的產(chǎn)物流優(yōu)選用分離器中隨后分離的液相和氣相來(lái)冷卻?？蛇x地，來(lái)自用于甲醇合成的轉(zhuǎn)化器的(完全的)產(chǎn)物流在沒(méi)有分離的情況下直接地被送入合成汽油的第二轉(zhuǎn)化器中。如果進(jìn)行分離，則未轉(zhuǎn)化的合成氣成分(CO、H2, CO2、氮等)優(yōu)選部分地被送至合成R1-O-R2類(lèi)型化合物的第一轉(zhuǎn)化器中，即它們混合有所使用的、含有CO和H2的氣體混合物，混合的和部分未轉(zhuǎn)化的合成氣被送至用于合成汽油的轉(zhuǎn)化器中來(lái)抑制R1-O-R2類(lèi)型的化合物的分解反應(yīng)。同時(shí)，它優(yōu)選被轉(zhuǎn)移到該工藝的另一部分中，以避免惰性成分的累積。使用在到汽油合成轉(zhuǎn)化器的入口處的容積流量來(lái)實(shí)現(xiàn)將合成氣未反應(yīng)的組分的一部分供應(yīng)到汽油合成轉(zhuǎn)化器中，其保證氫分壓不低于0. 07MPa和CO分壓不低于0. 08MPa。對(duì)于R1-O-R2類(lèi)型的化合物的合成，使用在反應(yīng)室中的具有幾乎等溫條件的冷卻的轉(zhuǎn)化器，其中優(yōu)選大于50m2熱傳遞表面/m3催化劑。從而，循環(huán)氣體的體積相對(duì)于Im3催化劑，優(yōu)選低于150m3，其中所述循環(huán)氣體基本上由未反應(yīng)的合成氣和短鏈烴氣體組成。汽油合成:在汽油合成轉(zhuǎn)化器中，來(lái)自合成R1-O-R2類(lèi)型化合物的轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物流的至少一部分，按照85%至99. 5%的R1-O-R2類(lèi)型化合物的優(yōu)選的轉(zhuǎn)化率，來(lái)與催化劑進(jìn)行接觸。在汽油合成的轉(zhuǎn)化器中，與催化劑的接觸發(fā)生在從轉(zhuǎn)化器到R1-O-R2類(lèi)型化合物的合成的整個(gè)流程，或在產(chǎn)物流的總(至少一部分)液體成分與用于R1-O-R2類(lèi)型化合物的合成的轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物流的氣體成分的一部分，其在汽油合成轉(zhuǎn)化器原料流中保證轉(zhuǎn)化至Im3(i.N.)的氣流、超過(guò)0. 07MPa的H2分壓和超過(guò)0. 008MPA的CO分壓。這些H2和CO分壓的值在汽油合成轉(zhuǎn)化器中保證了抑制R1-O-R2類(lèi)型化合物的分解反應(yīng)的。從甲醇和二甲醚合成烴存在寬范圍的催化劑。它們中的一部分被描述在Nef jodowB. K. ,Konowaltschikow L. , Rostanin N. N.的著作“Catalysts of petroleum processingand petrochemicals based on zeolite with high silicon content (石油處理和石化產(chǎn)品的具有高硅含量的基于沸石的催化劑)”，M ZNIITENEFTECHIM, 1987。從R1-O-R2類(lèi)型的化合物來(lái)合成汽油的催化劑優(yōu)選至少部分地包含質(zhì)子化的沸石(例如HZSM-5)，優(yōu)選具有pentasil基團(tuán)。優(yōu)選地，使用具有至少12的高的SiO2O3Al2O3比例、特別優(yōu)選具有至少30的SiO2O3Al2O3比例的沸石。富硅的沸石的使用減少了在產(chǎn)物中的均四甲苯的形成。蒸汽穩(wěn)定的催化劑可以通過(guò)用Ib.族的元素進(jìn)行改性來(lái)得到。也能使用二氧化硅與金屬氧化物(氧化鎵和/或氧化銦)的結(jié)合(1985年的US4, 507，404、1983年的EP 0，070，690、1984年的EP 0，124，999)。例如，如果氧化鎵和/或氧化銦結(jié)合有氧化釷和富硅沸石時(shí)，則可以得到優(yōu)質(zhì)、富含芳族化合物的汽油(1983年的EP 0，070，690)。進(jìn)料至第二轉(zhuǎn)化器的輸入物質(zhì)是整個(gè)第一產(chǎn)物流或部分，其包含R1-O-R2類(lèi)型的化合物。R1-O-R2類(lèi)型的化合物(優(yōu)選為甲醇和如果有的話(huà)為二甲醚)在汽油合成轉(zhuǎn)化器的輸入物質(zhì)中的分壓被轉(zhuǎn)換成Im3 (i.N.)氣流時(shí)，特別有利地被維持在0. 5MPa以下(有利的區(qū)別特征)。在汽油合成的轉(zhuǎn)化器的輸入物質(zhì)中的蒸氣的分壓特別有利地在0. 3MPa以下(有利的區(qū)別特征)。在汽油合成轉(zhuǎn)化器中的方法特別有利地在至少0.07Mpa的氫分壓和在至少0. OOSMpa的一氧化碳分壓下(有利的區(qū)別特征)進(jìn)行。本發(fā)明的方法的特征在于以下事實(shí)在第二轉(zhuǎn)化器中，輸入物質(zhì)與催化劑的接觸在氫和一氧化碳的存在下進(jìn)行。因此，R1-O-R2類(lèi)型化合物(優(yōu)選甲醇和二甲醚)向烴轉(zhuǎn)化的選擇性被有利地提高，因?yàn)橐种屏似湎蛱己蜌涞难趸锏姆纸?。?yōu)選將在近乎等溫條件下在具有約40m2熱傳遞表面/m3催化劑的反應(yīng)區(qū)域中的可冷卻的轉(zhuǎn)化器用于汽油合成。相對(duì)于Im3催化劑而言，循環(huán)氣體的體積共計(jì)低于150m3。反應(yīng)熱優(yōu)選用于生產(chǎn)壓力最高達(dá)22MPa的水蒸氣。這也是本發(fā)明的區(qū)別特征，其與權(quán)利要求I 的特征一起允許選擇性高于83%、優(yōu)選高于86%的具有高質(zhì)量的汽油。此處，術(shù)語(yǔ)“選擇性”被理解為汽油相對(duì)于反應(yīng)的甲醇的烴部分的產(chǎn)率。
優(yōu)選地R1-O-R2類(lèi)型的化合物(優(yōu)選甲醇和如果有的話(huà)二甲醚)在汽油合成轉(zhuǎn)化器中對(duì)于甲醇的轉(zhuǎn)化率共計(jì)高于85%和低于99. 5%和對(duì)于二甲醚高于92%和低于99. 8%。R1-O-R2類(lèi)型化合物的不完全的轉(zhuǎn)化是本發(fā)明一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別特征，該特征允許控制該方法的選擇性(汽油組相對(duì)于被轉(zhuǎn)化的R1-O-R2類(lèi)型化合物的烴含量的產(chǎn)率)連同控制所生產(chǎn)的汽油的必需的質(zhì)量和中間生產(chǎn)周期的持續(xù)時(shí)間(在催化劑的再生之間的過(guò)程的工作壽命)。這是以下事實(shí)的原因，所述事實(shí)為在本發(fā)明中汽油所具有的芳族化合物的含量低于46%，在其中所含的苯含量低于I質(zhì) 量％，而異鏈烷烴高于40%并具有高辛烷值的數(shù)字特征(93-96R0Z)，這也是本發(fā)明的區(qū)別特征。