[發(fā)明專利]一種兩段串聯(lián)費(fèi)托合成系統(tǒng)及其工藝有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201310353571.9 | 申請(qǐng)日： | 2013-08-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN103396826A | 公開（公告）日： | 2013-11-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 石玉林;杜冰;胡云劍;呂毅軍;羅明生 | 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)： | C10G2/00 | 分類號(hào)： | C10G2/00 |
| 代理公司： | 北京市中咨律師事務(wù)所 11247 | 代理人： | 唐秀玲;林柏楠 |
| 地址： | 100011 北京*** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 串聯(lián) 合成 系統(tǒng) 及其 工藝 | ||
1.一種兩段串聯(lián)費(fèi)托合成系統(tǒng)，包括：
至少一個(gè)第一段高溫費(fèi)托合成漿態(tài)床反應(yīng)器，合成氣在該反應(yīng)器中，在300℃以上溫度下，在沉淀鐵或高溫熔鐵催化劑作用下，進(jìn)行高溫費(fèi)托合成反應(yīng)，主要生成汽油和低碳烯烴；
至少一個(gè)低碳烯烴分離器，用于分離第一段高溫費(fèi)托合成漿態(tài)床反應(yīng)器中生成的低碳烯烴；和
至少一個(gè)第二段低溫費(fèi)托合成漿態(tài)床或固定床反應(yīng)器，來自第一段高溫費(fèi)托合成反應(yīng)器的未反應(yīng)掉的合成氣尾氣在該反應(yīng)器中，在300℃以下溫度下，在鈷基催化劑或沉淀鐵催化劑作用下，進(jìn)行低溫費(fèi)托合成反應(yīng)，主要生成柴油和費(fèi)托蠟，
其中，將費(fèi)托蠟或石蠟補(bǔ)充或循環(huán)到所述第一段高溫漿態(tài)床反應(yīng)器中，以維持所述第一段高溫漿態(tài)床反應(yīng)器中氣-固-液反應(yīng)體系中穩(wěn)定的液位；和
在第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器是漿態(tài)床反應(yīng)器并在高于285℃的反應(yīng)溫度下運(yùn)行時(shí)，也將費(fèi)托蠟或石蠟補(bǔ)充或循環(huán)到所述第二段低溫費(fèi)托合成漿態(tài)床反應(yīng)器中，以維持所述第二段低溫費(fèi)托合成漿態(tài)床反應(yīng)器中氣-固-液反應(yīng)體系中穩(wěn)定的液位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在第一段高溫費(fèi)托合成反應(yīng)器中進(jìn)行高溫費(fèi)托合成反應(yīng)的合成氣中，H2/CO體積比為0.67-1.8；在第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器中進(jìn)行低溫費(fèi)托合成反應(yīng)的來自第一段高溫費(fèi)托合成反應(yīng)器的未反應(yīng)掉的合成氣尾氣中，H2/CO體積比為1.8-2.2，并且，來自第一段高溫費(fèi)托合成反應(yīng)器的未反應(yīng)掉的合成氣尾氣不經(jīng)任何成分調(diào)整或變換，直接在第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器中進(jìn)行低溫費(fèi)托合成反應(yīng)，從而，使第一段高溫費(fèi)托合成反應(yīng)器和第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器的反應(yīng)原料和反應(yīng)產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)有益的互補(bǔ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述費(fèi)托蠟或石蠟在被補(bǔ)充或循環(huán)到所述第一段高溫漿態(tài)床反應(yīng)器中前被加氫處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述費(fèi)托蠟或石蠟的性能滿足以下要求：
pH值：6.9～7.1；總硫含量（μg/g）：＜0.05；稠環(huán)芳烴（m％）：＜5；密度（kg/m3（20℃））：0.83-0.85；運(yùn)動(dòng)粘度（（40℃），mm2/s）：≥12；初餾點(diǎn)（℃）：＞300；5％餾出溫度（℃）：＞350。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一段高溫費(fèi)托合成漿態(tài)床反應(yīng)器中形成的主要反應(yīng)產(chǎn)物分布（重量百分?jǐn)?shù)）滿足以下要求：
CH4：≤5；C2-C4烴：≥12；C5+烴：≤35；H2O：≤55；C2-C4烯烷比：≥5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何之一所述的系統(tǒng)，其中，上述在第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器中未反應(yīng)掉的合成氣尾氣從所述第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器中排出實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)物分離后，至少一部分又被循環(huán)回第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器中，繼續(xù)進(jìn)行低溫費(fèi)托合成反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何之一所述的系統(tǒng)，其中，在第一段高溫費(fèi)托合成反應(yīng)器和第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器之間，還有汽油、低碳烯烴、在第一段高溫費(fèi)托合成反應(yīng)器中未反應(yīng)掉的合成氣尾氣和水的分離裝置；在第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器后，還有柴油、費(fèi)托蠟、在第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器中未反應(yīng)掉的合成氣尾氣和水的分離裝置，和將至少一部分在第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器中未反應(yīng)掉的合成氣尾氣循環(huán)回第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器中繼續(xù)進(jìn)行低溫費(fèi)托合成反應(yīng)的循環(huán)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述分離裝置包括氣-氣分離器、液-液分離器、氣-液分離器、冷凝器、分餾塔、和/或蒸餾塔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述氣-液分離器包括高溫高壓氣-液分離器、低溫高壓氣-液分離器、高溫低壓氣-液分離器和低溫低壓氣-液分離器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何之一所述的系統(tǒng)，包括多個(gè)并聯(lián)的第一段高溫費(fèi)托合成反應(yīng)器和/或多個(gè)并聯(lián)的第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何之一所述的系統(tǒng)，其中，所述第二段低溫費(fèi)托合成反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器。
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