MX2014013579A - Mejora del proceso fischer-tropsch para la formulacion de combustibles de hidrocarburos en un ambiente de gtl. - Google Patents

Abstract

Un método de procesamiento de gas natural mejorado que utiliza el proceso Fischer-Tropsch (FT) para la síntesis de combustibles de hidrocarburos libres de azufre de combustión limpia; algunos ejemplos de los cuales incluyen syndiesel y combustible de aviación. Se destruye una selección de gas natural, por separado o combinado con porciones de líquidos de gas natural y nafta de FT y vapores de FT, en un generador de sintegas y se utiliza o recicla como materia prima en un reactor de Fischer-Tropsch (FT) para aumentar la producción de syndiesel del reactor. La mejora del proceso da lugar a la producción máxima de syndiesel formulado sin la presencia o formación de subproductos de escaso valor.

Description

MEJORA DEL PROCESO FISCHER-TROPSCH PARA LA FORMULACIÓN DE COMBUSTIBLES DE HIDROCARBUROS EN UN AMBIENTE DE GTL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a la modificación de las secuencia Fischer-Tropsch de operaciones que incluyen el proceso Fischer-Tropsch para la producción de combustibles de hidrocarburos de manera eficaz.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA En la téenica anterior, el proceso Fischer-Tropsch se ha utilizado durante décadas para ayudar en la formulación de hidrocarburos. En los últimos años, esto se ha convertido en una preocupación debido a las crecientes preocupaciones ambientales con respecto a la contaminación junto con el aumento de los costos de la exploración y el refinamiento de hidrocarburos y el creciente suministro de excedente de gas natural. Los principales productores en este área han expandido la técnica significativamente en este área tecnológica con una cantidad de avances patentados y solicitudes pendientes en forma de publicaciones.

En la técnica, los avances realizados en términos de las materias primas que han sido materiales progenitores para el proceso Fischer-Tropsch, han incluido, por ejemplo, carbón a líquidos (CTL), biomasa a líquidos (BTL) y gas a líquidos (GTL). Una de las características particularmente más ventajosas de la tecnología "gas a líquido" (GTL) es el hecho de que presenta una posibilidad de formular un producto de diésel sintético beneficioso para el medio ambiente de mayor valor o "syndiesel" a partir de reservas de gas natural varado (stranded) y líquidos de gas natural, que no ha sido ni comercialmente ni de otro modo posible de llevar al mercado. Tal como se conoce en general, el proceso Fischer-Tropsch (FT) convierte hidrógeno y monóxido de carbono (comúnmente conocido como gas de síntesis o sintegas) en combustibles de hidrocarburos líquidos, algunos ejemplos de los cuales incluyen diésel sintético, nafta, queroseno, combustible de aviación o pesado y cera de parafina. Como paso preliminar, el gas natural y los líquidos de gas natural se convierten térmicamente utilizando calor y presión en presencia de catalizador para producir un sintegas rico en hidrógeno que contiene hidrógeno y monóxido de carbono. Como resultado de la téenica Fischer-Tropsch, los combustibles sintéticos son muy atractivos desde el punto de vista ambiental, ya que son de naturaleza parafínica y están sustancialmente desprovistos de contaminación. Esto es particularmente verdadero en el caso de la síntesis de combustible diésel donde el producto sintético tiene propiedades ideales para los motores diésel, incluso índice de cetano extremadamente alto de >70, contenido de azufre y aromáticos insignificante; además permite una combustión óptima y un funcionamiento prácticamente libre de emisiones. Los combustibles syndiesel y diésel sintéticos reducen significativamente el óxido nitroso y la materia particulada y son un combustible para el transporte eficiente con reducidas emisiones de gases de efecto invernadero (GHG), en comparación con el combustible diésel basado en petróleo y otros combustibles para el transporte. Los combustibles syndiesel también pueden ser muy eficaces porque se pueden añadir a combustibles diésel basados en petróleo para mejorar su rendimiento.

Un ejemplo de los avances recientes que se han realizado en este área de tecnología incluye las características mencionadas en la patente estadounidense N.° 6.958.363, presentada por Espinoza, et ál., el 25 de octubre de 2005. En el documento, Espinoza et ál. proporcionan un uso de hidrógeno en una planta de GTL.

En esencia, la patente enseña un proceso para sintetizar hidrocarburos donde inieialmente se formula una corriente de gas de síntesis en un generador de sintegas. La corriente de gas de síntesis comprende principalmente hidrógeno y monóxido de carbono. El proceso implica convertir catalíticamente la corriente de gas de síntesis en una reacción de síntesis para producir hidrocarburos y agua seguido de la generación de una corriente rica en hidrógeno en el generador de hidrógeno. El proceso indica que el generador de hidrógeno está separado del generador de sintegas (arriba) y que el generador de hidrógeno comprende ya sea un proceso para convertir hidrocarburos en olefinas, un proceso para deshidrogenar hidrocarburos catalíticamente o un proceso para refinar petróleo, y un proceso para convertir hidrocarburos en filamentos de carbono. La etapa final en el proceso, en su sentido más amplio, implica el consumo de hidrógeno de la corriente rica en hidrógeno producida en uno o más procesos que dan lugar y aumentan el valor de los hidrocarburos o la productividad de la conversión de los hidrocarburos de la segunda etapa mencionada anteriormente.

Aunque es un proceso útil, resulta evidente a partir de la descripción de Espinoza et ál. que existe una clara intención de crear olefinas tales como etileno y propileno para el uso petroquímico, y aromáticos para la producción de gasolina. Adicionalmente, existe una etapa de reforma indicada para incluir la reforma de materia prima de nafta para generar un subproducto de hidrógeno sobrante neto que luego se vuelve a recombinar en el proceso. Posteriormente, la nafta se convierte en aromáticos para combustible mezclado de gasolina de alto octanaje. No existe ninguna consideración específica y, por lo tanto, ninguna discusión acerca de la destrucción eficaz de la nafta a efectos de mejorar el proceso Flscher-Tropsch que, a su vez, da como resultado el aumento significativo de síntesis de hidrocarburos.

El proceso de Espinoza et ál. es un excelente enlace del proceso de gas a un líquido con la producción de gasolina a partir de gas natural que utiliza la reforma de nafta para realizar el producto de gasolina. En la descripción, se descubrió que el hidrógeno sobrante se puede utilizar para mejorar la productividad de la conversión.

Bayle et ál. enseña un avance significativo en este área de teenología en la patente estadounidense N.° 7.214.720, presentada el 8 de mayo de 2007. La referencia se refiere a la producción de combustibles líquidos por una concatenación de procesos para el tratamiento de una materia prima de hidrocarburo.

En la descripción se indica que los combustibles líquidos comienzan con el material orgánico, típicamente biomasa, como materia prima sólida. El proceso implica una etapa para la gasificación de la materia prima sólida, una etapa para la purificación del gas de síntesis y, posteriormente, una etapa para la transformación del gas de síntesis en un combustible líquido.

