NO833840L - Fremgangsmaate til fremstilling av syntetiske brennstoffer og smoeremidler fra vaat naturgass - Google Patents

Fremgangsmaate til fremstilling av syntetiske brennstoffer og smoeremidler fra vaat naturgass

Info

Publication number
NO833840L
NO833840L NO833840A NO833840A NO833840L NO 833840 L NO833840 L NO 833840L NO 833840 A NO833840 A NO 833840A NO 833840 A NO833840 A NO 833840A NO 833840 L NO833840 L NO 833840L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
fraction
range
paraffin
product
catalyst
Prior art date
Application number
NO833840A
Other languages
English (en)
Inventor
William Everett Garwood
Wooyoung Lee
Original Assignee
Mobil Oil Corp
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 Mobil Oil Corp filed Critical Mobil Oil Corp
Publication of NO833840L publication Critical patent/NO833840L/no

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
    • C10G50/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from lower carbon number hydrocarbons, e.g. by oligomerisation
    • 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
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/02Gasoline
    • 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
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/04Diesel oil
    • 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
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/08Jet fuel
    • 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
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/10Lubricating oil
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • 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
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Description

Denne oppfinnelse angår fremstilling av syntetiske brennstoffer og smøremidler ut fra våt naturgass.
Det er kjent at relativt lavmolekylære alifatiske organiske forbindelser, inneholdende opptil 8 karbonatomer i den leng-ste hydrokarbonkjede og inneholdende i det minste et oksygen-, svovel- eller halogen-heteroatom kan omdannes til hydrokarbon-materialer som koker i bensinområdet og er av høy kvalitet.
Disse heteroatom-substituerte lavere alifatiske stoffer eksemp-lifiseres av alkoholer, etere, merkaptaner, tioetere, karbonyler, tiokarbonyler, aminer, amider og alkylhalogenider. Omdannelsen av slike heteroatom-inneholdende materialer til hydrokarboner som koker i bensinområdet og er av høy kvalitet, utføres ved at slike materialer alene eller i blanding med hverandre i ren eller uren tilstand bringes i kontakt med en krystallinsk aluminiumsilikat-zeolitt-katalysator som har et molforhold mellom silisiumdioksyd og aluminiumoksyd på minst 12, en hemningsindeks
(som definert nedenfor) på 1-12 og fortrinnsvis en krystalldensi-tet som ikke er vesentlig lavere enn 1,6 g/cm^. Zeolitt ZSM-5
er et eksempel på slike katalysatorer. Omdannelse utføres typisk ved 204-538°C. I denne henseende vises til US-patenter nr. 3 894 107, 3 894 106 og 3 907 915.
Typisk naturgass består av hydrokarboner med lavt koke-punkt. Således utgjør metan ca. 85 % av den typiske naturgass, mens etan gjerne foreligger i mengder opp til 10 % og propan 3 %. Butan, pentan, heksan, heptan og oktan kan også være til stede. Mens normale hydrokarboner med 5-10 karbonatomer er væskeformige ved vanlige temperaturer og trykk, er disse paraffiner med høyere molekylvekt til stede i naturgass i dampform. Typer av naturgass varierer i henhold til sammensetningen, resulterende i en tørr eller mager (for det meste metan) gass, våtgass som inneholder betydelige mengder av paraffiner med høy-ere molekylvekt (betegnes i det foreliggende som "våt naturgass") , restgass fra hvilken høyere paraffiner er ekstrahert,
og sonderingsgass som utvinnes fra en oljebrønn ved ekstraksjon på overflaten. Naturgass finnes i porøse bergarter sammen med eller nær ansamlinger av råolje og er alltid til stede i noen grad hvor olje er blitt funnet.
Ved konvensjonell prosessering underkastes våt naturgass
en separasjon ved hvilken en C^<+->fraksjon, kalt flytende naturgass, fjernes og etterlater en restgass som deretter konvensjonelt separeres i en C^/^-tørrgassf raks jon og en C^/C^-LPG-fraksjon.
