Регулирование отношения этилена к пропилену, получаемых в процессе превращения кислородсодержащего вещества в олефины
Номер патента: 8569
Опубликовано: 29.06.2007
Авторы: Шер Джеймс, Мартенс Люк Р.М., Латтнер Джеймс Р., Сюй Тен, Арго Эндрью, Янссен Марсел Й.Г., Ван Эгмонд Кор.Ф.
Формула / Реферат
1. Способ превращения спиртосодержащего потока в легкие олефины, который включает следующие стадии:
(а) подачу метанола и этанола в реакционную зону, где значение массового отношения метанола к этанолу превышает 6,0 и меньше 10,0; и
(б) контактирование метанола и этанола в реакционной зоне с каталитической композицией на основе кремнеалюмофосфатного молекулярного сита при температуре по меньшей мере 475шС для превращения метанола и этанола в легкие олефины при массовом отношении этилена к пропилену по меньшей мере 1,2.
2. Способ по п.1, в котором массовое соотношение составляет больше 6,5 и меньше 9,5.
3. Способ по п.1 или 2, в котором легкие олефины выходят из реакционной зоны в отходящем потоке, включающем меньше 5,0 мас.% ароматических соединений.
4. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором метанол и этанол получают введением синтез-газа в контакт с катализатором синтеза в условиях, эффективных для образования метанола и этанола.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором катализатор синтеза включает обработанный щелочью сульфид металла.
6. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором метанол и этанол получают в зоне синтеза, содержащей катализатор синтеза метанола и катализатор синтеза этанола в массовом соотношении от примерно 1,0 до примерно 5,0.
7. Способ по одному из предыдущих пунктов, который далее включает стадию
(в) контактирования синтез-газа с катализатором синтеза метанола и катализатором синтеза этанола перед стадией (а) в первых условиях, эффективных для превращения синтез-газа в метанол, этанол и воду.
8. Способ по п.7, в котором катализатор синтеза метанола включает оксид металла.
9. Способ по п.7 или 8, в котором катализатор синтеза этанола включает обработанный щелочью сульфид металла.
10. Способ по одному из пп.7-9, который далее включает стадию
(г) удаления перед стадией (а) большей части массы воды, образовавшейся на стадии (в), из метанола и этанола, образовавшихся на стадии (в), с получением сухого спиртосодержащего потока, включающего большую часть массы метанола и большую часть массы этанола, образовавшихся на стадии (в).
11. Способ по одному из пп.7-9, который далее включает стадию
(г) варьирования первых условий для модификации массового отношения метанола к этанолу.
12. Способ по п.11, в котором стадия (г) включает изменение температуры, при которой происходит контактирование на стадии (в).
13. Способ по п.11 или 12, в котором стадия (г) является ответом на массовое отношение этилена к пропилену в указанных легких олефинах, образующихся на стадии (а).
14. Способ по п.1, который далее включает стадии
(в) контактирования первого количества первого потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза метанола в первой зоне синтеза в первых условиях, эффективных для получения метанолсодержащего потока, включающего метанол, подаваемый на стадию (а); и
(г) контактирования второго количества второго потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза этанола во второй зоне синтеза во вторых условиях, эффективных для получения этанолсодержащего потока, включающего этанол, подаваемый на стадию (а).
15. Способ по п.14, который далее включает стадию
(д) объединения по меньшей мере части метанолсодержащего потока по меньшей мере с частью этанолсодержащего потока с получением объединенного потока, где стадия (а) включает подачу по меньшей мере части этого объединенного потока в реакционную зону.
16. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором метанол и этанол направляют в реакционную зону в спиртосодержащем потоке, включающем от примерно 0,1 до примерно 10,0 мас.% воды в пересчете на общую массу спиртосодержащего потока.
17. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором каталитическая композиция на основе молекулярного сита включает молекулярное сито, выбранное из группы, включающей MeAPSO, SAPO-5, SAPO-8, SAPO-11, SAPO-16, SAPO-17, SAPO-18, SAPO-20, SAPO-31, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-36, SAPO-37, SAPO-40, SAPO-41, SAPO-42, SAPO-44, SAPO-47, SAPO-56, сросшиеся материалы AEI/CHA, их металлсодержащие варианты, их сросшиеся варианты и их смеси.
Текст
008569 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способам получения этилена и пропилена. Более конкретно,настоящее изобретение относится к способам достижения необходимого соотношения между этиленом и пропиленом, получаемыми из метанола и этанола в реакционной системе превращения кислородсодержащего вещества в олефины. Предпосылки создания изобретения Легкие олефины, которыми в настоящем описании названы этилен и пропилен, являются имеющими важное значение нефтехимическими продуктами массового производства, которые могут быть использованы во множестве процессов получения пластмасс и других химических материалов. Этилен используют для получения различных полиэтиленовых пластических масс и при получении других химикатов, таких как винилхлорид, этиленоксид, этилбензол и спирт. Пропилен используют для получения различных полипропиленовых пластических масс и при получении других химикатов, таких как акрилонитрил и пропиленоксид. В течение вот уже некоторого времени в нефтехимической промышленности известно, что в легкие олефины могут быть превращены кислородсодержащие вещества, преимущественно спирты. Предпочтительный процесс превращения обычно называют реакционным процессом превращения кислородсодержащего вещества в олефины (КвО). Конкретно в реакционном процессе КвО кислородсодержащее вещество входит в контакт с каталитической композицией на основе молекулярного сита в условиях,эффективных для превращения по меньшей мере части кислородсодержащего вещества в легкие олефины. Когда кислородсодержащее вещество представляет собой метанол, процесс обычно называют реакционным процессом превращения метанола в олефины (МвО). Метанол является особенно предпочтительным кислородсодержащим веществом для синтеза этилена и/или пропилена. В зависимости от соответствующих рынков этилена и пропилена как промышленной продукции,может возникнуть необходимость варьировать массовое отношение этилена к пропилену, образующихся в реакционной системе КвО. Однако в последнее время было установлено, что, хотя изменением реакционных условий, например температуры или давления, процент превращения можно варьировать, селективность метанолсодержащего исходного материала в отношении этилена и пропилена в реакционной системе КвО к изменениям реакционных условий оказывается относительно нечувствительной. Таким образом, в данной области техники существует необходимость в разработке способа варьирования отношения этилена к пропилену, образующихся в реакционной системе КвО. Краткое изложение сущности изобретения По настоящему изобретению предлагаются способы получения одного или нескольких легких олефинов, определенных в настоящем описании как этилен и пропилен, из спиртосодержащего исходного материала, включающего метанол и этанол. Таким образом, в одном варианте объект изобретения включает направление метанола и этанола, предпочтительно в смешанном исходном материале, в процесс превращения для превращения метанола и этанола в один или несколько легких олефинов. Было установлено, что варьированием отношения метанола к этанолу, которые направляют в процесс превращения, можно осуществлять необходимое регулирование отношения этилена к пропилену, образующихся в процессе превращения. В одном варианте объектом изобретения является способ превращения спиртосодержащего потока в легкие олефины. Этот способ включает следующие стадии: (а) подача метанола и этанола в реакционную зону, где значение массового отношения метанола к этанолу превышает 5,0 и составляет меньше 49,0, более предпочтительно больше 6,0 и меньше 10,0, еще более предпочтительно больше 6,5 и меньше 9,5, а наиболее предпочтительно примерно 7,3; и (б) контактирование метанола и этанола в реакционной зоне с каталитической композицией на основе молекулярного сита в условиях, эффективных для превращения метанола и этанола в легкие олефины. Направлением метанола и этанола в реакционную зону в массовых соотношениях, указанных выше, полная теплота реакции, Нполн., при превращении метанола и этанола в легкие олефины может быть сбалансирована для максимального синтеза этилена. Таким образом, легкие олефины, образовавшиеся в реакционной зоне, относительно богаты этиленом (в сравнении с легкими олефинами, полученными из исходного материала, включающего примерно 100 мас.% метанола), который, как правило, представляет собой более нужный олефин, чем пропилен. Так, например, легкие олефины могут обладать значением массового отношения этилена к пропилену от примерно 0,8 до примерно 2,5 или более предпочтительно от примерно 1,0 до примерно 1,2. Каталитическая композиция на основе молекулярного сита необязательно включает цеолит с малыми порами или молекулярное сито, выбранное из группы, включающей MeAPSO, SAPO-5, SAPO-8,SAPO-11, SAPO-16, SAPO-17, SAPO-18, SAPO-20, SAPO-31, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-36, SAPO-37,SAPO-40, SAPO-41, SAPO-42, SAPO-44, SAPO-47, SAPO-56, сросшиеся материалы AEI/CHA, их металлсодержащие варианты, их сросшиеся варианты и их смеси. Благодаря применению таких катализаторов с малыми порами количество ароматических соединений, образующихся в реакционной системе КвО, может быть эффективно сведено к минимальному. В одном варианте легкие олефины выходят из реакционной зоны в отходящем потоке, включающем меньше 5,0 мас.%, более предпочтительно меньше 1,0 мас.%, а еще более предпочтительно меньше 0,05 мас.% ароматических соединений в пересчете на общую массу-1 008569 отходящего потока. В предпочтительном варианте метанол и этанол образуются в зоне синтеза, содержащей катализатор синтеза метанола и катализатор синтеза этанола, необязательно в массовом соотношении от примерно 1,0 до примерно 5,0, предпочтительно от примерно 2,0 до примерно 4,0. Таким образом, способ необязательно включает стадию (в) контактирования синтез-газа с катализатором синтеза метанола и катализатором синтеза этанола перед стадией (а) в первых условиях, эффективных для превращения синтезгаза в метанол, этанол и воду. По другому варианту метанол и этанол получают введением синтез-газа в контакт с одним катализатором синтеза (предпочтительнее, чем с сочетанием разных катализаторов) в условиях, эффективных для образования метанола и этанола. В этом варианте предпочтительный катализатор синтеза включает один или несколько катализаторов синтеза этанола, представленных в настоящем описании, которые, в дополнение к этанолу, обеспечивают образование метанола. Во время синтеза метанола и этанола, как правило, образуется вода, и способ может включать стадию (г) удаления перед стадией (а) большей части массы воды, образовавшейся на стадии (в), из метанола и этанола, образующихся на стадии (в), с получением сухого спиртосодержащего потока, включающего большую часть массы метанола и большую часть массы этанола, образующихся на стадии (в). В одном варианте объект изобретения включает стадию варьирования первых условий, например, изменением температуры, при которой происходит контактирование на стадии (в), для улучшения массового отношения между образующимися метанолом и этанолом. Стадия (г) необязательно чувствительна к результатам определения того, что массовое отношение этилена к пропилену в легких олефинах, образовавшихся на стадии (а), должно быть увеличено или уменьшено. Поток природного газа в зоне генерирования синтез-газа необязательно входит в контакт с кислородом в условиях, эффективных для превращения потока природного газа в синтез-газ. В предпочтительном варианте катализатор синтеза метанола включает оксид металла, а катализатор синтеза этанола в предпочтительном варианте включает обработанный щелочью сульфид металла. В предпочтительном варианте метанол и этанол направляют в реакционную зону в спиртосодержащем потоке, включающем от примерно 0,1 до примерно 10,0 мас.% воды в пересчете на общую массу спиртосодержащего потока. Изобретение далее необязательно включает стадии (в) контактирования первого количества первого потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза метанола в первой зоне синтеза в первых условиях, эффективных для получения метанолсодержащего потока, включающего метанол, подаваемый на стадию (а); и (г) контактирования второго количества второго потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза этанола во второй зоне синтеза во вторых условиях, эффективных для получения этанолсодержащего потока, включающего этанол, подаваемый на стадии (а). Этот способ необязательно далее включает стадию (д) совмещения по меньшей мере части метанолсодержащего потока с по меньшей мере частью этанолсодержащего потока с получением объединенного потока, где стадия (а) включает подачу по меньшей мере части этого объединенного потока в реакционную зону. В другом варианте объектом изобретения является способ получения этилена и пропилена из спиртосодержащего исходного материала, включающего метанол и моторный спирт. Используемое в настоящем описании понятие "моторный спирт" служит для обозначения спиртосодержащей композиции,включающей этанол, один или несколько спиртов С 3, один или несколько спиртов С 4 и необязательно один или несколько спиртов С 5+. Метанол в спиртосодержащем исходном материале необязательно получают в процессе превращения синтез-газа в метанол в присутствии каталитической композиции для синтеза метанола, в то время как моторный спирт в спиртосодержащем исходном материале получают в результате реакции компонентов синтез-газа над катализатором синтеза моторного спирта. Спиртосодержащий исходный материал направляют в реакционную систему превращения кислородсодержащего вещества в олефины (КвО) для его превращения в этилен и пропилен. Достигаемое массовое отношение этилена к пропилену, образующихся в реакционной системе КвО, в целесообразном варианте можно варьировать варьированием массового отношение метанола к моторным спиртам в спиртосодержащем исходном материале, который направляют в реакционную систему КвО. В одном варианте объектом изобретения является способ получения легких олефинов из спиртосодержащего потока. В этом варианте способ включает следующие стадии: (а) подача метанолсодержащего потока, включающего метанол; (б) подача содержащего моторный спирт потока, включающего этанол,спирт С 3 и спирт С 4; (в) объединение метанолсодержащего потока и содержащего моторный спирт потока с получением объединенного спиртосодержащего потока; и (г) контактирование по меньшей мере части объединенного спиртосодержащего потока с каталитической композицией на основе молекулярного сита в реакционной зоне в условиях, эффективных для образования этилена и пропилена. Этилен и пропилен необязательно выходят в отходящем потоке, обладающем массовым отношением этилена к пропилену от примерно 1,2 до примерно 2,0. В одном варианте этот способ далее включает следующие стадии: (д) контактирование первого потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза метанола в первых условиях, эффективных для получения метанолсодержащего потока; и (е) контактирование второго потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза моторного спирта во вторых условиях,-2 008569 эффективных для получения содержащего моторный спирт потока, включающего этанол, спирт С 3 и спирт С 4. В предпочтительном варианте стадии (д) и (е) осуществляют параллельно. Содержащий моторный спирт поток необязательно получают введением синтез-газа в контакт с катализатором синтеза моторного спирта, включающим микропористый цеолитный материал, в условиях,эффективных для превращения синтез-газа в содержащий моторный спирт поток. Включающий моторный спирт поток необязательно получают введением синтез-газа в контакт с катализатором синтеза моторного спирта в условиях, эффективных для превращения синтез-газа в содержащий моторный спирт поток, где катализатор синтеза моторного спирта включает один или несколько из Cu/ZnO/Cr2O3 и Сu/ZnО/Аl2 О 3 и где катализатор синтеза моторного спирта необязательно промотируют щелочью. Дополнительно или по другому варианту содержащий моторный спирт поток получают введением синтезгаза в контакт с катализатором синтеза моторного спирта в условиях, эффективных для превращения синтез-газа в содержащий моторный спирт поток, где катализатор синтеза моторного спирта включает родий. Дополнительно или по другому варианту содержащий моторный спирт поток получают введением синтез-газа в контакт с катализатором синтеза моторного спирта в условиях, эффективных для превращения синтез-газа в содержащий моторный спирт поток, где катализатор синтеза моторного спирта включает оксид одного или нескольких из цинка, хрома, меди, кобальта и никеля и где катализатор синтеза моторного спирта необязательно промотируют щелочью, лантаном или церием. Дополнительно или по другому варианту содержащий моторный спирт поток получают введением синтез-газа в контакт с катализатором синтеза моторного спирта в условиях, эффективных для превращения синтез-газа в содержащий моторный спирт поток, где катализатор синтеза моторного спирта включает один или несколько из MoS2 и CO/MoS2 и где катализатор синтеза моторного спирта необязательно промотируют щелочью. Содержащий моторный спирт поток необязательно включает меньше примерно 75 мас.% метанола в пересчете на общую массу содержащего моторный спирт потока. Дополнительно или по другому варианту содержащий моторный спирт поток включает по меньшей мере примерно 10 мас.% этанола,предпочтительно по меньшей мере примерно 25 мас.% этанола в пересчете на общую массу содержащего моторный спирт потока. Содержащий моторный спирт поток необязательно включает по меньшей мере примерно 10 мас.% спиртов С 3-С 4 в пересчете на общую массу содержащего моторный спирт потока. Метанол в метанолсодержащем потоке необязательно получают введением синтез-газа в контакт с катализатором синтеза метанола в условиях, эффективных для превращения синтез-газа в метанол в метанолсодержащем потоке, где катализатор синтеза метанола включает оксид одного или нескольких из меди, цинка и алюминия. Объединенный спиртосодержащий поток необязательно включает меньше примерно 91 мас.% метанола в пересчете на общую массу объединенного спиртосодержащего потока. Что касается диапазона с более низкими границами, то объединенный спиртосодержащий поток необязательно включает больше 86 мас.% метанола в пересчете на общую массу объединенного спиртосодержащего потока. Объединенный спиртосодержащий поток необязательно обладает значением массового отношения метанола к спиртам С 2-С 4 от примерно 0,1 до примерно 4,0, предпочтительно от примерно 0,33 до примерно 3,0. В другом варианте объектом изобретения является способ получения спиртовой смеси, приемлемой для применения в качестве исходного материала для реакционной системы превращения кислородсодержащего вещества в олефины, включающий следующие стадии: (а) контактирование первого потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза метанола в первых условиях, эффективных для получения метанолсодержащего потока, включающего метанол и воду; (б) контактирование второго потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза моторного спирта во вторых условиях, эффективных для получения содержащего моторный спирт потока, включающего этанол, пропанол и бутанол; и (в) совмещение по меньшей мере части метанолсодержащего потока с по меньшей мере частью содержащего моторный спирт потока с получением объединенного потока, где этот объединенный поток обладает значением массового отношения метанола к спиртам С 2-С 4 от примерно 0,1 до примерно 4,0, более предпочтительно от примерно 0,33 до примерно 3,0, а наиболее предпочтительно от примерно 0,5 до примерно 1,0. Этот способ необязательно далее включает стадию (г) удаления воды из объединенного потока с получением сухого объединенного потока. Сухой объединенный поток необязательно включает меньше примерно 10 мас.