[发明专利]一种利用固定床装置进行费托合成的方法

权利要求书

1.一种利用固定床装置进行费托合成的方法，其特征在于，该方法在下述固定床装置中实施，它至少由两组首尾相串连的固定床组成，每组固定床均包括反应器、加热器、套管、换热器和三相分离器，所述每组固定床的反应器都有相应的加热器与之相连接，其中，每组固定床的加热器内设置有原料气管道和烟道气管道，加热器的器壁上设有原料气入口和原料气出口，该原料气出口与该组反应器相连通，加热器器壁上还设有烟道气入口、烟道气出口，以及加热器的循环水入口和循环水出口，所述的每组加热器的循环水出口与该组套管相通，所述的两组串连的反应器之间均依次串连有换热器和三相分离器；

所述的费托合成的方法包括：合成气首先进入上述第一组加热器中，在加热器的原料气管道中流动，被热的循环水加热到预热温度后，该合成气以从下至上的进料方式进入并通过该第一组固定床的反应器，并与在第一组固定床的套管内从下至上运行的循环水进行热量交换，从而发生费托合成反应；在该第一组反应器中反应完全的液态产品直接沿该反应器的器壁流出，而未反应完全的产品进入下一组加热器以及反应器中继续反应。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述的循环水的温度为比反应温度低10-20℃的温度。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述的固定床装置的每一组反应器的底部均依次连接设置有产品收集器和产品槽，反应器的顶端连接有换热器和三相分离器；该方法包括：所述的合成气先经过第一组反应器，在该第一组反应器中反应完全的液态产品直接沿该反应器的器壁流入产品收集器和产品槽，而未反应完全的产品进入下一组反应器继续反应。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述的反应完全的液态产品为沸点高于反应温度的液态产品，未反应完全的产品为该反应温度下的气态混合物，包括烃类、水蒸汽和未转化的合成气，该方法包括：在第一组反应器中反应生成的沸点高于反应温度的液态产品直接沿该反应器的器壁流入产品收集器和产品槽，而生成的气态烃类和水蒸汽，将与未转化的合成气一起从反应器的顶端流出反应器，经过所述的换热器冷凝后，被送到所述的三相分离器中对水相、油相和气相进行分离，油相经减压后作为低温冷凝产品送到所述的产品槽，水相减压后精馏回收，气相则进入下一组反应器继续反应。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述的固定床装置还包括在套管上开设的循环水出口处连接有用来存储从该套管中流出的循环水的储水罐，该方法包括，循环水在套管内从下至上运行，与反应器内从下至上运行的合成气进行热交换之后，从套管的循环水出口处流出，进入所述的储水罐中。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述的固定床装置的储水罐上设置有液位计和进出阀，该方法包括，在循环水的循环运行中，通过储水罐对循环水的温度、压力和液位进行调节。

7.如权利要求5所述的方法，其中，所述的储水罐还设有与加热器上开设的循环水入口相通的循环管线，该循环管线为并连的自然循环管线和高压循环管线，该方法包括，循环水通过该循环管线进入加热器，被加热后，重新开始循环。

8.如权利要求5所述的方法，其中，所述的原料气管道和烟道气管道均设置为螺旋状。

9.如权利要求1-8任一项所述的方法，其中，所述的反应器内部还装设有催化剂床层，该方法包括，合成气进入加热器被热的循环水加热后，从反应器的底部进入反应器中，从下至上通过该催化剂床层并发生反应，同时与套管内从下至上运行的循环水进行热量交换，从而使发生充分的费托合成反应。