[实用新型]一种费托合成装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及费托合成领域，特别涉及一种费托合成装置。

背景技术

随着石油资源的日益减少，以及人类对保护生态环境要求的日益严格，世界对洁净液体燃料的需求急剧增加，为了满足这种需求，各国科研工作者致力于研究开发洁净燃料油生产技术，其中以费托(Fischer-Tropsch)合成技术最受瞩目。典型的费托合成工艺流程为：首先，煤/天然气经气化或部分氧化、重整转化为合成气，再将合成气脱硫、脱氧净化后，根据采用的费托合成工艺条件及催化剂，调整H/CO比，然后进入费托合成反应器制取混合烃。最后，合成产物经分离加工改质后即可得到不同目标产品。

费托合成反应器是费托合成技术的核心，由于费托合成是强放热反应，在反应过程中必须及时将反应热移走，否则，催化剂就容易出现局部热点，导致其快速失活和降低长链烷烃产品的选择性；严重情况下可出现反应器的瞬间飞温现象，装置不得不停车。采用浆态床反应器是解决费托合成反应移热问题的有效手段之一，尤其是对大型的工业装置来说更是如此。然而，浆态床反应器在使用过程中也存在问题：在浆态床反应器中，细小的催化剂颗粒与液体烃类产品混合在一起，难以分离。另外，内置换热器使反应器内的空间利用效率偏低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以有效控制反应器内部温度并提高反应器空间利用率的费托合成装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种费托合成装置，包括浆态床反应器、第一换热器和第二换热器，所述反应器下部设有气体分布器，所述第一换热器设置于所述反应器内并且位于所述反应器的上部，所述第二换热器设置在所述反应器外，并通过浆料流出管和浆料流入管与所述反应器形成换热回路，其中，所述浆料流出管的一端连接至所述反应器中部或下部，所述浆料流出管的另一端连接至所述第二换热器上部的进料口；所述浆料流入管的一端连接至所述反应器位于所述浆料流出管与气体分布器之间的位置，所述浆料流入管的另一端连接至所述第二换热器下部的出料口。

根据本实用新型的费托合成装置，优选地，所述浆料流出管与所述第一换热器之间的距离为所述反应器高度的1/4-1/2，进一步优选为所述反应器高度的1/4-1/3。

根据本实用新型的费托合成装置，优选地，所述浆料流出管与所述反应器的连接位置高于所述第二换热器的进料口，所述浆料流入管与所述反应器的连接位置低于所述第二换热器的出料口，从而有利于物料在所述反应器与第二换热器之间形成循环。进一步优选地，所述浆料流出管或浆料流入管上还设有循环泵，用于使物料在所述反应器与第二换热器之间强制循环，从而可以控制物料在所述反应器与第二换热器之间的循环速率，进而更好地调节所述反应器内的温度，并且设置循环泵强制循环还有利于防止所述第二换热器被物料阻塞。

在本实用新型中，由于反应器下部反应较为剧烈，优选地，所述第二换热器设有多组，例如2-5组、或者3-4组，绕所述反应器均匀布置，以增强移除热量的效果。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述费托合成装置还包括过滤装置，所述过滤装置设置在所述反应器内位于所述第一换热器和浆料流出管之间的位置，用于对待引出所述反应器的反应产物中的催化剂进行过滤分离，从而减少离开所述反应器的反应产物所夹带的催化剂，本领域技术人员理解，可以上述过滤效果的过滤装置有多种。

根据本实用新型的费托合成装置，优选地，所述过滤装置包括一个或多个过滤管件，所述过滤管件包括外过滤管、内过滤管、外出料管和内出料管，所述内过滤管设置在所述外过滤管内部的，并且所述内过滤管的滤孔直径小于所述外过滤管的滤孔直径；所述外过滤管的上部设有外反冲洗口，用于向所述外过滤管内引入反冲洗液，所述内过滤管的上部设有内反冲洗口，用于向所述内过滤管内引入反冲洗液；所述外出料管连接至所述外过滤管的底部，用于引出所述外过滤管与内过滤管之间的过滤产物；所述内出料管连接至所述内过滤管的底部，用于引出所述内过滤管内的过滤产物。进一步优选地，所述过滤装置设有多组，例如3-12组、或者5-8组，绕所述反应器侧壁均匀布置，每组过滤装置包括3-30根，优选5-25根，更优选10-20根过滤管件，以提高过滤速率。