Det er konvensjonelt å omdanne tørrgassfraksjonen til metanol eller en blanding av alkoholer. Dette oppnås ved at tørr-gassf raks jonen først vanndampomformes under dannelse av en syntesegass. Vanndampomformning omfatter omsetning av tørrgassfrak-sjonen med vanndamp i nærvær av en nikkelkatalysator i en luk-ket reaksjonssone ved en temperatur i området 760-927°C og ved et trykk i reaksjonssonen som i alminnelighet er fra 101 til 308 kPa. Produktet fra vanndampomformning er en syntesegass omfattende karbonmonoksyd og hydrogen. Syntesegassen blir deretter omdannet til metanol ved passasje over en metanolsyntesekatalysator inneholdende sink og/eller kobber. Metanolsyntese utføres normalt ved 177-316°C og 4928-17339 kPa. Som nevnt ovenfor er det utviklet prosesser for omdannelse av metanol eller heteroatom-inneholdende lavere alifatiske stoffer til bensin av høy kvalitet. Således har det vært kjent å omdanne tørrgassen til høy-aromatisk bensin av høy kvalitet ved en kombinasjon av de foregående prosesstrinn.
Videre er det blitt foreslått å øke bensinproduksjonen fra naturgass ved å omdanne mer av naturgassen enn bare tørrgass-andelen til bensin. US-patent 3 965 205 beskriver en prosess i hvilken C,.<+->naturgass-væsker blandes med metanol som er blitt dannet ut fra tørrgassandelen, hvoretter blandingen omdannes til bensin over ZSM-5. Produktet er imidlertid begrenset til hydrokarboner som koker i bensinområdet. Det ville være ønskelig å utvide listen over produkter som utvinnes fra våt naturgass,
til å innbefatte et bredt spektrum av transportbrennstoffer, smøreoljer og andre petrokjemikalier.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse omdannes våt naturgass til en vid liste av transportbrennstoffer og smøreoljer ved en fremgangsmåte omfattende separasjon av naturgassen i en tørrgassfraksjon omfattende metan og etan og en C^-paraffinrik fraksjon, omdannelse av nevnte tørrgassfraksjon til en syntesegass omfattende karbonmonoksyd og hydrogen, omdannelse av nevnte syntesegass til hydrokarboner som koker i bensinområdet, omdannelse av nevnte paraffinrike fraksjon til et produkt med lavere molekylvekt og høyere olefininnhold enn nevnte paraffin-rike fraksjon, omdannelse av nevnte produkt til en rekke transportbrennstoffer og smøreoljer ved at nevnte produkt bringes i kontakt med en krystallinsk aluminiumsilikatkatalysator som har et silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-molforhold på minst 12 og en hemningsindeks i området 1-12.
Det vil bemerkes at produktutbyttet fra fremgangsmåten iføl-ge oppfinnelsen er mer variert enn det produkt, kun bensin, som hittil har vært en begrensning ved fremstilling av syntetiske brennstoffer ut fra naturgass.
Tegningen er et flytskjema som illustrerer et eksempel på utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Det vises til tegningen. Først separeres våt naturgass i en C^/C^-tørrgassf raks jon og en C.j+-paraf f in-rik bunnf råks jon. De separate fraksjoner fra utgangsmaterialet av våt naturgass behandles hver for seg. Tørrgassfraksjonen omdannes til bensin ved at tørrgassen først vanndampomformes til en syntesegass omfattende karbonmonoksyd og hydrogen, hvoretter syntesegassen omdannes til metanol. Metanolproduktet omdannes til en aromatisk bensin over en spesifikk type av krystallinsk zeolitt-katalysator. Den C^<+->paraffin-rike fraksjon omdannes til olefinisk bensin, destillat og smøreolje ved termisk krakking av den frasepa-rerte paraffinfraksjon til olefiner og omdannelse av bunnfrak-sjonen av olefiner (C^<+>eller C^<+>) fra den termiske krakker over en spesifikk type av krystallinsk zeolittkatalysator, hvorved det blandes et olefinisk bensinprodukt som koker under 166°C og en destillatfraksjon med kokeområde over 166°C. Destillatfrak-sjonen underkastes hydrogenering, hvorved destillatet stabiliseres og oktantallet forbedres. Etter destillasjon kan det hydro-finede destillat separeres i jetbrennstoff, dieselbrennstoff og en smøreolje.
De individuelle omdannelser av de separerte naturgassfrak-sjoner integreres fortrinnsvis i en kombinert prosess i hvilken produkter dannet ved omdannelsen av en fraksjon, med fordel anvendes i den annen. F.eks. kan en andel av C-^/C2-produktet som dannes under termisk krakking av den paraffin-rike fraksjon, re-sirkuleres til vanndampomformeren for til slutt å omdannes til metanol og aromatisk bensin sammen med tørrgassfraksjonen i utgangsmaterialet av den våte naturgass. Likeledes kan hydrogen-overskudd dannet under vanndampomformning av tørrgassfraksjonen anvendes for hydrogenering av det destillatprodukt (166°C+) som dannes ved den katalytiske omdannelse av det C^^olefiniske termisk krakkede produkt.
