CN101928194A - 一种固定床费托合成的方法 - Google Patents
一种固定床费托合成的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101928194A CN101928194A CN2009101477229A CN200910147722A CN101928194A CN 101928194 A CN101928194 A CN 101928194A CN 2009101477229 A CN2009101477229 A CN 2009101477229A CN 200910147722 A CN200910147722 A CN 200910147722A CN 101928194 A CN101928194 A CN 101928194A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fischer
- tropsch synthesis
- tropsch
- liquid hydrocarbon
- hydrocarbon product
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
一种固定床费托合成方法。本发明为一段法费托合成,新鲜原料气H2和CO进入固定床费托合成反应器,在费托合成催化剂的作用下进行费托合成反应,其反应流出物经分离得到气体烃类产品、液体烃类产品和水;所述的液体烃类产品可分离为轻馏分油、中间馏分油和重馏分油;部分气体烃类产品和部分液体烃类产品返回费托合成反应器入口。本发明解决了固定床费托合成催化剂床层的温度控制困难,由此产生的床层温差过大,产品选择性差的问题。本发明使合成油产品分布得到改善,并有效降低了轻质合成油产品的烯烃含量。
Description
技术领域
本发明涉及一种以合成气为原料通过费托合成生产液态烃的方法,具体地说是一种固定床费托合成的方法。
背景技术
随着世界经济的发展,对成品油的需求量迅速增加,而石油资源储量和开采量却逐步降低和劣质化,需求与储量之间的矛盾日益突出,同时国际国内环保法规的要求越来越高,因此通过新方法获取优质的液态成品油燃料是当前中国乃至全球面临的重大问题。通过费-托(F-T)合成反应可以大规模地制取洁净燃料(特别是高品质的柴油)和其它高附加值化学品。而费托合成的原料合成气(CO和H2)来源广泛,可以由煤炭、天然气、生物质经过气化得到。正因为如此,这条技术路径受到世界能源化工行业的极大关注。
费托合成反应可以通过多种形式的反应器实现,目前工业上采用的有固定床反应器、流化床反应器和浆态床反应器。流化床反应器以高温法费托合成生产化工产品为主,反应器操作复杂、产品灵活性低。浆态床反应器具有传热效果好、反应温度易于控制等优点,是费托合成反应器发展的主要方向之一,适合于大型合成油装置。但浆态床反应器也存在操作复杂,存在固液分离困难等问题。固定床反应器具有操作简单,形式灵活多样的特点,对于中小型合成油装置具有很大的吸引力。但固定床传质速度较低、传热性能不好,容易导致反应器超温,这是制约其发展的重要因素。
CN101085930A公开了一种利用固定床装置进行费托合成的方法,它由两组首尾相串连的固定床组成,与传统固定床反应器不同之处在于每组固定床包括反应器、加热器、套管、换热器和三相分离器,原料气从反应器底部引入,冷却介质在反应器下部吸热上部放热,这种方案可以有效解决反应放热的导出和温度分布梯度过大等问题。
CN1736574A公开了一种无热点列管式固定床反应器,该反应器是在反应管中增加一套冷却内管,冷却介质可以在反应管中内管和反应器壳层内流动取热,此方案可以增加热交换面积,可以减小催化剂床层的径向温差、有效解决传热问题。
US5786393公开了一种转化合成气的液相方法,为了消除固定床费托合成造成的热点,在固定床反应器中加入了惰性液体促进取热。惰性液体可以与反应原料气同向或反向进入催化剂床层,在反应过程中惰性液体部分气化以吸收反应热,在反应器后的第一个分离器中未反应的原料气和气态产品被分离出去,液体产品和惰性液体经过加热进入第二分离器,惰性液体被加热以气体形式分离出来,冷却后循环回反应器入口,液体产物从分离器下段导出。采用这种工艺可以明显改善固定床反应器的传热性能,可以增加C5+烃类收率。CN1662476A提出了一种多段固定床反应器合成烃的方法,每一段反应器均加入冷却流体介质用来吸收反应产生的热量,冷却流体介质可以循环使用。这种液体再循环的方式可以明显改善固定床传热,减少反应热点提高反应性能。上述两专利均采用了类似“滴流床”或者说“鼓泡床”反应器的操作模式,惰性液体加入量大,例如专利US5786393实例1中惰性液体的表观流速控制在4.5cm/s,体积空速在160h-1以上,虽然可以改善反应床层的传热状况,但惰性液体的加入明显会增加反应器的总压降,如果控制压降的增加,在总物料质量流速一定的前提下,则有效原料的质量流速就会受到限制,从而整体生产能力下降,而大量的液体介质存在也会影响原料气在催化剂表面的传质。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是固定床费托合成催化剂床层的温度控制困难,由此产生的床层温差过大,易产生反应热点的问题。本发明的目的是在现有技术的基础上,提供一种一段法的固定床费托合成方法。
本发明提供的方法包括:
新鲜原料气H2和CO进入固定床费托合成反应器,在费托合成催化剂的作用下进行费托合成反应,其反应流出物经分离得到气体烃类产品、液体烃类产品和水;所述的液体烃类产品经过分馏可分离为轻馏分油、中间馏分油和重馏分油;部分气体烃类产品和部分液体烃类产品返回费托合成反应器入口。
所述的液体烃类产品由以下三种情况得到:(1)热高压分离器分离得到的液体物流,为重质合成油主要包括中间馏分油和重馏分油;(2)冷高压分离器分离得到的液体物流,为轻质合成油主要包括轻馏分油和中间馏分油;(3)也可以将热高压分离器和冷高压分离器的液体物流混合进入分馏塔进行馏分切割,得到轻馏分油、中间馏分油和重馏分油。
所述的液体烃类产品分离出的轻馏分油与中间馏分油与重馏分油的重量比为10~30∶20~50∶25~50;所述的轻馏分油的馏程为30~200℃;中间馏分油馏程为200~320℃;所述的重馏分油的初馏点为320℃,95%馏出点为650℃。
所述的液体烃类产品可以是重质合成油、轻质合成油或经过馏分切割后循环回固定床费托合成反应器内。返回的液体烃类产品的体积空速与其烃类组成相关,当轻馏分油含量为10~100%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.2~5.0h-1,当中间馏分油含量为10~100%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.05~2.0h-1,当重馏分油含量为10~100%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.01~1.0h-1。优选的当轻馏分油含量为50~90%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.5~2.0h-1;优选的当中间馏分油含量为40~80%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.1~1.0h-1,优选的当重馏分油含量为20~60%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.05~0.5h-1。
固定床为列管式反应器,其最大困难在于取热。另外,由于费托合成为强扩散限制反应,解决扩散效应,对活性、选择性均有利。本发明通过将部分液体烃类产品循环回费托合成反应器入口,较好地控制催化剂床层温度,使催化剂床层轴相温差降低,减少了床层飞温的风险。由于催化剂床层温度分布均匀,使得催化剂整体活性得到充分发挥。此外,循环回的液体产品中所含的烯烃是费托合成反应的中间物种,能继续发生合成二次反应,因此使得最终产品分布得到改善,提高了中间馏分油和重馏分油的收率,并且降低了合成油产品中的烯烃含量。所述的固定床费托合成反应器内,催化剂床层轴向温差为5~20℃。所述的返回费托合成反应入口的液体烃类产品的温度为150~190℃。所述轻馏分油烯烃含量在10~30重量%;所述中间馏分油烯烃含量在5~15重量%。
所述的气体烃类产品中含有未反应完的CO和H2以及反应生成的CO2和C1~C5烃类混合气体。部分气体烃类产品返回费托合成反应器入口。所述的返回费托合成反应器入口的气体烃类产品与新鲜原料气的体积比值为1~10,优选3~5。
在本发明所述的方法中H2和CO(合成气)可以通过煤、天然气、沥青、石油焦、有机物制取,但必须经过净化脱除其所含的硫等对费托合成催化剂有毒害作用的物质。原料合成气中H2与CO比例为0.5~3,优选为1.0~2.5。
本发明所述的固定床反应器为列管式反应器,反应器中排列有500~10000根甚至更多根反应管,每根反应管的直径在25~60mm,优选为35~50mm,长度为4~15m,优选为6~12m。催化剂均匀装填在每根反应管中,催化剂粒度(直径)为0.5~5mm,优选为1~3mm,催化剂的形状可以是柱状、球状、空心球、环状、马鞍状、三叶型条、四叶型条等。
催化剂装填每根反应管中,尽量保证各反应管的床层高度和压力降相近,平均偏差在±10%,优选为±5%。催化剂床层的空隙率为0.2~0.6,优选为0.3~0.5。
所述的费托合成反应条件为:操作压力1.0~5.0MPa,优选为2.0~4.0MPa,反应温度150~300℃,优选为190~250℃,新鲜合成气原料与催化剂的体积比为200~2000,优选为400~1500,H2/CO进料摩尔比0.5~3.0,优选为1.0~2.5。
所述的费托合成催化剂是铁基费托合成催化剂或者钴基费托合成催化剂,所述的费托合成催化剂经过还原后,再进行费托合成反应。优选的钴基催化剂制备方法可见中国专利200510130076.7,催化剂主要成分为钴和氧化铝,将原料钴盐和铝盐以及其他助剂混合,经过处理后得到钴基催化剂。如采用铁基催化剂,则需要将循环气中的副产物CO2脱除,以减少CO2对费托合成的影响。
费托合成催化剂使用前需经过还原,所述的费托合成催化剂为钴基费托合成催化剂时,采用的还原气体为H2,还原条件为:压力0.1~2.0MPa,优选为0.2~1.0MPa;最高还原温度为300~450℃,优选为350~400℃;H2与催化剂的体积比为200~2000,优选为400~1500。所述的费托合成催化剂为铁基费托合成催化剂时,采用的还原气体为合成气,还原条件为:压力为0.1~2.0MPa,优选为0.2~1.0MPa;最高还原温度为200~350℃,优选为250~320℃;合成气与催化剂的体积比为200~2000,优选为400~1500。
本发明的优点:
(1)、采用本发明提供的方法,不用对列管反应器进行改造即可改善反应器的传质传热性能,也不增加额外的气液分离设施,设备简单,容易实现且效果明显。