% воды в пересчете на общую массу сухого объединенного потока. Катализатор синтеза метанола и катализатор синтеза моторного спирта могут быть выбраны из катализаторов, описанных выше. В предпочтительном варианте стадии (а) и (б) осуществляют параллельно. Способ необязательно далее включает стадию (г) направления объединенного потока или его части (либо аликвотной, либо неаликвотной части) в реакционную систему превращения кислородсодержащего вещества в олефины. Краткое описание чертежей Настоящее изобретение становится более понятным, если обратиться к подробному описанию изобретения, взятому вместе с прилагаемыми чертежами, где: на фиг. 1 представлена блок-схема системы синтеза метанола; на фиг. 2 представлена блок-схема одного варианта выполнения настоящего изобретения; на фиг. 3 представлена блок-схема другого варианта выполнения настоящего изобретения;-3 008569 на фиг. 4 представлена блок-схема еще одного варианта выполнения настоящего изобретения; на фиг. 5 представлен график, демонстрирующий селективность в отношении основных олефинов и реакционную температуру в зависимости от содержания этанола в метанолсодержащем исходном материале; на фиг. 6 представлена блок-схема другого варианта выполнения настоящего изобретения; а на фиг. 7 представлена блок-схема еще одного варианта выполнения настоящего изобретения. Подробное описание изобретения А. Введение. По настоящему изобретению предлагаются способы получения одного или нескольких легких олефинов, определенных в настоящем описании как этилен и пропилен, из спиртосодержащего исходного материала, включающего метанол и этанол в целевом массовом соотношении. Было установлено, что варьированием отношения метанола к этанолу, которые направляют в процесс превращения кислородсодержащего вещества в олефины (КвО), возможно эффективное регулирование отношения этилена к пропилену, образующихся в процессе превращения. Было также установлено, что спиртосодержащий исходный материал, обладающий значением массового отношения метанола к этанолу больше 5,0 и меньше 49,0, более предпочтительно больше 6,0 и меньше 10,0, еще более предпочтительно больше 6,5 и меньше 9,5, а наиболее предпочтительно примерно 7,3, обеспечивает идеальные термодинамические условия для получения из спиртосодержащего потока, включающего метанол и этанол, легких олефинов. Направлением метанола и этанола в реакционную зону в целевых массовых соотношениях, приведенных в настоящем описании, полная теплота реакции, Нполн., при превращении метанола и этанола в легкие олефины может быть сбалансирована для эффекта получения максимального количества этилена без добавления в реакционную зону тепла. Конкретно тепло, выделяющееся при экзотермическом превращении метанола в легкие олефины, используют в эндотермическом превращении этанола в этилен,обеспечивая тем самым соответствующее повышение эффективности процесса. Более того, легкие олефины, образовавшиеся в реакционной зоне, в целесообразном варианте богаты этиленом, который, как правило, является более ценным, чем пропилен, в сравнении со смесью легких олефинов, полученной из исходного материала, включающего только метанол. В предпочтительном варианте метанол синтезируют в установке для синтеза метанола, а этанол в предпочтительном варианте синтезируют в установке для синтеза этанола, которая в предпочтительном варианте включает зону синтеза этанола и/или зону синтеза моторного спирта. Спиртосодержащий исходный материал особенно хорошо подходит для применения в качестве исходного материала в реакционной системе КвО. Таким образом, в одном варианте объектом настоящего изобретения является система для получения легких олефинов, которая необязательно включает установку для синтеза метанола,установку для синтеза этанола и реакционную систему КвО. В аналогичном варианте объектом изобретения являются способы получения спиртосодержащего потока, включающего метанол и моторный спирт. Используемое в настоящем описании понятие "моторный спирт" служит для обозначения спиртосодержащей композиции, включающей этанол, один или несколько спиртов С 3 и один или несколько спиртов С 4. Метанол в спиртосодержащем потоке получают в процессе превращения синтез-газа в метанол в присутствии каталитической композиции. Моторный спирт в спиртосодержащем потоке получают реакцией синтеза моторного спирта или в результате взаимодействий компонентов синтез-газа в присутствии катализатора синтеза моторного спирта. В предпочтительном варианте спиртосодержащий поток направляют в реакционную систему КвО, в которой метанол и моторный спирт, находящиеся в спиртосодержащем потоке, превращают в этилен и пропилен, необязательно один или несколько бутенов и/или необязательно один или несколько пентенов. В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения достигаемое массовое отношение этилена к пропилену, которые получают в реакционной системе КвО, можно варьировать варьированием массового отношения метанола к моторному спирту, находящихся в спиртосодержащем потоке, который направляют в реакционную систему КвО. Таким образом, в одном варианте объектом настоящего изобретения является объединенная система, в которой метанол синтезируют в установке для синтеза метанола, а моторный спирт синтезируют в установке для синтеза моторного спирта. В предпочтительном варианте метанол и моторный спирт объединяют с получением объединенного потока, который направляют в реакционную систему КвО для получения этилена и пропилена. Далее представлено подробное описание систем синтеза метанола. Б. Системы синтеза метанола. 1. Примеры способов синтеза метанола. Существует множество доступных технологий получения метанола, включая ферментацию и реакцию компонентов синтез-газа, получаемого из потока углеводородного сырья, который может включать природный газ, жидкие нефтепродукты, углеродистые материалы, включая уголь, переработанные для вторичного использования пластики, муниципальные отходы и любой другой органический материал. Метанол, как правило, синтезируют проведением каталитической реакции компонентов синтез-газа в реакторе синтеза метанола в присутствии гетерогенного катализатора. Так, например, в одном способе синтеза метанол получают с использованием катализатора на основе меди/оксида цинка в охлаждаемом водой трубчатом метанольном реакторе. Синтез-газ определяют как газ, включающий моноксид углеро-4 008569 да (СО), предпочтительно водород (Н 2) и необязательно диоксид углерода (СО 2). Синтез-газ может также, но необязательно, включать непрореагировавшие исходные материалы, такие как метан (СH4), этан,пропан, более тяжелые углеводороды или другие соединения. Обычно получение синтез-газа включает реакцию реформинга природного газа, главным образом метана, и источника кислорода с получением водорода, моноксида углерода и/или диоксида углерода. Способы получения синтез-газа известны хорошо и включают обычный реформинг с водяным паром, автотермический реформинг и их сочетание. Метанольные композиции могут быть получены из потока углеводородного сырья, дериватизированного из множества источников углерода. Примеры таких источников включают биомассу, природный газ, углеводороды С 1-С 5, бензинолигроиновую фракцию, тяжелые нефтяные дистилляты и кокс (т.е. уголь). В предпочтительном варианте поток углеводородного сырья включает метан в количестве по меньшей мере примерно 50 об.%, более предпочтительно по меньшей мере примерно 70 об.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере примерно 80 об.%. В одном варианте выполнения настоящего изобретения предпочтительным источником углеводородного сырья служит природный газ. Один путь превращения источника углерода в метанольную композицию заключается в превращении вначале источника углерода в синтез-газ, а затем в превращении синтез-газа в метанольную композицию. Можно применять любой обычный способ. Так, в частности, для превращения синтез-газа в метанольную композицию можно использовать любой обычный катализатор превращения оксида углерода. В одном варианте катализатор превращения оксида углерода представляет собой никельсодержащий катализатор. Поток углеводородного сырья, который используют при превращении углеводорода в синтез-газ,необязательно обрабатывают для удаления примесей, которые могут вызвать проблемы в дальнейшей обработке потока углеводородного сырья. Эти примеси могут отравить многие обычные катализаторы образования пропилена и этилена. Основная часть примесей, которые могут содержаться, может быть удалена по любому обычному методу. В предпочтительном варианте перед превращением в синтез-газ углеводородное сырье очищают для удаления соединений серы, соединений азота, порошкообразного материала, других способных конденсироваться веществ и/или других потенциальных каталитических ядов. В одном варианте выполнения изобретения поток углеводородного сырья направляют в установку получения синтез-газа. Синтез-газ в предпочтительном варианте обладает соответствующим молярным отношением водорода к оксиду углерода (моноксиду углерода и/или диоксиду углерода), как это изложено ниже. В установке получения синтез-газа можно применять любое обычное средство получения синтез-газа, включая частичное окисление, реформинг с водяным паром или СО 2 или сочетание этих двух химических механизмов. Реформинг с водяным паром обычно включает контактирование углеводорода с водяным паром с образованием синтез-газа. В предпочтительном варианте этот способ включает применение катализатора. Частичное окисление обычно включает контактирование углеводорода с кислородом или кислородсодержащим газом, таким как воздух, с образованием синтез-газа. Частичное окисление происходит с применением или без катализатора, хотя применение катализатора предпочтительно. В одном варианте в процесс частичного окисления с исходным материалом добавляют воду (водяной пар). Такой вариант обычно называют автотермическим реформингом. Обычные способы генерирования синтез-газа включают газофазное частичное окисление, автотермический реформинг, генерирование синтез-газа в псевдоожиженном слое, каталитическое частичное окисление и различные способы реформинга с водяным паром. 2. Реформинг с водяным паром для получения синтез-газа. В способе каталитического реформинга с водяным паром углеводородные исходные материалы превращают в смеси Н 2, СО и СО 2 реакцией углеводородов с водяным паром над катализатором. Этот способ включает следующие реакции: или и(реакция конверсии) Реакцию проводят в присутствии катализатора. Можно использовать катализатор реформинга любого обычного типа. Катализатор, используемый на стадии каталитического реформинга с водяным паром, включает по меньшей мере один активный металл или оксид металла группы 6 или групп с 8 по 10 Периодической таблицы элементов. Упоминаемой в настоящем описании Периодической таблицей элементов является таблица, взятая из работы CRC Handbook of Chemistry and Physics, издание 82-е, 20012002, CRC Press LLC, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки. В одном варианте катализатор содержит по меньшей мере один металл группы 6 или групп с 8 по 10 или его оксид, обладающий порядковым номером 28 или большим. Конкретными примерами катализаторов реформинга, которые можно использовать, являются никель, оксид никеля, оксид кобальта, диоксид хрома и оксид молибдена. Катализатор необязательно используют с по меньшей мере одним промотором. Примеры промоторов включают щелочные и редкоземельные металлы в качестве промоторов. Обычно предпочтительны промотированные катализаторы из оксида никеля.-5 008569 Количество металлов группы 6 или групп с 8 по 10 в катализаторе можно варьировать. В предпочтительном варианте катализатор включает от примерно 3 до примерно 40 мас.% по меньшей мере одного металла группы 6 или групп с 8 по 10 в пересчете на общую массу катализатора. В предпочтительном варианте катализатор включает от примерно 5 до примерно 25 мас.% по меньшей мере одного металла группы 6 или групп с 8 по 10 в пересчете на общую массу катализатора. Катализатор реформинга необязательно содержит один или несколько металлов для подавления осаждения углерода во время реформинга с водяным паром. Такие металлы выбирают из металлов группы 14 и группы 15 Периодической таблицы элементов. Предпочтительные металлы группы 14 и группы 15 включают германий, олово, свинец, мышьяк, сурьму и висмут. В предпочтительном варианте такие металлы вводят в катализатор в количестве от примерно 0,1 до примерно 30 мас.% в пересчете на общую массу никеля в катализаторе. В катализаторе, включающем никель и/или кобальт, может также содержаться один или несколько металлов платиновой группы, которые способны повысить активность никеля и/или кобальта и понизить тенденцию к образованию углеродных отложений во время взаимодействия водяного пара с более высокомолекулярными углеводородами, чем метан. Концентрация такого металла платиновой группы, как правило, находится в интервале от 0,0005 до 0,1 мас.% в виде металла в пересчете на весь катализаторный блок. Далее, катализатор, преимущественно в предпочтительных формах, может включать металл платиновой группы, но не благородный каталитический компонент. Такой катализатор более приемлем для реакции реформинга углеводородов с водяным паром, чем катализатор, содержащий металл платиновой группы на обычном носителе, поскольку для реакционного газа доступна более значительная доля активного металла. Типичное содержание металла платиновой группы, когда его используют самостоятельно, находится в интервале от 0,0005 до 0,5 мас.% в виде металла в пересчете на весь катализаторный блок. В одном варианте реформинг-установка включает трубки, которые заполнены твердыми катализаторными гранулами. В предпочтительном варианте твердые катализаторные гранулы включают никель или другие каталитические агенты, нанесенные на приемлемый инертный материал-носитель. В более предпочтительном варианте катализатор представляет собой NiO, нанесенный на алюминат кальция, оксид алюминия, оксид магния-алюминия шпинельного типа или алюмотитанат кальция. Тем не менее, еще в одном варианте как поток углеводородного сырья, так и водяной пар перед поступлением в реформинг-установку предварительно нагревают. Углеводородное сырье предварительно нагревают до такой высокой температуры, которая согласуется с предотвращением нежелательного пиролиза или другого ухудшения вследствие термического воздействия. Поскольку реформинг с водяным паром по природе эндотермичен и поскольку существуют практические пределы того количества тепла,которое можно добавлять косвенным нагреванием в зонах реформинга, для содействия достижению и поддержанию приемлемой температуры внутри самой реформинг-установки требуется предварительный нагрев исходного материала. Соответственно, как углеводородное сырье, так и водяной пар необходимо предварительно нагреть до температуры по меньшей мере 200 С, предпочтительно по меньшей мере 400 С. Реакцию реформинга обычно проводят при температуре в реформинг-установке от примерно 500 до примерно 1200 С, предпочтительно от примерно 800 до примерно 1100 С, а более предпочтительно от примерно 900 до примерно 1050 С. Среднечасовая скорость подачи газа в реформинг-установку должна быть достаточной для обеспечения целевого баланса СО к СО 2 в синтез-газе. В предпочтительном варианте среднечасовая скорость подачи газа (в пересчете на мокрый исходный материал) составляет от примерно 3000 до примерно 10000 ч-1, более предпочтительно от примерно 4000 до примерно 9000 ч-1, а наиболее предпочтительно от примерно 5000 до примерно 8000 ч-1. На стадии каталитического реформинга с водяным паром можно применять любую обычную реформинг-установку. Предпочтительно применение трубчатой реформинг-установки. В предпочтительном варианте углеводородное сырье направляют в трубчатую реформинг-установку совместно с водяным паром, и углеводород и водяной пар контактируют с катализатором реформинга с водяным паром. В одном варианте катализатор реформинга с водяным паром осаждают на множестве печных трубок, которые выдерживают при повышенной температуре благодаря радиационному теплообмену и/или за счет контактирования с газообразными продуктами сгорания. Топливо, в частности часть углеводородного сырья, сжигают в печи реформинг-установки для наружного нагрева находящихся внутри реформингустановки трубок (см., например, работы Kirk-Othmer, Encyclopedia Chemical Thechnology, 3rd Ed., 1990,vol. 12, p. 951; и Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Ed., 1989, vol. A-12, p. 186, причем соответствующие части каждой из них в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок). Отношение водяного пара к углеводородному сырью обычно варьируют в зависимости от общих условий в реформинг-установке. На количество используемого водяного пара влияют потребность избегать углеродного отложения на катализаторе и приемлемое содержание метана в отходящем потоке при поддержании условий реформинга. На этом основании мольное отношение водяного пара к углеводородному сырью в обычной первичной реформинг-установке в предпочтительном варианте составляет от примерно 1,5:1 до примерно 5:1, предпочтительнее от примерно 2:1 до примерно 4:1.-6 008569 Полученный синтез-газ, как правило, включает водород и оксид углерода. Отношение водорода к оксиду углерода в полученном синтез-газе обычно варьируется в зависимости от общих условий в реформинг-установке. В предпочтительном варианте молярное отношение водорода к оксиду углерода в синтез-газе находится в интервале от примерно 1:1 до примерно 5:1. В более предпочтительном варианте молярное отношение водорода к оксиду углерода находится в интервале от примерно 2:1 до примерно 3:1. Еще более предпочтительное молярное отношение водорода к оксиду углерода находится в интервале от примерно 2:1 до примерно 2,5:1. В наиболее предпочтительном варианте молярное отношение водорода к оксиду углерода находится в интервале от примерно 2:1 до примерно 2,3:1. Реформинг с водяным паром обычно проводят под давлением, превышающим атмосферное. На конкретно создаваемое рабочее давление оказывают влияние требования к давлению в последующем процессе, в котором предусмотрено применение газовой смеси из реформинг-установки. Хотя при выполнении изобретения можно использовать любое давление, превышающее атмосферное, необходимы абсолютные давления от примерно 175 фунтов/кв.дюйм (1308 кПа) до примерно 1100 фунтов/кв.дюйм(7686 кПа). В предпочтительном варианте реформинг с водяным паром проводят под абсолютным давлением от примерно 300 фунтов/кв.дюйм (2170 кПа) до примерно 800 фунтов/кв.дюйм (5687 кПа), более предпочтительно от примерно 350 фунтов/кв.дюйм (2515 кПа) до примерно 700 фунтов/кв.дюйм (4928 кПа). 3. Частичное окисление при получении синтез-газа. Выполнение изобретения необязательно обеспечивает получение синтез-газа или СО и Н 2 окислительным превращением (также называемым в настоящем описании частичным окислением) углеводородов, преимущественно природного газа и углеводородов С 1-С 5. В соответствии с предлагаемым способом один или несколько углеводородов вводят в реакцию со свободным кислородом с получением СО и Н 2. Этот процесс проводят с катализатором или без него. Предпочтительно применение катализатора,предпочтительнее катализатора, содержащего по меньшей мере один из оксидов непереходного и переходного металлов. Процесс, по существу, является экзотермическим и представляет собой реакцию неполного сгорания, выражаемую следующей общей формулой: Некаталитическое частичное окисление углеводородов до Н 2, СО и СО 2 в целесообразном варианте используют для получения синтез-газа из тяжелых жидких топлив, главным образом, в регионах, где природный газ или более легкие углеводороды, включая бензинолигроиновую фракцию, недоступны или экономически невыгодны, если сравнивать с применением жидкого топлива или сырой нефти. Процесс некаталитического частичного окисления проводят инжекцией предварительно нагретого углеводорода,кислорода и водяного пара посредством горелки в закрытую камеру сгорания. В предпочтительном варианте отдельные компоненты вводят в зоне горелки, где они встречаются в диффузионном пламени с образованием продуктов окисления и тепла. В камере сгорания частичное окисление углеводородов обычно происходит с использованием меньшего стехиометрически необходимого количества кислорода в условиях очень высоких температур и давлений. В предпочтительном варианте компоненты предварительно нагревают и повышают их давление с целью сократить время реакции. В предпочтительном варианте процесс протекает при температуре от примерно 1350 до примерно 1600 С и под давлением от превышающего атмосферное до примерно 150 атм. Каталитическое частичное окисление включает направление газообразной углеводородной смеси и кислорода, предпочтительно в виде воздуха, над восстановленными или невосстановленными композитными катализаторами. Реакцию необязательно сопровождают добавлением водяного пара. Когда добавляют водяной пар, реакцию обычно называют автотермическим восстановлением. В результате добавления как кислорода, так и воды автотермическое восстановление является как экзотермическим, так и эндотермическим. В процессе частичного окисления катализатор включает по меньшей мере один переходный элемент, выбранный из группы, включающей Ni, Co, Pd, Ru, Rh, Ir, Pt, Os и Fe. В предпочтительном варианте катализатор включает по меньшей мере один переходный элемент, выбранный из группы, включающей Pd, Pt и Rh. В другом варианте предпочтительный катализатор включает по меньшей мере один переходный элемент, выбранный из группы, включающей Ru, Rh и Ir. В одном варианте катализатор частичного окисления далее содержит по меньшей мере один металл, выбранный из группы, включающей Ti, Zr, Hf, Y, Th, U, Zn, Cd, B, Al, Tl, Si, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Mg,Ca, Sr, Ba, Ga, V и Sc. Кроме того, катализатор частичного окисления необязательно содержит по меньшей мере один редкоземельный элемент, выбранный из группы, включающей La, Се, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu,Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb и Lu. В другом варианте катализатор, используемый в процессе, может включать каталитически активные компоненты широкого диапазона, например Pd, Pt, Rh, Ir, Os, Ru, Ni, Cr, Co, Ce, La и их смеси. В качестве катализаторов могут быть также использованы материалы, которые, как правило, не считают каталитически активными, например огнеупорные оксиды, такие как кордиерит, муллит, алюмотитанатный муллит, цирконийдиоксидные шпинели и оксид алюминия. Тем не менее, еще в одном варианте катализатор включает металлы, выбранные из тех, которые об-7 008569 ладают порядковым номером с 21 по 29, с 40 по 47 и с 72 по 79, металлы Sc, Ti V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu,Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Hf, Та, W, Re, Os Ir, Pt и Аu. Предпочтительные металлы представляют собой металлы группы 8 Периодической таблицы элементов, т.