[go: up one dir, main page]

NO833564L - Fremgangsmaate til varmegjenvinning ved katalytisk omdannelse av oksygenatreaktant-materialer til hydrokarboner - Google Patents

Fremgangsmaate til varmegjenvinning ved katalytisk omdannelse av oksygenatreaktant-materialer til hydrokarboner

Info

Publication number
NO833564L
NO833564L NO833564A NO833564A NO833564L NO 833564 L NO833564 L NO 833564L NO 833564 A NO833564 A NO 833564A NO 833564 A NO833564 A NO 833564A NO 833564 L NO833564 L NO 833564L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
heat exchanger
liquid phase
catalyst particles
exchanger medium
medium
Prior art date
Application number
NO833564A
Other languages
English (en)
Inventor
Wilfried Dokemeyer
Ronald Michael Gould
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 NO833564L publication Critical patent/NO833564L/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1836Heating and cooling the reactor
    • 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
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • C10G3/44Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • C10G3/48Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support
    • C10G3/49Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support containing crystalline aluminosilicates, e.g. molecular sieves
    • 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
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/54Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids characterised by the catalytic bed
    • C10G3/55Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids characterised by the catalytic bed with moving solid particles, e.g. moving beds
    • C10G3/57Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids characterised by the catalytic bed with moving solid particles, e.g. moving beds according to the fluidised bed technique
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00132Tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00194Tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00256Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles in a heat exchanger for the heat exchange medium separate from the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00265Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2208/00292Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant solids
    • 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
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1022Fischer-Tropsch products
    • 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
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/80Additives
    • C10G2300/805Water
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår gjenvinning av varme som er dannet i løpet av kjemiske reaksjoner. Mer spesielt angår opp-finnelsen gjenvinning av reaksjonsvarme som kommer fra omdannelsen av oksygenatreaktanter innbefattende lavere alkoholer såsom metanol, til ett eller en kombinasjon av produkter omfattende olefiner og/eller aromater. En slik omdannelses-prosess har vært emnet for atskillige patenter innbefattende US-patenter nr. 3 928 483, 3 931 349, 3 969 426, 3 998 899, 4 013 732, 4 035 430, 4 044 061, 4 046 825, 4 052 479, 4 058 576, 4 062 905, 4 071 573, 4 076 761, 4 118 431 og 4 138 440.
Den foreliggende oppfinnelse angår en forbedret fremgangsmåte til gjenvinning av reaksjonsvarme ved en fremgangsmåte til katalytisk omdannelse av oksygenatreaktanter såsom lavere alkoholer, eterderivater derav, oksygenater av syntesegass eller blandinger av slike oksygenatreaktanter, til hydrokarbonprodukter. Ved en slik fremgangsmåte ledes oksygenatreaktanter gjennom en reaksjonssone inneholdende et virvel-
sjikt av katalysatorpartikler som omfatter zeolittmateriale med et molforhold mellom silisiumdioksyd og aluminiumoksyd på minst 12 og en hemningsindeks på fra 1 til 12. Den reaksjonsvarme som dannes i løpet av en slik omdanne1sesprosess,
kan gjenvinnes ved at man opprettholder et væskefase-varmevekslermedium i varmevekslerforbindelse med de zeolittbaserte katalysatorpartikler fra reaksjonssonen for overføring av reaksjonsvarme til nevnte varmevekslermedium. Det oppvarmede væskefase-varmevekslermedium kan så ledes fra varmevekslerforbindelsen med katalysatorpartikler til varmevekslerforbindelse med vann for overføring av varme til vannet. Slikt oppvarmet vann kan derved omdannes til damp.