(2)、本发明采用部分液体烃类物料循环,可以增加催化剂床层的表观物料流速,从而改善固定床费托合成反应器的温度分布,减少反应热点,提高费托合成的选择性的同时降低反应温度失控的危险。
(3)、采用本工艺可以使合成油产品分布得到改善,经济价值高的中间馏分油及重馏分油所占比例增加,有利于增加柴油馏分或石蜡的收率,从而提高整个工艺的经济性。
(4)在费托合成油中烯烃产品占有一定的比例,较高的烯烃含量会增加合成油后处理中加氢精制步骤的负荷和耗氢量。采用本发明提供的方法后,合成油中的烯烃在返回反应器后可以发生二次反应,烯烃可以被饱和,或者二次链增长增加重质烃的产率,有效降低了合成油产品中的烯烃含量。
附图说明
图1是本发明提供的采用钴基费托合成催化剂的固定床费托合成方法的流程示意图。
图2是本发明提供的采用铁基费托合成催化剂的固定床费托合成方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所提供的方法进行进一步的说明。图1和图2是本发明提供的固定床费托合成方法的流程示意图。图中省略了许多设备,如泵、换热器、压缩机等,但这对本领域普通技术人员是公知的。
本发明提供的采用钴基费托合成催化剂的固定床费托合成方法的流程如图1所示,并详细描述如下:
来自管线1的新鲜原料气与来自管线15的气体烃类产品(循环气)混合,进入加热器或换热器2加热后与来自管线22的液体烃类产品混合,经管线3从费托合成反应器4顶部导入,在费托合成催化剂的作用下发生费托合成反应。由于费托合成是强放热反应,在列管反应器的壳层中用沸水将反应热导出,由汽包23压力控制水温,产生的蒸汽经管线24进入蒸汽管网。未反应的合成气和费托合成产物经管线5从反应器底部导出,经过换热器6后温度控制在150℃,进入热高压分离器7进行分离。
热高压分离器7分离出的重质合成油经管线8从热高压分离器7底部导出,未反应的合成气、轻质费托合成产物和水从经管线37从热高压分离器7的上部导出,经过换热9后温度控制在40℃,进入冷高压分离器10进行进一步的分离。分离出的未反应的合成气与气相烃类经管线11从冷高压分离器10上部导出后分为两部分,一部分经管线12抽出装置,另一部分经管线13由压缩机14增压作为循环气经管线15返回反应器入口。冷高压分离器10分离出的液态产物经管线38进入分离器18中进行油水分离,所得的水经管线16导出,所得的轻质合成油经管线17与来自管线8的重质合成油混合后经管线25抽出,混合物可以经管线26进入分馏塔19,也可以经管线27、管线36、计量泵21、管线22返回费托合成反应器4的入口。
在分馏塔19中,分馏所得的轻馏分油经管线28抽出后,即可经管线29抽出装置,也可经管线30、管线36、计量泵21、管线22返回费托合成反应器4的入口。分馏所得的中间馏分油经管线20抽出,即可经管线31抽出装置,也可经管线32、管线36、计量泵21、管线22返回费托合成反应器4的入口。分馏所得的重馏分油经管线33抽出,即可经管线34抽出装置,也可经管线35、管线36、计量泵21、管线22返回费托合成反应器4的入口。
本发明提供的采用铁基费托合成催化剂的固定床费托合成方法的流程如图2所示,并详细描述如下:
来自管线1的新鲜原料气与来自管线15的气体烃类产品(循环气)混合,进入加热器或换热器2加热后与来自管线22的液体烃类产品混合,经管线3从费托合成反应器4顶部导入,在费托合成催化剂的作用下发生费托合成反应。由于费托合成是强放热反应,在列管反应器的壳层中用沸水将反应热导出,由汽包23压力控制水温,产生的蒸汽经管线24进入蒸汽管网。未反应的合成气和费托合成产物经管线5从反应器底部导出,经过换热器6后温度控制在150℃,进入热高压分离器7进行分离。
热高压分离器7分离出的重质合成油经管线8从热高压分离器7底部导出,未反应的合成气、轻质费托合成产物和水从经管线37从热高压分离器7的上部导出,经过换热9后温度控制在40℃,进入冷高压分离器10进行进一步的分离。分离出的未反应的合成气与气相烃类经管线11从冷高压分离器10上部导出后进入CO2脱除装置39,脱除的CO2经管线41抽出,气相烃类经管线40抽出后分为两部分,一部分经管线12抽出装置,另一部分经管线13由压缩机14增压作为循环气经管线15返回反应器入口。冷高压分离器10分离出的液态产物经管线38进入分离器18中进行油水分离,所得的水经管线16导出,所得的轻质合成油经管线17与来自管线8的重质合成油混合后经管线25抽出,混合物可以经管线26进入分馏塔19,也可以经管线27、管线36、计量泵21、管线22返回费托合成反应器4的入口。
在分馏塔19中,分馏所得的轻馏分油经管线28抽出后,即可经管线29抽出装置,也可经管线30、管线36、计量泵21、管线22返回费托合成反应器4的入口。分馏所得的中间馏分油经管线20抽出,即可经管线31抽出装置,也可经管线32、管线36、计量泵21、管线22返回费托合成反应器4的入口。分馏所得的重馏分油经管线33抽出,即可经管线34抽出装置,也可经管线35、管线36、计量泵21、管线22返回费托合成反应器4的入口。
下面的实施例将对本方法予以进一步的说明,但并不因此而限制本方法。
实施例1
本实施例采用钴基费托合成催化剂,图1中的工艺流程。催化剂采用常规的制备方法,将含有硝酸钴的溶液浸渍到氧化铝载体上,经过干燥、焙烧后得到催化剂。成品催化剂中金属的钴的含量在20%,贵金属助剂Pd添加量在0.1%。催化剂装填每根反应管中,尽量保证各反应管的压力降相近。引入合成气前催化剂需要经过H2还原,还原反应条件:压力为0.5MPa,反应温度为400℃。还原后降至150℃引入新鲜原料合成气。经过净化的原料合成气的H2/CO比为2.0。
