(57)【要約】少なくとも１つのC2−C20オレフィンを含むオレフィン供給物をもたらし、第一触媒が存在する状態で供給物の一部をオリゴマ化して少なくとも１つのオレフィンのオリゴマを含む第一生成物を形成し、そして第二触媒が存在する状態で第一生成物の一部をオリゴマ化して第二生成物を生成することにより、液体燃料を生成する方法。液体炭化水素を生成するシステムで、システムは、第一触媒が存在する状態で、少なくとも１つのオレフィンを含むオレフィン供給物の少なくとも一部をオリゴマ化することにより第一生成物を提供するように構成される第一反応装置、未反応のオレフィンを第一生成物から分離することにより、未反応のオレフィンが減少した第一生成物をもたらすように構成される分離器、及び、第二触媒が存在する状態で、未反応のオレフィンが減少した第一生成物の少なくとも一部をオリゴマ化することにより、第二生成物をもたらすように構成される第二反応装置を含む。
2013540861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
C2−C20のオレフィンからなる群から選定される少なくとも１つのオレフィンを含むオレフィン供給物を提供すること、
第一オリゴマ化触媒が存在する状態で、前記オレフィン供給物の少なくとも一部をオリゴマ化して、少なくとも１つのオレフィンのオリゴマを含む第一被オリゴマ化生成物を形成すること、及び、
第二オリゴマ化触媒が存在する状態で、前記第一被オリゴマ化生成物の少なくとも一部をオリゴマ化にさらして、第二被オリゴマ化生成物を生成すること、
を含む方法。
【請求項２】
前記第二被オリゴマ化生成物の少なくとも一部を水素化して、被水素化生成物を生成することをさらに含み、
前記被水素化生成物の平均飽和度は、前記第二被オリゴマ化生成物の平均飽和度より大きい、
請求項１の方法。
【請求項３】
前記被水素化生成物は炭化水素を主に含み、
該炭化水素は、ガソリン沸点範囲、ナフサ沸点範囲、灯油沸点範囲、及びディーゼル沸点範囲からなる群から選定される沸点範囲で沸騰する、
請求項２の方法。
【請求項４】
前記被水素化生成物は約20から約50体積パーセントの芳香族化合物を含む、請求項３の方法。
【請求項５】
前記被水素化生成物は約8から約12体積パーセントの芳香族化合物を含む、請求項３の方法。
【請求項６】
前記被水素化生成物は約4から約8体積パーセントの芳香族化合物を含む、請求項３の方法。
【請求項７】
前記被水素化生成物は約12から約20体積パーセントの芳香族化合物を含む、請求項３の方法。
【請求項８】
前記オレフィン供給物を提供することは、アルコールの脱水処理及びアセチレン化合物の水素化処理からなる群から選定される１つ以上の処理を行うことを含む、請求項１の方法。
【請求項９】
前記オレフィン供給物を提供することは、酸素化物供給物中の酸素含有化合物を触媒作用によってオレフィンに変換することを含む、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記オレフィン供給物はエチレンを含み、
前記オレフィン供給物を提供することは、エチレンを豊富に含む流れを前記酸素化物供給物の触媒作用による変換からの生成物から分離することをさらに含む、
請求項９の方法。
【請求項１１】
未反応の前記酸素含有化合物を含む流れを、前記酸素化物供給物の触媒作用による変換からの生成物の、エチレンが減少した残留物から分離することをさらに含む、請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記未反応の酸素含有化合物を含む流れから、付加的なオレフィンを生成することをさらに含む、請求項１１の方法。
【請求項１３】
液体炭化水素相、水相、又は両者を、前記酸素化物供給物の触媒作用による変換からの生成物の、前記エチレンが減少した残留物から分離することをさらに含む、請求項１１の方法。
【請求項１４】
前記液体炭化水素相の少なくとも一部を、第二オリゴマ化にさらすことをさらに含む、請求項１３の方法。
【請求項１５】
未反応のオレフィンを含む未反応のオレフィン流を、前記第二オリゴマ化より前に前記第一被オリゴマ化生成物から分離することをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項１６】
前記未反応のオレフィン流の少なくとも一部を、第一オリゴマ化に再循環させることをさらに含む、請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記第二被オリゴマ化生成物を、
オレフィンを豊富に含みガソリンの沸点範囲で沸騰する流れと、
ナフサを豊富に含む流れと、
前記第二被オリゴマ化生成物に関連する残りのC2からC20のオレフィンを含む流れと、
からなる群から選定される１つ以上の流れに分離することをさらに含む、
請求項１の方法。
【請求項１８】
前記オレフィンを豊富に含みガソリンの沸点範囲で沸騰する流れの少なくとも一部を、前記第一オリゴマ化、前記第二オリゴマ化、又は両者に再循環させることをさらに含む、請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記C2からC20のオレフィンを豊富に含む流れの少なくとも一部を水素化にさらして、前記被水素化生成物を生成することをさらに含み、
前記被水素化生成物の平均飽和度は、前記C2からC20のオレフィンを豊富に含む流れの平均飽和度より大きい、
請求項１７の方法。
【請求項２０】
前記被水素化生成物の少なくとも一部を、前記第二オリゴマ化に再循環させることをさらに含む、請求項１９の方法。
【請求項２１】
前記C2からC20のオレフィンを豊富に含む流れの少なくとも一部を、前記第二オリゴマ化にさらすことをさらに含む、請求項１７の方法。
【請求項２２】
第三オリゴマ化触媒が存在する状態で、前記第一被オリゴマ化生成物の一部をオリゴマ化にさらして、第三被オリゴマ化生成物を生成することをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項２３】
未反応のオレフィンを含む未反応のオレフィン流を、前記第三被オリゴマ化生成物から分離することをさらに含む、請求項２２の方法。
【請求項２４】
前記未反応のオレフィン流の少なくとも一部を、第三オリゴマ化に再循環させることをさらに含む、請求項２３の方法。
【請求項２５】
前記第三被オリゴマ化生成物の少なくとも一部、前記第二被オリゴマ化生成物の少なくとも一部、又は両者を水素化にさらして、１つ以上の被水素化生成物を生成することをさらに含み、
前記１つ以上の被水素化生成物の平均飽和度は、前記水素化より前の前記被オリゴマ化生成物の平均飽和度より大きい、
請求項２２の方法。
【請求項２６】
前記１つ以上の被水素化生成物の少なくとも一部を、前記第二オリゴマ化にさらすことをさらに含む、請求項２５の方法。
【請求項２７】
前記第一オリゴマ化触媒はニッケル活性固体の酸触媒を含む、請求項１の方法。
【請求項２８】
前記第二オリゴマ化触媒は固体の酸触媒を含む、請求項２７の方法。
【請求項２９】
前記第一被オリゴマ化生成物はブテンを主に含み、前記第二被オリゴマ化生成物はブテンのオリゴマを含む、請求項１の方法。
【請求項３０】
第一オリゴマ化反応装置、分離器、及び第二オリゴマ化反応装置を含むシステムであり、
前記第一オリゴマ化反応装置は、第一オリゴマ化触媒が存在する状態で、少なくとも１つのオレフィンを含むオレフィン供給物の少なくとも一部をオリゴマ化するように構成されて、第一被オリゴマ化生成物を提供し、
前記分離器は、未反応のオレフィンを前記第一被オリゴマ化生成物から分離するように構成されて、前記未反応のオレフィンの減少した前記第一被オリゴマ化生成物を提供し、
前記第二オリゴマ化反応装置は、第二オリゴマ化触媒が存在する状態で、前記未反応のオレフィンの減少した第一被オリゴマ化生成物の少なくとも一部をオリゴマ化するように構成されて、第二オリゴマ化生成物を提供する、
システム。
【請求項３１】
前記オレフィン供給物はエチレンを主に含む、請求項３０のシステム。
【請求項３２】
前記オレフィン供給物はブテンを主に含む、請求項３０のシステム。
【請求項３３】
前記第一オリゴマ化触媒は、前記少なくとも１つのオレフィンを、主にその二量体に変換するように作用可能である、請求項３０のシステム。
【請求項３４】
前記第一オリゴマ化触媒は、ニッケル活性固体の酸触媒を含む、請求項３３のシステム。
【請求項３５】
前記第二オリゴマ化触媒は、前記第一被オリゴマ化生成物中のオリゴマの少なくとも一部を、より長いオレフィン鎖に変換するように作用可能な、請求項３０のシステム。
【請求項３６】
前記第二オリゴマ化触媒は固体の酸触媒を含む、請求項３５のシステム。
【請求項３７】
水素化反応装置をさらに含むシステムであり、
前記水素化反応装置は前記第二被オリゴマ化生成物の不飽和度を触媒作用により減少させるように構成されて、被水素化生成物を提供する、
請求項３０のシステム。
【請求項３８】
前記被水素化生成物の少なくとも一部、少なくとも一部の前記第二被オリゴマ化生成物、又は両者を、前記第一オリゴマ化反応装置、前記第二オリゴマ化反応装置、又は両者に再循環させることをさらに含み、それにより所望の組成を有する炭化水素生成物が得られ得る、請求項３７のシステム。
【請求項３９】
前記所望の組成は、約4から約50体積パーセントの範囲の芳香族含有量を有する、請求項３８のシステム。
【請求項４０】
前記所望の組成は、約4から約8体積パーセントの範囲の芳香族含有量を有する、請求項３９のシステム。
【請求項４１】
前記所望の組成は、約8から約12体積パーセントの範囲の芳香族含有量を有する、請求項３９のシステム。
【請求項４２】
前記所望の組成は、約12から約20体積パーセントの範囲の芳香族含有量を有する、請求項３９のシステム。
【請求項４３】
前記所望の組成は、ディーゼル、灯油、ガソリン、又はナフサの沸点範囲の炭化水素を主に含む、請求項３８のシステム。
【請求項４４】
第二分離器をさらに含むシステムであり、
前記第二分離器は前記第二被オリゴマ化生成物から、主にナフサを含む流れ、主にガソリンを含む流れ、及び主にC2−C30のオレフィンを含む流れからなる群から選定される、１つ以上の流れを分離するように構成される、
請求項３０のシステム。
【請求項４５】
１つ以上の再循環ラインをさらに含むシステムであり、
前記１つ以上の再循環ラインは、前記主にガソリンを含む流れの少なくとも一部を、前記第一オリゴマ化反応装置、前記第二オリゴマ化反応装置、又は両者に再循環させるように構成される、
請求項４４のシステム。
【請求項４６】
再循環ラインをさらに含むシステムであり、
前記再循環ラインは、前記C2−C30のオレフィンを主に含む流れの少なくとも一部を、前記第二オリゴマ化反応装置に再循環させるように構成される、
請求項４４のシステム。
【請求項４７】
第三オリゴマ化反応装置をさらに含むシステムであり、
前記第三オリゴマ化反応装置は、第三オリゴマ化触媒が存在する状態で、少なくとも１つのオレフィンを含む前記オレフィン供給物の少なくとも一部をオリゴマ化するように構成されて、前記第三被オリゴマ化生成物を提供する、
請求項３０のシステム。
【請求項４８】
前記第三オリゴマ化触媒は固体の酸触媒を含む、請求項４７のシステム。
【請求項４９】
前記第二分離器をさらに含むシステムであり、
前記第二分離器は未反応のオレフィンを、前記第三被オリゴマ化生成物から除去するように構成されて、前記未反応のオレフィンの減少した前記第三被オリゴマ化生成物を提供する、
請求項４７のシステム。
【請求項５０】
再循環ラインをさらに含むシステムであり、
前記再循環ラインは、前記第二分離器を介して除去された前記未反応のオレフィンの少なくとも一部を、前記第二オリゴマ化反応装置に再循環させるように構成される、
請求項４９のシステム。
【請求項５１】
１つ以上の水素化反応装置をさらに含むシステムであり、
前記第二被オリゴマ化生成物、前記第三被オリゴマ化生成物、又は両者の不飽和度を触媒作用により減少させるように構成されて、１つ以上の被水素化生成物を提供する、
請求項４７のシステム。
【請求項５２】
１つ以上の再循環ラインをさらに含み、それにより１つ以上の前記被水素化生成物の少なくとも一部は、前記第二オリゴマ化反応装置、前記第三オリゴマ化反応装置、又は両者に再循環され得る、請求項５１のシステム。
【請求項５３】
前記オレフィン供給物を生成するように構成される脱水反応装置をさらに含む、請求項３０のシステム。
【請求項５４】
前記脱水反応装置は、前記第一オリゴマ化反応装置の運転圧力より高い圧力で運転可能であり、
当該システムは前記脱水反応装置と前記第一オリゴマ化反応装置との間に圧縮器を含まない、
請求項５３のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
連邦支援の研究又は開発に関する記載
非適用
【０００２】
発明の分野
本発明は、液体燃料の生成に関する。より具体的には、本発明は非炭化水素の液体を炭化水素の液体に変換することに関する。さらにより具体的には、本発明は非炭化水素成分を、灯油、ジェット燃料、ガソリン、ディーゼル、及びその組み合わせからなる群から選定される指定の液体燃料に変換することに関し、指定の液体燃料は所望される量の、限定はしないが、芳香族化合物のような特定の成分を含む。
【背景技術】
【０００３】
石油由来の液体燃料に対する需要は増え続けており、将来は供給量を超過すると予測される。加えて、石油から液体燃料を生成することは環境への懸念を高め、より一層厳しい規制が制定されている。故に、液体燃料を得るための代替の方法が求められる。
【０００４】
エチレン及び他のオレフィンは、例えば酸素化物を含む、様々な容易に入手できる化合物の変換を介して形成できる。例えば、オレフィンはとりわけ、メタノールと、エタノールと、プロパノールと、ブタノールと、より分子量が大きい（heavier）一価アルコールとを含むアルコール、多価アルコール、酸素化物、アルデヒド、ケトン、及びエーテルの脱水、アセチレン化合物の水素化、炭化カルシウムの水和反応、並びに塩素化炭化水素の脱ハロゲン化水素反応などの工程を介して、生成できる。
【０００５】
液体燃料の所望の組成は、想定される最終的な用途に依存する。例えば、ジェット燃料は特定の体積パーセントの芳香族化合物を含むことが義務付けられている。芳香族化合物の要求される特定の体積パーセントは、様々な規制が設けられるのに従って変わり得る。故に、非石油源から液体燃料を生成するシステム及び方法にして、所望の組成を有する液体燃料を生み出すことを可能にし、所望の組成は新しい規制などに応じて変化する場合があり、故にそれからそしてそれにより生成される生成物燃料に変化をもたらすシステム及び方法は非常に望ましい。
【０００６】
従って、非石油材料から燃料、特に液体燃料を生成するためのシステム及び方法に対する需要が産業にある。このようなシステム及び方法が、非炭化水素材料から液体燃料を生成できるのが望ましい。例えば所望の芳香族性、平均分子量、沸点範囲、及び／又はその他の、所望の組成を有する液体燃料を生み出すのに容易に適合できる、液体燃料を生成するためのシステム及び方法もまた所望される。バイオマスの発酵によって生成されるアルコールのような、持続可能な資源から液体燃料を生成することさらに所望される。
【発明の概要】
【０００７】
非炭化水素材料を液体燃料に変換するためのシステム及び方法が、本明細書で開示される。実施形態において、方法は、C2−C20のオレフィンからなる群から選定される少なくとも１つのオレフィンを含むオレフィン供給物を提供すること、第一オリゴマ化触媒が存在する状態でオレフィン供給物の少なくとも一部をオリゴマ化して、少なくとも１つのオレフィンのオリゴマを含む第一被オリゴマ化生成物を形成すること、及び、第二オリゴマ化触媒が存在する状態で第一被オリゴマ化生成物の少なくとも一部をオリゴマ化にさらして、第二被オリゴマ化生成物を生成することを含む。方法はさらに、第二被オリゴマ化生成物の少なくとも一部を水素化して、被水素化生成物を生成することを含み、被水素化生成物の平均飽和度は、第二被オリゴマ化生成物の平均飽和度より高い。実施形態において、被水素化生成物は炭化水素を主に含み、この炭化水素は、ガソリン沸点範囲、ナフサ沸点範囲、灯油沸点範囲、及びディーゼル沸点範囲からなる群から選定される沸点範囲で沸騰する。被水素化生成物は約20から約50体積パーセントの芳香族化合物、約8から約12体積パーセントの芳香族化合物、約4から約8体積パーセントの芳香族化合物、又は約12から約20体積パーセントの芳香族化合物を含み得る。
【０００８】
実施形態において、オレフィン供給物を提供することは、アルコールの脱水処理及びアセチレン化合物の水素化処理からなる群から選定される１つ以上の処理を行うことを含む。実施形態において、オレフィン供給物を提供することは、酸素化物供給物中の酸素含有化合物を触媒作用によってオレフィンに変換することを含む。オレフィン供給物はエチレンを含む場合があり、オレフィン供給物を提供することはさらに、エチレンを豊富に含む流れを、酸素化物供給物の触媒作用による変換からの生成物から分離することを含み得る。方法はさらに、未反応の酸素含有化合物を含む流れを、酸素化物供給物の触媒作用による変換からの生成物の、エチレンの減少した残留物から分離することを含み得る。方法はさらに、未反応の酸素含有化合物を含む流れから、付加的なオレフィンを生成すること、及び／又は、液体炭化水素相、水相、又は両者を、酸素化物供給の触媒作用による変換からの生成物の、エチレンの減少した残留物から分離することを含み得る。液体炭化水素相の少なくとも一部が、第二オリゴマ化にさらされ得る。
【０００９】
実施形態において、方法はさらに、未反応のオレフィンを含む未反応のオレフィン流を、第二オリゴマ化より前に第一被オリゴマ化生成物から分離することを含む。方法はさらに、未反応のオレフィン流の少なくとも一部を、第一オリゴマ化に再循環させることを含み得る。
【００１０】
実施形態において、方法はさらに、第二被オリゴマ化生成物を、オレフィンを豊富に含みガソリンの沸点範囲で沸騰する流れと、ナフサを豊富に含む流れと、第二被オリゴマ化生成物に関連するC2からC20のオレフィンを豊富に含む流れとからなる群から選定される１つ以上の流れに分離することを含む。オレフィンを豊富に含み、ガソリンの沸点範囲で沸騰する流れの少なくとも一部は、第一オリゴマ化、第二オリゴマ化、又は両者にさらされ得る。実施形態において、C2からC20のオレフィンを豊富に含む流れの少なくとも一部は水素化にさらされ、被水素化生成物を生成し、被水素化生成物の平均飽和度は、C2からC20のオレフィンを豊富に含む流れの平均飽和度より大きく、及び／又は、C2からC20のオレフィンを豊富に含む流れの少なくとも一部は、第二オリゴマ化にさらされる。少なくとも一部の被水素化生成物は、第二オリゴマ化に再循環され得る。
【００１１】
実施形態において、方法はさらに、第三オリゴマ化触媒が存在する状態で、第一被オリゴマ化生成物の一部をオリゴマ化にさらして、第三被オリゴマ化生成物を生成することを含む。実施形態において、方法はさらに、未反応のオレフィンを含む未反応のオレフィン流を、第三被オリゴマ化生成物から分離すること又は、第三被オリゴマ化生成物の少なくとも一部、第二被オリゴマ化生成物の少なくとも一部、又は両者を、水素化にさらして、１つ以上の被水素化生成物を生成することを含み、１つ以上の被水素化生成物の平均飽和度は、水素化より前の被オリゴマ化生成物の平均飽和度より大きい。未反応のオレフィン流の少なくとも一部は、第三オリゴマ化に再循環され得る。１つ以上の被水素化生成物の少なくとも一部は、第二オリゴマ化にさらされ得る。
【００１２】
実施形態において、第一オリゴマ化触媒は、シリカアルミネート、より具体的にはZSM-5などの固体の酸触媒を含む。実施形態において、第一オリゴマ化触媒はニッケル活性のZSM-5を含む。実施形態において、第二オリゴマ化触媒は、シリカアルミネート、より具体的にはZSM-5のようなゼオライトなどの固体の酸触媒を含む。
【００１３】
実施形態において、第一被オリゴマ化生成物はブテンを主に含み、第二被オリゴマ化生成物はブテンのオリゴマを含む。
【００１４】