除烴以外，來(lái)自R1-O-R2類(lèi)型的化合物、C3-C4烴、水的汽油合成產(chǎn)物含有未反應(yīng)的甲醇和其它R1-O-R2類(lèi)型的化合物以及“干燥”氣體。該“干燥”氣體主要含氣態(tài)物質(zhì)(短鏈烴(C1-C2)、CO、CO2和H2以及合成氣的其它成分)。汽油合成的產(chǎn)物的分離:將汽油合成的產(chǎn)物冷卻并且在不穩(wěn)定的汽油中、水相和在氣體的非冷凝的成分中分離。該分離優(yōu)選在三相分離器中通過(guò)物理相分離來(lái)進(jìn)行。非冷凝的氣體成分包含以下成分合成氣、輕質(zhì)烴(C1和(2)、痕量的更重質(zhì)的烴。該循環(huán)氣體至少部分地被回收到汽油合成轉(zhuǎn)化器中和/或到合成R1-O-R2類(lèi)型化合物的轉(zhuǎn)化器中。隨著大量的循環(huán)氣體進(jìn)入到汽油合成轉(zhuǎn)化器里，可以有利地設(shè)置甲醇和水的分壓。在三相分離器中的液相由于密度區(qū)別在水和烴之間形成含烴的相邊界。具有低密度的液體(烴)在所述相邊界之上聚集，而水相下沉到底部。在三相分離器中所分離的液體烴包含優(yōu)選被導(dǎo)入蒸餾塔中的烴，其中如果需要，分離優(yōu)選的重質(zhì)汽油成分(均四甲苯餾分)和塔頂氣體，所述塔頂氣體主要為(3-(；烴和殘留的C1-C2烴(短鏈烴)和合成氣成分。在均四甲苯在烴中的含量可允許的情況下，不分離重質(zhì)汽油。具有在500 - 700mm QS (作為汽油類(lèi)所必需的功能)以下的必需的飽和蒸汽壓的所獲得的穩(wěn)定的汽油餾分是商業(yè)汽油或形成具有92-98 (ROZ)的辛烷值的商業(yè)汽油的生產(chǎn)的基礎(chǔ)。在三相分離器中所分離的水包含甲醇。水中的甲醇含量取決于在汽油合成中的甲醇的轉(zhuǎn)化率，一般其為高于3重量％和低于30重量％。優(yōu)選地，由于不同的沸騰溫度，具有所定義的甲醇含量或具有其它R1-O-R2類(lèi)型化合物的水相首先在蒸餾塔中被分離成各餾分，其中一種餾分主要是甲醇或與甲醇不同的R1-O-R2類(lèi)型的化合物，其具有低的水量(濃縮的甲醇)和另一餾分含有具有低含量的甲醇的水(被污染的水)。濃縮的甲醇和如果可能二甲醚或者另一 R1-O-R2類(lèi)型的化合物優(yōu)選被再循環(huán)到汽油合成轉(zhuǎn)化器中。被污染的水包含殘余含量的甲醇(通常最大為5重量％)或另一R1-O-R2類(lèi)型的化合物。為從本發(fā)明方法的污染的水中除去殘余的甲醇，通過(guò)與催化劑接觸(蒸汽重整或催化分解)將甲醇和可能的另一 R1-O-R2類(lèi)型的化合物進(jìn)行催化分解來(lái)轉(zhuǎn)化成氫和氣態(tài)的碳氧化物。在冷卻以后將水分離，該冷卻通過(guò)碳產(chǎn)生的氧化物(CO和CO2)和氫的冷凝來(lái)進(jìn)行。碳氧化物和氫可有利地混合有合成氣并被再循環(huán)到R1-O-R2類(lèi)型化合物的合成方法中。在分離氣體以后，在隨后水的脫氣中，得到了化學(xué)純化的水。包含甲醇的水與催化轉(zhuǎn)化器的接觸優(yōu)選在低于380°C的溫度、特別優(yōu)選在低于350°C和優(yōu)選在高于200°C的溫度下進(jìn)行。含有R1-O-R2類(lèi)型化合物(優(yōu)選甲醇、可能的話(huà)二甲醚)的水與催化劑的接觸，優(yōu)選在以下壓力下實(shí)現(xiàn)，所述壓力使得能夠直接地或在循環(huán)壓縮機(jī)的幫助下使在第一轉(zhuǎn)化器中生產(chǎn)的合成成分進(jìn)入第一轉(zhuǎn)化器中。該壓力對(duì)應(yīng)于用于R1-O-R2類(lèi)型化合物的合成的反應(yīng)的壓力以及在甲醇的催化分解的產(chǎn)物的出口與輸入物質(zhì)進(jìn)入甲醇合成轉(zhuǎn)化器的入口之間的壓力損失的總和。可選地，R1-O-R2類(lèi)型化合物在水中的剩余含量由生物清潔方法來(lái)除去。所述生物純化的水可以被排入廢水網(wǎng)絡(luò)。然而因此需要考慮，生物清潔要求在水中的甲醇含量低于0.2-1重量％，而且通過(guò)分餾獲得這樣的濃度同高能量成本聯(lián)系在一起，或者要求用純凈的水對(duì)污染的水進(jìn)行大幅度稀釋?zhuān)@增加了生物清潔的成本。
來(lái)自R1-O-R2類(lèi)型化合物的水的催化純化的應(yīng)用是另一有利的區(qū)別特征，因?yàn)樗沟媚軌蛞韵鄬?duì)低的努力對(duì)于在汽油合成轉(zhuǎn)化器中的工藝條件進(jìn)行控制，來(lái)降低R1-O-R2類(lèi)型的化合物的轉(zhuǎn)化率，并且從而達(dá)到產(chǎn)物的高選擇性和高質(zhì)量。設(shè)各(裝置)本發(fā)明的目的也是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明方法的設(shè)備(裝置)。該設(shè)備(裝置)包括a.)至少一個(gè)第一轉(zhuǎn)化器，其含有適合于將CO與H2催化轉(zhuǎn)化成R1-O-R2類(lèi)型的化合物(優(yōu)選甲醇)的催化劑；b.)至少一個(gè)第二轉(zhuǎn)化器，其含有適合于將R1-O-R2類(lèi)型的化合物催化轉(zhuǎn)化成烴的催化劑；c.)至少一個(gè)分離器，其能夠適合于從產(chǎn)物流中分離汽油烴，所述產(chǎn)物流除了烴之外還含有R1-O-R2類(lèi)型的化合物、水和氣體，所述氣體含有短鏈烴、合成氣組分、R1-O-R2類(lèi)型的化合物以及痕量的烴；d.)至少一個(gè)第三轉(zhuǎn)化器，其含有適合于將在水中所含的R1-O-R2類(lèi)型的化合物(優(yōu)選甲醇)催化轉(zhuǎn)化成CO和H2的催化劑。上述組件優(yōu)選地串聯(lián)連接，即第一轉(zhuǎn)化器直接或間接地與第二轉(zhuǎn)化器連接，以使得產(chǎn)物流的至少一部分從第一轉(zhuǎn)化器送至第二轉(zhuǎn)化器中。第二轉(zhuǎn)化器與分離器c.)連接，因此來(lái)自第二轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物流被送至分離器C.)中。從而，分離器C.)間接地與第三轉(zhuǎn)化器連接，以使得在分離器C.)中被分離的含有R1-O-R2類(lèi)型化合物的水，并且如果需要，將所含的R1-O-R2類(lèi)型化合物的主要數(shù)量預(yù)先蒸餾分離之后被送至第三轉(zhuǎn)化器中。分離器c.)具有與第二轉(zhuǎn)化器的連接，其使得短鏈烴和分離器c.)的其它氣相成分能夠被回收到第二轉(zhuǎn)化器的入口處。優(yōu)選地，所述設(shè)備包括從第三轉(zhuǎn)化器到第一轉(zhuǎn)化器的連接，其使得在第三轉(zhuǎn)化器中形成的CO和H能夠被送至第一轉(zhuǎn)化器中。