[发明专利]从费-托料流中除去细微粒子

说明书

费-托(FT)合成涉及一氧化碳和氢气向高级烃产物的转化。在低温费-托(LTFT)合成中，蜡是倒数第二的产物。通过氢化裂化，蜡转化成用作高质量运输燃料(主要是柴油燃料)的短链(shorter chains)。

背景技术

在LTFT方法中，反应器一般为浆态鼓泡塔反应器(SBCR)。通过液塔对合成气(即，一氧化碳和氢气的混合物)进行鼓泡，其中催化剂粒子悬浮在浆态鼓泡塔反应器中。悬浮在液塔中的催化剂对合成气的转化进行催化，从而主要形成液态的高级烃。通过液-固分离方法(一般使用过滤)将这些液态烃(蜡产物)从SBCR中除去。可以将过滤器安装在SBCR的内部或外部。一般在特定范围内仔细选择催化剂粒径和过滤器网目大小，使它们相互补偿(compliment)，确保将催化剂留在SBCR中或者在外置过滤器的情况中将催化剂循环回SBCR。还要求液态产物不能包含过量催化剂。

由于SBCR中的极端水动力，催化剂粒子易遭到磨损。磨损使细微粒子(＜25微米)的数量增加，且使平均粒径减小。存在催化剂细屑(fine)导致分离困难，能够使过滤器过早堵塞，且导致催化剂穿过过滤器，使催化剂被液流带走。这种包含粒子的高级烃(液蜡产物)的进一步加氢操作将会导致过早失活、污染和该加氢操作催化剂的最终堵塞。

根据费-托(FT)催化剂的现有技术，费-托催化剂一般负载在各种各样的耐火材料载体上，例如氧化铝、二氧化硅和二氧化钛。使用耐火材料负载(refractory supported)的VIII族金属催化费-托(FT)反应，这些金属包括钴、铁、镍和钌。可以将促进剂添加到催化剂中，且促进剂可以包括钌、钯或铂、铼、镧和锆。

虽然氢化裂化是一种众所周知且广泛使用的技术，但是从加氢操作物料(hydroprocessing feed)中清除微粒的相关现有技术均基于原油物料(feed)，它们不能满足源于费-托(FT)的物料(feed)。源于费-托的物料与天然物料差别巨大，因为它们基本由线性的链烷烃组成，不含硫和氮，但是它们可能包含痕量的包括钴和铝(氧化铝)的催化剂细屑(catalyst fine)。

现有技术方法涉及使用各种类型的过滤器介质过滤物料。能够除去约1微米以下的粒子，但是需要使用大的过滤器表面且要经常更换过滤器介质。对于连续操作来说，不希望出现后者，因为小孔过滤器难免被堵塞。

已经发现现有的技术工艺不适合除去催化剂超细屑(ultra fine)和可溶解的催化剂金属部分。

发明内容

本发明提供一种从烃料流(hydrocarbon stream)中除去催化剂粒子的方法，该烃料流源于合成气与粒状费-托催化剂在费-托反应器中的反应，所述方法包括：

1)使用过滤器的初级分离步骤，其中该过滤器的孔径大小为费-托催化剂粒子的平均粒径的70％至95％，优选80％至95％，更优选90％至95％，从而形成包含细催化剂粒子的初级过滤的烃料流；和

2)第二分离步骤，该步骤将细催化剂粒子从所述初级过滤的烃料流中除去以得到包含催化剂细屑的料流(stream)和包含烃产物的料流。

初级分离步骤可以在费-托反应器内进行，或者在费-托反应器外进行。

优选地，初级分离步骤在费-托反应器内进行。初级分离步骤通常在位于费-托反应器内的初级过滤器中进行，该初级过滤器位于反应器的中间至75％顶部之间(以高度计)，优选位于费-托反应器的中间(以高度计)。

第二分离步骤优选通过交叉流动过滤装置的多孔膜进行。

交叉流动过滤装置的多孔膜优选具有1微米以下的公称孔径大小，一般为70纳米或更小，优选为50纳米或更小，最优选为40纳米。

一部分来自第二分离步骤的烃产物可以循环回费-托反应器。

可以从来自第二过滤步骤的保留物(retenate)中回收催化剂细屑，并循环该催化剂细屑以恢复金属含量。

附图说明

附图是从源于费-托反应的烃料流中除去催化剂的本发明具体实施方案的工艺流程示意图。

具体实施方式