本明細書でシステムもまた開示され、このシステムは第一オリゴマ化反応装置、分離器、及び第二オリゴマ化反応装置を含み、第一オリゴマ化反応装置は、第一オリゴマ化触媒が存在する状態で、少なくとも１つのオレフィンを含むオレフィン供給の少なくとも一部をオリゴマ化するように構成されて、第一被オリゴマ化生成物を提供し、分離器は、未反応のオレフィンを第一被オリゴマ化生成物から分離するように構成されて、未反応のオレフィンの減少した第一被オリゴマ化生成物を提供し、そして第二オリゴマ化反応装置は、第二オリゴマ化触媒が存在する状態で、未反応のオレフィンの減少した第一被オリゴマ化生成物の少なくとも一部をオリゴマ化するように構成されて、第二オリゴマ化生成物を提供する。オレフィン供給は主にエチレン又は主にブテンを含み得る。
【００１５】
実施形態において、第一オリゴマ化触媒は、少なくとも１つのオレフィンを、主にその二量体に変換するように作用可能である。第一オリゴマ化触媒は、ニッケル活性のZSM-5を含む。
【００１６】
実施形態において、第二オリゴマ化触媒は、第一被オリゴマ化生成物中のオリゴマの少なくとも一部を、より長いオレフィン鎖に変換するように作用可能である。第二オリゴマ化触媒は裸のZSM-5を含み得る。
【００１７】
実施形態において、システムはさらに、第二被オリゴマ化生成物の不飽和度を触媒作用により減少させるように構成され、故に被水素化生成物を提供する、水素化反応装置を含み、そして被水素化生成物の少なくとも一部、第二被オリゴマ化生成物の少なくとも一部、又は両者を、第一オリゴマ化反応装置、第二オリゴマ化反応装置、又は両者に再循環させることを含む場合があり、それにより所望の組成を有する炭化水素生成物が得られ得る。所望の組成は、約4から約50体積パーセント、約4から約8体積パーセント、約8から約12体積パーセント、又は約12から約20体積パーセントの範囲の芳香族含有量を有し得る。所望の組成は、ディーゼル、灯油、ガソリン、又はナフサの沸点範囲の炭化水素を主に含み得る。
【００１８】
実施形態において、システムはさらに第二分離器を含み、この第二分離器を含は第二被オリゴマ化生成物から、主にナフサを含む流れ、主にガソリンを含む流れ、及び主にC2−C30のオレフィンを含む流れからなる群から選定される、１つ以上の流れを分離するように構成される。１つ以上の再循環ラインは主にガソリンを含む流れの少なくとも一部を、第一オリゴマ化反応装置、第二オリゴマ化反応装置、又は両者に再循環させるように構成され得る。システムはさらに再循環ラインを含む場合があり、この再循環ラインはC2−C30のオレフィンを主に含む流れの少なくとも一部を、第二オリゴマ化反応装置に再循環させるように構成される。
【００１９】
実施形態において、システムはさらに、第三オリゴマ化反応装置及び／又は第二オリゴマ化反応装置を含み、この第三オリゴマ化反応装置は、第三オリゴマ化触媒が存在する状態で、少なくとも１つのオレフィンを含むオレフィン供給物の少なくとも一部をオリゴマ化するように構成されて、第三被オリゴマ化生成物を提供し、この第二オリゴマ化反応装置は未反応のオレフィンを、第三被オリゴマ化生成物から除去するように構成されて、未反応のオレフィンの減少した第三被オリゴマ化生成物を提供する。第三オリゴマ化触媒はZSM-5を含み得る。実施形態において、システムはさらに再循環ラインを含む場合があり、この再循環ラインは第二分離器を介して除去された未反応のオレフィンの少なくとも一部を、第二オリゴマ化反応装置に再循環させるために構成される。システムはさらに１つ以上の水素化反応装置を含む場合があり、この水素化反応装置は第二被オリゴマ化生成物、第三被オリゴマ化生成物、又は両者の不飽和度を触媒作用により減少させるように構成されて、１つ以上の被水素化生成物を提供する。システムはさらに、１つ以上の再循環ラインを含む場合があり、この再循環ラインは１つ以上の被水素化生成物の少なくとも一部を、第三オリゴマ化反応装置に再循環するために構成される。
【００２０】
システムはさらに、オレフィン供給物を生成するように構成される脱水反応装置を含む。実施形態において、脱水反応装置は第一オリゴマ化反応装置の運転圧力より高い圧力で運転可能であり、システムは脱水反応装置と、第一オリゴマ化反応装置との間に圧縮器を含まない。
【００２１】
従って、本明細書で開示される実施形態は、従来の装置に関連する様々な欠点に対処することを意図する、特徴及び利点の組み合わせである。上述の様々な特性、並びに他の特徴は、以下の詳細な説明を読み、添付の図面を参照することで、当業者にすぐに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の詳細な説明のために、ここで添付の図面を参照されたい。
【００２３】
【図１】本開示の実施形態に従う、液体燃料を製作するための工程を示す図である。
【図２】本開示の他の実施形態に従う、液体燃料を製作するための工程を示す図である。
【図３】本開示の他の実施形態に従う、液体燃料を製作するための工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本明細書で、非炭化水素材料から液体燃料を生成するためのシステム及び工程が開示される。開示のシステム及び方法を介して、所望の液体燃料、すなわち、ガソリン、ディーゼル、ジェット燃料、及び／又は灯油の沸点範囲を有し、及び／又は所望の量の、限定はされないが芳香族化合物などの様々な成分を含有する炭化水素を主に含む液体燃料を生成できる。
【００２５】
液体燃料を生成するためのシステム。非石油材料から液体燃料を生成するためのシステムが本明細書に開示される。実施形態において、本開示のシステムは、非炭化水素材料から液体燃料を生成することを可能にする。実施形態において、本開示のシステムは、（例えば、酸素含有化合物から）オレフィンを生成するために構成される少なくとも１つの反応装置と、オレフィンからオリゴマ及び他の炭化水素を生成するために構成される１つ以上のオリゴマ化反応装置とを含む。実施形態において、本開示のシステムは複数のオリゴマ化反応装置を含む。システムはさらに少なくとも１つの反応装置（例えば、水素化反応装置）を含み、この少なくとも１つの反応装置は、少なくとも１つのオリゴマ化反応装置又は複数のオリゴマ化反応装置内で生成されたオリゴマ及び他の炭化水素から、様々な転位された（例えば水素化された）炭化水素を生成するために構成される。システムはさらに、後述でより詳細に説明されるように、１つ以上の分離器（例えば相分離器）、１つ以上のガス浄化装置、１つ以上のポンプ、及び／又は１つ以上の圧縮器を含む。
【００２６】
単一のオリゴマ化反応装置を含むシステム。実施形態において、本開示のシステムは、少なくとも１つのオレフィン生成反応装置と、少なくとも１つのオリゴマ化反応装置とを含む。システムはさらに少なくとも１つの反応装置を含み、この少なくとも１つの反応装置はオリゴマ及び他の炭化水素から、様々な転位された（例えば水素化された）炭化水素を生成するために構成される。
【００２７】
本開示に従う、非炭化水素成分から液体炭化水素を生成するためのシステムは、ここで図１を参照しながら説明され、図１は単一のオレフィン生成反応装置である第一反応装置Ｒ１と、単一のオリゴマ化反応装置である第二反応装置Ｒ２と、単一の水素化反応装置である第三反応装置Ｒ３とを含むシステム１００を図示する。開示のシステムはさらに、後述でさらに説明されるように、１つ以上の分離器、ガス浄化装置、圧縮器、及び／又はポンプを含み得る。システム１００はさらに、分離器Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３、圧縮器Ｃ１、並びにガス浄化装置ＧＣ１を含む。これらの構成要素の各々は後述でより詳細に説明される。
【００２８】
システム１００は第一反応装置Ｒ１を含み、第一反応装置Ｒ１はライン１１０を介してそこに導入された酸素含有化合物を、主にオレフィンに変換するために構成されるオレフィン生成反応装置である。第一反応装置Ｒ１は、供給物を主にオレフィンに変換するように構成され、この供給物はC1以上のアルコールと、水と、限定はしないが酸、エーテル、エポキシド、アルデヒド、及び他の酸素含有化合物を含むC2及び同様の酸素化物とから選定される１つ以上の酸素含有成分を含む。第一反応装置Ｒ１は、酸素含有化合物（つまり‘酸素化物（oxygenates）’）を主にオレフィンに変換することを触媒できる触媒を含む。業界で周知のいかなる適切な触媒も利用され得る。実施形態において、第一反応装置Ｒ１は酸化アルミニウム触媒を含む。第一反応装置Ｒ１は、供給物を主にオレフィンに変換するように構成され、この供給物は第一反応装置Ｒ１の運転条件より高圧力及び／又は低温度の条件において、純粋な形態又は混合物のいずれかにおいて液体である成分を含む。第一反応装置Ｒ１は、そこからライン１１２を介して除去可能な生成物を提供するように運転可能な場合があり、この生成物は少なくとも50%のオレフィン生成物として入手可能な炭素、そしてより好ましくは少なくとも90%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素、そして最も好ましくは少なくとも95%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素を含む。
【００２９】
第一反応装置Ｒ１は、次から選定される１つ以上の処理を介して主にC2及び／又はC3のオレフィンを生成するために構成され得る。メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、及び／又はより分子量が大きい（heavier）一価アルコールを含むがこれらに限定されないアルコール、多価アルコール、酸素化物、アルデヒド、ケトン、並びにエーテルの脱水、そして、天然ガス及び他の炭化水素の熱分解、炭化カルシウムの水和反応、一価塩素化及び多価塩素化炭化水素の脱ハロゲン化水素反応、及びオレフィン官能性を有する化合物を生成するための他の周知の方法を含むがこれらに限定されない周知の方法によって形成される、アセチレン化合物の水素化。
【００３０】
第一反応装置Ｒ１の運転条件は、触媒の選定と、ライン１１０を介してそこに導入される供給流れの組成とに依存する。故に、第一反応装置Ｒ１は、業界で周知なように、オレフィンを主に含む流れを提供するように運転され得る。実施形態において、第一反応装置Ｒ１は約15psiaから約800psia（103kPaから5500kPa）、約50psiaから約400psia（340kPaから2800kPa）、又は約250psiaから約300psia（1700kPaから2100kPa）の範囲の運転圧力で運転される。実施形態において、第一反応装置Ｒ１は約50℃から約400℃、約100℃から約375℃、又は約250℃から約350℃の範囲の運転温度で運転される。
【００３１】
システム１００はさらに第一分離器Ｓ１を含む。第一分離器Ｓ１は、液相を気相から分離するように構成される相分離器である場合がある。第一分離器Ｓ１は、第一反応装置Ｒ１の主にオレフィン生成物を、所望される液及び気相に分離するのに適する、業界で周知の適切な相分離器である場合がある。第一分離器Ｓ１は、ライン１１２を介して第一反応装置Ｒ１に流動的に接続されており、それにより第一反応装置Ｒ１内で形成されたオレフィンを主に含む流れが第一分離器Ｓ１に導入され得る。第一反応装置Ｒ１は、ライン１１２を介して第一分離器Ｓ１に導入できる生成物を提供するように構成され、この生成物はオレフィンを主に含むが、さらにアルコール、エーテル、アセトアルデヒドなどのアルデヒド、水、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、及びC1からC16の炭化水素から選定される１つ以上の成分を含み得る。実施形態において、相分離器Ｓ１は、そこからライン１１４を介して除去可能な、水、より分子量が大きい（heavier）酸素化物、及びC4+の炭化水素を主に含む液相を、そこからライン１２０を介して除去可能な気相から分離するように構成される。
【００３２】
第一分離器Ｓ１は、そこからライン１２０を介して除去可能な、オレフィンを主に含む蒸気相を提供するように構成され得る。実施形態において、第一分離器Ｓ１は蒸気相を提供するように構成され、この蒸気相は少なくとも20%の入手可能なオレフィン、少なくとも75%の入手可能なオレフィン、又は90%以上の入手可能なオレフィンを含む。実施形態において、供給物はエタノールを含み、第一分離器Ｓ１は蒸気相を提供するように構成され、この蒸気相は少なくとも20体積パーセントのそこに導入されたエチレン、少なくとも75体積パーセントのそこに導入されたエチレン、又は少なくとも90体積パーセントのそこに導入されたエチレンを含む。
【００３３】
システム１００はさらに第二分離器Ｓ２を含み、第二分離器Ｓ２は第一分離器Ｓ１から生成された液体を、水相、液体炭化水素相、及び軽質な（light）蒸気流に分離するように構成される。第二分離器Ｓ２はライン１１４を介して第一分離器Ｓ１と流動的に接続されている。第二分離器Ｓ２は、液体炭化水素流を軽質な蒸気流及び水相から分離するのに適する、業界で周知の分離器である場合がある。実施形態において、第二分離器Ｓ２は、部分的な（partial）フラッシュドラムと、単段のフラッシュドラムと、多段の蒸留塔と、第一分離器Ｓ１から除去された液体を、所望される水、液体炭化水素、及び軽質な蒸気流に分離するように運転可能な同様の装置とから選定される。ライン１１８は第二分離器Ｓ２から水相を除去するために構成される。ライン１３０は第二分離器Ｓ２から液体炭化水素相を除去するために構成される。実施形態において、第二分離器Ｓ２は、そこからライン１３０を介して除去可能な液体炭化水素相を提供するように運転可能で、この液体炭化水素相は、少なくとも50%体積パーセントの炭化水素、少なくとも80体積パーセントの炭化水素、又は少なくとも95体積パーセントの炭化水素を含む。実施形態において、ライン１３０は第二分離器Ｓ２を第三分離器Ｓ３（後述でさらに説明される）と流動的に接続し、それにより分離器Ｓ２から分離された液体炭化水素相中の炭化水素が、さらなる処理のために第二反応装置Ｒ２及び／又は第三反応装置Ｒ３（後述でさらに説明される）に導入され得る。
【００３４】
ライン１１６は第二分離器Ｓ２から軽質な蒸気流を除去するために構成される。第二分離器Ｓ２は、酸素化物を含む軽質な蒸気流を提供するように構成され得る。実施形態において、第二分離器Ｓ２は、そこからライン１１６を介して除去可能な蒸気相を提供するように構成され、この蒸気相は少なくとも5体積パーセントの酸素化物、少なくとも10体積パーセントの酸素化物、又は少なくとも50体積パーセントの酸素化物を含む。このような実施形態において、ライン１１６は第二分離器Ｓ２を第一反応装置Ｒ１と流動的に接続し、それにより軽質な蒸気流中の酸素化物が再処理のために第一反応装置Ｒ１に戻され得る。システム１００はさらにガス浄化装置ＧＣ１を含み、ガス浄化装置ＧＣ１はライン１２０を介して相分離器Ｓ１から除去された蒸気相から、非オレフィンの気体種（gas species）を除去するために構成される。ライン１２２は主に非オレフィン成分をＧＣ１から除去するために構成され、ライン１２４は精製されたオレフィン生成物をＧＣ１から除去するように構成される。ガス浄化装置ＧＣ１はそこに導入された蒸気から非オレフィンをほぼ完全に除去するために構成され、そこからライン１２２を介して抽出可能な非オレフィン生成物と、そこからライン１２４を介して抽出可能な精製されたオレフィン生成物とを提供する。実施形態において、ＧＣ１は、そこからライン１２４を介して除去可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は約5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、約0.5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、又は約0.01体積パーセントより少ない非オレフィン成分を含む。
【００３５】
システム１００はさらに第二反応装置Ｒ２を含み、第二反応装置Ｒ２はオリゴマ化及び／又は芳香族化の処理によって、オレフィンをより大きな（larger）オレフィン、芳香族化合物、及び／又は他の炭化水素に変換するように構成されるオリゴマ化反応装置である。第二反応装置Ｒ２はライン１２４を介してガス浄化装置ＧＣ１と流動的に接続されており、それによりガス浄化装置ＧＣ１から抽出された精製されたオレフィン流が第二反応装置Ｒ２に導入され得る。第二反応装置Ｒ２はオレフィンをより大きなオレフィン、芳香族化合物、及び／又は他の炭化水素に変換するのに適する業界で周知の反応装置である場合があり、そしてその変換を触媒するように作用可能な業界で周知の触媒を含み得る。例えば、実施形態において、第二反応装置Ｒ２は例えばZSM-5などのシリカアルミネートのようなニッケル活性の固体（nickel activated solid）の酸触媒を含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２は、限定はしないがZSM-5（例えば裸の（naked）ZSM-5）のようなゼオライト触媒を含む。第二反応装置Ｒ２は、そこに導入されたオレフィンのオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、飽和及び不飽和環状炭化水素、及び／又は未反応の供給成分から選定される成分を含む生成物を提供するように運転され得る。実施形態において、第二反応装置Ｒ２は、そこからライン１２６を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物はナフサ及び／又はガソリンの特性を示す約70体積パーセントの生成物、中間留分の特性を示す約20体積パーセントの生成物、及び／又はより重質な油（heavier oil）の特性を示す約10体積パーセントの生成物を含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２は、そこからライン１２６を介して抽出可能な生成物をも提供するように構成され、この生成物はナフサ及び／又はガソリンの特性を示す約15体積パーセントの生成物、中間留分の特性を示す約70体積パーセントの生成物、及び／又はより重質な油の特性を示す約15体積パーセントの生成物を含む。他の実施形態において、第二反応装置Ｒ２は、そこからライン１２６を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物はナフサ及び／又はガソリンの特性を示す10体積パーセントの生成物、中間留分の特性を示す15体積パーセントの生成物、及び／又はより重質な油の特性を示す75体積パーセントの生成物を含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２は主にブテン、又は主にブテン及びヘキセンを含む生成物を提供するように構成される。実施形態において、第二反応装置Ｒ２は、ブテン、ヘキセン、オクテン、デセン、及びより分子量が大きい（heavier）モノオレフィン、ジオレフィン、ナフテン、及び芳香族化合物からなる群から選定される成分を主に含む生成物を提供するように構成される。
【００３６】
第二反応装置Ｒ２の運転条件は、触媒の選定と、ライン１２４を介してそこに導入される供給流れの組成とに依存する。故に、第二反応装置Ｒ２は、業界で周知なように、そこへの供給物中のオレフィンのオリゴマを主に含む流れを提供するように運転され得る。実施形態において、第二反応装置Ｒ２は約150℃から約400℃、約150℃から約350℃、又は約175℃から約300℃の範囲の温度で運転される。実施形態において、第二反応装置Ｒ２は約25psi（172.4kPa）から約1000psi（6894.8kPa）、約150psi（1034kPa）から約600psi（4140kPa）、又は約200psi（1380kPa）から約400psi（2760kPa）の範囲の圧力で運転される。
【００３７】
