[發(fā)明專利]一種費托合成水中的非酸含氧有機物的脫水回收方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310368576.9
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103483148A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 高琳;王樹盛;龍愛斌;仝云娜;賀樹民;張力;楊強;郝栩;楊勇;李永旺
• 申請（專利權）人: 中科合成油技術有限公司
• 主分類號: C07C31/04
• 分類號: C07C31/04;C07C31/08;C07C31/10;C07C31/12;C07C31/125;C07C29/80;C07C47/06;C07C47/02;C07C47/09;C07C45/82;C07C49/08;C07C49/04;C07C69/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王春霞

技術領域

本發(fā)明涉及一種費托合成水中的非酸含氧有機物的脫水回收方法。

背景技術

費托合成是將來源于天然氣、煤炭等的合成氣（一氧化碳和氫氣）通過催化劑轉化為鏈長從C1到C100以上正構烴（烷烴和α-烯烴）、少量異構烴和低碳數含氧有機物（酸、醇、醛、酮和酯）以及水的反應過程，并且這一反應過程伴隨著強放熱。

費托合成反應的詳細計量關系式可表示為：

烷烴??nCO+(2n+1)H₂=C_nH_2n+2+nH₂O??(1-1)

烯烴??nCO+2nH₂=C_nH_2n+nH₂O??(1-2)

酸????nCO+(2n-2)H₂=C_nH_2nO₂+(n-2)H₂O??(1-3)

醇????nCO+2nH₂=C_nH_2n+2O+(n-1)H₂O??(1-4)

醛????nCO+(2n-1)H₂=C_nH_2nO+(n-1)H₂O??(1-5)

酮????nCO+(2n-1)H₂=C_nH_2nO+(n-1)H₂O??(1-6)

酯????nCO+(2n-2)H₂=C_nH_2nO₂+(n-2)H₂O??(1-7)

水煤氣變換（WGS）反應：

CO+H₂O=CO₂+H₂??(1-8)。

由上述計量關系式可知，費托合成反應過程中水是由接近等摩爾的一氧化碳反應生成的。在鐵基費托合成反應過程中，水的產量一般是合成油品產量的一倍多。

費托合成反應生成的產物經初步分離后可將烴類和水相副產物分開。初步分離過程包括通過降溫閃蒸對從費托反應器出來的氣相產物進行氣液分離從而得到液相流體，然后將該液相流體通入油水分離器從而在水相得到含有微量懸浮和溶解烴以及少量含氧有機物的水相流體，將該水相流體通入合成水濾油器從而得到富含水的流體，即本發(fā)明回收非酸含氧有機物的原料，在本發(fā)明中稱為“費托合成水”。

申請人采用中科合成油技術有限公司的費托合成工藝技術和費托合成鐵基催化劑技術，在內蒙古伊泰煤制油公司和山西潞安煤制油公司分別建設了兩套年產16萬噸煤間接液化合成油示范廠，并在2009年成功運行。根據示范廠的數據，上述經初步分離出的費托合成水中仍含有微量的C₅-C₂₀的烴，其含量一般低于100ppm，具體低于20ppm。同時含有含氧有機物，其碳數基本小于8，含量一般小于10wt%。該費托合成水中烴以及含氧有機物的含量與費托催化劑的類型、費托反應條件（進氣的組成和流量、溫度、壓力等）以及初步分離工藝有關。通常，所述費托合成水中的含氧有機物主要是輕醇，例如甲醇和乙醇，含量約為0.1wt%-5wt%。重醇（例如丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、2-丁醇、2-戊醇、3-甲基-1-丁醇、2-己醇等）、醛（例如乙醛、丙醛、丁醛等）、酮（例如丙酮、戊酮、己酮等）、酯（例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、丁內酯等）和酸（例如乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、異丁酸等）也以相對更低的含量存在，濃度約為2.5wt%。

此外，費托合成水中還有幾十種含氧有機物以極低的濃度存在，它們的含量通常低于50ppm。由于含量極低，這些含氧有機物對費托合成水處理的工藝影響較小，一般不作定量。