[实用新型]一种循环尾气处理系统

说明书

本实用新型涉及一种循环尾气处理系统，包括加热器、固定流化床反应器及冷却器，加热器具有供反应尾气输入的输入端及供加热后的反应尾气输出的输出端，固定流化床反应器的下端具有与加热器的输出端相连接的输入口，固定流化床反应器中装填有甲烷活化催化剂，固定流化床反应器的顶部具有供气体输出的输出口，冷却器具有与固定流化床反应器的输出口相连接的输入端及供冷却后的气体输出的输出端。本实用新型设置了固定流化床反应器并在其中填装甲烷活化催化剂，将反应尾气中的非反应组份甲烷转化成具有活性的低碳烯烃，减少了非反应组份在F‑T合成反应器中占据的反应空间，促进了F‑T合成反应转化率的提高，有利于增加F‑T合成蜡油产量。

技术领域

本实用新型涉及一种循环尾气处理系统。

背景技术

费托(F-T)合成油技术的核心反应是F-T合成反应，该反应一次通过反应率较低，需要将反应器出口排出未反应的尾气循环回反应器重新参加反应，以提高F-T合成气的转化率。费托合成反应尾气中除未反应的CO(26.5％)和氢气(42.2％)外，还含有22％左右的CH₄，1％的CO₂，3％的Ar+N₂，5％的C₂₊，这些组份虽然对合成反应影响不明显，但长时间累积会占据反应器的有效空间，降低合成气的有效分压，对F-T合成反应不利。

F-T合成的二次反应与烯烃再吸附理论表明，反应系统中活性较高的α-烯烃容易在催化剂表面发生再吸附而引发新的表面链重新参加聚合，最后以大分子量的长链烃脱附，从而引起链增长几率的增长，获得高选择性的长链烃。进一步研究表明协同进料的烯烃和反应生成的烯烃有所不同，反应生成的烯烃约95％以上可以作为链引发剂，而少于5％作为加氢产物。

在一定温度下，甲烷分子在无氧芳构化催化剂的活性位上易被活化，生成的活性物种在催化剂酸性位上可双聚生成低碳烯烃，该低碳烯烃易在催化剂表面发生二次反应，这对提高F-T合成合成气转化率和高附加值长链烃的选择性有促进作用。

本发明将F-T合成反应的循环尾气引入一甲烷无氧芳构化反应器中，使循环尾气中的甲烷(包括其它低碳烃)在催化剂作用下活化，生成乙烯(包括其它低碳烯烃)，既解决了非反应组份甲烷占据反应器的有效空间，降低合成气有效分压问题，又可增加 F-T合成反应器内对提高F-T合成合成气转化率和长链烃的选择性有促进作用的低碳烯烃量，这对提高F-T合成原料碳利用率、增加F-T合成蜡油产量具有重要意义。

通过查新发现，无氧活化循环尾气中的甲烷(包括其它低碳烃)生成低碳烯烃，用于F-T合成反应二次吸附以促进F-T合成转化率和长链烃选择性的提高这样类似的技术方案目前还没有，最接近的技术方案只有单独的循环尾气处理(如专利号： CN103666518A，专利名称：一种费托合成尾气高值化利用的方法)和利用低碳烯烃增加F-T合成产率和高碳烃产率(如专利号：CN105062544A；专利名称：一种能净化原料气并增产的费托合成方法)这样的技术方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能提高F-T合成合成气转化率、增加F-T合成蜡油产量的循环尾气处理系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种循环尾气处理系统，其特征在于：包括加热器、固定流化床反应器及冷却器，所述加热器具有供反应尾气输入的输入端及供加热后的反应尾气输出的输出端，所述固定流化床反应器的下端具有与加热器的输出端相连接的输入口，所述固定流化床反应器中装填有甲烷活化催化剂，所述固定流化床反应器的顶部具有供气体输出的输出口，所述冷却器具有与固定流化床反应器的输出口相连接的输入端及供冷却后的气体输出的输出端。