実施形態において、第一反応装置Ｒ１の運転圧力は、第二反応装置Ｒ２の運転圧力より大きい。このような実施形態では、システムは気体生成物を反応装置Ｒ１から反応装置Ｒ２に運ぶための圧縮器を含まないことがある。つまり、実施形態において、脱水は第一反応装置Ｒ１において第二反応装置Ｒ２のオリゴマ化圧力より高い圧力で実施される。
【００３８】
システム１００はさらに第三分離器Ｓ３を含み、第三分離器Ｓ３は液体炭化水素流を、未反応の及び／又は分子量の低いオレフィン化合物を含む蒸気相から分離するために構成される。第三分離器Ｓ３はライン１２６を介して第二反応装置Ｒ２と流動的に接続されており、それにより第二反応装置Ｒ２からの生成物が第三分離器Ｓ３に導入され得る。第三分離器Ｓ３は、液体炭化水素流を未反応の及び／又は分子量の低い気体のオレフィンから分離するのに適する、業界で周知の相分離器である場合がある。ライン１３４は第三分離器Ｓ３から液体炭化水素を除去するために構成され、一方でライン１３６はそこから未反応の及び／又は分子量の低いオレフィンを含む気体／蒸気相を除去するために構成される。第三分離器Ｓ３は、ライン１３６を介して、第一圧縮器Ｃ１と、第二反応装置Ｒ２への流入を伴うライン１２８とに流動的に接続されている場合があり、それによりライン１３６を介して第三分離器Ｓ３から除去された未反応の及び／又は分子量の低いオレフィンが、さらなる処理のために圧縮され第二反応装置Ｒ２に再導入され得る。圧縮器Ｃ１は気体を約200から7000kPaの圧力に加圧するように構成され得る。実施形態において、ライン１３４を介して第三分離器Ｓ３から除去された液体生成物は、少なくとも90体積パーセントの炭化水素、少なくとも95体積パーセントの炭化水素、又は少なくとも99体積パーセントの炭化水素を含む。所望される生成物（主にガソリン、ジェット燃料、及び／又はディーゼル）に応じて、実施形態では、ライン１３４を介して第三分離器Ｓ３から除去された液体生成物は、ジェット燃料、ディーゼル、又はガソリンが生成されるかどうかによって、C7からC16、C10からC16、又はC7からC10の炭化水素を主に含む。
【００３９】
システム１００はさらに第三反応装置Ｒ３を含み、第三反応装置Ｒ３はそこに導入される炭化水素を飽和するために構成される、及び／又はその飽和を触媒するために作用可能な触媒を含む、水素化反応装置である。第三反応装置Ｒ３はライン１３４を介して第三分離器Ｓ３と流動的に接続されている。第三反応装置Ｒ３は、不飽和化合物（例えば、オレフィン及び他の不飽和化合物）をより飽和した炭化水素に変換するのに適する、業界で周知の反応装置である場合がある。例えば、非限定的な例示を目的として、第三反応装置Ｒ３はPdが含浸したZSM-5触媒、又はNi/Moを含有したアルミナ触媒を含み得る。ライン１３２は水素を第三反応装置Ｒ３に導入するように構成される。第三反応装置Ｒ３は、ライン１３４を介してそこに導入された供給物の不飽和成分の少なくとも一部（例えばオレフィン含有物の一部）を、より飽和した又はほぼ完全に飽和した生成物に変換するのに効果的なWHSV、温度、及び圧力の条件で運転可能である。
【００４０】
実施形態において、第三反応装置Ｒ３は、約150℃から約350℃、約200℃から約300℃、又は約250℃から約270℃の範囲の温度で運転される。実施形態において、第三反応装置Ｒ３は約2100kPaから約6900kPa、約2700kPaから約5500kPa、又は約3400kPaから約4200kPaの範囲の圧力で運転される。選定される触媒に応じて、WHSVは約0.1から10、又は約0.5から約1.0hr-1の範囲になり得る。
【００４１】
第三反応装置Ｒ３は、そこからライン１３８を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は飽和炭化水素、芳香族炭化水素、及び／又はオレフィン系炭化水素を含み、ライン１３８を介して抽出される生成物の不飽和度（又はオレフィン含有量）は、ライン１３４を介してそこに導入される供給物の不飽和度（又はオレフィン含有量）以下である。実施形態において、システム１００はさらにライン１４２を含み、ライン１４２はライン１３８を介して第三反応装置Ｒ３から除去された生成物の少なくとも一部を第二反応装置Ｒ２に再循環させるために構成される。このように再循環された生成物は、ほとんど反応しない成分として作用することがあり、故に限定はしないが温度、圧力、及びWHSVなどの、第二反応装置Ｒ２及び第三反応装置Ｒ３の様々な運転条件を緩やかにする。このような実施形態において、ライン１４０は再循環されない生成物をシステム１００から除去するために構成され得る。
【００４２】
システム１００は、そこからライン１４０を介して除去可能な、液体炭化水素を含む生成物を提供するように構成される。実施形態において、システム１００は、ナフサ、ガソリン、中間分溜及びより重質な油を含む生成物を提供するように運転可能である。
【００４３】
図１の実施形態では、３つの分離器が図示され説明されているが、いくつかの実施形態においては、より多くの又はより少ない分離器が利用され得ることを理解されるべきである。また、当業者には明らかであるように、業界で周知の他の装置がシステムに組み込まれ得る。
【００４４】
２つのオリゴマ化反応装置を含むシステム。実施形態において、本開示のシステムは複数のオリゴマ化反応装置を含む。例として、本開示に従う非炭化水素成分から液体燃料を生成するための他のシステムが、ここで図２を参照しながら説明される。システム２００は反応装置Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、及びＲ４’を含み、第一反応装置Ｒ１’はオレフィン生成反応装置、第二反応装置Ｒ２’は一次オリゴマ化反応装置、第三反応装置Ｒ３’は水素化反応装置、そして第四反応装置Ｒ４’は二次オリゴマ化反応装置である。システム２００はさらに分離器Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’、及びＳ４’、圧縮器Ｃ１’及びＣ２’、ガス浄化装置ＧＣ１’、並びにポンプＰ１’を含む。これらの構成要素の各々は、後述でより詳細に説明される。
【００４５】
システム２００は第一反応装置Ｒ１’を含み、第一反応装置Ｒ１’はライン２１０を介してそこに導入された酸素含有化合物を、主にオレフィンに変換するために構成されるオレフィン生成反応装置である。第一反応装置Ｒ１’は、供給物を主にオレフィンに変換するように構成され、この供給物はC1以上のアルコールと、水と、C2と、限定はしないが酸、エーテル、エポキシド、アルデヒド、及び他の酸素含有化合物を含む同様の酸素化物とから選定される１つ以上の酸素含有成分を含む。第一反応装置Ｒ１’は、酸素含有化合物（つまり‘酸素化物’）を主にオレフィンに変換することを触媒できる触媒を含む。業界で周知のいかなる適切な触媒も利用され得る。実施形態において、第一反応装置Ｒ１’は酸化アルミニウム触媒を含む。第一反応装置Ｒ１’は、供給物を主にオレフィンに変換するように構成され、この供給物は第一反応装置Ｒ１’の運転条件より高圧力及び／又は低温度の条件において、純粋な形態又は混合物のいずれかにおいて液体である成分を含む。第一反応装置Ｒ１’は、そこからライン２１２を介して除去可能な生成物を提供するように運転可能な場合があり、この生成物は少なくとも50%のオレフィン生成物として入手可能な炭素、少なくとも90%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素、又は少なくとも95%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素を含む。
【００４６】
第一反応装置Ｒ１’は、次から選定される１つ以上の処理を介してC2及び／又はC3のオレフィンを生成するために構成され得る。メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、及び／又はより分子量が大きい一価アルコールを含むがこれらに限定されないアルコール、多価アルコール、酸素化物、アルデヒド、ケトン、並びにエーテルの脱水、そして、天然ガス及び他の炭化水素の熱分解、炭化カルシウムの水和反応、一価塩素化及び多価塩素化炭化水素の脱ハロゲン化水素反応、及びC2からC3のオレフィン官能性を有する化合物を生成するための他の周知の方法を含むがこれらに限定されない周知の方法によって形成される、アセチレン化合物の水素化。
【００４７】
第一反応装置Ｒ１’の運転条件は、触媒の選定と、ライン２１０を介してそこに導入される供給流れの組成とに依存する。故に、第一反応装置Ｒ１’は、業界で周知なように、オレフィンを主に含む流れを提供するように運転され得る。実施形態において、第一反応装置Ｒ１’は約50℃から400℃、約100℃から約375℃、又は約250℃から約350℃の範囲の運転温度で運転される。実施形態において、第一反応装置Ｒ１’は約15psiaから約800psia（103kPaから5500kPa）、約50psiaから約400psia（340kPaから2800kPa）、又は約250psiaから約300psia（1700kPaから2100kPa）の範囲の運転圧力で運転される。
【００４８】
システム２００はさらに第一分離器Ｓ１’を含む。第一分離器Ｓ１’は、液相を気相から分離するように構成される相分離器である場合がある。第一分離器Ｓ１’は、第一反応装置Ｒ１’の主にオレフィン生成物を、所望される液及び気相に分離するのに適する、業界で周知の適切な相分離器である場合がある。第一分離器Ｓ１’は、ライン２１２を介して第一反応装置Ｒ１’に流動的に接続されており、それにより第一反応装置Ｒ１’内で形成されたオレフィンを主に含む流れが第一分離器Ｓ１’に導入され得る。第一反応装置Ｒ１’は、ライン２１２を介して第一分離器Ｓ１’に導入できる生成物を提供するように構成され、この生成物は、オレフィンを主に含むが、さらにアルコール、エーテル、アセトアルデヒド、アルデヒド、水、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、及びC1からC16の炭化水素から選定される１つ以上の成分を含み得る。実施形態において、相分離器Ｓ１’は、そこからライン２１４を介して除去可能な、水、より分子量が大きい酸素化物、及びC4+の炭化水素を主に含む液相を、ライン２２０を介して除去可能な気相から分離するように構成される。第一分離器Ｓ１’は、オレフィンを主に含む蒸気相を提供するように構成され得る。実施形態において、第一分離器Ｓ１’は、そこからライン２２０を介して除去可能な蒸気相を提供するように構成され、この蒸気相は少なくとも20%の入手可能なオレフィン、少なくとも75%の入手可能なオレフィン、又は少なくとも90%以上の入手可能なオレフィンを含む。実施形態において、第一分離器Ｓ１’は蒸気相を提供するように構成され、この蒸気相は少なくとも20体積パーセントのそこに導入されたエチレン、少なくとも75体積パーセントのそこに導入されたエチレン、又は90体積パーセントのそこに導入されたエチレンを含む。
【００４９】
システム２００はさらに第二分離器Ｓ２’を含み、第二分離器Ｓ２’は第一分離器Ｓ１’から生成された液体を、水相、液体炭化水素相、及び軽質な蒸気流に分離するように構成される。第二分離器Ｓ２’はライン２１４を介して第一分離器Ｓ１’と流動的に接続されている。第二分離器Ｓ２’は、液体炭化水素流を軽質な蒸気流及び水相から分離するのに適する、業界で周知の分離器である場合がある。実施形態において、第二分離器Ｓ２’は、部分的なフラッシュドラムと、単段のフラッシュドラムと、多段の蒸留塔と、第一分離器Ｓ１’から除去された液体を、所望される水、液体炭化水素、及び軽質な蒸気流に分離するように運転可能な同様の装置とから選定される。ライン２１８は第二分離器Ｓ２’から水相を除去するために構成される。ライン２３０は第二分離器Ｓ２’から液体炭化水素相を除去するために構成される。実施形態において、第二分離器Ｓ２’は、そこからライン２３０を介して除去可能な液体炭化水素相を提供するように運転可能で、この液体炭化水素相は少なくとも50体積パーセントの炭化水素、少なくとも80体積パーセントの炭化水素、又は少なくとも95体積パーセントの炭化水素を含む。実施形態において、ライン２３０は第二分離器Ｓ２’を第三分離器Ｓ３’（後述でさらに説明される）と流動的に接続し、それにより分離器Ｓ２’から分離された液体炭化水素相中の炭化水素が、さらなる処理のために反応装置Ｒ２’及び／又は反応装置Ｒ４’（後述でさらに説明される）に導入され得る。
【００５０】
ライン２１６は第二分離器Ｓ２’から軽質な蒸気流を除去するために構成される。第二分離器Ｓ２’は、酸素化物を含む軽質な蒸気流を提供するように構成され得る。実施形態において、第二分離器Ｓ２’は、そこからライン２１６を介して除去可能な蒸気相を提供するように構成され、この蒸気相は少なくとも5体積パーセントの酸素化物、少なくとも10体積パーセントの酸素化物、又は少なくとも50体積パーセントの酸素化物を含む。このような実施形態において、ライン２１６は第二分離器Ｓ２’を第一反応装置Ｒ１’と流動的に接続し、それにより軽質な蒸気流中の酸素化物が再処理のために第一反応装置Ｒ１’に戻され得る。
【００５１】
システム２００はさらにガス浄化装置ＧＣ１’を含み、ガス浄化装置ＧＣ１’は相分離器Ｓ１’の出力ライン２２０から除去された蒸気相から、非オレフィンの気体種を除去するために構成される。ガス浄化装置ＧＣ１’はそこに導入された蒸気から非オレフィンをほぼ完全に除去するために構成され得る。実施形態において、ＧＣ１’は、そこからライン２２４を介して除去される生成物を提供するように構成され、この生成物は約5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、約0.5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、又は約0.01体積パーセントより少ない非オレフィン成分を含む。ライン２２２は主に非オレフィンの成分をＧＣ１’から除去するために構成される。
【００５２】
システム２００はさらに第二反応装置Ｒ２’を含み、第二反応装置Ｒ２’はオレフィンを主にオリゴマに変換するために構成される第一オリゴマ化反応装置であるが、少量の芳香族化合物及び／又は他の炭化水素も生成され得る。第二反応装置Ｒ２’はライン２２４を介してガス浄化装置ＧＣ１’と流動的に接続されており、それによりガス浄化装置ＧＣ１’から抽出された精製されたオレフィン流が第二反応装置Ｒ２’に導入され得る。第二反応装置Ｒ２’はオレフィンを二量体、三量体、又は他のオリゴマに変換するのに適切な業界で周知の反応装置である場合があり、そしてその変換を触媒するように作用可能な業界で周知の触媒を含み得る。例えば、実施形態において、第二反応装置Ｒ２’はゼオライト触媒を含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２’は、ニッケル活性又はニッケル吸収したZSM-5触媒を含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２’は約0.01重量パーセントから約15重量パーセントのニッケル、約1重量パーセントから約10重量パーセントのニッケル、又は約2重量パーセントから約8重量パーセントのニッケルを含む、ニッケル吸収したZSM-5触媒を含む。第二反応装置Ｒ２’は、そこに導入されたオレフィンの二量体及びオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、飽和及び不飽和環状炭化水素、及び／又は未反応の供給成分から選定される成分を含む生成物を提供するように運転され得る。実施形態において、第二反応装置Ｒ２’は、そこからライン２２６を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物はエチレン、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン、及び／又はより高分子量の（higher）モノオレフィンを含む。第二反応装置Ｒ２’は、そこからライン２２６を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は少なくとも10、15、20、30、40、50、又は60体積パーセントのブチレン及び／又はより分子量が大きいオレフィンを含むのが望ましい。
【００５３】
第二反応装置Ｒ２’の運転条件は、触媒の選定と、ライン２２４を介してそこに導入される供給流れの組成とに依存する。故に、第二反応装置Ｒ２’は、業界で周知なように、そこへの供給物中のオレフィンの二量体（例えばエチレン供給からのブチレン）を主に含む流れを提供するように運転され得る。実施形態において、第二反応装置Ｒ２’は約80℃から約400℃、約100℃から約280℃、又は約150℃から約250℃の範囲の温度で運転される。
【００５４】
実施形態において、第二反応装置Ｒ２’は約200psia（1380kPa）から約600psia（4137kPa）、約1650kPaから約2400kPa、又は約1790kPaから約2210kPaの範囲の圧力で運転される。実施形態において、第一反応装置Ｒ１’の運転圧力は、第二反応装置Ｒ２’の運転圧力より大きい。このような実施形態では、システムは気体生成物を反応装置Ｒ１’から反応装置Ｒ２’に運ぶための圧縮器を含まないことがある。つまり、実施形態において、脱水は第一反応装置Ｒ１’において第二反応装置Ｒ２’のオリゴマ化圧力より高い圧力で実施される。
【００５５】
実施形態において、第二反応装置Ｒ２’は、約0.001から約10、約0.1から約2.0、又は約0.25から約1.0の範囲の、重量空間速度（WHSV）で運転される。
【００５６】
システム２００はさらに第三分離器Ｓ３’を含み、第三分離器Ｓ３’は液体炭化水素流を、未反応のオレフィン化合物を主に含む蒸気相から分離するために構成される。第三分離器Ｓ３’はライン２２６を介して第二反応装置Ｒ２’と流動的に接続されており、それにより第二反応装置Ｒ２’からの生成物が第三分離器Ｓ３’に導入され得る。第三分離器Ｓ３’は、液体炭化水素流を未反応の気体のオレフィンから分離するのに適する、業界で周知の相分離器である場合がある。ライン２３４は第三分離器Ｓ３’から液体炭化水素を除去するために構成され、一方でライン２３６はそこから未反応のオレフィンを含む気体／蒸気相を除去するために構成される。第三分離器Ｓ３’は、そこからライン２３４を介して抽出可能な液体を提供するように構成され、この液体は必ずしも限定はしないが、第二反応装置Ｒ２’への主にオレフィンの供給物の二量体及びオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、及び／又は飽和及び不飽和環状炭化水素を含む液体炭化水素を有する。第三分離器Ｓ３’は、ライン２３６を介して、第一圧縮器Ｃ１’と、第二反応装置Ｒ２’への流入を伴うライン２２８とに流動的に接続されている場合があり、それによりライン２３６を介して第三分離器Ｓ３’から除去された未反応のオレフィンが、さらなる処理のために圧縮され第二反応装置Ｒ２’に再導入され得る。圧縮器Ｃ１’はライン２３６を介して除去された材料を約2100kPaから4200kPaの範囲の圧力に加圧するように構成され得る。実施形態において、第三分離器Ｓ３’は、そこからライン２３４を介して除去可能な液体生成物を提供するように構成され、この液体生成物は少なくとも95、96、97、98、99又はほぼ完全に炭化水素を含む。実施形態において、第三分離器Ｓ３’はそこからライン２３４を介して除去可能な液体生成物を提供するように構成され、この液体生成物は少なくとも20体積パーセントのオリゴマ、少なくとも50体積パーセントのオリゴマ、又は少なくとも75体積パーセントのオリゴマを含む。実施形態において、第三分離器Ｓ３’はライン２３４を介してそこから除去可能な液体生成物を提供するように構成され、この液体生成物は多くとも25体積パーセントのエチレン及び／又はプロピレン、多くとも10体積パーセントのエチレン及び／又はプロピレン、又は多くとも2体積パーセントのエチレン及び／又はプロピレンを含む。
【００５７】
