(57) 1. Способ производства обедненного водородом синтез-газа, включающий взаимодействие посредством реакции каталитического частичного окисления (КЧО) смеси реагентов КЧО в реакторе КЧО с получением обедненного водородом синтез-газа,
где смесь реагентов КЧО содержит углеводороды и кислород; где углеводороды содержат больше чем или приблизительно 3 мол.% C₂₊ алканов; где реактор КЧО содержит катализатор КЧО; где обедненный водородом синтез-газ содержит водород, монооксид углерода, диоксид углерода, воду и непрореагировавшие углеводороды и где обедненный водородом синтез-газ характеризуется молярным отношением водорода к монооксиду углерода (Н₂/СО) приблизительно от 0,8 до 1,6;
в котором смесь реагентов КЧО дополнительно содержит диоксид углерода (СО₂); и
где смесь реагентов КЧО характеризуется молярным отношением СО₂ к углероду (СО₂/С) в смеси реагентов КЧО больше чем или равным приблизительно 0,5:1, где молярное отношение СО₂/С означает общее количество молей СО₂ в смеси реагентов, поделенное на общее количество молей углерода (С) в углеводородах в смеси реагентов.
2. Способ по п.1, в котором углеводороды включают метан, природный газ, сжиженные природные газы, сжиженный нефтяной газ (СПГ), попутный газ, устьевой газ, обогащенный газ, парафины, сланцевый газ, сланцевые жидкости, отходящий газ флюид-каталитического крекинга (ФКК), технологические газы нефтепереработки, отходящие газы нефтепереработки, дымовые газы, топливный газ из коллектора топливного газа или их комбинации.
3. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором углеводороды содержат этан в количестве больше чем или равном приблизительно 4 мол.%; в котором углеводороды содержат пропан в количестве больше чем или равном приблизительно 4 мол.%; в котором углеводороды содержат бутаны в количестве больше чем или равном приблизительно 3 мол.%; или их комбинацию.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором реактор КЧО характеризуется по меньшей мере одним рабочим параметром КЧО, выбранным из группы, состоящей из температуры реагента КЧО приблизительно от 100 до 500°С; давления КЧО приблизительно от 20 до 80 бар (изб.); времени контакта КЧО приблизительно от 0,001 мс до 5 с; молярного отношения углерода к кислороду (С/O₂) в смеси реагентов КЧО приблизительно от 0,5:1 до 3:1, где молярное отношение С/O₂ означает общее количество молей углерода (С) в углеводородах в смеси реагентов, поделенное на общее количество молей кислорода (О₂) в смеси реагентов; молярного отношения водяного пара к углероду (П/С) в смеси реагентов КЧО меньше чем приблизительно 0,6:1, где молярное отношение П/С означает общее количество молей воды (Н₂О) в смеси реагентов, поделенное на общее количество молей углерода (С) в углеводородах в смеси реагентов; и их комбинаций.
5. Способ по любому из пп.1-4, дополнительно включающий:
(i) извлечение выходящего потока реактора КЧО из реактора КЧО, где выходящий поток реактора КЧО включает водород, монооксид углерода, диоксид углерода, воду и непрореагировавшие углеводороды и где выходящий поток реактора КЧО характеризуется молярным отношением Н₂/СО больше чем приблизительно 1,6; и
(ii) подачу по меньшей мере части выходящего потока реактора КЧО в реактор обратной конверсии водяного газа (r-WGS) с получением обедненного водородом синтез-газа, в котором часть водорода выходящего потока из реактора КЧО реагирует с диоксидом углерода посредством реакции r-WGS с образованием воды и монооксида углерода.
6. Способ по п.5, также включающий введение дополнительного диоксида углерода в реактор r-WGS.
7. Способ по п.6, также включающий:
(а) извлечение выходящего потока реактора r-WGS из реактора r-WGS, где выходящий поток реактора r-WGS содержит водород, монооксид углерода, диоксид углерода, воду и непрореагировавшие углеводороды; и
(b) удаление по меньшей мере части воды из выходящего потока реактора r-WGS с получением обедненного водородом синтез-газа, где количество воды в выходящем потоке реактора r-WGS больше, чем количество воды в обедненном водородом синтез-газе.
