[发明专利]脱除费托合成尾气所携带催化剂颗粒的方法及其所用的系统和应用

说明书

本发明涉及一种脱除费托合成尾气所携带催化剂的方法及其所用的系统和应用。该方法包括：将合成气与催化剂接触进行费托合成反应，产生携带催化剂颗粒的尾气和重质油蜡；将所述尾气与洗涤液接触进行洗涤，得到含有所述尾气中携带催化剂颗粒的洗涤废液，和干净尾气；其中所述洗涤液的运动粘度大于6mm²/s。本发明所述方法可以有效并高效地脱除费托合成浆态床反应器尾气中的催化剂，明显减轻费托合成反应器后续气液分离装置的堵塞问题，经洗涤塔处理后的尾气中催化剂的含量可低至1‑10ppm；并且工艺较为简单，不需要改变原来的反应设备，也不受原来的生产进度和产量设置的影响，具有良好的适用性，可以应用于所有费托合成浆态床反应工艺中。

技术领域

本发明涉及费托合成领域，具体涉及一种脱除费托合成尾气携带催化剂颗粒的方法以及所用的系统。

背景技术

随着近年来石油价格不断攀升，人们越来越重视开发生产替代油品的技术，通过煤、天然气或其它物质生产合成气，再根据费托合成催化剂对合成气的要求，通过水煤气变换和合成气净化工艺对合成气进行处理，以处理后合成气为原料通过费托合成生产烃类，同时副产含氧化合物，然后采用成熟的石油加工技术进行加工，生产出高质量的环境友好的油品。开发费托合成技术，对发展替代油品的生产技术具有非常重要的意义。

费托合成反应器是费托合成技术的核心反应器，目前国内外广泛采用能够多产烃产品的三相浆态床反应器。浆态床反应器具有温度均匀易控、气速操作范围宽、产物阿尔法值高、催化剂可在线置换等优点。

费托合成反应器内，合成气在催化剂的作用下转化为费托合成产物如蜡等。蜡留在反应器内和催化剂混合成浆态，未反应的原料气和气相产物作为尾气离开反应器。由于尾气量很大，会夹带少量的催化剂细颗粒及粉末。催化剂细颗粒及粉末会沉积在换热器、分离器及气相管道的转弯处，日积月累会造成换热器压降上升，分离器分离困难，管道阻力加大，油品加氢装置原料不合格等，严重时会导致装置停车。

CN101723774A提出了一种脱除浆态床费托合成尾气所携带的铁系催化剂的方法，即在浆态床费托合成反应器中，未反应原料气和反应生成的气体相物(费托合成尾气)夹带部分催化剂细粉进入费托合成反应器的沉降段，在沉降段受到水平方向的磁场的作用，使费托合成尾气所夹带的催化剂细粉汇聚至反应器器壁上并经器壁返回至浆液相，从而进一步脱除尾气所夹带的催化剂。

费托合成浆态床反应器要求催化剂的粒度在20-100微米之间，否则催化剂和产物无法形成浆液相，但随着反应的进行，催化剂磨损越来越厉害，颗粒平均直径越来越小，和油蜡混合粘度越来越大，催化剂颗粒分离效果会越来越差。而被高流速的尾气携带的催化剂细颗粒会沉积在换热器、分离器及气相管道的转弯处，日积月累会造成换热器压降上升，分离器分离困难，管道阻力加大，油品加氢装置原料不合格等，严重时会导致装置停车。

因此，费托合成反应器的尾气需要进行高效率的气固分离，进一步是需要高效率脱除尾气中携带的细颗粒催化剂。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的不能有效地脱除费托合成浆态床反应器尾气中催化剂的问题，提供一种脱除费托合成尾气中催化剂颗粒的方法，该方法能够高效的脱除催化剂颗粒，降低后续的换热器、分离器等设备的固体沉积，增加装置使用寿命和降低检修频率。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种脱除费托合成尾气所携带催化剂颗粒的方法，包括：将合成气与催化剂接触进行费托合成反应，产生携带的催化剂颗粒的尾气和重质油蜡；将所述尾气与洗涤液接触进行洗涤，得到含有所述尾气中携带催化剂颗粒的洗涤废液，和干净尾气；其中，所述洗涤液的运动粘度大于6mm²/s。

优选地，所述洗涤液与所述尾气逆向接触。

优选地，所述尾气的温度为150-350℃，气体流速为1-10m/s；更优选地，所述尾气的温度为220-300℃，气体流速为2-6m/s。