е. Fe, Os, Co, Re, Ir, Pd, Pt, Ni и Ru. В другом варианте катализатор частичного окисления включает по меньшей мере один переходный или непереходный металл, нанесенный на монолитный носитель. В предпочтительном варианте монолитные носители пропитывают благородным металлом, таким как Pt, Pd и Rh, или другими переходными металлами, такими как Ni, Co, Сr и т.п. В целесообразном варианте эти монолитные носители готовят из твердых огнеупорных или керамических материалов, таких как оксид алюминия, диоксид циркония, оксид магния, диоксид церия, диоксид кремния, диоксид титана, их смеси и т.п. В качестве материаловносителей для катализатора могут быть также использованы смешанные огнеупорные оксиды, которые являются огнеупорными оксидами, включающими по меньшей мере по два катиона. В одном варианте катализатор содержат в форме неподвижной системы. Эта неподвижная система обычно включает неподвижный слой каталитических частиц. По другому варианту неподвижная система включает катализатор в форме монолитной структуры. Неподвижная система может состоять из одной монолитной структуры или, по другому варианту, может включать ряд отдельных монолитных структур,объединенных с образованием неподвижной системы. Предпочтительная монолитная структура включает керамический пеноматериал. Приемлемые для применения в предлагаемом способе керамические пеноматериалы технически доступны. Тем не менее, еще в одном варианте исходный материал включает метан, и этот исходный материал инжектируют с кислородом в реформинг-установку частичного окисления при отношении метана к кислороду (т.е. О 2) от примерно 1,2:1 до примерно 10:1. В предпочтительном варианте исходный материал и кислород инжектируют в реформинг-установку при отношении метана к кислороду от примерно 1,6:1 до примерно 8:1, более предпочтительно от примерно 1,8:1 до примерно 4:1. В процесс частичного окисления можно добавлять или не добавлять воду. Если ее добавляют, концентрация воды, инжектируемой в реформинг-установку, обычно не превышает примерно 65 мол.% в пересчете на общее содержание углеводорода и добавляемой воды. В предпочтительном варианте, когда воду добавляют, ее добавляют при отношении воды к метану не больше 3:1, предпочтительно не больше 2:1. Перед каталитической реакцией катализатор может быть восстановлен или не восстановлен. В одном варианте катализатор восстанавливают и восстановление проводят направлением газообразной смеси, включающей водород и инертный газ (например, N2, Не или Аr), над катализатором в реактор с неподвижным слоем под давлением восстановления катализатора от примерно 1 до примерно 5 атм и при температуре восстановления катализатора от примерно 300 до примерно 700 С. В качестве газообразного восстановителя используют газообразный водород, предпочтительно в концентрации от примерно 1 до примерно 100 мол.% в пересчете на общее количество газообразного восстановителя. В целесообразном варианте восстановление проводят, кроме того, при объемной скорости газообразного смешанного восстановителя от примерно 103 до примерно 105 см 3/гч в течение периода от примерно 0,5 до примерно 20 ч. В одном варианте катализатор частичного окисления не восстанавливают водородом. Когда перед каталитической реакцией катализатор водородом не восстанавливают, восстановление катализатора может быть осуществлено пропусканием углеводородного сырья и кислорода (или воздуха) над катализатором при температуре в интервале от примерно 500 до примерно 900 С в течение периода от примерно 0,1 до примерно 10 ч. В процессе частичного окисления моноксид углерода (СО) и водород (Н 2) образуются в качестве основных продуктов, а вода и диоксид углерода (СО 2) - в качестве небольших продуктов. Поток газообразных продуктов включает вышеупомянутые продукты, не подвергшиеся превращению реагенты (т.е. метан или природный газ и кислород) и компоненты исходного материала, отличные от реагентов. Когда в исходный материал добавляют воду, вследствие реакции конверсии (CO+H2O H2+CO2) мольное соотношение Н 2:СО в продукте увеличивается. Эта реакция протекает одновременно с окислительным превращением углеводорода в исходном материале в СО и Н 2 или синтез-газ. Углеводород, используемый в качестве исходного материала в процессе частичного окисления, в предпочтительном варианте находится, когда контактирует с катализатором, в газообразной фазе. Процесс частичного окисления особенно приемлем для частичного окисления метана, природного газа, попутного газа или других источников легких углеводородов. В этом отношении понятие "легкие углеводороды" является ссылкой на углеводороды, включающие от 1 до 5 углеродных атомов. Предлагаемый способ может быть эффективно использован при превращении газа из встречающихся в природе запасов метана, которые содержат существенные количества диоксида углерода. В одном варианте предпочтительное углеводородное сырье содержит от примерно 10 до примерно 90 мол.% метана в пересчете на общее количество исходных материалов. В более предпочтительном варианте углеводородное сырье содержит от примерно 20 до примерно 80 мол.% метана в пересчете на общее количество исходных материалов. В другом варианте исходный материал включает метан в количестве по меньшей мере 50 об.%, более предпочтительно по меньшей мере 70 об.%, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 80 об.%. В одном варианте выполнения изобретения углеводородное сырье вводят в контакт с катализатором-8 008569 в смеси с кислородсодержащим газом. Для применения в качестве кислородсодержащего газа приемлем воздух. По существу, чистый кислород в качестве кислородсодержащего газа предпочтителен в случаях,когда существует потребность избежать манипуляций с большими количествами инертного газа, такого как азот. Исходный материал необязательно включает водяной пар. В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения углеводородное сырье и кислородсодержащий газ содержатся в исходном материале в таких количествах, которые позволяют добиться отношения кислород-к-углероду в интервале от примерно 0,3:1 до примерно 0,8:1, в более предпочтительном варианте в интервале от примерно 0,45:1 до примерно 0,75:1. Имеющиеся в настоящем описании ссылки на отношение кислород-к-углероду являются ссылками на отношение кислорода в виде молекулы кислорода (О 2) к углеродным атомам, содержащимся в углеводородном сырье. В предпочтительном варианте отношение кислород-к-углероду находится в интервале от примерно 0,45:1 до примерно 0,65:1 при отношении кислород-к-углероду в диапазоне стехиометрического соотношения 0,5:1, причем соотношения в интервале от примерно 0,45:1 до примерно 0,65:1 являются более предпочтительными. Когда в исходном материале содержится водяной пар, отношение водяного пар-к-углероду не превышает примерно 3,0:1, более предпочтительно составляет не больше примерно 2,0:1. В предпочтительном варианте перед контактированием с катализатором углеводородное сырье, кислородсодержащий газ и водяной пар, если имеется, хорошо смешивают. Процесс частичного окисления можно проводить в широком интервале давлений. Для применения в промышленном масштабе предпочтительны повышенные давления, т.е. давления, значительно превышающие атмосферное давление. В одном варианте процесс частичного окисления проводят под давлениями от превышающих атмосферное до примерно 150 бар. В предпочтительном варианте процесс частичного окисления проводят под давлением в интервале от примерно 2 до примерно 125 бар, более предпочтительно от примерно 5 до примерно 100 бар. Процесс частичного окисления можно также проводить в широком интервале температур. При промышленном масштабе исходный материал в предпочтительном варианте вводят в контакт с катализатором при высоких температурах. В одном варианте исходную смесь вводят в контакт с катализатором при температуре свыше 600 С. В предпочтительном варианте исходную смесь вводят в контакт с катализатором при температуре в интервале от примерно 600 до примерно 1700 С, более предпочтительно от примерно 800 до примерно 1600 С. В предпочтительном варианте перед контактированием с катализатором исходную смесь предварительно нагревают. В ходе проведения процесса исходный материал подают при приемлемой объемной скорости для получения существенного количества СО в продукте. В одном варианте объемные скорости газа (выраженные в литрах газа при нормальных условиях на килограмм катализатора в час) находятся в интервале от примерно 20000 до примерно 100000000 н.л/кг/ч, более предпочтительно в интервале от примерно 50000 до примерно 50000000 н.л/кг/ч, а наиболее предпочтительно в интервале от примерно 500000 до примерно 30000000 н.л/кг/ч. 4. Сочетание способов получения синтез-газа. В объем настоящего изобретения может быть также включено сочетание способов реформинга. Примеры сочетания способов реформинга включают автотермический реформинг и генерирование синтез-газа в неподвижном слое. Эти способы включают химические механизмы сочетания газофазного частичного окисления и реформинга с водяным паром. Способ автотермического реформинга в предпочтительном варианте включает два способа генерирования синтез-газа, способ первичного окисления и способ вторичного реформинга с водяным паром. В одном варианте поток углеводородного сырья подвергают реформингу с водяным паром в трубчатой первичной реформинг-установке введением углеводорода и водяного пара в контакт с катализатором реформинга с получением водорода и моноксида углерода, включающих первичный газ реформинга,содержание моноксида углерода в котором еще больше повышают во вторичной реформинг-установке. В одном варианте вторичная реформинг-установка включает цилиндрический плакированный огнеупорным материалом сосуд со смесителем газов, предпочтительно в форме горелки на входном участке сосуда, и слой никелевого катализатора в находящейся дальше части. В более предпочтительном варианте газ, отходящий из первичной реформинг-установки, смешивают с воздухом и остаточными углеводородами и смешанный газ частично окисляют до моноксида углерода. В другом варианте, включающем способ автотермического реформинга, частичное окисление проводят как процесс первичного окисления. В предпочтительном варианте углеводородное сырье, кислород и необязательный водяной пар нагревают и смешивают при выпускном приспособлении одной большой коаксиальной горелки или инжектора, который выходит в зону газофазного частичного окисления. В предпочтительном варианте кислород подают в количестве, которое меньше количества, необходимого для полного сгорания. Во время реакции в зоне горения с частичным окислением газы истекают из процесса первичного реформинга в процесс вторичного реформинга. В одном варианте для завершения реформинга с водяным паром газы пропускают над слоем каталитических частиц реформинга с водяным паром или монолитной массой. В целесообразном варианте превращение всего углеводорода завершают с помощью одного ре-9 008569 актора при содействии внутреннего горения. В альтернативном варианте выполнения изобретения для получения синтез-газа применяют способ генерирования синтез-газа в неподвижном слое. В способе генерирования синтез-газа в неподвижном слое углеводородное сырье и кислород или кислородсодержащий газ вводят в каталитический псевдоожиженный слой раздельно. В предпочтительном варианте катализатор включает никель и нанесен на носитель, главным образом, на альфа-оксид алюминия. Процесс генерирования синтез-газа в неподвижном слое проводят в условиях повышенных температур и давлений, которые содействуют образованию водорода и моноксида углерода, когда, например,метан взаимодействует с кислородом и водяным паром. В предпочтительном варианте температуры составляют выше примерно 1700F (927C), но не настолько высоки, чтобы вызвать разрушение катализатора или слипание каталитических частиц между собой. В предпочтительном варианте температуры находятся в интервале от примерно 1750F (954C) до примерно 1950F (1066C), более предпочтительно от примерно 1800F (982 С) до примерно 1850F (1010 С). Давление в способе генерирования синтез-газа в неподвижном слое может находиться в интервале от атмосферного до примерно 40 атм. В одном варианте предпочтительны давления от примерно 20 до примерно 30 атм, что позволяет осуществлять последующие процессы без сжатия промежуточных газообразных продуктов. В одном варианте выполнения изобретения метан, водяной пар и кислород вводят в псевдоожиженный слой раздельной инжекцией в слой метана и кислорода. По другому варианту каждый поток, когда он поступает в слой, разбавляют водяным паром. В предпочтительном варианте метан и водяной пар смешивают при молярном отношении метана к водяному пару от примерно 1:1 до примерно 3:1, а более предпочтительно от примерно 1,5:1 до примерно 2,5:1, и в слой инжектируют смесь метана и водяного пара. В предпочтительном варианте молярное отношение кислорода к метану составляет от примерно 0,2:1 до примерно 1,0:1, более предпочтительно от примерно 0,4:1 до примерно 0,6:1. В другом варианте выполнения изобретения способ с псевдоожиженным слоем осуществляют с катализатором на основе никеля, нанесенным на альфа-оксид алюминия. В другом варианте в носитель вводят диоксид кремния. Носитель в предпочтительном варианте включает по меньшей мере 95 мас.% альфа-оксида алюминия, более предпочтительно по меньшей мере примерно 98% альфа-оксида алюминия в пересчете на общую массу носителя. В одном варианте газообразную смесь углеводородного сырья и кислородсодержащего газа вводят в контакт с катализатором реформинга в адиабатических условиях. Принимая во внимание цели настоящего изобретения, понятие "адиабатические" относится к реакционным условиям, в которых предотвращают, по существу, всю теплопотерю и излучение из реакционной зоны, за исключением тепла, уходящего из реактора с газообразным отходящим потоком. 5. Превращение синтез-газа в метанол. Синтез-газ направляют в процесс синтеза метанола и превращают в метанол. Процесс синтеза метанола проводят в присутствии катализатора синтеза метанола. В одном варианте синтез-газ направляют в процесс синтеза метанола как таковой. В другом варианте для эффективности превращения в синтез-газе регулируют содержание водорода, моноксида углерода и/или диоксида углерода. В целесообразном варианте синтез-газ, поступающий в реактор синтеза метанола, обладает молярным отношением водорода (Н 2) к оксидам углерода (СО+СО 2) в интервале от примерно 0,5:1 до примерно 20:1, предпочтительно в интервале от примерно 2:1 до примерно 10:1. В другом варианте синтез-газ обладает молярным отношением водорода (Н 2) к моноксиду углерода (СО) по меньшей мере 2:1. Диоксид углерода необязательно содержится в количестве не больше 50 мас.% в пересчете на общую массу синтез-газа. В целесообразном варианте стехиометрическое молярное соотношение является достаточно высоким для того, чтобы поддержать высокий выход метанола, но не настолько высоко, чтобы уменьшить объемную производительность по метанолу. В предпочтительном варианте синтез-газ, подаваемый в процесс синтеза метанола, обладает стехиометрическим молярным соотношением (т.е. молярным соотношением Н 2:(2 СО+3 СО 2 от примерно 1,0:1 до примерно 2,7:1, более предпочтительно от примерно 1,1 до примерно 2,0, еще более предпочтительно стехиометрическим молярным соотношением от примерно 1,2:1 до примерно 1,8:1. Содержание СО 2 относительно содержания СО в синтез-газе должно быть достаточно высоким для того, чтобы поддержать соответственно высокую реакционную температуру и чтобы свести к минимуму количество нежелательных побочных продуктов, таких как парафины. Одновременно с этим относительное содержание СО 2 к СО не должно быть чрезмерно высоким и уменьшить тем самым выход метанола. В целесообразном варианте синтез-газ содержит СО 2 и СО в молярном соотношении от примерно 0,5 до примерно 1,2, предпочтительно от примерно 0,6 до примерно 1,0. В одном варианте катализатор, используемый в процессе синтеза метанола, включает оксид по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, включающей медь, серебро, цинк, бор, магний,алюминий, ванадий, хром, марганец, галлий, палладий, осмий и цирконий. В предпочтительном варианте катализатор представляет собой катализатор на основе меди, более предпочтительно в форме оксида меди.- 10008569 В другом варианте катализатор, используемый в процессе синтеза метанола, представляет собой катализатор на основе меди, который включает оксид по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, включающей серебро, цинк, бор, магний, алюминий, ванадий, хром, марганец, галлий, палладий,осмий и цирконий. В предпочтительном варианте катализатор содержит оксид меди и оксид по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, включающей цинк, магний, алюминий, хром и цирконий. В одном варианте катализатор синтеза метанола выбирают из группы, включающей оксиды меди, оксиды цинка и оксиды алюминия. В более предпочтительном варианте катализатор содержит оксиды меди и цинка. Тем не менее, еще в одном варианте катализатор синтеза метанола включает оксид меди, оксид цинка и по меньшей мере еще один оксид. В предпочтительном варианте этот по меньшей мере еще один оксид выбирают из группы, включающей оксид циркония, оксид хрома, оксид ванадия, оксид магния,оксид алюминия, оксид титана, оксид гафния, оксид молибдена, оксид вольфрама и оксид марганца. В различных вариантах катализатор синтеза метанола включает от примерно 10 до примерно 70 мас.% оксида меди в пересчете на общую массу катализатора. В предпочтительном варианте катализатор синтеза метанола содержит от примерно 15 до примерно 68 мас.% оксида меди, а более предпочтительно от примерно 20 до примерно 65 мас.% оксида меди в пересчете на общую массу катализатора. В одном варианте катализатор синтеза метанола включает от примерно 3 до примерно 30 мас.% оксида цинка в пересчете на общую массу катализатора. В предпочтительном варианте катализатор синтеза метанола включает от примерно 4 до примерно 27 мас.% оксида цинка, более предпочтительно от примерно 5 до примерно 24 мас.% оксида цинка. В вариантах, в которых в катализаторе синтеза метанола содержатся как оксид меди, так и оксид цинка, отношение оксида меди к оксиду цинка можно варьировать в широком диапазоне. В предпочтительном варианте в таких случаях катализатор синтеза метанола включает оксид меди и оксид цинка в атомном соотношении Cu:Zn от примерно 0,5:1 до примерно 20:1, предпочтительно от примерно 0,7:1 до примерно 15:1, более предпочтительно от примерно 0,8:1 до примерно 5:1. Катализатор синтеза метанола готовят в соответствии с обычными способами. Примеры таких способов можно обнаружить в патентах US6114279, 6054497, 5767039, 5045520, 5254520, 5610202,4666945, 4455394, 4565803, 5385949, причем содержание каждого из них в полном объеме включено в настоящем описании в качестве ссылки. В одном варианте перед направлением в реактор синтеза метанола синтез-газ, полученный в установке конверсии в синтез-газ, охлаждают. В предпочтительном варианте синтез-газ охлаждают таким образом, чтобы сконденсировать по меньшей мере часть водяного пара, образующегося во время процесса получения синтеза-газа. Процессом синтеза метанола, проводимого при выполнении настоящего изобретения, может быть любой обычный процесс синтеза метанола. Примеры таких процессов включают периодические процессы и непрерывные процессы. Предпочтительны непрерывные процессы. Особенно предпочтительными типами непрерывных процессов являются процессы с трубчатыми слоями и процессы с псевдоожиженными слоями. Обычно процесс синтеза метанола протекает в соответствии со следующими реакциями: Процесс синтеза метанола эффективен в широком диапазоне температур. В одном варианте синтезгаз вводят в контакт с катализатором синтеза метанола при температуре в интервале от примерно 302F(150C) до примерно 842F (450 С), предпочтительно в интервале от примерно 347F (175C) до примерно 662F (350C), более предпочтительно в интервале от примерно 392F (200C) до примерно 572F (300C). Этот процесс можно также проводить в широком диапазоне давлений. В одном варианте синтез-газ вводят в контакт с катализатором синтеза метанола под давлением в интервале от примерно 15 до примерно 125 атм, предпочтительно в интервале от примерно 20 до примерно 100 атм, более предпочтительно в интервале от примерно 25 до примерно 75 атм. Среднечасовые скорости подачи газа варьируются в зависимости от типа непрерывного процесса,который проводят. В целесообразном варианте среднечасовая скорость подачи потока газа через каталитический слой находится в интервале от примерно 50 до примерно 50000 ч-1. В предпочтительном варианте среднечасовая скорость подачи потока газа через каталитический слой находится в интервале от примерно 250 до примерно 25000 ч-1, более предпочтительно от примерно 500 до примерно 10000 ч-1. В процессе синтеза метанола в качестве побочных продуктов получают множество углеводородов. В соответствии с метанольной композицией по настоящему изобретению необходимо проводить процесс таким образом, чтобы максимизировать не только количество образующегося метанола, но также альдегидов и других спиртов, которые особенно необходимы при превращении кислородсодержащих веществ в олефины. В особенно подходящем варианте максимизируют количество метанола, образующегося в синтезе метанола, и из потока сырого метанольного продукта, образующегося в реакторе синтеза метанола, удаляют углеводороды, которые менее необходимы при превращении кислородсодержащих веществ в олефины. 