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合成燃料和其產生方法和設備與流程

文檔序號:41773243發布日期:2025-04-29 18:44閱讀:13來源:國知局
合成燃料和其產生方法和設備與流程


背景技術:

1、隨著大氣中二氧化碳濃度的增加,開發去除或減輕二氧化碳排放的技術是有利的。因此,開發提供減少co2排放的交通技術(如電動汽車)已成為當務之急。然而,電動飛機,尤其是商業電動飛機的發展,由于所需電池的能量密度低而存在問題。因此,仍然需要開發可持續航空燃料(saf),并且當前可用的技術將不能滿足市場需求。

2、當前,噴氣燃料(jet-a)由正鏈烷烴、異鏈烷烴、環烷屬烴和從原油中提煉的芳烴組成。為了產生可以直接替代jet-a的saf,saf必須與jet-a的衍生自原油的當前組合物相匹配。當前的saf產生技術涉及從植物油、動物脂肪和廢油中制備saf。然而,由這些方法制備的saf主要含有鏈烷烴,并且不具有足夠的環烷屬烴和芳烴來直接替代衍生自原油的jet-a。因此,需要產生saf的技術,所述saf可以直接替代衍生自原油的jet-a。


技術實現思路

1、在某些方面,本文提供了用于產生航空燃料的系統,所述系統包含:

2、第一還原氣體進料[10];

3、第一碳源進料[11];

4、鏈烷烴反應器[25],所述鏈烷烴反應器包含鏈烷烴催化劑,所述鏈烷烴反應器具有第一還原氣體進料入口[23]、第一碳源入口[23]和鏈烷烴產物出口[27],其中所述第一還原氣體進料耦接到所述第一還原氣體進料入口,并且所述第一碳源進料耦接到所述第一碳源進料入口;

5、第二還原氣體進料[10];

6、第二碳源進料[11];

7、芳香族反應器[31],所述芳香族反應器包含芳香族催化劑,所述芳香族反應器具有第二還原氣體進料入口[37]、第二碳源入口[37]和芳香族產物出口[33],其中所述第二還原氣體進料耦接到所述第二還原氣體進料入口,并且所述第二碳源進料耦接到所述第二碳源進料入口;以及

8、共混器,所述共混器具有鏈烷烴產物入口[28]、芳香族產物入口[35]和經共混的產物出口[39],其中來自所述鏈烷烴反應器的所述鏈烷烴產物出口耦接到所述共混器的所述鏈烷烴產物入口,并且來自所述鏈烷烴反應器的所述芳香族產物出口耦接到所述共混器的所述芳香族產物入口。

9、在某些實施例中,所述系統進一步包含高壓分離器[40],所述高壓分離器具有經共混的產物入口[39]、任選地hp再循環氣體出口[41]和經hp分離的產物出口[45],其中所述共混器的所述經共混的產物出口耦接到所述高壓分離器的所述經共混的產物入口。

10、在另外的實施例中,所述系統進一步包含低壓分離器[46],所述低壓分離器具有經hp分離的產物入口[45]、任選地lp再循環氣體出口[47]和經lp分離的產物出口[53],其中所述高壓分離器的所述經hp分離的產物出口耦接到所述低壓分離器的所述經hp分離的產物入口。

11、在仍另外的實施例中,所述系統進一步包含第一分離器[57],所述第一分離器具有經lp分離的產物入口[56]、c1-4烴出口[58]和c5+烴出口[59],其中所述低壓分離器的所述經lp分離的產物出口耦接到所述第一分離器的所述經lp分離的產物入口。

12、在某些實施例中,所述系統進一步包含第二分離器[60],所述第二分離器具有c5+烴入口[59]、c5-8烴出口[62]、c16+烴出口[61]和c9-15烴出口[63],其中所述第一分離器的所述c5+烴出口耦接到所述第二分離器的所述c5+烴入口。

13、在另外的實施例中,所述系統進一步包含:

14、第三還原氣體進料[5];以及

15、異構化反應器[64],所述異構化反應器包含異構化催化劑,所述異構化反應器具有第三還原氣體進料入口[未示出]、c9-15烴入口[63]和經異構化的產物出口[65],其中所述第三還原氣體進料耦接到所述第三還原氣體進料入口,并且所述第二分離器的所述c9-15烴出口耦接到所述異構化反應器的所述c9-15烴入口。

16、在又另外的實施例中,所述系統進一步包含第三分離器[66],所述第三分離器具有經異構化的產物入口[65]、第一再循環氣體出口[75]、c16+烴出口[68]和經純化的航空燃料出口[67],其中所述異構化反應器的所述經異構化的產物出口耦接到所述第三分離器的所述經異構化的產物入口。

