[發(fā)明專利]提高工業(yè)費托合成投料開車效率的費托合成裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910387568.6
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110003933A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚敏;郭中山;趙建寧;黃斌;魏旭禮;王峰;李虎;劉吉平;張安貴;李順平;楊占奇
• 申請（專利權(quán)）人: 國家能源投資集團有限責(zé)任公司;神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司
• 主分類號: C10G2/00
• 分類號: C10G2/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標(biāo)代理有限公司 11012
• 代理人: 黃澤雄

1.一種提高工業(yè)費托合成投料開車效率的費托合成裝置，包括催化劑送料單元、合成氣氫碳分離單元、催化劑還原單元和費托合成單元；其中，

所述催化劑送料單元包括催化劑送料罐和第一催化劑輸送管，用于通過所述第一催化劑輸送管將催化劑送料罐中的費托合成催化劑輸送至所述催化劑還原單元中；

所述催化劑還原單元包括還原氣進料管、還原反應(yīng)器、第一柴油管、第二催化劑輸送管和還原尾氣管，其中，所述還原氣進料管用于向所述還原反應(yīng)器內(nèi)輸送費托合成催化劑還原活化所需還原氣；所述還原反應(yīng)器用于將來自所述第一催化劑輸送管的費托合成催化劑還原活化；所述第一柴油管用于向所述還原反應(yīng)器內(nèi)輸送重質(zhì)柴油作為溶劑；所述第二催化劑輸送管用于將所述還原反應(yīng)器內(nèi)的費托合成催化劑送入所述費托合成單元；所述還原尾氣管用于將所述還原反應(yīng)器中還原反應(yīng)生成的還原尾氣送出；

所述費托合成單元包括合成氣進料管、漿態(tài)床型的費托合成反應(yīng)器、第二柴油管和合成尾氣管，其中，所述合成氣進料管用于向所述費托合成反應(yīng)器內(nèi)輸送費托合成所需用合成氣；所述費托合成反應(yīng)器用于將所述合成氣進料管輸入的合成氣轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔铮凰龅诙裼凸苡糜谙蛩鲑M托合成反應(yīng)器內(nèi)輸送重質(zhì)柴油作為溶劑；所述合成尾氣管用于將所述費托合成反應(yīng)器的頂部出口氣流送出；

所述氫碳分離單元用于對部分來自界區(qū)的凈化合成氣進行氫碳分離，以將所述凈化合成氣分離成富含CO的富碳?xì)饬骱透缓瑲錃獾母粴錃饬鲀晒蓺饬鳎⒎謩e將這兩股氣流送至所述還原氣進料管和合成氣進料管，以調(diào)節(jié)待進入所述還原反應(yīng)器的還原氣和待進入所述費托合成反應(yīng)器的合成氣的氫碳比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的費托合成裝置，其特征在于，

所述催化劑還原單元還包括第一換熱器、還原尾氣分離單元和第一壓縮機，其中，所述第一換熱器用于使來自所述還原尾氣管的還原尾氣與待進入所述還原反應(yīng)器的還原氣換熱降溫；所述還原尾氣分離單元用于對來自所述第一換熱器的還原尾氣進行冷凝分離，并將分離得到的氣相組分全部或者部分通過所述第一壓縮機循環(huán)至所述還原氣進料管以繼續(xù)參與催化劑還原反應(yīng)；

所述費托合成單元還包括第二換熱器、合成尾氣分離單元和第二壓縮機，其中，所述第二換熱器用于使來自所述合成尾氣管的合成尾氣與待進入所述費托合成反應(yīng)器的合成氣換熱降溫；所述合成尾氣單元用于對來自所述第二換熱器的合成尾氣進行氣液分離，并將分離出的氣相組分全部或者部分通過所述第二壓縮機循環(huán)至所述合成氣進料管，以繼續(xù)參與合成反應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的費托合成裝置，其特征在于，所述催化劑送料罐包括筒形部、自筒形部向下延伸且與筒形部流體相通的錐形部、設(shè)置于錐形部下部的至少一個催化劑出口、以及環(huán)形的流化氣分配器，所述流化氣分配器套設(shè)在所述錐形部外，并通過多個輸氣管沿周向均勻連接至所述錐形部的側(cè)壁，用于向所述錐形部內(nèi)輸送流化氣以松動錐形部內(nèi)合成催化劑；優(yōu)選地，所述催化劑出口的水平位置高于所述還原反應(yīng)器的催化劑入口的水平位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的費托合成裝置，其特征在于，所述催化劑送料單元還包括第一進氣管、第二進氣管和第三進氣管；其中，所述第一進氣管連接至所述筒形部的側(cè)壁、所述第二進氣管連接至所述流化氣分配器、所述第三進氣管連接至所述第一催化劑輸送管靠近所述催化劑出口的一端。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的費托合成裝置，其特征在于，所述催化劑送料罐中錐形部的錐角設(shè)置為20～70°，優(yōu)選30-60°；所述輸氣管設(shè)置至少3個；所述輸氣管在與所述錐形部連接處的設(shè)置角度為使得輸入所述錐形部內(nèi)的流化氣的氣流方向相對于水平面傾斜向上0～60°，優(yōu)選15～45°。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的費托合成裝置，其特征在于，所述費托合成反應(yīng)器上還設(shè)有第一卸劑管、第二卸劑管、第三卸劑管和第四卸劑管，分別連接至所述費托合成反應(yīng)器中的上部、中部、下部和底部。