システム２００はさらに第三反応装置Ｒ３’と第四反応装置Ｒ４’とを含む。第三反応装置Ｒ３’はさらに後述で説明される。第四反応装置Ｒ４’はライン２３４を介して第三分離器Ｓ３’と流動的に接続された二次オリゴマ化反応装置である。第四反応装置Ｒ４’は、反応装置Ｒ２’で生成されたオレフィン二量体及びオレフィンのオリゴマをより長いオレフィン鎖に変換するために構成され、及び／又はその変換のために作用可能な触媒を含む。第四反応装置Ｒ４’は、オレフィンの二量体及びオリゴマをより長いオレフィン鎖に変換するのに適する、業界で周知の反応装置である場合がある。例えば、非限定的な例示を目的として、実施形態において第四反応装置Ｒ４’はゼオライト触媒を含み得る。実施形態において、第四反応装置Ｒ４’はZSM-5触媒を含む。第四反応装置Ｒ４’の主要機能はオレフィンの鎖長を増加させることであるが、一部の反応性オレフィンが芳香族化合物に変換される場合があり、一部がイソアルケンに異性化される場合があり、一部が環式化合物に変換される場合があり、及び／又は一部がより小さな飽和及び／又は不飽和化合物に分解（cracking）及び／又は不均化（disproportioning）される場合がある。
【００５８】
実施形態において、第四反応装置Ｒ４’は主にC1−C30の炭化水素を提供するように運転可能である。第四反応装置Ｒ４’は、そこからライン２４４を介して除去可能な生成物を提供するように運転可能で、この生成物はナフサ及び／又はガソリンの特性を示す70体積パーセントの生成物、中間留分（ジェット燃料及び／又はディーゼル燃料）の特性を示す20体積パーセントの生成物、及び／又は重油の特性を示す10体積パーセントの生成物を含み、ナフサ及び／又はガソリンの特性を示す10体積パーセントの生成物、中間留分（ジェット燃料及び／又はディーゼル燃料）の特性を示す15体積パーセントの生成物、及び／又は重油の特性を示す75体積パーセントの生成物を含み、若しくは、ナフサ及び／又はガソリンの特性を示す15体積パーセントの生成物、中間留分（ジェット燃料及び／又はディーゼル）の特性を示す70体積パーセントの生成物、及び／又は重油の特性を示す15体積パーセントの生成物を含む。
【００５９】
第四反応装置Ｒ４’の運転条件は、触媒の選定及び、ライン２３４、２５６、及び／又は２５８を介してそこに導入される供給流れの組成に依存する。故に、第四反応装置Ｒ４’は業界で周知のように、より分子量が大きいオレフィンを含む流れを提供するように運転され得る。実施形態において、第四反応装置Ｒ４’は、約100℃から約400℃、約240℃から約350℃、又は約275℃から約325℃の範囲の温度で運転される。
【００６０】
実施形態において、第四反応装置Ｒ４’は約25psia（172.4kPa）から約1000psia（6894.8kPa）、約1034kPaから約4140kPa、又は約1380kPaから約2760kPaの範囲の圧力で運転される。
【００６１】
実施形態において、第二反応装置Ｒ４’は、約0.001から約10hr-1、約0.1から約2.0hr-1、又は約0.25から約1.0hr-1の範囲の、重量空間速度（WHSV）で運転される。
【００６２】
システム２００はさらに第四分離器Ｓ４’を含む。第四分離器Ｓ４’はライン２４４を介して第四反応装置Ｒ４’と流動的に接続されており、それにより反応装置Ｒ４’の生成物が第四分離器Ｓ４’に導入され得る。実施形態において、第四分離器Ｓ４’はライン２４４を介してそこに導入された供給物を、３つ以上の生成物に分離するのに適する分離器を含み、この３つ以上の生成物は少なくとも、軽質なオレフィン蒸気を含む第一生成物、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される１つ以上のオレフィンを含む第二生成物、ナフサ、中間留分、又はより重質な油を含む第三生成物を含む。第四分離器Ｓ４’は、軽質なオレフィン蒸気を含む第一生成物を除去するために構成される出力ライン２５４と、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される１つ以上のオレフィンを含む第二生成物を除去するための出力ライン２５１と、ナフサ、中間留分、又はより重質な油を含む第三生成物を除去するために構成される出力ライン２４６とに流動的に接続されている。
【００６３】
第四分離器Ｓ４’は、ライン２５４を介して抽出可能な第一生成物を提供するように構成される場合があり、この第一生成物は軽質なオレフィン蒸気を含む。実施形態において、第四分離器Ｓ４’はライン２５４を介して抽出可能な第一生成物を提供するように構成され、この第一生成物は少なくとも約20重量パーセントのオレフィン、少なくとも約50重量パーセントのオレフィン、又は少なくとも約70重量パーセントのオレフィンを含む。第四分離器Ｓ４’はライン２５１を介して抽出可能な第二生成物を提供するように構成される場合があり、この第二生成物はC2からC20からなる群から選定される少なくとも約20重量パーセントのオレフィン、C2からC20からなる群から選定される少なくとも約50重量パーセントのオレフィン、又はC2からC20からなる群から選定される少なくとも約90重量パーセントのオレフィンを含む。第四分離器Ｓ４’はライン２４６を介して抽出可能な第二生成物を提供するように構成される場合があり、この第二生成物は少なくとも約20重量パーセントの中間留分（例えば灯油）、少なくとも約50重量パーセントの中間留分（例えば灯油）、又は少なくとも約90重量パーセントの中間留分（例えば灯油）を含む。第四分離器Ｓ４’はライン２５２を介して抽出可能な第二生成物を提供するように構成される場合があり、この第二生成物はC2からC20からなる群から選定される少なくとも約20重量パーセントのオレフィン、C2からC20からなる群から選定される少なくとも約50重量パーセントのオレフィン、又はC2からC20からなる群から選定される少なくとも約90重量パーセントのオレフィンを含む。
【００６４】
第四分離器Ｓ４’はライン２４６を介して抽出可能な第三生成物を提供するように構成される場合があり、この第三生成物は少なくとも約20重量パーセントの中間留分（例えば灯油）、少なくとも約50重量パーセントの中間留分（例えば灯油）、又は少なくとも約90重量パーセントの中間留分（例えば灯油）を含む。生成物のオレフィン組成が100%の高さである場合があるが、Ｒ４’中のオレフィンを芳香族化合物及びアルカンに反応性（reactive）不均化することによって、他の化学的部分への転位を介してオレフィン分子の数を減らし得る。燃料生成物は芳香族化合物、イソアルカン、直鎖パラフィン及び／又は他の非オレフィン系炭化水素を利益として含み得る。そのため、純粋なオレフィン流は、このような炭化水素の混合物を含む生成物の流れと比べて望ましくない場合がある。
【００６５】
システム２００はさらに第四分離器Ｓ４’の下流側に位置する第二圧縮器Ｃ２’を含み、それにより第四分離器Ｓ４’から除去されたオレフィンを含む第一生成物の全て又は一部が再循環され得る。圧縮器Ｃ２’は圧縮された流れをライン２５９を介して第二反応装置Ｒ２’に、圧縮された流れをライン２５６を介して第四反応装置Ｒ４’に、又は両者をもたらすように構成され得る。
【００６６】
任意で、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される１つ以上のオレフィンを含み、ライン２５１を介して第四分離器Ｓ４’から除去可能な第二生成物の一部は、例えばライン２４８、ポンプＰ１’、及びライン２５８を介して第四反応装置Ｒ４’に戻され得る。このように第三生成物の一部を第四反応装置Ｒ４’に再循環させることは、処理を改良すること、及び／又はオレフィンをオレフィン二量体及びオリゴマにより高く変換すること、及び／又はより分子量の高いオリゴマを生成することを可能にし得る。
【００６７】
システム２００はさらに第三反応装置Ｒ３’を含み、第三反応装置Ｒ３’はそこに導入される不飽和化合物（つまり、オレフィン及び他の不飽和化合物）を飽和するために構成され、及び／又はその飽和を触媒するために作用可能な触媒を含む、水素化反応装置である。第三反応装置Ｒ３’はライン２４６を介して第四分離器Ｓ４’と流動的に接続されている。第三反応装置Ｒ３’は、炭化水素の飽和に適する、業界で周知の反応装置である場合がある。例えば、非限定的な例示を目的として、第三反応装置Ｒ３’はPdが含浸したZSM-5触媒、又はNi/Moを含有したアルミナ触媒を含み得る。ライン２３２は水素を第三反応装置Ｒ３’に導入するように構成される。第三反応装置Ｒ３’は、ライン２４６を介してそこに導入された供給物の不飽和成分（例えばオレフィン含有物）の少なくとも一部を、より飽和した又はほぼ完全に飽和した生成物に変換するのに効果的なWHSV、温度、及び圧力の条件で運転可能である。第三反応装置Ｒ３’は、そこからライン２３８を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は飽和炭化水素、芳香族炭化水素、及び／又はオレフィン系炭化水素を含み、ライン２３８を介して抽出される生成物の不飽和度（又はオレフィン含有量）は、ライン２４６を介してそこに導入される供給物の不飽和度（又はオレフィン含有量）以下である。実施形態において、システム２００はさらにライン２４２を含み、ライン２４２はライン２３８を介して第三反応装置Ｒ３’から除去された生成物の少なくとも一部を第四反応装置Ｒ４’に再循環させるために構成される。このように再循環された生成物は、ほとんど反応しない成分として作用することがあり、故に限定はしないが温度、圧力、及びWHSVなどの、第四反応装置Ｒ４’の１つ以上の運転条件を緩やかにする。このような実施形態において、ライン２４０は再循環されない生成物をシステム２００から除去するために構成され得る。
【００６８】
このようにして、第四分離器Ｓ４’からの第三生成物は第三反応装置Ｒ３’に運ばれ、ライン２３２を介してそこに導入された水素と反応して、そこからライン２３８を介して除去可能な生成物を形成し得る。第三反応装置Ｒ３’は、そこからライン２３８を介して除去可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は反応性オレフィン及び／又は他の不飽和化合物の水素化によって飽和された又はより高く飽和された炭化水素をより多く含む。
【００６９】
実施形態において、第三反応装置Ｒ３’は、約150℃から約350℃、約200℃から約300℃、又は約250℃から約270℃の範囲の温度で運転される。実施形態において、第三反応装置Ｒ３’は約2100kPaから約6900kPa、約2700kPaから約5500kPa、又は約3400kPaから約4200kPaの範囲の圧力で運転される。
【００７０】
システム２００は、そこからライン２５２及び２４０を介して除去可能な、液体炭化水素を含む生成物を提供するように構成される。実施形態において、システム２００はライン２５２を介して除去可能な生成物を提供するように運転可能で、この生成物はオレフィン系ナフサと、より軽質なオレフィン系及び飽和した炭化水素とを含む。実施形態において、システム２００は、ライン２４０を介して除去可能な生成物を提供するように運転可能で、この生成物はナフサ、ガソリン、中間分溜及び／又はより重質な油を含む。
【００７１】
３つのオリゴマ化反応装置を含むシステム。上述のとおり、本開示によるシステムは複数のオリゴマ化反応装置を含む場合がある。本システムはまた、複数の水素化反応装置を含む場合もある。例として、本開示に従う非炭化水素成分から液体燃料を生成するための他のシステムが、ここで図３を参照しながら説明され、図３は反応装置Ｒ１”、Ｒ２”、Ｒ３”，Ｒ４”，Ｒ５”，及びＲ６”を含むシステム３００示す。この実施形態において、第一反応装置Ｒ１”はオレフィン生成反応装置、第二反応装置Ｒ２”は第一オリゴマ化反応装置、第三反応装置Ｒ３”は水素化反応装置、第四反応装置Ｒ４”は第二オリゴマ化反応装置、第五反応装置Ｒ５”は第三オリゴマ化反応装置、そして第六反応装置Ｒ６”は第二水素化反応装置である。システム３００はさらに分離器Ｓ１”、Ｓ２”、Ｓ３”、Ｓ４”、及びＳ５”、圧縮器Ｃ１”、Ｃ２”、及びＣ３”、ガス浄化装置ＧＣ１”、並びにポンプＰ１”を含む。これらの構成要素の各々は、後述でより詳細に説明される。故に、システム３００は図２の実施形態のシステム２００と基本的に同じ構成要素を含み、反応装置Ｒ５”及びＲ６”、分離器Ｓ５”、及び圧縮器Ｃ３”が加えられている。しかし、様々な構成要素は、図２を参照しながら説明されるものとは異なる条件及び／又は異なる触媒で運転可能な場合がある。
【００７２】
システム３００は第一反応装置Ｒ１”を含み、第一反応装置Ｒ１”はライン３１０を介してそこに導入された酸素含有化合物を、主にオレフィンに変換するために構成されるオレフィン生成反応装置である。第一反応装置Ｒ１”は、供給物を主にオレフィンに変換するように構成され、この供給物はC1及び高級アルコールと、水と、C2と、限定はしないが酸、エーテル、エポキシド、アルデヒド、及び他の酸素含有化合物を含む同様の酸素化物とから選定される１つ以上の酸素含有成分を含む。第一反応装置Ｒ１”は、酸素含有化合物（つまり‘酸素化物’）を主にオレフィンに変換することを触媒できる触媒を含む。業界で周知のいかなる適切な触媒も利用され得る。実施形態において、第一反応装置Ｒ１”は酸化アルミニウム触媒を含む。第一反応装置Ｒ１”は、供給物を主にオレフィンに変換するように構成され、この供給物は第一反応装置Ｒ１”の運転条件より高圧力及び／又は低温度の条件で、純粋な形態又は混合物のいずれかにおいて液体である成分を含む。第一反応装置Ｒ１”は、そこからライン３１２を介して除去可能な生成物を提供するように運転可能な場合があり、この生成物は少なくとも50%のオレフィン生成物として入手可能な炭素、少なくとも90%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素、又は少なくとも95%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素を含む。
【００７３】
第一反応装置Ｒ１”は、次から選定される１つ以上の処理を介して、C2及び／又はC3のオレフィンを生成するために構成され得る。メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、及び／又はより分子量が大きい一価アルコールを含むがこれらに限定されないアルコール、多価アルコール、酸素化物、アルデヒド、ケトン、並びにエーテルの脱水、そして、天然ガス及び他の炭化水素の熱分解、炭化カルシウムの水和反応、一価塩素化及び多価塩素化炭化水素の脱ハロゲン化水素反応、及びC2からC3のオレフィン官能性を有する化合物を生成するための他の周知の方法を含むがこれらに限定されない周知の方法によって形成されるアセチレン化合物の水素化。
【００７４】
第一反応装置Ｒ１”の運転条件は、触媒の選定と、ライン３１０を介してそこに導入される供給流れの組成とに依存する。故に、第一反応装置Ｒ１”は、業界で周知なように、オレフィンを主に含む流れを提供するように運転され得る。実施形態において、第一反応装置Ｒ１”は約50℃から約400℃、約100℃から約375℃、又は約250℃から約350℃の範囲の運転温度で運転される。実施形態において、第一反応装置Ｒ１”は約15psiaから約800psia（103kPaから5500kPa）、50psiaから約400psia（340kPaから2800kPa）、又は約250psiaから約300psia（1700kPaから2100kPa）の範囲の運転圧力で運転される。
【００７５】
システム３００はさらに第一分離器Ｓ１”を含む。第一分離器Ｓ１”は、液相を気相から分離するように構成される相分離器である場合がある。第一分離器Ｓ１”は、第一反応装置Ｒ１”の主にオレフィン生成物を、所望される液及び気相に分離するのに適する、業界で周知の適切な相分離器である場合がある。第一分離器Ｓ１”は、ライン３１２を介して第一反応装置Ｒ１”に流動的に接続されており、それにより第一反応装置Ｒ１”内で形成されたオレフィンを主に含む流れが第一分離器Ｓ１”に導入され得る。第一反応装置Ｒ１”は、ライン３１２を介して第一分離器Ｓ１”に導入できる生成物を提供するように構成され、この生成物は、オレフィンを主に含むが、さらにエーテル、アセトアルデヒド、アルデヒド、水、一酸化炭素、二酸化炭素、及びC1からC16の炭化水素から選定される１つ以上の成分を含み得る。実施形態において、相分離器Ｓ１”は、そこからライン３１４を介して除去可能な、主に水、より分子量が大きい酸素化物及びC4+の炭化水素を主に含む液相を、そこからライン３２０を介して除去可能な気相から分離するように構成される。第一分離器Ｓ１”は、そこからライン３２０を介して除去可能な、オレフィンを主に含む蒸気相を提供するように構成され得る。実施形態において、第一分離器Ｓ１”は蒸気相を提供するように構成され、この蒸気相は少なくとも約20%の入手可能なオレフィン、少なくとも約75%の入手可能なオレフィン、又は少なくとも約90%以上の入手可能なオレフィンを含む。実施形態において、第一分離器Ｓ１”は蒸気相を提供するように構成され、この蒸気相は少なくとも約20体積パーセントのそこに導入されたエチレン、少なくとも約75体積パーセントのそこに導入されたエチレン、又は約90体積パーセントのそこに導入されたエチレンを含む。
【００７６】
システム３００はさらに第二分離器Ｓ２”を含み、第二分離器Ｓ２”は第一分離器Ｓ１”から生成された液体を、水相、液体炭化水素相、及び軽質な蒸気流に分離するように構成される。第二分離器Ｓ２”はライン３１４を介して第一分離器Ｓ１”と流動的に接続されている。第二分離器Ｓ２”は、液体炭化水素流を軽質な蒸気流及び水相から分離するのに適する、業界で周知の分離器である場合がある。実施形態において、第二分離器Ｓ２”は、部分的なフラッシュドラムと、単段のフラッシュドラムと、多段の蒸留塔と、第一分離器Ｓ１”から除去された液体を、所望される水、液体炭化水素、及び軽質な蒸気流に分離するように運転可能な同様の装置とから選定される。ライン３１８は第二分離器Ｓ２”から水相を除去するために構成される。ライン３３０は第二分離器Ｓ２”から液体炭化水素相を除去するために構成される。実施形態において、第二分離器Ｓ２”は、そこからライン３３０を介して除去可能な液体炭化水素相を提供するように運転可能で、この液体炭化水素相は、少なくとも50体積パーセントの炭化水素、少なくとも80体積パーセントの炭化水素、又は少なくとも95体積パーセントの炭化水素を含む。実施形態において、ライン３３０は第二分離器Ｓ２”を第三分離器Ｓ３”（後述でさらに説明される）と流動的に接続し、それにより分離器Ｓ２”から分離された液体炭化水素相中の炭化水素が、さらなる処理のために反応装置Ｒ２”及び／又は反応装置Ｒ４”（後述でさらに説明される）に導入され得る。
【００７７】
ライン３１６は第二分離器Ｓ２”から軽質な蒸気流を除去するために構成される。第二分離器Ｓ２”は、酸素化物を含む軽質な蒸気流を提供するように構成され得る。実施形態において、第二分離器Ｓ２”は、ライン３１６を介して除去可能な蒸気相を提供するように構成され、この蒸気相は少なくとも5体積パーセントの酸素化物、少なくとも10体積パーセントの酸素化物、又は少なくとも50体積パーセントの酸素化物を含む。このような実施形態において、ライン３１６は第二分離器Ｓ２”を第一反応装置Ｒ１”と流動的に接続し、それにより軽質な蒸気流中の酸素化物が再処理のために第一反応装置Ｒ１”に戻され得る。
【００７８】
システム３００はさらにガス浄化装置ＧＣ１”を含み、ガス浄化装置ＧＣ１”はライン３２０を介して相分離器Ｓ１”から除去された蒸気相から、非オレフィンの気体種を除去するために構成される。ライン３２２はＧＣ１”から主に非オレフィン成分を除去するために構成され、ライン３２４はＧＣ”から精製されたオレフィン流を除去するために構成される。
【００７９】