17、在另外的方面,本文提供了用于將碳源氣體和還原氣體轉化為航空燃料的方法,所述方法包含:

18、使第一還原氣體和第一碳源氣體與鏈烷烴催化劑接觸,以提供包含一種或多種鏈烷烴的鏈烷烴產物混合物;

19、使第二還原氣體和第二碳源氣體與芳香族催化劑接觸,以提供包含一種或多種芳烴和/或環烷烴的芳香族產物混合物;

20、將所述鏈烷烴產物混合物和所述芳香族產物混合物共混,以提供粗產物混合物。

21、在某些實施例中,所述方法進一步包含第一分離步驟,其中所述

22、第一分離包含將所述經脫氣的粗產物混合物分離成:

23、包含c1-4烴的第一低級碳級分;以及

24、包含c5-8烴、c9-15烴和c16+烴的第一高級碳級分。

25、在另外的實施例中,所述方法進一步包含第二分離步驟,其中所述第二分離包含將第一高級碳級分分離成:

26、包含所述c5-8烴的第二低級碳級分;

27、包含所述c9-15烴的所述經純化的產物混合物;以及

28、包含所述c16+烴的第二高級碳級分。

29、在某些實施例中,所述方法進一步包含使所述經純化的產物混合物和第三還原氣體與異構化催化劑接觸,以提供經異構化的產物混合物,所述經異構化的產物混合物包含:

30、另外的c1-8烴;

31、另外的c9-15烴,所述另外的c9-15烴包括直鏈烷烴、支鏈烷烴、環烷烴、芳烴和環烷屬烴;以及

32、另外的c16+烴。

33、在某些實施例中,所述方法進一步包含第三分離,其中所述第三分離包含將所述經異構化的產物混合物分離成:

34、包含所述另外的c1-8烴的第一再循環氣體混合物;

35、包含所述另外的c16+烴的第三高級碳級分;以及

36、包含所述另外的c9-15烴的經純化的航空燃料,所述另外的c9-15烴包括直鏈烷烴、支鏈烷烴、環烷烴、芳烴和環烷屬烴。

37、在某些方面,本文提供了燃料組合物,其包含:



技術特征:

1.一種用于產生航空燃料的系統,所述系統包含:

2.一種用于產生航空燃料的系統,所述系統包含:

3.根據權利要求1或2所述的系統,其中所述還原催化劑是鏈烷烴催化劑,并且所述鏈烷烴催化劑包含:

4.根據權利要求1或2所述的系統,其中所述還原催化劑是鏈烷烴催化劑,并且所述鏈烷烴催化劑包含:

5.根據權利要求1至4中任一項所述的系統,其中所述還原催化劑是鏈烷烴催化劑,并且所述鏈烷烴催化劑包含由經還原的銅金屬納米顆粒和氧化鋁改性的氧化鋅構成的鈷嵌入的互連基質。

6.根據權利要求4或5所述的系統,其中所述還原催化劑是鏈烷烴催化劑,并且所述鏈烷烴催化劑中的鈷與銅與鋅的摩爾比(co∶cu∶zn)是約100∶1∶30.5

7.根據權利要求1至4中任一項所述的系統,其中所述還原催化劑是鏈烷烴催化劑,并且所述鏈烷烴催化劑包含由經還原的銅金屬納米顆粒和氧化鋁改性的氧化鋅構成的鐵嵌入的互連基質。

8.根據權利要求4或7所述的系統,其中鐵與銅與鋅的摩爾比(fe∶cu∶zn)是約100∶1∶0.5。

9.根據權利要求4至8中任一項所述的系統,其中所述還原催化劑是鏈烷烴催化劑,并且所述鏈烷烴催化劑包含所述一種或多種ia族或iia族金屬。

10.根據權利要求1或2所述的系統,其中所述還原催化劑是烯烴催化劑,并且所述烯烴催化劑包含:

11.根據權利要求10所述的系統,其中所述烯烴催化劑進一步包含包括鉀、錳、釕和mgo的添加劑混合物。

12.根據權利要求11所述的系統,其中所述烯烴催化劑包含約1重量%至約10重量%的所述添加劑混合物。

13.根據權利要求10所述的系統,其中所述烯烴催化劑任選地進一步包含zr、au、cr、ga、mn、ru、ni或其組合。

14.根據權利要求13所述的系統,其中所述烯烴催化劑包含:

15.根據權利要求14所述的系統,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是0至約0.20的k和相對于鐵的摩爾比是0至約0.60的na。

16.根據權利要求15所述的系統,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.04的k和相對于鐵的摩爾比是約0.006的na。

17.根據權利要求13所述的系統,其中所述烯烴催化劑包含:

18.根據權利要求17所述的系統,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是0至約0.20的k。

19.根據權利要求18所述的系統,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.05的k。

20.根據權利要求17至19中任一項所述的系統,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是0至約0.50的co。

