[发明专利]一种高温费托合成油的催化加工方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温费托合成油的加工方法和装置。

背景技术

石油烃是发动机燃料和丙烯等化工原料的主要来源，随着国际油价的不断攀升和石油资源的日趋枯竭，世界各国正在积极寻找石油的替代能源。德国化学家F·Fischer和H·Tropsch于1923年发明的费托（F-T）合成，以包括一氧化碳和氢气的合成气为原料，在合成催化剂的作用下生成烃类，而合成气可由煤、天然气、煤层气和生物质等转化生成，来源广泛。

费托合成包括高温F-T合成（HTFT）和低温F-T合成（LTFT）两种。低温费托合成的反应温度低于250℃，高温费托合成的反应温度通常为250℃~375℃，一般在在300℃以上。费托合成得到的费托合成油与天然石油馏分在烃类组成和主要性质方面有较大的差别，而不同方法得到的费托合成油组成和性质也存在较大差异。低温费托合成油的石脑油馏分基本不含硫、氮，氧含量高，其中的烷烃和烯烃绝大部分为直链，辛烷值低，很难直接调配得到满足标准（例如DB11/238-2007）要求的车用燃料；低温F-T合成油的柴油馏分硫、氮和芳烃含量极低，十六烷值很高，凝点高，低温流动性差，不适合直接使用作为车用燃料。高温费托合成油的汽油馏分和柴油馏分烯烃含量更高，不适合直接用作车用燃料。因此，费托合成得到的产物通常经过进一步的加工，以得到符合使用规格的燃料或者制备化工原料。

CN1854265A、CN1854266A和CN101812321A公开了以加氢提质增产柴油为主要目的改质方法，该方法不适合生产烯烃。CN101027378A公开了一种由费托合成产物制备低级烯烃的方法，该方法包括在稀释气体物料存在的条件下，蒸发一部分产物为气体馏分和液体馏分，并分离液体馏分与剩余气/油混合物，进一步加热剩余的气/油混合物到升高温度下利用蒸汽裂解炉进行热转化步骤以获得低级烯烃，该方法利用热转化费托合成油生产低碳烯烃。然而，以上方法主要集中在对低温费托合成油的加工利用方面，未涉及利用高温费托合成油的加工利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高温费托合成油的催化加工方法，该方法对高温F-T合成方法所得产物进行催化转化制备低碳烯烃，具有较高的丙烯产率。

一种高温费托合成油催化加工方法，包括：

（1）将高温费托合成产物分离,得到高温冷凝物、低温冷凝物和气态烃；

（2）将所述的气态烃和所述的高温冷凝物引入第一提升管反应器中与引入第一提升管反应器中的催化剂接触反应，形成第一油剂混合物；

（3）将所述的第一混油剂合物中的油气和积炭催化剂进行气固分离，分离后的积炭催化剂引入流化床反应器和/或汽提器，油气引入产品分离系统；

（4）将所述的低温冷凝物引入第二提升管反应器中与引入第二提升管反应器的催化剂接触反应，形成第二油剂混合物；然后将第二油剂混合物引入所述的流化床反应器中反应，反应后的积炭催化剂引入汽提器汽提，反应后的油气引入产品分离系统；

所述的催化剂含有孔径小于0.7nm的沸石。

本发明提供的高温费托合成油的催化加工方法，根据高温费托合成产物的特点，在充分考虑馏程分布、不同馏程产物的产率、烯烃含量、氧含量等组成性质以及反应性能的基础上，将高温费托合成工艺合成产物分为气态烃、高温冷凝物和低温冷凝物三种馏分，然后对不同馏分油进行选择性转化，利用催化裂化技术对高温F-T工艺所得产物进行催化改质，气态烃、高温冷凝物进入第一提升管反应器进行催化转化，低温冷凝物和回炼裂解轻汽油馏分进入组合床层反应器转化，构建了一条高温费托合成工艺合成油的加工新路线，具有较高的低碳烯烃产率和丙烯产率，可得到具有较低的烯烃含量和较高辛烷值、符合环保法规的高品质清洁汽油，还可在减少焦炭等低价值产物的同时解决装置生焦不足反应热不平衡的问题。