[发明专利]一种浆态床费托合成重质产物与催化剂的分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由合成气制备烃类的催化剂与重质产物的分离方法，具体地说涉及一种浆态床费托合成重质产物与催化剂的分离方法。

背景技术

随着世界能源结构的变化，以及全球环保要求的日益提高，以天然气和煤基合成气为原料通过费托合成制备合成油的方法，具有产品清洁，不含硫、氮、芳香烃等优点，近年来引起了世界各国的重视。

费托合成技术的核心是催化剂和反应器技术。目前，费托合成催化剂主要包括钴催化剂和铁催化剂。在反应器方面，费托合成浆态床反应器具有取热便利、结构简单、投资低以及易于大型化的特点，成为费托合成反应器的主要发展方向。固体催化剂与重质产物的分离是浆态床反应器的关键技术之一。

浆态床费托合成催化剂与重质产物的分离可以采用沉降、过滤等方法。浆态床费托合成浆液中固含量可达20-50%（质量），直接用过滤法进行固液分离时，过滤负荷大，反冲洗的间隔短，反冲洗操作频繁。单独用沉降法分离时，由于细颗粒催化剂不易沉降，造成催化剂带出过多。

浆态床费托合成一般使用铁基或钴基催化剂，铁和钴均为磁性材料，能被磁铁吸引。USP7360657公开了一种浆态床费托合成浆液连续固液分离方法，所用磁分离器内设置一根或多根直立的磁棒，浆液由磁分离器中部进入磁分离器，浆液中的磁性催化剂颗粒被磁棒吸引，由于重力而沿磁棒向下滑动，清液从磁分离器顶部出口流出，富含催化剂颗粒的浓浆液从磁分离器的底部出口排出。CN101229499A公开了一种分离浆态床费托合成重馏分和铁基催化剂的方法，来自浆态床反应器的费托合成产物重馏分与铁基催化剂的混合浆液进入位于浆态床反应器外部的沉降罐中，并使沉降罐中的混合浆液在磁力线方向向下的磁场的作用下实现费托合成重馏分与铁基催化剂的快速分离；分离后的费托合成重馏分通过设置在沉降罐上部的过滤器进行过滤后作为产品排出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不同于现有技术的，将沉降、磁分离、过滤等方式巧妙组合起来进行浆态床费托合成重质产物与催化剂的分离新方法。

本发明提供的浆态床费托合成重质产物与催化剂的分离方法，其特征在于含有下述过程：来自浆态床反应器的费托合成重质产物与具有磁性的费托合成催化剂颗粒的浆液经脱气后，进入分离器；在分离器中下部的沉降区，所说的催化剂的大颗粒靠重力沉降与所说的费托合成重质产物经初步分离；其中的稀浆液进入分离器中上部的磁分离区，而分离器下部富含催化剂颗粒的浓浆液自动循环回浆态床反应器；在分离器中上部靠近分离器器壁设置磁分离区，所说的磁分离区由设置于分离器外的磁铁和分离器内的流体流动通道、催化剂导流管构成，设置有n层磁分离装置；上述所说的经初步分离后的稀浆液沿所说的流体流动通道进入磁分离区内，所说的磁分离区由下至上的第一层磁分离装置会最先吸附催化剂颗粒，当所吸附的催化剂颗粒达到设定量时，撤去该装置的磁场，则脱除磁力吸附的催化剂颗粒靠重力下沉至所说的催化剂导流管，沿所说的催化剂导流管流向分离器底部，并循环回浆态床反应器，同时，所说的磁分离区由下至上的第二层磁分离装置启动，将随液体向上涌动的催化剂颗粒吸附，再撤去磁场，则脱除磁力吸附的催化剂颗粒靠重力下沉至所说的催化剂导流管；直到第n层磁分离装置启动磁场和撤去磁场操作，使得更多的催化剂颗粒在磁分离区得以分离并循环回浆态床反应器，经第n层磁分离装置处理后，仅含少量催化剂颗粒的费托合成重质产物沿所说的流体流动通道进入分离器上部的过滤区；在过滤区设置一组或多组过滤元件，所说的经磁分离后含少量催化剂颗粒的费托合成重质产物经过滤元件进一步分离出催化剂颗粒后排出分离器；定期反冲洗过滤元件，使过滤下来的催化剂颗粒靠重力沿导流管流向分离器底部，并循环回浆态床反应器。

本发明提供的分离方法具有下列特点和优点：

（1）利用大颗粒催化剂易沉降，用磁力分离磁性催化剂，分离效率高，过滤除去少量细颗粒催化剂，反冲洗间隔长的特点，采用沉降/磁分离/过滤组合分离方法，可以实现浆态床费托合成重质产物与催化剂的高效分离。

（2）分离器体积小，过滤器反冲洗间隔长，分离后的费托合成重质产物中催化剂含量低。

（3）易于实施，可实现连续长周期操作。

附图说明

图1为浆态床费托合成反应重质产物与催化剂的分离方法的工艺流程图。

图2为实施本发明方法的一种组合分离器结构简图。

具体实施方式