21.根據權利要求20所述的系統,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.14的co。

22.根據權利要求21所述的系統,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.14的co和相對于鐵的摩爾比是約0.01的k。

23.根據權利要求10至22所述的系統,其中所述鐵呈氧化鐵的形式,并且所述氧化鐵是磁鐵礦(fe3o4)、赤鐵礦(fe2o3)或其組合。

24.根據權利要求10至23中任一項所述的系統,其中所述鐵呈氧化鐵的形式,并且所述氧化鐵是磁鐵礦(fe3o4)。

25.根據權利要求10至23中任一項所述的系統,其中所述鐵呈氧化鐵的形式,并且所述氧化鐵是赤鐵礦(fe2o3)。

26.根據權利要求23所述的系統,其中所述鐵呈氧化鐵的形式,并且所述氧化鐵是磁鐵礦(fe3o4)和赤鐵礦(fe2o3)的組合。

27.根據權利要求1至26中任一項所述的系統,其中所述還原催化劑進一步包含還原催化劑載體。

28.根據權利要求27所述的系統,其中所述還原催化劑載體包含:

29.根據權利要求27或28所述的系統,其中所述還原催化劑載體是mcm-49。

30.根據權利要求1至29中任一項所述的系統,其中所述芳香族催化劑包含:

31.根據權利要求1至30中任一項所述的系統,其中所述芳香族催化劑包含包括鐵和鋅的經混合的氧化物組分;以及包含沸石的沸石組分。

32.根據權利要求31所述的系統,其中所述沸石選自y型沸石、β-沸石、zsm型沸石(例如,zsm-5、hzsm-5、zsm-12、zsm-22、zsm-57)、sapo型沸石(例如,sapo11、sapo31、sapo41)、絲光沸石、mcm-49、mcm-22、da-114、微晶usy沸石、微晶usy沸石和其組合,優選地其中所述沸石是zsm-5。

33.根據權利要求31或32所述的系統,其中所述沸石組分進一步包含改性劑,如ga或zn。

34.根據權利要求33所述的系統,其中所述沸石組分包含0wt%至約2wt%的所述改性劑。

35.根據權利要求33或34所述的系統,其中所述沸石組分包含0.01wt%至約2wt%的所述改性劑。

36.根據權利要求33至35中任一項所述的系統,其中所述沸石組分包含0.1wt%至約1.5wt%的所述改性劑。

37.根據權利要求33至36中任一項所述的系統,其中所述沸石組分包含0.5wt%至約1wt%的所述改性劑。

38.根據權利要求31至37中任一項所述的系統,其中所述芳香族催化劑包含約10wt%至約90wt%的所述經混合的氧化物組分和約90wt%至約10wt%的所述沸石組分。

39.根據權利要求31至38中任一項所述的系統,其中所述芳香族催化劑包含約25wt%至約75wt%的所述經混合的氧化物組分和約75wt%至約25wt%的所述沸石組分。

40.根據權利要求31至39中任一項所述的系統,其中所述芳香族催化劑包含約40wt%至約60wt%的所述經混合的氧化物組分和約60wt%至約40wt%的所述沸石組分。

41.根據權利要求31至40所述的系統,其中所述經混合的氧化物組分包含:

42.根據權利要求41所述的系統,其中所述芳香族催化劑包含相對于鐵的摩爾比是0至約0.10的k。

43.根據權利要求41或42所述的系統,其中所述芳香族催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.036的k。

44.根據權利要求30所述的系統,其中:

45.根據權利要求30或44所述的系統,其中所述一種或多種芳香族金屬添加劑在存在時選自鎵、鉻、鉬、鎢、錳、錸、鐵、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銅、銀、金和鋁。

46.根據權利要求30、44和45中任一項所述的系統,其中存在所述一種或多種芳香族金屬添加劑,并且其中所述一種或多種芳香族金屬添加劑是鎵。

47.根據權利要求30和44至46中任一項所述的系統,其中所述金屬促進劑選自鋰、鈉、鉀、銣、鎂、鈣和銫。

48.根據權利要求30和44至47中任一項所述的系統,其中所述第一芳香族金屬和第二金屬以約1:5至約5:1的第一金屬比存在。

49.根據權利要求30所述的系統,其中:

50.根據權利要求49中任一項所述的系統,其中所述芳香族催化劑進一步包含芳香族催化劑載體。

51.根據權利要求50所述的系統,其中所述芳香族催化劑載體包含:

52.根據權利要求50或51所述的系統,其中所述芳香族催化劑載體是zsm-5。

53.根據權利要求1至52中任一項所述的系統,其進一步包含:

