[发明专利]费托合成产物分离的方法及其装置

说明书

本发明涉及费托合成产物的分离领域，公开了一种费托合成产物分离的方法及其装置，该方法包括：将费托合成产物分为A股料和B股料，所述A股料进行第一分离，得到第一重质蜡和第一轻组分；将所述第一轻组分进行第二分离，得到重质油、第一合成水和第二轻组分；将所述第二轻组分进行第三分离，得到轻质油、第二合成水、第一气体和第一释放气；将所述B股料进行第四分离，得到第二重质蜡和第二释放气；将所述重质油、所述轻质油和所述第二释放气进行汽提分离；其中，所述A股料为费托合成产物的气相，所述B股料为费托合成产物的液相。本发明实现了费托合成工艺装置的长期安稳运行，能够降低装置能耗且实现产物精准分离。

技术领域

本发明涉及费托合成产物的分离，具体涉及一种费托合成产物分离的方法及其装置。

背景技术

中国是一个富煤、贫油、少气的国家，多年来，煤炭始终在一次能源消费结构中占70％左右的份额，2015年我国进口原油对外依存度为61％，预计到2020年我国原油消费将达到5.97亿吨，需进口原油3.97亿吨，对外依存度达到64.3％。中国的煤炭资源相对丰富而石油和天然气资源相对比较贫乏的资源赋存特点，促使国家非常重视利用相对丰富的煤炭资源液化制油，作为解决中国石油资源短缺的重要补充手段之一，为维护国家能源安全提供战略技术储备。

煤制油有直接液化和间接液化两种工艺路线，其中煤炭间接液化技术具有煤种适应性较强、产品不含硫且柴油十六烷值较高，并且在国内外具有多个工业化项目运营经验，技术成熟可靠。煤炭间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应进行气化，经变换转化成以CO和H₂为主的合成气，然后再在费托催化剂的作用下反应生成液体燃料的工艺技术。费托合成工艺根据不同原料气组成和最终产品结构分为铁基高温费托合成和铁基或钴基低温费托合成工艺，高温费托反应器内部无液相，不生产重质蜡；低温费托合成产物包括烷烃、烯烃，同时伴随副产物CO₂以及醇、酸、醛、酮等含氧物的合成水。

目前典型费托分离工艺流程是F-T合成气、脱碳净化气与来自循环气压缩机的循环气混合，经循环气换热器加热后进入浆态床反应器，在浆态床内进行费托反应。从浆态床反应器顶部出来的气相经过逐级冷却和分离，气相反应尾气一部分通过循环气压缩机返回浆态床反应器，一部分送至脱碳单元，此外还取一部分送至反吹系统，作为反应器过滤器的反吹。分离出的重质馏分油和轻质馏分油水送至馏分油汽提系统。从浆态床反应器中部产出的蜡经过分离后，气相和液相均送至馏分油汽提系统。在反应器顶部气相冷却时分离出来的轻质油水经油水分离器处理后，轻质油送至汽提塔，合成水送至合成水处理单元处理后送至煤气化单元作为激冷水。由反应系统分离出的重质馏分油、轻质馏分油和重质蜡经过汽提塔汽提后，得到稳定重油、稳定蜡和轻质石脑油等中间产品和释放气。稳定蜡送蜡过滤单元，稳定重油和轻质石脑油送油品加工装置，释放气经过压缩后送脱碳单元，费托合成水送合成水处理单元。由于费托合成反应的复杂性，尤其百万吨级规模及以上的费托分离工艺至关重要，一旦各种物料分离不好，易造成系统管线堵塞、下游产品加工运行难度大、产品质量不合格等严重制约装置安稳长满优。

CN104711006A公开了一种费托合成系统，该系统包括：浆态床反应器，用于进行费托合成反应；第一过滤装置，所述第一过滤装置设置在所述浆态床反应器内，用于对待引出所述浆态床反应器的液相出料中的催化剂进行过滤；第一分离装置，用于对来自所述第一过滤装置的滤液进行气液分离，以得到气相产物和液相产物；第二分离装置，用于对来自所述浆态床反应器的气相出料进行气液分离，以得到气相产物和液相产物；和汽提塔，用于对来自所述第一分离装置的气相产物和液相产物，以及来自所述第二分离装置的液相产物进行汽提分离，其中，所述汽提塔的顶部设有塔顶出料口、底部设有塔底出料口；在所述塔顶出料口与塔底出料口之间，所述汽提塔由上至下还设有第二分离装置液相进口、产物出口、第一分离装置液相进口、第一分离装置气相进口和蒸汽入口；所述蒸汽入口用于接收汽提用蒸汽，所述产物出口用于排出合格产物。

然而，上述现有技术在百万吨级规模及以上工业化应用过程至少还存在的问题有：