6. Очистка сырого метанола для получения метанольного продукта.- 11008569 В обычных системах синтеза метанола сырой смешанный метанольный продукт, образующийся в установке для синтеза метанола, в дальнейшем, после реакции с получением целевой метанолсодержащей композиции, подвергают обработке. Обработку осуществляют с помощью любого обычного средства. Примеры такого средства включают дистилляцию, селективную конденсацию и селективную адсорбцию. Технологические условия, например, температур и давлений можно варьировать в соответствии с конкретной целевой метанольной композицией. Особенно необходимо свести к минимуму в метанолсодержащей композиции количество воды и компонентов с низкими точками кипения, но без существенного уменьшения количества метанола и также содержащихся необходимых альдегидов и/или других необходимых спиртов. В одной системе обработки сырой метанольный продукт из реактора синтеза метанола направляют в вакуумный сосуд таким образом, чтобы уменьшить давление до примерно атмосферного или несколько выше. Такое понижение давления позволяет удалить из метанольной композиции нежелательные компоненты с низкими точками кипения в виде пара. Этот пар в целесообразном варианте обладает достаточным качеством для применения в качестве топлива. В другой системе обработки сырой метанол направляют из установки синтеза метанола в дистилляционную систему. Дистилляционная система включает одну или несколько дистилляционных колонн,которые используют для отделения целевой метанольной композиции от воды и углеводородных побочных продуктов. В целесообразном варианте метанольная композиция, которую отделяют от сырого метанола, включает основную часть метанола и основную часть альдегидных и/или спиртовых дополнительных компонентов, содержащихся в сыром спирте перед разделением. В предпочтительном варианте метанольная композиция, которую отделяют от сырого метанола, включает основную часть ацетальдегида и/или этанола, если он имеется, содержащихся в сыром метаноле перед разделением. Дистилляционная система необязательно включает стадию обработки паров подвергаемого дистилляции метанола таким образом, чтобы удалить или нейтрализовать кислоты в потоке. В предпочтительном варианте в систему добавляют основание, эффективное для нейтрализации органических кислот,которые находятся в потоке метанола. Можно использовать обычные основные соединения. Примеры основных соединений включают гидроксид щелочного металла, карбонатные соединения, а также амин и гидроксид аммония. В одном особом варианте добавляют от примерно 20 до примерно 120 мас.ч./млн основной композиции в пересчете на стехиометрический эквивалент NaOH, предпочтительно добавляют от примерно 25 до примерно 100 мас.ч./млн основной композиции в пересчете на стехиометрический эквивалент NaOH. Изобретение может включать любую дистилляционную систему, в которой получают поток "сивушного масла", который включает спирты С 1-С 4, альдегиды, кетоны, сложные эфиры и воду. Поток сивушного масла обладает более высокой точкой кипения, чем у метанола. Это особенно выгодно, когда поток сивушного масла представляет собой жидкость, отбираемую из колонны, в которую подают сырой метанол из вакуумного сосуда или жидкую нижнюю фракцию из колонны, в которую подают такой сырой метанол, причем точка отбора находится на уровне ниже уровня подачи. По другому варианту или дополнительно поток сивушного масла отбирают с уровня, который выше уровня подачи в такую колонну. Поскольку наличие некоторых высших спиртов в метанольной композиции по настоящему изобретению выгодно, проводить процесс в дистилляционной системе необходимо таким образом, чтобы спирты С 2-С 4 выделять совместно с метанолом, а не в потоке сивушного масла. Примеры дистилляционных систем включают одно- и двухколонные дистилляционные системы. В предпочтительном варианте одноколонные системы работают с удалением летучих веществ в верхней фракции, метанольного продукта с отбором на высоком уровне, сивушного масла в виде пара с отбором выше подачи и/или в виде жидкости с отбором ниже подачи и воды в виде потока нижней фракции. В одном варианте двухколонной системы первая колонна представляет собой "колонну отгонки легких фракций", из которой летучие вещества или "легкие фракции" отбирают в верхней части, а жидкий метанол - в виде нижней фракции. Неограничивающий перечень возможных легких фракций включает водород, моноксид углерода и метан. Вторая представляет собой "очистную колонну", из которой метанольный продукт отбирают в виде потока верхней фракции или на высоком уровне, а воду удаляют в виде потока нижней фракции. В этом варианте очистная колонна включает по меньшей мере один отвод для сивушного масла в виде пара на уровне выше подачи и/или в виде жидкости на уровне ниже подачи. В другом варианте двухколонной системы первая колонна представляет собой водно-экстракционную колонну, в которую водный исходный материал вводят на уровне, который выше уровня подачи сырого метанола. Необходимо подавать достаточно воды для получения жидкой нижней фракции, содержащей больше 40 мас.% воды, предпочтительно от 40 до 60 мас.% воды, а более предпочтительно от 80 до 95 мас.% воды. Эта колонна необязательно включает один или несколько боковых отводов для прямого отбора сивушного масла. Тем не менее, еще в одном варианте дистилляционная система представляет собой систему, в которой водный, полусырой метанол отбирают в виде жидкости на уровне выше подачи в единственную или очистную колонну. Полусырой метанол направляют в очистную колонну, из которой метанольный продукт отбирают в виде верхней фракции или на высоком уровне. В предпочтительном варианте воду или- 12008569 водный метанол отбирают в виде потока нижней фракции. По другому варианту нежелательные побочные продукты удаляют из потока сырого метанола, отводимого из реактора синтеза метанола, адсорбцией. В такой системе сивушное масло может быть выделено регенерированием адсорбента. Пример системы синтеза метанола проиллюстрирован на фиг. 1 и в дальнейшем описан более подробно. Как показано на фиг. 1, поток 95 исходных материалов, который в предпочтительном варианте включает природный газ, направляют в десульфурационную установку 97. Перед поступлением в десульфурационную установку 97 поток 95 исходных материалов необязательно сжимают одним или несколькими компрессорами, не показанными, для содействия движению потока 95 исходных материалов и различных потоков промежуточных продуктов по системе синтеза метанола. В одном варианте природный газ из потока 95 исходных материалов входит в контакт с водой из водного потока 96 в десульфурационной установке 97 по противоточному принципу в условиях, эффективных для удаления из него серусодержащих компонентов, например H2S и/или меркаптанов. Таким образом десульфурационная установка 97 действует как абсорбционная установка. Дополнительно или по другому варианту десульфурационная установка 97 может выполнять функции адсорбционной установки. В этом варианте предпочтительная десульфурационная установка 97 включает одну или несколько колонн, которые заполнены частицами молекулярного сита, например частицами 3-5-ангстремного молекулярного сита, поры которого приспособлены для селективного улавливания из потока 95 природного газа серусодержащих компонентов. Необязательная адсорбционная установка необязательно включает регенерационную систему, не показанную, для регенерирования частиц дезактивированного или частично дезактивированного молекулярного сита. Если десульфурационная установка 97 включает адсорбционную установку, поток 95 исходных материалов, перед тем как его направляют в десульфурационную установку 97, в предпочтительном варианте нагревают теплообменником, не показанным, до температуры в пределах от 700F(371C) до 800F (427C). В десульфурационной установке 97 образуется десульфурированный поток 100 исходных материалов, который направляют в реформинг-установку 101. В предпочтительном варианте десульфурированный поток 100 исходных материалов включает меньше 5 мас.%, более предпочтительно меньше 1 мас.%, а наиболее предпочтительно меньше 0,01 мас.% серусодержащих соединений в пересчете на общую массу десульфурированного потока 100 исходных материалов. В реформинг-установке 101 природный газ в десульфурированном потоке 100 исходных материалов превращается в синтез-газ в потоке 98 синтез-газа. Обычно получение синтез-газа включает реакцию горения природного газа, главным образом, метана, и источника кислорода, например воздуха, с образованием водорода, моноксида углерода и/или диоксида углерода. Способы получения синтез-газа хорошо известны и включают обычный реформинг с водяным паром, автотермический реформинг и их сочетание. Таким образом, реформинг-установка 101 может быть установкой реформинга с водяным паром,установкой частичного окисления, установкой автотермического реформинга и/или объединенной реформинг-установкой, например установкой, которая объединяет два или большее число таких способов реформинга. В одном предпочтительном варианте вода из водного потока 96 повышает содержание воды, а более предпочтительно насыщает поток 95 исходных материалов в процессе удаления серусодержащих компонентов. Дополнительно или по другому варианту десульфурированный поток 100 исходных материалов направляют в отдельную сатуризационную установку, не показанную, в которой вода входит в контакт с десульфурированным потоком 100 исходных материалов в условиях, эффективных для насыщения десульфурированного потока 100 исходных материалов или повышения в нем содержания воды. Так, например, сатуризационная установка может включать насадочную или тарельчатую колонну, в которой вода входит в контакт с десульфурированным потоком 100 исходных материалов по противоточному принципу в условиях, эффективных для насыщения или повышения содержания воды в десульфурированном потоке 100 исходных материалов. Насыщение потока 95 исходных материалов и/или десульфурированного потока 100 исходных материалов особенно благотворно, если в реформингустановке 101 осуществляют способ реформинга с водяным паром, так как водосодержащий или насыщенный десульфурированный поток 100 исходных материалов может оказаться необходимым для того,чтобы протекал процесс реформинга с водяным паром с превращением десульфурированного потока 100 исходных материалов в синтез-газ в потоке 98 синтез-газа. Дополнительно или по другому варианту непосредственно в реформинг-установку 101 может быть инжектирована вода, в особенности если реформинг-установка 101 обеспечивает протекание процесса реформинга с водяным паром. Образующийся поток 98 синтез-газа направляют в зону 99 сжатия, в которой поток 98 синтез-газа сжимают на одной или нескольких ступенях с получением сжатого потока 102. В предпочтительном варианте зона 99 сжатия включает один или несколько центробежных компрессоров. Далее сжатый поток 102 направляют в установку 105 для синтеза метанола, в которой синтез-газ в сжатом потоке 102 входит в контакт с катализатором синтеза метанола в условиях, эффективных для превращения по меньшей мере части синтез-газа в сырой метанол в потоке 107 сырого метанола. Непрореагировавший синтез-газ из установки 105 для синтеза метанола необязательно возвращают в зону 99 сжатия, как показано, потоком 92 непрореагировавшего синтез-газа. Сырой метанол в потоке 107 сырого метанола включает легкие фракции, метанол, воду и сивушное- 13008569 масло. В предпочтительном варианте перед введением в сепараторную зону 94 поток 107 сырого метанола обрабатывают каустической средой, не показанной, в установке промывки каустической содой, не показанной, в условиях, эффективных для повышения рН потока 107 сырого метанола. В результате поток 107 сырого метанола также необязательно включает растворенные соли каустической соды. Как показано, поток 107 сырого метанола направляют в сепараторную зону 94, которая приспособлена для выделения одного или нескольких из этих компонентов и выделения потока относительно чистого метанола. Сепараторная зона 94 включает установку 110 выделения легких фракций, такую как колонна отгонки легких фракций, и очистную колонну 113. Поток 107 сырого метанола вначале направляют в установку 110 выделения легких фракций, в которой условия эффективны для разделения потока 107 сырого метанола на поток 111 легких фракций и поток 112 сырого метанола в качестве нижней фракции, который содержит метанол, воду, сивушное масло и необязательно растворенные соли каустической соды. Установка 110 выделения легких фракций, как правило, включает от примерно 50 до примерно 80 тарелок и обладает диаметром поперечного сечения от примерно 8 футов (2,4 м) до примерно 20 футов (6 м). По меньшей мере часть потока 111 легких фракций в предпочтительном варианте возвращают в установку 105 для синтеза метанола, как показано, для дополнительного превращения в метанол, в то время как поток 112 сырого метанола в качестве нижней фракции для дополнительной обработки направляют в очистную колонну 113. В очистной колонне 113 поток 112 сырого метанола в качестве нижней фракции подвергают обработке в условиях, эффективных для разделения потока 112 сырого метанола в качестве нижней фракции на поток 114 очищенного метанола, поток 93 сивушного масла и водный поток 115. Основную часть солей каустической соды, если они имеются, из потока 112 сырого метанола в качестве нижней фракции растворяют в водном потоке 115. В предпочтительном варианте поток 114 очищенного метанола содержит по меньшей мере 95,0 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 99,0 мас.%, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 99,5 мас.% метанола в пересчете на общую массу потока 114 очищенного метанола. В предпочтительном варианте поток 114 очищенного метанола содержит меньше 0,25 мас.%, более предпочтительно меньше 1 мас.%, а наиболее предпочтительно меньше 5 мас.% воды в пересчете на общую массу потока 114 очищенного метанола. Очистная колонна 113, как правило, включает от примерно 80 до примерно 120 тарелок и обладает диаметром поперечного сечения от примерно 10 футов (3,0 м) до примерно 24 футов (7,2 м). В. Системы синтеза этанола. Как указано выше, в одном варианте объектом настоящего изобретения является объединенный способ получения метанола и этанола и превращения метанола и этанола в легкие олефины в реакционной системе КвО. Этанол необязательно получают в установке для синтеза этанола, которая в предпочтительном варианте включает зону синтеза этанола. В дальнейшем представлено неограничивающее описание этих систем синтеза этанола. Что касается синтеза метанола, то существуют многочисленные доступные технологии получения этанола. Предпочтительный вариант получения этанола в соответствии с настоящим изобретением включает реакцию метанола, моноксида углерода и необязательно водорода в присутствии каталитической композиции с образованием этанола и воды. Эта реакция может быть проиллюстрирована следующим образом: В соответствии с настоящим изобретением реакцию синтеза этанола необязательно катализируют с использованием соединения переходного металла группы VII в качестве катализатора и галогена в качестве промотора. Однако можно использовать многие другие соединения металлов и промоторы. В сочетании с металлсодержащими катализаторами и промоторами можно, что необязательно, использовать вторичные активаторы или лиганды. Этими вторичными активаторами могут быть другие соли или соединения металлов, амины, соединения фосфора, а также множество других соединений, которые уже описаны в опубликованной литературе. Таким образом, типичная каталитическая система для превращения метанола в этанол включает содержащий атом металла катализатор, промотор и необязательно лиганды, растворители и/или вторичные активаторы. Превращению метанола в этанол посвящено множество публикаций. Так, например, в патенте US4133966, выданном на имя Pretzer и др., который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки, предлагается способ превращения метанола в этанол с использованием каталитической системы, содержащей кобальт, ацетилацетонат, органический лиганд на основе трехвалентного фосфора,или трехвалентного мышьяка, или трехвалентной сурьмы, соединение иода и соединение рутения. Патент US4111837, выданный на имя Taylor, который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки, относится к применению гетерогенной сокаталитической системы для гомологизации алканолов. Эта сокаталитическая система содержит кобальт и металлический рений. В патентах US4233466 и 4253987, которые оба в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок и которые оба выданы на имя Fiato, предлагаются способы и катализаторы получения этанола из метанола и синтез-газа с использованием системы, содержащей атомы кобальта, атомы рения, атомы иода и фосфиновый лиганд. В патентах US4239924 и 4239925, которые оба выданы на имя Pretzer и др. и ко- 14008569 торые в полном объеме также включены в настоящее описание в качестве ссылок, предлагается способ селективной обработки этанола с использованием системы, содержащей конкретно определенный кобальтотрикарбонильный комплекс, соединение иода и соединение рения, в реакции гомологизации метанола. Конкретно в патенте '924 описано применение алифатических замещенных комплексов, тогда как в патенте '925 описаны ароматические замещенные комплексы. В патенте US4324927, выданном на имяGauthier-Lafaye, который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки, предлагается способ получения этанола из метанола с использованием системы, содержащей атомы кобальта,атомы рения и как алкилгалогенид, так и ионогенный галогенид. В патенте US4304946, выданном на имя Isogai, который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки, представлено превращение метанола в этанол с использованием кобальтосульфидного соединения или смеси кобальтосульфидного соединения и азотсодержащего и/или фосфорсодержащего соединения. Эта система свободна от атомов иода. В патенте US4328379, выданном на имя Devon, который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки, представлено превращение метанола в этанол с использованием кобальтоиодной каталитической системы в присутствии перфторкарбоксилатного аниона. В заявке UK на патент GB 2083465A, поданной от имени Isogai, которая в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки, представлено превращение метанола в этанол с использованием гетерогенной каталитической системы, в качестве основного катализатора включающей фосфат кобальта. Заявители также описывают применение металла группы VIII в качестве сокатализатора. Патент US4954665, выданный на имя Vidal, который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки, посвящен способу получения этанола при высоких эффективности, селективности и скорости превращения. Этот способ включает реакцию гомологизации метанола, моноксида углерода и водорода с использованием каталитической системы, содержащей атом щелочного металла, атом кобальта, атом иода и, что необязательно, атом рутения, а также органическое третичное аминовое соединение. Другие патентыUS, в которых описано получение этанола (и/или более высокомолекулярных спиртов) из метанола, например посредством гомологизации метанола, включают патенты US4954665, 4608447, 4825013,4533775, 4540836, 4578375, 4476326, 4424384, 4451678, 4409404, 4346020, 4423258, 4423257, 4361499,4370507 и 4352946, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. В другом варианте этанол синтезируют непосредственно из синтез-газа без потребности в метанолсодержащем исходном материале. В этом варианте синтез-газ входит в контакт с катализатором синтеза этанола в условиях, эффективных для превращения синтез-газа непосредственно в этанол. В таком варианте исходный материал, который направляют в установку для синтеза этанола, включает синтез-газ. В предпочтительном варианте исходный материал включает меньше 5 мас.% метанола, более предпочтительно меньше 1 мас.% метанола, а наиболее предпочтительно меньше примерно 0,1 мас.