Den metanol som produseres ut fra tørrgassfraksjonen og C^<*->eller C^-olefin-produktet som erholdes fra termisk krakking av den paraffinrike fraksjon, bringes separat i kontakt med en katalysator omfattende en krystallinsk aluminiumsilikatzeolitt som har et silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-forhold på minst 12 og en hemningsindeks i området 1-12. Eksempler på egn-ede krystallinske aluminiumsilikatzeolitter innbefatter ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-23, ZSM-35 og ZSM-38, hvorav ZSM-5 foretrekkes. Zeolitt ZSM-5 er beskrevet i US-patent nr. 3 702 886.Zeolitt ZSM-11 er beskrevet i US-patent 3 709 979. ZeolittZSM-12 er beskrevet i US-patent 3 832 44 9. Zeolitt ZSM-23 er beskrevet i US-patent 4 076 842. Zeolitt ZSM-35 er beskrevet i IS-patent 4 016 24 5. Zeolitt ZSM-38 er beskrevet i US-patent 4 046 849.
Skjønt de ovenfor beskrevne zeolitter har uvanlig lavt alu-miniumoksydinnhold, dvs. høyt silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-forhold, er de meget aktive endog når silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-forholdet overstiger 30. Aktiviteten er overraskende da katalytisk aktivitet i alminnelighet tilskrives rammeverk-alu-miniumatomer og kationer som er assosiert med disse aluminium-atomer. Disse katalysatorer bibeholder sin krystallinitet over lengre tidsrom til tross for nærværet av vanndamp og høy temperatur som induserer irreversibel kollaps av rammeverket i andre zeolitter, eksempelvis av X- og A-typen. Videre kan karbonhol-dige avsetninger som måtte dannes, fjernes ved avbrenning ved høyere enn vanlig temperatur for reaktivering. I mange omgivel-ser oppviser zeolittene i denne klasse meget liten koksdannende evne, hvilket bidrar til meget lang brukstid mellom avbrennings-degeneringer.
Et viktig trekk ,ved krystallstrukturen i de zeolitter som anvendes i det foreliggende, er at de gir hemmet adgang til, og utgang fra, det intrakrystallinske frie rom, idet de har en poredimensjon større enn 5 ÅngstrSm og porevinduer av en størrelse tilsvarende den som tilveiebringes av 10-leddede ringer av oksy-gena tomer. Det vil selvsagt forstås at disse ringer er de som dannes ved den regulære anordning av de tetraedere som utgjør det anioniske rammeverk i det krystallinske aluminiumsilikat, idet selve oksygenatomene er bundet til silisium- eller alumi-niumatomerie i tetraedenes sentra. De katalysatorer som anvendes ved den foreliggende oppfinnelse, har, i kombinasjon: et silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-forhold på minst 12, og en struktur som medfører hemmet adgang til det krystallinske frie rom.
Ovennevnte silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-forhold kan bestemmes ved konvensjonell analyse. Dette forhold er ment å re-presentere, så nøyaktig som mulig, forholdet i det stive anioniske rammeverk i zeolittkrystallen og å ekskludere aluminium i bindemidlet eller kationisk eller annen form inne i kanalene. Skjønt katalysatorer med et silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-forhold på minst 12 kan anvendes, foretrekker man å bruke katalysatorer med høyere forhold på minst 30. Slike katalysatorer får, etter aktivering, en intrakrystallinsk sorpsjons-kapasitet for normalheksan som er større enn sorpsjonskapasiteten for vann. Dvs. de oppviser "hydrofobe" egenskaper. Det menes at denne hydrofobe karakter er fordelaktig ved den foreliggende fremgangsmåte .
Den type av zeolitter som kan anvendes, sorberer lett normalheksan og har en poredimensjon større enn 5 ÅngstrSm eller, hvis poreformen er elliptisk, i det minste størrelsen av porene i ZSM-5. Strukturen må dessuten medføre hemmet adgang for stør-re molekyler. Det er noen ganger mulig å bedømme ut fra en kjent krystallstruktur om en sådan hemmet adgang eksisterer. F.eks. hvis de eneste porevinduer i en krystall dannes av 8-leddede ringer av oksygenatomer, så vil adgang for molekyler med større tverrsnitt enn normalheksan bli utelukket og zeolitten er ikke av denønskede type.Vinduer tilsvarende 10-leddede ringer foretrekkes, men i noen tilfeller kan vesentlig innsnurping/rynke-dannelse eller poreblokkering gjøre disse katalysatorer ineffek-tive. 12-leddede ringer synes i alminnelighet ikke å medføre tilstrekkelig hemning til å gi de fordelaktige omdannelser. Strukturer kan også tenkes som på grunn av poreblokkering eller andre forhold vil være anvendbare.