新鲜原料合成气进入固定床费托合成反应器,在钴基费托合成催化剂的作用下进行费托合成反应,其反应流出物经分离得到气体烃类产品、液体烃类产品和水;所述的液体烃类产品分离为轻馏分油、中间馏分油和重馏分油;部分气体烃类产品返回费托合成反应器入口,循环比为4。部分中间馏分油返回费托合成反应器入口,返回的中间馏分油的体积空速为0.5h-1。具体反应条件和主要产品收率如表1所示。
对比例1
本对比例采用和实施例1同样的钴基费托合成催化剂,基本相同的工艺流程,只是所得的费托合成液体产物不进行循环和相同的反应工艺条件。具体反应条件和主要产品收率如表1所示。
从表1可以看出,对比例1的床层轴向温差10℃,CO转化率在90.5%的前提下,甲烷选择性为10%,C5 +产品选择性为80%,冷高分分离出的轻质合成油中的烯烃含量为15%,合成油产品经过切割后,重馏分油产品收率占总液态产品的33%。
而采用本发明提供方法的实施例1中,床层轴向温差降低了4℃,总的反应性能有所提高,在保持总CO转化率在90%以上的前提下,甲烷选择性为8.0%,C5 +产品选择性为83%。产品分布得到了改善,重馏分油产品收率提高4个百分点。轻质合成油中的烯烃含量大幅下降,轻质合成油的烯烃含量下降5个百分点。
表1
实施例1 | 对比例1 | |
反应条件 | ||
反应压力,MPa | 3.0 | 3.0 |
H2/CO进料摩尔比 | 2 | 2 |
气时空速,h-1 | 750 | 750 |
反应温度,℃ | 215 | 215 |
轴向温差,℃ | 6 | 10 |
反应结果 | ||
CO转化率,mol% | 91 | 90.5 |
CH4选择性,mol% | 8.0 | 10.0 |
C5+选择性,mol% | 83 | 80 |
液体烃产率,重% | ||
<200℃轻馏分油 | 21 | 29 |
200~320℃中间馏分油 | 42 | 38 |
>320℃重馏分油 | 37 | 33 |
轻质合成油烯烃含量,体积% | 10 | 15 |
实施例2
本实施例采用铁基费托合成催化剂,图2中的工艺流程。催化剂由沉淀方法制备,主要组成为Fe、Cu、碱土金属、K以及SiO2,催化剂重量组成为100Fe:5Cu:5K:25SiO2。引入原料合成气前催化剂需要经过合成气还原,还原反应条件:压力为0.5MPa,反应温度为300℃。还原后降至150℃引入新鲜原料合成气。经过净化的原料合成气的H2/CO比为1.5。
新鲜原料合成气进入固定床费托合成反应器,在铁基费托合成催化剂的作用下进行费托合成反应,其反应流出物经分离得到气体烃类产品、液体烃类产品和水;所述的液体烃类产品分离为轻馏分油、中间馏分油和重馏分油;部分气体烃类产品返回费托合成反应器入口,循环比为4。部分中间馏分油返回费托合成反应器入口,返回的中间馏分油的体积空速为0.5h-1。具体反应条件和主要产品收率如表2所示。
对比例2
本对比例采用和实施例2同样的铁基费托合成催化剂,基本相同的工艺流程,只是所得的费托合成液体产物不进行循环和相同的反应工艺条件。具体反应条件和主要产品收率如表2所示。
从表2可以看出,对比例2的床层轴向温差15℃,CO转化率在91%前提下,甲烷选择性为14%,C5 +产品选择性为77%,冷高分分离出的轻质合成油中的烯烃含量为35%,合成油产品经过切割后,重馏分油产品收率占总液态产品的30%。
而采用本发明提供方法的实施例2中,床层轴向温差降低为11℃,总的反应性能有所提高,在保持总CO转化率在90%的前提下,甲烷选择性为12%,C5 +产品选择性为81%。产品分布进行了改善,中间馏分油产品收率提高5个百分点,重馏分油产品收率提高2个百分点。轻质合成油中的烯烃含量大幅下降,轻质合成油的烯烃含量下降15个百分点。
表2
实施例2 | 对比例2 | |
反应条件 | ||
反应压力,MPa | 3.0 | 3.0 |
H2/CO进料摩尔比 | 2.0 | 1.5 |
气时空速,h-1 | 750 | 750 |
反应温度,℃ | 220 | 220 |
轴向温差,℃ | 11 | 15 |
反应结果 | ||
CO转化率,mol% | 90 | 91 |
CH4选择性,mol% | 12 | 14 |
C5+选择性,mol% | 81 | 77 |
液体烃产率,重% | ||
<200℃轻馏分油 | 21 | 28 |
200~320℃中间馏分油 | 47 | 42 |
>320℃重馏分油 | 32 | 30 |
轻质馏分油烯烃含量,体积% | 25 | 35 |
实施例3
本实施例采用钴基费托合成催化剂,图1中的工艺流程。催化剂采用常规的制备方法,将含有硝酸钴、硝酸锆的溶液浸渍到氧化硅载体上,经过干燥、焙烧后得到催化剂。成品催化剂中金属的钴的含量在22%,助剂锆添加量在2.5%。催化剂装填每根反应管中,尽量保证各反应管的压力降相近。引入合成气前催化剂需要经过H2还原,还原反应条件:压力为0.5MPa,反应温度为400℃。还原后降至150℃引入新鲜原料合成气。经过净化的原料合成气的H2/CO比为2.0。
新鲜原料合成气进入固定床费托合成反应器,在钴基费托合成催化剂的作用下进行费托合成反应,其反应流出物经分离得到气体烃类产品、液体烃类产品和水;部分气体烃类产品返回费托合成反应器入口,循环比为4。部分未经切割的液体烃类产品返回费托合成反应器入口,返回的液体烃类产品的体积空速为0.35h-1。具体反应条件和主要产品收率如表3所示。