% метанола в пересчете на общую массу исходного материала, который направляют в установку для синтеза этанола. Не ограничивая такой способ синтеза этанола конкретным реакционным механизмом, эта реакция может быть проиллюстрирована следующим образом: В этом процессе прямого синтеза этанола может также образовываться некоторое количество метанола. Не ограничивая такой способ синтеза этанола конкретным реакционным механизмом, эта реакция может быть проиллюстрирована следующим образом: Конкретно отходящий поток, образующийся на этой стадии синтеза этанола, необязательно включает меньше 5, меньше 1 или меньше 0,1 мас.% метанола в пересчете на общую массу отходящего потока. В предпочтительном варианте отходящий поток включает по меньшей мере примерно 30 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере примерно 50 мас.%, а наиболее предпочтительно по меньшей мере примерно 80 мас.% этанола в пересчете на общую массу отходящего потока. Катализатор, обеспечивающий протекание этого процесса прямого синтеза этанола, в предпочтительном варианте включает один или несколько металлов группы VIII на носителе. В предпочтительном варианте носитель выбирают из группы, включающей аморфные неорганические оксиды, кристаллические неорганические оксиды,карбид кремния, нитрид кремния, нитрид бора, уголь и их сочетания. В предпочтительном варианте процесс прямого синтеза этанола протекает при температуре от примерно 150 до примерно 350 С. В идеальном варианте значение молярного соотношения Н 2:СО в синтез-газе находится в интервале от примерно 0,5 до 3,0, а объемная скорость находится в интервале от примерно 1000 до примерно 40000 ССПГ. Реакция синтеза этанола может протекать в самых разнообразных реакционных условиях. В одном варианте реакционная температура синтеза этанола в зоне синтеза этанола находится в интервале от примерно 300F (149 С) до примерно 650F (343C), предпочтительно от примерно 400F (204C) до примерно 600F (316C), а наиболее предпочтительно от примерно 450F (232 С) до примерно 550F(288C). Давление в зоне синтеза этанола также можно варьировать широко, хотя предпочтительное давление находится в интервале того давления, при котором синтез-газ направляют в установку для синтеза метанола, обсуждаемую выше. Абсолютное давление в зоне синтеза этанола необязательно находится в интервале от примерно 900 фунтов/кв.дюйм (6206 кПа) до примерно 4000 фунтов/кв.дюйм (27580 кПа),- 15008569 предпочтительно от примерно 1000 фунтов/кв.дюйм (6895 кПа) до примерно 2000 фунтов/кв.дюйм(13790 кПа), а наиболее предпочтительно от примерно 1200 фунтов/кв.дюйм (8274 кПа) до примерно 1500 фунтов/кв.дюйм (10343 кПа). Хотя для содействия превращению метанола и/или его содержащего синтез-газа в этанол в зоне синтеза этанола можно использовать много разных катализаторов синтеза этанола, в предпочтительном варианте катализатор синтеза этанола выбирают из группы, включающей оксид калия, сульфиды кобальта-молибдена, сульфиды никеля-молибдена и карбонаты калия. В одном варианте катализатор синтеза этанола включает родий, предпочтительно нанесенный на носитель родий, как это изложено, например, в патентах US4442228, 4446251 и 4492773, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылки. Родиевые катализаторы, описанные в этих патентах, особенно хорошо подходят для прямого синтеза этанола из синтез-газа. В этой каталитической системе в качестве промотора можно использовать многие растворимые галогениды, хотя в предпочтительном варианте следует применять иод или его производные, например ионы иода. Примеры источников иодидных ионов включают элементарный иод, иодид кобальта, иодид водорода, алкилиодиды, содержащие от 1 до 10 углеродных атомов, такие как метилиодид, этилиодид,пропилиодид, 2-этилгексилиодид, н-децилиодид и т.п. В качестве промотора можно использовать любой другой источник иодида, который ионизируется с образованием в реакционной среде свободных иодидных ионов. Можно также использовать любое из органических иодсодержащих соединений, которые поставляют иодид в реакционную среду. Далее, при необходимости можно применять смеси иода и/или иодидных соединений. Предпочтительный источник иодида представляет собой элементарный иод. Концентрация кислых атомов иода в реакторе синтеза этанола необязательно составляет от примерно 0,000013 до примерно 1,6 моля/л, предпочтительно от примерно 0,026 до примерно 0,6 моля/л. Атом щелочного металла как компонент каталитической системы может поступать посредством любого из известных ионогенных соединений щелочных металлов, таких как натрий, калий, литий, рубидий и цезий. Предпочтительные атомы щелочных металлов как компоненты дериватизируют из натриевых солей и калиевых солей. Примеры их источников включают иодид натрия, бикарбонат натрия,карбонат натрия, нитрат натрия, нитрит натрия, сульфат натрия, бисульфат натрия, хромат натрия, перманганат натрия, хлорат натрия, персульфат натрия, тетраборат натрия, бромид натрия, хлорид натрия,фторид натрия, сульфит натрия, гипохлорит натрия, а также любую другую ионогенную соль натрия. Вместо того, чтобы повторять названия индивидуальных соединений, лучше отметить, что примерами полезных ионогенных соединений являются соответствующие соли калия, лития, рубидия и цезия. Концентрация атомов щелочных металлов в реакторе синтеза этанола необязательно составляет от примерно 0,00013 до примерно 1 моля/л, предпочтительно от примерно 0,07 до примерно 0,6 моля/л. Как указано, в системе в качестве сопромотора необязательно содержится органическое третичное аминовое соединение общей формулы R3N. Применение таких добавок, как и их особенности, специалистам в данной области техники известны. В этой формуле R обозначает органический остаток. Эта добавка может служить в качестве стабилизатора для катализатора и/или для дополнительного повышения эффективности, скорости превращения и селективности, преимущественно когда реакцию проводят при повышенной температуре. В некоторых случаях эта добавка также служит для подавления коррозии оборудования. Однако применение такой добавки необязательно, и реакцию можно проводить без нее. Специалистам в данной области техники известно, что можно использовать большое число органических аминов и можно применять любой из них при условии, что они не оказывают негативного влияния на ход реакции. Среди тех, которые являются особенно полезными, третичные амины, такие как триметиламин, триэтиламин, три-н-бутиламин, три-трет-бутиламин, три-2-этилгексиламин, метилдибутиламин, тридодециламин, тристеариламин, этилдибутиламин, трициклогексиламин, трифениламин,три(4-метоксифенил)амин, три(п-хлорфенил)амин, дибутилфениламин, дипентилциклопентиламин,этилдифениламин, тринафтиламин, три-п-толиламин, трибензиламин, три(3-метилциклогексил)амин, а также другие третичные амины. Эти и многие другие органические амины в данной области техники известны. Их можно использовать индивидуально или, если существует необходимость, в смесях, содержащих два или большее число лигандов. Концентрация лиганда R3N в реакторе синтеза этанола необязательно варьируется от примерно 0,000013 до примерно 0,08 моля/л, предпочтительно от примерно 0,02 до примерно 0,04 моля/л. В предпочтительном варианте в синтез-газе, который направляют в реактор синтеза этанола, содержатся водород и моноксид углерода. Молярное соотношение Н 2:СО в синтез-газе, который направляют в зону синтеза этанола, можно варьировать от примерно 20:1 до примерно 1:20, от примерно 10:1 до примерно 1:10, а предпочтительно от примерно 3:1 до примерно 1:3. В ходе проведения непрерывных процессов, в частности, а также в экспериментах с периодическими процессами может быть также использована газообразная смесь моноксид углерода/водород в сочетании с одним или несколькими другими газами в количестве до 50 об.%. Эти другие газы могут включать один или несколько инертных газов, таких как азот, аргон, неон и т.п., или они могут включать газы, которые могут или не могут вступать во взаимодействие в условиях гидрогенизации с СО, такие как диоксид углерода, углеводороды,такие как метан, этан, пропан и т.п., простые эфиры, такие как диметиловый эфир, метилэтиловый эфир- 16008569 и диэтиловый эфир, алканолы, такие как метанол, и сложные эфиры, такие как метилацетат. При осуществлении способа по настоящему изобретению могут также образовываться высшие спирты и эфиры карбоновых кислот. Наиболее часто этими производными являются н-пропанол, метилформиат, метилацетат, этилацетат, этиловый эфир и т.д. Основные побочные продукты осуществления этого способа, такие как спирты и эфиры карбоновых кислот с более высокой молекулярной массой,также являются, разумеется, полезными соединениями и основной промышленной продукцией. Эти высшие спирты, эфиры карбоновых кислот и простые эфиры при необходимости могут легко быть отделены друг от друга с помощью обычного средства, например фракционной перегонкой под вакуумом. Новый способ по настоящему изобретению может быть осуществлен проведением периодического,полунепрерывного или непрерывного процесса. Катализатор может быть первоначально введен в зону синтеза этанола периодически или может быть введен в такую зону непрерывно или прерывисто в ходе проведения реакции синтеза. Рабочие условия могут быть отрегулированы для оптимизации образования этанольного продукта, а затем, после выделения этого спирта и других продуктов, фракция, богатая каталитической композицией, может быть, если необходимо, возвращена в реакционную зону и получены дополнительные продукты. В предпочтительном варианте зона синтеза этанола находится в реакторе с неподвижным слоем. Как известно в данной области техники, можно располагать дополнительным инертным растворителем, находящимся в реакционной смеси. В способе по настоящему изобретению можно использовать широкое разнообразие, по существу, инертных растворителей, включая углеводородные и кислородсодержащие углеводородные растворители. Приемлемые кислородсодержащие углеводородные растворители представляют собой соединения, включающие углерод, водород и кислород, и те, у которых единственные имеющиеся кислородные атомы находятся в простых эфирных группах, сложноэфирных группах, кетоновых карбонильных группах или гидроксильных группах спиртов. Обычно кислородсодержащий углеводород включает от 3 до 12 углеродных атомов, а предпочтительно максимум 3 кислородных атома. Предпочтительный растворитель практически инертен в реакционных условиях, относительно неполярен и обладает точкой кипения в нормальных условиях, под атмосферным давлением по меньшей мере 65 С, а в более предпочтительном варианте растворитель характеризуется более высокой точкой кипения, чем у этанола и других кислородсодержащих продуктов взаимодействия, что позволяет упростить рекуперацию растворителя перегонкой. Предпочтительные растворители сложноэфирного типа представляют собой алифатические и ациклические моноэфиры карбоновых кислот, примерами которых служат бутилацетат, метилбензоат, изопропилизобутират и пропилпропионат, а также диметиладипат. Подходящие растворители спиртового типа включают одноатомные спирты, такие как циклогексанол, 1-гексанол, 2-гексанол, неопентанол, 2 октанол и т.д. Приемлемые растворители кетонового типа включают, в частности, циклические кетоны,такие как циклогексанон, 2-метилциклогексанон, а также ациклические кетоны, такие как 2-пентанон,бутанон, ацетофенон и т.д. Простые эфиры, которые можно использовать в качестве растворителей,включают циклические, ациклические и гетероциклические материалы. Предпочтительными простыми эфирами являются гетероциклические простые эфиры, примерами которых служат 1,4-диоксан и 1,3 диоксан. Другие приемлемые простые эфиры как растворители включают изопропилпропиловый эфир,диэтиленгликольдибутиловый эфир, дибутиловый эфир, этилбутиловый эфир, дифениловый эфир, гептилфениловый эфир, анизол, тетрагидрофуран и т.д. Самые подходящие растворители из всех приведенных выше групп включают простые эфиры, примерами которых служат моноциклические, гетероциклические простые эфиры, такие как 1,4-диоксан и п-диоксан, и т.д. В качестве растворителей для применения при выполнении настоящего изобретения также приемлемы углеводородные растворители, такие как гексан, гептан, декан, додекан, тетрадекан и т.д. При выполнении настоящего изобретения в растворитель можно также добавлять небольшое количество воды и, тем не менее, добиваться удовлетворительных результатов. Время реакции варьируется в зависимости от реакционных параметров, размеров реактора, загружаемого материала и отдельных компонентов, применяемых в конкретных технологических условиях. Г. Системы синтеза моторного спирта. Что касается синтеза метанола, то существуют многочисленные доступные технологии получения моторного спирта, определяемого в настоящем описании как спиртосодержащая композиция, включающая этанол, спирт С 3 и спирт С 4. Предпочтительный вариант получения моторного спирта в соответствии с настоящим изобретением включает реакцию моноксида углерода, водорода и необязательно диоксида углерода в присутствии катализатора синтеза моторного спирта с образованием моторного спирта и воды. Синтез моторного спирта протекает в зоне синтеза моторного спирта. Синтез моторного спирта фактически протекает на ряде стадий. Не ограничивая объема изобретения конкретным механизмом реакции, синтез моторного спирта может быть проиллюстрирован следующим образом: где n обозначает целое число. В соответствии с настоящим изобретением реакцию или реакции синтеза моторного спирта необя- 17008569 зательно катализируют с использованием катализатора синтеза моторного спирта, предпочтительно содержащего атом металла, необязательно с атомом галогена как промотора. Катализатор синтеза моторного спирта относится к типу катализатора синтеза этанола, причем катализатор синтеза моторного спирта обуславливает образование, в дополнение к этанолу, одного или нескольких спиртов С 3 и одного или нескольких спиртов С 4. Можно использовать многие соединения металлов и промоторы. В сочетании с металлсодержащими катализаторами и промоторами можно применять, что необязательно, вторичные активаторы или лиганды. Этими вторичными активаторами могут служить другие соли металлов или соединения, амины, соединения фосфора, а также множество других соединений, которые уже описаны в опубликованной литературе. Таким образом, типичная каталитическая система для синтеза моторного спирта включает содержащий атом металла катализатор, промотор и необязательно лиганды, растворители и/или вторичные активаторы. Синтез моторного спирта можно проводить в самых разнообразных реакционных условиях. В одном варианте реакционная температура синтеза моторного спирта в зоне синтеза моторного спирта находится в интервале от примерно 200 до примерно 500 С, предпочтительно от примерно 250 до примерно 450 С, а наиболее предпочтительно от примерно 300 до примерно 400 С. Давление в зоне синтеза моторного спирта также можно варьировать широко, хотя предпочтительное давление находится в интервале давлений синтез-газа, который направляют в описанную выше установку для синтеза метанола. Давление в зоне синтеза моторного спирта необязательно находится в интервале от примерно 5 до примерно 20 МПа, предпочтительно от примерно 6 до примерно 18 МПа, а наиболее предпочтительно от примерно 10 до примерно 15 МПа. Хотя в зоне синтеза моторного спирта для содействия превращению синтез-газа, содержащегося в ней, в моторный спирт можно использовать много разных катализаторов синтеза моторного спирта, в предпочтительном варианте катализатор синтеза моторного спирта включает микропористый цеолитный материал. Таким образом, в одном варианте моторный спирт получают введением синтез-газа в контакт с катализатором синтеза моторного спирта, включающим микропористый цеолитный материал, в условиях, эффективных для превращения синтез-газа в моторный спирт, который содержится во включающем моторный спирт потоке. Дополнительно или по другому варианту катализатор синтеза моторного спирта включает медь и оксид цинка. Более того, в этом предпочтительном варианте катализатор синтеза моторного спирта включает оксид одного или обоих из хрома и алюминия. Конкретно в этом предпочтительном варианте катализатор синтеза моторного спирта включает один или несколько из Сu/ZnО/Сr2 О 3 и Cu/ZnO/Al2O3. В этом предпочтительном варианте катализатор синтеза моторного спирта промотируют щелочным металлом. Таким образом, в этом варианте выполнения изобретения моторный спирт необязательно получают введением синтез-газа в контакт с катализатором синтеза моторного спирта, включающим один или несколько из Сu/ZnО/Сr2 О 3 и Cu/ZnO/Al2O3, причем катализатор синтеза моторного спирта необязательно промотируют щелочью, в условиях, эффективных для превращения синтез-газа в моторный спирт. Дополнительно или по другому варианту катализатор синтеза моторного спирта включает как катализаторы один или несколько металлов группы VIII, предпочтительно родий, на носителе. Предпочтительный носитель выбирают из группы, включающей аморфные неорганические оксиды, кристаллические неорганические оксиды, карбид кремния, нитрид кремния, нитрид бора, уголь и их сочетания. Родийсодержащие катализаторы особенно предпочтительны, поскольку, в отличие от сульфида молибдена,такие катализаторы не содержат серы и не отравляют катализаторы синтеза метанола, которые, как правило, чувствительны к сере. Дополнительно или по другому варианту катализатор синтеза моторного спирта включает оксид одного или нескольких из цинка, хрома, меди, кобальта и никеля. В этом предпочтительном варианте катализатор синтеза моторного спирта промотируют щелочью, лантаном или церием. Таким образом, в этом варианте выполнения изобретения моторный спирт необязательно получают введением синтез-газа в контакт с катализатором синтеза моторного спирта в условиях, эффективных для превращения синтезгаза в моторный спирт, где катализатор синтеза моторного спирта включает оксид одного или нескольких из цинка, хрома, меди, кобальта и никеля, причем катализатор синтеза моторного спирта необязательно промотируют щелочью, лантаном или церием. Дополнительно или по другому варианту катализатор синтеза моторного спирта включает соединение, содержащее молибден, а предпочтительно серу. В этом предпочтительном варианте катализатор синтеза моторного спирта промотируют щелочью. Конкретно процесс получения моторного спирта необязательно катализируют одним или несколькими из MoS2 и Co/MoS2. Таким образом, моторный спирт может быть получен введением синтез-газа в контакт с катализатором синтеза моторного спирта в условиях, эффективных для превращения синтез-газа в моторный спирт, где катализатор синтеза моторного спирта включает один или несколько из MoS2 и Co/MoS2 и где катализатор синтеза моторного спирта необязательно промотируют щелочью. Атом щелочного металла как компонент каталитической системы может поступать посредством любого из известных ионогенных соединений щелочных металлов, таких как натрий, калий, литий, рубидий и цезий. Предпочтительные атомы щелочных металлов как компоненты дериватизируют из на- 18008569 триевых солей и калиевых солей. Примеры их источников включают иодид натрия, бикарбонат натрия,карбонат натрия, нитрат натрия, нитрит натрия, сульфат натрия, бисульфат натрия, хромат натрия, перманганат натрия, хлорат натрия, персульфат натрия, тетраборат натрия, бромид натрия, хлорид натрия,фторид натрия, сульфит натрия, гипохлорит натрия, а также любую другую ионогенную соль натрия. Вместо того, чтобы повторять названия индивидуальных соединений, лучше отметить, что примерами полезных ионогенных соединений являются соответствующие соли калия, лития, рубидия и цезия. Концентрация атомов щелочных металлов в зоне синтеза моторного спирта необязательно составляет от примерно 0,00013 до примерно 1 моля/л, предпочтительно от примерно 0,07 до примерно 0,6 моля/л. В предпочтительном варианте в синтез-газе, который направляют в зону синтеза моторного спирта,содержатся водород и моноксид углерода. Молярное соотношение Н 2:СО в синтез-газе, который направляют в зону синтеза моторного спирта, можно варьировать от примерно 20:1 до примерно 1:20, от примерно 10:1 до примерно 1:10, а предпочтительно от примерно 3:1 до примерно 1:3. В ходе проведения непрерывных процессов, в частности, а также в экспериментах с периодическими процессами может быть также использована газообразная смесь моноксид углерода/водород в сочетании с одним или несколькими другими газами в количестве до 50 об.%. Эти другие газы могут включать один или несколько инертных газов, таких как азот, аргон, неон и т.п., или они могут включать газы, которые могут или не могут вступать во взаимодействие в условиях гидрогенизации с СО, такие как диоксид углерода, углеводороды, такие как метан, этан, пропан и т.