Heller enn å forsøke å bedømme ut fra krystallstrukturen hvor vidt en katalysator tilveiebringer den nødvendige hemmede adgang kan en enkel bestemmelse av "hemningsindeksen" utføres. Meningen med uttrykket "hemningsindeks" og metoden for bestem-melsen er beskrevet i US-patent 3 905 919. Zeolittkatalysatorer som er egnet til bruk i den foreliggende fremgangsmåte, har en
hemningsindeks mellom 1 og 12.
De beskrevne spesielle zeolitter er, når de er fremstilt i nærvær av organiske kationer, katalytisk inaktive, muligens for-di det intrakrystallinske frie rom er opptatt av organiske kationer fra dannelsesoppløsningen. De kan aktiveres ved oppvarm-ning, f.eks. i en inert atmosfære ved 538°C i 1 time, fulgt av baseutveksling med ammoniumsalter og ved kalsinering ved 538°C
i luft. Nærværet av organiske kationer i dannelsesoppløsningen behøver ikke være absolutt nødvendig for dannelsen av denne zeolitt-type, men nærvær av disse kationer synes å begunstige dannelsen av denne spesielle zeolitt-type. Mer generelt er det ønskelig å aktivere denne katalysatortype ved baseutveksling med ammoniumsalter fulgt av kalsinering i luft ved 538°C i fra 15 minutter til 24 timer.
Naturlige zeolitter kan undertiden omdannes til denne type zeolittkatalysator ved forskjellige aktiveringsmetoder og andre behandlinger, så som baseutveksling, behandling med vanndamp, aluminiumoksyd-ekstraksjon og kalsinering. Naturlige mineraler som kan behandles på denne måte, innbefatter ferrieritt, brewsteritt, stilbitt, dachiarditt, epistilbitt, heulanditt og clinoptilolitt.
Fortrinnsvis velges zeolittkatalysatorer som har en krystallrammeverk-densitet i den tørre hydrogenform, på ikke vesentlig under 1,6 g/cm 3. Tørrdensiteten for kjente strukturer kan beregnes ut fra antallet av silisium-pluss aluminium-atomer pr. 1000 kubikk ÅngstrCm, som angitt f.eks. på s.19 i en artik-kel av W.M. Meier, i "Proceedings of the Conference on Molecular Sieves, London, April 1967", publisert av Society of Chemical Industry, London, 1968. Når krystallstrukturen er ukjent,
kan krystallrammeverk-densiteten bestemmes ved klassisk pykno-meterteknikk.
Når zeolitten er syntetisert i alkalimetallformen, omdannes den hensiktsmessig til hydrogenformen, i alminnelighet ved intermediær dannelse av ammoniumformen som resultat av ammonium-ioneutbytting og kalsinering av ammoniumformen til hydrogenformen. Foruten hydrogenformen kan andre former av zeolitten anvendes i hvilke det opprinnelige alkalimetall ved ioneutbytt-ing er erstattet med hvilke som helst av kationene av metallene i gruppene I-VIII i elementenes periodiske system. I tilfelle av metaller i gruppe IA bør imidlertid kationinnholdet ikke i noe tilfelle være så høyt at det i det vesentlige eliminerer aktiviteten av zeolitten for den katalyse som anvendes ved den foreliggende oppfinnelse. Ekempelvis synes en fullstendig natrium-utbyttet HZSM-5 å være stort sett inaktiv for form-selektiv katalytisk omdannelse.
Ved utførelse av den ønskede omdannelsesprosess kan det være ønskelig å inkorporere den ovenfor beskrevne krystallinske aluminiumsilikatzeolitt i et annet materiale som er motstands-dyktig mot de temperaturer og andre betingelser som anvendes i prosessen. Slike grunnmassematerialer innbefatter syntetiske eller naturlig forekommende substanser så vel som uorganiske materialer så som leirer, kiselsyre og/eller metalloksyder. Sist-nevnte kan være enten naturlig forekommende eller i form av gelatinøse utfelte materialer eller geler, innbefattende blandin-ger av kiselsyre og metalloksyder. Naturlig forekommende leirer som kan anvendes sammen med zeolitten, kan innbefatte de som til-hører familiene montmorillonitt og kaolin, hvilke familier innbefatter de sub-bentonitter og kaoliner som i USA er kjent somDixie-, McNamee-Georgia- og Florida-leirer, eller andre i hvilke hovedmineralbestanddelen er halloysitt, kaolinitt, dickitt, nacritt eller anaxitt. Slike leirer kan anvendes i rå tilstand slik de opprinnelig brytes eller innledningsvis underkastes kalsinering, syrebehandling eller kjemisk modifisering.
