CN1433389A - 液态烃的生产方法 - Google Patents

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Abstract

由烃质原料，特别是由通常气态的烃原料生产通常液态的烃产品的方法，该方法包括以下步骤：(a)在升高的压力下用空气或富氧空气作氧化剂，使通常气态的烃原料部分氧化，获得包含氢气、一氧化碳和氮气的合成气混合物；(b)使步骤(a)中所得氢气和一氧化碳转化成通常液态的烃产品和通常气态的烃产品；(c)从步骤(b)中所得反应混合物中分离出废气混合物，该废气混合物包含氮气、通常气态的烃产品和在存在未转化组分的情况下的未转化的氢气、一氧化碳和通常气态的烃原料；(d)在蒸汽产生装置中燃烧至少一部分所述废气混合物，产生升压蒸汽；和(e)使步骤(d)中产生的蒸汽膨胀，用于压缩步骤(a)中所用空气或富氧空气和/或所述通常气态的烃原料；及包括适用于进行所述方法的一系列设备的装置。

Description

液态烃的生产方法
本发明涉及一种由气态烃原料生产液态烃的方法，特别是在边远地区或在海上由天然气或者尤其是伴生气生产通常是液态的烃的集成的低成本方法的优化。
许多公开出版物(参见例如WO-94/21512、WO-97/12118、WO-91/15446和US-A-4833170)描述了使(气态)烃原料如甲烷、天然气和/或伴生气转化成液态产品特别是甲醇和液态烃尤其是烷属烃的方法。这些转化过程可在边远地区(例如在沙漠、热带雨林)和/或海上操作，这些地方不能直接使用气体，因为没有很多人口和工业。将气体输送至居民区和工业区(例如通过管道或以液化天然气形式)需要极高的投资费用或者不实际。在产气田较小和/或产气速率较低的情况下更是如此。将气体回注至生产田将增加产油成本，并且在伴生气的情况下可能对原油生产产生不希望的影响。鉴于烃源贫乏和空气污染，将伴生气燃烧也是不希望的。
与原油一起发现的气体称为伴生气，而与原油分开发现的气体称为非伴生气。伴生气可以以溶解在原油内的“溶解气”和/或与原油的主要油层相邻的“气顶气”形式被发现。伴生气通常比非伴生气更富含较大的烃分子(乙烷、丙烷、丁烷)。
尤其是鉴于上述转化过程可能在边远地区或在可利用的空间有限的地方操作，使人们特别关注例如进行所述过程的工艺或设备的能量和成本效率、紧凑性和复杂性等因素。但从以上所给参考文献不能获得优化集成的、有效的、低成本的工艺方案。
WO-98/01514公开了一种方法，其中用空气使气态烃原料转化成合成气，再在费-托合成步骤中使合成气转化成液态烃产品。所述过程中产生的大量热被回收并在所述过程中再利用。此外，所述费-托合成中联产的废气混合物用于给燃气轮机提供燃料，所述燃气轮机又用于驱动压缩所述工艺中所用空气所需的压缩机。所述废气混合物包括未转化的合成气、来自所述费-托合成的甲烷副产物和源于所用空气的氮气。所述气态烃的转化中用空气作氧化剂避免需要富氧氧化剂的生产装置。但空气中存在的氮气在所述过程中起稀释气的作用，需要在较高的总压下处理更大量的气体，而这需要更大的压缩能力。
使用空气的另一缺点在于所述废气混合物被氮气稀释，致使其具有较低的热值。当所述合成气生产和所述费-托合成有效地运行，以致所述废气混合物中可燃物含量进一步降低时，所述热值特别低。按照WO-98/01514的方法，当所述热值如此低以致所述废气混合物不适合用作燃气轮机的燃料时将出现问题。
