[发明专利]费托合成油工艺

说明书

本发明涉及一种费托合成油工艺，包括原料合成气预热器、浆态床F‑T合成反应器、循环气压缩机，原料合成气预热器的出口与浆态床F‑T合成反应器的底部的入口相连通，浆态床F‑T合成反应器内设置有换热器管组，换热器管组的入口与循环气压缩机的出口相连通，换热器管组的出口与原料合成气预热器的入口相连通。本发明在浆态床F‑T合成反应器的顶部设置换热器管组，利用循环尾气吸热降低反应尾气的出口温度，提高系统的热利用率，增加反应尾气中高碳烃的凝结，可降低反应尾气对产品液滴的夹带，提高附加值产品蜡的产量，还促使反应尾气中高碳烃的凝结，提高了对细粉催化剂的捕获能力，将细粉催化剂留在浆态床反应器内，提高细粉催化剂的利用率。

技术领域

本发明涉及一种费托合成油工艺。

背景技术

本世纪以来，煤和天然气将逐步取代石油，在能源结构中占据主导地位。为了适应能源和化工原料路线转变这一必然趋势，缓解日趋紧张的柴、汽油供需矛盾，研究开发替代液体燃料生产技术，就成为当前国内外石化工业技术人员的首要使命。

费托(F-T)合成技术是F.Fischer和H.Tropsch上一世纪三十年代发明的液态烃合成技术，是替代液体燃料生产技术中十分重要的一项技术。该技术的核心反应是F-T合成反应，目前已工业化使用的反应器有三种：固定床反应器、流化床反应器和浆态床反应器。在这三种反应器中，浆态床反应器因其传热、传质效果好、压降低，投资成本低以及催化剂可在线装卸等特点而被广泛应用。传统的浆态床F-T合成油工艺是以煤和天然气为原料，在浆态床反应器中使一定碳氢比的合成气鼓泡吹入，通过含有粒状催化剂的液相介质，进行F-T合成反应。该技术产品蜡从反应器中部排出，液固过滤分离产品蜡和催化剂后送产品蜡储罐，催化剂返回反应器继续参加反应；产品轻油和未反应的尾气，夹带部分产品蜡和细粉催化剂，向上经过除沫器分离产品蜡和细粉催化剂后送冷却工序，分离产品轻油和F-T合成废水。

浆态床F-T合成反应温度控制在220℃左右，反应压力约2.7MPa，沸点高于此温度的F-T合成产品，将以液体的形态，通过液固分离器，分离出液体中混合的固体催化剂，送产品储罐；沸点低于出口温度(约215℃)的F-T合成产品，将以气体的形式，连同未反应的尾气，向上通过除沫器除去其中夹带的液滴和催化剂，送冷却分离工段。实际生产中由于种种因素的影响，反应器中产品蜡和轻油的分离并不严格遵从上述理论分析。向上进入除沫器的气相中包含大量的C17+烃，留在反应器内的液相中也包含一定量的C16-，这一事实已通过分析产品轻油和产品蜡的组成得以验证。在分析产品的组成时发现，高附加值产品蜡中存在4.5％左右的C16-轻；产品轻油中存在18.0％左右的C17+ 烃。此外设备停工检修时还发现，在反应器出口至冷却设备进口部位，凝结着大量的固体蜡，蜡中包含大量的细粉催化剂，上述研究结果均表明传统的除沫器是不能满足F-T 合成反应尾气中产品蜡和催化剂的分离要求的。

授权公告号为CN203663646U(申请号为CN201420010487.7)的中国实用新型专利《一种催化剂生产装置用组合式气液分离器》，其中公开的组合式气液分离器包括旋流板除沫器和丝网除沫器，其旋流板除沫器由外筒、内筒、盲板及叶片组成，采用固定环和支撑环固定在塔器内壁上，气流由塔底上升通过叶片将粒径大的雾滴甩落分离；其丝网除沫器是由格栅板和丝网相互连接而成的丝网块，通过压盖和支撑件固定在塔器内壁上，粒径小的雾滴通过吸附力和重力在丝网上形成大液滴下落分离。该技术可分离气体中的大、小粒径的雾沫，减少气体结膜率和压降，改善操作条件，优化工艺指标，减少设备腐蚀，延长使用寿命，增加处理量及回收有价值的物料。高效的除沫器可将反应器出口的气体中大于8μm的石蜡液滴和大于5μm催化剂颗粒同时全部分离下来。这一点对于浆态床F-T合成反应器来说，有两个不足之处，一是对于除去气相中小于8μ m的石蜡液滴和小于5μm催化剂颗粒，效果不佳；二是不具备降低反应器出口尾气温度的功能，会使得相当一部分的C17+烃以气相状态通过除沫器，进入冷却工序，降温后凝结堵塞管道或随轻油进入轻油罐，使得产品轻油中C17+烃含量高达18.0％。

发明内容