[发明专利]一种两段串联费托合成系统及其工艺

权利要求书

1.一种两段串联费托合成系统，包括：

至少一个第一段高温费托合成浆态床反应器，合成气在该反应器中，在300℃以上温度下，在沉淀铁或高温熔铁催化剂作用下，进行高温费托合成反应，主要生成汽油和低碳烯烃；

至少一个低碳烯烃分离器，用于分离第一段高温费托合成浆态床反应器中生成的低碳烯烃；和

至少一个第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器，来自第一段高温费托合成反应器的未反应掉的合成气尾气在该反应器中，在300℃以下温度下，在钴基催化剂或沉淀铁催化剂作用下，进行低温费托合成反应，主要生成柴油和费托蜡，

其中，将费托蜡或石蜡补充或循环到所述第一段高温浆态床反应器中，以维持所述第一段高温浆态床反应器中气-固-液反应体系中稳定的液位；和

在第二段低温费托合成反应器是浆态床反应器并在高于285℃的反应温度下运行时，也将费托蜡或石蜡补充或循环到所述第二段低温费托合成浆态床反应器中，以维持所述第二段低温费托合成浆态床反应器中气-固-液反应体系中稳定的液位。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，在第一段高温费托合成反应器中进行高温费托合成反应的合成气中，H₂/CO体积比为0.67-1.8；在第二段低温费托合成反应器中进行低温费托合成反应的来自第一段高温费托合成反应器的未反应掉的合成气尾气中，H₂/CO体积比为1.8-2.2，并且，来自第一段高温费托合成反应器的未反应掉的合成气尾气不经任何成分调整或变换，直接在第二段低温费托合成反应器中进行低温费托合成反应，从而，使第一段高温费托合成反应器和第二段低温费托合成反应器的反应原料和反应产物实现有益的互补。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述费托蜡或石蜡在被补充或循环到所述第一段高温浆态床反应器中前被加氢处理。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述费托蜡或石蜡的性能满足以下要求：

pH值：6.9～7.1；总硫含量（μg/g）：＜0.05；稠环芳烃（m％）：＜5；密度（kg/m³（20℃））：0.83-0.85；运动粘度（（40℃），mm²/s）：≥12；初馏点（℃）：＞300；5％馏出温度（℃）：＞350。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一段高温费托合成浆态床反应器中形成的主要反应产物分布（重量百分数）满足以下要求：

CH₄：≤5；C₂-C₄烃：≥12；C₅+烃：≤35；H₂O：≤55；C₂-C₄烯烷比：≥5。

6.根据权利要求1-5任何之一所述的系统，其中，上述在第二段低温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气从所述第二段低温费托合成反应器中排出实现与产物分离后，至少一部分又被循环回第二段低温费托合成反应器中，继续进行低温费托合成反应。

7.根据权利要求1-5任何之一所述的系统，其中，在第一段高温费托合成反应器和第二段低温费托合成反应器之间，还有汽油、低碳烯烃、在第一段高温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气和水的分离装置；在第二段低温费托合成反应器后，还有柴油、费托蜡、在第二段低温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气和水的分离装置，和将至少一部分在第二段低温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气循环回第二段低温费托合成反应器中继续进行低温费托合成反应的循环装置。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述分离装置包括气-气分离器、液-液分离器、气-液分离器、冷凝器、分馏塔、和/或蒸馏塔。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述气-液分离器包括高温高压气-液分离器、低温高压气-液分离器、高温低压气-液分离器和低温低压气-液分离器。

10.根据权利要求1-5任何之一所述的系统，包括多个并联的第一段高温费托合成反应器和/或多个并联的第二段低温费托合成反应器。

11.根据权利要求1-5任何之一所述的系统，其中，所述第二段低温费托合成反应器为固定床反应器。