现已发现，当所述废气混合物不适合用作燃气轮机的燃料时，可通过燃烧所述废气混合物生产水蒸汽并用所述水蒸汽作为轴功率和/或电能的来源，由所述废气混合物中回收足以操作所述压缩机、甚至操作所述整个过程的能量。此发现导致一种由通常气态的烃生产通常液态的烃的低资本和空间需要的集成的、高效的、低成本方法。此外，不需要为操作所述方法输入附加燃料或其它能源。所述方法有高的碳效率，意指所述烃原料中存在的大部分碳存在于所述通常液态的烃产品中。
尤其在所述原料是伴生气时可应用此发现，所述伴生气与原油分离后通常在低压或只在环境压力下得到。此发现也可用于所述原料是来自低压气田或只有低剩余压力的严重贫化的气田的气体的情况。在一个优选实施方案中，所述方法可在紧凑的、相对轻的设备中进行，使之非常适合在平台或平底船上使用，或在可拆卸的设备中进行。
此发现的主要优点在于可使用较简单和便宜的方法和设备。此外，实现原料和能量的优化利用。在一个优选实施方案中，获得最优的碳转化率(气体转化成合成原油，二氧化碳排放极小)。此外，可使所生产的通常液态的烃与原油混合而一起运输。
因此，本发明提供一种由烃质原料特别是由通常气态的烃原料生产通常液态的烃产品的方法，该方法包括以下步骤：
(a)在升高的压力下用空气或富氧空气作氧化剂，使所述通常气态的烃原料部分氧化，获得包含氢气、一氧化碳和氮气的合成气混合物；
(b)使步骤(a)中所得氢气和一氧化碳转化成通常液态的烃产品和通常气态的烃产品；
(c)从步骤(b)中所得反应混合物中分离出废气混合物，包含氮气、通常气态的烃产品和在存在未转化组分的情况下的未转化的氢气、一氧化碳和通常气态的烃原料；
(d)在蒸汽产生装置(steam raising apparatus)中燃烧至少一部分所述废气混合物，产生升压蒸汽；和
(e)使步骤(d)中产生的蒸汽膨胀，用于压缩步骤(a)中所用空气或富氧空气和/或所述通常气态的烃原料。
本发明还涉及包括适用于进行本发明方法的一系列设备的装置。
所述通常气态的烃原料适合地为甲烷、天然气、伴生气或C1-4烃的混合物，优选为伴生气。所述C1-4烃或其混合物在1巴(绝压)下在5～30℃的温度下，特别是在1巴(绝压)和20℃下为气态。所述通常气态的烃原料主要(即多于80％v，特别是多于90％v)包含C1-4烃。所述通常气态的烃原料尤其包含至少60％v、优选至少75％v、更优选至少90％v的甲烷。非常适合使用天然气或伴生气，尤其是在边远地区或在海上的伴生气。某些情况下，所述天然气或伴生气还包含二氧化碳和/或氮气，例如基于所述通常气态的烃原料二氧化碳和氮气量各高达15％v、甚至高达25％v。
本说明书中所述通常液态的烃适合地为C4-24烃、特别是C5-20烃、更特别是C6-16烃或其混合物。这些烃或其混合物在1巴(绝压)下在5～30℃的温度下，特别是在1巴(绝压)和20℃下为液体，并且性质通常是石蜡族的，但可能存在相当大量的烯烃和/或含氧化合物。所述通常液态的烃可包含最高20％w、优选最高10％w的烯烃或含氧化合物。取决于所用催化剂和工艺条件，也可能获得通常固态的烃。所述费-托反应中可生成高达85％w(基于生成的全部烃)、通常50～75％w的这些通常固态的烃。
所述通常气态的烃产品主要(即多于80％v，特别是多于90％v)包含C1-4烃。这些烃或其混合物在1巴(绝压)下在5～30℃的温度下，特别是在1巴(绝压)和20℃下为气态，并且通常为石蜡族性质，但可能存在相当大量的烯烃和/或含氧化合物。所述通常气态的烃产品尤其包含至少30％v、优选至少40％v、更优选至少50％v的甲烷。所述通常气态的烃产品可包含最高20％v、优选最高10％v的烯烃或含氧化合物。
适当地，除去所述通常气态的烃原料中的任何硫，例如在有脱硫剂如氧化铁或氧化锌的吸收塔中。
