[發(fā)明專利]一種低溫漿態(tài)床費(fèi)托合成系統(tǒng)及其分離工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310060391.1
• 申請(qǐng)日: 2013-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN103111241A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁力;門卓武;卜億峰;欒貴璽;張曉方;于佩潛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號(hào): B01J8/22
• 分類號(hào): B01J8/22;C10G2/00
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 鐘守期;王媛

1.一種低溫漿態(tài)床費(fèi)托合成系統(tǒng)，包括：

至少一個(gè)低溫漿態(tài)床反應(yīng)器，包括合成氣原料底部入口、氣態(tài)產(chǎn)物和/或蒸汽頂部出口和費(fèi)托蠟產(chǎn)物中部或下部出口，其中，氣-液-固三相反應(yīng)物流在該反應(yīng)器中進(jìn)行低溫費(fèi)托合成反應(yīng)；

至少一個(gè)換熱器，用于部分冷卻來(lái)自上述反應(yīng)器的氣態(tài)產(chǎn)物，并使其中一部分氣態(tài)產(chǎn)物冷凝；

至少一個(gè)氣-漿液分離器，用于將上述冷凝漿液產(chǎn)物與其它氣態(tài)產(chǎn)物和/或蒸汽相分離；和

至少一個(gè)氣-液分離系統(tǒng)，用于將上述其它氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物和/或蒸汽分離為可冷凝液態(tài)產(chǎn)物和不可冷凝氣態(tài)產(chǎn)物，

其中，上述換熱器和氣-漿液分離器位于所述反應(yīng)器之外，由氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物和/或蒸汽夾帶的催化劑細(xì)顆粒和/或粉塵在上述氣-漿液分離器中隨由換熱器冷凝的產(chǎn)物一起實(shí)現(xiàn)與其它氣態(tài)產(chǎn)物和/或蒸汽相分離，從而使得上述催化劑細(xì)顆粒和/或粉塵既不會(huì)存在于費(fèi)托蠟產(chǎn)物中，也不會(huì)存在于可冷凝液態(tài)產(chǎn)物中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述換熱器為蒸汽發(fā)生器；所述氣-液分離器為氣-漿液分離罐、旋液分離裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述部分冷卻來(lái)自上述反應(yīng)器的氣態(tài)產(chǎn)物是將氣態(tài)產(chǎn)物溫度降低5-20℃；而由所述換熱器冷凝的產(chǎn)物的冷凝溫度為230-265℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述部分冷卻來(lái)自上述反應(yīng)器的氣態(tài)產(chǎn)物是將氣態(tài)產(chǎn)物溫度降低8-10℃；而由所述換熱器冷凝的產(chǎn)物的冷凝溫度為240-262℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，由所述換熱器冷凝的產(chǎn)物為費(fèi)托合成反應(yīng)產(chǎn)物-重質(zhì)餾分油的一部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述由氣態(tài)產(chǎn)物和/或蒸汽夾帶的催化劑細(xì)顆粒和/或粉塵在所述換熱器中向由所述換熱器冷凝的產(chǎn)物提供冷凝界面，從而使得冷凝產(chǎn)物潤(rùn)濕和包裹所述催化劑細(xì)顆粒和/或粉塵，并形成以催化劑細(xì)顆粒和/或粉塵為核的冷凝漿液滴。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，不可冷凝氣態(tài)產(chǎn)物包括未反應(yīng)掉的合成氣原料。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述氣-漿液分離系統(tǒng)還包括熱交換器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述氣-漿液分離系統(tǒng)至少為兩級(jí)分離系統(tǒng)，其中，一級(jí)分離溫度為150-180℃，分離壓力為0.9-4.9Mpa；另一級(jí)分離為常溫和常壓分離。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述氣-漿液分離系統(tǒng)為氣-漿液分離罐、旋液分離裝置。

11.根據(jù)權(quán)利要求1、2或8所述的系統(tǒng)，其中，所述熱交換器和蒸汽發(fā)生器為盤管結(jié)構(gòu)或直管結(jié)構(gòu)。

12.一種用根據(jù)權(quán)利要求1-11任何之一所述的系統(tǒng)進(jìn)行費(fèi)托合成的工藝，其依次包括：

（1）將包括CO和H₂的合成氣通入所述低溫漿態(tài)床反應(yīng)器中，并在催化劑的作用下，進(jìn)行氣-液-固三相費(fèi)托合成反應(yīng)；

（2）在所述反應(yīng)器中生成的氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物和/或蒸汽由其頂部出口排出所述反應(yīng)器外，而在所述反應(yīng)器中生成的液態(tài)費(fèi)托蠟由其中部或下部出口排出所述反應(yīng)器外；

（3）由所述反應(yīng)器排出的氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物和/或蒸汽進(jìn)入所述換熱器中，在其中被部分冷卻降溫，并產(chǎn)生一部分冷凝產(chǎn)物，其中，氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物和/或蒸汽夾帶的催化劑細(xì)顆粒和/或粉塵向所述冷凝產(chǎn)物提供冷凝界面，從而使得冷凝產(chǎn)物潤(rùn)濕和包裹所述催化劑細(xì)顆粒和/或粉塵，并形成以催化劑細(xì)顆粒和/或粉塵為核的冷凝漿液滴；

（4）在所述熱交換器中形成的以催化劑細(xì)顆粒和/或粉塵為核的冷凝液滴和其它氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物和/或蒸汽的混合物進(jìn)入所述氣-液分離器中，并實(shí)現(xiàn)以催化劑細(xì)顆粒和/或粉塵為核的冷凝液滴和其它氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物和/或蒸汽的分離；

（5）上述其它氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物和/或蒸汽進(jìn)入所述氣-液分離系統(tǒng)中，并在其中被分離為可冷凝液態(tài)產(chǎn)物和不可冷凝氣態(tài)產(chǎn)物；

（6）任選地，上述不可冷凝氣態(tài)產(chǎn)物的至少一部分或其中未反應(yīng)掉的合成氣原料作為循環(huán)氣與新鮮的合成氣原料一起重新進(jìn)入上述低溫漿態(tài)床反應(yīng)器中，繼續(xù)進(jìn)行費(fèi)托合成反應(yīng)。