Den foretrukne oksygenatreaktant som er egnet ved den foreliggende forbedrede fremgangsmåte, er metanol. Andre oksygenatreaktanter kan imidlertid anvendes, innbefattende andre lavere (C2-C3-) alkoholer, eterderivater av alkoholer, f.eks. dimetyleter, eller blandinger av oksygenater fremstilt av. syntesegass, f.eks. oksygenater fra Fischer-Tropsch-synteser.
Disse oksygenatreaktanter kan, enten ufortynnet eller blandet med vann eller andre fortynningsmidler, omdannes katalytisk under anvendelse av zeolittbaserte katalysatorer, for dannelse av et hydrokarbon-inneholdende reaksjonsprodukt. Slike hydrokarbon-inneholdende reaksjonsprodukter omfatter
i alminnelighet olefiner og/eller aromatiske hydrokarboner. Fortrinnsvis vil det hydrokarbon-inneholdende reaksjonsprodukt omfatte hydrokarboner i bensin-kokepunktsområdet slik at hydrokarbonfraksjonen av reaksjonsproduktet vil være egnet som, eller som en bestanddel av, motordrivstoff.
Som angitt kan oksygenreaktanter omdannes til hydrokarboner ved at de under omdannelsesbetingelser kommer i kontakt med en spesiell type zeolittmateriale. Slike zeolittmaterialer er de som har et molforhold mellom silisiumdioksyd og aluminiumoksyd på minst 12 og en hemningsindeks innenfor området 1-12. Zeolittmaterialer av denne type er velkjente. Slike zeolitter og deres anvendelse som katalysator for omdannelse av oksygenater til hydrokarboner er generelt beskrevet for eksempel i US-patent nr. 4 338 475. Krystallinske zeolitter av den type som er egnede i katalysatorene ifølge den foreliggende oppfinnelse, innbefatter ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38 og ZSM-48, idet ZSM-5 er spesielt foretrukket.
ZSM-5 er beskrevet mer detaljert i US-patenter nr.
3 702 886 og Re 29 948, hvilke patenter tilveiebringer rønt-gendiffraksjonsmønsteret for den deri beskrevne ZSM-5.
ZSM-11 er beskrevet i US-patent nr. 3 709 979, som spesielt beskriver røntgendiffraksjonsmønstrene for nevnte ZSM-11.
ZSM-12 er beskrevet i US-patent nr. 3 832 449, som beskriver spesielt røntgendiffraksjonsmønsteret for ZSM-12.
ZSM-23 er beskrevet i US-patent nr. 4 076 842, som beskriver spesielt røntgendiffraksjonsmønsteret for ZSM-23.
ZSM-35 er beskrevet i US-patent nr. 4 016 245, som beskriver spesielt røntgendiffraksjonsmønsteret for ZSM-35.
ZSM-38 er beskrevet i US-patent nr. 4 046 859, som beskriver spesielt røntgendiffraksjonsmønsteret for ZSM-38.
ZSM-48 er mer spesielt beskrevet i europeisk patent EP-A-0015132 som innbefatter røntgendiffraksjonsmønsteret for ZSM-48.
Ved utførelse av fremgangsmåten til omdannelse av oksy genat ifølge den foreliggende oppfinnelse kan det være nyt-tig å inkorporere det ovenfor beskrevne krystallinske zeolittmateriale med en matriks omfattende et annet materiale som er motstandsdyktig overfor den temperatur og de andre betingelser som anvendes ved fremgangsmåten. Slikt matriksmateriale er egnet som bindemiddel og gir katalysatoren stør-re motstandsdyktighet overfor de. voldsomme temperatur-, trykk-og reaktanttilførselsstrømhastighets-betingelser som finnes ved drift av fluidiserte sjikt for omdannelse av oksygena-
ter såsom metanol.
Egnede matriksmaterialer innbefatter både syntetiske og naturlig forekommende substanser såvel som uorganiske materialer såsom leire, silisiumdioksyd og/eller metalloksyder.
De sistnevnte kan være enten naturlig forekommende eller i form av gelatinøse utfellinger eller geler innbefattende blandinger av silisiumdioksyd og metalloksyder. Naturlig forekommende leirarter som kan blandes med zeolitten, innbefatter leirarter av montmorillonitt- og kaolinfamiliene, hvilke familier innbefatter de sub-bentonitter og kaoliner som i alminnelighet er kjent som Dixie-, McNamee-Georgia-
og Florida-leirarter hvor hoved-mineralbestanddelen er halloy-sitt, kaolinitt, dickitt, nacritt eller anauxitt. Slike leirarter kan anvendes i rå tilstand slik som de opprinnelig utvinnes eller de kan i begynnelsen underkastes kalsinering, syrebehandling eller kjemisk modifikasjon.
I tillegg til de forannevnte materialer kan de zeolitter som anvendes i det foreliggende, blandes med et porøst matriksmateriale, såsom aluminiumoksyd, silisiumdioksyd-aluminiumoksyd, silisiumdioksyd-magnesiumoksyd, silisiumdioksyd-zirkoniumoksyd, silisiumdioksyd-thoriumoksyd, silisiumdioksyd-berylliumoksyd og silisiumdioksyd-titanoksyd såvel som ternære blandinger såsom silisiumdioksyd-aluminiumoksyd-thoriumoksyd, silisiumdioksyd-aluminiumoksyd-zirkoniumoksyd, silisiumdioksyd-aluminiumoksyd-magnesiumogsyd og silisiumdioksyd-magensiumoksyd-zirkoniumoksyd. Matriksen kan være i form av en ko-gel. De forholdsvise andeler av zeolitt-bestanddel og gelmatriks av uorganisk oksyd, på vannfri basis, kan variere sterkt med zeolittinnholdet i området fra mellom ca.