使所述通常气态的烃原料部分氧化生产所述合成气混合物可按各种已知方法进行。这些方法包括Shell Gasification Process。此方法的综述可见the Oil and Gas Journal，September 6，1971，pp.86-90。所述反应适当地在800～2000℃的温度和在4～80巴(绝压)的压力下进行。
步骤(a)中所用氧源于空气或富氧空气。所述富氧空气适当地包含高达70％v、优选高达60％v、特别是在25至40％v范围内的氧气。富氧空气可通过深冷技术生产，但优选通过基于膜分离的方法生产，如WO-93/06041中所公开。使用富氧空气不是优选的。步骤(a)中优选使用空气。
非常适合的部分氧化方法是催化部分氧化法，特别是如EP-A-576096、EP-A-629578、EP-A-645344、EP-A-656317和EP-A-773906中所述。所述催化部分氧化法中，可使用催化剂床。所述催化剂床的合适结构是整体结构，特别是多孔陶瓷，但也可使用基于金属的结构。所述整体结构可包含耐高温的无机材料，选自元素周期表第IIa、IIIa、IVa、IIIb、IVb和镧系元素的化合物。优选所述整体结构基于氧化锆，特别是稳定化的氧化锆。适用于所述催化部分氧化过程的活性金属是铑、铂、钯、锇、铱和钌，及其混合物。优选使用铑和/或铱。
所述催化部分氧化中所用温度通常为700～1300℃，适当地为800～1200℃，优选为850～1050℃，压力通常为4～80巴(绝压)，适当地为10～50巴(绝压)，优选为15～40巴(绝压)。
GHSV适当地为50,000至100,000,000Nl/l/h、优选500,000至50,000,000Nl/l/h、特别是1,000,000至20,000,000Nl/l/h。术语“GHSV”为本领域公知，意指气时空速，即在1小时内与1升催化剂粒子(即不包括粒间空隙空间)接触的合成气的体积(Nl)(即在0℃的标准温度和1巴(绝压)(100,000Pa)的标准压力下)。在固定床催化剂的情况下，所述GHSV通常以每升的催化剂床即包括粒间空隙空间来表示。在此情况下，基于催化剂粒子的1.6Nl/l/h的GHSV通常相应于基于催化剂床的1.0Nl/l/h。
为调节合成气混合物的H2/CO比，可在所述部分氧化过程中加入二氧化碳和/或水蒸汽。作为适合的水蒸汽源，可使用步骤(b)中联产的水。作为适合的二氧化碳源，可使用来自步骤(d)的燃烧排放气的二氧化碳。所述合成气混合物的H2/CO比适当地在1.5和2.3之间、优选在1.8和2.1之间。
需要时，可单独制备少量氢气(例如通过通常气态的烃原料的蒸汽转化、优选与水转移反应结合)，并加入到所述合成气混合物中。与所述氢气一起产生的任何一氧化碳和二氧化碳可用作步骤(b)的附加原料，也可循环至步骤(a)以提高碳效率。或者可与所述通常气态的烃产品一起或与之混合在步骤(d)中燃烧。
为使所述工艺尽可能简单，单独制造氢气通常不优选。同样，从所述合成气混合物或本文所述任何其它通常气态的产品混合物中除去任何氮气也是不优选的。
另一实施方案中，可通过从合成气混合物中除去氢气降低所述合成气混合物的H2/CO比。这可通过传统技术实现，例如变压吸附或深冷方法。优选的是基于膜技术的分离。在从合成气混合物中除去氢气的情况下，可能优选在步骤(b)中采用两级转化。然后使氢气与第一级的气态产物混合，再一起引入第二级。如此排列可改善C5+选择性(即对含5或更多碳原子的烃的选择性，以全部烃产品的重量百分率表示)。所述氢气的一部分可用于任选的附加加氢裂化步骤，其中特别是使步骤(b)中产生的烃的重馏分裂化，如后面所述。