8. Способ по п.7, также включающий:
(1) контактирование части выходящего потока реактора КЧО по меньшей мере с частью выходящего потока реактора r-WGS с получением объединенного выходящего потока;
(2) удаление по меньшей мере части воды из объединенного выходящего потока с получением обедненного водородом синтез-газа, где количество воды в объединенном выходящем потоке больше, чем количество воды в обедненном водородом синтез-газе.
9. Способ по п.8, исключающий стадию введения по меньшей мере части выходящего потока реактора КЧО и/или по меньшей мере части обедненного водородом синтез-газа в узел извлечения водорода для уменьшения количества водорода в выходящем потоке реактора КЧО и/или обедненном водородом синтез-газе соответственно.
10. Способ по любому из пп.1-9, в котором часть диоксида углерода в реакторе КЧО подвергается реакции обратной конверсии водяного газа (r-WGS), тем самым уменьшая количество водорода в обедненном водородом синтез-газе.
11. Способ по любому из пп.1-10, также включающий использование по меньшей мере части обедненного водородом синтез-газа в расположенном ниже по потоку процессе синтеза.
12. Способ по п.11, в котором расположенный ниже по потоку процесс синтеза выбран из группы, включающей способ синтеза уксусной кислоты, способ синтеза диметилового эфира, оксосинтез алифатических альдегидов и/или спиртов и их комбинации.
13. Способ синтеза продукта, выбранного из группы, состоящей из уксусной кислоты, диметилового эфира, алифатических альдегидов и/или спиртов и их комбинации, включающий:
(а) взаимодействие посредством реакции каталитического частичного окисления (КЧО) смеси реагентов КЧО в реакторе КЧО с получением обедненного водородом синтез-газа, где смесь реагентов КЧО включает углеводороды и кислород; где углеводороды содержат больше чем или приблизительно 3 мол.% С₂₊ алканов; где реактор КЧО содержит катализатор КЧО; где обедненный водородом синтез-газ содержит водород, монооксид углерода, диоксид углерода (СО₂), воду и непрореагировавшие углеводороды и где обедненный водородом синтез-газ характеризуется молярным отношением водорода к монооксиду углерода (Н₂/СО) приблизительно от 0,8 до 1,6;
(b) введение CO₂ в реактор КЧО, где смесь реагентов КЧО характеризуется молярным отношением CO₂ к углероду (CO₂/С) в смеси реагентов КЧО больше чем или равным приблизительно 0,5:1, где молярное отношение СО₂/С означает общее количество молей СО₂ в смеси реагентов, поделенное на общее количество молей углерода (С) в углеводородах в смеси реагентов; и
(c) использование по меньшей мере части обедненного водородом синтез-газа в расположенном ниже по потоку процессе синтеза, где расположенный ниже по потоку процесс синтеза выбран из группы, включающей способ синтеза уксусной кислоты, способ синтеза диметилового эфира, оксосинтез алифатических альдегидов и/или спиртов и их комбинации.
14. Способ по п.13, в котором реактор КЧО характеризуется по меньшей мере одним рабочим параметром КЧО, выбранным из группы, состоящей из температуры смеси реагентов КЧО приблизительно от 100 до 500°С; давления КЧО приблизительно от 25 до 80 бар (изб.); времени контакта КЧО приблизительно от 0,001 мс до 5 с; молярного отношения углерода к кислороду (С/О₂) в смеси реагентов КЧО приблизительно от 0,5:1 до 2:1, где молярное отношение С/О₂ означает общее количество молей углерода (С) в углеводородах в смеси реагентов, поделенное на общее количество молей кислорода (О₂) в смеси реагентов; молярного отношения водяного пара к углероду (П/С) в смеси реагентов КЧО меньше чем приблизительно 0,25:1, где молярное отношение П/С означает общее количество молей воды (H₂O) в смеси реагентов, поделенное на общее количество молей углерода (С) в углеводородах в смеси реагентов; и их комбинаций.

---