[發明專利]費托合成系統及其開工方法和費托合成催化劑的在線置換方法

在審

• 申請號: 202110018885.8
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN114736714A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 卜億峰;門卓武;馮留海;劉夏青;杜冰;佟瑞利;趙用明
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: C10G73/36
• 分類號: C10G73/36
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;劉亭亭

本發明涉及費托合成技術領域，公開了一種費托合成系統及其開工方法和費托合成催化劑的在線置換方法，該方法包括：(1)將待活化的催化劑與還原性氣體引入氣固流化床活化反應器中進行還原反應，得到活化催化劑；將活化催化劑直接輸送到費托合成反應器中；或將活化催化劑先輸送到儲料罐中存儲，然后再輸送到費托合成反應器中；或將活化催化劑先輸送到儲料罐中存儲，然后再輸送到裝有液體石蠟和/或重柴的漿液罐中，與同時通入的氮氣和/或合成氣混合形成漿液，然后將漿液壓入費托合成反應器中；(3)將活化催化劑或漿液與通入的合成氣接觸進行費托合成反應，得到氣體、重質蠟和渣蠟。本發明提供的費托合成系統的開工時間更短，運行更靈活。

技術領域

本發明涉及費托合成技術領域，具體涉及一種費托合成系統及其開工方法和費托合成催化劑的在線置換方法。

背景技術

在費托合成催化劑的作用下，合成氣在費托合成系統內可轉化為烴類產物，這些產物經過深加工后成為液體燃料和化學品。費托合成系統的開工過程主要包括費托合成催化劑活化，活化后催化劑轉移到費托合成反應器，費托合成反應器調整工藝條件等主要步驟。對低溫費托合成系統，目前鐵基費托合成催化劑常用固定床或漿態床進行活化。固定床催化劑活化屬于原位活化，活化完成后直接進入工藝調整階段；對于氣液固三相的漿態床費托合成系統，催化劑活化或在線補充都是在獨立的漿態床內進行活化，然后將催化劑漿液再轉移到費托合成反應器內，對于工業規模的大型反應器，催化劑需要分批次活化，逐步提高費托合成反應器的催化劑藏量和負荷。

CN102863983A公開了一種漿態床活化及費托合成反應器開工方法，活化反應器和費托合成反應器之間的溫差控制在±10℃以內，通過壓差將活化催化劑漿液壓到費托反應器內完成開工。

US2005027020A1公開了一種費托合成反應器的開工方法，催化劑活化后用液體蠟或凝固蠟保護存放，開工時融化的蠟和催化劑逐步加入反應器，合成氣負荷從30％開始提升，同時調整氫碳比等參數逐步達到設計負荷。但上述方法的開工過程周期都比較長，且采用漿態床活化時，活化結束后需要盡快轉移到費托合成反應器內參與反應，不能長時間備用。

CN110003933A提供了一種提高工業費托合成投料開車效率的費托合成裝置，催化劑直接在費托合成反應器內進行原位活化和開工，總體開工周期仍然受限于活化過程，同時對工業規模反應器而言，開工催化劑采用原位活化的催化劑量是獨立的活化反應器的3倍以上，對活化過程的控制要求較高；另外，活化的操作參數和費托合成反應器參數區別較大，因此活化過程的控制較難，特別是活化一般需要較高的氫碳比，直接在費托反應器內進行原位活化，氫氣的供給問題是一個挑戰。

因此，提供一種新的費托合成系統及其開工方法具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有費托合成系統存在的開工周期長、運行不靈活的問題，提供一種費托合成系統及其開工方法和費托合成催化劑的在線置換方法，該系統的開工時間短，運行靈活。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種費托合成系統的開工方法，該方法包括：

(1)將待活化的鐵基費托合成催化劑與還原性氣體引入氣固流化床活化反應器中進行還原反應，得到活化催化劑；

(2a)待開工時，將所述活化催化劑直接輸送到費托合成反應器中；或者

(2b)將所述活化催化劑先輸送到儲料罐中進行存儲，待開工時，將儲料罐中的活化催化劑輸送到費托合成反應器中；或者

(2c)將所述活化催化劑先輸送到儲料罐中進行存儲，待開工時，將儲料罐中的活化催化劑輸送到裝有液體石蠟和/或重柴的漿液罐中，與同時通入到漿液罐中的氮氣和/或合成氣混合形成氣液固三相漿液，然后將所述漿液壓入費托合成反應器中；

(3)將所述活化催化劑或所述漿液與同時通入到費托合成反應器中的合成氣接觸進行費托合成反應，得到氣體、重質蠟和渣蠟。