典型地，使供入部分氧化步骤(a)的通常气态的烃原料在其中完全转化。被转化的烃原料的百分率通常为50-99％w、更通常地为80-98％w、特别是85-96％w。
优选将所述部分氧化中产生的热量回收，以在所述工艺过程中再利用。例如，可使步骤(a)中所得合成气混合物冷却，典型地冷却至100～500℃、适当地冷却至150～450℃、优选冷却至200～400℃。优选所述冷却在蒸汽产生装置如锅炉中进行，同时产生通常升压的蒸汽。可在传统的换热器特别是列管换热器中，例如与冷却水或通向所述反应器的原料换热或在空气冷却器中与空气换热，使之进一步冷却至30～130℃，优选40～100℃的温度。
为从所述合成气混合物中除去任何杂质，可使用保护床(guardbed)。尤其是可用特殊类型的活性炭除去所有痕量的HCN和/或NH3。可用氧化铁和/或氧化锌通过吸收法除去痕量的硫。
步骤(b)中，使所述合成气混合物转化成所述通常液态的烃和通常气态的烃。适合地，使供入步骤(b)的所述合成气的至少70％(即由氢气和一氧化碳组成的所述合成气混合物部分)转化。优选使供入步骤(b)的所有合成气转化，但通常使80至99％v、更通常使90至98％v转化。典型地将步骤(a)中所得合成气全部供入步骤(b)，更典型地将步骤(a)中所得合成气混合物全部供入步骤(b)。
步骤(b)的氢气和一氧化碳至烃的转化为本领域公知，本文中称为通用术语“费-托合成”。所述费-托合成中使用的催化剂通常包括来自元素周期表第VIII族的金属作为催化活性组分。具体的催化活性金属包括钌、铁、钴和镍。钴是优选的催化活性金属。典型地，所述催化活性金属的至少一部分以金属形式存在。
所述催化活性金属优选负载在多孔载体上。所述多孔载体可选自本领域已知的任何耐火金属氧化物或硅酸盐或其组合。优选的多孔载体的具体例子包括二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化铈、氧化镓及其混合物，特别是二氧化硅和氧化钛。
相对于所述催化剂的重量，所述催化剂中催化活性金属的存在量优选在3至75％w、更优选10至50％w、特别是15至40％w的范围内。
需要时，所述催化剂可还包括一种或多种金属或金属氧化物作为促进剂。合适的金属氧化物促进剂可以是选自元素周期表第IIA、IIIB、IVB、VB和VIB族及锕系和镧系的元素的氧化物。特别地，镁、钙、锶、钡、钪、钇、镧、铈、钛、锆、铪、钍、铀、钒、铬和锰的氧化物是最适合的促进剂。本发明所用催化剂的特别优选的金属氧化物促进剂是锰和锆的氧化物。合适的金属促进剂可选自周期表第VIIB和VIII族。铼和第VIII族贵金属特别适用，尤其优选铂和钯。相对于所述催化剂的重量，所述催化剂中促进剂的存在量适当地在0.01至50％w、优选0.1至30％w、更优选1至15％w的范围内。
可通过任何适当处理如浸渍、捏合和挤出使所述催化活性金属和所述促进剂(如果存在的话)沉积在所述载体材料上。所述金属和所述促进剂(适当时)沉积在载体材料上之后，典型地将所述负载的载体在一般350至750℃、优选450至550℃的温度下煅烧。煅烧后，通过所述催化剂与氢气或含氢气体接触(典型地在200至350℃的温度下)使所得催化剂活化。催化剂的特殊形式是壳式催化剂，其中所述催化活性金属和所述促进剂(如果存在的话)位于相对粗糙的催化剂颗粒例如挤出物的外层内(参见例如US-A-5545674及其中引用的参考文献)，和适合在所述费-托合成的液体反应介质中形成浆液的以粉末例如喷雾干燥的粉末形式存在的催化剂(参见例如WO-99/34917)。