Los titulares de la patente indican la esencia de la tecnología en la columna 2: "Se encontró un proceso para la producción de combustibles líquidos que comienzan a partir de una materia prima sólida que contiene el material orgánico en el cual: a) la materia prima sólida se somete a una etapa de gasificación para convertir dicha materia prima en gas de síntesis que comprende monóxido de carbono e hidrógeno, b) el gas de síntesis que se obtiene en la etapa a) se somete a un tratamiento de purificación que comprende un ajuste para aumentar la proporción molar el hidrógeno con el monóxido de carbono, H2/CO, hasta un valor predeterminado, preferentemente entre 1 ,8 y 2,2, c) el gas de síntesis purificado que se obtiene en la etapa b) se somete a una etapa de conversión que comprende la implementación de una síntesis de tipo Fischer-Tropsch para convertir dicho gas de síntesis en un efluente líquido y un efluente gaseoso, d) el efluente líquido que se obtiene en la etapa c) se fracciona para obtener al menos dos fracciones que se seleccionan del grupo que consiste en: una fracción gaseosa, una fracción de nafta, una fracción de queroseno y una fracción de gasóleo, y e) al menos una parte de la fracción de nafta se reciela en la etapa de gasificación".

Aunque es un procedimiento meritorio, el proceso general no da lugar a una mayor producción de hidrocarburos. La corriente de reciclado de nafta que se genera en este proceso se introduce en la etapa de gasificación. Esto no aumenta directamente el volumen del sintegas para el reactor de Fischer-Tropsch lo que da lugar a mayores volúmenes de los hidrocarburos que se producen ya que la materia prima se requiere para el proceso. Para introducir la nafta a la etapa de gasificación como se enseña Bayle et ál., se modifica la proporción H2/CO en la etapa de gasificación utilizando un agente oxidante tal como vapor de agua y materias primas de hidrocarburos gaseosos tales como gas natural con la nafta reciclada, mientras se maximiza el caudal de masa del monóxido de carbono y se mantiene una temperatura suficiente por encima de los 1000 °C y 1500 °C en la etapa de gasificación para maximizar la conversión de alquitranes e hidrocarburos ligeros.

En la patente estadounidense N.° 6.696.501 , presentada el 24 de febrero de 2004, de Schanke et ál., se describe un proceso de integración óptimo para la síntesis Fischer-T ropsch y la producción de sintegas.

Entre otras características, el proceso indica la conversión de gas natural u otros combustibles fósiles a hidrocarburos superiores donde se hace reaccionar el gas natural o los combustibles fósiles con vapor y gas de oxígeno en una zona de reforma para producir gas de síntesis que contiene principalmente hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono. Luego, el gas de síntesis se pasa en un reactor de Fischer-Tropsch para producir una síntesis cruda que contiene hidrocarburos inferiores, agua y gas de síntesis no convertido. Posteriormente, la corriente de síntesis cruda se separa en una zona de recuperación en una corriente de producto bruto que contiene hidrocarburos más pesados, una corriente de agua y una corriente de gas de cola que contiene los constituyentes restantes. También se enseña que la corriente de gas de cola se reforma en un reformador de corriente independiente con vapor y gas natural y luego se introduce el único gas de cola reformado en la corriente de gas antes de ser alimentado en el reactor de Fischer-Tropsch.

En la referencia, se reciela nuevamente una corriente de alto contenido de dióxido de carbono a un ATR para maximizar la eficiencia del carbono en el proceso. Además, se enseña que el objetivo principal de reformar y reciclar el gas de cola es reformar a vapor los hidrocarburos inferiores a monóxido de carbono e hidrógeno y, por lo tanto, como hay pocos en forma de hidrocarburos ligeros, añadir gas natural aumenta la eficiencia del carbono. No existe ninguna divulgación referente a la destrucción de nafta en un SMR o ATR para generar un exceso de volumen de sintegas con reciclaje posterior para maximizar la producción de hidrocarburos. En la referencia de Schanke et ál., los titulares de la patente se centraron principalmente en la producción de sintegas con alto contenido de carbono en un ambiente de GTL utilizando un ATR como corriente de síntesis cruda y reformando el gas de cola de síntesis en un SMR con adición de gas natural para crear condiciones óptimas que se alimenta al reactor de Fischer-Tropsch.

Con respeto a otros progresos que se han hecho en este campo de teenología, la técnica tienen muchos avances significativos no solo en la gasificación de alimentaciones de carbono sólido, sino también en la metodología para la preparación de sintegas, el maneja de hidrógeno y monóxido de carbono en una planta de GTL, el manejo de los reactores de Fischer-Tropsch de hidrógeno y la conversión de materia prima de biomasa en combustibles para el transporte líquidos de hidrocarburos, entre otros. La siguiente lista es una lista representativa de otras referencias. Esta incluye: las patentes estadounidenses N.° 7.776.114; 6.765.025; 6.512.018; 6.147.126; 6.133.328; 7.855.235; 7.846.979; 6.147.126; 7.004.985; 6.048.449; 7.208.530; 6.730.285; 6.872.753, así como las publicaciones de solicitud de patente estadounidense N.° US2010/0113624; US2004/0181313; US2010/0036181 ; US2010/0216898; US2008/0021122; US 2008/0115415; y US 2010/0000153.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es proporcionar un proceso de síntesis basada en Fischer-Tropsch mejorado para sintetizar hidrocarburos con un rendimiento sustancialmente mayor.

En una modalidad de la presente invención se proporciona un proceso para sintetizar hidrocarburos que comprende: a) formular una corriente rica en hidrógeno con un generador de sintegas; b) convertir catalíticamente la corriente para producir hidrocarburos que contienen al menos nafta; c) recielar al menos una parte de la nafta en el generador de sintegas para formar una corriente rica en hidrógeno mejorada; y d) recircular la corriente rica en hidrógeno mejorada de la etapa (c) para la conversión en la etapa (b) para mejorar la síntesis de hidrocarburos.

La presente teenología proporciona una solución muy elegante para mejorar las limitaciones que se han evidenciado con claridad en las referencias de la técnica anterior. A pesar del hecho de que la técnica anterior, en forma de publicaciones de patentes, patentes emitidas y otras publicaciones académicas, reconoce la utilidad de un proceso Fischer-Tropsch, la reforma de metano con vapor, la reforma autotérmica, el recielaje de nafta y otros procesos, la técnica anterior cuando se toma individualmente o en forma de mosaico es un proceso deficiente que proporciona la síntesis de una corriente rica en hidrógeno en un generador de sintegas y una reacción en un reactor Fischer-Tropsch o reactor adecuado para mejorar la producción, como ejemplo, de combustible diésel o de aviación. Como se sabe, el proceso Fischer-Tropsch es particularmente útil ya que el combustible sintético resultante es combustible "limpio" y no tiene el nivel de contaminación típicamente asociado con el mismo combustible basado en petróleo.