从表3中可以看出,床层轴向温差7为5.5℃,总的反应性能很好,在总CO转化率在92的前提下,甲烷选择性仅为8.5,C5 +产品选择性高达82%。高价值的产品收率高,与对比例1相比,中间馏分油产品收率提高4个百分点,重馏分油产品收率提高2个百分点。轻质合成油的烯烃含量仅为12%。
实施例4
本实施例采用铁基费托合成催化剂,图2中的工艺流程。采用与实施例2相同的催化剂和还原条件。还原后降至150℃引入新鲜原料合成气。经过净化的原料合成气的H2/CO比为1.5。
新鲜原料合成气进入固定床费托合成反应器,在铁基费托合成催化剂的作用下进行费托合成反应,其反应流出物经分离得到气体烃类产品、液体烃类产品和水;部分气体烃类产品返回费托合成反应器入口,循环比为3.5。部分轻质合成油返回费托合成反应器入口,返回的合成油的体积空速为0.65h-1。具体反应条件和主要产品收率如表3所示。
从表3中可以看出,床层轴向温差仅为12℃,总的反应性能很好,在总CO转化率在91.5的前提下,甲烷选择性仅为12.6,C5+产品选择性高达80.7%。高价值的产品收率高,与对比例2相比,中间馏分油产品收率提高5个百分点,重馏分油产品收率提高1个百分点。轻质合成油中的烯烃含量大幅下降,轻质合成油的烯烃含量仅为23.5%。
实施例5
本实施例采用铁基费托合成催化剂,图2中的工艺流程。采用与实施例2相同的催化剂和还原条件。还原后降至150℃引入新鲜原料合成气。经过净化的原料合成气的H2/CO比为1.5。
新鲜原料合成气进入固定床费托合成反应器,在铁基费托合成催化剂的作用下进行费托合成反应,其反应流出物经分离得到气体烃类产品、液体烃类产品和水;部分气体烃类产品返回费托合成反应器入口,循环比为3。部分重质合成油返回费托合成反应器入口,返回的合成油的体积空速为0.15h-1。具体反应条件和主要产品收率如表3所示。
从表3中可以看出,床层轴向温差仅为12℃,总的反应性能很好,在总CO转化率在89.2的前提下,甲烷选择性仅为13.1,C5 +产品选择性高达81.2。高价值的产品收率高,与对比例2相比,中间馏分油产品收率提高3个百分点,重馏分油产品收率提高3个百分点。轻质合成油中的烯烃含量大幅下降,轻质合成油的烯烃含量仅为26.4%。
表3
实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
反应条件 | |||
反应压力,MPa | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
H2/CO进料摩尔比 | 2.0 | 1.5 | 1.5 |
气时空速,h-1 | 750 | 750 | 800 |
反应温度,℃ | 215 | 220 | 223 |
轴向温差,℃ | 5.5 | 12 | 12 |
循环比 | 4 | 3.5 | 3 |
反应结果 | |||
CO转化率,mol% | 92 | 91.6 | 89.2 |
CH4选择性,mol% | 8.5 | 12.6 | 13.1 |
C5+选择性,mol% | 82 | 80.7 | 81.2 |
液体烃产率,重% | |||
<200℃轻馏分油 | 23 | 22 | 22 |
200~320℃中间馏分油 | 42 | 47 | 45 |
>320℃重馏分油 | 35 | 31 | 33 |
轻质馏分油烯烃含量,体积% | 12 | 23.5 | 26.4 |
Claims (12)
1.一种固定床费托合成方法,为一段法费托合成方法,包括:
新鲜原料气H2和CO进入固定床费托合成反应器,在费托合成催化剂的作用下进行费托合成反应,其反应流出物经分离得到气体烃类产品、液体烃类产品和水;所述的液体烃类产品可分离为轻馏分油、中间馏分油和重馏分油;部分气体烃类产品和部分液体烃类产品返回费托合成反应器入口。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的固定床费托合成反应器内,催化剂床层轴向温差为5~20℃。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的液体烃类产品分离出的轻馏分油与中间馏分油与重馏分油的重量比为10~30∶20~50∶25~50;所述的轻馏分油的馏程为30~200℃;中间馏分油馏程为200~320℃;所述的重馏分油的初馏点为320℃,95%馏出点为650℃。
4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的返回费托合成反应入口的液体烃类产品的温度为150~190℃。
5.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,返回的液体烃类产品的体积空速与其烃类组成相关,当轻馏分油含量为10~100%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.2~5.0h-1,当中间馏分油含量为10~100%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.05~2.0h-1,当重馏分油含量为10~100%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.01~1.0h-1。