优选使用包含担载在氧化钛载体上的钴的催化剂，因为此催化剂在所述费-托合成中效率很高，与其它催化剂相比，它提供高的合成气转化率和高的C5+选择性，因而所述气态烃产品的产量低。优选所述催化剂含有选自锰、钒、锆、铼、钪、铂和钌的另一种金属。优选所述另一种金属是锰或钒，特别是锰。
所述费-托合成可方便且有利地以单程方式(“一次完成”)操作，没有任何循环物流，因而使所述工艺比较简单而且成本较低。所述工艺可在一个或多个并联或串联的反应器中进行。在烃原料流小的情况下，优选只使用一个反应器。可使用淤浆鼓泡反应器、沸腾鼓泡反应器和固定床反应器。为减少气态烃产品的产量，优选采用与壳式催化剂组合的固定床反应器，或与以浆液形式存在于所述液体反应介质中的粉状催化剂组合的反应器。
所述费-托合成可在本领域已知的常规条件下进行。典型地，所述温度在100至450℃、优选150至350℃、更优选180至270℃的范围内。典型地，所述总压在1至200巴(绝压)、更优选20至100巴(绝压)的范围内。所述GHSV可在宽范围内选择，典型地在400至10000Nl/l/h、例如400至4000Nl/l/h的范围内。
优选将所述费-托合成中产生的热量回收，以在所述工艺过程中再利用。例如，可使所述费-托反应混合物冷却，同时产生通常升压的蒸汽。这可在进行所述费-托合成的反应器之外进行，例如在传统的换热器中进行，或者在所述反应器内进行，例如采用多管反应器或利用内部冷却盘管。典型地，借助于传统换热器，特别是在管式换热器中，例如与冷却水或供入反应器的进料换热或在空气冷却器中与空气换热，使所述费-托反应混合物最终冷却至40～130℃，优选50～100℃的温度。
在步骤(c)中将步骤(b)的产品即所述费-托合成的产品分离成所述废气混合物和包含所述通常液态的烃产品的馏分和适合地包含所述费-托合成中联产的水的馏分。此分离可涉及蒸馏和相分离，可用常规设备例如蒸馏塔或气/液分离器和任选的液/液分离器进行。所述废气混合物包含氮气、所述通常气态的烃产品和未转化的氢气、一氧化碳和通常气态的烃原料(如果存在任何未转化的组分的话)。除氮气之外，所述废气混合物可包含其它不燃组分如二氧化碳和惰性气体如氦气。
所述废气混合物的压力基本上与步骤(b)中所用费-托合成反应器中的压力相同。如果所述压力高于1巴(绝压)，则有利的是使所述废气混合物膨胀，优选在涡轮机中利用其机械能进行压缩。优选利用所述废气混合物的机械能压缩供入步骤(b)之前的合成气混合物。这样可使步骤(b)的费-托合成在较高压力下进行，使所述费-托合成的效率更好，特别是转化速率更高，同时步骤(a)的部分氧化在较低压力下进行，就转化率更好而言使所述部分氧化更有效。优选所述合成气混合物的压力增量为至少5巴、特别是10至50巴、更特别地为15至40巴。
在步骤(d)中，使所述废气混合物的至少一部分、优选至少90％w、特别是全部废气混合物在蒸汽产生装置中燃烧，产生升压蒸汽。优选所述废气混合物供入所述蒸汽产生装置时稍微高于环境压力、典型地在1.01至5巴(绝压)、更典型地在2至4巴(绝压)的范围内。
所述蒸汽产生装置可以是传统设备，如配有加热盘管的加热炉、锅炉或过热器。产生的蒸汽的压力可为至少2巴(绝压)。优选同时产生不同压力的蒸汽，例如低压蒸汽、中压蒸汽和高压蒸汽。所述低压蒸汽的压力在2至8巴(绝压)范围内、优选在3至5巴(绝压)范围内。所述中压蒸汽的压力在8至40巴(绝压)范围内、优选在10至30巴(绝压)范围内。所述高压蒸汽的压力在40至100巴(绝压)、优选在50至80巴(绝压)范围内。为在步骤(e)中有效利用，优选所产生的蒸汽为过热蒸汽。典型地，过热度为至少5℃。实际上所述过热度为至多100℃。典型地过热度在20至80℃的范围内。