54.根據權利要求53所述的系統,其中所述hp再循環氣體出口在存在時耦接到所述第一還原氣體進料、所述第二還原氣體進料、所述第一碳源進料和/或所述第二碳源進料。

55.根據權利要求53或54所述的系統,其進一步包含:

56.根據權利要求55所述的系統,其中所述lp再循環氣體出口在存在時耦接到所述第一還原氣體進料、所述第二還原氣體進料、所述第一碳源進料和所述第二碳源進料中的一者或多者。

57.根據權利要求55或56所述的系統,其進一步包含:

58.根據權利要求57所述的系統,其進一步包含:

59.根據權利要求58所述的系統,其進一步包含:

60.根據權利要求59所述的系統,其中所述異構化催化劑包含異構化金屬,如pd、pt、ni-co、ni-w和ni-mo;以及異構化載體。

61.根據權利要求60所述的系統,其中所述異構化載體包含:

62.根據權利要求60或61所述的系統,其中所述其中所述異構化催化劑選自pt/zro2/wo3、pt/zrwo4、pt/sialox、pt/so4-zro2、pt/zsm5、pt/zsm22、pt/sapo、ni-w/sialox、ni-w/so4-zro2、ni-w/zsm5、ni-w/zsm22和ni-w/sapo。

63.根據權利要求60至62中任一項所述的系統,其中所述異構化催化劑是pt/zro2/wo3。

64.根據權利要求62所述的系統,其中所述異構化催化劑是包含0.2wt%pt的pt/sapo。

65.根據權利要求59至64中任一項所述的系統,其進一步包含:

66.根據權利要求65所述的系統,其中所述第一再循環氣體出口耦接到所述第一分離器的所述經lp分離的產物入口。

67.根據權利要求65或66所述的系統,其進一步包含:

68.根據權利要求67所述的系統,其中所述加氫裂化催化劑包含加氫裂化金屬,如pd、pt、ni、co、co-w、ni-w和ni-mo;以及加氫裂化載體。

69.根據權利要求67所述的系統,其中所述加氫裂化載體包含:

70.根據權利要求68或69所述的系統,其中所述加氫裂化金屬占所述加氫裂化催化劑的約0.5wt%至約40wt%。

71.根據權利要求67至70所述的系統,其進一步包含:

72.根據權利要求71所述的系統,其中所述第二再循環氣體出口耦接到所述第一分離器的所述經lp分離的產物入口。

73.根據權利要求1至72中任一項所述的系統,其進一步包含耦接到所述第一碳源進料和/或所述第二碳源進料的用于二氧化碳捕獲的設備。

74.一種燃料組合物,其使用根據權利要求1至73中任一項所述的系統制備。

75.一種用于產生航空燃料的方法,所述方法包含:

76.一種用于產生航空燃料的方法,所述方法包含:

77.根據權利要求75或76所述的方法,其中所述還原催化劑是鏈烷烴催化劑,并且所述鏈烷烴催化劑包含:

78.根據權利要求75或76所述的方法,其中所述還原催化劑是鏈烷烴催化劑,并且所述鏈烷烴催化劑包含:

79.根據權利要求75至78中任一項所述的方法,其中所述還原催化劑是鏈烷烴催化劑,并且所述鏈烷烴催化劑包含由經還原的銅金屬納米顆粒和氧化鋁改性的氧化鋅構成的鈷嵌入的互連基質。

80.根據權利要求79所述的方法,其中鈷與銅與鋅的摩爾比(co:cu:zn)是約1:8.4:3.3。

81.根據權利要求75至80中任一項所述的方法,其中所述還原催化劑是鏈烷烴催化劑,并且所述鏈烷烴催化劑包含由經還原的銅金屬納米顆粒和氧化鋁改性的氧化鋅構成的鐵嵌入的互連基質。

82.根據權利要求81所述的方法,其中鐵與銅與鋅的摩爾比(fe:cu:zn)是約1:2.3:2.3。

83.根據權利要求78中任一項所述的方法,其中所述還原催化劑是鏈烷烴催化劑,并且所述鏈烷烴催化劑包含所述一種或多種ia族或iia族金屬。

84.根據權利要求75或76所述的方法,其中所述還原催化劑是烯烴催化劑,并且所述烯烴催化劑包含:

85.根據權利要求84所述的方法,其中所述烯烴催化劑進一步包含包括鉀、錳、釕和mgo的添加劑混合物。

86.根據權利要求85所述的方法,其中所述烯烴催化劑包含約1wt%至約10wt%的所述添加劑混合物。

87.根據權利要求84所述的方法,其中所述烯烴催化劑任選地進一步包含zr、au、cr、ga、mn、ru、ni或其組合。

88.根據權利要求87所述的方法,其中所述烯烴催化劑包含:

89.根據權利要求88所述的方法,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是0至約0.20的k和相對于鐵的摩爾比是0至約0.60的na。

90.根據權利要求88或89所述的方法,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.04的k和相對于鐵的摩爾比是約0.006的na。

91.根據權利要求87所述的方法,其中所述烯烴催化劑包含:

92.根據權利要求91所述的方法,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是0至約0.20的k。

93.根據權利要求91或92所述的方法,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.05的k。

94.根據權利要求91至93中任一項所述的方法,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是0至約0.50的co。

95.根據權利要求91至94中任一項所述的方法,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.14的co。

96.根據權利要求95所述的方法,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.14的co和相對于鐵的摩爾比是約0.01的k。

97.根據權利要求84至96中任一項所述的方法,其中所述鐵呈氧化鐵的形式,并且所述氧化鐵是磁鐵礦(fe3o4)、赤鐵礦(fe2o3)或其組合。

98.根據權利要求84至97中任一項所述的方法,其中所述鐵呈氧化鐵的形式,并且所述氧化鐵是磁鐵礦(fe3o4)。

99.根據權利要求84至97中任一項所述的方法,其中所述鐵呈氧化鐵的形式,并且所述氧化鐵是磁鐵礦(fe3o4)和赤鐵礦(fe2o3)的組合。

100.根據權利要求75至99中任一項所述的方法,其中所述還原催化劑進一步包含還原催化劑載體。

101.根據權利要求100所述的方法,其中所述還原催化劑載體包含:

102.根據權利要求100或101所述的方法,其中所述還原催化劑載體是mcm-49。

103.根據權利要求75至102中任一項所述的方法,其中使所述第一還原氣體和所述第一碳源氣體與所述還原催化劑接觸發生在約100℃至約600℃的鏈烷烴溫度下。

104.根據權利要求75至103中任一項所述的方法,其中所述第一還原氣體和所述第一碳源氣體與所述還原催化劑發生在約50psi至約4000psi的鏈烷烴壓力下。

105.根據權利要求75至104中任一項所述的方法,其中所述芳香族催化劑包含:

106.根據權利要求75至105中任一項所述的方法,其中所述芳香族催化劑包含包括鐵和鋅的經混合的氧化物組分;以及包含沸石的沸石組分。

107.根據權利要求106所述的方法,其中所述沸石是zsm-5。

108.根據權利要求106或107所述的方法,其中所述沸石組分進一步包含改性劑,如ga或zn。

109.根據權利要求107所述的方法,其中所述沸石組分包含0wt%至約2wt%的所述改性劑。

110.根據權利要求108或109所述的方法,其中所述沸石組分包含0.01wt%至約2wt%的所述改性劑。

111.根據權利要求108至110中任一項所述的方法,其中所述沸石組分包含0.1wt%至約1.5wt%的所述改性劑。

112.根據權利要求108至111中任一項所述的方法,其中所述沸石組分包含0.5wt%至約1wt%的所述改性劑。

113.根據權利要求106至112中任一項所述的方法,其中所述芳香族催化劑包含約10wt%至約90wt%的所述經混合的氧化物組分和約90wt%至約10wt%的所述沸石組分。

114.根據權利要求106至113中任一項所述的方法,其中所述芳香族催化劑包含約25wt%至約75wt%的所述經混合的氧化物組分和約75wt%至約25wt%的所述沸石組分。

115.根據權利要求106至114中任一項所述的方法,其中所述芳香族催化劑包含約40wt%至約60wt%的所述經混合的氧化物組分和約60wt%至約40wt%的所述沸石組分。

116.根據權利要求106至115所述的方法,其中所述經混合的氧化物組分包含:

117.根據權利要求116所述的方法,其中所述芳香族催化劑包含相對于鐵的摩爾比是0至約0.10的k。

118.根據權利要求116或117所述的方法,其中所述芳香族催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.036的k。

119.根據權利要求105所述的方法,其中:

120.根據權利要求105或119所述的方法,其中所述芳香族催化劑包含芳香族催化劑載體。

121.根據權利要求120所述的方法,其中所述芳香族催化劑載體包含:

122.根據權利要求120或121所述的方法,其中所述芳香族催化劑載體是zsm-5。

123.根據權利要求119至122中任一項所述的方法,其中所述一種或多種芳香族金屬添加劑在存在時選自鎵、鉻、鉬、鎢、錳、錸、鐵、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銅、銀、金和鋁。

124.根據權利要求119至123中任一項所述的方法,其中存在所述一種或多種芳香族金屬添加劑,并且其中所述一種或多種芳香族金屬添加劑是鎵。

125.根據權利要求119至124中任一項所述的方法,其中所述金屬促進劑選自鋰、鈉、鉀、銣、鎂、鈣和銫。

126.根據權利要求119至125中任一項所述的方法,其中所述第一芳香族金屬和第二金屬以約1∶5至約5:1的第一金屬比存在。

127.根據權利要求105所述的方法,其中:

128.根據權利要求75至127中任一項所述的方法,其中使所述第二還原氣體和所述第二碳源氣體與所述芳香族催化劑接觸發生在約100℃至約450℃的芳香族溫度下。

129.根據權利要求75至128中任一項所述的方法,其中使所述第二還原氣體和所述第二碳源氣體與所述芳香族催化劑接觸發生在約50psi至約1000psi的芳香族壓力下。

130.根據權利要求75至129中任一項所述的方法,其中所述粗產物混合物進一步包含未反應的碳源和/或還原氣體。

131.根據權利要求130所述的方法,其中所述方法進一步包含從所述粗產物混合物中分離未反應的co2和/或還原氣體,以提供經脫氣的粗產物混合物。

132.根據權利要求131所述的方法,其中所述經脫氣的粗產物混合物包含c1-4烴、c5-8烴、c9-15烴和c16+烴。

133.根據權利要求131或132所述的方法,其中所述分離包含高壓分離、低壓分離或其組合。

134.根據權利要求133所述的方法,其中所述分離包含高壓分離和低壓分離。

135.根據權利要求131至134中任一項所述的方法,其進一步包含將所述未反應的co2和/或還原氣體與所述第一還原氣體、所述第一碳源氣體、所述第二還原氣體和所述第二碳源氣體中的一者或多者組合。

136.根據權利要求131至135中任一項所述的方法,其進一步包含:

137.根據權利要求136所述的方法,其中所述純化包含第一分離和第二分離。

138.根據權利要求137所述的方法,其中所述第一分離包含將所述經脫氣的粗產物混合物分離成:

139.根據權利要求137或138所述的方法,其中所述第二分離包含將所述第一高級碳級分分離成:

140.根據權利要求139所述的方法,其進一步包含:

141.根據權利要求140所述的方法,其中所述異構化催化劑包含異構化金屬,如pd、pt、ni-co、ni-w和ni-mo;以及異構化催化劑載體。

142.根據權利要求141所述的方法,其中所述異構化催化劑載體包含:

143.根據權利要求141或142所述的方法,其中所述異構化催化劑選自pt/zro2/wo3、pt/zrwo4、pt/sialox、pt/so4-zro2、pt/z?sm5、pt/z?sm22、pt/sapo、ni-w/sialox、ni-w/so4-zro2、ni-w/zsm5、ni-w/zsm22和ni-w/sapo。

144.根據權利要求141至143中任一項所述的方法,其中所述異構化催化劑是pt/zro2/wo3。

145.根據權利要求143所述的方法,其中所述異構化催化劑是包含0.2wt%pt的pt/sapo。

146.根據權利要求141至145中任一項所述的方法,其中使所述經純化的產物混合物和所述第三還原氣體與所述異構化催化劑接觸發生在約50℃至約450℃的異構化溫度下。

147.根據權利要求141至146中任一項所述的方法,其中使所述經純化的產物混合物和所述第三還原氣體與所述異構化催化劑接觸發生在約50psi至約1000psi的異構化壓力下。

148.根據權利要求140至147中任一項所述的方法,其進一步包含第三分離,其中所述第三分離包含將所述經異構化的產物混合物分離成:

149.根據權利要求148所述的方法,其中所述經純化的航空燃料包含約10%至約20%的芳烴。

150.根據權利要求148或149所述的方法,其進一步包含:

151.根據權利要求150所述的方法,其中所述加氫裂化催化劑包含加氫裂化金屬,如pd、pt、ni、co、co-w、ni-w和ni-mo;以及加氫裂化載體。

152.根據權利要求151所述的方法,其中所述加氫裂化載體包含:

153.根據權利要求151或152所述的方法,其中所述加氫裂化金屬占所述加氫裂化催化劑的約0.5wt%至約40wt%。

154.根據權利要求150至153中任一項所述的方法,其進一步包含第四分離,其中所述第四分離包含將所述經加氫裂化的產物混合物分離成:

155.根據權利要求154所述的方法,其進一步包含將所述第一再循環氣體混合物和/或所述第二再循環氣體混合物與所述經脫氣的粗產物混合物組合。

156.根據權利要求75至155中任一項所述的方法,其進一步包含從氣體進料流捕獲碳源氣體。

157.根據權利要求75至156中任一項所述的方法,其中所述第一還原氣體、所述第二還原氣體、所述第三還原氣體和/或所述第四還原氣體獨立地選自h2、烴、合成氣(co/h2),或選自是或衍生自火炬氣、廢氣或天然氣的氣體。