1 og ca. 99 vekt% og mer vanlig i området fra ca. 5 til ca.
80 vekt% av den tørre kompositt.
I henhold til den forbedrede fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes et spesielt varmeoverfø-ringskretsarrangement for gjenvinning av reaksjonsvarme fra virvelsjiktet av zeolittbaserte katalysatorpartikler anvendt for å aktivere omdannelsen av oksygenatreaktanter til hydrokarboner. Et slikt varmeoverføringskretsarrangement tilveiebringer anordninger for overføring av varme fra katalysatorpartiklene til et væskefase-varmevekslermedium.
Egnede væskefase-varmevekslermedier kan være enten orga-
niske flytende materialer eller eutektika av smeltede salter. Eksempler på egnede væskefase-varmevekslermedier innbefatter varmeoverføringsoljer såsom kommersielt tilgjengelig Dowtherm A som er en eutektisk blanding av difenyl og difenyloksyd. Andre egnede væskefase-varmevekslermedier kan innbefatte eutektika av smeltede salter, såsom natriumnitrat/nitritt-blandinger. Andre saltblandinger av denne type kan anvendes for-utsatt at de temperaturer man finner i varmeoverføringskret-sen, er tilstrekkelig over smeltepunktet for den anvendte salt-blanding. Likegyldig hvilket spesielt varmevekslermedium som anvendes, må det være ett som forblir i væskefasen ved temperaturer opp til ca. 400°C, og fortrinnsvis opp til ca.
430°C, og ved trykk på under 1475 kPa, og mer foretrukket under 786 kPa.
Det væskefase-varmevekslermedium som er beskrevet i det foregående, holdes i henhold til den foreliggende oppfinnelse i varmevekslerforbindelse med katalysatorpartikler fra virvelsjiktet i reaksjonssonen etter hvert som oksygenatomdannel-sesreaksjonen går fremover. Dette kan gjennomføres ved tilveiebringelse av varmeveksler-anordninger inne i virvel-katalysatorsjiktet i selve reaktorbeholderen. Alternativt kan en del av de varme katalysatorpartikler fra virvelsjiktet uttas fra reaksjonssonen og sirkuleres til en separat katalysatoravkjølingssone, f.eks. til en katalysatoravkjø-lings-varmeveksler-enhet , hvor den nødvendige varmeveksling finner sted mellom katalysatorpartikler og væskefase-varmevekslermedium.
Etterat reaksjonsvarme er blitt overført fra katalysatorpartikler til væskefase-varmevekslermedium som beskrevet i det foregående, ledes den oppvarmede varmevekslervæske til påfølgende varmevekslerforbindelse med vann. Slik påfølgende varmeveksling med vann vil i alminnelighet skje i en separat varmevekslerbeholder hvor vann omdannes til damp. Damp som er dannet på denne måte, er deretter tilgjengelig for anvendelse i den angjeldende prosess eller til andre anvendelser.
Ved en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse kan væskefase-varmevekslermediet i den lukkede varmeoverføringskrets også anvendes til avkjøling av produktgass fra oksygenatomdannelses-reaksjonssonen. Ved en slik utførelsesform holdes væskefase-varmevekslermediet i varmevekslerforbindelse med produktgass fortrinnsvis etter at slikt varmevekslermedium er blitt anvendt til omdannelse av vann til damp og før slikt varmevekslermedium anvendes til gjenvinning av varme fra virvelsjikts-katalysatorpartiklene.
Den forbedrede fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse er illustrert ved et skjema for dannelse av indi-rekte damp, som vist på fig. 1.
Fordampet metanol innføres i virvelsjiktsreaktor A
gjennom tilførselsledning 1. Virvelsjiktsreaktor A kan drives enten etter virvel-tettsjiktsmetoden eller som en for-tynnet-fase-stigereaktor. Ved denne utformning er det vist ekstern fjerning av reaksjonsvarme, slik at metanol-utgangsmate-rialet kommer i kontakt med en katalysatorstrøm 2 som er blitt avkjølt i katalysatoravkjølingsbeholder B. Den kombi-nerte strøm av katalysator og utgangsmateriale kommer inn i reaktor A gjennom ledning 3, hvor reaktantene omdannes til produktgass som fjernes via produktstrøm 4. Slik produktgass ledes først gjennom katalysatorseparasjonsenhet C og sendes så via ledning 5 til en produktgassavkjøler D. Avkjølte produkter fra produktgassavkjøler D sendes så via ledning 6 til en bensingjenvinnings-seksjon (ikke vist). Omdannelseskata-lysator transporteres kontinuerlig i en sløyfe via ledninger 8 og 9 mellom virvelsjiktsreaktor A og en katalysator-regene-reringssone (ikke vist).