La presente invención fusiona, en una combinación no reconocida anteriormente, una serie de operaciones unitarias conocidas en una vía de síntesis mucho mejor para la producción de combustibles de hidrocarburos sintéticos. Este proceso aborda una etapa contraintuitiva, a saber, la eliminación de una fracción de producción, es decir, la nafta, que a pesar de ser un producto refinado, luego se destruye con eficacia haciendo uso de la nafta como materia prima para un generador de sintegas y se recicla en el proceso Fischer-Tropsch. Esta operación unitaria clave es propicia ya que funciona conjuntamente con todas las otras operaciones precursoras que, por sí solas, son altamente eficaces.

Se ha descubierto que empleando la fracción de nafta del producto como materia prima reciclada para el generador de sintegas, que se muestra en el ejemplo y se describe más detalladamente en lo sucesivo, como un reformador autotérmico (ATR) o un reformador de metano con vapor (SMR) o combinación de estos, produce un aumento en el volumen de diesel, o como se denomina de manera más eficaz en la téenica, syndiesel.

De acuerdo con una modalidad de la presente metodología, el proceso puede incluir una operación unitaria de reforma autotérmica (ATR) como un generador de sintegas. Tal como es conocido por los entendidos en la técnica, la reforma autotérmica emplea dióxido de carbono y oxígeno, o vapor, en una reacción con gases de hidrocarburos ligeros como gas natural para formar sintegas. Esta es una reacción exotérmica en vista del procedimiento de oxidación. Cuando el reformador autotérmico emplea dióxido de carbono, la proporción de hidrógeno con monóxido de carbono producida es 1:1 y cuando el reformador autotérmico utiliza vapor, la proporción producida es aproximadamente 2,5:1. Uno de los beneficios más significativos de utilizar ATR se visualiza en la variabilidad de la proporción de hidrógeno con monóxido de carbono.

Las reacciones que se incorporan en el reformador autotérmico son las siguientes: 2CH4 + O2 + CO2 ®3H2 + 3CO + H2O + HEAT.

Cuando se emplea vapor, la ecuación de la reacción es la siguiente: 4CH4 + 02 + 2H20 + HEAT 10H2 + 4CO.

De acuerdo con otra modalidad de la presente metodología, el proceso puede Incluir una operación de reformador de metano con vapor (SMR) como un generador de sintegas. Tal como es conocido por los entendidos en la técnica, la reforma de metano con vapor emplea vapor en una reacción con gases de hidrocarburos ligeros como gas natural y nafta prerreformada para formar sintegas en una configuración de calentador de calentamiento indirecto. Esta es una reacción endotérmica donde se requiere energía de calor externo para sustentas la reacción.

La reacción primaria que se incorpora en el reformador de metano con vapor es la siguiente: Gas natural + nafta + vapor + calor -> CO + nH2 + CO2 Con el reformador de metano con vapor, la proporción de hidrógeno con monóxido de carbono producida oscila entre 3:1 y 5:1. Uno de los beneficio más significativos de utilizar SMR se visualiza en la capacidad de generar relaciones de hidrógeno y monóxido de carbono relativamente altas, particularmente atractivas cuando se necesita exceso de hidrógeno para otras operaciones, por ejemplo para el mejorador de hidrocarburos.

Otro descubrimiento se materializado a partir de la utilización, por ejemplo, de gas de hidrocarburo ligero como subproducto de la reacción de Fischer-Tropsch y el procesamiento del mejorador de hidrocarburos, comúnmente conocido como gas de cola FT y gases de escape del mejorador, o combinados para formar un gas combustible de refinería, como una materia prima recielada para ATR, SMR o combinación de estos junto con la materia prima de reciclaje de nafta, produce un aumento significativo en el volumen del combustible syndiesel producido. A modo de ejemplo, al emplear la combinación de SMR y ATR con reciclaje de nafta, y los gases combustibles de refinería reciclados, El proceso puede convertir al menos el 50 % o más de todo el carbono introducido al proceso en syndiesel con un aumento en la producción de syndiesel y combustible pesado sintético, en comparación con la operación de Fischer-Tropsch convencional y sin la producción de ningún subproducto de hidrocarburo. Obviamente, esto tiene importantes beneficios económicos.

Por consiguiente, otro aspecto de una modalidad de la presente invención es proporcionar un proceso para sintetizar hidrocarburos que comprende las etapas de: proporcionar una fuente de hidrocarburos que contiene al menos nafta, reciclar la nafta en un generador de sintegas para formar una corriente rica en hidrógeno; y convertir catalíticamente la corriente rica en hidrógeno para sintetizar hidrocarburos.

De acuerdo con otro aspecto de una modalidad de la presente invención, se proporciona un gas mejorado al circuito de gas a líquidos; la mejora comprende: recielar la nafta formada en un generador de sintegas para formar una corriente rica en hidrógeno con conversión catalítica posterior.

Con la amplia aplicabilidad de la teenología mencionada en el presente, la fusión del proceso GTL con una planta de extracción de líquidos de hidrocarburos convencional facilita la transformación de los subproductos de gas natural de bajo valor a combustibles sintético beneficiosamente económicos.

De acuerdo con otro aspecto de una modalidad de la presente invención, se proporciona un método para convertir subproductos de gas natural en combustible sintético que comprende: proporcionar una fuente de gas natural que contiene subproductos, extraer fracciones de subproductos del gas natural; y convertir al menos una porción de las fracciones en combustible sintético mediante el uso como materia prima para un circuito de síntesis de combustible.

De acuerdo con otro aspecto de una modalidad de la presente invención, se proporciona un método para convertir subproductos de gas natural en al menos uno de combustible diésel sintético y combustible pesado sintético que comprende: proporcionar una fuente de gas natural, proporcionar una planta de gas de extracción de hidrocarburos y un gas a una planta de líquidos que incorpora un reactor de Fischer-Tropsch; extraer, en la planta de gas de extracción de hidrocarburos, una fase gaseosa y una fase líquida de hidrocarburos del gas natural; fraccionar la fase líquida de hidrocarburos para generar metano, etano, propano, butano y pentanos plus (comúnmente denominados condensado) y mezclas de estos como materia prima; alimentar la materia prima a la planta de gas a líquidos para la reacción con el reactor de Fischer-Tropsch; y convertir al menos una porción de la materia prima en al menos uno del combustible diésel sintético y combustible pesado sintético.

Mediante el aumento del gas natural con un combustible de materia prima secundaria o auxiliar tal como un subproducto de gas natural o combinación de algunos o todos estos, se han realizado aumentos del rendimiento significativos en la producción de combustibles sintéticos. De esta manera, los subproductos de bajo valor utilizados como materia prima en una planta de extracción de líquidos de hidrocarburos y GTL íntegra son especialmente beneficiosos.

De acuerdo con otro aspecto de una modalidad de la presente invención, se proporciona un método para aumentar el rendimiento en volumen del syndiesel producido en un circuito de procesamiento de gas a líquidos que tiene generador de sintegas, circuito de acondicionamiento de sintegas y circuito de mejora; el método comprende: proporcionar una fuente de gas natural; generar metano, etano, propano, butano, condensado y mezclas de estos a partir de al menos una porción de la fuente de gas natural como una materia prima auxiliar para el generador de sintegas; alimentar la materia prima auxiliar al generador de sintegas además del gas natural; y formular syndiesel de rendimiento mayor que en ausencia de introducción de materia prima auxiliar en el generador de sintegas.

