[發明專利]一種費托合成與分離的裝置及方法

有效

• 申請號: 201510247572.4
• 申請日: 2015-05-15
• 公開（公告）號: CN104888668B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 王峰;焦洪橋;羅春桃;雍曉靜
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;神華寧夏煤業集團有限責任公司
• 主分類號: B01J8/22
• 分類號: B01J8/22;C10G2/00;B01D36/02
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司11012
• 代理人: 金璽

技術領域

本發明涉及費托合成領域，特別涉及一種費托合成與分離的裝置及方法。

背景技術

隨著石油資源的日益減少，以及人類對保護生態環境要求的日益嚴格，世界對潔凈液體燃料的需求急劇增加，為了滿足這種需求，各國科研工作者致力于研究開發潔凈燃料油生產技術，其中以費托(Fischer-Tropsch)合成技術最受矚目。典型的費托合成工藝流程為：首先，煤/天然氣經氣化或部分氧化、重整轉化為合成氣，再將合成氣脫硫、脫氧凈化后，根據采用的費托合成工藝條件及催化劑，調整H/CO比，然后進入費托合成反應器制取混合烴。最后，合成產物經分離加工改質后即可得到不同目標產品。

費托合成反應器是費托合成技術的核心，由于費托合成是強放熱反應，在反應過程中必須及時將反應熱移走，否則，催化劑就容易出現局部熱點，導致其快速失活和降低長鏈烷烴產品的選擇性；另外，漿態床反應器的床層處在三相湍流狀態，催化劑在反應器內與反應器壁、反應器內構件、以及催化劑顆粒間會碰撞和摩擦，不可避免地被破碎和粉化，導致出現諸如粒徑低于5μm的粉末，這些粉末會隨費托合成蠟一起流出漿態床反應器，導致費托合成蠟中含鐵，無法滿足下游加氫裝置對進料鐵含量的要求(不超過5mg/kg)。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以有效控制反應器內部溫度并提高反應器空間利用率的費托合成與分離裝置及方法。

為實現上述發明目的的第一方面，本發明采用以下技術方案：

一種費托合成與分離裝置，包括漿態床反應器、第一換熱器、第二換熱器、第一過濾裝置和第二過濾裝置，所述第一換熱器設置于所述漿態床反應器內且位于所述漿態床反應器的上部，所述第二換熱器設置在所述漿態床反應器外，并通過漿料流出管和漿料流入管與所述漿態床反應器下部形成換熱回路；

所述第一過濾裝置設置在所述漿態床反應器內且位于所述漿態床反應器中部的位置，用于對待引出所述漿態床反應器的反應產物中的催化劑進行過濾分離；

所述第二過濾裝置設置在所述漿態床反應器外部，用于對所述第一過濾裝置引出的濾液進行過濾分離。

根據本發明的費托合成與分離裝置，優選地，所述漿態床反應器下部設有氣體分布器；所述漿料流出管的一端連接至所述漿態床反應器位于所述第一過濾裝置與氣體分布器之間的位置，所述漿料流出管的另一端連接至所述第二換熱器上部的進料口，并且所述漿料流出管與所述漿態床反應器的連接位置高于所述第二換熱器的進料口；所述漿料流入管的一端連接至所述漿態床反應器位于所述漿料流出管與氣體分布器之間的位置，所述漿料流入管的另一端連接至所述第二換熱器下部的出料口，并且所述漿料流入管與所述漿態床反應器的連接位置低于所述第二換熱器的出料口，從而有利于物料在所述漿態床反應器與第二換熱器之間形成循環。進一步優選地，所述漿料流入管上還設有循環泵，用于使物料在所述漿態床反應器與第二換熱器之間強制循環，從而可以控制物料在所述漿態床反應器與第二換熱器之間的循環速率，進而更好地調節所述漿態床反應器內的溫度，并且設置循環泵強制循環還有利于防止所述第二換熱器被物料阻塞。

根據本發明的費托合成與分離裝置，優選地，所述漿料流出管與所述第一換熱器之間的距離為所述漿態床反應器高度的1/4-1/2，進一步優選為所述漿態床反應器高度的1/4-1/3，研究發現，當所述漿料流出管與所述第一換熱器之間設為上述距離時，可以在保證反應器內反應空間的同時更好地保持反應器內的溫度分布，防止局部飛溫。

在本發明中，由于反應器下部反應較為劇烈，優選地，所述第二換熱器設有多組，例如2-5組、或者3-4組，繞所述漿態床反應器均勻布置，以增強移除熱量的效果。