為了進(jìn)行第一產(chǎn)物流分離方法的變形，所述設(shè)備包括用于從第一轉(zhuǎn)化器中將產(chǎn)物流進(jìn)行分離的另外的分離器。在這種情況下，所述另外的分離器優(yōu)選有到第一轉(zhuǎn)化器的連接，其使得在分離器中所分離的CO和H能夠被送至第一轉(zhuǎn)化器中。該(另外的)分離器優(yōu)選地也具有到第二轉(zhuǎn)化器的第一連接，如果需要，其使得在水的至少一部分被分離以后，R1-O-R2類(lèi)型的化合物能夠被送至第二轉(zhuǎn)化器中，并且優(yōu)選地也具有到第二轉(zhuǎn)化器的第二連接，如果需要，其使得包含CO和H2的氣流的至少一部分能夠被送至第二轉(zhuǎn)化器中。為了進(jìn)行第一產(chǎn)物流(全部)直接引入到第二轉(zhuǎn)化器中的變形方案，則第一轉(zhuǎn)化器在設(shè)備上直接地、以具有材料流的方式與第二轉(zhuǎn)化器連接，以使得全部產(chǎn)物流在沒(méi)有分離的情況下從第一轉(zhuǎn)化器被送至第二轉(zhuǎn)化器中。在這種情況下，分離器是c.)，其優(yōu)選具有與第一轉(zhuǎn)化器中的連接，該連接使得干燥氣體(未轉(zhuǎn)換的CO和H2以及短鏈烴)能夠被回收到第一轉(zhuǎn)化器中。在這兩種情況下，均對(duì)包含烴、汽油烴、氣體和水的第二產(chǎn)物流進(jìn)行分離。包含未反應(yīng)的R1-O-R2類(lèi)型化合物的水，優(yōu)選是在分離器c.)下游的裝置中(優(yōu)選蒸餾塔)，其提供了在水中分離具有高含量的R1-O-R2類(lèi)型化合物(優(yōu)選甲醇和如果需要的話(huà)DME)的產(chǎn)物的可能性，該分離的R1-O-R2類(lèi)型的化合物能夠被再次添加到第二轉(zhuǎn)化器中的源材料中。因此，該位于分離器c.)下游的裝置優(yōu)選具有將在水中的R1-O-R2類(lèi)型的化合物的分離的濃縮溶液回收到第二轉(zhuǎn)化器中的連接。通過(guò)該另外的裝置，R1-O-R2類(lèi)型的化合物從水中不完全 地除去。因此，該另外的裝置也具有到第三轉(zhuǎn)化器的連接，其使得仍然被污染的水能夠被送至第三轉(zhuǎn)化器中，其中將R1-O-R2類(lèi)型的化合物進(jìn)行分離。對(duì)于R1-O-R2類(lèi)型化合物(優(yōu)選為甲醇和可能的話(huà)為DME)的分解，能夠使用已知的催化劑，一個(gè)綜述描述在下述文章中，其作者為Klabunowski E. I.等人,標(biāo)題為“Catalystsof conversion of methanol into synthesis gas (甲醇轉(zhuǎn)化為合成氣的催化劑)”(Katalyse in der Industrie, 2004,第6期,第3_9頁(yè))，也可以使用CO蒸汽重整催化劑、甲醇合成催化劑以及其它催化劑。在步驟d.)中，可以使用任何類(lèi)型的轉(zhuǎn)化器，然而，優(yōu)選具有顆粒化的催化劑的固定床的通流式轉(zhuǎn)化器(through flow converter)。用于步驟d.)中的轉(zhuǎn)化器在下文中被稱(chēng)為水純化轉(zhuǎn)化器。為了安排從合成氣中合成汽油的連續(xù)生產(chǎn)方法，不使用一個(gè)而是優(yōu)選使用兩個(gè)轉(zhuǎn)化器第一個(gè)轉(zhuǎn)化器在反應(yīng)狀態(tài)下工作，第二個(gè)轉(zhuǎn)化器在催化劑再生狀態(tài)下工作。術(shù)語(yǔ)轉(zhuǎn)化器在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中與反應(yīng)器同義地使用。用于步驟a.)和/或步驟b.)中的轉(zhuǎn)化器優(yōu)選是其中催化劑作為固定床來(lái)安裝的通流式反應(yīng)器。優(yōu)選地，將第一和/或第二轉(zhuǎn)化器進(jìn)行冷卻。該冷卻通過(guò)間接蒸發(fā)冷卻以?xún)?yōu)選方式來(lái)進(jìn)行。在步驟a.)和/或步驟b.)中的反應(yīng)狀態(tài)優(yōu)選進(jìn)行在幾乎等溫下進(jìn)行。優(yōu)選設(shè) 計(jì)所述轉(zhuǎn)化器，從而使得其允許在催化劑床中所產(chǎn)生的反應(yīng)熱能夠直接和完全地消散，并因此使得在反應(yīng)室的容積中的反應(yīng)狀態(tài)能夠保持在幾乎恒溫下。通過(guò)在第一和/或第二反應(yīng)器中進(jìn)行冷卻所消散的反應(yīng)熱可以有利地用于產(chǎn)生蒸汽(水蒸氣)。第一轉(zhuǎn)化器(甲醇合成和可能的話(huà)DME合成)優(yōu)選具有的熱傳遞表面積與催化劑體積的比例不低于50m2/m3，并且不高于400m2/m3。使用在第一轉(zhuǎn)化器中消散的熱量所產(chǎn)生的蒸汽優(yōu)選具有的壓力不低于0. 6Mpa，并且不高于4MPa。第二轉(zhuǎn)化器(汽油合成)優(yōu)選具有的熱傳遞表面積與催化劑體積的比例不低于40m2/m3，并且不高于200m2/m3。使用在第二轉(zhuǎn)化器中消散的反應(yīng)熱所產(chǎn)生的水蒸汽優(yōu)選具有的壓力不低于3. OMpa,并且不高于22MPa。
由產(chǎn)生的蒸汽所消散的反應(yīng)熱能夠有利地被用于生產(chǎn)冷卻劑，其能夠用于在步驟a.)和/或步驟b.)以后的產(chǎn)物的分離。用于工藝中的合成氣能夠從各種原料生產(chǎn)。所述原料可以是化石或生物來(lái)源(例如煤炭、生物質(zhì)、天然氣或者生物氣)。在合成氣中0)與4的比例取決于生產(chǎn)用的原材料和生產(chǎn)方法。合成氣通常也包含惰性成分(如N2和水)。合成氣優(yōu)選不含催化劑毒物(硫化合物、氮化合物)和外來(lái)物質(zhì)，被干燥和如果需要被壓縮。對(duì)于甲醇或DME的合成，在合成氣中H2/C0的比例優(yōu)選是不低于2。在這種情況下，相對(duì)在CO中的C，得到了高產(chǎn)率的甲醇(DME)。在更小的比例時(shí)，甲醇(DME)的產(chǎn)率降低和CO2的產(chǎn)率增加。根據(jù)本發(fā)明的方法的各工藝步驟進(jìn)一步參照優(yōu)選的實(shí)施方式來(lái)解釋從合成氣中生產(chǎn)汽油按照以下兩個(gè)步驟在步驟a.)中，進(jìn)行R1-O-R2-類(lèi)型化合物例如甲醇和/或二甲醚的合成，在步驟b.)中，R1-O-R2類(lèi)型化合物到烴類(lèi)混合物的轉(zhuǎn)化在沸石催化劑上進(jìn)行。產(chǎn)生在第一步驟中的R1-O-R2類(lèi)型化合物，能夠以整個(gè)產(chǎn)物流的方式從第一轉(zhuǎn)化器被引入到第二步驟中，或由任何變形方案來(lái)從第一轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物中分離，然后送入第二步驟中。