[发明专利]一种回收费托合成驰放气中低碳烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从费托合成驰放气中回收低碳烃的方法，特别涉及C₃以上烃类物质回收的方法。

背景技术

费托合成是指一氧化碳和氢(又称为合成气)在催化剂的作用下，生成具有碳数分布的烃类混合物的反应。该反应于1923年由F.Fischer和H.Tropsch首先发现，并于1936年实现工业化。合成气的来源可以是煤、天然气、焦炉气、重油、生物质等含碳物质。费托合成的产物是从C₁到C_n>100分布的烃类混合物。

费托合成反应器输出物料的初步分离可采用多级冷凝/收集的方法，例如，在反应温度下可直接收集反应器输出的液相产物，其主要包含费托蜡等重质烃，反应器输出的气相物质冷却到100℃附近，可收集相应的冷凝液体，其主要包含重质烃和合成水，进一步将未凝气体冷却到40～60℃左右，可进一步收集相应的冷凝液体，其主要包含轻质烃和合成水等。经二级冷却后仍未冷凝的气体中主要包含未反应完的一氧化碳、氢、甲烷和其他低碳烃类物质以及氮气、二氧化碳等。为提高原料合成气的利用率，可将未凝气体送返费托合成反应器循环利用。为平衡循环圈压力，需要将部分未凝气体作为驰放气(尾气)排出系统。尽管驰放气的主要成分是不凝气体，但在设定的温度下，各种烃类物质都存在一定的饱和蒸汽压，特别是低碳烃。因此，若将尾气直接驰放，那么驰放气所含有的这部分低碳烃物质就会损失，从而降低液体产品，特别是低碳烃和石脑油的收率。因此，有必要对驰放气中的C₃以上低碳烃进行回收，提高整个过程的经济效益。

CN1944358公开了一种从费托合成尾气中回收以C₃～C₅为主的低碳烃类混合物的方法。该专利方法采用脱碳、初冷、水洗、脱水、减压、深冷、分馏等多个工艺步骤分离得到以C₃～C₅为主的烃类混合物。这项发明的缺点是工艺流程长、操作步骤多，并且由于涉及深冷操作，因此需要对尾气进行脱除二氧化碳和水等处理以免在深冷过程中产生固体，操作难度较大。另外，深冷过程使用膨胀机、冷箱等特殊设备，设备造价高，同时也消耗较多能量。

CN200810202983.1公开了一种费托合成尾气的处理方法。该方法利用乙烯装置涉及的乙烯和丙烯的冷量，把脱除了二氧化碳和水的费托合成驰放气分离成可循环回费托合成反应器的氢、一氧化碳混合气、可作为化工原料的甲烷和各种高浓度高回收率的轻烃产品。该项技术主要包括逐级冷却、逐级分离回收重组分，其末级冷却温度低至-120℃至-170℃左右。因此该技术也涉及深冷操作，且需利用外部乙烯和丙烯冷量，设备投资和操作费用相对较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从费托合成驰放气中回收C₃以上低碳烃的方法。本发明方法无需使用深冷分离技术，从而降低设备投资和操作费用，并且降低能耗。

本发明提供了一种回收费托合成驰放气中低碳烃的方法，其包含以下步骤：

a)吸收工序:采用吸收剂对费托合成驰放气进行吸收，得到吸收了低碳烃的富液，经吸收后的费托合成驰放气排出系统作为燃料或进行后继处理综合利用；

b)一段解吸工序：上述吸收了低碳烃的富液，用再沸器加热，使溶解在所述富液中的C₂以下组分发生解吸，解吸气采出作为燃料或以其它方式综合利用，同时得到解吸后的富液；

c)二段解吸工序：上述经过一段解吸后的富液，用再沸器加热，产生的蒸汽经冷凝回流，从精馏塔上端采出主要包含C₃～C₄和部分C₅以上组分，从精馏塔底得到解吸了C₃～C₄和部分C₅以上组分的贫液；贫液的大部分经冷却或冷冻后循环返回吸收工序作为循环吸收剂，剩余部分送往后继工段处理。

上述步骤a)中的吸收剂包含循环吸收剂和补充吸收剂两部分，补充吸收剂用于补充循环吸收剂在二段解吸时损失的重组分，保证循环吸收液的吸收能力。本发明中所使用的吸收剂来源方便，除了包括经二段解吸工序得到的贫液和外部所提供的馏分油外，还可包含费托合成粗分工段产出的低温冷凝物。

可选地，上述步骤a)、步骤b)和步骤c)可分别在吸收塔、一段解吸塔和二段解吸塔中进行，此为三塔流程；或者步骤a)和步骤b)在同一吸收蒸出塔内进行，步骤c)在解吸塔中进行，此为两塔流程。