158.根據權利要求75至157中任一項所述的方法,其中所述第一還原氣體、所述第二還原氣體、所述第三還原氣體和/或所述第四還原氣體是h2。

159.根據權利要求75至157中任一項所述的方法,其中所述第一還原氣體、所述第二還原氣體、所述第三還原氣體和/或所述第四還原氣體是合成氣。

160.根據權利要求75至157中任一項所述的方法,其中所述第一還原氣體、所述第二還原氣體、所述第三還原氣體和/或所述第四還原氣體是烴,如ch4、乙烷、丙烷或丁烷。

161.根據權利要求75至157中任一項所述的方法,其中所述第一還原氣體、所述第二還原氣體、所述第三還原氣體和/或所述第四還原氣體是或衍生自火炬氣、廢氣或天然氣。

162.根據權利要求75至157中任一項所述的方法,其中所述第一還原氣體、所述第二還原氣體、所述第三還原氣體和/或所述第四還原氣體是ch4。

163.根據權利要求75至162中任一項所述的方法,其中所述第一碳源氣體和/或所述第二碳源氣體是co2。

164.根據權利要求75至162中任一項所述的方法,其中所述第一碳源氣體和/或所述第二碳源氣體是co。

165.根據權利要求75至164中任一項所述的方法,其中所述第一還原氣體與所述第一碳源氣體的摩爾比是約10:1至約1:10。

166.根據權利要求75至165中任一項所述的方法,其中所述第一還原氣體與所述第一碳源氣體的摩爾比是約5:1至約0.5:1。

167.根據權利要求75至166中任一項所述的方法,其中所述第二還原氣體與所述第二碳源氣體的摩爾比是約10:1至約1:10。

168.根據權利要求75至167中任一項所述的方法,其中所述第二還原氣體與所述第二碳源氣體的摩爾比是約5:1至約0.5:1。

169.一種燃料組合物,其通過根據權利要求75至168中任一項所述的方法制備。

170.一種燃料組合物,其包含:

171.一種燃料組合物,其包含:

172.根據權利要求171所述的燃料組合物,其中所述組合物包含小于約5wt%的四氫化萘和茚滿。

173.根據權利要求171或172所述的燃料組合物,其中所述組合物包含小于約1wt%的四氫化萘和茚滿。

174.根據權利要求171或172所述的燃料組合物,其中所述組合物包含0wt%至約5wt%的四氫化萘和茚滿。

175.根據權利要求171至174中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含0wt%至約1wt%的四氫化萘和茚滿。

176.根據權利要求171至175中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物基本上不包含四氫化萘和茚滿。

177.根據權利要求171至176中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含小于約0.5wt%的多環芳烴。

178.根據權利要求171至177中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含0wt%至約0.5wt%的多環芳烴。

179.根據權利要求171至178中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物基本上不包含多環芳烴。

180.根據權利要求171至179中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約5wt%至約25wt%的單環芳烴。

181.根據權利要求171至180中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約8wt%至約15wt%的單環芳烴。

182.根據權利要求171至181中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約14.5wt%的單環芳烴。

183.根據權利要求171至182中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約15wt%至約65wt%的環烷烴。

184.根據權利要求171至183中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約15wt%至約35wt%的環烷烴。

185.根據權利要求171至184中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約29wt%的環烷烴。

186.根據權利要求171至185中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約5wt%至約50wt%的正鏈烷烴。

187.根據權利要求171至186中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約30wt%至約50wt%的正鏈烷烴。

188.根據權利要求171至187中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約47.7wt%的正鏈烷烴。

189.根據權利要求171至188中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約5wt%至約40wt%的異鏈烷烴。

190.根據權利要求171至189中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約5wt%至約15wt%的異鏈烷烴。

191.根據權利要求171至190中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含約8.8wt%的異鏈烷烴。

192.根據權利要求171至191中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物符合astmd4054-等級1。

193.根據權利要求171至192中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的總酸度小于約0.10mg?koh/g。

194.根據權利要求171至193中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的總酸度是約0.05mg?koh/g至約0.10mg?koh/g。

195.根據權利要求171至194中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的總酸度是約0.07mg?koh/g。

196.根據權利要求171至195中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含小于約0.3wt%的全硫。

197.根據權利要求171至196中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含小于約0.003wt%的硫醇性硫。

198.根據權利要求171至197中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的閃點是至少約38℃。

199.根據權利要求171至198中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的閃點是約38℃至約370℃。

200.根據權利要求171至199中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的閃點是約42℃。

201.根據權利要求171至200中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物在15℃下的密度是約775kg/m3至約840kg/m3。

202.根據權利要求171至201中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的密度是約780kg/m3。

203.根據權利要求171至202中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的冰點低于約-40℃。

204.根據權利要求171至203中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的冰點是約-51℃。