De acuerdo con otro aspecto de una modalidad de la presente invención, se proporciona un método para aumentar el rendimiento en volumen del syndiesel producido en un circuito de procesamiento de gas a líquidos que tiene generador de sintegas, circuito de acondicionamiento de sintegas y circuito de mejora; el método comprende: proporcionar una fuente de gas natural; generar metano, etano, propano, butano, condensado y mezclas de estos a partir de al menos una porción de la fuente de gas natural como materia prima primaria para el generador de sintegas; alimentar la materia prima primaria al generador de sintegas; y formular syndiesel de rendimiento mayor que en ausencia de introducción de materia prima primaria en el generador de sintegas.

De acuerdo con otro aspecto de una modalidad de la presente invención, se proporciona un proceso para sintetizar hidrocarburos que comprende las etapas de: proporcionar una fuente de gas natural que contiene subproductos; extraer fracciones de subproductos del gas natural; proporcionar al menos una porción de cualquiera de las fracciones para el uso como materia prima en un generador de sintegas formular una corriente rica en hidrógeno con un generador de sintegas; convertir catalíticamente la corriente para producir hidrocarburos que contienen al menos nafta; recielar al menos una parte de la nafta en el generador de sintegas para formar una corriente rica en hidrógeno mejorada; y recircular la corriente rica en hidrógeno mejorada para la conversión para aumentar la síntesis de hidrocarburos.

Grandes ventajas fluyen de la práctica de la teenología de la presente solicitud, algunos ejemplos de estas son: a) aditivo o producto diésel de alta calidad; b) combustible pesado y diésel de alta calidad con ausencia de azufre; c) ausencia de subproductos de petróleo o materias primas de bajo valor tales como nafta, etano, propano y butano; d) combustible pesado y diésel de combustión limpia y con bajas emisiones; e) mayor índice de cetano con rendimiento aumentado concomitante; f) salida en volumen significativa de combustible pesado/diésel en comparación con los procesos convencionales que utilizan reactor de Fischer-Tropsch; g) uso de subproductos de gas natural para sintetizar combustibles sintéticos de alta calidad; y h) mayor rendimiento de la producción de combustibles sintéticos mediante el uso de subproductos de gas natural con o sin gas natural.

A continuación se hará referencia a los dibujos adjuntos, que generalmente describen la invención, que ilustran las modalidades preferidas, en los cuales: BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama de flujo del proceso de la metodología conocida en la técnica anterior que utiliza tecnología de reformador autotérmlco; La figura 2 es un diagrama de flujo del proceso de la metodología conocida en la técnica anterior que utiliza tecnología de reformador de metano con vapor; La figura 3 es un diagrama de flujo del proceso de la figura 1 que ilustra una primera modalidad de la presente invención; La figura 4 es un diagrama de flujo del proceso de la figura 2 que ilustra otra variación de la presente invención; La figura 5 es un diagrama de flujo del proceso de otra modalidad adicional de la presente invención que muestra la combinación de teenologías de reforma autotérmica y de metano con vapor; La figura 6 es un diagrama de flujo del proceso que ilustra otra variación adicional de la presente metodología que muestra una integración de las tecnologías de reforma autotérmica y de metano con vapor; La figura 7 es un diagrama esquemático que ilustra una planta de extracción de líquidos de hidrocarburos convencional; y La figura 8 es un diagrama de flujo del proceso que ilustra otra variación adicional de la presente metodología dentro de una instalación de procesamiento de gas natural.

Los números similares empleados en las figuras denotan elementos similares.

Las líneas punteadas utilizadas en las figuras denotan operaciones opcionales.

APLICABILIDAD INDUSTRIAL La presente invención tiene aplicabilidad en la técnica de síntesis de combustibles.

MEJOR FORMA PARA PONER EN PRÁCTICA LA INVENCIÓN Con referencia a la figura 1 , para ilustrar la téenica anterior, se muestra un diagrama de flujo del proceso de un circuito para convertir gas a líquidos con la producción de nafta y syndiesel como resultado. En proceso generalmente se denota con el número 10 y comienza con un suministro de gas natural 12, cuya materia prima puede estar en forma de gas de campo en bruto o gas tratado de calidad en tubería, usualmente con eliminación de granel de azufre y líquidos de hidrocarburos. Luego, se pretrata el gas natural en una unidad de pretratamiento 20 a la cual se puede agregar vapor 14, hidrógeno 18 y, opcionalmente, dióxido de carbono 19, según sea necesario. La unidad de pretratamiento puede incluir, tal como es conocido por los entendidos en la técnica, dichas operaciones unitarias como un hidrotratador del gas de alimentación, operación de protección y eliminación de azufre y un prerreformador para producir una corriente de alimentación de vapor limpia 22 para el generador de sintegas, denotado en la figura 1 como una unidad de reformador autotérmico (ATR) 24. El ATR 24 puede ser cualquier unidad de oxidación parcial catalítica adecuada, sin embargo, como ejemplo, una ATR que es útil en este proceso es la de Haldor Topsoe A/S., Uhde GmbH y CB&I Lummus Company. Se ha demostrado que el aparato y proceso de ATR son efectivos en la metodología de la presente invención y se describirán en lo sucesivo.

Generalmente, como se conoce a partir del proceso de ATR, el mismo implica efectivamente una etapa catalítica térmica que utiliza un suministro de oxígeno parcial 16 para convertir la alimentación de gas natural previamente acondicionada en un sintegas 26 que contiene principalmente hidrógeno y monóxido de carbono.

El sintegas formado de esta forma luego se somete a operaciones de enfriamiento y limpieza 28 con la posterior producción de vapor 32 y eliminación de agua producida en 34. La práctica común en la téenica anterior es emplear el uso de una reacción de desplazamiento del gas de agua (WGS) en el sintegas limpio 30 para acondicionar la proporción de hidrógeno con dióxido de carbono hasta casi 2,0:1 para condiciones óptimas para la unidad de Fischer-Tropsch 40. En este proceso no se prefiere incluir una reacción WGS como todo el carbono, principalmente porque CO se retiene y utiliza para maximizar la producción de productos de líquidos de síntesis. El proceso puede, opcionalmente, utilizar la adición complementaria de hidrógeno 42 para maximizar la conversión a syndiesel. El sintegas bruto se puede tratar adicionalmente, tal como es conocido por los entendidos en la técnica, en diversas etapas de unidades de depuración y unidades de protección para eliminar compuestos de amonio y azufre para crear un sintegas limpio relativamente puro 30 adecuado para su uso en una unidad de Fischer-Tropsch. Se puede incluir, opcionalmente, una unidad de eliminación de dióxido de carbono (no se muestra) en la corriente de sintegas limpio 30 para reducir la carga inerte y maximizar la concentración de monóxido de carbono en la unidad de Fischer-Tropsch 40. Luego, el sintegas se transfiere a un reactor de Fischer-Tropsch 40 para producir los hidrocarburos y el agua. Los hidrocarburos formados de esta manera luego se pasan a un mejorador de productos, generalmente denotado como 50, que incluye comúnmente una etapa de craqueo de hidrocarburos 52, una etapa de fraccionamiento de productos 60 con la producción de nafta en 66 como fracción, así como diésel 68 como producto adicional. El diésel 68 formulado en este proceso se conoce comúnmente como syndiesel. Como ejemplo, este proceso produce la formulación de 1000 barriles por día (bbl/día) en una base de entre 10 y 15 mil pies cúbicos estándar/día (MSCFD) de gas natural. Como se ilustra en el diagrama de flujo, una fuente de hidrógeno 74 se complementa con la unidad de craqueo de hidrocarburos 52 denotado como corrientes 54. Además, se puede utilizar la energía 32 del generador de sintegas 24, típicamente en forma de vapor, para generar potencia y esta es igualmente verdadera para el reactor de Fischer-Tropsch 40 que crea energía 46.

