[發明專利]一種高低溫費托合成聯產工藝

有效

• 申請號: 201210111462.1
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102604677A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 馮杰;褚綺;李文英;郭琳;謝克昌
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10G2/00;C07C11/04;C07C11/06;C07C11/08;C07C11/107;C07C11/02;C07C7/09;C07C2/06;C07C1/04
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

技術領域

本發明涉及能源化工和煤化工技術領域，具體涉及一種高低溫費托合成聯產工藝，尤其涉及一種以煤炭為原料，油品、烯烴和化學品為目標產品的高低溫費托合成聯產工藝。

背景技術

隨著我國航天航空工業、汽車工業的不斷發展，我國對液體燃料的需求也在不斷增加，預計2016年，我國汽油需求量將達250×10¹⁴bbl/d，2015年亞太地區柴油需求量將達406×10¹⁴bbl/d。煤炭間接液化技術一費托(F-T)合成作為合成液體燃料的重要技術手段在煤化工領域再次成為關注焦點。費托合成經過近1個世紀的發展，目前，經過完善的高溫費托(HTFT)合成工藝操作條件為3?10～350℃、2.5Mpa，以汽油、烯烴為主要產品；低溫費托(LTFT)合成工藝操作條件為210～250℃、2.5Mpa，以柴油、石腦油和蠟產品為主要產品。以山東兗礦為主要研究單位的高溫費托合成產品經加工可得到汽油、柴油、石腦油、烯烴和含氧化合物；以中科合成為代表的低溫費托合成主產品石蠟可加工成特種蠟或經加氫裂化/異構化生產優質柴油、潤滑油基礎油。盡管費托合成工藝的存在與發展主要是以生產液體燃料作為石油產品的有效補充，但以費托合成技術生產的汽油或柴油易受國際原油市場沖擊，易隨世界政治局勢波動。同煤炭直接液化技術相比，費托合成技術生產的汽油和柴油質量遠超當前市場所需油品品質，無硫、無氮、無雜質，但其生產成本要高于石油煉制生產的汽油和柴油。而企業生存的最高原則就是利潤，如果沒有合理的經濟效益，再先進的工藝和技術也會被市場淘汰。同時，煤炭直接液化、煤制甲醇、煤制天然氣等技術同樣沖擊著費托合成在煤化工領域的主導地位。因此，在當前社會需求和經濟形勢下，開發、構建以煤為原料生產石油補充燃料的工藝是未來液體燃料發展的有效舉措。

目前，費托合成僅在南非Sasol公司和Shell公司商業化運行，但費托合成工藝在南非商業化運行并盈利是一個漫長的過程。在石油沒有退出世界液體燃料支柱舞臺的情況下，僅以生產油品為目的的費托合成企業必定是無法生存的。值得慶幸的是，費托合成工藝不僅可以生產油品，為世界液體燃料短缺提供有利補充，而且可以生產其他高附加值化學品，特別是高溫費托合成工藝的產品多樣性，可以在生產汽/柴油的同時生產石腦油/烯烴/含氧化合物。這些產品的有效補充是費托合成工藝保證盈利的基礎，高低溫費托合成聯產在這一背景下應運而生。

20世紀50年代，Sasol公司結合南非能源結構，及當時國際能源局勢，提出了高低溫費托合成聯產工藝構想。該聯產工藝充分發揮了費托合成粗產品組成特點，極大的增加了液體燃料產量，但埋沒了費托合成特有產品α-烯烴的特殊功能。

1996年，有文獻根據當年國際原油情況得出如下結論：“根據當年原油價格，通過費托合成生產發動機燃料是沒有利潤的，費托合成的獨特性在于其產品中線性α-烯烴的高含量。因此，線性烷烴、蠟、線性α-烯烴是費托合成市場的一個較好選擇，從其他工藝，如乙烯齊聚僅能生產C₄以上的偶數碳烯烴，而費托合成除偶數碳烯烴外，還可以生產奇數C₅、C₇烯烴，而且，從汽油中分離出C₅～C₉的線性烯烴還可增加生于汽油的辛烷值。”

結合世界能源結構、我國汽油和柴油市場的供需能力，及費托合成工藝特點，Sasol公司聯產工藝構想則與我國發展需求不相適宜。如果以汽油、柴油為主要產品，不僅會受到石油行業的牽絆，還會造成產品生產成本增加的問題。因此，要使產品具有壟斷地位，產業鏈的設計過程應從產品特性出發，對產品工藝方案進行分析，得到工藝流程相對短、下游產品為市場需求較大的高端產品的方案，使其在固定投資相對較低情況下，得到相對較高的收益。如此看來，高低溫費托合成聯產汽油、柴油及化學品就成為煤炭間接液化工藝的主要核心思路。

發明內容

本發明提供了一種高低溫費托合成聯產工藝，其特征在于該工藝是將高溫費托合成工藝和低溫費托合成工藝耦合，采用一套煤氣化、凈化單元生產合成氣，凈化后的合成氣(CO+H₂)以CO∶H₂不同比例分別進入高溫費托合成單元和低溫費托合成單元，將高溫費托合成和低溫費托合成單元獲得的粗產品形成混合物流，根據不同粗產品特性進入后續油品深加工單元和烴類氣體下游加工單元，生產汽油、柴油、合成潤滑油、聚丙烯、聚乙烯、高附加值α-烯烴。