205.根據權利要求171至204中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物在-20℃下的粘度小于約8.0cst。

206.根據權利要求171至205中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物在-40℃下的粘度小于約12平方毫米/秒。

207.根據權利要求171至206中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物在-20℃下的粘度是約3.2平方毫米/秒。

208.根據權利要求171至207中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的凈燃燒熱是至少約42.8mj/kg。

209.根據權利要求171至208中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的凈燃燒熱是約43.4mj/kg。

210.根據權利要求171至209中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的煙點是至少約18mm。

211.根據權利要求171至210中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的煙點是至少約25mm。

212.根據權利要求171至211中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的煙點是約36mm。

213.根據權利要求171至212中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的過濾器壓降小于約25mm?hg。

214.根據權利要求171至213中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的過濾器壓降是約0mm?hg。

215.根據權利要求171至214中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的管沉積物評級小于約3,其中基本上沒有孔雀藍或異常顏色沉積物。

216.根據權利要求171至215中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物的管沉積物評級是1vtr色碼。

217.根據權利要求171至216中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物具有小于約0.85mm磨痕直徑(wsd)的潤滑性。

218.根據權利要求171至217中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物具有約0.52mm?wsd的潤滑性。

219.根據權利要求171至218中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物符合astmd1655。

220.根據權利要求171至219中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物包含小于約1ppm的含硫雜質。

221.根據權利要求171至220中任一項所述的燃料組合物,其中所述組合物基本上不包含含硫雜質。

222.根據權利要求171至221中任一項所述的燃料組合物,其中所述單環芳烴不是石油衍生的。

223.根據權利要求171至223中任一項所述的燃料組合物,其中所述單環芳烴衍生自co2。

224.根據權利要求171至224中任一項所述的燃料組合物,其中所述單環芳烴、所述環烷烴、所述正鏈烷烴和所述異鏈烷烴不是石油衍生的。

225.根據權利要求171至225中任一項所述的燃料組合物,其中所述單環芳烴、所述環烷烴、所述正鏈烷烴和所述異鏈烷烴衍生自co2。

226.根據權利要求171至226中任一項所述的燃料組合物,其進一步包含至少一種燃料添加劑。

227.一種烯烴催化劑,其包含:

228.根據權利要求228所述的烯烴催化劑,其包含:

229.根據權利要求229所述的烯烴催化劑,其中所述催化劑包含相對于鐵的摩爾比是0至約0.20的k和相對于鐵的摩爾比是0至約0.60的na。

230.根據權利要求230所述的烯烴催化劑,其中所述催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.04的k和相對于鐵的摩爾比是約0.006的na。

231.根據權利要求228所述的烯烴催化劑,其包含:

232.根據權利要求232所述的烯烴催化劑,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是0至約0.20的k。

233.根據權利要求232或233所述的烯烴催化劑,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.05的k。

234.根據權利要求232至234中任一項所述的烯烴催化劑,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是0至約0.50的co。

235.根據權利要求235所述的烯烴催化劑,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.14的co。

236.根據權利要求236所述的烯烴催化劑,其中所述烯烴催化劑包含相對于鐵的摩爾比是約0.14的co和相對于鐵的摩爾比是約0.01的k。

237.根據權利要求228至237所述的烯烴催化劑,其中所述鐵呈氧化鐵的形式,并且所述氧化鐵是磁鐵礦(fe3o4)、赤鐵礦(fe2o3)或其組合。

238.根據權利要求228至238中任一項所述的烯烴催化劑,其中所述鐵呈氧化鐵的形式,并且所述氧化鐵是磁鐵礦(fe3o4)。

239.根據權利要求228至238中任一項所述的烯烴催化劑,其中所述鐵呈氧化鐵的形式,并且所述氧化鐵是赤鐵礦(fe2o3)。

240.根據權利要求228至238中任一項所述的烯烴催化劑,其中所述鐵呈氧化鐵的形式,并且所述氧化鐵是磁鐵礦(fe3o4)和赤鐵礦(fe2o3)的組合。

241.根據權利要求1至241中任一項所述的催化劑,其中所述烯烴催化劑進一步包含還原催化劑載體。

242.根據權利要求242所述的催化劑,其中所述還原催化劑載體包含:

243.根據權利要求241或242所述的催化劑,其中所述還原催化劑載體是mcm-49。


技術總結
本文提供了用于將CO2和如H2或烴等還原氣體轉化成適于用作航空燃料的鏈烷烴和芳烴的混合物的系統和方法。

技術研發人員:周陸波,C·陳,吳啟元,S·W·希漢,N·德席爾瓦,M·莫喲,J·達卡,D·德維利爾,G·康斯坦丁,M·魯米森
受保護的技術使用者:艾爾控股公司
技術研發日:
技術公布日:2025/4/28
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