I tillegg til de foran nevnte materialer kan de her anvend-te zeolitter blandes med et porøst grunnmassemateriale, så som aluminiumoksyd, silisiumdioksyd-aluminiumoksyd, silidiumdioksyd-magnesiumoksyd, silisiumdioksyd-zirkoniumdioksyd, silisiumdioksyd-thoriumoksyd, silisiumdioksyd-berylliumoksyd, silisiumdioksyd-titandioksyd, så vel som ternære materialer så som silisiumdioksyd-aluminiumoksyd-thoriumoksyd, silisiumdioksyd-aluminiumoksyd- zirkoniumdioksyd, silisiumdioksyd-aluminiumoksyd-magnesiumoksyd og silisiumdioksyd-magnesiumoksyd-zirkoniumdioksyd. Grunnmassen kan være i form av en ko-gel. De relative andeler av zeolittbestanddeler og uorganisk oksyd-gel-grunnmasse kan variere innenfor vide grenser, idet zeolittinnholdet er fra 1 til 99 vekt% og mer, vanligvis i området 5-80 vekt% av kom-positten.
Tørrgassomdannelse til bensin
De trinn som er involvert ved omdnnelse av den metanrike tørrgass-andel i utgangsmaterialet av våt naturgass til aromatisk bensin, er velkjente. De enkelte trinn omfattende vann-dampomf orming av C^/C^-tørrgassf raks jonen til karbonmonoksyd og hydrogen, omdannelsen av syntesegassen til metanol over en kobberholdig katalysator og omdannelsen av metanolen til aromatisk bensin over katalysatorer av typen ZSM-5 er detaljert beskrevet ovenfor.
Termisk krakking av C +- paraffin- rik fraksjon Den -paraffin-rike fraksjon som separeres fra utgangsmaterialet av våt naturgass, prosesseres separat fra tørrgass-andelen og omdannes til et produkt omfattende et bredt spektrum av transportbrennstoffer og smøreoljer. I det første omdannel-sestrinn blir den paraffin-rike fraksjon underkastet termisk krakking, hvorved molekylvekten av fraksjonen reduseres og et olefinisk produkt dannes omfattende 40-75 vekt% olefiner.
En typisk sammensetning av en C^-paraffin-rik fraksjon fraskilt fra våt naturgass og tilført reaktoren for termisk krakking er angitt i tabell 1.
Den C- -paraffin-rike fraksjon utgjør 2-50 vekt% av utgangsmaterialet av våt naturgass.
Termisk krakking til det olefiniske produkt utføres ved en temperatur i området 760-927°C, ved et trykk fra atmosfæretrykk til 308 kPa og en oppholdstid som ikke overstiger 1 sekund. En typisk produktfordeling fra den termiske krakkingsenhet er vist
Et alternativ til termisk krakking av den paraffin-rike fraksjon til olefiner er katalytisk dehydrogenering av C^+~ alkanene som inneholdes i den fraskilte paraffin-rike fraksjon. Industrielle prosesser så som Houdry's "Catofin"-prosessen,
Air Products and Chemicals Inc. , Allentown, Pennsylvania, og den "katalytiske.-dehydrogeneringsprosess" til UOP, Des Plaines, Illinois er to slike dehydrogeneringsprosesser. Slike katalytiske dehydrogeneringsprosesser skjer ved temperaturer og trykk tilsvarende termisk krakking av olefiner, dvs. 538-927°C, og trykk fra 0,1 til 2 atmosfærer (10-203 kPa). Katalytisk dehydrogenering er mer selektiv med hensyn til dannelsen av C 3 - olefiner enn termisk prosessering som gir store mengder av etylen.
