[发明专利]一种合成油的生产方法和一种合成油生产系统

权利要求书

1.一种合成油的生产方法，该方法包括以下步骤：

S11、在水蒸气重整反应条件下，将甲烷与水蒸气接触，得到水蒸气重整合成气；

S21、在干重整反应条件下，将甲烷与二氧化碳接触，得到干重整合成气；

S31、将至少部分水蒸气重整合成气和至少部分干重整合成气混合，以配制得到费托合成反应进料，将所述费托合成反应进料在产合成油的反应温度下与费托合成催化剂接触，得到费托合成产物物流，所述费托合成催化剂含有载体以及负载在所述载体上的第一金属元素、以及第二金属元素，所述第一金属元素为Fe，所述第二金属元素为选自第IVB族金属元素、可选的碱金属元素、以及可选的碱土金属元素中的一种或两种以上，所述载体为γ-Al₂O₃，至少部分Fe的价态为低于Fe的最高氧化价态，所述费托合成催化剂的X射线光电子能谱谱图中，存在对应于FeO的谱峰以及对应于Fe₅C₂的谱峰，以元素计，由对应于FeO的谱峰确定的Fe含量与由对应于Fe₅C₂的谱峰确定的Fe含量的比值为10-15：1，以元素计，以由X射线光电子能谱确定的Fe的总量为基准，由对应于FeO的谱峰和对应于Fe₅C₂的谱峰确定的Fe的含量为60％以上，所述费托合成催化剂是通过将催化剂前体进行还原活化而得到的，所述还原活化的方法包括：

(1)将催化剂前体在第一气体中进行预还原，得到预还原催化剂，所述第一气体为氢气、或者为氢气与惰性气体的混合气，所述催化剂前体含有载体以及负载在所述载体上的第一金属元素、以及第二金属元素，所述第一金属元素以氧化物的形式负载在所述载体上，所述氧化物中的Fe的价态为Fe的最高氧化价态；

(2)将所述预还原催化剂在第二气体中进行还原活化，得到还原活化催化剂，所述第二气体为在还原活化温度下为气态的烃、或者在还原活化温度下为气态的烃与惰性气体的混合气，所述还原活化在150-500℃的温度下进行，

所述催化剂前体采用包括以下步骤的方法制备：将负载有Fe的氧化物和/或Fe的氧化物的前身物、以及含第二金属元素的化合物的载体进行焙烧，得到催化剂前体，所述第二金属元素先于所述Fe的氧化物和Fe的氧化物的前身物被负载在载体上；

S41、从所述费托合成产物物流中分离出合成油、甲烷和二氧化碳，将分离出的甲烷送入S11和S21中的一者、或两者中，将分离出的二氧化碳送入S21中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，S11中，甲烷与水蒸气的摩尔比为1：0.5-4。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，S11中，甲烷与水蒸气在温度为700-950℃、且压力为0.1-5MPa的条件下进行接触，所述压力以表压计。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，S11中，所述水蒸气重整反应在固定床反应器中进行。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，S11中，以甲烷和水蒸气的总量计，进料的气时体积空速为10000-100000小时^-1。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，S21中，甲烷与二氧化碳的摩尔比为1：0.5-5。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，S21中，甲烷与二氧化碳在温度为600-800℃、且压力为0.1-5MPa的条件下进行接触，所述压力以表压计。

8.根据权利要求1、6和7中任意一项所述的方法，其中，S21中，所述干重整反应在固定床反应器中进行，以甲烷和二氧化碳的总量计，进料的气时体积空速为10000-100000小时^-1。

9.根据权利要求1-3、6和7中任意一项所述的方法，其中，产合成油的费托合成反应温度为200-300℃。