For fjerning av den eksoterme reaksjonsvarme sirkuleres kaldt væskefase-varmevekslermedium via ledning 10 til pro-duktgassavkjølingsinnretning D hvor det utveksles mot den varme produktgass fra ledning 5. Væskefase-varmevekslermediet kan være en organisk olje eller en eutektisk blanding av smeltede salter. Hvis det for eksempel anvendes en organisk olje, senker varmeveksling i produktgassavkjølingsinnretning D produktgasstemperaturen til ca. 66-93°C. Væskefase-varmevekslermedium oppvarmet i produktgassavkjølingsinnretning D ledes så via ledning 11 til katalysatoravkjølingsbeholder B hvor det så.anvendes for ekstrahering av netto-reaksjonsvarmen fra katalysatorpartikler fra virvelsjiktreaktor A.
Uttakstemperaturen for væskefase-varmevekslermediet som er oppvarmet i katalysatoravkjølingsbeholder B, er ca. 316-371°C. Det varme væskefase-varmevekslermedium ledes så via ledning 12 til dampgenerator E hvor det utveksles mot kaldt dampkjelfødevann som er tilført dampgenerator E via ledning 13, for derved å frembringe damp med høyt trykk (høyere enn 6991 kPa og fortrinnsvis høyere enn 10439 kPa) i ledning 14. Væskefase-varmevekslermediet i ledning 10 kan også anvendes for å fordampe og/eller overopphete det metanol-inneholdende utgangsmateriale i ledning 1, via et arrangement som ikke er vist, før slikt varmevekslermedium resirkuleres til produkt-gassavkjølingsinnretning D.
Alternativt kan det innsettes en varmeoverførings-avkjø-lingssløyfe inne i selve reaktoren, og væskefase-varmevekslermediet kan sirkuleres gjennom denne som en substitutt for katalysatoravkjølingsbeholderen B. Rørutformninger av denne beskaffenhet er beskrevet i US-patent 4 338 475.
EKSEMPEL
Virvelsjiktreaktoren kan drives med 80-100% metanolomdannelse og fortrinnsvis i området 99-100% metanolomdannelse. Det foretrukkede omdannelsesnivå på 99-100% er representativt for en tettsjiktsreaktor som drives ved en vekt-romhastighet pr. time (VRHT) på 1,5-2,5 og en temperatur og et trykk på henholdsvis 371-482°C og 240-786 kPa. Omdannelseskriteriet på 80% er det man med rimelighet kan forvente ved stigereak- tor-ytelse ved romhastighet i området 3,5-7,0. Produkt-oversikt ved disse omdannelsesnivåer er vist i den følgende Tabell I.
Under referanse til fig. I kan den primære avkjølings-sløyfe inneholde et væskefase-varmevekslermedium såsom Dowtherm A, en kommersielt tilgjengelig varmeoverføringsolje.
En slik varmeoverføringsolje kommer inn i produktgassavkjø-lingsinnretningen ved en foretrukket temperatur på ca. 66°C. Kjølemiddeltrykket er tilstrekkelig høyt til å oppretthol-
de væskefase-drift (ca. 786 kPa) og kjølemiddel-sirkulasjons-hastigheten velges slik at den maksimale temperatur i varme-overføringsol jen ikke overstiger ca. 370-400°C ved utgangen fra reaktoren eller den eksterne katalysatoravkjølingsinnret-ning. Denne varme olje kan utveksles mot dampkjelfødevann av høy kvalitet, som kommer inn i dampgeneratoren ved ca. 105-204°C under produksjon av 81,6 kg mettet damp med trykk 10439 kPa, pr. 159 liter utgangsmateriale. I en kommersiell virvelsjiktsenhet for omdannelse av metanol til bensin som behandler 7,95 x 10 6 liter utgangsmateriale totalt pr. dag, tilsvarer dette en maksimal dannelseshastighet på 165 560 kg/t av høytrykksdamp. Dampen kan sendes til kommersielt tilgjengelige ekstraheringsturbiner for dannelse av elektrisk kraft (ca. 30 megawatt tilgjengelig) med ekstraksjon av 4233
kPa og 441 kPa damp til fordrede prosessanvendelser. Uekstra-hert damp kommer inn i et endelig kondenseringsturbintrinn for maksimal energigjenvinning.
Denne oppfinnelse tilveiebringer atskillige fordeler. Dannelse av høytrykksdamp fra en reaktorseksjon for omdannelse av oksygenat, f.eks. omdannelse av metanol til bensin, maksi-merer prosessens termiske gjenvinningseffektivitet. Anvendelse av et organisk eller smeltet væskefasesalt-varmevekslermedium i den primære avkjølingssløyfe fordrer betydelig mindre varmeoverføringsareal enn det som ville fordres ved anvendelse av damp, og man unngår de vanskeligheter som er forbundet med behandlingen av damp som er nær det kritiske punkt. Betydelig lavere avkjølingssløyfetrykk resulterer i mindre strenge metallurgikrav og en potensielt vesentlig reduksjon i dødtid ved at sannsynligheten for brudd i avkjølingsrørene minimeres.