п., простые эфиры, такие как диметиловый эфир, метилэтиловый эфир и диэтиловый эфир, алканолы, такие как метанол, и сложные эфиры, такие как метилацетат. В соответствии с настоящим изобретением получают содержащий моторный спирт поток, который включает моторный спирт. Содержащий моторный спирт поток в предпочтительном варианте включает два или большее число спиртов в диапазоне от С 2 до С 5. При осуществлении способа по настоящему изобретению могут также образовываться высшие спирты и эфиры карбоновых кислот. Так, например,содержащий моторный спирт поток может включать метилформиат, метилацетат, этилацетат, этиловый эфир. Основные побочные продукты осуществления этого способа, такие как спирты и эфиры карбоновых кислот с более высокой молекулярной массой, также являются, разумеется, полезными соединениями и основной промышленной продукцией. Эти высшие спирты, эфиры карбоновых кислот и простые эфиры при необходимости могут легко быть отделены друг от друга с помощью обычного средства, например фракционной перегонкой под вакуумом. Точное количество и тип компонентов, находящихся в содержащем моторный спирт потоке, обычно варьируются широко в зависимости от типа катализатора, реакционных условий и состава используемого синтез-газа. Так, например, в приведенной ниже табл. I представлены три каталитические системы и указаны значения выхода служащего примером продукта и рабочие условия (см. El Sawy, A.H., DOE сообщение DE90010325, cc. 3-17, 3-18). Таблица I Значения выхода продукта (мас.%) и реакционные условия трех систем синтеза моторного спирта- 19008569 Как показано в табл. I, количество этанола, находящегося в содержащем моторный спирт потоке,можно варьировать. В одном варианте содержащий моторный спирт поток включает этанол, предпочтительно по меньшей мере примерно 10 мас.% этанола, более предпочтительно по меньшей мере примерно 25 мас.% этанола, а наиболее предпочтительно по меньшей мере примерно 35 мас.% этанола в пересчете на общую массу содержащего моторный спирт потока. Что касается интервалов, то содержащий моторный спирт поток необязательно включает от примерно 5 до примерно 60 мас.% этанола, предпочтительно от примерно 10 до примерно 50 мас.% этанола, а наиболее предпочтительно от примерно 20 до примерно 40 мас.% этанола в пересчете на общую массу содержащего моторный спирт потока. Дополнительно или по другому варианту содержащий моторный спирт поток включает один или несколько спиртов С 3, предпочтительно от примерно 5 до примерно 80 мас.% спиртов С 3, более предпочтительно от примерно 10 до примерно 60 мас.% спиртов С 3, а наиболее предпочтительно от примерно 15 до примерно 40 мас.% спиртов С 3 в пересчете на общую массу содержащего моторный спирт потока. Спирты С 3 необязательно включают один или несколько из 1-пропанола, 2-пропанола и 1,2-пропадиола. Дополнительно или по другому варианту содержащий моторный спирт поток включает один или несколько спиртов С 4, предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 20 мас.% спиртов С 4, более предпочтительно от примерно 1 до примерно 10 мас.% спиртов С 4, а наиболее предпочтительно от примерно 2 до примерно 5 мас.% спиртов С 4 в пересчете на общую массу содержащего моторный спирт потока. Спирты С 4 необязательно включают один или несколько из 1-бутанола, 2-бутанола, 1,4-бутандиола, 1,3 бутандиола, 1,2-бутандиола, изобутилового спирта, втор-бутилового спирта и трет-бутилового спирта. Если содержащий моторный спирт поток включает спирты как С 3, так и С 4, тогда содержащий моторный спирт поток в предпочтительном варианте включает по меньшей мере примерно 5 мас.% спиртов С 3-С 4, более предпочтительно по меньшей мере примерно 10 мас.% спиртов С 3-С 4, а наиболее предпочтительно по меньшей мере примерно 15 мас.% спиртов С 3-С 4. Дополнительно или по другому варианту содержащий моторный спирт поток включает один или несколько спиртов С 5, предпочтительно от примерно 0,01 до примерно 10 мас.% спиртов С 5, более предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 5 мас.% спиртов С 5, а наиболее предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 3 мас.% спиртов С 5 в пересчете на общую массу содержащего моторный спирт потока. Спирты С 5 необязательно включают один или несколько из 1-пентанола, 2-пентанола, 3 пентанола, 1,5-пентандиола, 1,4-пентандиола, 1,3-пентандиола и 1,2-пентандиола. Дополнительно или по другому варианту содержащий моторный спирт поток включает один или несколько спиртов С 6+, предпочтительно от примерно 0,01 до примерно 10 мас.% спиртов С 6+, более предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 5 мас.% спиртов С 6+, а наиболее предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 3 мас.% спиртов С 6+ в пересчете на общую массу содержащего моторный спирт потока. В идеальном варианте содержащий моторный спирт поток содержит небольшие количества метанола, если они имеются. В предпочтительном варианте содержащий моторный спирт поток включает меньше 75 мас.% метанола, более предпочтительно меньше 65 мас.% метанола, а наиболее предпочтительно меньше 60 мас.% метанола в пересчете на общую массу содержащего моторный спирт потока. Что касается массовых соотношений, то, если содержащий моторный спирт поток включает метанол и этанол, тогда массовое отношение метанола к этанолу находится в интервале от примерно 1 до примерно 6, более предпочтительно от примерно 1,5 до примерно 5, а наиболее предпочтительно от примерно 2 до примерно 4. Массовое отношение этанола к спиртам С 3 в содержащем моторный спирт потоке в предпочтительном варианте находится в интервале от примерно 1 до примерно 30, более предпочтительно от примерно 5 до примерно 30, а наиболее предпочтительно от примерно 10 до примерно 20. Новый способ по настоящему изобретению может быть осуществлен проведением периодического,полунепрерывного или непрерывного процесса. В ходе проведения реакции синтеза катализатор может быть первоначально введен в зону синтеза этанола периодически или может быть введен в такую зону непрерывно или прерывисто. Рабочие условия могут быть отрегулированы для оптимизации образования этанольного продукта, а затем, после выделения этого спирта и других продуктов, фракция, богатая каталитической композицией, может быть, если необходимо, возвращена в реакционную зону и получены дополнительные продукты. Неограничивающий перечень реакторов предпочтительных типов для синтеза моторного спирта включает реакторы с неподвижным слоем, шламовые реакторы и реакторы с псевдоожиженным слоем. Можно располагать дополнительным инертным растворителем, находящимся в реакционной смеси. В способе по настоящему изобретению можно использовать широкое разнообразие, по существу, инертных растворителей, включая углеводородные и кислородсодержащие углеводородные растворители. Приемлемые кислородсодержащие углеводородные растворители представляют собой соединения,включающие углерод, водород и кислород, и те, у которых единственные имеющиеся кислородные атомы находятся в простых эфирных группах, сложноэфирных группах, кетоновых карбонильных группах или гидроксильных группах спиртов. Обычно кислородсодержащий углеводород включает от 3 до 12 углеродных атомов и предпочтительно, максимум, 3 кислородных атома. Предпочтительный растворитель практически инертен в реакционных условиях, относительно неполярен и обладает точкой кипения в- 20008569 нормальных условиях, под атмосферным давлением по меньшей мере 65 С, а в более предпочтительном варианте растворитель характеризуется более высокой точкой кипения, чем у этанола и других кислородсодержащих продуктов взаимодействия, что позволяет упростить рекуперацию растворителя перегонкой. Предпочтительные растворители сложноэфирного типа представляют собой алифатические и ациклические моноэфиры карбоновых кислот, примерами которых служат бутилацетат, метилбензоат, изопропилизобутират и пропилпропионат, а также диметиладипат. Подходящие растворители спиртового типа включают одноатомные спирты, такие как циклогексанол, 1-гексанол, 2-гексанол, неопентанол, 2 октанол и т.д. Приемлемые растворители кетонового типа включают, в частности, циклические кетоны,такие как циклогексанон, 2-метилциклогексанон, а также ациклические кетоны, такие как 2-пентанон,бутанон, ацетофенон и т.д. Простые эфиры, которые можно использовать в качестве растворителей,включают циклические, ациклические и гетероциклические материалы. Предпочтительными простыми эфирами являются гетероциклические простые эфиры, примерами которых служат 1,4-диоксан и 1,3-диоксан. Другие приемлемые простые эфиры как растворители включают изопропилпропиловый эфир, диэтиленгликольдибутиловый эфир, дибутиловый эфир, этилбутиловый эфир, дифениловый эфир, гептилфениловый эфир, анизол, тетрагидрофуран и т.д. Самые подходящие растворители из всех приведенных выше групп включают простые эфиры, примерами которых служат моноциклические, гетероциклические простые эфиры, такие как 1,4-диоксан и п-диоксан и т.д. В качестве растворителей для применения при выполнении настоящего изобретения также приемлемы углеводородные растворители, такие как гексан, гептан, декан, додекан, тетрадекан и т.д. При выполнении настоящего изобретения в растворитель можно также добавлять небольшое количество воды и, тем не менее, добиваться удовлетворительных результатов. Время реакции варьируется в зависимости от реакционных параметров, размеров реактора, загружаемого материала и отдельных компонентов, применяемых в конкретных технологических условиях. Д. Реакционные системы КвО. В одном варианте объектом настоящего изобретения является совмещение системы синтеза метанола с системы синтеза этанола/моторного спирта и реакционной системой КвО, которое обсуждается более подробно в дальнейшем. Используемое в настоящем описании понятие "реакционная система" служит для обозначения системы, включающей реакционную зону, необязательно разделительную зону,необязательно регенератор катализатора, необязательно охладитель катализатора и необязательно отделитель катализатора. Хотя объектом данной заявки конкретно является совмещение системы синтеза метанола/этанола с реакционной системой КвО, в исходный материал, который направляют в реакционную систему КвО,может быть включен один или несколько дополнительных компонентов. Так, например, исходный материал, который направляют в реакционную систему КвО, необязательно содержит, в дополнение к метанолу и этанолу, один или несколько содержащих алифатические остатки соединений, таких как спирты,амины, карбонильные соединения, например альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты, простые эфиры,галогениды, меркаптаны, сульфиды и т.п., и их смеси. Алифатический остаток содержащих алифатические группы соединений, как правило, содержит от 1 до примерно 50 углеродных атомов, предпочтительно от 1 до 20 углеродных атомов, более предпочтительно от 1 до 10 углеродных атомов, еще более предпочтительно от 1 до 4 углеродных атомов, а наиболее предпочтительно метанол. Неограничивающие примеры содержащих алифатические группы соединений включают спирты,такие как метанол и этанол, алкилмеркаптаны, такие как метилмеркаптан и этилмеркаптан, алкилсульфиды, такие как метилсульфид, алкиламины, такие как метиламин, алифатические простые эфиры, такие как ДМЭ, диэтиловый эфир и метилэтиловый эфир, алкилгалогениды, такие как метилхлорид и этилхлорид, алкилкетоны, такие как диметилкетон, алкилальдегиды, такие как формальдегид и ацетальдегид,различные кислоты, такие как уксусная кислота. В предпочтительном варианте способа по изобретению исходный материал включает одно или несколько кислородсодержащих веществ, в дополнение к метанолу и этанолу, или более конкретно одно или несколько органических соединений, содержащих по меньшей мере 1 атом кислорода. В наиболее предпочтительном варианте способа по изобретению кислородсодержащее вещество в исходном материале (в дополнение к метанолу и этанолу) включает один или несколько спиртов, предпочтительно алифатические спирты, где алифатический остаток спирта (спиртов) включает от 1 до 20 углеродных атомов, предпочтительно от 1 до 10 углеродных атомов, а наиболее предпочтительно от 1 до 4 углеродных атомов. Спирты, которые могут быть использованы в качестве исходного материала в способе по изобретению, включают низшие прямоцепочечные и разветвленные алифатические спирты и их ненасыщенные аналоги. Неограничивающие примеры кислородсодержащих веществ, в дополнение к метанолу и этанолу, включают н-пропанол, изопропанол, метилэтиловый эфир, ДМЭ, диэтиловый эфир, диизопропиловый эфир, формальдегид, диметилкарбонат, диметилкетон, уксусную кислоту и их смеси. В наиболее предпочтительном варианте исходный материал включает метанол, этанол и одно или нескольких таких веществ, как ДМЭ, диэтиловый эфир и их сочетание. Различные исходные материалы, которые обсуждались выше, превращают, главным образом, в- 21008569 один или несколько олефинов. Олефины или олефиновые мономеры, получаемые из исходного материала, как правило, содержит от 2 до 30 углеродных атомов, предпочтительно от 2 до 8 углеродных атомов,более предпочтительно от 2 до 6 углеродных атомов, еще более предпочтительно от 2 до 4 углеродных атомов, а наиболее предпочтительны этилен и/или пропилен. Неограничивающие примеры олефинового мономера (мономеров) включают этилен, пропилен, бутен-1, пентен-1, 4-метилпентен-1, гексен-1, октен-1 и децен-1, предпочтительно этилен, пропилен, бутен 1, пентен-1, 4-метилпентен-1, гексен-1, октен-1 и их изомеры. Другие олефиновые мономеры включают ненасыщенные мономеры, диолефины, содержащие от 4 до 18 углеродных атомов, сопряженные и несопряженные диены, полиены, виниловые мономеры и циклические олефины. В предпочтительном варианте исходный материал, который содержит метанол и этанол, в присутствии каталитической композиции на основе молекулярного сита превращают в олефин (олефины), содержащий от 2 до 6 углеродных атомов, предпочтительно от 2 до 4 углеродных атомов. В наиболее предпочтительном варианте олефин (олефины) индивидуально или в сочетании получают из исходного материала, включающего кислородсодержащее вещество, предпочтительно спирт, наиболее предпочтительно метанол, превращением в предпочтительный олефин (олефины) - этилен и/или пропилен. Наиболее предпочтительным процессом обычно называют реакционный процесс превращения кислородсодержащего вещества в олефины (КвО). В процессе КвО кислородсодержащий исходный материал, наиболее предпочтительно метанол- и этанолсодержащий исходный материал, в присутствии каталитической композиции на основе молекулярного сита, как правило, превращают в один или несколько олефинов, предпочтительно и, главным образом, в этилен и/или пропилен, называемые в настоящем описании легкими олефинами. В одном варианте исходный материал включает один или несколько разбавителей, используемых,как правило, с целью уменьшить концентрацию исходного материала. Обычно эти разбавители в отношении исходного материала или каталитической композиции на основе молекулярного сита нереакционноспособны. Неограничивающие примеры разбавителей включают гелий, аргон, азот, моноксид углерода, диоксид углерода, воду, практически нереакционноспособные парафины (преимущественно алканы,такие как метан, этан и пропан), по существу, нереакционноспособные ароматические соединения и их смеси. Наиболее предпочтительными разбавителями являются вода и азот, причем особенно предпочтительна вода. В других вариантах исходный материал не содержит никакого разбавителя. Разбавитель может быть использован либо в жидком, либо в парообразном виде, либо в виде их сочетания. Разбавитель либо добавляют непосредственно в исходный материал, поступающий в реактор,либо добавляют непосредственно в реактор, либо добавляют вместе с каталитической композицией на основе молекулярного сита. В одном варианте количество разбавителя в исходном материале находится в интервале от примерно 1 до примерно 99 мол.% в пересчете на общее число молей исходного материала и разбавителя, предпочтительно от примерно 1 до 80 мол.%, более предпочтительно от примерно 5 до примерно 50 мол.%, наиболее предпочтительно от примерно 5 до примерно 25 мол.%. В одном варианте в исходный материал либо непосредственно, либо косвенным путем добавляют другие углеводороды,которые включают олефин (олефины), парафин (парафины), ароматическое соединение (соединения)(добавление ароматических соединений см., например, в US4677242) и их смеси, предпочтительно пропилен, бутилен, пентилен и другие углеводороды, содержащие 4 или большее число углеродных атомов, или их смеси. Процесс превращения исходного материала, преимущественно исходного материала, включающего одно или несколько кислородсодержащих веществ, в присутствии каталитической композиции на основе молекулярного сита по изобретению проводят в виде реакционного процесса в реакторе, причем этот процесс представляет собой процесс с неподвижным слоем, процесс с псевдоожиженным слоем (включая процесс с турбулентным слоем), предпочтительно непрерывный процесс с псевдоожиженным слоем, а наиболее предпочтительно непрерывный процесс с псевдоожиженным слоем и высокой скоростью потока. Такие реакционные процессы можно проводить в нескольких каталитических реакторах, таких как гибридные реакторы, в которых имеются реакционные зоны с плотным слоем или неподвижным слоем и/или реакционные зоны с псевдоожиженным слоем и высокой скоростью потока, сочетающиеся между собой, реакторы с циркулирующим псевдоожиженным слоем, вертикальные трубные реакторы и т.п. Приемлемые реакторы обычных типов описаны, например, в US4076796 и US6287522 (двойной вертикальный трубный) и работе Fluidization Engineering, D. Kunii и O. Levenspiel, Robert E. KriegerPublishing Company, New York, New York 1977, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Реакторы предпочтительных типов представляют собой вертикальные трубные реакторы, в общем,описанные в работе Riser Reactor, Fluidization and Fluid-Particle Systems, сс. 48-59, F.A. Zenz и D.F. Othmer,Reinhold Publishing Corporation, New York, 1960, в патенте US6166282 (реактор с псевдоожиженным слоем и высокой скоростью потока) и заявке на патент US серийный 09/564613, поданной 4 мая 2000 г.(реактор с несколькими вертикальными трубами), которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. В одном из вариантов количество жидкого исходного материала, направляемого в реакторную сис- 22008569 тему раздельно или совместно с парообразным исходным материалом, находится в интервале от 0,1 до примерно 85 мас.%, предпочтительно от примерно 1 до примерно 75 мас.%, более предпочтительно от примерно 5 до примерно 65 мас.