通常，气体的热值通过其“低热值”定量表示。为使所述废气混合物在传统的蒸汽产生装置中易于燃烧，优选所述废气混合物具有这样的组成，以至于其低热值在3至15MJ/Nm3(“Nm3”意指在0℃和1巴(绝压)下的气体体积)的范围内。优选所述废气的低热值在3.5至11MJ/Nm3的范围内，更优选在4至6MJ/Nm3的范围内。废气混合物的低热值可通过实验测定，或者如果所述废气混合物的组成是已知的，则可通过各组分的低热值加权计算。有关化合物的低热值为本领域技术人员已知。
所述方法之一种实施方案中，步骤(d)中回收的燃烧热与步骤(a)中回收的反应热和/或步骤(b)中回收的反应热一起用于生产蒸汽。例如，通过用步骤(a)中回收的反应热加热水形成水蒸汽，然后用所述废气混合物的燃烧热使所述水蒸汽过热，可产生压力在60至65巴(绝压)范围内的过热高压蒸汽。作为选择，或者优选同时地，可通过用所述废气混合物的燃烧热加热水产生压力在15至25巴(绝压)范围内的过热中压蒸汽，然后使该蒸汽与步骤(b)的费-托合成反应器中产生的等压蒸汽混合，然后用所述废气混合物的燃烧热使之过热。涉及用废气混合物的燃烧热加热的各步骤可在燃烧所述废气混合物的单一加热炉中利用多个加热盘管同时进行。
根据本发明，产生的水蒸汽至少一部分用于压缩空气或富氧空气和/或所述通常气态的烃原料。在第一个实施方案中，用所述水蒸汽作轴功率源，用于压缩由汽轮机驱动的压缩机。例如，60至65巴(绝压)的高压蒸汽(优选该压力的过热蒸汽)可在汽轮机中用于压缩步骤(a)中所用空气或富氧空气。可选择地，或者优选同时地，15至25巴(绝压)的中压蒸汽(优选该压力的过热蒸汽)可用在另一汽轮机中，该汽轮机驱动压缩机压缩步骤(a)中所用通常气态的烃原料。在第二个较不优选的实施方案中，所述水蒸汽用作电能源，用于压缩电动压缩机，所需电能用步骤(e)中产生的蒸汽驱动的汽轮机的动力产生。
另外一些蒸汽可用于产生所述工艺中别处所用动力。特别地，该蒸汽可用于发电，用于驱动所述工艺中使用的除前面所述电动压缩机(如果有的话)以外的任何电动设备，如泵和鼓风机等。有时有剩余能量，可在所述工艺之外使用。
步骤(b)中所得通常液态的烃产品可以以液体形式运输或与原油的任何物流混合而不产生混合物固化和/或结晶等问题。在此方面观察到，步骤(b)中可联产重质烃产品如C18-200烃、特别是C20-100烃，该重质烃产品表现出以蜡状物固化的倾向，在此情况下所述通常液态的烃产品变得更难处理。
如果是这种情况(但也有其它原因)，可将所述烃产品的至少一部分进行催化加氢裂化，催化加氢裂化本身为本领域已知。通过使所述通常液态的烃产品在高温高压下在氢气存在下与包含一种或多种担载在载体上的有氢化活性的金属的催化剂接触，进行所述催化加氢裂化。适用的加氢裂化催化剂包括含选自元素周期表第VIB和VIII族金属的催化剂。优选所述加氢裂化催化剂含有一种或多种第VIII族的贵金属。优选的贵金属是铂、钯、铑、钌、铱和锇。最优选的用于所述加氢裂化步骤的催化剂是包含铂的那些。为使所述工艺尽可能简单，采用附加的催化加氢裂化步骤通常不是优选的。
所述加氢裂化催化剂中催化活性金属的存在量可在宽范围内改变，相对于所述催化剂的重量，典型地在0.05至5％w的范围内。所述催化加氢裂化的适合条件为本领域已知。典型地，所述加氢裂化在约175至400℃的温度下进行。用于所述加氢裂化过程的典型氢气分压在10至250巴(绝压)的范围内。
