[发明专利]费托合成系统及其开工方法和费托合成催化剂的在线置换方法

说明书

本发明涉及费托合成技术领域，公开了一种费托合成系统及其开工方法和费托合成催化剂的在线置换方法，该方法包括：(1)将待活化的催化剂与还原性气体引入气固流化床活化反应器中进行还原反应，得到活化催化剂；将活化催化剂直接输送到费托合成反应器中；或将活化催化剂先输送到储料罐中存储，然后再输送到费托合成反应器中；或将活化催化剂先输送到储料罐中存储，然后再输送到装有液体石蜡和/或重柴的浆液罐中，与同时通入的氮气和/或合成气混合形成浆液，然后将浆液压入费托合成反应器中；(3)将活化催化剂或浆液与通入的合成气接触进行费托合成反应，得到气体、重质蜡和渣蜡。本发明提供的费托合成系统的开工时间更短，运行更灵活。

技术领域

本发明涉及费托合成技术领域，具体涉及一种费托合成系统及其开工方法和费托合成催化剂的在线置换方法。

背景技术

在费托合成催化剂的作用下，合成气在费托合成系统内可转化为烃类产物，这些产物经过深加工后成为液体燃料和化学品。费托合成系统的开工过程主要包括费托合成催化剂活化，活化后催化剂转移到费托合成反应器，费托合成反应器调整工艺条件等主要步骤。对低温费托合成系统，目前铁基费托合成催化剂常用固定床或浆态床进行活化。固定床催化剂活化属于原位活化，活化完成后直接进入工艺调整阶段；对于气液固三相的浆态床费托合成系统，催化剂活化或在线补充都是在独立的浆态床内进行活化，然后将催化剂浆液再转移到费托合成反应器内，对于工业规模的大型反应器，催化剂需要分批次活化，逐步提高费托合成反应器的催化剂藏量和负荷。

CN102863983A公开了一种浆态床活化及费托合成反应器开工方法，活化反应器和费托合成反应器之间的温差控制在±10℃以内，通过压差将活化催化剂浆液压到费托反应器内完成开工。

US2005027020A1公开了一种费托合成反应器的开工方法，催化剂活化后用液体蜡或凝固蜡保护存放，开工时融化的蜡和催化剂逐步加入反应器，合成气负荷从30％开始提升，同时调整氢碳比等参数逐步达到设计负荷。但上述方法的开工过程周期都比较长，且采用浆态床活化时，活化结束后需要尽快转移到费托合成反应器内参与反应，不能长时间备用。

CN110003933A提供了一种提高工业费托合成投料开车效率的费托合成装置，催化剂直接在费托合成反应器内进行原位活化和开工，总体开工周期仍然受限于活化过程，同时对工业规模反应器而言，开工催化剂采用原位活化的催化剂量是独立的活化反应器的3倍以上，对活化过程的控制要求较高；另外，活化的操作参数和费托合成反应器参数区别较大，因此活化过程的控制较难，特别是活化一般需要较高的氢碳比，直接在费托反应器内进行原位活化，氢气的供给问题是一个挑战。

因此，提供一种新的费托合成系统及其开工方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有费托合成系统存在的开工周期长、运行不灵活的问题，提供一种费托合成系统及其开工方法和费托合成催化剂的在线置换方法，该系统的开工时间短，运行灵活。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种费托合成系统的开工方法，该方法包括：

(1)将待活化的铁基费托合成催化剂与还原性气体引入气固流化床活化反应器中进行还原反应，得到活化催化剂；

(2a)待开工时，将所述活化催化剂直接输送到费托合成反应器中；或者

(2b)将所述活化催化剂先输送到储料罐中进行存储，待开工时，将储料罐中的活化催化剂输送到费托合成反应器中；或者

(2c)将所述活化催化剂先输送到储料罐中进行存储，待开工时，将储料罐中的活化催化剂输送到装有液体石蜡和/或重柴的浆液罐中，与同时通入到浆液罐中的氮气和/或合成气混合形成气液固三相浆液，然后将所述浆液压入费托合成反应器中；

(3)将所述活化催化剂或所述浆液与同时通入到费托合成反应器中的合成气接触进行费托合成反应，得到气体、重质蜡和渣蜡。