6.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,当轻馏分油含量为50~90%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.5~2.0h-1;当中间馏分油含量为40~80%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.1~1.0h-1,当重馏分油含量为20~60%,返回的液体烃类产品的体积空速为0.05~0.5h-1。
7.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的返回费托合成反应器入口的气体烃类产品与新鲜原料气的体积比值为1~10。
8.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的返回费托合成反应器入口的气体烃类产品与新鲜原料气的体积比值为3~5。
9.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,费托合成反应条件为:操作压力1.0~5.0MPa;反应温度150~300℃;新鲜合成气原料与催化剂的体积比为200~2000,H2/CO进料摩尔比0.5~3.0。
10.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的费托合成催化剂是铁基费托合成催化剂或者钴基费托合成催化剂,所述的费托合成催化剂经过还原后,再进行费托合成反应。
11.按照权利要求10所述的方法,其特征在于,所述的费托合成催化剂为钴基费托合成催化剂时,采用的还原气体为H2,还原条件为:压力0.1~2.0MPa,最高还原温度为300~450℃,H2与催化剂的体积比为200~2000。
12.按照权利要求10所述的方法,其特征在于,所述的费托合成催化剂为铁基费托合成催化剂时,采用的还原气体为合成气,还原条件为:压力为0.1~2.0MPa,最高还原温度为200~350℃,合成气与催化剂的体积比为200~2000。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200910147722 CN101928194B (zh) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | 一种固定床费托合成的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200910147722 CN101928194B (zh) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | 一种固定床费托合成的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101928194A true CN101928194A (zh) | 2010-12-29 |
CN101928194B CN101928194B (zh) | 2013-06-05 |
Family
ID=43367682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200910147722 Active CN101928194B (zh) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | 一种固定床费托合成的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101928194B (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103007835A (zh) * | 2011-09-22 | 2013-04-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种费托合成装置开工方法 |
CN103059898A (zh) * | 2011-10-24 | 2013-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种合成液态烃的方法 |
CN103421530A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-12-04 | 庞玉学 | 一种固定床费托合成方法 |
CN103695023A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-04-02 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种选择性多产重组分的固定床费托合成工艺 |
CN103691369A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-04-02 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种基于固定床反应器的费托合成工艺 |
CN103773415A (zh) * | 2012-10-25 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种提高重质烃收率的费托合成方法 |