從第一轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物中，可以將在含水的混合物中所包括的甲醇和可能的二甲醚進(jìn)行分離，以作為第二步驟的原料。未轉(zhuǎn)化的合成氣優(yōu)選是從第一轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物中分離，或從第二轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物中分離并且回收到用于R1-O-R2類(lèi)型化合物的合成的第一轉(zhuǎn)化器中。合成氣可以有利地使用未加工的混合物，但是優(yōu)選進(jìn)行干燥和壓縮，如果需要?jiǎng)t在該混合物中用循環(huán)氣體進(jìn)行加熱，該加熱最高的溫度是接近反應(yīng)溫度的溫度，該加熱例如在同流熱交換器和/或鍋爐(蒸汽鍋爐、熔爐和/或電爐)中，并且引入到第一轉(zhuǎn)化器(在附圖-單元I)中來(lái)用于R1-O-R2類(lèi)型化合物(甲醇和可能的話(huà)二甲醚)的合成。為了生產(chǎn)R1-O-R2類(lèi)型的化合物，存在與甲醇合成的催化劑的接觸，或存在與甲醇合成催化劑的接觸和甲醇脫水成二甲醚(DME)的催化劑的接觸。對(duì)于在步驟a.)中的甲醇合成，優(yōu)選將含銅的催化劑使用在最高達(dá)260°C的溫度下和在最高達(dá)6Mpa的壓力下。CO和H2在甲醇形成下的反應(yīng)以90. 73kJ/Mol的甲醇的放熱作用下而放熱地運(yùn)行。這就是為什么在步驟a.)中優(yōu)選使用等溫冷卻的轉(zhuǎn)化器。該轉(zhuǎn)化器能夠降低必需的循環(huán)氣體的體積，并在最佳的條件下進(jìn)行合成，其中這些條件為副產(chǎn)物的形成相應(yīng)降低，增加了甲醇的產(chǎn)率，延長(zhǎng)了催化劑的運(yùn)行時(shí)間以及所產(chǎn)生的中等壓力蒸汽用作載能體。來(lái)自R1-O-R2類(lèi)型化合物的合成的轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物優(yōu)選在熱交換器中進(jìn)行冷卻，其中原料流(合成氣)被預(yù)熱。作為一個(gè)變型的方案，產(chǎn)物流優(yōu)選被分離成氣體產(chǎn)物和冷凝液。為此，產(chǎn)物優(yōu)選在空氣冷卻器和水冷卻器中進(jìn)行冷卻，并且在產(chǎn)物中存在二甲醚的情況下，再另外地通過(guò)低溫的施加來(lái)進(jìn)行冷卻。將有機(jī)成分和水進(jìn)行冷凝。冷凝液(水含量最高達(dá)20%的粗甲醇，或二甲醚、甲醇和水的混合物)在分離器中被分離。來(lái)自分離器的氣體產(chǎn)物是未轉(zhuǎn)換的合成氣，一部分的該未轉(zhuǎn)換的合成氣被回收來(lái)用于與原料合成氣進(jìn)行預(yù)混合，為的是在第一轉(zhuǎn)化器中的完全轉(zhuǎn)化。作為變形方案，用于從包含有機(jī)成分的混合物中分離水的蒸餾塔，能夠被連接在分離器的下游，因?yàn)樵谟糜趯1-O-R2類(lèi)型化合物轉(zhuǎn)化成烴的第二轉(zhuǎn)化器的原料中的水的存在，加速了用于第二轉(zhuǎn)化器的沸石催化劑的不可逆的失活。然而，這是非常昂貴的操作，并且用惰性成分來(lái)稀釋第二轉(zhuǎn)化器的原料流以降低水和甲醇的分壓是更加經(jīng)濟(jì)的。將所分離的R1-O-R2類(lèi)型化合物(甲醇或甲醇/DME混合物)或來(lái)自第一轉(zhuǎn)化器(單元I)的產(chǎn)物流送至第二轉(zhuǎn)化器(在附圖中-單元III)中來(lái)用于汽油合成，其中，它優(yōu)選混合有來(lái)自單元V的甲醇的回收流(在圖1+2中的流11)、來(lái)自單元IV的輕質(zhì)烴氣體的回收流(在圖I的流7)以及來(lái)自分離器(單元II)的未反應(yīng)的合成氣的流(在圖I中的流E5)。混合流優(yōu)選被送至同流熱交換器中，并在鍋爐中進(jìn)行加熱，然后送至汽油合成轉(zhuǎn)化器中。氫和一氧化碳在本發(fā)明的方法中的甲醇(和如果需要的話(huà)二甲醚)的轉(zhuǎn)化期間的存在，降低了雖然只是部分地在步驟b.)中的甲醇到氫和一氧化碳的不需要的分解。該優(yōu)點(diǎn)增加了所形成的烴的選擇性。氫分壓優(yōu)選高于0.07Mpa，并且一氧化碳的分壓高于0. OOSMPa0為了達(dá)到必需的效果，氫和一氧化碳混合有預(yù)先從第一產(chǎn)物流中所分離的甲醇(和如果需要的話(huà)二甲醚)，或者含還未轉(zhuǎn)化的合成氣的第一產(chǎn)物流被直接地引入到第二轉(zhuǎn) 化器中。在第二轉(zhuǎn)化器中的氫和一氧化碳擔(dān)當(dāng)稀釋的組分，即它們稀釋離析物(educt)(甲醇和如果需要的話(huà)為DME)。甲醇(甲醇+DME)在第二轉(zhuǎn)化器的原料流中進(jìn)行的稀釋將使得甲醇的分壓低于0. 5Mpa和水的分壓低于0. 3MPa。來(lái)自汽油合成轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物優(yōu)選在同流熱交換器中進(jìn)行冷卻，其中轉(zhuǎn)化器的原料(甲醇和可能的DME)優(yōu)選被加熱，如果可能在具有循環(huán)氣體的混合物中被加熱。冷卻流優(yōu)選被送至第二分離器中(在附圖中的單元IV)，以分離汽油合成轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物。當(dāng)在同流熱交換器和在冷凝器中進(jìn)行冷卻時(shí)，對(duì)汽油烴、一部分的輕質(zhì)烴、未反應(yīng)的R1-O-R2類(lèi)型的化合物以及水進(jìn)行冷凝。在分離器中優(yōu)選將以下物質(zhì)分離1.包含未反應(yīng)的R1-O-R2類(lèi)型化合物的水，2.汽油烴和3.氣相氫、碳氧化物和輕質(zhì)烴(大多數(shù)最高達(dá)4個(gè)碳原子、主要為甲烷和(2-(；烴)，它們?cè)诩状嫁D(zhuǎn)化過(guò)程中形成。一部分的氣相混合有一部分的含CO和H2的氣體，其來(lái)自第一分離器(在附圖中的單元II)，并且優(yōu)選作為稀釋成分來(lái)回收到在汽油合成轉(zhuǎn)化器中的原料(甲醇和如果需要的話(huà)DME)中。來(lái)自分離器c.)的汽油烴冷凝液優(yōu)選被加熱和被引入穩(wěn)定塔中，其中輕的塔頂氣體(短鏈烴，基本上是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯以及甲烷、乙烷、乙烯和H2)從穩(wěn)定的汽油(在附圖中的流8)中來(lái)分離。如果需要，C3-C4烴能夠作為液體餾分C3-C4來(lái)分離。從被送至穩(wěn)定塔的汽油烴中，甚至重質(zhì)汽油(在附圖中的流9)也能夠在穩(wěn)定塔或在另外的塔中進(jìn)行分離。作為變形方案，來(lái)自分離器c.)的水相(在附圖中的流10)能夠被引入蒸餾塔(在附圖1+2中的單元V)中，然后被引入到水純化轉(zhuǎn)化器(在附圖1+2中的單元VI)中。在蒸餾塔中的R1-O-R2類(lèi)型的化合物(在附圖1+2中的流11)被濃縮。改變?cè)摶厥樟鞯姆较虻狡秃铣傻膯卧?。將含有殘余的含量水平的R1-O-R2的、在塔的聚水處所保存的水引入水純化轉(zhuǎn)化器中。可以直接地添加來(lái)自分離器c.)的水相，以用于水純化。