ガス浄化装置ＧＣ１”はそこに導入された蒸気から非オレフィンをほぼ完全に除去するために構成され得る。実施形態において、ＧＣ１”は、そこからライン３２４を介して除去可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は約5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、約0.5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、又は約0.01体積パーセントより少ない非オレフィン成分を含む。
【００８０】
システム３００はさらに第二反応装置Ｒ２”を含み、第二反応装置Ｒ２”はオレフィンを主にオリゴマに変換するために構成されるオリゴマ化反応装置であるが、少量の芳香族化合物及び／又は他の炭化水素も生成され得る。第二反応装置Ｒ２”はライン３２４及び３２５を介してガス浄化装置ＧＣ１”と流動的に接続されており、それによりガス浄化装置ＧＣ１”から抽出された精製されたオレフィン流の一部が第二反応装置Ｒ２”に導入され得る。第二反応装置Ｒ２”はオレフィンをオリゴマに変換するのに適切な業界で周知の反応装置である場合があり、そしてその変換を触媒するように作用可能な業界で周知の触媒を含み得る。例えば、実施形態において、第二反応装置Ｒ２”はゼオライト触媒を含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２”は、ニッケル活性又はニッケル吸収したZSM-5触媒を含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２”は約0.01重量パーセントから約15重量パーセントのニッケル、約1重量パーセントから約10重量パーセントのニッケル、又は約2重量パーセントから約8重量パーセントのニッケルを含む、ニッケル吸収したZSM-5触媒を含む。第二反応装置Ｒ２”は、そこに導入されたオレフィンの二量体及びオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、飽和及び不飽和環状炭化水素、及び／又は未反応の供給成分から選定される成分を含む生成物を提供するように運転され得る。実施形態において、第二反応装置Ｒ２”は、そこからライン３２６を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物はエチレン、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン、及び／又はより高分子のモノオレフィンを含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２”は、そこからライン３２６を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は少なくとも20、30、40、50、又は60体積パーセントのブチレン及び／又はより分子量が大きいオレフィンを含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２”は主にブテン、又は主にブテン及びヘキセンを含む生成物を提供するように構成される。実施形態において、第二反応装置Ｒ２”は、ブテン、ヘキセン、オクテン、デセン、及びより分子量が大きいモノオレフィン、オリゴマ、ナフテン、及び芳香族化合物からなる群から選定される成分を主に含む生成物を提供するように構成される。実施形態において、第二反応装置Ｒ２”は、そこからライン３２６を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は少なくとも20%体積パーセントのブテン若しくはブテン及びヘキセン、少なくとも70%体積パーセントのブテン若しくはブテン及びヘキセン、又は少なくとも90%体積パーセントのブテン若しくはブテン及びヘキセンを含む。
【００８１】
第二反応装置Ｒ２”の運転条件は、触媒の選定と、ライン３２４及び３２５を介してそこに導入される供給流れの組成とに依存する。故に、第二反応装置Ｒ２”は、業界で周知なように、そこへの供給物中のオレフィンの二量体（例えばオリゴマ）を主に含む流れを提供するように運転され得る。実施形態において、第二反応装置Ｒ２”は約80℃から約400℃、約100℃から約280℃、又は約170℃から約240℃の範囲の温度で運転される。
【００８２】
実施形態において、第二反応装置Ｒ２”は約200psi（1380kPa）から約600psi（4140kPa）、約1650kPaから約2400kPa、又は約1790kPaから約2210kPaの範囲の圧力で運転される。実施形態において、第一反応装置Ｒ１”の運転圧力は、第二反応装置Ｒ２”の運転圧力より大きい。このような実施形態では、システムは気体生成物を反応装置Ｒ１”から反応装置Ｒ２”に運ぶための圧縮器を含まないことがある。つまり、実施形態において、脱水は第一反応装置Ｒ１”において第二反応装置Ｒ２”のオリゴマ化圧力より高い圧力で実施される。
【００８３】
実施形態において、第二反応装置Ｒ２”は、約0.001から約10hr-1、約0.1から約2.0hr-1、又は約0.25から約1.0hr-1の範囲の、重量空間速度（WHSV）で運転される。
【００８４】
システム３００はさらに第五反応装置Ｒ５”を含み、第五反応装置Ｒ５”はオリゴマ化及び芳香族化の処理によって、オレフィンをより大きなオレフィン、芳香族化合物、及び／又は他の炭化水素に変換するために構成されるオリゴマ化反応装置である。第五反応装置Ｒ５”はライン３２４及び３５８を介してガス浄化装置ＧＣ１”と流動的に接続されており、それによりライン３２４を介してガス浄化装置ＧＣ１”から抽出可能な精製されたオレフィン流の一部は第五反応装置Ｒ５”に導入され得る。
【００８５】
第五反応装置Ｒ５”はオレフィンをより大きなオレフィン、芳香族化合物、及び／又は他の炭化水素に変換するのに適する業界で周知の適切な反応装置である場合があり、そしてその変換を触媒するように作用可能な業界で周知の触媒を含み得る。例えば、実施形態において、第五反応装置Ｒ５”はゼオライト触媒を含む。実施形態において、第五反応装置Ｒ５”はZSM-5触媒を含む。第五反応装置Ｒ５”は、ライン３５８を介してそこに導入されたオレフィンのオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、飽和及び不飽和環状炭化水素、及び未反応の供給成分から選定される１つ以上の成分を含む生成物を提供するように運転され得る。実施形態において、第五反応装置Ｒ５”は、そこからライン３６０を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は少なくとも約50%のオレフィン生成物として入手可能な炭素、少なくとも90%のオレフィン生成物として入手可能な供給物炭素、又は少なくとも95%のオレフィン生成物として入手可能な供給物炭素を含む。実施形態において、第五反応装置Ｒ５”は、そこからライン３６０を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は約4体積パーセントの芳香族化合物から約85体積パーセントの芳香族化合物を含む。
【００８６】
第五反応装置Ｒ５”の運転条件は、触媒の選定と、ライン３５８及び／又は３６４を介してそこに導入される供給流れの組成とに依存する。故に、第五反応装置Ｒ５”は、業界で周知なように、ライン３５８を介してそこに導入されるオレフィンのオリゴマを主に含む流れを提供するように運転され得る。実施形態において、第五反応装置Ｒ５”は本明細書で反応装置Ｒ２について記載されるのと同じ又は同様の条件で作動する。実施形態において、第五反応装置Ｒ５”は約50℃から約450℃、約100℃から約400℃、又は約250℃から約350℃の範囲の運転温度で運転される。実施形態において、第五反応装置Ｒ５”は約15psiaから約800psia（103kPaから5500kPa）、約50psiaから約400psia（340kPaから2800kPa）、又は約250psiaから約300psia（1700kPaから2100kPa）の範囲の運転圧力で運転される。
【００８７】
システム３００はさらに第五分離器Ｓ５”を含み、第五分離器Ｓ５”は液体炭化水素流を、未反応のオレフィン化合物を主に含む蒸気相から分離するために構成される。第五分離器Ｓ５”は分離器Ｓ２について上述されるのと同じ又は同様の条件で運転可能な場合がある。第五分離器Ｓ５”はライン３６０を介して第五反応装置Ｒ５”と流動的に接続されており、それにより第五反応装置Ｒ５”からの生成物が第五分離器Ｓ５”に導入され得る。第五分離器Ｓ５”は、液体炭化水素流を未反応の気体のオレフィンから分離するのに適する、業界で周知の相分離器である場合がある。ライン３６６は第五分離器Ｓ５”から液体炭化水素を除去するために構成され、一方でライン３６２はそこから未反応のオレフィンを含む気体／蒸気相を除去するために構成される。第五分離器Ｓ５”は、そこからライン３６６を介して抽出可能な液体を提供するように構成され、この液体は必ずしも限定はしないが、反応装置Ｒ５”への主にオレフィンの供給物のオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、及び／又は飽和及び不飽和環状炭化水素を含む液体炭化水素を有する。第五分離器Ｓ５”は、ライン３６２を介して、第三圧縮器Ｃ３”と、第五反応装置Ｒ５”への流入を伴うライン３６４とに流動的に接続されている場合があり、それによりライン３６２を介して第五分離器Ｓ５”から除去された未反応のオレフィンが、さらなる処理のために圧縮され第五反応装置Ｒ５”に再導入され得る。第三圧縮器Ｃ３”はそこに導入された材料を約1700kPaから5500kPaの範囲の圧力に加圧するように構成され得る。実施形態において、第五分離器Ｓ５”は、そこからライン３６６を介して除去可能な液体生成物を提供するように構成され、この液体生成物は少なくとも20%の入手可能なオレフィン、少なくとも75%の入手可能なオレフィン、又は少なくとも90%のそこに導入される入手可能なオレフィンを含む。実施形態において、第五分離器Ｓ５”はライン３６６を介して除去可能な液体生成物を提供するように構成され、この液体生成物は少なくとも20体積パーセントのそこに導入される不飽和炭化水素、少なくとも75体積パーセントのそこに導入される不飽和炭化水素、又は少なくとも90体積パーセントのそこに導入される不飽和炭化水素を含む。
【００８８】
分離器Ｓ５”から除去された液体炭化水素の少なくとも一部はまた、ライン３６７を介して反応装置Ｒ４”の生成物と分離器Ｓ４”に導入することで、共に処理され得る。
【００８９】
システム３００はさらに第六反応装置Ｒ６”を含み、第六反応装置Ｒ６”はそこに導入されるオレフィンを飽和するために構成され、及び／又はその飽和を触媒するように作用可能な触媒を含み、故にそこに導入される供給物の飽和度を増加させる、水素化反応装置である。第六反応装置Ｒ６”はライン３６６を介して第五分離器Ｓ５”と流動的に接続されている。第六反応装置Ｒ６”は、炭化水素の飽和に適する、業界で周知の反応装置である場合がある。例えば、非限定的な例示を目的として、第六反応装置Ｒ６”はPdが含浸したZSM-5触媒、又はNi/Moを含有したアルミナ触媒を含み得る。ライン３６８は水素を第六反応装置Ｒ６”に導入するように構成される。第六反応装置Ｒ６”は、ライン３６６を介してそこに導入された供給物の不飽和な（例えばオレフィン系の）含有物の少なくとも一部を、より飽和した又はほぼ完全に飽和した生成物に変換するのに効果的なWHSV、温度、及び圧力の条件で運転可能である。第六反応装置Ｒ６”は、そこからライン３７０を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は飽和炭化水素、芳香族炭化水素、及び／又はオレフィン系炭化水素を含み、ライン３７０を介して抽出される生成物の不飽和度（又はオレフィン含有量）は、ライン３６６を介してそこに導入される供給物の不飽和度（又はオレフィン含有量）以下である。実施形態において、システム３００はさらにライン３７４を含み、ライン３７４はライン３７０を介して第六反応装置Ｒ６”から除去された生成物の少なくとも一部を第三反応装置Ｒ３”に導入するために構成され、それによりライン３７４及び／又は３５０を介して第三反応装置Ｒ３”に導入される材料のオレフィン含有物がさらに低減され得る。このような実施形態において、ライン３７２は（例えば保存及び／又はその他のために）再循環されない生成物をシステム３００から除去するために構成され得る。
【００９０】
実施形態において、第六反応装置Ｒ６”は反応装置Ｒ３について上述されるのと同じ又は同様の運転範囲で運転される。実施形態において、第六反応装置Ｒ６”は、約150℃から約350℃、約200℃から約300℃、又は約250℃から約270℃の範囲の温度で運転される。実施形態において、第六反応装置Ｒ６”は約2100kPaから約6900kPa、約2700kPaから約5500kPa、又は約3400kPaから約4200kPaの範囲の圧力で運転される。
【００９１】
システム３００はさらに第三分離器Ｓ３”を含み、第三分離器Ｓ３”は液体炭化水素流を、未反応のオレフィン化合物を主に含む蒸気相から分離するために構成される。第三分離器Ｓ３”はライン３２６を介して第二反応装置Ｒ２”と流動的に接続されており、それにより第二反応装置Ｒ２”からの生成物が第三分離器Ｓ３”に導入され得る。第三分離器Ｓ３”は、液体炭化水素流を未反応の気体のオレフィンから分離するのに適する、業界で周知の相分離器である場合がある。ライン３３４は第三分離器Ｓ３”から液体炭化水素を除去するために構成され、一方でライン３３６はそこから未反応のオレフィンを含む気体／蒸気相を除去するために構成される。第三分離器Ｓ３”は、ライン３３４を介して抽出可能な液体を提供するように構成され、この液体は必ずしも限定はしないが、反応装置Ｒ２”への主にオレフィンの供給物の二量体及びオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、並びに飽和及び不飽和環状炭化水素から選定される１つ以上の成分を含む液体炭化水素を有する。第三分離器Ｓ３”は、ライン３３６を介して、第一圧縮器Ｃ１”と、第二反応装置Ｒ２”への流入を伴うライン３２８とに流動的に接続されている場合があり、それによりライン３３６を介して第三分離器Ｓ３”から除去された未反応のオレフィンが、さらなる処理のために圧縮され第二反応装置Ｒ２”に再導入され得る。圧縮器Ｃ１”はそこに導入された材料を約1380kPaから4140kPaの範囲の圧力に加圧するように構成され得る。実施形態において、第三分離器Ｓ３”は分離器Ｓ３’と同じ又は同様の運転範囲で運転可能である。実施形態において、第三分離器Ｓ３”は、そこからライン３３４を介して除去可能な液体生成物を提供するように構成され、この液体生成物は少なくとも90体積パーセントの炭化水素、少なくとも95体積パーセントの炭化水素、又は少なくとも97体積パーセントの炭化水素を含む。実施形態において、第三分離器Ｓ３”はライン３３４を介してそこから除去可能な液体生成物を提供するように構成され、この液体生成物は少なくとも20体積パーセントのオリゴマ、少なくとも50体積パーセントのオリゴマ、又は少なくとも75体積パーセントのオリゴマを含む。
【００９２】
システム３００はさらに第三反応装置Ｒ３”と第四反応装置Ｒ４”とを含む。第三反応装置Ｒ３”はさらに後述で説明される。第四反応装置Ｒ４”はライン３３４を介して第三分離器Ｓ３”と流動的に接続されている。第四反応装置Ｒ４”は、反応装置Ｒ２”で生成されたオレフィン二量体及びオレフィンのオリゴマをより長いオレフィン鎖に変換するために構成され、及び／又はその変換のために作用可能な触媒を含むオリゴマ化反応装置である。第四反応装置Ｒ４”は、オレフィンの二量体及びオリゴマをより長いオレフィン鎖に変換するのに適する、業界で周知の反応装置である場合がある。実施形態において、第四反応装置Ｒ４”は例えばZSM-5のシリカアルミネートのような固体の酸触媒を含む。例えば、非限定的な例示を目的として、第四反応装置Ｒ４”はゼオライト触媒を含み得る。実施形態において、第四反応装置Ｒ４”はZSM-5触媒を含む。実施形態において、第四反応装置Ｒ４”はニッケル活性のZSM-5触媒を含む。第四反応装置Ｒ４”の主要機能はオレフィンの鎖長を増加させることであるが、一部の反応性オレフィンが芳香族化合物に変換される場合があり、一部がイソアルケンに異性化される場合があり、一部が環式化合物に変換される場合があり、及び／又は一部がより小さな飽和及び／又は不飽和化合物に分解及び／又は不均化される場合がある。
【００９３】
実施形態において、第四反応装置Ｒ４”は主にC1−C30の炭化水素を提供するように運転可能である。第四反応装置Ｒ４”は、そこからライン３４４を介して除去可能な生成物を提供するように運転可能で、この生成物はナフサ及び／又はガソリンの特性を示す約70体積パーセントの生成物、中間留分（ジェット燃料及び／又はディーゼル）の特性を示す約20体積パーセントの生成物、及び／又は重油の特性を示す約10体積パーセントの生成物を含み、ナフサ及び／又はガソリンの特性を示す約10体積パーセントの生成物、中間留分（ジェット燃料及び／又はディーゼル）の特性を示す15体積パーセントの生成物、及び／又はより重質な油の特性を示す75体積パーセントの生成物を含み、若しくは、ナフサ及びガソリンの特性を示す約15体積パーセントの生成物、中間留分の特性を示す約70体積パーセントの生成物、及び／又は重油の特性を示す15体積パーセントの生成物を含む。
【００９４】
第四反応装置Ｒ４”の運転条件は、触媒の選定及び、ライン３３４、３５６、及び／又は３５８を介してそこに導入される供給流れの組成に依存する。故に、第四反応装置Ｒ４”は業界で周知のように、より分子量が大きいオレフィンを含む流れを提供するように運転され得る。実施形態において、第四反応装置Ｒ４”は、約100℃から約400℃、約150℃から約350℃、又は約175℃から約300℃の範囲の温度で運転される。
【００９５】
実施形態において、第四反応装置Ｒ４”は約25psia（172.4kPa）から約1000psia（6894.8kPa）、約1034kPaから約4140kPa、又は約1380kPaから約2760kPaの範囲の圧力で運転される。
【００９６】
実施形態において、第四反応装置Ｒ４”は、約0.001hr-1から約10hr-1、約0.1hr-1から約2.0hr-1、又は約0.25hr-1から約1.0hr-1の範囲の、重量空間速度（WHSV）で運転される。
【００９７】
システム３００はさらに第四分離器Ｓ４”を含む。第四分離器Ｓ４”はライン３４４を介して第四反応装置Ｒ４”と流動的に接続されており、それにより反応装置Ｒ４”の生成物は第四分離器Ｓ４”に導入され得る。実施形態において、第四分離器Ｓ４”はライン３４４を介してそこに導入された供給物を、３つ以上の生成物に分離するのに適する分離器を含み、この３つ以上の生成物は少なくとも、オレフィン蒸気を含む第一生成物、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される１つ以上のオレフィンを含む第二生成物、オレフィン系ナフサ、中間留分、又は重油を含む第三生成物を含む。第四分離器Ｒ４”は、軽質なオレフィン蒸気を含む第一生成物を除去するために構成される出力ライン３５４と、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される１つ以上のオレフィンを含む第二生成物を除去するための出力ライン３５１と、ナフサ、中間留分、及び／又はより重質な油を含む第三生成物を除去するために構成される出力ライン３４６とに流動的に接続されている。
【００９８】
第四分離器Ｓ４”は分離器Ｓ４’について上述されるのと同じ範囲で運転可能な場合がある。第四分離器Ｓ４”はライン３５４を介して抽出可能な第一生成物を提供するように構成され、第一生成物は軽質なオレフィン蒸気を含む。第四分離器Ｓ４”はライン３５４を介して抽出可能な第一生成物を提供するように構成され、第一生成物は少なくとも約20重量パーセントのオレフィン、少なくとも約50重量パーセントのオレフィン、又は少なくとも約70重量パーセントのオレフィンを含む。
【００９９】
