Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и патенты)"
Бюллетень 07´2018

  

(11) 

030340 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

201391446

(22) 

2012.03.30

(51) 

C01B 3/36 (2006.01)
C10G 2/00
(2006.01)

(31) 

1105571.2

(32) 

2011.04.01

(33) 

GB

(43) 

2014.02.28

(86) 

PCT/GB2012/050716

(87) 

WO 2012/131385 2012.10.04

(71) 

(73) ГЭС2 ЛИМИТЕД (GB)

(72) 

Бэнистер Джеймс (GB)

(74) 

Медведев В.Н. (RU)

(54) 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

(57) 1. Способ получения потока тяжелого углеводорода из потока легкого углеводорода с использованием потока окислителя, содержащего кислород в качестве окислителя, и потока легкого углеводорода в реакторе неполного каталитического окисления для формирования синтез-газа, и преобразованием синтез-газа в процессе Фишера-Тропша, используя реактор Фишера-Тропша и катализатор на носителе, с получением в результате более тяжелых парафинов, где способ включает:

a) сжатие и нагрев потока окислителя;

b) нагрев потока легкого углеводорода;

c) поставку потоков окислителя и углеводорода в реактор неполного каталитического окисления для образования указанного синтез-газа, причем реактор неполного каталитического окисления включает две камеры, разделенные пористой керамической стенкой, где пористая керамическая стенка содержит или несет катализатор неполного окисления на основе родия, осажденного на оксид алюминия, при этом пористая керамическая стенка представляет собой цилиндрическую структуру, которая имеет пористость от 10 до 50%, имеет размер пор, который составляет от 200 до 20000 нм, характеризуется толщиной от 1 до 10 мм и выполнена таким образом, что поток легкого углеводорода и поток продукта синтез-газа составляют турбулентный поток, имеющий число Рейнолдса больше чем 2000 в точке ввода легкого углеводорода, и молярные потоки окислителя и углеводорода находятся в соотношении приблизительно 1:2, при этом окислитель вводится в одну камеру, а углеводород вводится в другую камеру;

d) охлаждение полученного синтез-газа для конденсации воды и последующего ее отделения;

e) подачу высушенного синтез-газа без дополнительного сжатия в реактор Фишера-Тропша;

f) преобразование высушенного синтез-газа в неподвижном слое реактора со структурированным катализатором, где каталитические частицы фиксированы на пористом носителе и существует возможность принудительного движения потока высушенного синтез-газа через нанесенный катализатор и пористый носитель для получения потока углеводорода и газообразного потока, включающего легкие углеводороды, водород, монооксид углерода, воду, и

g) выделение потока продукта, включающего легкие и тяжелые углеводороды, водород и монооксид углерода.

2. Способ по п.1, в котором вводимый поток легкого углеводорода, используемый для формирования синтез-газа, выбран из метана; природного газа; метана угольного пласта; попутного газа; газа плотных пород и сланцевого газа, причем пористая стенка, содержащая или несущая катализатор неполного окисления, имеет неионную проводимость.

3. Способ по п.1, в котором поток получаемого тяжелого углеводорода выбран из сжиженного газа; бензина; дизельного топлива; мягкого воска и твердого воска и поток окислителя сжимают до значений от 10 бар манометрических до 30 бар манометрических и нагревают до температуры в интервале от 250 до 450°С, а поток легкого углеводорода нагревают до температуры от 250 до 550°С.

4. Способ по п.1, в котором катализатор неполного окисления включает родий, нанесенный на носитель с высокой удельной поверхностью, при этом носитель с высокой удельной поверхностью для катализатора на основе родия представляет собой термически стабилизированный оксид алюминия с высокой удельной поверхностью, или катализатором Фишера-Тропша является катализатор на основе кобальта.

5. Способ по п.1, в котором окислителем является воздух или воздух, обогащенный кислородом, где окислитель содержит более чем 19%, но менее чем 97% кислорода, и где полученный синтез-газ характеризуется соотношением водород:монооксид углерода, составляющим приблизительно от 1,8:1 до 2,2:1.

6. Способ по п.1, в котором молярное отношение пара к легкому углеводороду, вводимых в реактор неполного каталитического окисления, составляет менее чем 0,5:1 или где длина камеры в реакторе неполного каталитического окисления, в которую подается легкий углеводород, больше чем 1000 мм.

7. Способ по п.1, в котором длина камеры в реакторе неполного каталитического окисления, в которую подается легкий углеводород, больше чем 3000 мм или где катализатор Фишера-Тропша в реакторе Фишера-Тропша нанесен на пористую структуру, имеющую характеристический размер пор, больше чем 500 нм.

8. Способ по п.1, в котором катализатор Фишера-Тропша в реакторе Фишера-Тропша нанесен на пористую структуру, имеющую характеристический размер пор больше чем 3000 нм, или где неподвижный слой катализатора, удерживаемый в пористом носителе в реакторе Фишера-Тропша, имеет характеристический средний гидравлический диаметр менее чем 1 мм.

9. Способ по п.1, в котором катализатор Фишера-Тропша, прикрепленный к пористому носителю, через который проходит синтез-газ, представляет собой слой, который имеет толщину более 200 мкм.

10. Способ по п.1, в котором катализатор Фишера-Тропша представляет собой катализатор на основе кобальта, в котором приблизительно 90% имеющегося кобальта содержатся в пределах 8 мм поверхности теплопередачи, причем полная проницаемость неподвижного слоя реактора Фишера-Тропша составляет более чем 1´10-15 м.

11. Способ по п.1, в котором полная проницаемость неподвижного слоя реактора Фишера-Тропша составляет более чем 1´10-16 м; причем пористый носитель катализатора Фишера-Тропша скомпонован в цилиндрической форме для формирования внешней и внутренней камеры.

12. Способ по п.1, в котором пористый носитель катализатора Фишера-Тропша образует отдельные камеры, через которые протекает синтез-газ, причем периметр цилиндрической формы неподвижного слоя катализатора Фишера-Тропша выбран таким образом, что внутренняя видимая поверхность поперечного сечения неподвижного слоя имеет периметр, который больше, чем периметр круга, в пределах которого наружная поверхность может быть вписана.

13. Способ по п.1, в котором упомянутая цилиндрическая форма неподвижного слоя катализатора Фишера-Тропша содержит такие внутренние каналы, что внутренняя видимая поверхность поперечного сечения неподвижного слоя имеет периметр, который больше, чем периметр круга, в пределах которого наружная поверхность может быть вписана.

14. Способ по п.1, в котором поверхность теплопередачи может быть расширена за счет использования продольных ребер и где пористый носитель катализатора для катализатора Фишера-Тропша, по существу, находится в плоской форме.

15. Способ по п.1, в котором углеводородный продукт циркулирует внутри камер, образованных катализатором Фишера-Тропша.

16. Способ по п.1, в котором молярное отношение пара к легкому углеводороду, вводимых в реактор неполного каталитического окисления, составляет менее чем 0,5:1, или где длина камеры в реакторе неполного каталитического окисления, в которую подается легкий углеводород, больше чем 2000 мм.

17. Способ по п.1, в котором длина камеры в реакторе неполного каталитического окисления, в которую подается легкий углеводород, больше чем 3000 мм или где катализатор Фишера-Тропша в реакторе Фишера-Тропша нанесен на пористую структуру, имеющую характеристический размер пор больше чем 1000 нм.

18. Способ по п.1, в котором катализатор Фишера-Тропша в реакторе Фишера-Тропша нанесен на пористую структуру, имеющую характеристический размер пор больше чем 10000 нм, или где неподвижный слой катализатора, удерживаемый в пористом носителе в реакторе Фишера-Тропша, имеет характеристический средний гидравлический диаметр менее чем 1 мм.

19. Способ по п.1, в котором катализатор Фишера-Тропша, нанесенный на пористый носитель, через который проходит синтез-газ, представляет собой слой, который имеет толщину более 500 мкм.

20. Способ получения потока тяжелого углеводорода по п.1, в котором катализатор Фишера-Тропша, нанесенный на пористый носитель, через который проходит синтез-газ, представляет собой слой, который имеет толщину более 1000 мкм.


наверх