[發(fā)明專利]煤基間接液化費(fèi)托合成尾氣的脫碳方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410455603.0
• 申請(qǐng)日: 2014-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN104208983A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李永旺;李向陽(yáng);高琳;郝栩;耿春宇;仝云娜;楊勇;曹立仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中科合成油技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/14
• 分類號(hào): B01D53/14
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;王春霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤基間接液化費(fèi)托合成尾氣的脫碳方法。

背景技術(shù)

煤制油工藝是一種將煤炭經(jīng)過(guò)高效潔凈的工藝方法大規(guī)模的轉(zhuǎn)化為液體燃料的工藝過(guò)程。煤制油技術(shù)分為煤炭直接液化和煤炭間接液化技術(shù)。煤炭間接液化是指將煤炭經(jīng)過(guò)氣化凈化后經(jīng)過(guò)費(fèi)托合成，產(chǎn)生氣態(tài)烴、液態(tài)烴、合成蠟等粗產(chǎn)品。液態(tài)烴和合成蠟在經(jīng)過(guò)加氫處理后生產(chǎn)出柴油、汽油石腦油和精制蠟等產(chǎn)品。在國(guó)家科技部863計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院等政府部門以及伊泰集團(tuán)和潞安集團(tuán)等多家企業(yè)的支持下，由中科合成油技術(shù)有限公司歷經(jīng)多年研發(fā)的自主技術(shù)的開發(fā)，獲得了以費(fèi)托合成高溫漿態(tài)床工藝與高溫漿態(tài)床鐵基催化劑為技術(shù)核心的成套的煤炭間接液化技術(shù)(參見中國(guó)發(fā)明專利ZL200410012189.2、ZL200410012191.X以及專利公開CN101396647A)，該技術(shù)經(jīng)過(guò)中試和16萬(wàn)噸/年煤間接液化合成示范廠的驗(yàn)證，已經(jīng)具備了實(shí)施百萬(wàn)噸級(jí)大型工業(yè)化項(xiàng)目建設(shè)的技術(shù)條件。并且已經(jīng)承擔(dān)了多個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)煤制油項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)。

費(fèi)托合成(Fischer-Tropsch?Synthesis，F(xiàn)TS)是一種以煤炭、天然氣、生物質(zhì)等含碳資源為原料間接合成油品的方法。其產(chǎn)物一般由重質(zhì)油、輕質(zhì)油、合成水(含醇、醛、酮、酸、脂等有機(jī)含氧化合物)、CO₂、甲烷、低碳烴(C₆以下烷烯烴)、未反應(yīng)的合成氣(CO、H₂)和氮?dú)獾冉M成。其中費(fèi)托合成尾氣主要有H₂、CO、低碳烴(C₆以下烷烯烴)、CO₂、N₂等組成。低碳烴以甲烷為主、其含量通常在20％～60％(mol)，還含有部分C₂～C₆烯烴，約為1％～10％(mol)。費(fèi)托合成尾氣中硫和氧的含量低于0.1ppm。費(fèi)托合成尾氣組成明顯不同于煉廠干氣以及焦?fàn)t煤氣。

傳統(tǒng)上，費(fèi)托合成尾氣會(huì)作為燃料燃燒以用來(lái)供熱或者發(fā)電。隨著原油價(jià)格上漲，此種做法變得十分不經(jīng)濟(jì)。若能將其中的低碳烴分離出來(lái)并獲得CO、H₂作為合成氣進(jìn)行循環(huán)利用，則可以大大提高整個(gè)合成油工廠的綜合能量利用效率，增加合成油廠的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品種類。

Dry公開了一種費(fèi)托合成尾氣處理的工藝流程(Mark?E?Dry,The?Fischer-Tropsch?process-commercial?aspects,Catalysis?Today,1990,6(3):183-206)，采用低溫深冷分離的方法將費(fèi)托合成尾氣分理出CO₂、甲烷、乙烯、丙烯、C₃～C₅混合烴。中國(guó)專利公開CN1944358A提出了一種回收費(fèi)托合成尾氣中C₃～C₅混合烴的方法。該方法采用了脫碳、初冷、水洗、脫水、減壓、深冷、分餾等工藝步驟，得到了C₃～C₅的混合烴。

隨著煤制油間接液化生產(chǎn)規(guī)模的增大，所產(chǎn)生的費(fèi)托合成尾氣也隨之迅速增加。如何更為合理、有效的利用和轉(zhuǎn)化費(fèi)托合成尾氣，關(guān)系到整個(gè)煤制油廠的經(jīng)濟(jì)性和工藝的可行性。本發(fā)明立足費(fèi)托合成尾氣有用組分的分離和回收，提出利用低溫甲醇作為吸收劑選擇性吸收分離各個(gè)組分，實(shí)現(xiàn)CO₂的脫除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種煤基間接液化費(fèi)托合成尾氣的脫碳方法，本發(fā)明方法采用低溫甲醇作為吸收介質(zhì)，選擇性吸收費(fèi)托合成尾氣中各種組分，實(shí)現(xiàn)費(fèi)托合成尾氣中CO₂的脫除和CO、H₂以及低碳烴的回收利用。

本發(fā)明所提供的煤基間接液化費(fèi)托合成尾氣的脫碳方法，包括如下步驟。

(1)來(lái)自費(fèi)托合成裝置的費(fèi)托合成尾氣經(jīng)過(guò)初步冷卻并且噴入甲醇，分離出氣相組分以及液相組分；

(2)所述氣相組分進(jìn)入預(yù)洗塔，與來(lái)自中壓閃蒸罐中已脫除掉CO和H₂后的富甲醇進(jìn)行吸收操作，脫除該流股中的烴類以及部分CO₂；

(3)脫除掉烴類的氣相部分進(jìn)入所述脫碳塔，由貧甲醇吸收氣相中的CO₂獲得潔凈氣；

(4)所述預(yù)洗塔底部富含烴類的甲醇溶液以及經(jīng)步驟(1)分離得到的所述液相組分，經(jīng)過(guò)換熱后注入萃取塔底部，所述萃取塔頂部加入萃取劑，所述萃取劑為水；

萃取出的油相進(jìn)入下游油品加工工段；水甲醇相去甲醇再生部分，回收甲醇；