根據(jù)本發(fā)明的方法的兩個(gè)優(yōu)選的變形，根據(jù)以下附圖來(lái)進(jìn)行描述。圖I顯示了從根據(jù)本發(fā)明的合成氣中來(lái)生產(chǎn)汽油的優(yōu)選的方法的框圖，其中將合成氣的回收流從合成R1-O-R2類(lèi)型化合物的轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物中分離而且在主要數(shù)量的甲醇從工藝用水中蒸餾分離之后，將在水中的甲醇催化分解。
圖2顯示了從根據(jù)本發(fā)明的合成氣中來(lái)生產(chǎn)汽油的優(yōu)選的方法的框圖，其中將來(lái)自第一轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物流直接引入到第二轉(zhuǎn)化器里，而且將合成氣的回收流從汽油合成轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物中分離，并且在主要數(shù)量的甲醇從工藝用水中蒸餾分離之后，將在水中的甲醇進(jìn)行催化分解。
具體實(shí)施例方式在圖I中，將比率取決于其產(chǎn)生方法的主要成分為氫和一氧化碳的、也包含惰性組分的合成氣1，脫去催化劑毒物和添加劑而純化，如果需要的話(huà)，被壓縮和被送至R1-O-R2類(lèi)型化合物的合成的第一轉(zhuǎn)化器(單元I)中，在該處將其與循環(huán)氣體3進(jìn)行混合。所得的混合物在同流熱交換器和鍋爐(鍋爐和/或電爐，熔爐)中來(lái)預(yù)熱到反應(yīng)溫度，并且被提供到、合成R1-O-R2類(lèi)型化合物的轉(zhuǎn)化器中。在R1-O-R2類(lèi)型化合物的生產(chǎn)中，存在與甲醇合成的催化劑的接觸或與甲醇合成催化劑以及甲醇到二甲醚的脫水的催化劑的接觸。在甲醇合成過(guò)程中，優(yōu)選將含銅的催化劑應(yīng)用在最高達(dá)260°C的溫度和最高達(dá)SMpa的壓力，但是，即使是鋅鉻催化劑也可以使用，其在最高達(dá)360°C的溫度和高于SMpa的壓力下運(yùn)作。來(lái)自R1-O-R2類(lèi)型化合物的合成轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物在熱交換器中進(jìn)行冷卻，在其中原料流在空氣冷卻器中和水冷卻器中進(jìn)行預(yù)熱，在產(chǎn)物中存在二甲醚的情況下還要使用低溫，此時(shí)R1-O-R2類(lèi)型的化合物以及水冷凝。將冷凝液(水含量最高達(dá)20%的粗甲醇，和/或二甲醚、甲醇和水的混合物)存儲(chǔ)在分離器(單元II)中。來(lái)自分離器的氣態(tài)產(chǎn)物是未反應(yīng)的合成氣，將其中的一部分(流3)引入來(lái)與原料合成氣進(jìn)行混合，為的是將原料完全轉(zhuǎn)換。在分離器中所分離的R1-O-R2類(lèi)型的化合物4 (甲醇和如果需要的話(huà)DME)，混合有來(lái)自單元V的甲醇11的回收流、來(lái)自第二分離器(單元IV)的輕質(zhì)烴氣體的回收流7以及來(lái)自單兀II的未反應(yīng)的合成氣的流5,優(yōu)選來(lái)自分離器的氣體產(chǎn)物。優(yōu)選地,將各成分在同流熱交換器和/或在鍋爐中進(jìn)行混合之后進(jìn)行加熱然后送至汽油合成轉(zhuǎn)化器中。為了獲得好的汽油質(zhì)量(低份額的重質(zhì)汽油和芳族化合物XR1-O-R2類(lèi)型的化合物(甲醇和如果需要的話(huà)DME)在第二轉(zhuǎn)化器(單元III)中的轉(zhuǎn)化率優(yōu)選保持在低于99. 5%。汽油合成轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物含有在R1-O-R2類(lèi)型化合物的轉(zhuǎn)化過(guò)程中所產(chǎn)生的烴(特別是汽油烴)和未反應(yīng)的主要是甲醇的R1-O-R2類(lèi)型化合物以及合成氣成分。兩個(gè)轉(zhuǎn)化器(單元I和III)優(yōu)選都是冷卻的轉(zhuǎn)化器。在低于150實(shí)際m3/m3的催化劑的循環(huán)氣體的流速下，第一轉(zhuǎn)化器具有至少50m2熱傳遞表面積每Im3催化劑。在低于150實(shí)際m3/m3催化劑的汽油合成中的循環(huán)氣體的流速下，在第二轉(zhuǎn)化器中的熱傳遞表面積是至少40m2每Im3催化劑。如上所述，冷卻轉(zhuǎn)化器時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽，被用來(lái)通過(guò)吸收型制冷機(jī)在蒸汽加熱器中產(chǎn)生冷卻劑，以預(yù)熱第一轉(zhuǎn)化器的原料流和作為產(chǎn)物分離塔的底槽加熱(sump heating)。汽油合成(單元III)轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物在同流熱交換器中冷卻，在其中轉(zhuǎn)化器的原料被加熱，在冷卻器中被進(jìn)一步冷卻。在冷卻的過(guò)程中，發(fā)生了汽油烴和水的冷凝。將冷卻流6轉(zhuǎn)移到分離器c.)(單元IV)中來(lái)用于汽油合成反應(yīng)器產(chǎn)物的分離。在分離器c.)中，分離下列物質(zhì)1.含甲醇的水10，2.汽油烴相8+9以及3.氣相7，其含有在甲醇轉(zhuǎn)換過(guò)程中所形成的氫、碳氧化物和輕質(zhì)烴。在上述情況下，輕質(zhì)烴氣體7的回收流混合有一部分的來(lái)自第一分離器(單元II)的、含CO和H2的氣體5，為的是得到用于R1-O-R2類(lèi)型化合物的合成原料的稀釋組分。將來(lái)自分離器(單元IV)的烴冷凝液6 (包括C5+烴)引導(dǎo)到穩(wěn)定塔(單元IV)中，在該處輕的塔頂氣體7從穩(wěn)定的汽油8中分離。從不穩(wěn)定的汽油烴中，甚至重質(zhì)汽油9也能夠在穩(wěn)定塔中或在另外的塔中進(jìn)行分離。將來(lái)自分離器的水相10引入到單元V中來(lái)用于R1-O-R2類(lèi)型化合物的濃縮，并且從此處被引入到單元VI中來(lái)用于R1-O-R2類(lèi)型化合物的催化水純化。根據(jù)轉(zhuǎn)化的水平，此處的水通常含有在3. 5重量％和30重量％之間的R1-O-R2類(lèi)型的化合物。在R1-O-R2類(lèi)型的化合物的濃縮單元V中，甲醇的富集實(shí)現(xiàn)在蒸餾塔的上部中，并且它將保持甲醇回收流11，該甲醇回收流11被送至汽油合成單元III中。