第四分離器Ｓ４”は、ライン３５１を介して抽出可能な第二生成物を提供するように構成される場合があり、この第二生成物は少なくとも約20重量パーセントのナフサ、少なくとも約50重量パーセントのナフサ、又は少なくとも約90重量パーセントのナフサを含む。第四分離器Ｓ４”はライン３５１を介して抽出可能な第二生成物を提供するように構成される場合があり、この第二生成物はC2からC20のオレフィンからなる群から選定される少なくとも約40重量パーセントの１つ以上のオレフィン、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される少なくとも約60重量パーセントの１つ以上のオレフィン、又はC2からC20のオレフィンからなる群から選定される少なくとも約80重量パーセントの１つ以上のオレフィンを含む。
【０１００】
第四分離器Ｓ４”はライン３４６を介して抽出可能な第三生成物を提供するように構成される場合があり、この第三生成物は少なくとも約40重量パーセントのオレフィン系ナフサ、中間留分、及び／又はより重質な油、少なくとも約60重量パーセントのオレフィン系ナフサ、中間留分、及び／又はより重質な油、若しくは、少なくとも約80重量パーセントのオレフィン系ナフサ、中間留分、及び／又はより重質な油を含む。
【０１０１】
システム３００はさらに第四分離器Ｓ４”の下流側に位置する第二圧縮器Ｃ２”を含み、それにより第四分離器Ｓ４”から除去されたオレフィンを含む第一生成物の全て又は一部が再循環され得る。圧縮器Ｃ２”は圧縮された流れをライン３５９を介して第二反応装置Ｒ２”に、圧縮された流れをライン３５６を介して第四反応装置Ｒ４”に、又は両者をもたらすように構成され得る。
【０１０２】
任意で、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される１つ以上のオレフィンを含み、ライン３４６を介して第四分離器Ｓ４”から除去可能な第二生成物の一部は、例えばライン３４８、ポンプＰ１”、及びライン３５８を介して第四反応装置Ｒ４”に戻され得る。このように第二生成物の一部を第四反応装置Ｒ４”に再循環させることは、処理を改良すること、及び／又はオレフィンをオレフィン二量体及びオリゴマにより高く変換すること、及び／又はより高い分子量のオリゴマを生成することを可能にし得る。
【０１０３】
システム３００はさらに第三反応装置Ｒ３”を含み、第三反応装置Ｒ３”はそこに導入される不飽和成分（例えばオレフィン）を飽和するために構成され、及び／又はその飽和を触媒するために作用可能な触媒を含む、水素化反応装置である。第三反応装置Ｒ３”はライン３４６を介して第四分離器Ｓ４”と流動的に接続されている。第三反応装置Ｒ３”は、炭化水素の飽和に適する、業界で周知の反応装置である場合がある。例えば、非限定的な例示を目的として、第三反応装置Ｒ３”はPdが含浸したZSM-5触媒、又はNi/Moを含有したアルミナ触媒を含み得る。ライン３３２は水素を第三反応装置Ｒ３”に導入するように構成される。第三反応装置Ｒ３”は、ライン３４６を介してそこに導入された供給物の不飽和成分（例えばオレフィン含有物）の少なくとも一部を、より飽和した又はほぼ完全に飽和した生成物に変換するのに効果的なWHSV、温度、及び圧力の条件で運転可能である。第三反応装置Ｒ３”は、そこからライン３３８を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は、飽和炭化水素、芳香族炭化水素、及び／又はオレフィン系炭化水素を含み、ライン３３８を介して抽出される生成物の不飽和度（又はオレフィン含有量）は、ライン３４６を介してそこに導入される供給物の不飽和度（又はオレフィン含有量）以下である。
【０１０４】
実施形態において、システム３００はさらにライン３４２を含み、ライン３４２はライン３３８を介して第三反応装置Ｒ３”から除去された生成物の少なくとも一部を第四反応装置Ｒ４”に再循環させるために構成される。このように再循環された生成物は、ほとんど反応しない成分として作用することがあり、故に限定はしないが温度、圧力、及びWHSVなどの、第四反応装置Ｒ４”の１つ以上の運転条件を緩やかにする。このような実施形態において、ライン３４０は再循環されない生成物をシステム３００から除去するために構成され得る。
【０１０５】
このようにして、第四分離器Ｓ４”からの第三生成物の一部は、全体の変換処理を補助及び／又は促進するために第四反応装置Ｒ４”に戻されず、第三反応装置Ｒ３”に運ばれ、ライン３３２を介してそこに導入された水素と反応して、第三反応装置Ｒ３”からライン３３８を介して除去可能な生成物を形成し得る。第三反応装置Ｒ３”は、そこからライン３３８を介して除去可能な生成物を提供するように構成され、この生成物は反応性オレフィン及び／又は他の不飽和化合物の水素化によって飽和された炭化水素をより多く含む。
【０１０６】
実施形態において、第三反応装置Ｒ３”は、約150℃から約350℃、約200℃から約300℃、又は約250℃から約270℃の範囲の温度で運転される。実施形態において、第三反応装置Ｒ３”は約2100kPaから約6900kPa、約2700kPaから約5500kPa、又は約3400kPaから約4200kPaの範囲の圧力で運転される。
【０１０７】
システム３００は、そこからライン３４０、３５２、及び３７２を介して除去可能な炭化水素を含む生成物を提供するように構成される。実施形態において、システム３００はライン３４０を介して除去可能な生成物を提供するように運転可能で、この生成物は、ナフサ、ガソリン、中間留分、及び／又はより重質な油を含む。実施形態において、システム３００は、ライン３５２を介して除去可能な生成物を提供するように運転可能で、この生成物は、オレフィン系ナフサ、並びにより軽質なオレフィン系の及び／又は飽和した炭化水素を含む。実施形態において、システム３００はライン３７２を介して除去可能な生成物を提供するように運転可能で、この生成物はナフサ、中間留分、及び／又はより重質な油を含む。
【０１０８】
本明細書では、３、４、及び６つの反応装置を含む例示のシステムが詳細に説明されているが、本開示のシステムは、２から１０以上のいかなる数の反応装置も含み得ることが想定されている。例として、本開示によるシステムは５つの反応装置を含み得る。例として、図３に示されるがＲ６”が欠けており、よって５つの反応装置を含むシステムが利用できる。このような実施形態において、例えば、水素化反応装置Ｒ３”は反応装置Ｒ５”及びＲ４”の両者の生成物を水素化するために利用され得る。開示のシステムは１、２、３、４、又はそれより多いオリゴマ化反応装置を含み得る。開示のシステムは１、２、３、４、又はそれより多い水素化反応装置を含み得る。開示のシステムは、１つ以上のオレフィン生成反応装置を含み得る。
【０１０９】
非炭化水素から液体燃料を生成するための工程。非炭化水素から液体燃料を生成するための工程がまた本明細書で開示される。本開示の工程は、後述で詳細に説明されるように、オレフィンの生成と、生成されたオレフィンからオリゴマ及び他の炭化水素を生成することと、生成された様々なオリゴマ及び他の炭化水素から転位された（つまりより飽和した）炭化水素を生成することとを含む。工程は、オレフィンの生成、オレフィンからオリゴマと他の炭化水素とを生成、及び／又はオリゴマと他の炭化水素とから転位された炭化水素を生成するために構成される複数の反応装置を組み込む。本開示の工程を実施するために適するシステム及び反応装置は、上述で詳細に記載されている。
【０１１０】
単一のオリゴマ化を含む工程。本開示に従う、非炭化水素成分から液体炭化水素を生成するための工程が、ここで図１を参照しながら説明される。本実施形態において、酸素含有化合物は、ライン１１０を介して第一反応装置Ｒ１に導入することにより、主にオレフィンに変換され、その構成及び操作は上述で記載される。第一反応装置Ｒ１に導入される供給物は、C1以上のアルコールと、水と、C2と、限定はしないが酸、エーテル、エポキシド、アルデヒド、及び他の酸素含有化合物を含む同様の酸素化物とから選定される１つ以上の酸素含有成分を含み得る。第一反応装置Ｒ１内で、酸素含有化合物（つまり’酸素化物’）は触媒作用によって主にオレフィンを含む生成物に変換される。主にオレフィンを含む生成物は、ライン１１２を介して第一反応装置Ｒ１から除去される。実施形態において、ライン１１２を介して反応装置Ｒ１から除去された生成物は少なくとも50%のオレフィン生成物として入手可能な炭素、少なくとも90%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素、又は少なくとも95%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素を含む。ライン１１２を介して第一反応装置Ｒ１から除去された生成物は、オレフィンを主に含むが、さらにアルコール、エーテル、アセトアルデヒドなどのアルデヒド、水、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、及びC1からC16の炭化水素から選定される１つ以上の成分を含み得る。
【０１１１】
第一反応装置Ｒ１の主にオレフィン生成物は、上述の第一分離器Ｓ１に導入され、それにより第一反応装置Ｒ１の主にオレフィン生成物は所望の液及び気相に分離される。相分離器Ｓ１は、そこからライン１１４を介して除去される、水、より分子量が大きい酸素化物、及びC4+の炭化水素を主に含む液相を、ライン１２０を介して除去される気相から分離するように運転され得る。ライン１２０を介して第一分離器Ｓ１から除去された蒸気相は主にオレフィンを含む。実施形態において、ライン１２０を介して第一分離器Ｓ１から除去された蒸気相は、少なくとも20%の入手可能なオレフィン、少なくとも75%の入手可能なオレフィン、又は少なくとも90%の入手可能なオレフィンを含む。
【０１１２】
分離器Ｓ１の液体生成物は第二分離器Ｓ２に導入され、第二分離器Ｓ２は水相、液体炭化水素相、及び軽質な蒸気流を提供するように運転される。水相はライン１１８を介して第二分離器Ｓ２から除去される。液体炭化水素相はライン１３０を介して第二分離器Ｓ２から除去される。実施形態において、ライン１３０を介して第二分離器Ｓ２から除去された液体炭化水素相は、少なくとも50体積パーセントの炭化水素、少なくとも80体積パーセントの炭化水素、又は少なくとも95体積パーセントの炭化水素を含む。実施形態において、分離器Ｓ２から分離された液体炭化水素相中の炭化水素は、例えばライン１３０及び第三分離器Ｓ３を介して、さらなる処理のために第二反応装置Ｒ２及び／又は第三反応装置Ｒ３（後述でさらに説明される）に導入される。
【０１１３】
軽質な蒸気流はライン１１６を介して第二分離器Ｓ２から除去される。軽質な蒸気流は酸素化物を含み得る。実施形態において、ライン１１６を介して第二分離器Ｓ２から除去された蒸気相は、少なくとも5体積パーセントの酸素化物、少なくとも10体積パーセントの酸素化物、又は少なくとも50体積パーセントの酸素化物を含む。このような実施形態において、軽質な蒸気流中の酸素化物は再処理のためにライン１１６を介して第一反応装置Ｒ１に戻され得る。
【０１１４】
非オレフィン種は、ライン１２０を介して相分離器Ｓ１から抽出された蒸気相から、例えばガス浄化装置ＧＣ１を介して除去され得る。実施形態において、ライン１２０を介して分離器Ｓ１から抽出された蒸気相中の非オレフィンのほとんど全てが除去され、ライン１２２を介して抽出される非オレフィン生成物と、ライン１２４を介して抽出される精製されたオレフィン生成物とを提供する。実施形態において、非オレフィン種は第一分離器Ｓ１の蒸気相生成物から除去され、約5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、約0.5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、又は約0.01体積パーセントより少ない非オレフィン成分を含む精製されたオレフィン生成物を提供する。
【０１１５】
精製されたオレフィン流中のオレフィンは、オリゴマ化及び／又は芳香族化の処理によって、より大きなオレフィン、芳香族化合物、及び／又は他の炭化水素に変換される。精製されたオレフィン流は、ライン１２４を介して第二反応装置Ｒ２に導入され得る。第二反応装置Ｒ２の構成及び操作は上述で説明される。第二反応装置Ｒ２内で、オレフィンの少なくとも一部はより大きなオレフィン、芳香族化合物、及び／又は他の炭化水素を含む生成物を提供するように触媒作用によって変換される。第二反応装置Ｒ２内で、オレフィンはそこに導入されたオレフィンのオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、飽和及び不飽和環状炭化水素、及び未反応の供給成分から選定される１つ以上の成分を含む生成物に変換され得る。実施形態において、精製されたオレフィン生成物は、第二反応装置Ｒ２を介して、そこからライン１２６を介して抽出される生成物に変換され、この生成物はナフサ及び／又はガソリンの特性を示す約70体積パーセントの生成物、中間留分の特性を示す約20体積パーセントの生成物、及び／又はより重質な油の特性を示す約10体積パーセントの生成物を含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２は、そこからライン１２６を介して抽出される生成物を提供するように構成され、この生成物はナフサ及び／又はガソリンの特性を示す15体積パーセントの生成物、中間留分の特性を示す70体積パーセントの生成物、及び／又はより重質な油の特性を示す15体積パーセントの生成物を含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２は、そこからライン１２６を介して抽出可能な生成物を提供するように構成され、この生成物はナフサ及び／又はガソリンの特性を示す約10体積パーセントの生成物、中間留分の特性を示す約15体積パーセントの生成物、及び／又はより重質な油の特性を示す約75体積パーセントの生成物を含む。
【０１１６】
未反応のオレフィン化合物は、第三分離器Ｓ３を介して第二反応装置Ｒ２の生成物から除去され得る。液体炭化水素は、ライン１３４を介して第三分離器Ｓ３から除去され、未反応のオレフィンを含む気体／蒸気相はライン１３６を介して第三分離器Ｓ３から除去され得る。ライン１３６を介して第三分離器Ｓ３から除去された未反応のオレフィンは、第一圧縮器Ｃ１を介して圧縮され、さらなる処理のために、例えばライン１２８を介して第二反応装置Ｒ２に再導入され得る。実施形態において、ライン１３４を介して第三分離器Ｓ３から除去された液体生成物は、少なくとも90体積パーセントの炭化水素、少なくとも95体積パーセントの炭化水素、又は少なくとも99体積パーセントの炭化水素を含む。
【０１１７】
第三分離器Ｓ３の液体生成物は、より飽和した生成物を提供するように水素化され得る。第三分離器Ｓ２の液体生成物は、ライン１３４を介して第三反応装置Ｒ３に導入され、それにより生成物の飽和度が上昇される。第三反応装置Ｒ３の構成及び操作は上述で説明されている。第三反応装置Ｒ３内で、ライン１３２を介してそこに導入された水素は、ライン１３４を介してそこに導入された供給物中の不飽和化合物と反応し、（より）飽和した生成物を提供する。より飽和した、又はほぼ完全に飽和した生成物は、ライン１３８を介して第三反応装置Ｒ３から抽出される。
【０１１８】
反応装置Ｒ３の生成物は、そこからライン１３８を介して抽出され、（より）飽和した炭化水素、芳香族炭化水素、及び／又はオレフィン系炭化水素を含み、ライン１３８を介して抽出される生成物の不飽和度（又はオレフィン含有量）は、ライン１３４を介してそこに導入される供給物の不飽和度（又はオレフィン含有量）以下である。ライン１３８を介して第三反応装置Ｒ３から除去された生成物の少なくとも一部は、ライン１４２を介して第二反応装置Ｒ２に再循環され得る。このような再循環材料は、ほぼ非反応性の成分として作用し、故に第二反応装置Ｒ２及び／又は第三反応装置Ｒ３の１つ以上の運転条件を緩やかにする。第三反応装置Ｒ３の再循環されない液体炭化水素生成物は、ライン１４０を介して除去され得る。この方法によって生成される液体炭化水素生成物は、ナフサ、中間留分及び／又はより重質な油を含み得る。
【０１１９】
実施形態において、ライン１４０を介して第三反応装置Ｒ３から抽出された生成物は、沸点分留によって、ナフサ留分、より重質な油の留分、及び中間蒸溜留分から選定される１つ以上の生成物に分離される。１つ以上の生成物は、物理的密度、エネルギ密度、芳香族性、沸点、オレフィン含有量、及び飽和含有量（つまり飽和度）のうちの１つ以上によって、定量的に分類され得る。実施形態において、システム１００はC1−C15の炭化水素を含む生成物を生成するように操作可能である。実施形態おいて、生成物は自動車用ガソリンの範囲の沸点を有する炭化水素を主に含む。実施形態において、少なくとも１つの生成物は約4から約90体積パーセントの間の芳香族化合物、約10から約80体積パーセントの間の芳香族化合物、約30から約70体積パーセントの間の芳香族化合物、約20から約50体積パーセントの間の芳香族化合物、約12から約20体積パーセントの間の芳香族化合物、約8から約12体積パーセントの間の芳香族化合物、又は約4から約8体積パーセントの間の芳香族化合物を含む。
【０１２０】
二つのオリゴマ化を含む工程。本開示に従う、非炭化水素成分から液体燃料を生成するための他の工程が、ここで図２を参照しながら説明される。酸素含有化合物を含む供給物は、ライン２１０を介して第一反応装置Ｒ１’に導入することにより、オレフィンを主に含む生成物に変換される。第一反応装置Ｒ１’の構成及び操作は上述で記載される。供給物は、C1及び高級アルコールと、水と、C2と、限定はしないが酸、エーテル、エポキシド、アルデヒド、及び他の酸素含有化合物を含む同様の酸素化物とから選定される１つ以上の酸素含有化合物を含み得る。実施形態において、第一反応装置Ｒ１’を介して生成された主にオレフィン生成物は、少なくとも約50%のオレフィン生成物として入手可能な炭素、少なくとも約90%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素、又は少なくとも約95%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素を含む。第一反応装置Ｒ１’の主にオレフィン生成物は、さらにアルコール、エーテル、限定されないがアセトアルデヒドなどのアルデヒド、水、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、及びC1からC16の炭化水素から選定される１つ以上の成分を含み得る。
【０１２１】
第一反応装置Ｒ１’の主にオレフィン生成物は、ライン２１２を介して第一分離器Ｓ１’に導入される。第一分離器Ｓ１’の構成及び操作は、上述で説明される。水、より分子量が大きい酸素化物、及びC4+の炭化水素を主に含む液相は、ライン２１４を介して第一分離器Ｓ１’から除去され、オレフィンを主に含む気相はライン２２０を介して第一分離器Ｓ１’から除去される。実施形態において、ライン２２０を介して第一分離器Ｓ１’から除去された蒸気相は、少なくとも約20%の入手可能なオレフィン、少なくとも約75%の入手可能なオレフィン、又は少なくとも約90%の入手可能なオレフィンを含む。
【０１２２】
ライン２１４を介して第一分離器Ｓ１’から抽出された液体生成物は、さらに水相、液体炭化水素相、及び軽質な蒸気流に分離され得る。上述のように、このような分離は第二分離器Ｓ２’を介して実施され得る。水相はライン２１８を介して第二分離器Ｓ２’から除去され得る。液体炭化水素相はライン２３０を介して第二分離器Ｓ２’から除去され得る。実施形態において、ライン２３０を介して第二分離器Ｓ２’から除去された液体炭化水素相は、少なくとも*50体積パーセントの炭化水素、少なくとも80体積パーセントの炭化水素、又は少なくとも95体積パーセントの炭化水素を含む。実施形態において、ライン２３０を介して分離器Ｓ２’から分離された液体炭化水素相中の炭化水素は、例えば第三分離器Ｓ３を介して、第二反応装置Ｒ２’及び／又は第四反応装置Ｒ４’に導入することにより、さらに処理され得る。
【０１２３】
酸素化物を含む軽質な蒸気流はライン２１６を介して第二分離器Ｓ２’から抽出され得る。実施形態において、ライン２１６を介して第二分離器Ｓ２’から除去された蒸気相は、少なくとも5体積パーセントの酸素化物、少なくとも10体積パーセントの酸素化物、又は少なくとも50体積パーセントの酸素化物を含む。このような実施形態において、軽質な蒸気流中の酸素化物は再処理のためにライン２１６を介して第一反応装置Ｒ１’に戻され得る。
【０１２４】
実施形態において、非オレフィン種は、第一分離器Ｓ１’を介して分離された蒸気相から除去される。例えば、ライン２２０を介して第一分離器Ｓ１’から分離された蒸気相は、ガス浄化装置ＧＣ１’に導入され、それにより非オレフィンが除去され得る。実施形態において、非オレフィンのほとんど全てが、ライン２２０を介して第一分離器Ｓ１’から抽出された蒸気層から除去され、精製されたオレフィン流を提供する。実施形態において、精製されたオレフィン生成物は、ライン２２４を介してガス浄化装置ＧＣ１’から除去される。実施形態において、精製されたオレフィン生成物は約5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、約0.5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、又は約0.01体積パーセントより少ない非オレフィン成分を含む。主に非オレフィンの成分は、ライン２２２を介してガス浄化装置ＧＣ１’から除去され得る。
【０１２５】
ガス浄化装置ＧＣ１’から抽出された精製されたオレフィン生成物内のオレフィンは、第二反応装置Ｒ２’内で主にオリゴマに変換され得る。第二反応装置Ｒ２’の構成及び操作は上述で説明される。第二反応装置Ｒ２’はライン２２６を介して抽出可能な生成物を提供し、この生成物はオリゴマを主に含む。第二反応装置Ｒ２’の生成物は、さらに少量の芳香族化合物及び／又は他の炭化水素を含み得る。実施形態において、第二反応装置Ｒ２’の生成物は、そこに導入されたオレフィンの二量体及びオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、飽和及び不飽和環状炭化水素、及び未反応の供給成分から選定される１つ以上の成分を含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２’から抽出された生成物は、ブテン及び／又はヘキセンを主に含む。経済状況に応じて、第二反応装置Ｒ２’の生成物（例えばブテンを含有する生成物）の一部は販売用（例えば、ゴムの生産など）に分離され得る。実施形態において、ライン２２６を介して第二反応装置Ｒ２’から抽出された生成物は約20体積パーセント以上のC4+アルケンを含む。実施形態において、ライン２２６を介して第二反応装置Ｒ２’から抽出された生成物は、約90体積パーセント以上のC4+アルケンを含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２’は主にブテン、又は主にブテン及びヘキセンを含む生成物を提供するように構成される。実施形態において、第二反応装置Ｒ２’は、ブテン、ヘキセン、オクテン、デセン、及びより分子量が大きいモノオレフィン、パラフィン、ナフテン、及び芳香族化合物からなる群から選定される成分を主に含む生成物を提供するように構成される。実施形態において、ライン２２６を介して第二反応装置Ｒ２’から抽出された生成物は、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン、及び／又はより高分子量のモノオレフィンを含む。実施形態において、ライン２２６を介して第二反応装置Ｒ２’から抽出された生成物は、少なくとも20体積パーセントのブチレン及び／又はより分子量が大きいオレフィン、少なくとも20体積パーセントのブテン若しくはブテン及びヘキセン、少なくとも40体積パーセントのブテン若しくはブテン及びヘキセン、又は少なくとも60体積パーセントのブテン若しくはブテン及びヘキセンを含む。
【０１２６】
未反応のオレフィン化合物は、第三分離器Ｓ３’を介して第二反応装置Ｒ２’の生成物から除去され得る。第三分離器Ｓ３’に適する構成及び操作パラメータは上述で与えられている。第三分離器Ｓ３’内で、液体炭化水素流は、未反応のオレフィン化合物を主に含む蒸気相から分離され得る。液体炭化水素は、ライン２３４を介して第三分離器Ｓ３’から除去され、未反応のオレフィンを含む気体／蒸気相はライン２３６を介して第三分離器Ｓ３’から除去され得る。実施形態において、ライン２３４を介して抽出された液体は液体炭化水素を含み、この液体炭化水素は、必ずしも限定しないが、反応装置Ｒ２’への主にオレフィン供給物の二量体及びオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、並びに飽和及び不飽和環状炭化水素から選定される１つ以上の成分を含む。ライン２３６を介して第三分離器Ｓ３’から除去された未反応のオレフィンは、第一圧縮器Ｃ１’を介して圧縮され、さらなる処理のために、ライン２２８を介して第二反応装置Ｒ２’に再導入され得る。実施形態において、ライン２３４を介して第三分離器Ｓ３’から除去された液体生成物は、少なくとも90体積パーセントの炭化水素、少なくとも95体積パーセントの炭化水素、又は少なくとも98体積パーセントの炭化水素を含む。実施形態において、ライン２３４を介して第三分離器Ｓ３’から除去された液体生成物は、少なくとも20体積パーセントのオリゴマ、少なくとも50体積パーセントのオリゴマ、又は少なくとも75体積パーセントのオリゴマを含む。
【０１２７】
反応装置Ｒ２’内で生成されたオレフィン二量体及びオレフィンのオリゴマの少なくとも一部は、より長いオレフィン鎖に変換され得る。例えば、実施形態において、ライン２３４を介して第三分離器Ｓ３’から除去された液体生成物は、第四反応装置Ｒ４’に導入され得る。第四反応装置Ｒ４に適する構成及び操作条件は、上述で与えられている。第四反応装置Ｒ４’内で、そこに供給されたオレフィンの平均鎖長が増加される。加えて、第四反応装置Ｒ４’に導入された反応性オレフィンの一部が芳香族化合物に変換される場合があり、一部がイソアルケンに異性化される場合があり、一部が環式化合物に変換される場合があり、及び／又は一部がより小さな飽和及び／又は不飽和化合物に分解及び／又は不均化される場合がある。
【０１２８】
実施形態において、第四反応装置Ｒ４’は、C6からC30+の炭化水素を含む、より高分子の（higher）オリゴマを含む。実施形態において、第四反応装置Ｒ４’の生成物は、軽質なオレフィン蒸気、オレフィン系ナフサ、中間留分、より重質な油、蝋、灯油、より重質な油及び潤滑油、又はオレフィン系のガソリン、灯油、及びより重質な油を含む。
【０１２９】
第四反応装置Ｒ４’の生成物は様々な生成物に分離され得る。例えば、実施形態において、第四反応装置Ｒ４’の生成物は第四分離器Ｓ４’を介して３つ以上の生成物に分離される。オレフィン蒸気を含む第一生成物、C2以上からなる群から選定される１つ以上のオレフィンを含む第二生成物、及び、ナフサ、中間留分、又はより重質な油のオレフィンを含む第三生成物C20は、ライン２４４を介して第四分離器Ｓ４’に導入される供給物から分離され得る。
【０１３０】
第一生成物は、ライン２５４を介して第四分離器Ｓ４’から抽出され、第一生成物はオレフィン蒸気を含む。Ｓ４’の蒸気生成物は、２４６の生成物より軽質ないかなるものでもあり得る。ライン２５４を介して第四分離器Ｓ４’から抽出された第一生成物は、少なくとも約20重量パーセントのオレフィン、少なくとも約50重量パーセントのオレフィン、又は少なくとも約70重量パーセントのオレフィンを含み得る。この流れはまた、パラフィン、水素、及び／又は一酸化炭素を含み得る。
【０１３１】
第二生成物はライン２５０を介して第四分離器Ｓ４’から抽出され、第二生成物はC2からC20のオレフィンからなる群から選定される少なくとも約40重量パーセントの１つ以上のオレフィン、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される少なくとも約60重量パーセントの１つ以上のオレフィン、又はC2からC20のオレフィンからなる群から選定される少なくとも約80重量パーセントの１つ以上のオレフィンを含む。
【０１３２】
第三生成物はライン２４６を介して第四分離器Ｓ４’から抽出され、第三生成物は少なくとも約20重量パーセントのナフサ、中間留分、及び／又はより重質な油、少なくとも約50重量パーセントのナフサ、中間留分、及び／又はより重質な油、若しくは、少なくとも約90重量パーセントのナフサ、中間留分、及び／又はより重質な油を含む。
【０１３３】
第四分離器Ｓ４’から除去されたオレフィンを含む第一生成物の全て又は一部は、第二圧縮器Ｃ２’及びライン２５９を介して第二反応装置Ｒ２’に、第二圧縮器Ｃ２’及びライン２５６を介して第四反応装置Ｒ４’に、又は両者を実施するように再循環され得る。
【０１３４】
任意で、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される１つ以上のオレフィンを含み、ライン２５１を介して第四分離器Ｓ４’から除去された第二生成物の一部は、例えばライン２４８、ポンプＰ１’、及びライン２５８を介して第四反応装置Ｒ４’に戻され得る。このように第三生成物の一部を第四反応装置Ｒ４’に再循環させることは、処理を改良すること、及び／又はオレフィンをオレフィン二量体及びオリゴマにより高く変換すること、及び／又はより高い分子量のオリゴマを生成することを可能にし得る。
【０１３５】
ライン２４６を介して第四分離器Ｓ４’から抽出された第三生成物の少なくとも一部を水素化することによって、第三生成物の飽和度が上昇され得る。ライン２４６を介して第四分離器Ｓ４’から抽出された第三生成物の少なくとも一部は、第三反応装置Ｒ３’に導入され得る。第三反応装置Ｒ３’に適する構成及び操作パラメータは、上述で与えられている。第三反応装置Ｒ３’内で、ライン２３２を介して導入された水素が、ライン２４６を介して導入された不飽和成分と反応し、故に、より飽和した又はほぼ完全に飽和した生成物を提供する。実施形態において、第三反応装置Ｒ３’の生成物は、そこからライン２３８を介して抽出され、飽和炭化水素、芳香族炭化水素、及び／又はオレフィン系炭化水素を含み、ライン２３８を介して抽出される生成物の不飽和度（又はオレフィン含有量）は、ライン２４６を介してそこに導入される供給物の不飽和度（又はオレフィン含有量）以下である。ライン２３８を介して第三反応装置Ｒ３’から除去された生成物の少なくとも一部は、ライン２４２を介して第四反応装置Ｒ４’に再循環され得る。このような再循環は、限定はしないが温度、圧力、及びWHSVなどの、第四反応装置Ｒ４’の１つ以上の運転条件を緩やかにする。このような実施形態において、再循環されない生成物はライン２４０を介して抽出され得る。
【０１３６】
実施形態において、第四分離器Ｓ４’からの第三生成物の一部は、全体の変換処理を補助及び／又は促進するために第四反応装置Ｒ４’に戻されず、第三反応装置Ｒ３’に運ばれ、ライン２３２を介してそこに導入された水素と反応して、ライン２３８を介して第三反応装置Ｒ３’から除去される生成物を形成する。ライン２３８を介して第三反応装置Ｒ３’から除去された生成物は、反応性オレフィン及び／又は他の不飽和化合物の水素化によって飽和された炭化水素をより多く含む。
【０１３７】
本実施形態の方法によって生産される液体炭化水素は、限定はしないが、オレフィン系ナフサと、より軽質なオレフィン系及び飽和した炭化水素とを含むライン２５２内の生成物並びに、ナフサと、ガソリンと、灯油と、より重質な油とを含むライン２４０内の生成物を含み得る。実施形態において、ライン２５２内の生成物は、物理的密度、エネルギ密度、芳香族性、沸点、オレフィン含有量、及び飽和含有量（つまり飽和度）のうちの１つ以上によって、ライン２４０内の生成物から定量的に分類され得る。実施形態において、処理は少なくとも１つの生成物を生成するように操作可能で、この生成物は約4から約90体積パーセントの間の芳香族化合物、約10から約80体積パーセントの間の芳香族化合物、約30から約70体積パーセントの間の芳香族化合物、約20から約50体積パーセントの間の芳香族化合物、約12から約20体積パーセントの間の芳香族化合物、約8から約12体積パーセントの間の芳香族化合物、又は約4から約8体積パーセントの間の芳香族化合物を含む。
【０１３８】
三つのオリゴマ化を含む工程。本開示に従う、非炭化水素成分から液体燃料を生成するための他の工程が、ここで図３を参照しながら説明される。酸素含有化合物を含む供給物は、ライン３１０を介して第一反応装置Ｒ１”に導入することにより、オレフィンを主に含む生成物に変換される。第一反応装置Ｒ１”の構成及び操作は上述で説明される。供給物は、C1及び高級アルコールと、水と、C2と、限定はしないが酸、エーテル、エポキシド、アルデヒド、及び他の酸素含有化合物を含む同様の酸素化物とから選定される１つ以上の酸素含有化合物を含み得る。実施形態において、第一反応装置Ｒ１”を介して生成された主にオレフィン生成物は、少なくとも約50%のオレフィン生成物として入手可能な炭素、少なくとも約90%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素、又は少なくとも約95%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素を含む。第一反応装置Ｒ１”の主にオレフィン生成物は、さらにアルコール、エーテル、アセトアルデヒド、アルデヒド、水、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、及びC1からC16の炭化水素から選定される１つ以上の成分を含み得る。
【０１３９】
第一反応装置Ｒ１”の主にオレフィン生成物は、ライン３１２を介して第一分離器Ｓ１”に導入される。第一分離器Ｓ１”の構成及び操作は、上述で説明される。水、より分子量が大きい酸素化物、及びC4+の炭化水素を主に含む液相は、ライン３１４を介して第一分離器Ｓ１”から除去され、オレフィンを主に含む気相はライン３２０を介して第一分離器Ｓ１”から除去され得る。実施形態において、ライン３２０を介して第一分離器Ｓ１”から除去された蒸気相は、少なくとも約20%の入手可能なオレフィン、少なくとも約75%の入手可能なオレフィン、及び少なくとも約90%の入手可能なオレフィンを含む。
【０１４０】
ライン３１４を介して第一分離器Ｓ１”から抽出された液体生成物は、さらに水相、液体炭化水素相、及び軽質な蒸気流に分離され得る。上述のように、このような分離は第二分離器Ｓ２”を介して実施され得る。水相はライン３１８を介して第二分離器Ｓ２”から除去され得る。液体炭化水素相はライン３３０を介して第二分離器Ｓ２”から除去され得る。実施形態において、ライン３３０を介して第二分離器Ｓ２”から除去された液体炭化水素相は、少なくとも50体積パーセントの炭化水素、少なくとも80体積パーセントの炭化水素、又は少なくとも95体積パーセントの炭化水素を含む。実施形態において、ライン３３０を介して分離器Ｓ２”から分離された液体炭化水素相中の炭化水素は、例えば第三分離器Ｓ３”を介して、反応装置Ｒ２”及び／又は反応装置Ｒ４”に導入することにより、さらに処理され得る。
【０１４１】
酸素化物を含む軽質な蒸気流はライン３１６を介して第二分離器Ｓ２”から抽出され得る。実施形態において、ライン３１６を介して第二分離器Ｓ２”から除去された蒸気相は、少なくとも5体積パーセントの酸素化物、少なくとも10体積パーセントの酸素化物、又は少なくとも50体積パーセントの酸素化物を含む。このような実施形態において、軽質な蒸気流中の酸素化物は再処理のためにライン３１６を介して第一反応装置Ｒ１”に戻され得る。
【０１４２】
実施形態において、非オレフィン種は、第一分離器Ｓ１”を介して分離された蒸気相から除去される。例えば、ライン３２０を介して第一分離器Ｓ１”から分離された蒸気相は、ガス浄化装置ＧＣ１”に導入され、それにより非オレフィンが除去され得る。実施形態において、非オレフィンのほとんど全てが、ライン３２０を介して第一分離器Ｓ１”から抽出された蒸気層から除去され、精製されたオレフィン流を提供する。実施形態において、精製されたオレフィン生成物は、ライン３２４を介してガス浄化装置ＧＣ１”から除去される。実施形態において、精製されたオレフィン生成物は約5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、約0.5体積パーセントより少ない非オレフィン成分、又は約0.01体積パーセントより少ない非オレフィン成分を含む。主に非オレフィンの成分は、ライン３２２を介してガス浄化装置ＧＣ１”から除去され得る。
【０１４３】
ガス浄化装置ＧＣ１”から抽出された精製されたオレフィン生成物内のオレフィンの一部は、第二反応装置Ｒ２”内で主にオリゴマに変換され得る。ＧＣ１”から抽出された精製されたオレフィン生成物の一部は、ライン３２４及び３２５を介して第二反応装置Ｒ２”に導入され得る。第二反応装置Ｒ２”の構成及び操作は上述で説明される。第二反応装置Ｒ２”はライン３２６を介して抽出可能な生成物を提供し、この生成物はオリゴマを主に含む。第二反応装置Ｒ２”の生成物は、さらに少量の芳香族化合物及び／又は他の炭化水素を含み得る。実施形態において、第二反応装置Ｒ２”の生成物は、そこに導入されたオレフィンの二量体及びオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、飽和及び不飽和環状炭化水素、及び未反応の供給成分から選定される１つ以上の成分を含む。実施形態において、第二反応装置Ｒ２”から抽出された生成物は、ブテン及び／又はヘキセンを主に含む。実施形態において、ライン３２６を介して第二反応装置Ｒ２”から抽出された生成物は、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン、及び／又はより高分子のモノオレフィンを含む。実施形態において、ライン３２６を介して第二反応装置Ｒ２”から抽出された生成物は、少なくとも20、30、40、50、又は60体積パーセントのブチレン及び／又はより分子量が大きいオレフィンを含む。
【０１４４】
ガス浄化装置ＧＣ１”から抽出された精製されたオレフィン生成物内のオレフィンの一部は、第五反応装置Ｒ５”内で主により大きなオレフィン、芳香族化合物、及び／又は他の炭化水素に変換され得る。ガス浄化装置ＧＣ１”から抽出された精製されたオレフィン生成物の一部は、ライン３２４及び３５８を介して第五反応装置Ｒ５”に導入され得る。第五反応装置Ｒ５”に適する構成及び操作パラメータは上述で与えられる。第五反応装置Ｒ５”はライン３２４及び３５８を介してガス浄化装置ＧＣ１”と流動的に接続されており、それによりライン３２４を介してガス浄化装置ＧＣ１”から抽出された精製されたオレフィン流の一部は第五反応装置Ｒ５”に導入され得る。
【０１４５】
第五反応装置Ｒ５”は生成物を提供するように操作され、この生成物はライン３５８を介してそこに導入されたオレフィンのオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、飽和及び不飽和環状炭化水素、及び／又は未反応の供給成分から選定される成分を含む。実施形態において、ライン３６０を介してそこから抽出された、反応装置Ｒ５”の生成物は、少なくとも約50%のオレフィン生成物として入手可能な炭素、少なくとも約90%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素、又は少なくとも約95%のオレフィン生成物として入手可能な供給炭素を含む。実施形態において、第五反応装置Ｒ５”の生成物は、そこからライン３６０を介して抽出され、約4体積パーセントから約85%の芳香族化合物を含む。
【０１４６】
未反応の気体のオレフィンは、第五分離器Ｓ５”を介して第五反応装置Ｒ５”の生成物から除去され得る。第五分離器Ｓ５”に適する構成及び操作パラメータは上述で与えられている。液体炭化水素は、ライン３６６を介して第五分離器Ｓ５”から除去され、未反応のオレフィンを含む気体／蒸気相はライン３６２を介して第五分離器Ｓ５”から除去され得る。実施形態において、ライン３６６を介して抽出された液体は液体炭化水素を含み、この液体炭化水素は、必ずしも限定しないが、反応装置Ｒ５”への主にオレフィン供給物のオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、並びに飽和及び不飽和環状炭化水素から選定される１つ以上の成分を含む。ライン３６２を介して第五分離器Ｓ５”から除去された未反応のオレフィンは、第三圧縮器Ｃ３”を介して圧縮され、さらなる処理のために、ライン３６４を介して第五反応装置Ｒ５”に再導入され得る。実施形態において、ライン３６６を介して第五分離器Ｓ５”から除去された液体生成物は、少なくとも約20%の入手可能なオレフィン、少なくとも約75%の入手可能なオレフィン、又は約90%の入手可能なオレフィンを含む。実施形態において、ライン３６６を介して第五分離器Ｓ５”から除去された液体生成物は、少なくとも20体積パーセントのそこに導入される不飽和炭化水素、少なくとも75体積パーセントのそこに導入される不飽和炭化水素、又は少なくとも90体積パーセントのそこに導入される不飽和炭化水素を含む。
【０１４７】
第五分離器Ｓ５”から除去された液体炭化水素の飽和度は水素化によって上昇され得る。例えば、実施形態において、ライン３６６を介して第五分離器Ｓ５”から抽出された液体炭化水素生成物は、ライン３６６を介して第六反応装置Ｒ６”に導入される。水素化反応装置Ｒ６”に適する構成及び運転条件は、上述で与えられている。第六反応装置Ｒ６”内で、ライン３６８を介して導入された水素が、ライン３６６を介してそこに導入された不飽和成分と反応し、供給物より飽和した液体炭化水素生成物を提供する。ライン３７０を介して第六反応装置Ｒ６”から除去された液体炭化水素生成物は、より飽和した、又はほぼ完全に飽和した生成物を含む。第六反応装置Ｒ６”の生成物は、そこからライン３７０を介して抽出され、飽和炭化水素、芳香族炭化水素、及びオレフィン系炭化水素から選定される１つ以上の成分を含み、ライン３７０を介して抽出される生成物の不飽和度（又はオレフィン含有量）は、ライン３６６を介してそこに導入される供給物の不飽和度（又はオレフィン含有量）以下である。第六反応装置Ｒ６”の生成物の少なくとも一部の不飽和度（例えば、オレフィン含有量）は、少なくともその一部をライン３７４及び／又は３５０を介して第三反応装置Ｒ３”に導入することで、低減され得る。再循環されない生成物はライン３７２を介して除去され得る（例えば保存及び／又はその他のために）。
【０１４８】
分離器Ｓ５”から除去された液体炭化水素はまた、ライン３６７を介して、反応装置Ｒ４”の生成物と共に分離器Ｓ４”に導入することで、共に処理され得る。
【０１４９】
未反応のオレフィン化合物は、第三分離器Ｓ３”を介して第二反応装置Ｒ２”の生成物から除去され得る。第三分離器Ｓ３”に適する構成及び操作パラメータは上述で与えられている。第三分離器Ｓ３”内で、液体炭化水素流は、未反応のオレフィン化合物を主に含む蒸気相から分離され得る。液体炭化水素は、ライン３３４を介して第三分離器Ｓ３’から除去され、未反応のオレフィンを含む気体／蒸気相はライン３３６を介して第三分離器Ｓ３”から除去され得る。実施形態において、ライン３３４を介して抽出された液体は液体炭化水素を含み、この液体炭化水素は、必ずしも限定しないが、反応装置Ｒ２”への主にオレフィン供給物の二量体及びオリゴマ、単置換及び多置換芳香族化合物、異方性オレフィン、飽和炭化水素、ナフテン、及び／又は飽和及び不飽和環状炭化水素を含む。ライン３３６を介して第三分離器Ｓ３”から除去された未反応のオレフィンは、第一圧縮器Ｃ１”を介して圧縮され、さらなる処理のために、ライン３２８を介して第二反応装置Ｒ２”に再導入され得る。実施形態において、ライン３３４を介して第三分離器Ｓ３”から除去された液体生成物は、少なくとも20体積パーセントのオリゴマ、少なくとも50体積パーセントのオリゴマ、又は少なくとも75体積パーセントのオリゴマを含む。
【０１５０】
反応装置Ｒ２”内で生成されたオレフィン二量体及びオレフィンのオリゴマの少なくとも一部は、より長いオレフィン鎖に変換され得る。例えば、実施形態において、ライン３３４を介して第三分離器Ｓ３”から除去された液体生成物は、第四反応装置Ｒ４”に導入され得る。第四反応装置Ｒ４”に適する構成及び操作条件は、上述で与えられている。第四反応装置Ｒ４”内で、そこに供給されたオレフィンの平均鎖長が増加される。加えて、第四反応装置Ｒ４”に導入された反応性オレフィンの一部が芳香族化合物に変換される場合があり、一部がイソアルケンに異性化される場合があり、一部が環式化合物に変換される場合があり、及び／又は一部がより小さな飽和及び／又は不飽和化合物に分解及び／又は不均化される場合がある。
【０１５１】
実施形態において、第四反応装置Ｒ４”は、C6からC30+の炭化水素を含む、より高分子のオリゴマを含む。実施形態において、第四反応装置Ｒ４”の生成物は、オレフィン系ナフサ、ガソリン、中間留分、より重質な油、及び／又は蝋を含む。
【０１５２】
第四反応装置Ｒ４”の生成物は様々な生成物に分離され得る。例えば、実施形態において、第四反応装置Ｒ４”の生成物は第四分離器Ｓ４”を介して３つ以上の生成物に分離される。オレフィン蒸気を含む第一生成物、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される１つ以上のオレフィンを含む第二生成物、及び、ナフサ、中間留分、及びより重質な油を含む第三生成物は、ライン３４４を介して第四分離器Ｓ４”に導入される供給物から分離され得る。
【０１５３】
第一生成物は、ライン３５４を介して第四分離器Ｓ４”から抽出され、第一生成物はオレフィン生成物を含む。第一生成物は、少なくとも約20重量パーセントのオレフィン、少なくとも約50重量パーセントのオレフィン、又は少なくとも約70重量パーセントのオレフィンを含み得る。
【０１５４】
第二生成物はライン３５１を介して第四分離器Ｓ４”から抽出され、第二生成物はC2からC20のオレフィンからなる群から選定される少なくとも約40重量パーセントの１つ以上のオレフィン、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される少なくとも約60重量パーセントの１つ以上のオレフィン、又はC2からC20のオレフィンからなる群から選定される少なくとも約80重量パーセントの１つ以上のオレフィンを含む。
【０１５５】
第三生成物はライン３４６を介して第四分離器Ｓ４”から抽出され、第三生成物は少なくとも約20重量パーセントのオレフィン系ナフサ、中間留分、及び／又はより重質な油、少なくとも約40重量パーセントのオレフィン系ナフサ、中間留分、及び／又はより重質な油、若しくは、少なくとも約70重量パーセントのオレフィン系ナフサ、中間留分、及び／又はより重質な油を含む。
【０１５６】
ライン３５４を介して第四分離器Ｓ４”から除去されたオレフィンを含む第一生成物の全て又は一部は、第二圧縮器Ｃ２”及びライン３５９を介して第二反応装置Ｒ２”に、第二圧縮器Ｃ２”及びライン３５６を介して第四反応装置Ｒ４”に、又は両者を実施するように再循環され得る。
【０１５７】
任意で、C2からC20のオレフィンからなる群から選定される１つ以上のオレフィンを含み、ライン３５１を介して第四分離器Ｓ４”から除去された第二生成物の一部は、例えばライン３４８、ポンプＰ１”、及びライン３５８を介して第四反応装置Ｒ４”に戻され得る。このように第三生成物の一部を第四反応装置Ｒ４”に再循環させることは、処理を改良すること、及び／又はオレフィンをオレフィン二量体及びオリゴマにより高く変換すること、及び／又はより高分子のオリゴマを生成することを可能にし得る。
【０１５８】
ライン３４６を介して第四分離器Ｓ４”から抽出された第三生成物の少なくとも一部を水素化することによって、第三生成物の飽和度が上昇され得る。ライン３４６を介して第四分離器Ｓ４”から抽出された第三生成物の少なくとも一部は、第三反応装置Ｒ３”に導入され得る。第三反応装置Ｒ３”に適する構成及び操作パラメータは、上述で与えられている。第三反応装置Ｒ３”内で、ライン３３２を介して導入された水素が、ライン３４６を介して導入された不飽和成分と反応し、故に、より飽和した又はほぼ完全に飽和した生成物を提供する。実施形態において、第三反応装置Ｒ３”の生成物は、そこからライン３３８を介して抽出され、飽和炭化水素、芳香族炭化水素、及び／又はオレフィン系炭化水素を含み、ライン３３８を介して抽出される生成物の不飽和度（又はオレフィン含有量）は、ライン３４６を介してそこに導入される供給物の不飽和度（又はオレフィン含有量）以下である。ライン３３８を介して第三反応装置Ｒ３”から除去された生成物の少なくとも一部は、ライン３４２を介して第四反応装置Ｒ４”に再循環され得る。このような再循環は、限定はしないが温度、圧力、及びWHSVなどの、第四反応装置Ｒ４”の１つ以上の運転条件を緩やかにする。このような実施形態において、再循環されない生成物はライン３４０を介して抽出され得る。
【０１５９】
実施形態において、第四分離器Ｓ４”からの第三生成物の一部は、全体の変換処理を補助及び／又は促進するために第四反応装置Ｒ４”に戻されず、第三反応装置Ｒ３”に運ばれ、ライン３３２を介してそこに導入された水素と反応して、ライン３３８を介して第三反応装置Ｒ３”から除去される生成物を形成する。ライン３３８を介して第三反応装置Ｒ３”から除去された生成物は、反応性オレフィン及び／又は他の不飽和化合物の水素化によって飽和された炭化水素をより多く含む。
【０１６０】
本実施形態の方法によって生産される液体炭化水素は、限定はしないが、オレフィン系ナフサと、より軽質なオレフィン系及び飽和した炭化水素とを含むライン３５２内の生成物、ガソリンと、中間留分と、より重質な油とを含むライン３４０内の生成物、及び、ガソリンと、中間留分と、より重質な油とを含むライン３７２内の生成物を含み得る。実施形態において、ライン３５１、３７２、及び／又は３４０内の生成物は、物理的密度、エネルギ密度、芳香族性、沸点、オレフィン含有量、及び飽和含有量（つまり飽和度）のうちの１つ以上によって、定量的に分類され得る。
【０１６１】
特徴。開示のシステム及び方法は、複数の反応装置と、そこへの調節可能な量の様々な成分の再循環とを使用することで、十分に指定された生成物、つまり所望の芳香族性、飽和度、及び／又は炭化水素の平均分子量を有する生成物の生成を可能にする。例えば、開示のシステム及び方法は、ジェット燃料若しくは所望の芳香族含有量を有するジェット燃料成分の生成、又は主にディーゼル、ガソリン、灯油、若しくはナフサ生成物の生成を可能にする。実施形態において、開示のシステム及び方法は、少なくとも１つの生成物を生成するように操作可能で、この少なくとも１つの生成物は、約10から約90体積パーセントの間の芳香族化合物、約20から約80体積パーセントの間の芳香族化合物、約30から約70体積パーセントの間の芳香族化合物、約20から約50体積パーセントの間の芳香族化合物、約12から約20体積パーセントの間の芳香族化合物、約8から約12体積パーセントの間の芳香族化合物、約4から約8体積パーセントの間の芳香族化合物、25体積パーセントより少ない芳香族化合物、18体積パーセントより少ない芳香族化合物、15体積パーセントより少ない芳香族化合物、又は12体積パーセントより少ない芳香族化合物を含む。実施形態において、開示のシステム及び方法は少なくとも２つのオリゴマ化反応装置を組み込み、中（moderate）芳香族性（つまり、約4から90重量パーセントの範囲の芳香族化合物）生成物を提供するように操作可能であり、これはエチレンをブテン及び相当量のオクテンを主に含む第一生成物に変換するための第一オリゴマ化反応装置と、ブテン及びオクテンをオリゴマ化してC6からC30+を含む高分子のオリゴマを提供するための第二オリゴマ化反応装置とを運転することで実施される。
【０１６２】
実施形態において、開示のシステム及び方法は、少なくとも１つの高芳香族性生成物（つまり、約25から約90重量パーセントの範囲の芳香族化合物）、及び少なくとも１つの低芳香族性（つまり、約4から約20重量パーセントの範囲の芳香族化合物）、又は中芳香族性（つまり、約8から約45重量パーセントの範囲の芳香族化合物）生成物の生成を可能にし、これらの生成物は組み合わされて、中間（intermediate）芳香族含有量（つまり、約4から約90重量パーセントの範囲の芳香族化合物）と、混合物の組成及び沸点に応じた特性とを有する生成物を生成し得る。
【０１６３】
実施形態において、本開示のシステム及び方法は、少なくとも１つの低芳香族性（つまり、約4から約20重量パーセントの範囲の芳香族化合物）生成物、及び少なくとも１つの中芳香族性（つまり、約8から約45重量パーセントの範囲の芳香族化合物）生成物の生成を可能にし、これらの生成物は組み合わされて、中間芳香族性（つまり、約4から約45重量パーセントの範囲の芳香族化合物）と付随特性とを有する生成物を提供し得る。
【０１６４】
実施形態において、本開示のシステム及び方法は、１つ以上の再循環を組み込み、それによりオレフィン供給物中のオレフィンのほぼ全てが、ほぼ非反応性のアルカン及び／又は芳香族化合物を生成するように反応され得る。
【０１６５】
実施形態において、本開示のシステム及び方法は、ブテンを含む流れをオリゴマ化する２つ以上の反応装置を含み、それによりブテンを含む供給物は２つの反応装置の間で有利に分けられ、所望に応じて、容量でより芳香族性の高い又は低い生成物を生成する。実施形態において、本開示のシステム及び方法は、異なる圧力、温度、及び／又はWHSVの条件で運転され、ブテンを含む流れをオリゴマ化する、２つ以上のブテンのオリゴマ化反応装置を含み、ブテン供給を２つの反応装置に分けることで、所望に応じて、容量でより芳香族性の高い又は低い生成物を提供し得る。２つ以上のブテンのオリゴマ化反応装置は同じ触媒を利用する場合があり、又は異なる触媒を使用する場合がある。
【０１６６】
実施形態において、本開示のシステム及び方法は、異なる圧力、温度、及び／又はWHSVの条件で運転可能で、エチレンを含有する流れをオリゴマ化する、２つ以上の反応装置を含み、それによりエチレンを含む流れは２つの反応装置の間で有利に分けられ、結合された処理から容量でより多くの又はより少ないオリゴマの製品を提供し得る。複数のエチレンのオリゴマ化反応装置は同じ触媒を利用する場合があり、又は異なる触媒を利用する場合がある。エチレンから形成されたオリゴマ生成物は、ブテン、ヘキセン、オクテン、デセン、より分子量が大きいモノオレフィン、オリゴマ、ナフタレン、及び／又は芳香族成分を含み得る。
【０１６７】
本発明の好ましい実施形態が示され説明されたが、その改良は当業者によって本発明の精神及び教示から逸脱することなく施すことができる。記載の実施形態、及び本明細書に与えられる実施例は、例示のみであり限定する意図はない。本明細書に開示の発明の多くの変更及び改良が可能で、本発明の範囲内である。従って、保護の範囲は、上述の説明によって限定されないが、以下の請求項によってのみ限定され、その範囲は請求項の主題の全ての均等物を含む。
【０１６８】
本発明の様々な例示の実施形態をさらに示すために、次の実施例が与えられる。
【実施例】
【０１６９】
例１：単一オリゴマ化反応装置を介する液体炭化水素の生成。エタノールの溶液（95体積パーセント）及び水が、酸化アルミニウムで充填された第一反応装置に与えられて、エチレン、並びに水（H2O）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO2）、及び有機酸素化物を含む生成物を生成する。表Ａはエチレンを含む生成物の組成を示す。
【０１７０】
【表Ａ】
2013540861.tif 000003
【０１７１】
水、一酸化炭素、及び有機酸素化物は、この場合では、分子篩と、粒状活性炭素と、CDX（シリカゲル）と、R3-11G（炭素ベースの銅触媒）とを含む吸収剤床（absorbent beds）から選定される分離器を使用することにより、エチレンから除去される。これらの媒質は、エチレンを含む流れを精製するために本例で使用されたが、当業者に周知で、これらの不純物を除去するのに使用される、多くの他の材料があり、同様に低温処理、気体のスウィートニング、及び蒸溜のような他の処理方法がある。そして表Ａに組成が示されているエチレンを豊富に含む流れが、断熱条件下で、ZSM-5触媒を含む第二反応装置に与えられた。圧力は400psigで維持され、温度は300℃から320℃の範囲で計測された。この第二反応装置の生成物は、Ni/Moを含有したアルミナを含んだ第三（水素化）反応装置に送られた。この反応による生成物の中間留分部は、表Ｂに示されるように、非常に高い芳香族含有量を有する。
【０１７２】
【表Ｂ】
2013540861.tif 000004
【０１７３】
例２：二つのオリゴマ化反応装置を介する液体炭化水素の生成。水を伴うエタノールの溶液（95体積パーセント）が、酸化アルミニウムで充填された第一反応装置に与えられて、エチレン、並びに水（H2O）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO2）、及び有機酸素化物を生成する。表Ａはエチレンを含む生成物の組成を示す。水、一酸化炭素、及び有機酸素化物は、この場合では、分子篩と、粒状活性炭素と、CDX（シリカゲル）と、R3-11G（炭素ベースの銅触媒）とを含む吸収剤床を含む分離器を使用することにより、エチレンから除去される。これらの媒質は、エチレンを含む流れを精製するために本例で使用されたが、当業者に周知で、これらの不純物を除去するのに使用される、多くの他の材料があり、同様に低温処理、気体のスウィートニング、及び蒸溜のような他の処理方法がある。エチレンは、ZSM-5触媒に吸収された3%のNiを含む触媒を有する第二（又は‘一次オリゴマ化’）反応装置に送られた。第二反応装置は220℃から240℃の範囲の温度で温度調整された状態で、300から400psia間の圧力下で保持された。第二反応装置は、表Ｃに示されるように、25モル百分率のエチレンをブテン、又はより分子量が大きいオレフィンに変換するのに効果的であった。
【０１７４】
【表Ｃ】
2013540861.tif 000005
【０１７５】
一次オリゴマ化反応装置の生成物は、温度調整された状態で運転されてZSM-5触媒のニッケルを含む、第三（又は‘二次オリゴマ化’）反応装置に送られた。二次オリゴマ化反応装置は、240℃から300℃の間の温度、及び200psiaから400psiaの間の圧力で運転された。表Ｄは最終生成物の芳香族含有量が、両方のオリゴマ化反応装置の温度に強く依存することを表すデータを示す。
【０１７６】
【表Ｄ】
2013540861.tif 000006
【０１７７】
本発明の好ましい実施形態が示され説明されたが、その改良は当業者によって本発明の精神及び教示から逸脱することなく施すことができる。記載の実施形態、及び本明細書に与えられる実施例は、例示のみであり限定する意図はない。本明細書に開示の発明の多くの変更及び改良が可能で、本発明の範囲内である。従って、保護の範囲は、上述の説明によって限定されないが、以下の請求項によってのみ限定され、その範囲は請求項の主題の全ての均等物を含む。
【０１７８】
本明細書の参考文献の説明は、特に本出願の優先日より後の刊行日を持つ参考文献は、本発明の先行技術であることを承認するものではない。本明細書に引用される全ての特許、特許出願、及び刊行物は、本明細書に説明されるものを補足する例示の、手順の、又は他の詳細をもたらす範囲で、参照によってその全体をここに導入される。
【図１】
2013540861.tif 000007
【図２】
2013540861.tif 000008
【図３】
2013540861.tif 000009
【国際調査報告】
2013540861.tif 000010
2013540861.tif 000011