% в пересчете на общую массу исходного материала, включая весь содержащийся в нем разбавитель. В предпочтительном варианте жидкий и парообразный исходные материалы характеризуются аналогичным составом или включают варьируемые доли аналогичного или другого исходного материала с тем же или другим разбавителем. Температура превращения, при которой проводят процесс превращения, конкретно внутри реакторной системы находится в интервале от примерно 392F (200 С) до примерно 1832F (1000 С), предпочтительно от примерно 482F (250 С) до примерно 1472F (800C), более предпочтительно от примерно 482F (250 С) до примерно 1382F (750C), тем не менее, еще более предпочтительно от примерно 572F (300C) до примерно 1202F (650C), тем не менее, предпочтительнее от примерно 662F (350 С) до примерно 1112F (600C), a наиболее предпочтительно от примерно 662F (350C) до примерно 1022F (550 С). Давление при превращении, под которым проводят процесс превращения, конкретно внутри реакторной системы варьируется в широком интервале, включая самопроизвольно создающееся давление. Давление при превращении обусловлено парциальным давлением исходного материала, исключая весь содержащийся в нем разбавитель. Абсолютное давление при превращении, под которым проводят процесс, как правило, находится в интервале от примерно 0,1 кПа до примерно 5 МПа, предпочтительно от примерно 5 кПа до примерно 1 МПа, а наиболее предпочтительно от примерно 20 до примерно 500 кПа. Среднечасовую скорость подачи сырья (ССПС), в частности, в процессе превращения исходного материала, включающего однo или несколько кислородсодержащих веществ, в присутствии каталитической композиции на основе молекулярного сита внутри реакционной зоны определяют как общую массу исходного материала, исключая все разбавители, подаваемую в реакционную зону в час на массу молекулярного сита в каталитической композиции на основе молекулярного сита в реакционной зоне. ССПС поддерживают на уровне, достаточном для поддержания каталитической композиции внутри реактора в псевдоожиженном состоянии. Значения ССПС, как правило, находятся в интервале от примерно 1 до примерно 5000 ч-1, предпочтительно от примерно 2 до примерно 3000 ч-1, более предпочтительно от примерно 5 до примерно 1500 ч-1,а наиболее предпочтительно от примерно 10 до примерно 1000 ч-1. В одном предпочтительном варианте ССПС превышает 20 ч-1, предпочтительное значение ССПС при превращении исходного материала,включающего метанол, ДМЭ или и тот и другой, находится в интервале от примерно 20 до примерно 300 ч-1. В предпочтительном варианте расход газа на единицу сечения потока (РГП) исходного материала,включающего разбавитель и продукты взаимодействия, внутри реакторной системы достаточен для псевдоожижения каталитической композиции на основе молекулярного сита внутри реакционной зоны в реакторе. РГП во время процесса, в особенности внутри реакторной системы, более конкретно внутри вертикального трубного реактора (реакторов), составляет по меньшей мере 0,1 м/с (метр/секунду), предпочтительно больше 0,5 м/с, более предпочтительно больше 1 м/с, еще более предпочтительно больше 2 м/с, тем не менее, еще более предпочтительно больше 3 м/с, а наиболее предпочтительно больше 4 м/с(см., например, заявку на патент US серийный 09/708753, поданную 8 ноября 2000 г., которая включена в настоящее описание в качестве ссылки). Е. Молекулярные сита. Для превращения кислородсодержащих соединений в легкие олефины, как правило, используют катализаторы на основе молекулярных сит. В идеальном варианте каталитическая композиция на основе молекулярного сита включает глиноземную или кремнеземно-глиноземную каталитическую композицию. Для таких процессов превращения особенно необходимы катализаторы на основе кремнеалюмофосфатных (SAPO) молекулярных сит, поскольку они высокоселективны в отношении образования этилена и пропилена. Неограничивающий список предпочтительных каталитических композиций на основе молекулярных сит SAPO включает SAPO-17, SAPO-18, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-44, их замещенные формы и их смеси. В предпочтительном варианте каталитическая композиция на основе молекулярного сита включает цеолит с малыми порами или молекулярное сито, выбранное из группы, включающейMeAPSO, SAPO-5, SAPO-8, SAPO-11, SAPO-16, SAPO-17, SAPO-18, SAPO-20, SAPO-31, SAPO-34,SAPO-35, SAPO-36, SAPO-37, SAPO-40, SAPO-41, SAPO-42, SAPO-44, SAPO-47, SAPO-56, сросшиеся материалы AEI/CHA, их металлсодержащие варианты, их сросшиеся варианты и их смеси. Молекулярные сита обладают различными химическими, физическими и каркасными характеристиками. Молекулярные сита классифицированы Структурной комиссией Международной ассоциации по цеолитам в соответствии с правилами Комиссии IUPАС по номенклатуре цеолитов. Каркасный тип молекулярного сита отражает связность и топологию тетраэдрически координированных атомов, составляющих каркас, и создает возможность выделить конкретные свойства этих материалов. Цеолит каркасного типа и молекулярные сита цеолитного типа, структура которых установлена, обозначены трехбуквенным кодом и описаны в работе Atlas of Zeolite Framework Types, издание 5-е, Elsevier, London, England(2001), которая в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки. Неограничивающими примерами этих молекулярных сит являются следующие молекулярные сита- 23008569 с малыми порами: AEI, AFT, APC, ATN, АТТ, ATV, AWW, BIK, CAS, СНА, CHI, DAC, DDR, EDI, ERI,GOO, KFI, LEV, LOV, LTA, MON, PAU, PHI, RHO, ROG, THO и их замещенные формы; следующие молекулярные сита со средними порами: AFO, AEL, EUO, HEU, FER, MEL, MFI, MTW, MTT, TON и их замещенные формы; и следующие молекулярные сита с большими порами: ЕМТ, FAU и их замещенные формы. Другие молекулярные сита включают ANA, BEA, CFI, CLO, DON, GIS, LTL, MER, MOR, MWW и SOD. Неограничивающие примеры предпочтительных молекулярных сит, в особенности для превращения кислородсодержащего исходного материала в олефин (олефины), включают AEL, AFY, ВЕА,СНА, EDI, FAU, FER, GIS, LTA, LTL, MER, MFI, MOR, MTT, MWW, ТАМ и TON. В одном предпочтительном варианте молекулярное сито по изобретению обладает каркасом типа AEI, или каркасом типа СНА, или их сочетанием, наиболее предпочтительно каркасом типа СНА. Все материалы молекулярных сит обладают 3-мерной каркасной структурой находящегося в углу общего четырехгранника ТО 4, где Т обозначает любой тетраэдрически координированный катион. Эти молекулярные сита, как правило, описывают с точки зрения размера кольца, которое определяет пору,где этот размер базируется на числе Т атомов в кольце. Другие характеристики каркасного типа включают размещение колец, которые образуют полость, а в случае наличия - размер каналов и расстояния между полостями (см. работу van Bekkum и др., Introduction to Zeolite Science and Practice, Second CompletelyRevised and Expanded Edition, том 137, cc. 1-67, Elsevier Science, B.V., Amsterdam, Netherland (2001. Молекулярные сита с малыми, средними и большими порами обладают каркасами типов с кольцами от 4-членного до 12-членного или большего размера. В одном варианте цеолитные молекулярные сита обладают 8-, 10- или 12-членными или большего размера кольцевыми структурами, а средний размер пор находится в интервале от примерно 3 (0,3 нм) до 15(1,5 нм). Цеолитные молекулярные сита с большими порами, такие как катализаторы ZSM-5 и модифицированный ZSM-5, являются менее желательными для превращения кислородсодержащих веществ в олефины в соответствии с настоящим изобретением, поскольку такие молекулярные сита проявляют тенденцию к образованию нежелательных ароматических соединений, которые способны отравлять катализаторы полимеризации. Таким образом, в одном варианте каталитическая композиция КвО, предусмотренная для превращения метанола, и/или этанола, и/или моторных спиртов в легкие олефины, не включает(исключает) каталитическую композицию с ZSM-5 или модифицированным ZSM-5. Молекулярные сита по изобретению, предпочтительно кремнеалюмофосфатные молекулярные сита, обладают 8-членными кольцами и средним размером пор меньше примерно 5,5(0,55 нм), более предпочтительно меньше 5,0(0,5 нм), а наиболее предпочтительно меньше 4,5(0,45 нм). Что касается интервалов, то предпочтительные молекулярные сита обладают средним размером пор от 3,0(0,3 нм) до примерно 5,0(0,5 нм), более предпочтительно от 3,0(0,3 нм) до примерно 4,5(0,45 нм), еще более предпочтительно от 3,5(0,35 нм) до примерно 4,3(0,43 нм), а наиболее предпочтительно от примерно 3,9(0,39 нм) до примерно 4,3(0,43 нм). В противоположность этому, каталитическая композиция с ZSM-5 обладает средним размером пор примерно 5,5(0,55 нм). Предпочтительные молекулярные сита, в особенности молекулярные сита цеолитные и цеолитного типа, обладают молекулярным каркасом с одним, предпочтительнее двумя или большим числом общих угловых тетраэдрических звеньев [ТО 4], более предпочтительно двумя или большим числом тетраэдрических звеньев [SiO4], [AlO4] и/или [РО 4], а наиболее предпочтительно тетраэдрических звеньев [SiO4],[AlO4] и [РО 4]. Эти молекулярные сита на кремниевой, алюминиевой и фосфорной основе и металлсодержащие молекулярные сита на кремниевой, алюминиевой и фосфорной основе подробно описаны в многочисленных публикациях, включая, например, патенты и заявки US4567029 (МеАРО, где Me обозначает Mg, Mn, Zn или Со), US4440871 (SAPO), ЕР-А 0159624 (ELAPSO, где Е 1 обозначает As,Be, В, Сr, Со, Ga, Ge, Fe, Li, Mg, Mn, Ti или Zn), US4554143 (FeAPO), US4822478, 4683217,4744885 (FeAPSO), EP-A 0158975 и US4935216 (ZnAPSO), EP-A 0161489 (CoAPSO), EP-A 0158976(TiAPSO), US4500651, 4551236 и 4605492 (TiAPO), US4824554, 4744970 (CoAPSO), US4735806 (GaAPSO), EP-A 0293937 (QAPSO, где Q обозначает каркасное оксидное звено [QO2]), а такжеUS4567029, 4686093, 4781814, 4793984, 4801364, 4853197, 4917876, 4952384, 4956164, 4956165,4973785, 5241093, 5493066 и 5675050, причем все они в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Другие молекулярные сита представлены в работе R. Szostak, Handbook of MolecularSieves, Van Nostrand Reinhold, New York, New York (1992), которая в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки. Более предпочтительные кремний-, алюминий- и/или фосфорсодержащие молекулярные сита и алюминий-, фосфор- и необязательно кремнийсодержащие молекулярные сита включают алюмофосфатные (ALPO) молекулярные сита и кремнеалюмофосфатные (SAPO) молекулярные сита, а также заме- 24008569 щенные, предпочтительно металлзамещенные, ALPO и SAPO молекулярные сита. Наиболее предпочтительные молекулярные сита представляют собой SAPO молекулярные сита и металлзамещенные SAPO молекулярные сита. В одном из вариантов металл представляет собой щелочной металл группы IA Периодической таблицы элементов, щелочно-земельный металл группы IIА Периодической таблицы элементов, редкоземельный металл группы IIIВ, включая лантаниды (лантан, церий, празеодим, неодим,самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций), скандий и иттрий Периодической таблицы элементов, переходные металлы групп IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB и IB Периодической таблицы элементов и смеси любых из этих металлических компонентов. В одном предпочтительном варианте металл выбирают из группы, включающей Со, Сr, Сu, Fe, Ga, Ge, Mg, Mn, Ni, Sn,Ti, Zn, Zr и их смеси. В другом предпочтительном варианте те атомы металлов, которые обсуждались выше, вводят в каркас молекулярного сита через тетраэдрическое звено, такое как [МеО 2], они несут полный заряд, зависящий от валентного состояния металлического заместителя. Так, например, в одном варианте, когда валентное состояние металлического заместителя составляет +2, +3, +4, +5 или +6, полный заряд тетраэдрического звена находится в пределах от -2 до +2. В одном варианте молекулярное сито, как оно описано во многих упомянутых выше патентах US,представляют эмпирической формулой (на безводной основе):mR:(MxAlyPz)O2 в которой R обозначает по меньшей мере один структуронаправляющий агент, предпочтительно органический структуронаправляющий агент; m обозначает число молей R на моль (MxAlyPz)O2 и значение m составляет от 0 до 1, предпочтительно от 0 до 0,5, а наиболее предпочтительно от 0 до 0,3; каждый из х, у и z обозначает мольную долю элементов М, Аl и Р в виде тетраэдрических оксидов, где М обозначает атом металла, выбранного из одной из групп IA, IIА, IB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB и лантанидов Периодической таблицы элементов. Предпочтителен выбор значений М из одной из групп, включающей Со, Сr, Сu, Fe, Ga, Ge, Mg, Mn, Ni, Sn, Ti, Zn и Zr. В одном из вариантов значение m превышает или равно 0,2, а значения х, у и z превышают или равны 0,01. В другом варианте m обозначает от больше 0,1 до примерно 1, х обозначает от больше 0 до примерно 0,25, значение у находится в интервале от 0,4 до 0,5, а значение z находится в интервале от 0,25 до 0,5, более предпочтительное значение m составляет от 0,15 до 0,7, х обозначает от 0,01 до 0,2, у обозначает от 0,4 до 0,5, a z обозначает от 0,3 до 0,5. Неограничивающие примеры SAPO и ALPO молекулярных сит, используемых в изобретении,включают одно или сочетание сит SAPO-5, SAPO-8, SAPO-11, SAPO-16, SAPO-17, SAPO-18, SAPO-20,SAPO-31, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-36, SAPO-37, SAPO-40, SAPO-41, SAPO-42, SAPO-44 (US6162415), SAPO-47, SAPO-56, ALPO-5, ALPO-11, ALPO-18, ALPO-31, ALPO-34, ALPO-36, ALPO-37,ALPO-46 и металлсодержащие варианты этих молекулярных сит. Предпочтительное молекулярное сито выбирают из группы, включающей SAPO-5, SAPO-8, SAPO-11, SAPO-16, SAPO-17, SAPO-18, SAPO-20,SAPO-31, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-36, SAPO-37, SAPO-40, SAPO-41, SAPO-42, SAPO-44, SAPO-47,SAPO-56, их металлсодержащие варианты и их смеси. Более предпочтительные молекулярные сита цеолитного типа включают одно или сочетание сит SAPO-18, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-44, SAPO-56,ALPO-18 и ALPO-34, еще более предпочтительно одно или сочетание сит SAPO-18, SAPO-34, ALPO-34 и ALPO-18, а также металлсодержащие варианты этих молекулярных сит, а наиболее предпочтительно одно или сочетание сит SAPO-34 и ALPO-18, а также металлсодержащие варианты этих молекулярных сит. Молекулярное сито необязательно выбирают из группы, включающей SAPO-34, их металлсодержащие варианты и их смеси. В одном из вариантов молекулярное сито представляет собой сросшийся материал, обладающий двумя или большим числом четко выраженных фаз кристаллических структур внутри одной композиции молекулярного сита. Сросшиеся молекулярные сита описаны, в частности, в заявке US серийный 09/924016, поданной 7 августа 2001 г., и заявке РСТ WO 98/15496, опубликованной 16 апреля 1998 г.,которые обе в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Так, например, SAPO18, ALPO-18 и RUW-18 обладают каркасом типа AEI, a SAPO-34 обладает каркасом типа СНА. В другом варианте молекулярное сито включает по меньшей мере одну сросшуюся фазу каркасов типов AEI и СНА, предпочтительное молекулярное сито обладает более значительным количеством каркаса типа СНА относительно каркаса типа AEI, а более предпочтительное отношение СНА к AEI превышает 1:1. Ж. Объединенные реакционные системы. Как указано выше, в одном варианте объектом настоящего изобретения является получение легких олефинов из спиртосодержащего потока, включающего метанол и этанол в целевом массовом соотношении. Метанол необязательно синтезируют в установке для синтеза метанола, а этанол необязательно синтезируют в установке для синтеза этанола, которая включает зону синтеза этанола, например зону гомологизации, и/или зону синтеза моторного спирта. По другому варианту метанол и этанол/моторный спирт получают в единственной объединенной установке для синтеза, как это изложено подробно ниже. Спиртосодержащий поток особенно хорошо подходит для применения в качестве исходного материала в реакционной системе КвО. Таким образом, в одном варианте объектом настоящего изобретения является система для получения легких олефинов, которая, в дополнение к реакционной системе КвО, необязательно включает установку для синтеза метанола, установку для синтеза этанола (или необязательно- 25008569 объединенную установку для синтеза с получением как метанола, так и этанола/моторного спирта). В одном варианте объектом изобретения является способ превращения спиртосодержащего потока в легкие олефины. Этот способ включает стадию подачи спиртосодержащего потока, включающего метанол и этанол, в реакционную зону КвО, в котором массовое отношение метанола к этанолу превышает 5,0 и меньше 49,0, более предпочтительно больше 6,0 и меньше 10,0, еще более предпочтительно больше 6,5 и меньше 9,5, причем особенно предпочтительно значение 7,3. Что касается массового процентного содержания этанола, то спиртосодержащий поток в предпочтительном варианте включает больше 1,0 и меньше 20,0 мас.% этанола, более предпочтительно больше 9,1 и меньше 14,2 мас.% этанола, еще более предпочтительно больше 9,5 и меньше 13,3 мас.% этанола, а наиболее предпочтительно примерно 12,0 мас.% этанола, причем остальное в предпочтительном варианте, по существу, приходится на метанол. Метанол и этанол в реакционной зоне входят в контакт с каталитической композицией на основе молекулярного сита в условиях, эффективных для превращения метанола и этанола в легкие олефины. По своей природе процесс превращения метанола в легкие олефины (МвО) является слегка экзотермическим. Процесс превращения этанола в этилен (ЭвЭ) по природе эндотермичен. Было установлено, что благодаря направлению метанола и этанола в реакционную зону КвО в предпочтительных массовых соотношениях, указанных выше, полная теплота реакций, Нполн., для превращения метанола и этанола в легкие олефины может быть эффективно сбалансирована для получения максимума этилена без добавления в реакционную зону дополнительного тепла. Другими словами, тепло, выделяющееся при экзотермическом превращении метанола в легкие олефины, используют в эндотермическом превращении этанола в этилен, обеспечивая тем самым соответствующее повышение селективности в отношении олефинов и превращения спиртов. Более того, легкие олефины, образовавшиеся в реакционной зоне, в целесообразном варианте богаты этиленом, который, как правило, является более ценным, чем пропилен,если сравнивать с легкими олефинами, получаемыми из исходного материала, включающего примерно 100 мас.% метанола. Так, например, в типичной реакционной системе МвО, которая принимает исходный материал, в котором реакционноспособное кислородсодержащее вещество целиком состоит из метанола, как правило, образуются легкие олефины, обладающие массовым отношением этилена к пропилену от примерно 0,95 до примерно 0,98. Изменения реакционных условий, например температуры и давления, может повлиять на процент превращения в реакционной системе МвО, но, как правило, не оказывают сильного влияния на общую селективность в отношении этилена и пропилена. В противоположность этому, в соответствии с одним объектом настоящего изобретения общее количество этилена, образующегося в реакционной системе КвО, может быть эффективно увеличено относительно образующегося пропилена. В соответствии с настоящим изобретением в реакционной системе КвО могут образовываться легкие олефины, обладающие массовым отношением этилена к пропилену больше 1,0, больше 1,5 или больше 2,0. Однако в предпочтительном варианте массовое отношение этилена к пропилену находится в интервале от примерно 0,8 до примерно 2,5, более предпочтительно от примерно 1,0 до примерно 2,0, а наиболее предпочтительно от примерно 1,0 до примерно 1,2. Особенно предпочтительно массовое отношение от примерно 1,0 до примерно 1,2, поскольку это отношение этилена к пропилену обычно соответствует современным промышленным потребностям в этих олефинах как продукции массового производства. В дополнение к обладанию целевым соотношением основных олефинов, содержащий легкие олефины отходящий поток, образующийся в реакционной системе по настоящему изобретению, не содержит заметного количества загрязняющих примесей, в то время как, в частности, образование ароматических соединений, которые способны отравлять катализаторы полимеризации, является проблемой в обычных способах превращения КвО, в особенности в способах превращения с использованием каталитических композиций с ZSM-5 и/или модифицированным ZSM-5 (см., например, патент US4698452,выданный 6 октября 1987 г., который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки). Однако способ по настоящему изобретению отличается возможностью получения отходящего потока, включающего мало, если они имеются, ароматических компонентов. В одном варианте отходящий поток включает меньше 5,0 мас.%, более предпочтительно меньше 1,0 мас.%, а еще более предпочтительно меньше 0,05 мас.% ароматических соединений в пересчете на общую массу отходящего потока. Такие низкие концентрации ароматических компонентов могут быть достигнуты, если катализатор превращения КвО содержит молекулярное сито, выбранное из группы, включающей MeAPSO, SAPO-5,SAPO-8, SAPO-11, SAPO-16, SAPO-17, SAPO-18, SAPO-20, SAPO-31, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-36,SAPO-37, SAPO-40, SAPO-41, SAPO-42, SAPO-44, SAPO-47, SAPO-56, сросшиеся материалы AEI/CHA,их металлсодержащие варианты, их сросшиеся варианты или их смеси, причем особенно предпочтительны SAPO-34, сросшиеся материалы AEI/CHA. В другом варианте каталитическая композиция КвО, предусмотренная для превращения метанола, и/или этанола, и/или моторных спиртов в легкие олефины, не включает (исключает) каталитическую композицию с ZSM-5 или модифицированным ZSM-5. На фиг. 5 приведен график, который иллюстрирует влияние варьирования концентрации этанола в метанолсодержащем исходном материале на температуру в реакторе и селективность в отношении основных олефинов. Когда в исходный материал, состоящий целиком из метанола, добавляют этанол, селективность в отношении основных олефинов первоначально повышается. Это повышение является- 26008569 следствием превращения этанола в этилен. Благодаря эндотермической природе реакции ЭвЭ с целью превращения этанола в этилен тепло отводят из экзотермической реакции МвО. Это сбалансирование тепла отражается на приведенной на графике температуре в реакторе, которая, когда в метанолсодержащий исходный материал добавляют этанол, стабильно понижается. Однако при содержании этанола примерно 12,5 мас.% потребность реакции ЭвЭ в тепле оказывает негативное влияние на одновременно протекающую реакцию МвО, и количество легких олефинов, получаемых реакцией МвО, уменьшается. В результате при концентрациях этанола выше примерно 12,5 мас.