Katalytisk omdannelse til bensin og destillat
Det olefiniske produkt fra den termiske krakkingsenhet separeres i en C^+- f raks jon og en C-^/C2-f raks jon. Den lette fraksjon kan blandes med tørrgassandelen i utgangsmaterialet av våt naturgass og tilføres vanndampomformningsenheten. Alternativt kan etan- og etylen-bestanddelene i produktet fra termisk krakking anvendes sammen med C^-fraksjonen for katalytisk omdannelse av olefinene til hydrokarboner som koker i bensin- og destillat-området. C2<+>~eHer C^-andelen av det olefiniske produkt fra
den termiske krakkingsenhet ledes over en zeolittkatalysator,
slik som beskrevet ovenfor. Den foretrukne katalysator er HZSM-5. Den katalytiske omdannelse av produktet fra den termiske reaktor finner sted ved en temperatur i området 177-316°C, ved et trykk på 791-20 786 pKa og en romhastighet på 0,1-5 på vekt- og time-basis .
Omdannelsen av olefiner til hydrokarboner som koker i bensin- og destillat-området, er mer fullstendig beskrevet i US-patenter nr. 4 150 062 og 4 227 992.
Omdannelsen av den olefiniske andel av chargen er typisk større enn 90 %. Det væskeformige produkt som koker under 166°C, flash-fordampes. Dette produkt utgjør 10-30 vekt% av de chargerte olefiner og har et oktantall (R + 0) høyere enn 90.
Hydrogenering av destillat
Det væskeformige produkt med kokeområde over 166°C som erholdes fra den katalytiske omdannelse av olefinproduktet ved termisk krakking over ZSM-5, underkastes hydrogenering hvorved denne destillatfraksjon stabiliseres ved metning av olefiner og diolefiner og destillatets cetan-verdi økes. Overskudd av hydrogen dannet i vanndamp-omformningsreaktoren kan anvendes som kil-de for hydrogen. Hydrogenering er en katalytisk prosess i hvilken en på bærer anvendt Pt- eller Pd-katalysator som ikke krever tilsetning av svovel for opprettholdelse av aktiviteten, foretrekkes. En slik katalysator produserer svovelfrie produkter, i motsetning til Co/Mo/Al- eller Ni/W/Al-katalysatorer.
En typisk katalysator er 0,4 % Pt på gamma-aluminiumoksyd. Metningen av dobbeltbindingene i olefinene er hovedsakelig fullstendig ved betingelser hvor hydrogeneringen utføres ved 288-371°C, et trykk i området 791-3549 kPa, en romhastighet i området 0,5-5 på væske- og time-basis og en hydrogenhastighet på volumbasis tilsvarende 178-890 1/1. Typiske utbytter og egenskaper av produktene fra hydrogenering og separasjon ved destillasjon er angitt i tabell 3.
Det vil sees at den foreliggende fremgangsmåte utvider
den tidligere syntetiske brennstoffproduksjon av bensin fra naturgass til et bredt spektrum av transportbrennstoffer og smøreoljer. Videre kan etylen- og aromat-fraksjonene som produseres i den termiske krakkingsenhet separeres for petrokjemisk anvendelse og derved forbedre kvaliteten av det destillat som produseres ved omdannelsen av det produkt som dannes ved den termiske krakking, over zeolittkatalysatoren.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av syntetiske brennstoffer og smøremidler fra våt naturgass, omfattende separasjon av våt naturgass i en tørrgassfraksjon omfattende metan og etan og en C.j+-paraffin-rik fraksjon, omdannelse av nevnte tørrgass-fraksjon til en syntesegass omfattende karbonmonoksyd og hydrogen, omdannelse av nevnte syntesegass til hydrokarboner som koker i bensinområdet, omdannelse av nevnte paraffin-rike fraksjon til et produkt med lavere molekylvekt og høyere olefininnhold enn nevnte paraffin-rike fraksjon, omdannelse av nevnte produkt til en rekke transportbrennstoffer og smøreoljer ved at nevnte produkt bringes i kontakt med en krystallinsk aluminiumsilikatkatalysator som har et silisiumdioksyd^luminiumoksyd-molforhold på minst 12 og en hemningsindeks i området 1-12.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor nevnte syntesegass dannes ut fra nevnte tørrgassfraksjon ved at nevnte tørrgass-fraksjon bringes i kontakt med vanndamp i nærvær av en nikkel-holdig katalysator.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor nevnte syntesegass omdannes til metanol ved at nevnte syntesegass bringes i kontakt med en metanolsyntesekatalysator, idet metanolen omdannes til et bensinprodukt ved at nevnte metanol bringes i kontakt med en krystallinsk aluminiumsilikatkatalysator som har et silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-molforhold på minst 12 og en hemningsindeks i området 1-12.