CN103965937A (zh) * | 2013-02-06 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种由合成气生产基础油的方法 |
CN103965938A (zh) * | 2013-02-06 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种合成液态烃类的方法 |
CN103965941A (zh) * | 2013-02-06 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种由合成气生产清洁柴油的方法 |
CN104560103A (zh) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种固定床费托合成方法 |
CN106795438A (zh) * | 2014-09-23 | 2017-05-31 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 形成轻烃 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5786393A (en) * | 1995-07-13 | 1998-07-28 | Institut Francais Du Petrole | Liquid phase process for converting synthesis gas |
CN101085930A (zh) * | 2007-06-13 | 2007-12-12 | 中国石油天然气集团公司 | 一种利用固定床装置进行费托合成的方法 |
CN101186550A (zh) * | 2006-11-16 | 2008-05-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种提高液体烃选择性的费托合成方法 |
-
2009
- 2009-06-18 CN CN 200910147722 patent/CN101928194B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5786393A (en) * | 1995-07-13 | 1998-07-28 | Institut Francais Du Petrole | Liquid phase process for converting synthesis gas |
CN101186550A (zh) * | 2006-11-16 | 2008-05-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种提高液体烃选择性的费托合成方法 |
CN101085930A (zh) * | 2007-06-13 | 2007-12-12 | 中国石油天然气集团公司 | 一种利用固定床装置进行费托合成的方法 |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103007835A (zh) * | 2011-09-22 | 2013-04-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种费托合成装置开工方法 |
CN103007835B (zh) * | 2011-09-22 | 2015-03-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种费托合成装置开工方法 |
CN103059898A (zh) * | 2011-10-24 | 2013-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种合成液态烃的方法 |
CN103059898B (zh) * | 2011-10-24 | 2015-03-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种合成液态烃的方法 |
CN103773415A (zh) * | 2012-10-25 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种提高重质烃收率的费托合成方法 |
CN103773415B (zh) * | 2012-10-25 | 2016-01-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种提高重质烃收率的费托合成方法 |
CN103965941A (zh) * | 2013-02-06 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种由合成气生产清洁柴油的方法 |
CN103965941B (zh) * | 2013-02-06 | 2016-05-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种由合成气生产清洁柴油的方法 |
CN103965938A (zh) * | 2013-02-06 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种合成液态烃类的方法 |
CN103965937B (zh) * | 2013-02-06 | 2016-05-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种由合成气生产基础油的方法 |