La tabla 1 establece una comparación entre diésel de FT y diésel basado en petróleo convencional.

TABLA 1 Especificación de diésel de FT en comparación con diésel convencional Como beneficio adicional, conocido por los entendidos en la téenica, el proceso según los descrito en la figura 1 y todas las configuraciones de la presente invención, se puede incluir la adición de una columna de separación lateral adicional (no se muestra) del fraccionamiento en la etapa 60 para producir una nueva fracción de aproximadamente el 25 % del volumen del combustible syndiesel (entre 200 y 300 barriles por día (bbl/día)), conocido como combustible pesado de FT. La tabla 2 describe una característica típica del combustible pesado de FT.

Especificación típica del combustible pesado de FT Nafta 66 generalmente se puede definir como una fracción destilada y condensada de los líquidos de hidrocarburos de FT Fischer-Tropsch, categorizados a modo de ejemplo con un inten/alo de ebullición típico de entre -40 °C y 200 °C, más preferentemente entre 30 °C y 200 °C, y más preferentemente entre 80 °C y 120 °C. La especificación de nafta específica se optimiza para cada aplicación para maximlzar la producción de syndiesel, maximizar la recuperación de fracciones de hidrocarburos líquidos ligeros tales como propano y butano y eliminar parcialmente o completamente el subproducto de nafta.

Algunos ejemplos adecuados de reactores de FT incluyen reactores de lecho fijo, por ejemplo reactores tubulares, y reactores multifase con una fase catalizadora estacionaria y reactores de suspensión de burbujas. En un reactor de lecho fijo, el catalizador de FT se mantiene en un lecho fijo contenido en tubos o recipientes dentro del recipiente del reactor. El sintegas que fluye a través del recipiente del reactor entra en contacto con el catalizador de FT contenido en el lecho fijo. El calor de reacción se elimina pasando el medio refrigerante alrededor de los tubos o recipientes que contienen el lecho fijo. Para el reactor de suspensión de burbujas, las partículas del catalizador de FT se suspenden en un líquido, p. ej., cera de hidrocarburo fundido, mediante el movimiento de las burbujas de sintegas rociadas en el fondo del reactor. Mientras las burbujas de gas suben a través del reactor, el sintegas se absorbe en el líquido y se difunde al catalizador para la conversión a hidrocarburos. Los productos gaseosos y el sintegas sin convertir ingresan a las burbujas de gas y se recolectan en la parte superior del reactor. Se recuperan productos líquidos del líquido de suspensión utilizando diferentes téenicas tales como separadores, filtración, sedimentación, hidrociclones y técnicas magnéticas. Los serpentines de enfriamiento inmersos en la suspensión eliminan el calor generado por la reacción. Los entendidos en la técnica apreciarán otras posibilidades para el reactor.

En el proceso FT, se combinan H2 y CO mediante polimerización para formar compuestos de hidrocarburos que tienen diferentes números de átomos de carbono. Típicamente el 70 % de la conversión de sintegas a líquidos de FT se produce en un solo paso de la unidad del reactor de FT. Otra práctica común es disponer los múltiples reactores de FT en serie y en paralelo para alcanzar niveles de conversión del 90+%. Un suministro complementario de hidrógeno 42 se puede proporcionar a cada etapa posterior del reactor de FT para mejorar el rendimiento de la conversión de las etapas posteriores de FT. Después del reactor de FT, los productos se envían a la etapa de separación, para desviar el sintegas sin convertir y los hidrocarburos ligeros (denominados gas de cola de FT), agua de FT y los líquidos de FT, que son dirigidos a la unidad del mejorado de hidrocarburos indicada como 50. El gas de cola de FT se convierte en la corriente de alimentación para las etapas posteriores de FT o es dirigido a un gas combustible de refinería en la etapa final de FT. La unidad del mejorador típicamente contiene una etapa de hidrocraqueo 52 y una etapa de fraccionamiento 60.

El hidrocraqueo indicado como 52 utilizado en el presente hace referencia a la división de una molécula orgánica y a la adición de hidrógeno a los fragmentos moleculares resultantes para formar múltiples hidrocarburos más pequeños (p. ej., C10H22 + H2 -> C4H10 e isómeros esqueléticos + C6H14). Dado que un catalizador de hidrocraqueo puede ser activo en la hidroisomerización, se puede producir isomerización de esqueleto durante la etapa de hidrocraqueo. Por consiguiente, se pueden formar isómeros de los hidrocarburos más pequeños. Preferentemente, el hidrocraqueo de una corriente de hidrocarburos derivada de la síntesis de Fischer-Tropsch se produce sobre un catalizador de hidrocraqueo que comprende un metal noble o al menos un metal común, por ejemplo platino, cobalto-molibdeno, cobalto-tungsteno, níquel-molibdeno, o níquel-tungsteno, a una temperatura de entre aproximadamente 550°F y aproximadamente 750°F (de entre aproximadamente 288°C y aproximadamente 400°C) y a una presión parcial de hidrógeno de aproximadamente entre 500 psia y aproximadamente 1.500 psia (entre aproximadamente 3.400 kPa y aproximadamente 10.400 kPa).

Los hidrocarburos recuperados del hidrocraqueador se fraccionan adicionalmente en la unidad de fraccionamiento 60 y se refinan para contener materiales que se pueden utilizar como componentes de mezclas conocidas en la téenica tales como nafta, diésel, queroseno, combustible pesado, aceite lubricante y cera. La unidad combinada que consiste en el hidrocraqueador 52 y el fraccionador de hidrocarburos 60 se conoce comúnmente como el mejorador de hidrocarburos 50. Tal como es conocido por los entendidos en la técnica, varios métodos de tratamiento de hidrocarburos pueden formar parte de la unidad del mejorador dependiendo de los productos refinados deseados, por ejemplo las etapas adicionales de hidrotratamiento o hidroisomerización. Los productos de hidrocarburos son esencialmente libres de azufre. El diésel se puede utilizar para producir combustible libre de azufre ecológicamente responsable y/o material de mezcla para combustibles diésel mediante la utilización o mezcla con combustibles de azufre superiores creados a partir de fuentes de petróleo.

