[發(fā)明專利]一種費(fèi)托合成裝置開工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110284454.2
• 申請(qǐng)日: 2011-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN103007835A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳昊;胡志海;聶紅;徐潤(rùn);李猛;侯朝鵬;孫霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): B01J8/02
• 分類號(hào): B01J8/02
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種費(fèi)托合成裝置的開工方法。

背景技術(shù)

費(fèi)托合成是一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，在裝置開工初期，由于催化劑初期活性較高，非常容易引起催化劑床層出現(xiàn)局部熱點(diǎn)，如果熱點(diǎn)出現(xiàn)惡化，將會(huì)引起催化劑床層超溫，造成催化劑性能下降甚至報(bào)廢。因此，實(shí)現(xiàn)費(fèi)托合成裝置的平穩(wěn)開工對(duì)于裝置的高效運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要。

CN1167650C公開了一種由合成氣合成烴的生產(chǎn)方法。該方法是利用含氮?dú)獾南♂尯铣蓺庠诖呋瘎┑淖饔孟潞铣蔁N類。本方法通過(guò)在合成氣中加入氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)反應(yīng)物濃度的降低，從而降低單位體積原料氣的放熱量，實(shí)現(xiàn)對(duì)床層溫度的有效控制。

US20050154069A1公開了一種在含氮污染物下進(jìn)行的費(fèi)托合成反應(yīng)。本發(fā)明所述費(fèi)托合成反應(yīng)在含氮污染物濃度為100ppb～3ppm的合成氣中進(jìn)行。通過(guò)引入含氮污染物控制催化劑活性，控制CO轉(zhuǎn)化率至少為催化劑未中毒情況下的50％～65％，然后再提高反應(yīng)溫度將CO轉(zhuǎn)化率提高至正常水平。該方法通過(guò)引入污染物使催化劑部分中毒，從而抑制催化劑活性，控制反應(yīng)放熱量。

上述方法雖然在某種程度上緩解了由放熱量過(guò)大帶來(lái)的床層溫度分布不均的問題，但是這些方法都引入了除合成氣之外的物質(zhì)，在裝置實(shí)際運(yùn)行中帶來(lái)較大的不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上提供了一種費(fèi)托合成裝置開工方法，以解決費(fèi)托合成裝置開工初期存在超溫風(fēng)險(xiǎn)的問題，提高了裝置開工初期運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。

提供的開工方法包括如下步驟：

(1)費(fèi)托合成催化劑在還原性氣體中進(jìn)行還原；

(2)在催化劑床層軸向溫差為ΔT1的操作條件下進(jìn)行費(fèi)托合成反應(yīng)4～48h；

(3)在催化劑床層軸向溫差為ΔT2的操作條件下進(jìn)行費(fèi)托合成反應(yīng)4～48h；

(4)在催化劑床層軸向溫差為ΔT3的操作條件下進(jìn)行費(fèi)托合成反應(yīng)，以生產(chǎn)液體烴類。

所述ΔT1、ΔT2、ΔT3的關(guān)系滿足如下條件：0℃＜ΔT1＜(1/2)ΔT2；(1/3)ΔT3＜ΔT2＜(2/3)ΔT3。

所述ΔT1為2℃～5℃。

所述費(fèi)托合成裝置為固定床費(fèi)托合成裝置。

所述費(fèi)托合成催化劑為鈷基費(fèi)托合成催化劑。

步驟(1)所述催化劑還原條件為：溫度300～600℃、壓力0.1～2.0MPa、氣時(shí)空速300～3000h^-1。

步驟(1)所述還原性氣體為氫氣、或者是氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w，混合氣體中，氫氣的體積分?jǐn)?shù)為2％～99％。

步驟(2)～步驟(4)所述費(fèi)托合成反應(yīng)條件為：溫度170～280℃、壓力1.0～5.0MPa、新鮮合成氣空速300～3000h^-1、新鮮合成氣氫碳摩爾比0.5～3.0、氣體循環(huán)比1～10。

本發(fā)明通過(guò)控制不同運(yùn)轉(zhuǎn)階段的催化劑床層溫差，使其安全地渡過(guò)高活性階段，實(shí)現(xiàn)裝置的平穩(wěn)開工。有效地降低了費(fèi)托合成裝置開工初期的超溫風(fēng)險(xiǎn)，提高了裝置開工初期運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明在實(shí)施時(shí)，不需外加合成氣之外的任何物質(zhì)，操作上簡(jiǎn)單實(shí)用。

附圖說(shuō)明

圖1是固定床費(fèi)托合成反應(yīng)器內(nèi)熱偶分布圖。

具體實(shí)施方式

下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明提供的方法予以進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此而限制本發(fā)明。

實(shí)施例中試驗(yàn)裝置為固定床費(fèi)托合成裝置，采用汽包取熱方式移熱，反應(yīng)器內(nèi)催化劑裝量800mL，催化劑床層高度1200mm，反應(yīng)管中心設(shè)置熱偶套管，套管內(nèi)裝6根熱偶進(jìn)行床層軸向溫度監(jiān)測(cè)，熱偶分布見附圖1所示。

實(shí)施例中催化劑為鈷基固定床費(fèi)托合成催化劑RFT-2，由中石化催化劑長(zhǎng)嶺分公司生產(chǎn)。

實(shí)施例1

將鈷基固定床費(fèi)托合成催化劑裝入反應(yīng)器后，首先在純氫氣氛中對(duì)催化劑進(jìn)行還原，還原條件為：溫度400℃、壓力0.5MPa、氣體空速500h^-1、還原時(shí)間24h。

還原后的催化劑在氫氣氣氛中降溫至150℃，向反應(yīng)器中引入合成氣(氣體空速500h^-1，氫氣/一氧化碳摩爾比2.0)，并將系統(tǒng)壓力升至2.5MPa，待壓力升至要求值后，啟動(dòng)循環(huán)壓縮機(jī)建立氣體循環(huán)(控制循環(huán)比為8.0)，并以2℃/h的升溫速率將床層平均溫度升至190℃，并在190℃下恒溫24h，該階段床層溫度分布見表1。