NL1027594C2 - Regeling van de CO2-emissies van een Fischer-Tropsch-installatie door toepassing van tweevoudig functionele syngas-omzetting. - Google Patents

Regeling van de CO2-emissies van een Fischer-Tropsch-installatie door toepassing van tweevoudig functionele syngas-omzetting. Download PDF

Info

Publication number
NL1027594C2
NL1027594C2 NL1027594A NL1027594A NL1027594C2 NL 1027594 C2 NL1027594 C2 NL 1027594C2 NL 1027594 A NL1027594 A NL 1027594A NL 1027594 A NL1027594 A NL 1027594A NL 1027594 C2 NL1027594 C2 NL 1027594C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
syngas
reactor
fischer
tropsch
hydrogen
Prior art date
Application number
NL1027594A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1027594A1 (nl
Inventor
Dennis J O'rear
Charles L Kibby
Original Assignee
Chevron Usa Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chevron Usa Inc filed Critical Chevron Usa Inc
Publication of NL1027594A1 publication Critical patent/NL1027594A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1027594C2 publication Critical patent/NL1027594C2/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/04Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C07C1/0485Set-up of reactors or accessories; Multi-step processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/50Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon dioxide with hydrogen
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Regeling van de C02-emissies van een Fischer-Tropsch-mstalIatie door toepassing van tweevoudig functionele syngas-omzetting
Achtergrond van de uitvinding 5
Gebied van de uitvinding
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het verminderen vanCC^-emis-sies uit syngas-omzettingswerkwijzen. In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding 10 betrekking op de toepassing van een uit meerdere stappen bestaand Fischer-Tropsch-reactiesysteem voor het verminderen van CCVemissies van syngas-omzettingswerkwijzen.
Beschrijving van de stand der techniek 15
De omzetting van aardgasvoorraden in meer waardevolle producten, waaronder vloeibare brandstoffen, wordt gewenst voor het effectiever toepassen van deze aardgasvoorraden. De omzetting van aardgas in meer waardevolle producten omvat in het algemeen het genereren van syngas. Het genereren van syngas omvat het omzetten 20 van aardgas, dat in hoofdzaak uit methaan bestaat, in synthese- of syngas, hetgeen een mengsel van koolmonoxide en waterstof is. Syngas kan als voeding worden gebruikt voor het produceren van een grote reeks van producten, waaronder vloeibare brandstoffen, methanol, azijnzuur, dimethylether, oxo-alcoholen en isocyanaten.
Er zijn twee hoofdbenaderingen voor het omzetten van afgelegen aardgasvoorra-25 den in gebruikelijke transportbrandstoffen en smeermiddelen onder toepassing van syngas. Aardgas kan worden omgezet in syngas, gevolgd door een Fischer-Tropsch-proces, of aardgas kan worden omgezet in syngas, gevolgd door methanolsynthese, dat wordt gevolgd door een methanol-tot-gas-werkwijze (MTG) voor het omzetten van methanol in in hoge mate aromatische benzine. Het genereren van syngas is de duurste stap van «x 30 deze werkwijzen. Een kritiek kenmerk van deze werkwijzen is het produceren van syngas met een gewenste H^CO-verhouding voor het optiinaliseien van de vorming van de gewenste producten en voor het vermijden van problemen bij de stap van het vormen van syngas.
1027594- 2
Syngas kan worden gegenereerd via drie belangrijke chemische reacties. De eerste omvat het met stoom reformeren van methaan. De verhouding van waterstof tot koolmonoxide, dat wordt gevormd tijdens deze werkwijze, bedraagt gewoonlijk ongeveer 3,0. Een tweede werkwijze voor het genereren van syngas omvat het droog 5 reformeren van methaan of de reactie tussen kooldioxide en methaan. Een aantrekkelijk kenmerk van deze werkwijze is dat kooldioxide wordt omgezet in syngas; deze werkwijze heeft echter problemen met de snelle afzetting van koolstof. De koolstofafzet-tings- of kooksvormingsreactie is een afzonderlijke reactie van de reactie waarbij het syngas wordt gegenereerd en vindt na de syngas-vormingsreactie plaats. De reactie van 10 methaan tijdens droog reformeren is echter langzaam genoeg zodat lange verblijftijden worden vereist voor hoge omzettingen en deze lange verblijftijden leiden tot kooksvor-ming. De verhouding van waterstof tot koolmonoxide, dat wordt gevormd tijdens deze werkwijze, bedraagt gewoonlijk ongeveer 1,0. Een derde werkwijze voor het genereren van syngas omvat de partiële oxidatie van methaan onder toepassing van zuurstof. De 15 verhouding van waterstof tot koolmonoxide, dat wordt gevormd tijdens deze werkwijze, bedraagt gewoonlijk ongeveer 2,0. In de commerciële praktijk wordt gewoonlijk echter een hoeveelheid stoom toegevoerd aan een partiële oxidatie-reformeerinrichting teneinde de vorming van koolstof te regelen en door het toevoeren van stoom wordt de IVCO-verhouding tot hoger dan 2,0 verhoogd.
20 Het is mogelijk om syngas te produceren met een H2/CO-verhouding die hoger is dan de verhouding die in het ideale geval wordt gewenst voor de werkwijze waarbij het syngas toegepast dient te worden en vervolgens de overmaat waterstof te verwijderen voor het instellen van de verhouding op de gewenste waarde. Bij het verwijderingspro-ces van H2 worden echter dure H2-afscheidingssystemen toegepast die vervuild raken 25 en waarvan de prestatie afiieemt bij het in gebruik zijn.
De Fischer-Tropsch- en MTG-processen hebben beide voordelen en nadelen. Bijvoorbeeld heeft het Fischer-Tropsch-proces het voordeel dat producten worden gevormd die in hoge mate parafiinisch zijn. In hoge mate paraffinische producten zijn wenselijk omdat deze uitstekende verbrandings- en smeereigenschappen vertonen. 30 Ongelukkigerwijze is een nadeel van het Fischer-Tropsch-proces dat tijdens het Fischer-Tropsch-proces betrekkelijk grote hoeveelhedeö CO2 worden geëmitteerd tijdens de omzetting van aardgasvoorraden in verkoopbare producten. Een voordeel van het MTG-proces is dat met het MTG-proces in hoge mate aromatische benzine- en 1027594- 3 LPG-fracties (b.v. propaan en butaan) worden geproduceerd. Hoewel in hoge mate aromatische benzine die is geproduceerd met het MTG-proces in het algemeen geschikt is voor toepassing in gebruikelijke benzinemotoren kan in hoge mate aromatische MTG-benzine echter dureen en andere polymethylaromaten met lage 5 kristallisatietemperaturen vormen die bij bewaren vaste stoffen vormen. Daarnaast is het MTG-proces duurder dan het Fischer-Tropsch-proces en kunnen de producten die worden geproduceerd met het MTG-proces niet worden gebruikt voor smeermiddelen, brandstoffen voor dieselmotoren of brandstoffen voor straalturbines.
Meerdere Fischer-Tropsch-reactoren zijn voor verschillende doeleinden toege-10 past. Bijvoorbeeld wordt in het Amerikaanse octrooischrift 6169120 van Beer van Syntroleum een uit twee stappen bestaand Fischer-Tropsch-proces beschreven waarbij de tussentijdse verwijdering van water wordt toegepast. De werkwijze van Beer is echter bedoeld om te worden toegepast voor het verwerken van syngas dat is geproduceerd uit lucht die aanzienlijke hoeveelheden stikstof bevat.
1$ In het Amerikaanse octrooischrift 4279830 van Haag et al. van Mobil wordt een tweede zeoliet bevattende katalysator beschreven die wordt gebruikt voor het in stand houden van een zodanige syngas-samenstelling, dat de H2:CO-verhouding in het traject blijft van ongeveer 0,5 tot ongeveer 1,0. Haag licht toe dat dit samenstellingstraject geschikt is voor op Fe gebaseerde Fischer-Tropsch-katalysatoren, maar niet geschikt is 20 voor op Co gebaseerde katalysatoren. Haag licht tevens toe dat door te werken binnen een selectief traject van procesomstandigheden een verbeterde werkwijze wordt verschaft voor het opwerken van het totale effluens van een Fischer-Tropsch-bewerking.
In het Amerikaanse octrooischrift 4624968 van Kim et al. van Exxon wordt een uit twee stappen bestaande Fischer-Tropsch-bewerking beschreven waarbij specifieke 25 katalysatoren worden toegepast voor de synthese en vervolgens omzetting van alkeen.
In WO/0063141 van Clark et al. van Reema International Corp. wordt een Fischer-Tropsch-proces voor het synthetiseren van koolwaterstoffen beschreven dat meerdere Fischer-Tropsch-reactorstappen omvat die in serie zijn geschakeld. De werkwijze volgens Clark verschaft een zeer lage omzetting van koolmonoxide per Fischer-30 Tropsch-reactorstap en er wordt gebruik gemaakt van de tussentijdse verwijdering van water tussen de reactorstappen. In een uitvoeringsvorm wordt een op ijzer gebaseerde katalysator toegepast in het systeem. Tevens wordt, in een voorkeursuitvoeringsvorm, 1027594- 4 CÖ2 teruggevoerd van de laatste reactor in een reeks van Fischer-Tropsch-reactorstap-pen naar een syngasreactor.
In EP-A2-0679620 van Long van Exxon wordt een koolwaterstofsynthese met hoge omzetting beschreven die wordt bereikt door het laten reageren van H2 en CO in 5 een eerste stap(pen) bij aanwezigheid van een niet-verschuivende katalysator. De werkwijze omvat verder het afscheiden van vloeibare producten en het laten reageren van de resterende gasstromen bij aanwezigheid van verschuivende katalysatoren.