Claims (9)

1. Ved fremgangsmåten til katalytisk omdannelse av oksygenatreaktantmaterialer valgt fra lavere alkoholer, eterderivater av lavere alkoholer, oksygenater av syntesegass eller en hvilken som helst eller kombinasjon av disse reaktanter til et hydrokarbon-inneholdende reaksjonsprodukt, hvor nevnte oksygenatreaktantmaterialer ledes gjennom et virvelsjikt av katalysatorpartikler som omfatter zeolittmateriale med et molforhold mellom silisiumdioksyd og aluminiumoksyd på minst 12 og en hemningsindeks på 1-12, for derved å fremstille produktgass inneholdende gjenvinnbare hydrokarbonprodukter: forbedring hvorved varme som er dannet under omdannelses-reaksjonen gjenvinnes i form av damp, idet nevnte forbedring omfatter a) opprettholdelse av et væskefase-varmevekslermedium i varmevekslerforbindelse med nevnte zeolittbaserte katalysatorpartikler for derved å overføre reaksjonsvarme fra katalysatorpartiklene til varmevekslermediet, og b) leding av nevnte oppvarmede væskefase-varmevekslermedium fra varmevekslerforbindelsen med katalysatorpartiklene og til varmevekslerforbindelse med vann for derved å overføre varme til vannet og omdanne vannet til damp.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor væskefase-varmevekslermediet er en organisk væske.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor den organiske væske er en blanding av difenyl og difenyloksyd.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor væskefase-varmevekslermediet er et eutektikum av smeltede salter.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvor eutektikumet av smeltede salter er en blanding av natriumnitrat og natriumnitritt.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 4, hvor varmevekslerforbindelsen mellom væskefase-varmevekslermediet og katalysatorpartiklene finnes inne i katalysatorpartikkel-virvelsjiktet.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 4, hvor varmevekslerforbindelsen mellom væskefase-varmevekslermediet og katalysatorpartiklene bevirkes ved fjerning av en andel av varme katalysatorpartikler fra virvelsjiktet og overføring av varme fra nevnte andel av varme katalysatorpartikler til væskefase-varmevekslermediene i en separat katalysator-avkjølingssone.
8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-7, hvor nevnte væskefase-varmevekslermedium også holdes i varmeveksler-forbindelse med produktgass fra oksygenatomdan-delse for derved å avkjøle nevnte produktgass.
9. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-8, hvor oksygenatreaktantmaterialene omfatter metanol og zeo-littmaterialet i katalysatorpartiklene omfatter ZSM-5.
NO833564A 1982-10-01 1983-09-30 Fremgangsmaate til varmegjenvinning ved katalytisk omdannelse av oksygenatreaktant-materialer til hydrokarboner NO833564L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8228095 1982-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO833564L true NO833564L (no) 1984-04-02

Family

ID=10533308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO833564A NO833564L (no) 1982-10-01 1983-09-30 Fremgangsmaate til varmegjenvinning ved katalytisk omdannelse av oksygenatreaktant-materialer til hydrokarboner

