一种能净化原料气并增产的费托合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及到化工工艺，具体指一种能净化原料气并增产的费托合成方法。
【背景技术】
[0002] 费托（F-T)合成油技术是以煤和天然气为原料的液态烃合成技术。其中的浆态 床F-T合成油技术，将一定碳氢比的合成气鼓泡吹入，通过含有粒状催化剂的液相介质进 行F-T合成反应，具有高的单程转化率、容易移热、高的C+5组份产品、催化剂易于置换、操 作成本低等优点，目前已取代固定床F-T合成油技术成为最先进的煤炭（天然气）间接液 化技术。
[0003] 浆态床F-T合成反应器内催化剂是运动的，固定床F-T合成反应器内催化剂床层 是相对固定的。固定床F-T合成反应器内合成气中微量硫化物可由反应器顶部床层催化剂 吸收，整个催化剂床层受硫化物影响有限。浆态床F-T合成因催化剂在反应器内随流体运 动，因而反应器内催化剂的中毒是整体的，在同样条件下，浆态床反应器由于硫中毒而引起 的转化率下降是固定床反应器的1. 5~2倍，因此浆态床F-T合成反应合成气中的硫含量 必须严格控制。
[0004] 申请号为CN201310353571. 9公开了《一种两段串联费托合成系统及其工艺》，该 技术提出将两段F-T合成反应器串联起来，第一段采用沉淀铁或高温熔铁催化剂的浆态床 反应器，在300°C以上温度进行F-T合成反应，生成汽油和低碳烯烃。分离出第一段反应器 中生成的低碳烯烃，然后将第一段反应器的合成气尾气不经任何成分调整或变换，直接在 第二段反应器中进行低温F-T合成反应。第二段反应器采用低温F-T合成浆态床或固定床 反应器，生成柴油和费托蜡，其中，将费托蜡或石蜡补充或循环到第一段高温浆态床反应器 中，以维持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。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能够净化原料气并 增产的费托合成方法。
[0006] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该能净化原料气并增产的费托合 成方法，其特征在于包括下述步骤：
[0007] 从原料净化工段来的温度为70~90°C的新鲜原料气，经第一换热器加热到 260°C~280°C后进入固定床反应器的壳程，换热至290~310°C后进入固定床反应器的 管程，在固定床反应器管程内Fe-Mn催化剂的催化作用下，在300 °C~350 °C、2. 8MPa~ 3. 2MPa、H2/C0为1. 8~2. 2、空速750h 1~1300h 1的条件下反应，生成油气混合物；
[0008] 所述油气混合物从第一固定床反应器的管程出口排出，进入混合罐内与来自主反 应器的温度为35~40°C的主反应器循环气充分混合，同时在混合罐内分离出液相；
[0009] 出混合罐的混合原料气温度为150~165°C进入第二换热器内换热至190~ 2 KTC后，送至主反应器内进行低温浆态床费托合成反应。
[0010] 较好的，所述固定床反应器包括壳体，所述壳体内设有多根管道，各所述管道内装 填有Fe-Mn催化剂颗粒，催化剂床层高度为1.0 m~4. Om ;各所述管道的入口连接设置在壳 体上的管程入口，各所述管道的出口均连接设置在所述壳体上的管程出口；所述壳体上还 设有连接所述壳体内腔的壳程入口和壳程出口。
[0011] 为了保证系统连续稳定地运行，所述固定床反应器可以有两个，这两个固定床反 应器相互并联，并且各固定床反应器的壳程入口管线和管程出口管线上均设有控制阀门。 这样，在一个固定床反应器停车更换催化剂或检修时，可以将工艺路线切换到另一个固定 床反应器，从而保证反应的连续性，不影响生产效率。
[0012] 为了方便排出少量长链烃凝结后的液相，可以在所述混合罐的下部设有液相出 口，所述混合罐上还设有物流入口、混合气出口和循环气入口；所述混合气出口位于所述液 相出口的上方。
[0013] 与现有技术相比，本发明所提供的费托合成方法在新鲜合成气与循环气混合前加 设固定床反应器，让新鲜合成气通过这一组装填Fe-Mn催化剂的固定床反应器，新鲜合成 气中的微量硫化物可由固定床反应器顶部床层的铁基催化剂吸收，从而保护主反应器中昂 贵的钴基催化剂；新鲜合成气通过这一组装填Fe-Mn催化剂的固定床反应器，高温高空速 下发生反应，一部分合成气转化为以低碳烯烃和中间馏分油为主要产物的油气混合物，低 碳烯烃中的绝大部分组份（α-烯烃）在进入主反应器中可二次吸附到钴基催化剂活性表 面，重新参加聚合反应生成高附加值的长链烃，反应收率高。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明实施例中固定床反应器的剖视示意图；
[0015] 图2为本发明实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0017] 如图1和图2所示，该能净化原料气并增产的费托合成方法中所使用的固定床反 应器2包括壳体21，壳体21内设有多根相互独立的管道22,各管道内装填有Fe-Mn催化剂 颗粒，催化剂床层高度为1.0 m~4. Om ;各管道的入口连接设置在壳体21上的管程入口 23， 各管道22的出口均连接设置在壳体21上的管程出口 24 ;壳体21上还设有连接壳体内腔 的壳程入口 25和壳程出口 26。
[0018] 所使用的混合罐3为常规的气相混合器，其底部具有储槽，用于储存混合后分离 出的液相；混合罐的下部设有液相出口 31，混合罐上还设有原料气入口 32和混合气出口 33,所述混合气出口 33位于所述液相出口 31的上方，混合罐的顶部设有循环气入口 34。
[0019] 该费托合成方法包括下述步骤：
[0020] 从原料净化工段来、温度约80°C的新鲜原料气（H2+C0)，经第一换热器1加热到 260°C~280°C后从壳程入口进入固定床反应器的壳程27内，与固定床反应器管程内的物 料换热后从壳程出口排出，经由管程入口进入固定床反应器的各管道内，在Fe-Mn催化剂 的催化作用下，在300°C~350°C、2. 8Mpa~3. 2Mpa、H2/C0为L 8~2. 2、空速1000 h 1下 反应，生成低碳烯烃和油气混合物，高空速带出反应生