由天然气生产芳族烃的方法和实施所述方法的加工单元的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及气体化学领域，且更具体地涉及用于由天然气生产芳族烃的方法和装置，其涉及生产合成气、将合成气转化为甲醇、在催化剂存在下由甲醇生产芳族烃的浓缩物和水、分离水、从水中汽提烃残余物以及分开所得的芳族烃浓缩物和含氢气体，后者至少部分地被用于合成气的生产，以调节其中的H2:CO比率至1.8?2.3:1，并且可以用于生产芳族烃。根据本发明，在用于合成芳族烃的两个连续连接的反应器中实施在催化剂存在下由甲醇生产芳族烃：在第一低温等温反应器中合成芳族烃和脂族烃，以及在第二高温绝热反应器中由第一反应器中形成的脂族烃合成芳族烃和脂族烃，以及随后在芳族烃浓缩物稳定单元中使其稳定。至少一部分含氢气体被进料到合成气体生产单元，且被用于利用自热重整技术来生产合成气。装置实施所述方法。所实现的技术效果在于提高了生产芳香族烃浓缩物的效率。
【专利说明】
由天然气生产芳族轻的方法和实施所述方法的加工单元
技术领域
[0001] 本发明设及气体化学领域，且更具体地设及用于由天然气生产芳族控的方法和装 置，其设及生产合成气、将合成气转化为甲醇、在催化剂存在下由甲醇生产芳族控的浓缩物 和水、分离水、从水中汽提控残余物W及分开所得的芳族控浓缩物和含氨气体，后者至少部 分地被用于合成气的生产，W调节其中的也:〇)比率至1.8-2.3:1，并且可W用于生产芳族 控。
[0002] 应当注意的是，下文中的术语甲醇也用于指甲醇和二甲酸的混合物，因为二甲酸 也在反应器中形成，并且所述合成不仅与甲醇一起进行，而且还与二甲醋一起进行。
[0003] 芳族控，特别是苯、甲苯、乙苯和二甲苯是石油化学工业中大量生产的重要化学产 品。目前，芳族化合物通常由基于原油的起始材料通过包括催化重整和裂解在内的各种方 法生产。然而，人们越来越需要找到芳族控的替代来源，因为基于原油的起始材料的世界供 应减少了。
[0004] 用于生产芳族控的一种可能的替代源是甲烧，它是天然气和生物气的基本组分。 由于与运输大量天然气有关的问题，因此利用石油提取的大部分天然气，特别是在偏远地 方，突然增多起来。因此，将包含在天然气中的烧控直接转化为更高分子量的控，如芳族化 合物，是用于升级天然气的一种特别有吸引力的方法，条件是可W克服伴随该转化的技术 困难。
[0005] 用于将甲烧转化为液体控的多数方法设及首先将甲烧转化为合成气，即氨气和碳 氧化物(C0和/或C〇2)的混合物。合成气的生产费用高且能耗大。然而，设及同时生产合成气 的用于生产芳族化合物的方法是特别有吸引力的，因为合成气可能具有很高的价值。合成 气具有很高的潜在价值，因为它可W在随后的反应中用于形成甲醇、高级醇、乙酸、氨、丙 酬、乙醒、环氧乙烧、乙二醇、二甲酸、W及具有直链烧控和/或締控的汽油。生产运样众多种 类的产品是优选的，因为运些化学品的价值高于甲烧并且它们更容易运输W供出售。
【背景技术】
[0006] 本发明首先设及由天然气生产芳族控浓缩物的方法，其设及生产合成气、将合成 气转化为甲醇、在催化剂存在下由甲醇生产芳族控浓缩物和水、分离水、从水中汽提控残余 物W及分开所得的芳族控浓缩物和含氨气体，后者至少部分地被用于生产合成气，W调节 其中的也:C0比率至1.8-2.3:1。
[0007]该方法描述于2009年公开的俄罗斯专利第2362760号中。
[000引该方法在技术本质和要实现的技术结果方面是最接近的，并且被选择作为所提出 的本发明的现有技术。
[0009] 该现有技术的缺点是在生产芳族控的浓缩物方面的低效率。出现运种情况是由于 大量产物作为副产物而损失掉的事实。
[0010] 本发明作为方法的公开内容
[0011] 依赖于运种原始观察的结果，本发明的主要的目的是提供用于由天然气生产芳族 控的方法，其使得能够克服上述缺点中的至少一个。
[0012] 为了实现运一目的，在用于合成芳族控的两个连续连接的反应器中在催化剂存在 下进行由甲醇生产芳族控:在第一低溫等溫反应器中合成芳族控和脂族控，W及在第二高 溫绝热反应器中由第一反应器中形成的脂族控合成芳族控和脂族控，W及在稳定单元中使 所述芳族控浓缩物随后稳定。至少一部分含氨气体被用于生产合成气，其中使用利用预重 整单元的自热重整技术或使用氧气或氧气-空气混合物作为氧化剂的非催化部分氧化，根 据W下关系来调节其中的比率：化2的MF-(X)2的MF)/(C0的MF+0)2的MF)>2,其中MF表示合成 气中组分的摩尔分数。
[0013] 运一优点使得可W由于W下事实而改进在生产芳族控浓缩物方面的效率:在用于 合成芳族控和脂族控的第二反应器中另外加工在用于合成芳族控的第一反应器中生产的 脂族控，其中在较高的溫度下实施该处理过程。使用一部分含氨气体来生产合成气将使得 能够提供作为中间原料成分的甲醇的收率的增加、W及因此芳族控收率的增加的可能性。 [0014]本发明包括一种变体，其中通过加热外部媒介物(external agent)而使用于合成 芳族控和脂族控的第一反应器的反应区热稳定，其中，通过在安装在甲醇合成单元和用于 合成芳族控和脂族控的第一低溫等溫反应器之间的甲醇蒸发器中蒸发甲醇而从所述外部 媒介物中去除热量。
[0015] 运一优点使得能够冷却用于合成芳族控和脂族控的第一低溫等溫反应器。
[0016] 本发明包括一种变体，其中将要在分离单元中从转化产物中去除的轻质脂族控至 少部分地被进料到用于合成芳族控和脂族控的第一低溫等溫反应器的反应区和/或用于合 成芳族控和脂族控的第二高溫绝热反应器的反应区，运提供了芳族控浓缩物的收率的增 加。
[0017] 运一优点使得能够另外增加芳族控浓缩物的有用收率，从而由于其再循环而降低 了将要从排放气中去除的轻质脂族控的量。
[0018] 本发明包括一种变体，其中使用基于具有Si化/Ab化= 25-100的五元高娃沸石型 结晶侣娃酸盐的催化剂作为用于合成芳族控和脂族控的第一低溫等溫反应器的催化剂，其 包含0.05-0.1重量％的氧化钢，其中在W重量百分数计的W下比率的组分中另外包含氧化 锋、稀±元素氧化物和粘结组分： 氧化辞： 0.5-3.0, 稀上元素氧化物：0.1-5.0，
[0019] 氧'化鞋Γ: 0.05-2.5， 结晶铅珪酸盐:紛-70，和 转结剂： 余量。
[0020] 运一优点使得能够改进催化剂的性能，尤其是增强颗粒的机械强度和增强其氧化 再生的能力。
[0021] 本发明包括一种变体，其中使用基于具有Si化/Ab化= 25-120的五元高娃沸石型 结晶侣娃酸盐的催化剂作为用于合成芳族控和脂族控的第二高溫绝热反应器的催化剂，其 包含0.05-0.1重量％氧化钢，其中在W重量百分数计的W下比率的组分中另外包含氧化 锋、氧化钢、稀±元素氧化物和粘结组分： 氣化辞: 0.5-3.0, 氣化钢: 0.12-0.30, 稀上元素氧化物：0.1-3.0，
[0022] 氣化钻: 0.05-2.5, 结晶据娃酸盐： 63.0-70.0，和 粗结剂： 余量，
[0023] 其中稀±元素氧化物的组成是： 氣化饰Ce〇2: 3.0, 氣化鞠 La，0,: 65.0，
[0024] 氣化铁 Nd2〇3: 21.0, 氣化错化Oil: 余量。
[0025] 运一优点使得能够改进催化剂的性能，尤其是增强颗粒的机械强度和增强其氧化 再生的能力。
[0026] 存在一种本发明的变体:其中在必需时，将合成和分离芳族控浓缩物的过程中生 产的含氨气体用于氨化含硫化合物的工艺中，所述含硫化合物的去除优选使用氨化为硫化 氨的步骤进行。
[0027] 运一优点使得能够在用于氨化含硫化合物的工艺中再次使用用于分离转化产物 的单元中生产的含氨气体。
[0028] 本发明包括一种变体，其中，与含硫化合物氨化为硫化氨一起，在一个反应器中， 包含在所生产的含氨气体中的締控被氨化。
[0029] 运一优点使得能够防止在硫化氨化学吸附剂的表面上W及预重整催化剂的表面 上形成含碳沉积物，并且提供了使组分组合物稳定和降低要转化为合成气的蒸汽-气体混 合物中的蒸汽/碳比率的机会。
[0030] 所提出的本发明的重要特征的组合不是从具有类似目的的方法的现有技术中得 知的，其使得能够得出作为一种方法的本发明满足新颖性标准的结论。
[0031] 加工单元的现有技术
[0032] 本发明的另一方面设及用于由天然气生产芳族控浓缩物的加工单元，其包括W下 连续连接的要件：用于生产合成气的单元、用于生产甲醇的单元、用于生产芳族控浓缩物的 单元，和用于将转化产物分离为反应水、排出的含氨气体、轻质脂族控级分W及稳定的芳族 控浓缩物的单元，所述分离转化产物的单元连接到用于生产合成气的单元。
[0033] 该加工单元描述于2009年公开的俄罗斯专利号2362760中。
[0034] 该加工单元在技术本质和要实现的技术结果方面是最接近的，并且被选择作为所 提出的本发明的现有技术。
[0035] 该现有技术的缺点是在生产芳族控的浓缩物方面的低效率。出现运种情况是基于 大量产物被作为副产物而损失的事实。 陳]本发明作为加工单元的公开内容
[0037] 本发明的主要目的是提供用于由天然气生产芳族控浓缩物的加工单元，其包括W 下连续连接的要件：用于生产合成气的单元、用于生产甲醇的单元、用于生产芳族控浓缩物 的单元和用于将转化产物分离为反应水、排出的含氨气体、轻质脂族控级分和稳定的芳族 控浓缩物的单元，所述分离转化产物的单元连接到用于生产合成气的单元和用于生产芳族 控的单元，运使得能够克服上述缺点中的至少一个。
[0038] 为了实现运一目的，用于生产芳族控浓缩物的单元包括两个连续连接的用于合成 芳族控的反应器:用于合成芳族控和脂族控的第一低溫等溫反应器W及用于由第一反应器 中形成的脂族控合成芳族控和脂族控的第二高溫绝热反应器。所述加工单元包括用于使芳 族控浓缩物稳定的单元。用于分离转化产物的单元的含氨气体的出口连接到用于生产合成 气的单元的入口。
[0039] 运一优点使得能够由于W下事实而改进在生产芳族控浓缩物方面的效率:在用于 合成芳族控和脂族控的第二反应器中额外进一步处理在用于合成芳族控的第一反应器中 生产的脂族控，其中所述处理过程在较高的溫度下进行。
[0040] 存在本发明的一种变体，其中用于生产芳族控浓缩物的单元另外包括用于甲醇合 成反应器(图中未显示）中生产的粗甲醇的蒸气的同流加热器。
[0041] 运一优点使得能够从用于合成芳族控和脂族控的第二高溫反应器的转化产物中 移除热量，利用该热量使甲醇蒸发器出口的甲醇蒸气过热。
[0042] 本发明包括一种变体，其中用于合成芳族控和脂族控的第一低溫等溫反应器另外 包括具有外部热载体的回路，所述回路连接到安装在用于合成甲醇的单元和用于合成芳族 控和脂族控的第一低溫等溫反应器之间的甲醇蒸发器。
[0043] 运一优点使得由于具有外部热载体的回路而可W从用于合成芳族控和脂族控的 第一低溫等溫反应器中移除热量，使用该热量来蒸发甲醇。
[0044] 本发明包括一种变体，其中用于生产芳族控浓缩物的单元另外包括启动转化产物 中的丙烷和其它脂族碳水化合物的转化过程所需的额外的流体加热体(flow heater),其 中所述加热器出口处的流体的溫度比第一反应器的反应区中的最高溫度高至少30°C。
[0045] 运一优点使得能够启动使转化产物中的丙烷和其它脂族控转化的过程。
[0046] 本发明包括一种变体，其中用于分离转化产物的单元的借W排出轻质脂族控的出 口连接到用于合成芳族控和脂族控的第一低溫等溫反应器的反应区和/或用于合成芳族控 和脂族控的第二高溫绝热反应器的反应区。
[0047] 运一优点使得能够另外增加芳族控浓缩物的有用收率，从而由于其再循环而降低 了从排放气中移除的轻质脂族控的量。
[0048] 因此，本发明所解决的问题是提供对芳族控浓缩物的生产效率的改进。借助于上 述特征来解决目标问题。
[0049] 所提出的本发明的重要特征的组合不是从具有类似目的的装置的现有技术得知 的，运使得能够得出作为加工单元的满足新颖性标准的本发明的结论。
【附图说明】
[0050] 参考附图，根据上文W说明形式给出的描述清楚地理解本发明的其它区别性特征 和优点，并且其不具有限制性，其中：
[0051] -图1是根据本发明的用于由天然气生产芳族控的加工单元的示意性透视图，并且
[0052] -图2示意性地显示了根据本发明的用于由天然气生产芳族控的方法的步骤。
[0053] 根据图1，用于由天然气生产芳族控浓缩物的加工单元包括W下连续连接的要件： 用于生产合成气的单元（1)、用于生产甲醇的单元（2)、用于生产芳族控浓缩物的单元(3)， 和用于将转化产物分离为反应水、排出的含氨气体、轻质脂族控级分和稳定的芳族控浓缩 物的单元(4)，单元(4)连接到用于生产合成气的单元（1)和用于生产芳族控浓缩物的单元 (3)。
[0054] 用于生产芳族控浓缩物的单元（3)包括两个连续连接的用于合成芳族控的反应 器:用于合成芳族控和脂族控的第一低溫等溫反应器(31) W及用于由第一反应器(31)中形 成的脂族控合成芳族控和脂族控的第二高溫绝热反应器(32)。
[0055] 用于将转化产物分离为反应水、排出的含氨气体、轻质脂族控级分和稳定的芳族 控浓缩物的单元(4)包括用于使控和反应水冷凝、处置废水及分离出含氨气体和不稳定的 芳族控浓缩物的单元(41)，W及用于使芳族控浓缩物稳定的单元(42)(通过管线(63)连接 到单元(41))。
[0056] 用于生产芳族控浓缩物的单元(3)另外包括用于回收甲醇合成反应器（2)中获得 的甲醇的同流蒸发器(33)和用于来自单元(32)的反应介质的粗甲醇蒸气的同流加热器（图 1上未显示），所述同流加热器位于粗甲醇蒸发器(33)和第一低溫合成反应器(31)之间的管 线(58)上。
[0057] 用于合成芳族控和脂族控的第一低溫等溫反应器(31)另外包括具有外部热载体 的回路(34)，所述回路连接到安装在甲醇合成单元（2)和用于合成芳族控和脂族控的第一 低溫等溫反应器(31)之间的甲醇蒸发器(33)。
[0058] 用于生产芳族控浓缩物的单元(3)另外包括启动转化产物中的丙烷和其它脂族控 的转化过程所需的额外的流体加热体(位于管线59上）（图1中未显示）。
[0059] 用于使芳族控浓缩物稳定的单元(42)的借W排出轻质脂族控的出口（管线65)连 接到用于合成芳族控和脂族控的第一低溫等溫反应器(31)的反应区（管线68)和/或用于合 成芳族控和脂族控的第二高溫绝热反应器(32)的反应区(管线67)。
[0060] 用于生产合成气的单元（1)由自热重整单元（12)与绝热预重整单元（11)和热回收 单元(13)组成。运些见于管线(52)、（53)、（54)和(56)上。
[0061] 绝热预重整单元（11)是如下绝热反应器，其中发生控C2+的破坏性氨化和蒸汽转 化过程，形成热稳定的化合物CH4、C0和C〇2，运使得能够在将蒸汽-气体混合物进料到自热重 整单元（12)之前增加其加热溫度，W及降低蒸汽-气体混合物中的蒸汽/碳比率。将由天然 气(沿管线巧1)进料）、含氨气体(沿管线(66)进料)和超热蒸汽(沿管线(70)进料)构成的混 合物进料到单元(11)的入口。在进料到单元(11)之前，使所述混合物超热到300-450°C的溫 度。
[0062] 自热重整单元（12)是沿管线(61)吹送氧气的单独设备。自热重整的主要优点是排 除管式蒸汽转化步骤和W极低蒸汽/碳比率操作的可能性。运使得能够生产具有至少94% 的甲醇浓度的粗甲醇，其适用于在没有浓缩步骤的情况下转化为芳族控浓缩物。另外，通过 向要转化的原材料中添加来自芳族控浓缩物的合成的含氨排放气W及还在必要时，通过向 合成气(管线（56))中添加从来自合成甲醇(管线(69))的排放气中去除的氨来完全补偿通 过自热重整生产的合成气中氨（w合成甲醇所需的比率)的缺乏。
[0063] 使来自转化产物分离单元(41)的含氨气体再循环使得能够将W下函数从1.7-1.9 增加到具有低蒸汽/碳比率的所需的2.05-2.1:
[0064] f=化的MF-(X)2的MF)/(C0的MF+0)2的MF)而运降低了能量损失的量和所用热交换 器的尺寸。
[0065] 含氨气体通过管线(69)从甲醇合成单元(2)中吹送。
[0066] 水通过管线(62)从转化产物分离单元(41)中进料到热回收单元(13)。超热蒸汽沿 管线(55)从热回收单元(13)中被抽吸。
[0067] 超热蒸汽沿管线（70)进料，用于待进料到单元（11)的蒸汽和气体的混合物的生 产。
[00側本发明的实施方案.
[0069] 根据本发明，W如下方式由天然气生产芳族控。
[0070] 步骤A1.合成气的生产
[0071] 沿管线(51)和(52)将天然气(原图1中表示为NG)进料到合成气生产单元（1)。为了 生产在此、C0和C〇2之间具有甲醇合成所需的化学计量比率的合成气，在自热重整或吹氧工 艺中使用用于生产合成气的方案，其中氧用于天然气中的碳的部分和完全氧化，其中众所 周知，在通过所述气体转化天然气期间，可获得具有W下化学计量比率的合成气：
[0072] f =小于1.8的化2的MF-C02的MF)/(C0的MF+C02的MF)，并且通过循环方案合成甲醇 需要具有05的合成气。
[0073] 由于W下事实:含氨气体（图1中表示为HRG)另外沿管线(66)从单元(4)由用于合 成芳族控浓缩物的步骤进料到用于生产合成气的单元，因此具有所需化学计量比率f> 2.05的合成气将位于用于生产合成气的单元（1)的出口处，其中使来自芳族控浓缩物的合 成的排出的含氨气体完全再循环，运增加了集成过程的热效率系数。
[0074] 由于蒸汽重整器不用于校正合成气体的组成，因此合成气中C〇2的含量少，运使得 能够生产具有至少94重量％的浓度的粗甲醇，运还使得能够去除浓缩粗甲醇的步骤。
[00巧]步骤A2.合成甲醇
[0076] 之后将合成气沿管线(56)进料到甲醇合成单元(2)，其中将所述合成气转化为粗 甲醇和未在所述图中显示的排出的合成气，并沿管线(57)发送到甲醇蒸发器(33)。
[0077] 步骤A3.合成芳族控浓缩物
[0078] 来自甲醇合成单元（2)的粗甲醇进入用于合成芳族控浓缩物的单元（3)的管线 (57)、（58)、（59)和(60)，所述单元(3)由^下构成：用于蒸发甲醇的单元(33)、用于粗甲醇 蒸气的同流加热器（图1中未显示）、用于合成芳族控和脂族控的第一低溫等溫反应器(31)、 及用于粗甲醇的转化产物的额外的加热器(其启动第二高溫绝热反应器(32)中的丙烷和其 它脂族控的转化）（图1中未显示）、W及用于由第一反应器(31)中形成的脂族控合成芳族控 和脂族控的第二高溫绝热反应器(32)。
[0079] 另外，第一反应器中的溫度保持在450°C+/-3(rC的范围内，并且，第二反应器中的 溫度保持在500°C+/-50°C的范围内。反应器(31)和(32)中的压力是0.7M化到3MPa。
[0080] 步骤A4.热去除
[0081] 通过在单元（33)中蒸发甲醇W及由于回路（34)的存在，从反应器（31)中去除热 量。不可能直接使用甲醇蒸发器，因为甲醇的临界溫度是242Γ。中间热载体被用于撤热，所 述载体的组成取决于用于单元(31)中的反应器设备的类型。因此，当使用由液体介质冷却 的管式反应器时，热载体可W是基于例如二烷基苯的高溫热载体，或基于娃化合物、烙盐等 的热载体。此外，在甲醇蒸发单元(33)中从热载体中去除一些热量。
[0082] 当使用待由铅-祕合金冷却的共晶组合物的管式反应器时，由于烙体在反应管和 管式甲醇蒸发器之间的对流运动而发生热交换。
[0083] 当使用利用热管撤除热量的具有不动的催化剂层的反应器时，耐钢且耐热的控可 W被用作所述中间热载体。
[0084] 呈气态的甲醇也可W用作所述中间热载体。
[0085] 用于使中间热载体循环的回路由方案中的虚线、并且由附图标记34表示。
[0086] 将甲醇转化为芳族控浓缩物导致除所述芳族控W外的脂族控C2+的形成，其中一 部分所述脂族控C2+(丙烷)在高溫下被转化为芳族控。为了将其转化，将反应器单元(31)的 蒸汽-气体混合物加热到480-530°C的溫度，并且进料到反应器(32)。
[0087] 步骤A5.移除水和含氨气体
[0088] 之后，将来自反应器(32)的混合物沿管线（60)进料到用于分离转化产物的单元 (41) ，其中将来自排放气的反应水冷凝并通过管线(62)去除，通过管线(66)去除含氨气体， 并通过管线(63)去除芳族控浓缩物，芳族控浓缩物进入稳定单元(42)。
[0089] 将在转化产物分离单元(41)中冷凝和分离的反应水进料到热回收锅炉（13)。W运 种方式使反应水再循环。
[0090] 反应器(31)和(32)中的额外的两阶段转化W及反应器(31)中的降低的溫度使得 能够减少甲醇向碳氧化物的转化，运使得能够使用排出的含氨气体在不从其中去除C〇2的 情况下将天然气中的含硫化合物氨化，从而将合成气的功能改进为最佳值。含氨气体含有 极少量的C0或C〇2,其将在氨化催化剂上使含硫化合物部分地甲烧化(methanate)，从而导 致降低氧化锋、氧化铜、氧化铁或氧化儀的化学吸附能力的蒸汽的形成。
[0091 ]步骤A6.使芳族控浓缩物稳定
[0092] 通过管线(63)将芳族控浓缩物从用于分离转化产物的单元(41)进料到稳定单元 (42) ，其中还将来自芳族控浓缩物的稳定的气体用于转化为芳族控浓缩物，其中通过管线 (65)、（67)和(65)、（68)将所述气体送到反应器(31)和他）。通过管线(64)排出产物（图1中 表示为产物）。
[0093] W上各步骤的顺序是一个实例，并且使得能够同时重新排列、增加或产生各种操 作，只要不损失由天然气生产芳族控的浓缩物的能力。
[0094] 工业适用性
[00%]所提出的用于由天然气生产芳族控浓缩物的加工单元可W由本领域技术人员在 实践中实施，并且在实施时，提供了所要求保护的目的的实施，运使得能够得出结论，本发 明满足工业适用性的标准。
[0096] 根据所提出的发明，进行关于用于操作用于由天然气生产芳族控浓缩物的加工单 元的方法的计算。
[0097] 计算结果显示如下。
[0098] -使预重整阶段的含氨气体再循环使得能够将热效率系数提高到65%，运远高于 未使含氨气体再循环的转化期间在运种情况下的热效率系数35-40%。因此，整合所述过程 使得能够将热效率系数提高不少于20%，运使得能够将由于转化所致的控原料的收率增加 至少40-50 %。
[0099] -再循环降低了蒸汽/碳比率（因为待转化的混合物中存在此W及此0,运两者均妨 碍在各反应器中形成煤烟）。
[0100] -简化了加工单元的方案，其中无需安装额外的蒸汽重整器或使用用于校正合成 气的组成的其它方案。
[0101] -无需在额外的加工单元中从富氨气体化RG)中分离氨、和将氨用于氨化脱硫阶段 的含硫化合物，因为来自芳族控浓缩物的合成的排放气可W用于该目的。具有高締控含量 的气体被氨化为脂族化合物，而含硫化合物在氨化步骤被氨化为出S。
[0102 ]-增加了芳族控浓缩物的生产收率。
[0103] -可W合成高度浓缩的粗甲醇，运使得能够消除浓缩粗甲醇的步骤。
[0104] 额外的技术效果：
[0105] -增加包括二甲苯在内的甲苯的含量，因为与芳构化一起发生反应，并且使用甲醇 使苯环经历烷基化。
[0106] 因此，本发明解决了目标问题，增加芳族控浓缩物生产的效率。 实施例
[0107] 加工单元由W下子单元组成：
[0108] 1.用于通过自热重整和热再循环生产合成气的单元。（图1中表示为单元1)
[0109] 2.用于合成粗甲醇的单元(循环/吹扫比= 20)(图1中表示为单元2)
[0110] 3.用于由来自合成甲醇的排放气生产氨的单元(任选的，图1中未示出）
[0111] 4.用于合成芳族控浓缩物的单元和用于分离转化产物的单元（图1中表示为单元3 和4)
[0112] 将脱硫天然气和来自用于由甲醇合成芳族控浓缩物的单元的排出的含氨气体的 混合物进料到用于生产合成气和回收热的单元的入口。将所述混合物氨化W去除締控，然 后与超热蒸汽混合，加热到450-650°C的溫度，并进料到绝热预重整反应器（11)，其被进料 至具有氧的自热重整（12)。自热重整（12)后的产物的参数如下:T>950°C，P-2-3MPa。将来 自重整反应器(12)出口的蒸汽-气体混合物冷却，并且从其中分离冷凝水。
[0113] 用于由来自甲醇合成的排出的含氨气体生产氨的单元:该单元可W由用于浓缩氨 的加工单元构成，所述加工单元根据短周期吸收原理起作用。从含氨气体中提取氨的程度 是 60 %。
[0114] 粗甲醇是根据循环方案由单元1中获得的合成气的压缩混合物合成的，其中添加 了由来自合成甲醇的排出的含氨气体生产氨的单元中获得的氨。
[0"引1.借助于自热重整和热再循环技术生产合成气的单元
[0116] 原材料(千公吨数/年）
[0117] ?具有1.03的甲焼当量[姪气体中碳原子与分子教的化率]的天然气 -1000 ?来自合成芳族轻浓缩物的排出的含氮气体 -378 ?水(蒸汽） -800 ?氧 99.5% -1314 总计： -3491
[011 引 生产的： ?合成气 -2834 ?冷凝水 -始? 总计： -3491
[0119] 2.合成粗甲醇的单元(循环/吹扫比= 20) 原材料： ?合成气 -2834 ? 99% 的氨 -20
[0120] 生产的： -2:854 ?粗甲醇 94.5% -2498 播出的含氨气体 -356 总计:： -2%4
[0。。3.由来自合成甲醇的排放气生产氨的单元 原料成分： ?来自合成甲醇的排放气(? -55体积％) -巧6 生产的:
[0122] ?来自用于分离氨的单元的燃料气 -336 ?具有60%氨提取率的来自合成甲醇的排放气的99%氨 -20 总許： -356
[01U] 4.合成芳族控浓缩物的单元和分离转化产物的单元 原材料：
[0124] ?粗甲醇，94.5重量％ 2498 生产的： ?稳定的产物(芳族浓缩物） 70 kF>a的里德(Reid)蒸气压 -663
[0125] ?具有1.6重量％甲醇的反应水 -1457 ?排出的含氨今体 -?1寒 总计： 2498
[01%]稳定产物(芳族控浓缩物)的组成 ?甲醇 -0.04% ?脂族化合物 -2.64% ?苯 -8.69%
[0127] ?甲苯 -35.69%: ? Cs+芳族经 -40.10% ? Cy+芳族经 -12.84% 总计： -1(X).00%
【主权项】
1. 一种由天然气生产芳族烃浓缩物的方法，其包括生产合成气、将所述合成气转化为 甲醇、然后在催化剂存在下由所述甲醇生产芳族烃浓缩物和水、分离所述水、从所述水中汽 提烃残余物以及分开所得的芳族烃浓缩物和含氢气体，后者至少部分地用于生产合成气， 以调节其中H 2: CO比率为1.8-2.3:1，其特征在于，在用于合成芳族烃的两个连续连接的反 应器中实施在催化剂存在下由甲醇生产芳族烃:在第一低温等温反应器中合成芳族烃和脂 族烃，以及在第二高温绝热反应器中由所述第一反应器中形成的脂族烃合成芳族烃和脂族 烃，以及随后在稳定单元中使所述芳族烃浓缩物稳定，并且特征在于，将至少一部分所述含 氢气体进料到合成气体生产单元，且用于利用以下技术生产合成气，其中使用利用预重整 单元的自热重整技术或使用氧气或氧气-空气混合物作为氧化剂的非催化部分氧化、并根 据以下关系式来调节其中的比率：（H 2的MF-CO2的MF)/(C0的MF+C02的MF)多2,其中MF表示所 述合成气中的组分的摩尔分数。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过加热外部媒介物而使所述用于合成芳 族烃和脂族烃的第一反应器的反应区热稳定，其中，通过在安装在用于合成甲醇的单元和 用于合成芳族烃和脂族烃的第一低温等温反应器之间的甲醇蒸发器中蒸发甲醇，从所述外 部媒介物中去除所述热。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将在转化产物分离单元中从转化产物中去 除的轻质脂族烃至少部分地进料到所述用于合成芳族烃和脂族烃的第一低温等温反应器 的反应区，和/或用于合成芳族烃和脂族烃的第二高温绝热反应器的反应区，这样提供了所 述芳族烃浓缩物的收率的增加。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用基于具有Si02/Al203 = 25-100的五元 高硅沸石型结晶铝硅酸盐的催化剂作为用于合成芳族烃和脂族烃的第一低温等温反应器 的催化剂，其包含0.05-0.1重量％的氧化钠，其中在以重量百分数计的以下比率的组分中 另外包含氧化锌、稀土元素氧化物和粘结组分： 氧化辞： 0.5-3.0, 稀土元素氧化物：0.丨-5.0, 氧化钴： 0.05-2.5, 结晶铭娃酸盐： 63-70,和 粘结剂： 余量，5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用基于具有Si02/Al203 = 25-120的五元 高硅沸石型结晶铝硅酸盐的催化剂作为所述用于合成芳族烃和脂族烃的第二高温绝热反 应器的催化剂，其包含0.05-0.1重量％的氧化钠，其中在以重量百分数计的以下比率的组 分中另外包含氧化锌、氧化钠、稀土元素氧化物和粘结组分： 氧化锌： 0.5-3.0， 氧化钠： 0.12-0.30， 稀土元素氧化物：0.1-3.0， 氧化钴： 0.05-2.5, 结晶铝硅酸盐： 63.0-70.0,和 粘结剂：余量:， 其中稀土元素氧化物的组成是： 氧化稀CeO2: 3.0, 氧化铜 La2〇3: 65.0, 氧化铁Nd：；〇3: 2丨.0，和 氧化谱Pr6O1 i 余量。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将在合成和分离芳族烃浓缩物的过程中生 产的含氢气体任选用于氢化含硫化合物的工艺中，所述含硫化合物的去除优选使用氢化为 硫化氢的步骤进行。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，与含硫化合物氢化为硫化氢一起，在一个 反应器中，使包含在所生产的含氢气体中的烯烃氢化，这防止在硫化氢化学吸附剂的表面 上以及在预重整催化剂的表面上形成含碳沉积物，使组分组合物稳定，并降低要转化为合 成气的蒸汽-气体混合物中的蒸汽/碳比率。8. 用于由天然气生产芳族烃浓缩物的加工单元，其包括以下连续连接的要件：用于生 产合成气的单元、用于生产甲醇的单元、用于生产芳族烃浓缩物的单元和用于将转化产物 分离为反应水、排出的含氢气体、轻质脂族烃级分和稳定的芳族烃浓缩物的单元，所述分离 转化产物的单元连接到用于生产合成气的单元，其特征在于，所述用于生产芳族经浓缩物 的单元包括两个连续连接的用于合成芳族烃的反应器:用于合成芳族烃和脂族烃的第一低 温等温反应器，和用于由第一反应器中形成的脂族烃合成芳族烃和脂族烃的第二高温绝热 反应器，并且特征在于，所述加工单元包括用于使所述芳族烃浓缩物稳定的单元，并且特征 在于，所述用于分离转化产物的单元的含氢气体的出口连接到所述用于生产所述合成气的 单元的入口。9. 根据权利要求8所述的加工单元，其特征在于，所述用于生产所述芳族烃浓缩物的单 元另外包括用于甲醇合成反应器中获得的粗甲醇的蒸气的同流加热器。10. 根据权利要求8所述的加工单元，其特征在于，所述用于合成芳族烃和脂族烃的第 一低温等温反应器另外包括具有外部热载体的回路，所述回路连接到安装在用于合成甲醇 的单元和用于合成芳族烃和脂族烃的第一低温等温反应器之间的甲醇蒸发器。11. 根据权利要求9所述的加工单元，其特征在于，所述用于生产芳族烃浓缩物的单元 另外包括启动转化产物中的丙烷和其它脂族碳水化合物的转化过程所需的额外的流体加 热体，其中加热器出口处的流体的温度比所述第一反应器的反应区中的最高温度高至少30 cC。12.根据权利要求9所述的加工单元，其特征在于，所述用于使所述芳族烃浓缩物稳定 的单元的借以排出轻质脂族烃的出口连接到所述用于合成芳族烃和脂族烃的第一低温等 温反应器的反应区和/或所述用于合成芳族烃和脂族烃的第二高温绝热反应器的反应区。
【文档编号】C07C31/04GK106029613SQ201580005345
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年1月20日
【发明人】I·I·利希涅尔, O·V·马洛瓦, A·L·塔拉索夫, V·V·舍涅茨基, S·V·梅德韦杰夫, D·V·普切林采夫
【申请人】Ngt全球股份公司