所述催化加氢裂化可在步骤(c)的分离之前进行，但优选在步骤(c)的分离之后进行。所述催化加氢裂化过程中可生成附加的通常气态的烃产品(即在1巴(绝压)下在5～30℃的温度下，特别是在1巴(绝压)和20℃下为气态的烃产品或其混合物)。可使所述催化加氢裂化的任何废气(包括任何未转化的氢气和生成的所述附加的通常气态的烃产品)与所述催化加氢裂化反应产品分离，加入到和/或在步骤(d)中与所述废气混合物一起燃烧。
本发明的优点在于，所述方法可在不需要有高热值的有用气体为产生动力的汽轮机提供燃料的情况下进行，从而所述有用气体可有利地用作所述工艺过程的原料以转化成通常液态的烃产品。因此，所述通常气态的烃原料可全部用于转化。此外，所述废气混合物可以是低热值的，这意味着所述部分氧化和费-托合成可以高效运行，以致所述工艺过程以高的碳效率完成。
不需要为操作所述工艺过程从所述工艺过程之外的来源输入能量和/或安装用于产生动力的汽轮机。在从所述工艺过程以外的来源，例如为了方便而输入能量的情况下，相对于操作所述工艺过程所需的能量，即驱动所述工艺过程中所用耗能设备如发热设备、压缩机、泵、和鼓风机等所需的总能量，输入能量的量将低于50％、优选低于25％、更优选低于10％。
所述烃质原料优选为通常气态的烃原料，但也可以是固体烃原料如煤、褐煤、泥煤或有机废料。
所述工艺过程可在边远地区和/或海上例如在船或平台上进行。

Claims (10)

1.由烃质原料，特别是由通常气态的烃原料生产通常液态的烃产品的方法，该方法包括以下步骤：
(a)在升高的压力下用空气或富氧空气作氧化剂，使通常气态的烃原料部分氧化，获得包含氢气、一氧化碳和氮气的合成气混合物；
(b)使步骤(a)中所得氢气和一氧化碳转化成通常液态的烃产品和通常气态的烃产品；
(c)从步骤(b)中所得反应混合物中分离出废气混合物，该废气混合物包含氮气、通常气态的烃产品和在存在未转化组分的情况下的未转化的氢气、一氧化碳和通常气态的烃原料；
(d)在蒸汽产生装置中燃烧至少一部分所述废气混合物，产生升压蒸汽；和
(e)使步骤(d)中产生的蒸汽膨胀，用于压缩步骤(a)中所用空气或富氧空气和/或所述通常气态的烃原料。
2.权利要求1的方法，其中所述烃原料是甲烷、天然气、伴生气或C1-4烃的混合物，优选伴生气。
3.权利要求1或2的方法，其中用空气作氧化剂。
4.权利要求1至3中任一项的方法，其中所述部分氧化是催化部分氧化，在800～1200℃，优选在850～1050℃的温度和在10～50巴，优选在15～40巴的绝对压力下进行。
5.权利要求1至4中任一项的方法，其中所述氢气和一氧化碳的转化在以下条件下进行：温度在150至350℃、优选180至270℃的范围内，总压在1至200巴绝压、优选20至100巴绝压的范围内，GHSV在400至10000Nl/l/h、优选400至4000Nl/l/h的范围内，并使用包含担载在氧化钛载体上的钴的催化剂。
6.权利要求1至5中任一项的方法，其中所述废气混合物的低热值为3.5至11MJ/Nm3，优选4至6MJ/Nm3。
7.权利要求1至6中任一项的方法，其中回收步骤(a)和/或步骤(b)中产生的反应热，并且步骤(d)中产生的燃烧热与步骤(a)中回收的反应热和/或步骤(b)中回收的反应热一起用于生产蒸汽。
8.权利要求1至7中任一项的方法，其中如果从所述工艺过程以外的来源输入用于操作所述工艺过程的能量，则相对于操作所述工艺过程所需的能量，输入的能量低于25％、优选低于10％。
9.包括适用于实施权利要求1至8中任意一项的方法的一系列设备的装置，优选其中未安装燃气轮机的装置。
10.包括权利要求9的装置的船或平台。
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