Daarnaast is de omzetting van CO2 in koolwaterstofhoudende producten onder toepassing van tweevoudig functionele syngas-omzettingskatalysatoren in verschil-10 lende referenties beschreven. Bijvoorbeeld beschrijven "Development of Composite Catalyst Made of CuZnCr Oxide/[HY]Zeolite for Hydrogenation of Carbon Dioxide", Fujiware M; Kieffer R; Ando H; Souma Y, Applied Catalysis A: General V 121 M.1 113-24 (1/5/95); "Hydrocarbon Synthesis From CO2 Over Composite Catalysts", Souma Y; Kieffer ; Fujiwara M; Ando H; Xu Q, 4th International Carbon dioxide 15 Utilization Conference (Kyoto Japan 9/7-11/97) Studies in Surface Science and Catalysis VI14 327-32 (1998); "Hydrogenation of Carbon Dioxide Over Cu-Zn-Cr/Zeolite Composite Catalysts: The Effects of Reaction Behavior of Alkenes on Hydrocarbon Synthesis", Fujiwara M; Ando H; Tanaka M; Souma Y, Applied Catalysis A: General V130 N.l 105-16 (9/14/95); "Hydrogenation of Carbon Dioxide to C1-C7 Hydrocar-20 bons by a Methanol on Composite Catalysts", Inui T; Kitagawa K; Takeguchi T; Hagi-wara T; Makino Y, Applied Catalysis A: General V94 N.l 31-44 (1/27/93) en "Preparation of Benzene fractions of Hydrocarbons- Includes Using Catalysts Containing Specified Zeolite and Metal Oixde Constituent", KG lone en VM Mysov, Ru2089533, allemaal het omzetten van CO2 in koolwaterstofhoudende producten onder 25 toepassing van tweevoudig functionele syngas-omzettingskatalysatoren.
Dus terwijl de toepassing van meerdere Fischer-Tropsch-reactoren voor verschillende doeleinden bekend is heeft niemand tot nu toe de toepassing van een uit meerdere stappen bestaand reactorsysteem waarbij geselecteerde katalysatoren worden toegepast voor het verminderen van CCh-emissies gesuggereerd. Als gevolg daarvan is er be- A, 30 hoefte aan werkwijzen die CC>2-emissies van syngas-om zettings werk wij zen verminderen terwijl de gewenste koolwaterstofhoudende producten worden geproduceerd.
1027594- 5
Samenvatting van de uitvinding
Met de onderhavige uitvinding worden de bovenstaande doelen bereikt doordat een werkwijze wordt verschaft waarmee CCh-emissies van syngas-omzettingswerkwij-5 zen worden verminderd door het toepassen van uit meerdere stappen bestaande Fischer-
Tropsch-reactiesystemen. Doordat uit meerdere stappen bestaande Fischer-Tropsch-reactiesystemen worden toegepast wordt de noodzaak van dure CCh-isolatiewerkwijzen bij de onderhavige uitvinding vermeden.
De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, voor de omzetting van syngas 10 onder toepassing van een Fischer-Tropsch-reactor, omvat het vormen van een eerste syngas en het laten reageren van ten minste een gedeelte van het eerste syngas dat ten minste ongeveer 2 vol% CO2 bevat in een Fischer-Tropsch-reactor voor het vormen van een eerste koolwaterstofhoudend product en een tweede syngas dat ten minste ongeveer 2 vol% CO2 omvat. Vervolgens omvat de werkwijze het mengen van het 15 tweede syngas met een waterstof bevattende stroom voor het verschaffen van een aangepast syngas met een molverhouding van H2.’(CO + CO2) van ten minste ongeveer 1,0. De werkwijze omvat verder het laten reageren van ten minste een gedeelte van het aangepaste syngas in een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor voor het vormen van een tweede koolwaterstofhoudend product en een derde syngas dat een 20 kleinere hoeveelheid CO2 omvat dan aanwezig was in het aangepaste syngas.
In een andere uitvoeringsvorm omvat de werkwijze het vormen van een eerste syngas en het laten reageren van ten minste een gedeelte van een gemengd syngas, dat ten minste een gedeelte van het eerste syngas omvat en ten minste ongeveer 2 vol% CO2 bevat, in een Fischer-Tropsch-reactor voor het vormen van een eerste 25 koolwaterstofhoudend product en een tweede syngas dat ten minste ongeveer 2 vol% CO2 omvat Vervolgens omvat de werkwijze het mengen van het tweede syngas met een waterstof bevattende stroom voor het verschaffen van een aangepast syngas met een molverhouding van H2:(CO + CO2) van ten minste ongeveer 1,0. De werkwijze omvat verder het laten reageren van ten minste een gedeelte van het aangepaste syngas 30 in een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor voor het vormen van een tweede koolwaterstofhoudend product en een derde syngas dat een kleinere hoeveelheid CO2 omvat dan aanwezig was in het aangepaste syngas. Tenslotte omvat de werk- 1027594-ï 6 wijze het mengen van ten minste een gedeelte van het derde syngas met ten minste een gedeelte van het eerste syngas voor het vormen van het gemengde syngas.
Volgens een verder aspect van de onderhavige uitvinding omvat een gas-tot-vloeistoffen-installatie een syngas-generator waarmee het eerste syngas wordt gevormd 5 en een Fischer-Tropsch-reactor waarin ten minste een gedeelte van een gemengd syngas, dat ten minste een gedeelte van het eerste syngas omvat en ten minste ongeveer 2 vol% CO2 bevat, reageert voor het vormen van een eerste koolwaterstofhoudend product en een tweede syngas dat ten minste ongeveer 2 vol% CO2 omvat. De installatie omvat tevens een waterstofbron die een waterstof bevattende stroom levert die wordt 10 gemengd met het tweede syngas voor het vormen van een aangepast syngas. De installatie omvat tevens een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor waarin ten minste een gedeelte van het aangepaste syngas reageert voor het vormen van een tweede koolwaterstofhoudend product en een derde syngas dat een kleinere hoeveelheid CO2 omvat dan aanwezig was in het aangepaste syngas.
15 De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding realiseert aldus, via de toepas sing van meerdere reactoren, een belangrijk voordeel, doordat hiermee CO2-emissies die worden gegenereerd bij een syngas-omzettings werkwijze in aanzienlijke mate worden verminderd zonder dat men dure C02-isolatiewerkwijzen, waaronder, maar niet beperkt tot, CC^-compressie, vloeibaar maken of laten stollen voor het isoleren van 20 CO2 uit CH4 bevattende gassen, hoeft toe te passen.
Korte beschrijving van de figuren van de tekening
Figuur 1 is een schematisch aanzicht van een gebruikelijk Fischer-Tropsch-pro- 25 ces.
Figuur 2 is een schematisch aanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van een Fischer-Tropsch-proces volgens de onderhavige uitvinding.
Gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen 30
In de onderhavige uitvinding worden COi-emissies van een syngas -omzettingswerkwijze verminderd door het toepassen van een uit meerdere stappen bestaand Fischer-Tropsch-reactiesysteem. Syngas dat is verarmd qua CO2, en is ge- 1027594- 7 vormd als gevolg van een uit meerdere stappen bestaand Fischer-Tropsch-reactie-systeem, wordt teruggevoerd in het systeem, waarbij de C02-emissies uit het systeem worden verminderd. Meer in het bijzonder laat men een eerste syngas in een Fischer-Tropsch-reactor reageren, waarbij een eerste product wordt gevormd dat een tweede S syngas bevat. Het eerste product wordt afgescheiden en het tweede syngas wordt gemengd met een waterstof bevattende stroom voor het verschaffen van een aangepast syngas, waarvan men ten minste een gedeelte laat reageren in een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor voor het vormen van een tweede product, dat een derde * syngas bevat dat een kleinere hoeveelheid 0(¼ omvat dan aanwezig was in het aange-10 paste syngas. Bij voorkeur wordt vervolgens ten minste een gedeelte van het derde syngas teruggevoerd naar de Fischer-Tropsch-reactor. Het derde syngas wordt gemengd met het eerste syngas en dit laat men reageren in de Fischer-Tropsch-reactor. Als gevolg daarvan wordt de hoeveelheid CO2 die wordt gegenereerd met de werkwijze aanzienlijk verminderd.
15 Het aangepaste syngas, dat het tweede syngas en een waterstof bevattende stroom omvat, kan in situ in de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor worden gevormd. In een dergelijk geval worden zowel het tweede syngas als de waterstof bevattende stroom direct aan de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor toegevoerd.
20 Volgens de onderhavige uitvinding omvat het derde syngas een kleinere hoeveel heid CO2 dan aanwezig was in het aangepaste syngas, hetgeen betekent dat het aangepaste syngas een grotere totale hoeveelheid CO2 bevat dan het derde syngas. Derhalve omvat, hoewel de procentuele concentratie van CO2 in het derde syngas hoger kan zijn dan de procentuele concentratie van CO2 in het aangepaste syngas, het derde syngas 25 een kleinere totale hoeveelheid CO2.
Katalysatoren en omstandigheden voor het uitvoeren van Fischer-Tropsch-reac-ties zijn bekend bij de deskundige en worden bijvoorbeeld beschreven in EP-A1-0921184, waarvan de inhoud in zijn geheel als hierin ingelast dient te worden beschouwd. Een schema van een gebruikelijk Fispher-Tropsch-proces wordt getoond in 30 figuur 1.
Bij deze werkwijze wordt een voedingsstroom 10, die CH4, O2 en H2O omvat, aan een syngas-generator 12 toegevoerd. De syngas-generator 12 genereert syngas dat CO, H2 en CO2 omvat. De syngasstroom 14 verlaat de syngas-generator 12 en wordt r 1027594- 8 aan een Fischer-Tropsch-reactor 16 toegevoerd. Een productstroom 17 verlaat de Fischer-Tropsch-reactor 16 en wordt naar een scheider 18 toegevoerd. De scheider 18 scheidt het syngas in een koolwaterstofhoudende stroom 21, die C5+ vloeistoffen omvat, en een stroom 19 met gas dat niet heeft gereageerd. Scheider 18 is een veralge-5 meende weergave van de productscheiding, welke een of meer scheidingszones vertegenwoordigt, waarvan er zich enkele in de Fischer-Tropsch-reactor kunnen bevinden en waarvan er zich enkele buiten de Fischer-Tropsch-reactor bevinden.