Las corrientes de vapor sin convertir, ricas en hidrógeno y monóxido de carbono y que comúnmente contienen compuestos inertes tales como dióxido de carbono, nitrógeno y argón, se descargan del proceso como gas de cola de FT 44, gas de escape del hidrocraqueador (HC) 56 y gas de escape del fraccionador (frac) 62. Estas corrientes se pueden recolectar comúnmente como gas combustible de refinería 64 y se pueden utilizar como combustible para hornos y calderas para compensar la necesidad externa de gas natural. Estas corrientes también se pueden separar y eliminar por separado en base a sus composiciones únicas, conocidas por los entendidos en la técnica.

Es posible que se necesite un suministro complementario de hidrógeno 74 para la unidad de HC 54 y el hidrotratador de gas natural 18. Este suministro de hidrógeno se puede generar externamente u, opcionalmente, se puede proporcionar a partir de la corriente de sintegas 30 utilizando una unidad de absorción por variación de presión o unidad de membrana (no se muestra), aunque esta característica aumenta el volumen de sintegas que el generador de sintegas 24 necesita generar.

Además, se puede utilizar la energía utilizable comúnmente generada como vapor a partir de la etapa de sintegas, indicada con el número 32, para generar energía eléctrica. Esto es igualmente verdadero para la energía utilizable que se puede obtener de la unidad de Fischer-Tropsch, debido al hecho de que la reacción es muy exotérmica y esto representa una fuente de energía utilizable. Esto está indicado con el número 46.

Con referencia a la figura 2, para ilustrar adicionalmente la téenica anterior, se muestra un diagrama de flujo del proceso alternativo de un circuito para convertir gas a líquidos con la producción de nafta y syndiesel como resultado. Los componentes de este proceso generalmente son los mismos que los que se describen en la figura 1 con los elementos comunes indicados con los mismos números. Para este proceso, se cambia el generador de sintegas para que sea un reformador de metano con vapor (SMR) 25. El SMR 25 puede ser cualquier unidad de conversión catalizadora adecuada, sin embargo, como ejemplo, un SMR útil en este proceso es el de Haldor Topsoe A/S., Uhde GmbH., CB&I Lummus Company, Lurgi GmbH/Air Liquide Gruppe, Technip Inc, Foster Wheeler y otros. Se ha demostrado que el aparato y proceso de SMR son efectivos en la ejecución de la metodología de la presente invención que se describirá en lo sucesivo. Generalmente, como se conoce a partir del proceso de SMR, el mismo implica efectivamente una etapa catalítica térmica que utiliza suministro de vapor y energía térmica para convertir la alimentación de gas natural previamente acondicionada en un sintegas 27 que contiene principalmente hidrógeno y dióxido de carbono.

Una ventaja de la teenología de SMR es que el sintegas es muy rico en hidrógeno con una proporción de hidrógeno con monóxido de carbono típicamente superior a 3,0:1. Esto excede la proporción de sintegas típica de 2,0:1 usualmente preferida para el proceso Fischer-Tropsch. Como tal, se puede utilizar una unidad de separación de hidrógeno 33 para proporcionar el requisito de hidrógeno 74 para el proceso de GTL. Como se indicó anteriormente, conocido por los entendidos en la técnica, el separador de hidrógeno puede ser una unidad de adsorción por variación de presión o una unidad de separación de membrana. Además, aunque el SMR no requiere una fuente de oxígeno como la tecnología de ATR, el proceso de SMR requiere energía de calor externa, típicamente proporcionada por gas natural 13 u, opcionalmente, mediante el uso del exceso de gas de refinería 76 derivado del gas de cola de FT 44 o gases de escape del mejorador 56 y 62.

El SMR 25 puede contener cualquier catalizador adecuado y se puede operar en cualquier condición adecuada para promover la conversión de hidrocarburo a hidrógeno H2 y monóxido de carbono. La adición de vapor y gas natural se puede optimizar para adaptarse a la producción deseada de hidrógeno y monóxido de carbono. Generalmente, se puede utilizar gas natural o cualquier otro combustible adecuado para proporcionar energía al horno de reacción de SMR. El catalizador empleado para el proceso de reforma con vapor puede incluir uno o más componentes catalíticamente activos, por ejemplo paladio, platino, rodio, iridio, osmio, rutenio, níquel, cromo, cobalto, cerio, lantano o mezclas de estos. El componente catalíticamente activo puede estar apoyado en un sedimento de cerámica o un óxido metálico refractario. Para los entendidos en la técnica serán evidentes otras formas.

Con referencia a la figura 3, se muestra una modalidad preliminar de la tecnología de la presente invención. Como se observa en la figura 3, muchas de las etapas preliminares son iguales a la que se muestra en la figura 1. Al menos una porción del producto de FT menos deseable, nafta 66, se reciela como alimentación 24 ATR a través de la unidad de pretratamiento 20 y se destruye y convierte completamente en sintegas adicional. En base al reciclaje y conversión completa de la nafta, se puede realizar el aumento de la producción de diésel de más del 10 %, con la eliminación de una corriente de subproducto no deseado.

Como punto clave, uno de los procedimientos más eficaces en la presente teenología se refiere al hecho de que una vez que se ha completado la etapa de fraccionamiento del producto y se ha formulado la nafta 66; se ha descubierto que mediante el reciclaje y la conversión completa de la nafta, se pueden lograr resultados significativos en la producción de diésel sintético.

En la modalidad que se muestra en la figura 3, son deseables varias características opcionales además del reciclaje de nafta, para aumentar la producción de syndiesel, incluso: (i) Se añade una unidad de separación de hidrógeno para extraer el exceso de hidrógeno del sintegas mejorado para el suministro a la unidad de FT 40 y el mejorador de productos 50; (ii) Una porción de corrientes ricas en hidrógeno no deseadas para su uso como combustibles, por separadas o combinadas entre sí como combustible de refinería 64, se puede volver a reciclar 102 en el ATR 24 por medio de la unidad de pretratamiento 20; (iii) Se puede instalar una etapa de eliminación de dióxido de carbono opcional 21 en la corriente de suministro de sintegas de FT para reducir la carga de vapor inerte en la unidad de FT 40, y se puede volver a introducir al menos una porción del dióxido de carbono 12 en ATR 24 por medio de la unidad de pretratamiento 20 para el desplazamiento inverso y el recielaje del carbono para aumentar la producción de syndiesel.

Como se ha expuesto anteriormente en el presente, es inusual y sin duda contraintuitivo destruir con eficacia la nafta para generar una corriente rica en hidrógeno ya que la nafta comúnmente es deseada como materia prima primaria para la producción de gasolina. Aunque este sea el caso, es particularmente ventajoso en el proceso que se establece en la figura 3.

La figura 4 establece una variación interesante adicional en el proceso general establecido en la figura 2 y 3. Como se observa en la figura 4, muchas de las etapas preliminares son iguales a la que se muestra en la figura 2. En esta variación, y de forma similar a la variación descrita en la figura 3, el proceso emplea el reciclaje de al menos una porción de la nafta 100 para aumentar la producción de syndiesel utilizando un generador de sintegas de SMR. De forma similar, las características opcionales descritas en la figura 3 también se pueden aplicar a la figura 4.