% общая селективность в отношении основных олефинов без добавления в реакционную систему тепла падает. Однако было отмечено, что объем настоящего изобретения не ограничен превращением метанола и этанола в легкие олефины в вышеуказанных соотношениях. Так, например, по настоящему изобретению предполагается также возможность отклонения массового отношения метанола к этанолу, находящихся в спиртосодержащем потоке, от термодинамически предпочтительных соотношений, приведенных выше. В самом деле, один весьма полезный объект настоящего изобретения состоит в том, что оно предлагает возможность точного регулирования массового отношения метанола к этанолу, которые направляют в реакционную систему КвО. Путем регулирования массового отношения метанола к этанолу, которые направляют в реакционную систему КвО, массовое отношение этилена к пропилену, образующихся в реакционной системе КвО, может быть эффективно регулируемым в ответ, например, на колебания условий для этилена и пропилена на рынке промышленной продукции. Отношение метанола к этанолу, находящихся в спиртосодержащем потоке, который направляют в реакционную систему КвО, можно регулировать самыми различными путями. Так, например, в одном варианте метанол и этанол образуются в объединенной зоне синтеза, идеально подходящей для образования спиртосодержащего потока, включающего метанол и этанол в целевом соотношении. Дополнительно или по другому варианту реакционные условия в установках для синтеза метанола и/или этанола,если они разделены, или в объединенной установке для синтеза, если они объединены, можно регулировать с целью варьировать количество соответственно образующихся в них метанола и этанола. Дополнительно или по другому варианту может быть предусмотрено одно или несколько устройств для регулирования потоков с целью механического регулирования потока метанола из установки для синтеза метанола, который направляют в реакционную систему КвО, и/или для механического регулирования потока этанола из установки для синтеза этанола/моторного спирта, который направляют в реакционную систему КвО. В одном предпочтительном варианте метанол и этанол образуются в единственной установке для синтеза, называемой в настоящем описании "объединенной установкой для синтеза", которая включает"объединенную зону синтеза", а не в раздельных установках для синтеза. В этом варианте объединенная зона синтеза включает, в дополнение к одному или нескольким катализаторам синтеза этанола (необязательно к катализатору гомологизации и/или к катализатору синтеза моторного спирта), один или несколько катализаторов синтеза метанола. Синтез-газ направляют в объединенную зону синтеза, в которой он входит в контакт с катализатором синтеза метанола и катализатором синтеза этанола/моторного спирта в условиях, эффективных для превращения синтез-газа как в метанол, так и в этанол. Используемое в настоящем описании понятие "катализатор синтеза этанола/моторного спирта" служит для обозначения катализатора синтеза этанола, такого как, хотя ими их список не ограничен, катализатор гомологизации или катализатор синтеза моторного спирта. Если объединенная зона синтеза включает один или несколько катализаторов синтеза моторного спирта, тогда в объединенной зоне синтеза также образуется один или несколько спиртов С 3 и один или несколько спиртов С 4. Благодаря образованию метанола и этанола в единственной объединенной установке для синтеза могут быть по желанию уменьшены затраты на оборудование. Более того, массовое отношение метанола к этанолу может быть по желанию регулируемым путем точного регулирования соотношения между катализатором синтеза метанола и катализатором синтеза этанола/моторного спирта, которые содержатся в объединенной зоне синтеза. Реакционные условия в необязательной одной объединенной зоне синтеза могут быть любыми из тех реакционных условий, которые приведены выше для отдельных систем синтеза метанола и этанола/моторного спирта. В предпочтительном варианте метанол и этанол в спиртосодержащем потоке образуются в объединенной зоне синтеза, содержащей катализатор синтеза метанола и катализатор синтеза этанола необязательно в массовом соотношении от примерно 1,0 до примерно 5,0, предпочтительно от примерно 2,0 до примерно 4,0, а наиболее предпочтительно примерно 2,5. Таким образом, предлагаемый способ необязательно включает стадию контактирования синтез-газа с катализатором синтеза метанола и катализатором синтеза этанола в условиях, эффективных для превращения синтез-газа в метанол и этанол. В альтернативном варианте метанол и этанол получают введением синтез-газа в контакт с одним катализатором синтеза (предпочтительнее, чем с катализатором синтеза метанола, совмещенным с катализатором синтеза метанола) в условиях, эффективных для образования метанола и этанола и необязательно одного или нескольких спиртов С 3 и/или одного или нескольких спиртов С 4. В этом варианте предпочтительный катализатор синтеза включает любой из катализаторов синтеза этанола, представленных в настоящем описании, которые, в дополнение к этанолу, обеспечивают образование метанола. Так,- 27008569 например, катализатор синтеза необязательно включает обработанный щелочью сульфид металла. В другом варианте метанол и этанол образуются с помощью множества разных катализаторов синтеза этанола; так, например, катализатор синтеза включает катализатор гомологизации и катализатор синтеза моторного спирта. Объединенная установка для синтеза необязательно состоит из существующей установки для синтеза метанола. В этом варианте слои в установке для синтеза метанола в предпочтительном варианте заменяют слоями, приемлемыми для синтеза этанола или моторного спирта. Дополнительно или по другому варианту в систему синтеза метанола можно включить вторую установку для синтеза этанола, обладающую отдельной зоной синтеза этанола. Катализатор синтеза метанола в предпочтительном варианте включает оксид металла, а катализатор синтеза этанола в предпочтительном варианте включает обработанный щелочью сульфид металла. Однако в объединенной системе по настоящему изобретению могут быть предусмотрены любые из конкретных катализаторов, представленных выше при описании систем синтеза метанола, этанола и моторного спирта. Синтез-газ необязательно дериватизируют из потока природного газа. В этом варианте выполнения изобретения, как это изложено более подробно выше, природный газ входит в контакт с кислородом в зоне генерирования синтез-газа в условиях, эффективных для превращения потока природного газа в синтез-газ. Во время синтеза метанола и этанола, как правило, образуется вода. В результате способ по изобретению необязательно включает стадию выделения из метанола и этанола, образующихся в установках синтеза метанола и этанола или образующихся в объединенной установке для синтеза, некоторого количества или всей воды. Хотя при выполнении настоящего изобретения потребности в этом нет, выделение воды может оказаться необходимым с целью повышения селективности в отношении легких олефинов и с целью уменьшить размеры оборудования установок в объединенной реакционной системе. Выделение воды в предпочтительном варианте осуществляют посредством фракционной перегонки, хотя можно использовать другие методы удаления воды, такие как абсорбция или адсорбция. Под атмосферным давлением этанол и вода образуют азеотроп, который включает примерно 95 мас.% этанола и примерно 5 мас.% воды. Этот азеотроп представляет собой жидкость в состоянии равновесия с паром точно такого же состава. При дистилляции исходной азеотропной жидкости и конденсации полученного пара образуется та же самая жидкость, что и исходная азеотропная жидкость. Растворы этанола и воды, обладающие массовым соотношением этанола к воде меньше 95:5 (или меньше 19,0) находятся в состоянии равновесия с паром, который богаче этанолом. В результате дистилляция протекает удовлетворительно с удалением воды из спиртосодержащего потока, включающего этанол, при условии, что массовое отношение этанола к воде меньше 95:5 или меньше 19,0. Следовательно, степень обезвоживания ограничена азеотропом этанола/воды. Однако, к счастью, реакционные системы КвО могут допускать ограниченное количество воды, и необходимость дополнительных методов выделения воды для выполнения настоящего изобретения отсутствует. После удаления воды спиртосодержащий поток в предпочтительном варианте включает меньше примерно 10,0 мас.% воды, более предпочтительно меньше 5,0 мас.% воды, а наиболее предпочтительно меньше 1,0 мас.% воды в пересчете на общую массу спиртосодержащего потока. Что касается интервалов, то после удаления воды спиртосодержащий поток необязательно включает от примерно 0,1 до примерно 10,0 мас.% воды, более предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 5,0 мас.% воды, а еще более предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 1,0 мас.% воды в пересчете на общую массу спиртосодержащего потока. Во время синтеза метанола и этанола или прохождения через процесс синтеза метанола/этанола могут образовываться, в дополнение к воде, легкие фракции, включающие один или несколько из водорода,моноксида углерода и диоксида углерода. В результате способы по настоящему изобретению необязательно дополнительно включают стадию удаления из спиртосодержащего потока (либо перед, либо после удаления воды) большей части массы легких фракций, если они имеются. Хотя при выполнении настоящего изобретения потребности в этом нет, может оказаться необходимым удаление легких фракций с целью повышения селективности в отношении легких олефинов и с целью уменьшить размеры оборудования установок в объединенной реакционной системе. В предпочтительном варианте удаление легких фракций осуществляют посредством фракционной перегонки, например с помощью "колонны отгонки легких фракций", хотя можно использовать и другие методы удаления легких фракций, такие как абсорбция или адсорбция. Легкие фракции, которые выделяют из синтезированного метанола и/или этанола, необязательно повторно направляют в одну из или как в установку для синтеза метанола, так и установку для синтеза этанола в целях дальнейшего превращения в метанол и этанол. Аналогичным образом в одном варианте выполнения настоящего изобретения в процессе превращения метанола и этанола в присутствии каталитической композиции на основе молекулярного сита в легкие олефины получают также водород. В этом варианте водород необязательно отделяют от легких олефинов. Затем выделенный водород можно направлять в одну из или как в зону синтеза метанола, так и в зону синтеза этанола с получением источника водорода для дальнейшего синтеза метанола и/или этанола.- 28008569 Таким образом, в одном варианте способ получения легких олефинов включает стадию контактирования потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза метанола и катализатором синтеза этанола в объединенной зоне синтеза в первых условиях,эффективных для получения первого спиртосодержащего потока, включающего метанол и этанол, где первый спиртосодержащий поток обладает массовым отношением метанола к этанолу от примерно 1,0 до примерно 99,0. По меньшей мере часть первого спиртосодержащего потока (например, после удаления воды и/или после удаления легких фракций) входит в контакт с каталитической композицией на основе молекулярного сита в реакционной зоне во вторых условиях, эффективных для превращения метанола и этанола в легкие олефины. Первые условия необязательно включают реакционную температуру от примерно 204 до примерно 260 С. В другом варианте объектом изобретения является способ получения легких олефинов, обладающих целевым массовым отношением этилена к пропилену. В этом варианте способ включает стадию контактирования потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза метанола и катализатором синтеза этанола в зоне синтеза в первых условиях, эффективных для получения мокрого спиртосодержащего потока, включающего метанол, этанол и воду. Большую часть массы воды выделяют из мокрого спиртосодержащего потока с получением сухого спиртосодержащего потока, включающего основную массу метанола и этанола, которые находятся в мокром спиртосодержащем потоке. По меньшей мере часть сухого спиртосодержащего потока входит в контакт с каталитической композицией на основе молекулярного сита в реакционной системе во вторых условиях, эффективных для превращения метанола и этанола в легкие олефины. Из реакционной системы выходит отходящий поток, включающий легкие олефины. В этом варианте отходящий поток обладает массовым отношением этилена к пропилену от примерно 0,8 до примерно 2,5, предпочтительно от примерно 1,0 до примерно 1,2. Большую часть массы легких фракций необязательно удаляют из мокрого спиртосодержащего потока или из сухого спиртосодержащего потока, где легкие фракции включают один или несколько из водорода, моноксида углерода и диоксида углерода. В другом варианте объектом изобретения является способ получения легких олефинов, у которых массовое отношение этилена к пропилену можно регулировать. В этом варианте способ включает стадию контактирования потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза метанола и катализатором синтеза этанола в зоне синтеза в первых условиях, эффективных для получения мокрого спиртосодержащего потока, включающего метанол, этанол и воду. Большую часть массы воды выделяют из мокрого спиртосодержащего потока с получением сухого спиртосодержащего потока, включающего большую часть массы метанола и этанола, которые находятся в мокром спиртосодержащем потоке. Сухой спиртосодержащий поток обладает первым массовым отношением метанола к этанолу. По меньшей мере часть сухого спиртосодержащего потока входит в контакт с каталитической композицией на основе молекулярного сита в реакционной зоне во вторых условиях,эффективных для превращения метанола и этанола в легкие олефины, включающие этилен и пропилен. Первые условия варьируют таким образом, чтобы первое массовое отношение метанола к этанолу сменялось вторым массовым отношением метанола к этанолу. Это варьирование первых условий необязательно включает изменение температуры, при которой осуществляют первую стадию контактирования. Как обсуждалось выше, повышение температуры может, в зависимости от типа катализатора, привести к увеличению образования этанола. Первое массовое отношение метанола к этанолу может быть больше или меньше второго массового отношения метанола к этанолу, в зависимости от того, как варьируют первые условия. Варьирование первых условий необязательно чувствительно к результатам определения того, что отношение этилена к пропилену в легких олефинах должно быть увеличено или уменьшено,например, в ответ на изменения потребностей в промышленной продукции. В другом варианте объектом изобретения является способ получения легких олефинов из метанола и этанола, образующихся в отдельных зонах синтеза. Этот способ включает стадию контактирования первого количества первого потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, с катализатором синтеза метанола в первой зоне синтеза в первых условиях, эффективных для получения метанолсодержащего потока, включающего метанол. Второе количество второго потока синтез-газа, включающего моноксид углерода, диоксид углерода и водород, входит в контакт с катализатором синтеза этанола (необязательно с катализатором синтеза моторного спирта) во второй зоне синтеза во вторых условиях, эффективных для получения этанолсодержащего потока, включающего этанол. По меньшей мере часть метанолсодержащего потока совмещают с по меньшей мере частью этанолсодержащего потока с получением объединенного потока, обладающего первым массовым отношением метанола к этанолу. В этом варианте может оказаться целесообразным варьирование отношения метанола к этанолу в объединенном потоке механическим управлением работой одного или нескольких устройств для регулирования потоков, например клапанов, таких как, хотя ими их список не ограничен, дроссельный,выпускной клапаны или конические краны, с целью варьировать количество метанола и/или этанола,которые совмещают с получением объединенного потока. В этом варианте по меньшей мере часть этого объединенного потока входит в контакт с каталитической композицией на основе молекулярного сита в реакционной зоне в третьих условиях, эффектив- 29008569 ных для превращения метанола и этанола в легкие олефины, включающие этилен и пропилен. Второе количество можно, что необязательно, варьировать с целью замены первого массового отношения метанола к этанолу вторым массовым отношением метанола к этанолу, которое также может быть больше или меньше первого массового отношения метанола к этанолу. В одном варианте выполнения настоящего изобретения при осуществлении способа превращения метанола и этанола в присутствии каталитической композиции на основе молекулярного сита в легкие олефины получают также моноксид углерода. В этом варианте моноксид углерода необязательно отделяют от легких олефинов. Далее выделенный моноксид углерода можно направлять в зону синтеза этанола с получением источника моноксида углерода для стадии превращения части метанола во втором исходном материале. В другом варианте объектом изобретения является объединенный способ получения легких олефинов из метанола и этанола, образующихся в ряде установок для синтеза. В этом варианте выполнения изобретения синтез-газ входит в контакт с одним или несколькими металлсодержащими катализаторами в установке для синтеза метанола с образованием первого исходного материала, включающего метанол. Часть метанола в предпочтительном варианте входит в контакт с моноксидом углерода в присутствии каталитической системы в установке для синтеза этанола с образованием второго исходного материала,включающего этанол. Первый исходный материал и второй исходный материал необязательно в объединенном потоке вводят в процесс превращения метанола и этанола в присутствии каталитической композиции на основе молекулярного сита в легкие олефины, например в реакционную систему КвО. В этом варианте массовое отношение метанола к этанолу в объединенном потоке можно регулировать варьированием реакционных условий в установке для синтеза этанола. Так, например, повышение реакционной температуры в установке для синтеза этанола обычно приводит к увеличению образования этанола. Дополнительно или по другому варианту количество образующегося этанола можно варьировать путем регулирования количества метанола, отводимого из установки для синтеза метанола, которое направляют в установку для синтеза этанола, например механическим регулированием одного или нескольких устройств для регулирования потоков. Часть первого исходного материала (например, часть метанола) необязательно пропускают в обход установки для синтеза этанола и направляют в реакционную систему КвО без пропускания через установку для синтеза этанола. На фиг. 2 проиллюстрирован один вариант выполнения настоящего изобретения, в котором установка для синтеза метанола работает параллельно установке для синтеза этанола. Как показано, поток 200 природного газа, включающий природный газ, направляют в установку 201 для генерирования синтез-газа. В идеальном варианте поток 200 природного газа включает меньше 5 мас.%, более предпочтительно меньше 1 мас.%, а наиболее предпочтительно меньше 0,01 мас.% серусодержащих соединений в пересчете на общую массу потока 200 природного газа. В установке 201 для генерирования синтез-газа природный газ в потоке 200 природного газа входит в контакт с кислородом в условиях, эффективных для превращения природного газа в синтез-газ, который выходит из установки 201 для генерирования синтез-газа в потоке 202 синтез-газа. Обычно получение синтез-газа включает реакцию горения природного газа, главным образом метана, и источника кислорода, например воздуха, с получением водорода,моноксида углерода и/или диоксида углерода. Способы получения синтез-газа хорошо известны и включают обычный реформинг с водяным паром, автотермический реформинг и их сочетание. Таким образом, установка 201 для генерирования синтез-газа может представлять собой установку реформинга с водяным паром, установку частичного окисления, установку автотермического реформинга и/или объединенную реформинг-установку, например установку, которая объединяет два или большее число этих методов реформинга. В поток 200 природного газа или установку 201 для генерирования синтез-газа из водного потока, не показанного, необязательно добавляют воду с целью повышения содержания воды, а предпочтительно насыщения потока 200 природного газа. Поток 200 природного газа необязательно десульфурируют и/или насыщают по любым методам, описанным выше со ссылкой на фиг. 1. Поток 202 синтез-газа в идеальном варианте сжимают в одном или нескольких компрессорах, не показанных, и разделяют на первый производный поток 204 синтез-газа и второй производный поток 203 синтез-газа. Синтез-газ в первом производном потоке 204 синтез-газа необязательно сжимают с достижением идеальных нагнетательных характеристик для синтеза метанола. Подобным же образом второй производный поток 203 синтез-газа необязательно сжимают с достижением идеальных нагнетательных характеристик для его превращения в этанол в установке 206 для синтеза этанола. Первый производный поток 204 синтез-газа или его часть направляют в установку 205 для синтеза метанола, в которой синтезгаз в первом производном потоке 204 синтез-газа входит в контакт с катализатором синтеза метанола в условиях, эффективных для превращения синтез-газа в метанол. Таким образом, в установке 205 для синтеза метанола получают метанолсодержащий поток 207, который необязательно включает легкие фракции, метанол, воду и сивушное масло. Перед разделением компонентов, находящихся в метанолсодержащем потоке 207, метанолсодержащий поток 207 необязательно обрабатывают каустической средой, не показанной, в установке промывки каустической содой, не показанной, в условиях, эффективных для повышения рН метанолсодержащего потока 207. Между тем, второй производный поток 203 синтез-газа или его часть направляют в установку 206
МПК / Метки
МПК: C07C 29/151, C07C 1/20
Метки: регулирование, этилена, превращения, получаемых, пропилену, процессе, кислородсодержащего, вещества, отношения, олефины
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/30-8569-regulirovanie-otnosheniya-etilena-k-propilenu-poluchaemyh-v-processe-prevrashheniya-kislorodsoderzhashhego-veshhestva-v-olefiny.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Регулирование отношения этилена к пропилену, получаемых в процессе превращения кислородсодержащего вещества в олефины</a>
Предыдущий патент: Способ переработки углеводородного сырья
Следующий патент: Композиция, отвердевающая под воздействием уф-излучения
Случайный патент: Производные 3-гетероарил-3, 5-дигидро-4-оксо-4н-пиридазино [4,5-в] индол-1-карбоксамида, их получение и терапевтическое применение