來(lái)自塔(單元V)的剩余物水12被引導(dǎo)入水純化轉(zhuǎn)化器(單元VI)中，在該處甲醇的催化分解在含水介質(zhì)中 進(jìn)行，其中所述水12含有的甲醇5在1%和5%之間。在水純化轉(zhuǎn)化器(單元VI)中，來(lái)自甲醇分解的氣流13含有碳氧化物和氫，其被引導(dǎo)到第一轉(zhuǎn)化器(單元I)中。得到了化學(xué)純化的水14，其被用于重新填充再循環(huán)利用冷卻水系統(tǒng)、蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)以及用于其它目的。如圖2所顯示的制造方法是圖I顯示的方法的一個(gè)簡(jiǎn)化版，并且主要在以下方面與圖I不同將第一轉(zhuǎn)化器(單元I)的產(chǎn)物在熱交換器和/或鍋爐中而且在沒(méi)有預(yù)先分離下進(jìn)行加熱，直接地引導(dǎo)到汽油合成轉(zhuǎn)化器(單元III)中。作為含氧原料的稀釋的組分，可以再次使用循環(huán)氣體3 (此處是來(lái)自單元IV)。并且此處，除循環(huán)氣體3之外，另外的氫和一氧化碳13在送至第一轉(zhuǎn)化器之前或當(dāng)時(shí)還混合有合成氣1，所述另外的氫和一氧化碳13在催化水純化轉(zhuǎn)化器(單元VI)中形成。就它的組成而言，第一轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物基本上對(duì)應(yīng)于在圖I中的方法的產(chǎn)物。為了實(shí)現(xiàn)最佳汽油質(zhì)量(低含量的重質(zhì)汽油)，R1-O-R2類(lèi)型化合物(甲醇和如果需要的話(huà)DME)的轉(zhuǎn)化率優(yōu)選被保持在低于99. 5%。此處首先將汽油合成轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物在同流熱交換器中冷卻和然后在冷卻器中冷卻。將部分冷卻的流6供應(yīng)到單元IV中，來(lái)用于汽油合成轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物的分離，在此處，由于在冷卻器中的冷卻，發(fā)生了烴和水的冷凝。含未反應(yīng)的R1-O-R2類(lèi)型化合物的水10存儲(chǔ)在分離器中，并將汽油烴相和氣相進(jìn)行分離。來(lái)自分離器的氣體產(chǎn)物主要由未反應(yīng)的合成氣和輕質(zhì)烴組成，將其中一部分(流3)進(jìn)行回收來(lái)用于與開(kāi)始的合成氣在第一轉(zhuǎn)化器(單元I)中進(jìn)行混合，為的是將原料完全轉(zhuǎn)化。取決于轉(zhuǎn)化率，在汽油合成轉(zhuǎn)化器中形成的水所包含的甲醇(和偶爾為DME) —般在3. 5%和40%之間。因此，水純化發(fā)生在蒸餾塔(單元V)中，然后在單獨(dú)的水純化轉(zhuǎn)化器(單元VI)中通過(guò)甲醇到氫和碳氧化物的催化分解來(lái)進(jìn)行(在此處這些氣體作為混合物被回收到在工藝中的合成氣里)，參見(jiàn)在圖I中的描述。來(lái)自分離器(單元IV)的烴冷凝液引導(dǎo)到穩(wěn)定塔(單元IV)中，其中將汽油8進(jìn)行分離。甚至重質(zhì)汽油9也可以在穩(wěn)定塔中從不穩(wěn)定的汽油烴中進(jìn)行分離或在另外的塔中從不穩(wěn)定的汽油烴中進(jìn)行分離。將來(lái)自分離器的水相10供應(yīng)到單元V中以富集R1-O-R2類(lèi)型的化合物，然后供應(yīng)到水純化轉(zhuǎn)化器(單元VI)中。在R1-O-R2類(lèi)型的化合物的濃縮單元V中，甲醇的富集在蒸餾塔的頂上部分實(shí)現(xiàn)，并且它將接受該甲醇的回收流11，該回收流被回收到汽油合成單元III中。所含的甲醇5在2和5%之間的塔的剩余物-水12，被送至水純化轉(zhuǎn)化器(單元VI)中。在清潔單元VI中，包含甲醇的水流優(yōu)選被輸送到同流熱交換器和/或預(yù)熱器中，在此處它被加熱到必需的反應(yīng)溫度，然后被送至水純化轉(zhuǎn)化器，在此處實(shí)現(xiàn)了與甲醇到氫和碳氧化物的分解催化劑的接觸。來(lái)自水純化轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物優(yōu)選在同流熱交換器中和在空氣冷卻器中來(lái)冷卻。隨后，將氣相在分離器中從冷凝液中進(jìn)行分離。在甲醇13分解中由此分離的氣體離開(kāi)分離器而且引導(dǎo)其在第一轉(zhuǎn)化器(單元I)中與原料合成氣進(jìn)行混合。該純化的水被送到脫氣塔中。 得到了化學(xué)純化的水14，其用于重新填充循環(huán)的冷卻水系統(tǒng)、蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)以及用于其它目的。通過(guò)如圖I和2所示的水，間接地冷卻轉(zhuǎn)化器。水吸收加熱載體中的熱量，其又從反應(yīng)區(qū)域中獲得熱量。水作為蒸汽離開(kāi)單元I和III。在以下，借助于對(duì)比例和實(shí)施方式說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例I (對(duì)比例)該實(shí)施例以類(lèi)似于Haldor Topsoe IJ Topp-Jorgensen公司的TIGAS方法實(shí)施，該方法記載于1987年再版的“Studies in surface and catalysis (表面和催化劑研究)，V, 36, methane conversion (甲醇轉(zhuǎn)化)”。圖3顯示了 TIGAS方法的框圖。將合成氣與包含合成氣未反應(yīng)的組分和輕質(zhì)烴的循環(huán)氣混合，并且在合成甲醇+DME的反應(yīng)器中用由甲醇合成催化劑組分和甲醇脫水催化劑組分組成的雙功能催化劑來(lái)進(jìn)行反應(yīng)。來(lái)自甲醇+DME+水和來(lái)自未反應(yīng)的合成氣組分的混合物被提供給汽油合成步驟，其在含沸石的催化劑的情況下，發(fā)生甲醇和DME變成烴的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。然后產(chǎn)物混合物被分離成汽油、所添加的清洗用水相、C3-C4組和氣體，其中一部分作為循環(huán)氣供給到含氧化合物的合成步驟。所有步驟在50-100巴范圍內(nèi)的幾乎相同的壓力下進(jìn)行。使用含H2: C0=3的合成氣。根據(jù)來(lái)源，基于合成氣中的CH2，含氧化合物的產(chǎn)率為94%。相對(duì)于含氧化合物中的CH2，汽油的產(chǎn)率為78%。總體上，不考慮產(chǎn)物分離等的損失，相對(duì)于合成氣中的CH2，汽油的產(chǎn)率為73. 34%。此外，列舉了根據(jù)本發(fā)明的工藝方案的不同變化的實(shí)施例。