De stroom 19 met gas dat niet heeft gereageerd die de scheider 18 verlaat kan worden verdeeld in twee extra stromen. De eerste stroom kan bestaan uit een overmaat 10 gas dat niet heeft gereageerd en CO, H2 en CO2 omvat. Deze stroom verlaat de werkwijze in een afvoerstroom 32, die wordt toegepast als brandstof. De tweede stroom, die eveneens CO, H2 en CO2 dat niet heeft gereageerd omvat, kan worden teruggevoerd om te worden gemengd met de syngasstroom 14, die de syngas-generator 12 verlaat, voordat deze aan de Fischer-Tropsch-koolwaterstoffeactor 16 wordt toegevoerd voor het 15 produceren van een gemengde syngasstroom 15.
Het Fischer-Tropsch-proces kan worden begrepen door het onderzoeken van de stoichiometrie van de reactie die plaatsvindt tijdens een Fischer-Tropsch-proces. Tijdens een Fischer-Tropsch-verwerking wordt bijvoorbeeld syngas (d.w.z. een mengsel dat CO2 en waterstof omvat) gegenereerd, gewoonlijk uit ten minste een van drie 20 basisreacties. Gebruikelijke Fischer-Tropsch-reactieproducten omvatten paraffinen en alkenen, in het algemeen weergegeven met de formule nCH2. Terwijl deze formule nauwkeurig mono-alkeenproducten definieert, definieert deze slechts bij benadering C5+ paraffineproducten. De waarde van n (d.w.z. het gemiddelde koolstofgetal van het product) wordt bepaald door de reactie-omstandigheden, waaronder, maar niet beperkt 25 tot, temperatuur, druk, ruimtesnelheid, soort katalysator en samenstelling van het syngas. De gewenste netto syngas-stoichiometrie voor een Fischer-Tropsch-reactie is onafhankelijk van het gemiddelde koolstofgetal (n) van het product en is ongeveer 2,0, zoals bepaald door de volgende reactievergelijking: 30 nCO + 2nH2 11H2O + CnH2n+2 waarbij C„H2n+2 gebruikelijke Fischer-Tropsch-reactieproducten, zoals bijvoorbeeld alkenen en paraffinen, voorstelt.
f 1027594» 9
De drie algemene reacties waarmee syngas uit methaan wordt geproduceerd zijn als volgt: 1. stoomreformeren van methaan: CH, + H2O —» CO + 3H2; S 2. droog reformeren of reactie tussen C02 en methaan: CH4 + C02 —* 2CO + 2H2; en 3. partiële oxidatie onder toepassing van zuurstof: CH4 + Vt 02 —* CO + 2H2.
%
Hoewel de bovenstaande algemene reacties de basisreacties zijn die worden 10 toegepast voor het produceren van syngas is de verhouding van waterstof tot koolmonoxide die wordt geproduceerd door de bovenstaande reacties niet altijd geschikt voor de Fischer-Tropsch-omzettingsverhouding van 2,0. Bijvoorbeeld bij de stoomreformeringsreactie is de verkregen verhouding van waterstof tot koolmonoxide 3,0, hetgeen hoger is dan de gewenste verhouding van waterstof tot koolmonoxide van 15 2,0 voor een Fischer-Tropsch-omzetting. Op overeenkomende wijze is de verkregen verhouding van waterstof tot koolmonoxide bij de droge reformeringsreactie 1,0, hetgeen lager is dan de gewenste verhouding van waterstof tot koolmonoxide van 2,0 voor een Fischer-Tropsch-omzetting. Naast het vertonen van een verhouding van waterstof tot koolmonoxide die lager is dan de gewenste verhouding voor een Fischer-Tropsch-20 omzetting heeft de bovenstaande droge refomeringsreactie ook problemen die zijn geassocieerd met een snelle afzetting van koolstof. Tenslotte is, omdat de bovenstaande partiële oxidatiereactie een verhouding van waterstof tot koolmonoxide van 2,0 verschaft, de partiële oxidatiereactie de reactie die de voorkeur heeft voor Fischer-Tropsch-omzettingen.
25 In de commerciële praktijk kan een hoeveelheid stoom die wordt toegevoerd aan een partiële oxidatie-reformeerinrichting de vorming van koolstof regelen. Op overeenkomstige wijze kunnen bepaalde hoeveelheden C02 worden getolereerd in de voeding. Aldus kunnen, zelfs hoewel partiële oxidatie de reactie is die de voorkeur heeft voor Fischer-Tropsch-omzettingen, alle bovenstaande reacties, in enige mate, plaatsvinden 30 in een oxidatie-reformeerinrichting.
Tijdens de partiële oxidatie wordt C02 gevormd omdat de reactie niet perfect selectief is. Dat wil zeggen dat een kleine hoeveelheid methaan in de reactie reageert met zuurstof voor het vormen van C02 door middel van volledige verbranding. De 1027594?* 10 reactie van methaan met zuurstof voor het vormen van CO2 wordt in het algemeen weergegeven met de volgende reacties: CH4 + O2 —* CO2 + 2H2 5 en CH4 + 2O2-+CO2+2H2O.
Verder kan stoom die wordt toegevoerd aan de reformeerinrichting voor het regelen van de kooksvorming, of stoom die wordt geproduceerd tijdens de Fischer-Tropsch-10 reactie, reageren met CO voor het vormen van CO2 in een water-gas-verschuivingsreactie die wordt weergegeven met de volgende algemene reactie: C0 + H20-*C02 + H2.
15 Aldus wordt onvermijdelijk een significante hoeveelheid C02 gevormd tijdens de omzetting van methaan in transportbrandstoffen en smeermiddelen volgens het Fischer-Tropsch-proces, C02 dat wordt geproduceerd tijdens het Fischer-Tropsch-proces verlaat het Fischer-Tropsch/gas-tot-vloeistof (GTL) proces in een staartgas dat een Fischer-Tropsch-installatie verlaat. Staartgassen die een Fischer-Tropsch/GTL-proces 20 verlaten omvatten alle gassen die niet verbruikt worden tijdens het Fischer-Tropsch-proces.
De bovenstaande vergelijkingen vertegenwoordigen algemene stoichiometrische vergelijkingen en weerspiegelen geen optimale syngassamenstelling voor de kinetiek of selectiviteit van een Fischer-Tropsch-reactie. Verder worden, afhankelijk van de aard 25 van de Fischer-Tropsch-katalysator, syngasverhoudingen anders dan ongeveer 2,0, gewoonlijk lager dan ongeveer 2,0, toegepast voor het bereiden van de voeding naar een Fischer-Tropsch-installatie. Omdat Fischer-Tropsch-installalies gewoonlijk producten geven die een verhouding van waterstof tot koolstof van ongeveer 2,0 vertonen wordt het beperkende reagens, gewoonlijk H2,< echter het eerst verbruikt Het extra 30 reagens, gewoonlijk CO, wordt vervolgens teruggevoerd naar de Fischer-Tropsch-installatie voor verdere omzetting. Syngassamenstellingen met verhoudingen van waterstof tot koolstof anders dan ongeveer 2,0 worden gewoonlijk gegenereerd door het terugvoeren van niet gebruikte reagentia.
1027594- 11
Teneinde de reactie te regelen worden Fischer-Tropsch-processen bedreven bij een omzetting van CO in het syngas van minder dan 100%. Gewoonlijk worden Fischer-Tropsch-processen bij een omzetting per doorgang tussen ongeveer 40% en ongeveer 70% bedreven. Bij Fischer-Tropsch-processen waarbij (¼ (gewoonlijk onge-5 veer 99,5% zuiver) wordt gebruikt in plaats van lucht wordt syngas dat niet heeft gereageerd teruggevoerd naar het Fischer-Tropsch-proces.
Vanuit het oogpunt van kosten en bedrijfsefficiëntie wordt bij een Fischer-Tropsch-proces dat de voorkeur heeft een katalysator in een reactor van het suspensie-bed-type toegepast. Ook vanuit praktisch oogpunt bevatten de meest gebruikelijke 10 katalysatoren, voor toepassing in suspensiebed-eenheden, kobalt. Kobalt bevordert een water-gas-verschuivingsreactie, of het omgekeerde van een dergelijke reactie, niet. In deze eenheden is CO2, voor het grootste gedeelte, een inert gas. Als CO2 wordt teruggevoerd naar een Fischer-Tropsch-reactor neemt de concentratie van CO2 toe. Door de toename van de C02-concentraie wordt de concentratie van reactieve syngascomponen-15 ten, waaronder, maar niet beperkt tot, CO en H2, effectief verlaagd. Als gevolg daarvan kan de reactiesnelheid aanzienlijk worden verlaagd.
Om de lagere partiële drukken van de reactieve componenten te compenseren kan de druk van een Fischer-Tropsch-reactor worden verhoogd. Tijdens het terugvoeren kan een kleine hoeveelheid CO2 in het aanvankelijke syngas, gewoonlijk ongeveer 5 20 vol% maar altijd ten minste ongeveer 2 vol%, worden verhoogd tot veel hogere waarden zoals bijvoorbeeld ongeveer 40 vol%. In de commerciële praktijk wordt een gedeelte van het qua CO2 verrijkte, teruggevoerde gas gewoonlijk teruggevoerd naar een syngas-generator waar het de droge reformeringsreactie bevordert en de verhouding van H2:CO in het syngas tot een gewenst niveau verlaagt. Er wordt echter veel meer 25 CO2 geproduceerd dan kan worden verbruikt in de syngas-generator. Als gevolg daarvan wordt een overmaat qua CO2 verrijkt terugvoergas afgevoerd uit het proces en gebruikt als brandstof met een laag energiegehalte. De toepassing van deze brandstof met een laag energiegehalte is een significante bron van C02-emissies uit de syngas-omzettingswerkwij ze.
30 Bij de werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding worden C02-emissies verminderd door het eerst in een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor laten reageren van een bijproductgas dat niet heeft gereageerd (d.w.z. een tweede gas, geproduceerd in een eerste Fischer-Tropsch-reactor) met toegevoegde waterstof voor 1027594- 12 het produceren van een derde syngas met een verlaagd CXVgehalte, vergeleken met het tweede syngas dat is gegenereerd in de Fischer-Tropsch-reactor. De toegevoegde waterstof mengt voor, tijdens of na het toevoeren aan de tweevoudig functionele syn-gas-omzettingsreactor met het bijproductgas dat niet heeft gereageerd (d.w.z. het 5 tweede syngas).
Bij voorkeur kan een gedeelte van het derde syngas worden teruggevoerd naar de Fischer-Tropsch-reactor voor extra verwerking voor het verder verminderen van CO2-emissies. Dat wil zeggen dat ten minste een gedeelte van het derde syngas kan worden teruggevoerd om voor, tijdens of na het toevoeren aan de Fischer-Tropsch-reactor te 10 worden gemengd met het eerste syngas voor het geven van een gemengd syngas.
Tevens kunnen de koolwaterstofhoudende producten die worden gevormd in de Fischer-Tropsch- en de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactoren worden gecombineerd voor het vormen van een gemengd koolwaterstofhoudend product. Door het mengen van de koolwaterstofhoudende producten voor het verkrijgen van een ge-15 mengd koolwaterstofhoudend product kan met de onderhavige uitvinding de noodzaak van verdere destillatie en/of opwerking in aanzienlijke mate worden verminderd of geëlimineerd. Als gevolg daarvan is de onderhavige uitvinding minder duur en efficiënter dan de gebruikelijke koolwaterstof-productsynthese. Omdat de producten van de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor rijk zijn aan aromaten lijken ze meer 20 op producten van een nafta-reformeerinrichting dan op producten van de Fischer-Tropsch-reactor.
De koolwaterstofhoudende producten kunnen worden gemengd met behulp van ieder geschikt middel voor het mengen, waaronder, maar niet beperkt tot, mixers, mengers, roerketels en roerders, waaronder bijvoorbeeld die welke zijn beschreven in 25 paragraaf 18 van Perry's Chemical Engineer's Handbook, zevende druk (1997), waarvan de beschrijving in zijn geheel als hierin ingelast dient te worden beschouwd. Het mengen kan op een aantal manieren gebeuren die bekend zijn bij de deskundige. Bij wijze van voorbeeld kan het mengen gebeuren door de producten naar een gebruikelijke destillatie-eenheid of scheider te voeren.
30 De waterstof die is gemengd met het tweede syngas kan worden gewonnen uit een aantal bronnen in de werkwijze. Geschikte bronnen omvatten bijvoorbeeld, maar zijn niet beperkt tot, syngas, de refoimering van Cé-Cio nafta, waterstof dat niet heeft gereageerd uit de hydroverwerking van een C10+ bevattende voeding, stromen met gas 1027594- 13 dat niet heeft gereageerd uit de syngas-omzettingseenheid, gasstromen die zijn geassocieerd met een hydrobehandelingsinrichting/hydrokraker die worden gebruikt voor het opwerken van het product, gasstromen die zijn geassocieerd met een nafta-reformeerinrichting die wordt gebruikt voor het maken van een aromatisch product, S stoomreformeren van mediaan, combinaties daarvan en dergelijke. Met betrekking tot stoomreformeren van methaan als bron van waterstof kan een stoomreformeringsreac-tor nodig zijn voor het produceren van waterstof voor het opweiken van C10+ product, via hydrobehandelen en hydrokraken. De waterstof kan worden gewonnen onder toepassing van een aantal gebruikelijke werkwijzen voor het winnen van waterstof, 10 waaronder, maar niet beperkt tot, adsorptie, absorptie, cryogene scheiding, membraanscheiding, combinaties daarvan en dergelijke. Terwijl een of meer terugwinwerkwijzen nodig kunnen zijn voor het winnen van waterstof uit syngas of staartgas bevat bijproductgas uit een nafta-reformeerinrichting of C3+.productopwerkinrichting geen aanzienlijke hoeveelheden CO of CO2 en vereist dus 15 geen terugwinwerkwijze behalve de condensatie van zware koolwaterstoffen (C6+). Daarnaast is het, hoewel het de voorkeur heeft om gewonnen waterstof te gebruiken, ook mogelijk om de gewonnen waterstof te vervangen door en/of aan te vullen met waterstof die is verkregen uit andere bronnen. CO2 is een bijproduct van het stoomreformeren. Omdat men deze H2 bevattende stoom laat reageren met CO2 uit 20 andere bronnen is het niet essentieel dat de CO2 (of CO) voor de reactie daaruit wordt verwijderd. Als de verwijdering van CO2 en CO nodig is uit het gedeelte van de H2 die bedoeld is voor het opwerken van het C10+ product kan men deze gewonnen C02 en CO samen met andere bronnen van C02 laten reageren.
Membraanscheiders zijn duur om te bouwen en te bedrijven en dus hebben wegen 25 die geen membraanscheiders vereisen lagere kapitaalkosten en hebben deze de voorkeur. Dienovereenkomstig heeft een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding betrekking op de vorming van syngas die partiële oxidatie omvat, daar dergelijke werkwijzen geen membraanscheiding vereisen voor het verkrijgen van een waterstofrijke gasstroom. Verder vereist het verkrijgen van waterstofrijke gasstromen 30 uit opwerkingsprocesstappen zoals het reformeren van nafta, waarbij waterstof als bijproduct wordt gevormd, geen toepassing van membraanscheidingen voor het winnen van de waterstof. Bij deze werkwijzen kan in plaats daarvan het condenseren van zware koolwaterstoffen (C^) alleen al het winnen van waterstof mogelijk maken.
1027594- 14
De Fischer-Tropsch-reactor kan iedere geschikte reactor zijn, waaronder, maar niet beperkt tot, een reactor met een suspensiebed, een reactor met een vast bed, een reactor met een gefluïdiseerd bed, combinaties daarvan en dergelijke. In voorkeursuitvoeringsvormen is de Fischer-Tropsch-reactor een reactor met een S suspensiebed waarbij een kobalt-katalysator wordt toegepast. Daarnaast worden, in voorkeursuitvoeringsvormen, de procesomstandigheden en de katalysatoren zodanig gekozen, dat de water-gas-verschuivingsreactie niet in aanzienlijke mate wordt bevorderd.
·*.
De tweevoudig functionele syngasreactoren volgens de onderhavige uitvinding 10 omvatten reactoren waarbij omzettingskatalysatoren worden toegepast die ten minste een element dat in staat is tot het synthetiseren van methanol, zoals bijvoorbeeld Zn, Cr, Cu, en een zure component, zoals bijvoorbeeld een zeoliet (b.v. ZSM-5) die onmiddellijk in wezen alle methanol omzet in een koolwaterstofhoudend product, bevat. ZSM-5 is een zeoliet met een MFI-structuur die bijvoorbeeld wordt gedefinieerd door de Struc-15 ture Commision of the International Zeolite Association. Aldus synthetiseren de tweevoudig functionele reactoren volgens de onderhavige uitvinding methanol en zetten dit vervolgens om in koolwaterstofhoudend product.
Naast het verminderen van CC^-emissies verschaft de onderhavige uitvinding tevens het bijkomende voordeel van het verbeteren van de omzetting van syngas in 20 waardevolle koolwaterstofhoudende producten. Het syngas dat wordt toegepast bij de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan worden verkregen uit verschillende geschikte bronnen, waaronder, maar niet beperkt tot, CH4, kolen, koolwaterstofhoudende producten, combinaties daarvan en dergelijke. Syngas dat is verkregen uit een combinatie van de voorgaande bronnen kan worden verkregen met behulp van een syn-25 gas-generator.
Daarnaast wordt opgemerkt dat niet al het syngas dat wordt gegenereerd in de Fischer-Tropsch-reactor hoeft te worden verwerkt in een tweevoudig functionele syn-gas-omzettingsreactor. Omdat CO2 langzaam accumuleert en omdat redelijke CO2-concentraties, zoals bijvoorbeeld minder dan ongeveer 60 mol%, getolereerd kunnen 30 worden hoeft slechts een gedeelte van het syngas te worden verwerkt in de tweede reactor voor het bereiken van een gewenste C02-omzetting. Als gevolg daarvan kan de grootte van de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor betrekkelijk klein zijn.
1027594- 15
In bepaalde gevallen is het ongewenst om syngas van de Fischer-Tropsch-reactor te verwerken en vervolgens qua CO2 verarmd syngas terug te voeren naar de eerste reactor. Er is verrassenderwijs ontdekt dat een vermindering van CC>2-emissies ook bereikt kan worden door het toepassen van syngas van een Fischer-Tropsch-reactor dat 5 niet heeft gereageerd als voeding voor een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor.
Water is een natuurlijk product van een syngas-generator, een Fischer-Tropsch-reactor en een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactie. Derhalve heeft het de voorkeur dat water wordt verwijderd uit de reactoren en afgescheiden van de producten 10 die worden geproduceerd met de reactoren. Als water niet wordt verwijderd kan het water ongewenste omgekeerde water-gas-verschuivingsreacties waarmee CO in extra CO2 kan worden omgezet bevorderen.
Er dient te worden opgemerkt dat CO2 dat wordt teruggevoerd naar de Fischer-Tropsch-reactor nuttig is. Dat wil zeggen dat CO2 dat wordt teruggevoerd naar de 15 Fischer-Tropsch-reactor dient als verdunningsmiddel voor reactieve gascomponenten zoals bijvoorbeeld H2 en CO. Inert CO2 is werkzaam bij het dissiperen van warmte die wordt gegenereerd tijdens de bewerking en kan de procesregeling verbeteren. Omdat CO2 wordt verbruikt in de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor accumuleren andere inerte gascomponenten in het teruggevoerde gas. Deze inerte componenten 20 kunnen methaan, N2, Ar en andere inerte gas-elementen omvatten. Methaan-componen-ten kunnen afkomstig zijn van niet omgezet methaan in de syngas-generator en de vorming van methaan die plaatsvindt in de Fischer-Tropsch-reactor. N2, Ar en andere inerte gas-elementen kunnen worden gegenereerd in een luchtscheidingseenheid of kunnen eveneens worden verkregen uit een oorspronkelijke aardgasvoeding. Gewoonlijk is 25 CO2 de inerte gascomponent die in de grootste hoeveelheid aanwezig is. Als CO2 echter wordt verwijderd volgens de werkwijzen van de onderhavige uitvinding kan de concentratie van andere inerte gascomponenten toenemen. Deze andere inerte gascomponenten kunnen werkzaam zijn als vervanging van het verwijderde CO2 voor het verbeteren van het regelen de warmte die vrijkomt in de Fischer-Tropsch-reactor. 30 Als gevolg daarvan kan meer koolstof (als koolmonoxide) in het teruggevoerde gas worden verwerkt. Door de toegenomen verwerking van koolstof (als koolmonoxide) wordt de totale koolstof-efficiëntie, net als de directe omzetting van CO2 in producten in de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor, verbeterd. Koolstof-efficiëntie 1027594- 16 wordt gedefinieerd als de verhouding van C3+ producten tot toegevoerd methaan in de werkwijze. Vanwege de toegenomen concentratie van andere inerte gascomponenten kan het uiteindelijk echter noodzakelijk zijn om de andere inerte gas-componenten af te voeren uit het systeem zodat deze toegepast kunnen worden bij andere toepassingen, 5 waarbij een qua methaan verrijkt gas wordt geproduceerd. Bij het normaal in bedrijf zijn is het afgevoerde gas rijk aan CO2 en heeft het een lage verwarmingswaarde, waardoor de toepassing daarvan beperkt is. Volgens de onderhavige uitvinding is het afgevoerde gas echter verarmd qua CO2 en verrijkt qua andere gassen, gewoonlijk methaan, waardoor de verwarmingswaarde en toepasbaarheid daarvan toeneemt.
10 Bij de gasterugvoerbewerking kan de samenstelling van het gemengde syngas naar de Fischer-Tropsch-reactor veranderen omdat de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor CO2 omzet in andere producten. Hoewel de concentratie van andere inerte gascomponenten toeneemt blijft de concentratie van reactieve syngascomponen-ten in het algemeen in wezen constant. Het gemengde syngas dat is verkregen is een 15 mengsel van vers syngas, gegenereerd in de syngas-generator, en teruggevoerd syngas dat is teruggevoerd uit de scheider. De volgende tabel verschaft gebruikelijke trajecten van syngassamenstellingen voor een werkwijze die syngas genereert uit een zuurstof-bron met een zuiverheidsniveau van ongeveer 99,5%.
Component, mol% Gebruikelijke Met lage Met gemid- Met hoge FT-eenheid zon- mate van delde mate mate van der CC>2-omzet- CCh-omzet- van CO2- CC>2-omzet- ting ting omzetting ting ~H2 30 “3Ö 30 3Ö ~CÖ 40 4Ö 1Ö ~4Ö ~CCh ~2Ö 15 ÏÖ 5 N2 +Ar 2 3 1 6
Ci+koolwaterstoffen 8 12 16 19 20 ,
Voor het regelen van CCVemissies dienen de bedrijfsomstandigheden in de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor ongeveer als volgt te zijn: 1027594- 17
Variabele Breed Bij voorkeur
Druk, atmosfeer 25-100 35-75
Temperatuur, °C 300-500 375-425 CO + CO2 omzetting, % 20-80 30-50 H2:(CO + CO2) verhouding 1,25-3,0 1,5-1,75
Tweevoudig functionele syngas-omzettingskatalysatoren voor het eerst omzetten van CO2 in methanol omvatten, maar zijn niet beperkt tot, metalen of oxiden van 5 bijvoorbeeld zink, ijzer, kobalt, nikkel, ruthenium, thorium, rhodium, osmium, modificaties daarvan, combinaties daarvan en dergelijke.
Tweevoudig functionele syngas-omzettingskatalysatoren omvatten een zure component voor het omzetten van de methanol in koolwaterstofhoudende producten, gewoonlijk een of meer zeolieten en/of niet-zeolietische moleculaire zeven. Verder 10 kunnen geschikte tweevoudig functionele syngas-omzettingskatalysatoren sterke vaste zuren omvatten. Zeolieten die betrekkelijk zuur zijn geven meer aromaten terwijl die welke betrekkelijk niet-zuur zijn meer isoparafïinen geven.
In gevallen dat een tweevoudig functionele syngas-omzettingskatalysator een zeoliet, naast de overgangsmetaalcomponent, omvat bepalen de eigenschappen van de 15 zeoliet de aard van het reactieproduct Als de zeoliet zuur wordt vindt waterstofover-dracht plaats. Door waterstofoverdracht worden enkele van de koolwaterstofïragmenten met een hoger molecuulgewicht omgezet in aromaten. De waterstof die wordt gegenereerd tijdens deze reactie wordt niet als moleculaire H2 afgegeven in de gasfase maar wordt in plaats daarvan overgedragen naar alkenen met een lager molecuulgewicht. De 20 alkenen met een lager molecuulgewicht worden vervolgens omgezet in minder waarde-vol LPG. Daarnaast kan waterstof van de aromaten CO tot methaan reduceren. Derhalve omvatten de producten van een tweevoudig functionele syngas-omzettingswerk-wijze waarbij een zure katalysator wordt toegepast aromaat-rijke benzine en lichte gassen. De productie van minder waardevolle lichte gassen doet de productie van meer 25 waardevolle benzine, of aromaten van petrochemische kwaliteit, teniet.
Als de zuurgraad van de zeoliet echter wordt verminderd wordt de waterstofoverdracht verminderd en blijven de koolwaterstoffen groeien tot het traject van straalmotorbrandstof en diesel in plaats van dat ze worden omgezet in aromaten. Omdat 1027594- .... ·~ .c^' · 18 de waterstofoverdracht wordt verminderd wordt de productie van licht gas eveneens verminderd. Voorgaande onderzoeken hebben gedemonstreerd dat als de zuurgraad van de zeoliet wordt verminderd, de gasproductie en aromaatproducten worden verminderd en een zeer hoog gehalte aan isoparaffïnen wordt geproduceerd.
5 De waterstof die wordt gebruikt in de tweevoudig functionele syngas- omzettingsreactor hoeft niet in wezen geen verontreinigingen, zoals koolwaterstoffen, inerte gassen, stikstof en lichte alcoholen, te bevatten, maar dient echter >50% waterstof te bevatten. In tegenstelling tot een Fischer-Tropsch-katalysator die gemakkelijk wordt vergiftigd door zwavel is de tweevoudig functionele syngas-omzettingskatalysa-10 tor toleranter.
Een voorkeursuitvoeringsvonn van een syngas-omzettingswerkwijze, volgens de onderhavige uitvinding, wordt weergegeven in figuur 2. In deze uitvoeringsvorm wordt een voedingsstroom 10, die CH4,02 en H20 omvat, toegevoerd aan een syngas-generator 12. De syngas-generator 12 genereert water en een eerste syngas. Het water verlaat 15 de syngas-generator 12 in een waterstroom 13 en het eerste syngas verlaat de syngas-generator 12 in een eerste syngasstroom 14. De eerste syngasstroom 14 wordt toegevoerd aan een eerste Fischer-Tropsch-reactor 16. Er wordt een Fischer-Tropsch-koolwaterstofsynthesereactie uitgevoerd in de eerste Fischer-Tropsch-reactor 16, waarbij een eerste koolwaterstofhoudend product en syngas dat niet heeft gereageerd (d.w.z. 20 een tweede syngas) worden geproduceerd.
Het eerste koolwaterstofhoudende product en het tweede syngas verlaten de Fischer-Tropsch-reactor in een eerste productstroom 17. De eerste productstroom 17 wordt toegevoerd aan een eerste scheider 18, waarin de eerste productstroom 17 wordt gescheiden in water, gas dat niet heeft gereageerd en een koolwaterstofhoudende 25 productstroom. Water verlaat de eerste scheider 18 in een waterstroom 19. Gas dat niet heeft gereageerd verlaat de scheider 18 in een stroom 28 met gas dat niet heeft gereageerd en koolwaterstofhoudend product verlaat de scheider 18 in een productstroom 20 die bestaat uit koolwaterstofhoudende producten, inclusief C5+ vloeistoffen.
De productstroom 20 wordt toegevoerd aan een tweede scheider 21, waarin de 30 koolwaterstofhoudende producten worden gescheiden in een C1-C5 product, met een H:C-verhouding in de buurt van ongeveer 2,0, nafta en een C10+ bevattend product met een H:C-verhouding in de buurt van ongeveer 2,0. Het C1-C5 product verlaat de tweede scheider 21 in een C1-C5 productstroom 23. De nafta verlaat de tweede scheider 21 in 1027594- 19 een naftastroom 22. Het C10+ bevattende product verlaat de tweede scheider 21 in een Cio+ productstroom 24. De naftastroom 22 wordt toegevoerd aan nafta-reformeerinrich-ting 25, waarin een C6-C10 product, met een H:C-verhouding lager dan ongeveer 2,0, wordt geproduceerd. Het C6-C10 product, met een H:C-verhouding lager dan ongeveer 5 2,0, verlaat de reformeerinrichting 25 in een productstroom 26. Tijdens het reformeren van nafta wordt waterstof geproduceerd. Waterstof verlaat de nafta-reformeerinrichting 25 in een waterstof-terugvoerstroom 27. De waterstof-terugvoerstroom 27 wordt gemengd met een gedeelte van de stroom 28 met gas dat niet heeft gereageerd, gegenereerd door de eerste scheider, voordat deze wordt toegevoerd aan een tweevoudig 10 functionele syngas-omzettingsreactor 3Ó, waarbij een gemengde gasstroom 29 (d.w.z. een aangepast gas) wordt geproduceerd.
De gemengde gasstroom 29 wordt toegevoerd aan de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor 30, waarin een derde syngas en een tweede koolwaterstofhoudend product worden geproduceerd. Het derde syngas en het tweede 15 koolwaterstofhoudende product verlaten de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor 30 in een tweede productstroom 31. De tweede productstroom 31 wordt vervolgens aan de eerste scheider 18 toegevoerd. Behalve dat deze wordt gemengd met teruggevoerde waterstof die is gegenereerd tijdens het reformeren van nafta verlaat een gedeelte van de stroom 28 met gas dat niet heeft gereageerd de werkwijze 20 om te worden toegepast als brandstof. Dit gedeelte van de stroom 28 met gas dat niet heeft gereageerd omvat een overmaat CO, H2 en CO2 en verlaat de werkwijze in een overmaat-gasstroom 32. Ten minste een gedeelte van het derde syngas in de tweede productstroom 31 wordt in een stroom 35 geleid om te worden gemengd met de eerste syngasstroom 14, waarbij een gemengde syngasstroom 15 wordt geproduceerd. Boven-25 dien wordt een ander gedeelte van de stroom 28 met gas dat niet heeft gereageerd teruggevoerd in een syngas-terugvoerstroom 33. De syngas-terugvoerstroom 33 wordt gemengd met de voedingsgasstroom 10, waarbij een gemengde voedingsgasstroom 11 wordt geproduceerd die wordt toegevoerd aan de syngas-generator 12. Tevens kan een gedeelte van de syngas-terugvoerstroom 33 in een.stroom 34 worden gevoerd die wordt 30 gemengd met de gemengde syngasstroom 15, waarbij een gemengde syngasstroom 36 wordt geproduceerd die wordt toegevoerd aan de Fischer-Tropsch-reactor 16.
Terwijl de uitvoeringsvorm die wordt weergegeven in figuur 2 een enkele Fischer-Tropsch-reactor en een enkele tweevoudig functionele syngas-omzettingsreac- 11027594- 20 tor omvat kunnen uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding extra Fischer-Tropsch-reactoren en/of tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactoren omvatten. Het kan bijvoorbeeld wenselijk zijn om extra reactoren en/of omzettingsreactoren op te nemen voor het verkrijgen van nog grotere afnames van de CC>2-emissies.
5
Voorbeeld
Bij het aanvankelijk bedrijven van het volgende voorbeeld wordt een eerste syngas toegevoerd aan een Fischer-Tropsch-reactor. Een tweede syngas wordt gewonnen 10 uit de Fischer-Tropsch-reactor en toegevoerd aan een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor. Een derde syngas wordt gewonnen uit de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor. Dit derde syngas kan vervolgens worden gemengd met het eerste syngas voor het vormen van een gemengd syngas, dat wordt toegevoerd aan de -Fischer-Tropsch-reactor.
15 Een "eerste syngas" vertegenwoordigt een syngasproduct van een syngas-genera- tor. Een "gemengd syngas" vertegenwoordigt een syngas dat is bereid door het combineren van het eerste syngas en een syngas dat een derde syngas bevat. Een "tweede syngas" vertegenwoordigt een syngasproduct van een Fischer-Tropsch-reactor dat syngas omvat dat niet heeft gereageerd. Een "aangepast syngas" vertegenwoordigt 20 de tweede syngas bevattende stroom nadat waterstof is toegevoegd voor het bereiken van een H2:(CO + CO2) molverhouding hoger dan ongeveer 1,0, bij voorkeur tussen ongeveer 1,25 en ongeeer 3,0. Een "derde syngas" vertegenwoordigt een syngasproduct van een tweevoudig functionele syngas-omzettingseenheid die aangepast syngas dat niet heeft gereageerd omvat.
25 In dit voorbeeld wordt een eerste syngas uit methaan gevormd door reacties die partiële oxidatie in een syngas-generator omvatten. De zuurstof die wordt toegepast bij de vorming van het eerste syngas heeft een zuiverheid van ongeveer 99,5 vol%. Het eerste syngas van de syngas-generator bevat ongeveer 5 vol% CO2- Water dat wordt geproduceerd in de syngas-generator wordt afgescheiden van andere componenten en 30 wordt geloosd. Het eerste syngas kan worden gemengd met een derde syngas alsook gas dat niet heeft gereageerd uit de Fischer-Tropsch-reactor, waarbij een gemengd syngas wordt gevormd. Het gemengde syngas heeft een CC^-gehalte van ongeveer 10 vol%. Het gemengde syngas wordt in een Fischer-Tropsch-reactor onder toepassing 1027594- 21 van een kobalt bevattende katalysator in een suspensiebed verwerkt. Het tweede syngas, dat aanwezig is in de producten van de Fischer-Tropsch-reactor, heeft een hoger CO2-gehalte, indien uitgedrukt op basis van C3. en species met een lager molecuulgewicht, inclusief inerte componenten, dan aanwezig was in het gemengde syngas.
5 Gasvormige en vloeibare producten van de Fischer-Tropsch-reactor worden naar een scheidingscomplex gevoerd dat bestaat uit API-scheiders, destillatiekolommen en andere standaardapparatuur. Uit een reactor met een suspensiebed verlaat het effluens de reactor als twee of meer stromen, waarbij ten minste een stroom een damp is en een stroom een vloeistof is. De dampstroom die de Fischer-Tropsch-reactor verlaat bevat 10 het tweede syngas. De stromen die worden geproduceerd door het scheidingscomplex omvatten water, koolwaterstofhoudende producten en syngas dat niet heeft gereageerd. Omdat een scheidingscomplex nodig is voor zowel de producten van de Fischer-Tropsch- als de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor kan een enkel scheidingscomplex worden toegepast voor beide reactoren.
15 Een gedeelte van het derde syngas wordt gemengd met het eerste syngas uit de syngas-generator, waarbij een gemengde syngasstroom wordt geproduceerd die kan worden gemengd met een gedeelte van het syngas dat niet heeft gereageerd uit de scheider, waarbij een gemengd syngas wordt gevormd. Het gemengde syngas wordt vervolgens verwerkt in de Fischer-Tropsch-reactor.
20 Een gedeelte van het syngas uit de scheider dat het tweede syngas bevat wordt, samen met een gedeelte van het derde syngas, gemengd met H2, dat later in het proces is geproduceerd, voor het produceren van een aangepast syngas met een H2:(CO + C02) verhouding van ongeveer 1,6. Het syngas wordt vervolgens verwerkt in een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor. Het derde syngas, dat aanwezig is in 25 de producten van de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor, heeft een lager C02-gehalte, indien uitgedrukt op basis van CO, H2 en C02, dan aanwezig was in de syngasvoeding naar de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor. De C02-omzetting in de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactie bedraagt ongeveer 40% en de temperatuur en druk die worden toejjjepast tijdens de omzetting bedragen 30 ongeveer 400°C respectievelijk ongeveer 60 atmosfeer.
Het effluens van de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor wordt naar het scheidingscomplex gevoerd. Het koolwaterstofhoudende product van het scheidingscomplex wordt verder gescheiden, waarbij een Cs-product, een Q-Cjo bevat- 1027594- 22 tend product en een C10+ bevattend product worden verschaft. Het Ckh- bevattende product wordt omgezet in producten, waaronder, maar niet beperkt tot, een dieselbrandstof met een H:C-molverhouding van ongeveer 2,0 of hoger. Het Cé-Cio bevattende product wordt gereformeerd voor het produceren van een aromatisch product, met een H:C-5 molverhouding lager dan ongeveer 2,0, en H2. De H2 wordt teruggevoerd naar de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor, waarin het wordt gebruikt voor het omzetten van CO2.
Hoewel de onderhavige uitvinding is beschreven met betrekking totv specifieke uitvoeringsvormen is het de bedoeling dat deze aanvrage al die verschillende 10 veranderingen en substituties omvat die kunnen worden uitgevoerd door een deskundige zonder dat wordt afgeweken van de geest en omvang van de bijgevoegde conclusies.
'1027594-

Claims (20)

1. Werkwijze voor het omzetten van syngas onder toepassing van een Fischer-Tropsch-reactor, waarbij de werkwijze omvat: 5 a) het vormen van een eerste syngas; b) het laten reageren van ten minste een gedeelte van het eerste syngas dat ten minste ongeveer 2 vol% CO2 bevat in een Fischer-Tropsch-reactor voor het vormen van een eerste koolwaterstofhoudend product en een tweede syngas dat ten minste ongeveer 2 vol% CO2 omvat; 10 c) het mengen van het tweede syngas met een waterstof bevattende stroom voor het verschaffen van een aangepast syngas met een molverhouding van H2:(CO + CO2) van ten minste ongeveer 1,0; en d) het laten reageren van ten minste een gedeelte van het aangepaste syngas in een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor voor het vormen van een tweede 15 koolwaterstofhoudend product en een derde syngas dat een lagere hoeveelheid CO2 omvat dan aanwezig was in het aangepaste syngas.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij ten minste een gedeelte van het derde syngas als brandstof bij de werkwijze wordt toegepast. 20
3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de Fischer-Tropsch-reactor een reactor is die wordt gekozen uit de groep die bestaat uit een reactor met een suspensiebed, een reactor met een vast bed, een reactor met een gefluïdiseerd bed en combinaties daarvan.
4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de Fischer-Tropsch-reactor een reactor met een suspensiebed is die een Fischer-Tropsch-katalysator omvat die kobalt bevat.
5. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor een katalysator omvat die ten minste een element omvat dat wordt 30 gekozen uit de groep die bestaat uit koper, chroom, aluminiumoxide, zink, ijzer, kobalt, nikkel, ruthenium, thorium, rhodium, osmium en combinaties daarvan.
6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij de katalysator een zeoliet omvat. 1027594-
7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de zeoliet een MFI-structuur heeft.
8. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het aangepaste syngas een molverhou- 5 ding van H2:(C0+C02) tussen ongeveer 1,25 en ongeveer 3,0 heeft.
9. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor wordt bedreven onder omstandigheden die een temperatuur tussen ongeveer 300°C en ongeveer 500°C en een druk tussen ongeveer 25 atmosfeer en onge- 10 veer 100 atmosfeer omvatten.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij de temperatuur tussen ongeveer 375°C en ongeveer 425°C ligt en de druk tussen ongeveer 35 atmosfeer en ongeveer 75 atmosfeer ligt. 15'
11. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de C02-omzetting in de tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor tussen ongeveer 20% en ongeveer 80% ligt.
12. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de waterstof bevattende stroom die 20 wordt gemengd met het tweede syngas wordt verkregen uit een bron die wordt gekozen uit de groep die bestaat uit het reformeren van Cé-Cio nafta, waterstof die niet heeft gereageerd van het hydroverwerken van een Cio+ bevattende voeding, syngas en combinaties daarvan.
13. Werkwijze volgens conclusie I, die verder het winnen van waterstof voor toepassing in de waterstof bevattende stroom omvat door het toepassen van een terugwinwerkwijze die wordt gekozen uit de groep die bestaat uit adsorptie, absorptie, cryogene scheiding, membraanscheiding en combinaties daarvan.
14. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de waterstof bevattende stroom voor, tijdens of na het toevoeren aan de tweevoudig functionele syngasreactor met het tweede syngas wordt gemengd. 1027594-
15. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de waterstof bevattende stroom voor, tijdens of na het toevoeren aan de tweevoudig functionele syngasreactor wordt gemengd met het tweede syngas.
16. Werkwijze volgens conclusie 15, waarbij het gemengde syngas een COi-ge-halte van ongeveer 15 vol% of minder heeft.
16. Werkwijze voor de omzetting van syngas onder toepassing van een Fischer- Tropsch-reactor, waarbij de werkwijze omvat: a) het vormen van een eerste syngas; b) het laten reageren van ten minste een gedeelte van een gemengd syngas, dat ten minste een gedeelte van het eerste syngas omvat en dat ten minste ongeveer 2 vol% CO2 10 bevat, in een Fischer-Tropsch-reactor voor het vormen van een eerste koolwaterstofhoudend product en een tweede syngas dat ten minste ongeveer 2 vol% CO2 omvat; c) het mengen van het tweede syngas met een waterstof bevattende stroom voor het verschaffen van een aangepast syngas met een molverhouding van H2:(CO + CO2) van 15 ten minste ongeveer 1,0; d) het laten reageren van ten minste een gedeelte van het aangepaste syngas in een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor voor het vormen van een tweede koolwaterstofhoudend product en een derde syngas dat een lagere hoeveelheid CO2 omvat dan aanwezig was in het aangepaste syngas; en 20 e) het mengen van ten minste een gedeelte van het derde syngas met ten minste een gedeelte van het eerste syngas voor het vormen van het gemengde syngas.
17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij het CCVgehalte ongeveer 10 vol% of minder bedraagt.
18. Gas-tot-vloeistoffen-installatie, omvattende: 30 a) een Fischer-Tropsch-reactor waarin ten minste een gedeelte van een eerste syngas, dat ten minste ongeveer 2 vol% CO2 omvat, reageert voor het vormen van een eerste koolwaterstofhoudend product en een tweede syngas dat ten minste ongeveer 2 vol% CO2 omvat; 1027594- ♦ b) een waterstofbron die een waterstof bevattende stroom levert die wordt gemengd met het tweede syngas voor het vormen van een aangepast syngas; en c) een tweevoudig functionele syngas-omzettingsreactor waarin ten minste een gedeelte van het aangepaste syngas reageert voor het vormen van een tweede koolwaterstofhou- S dend product en een derde syngas dat een lagere hoeveelheid CO2 omvat dan aanwezig was in het aangepaste syngas.
19. Installatie volgens conclusie 18, waarbij de Fischer-Tropsch-reactor een reactor is die wordt gekozen uit de groep die bestaat uit een reactor met een suspensiebed, 10 een reactor met een vast bed, een reactor met een gefluïdiseerd bed en combinaties daarvan.
20. Installatie volgens conclusie 18, waarbij de Fischer-Tropsch-reactor een reactor met een suspensiebed is die een Fischer-Tropsch-katalysator omvat die kobalt bevat. 1027594
NL1027594A 2003-11-25 2004-11-25 Regeling van de CO2-emissies van een Fischer-Tropsch-installatie door toepassing van tweevoudig functionele syngas-omzetting. NL1027594C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/720,673 US6992113B2 (en) 2003-11-25 2003-11-25 Control of CO2 emissions from a fischer-tropsch facility by use of dual functional syngas conversion
US72067303 2003-11-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1027594A1 NL1027594A1 (nl) 2005-05-27
NL1027594C2 true NL1027594C2 (nl) 2009-11-23

Family

ID=33518246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1027594A NL1027594C2 (nl) 2003-11-25 2004-11-25 Regeling van de CO2-emissies van een Fischer-Tropsch-installatie door toepassing van tweevoudig functionele syngas-omzetting.

Country Status (8)

Country Link
US (2) US6992113B2 (nl)
JP (1) JP5127229B2 (nl)
AU (1) AU2004295295B2 (nl)
BR (1) BRPI0416880A (nl)
GB (1) GB2408745B (nl)
NL (1) NL1027594C2 (nl)
WO (1) WO2005054163A1 (nl)
ZA (1) ZA200603920B (nl)

Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8394863B2 (en) * 2003-08-21 2013-03-12 Pearson Technologies, Inc. Process and apparatus for the production of useful products from carbonaceous feedstock
TW200519072A (en) * 2003-08-21 2005-06-16 Pearson Technologies Inc Process and apparatus for the production of useful products from carbonaceous feedstock
US7420004B2 (en) * 2004-04-15 2008-09-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Process and System for producing synthetic liquid hydrocarbon fuels
SG160406A1 (en) 2005-03-16 2010-04-29 Fuelcor Llc Systems, methods, and compositions for production of synthetic hydrocarbon compounds
AU2006324972B2 (en) * 2005-12-15 2012-04-12 Sasol Technology (Proprietary) Limited Production of hydrocarbons from natural gas
EA200870369A1 (ru) * 2006-04-24 2009-04-28 Юниверсити Оф Дзе Уитвотерсранд, Йоханнесбург Повышение эффективности углерода в производстве углеводородов
WO2008000784A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Optimisation of a multi-stage fischer-tropsch synthesis process
KR100920504B1 (ko) * 2007-09-04 2009-10-08 한국화학연구원 연속 흐름식 2중 촉매 반응 장치를 이용한 합성가스의피셔-트롭시 반응으로 액상의 탄화수소 혼합물 제조방법
US8671658B2 (en) 2007-10-23 2014-03-18 Ener-Core Power, Inc. Oxidizing fuel
US8393160B2 (en) 2007-10-23 2013-03-12 Flex Power Generation, Inc. Managing leaks in a gas turbine system
US8246700B1 (en) 2007-12-06 2012-08-21 Leonid Kutsin Method and system for recycling flue gas
US20090156696A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-18 Chevron U.S.A. Inc. Process for the capture of co2 from ch4 feedstock and gtl process streams
AU2009218694B2 (en) 2008-02-28 2014-02-13 Krones Ag Method and device for converting carbonaceous raw materials
US8701413B2 (en) * 2008-12-08 2014-04-22 Ener-Core Power, Inc. Oxidizing fuel in multiple operating modes
US7972415B2 (en) * 2008-12-11 2011-07-05 Spx Corporation Membrane-based compressed air breathing system
MY175065A (en) * 2008-12-18 2020-06-04 Shell Int Research Multi stage process for producing hdrocarbonds from syngas
US8621869B2 (en) 2009-05-01 2014-01-07 Ener-Core Power, Inc. Heating a reaction chamber
US20100275611A1 (en) * 2009-05-01 2010-11-04 Edan Prabhu Distributing Fuel Flow in a Reaction Chamber
US8893468B2 (en) 2010-03-15 2014-11-25 Ener-Core Power, Inc. Processing fuel and water
EP2655553A1 (en) 2010-12-22 2013-10-30 Saudi Basic Industries Corporation Catalyst useful in fisher-tropsch synthesis
US9115324B2 (en) 2011-02-10 2015-08-25 Expander Energy Inc. Enhancement of Fischer-Tropsch process for hydrocarbon fuel formulation
MX356953B (es) * 2011-02-11 2018-06-21 Steve Kresnyak Mejoramiento del proceso de fischer-tropsch para la formulación de combustible de hidrocarburo.
US8987160B2 (en) 2011-03-26 2015-03-24 Honda Motor Co., Ltd. Fischer-tropsch catalysts containing iron or cobalt selective towards higher hydrocarbons
US9057028B2 (en) 2011-05-25 2015-06-16 Ener-Core Power, Inc. Gasifier power plant and management of wastes
US9315452B2 (en) 2011-09-08 2016-04-19 Expander Energy Inc. Process for co-producing commercially valuable products from byproducts of fischer-tropsch process for hydrocarbon fuel formulation in a GTL environment
US20130109768A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-02 Chevron U.S.A. Inc. Processes and systems for converting synthesis gas to liquid hydrocarbon product
US9273606B2 (en) 2011-11-04 2016-03-01 Ener-Core Power, Inc. Controls for multi-combustor turbine
US9279364B2 (en) 2011-11-04 2016-03-08 Ener-Core Power, Inc. Multi-combustor turbine
GB201120398D0 (en) 2011-11-25 2012-01-11 Air Fuel Synthesis Ltd Carbon dioxide convertion process
GB201120399D0 (en) 2011-11-25 2012-01-11 Air Fuel Synthesis Ltd Convertion of carbon dioxide
US9017618B2 (en) 2012-03-09 2015-04-28 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat exchange media
US9267432B2 (en) 2012-03-09 2016-02-23 Ener-Core Power, Inc. Staged gradual oxidation
US9347664B2 (en) 2012-03-09 2016-05-24 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US9206980B2 (en) 2012-03-09 2015-12-08 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and autoignition temperature controls
US9359947B2 (en) 2012-03-09 2016-06-07 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US9353946B2 (en) 2012-03-09 2016-05-31 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat transfer
US9534780B2 (en) 2012-03-09 2017-01-03 Ener-Core Power, Inc. Hybrid gradual oxidation
US9328660B2 (en) 2012-03-09 2016-05-03 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and multiple flow paths
US9359948B2 (en) 2012-03-09 2016-06-07 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US9567903B2 (en) 2012-03-09 2017-02-14 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat transfer
US9726374B2 (en) 2012-03-09 2017-08-08 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with flue gas
US9371993B2 (en) 2012-03-09 2016-06-21 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation below flameout temperature
US8980193B2 (en) 2012-03-09 2015-03-17 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and multiple flow paths
US9234660B2 (en) 2012-03-09 2016-01-12 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat transfer
US8980192B2 (en) 2012-03-09 2015-03-17 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation below flameout temperature
US8844473B2 (en) 2012-03-09 2014-09-30 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with reciprocating engine
US8671917B2 (en) 2012-03-09 2014-03-18 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with reciprocating engine
US8926917B2 (en) 2012-03-09 2015-01-06 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with adiabatic temperature above flameout temperature
US9328916B2 (en) 2012-03-09 2016-05-03 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US9273608B2 (en) 2012-03-09 2016-03-01 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and autoignition temperature controls
US8807989B2 (en) 2012-03-09 2014-08-19 Ener-Core Power, Inc. Staged gradual oxidation
US9381484B2 (en) 2012-03-09 2016-07-05 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with adiabatic temperature above flameout temperature
CA2776369C (en) 2012-05-09 2014-01-21 Steve Kresnyak Enhancement of fischer-tropsch process for hydrocarbon fuel formulation in a gtl environment
EP2679568A1 (en) 2012-06-25 2014-01-01 Saudi Basic Industries Corporation Process for production ethylene and propylene from syngas
EA029026B1 (ru) 2012-06-27 2018-01-31 Сауди Бейсик Индастриз Корпорейшн Катализатор и способ селективного получения низших углеводородов с1-с5 из синтез-газа с низким выходом метана и co
CN102952596B (zh) * 2012-09-19 2014-07-02 赛鼎工程有限公司 一种浆态床甲烷化合成天然气的工艺及装置
KR101420634B1 (ko) 2013-02-08 2014-07-21 주식회사 포스코건설 발열량이 증가된 합성천연가스의 제조 방법 및 이를 위한 장치
WO2014151903A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Accelergy Corporation Liquid fuel production process and apparatus employing direct and indirect coal liquefaction
CA2941105C (en) 2014-03-24 2022-06-21 Sasol Technology Proprietary Limited A fischer-tropsch synthesis process
MX2017015150A (es) * 2015-05-30 2018-12-11 Sgce Llc Metodos, sistemas y aparatos para el uso de dioxido de carbono en un sistema fischer-tropsch.
JP7017024B2 (ja) * 2016-02-29 2022-02-08 株式会社Ihi オレフィン製造システム、および、オレフィン製造方法
WO2018148145A1 (en) 2017-02-07 2018-08-16 Sabic Global Technologies, B.V. A process for catalytic oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene in the presence of chlorine intermediates

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5763716A (en) * 1986-05-08 1998-06-09 Rentech, Inc. Process for the production of hydrocarbons
US6376562B1 (en) * 1998-12-24 2002-04-23 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Hybrid catalyst for hydrocarbon synthesis via hydrogenation of carbon dioxide

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2685596A (en) * 1949-08-30 1954-08-03 Standard Oil Dev Co Two-stage hydrocarbon synthesis process
US4086262A (en) * 1976-09-20 1978-04-25 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures
US4127392A (en) * 1977-02-27 1978-11-28 Conoco Methanation Company Methanation process start-up
US4279830A (en) * 1977-08-22 1981-07-21 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures utilizing dual reactors
US4624968A (en) * 1985-12-30 1986-11-25 Exxon Research And Engineering Company Multi-stage Fischer-Tropsch process
DE3777934D1 (de) * 1986-09-23 1992-05-07 Foster Wheeler Energy Ltd Herstellung von organischen fluessigkeiten.
GB8626532D0 (en) * 1986-11-06 1986-12-10 British Petroleum Co Plc Chemical process
US4766154A (en) * 1987-02-06 1988-08-23 Air Products And Chemicals, Inc. Liquid phase methanol reactor staging process for the production of methanol
US5096688A (en) * 1989-06-13 1992-03-17 Amoco Corporation Catalytic process for producing higher alcohols from synthesis gas
GB9109747D0 (en) * 1991-05-07 1991-06-26 Shell Int Research A process for the production of isoparaffins
US5382748A (en) * 1992-12-18 1995-01-17 Exxon Research & Engineering Co. Hydrocarbon synthesis reactor employing vertical downcomer with gas disengaging means
US5498638A (en) 1994-04-29 1996-03-12 Exxon Research & Engineering Co. Staged hydrocarbon synthesis process
RU2089533C1 (ru) 1994-07-04 1997-09-10 Конструкторско-технологический институт каталитических и адсорбционных процессов на цеолитах "Цеосит" СО РАН Способ получения углеводородов бензиновых фракций
AU714133B2 (en) * 1996-03-11 1999-12-16 Reg Synthetic Fuels, Llc Turbine-powered, Fischer-Tropsch system and method
ZA989528B (en) 1997-12-03 2000-04-19 Schuemann Sasol S A Pty Ltd "Production of lubricant base oils".
US6043288A (en) * 1998-02-13 2000-03-28 Exxon Research And Engineering Co. Gas conversion using synthesis gas produced hydrogen for catalyst rejuvenation and hydrocarbon conversion
JP3054701B2 (ja) * 1998-10-12 2000-06-19 工業技術院長 液状炭化水素製造用触媒および液状炭化水素の製造方法
US6277894B1 (en) * 1999-03-30 2001-08-21 Syntroleum Corporation System and method for converting light hydrocarbons into heavier hydrocarbons with a plurality of synthesis gas subsystems
US6156809A (en) 1999-04-21 2000-12-05 Reema International Corp. Multiple reactor system and method for fischer-tropsch synthesis
US6169120B1 (en) * 1999-09-17 2001-01-02 Syntroleum Corporation Extended catalyst life two stage hydrocarbon synthesis process
US6512018B2 (en) * 2000-03-28 2003-01-28 Syntroleum Corporation Hydrocarbon conversion process using a plurality of synthesis gas sources
US6703429B2 (en) * 2001-08-23 2004-03-09 Chevron U.S.A. Inc. Process for converting synthesis gas into hydrocarbonaceous products
US6846404B2 (en) * 2002-04-09 2005-01-25 Chevron U.S.A. Inc. Reducing CO2 levels in CO2-rich natural gases converted into liquid fuels
US6693138B2 (en) * 2002-04-09 2004-02-17 Chevron U.S.A. Inc. Reduction of carbon dioxide emissions from Fischer-Tropsch GTL facility by aromatics production
US6872753B2 (en) * 2002-11-25 2005-03-29 Conocophillips Company Managing hydrogen and carbon monoxide in a gas to liquid plant to control the H2/CO ratio in the Fischer-Tropsch reactor feed
CN1977032B (zh) * 2003-08-22 2010-04-14 沙索技术有限公司 合成烃类的方法
US6890962B1 (en) * 2003-11-25 2005-05-10 Chevron U.S.A. Inc. Gas-to-liquid CO2 reduction by use of H2 as a fuel
US6992114B2 (en) * 2003-11-25 2006-01-31 Chevron U.S.A. Inc. Control of CO2 emissions from a Fischer-Tropsch facility by use of multiple reactors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5763716A (en) * 1986-05-08 1998-06-09 Rentech, Inc. Process for the production of hydrocarbons
US6376562B1 (en) * 1998-12-24 2002-04-23 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Hybrid catalyst for hydrocarbon synthesis via hydrogenation of carbon dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
AU2004295295B2 (en) 2010-12-02
AU2004295295A1 (en) 2005-06-16
WO2005054163A1 (en) 2005-06-16
JP5127229B2 (ja) 2013-01-23
US6992113B2 (en) 2006-01-31
BRPI0416880A (pt) 2007-02-06
US20050113463A1 (en) 2005-05-26
NL1027594A1 (nl) 2005-05-27
GB2408745A (en) 2005-06-08
GB2408745B (en) 2006-03-15
JP2007512328A (ja) 2007-05-17
ZA200603920B (en) 2009-04-29
US20060063845A1 (en) 2006-03-23
GB0424278D0 (en) 2004-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1027594C2 (nl) Regeling van de CO2-emissies van een Fischer-Tropsch-installatie door toepassing van tweevoudig functionele syngas-omzetting.
NL1027592C2 (nl) Regeling van de co2-emissies van een fischer-tropsch-installatie door toepassing van meerdere reactoren.
US6693138B2 (en) Reduction of carbon dioxide emissions from Fischer-Tropsch GTL facility by aromatics production
US20110236293A1 (en) Integrated gas refinery
US20060167118A1 (en) Modification of a methanol plant for converting natural gas to liquid hydrocarbons
EA029880B1 (ru) Способ получения углеводородов
US20210071089A1 (en) Enhancement of fischer-tropsch process for hydrocarbon fuel formulation in a gtl environment
CN109135798B (zh) 在gtl环境中用于制备烃类燃料的增强的费-托法
Speight Liquid fuels from natural gas
Chadeesingh The Fischer–Tropsch Process
WO2000048969A1 (en) Process for the preparation of hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen
WO2000068339A1 (en) Convertible methanol/fischer-tropsch plant and method
WO2004026994A1 (en) Hydrocarbon synthesis
US20230340334A1 (en) Processes for the production of liquid fuels from carbon containing feedstocks, related systems and catalysts
WO2019021129A1 (en) APPARATUS AND METHOD RELATED TO THE USE OF SYNTHESIS GAS IN OLEFIN PRODUCTION
WO2003083013A1 (en) Fischer-tropsch synthesis using industrial process off gas feedstreams
WO2019021131A1 (en) APPARATUS AND METHOD RELATED TO THE USE OF SYNTHESIS GAS IN OLEFIN PRODUCTION
MXPA01008216A (en) Process for the preparation of hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20090715

PD2B A search report has been drawn up
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20171201