4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvor nevnte paraffin-rike fraksjon omdannes ved at nevnte paraffin-rike fraksjon underkastes termisk krakking uten en katalysator.
5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 3, hvor nevnte paraffin-rike fraksjon omdannes ved katalytisk dehydrogenering av alkaninnholdet i nevnte paraffin-rike fraksjon.
6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, hvor i det minste metan separeres fra nevnte produkt og forenes med nevnte tørrgassfraksjon som omdannes til syntesegass.
7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, hvor nevnte produkt omdannes over nevnte katalysator til en olefinisk bensin som koker under 166°C, og en destillatfraksjon som koker over 166°C, ved en temperatur i området 177-316°C, et trykk i området 791-20786 kPa og en romhastighet i området 0,1-5 på vekt- og time-basis.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor nevnte destillatfraksjon hydrogeneres katalytisk ved en temperatur på 288-371°C, et trykk fra 791 til 3549 kPa, en romhastighet på væske- og time-basis i området 0,5-5 og en hydrogenhastighet på volumbasis i området 178-890 1/1.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor en del av hydrogenet fra syntesegassen anvendes for hydrogenering av nevnte destillatfraksjon.
10. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvor aluminiumsilikatkatalysatoren er ZSM-5.
NO833840A 1982-10-22 1983-10-21 Fremgangsmaate til fremstilling av syntetiske brennstoffer og smoeremidler fra vaat naturgass NO833840L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/436,158 US4413153A (en) 1982-10-22 1982-10-22 Integrated process for making transportation fuels and lubes from wet natural gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO833840L true NO833840L (no) 1984-04-24

Family

ID=23731348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO833840A NO833840L (no) 1982-10-22 1983-10-21 Fremgangsmaate til fremstilling av syntetiske brennstoffer og smoeremidler fra vaat naturgass

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4413153A (no)
AU (1) AU568595B2 (no)
NO (1) NO833840L (no)
NZ (1) NZ205218A (no)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4675461A (en) * 1983-06-29 1987-06-23 Mobil Oil Corporation Conversion of LPG hydrocarbons into distillate fuels using an integral LPG dehydrogenation-MOGD process
US4482772A (en) * 1983-11-03 1984-11-13 Mobil Oil Corporation Multistage process for converting oxygenates to hydrocarbons
FR2557555B1 (fr) * 1983-12-30 1987-05-15 Inst Francais Du Petrole Nouveau procede de fabrication de gaz de synthese utilisable notamment pour la production de methanol
US4542247A (en) * 1984-09-14 1985-09-17 Mobil Oil Corporation Conversion of LPG hydrocarbons to distillate fuels or lubes using integration of LPG dehydrogenation and MOGDL
US4749820A (en) * 1984-09-14 1988-06-07 Mobil Oil Corporation Integration of paraffin dehydrogenation with MOGD to minimize compression and gas plant separation
US4678645A (en) * 1984-09-14 1987-07-07 Mobil Oil Corporation Conversion of LPG hydrocarbons to distillate fuels or lubes using integration of LPG dehydrogenation and MOGDL
US4876411A (en) * 1986-01-03 1989-10-24 Mobil Oil Corporation Modified crystalline aluminosilicate zeolite catalyst and its use in the production of lubes of high viscosity index
US5770630A (en) * 1986-09-23 1998-06-23 Foster Wheeler Energy Limited Manufacture of organic liquids
GB8626532D0 (en) * 1986-11-06 1986-12-10 British Petroleum Co Plc Chemical process
IN170837B (no) * 1987-11-17 1992-05-30 Council Scient Ind Res
US4864067A (en) * 1988-05-26 1989-09-05 Mobil Oil Corporation Process for hydrotreating olefinic distillate
FR2641531B1 (fr) * 1989-01-06 1991-05-03 Inst Francais Du Petrole Procede de production d'olefines a partir du gaz naturel
AU2002300501B2 (en) * 1997-06-20 2005-10-13 Pennzoil-Quaker State Company Vinylidene-containing polymers and uses thereof
US6056793A (en) * 1997-10-28 2000-05-02 University Of Kansas Center For Research, Inc. Blended compression-ignition fuel containing light synthetic crude and blending stock
US6103773A (en) * 1998-01-27 2000-08-15 Exxon Research And Engineering Co Gas conversion using hydrogen produced from syngas for removing sulfur from gas well hydrocarbon liquids