使用具有以下體積組成的實(shí)際合成氣C0-21. 91 ；H2 - 61. 16 ；C02 - 6 . 38 ；CH4-1. 83 ；H20 - 8. 72。合成氣的流速為738.3m(i.N.)/h。使用命名為MEGAMAX 700*(組分 CuO，ZnOjAl2O3)的 M/s. Sudchemie 催化劑來(lái)用于從合成氣生成甲醇，以及使用命名為SMA-2的M/s. Sudchemie含沸石催化劑來(lái)用于從甲醇生成汽油。在轉(zhuǎn)化器中合成R1-O-R2類(lèi)型化合物的工作條件為溫度范圍210至260°C，壓力范圍50至55MPa。催化劑體積為0. 46m，在反應(yīng)區(qū)域中的熱交換表面為30m。生成的蒸汽壓力為 I. 8MPa。在合成汽油的轉(zhuǎn)化器中，實(shí)施例2-4的壓力可以為7巴，實(shí)施例5的壓力為45巴。在反應(yīng)狀態(tài)中過(guò)程溫度在310至430°C的范圍內(nèi)，在再生狀態(tài)中過(guò)程溫度在280至500°C的范圍。將合成甲醇和合成汽油的轉(zhuǎn)化器冷卻。使用具有60m2/m3的熱交換表面的轉(zhuǎn)化器。在合成甲醇轉(zhuǎn)換器和合成汽油轉(zhuǎn)化器中的反應(yīng)在幾乎恒溫的條件下進(jìn)行，其中催化劑顆粒的溫度差異小于5K。在實(shí)施例2至4中，將產(chǎn)生含氧化合物的工藝的產(chǎn)物分離在40°C的溫度下進(jìn)行。在所有的樣品中，將汽油合成的產(chǎn)物分離在5° C以上的溫度下進(jìn)行。實(shí)施例2至5的特征在于應(yīng)用本發(fā)明的各區(qū)別特征的不同選擇。實(shí)施例2用于生成合成汽油的設(shè)備(裝置)主要對(duì)應(yīng)于圖I中的圖示，并且包括從合成氣合成甲醇的單元(單元I)，從單元I的產(chǎn)物流中分離甲醇的單元(單元II)，從粗甲醇合成汽油的單元(單元III)，分離汽油產(chǎn)品的分餾單元(單元IV)，從工藝用水分離甲醇的單元(單元V)。與圖I中的圖示相比，用于含甲醇的水的純化單元沒(méi)有運(yùn)行。相對(duì)于圖1，流5、13和14在設(shè)備中沒(méi)有出現(xiàn)，即，在單元III中，不提供流5。表2. I.體系中的物料平衡從粗甲醇合成汽油的生產(chǎn)狀態(tài)，不將合成汽油的甲醇的轉(zhuǎn)甲醇轉(zhuǎn)化為汽(C0+C02) 來(lái)自甲醇合成單元的合成氣添加到合催化劑化率油的選擇性轉(zhuǎn)化為甲醇成汽油的單元，沒(méi)有水純化單元 SMA-2 99%86% 的轉(zhuǎn)化率
94. 7%
年運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)8000.00
權(quán)利要求
1.通過(guò)含CO和H2的氣體混合物(合成氣)的轉(zhuǎn)化來(lái)生產(chǎn)烴的方法，該方法通過(guò)以下步驟來(lái)進(jìn)行 a.)與在第一轉(zhuǎn)化器中的催化劑進(jìn)行接觸來(lái)生產(chǎn)第一產(chǎn)物流，其含有 -至少ー種R1-O-R2類(lèi)型(其中R1-是具有I至5個(gè)碳數(shù)的烷基基團(tuán)，和R2-為氫、具有I至5個(gè)碳數(shù)的烷基和烷氧基基團(tuán))的化合物，其中R1-O-R2類(lèi)型的該化合物優(yōu)選是甲醇和/或ニ甲醚，以及 -合成氣的未反應(yīng)組分； b.)在第二轉(zhuǎn)化器中使來(lái)自第一轉(zhuǎn)化器的全部產(chǎn)物或在分離至少一部分合成氣的未反應(yīng)組分之后與催化劑進(jìn)行接觸，來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)物流，其含有 -汽油烴，其包括最高達(dá)45重量％的芳族化合物，其中包含最高達(dá)I重量％的苯和不低于40重量％的異鏈烷烴， -C1-CJ^，其優(yōu)選以不超過(guò)17重量％的量(轉(zhuǎn)化成在反應(yīng)的甲醇和/或，如果有必要，在反應(yīng)的ニ甲醚中的C)來(lái)形成， -未反應(yīng)的R1-O-R2類(lèi)型的化合物 -以及合成氣中的未反應(yīng)的組分， 其中合成氣從第一和/或第二產(chǎn)物流中分離并至少部分地作為循環(huán)氣體回送到第一轉(zhuǎn)化器中； c.)分離第二轉(zhuǎn)化器中的產(chǎn)物，其中所獲得的不穩(wěn)定的汽油通過(guò)已知的方法來(lái)穩(wěn)定化，其中獲得 1.)汽油餾分，如有必要，從其中分離含均四甲苯的餾分， ii) C3-C4烴的餾分， iii.)含有輕質(zhì)烴和合成氣的未反應(yīng)組分的氣流，以及 iv.)含有R1-O-R2類(lèi)型的未反應(yīng)化合物、優(yōu)選甲醇和/或ニ甲醚的水相， 其中所述氣流iii.)至少部分地作為循環(huán)的氣體而被回送到第二轉(zhuǎn)化器和/或第一轉(zhuǎn)化器中， 并且所述水相iv.)直接被送至純化R1-O-R2類(lèi)型的化合物或者首先被送至精餾，其中通過(guò)精餾在R1-O-R2類(lèi)型的化合物的濃縮溶液(優(yōu)選不低于75%)和被R1-O-R2類(lèi)型化合物污染的水(優(yōu)選R1-O-R2類(lèi)型的化合物的含量最高達(dá)5%)中進(jìn)行分離，其中被R1-O-R2類(lèi)型化合物污染的水被送至純化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)化器的原料顯示出的氫氣分壓大于O. 07Mpa，碳氧化物的分壓大于O. OOSMPajR1-O-R2類(lèi)型化合物(優(yōu)選甲醇和/或ニ甲醚)的分壓小于O. 5MPa以及水的分壓小于O. 3Mpa。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，在步驟b.)中R1-O-R2類(lèi)型化合物(優(yōu)選甲醇)的轉(zhuǎn)化率不低于82%和不高于99. 5%，并且任選地ニ甲醚的轉(zhuǎn)化率不低于92%和不高于99. 8%ο