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0108482B1 (no)
JP (1) JPS5993793A (no)
AU (1) AU570218B2 (no)
CA (1) CA1204789A (no)
DE (1) DE3363526D1 (no)
NO (1) NO833564L (no)
ZA (1) ZA837356B (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7598197B2 (en) 2004-12-22 2009-10-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Catalyst cooling processes utilizing steam superheating
EP2165757A1 (en) * 2008-09-16 2010-03-24 Ahmed Mohammed Diaa Khafagy Method and appliance for exothermal chemical processes with heat recovery
JP5798821B2 (ja) * 2011-07-15 2015-10-21 三菱重工業株式会社 メタノールからガソリンを製造するともに発電する方法およびシステム
CN105505432A (zh) * 2016-01-28 2016-04-20 中国天辰工程有限公司 一种甲醇制汽油过程热量综合利用方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1882809A (en) * 1929-02-21 1932-10-18 Dow Chemical Co Composition of matter
US2375758A (en) * 1940-09-27 1945-05-15 Houdry Process Corp Control of heat transfer salts
GB1584346A (en) * 1976-05-21 1981-02-11 Babcock International Ltd Fluid heating apparatus
CS187755B1 (en) * 1976-10-13 1979-02-28 Pavel Novotny Method of and apparatus for regulating heat output of fluidized furnaces of steam or hot/water boilers with heat exchanging surface in the fluidized bed
US4197418A (en) * 1979-03-01 1980-04-08 Mobil Oil Corporation Heat disposed in lower alcohols and derivatives conversion to gasoline hydrocarbons in a crystaline zeolite fluidized bed
US4238631A (en) * 1979-10-30 1980-12-09 Mobil Oil Corporation Fluid zeolite catalyzed conversion of alcohols and oxygenated derivatives to hydrocarbons by controlling exothermic reaction heat
US4338475A (en) * 1979-10-30 1982-07-06 Mobil Oil Corporation Converting alcohols to hydrocarbons
NL8000404A (nl) * 1980-01-22 1981-08-17 Neratoom Tussenkringloop voor een drukfluidebed.

Also Published As

Publication number Publication date
ZA837356B (en) 1985-05-29
EP0108482B1 (en) 1986-05-14
CA1204789A (en) 1986-05-20
AU570218B2 (en) 1988-03-10
EP0108482A1 (en) 1984-05-16
AU1927383A (en) 1984-04-05
DE3363526D1 (en) 1986-06-19
JPS5993793A (ja) 1984-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6486219B1 (en) Methanol, olefin, and hydrocarbon synthesis process
EP1328497B1 (en) A methanol, olefin, and hydrocarbon synthesis process
AU608594B2 (en) Feedstock preparation and conversion of oxygenates to olefins
US11130718B2 (en) Oxygenate conversion for distillate fuel production
US5179129A (en) Staged liquid phase methanol process
US4504693A (en) Catalytic conversion of olefins to heavier hydrocarbons
JPS59206485A (ja) オレフイン性原料をオリゴメリゼ−シヨンしてより重質な炭化水素を製造する接触転化方法及び装置
JPS59206484A (ja) オレフインの高級炭化水素への接触転化法
AU2008327862A1 (en) Process for converting an oxygenate into an olefin-containing product, and reactor system
JPS63275691A (ja) 抽出を伴なう粗メタノールのガソリンへの転化方法
US5028400A (en) Feedstock preparation and reactor system for conversion to oxygenates to olefins
EA021044B1 (ru) Способ получения углеводородов, в особенности бензина, из синтез-газа
NO832150L (no) Fremgangsmaate til aa omdanne alkoholer til hydrokarboner
JPH03503064A (ja) 低級オレフィンの改質
GB2035368A (en) Producing gasoline from a synthesis gas
JPS58157893A (ja) ガソリン収率を向上させたメタノ−ルのガソリンへの変換方法
WO2002036532A2 (en) Carbon dioxide recovery in an ethylene to ethylene oxide production process
JP2001506977A (ja) エネルギー回収をともなったエポキシ化のための方法および反応器
JP5425630B2 (ja) メタノールからオレフィンへの統合処理
NO832618L (no) Fremgangsmaate for omdannelse av alkoholholdig materiale til et hydrokarbonprodukt
NO833564L (no) Fremgangsmaate til varmegjenvinning ved katalytisk omdannelse av oksygenatreaktant-materialer til hydrokarboner
NO831243L (no) Fremgangsmaate og apparat for omdannelse av lavere alkoholer og beslektede oksygenater til hydrokarboner
CN107266279B (zh) 一种由含氧化合物制取低碳烯烃的方法
EP0088495A1 (en) Process for converting alcohols into olefins
US9902660B2 (en) Processes for the preparation of an olefinic product