En la figura 5 se muestra una variación adicional del proceso general contemplado por la teenología mencionada en el presente. En esencia, el flujo del proceso, como se muestra en la figura 5, combina las operaciones unitarias de los generadores de sintegas de SMR 25 y de ATR 24 con la modalidad primaria de la presente invención, a saber, el reciclaje de al menos una porción de la nafta, para crear la conversión máxima de carbono a syndiesel. Además, las características opcionales descritas en las figuras 3 y 4, combinadas con el reciclaje de nafta, pueden crear incluso más beneficios para seguir aumentando la producción de syndiesel sin subproductos no útiles. El ajuste de tamaño de los generadores de sintegas de ATR y SMR es específico de cada composición de gas de alimentación y parámetros específicos del sitio para optimizar la producción de syndiesel. Además, las corrientes de suministro para ATR y SMR se pueden preparar en común o en forma única en la unidad de pretratamiento para cumplir con las composiciones de sintegas específicas deseadas en 26 y 27. De forma similar, la corriente de sintegas rica en hidrógeno o porción de esta, de SMR puede ser preferida opcionalmente como la corriente de alimentación para la unidad de separación de hidrógeno 33. A modo de ejemplo, la corriente preferida para las proporciones de carbono en las corrientes 22 y 23 para ATR y SMR pueden ser diferentes, requiriendo así etapas de pretratamiento independientes.

Con referencia a la figura 6, se muestra una variación adicional del proceso general de acuerdo con la presente invención que combina los beneficios de las figuras 3 y 4. En esta modalidad, las operaciones de unidad de SMR y de la unidad de ATR, combinadas con el recielaje de nafta se fusionan en una operación de unidad integrada, por lo cual la energía de calor creada por la ATR 24 se convierte en la energía de calor indirecta necesaria para los tubos de los reactores de SMR 25. Esta modalidad permite que la unidad ATR/SMR integrada, la XTR, se diseñe estratégicamente para maximizar la conversión de carbono a syndiesel mediante la creación la alimentación óptima de sintegas del separador de hidrógeno 33 y de Fischer-Tropsch 40 con proporción de hidrógeno y monóxido de carbono óptima y la cantidad mínima de gas natural, vapor y oxígeno, mientras se maximiza la producción de syndiesel sin la producción de ningún subproducto no útil. Todas las otras características opcionales permanecen como en las figuras 3, 4 y 5. Según se emplea aquí, "integrada", con referencia a la unidad ATR/SMR, significa unidad fusionada donde las dos operaciones diferentes se fusionan en una.

Con referencia a la figura 7, se muestra una ilustración esquemática de una planta de extracción de líquidos de hidrocarburos convencional conocida en la téenica. Toda la planta está indicada con el número 110. La planta de gas de extracción de líquidos de hidrocarburos típicamente incluye unidades de control de punto de condensación refrigeradas, plantas de absorción de aceite pobre o plantas expansoras de turbo de corte profundo. Todas estas unidades de proceso emplean una téenica de extracción para eliminar etano, propano, butano y pentanos así como aléanos superiores denominados pentanos plus C5+ (típicamente denominados condensados) solos o en mezclas de la corriente de gas de metano. Estas técnicas son conocidas y no se elaborarán aquí. En términos generales, cualquiera de los aléanos mencionados arriba, diferentes a los aléanos C5+, puede permanecer en el gas de venta para aumentar el contenido de calor proporcionado sin que se exceda la especificación del punto de condensación de los hidrocarburos del gas de venta.

Con referencia a la figura 8, se muestra otra variación de la metodología de la presente invención. La materia prima original, a saber, gas natural crudo 114, se introduce en la planta 112 cuando se pueden eliminar los condensados de C5+ en 116 con el pasaje del metano 118, etano 120, propano y butano 122 se introduce en una planta de gas a líquidos de GTL 124, la cual incluye una unidad de Fischer-Tropsch.

Como opción, se puede eliminar al menos una porción de metano 118, etano 120, butano y propano 122 como gas de venta 126 o en el caso del etano 120, este se puede suministrar opcionalmente al mercado petroquímico. De forma similar, con respecto al propano (C3) y el butano (C4) 122, estos se pueden eliminar completamente o en una porción del circuito en 128.

Tal como se conoce, una vez que la materia prima del alcano se pasa en la planta de gas a líquidos 124 mediante el uso de componentes conocidos de la planta de gas a líquidos, incluso el generador de sintegas, el circuito de acondicionamiento de sintegas y el circuito de mejora, el resultado es combustible diésel sintético 130 y/o combustible pesado sintético 132, como se ilustra en la figura.

La planta de GTL 124 puede recibir la corriente de gas crudo combinada, principalmente sin los componentes de C5+, para convertir el gas natural crudo rico en diésel sintético y combustible pesado sintético. Se ha encontrado que sobre la alimentación de gas de metano seco, la planta de GTL 124 genera entre un aumento de entre el 20 % y el 30 % en el rendimiento del producto diésel sintético utilizando la alimentación de gas natural rico. También se observa que se realiza un aumento significativo en la producción de diésel sintético ya que la composición contiene altas concentraciones de butano y propano. También se ha observado que si se restringe la alimentación a un 100 % de propano o butano, la producción de diésel sintético aumenta dos o tres veces, respectivamente, a aproximadamente entre el 200 % y el 300 % de la producción basada en gas de metano seco.

Se apreciará que la materia prima puede adoptar cualquier forma y puede incluir cualquier combinación de subproductos o cualquiera de los subproductos solo, a saber, C2+, C3+, C3 y C4 y/o C5+. La disposición es particularmente beneficiosa ya que el operador puede seleccionar una opción para ajustar el modelo comercial económico para optimizar la economía para una situación de mercado particular.

Claramente, existen ventajas significativas que provienen de la unificación de la planta de gas con el uso de la teenología de subproducto establecida en el presente. Estas características incluyen, por ejemplo: i) Producción de gas natural sostenido durante las condiciones del mercado de gas natural gas sobrante; ii) El uso de componentes de gas natural no favorables (subproductos) que se pueden reformar en diésel sintético de alto valor y combustible pesado sintético para aumentar el potencial comercial; y iii) El uso de corrientes de alimentación ricas en la planta de GTL para aumentar drásticamente la producción de diésel sintético.

Con respecto a la eficacia del sistema general, en la tabla 3 hay información tabulada con respeto a la alimentación de gas natural y el resultado de la producción de diésel sintético total.

TABLA 3 Síntesis del proceso general de GTL gas natural convencional con todos los subproductos presentes. El Caso 3 indica propano directo como una opción con un producto de syndiesel total indicado de 2355 bpd. El Caso 2 demuestra una mezcla entre propano y butano como materia prima, también ilustra un aumento significativo en el rendimiento del producto que muestra 2748 bpd de syndiesel con respecto al uso de gas natural solo. Se apreciará que los Casos de 1 a 4 demuestran el aumento en el volumen de syndiesel producido cuando se utiliza en combinación con la composición de gas natural típica en la columna "Gas natural en tubería".

Claramente, la metodología facilita un mayor rendimiento de la producción de combustibles sintéticos mediante el uso de subproductos de gas natural con o sin gas natural. Esto proporciona ventajosamente flexibilidad en los procesos y economía en la definición.

Claims (27)

REIVINDICACIONES

1. Un método para convertir subproductos de gas natural en combustible sintético que comprende: proporcionar una fuente de gas natural que contiene subproductos; extraer fracciones de subproductos de dicho gas natural; y convertir al menos una porción de cualquiera de dichas fracciones en combustible sintético mediante su uso como materia prima para un circuito de síntesis de combustible.

2. El método de la reivindicación 1 caracterizado por que se procesa dicho gas natural para generar una fase gaseosa y una fase líquida de hidrocarburos de dicho gas natural.

3. El método de la reivindicación 2 que además incluye la etapa de fraccionar dicha fase líquida de hidrocarburos para generar metano, etano, propano, butano y pentanos plus y mezclas de estos como materia prima en una cantidad predeterminada.

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 3 caracterizado por que dicho circuito incluye un rector de FischerTropsch.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 4 caracterizado por que dicho combustible sintético es diésel sintético.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 5 caracterizado por que dicho combustible sintético es combustible pesado sintético.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 6 caracterizado por que dicho circuito de síntesis de combustible comprende una planta de gas a líquidos

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 7 caracterizado por que se pretrata dicho gas natural antes de la extracción para eliminar pentano y aléanos superiores.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 8 caracterizado por que dicha materia prima solamente comprende metano.

10. El método de la reivindicación 3 caracterizado por que se elimina dicho etano de dicha materia prima antes de la introducción de dicha materia prima en dicho circuito de síntesis de combustible.

11. El método de la reivindicación 3 caracterizado por que se elimina dicho propano de dicha materia prima antes de la introducción de dicha materia prima en dicho circuito de síntesis de combustible.

12. El método de la reivindicación 3 caracterizado por que se elimina dicho butano de dicha materia prima antes de la introducción de dicha materia prima en dicho circuito de síntesis de combustible.

13. Un método para convertir subproductos de gas natural en al menos uno de combustible diésel sintético y combustible pesado sintético que comprende: proporcionar una fuente de gas natural; proporcionar una planta de gas de extracción de hidrocarburos y un gas a una planta de líquidos que incorpora un reactor de Fischer-Tropsch; extraer, en la planta de gas de extracción de hidrocarburos, una fase gaseosa y una fase líquida de hidrocarburos de dicho gas natural; fraccionar dicha fase líquida de hidrocarburos para generar metano, etano, propano, butano, pentanos plus y mezclas de estos como materia prima; alimentar dicha materia prima a dicha planta de gas a líquidos para la reacción en dicho reactor de Fischer-Tropsch; y convertir al menos una porción de la materia prima en al menos uno de dicho combustible diésel sintético y dicho combustible pesado sintético.

14. Un método para aumentar el rendimiento en volumen del syndiesel producido en un circuito de procesamiento de gas a líquidos que tiene generador de sintegas, circuito de acondicionamiento de sintegas y circuito de mejora; el cual método comprende: proporcionar una fuente de gas natural; generar metano, etano, propano, butano, pentanos y mezclas de estos a partir de al menos una porción de dicha fuente de gas natural como una materia prima auxiliar para dicho generador de sintegas; alimentar dicha materia prima auxiliar a dicho generador de sintegas además de dicho gas natural; y formular syndiesel de rendimiento mayor que en ausencia de introducción de dicha materia prima auxiliar en dicho generador de sintegas.

15. El método de la reivindicación 14 caracterizado por que dicho generador de sintegas comprende un reformador de metano con vapor (SMR).

16. El método de la reivindicación 14 caracterizado por que dicho generador de sintegas comprende un reformador autotérmico (ATR).

17. Un método para aumentar el rendimiento en volumen del syndiesel producido en un circuito de procesamiento de gas a líquidos que tiene generador de sintegas, circuito de acondicionamiento de sintegas y circuito de mejora; el cual método comprende: proporcionar una fuente de gas natural; generar metano, etano, propano, butano, pentanos plus y mezclas de estos a partir de al menos una porción de dicha fuente de gas natural como una materia prima para dicho generador de sintegas; alimentar dicha materia prima a dicho generador de sintegas; y formular un syndiesel de rendimiento mayor que en ausencia de introducción de dicha materia prima en dicho generador de sintegas.

18. El método de la reivindicación 17 caracterizado por que dicho generador de sintegas comprende un reformador de metano con vapor (SMR).

19. El método de la reivindicación 17 caracterizado por que dicho generador de sintegas comprende un reformador autotérmico (ATR).

20. Un proceso para sintetizar hidrocarburos que comprende las etapas de: proporcionar una fuente de gas natural que contiene subproductos; extraer fracciones de subproductos de dicho gas natural; proporcionar al menos una porción de cualquiera de dichas fracciones para el uso como materia prima en un generador de sintegas; formular una corriente rica en hidrógeno con un generador de sintegas; convertir catalíticamente dicha corriente para producir hidrocarburos que contienen al menos nafta; recielar al menos una parte de la nafta en el generador de sintegas para formar una corriente rica en hidrógeno mejorada; y recircular dicha corriente rica en hidrógeno mejorada para la conversión para aumentar la síntesis de hidrocarburos.

21. El método de la reivindicación 20 caracterizado por que los hidrocarburos sintetizados incluyen diésel sintético y diésel sintético.

22. El proceso de la reivindicación 20 caracterizado por que dicho generador de sintegas comprende una combinación de un reformador autotérmico y un reformador de metano con vapor.

23. El proceso de la reivindicación 20 caracterizado por que dicho generador de sintegas comprende una unidad fusionada que tiene un reformador autotérmico en una única unidad con un reformador de metano con vapor (XTR).

24. Un proceso para sintetizar hidrocarburos que comprende las etapas de: proporcionar una fuente de gas natural que contiene subproductos; extraer fracciones de subproductos de dicho gas natural; proporcionar al menos una porción de cualquiera de dichas fracciones para el uso como materia prima en un generador de sintegas; formular una corriente rica en hidrógeno con un generador de sintegas; convertir catalíticamente dicha corriente para producir hidrocarburos que contienen al menos nafta y vapor de FT (Fischer-Tropsch) sin convertir; recielar al menos una parte de dicha nafta y vapor de FT sin convertir en el generador de sintegas para formar una corriente rica en hidrógeno mejorada; y recircular dicha corriente rica en hidrógeno mejorada para la conversión para aumentar la síntesis de hidrocarburos.

25. El método de la reivindicación 24 caracterizado por que los hidrocarburos sintetizados incluyen diésel sintético y diésel sintético.

26. El proceso de la reivindicación 24 caracterizado por que dicho generador de sintegas comprende una combinación de un reformador autotérmico y un reformador de metano con vapor.

27. El proceso de la reivindicación 24 caracterizado por que dicho generador de sintegas comprende una unidad fusionada que tiene un reformador autotérmico en una única unidad con un reformador de metano con vapor (XTR).