US6225359B1 (en) * 1999-12-21 2001-05-01 Chevron U.S.A. Inc. Process for conversion of natural gas and associated light hydrocarbons to salable products
US6398946B1 (en) * 1999-12-22 2002-06-04 Chevron U.S.A., Inc. Process for making a lube base stock from a lower molecular weight feedstock
EP1306632A1 (en) * 2001-10-25 2003-05-02 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for liquefying natural gas and producing liquid hydrocarbons
GB0427022D0 (en) * 2004-12-09 2005-01-12 Bp Chem Int Ltd Process
US7956227B2 (en) * 2007-12-06 2011-06-07 Conocophillips Company Oligomerization of hydrocarbons
WO2010143980A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-16 Ignite Energy Resources Nz Limited A process for integration of a methanol plant and an oil hydroprocessing plant
BR112012010055A8 (pt) * 2009-10-27 2017-10-17 Ignite Energy Resources Ltd métodos para produzir produtos de hidrocarbonetos a partir de bio-óleos e/ou óleos de carvão
CA2772257C (en) * 2010-04-27 2015-06-30 Yun BAO Carbohydrates upgrading and hydrotreating to hydrocarbons
SG11201901966XA (en) 2016-09-19 2019-04-29 Sabic Global Technologies Bv Steam reforming system and process
RU2649629C1 (ru) * 2016-11-24 2018-04-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения синтетической нефти из природного или попутного нефтяного газа (варианты)
US11352571B2 (en) 2018-08-14 2022-06-07 ExxonMobil Technology and Engineering Company Oligomerization of olefins derived from oxygenates

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2683121A (en) * 1951-11-28 1954-07-06 Kellogg M W Co Preparation of hydrocarbon synthesis gas
US2683152A (en) * 1951-11-28 1954-07-06 Kellogg M W Co Preparation of hydrocarbon synthesis gas
US3760024A (en) * 1971-06-16 1973-09-18 Mobil Oil Corp Preparation of aromatics
US4128504A (en) * 1973-02-05 1978-12-05 Mobil Oil Corporation Stabilized zinc-containing zeolites
US4120910A (en) * 1976-12-27 1978-10-17 Mobil Oil Corporation Aromatization of ethane
US4100218A (en) * 1977-05-31 1978-07-11 Mobil Oil Corporation Ethane conversion process

Also Published As

Publication number Publication date
AU1789483A (en) 1984-05-03
US4413153A (en) 1983-11-01
NZ205218A (en) 1985-04-30
AU568595B2 (en) 1988-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO833840L (no) Fremgangsmaate til fremstilling av syntetiske brennstoffer og smoeremidler fra vaat naturgass
NO144014B (no) Fremgangsmaate for katalytisk omdanning av syntesegass via et dimetyleterholdig mellomprodukt til aromatholdig bensin
US4851606A (en) Control of waste water chemical oxygen demand in an oxygenate to hydrocarbon conversion process
NO761202L (no)
US4211886A (en) Manufacture of benzene, toluene and xylene
US10159967B1 (en) Method for making a catalyst and cracking a hydrocarbon stream to form propylene/ethylene
CA1183170A (en) Multistep oligomerization process
WO1996010548A1 (fr) Procede de production d&#39;hydrocarbure aromatique
JPWO2006009099A1 (ja) エチレン及びプロピレンの製造法
BRPI0609050A2 (pt) método para a produção de um produto na faixa de ebulição de gasolina
US4861932A (en) Aromatization process
US20170152447A1 (en) Process for producing btx and lpg
NO832150L (no) Fremgangsmaate til aa omdanne alkoholer til hydrokarboner
US20070246400A1 (en) Zeolite Catalysts
EP0089795B1 (en) Process for converting olefins to high viscosity index lubricants
US4423268A (en) Low pressure oligomerization of gaseous olefins
US20040163998A1 (en) Process for producing high RON gasoline using CFI zeolite
US20020175110A1 (en) Process for the production of propylene from olefinic streams
NZ202810A (en) Converting fossil fuel successively to synthesis gas,oxygenates and hydrocarbons,then upgrading
CA2516999A1 (en) Process for producing high ron gasoline using ats zeolite
US20200291303A1 (en) Method and catalyst for producing high octane components
JP6914261B2 (ja) C2およびc3炭化水素を生成するためのプロセス
NZ202811A (en) Converting fossil fuel to hydrocarbon mixture rich in benzene,toluene and xylene
EP0093475A1 (en) Conversion of certain hydrocarbons using silicate catalyst
BR112020011769A2 (pt) processos para a preparação de composições de hidrocarboneto