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在第一轉(zhuǎn)化器中與催化劑的接觸發(fā)生在近似等溫的條件下，該近似等溫的條件通過(guò)除去反應(yīng)熱來(lái)實(shí)現(xiàn)，該除去反應(yīng)熱通過(guò)熱傳遞表面來(lái)進(jìn)行，熱傳遞表面積與催化劑體積的比例不低于50m2/m3。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，從第一轉(zhuǎn)化器蒸汽中除去的反應(yīng)熱中產(chǎn)生最高達(dá)4MPa的壓力，其中含有合成氣的未反應(yīng)的組分并且被送入第一轉(zhuǎn)化器中的循環(huán)氣體的體積，相對(duì)于Im3催化劑，不超過(guò)150實(shí)際m3。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在第二轉(zhuǎn)化器中與催化劑的接觸發(fā)生在近似等溫的條件下，該近似等溫的條件通過(guò)除去反應(yīng)熱來(lái)實(shí)現(xiàn)，該除去反應(yīng)熱通過(guò)熱傳遞表面來(lái)進(jìn)行，熱傳遞表面積與催化劑體積的比例不低于40m2/m3。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，從第二轉(zhuǎn)化器蒸汽中除去的反應(yīng)熱產(chǎn)生最高達(dá)22Mpa的壓力，并且含有第二轉(zhuǎn)化器中的產(chǎn)物流的輕質(zhì)烴以及合成氣的未反應(yīng)的組分的循環(huán)氣體流iii)的體積，相對(duì)于Im3催化劑，最高達(dá)150實(shí)際m3。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使被R1-O-R2類(lèi)型的化合物優(yōu)選甲醇污染的水與甲醇分解用催化劑在最高達(dá)360°C的溫度下接觸，其中結(jié)果是形成了純化的水和合成氣的組分，尤其是氫、一氧化碳和CO2。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，被R1-O-R2類(lèi)型的化合物(優(yōu)選甲醇)污染的水與催化劑的接觸在一定的壓カ下進(jìn)行，該壓カ允許直接將合成氣中所產(chǎn)生的組分送入第一轉(zhuǎn)化器中或借助于循環(huán)壓縮機(jī)送入第一轉(zhuǎn)化器中。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將從第一產(chǎn)物流中所分離的合成氣的一部分送入到第二轉(zhuǎn)化器中以用于調(diào)節(jié)氫和碳氧化物、尤其是一氧化碳的分壓。
11.執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至10中的任一項(xiàng)所述的方法的設(shè)備，其包括 a.)至少ー個(gè)第一轉(zhuǎn)化器，其含有適合于將CO與H2催化轉(zhuǎn)化成R1-O-R2類(lèi)型的化合物(優(yōu)選甲醇)的催化劑； b.)至少ー個(gè)第二轉(zhuǎn)化器，其含有適合于將R1-O-R2類(lèi)型的化合物催化轉(zhuǎn)化成烴的催化劑； c.)至少ー個(gè)分離器，其能夠從產(chǎn)物流中分離汽油烴，所述產(chǎn)物流除了汽油烴和R1-O-R2類(lèi)型的化合物之外還含有水和氣體，所述氣體含有短鏈烴、合成氣組分、R1-O-R2類(lèi)型的化合物以及痕量的汽油烴； d.)至少ー個(gè)第三轉(zhuǎn)化器，其含有適合于將在水中所含的R1-O-R2類(lèi)型的化合物(優(yōu)選甲醇)催化轉(zhuǎn)化成CO和H2的催化劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，特征在于其包括另外的用于從第一轉(zhuǎn)化器中分離產(chǎn)物流的分離器，其中所述另外的分離器包括連接到第一轉(zhuǎn)化器上的連接管，這使得在該分離器中所分離的CO和H2能夠被送入第一轉(zhuǎn)化器中，其中該(另外的)分離器優(yōu)選包括連接到第二轉(zhuǎn)化器上的第一連接管，它使得R1-O-R2類(lèi)型的化合物任選地與H2O —起被送入第二轉(zhuǎn)化器中，并包括連接到第二轉(zhuǎn)化器上的第二連接管，它使得CO和H2任選被送入第二轉(zhuǎn)化器中。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，第一轉(zhuǎn)化器直接連接到第二轉(zhuǎn)化器上，以使得全部的產(chǎn)物流從第一轉(zhuǎn)化器中被送入第二轉(zhuǎn)化器中，其中分離器c.)優(yōu)選包括連接到第一轉(zhuǎn)化器上的連接管，以使得未反應(yīng)的CO和H2以及短鏈烴能夠被送入到第一轉(zhuǎn)化器中。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，特征在于其包括下列另外的組件中的至少ー種i.)從第三轉(zhuǎn)化器到第一轉(zhuǎn)化器的連接管，它使得在第三轉(zhuǎn)化器中所形成的CO和H2能夠被引入到第一轉(zhuǎn)化器中，和/或 ii.)布置在分離器c.)下游的裝置，它使得R1-O-R2類(lèi)型的化合物能夠被分離，其中該設(shè)備包括用于將所分離的R1-O-R2類(lèi)型的化合物再循環(huán)到第二轉(zhuǎn)化器中的連接管，和/或 iii.)在第一和/或第二轉(zhuǎn)化器中除去反應(yīng)熱的裝置，它優(yōu)選允許水蒸氣的產(chǎn)生， 其中所述除去反應(yīng)熱的裝置優(yōu)選顯示出的熱交 換表面積與催化劑體積的比例在第一轉(zhuǎn)化器中至少為50m2/m3和優(yōu)選顯示出的熱交換表面積與催化劑體積的比例在第二轉(zhuǎn)化器中至少為40m2/m3。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)在第一轉(zhuǎn)化器中將合成氣轉(zhuǎn)化成含氧化合物如甲醇和/或二甲醚并進(jìn)一步在第二轉(zhuǎn)化器中將所述氣體轉(zhuǎn)化成烴來(lái)生產(chǎn)汽油烴的方法。該方法的特征尤其在于以下事實(shí)回送在第一轉(zhuǎn)化器中未轉(zhuǎn)化的合成氣，并且將輕質(zhì)烴和合成氣的未反應(yīng)組分從第二轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)物流中回送到第一或第二轉(zhuǎn)化器中。所述組分的回流允許對(duì)分壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，特別是對(duì)在第二轉(zhuǎn)化器中的甲醇的分壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中產(chǎn)品質(zhì)量得到了改善。為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，該方法優(yōu)選在等溫條件下和不完全轉(zhuǎn)化的條件下進(jìn)行。
文檔編號(hào)C07C29/151GK102686540SQ201080052110
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者拉席特·特密爾布拉特維奇薩爾謝諾夫, 約阿希姆·恩格爾曼, 讓里克·法爾克維奇 申請(qǐng)人:Sapr石化有限責(zé)任公司, Too科技貿(mào)易有限公司, 開(kāi)姆尼斯化工有限公司