CN103965937A (zh) * | 2013-02-06 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种由合成气生产基础油的方法 |
CN103965938B (zh) * | 2013-02-06 | 2016-01-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种合成液态烃类的方法 |
CN103421530A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-12-04 | 庞玉学 | 一种固定床费托合成方法 |
CN104560103A (zh) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种固定床费托合成方法 |
CN104560103B (zh) * | 2013-10-29 | 2017-01-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种固定床费托合成方法 |
CN103691369B (zh) * | 2013-12-09 | 2015-10-28 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种基于固定床反应器的费托合成工艺 |
CN103695023A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-04-02 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种选择性多产重组分的固定床费托合成工艺 |
CN103691369A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-04-02 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种基于固定床反应器的费托合成工艺 |
CN106795438A (zh) * | 2014-09-23 | 2017-05-31 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 形成轻烃 |
CN106795438B (zh) * | 2014-09-23 | 2019-08-30 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 形成轻烃 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101928194B (zh) | 2013-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101928194B (zh) | 一种固定床费托合成的方法 | |
CN102382672B (zh) | 一种合成液态烃的方法 | |
CN101747127B (zh) | 一种固定床费托合成方法 | |
US20130116348A1 (en) | Fischer-tropsch synthesis process and system | |
CN105802665B (zh) | 一种最大量产重石脑油的加氢裂化方法及反应装置 | |
CN103396826B (zh) | 一种两段串联费托合成系统及其工艺 | |
CN103773413B (zh) | 一种生产润滑油基础油的方法 | |
CN110643391B (zh) | 一种将煤焦油/重油转化为液化气、石脑油及柴油的方法 | |
CN103965941B (zh) | 一种由合成气生产清洁柴油的方法 | |
EP2633000B1 (en) | Conversion of natural gas | |
CN103965937A (zh) | 一种由合成气生产基础油的方法 | |
CN101343568A (zh) | 一种石油裂解干气生产汽油的方法 | |
CN103773414B (zh) | 一种由氢气和一氧化碳生产清洁柴油的方法 | |
CN103059898B (zh) | 一种合成液态烃的方法 | |
CN107033954B (zh) | 一种费托合成油加氢提质的方法 | |
CN108003935B (zh) | 一种费托合成轻、重产品组合生产洁净柴油的方法 | |
CN103773415B (zh) | 一种提高重质烃收率的费托合成方法 | |
CN103965938B (zh) | 一种合成液态烃类的方法 | |
CN106350110A (zh) | 一种由费托合成油生产中间馏分油的方法 | |
CN103773410B (zh) | 一种提高液态烃收率的方法 | |
CN106675642B (zh) | 一种低凝柴油的生产方法 | |
CN106675640B (zh) | 一种劣质柴油高效加氢改质方法 | |
CN106675644B (zh) | 一种低硫、低凝柴油的生产方法 | |
OA16392A (en) | Conversion of natural gas. | |
CN103773412A (zh) | 一种采用上流式反应器合成烃类的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |