CN103396826B

CN103396826B - 一种两段串联费托合成系统及其工艺

Info

Publication number: CN103396826B
Application number: CN201310353571.9A
Authority: CN
Inventors: 石玉林; 杜冰; 胡云剑; 吕毅军; 罗明生
Original assignee: Shenhua Group Corp Ltd; National Institute of Clean and Low Carbon Energy
Current assignee: China Energy Investment Corp Ltd; National Institute of Clean and Low Carbon Energy
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2033-08-14
Also published as: CN103396826A

Abstract

本发明公开了一种两段串联费托合成系统及其工艺，所述系统包括：至少一个第一段高温费托合成浆态床反应器，合成气在该反应器中进行高温费托合成反应，主要生成汽油和低碳烯烃；至少一个低碳烯烃分离器，用于分离第一段反应器中生成的低碳烯烃；和至少一个第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器，来自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费托合成反应，主要生成柴油和费托蜡，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-夜反应体系中稳定的液位。

Description

一种两段串联费托合成系统及其工艺

技术领域

本发明涉及一种两段串联费托合成系统及其工艺，特别是，涉及一种反应产物和反应原料互补的两段串联费托合成系统及其工艺。

背景技术

费托合成反应是指合成气(H₂+CO)在催化剂作用下、在一定温度和压力下转化成烃和其它化学品的反应。近年来,由于石油资源日趋紧张和原油价格的持续攀升,费托合成受到世界各国研究者的广泛关注。通常，费托合成生成烃的反应可用以下反应式表示：

mCO+(2m+1)H₂→C_mH_2m+2+mH₂O (1)

mCO+2mH₂→C_mH_2m+mH₂O (2)

2mCO+(m+1)H₂→C_mH_2m+2+mCO₂ (3)

费托合成反应通常是在费托合成反应器中进行，这样的反应器包括固定床反应器、流化床反应器和浆态床反应器，例如浆态鼓泡床反应器（SBCR）。由于固定床反应器比浆态床反应器昂贵，并且，费托合成反应是放热反应，其反应温度难以控制，所以，浆态床反应器由于传热和散热良好而得到广泛应用。

在上述费托合成过程中，除了上述合成烃的反应外，还会发生一些副反应，从而生成含氧化合物、例如甲醇和高级醇类以及其它物质。

CO+2H₂→CH₃OH (4)

nCO+2nH₂→C_nH_2n+1OH+(n-1)H₂O (5)

CO+H₂O→CO₂+H₂ (6)

2CO→CO₂+C (7)

在上述费托合成过程中的各种反应中，一些反应是可逆反应，例如水煤气变换反应（6）和积炭反应（7），这些反应产物如果保留在反应体系中，会影响反应的完成率和反应转化率，而如果将这些反应产物及时从反应体系中除去，反应的完成率和反应转化率都会明显改善。

为了达到上述目的，人们提出了两段串联费托合成反应工艺，在第一段费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气与反应产物分离后，在第二段费托合成反应器中继续进行费托合成反应，与一段费托合成反应工艺相比，两段串联费托合成反应工艺的反应完成率和反应转化率都得到较大的提高，因为在第二段反应器中，第一段反应器中的反应产物被从反应体系中除去，反应得以继续进行。

CN1281714C公开了一种用合成气生产液体燃料的工艺，该工艺包括费托合成单元、C₃-C₅烃回收单元、炼油单元三个部分。其中，费托合成单元分为两段，产物均为石蜡和冷凝物；两段费托合成装置分别进行部分尾气循环；第一段费托合成气的剩余尾气作为原料气进入第二段费托合成装置中；第二段费托合成装置的剩余尾气进入到C₃-C₅烃回收单元中。C₃-C₅烃回收单元是通过深度冷却的方法，回收尾气中绝大部分C₃+烃组分，这些组分和两段费托合成单元生产的石蜡和冷凝物一起进入炼油单元中，进行液体燃料的生产。该工艺采用两段费托合成装置，通过降低单段CO转化率来降低CH₄产率。但第一段费托合成装置的尾气直接进入第二段费托合成装置中，第一段费托合成装置中生成的CO₂和CH₄等惰性气体会在第二段费托合成装置中积聚，导致在实际操作中不得不通过加大第二段费托合成装置尾气排放量以降低第二段费托合成装置循环气体中惰性气体的浓度来维持第二段费托合成装置的操作，这样，就降低了整个工艺的经济性。

CN100575457C公开了一种费托合成方法，所述方法包括以下步骤：(1)使煤制合成气原料进入第一段费托合成反应器中，与铁系催化剂接触，并在费托合成反应条件下进行反应；(2)分离第一段反应产物，反应后剩余的尾气脱除CO₂后，进入C₁-C₄烃转化装置中进行CO和H₂转化，然后，使转化后的尾气进入第二段费托合成反应器中，与钴系催化剂接触，并在费托合成反应条件下进行反应；(3)分离第二段反应产物，排出部分尾气，其余的尾气返回第一段费托合成反应器中循环使用。该方法在第一段反应器中采用铁系催化剂，由于第一段费托合成反应属于低温费托合成浆态床反应器操作，生成的主要产品为重质费托蜡，催化剂与重质蜡分离困难。在第二段费托合成反应中采用钴系催化剂，虽然时空产率较高，但由于反应器为固定床，反应取热较难控制，同时，轻质油品如汽油和柴油产品的选择性也不高。

CN1948438B公开了一种两段式费托合成方法。该方法包括：a）使合成气原料进入第一段费托合成反应器，在催化剂作用下进行费托合成反应；b)分离第一段费托合成反应产物，部分尾气返回第一段费托合成反应器中循环反应，然后，将其余尾气中含有的C₁-C₄烃转化为CO和H₂；c)将来自步骤b）的转化后的尾气与第二段费托合成反应的循环尾气混合，进入第二段费托合成反应器中，进行费托合成反应；d)分离第二段费托合成反应产物，大部分尾气返回第二段费托合成反应器中循环反应，排出其余的尾气。该方法的CO+H₂转化率高于96%，甲烷产率低于3%，催化剂的单位时空产率达到185克油/克催化剂/小时。在该方法中，在第一段和第二段费托合成反应器中都进行低温费托合成反应，并且在第一段费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气需进行C₁-C₄烃合成气变换，使C₁-C₄烃转化为CO和H₂。

CN101892063A公开了一种费托合成方法及系统，所述方法包括：a）使含有CO和H₂的原料气体进入第一段费托合成反应器中，进行费托合成反应，得到第一段费托合成反应产物；b)对第一段费托合成反应产物进行分离，使水和未转化尾气分离，得到烃产物和第一段费托合成反应的未转化尾气；c)使步骤b）中得到的未转化尾气进入第二段费托合成反应器中，进行费托合成反应，得到第二段费托合成反应产物；d)对第二段费托合成反应产物进行分离，使水和未转化尾气分离，得到烃产物和第二段费托合成反应的未转化尾气。第二段费托合成反应的未转化尾气的一部分返回第二段费托合成反应器中循环反应。该方法和系统简化了工艺流程，并适合于大规模工业化生产。该文献未提及第一段费托合成反应的未转化尾气是否在进入第二段费托合成反应器前进行合成气转换，但很明显，在第一段费托合成反应器和第二段费托合成反应器中进行相同的费托合成反应，因此，实际上，在第一段费托合成反应器和第二段费托合成反应器中进行的费托合成反应是一个反应的两个阶段，如上所述，目的是提高费托合成反应的完成率和反应转化率。

上述专利文献在此全文引入以作参考。

仔细观察和比较，不难发现：上述现有技术所公开的两段串联费托合成系统及其工艺有以下共同点：

（1）第二段费托合成反应是第一段费托合成反应的继续，所以，二段费托合成反应是一个反应的两个阶段，目的是提高费托合成反应的完成率和反应转化率；

（2）第一段费托合成反应的未转化尾气含有一定量的C₁-C₄烃，并且，此时，未转化尾气中的H₂/CO体积比也不符合继续进行费托合成反应的要求，为了使未转化尾气中的H₂/CO体积比符合继续进行费托合成反应的条件，需要调整未转化尾气中的H₂/CO体积比，其中的一个办法就是将上述C₁-C₄烃在特定转化装置中进行CO和H₂转化，使其变为合成气，这无疑增加了设备投资和工艺复杂性；

（3）第一段费托合成反应的未转化尾气或进入第一段费托合成反应器中循环使用，或经处理和成分调整后进入第二段费托合成反应器中循环使用；而第二段费托合成反应的未转化尾气至少一部分进入第二段费托合成反应器中循环使用；

因此，上述现有的二段费托合成反应系统和工艺在反应原料和反应产物上并不能实现有益或有利的互补，第一段费托合成反应的未转化尾气需进行成分变换才能成为第二段费托合成反应的原料，而且，由于第一段费托合成反应和第二段费托合成反应几乎进行相同的费托合成反应，所以，费托合成产物比较单一，生产的灵活性受到一定限制。

同时，众所周知，浆态床反应器具有其它反应器不具有的众多优点,其吸引了人们越来越多的关注。浆态床反应器、例如浆态鼓泡床反应器（SBCR）作为一种气-液-固多相反应器，具有结构简单、持液量大、温度梯度小、热容量大、传热性能好、温度易控制、固体颗粒易处理、操作成本低等优点。

但浆态床反应器也存在着一些难以克服的缺点，例如，其中的催化剂磨蚀非常严重，这将导致液体产物中含有相当比例的催化剂细粉或粉尘，这样的细粉或粉尘相当难以从液体产物中分离出来；还有，就是浆态床反应器的反应体系是气-固-液三相反应体系，为了保证反应持续和顺利地进行，浆态床反应器中的液位必须要保持恒定或稳定，就是说，浆态床反应器中气-固-液三相反应体系的液位或液面要保持稳定，这样就决定了浆态床反应器的反应温度不能太高，因为反应温度一旦过高，在低温下为液态的物质或者变为气态，或者被高温裂解为气态物质，因此，通常说，浆态床反应器的反应温度一旦超过285℃，就很难保证浆态床反应器中液位的稳定，因此，在现有技术中，费托合成浆态床反应器的反应温度一般都不会高于285℃。

但浆态床反应器在高温下工作会有许多优点，一是反应速度加快，生产率会增加，还有，就是高温费托合成反应形成的产物不同于低温费托合成反应，其常常会形成主要成分为汽油和低碳烯烃的反应产物，其价值远高于低温费托合成反应形成的柴油和费托蜡，这样，费托合成反应产物的种类将会变得丰富和互补，同时产物价值也会大大提升。

但如何在高温下、例如在285℃以上、特别是300℃以上的反应温度下保持浆态床反应器中的液位恒定或稳定，以使浆态床反应器能够在高温下稳定和连续运行也是现有技术中尚未解决的技术难题。

本发明旨在解决上述两个现有技术中的技术难题，并开发一种反应产物和反应原料可实现有益或有利互补的两段串联费托合成系统及其工艺，其中，第一段浆态床反应器可在高温、例如在300℃以上的反应温度下保持液位恒定或稳定，从而使第一段浆态床反应器能够在高温下稳定和连续运行。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种两段串联费托合成系统，包括：

至少一个第一段高温费托合成浆态床反应器，合成气在该反应器中，在300℃以上温度下，在沉淀铁或高温熔铁催化剂作用下，进行高温费托合成反应，主要生成汽油和低碳烯烃；

至少一个低碳烯烃分离器，用于分离第一段高温费托合成浆态床反应器中生成的低碳烯烃；和

至少一个第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器，来自第一段高温费托合成反应器的未反应掉的合成气尾气在该反应器中，在钴基催化剂或沉淀铁催化剂作用下，在300℃以下温度下，进行低温费托合成反应，主要生成柴油和费托蜡，

其中，将费托蜡或石蜡补充或循环到所述第一段高温浆态床反应器中，以维持所述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；和

在第二段低温费托合成反应器是浆态床反应器并在高于285℃的反应温度下运行时，也将费托蜡或石蜡补充或循环到所述第二段低温费托合成浆态床反应器中，以维持所述第二段低温费托合成浆态床反应器中气-固-液反应体系中稳定的液位。

在上述系统中，优选地，在第一段高温费托合成反应器中进行高温费托合成反应的合成气中，H₂/CO体积比为0.67-1.8；在第二段低温费托合成反应器中进行低温费托合成反应的来自第一段高温费托合成反应器的未反应掉的合成气尾气中，H₂/CO体积比为1.8-2.2，并且，来自第一段高温费托合成反应器的未反应掉的合成气尾气不经任何成分调整或变换，直接在第二段低温费托合成反应器中进行低温费托合成反应，从而，使第一段高温费托合成反应器和第二段低温费托合成反应器的反应原料和反应产物实现有益的互补。

优选地，所述费托蜡或石蜡在被补充或循环到所述第一段高温浆态床反应器中前被加氢处理，更优选地，所述费托蜡或石蜡的性能满足以下要求：pH值：6.9～7.1；总硫含量（μg/g）：＜0.05；稠环芳烃（m％）：＜5；密度（kg/m³（20℃））：0.83-0.85；运动粘度（（40℃），mm²/s）：≥12；初馏点（℃）：＞300；5％馏出温度（℃）：＞350。上述费托蜡或石蜡可来自于所述第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中的反应产物、商购的产品、或其它来源的产物。

优选地，上述第一段高温费托合成浆态床反应器中形成的主要反应产物分布（重量百分数）满足以下要求：CH₄：≤5；C₂-C₄烃：≥12；C₅+烃：≤35；H₂O：≤55；C₂-C₄烯烷比：≥5。

优选地，上述在第二段低温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气从所述第二段低温费托合成反应器中排出实现与产物分离后，至少一部分又被循环回第二段低温费托合成反应器中，继续进行低温费托合成反应。

通常，在第一段高温费托合成反应器和第二段低温费托合成反应器之间，还有汽油、低碳烯烃、在第一段高温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气和水的分离装置；在第二段低温费托合成反应器后，还有柴油、费托蜡、在第二段低温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气和水的分离装置，和将至少一部分在第二段低温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气循环回第二段低温费托合成反应器中继续进行低温费托合成反应的循环装置。

例如，所述分离装置可包括气-气分离器、液-液分离器、气-液分离器、冷凝器、分馏塔、和/或蒸馏塔，其中，所述气-液分离器可包括高温高压气-液分离器、低温高压气-液分离器、高温低压气-液分离器和低温低压气-液分离器。

优选地，上述互补式两段串联费托合成系统包括多个并联的第一段高温费托合成反应器和/或多个并联的第二段低温费托合成反应器，更优选地，所述第二段低温费托合成反应器为固定床反应器。

在上述两段串联费托合成系统中，优选地，以重量份数计，所述沉淀铁或高温熔铁催化剂包括：100份Fe、0.2-12份Cu、和0.2-12份K；所述钴基催化剂包括：10-30份Co和100份Al₂O₃和/或SiO₂，其中，所述沉淀铁或高温熔铁催化剂和钴基催化剂还可包括其它元素或组分。

上述两段串联费托合成系统通常还包括费托蜡过滤装置，所述过滤装置可位于所述第二段低温费托合成反应器内部或外部，用于分离在第二段低温费托合成反应器中形成的费托蜡。

根据本发明的第二方面，提供一种用上述系统进行两段费托合成反应的工艺，其依次包括以下步骤：

（1）将合成气通入所述第一段高温费托合成浆态床反应器中，其中，所述合成气在沉淀铁或高温熔铁催化剂作用下，在300℃以上温度下，进行高温费托合成反应，主要生成汽油和低碳烯烃；

（2）将在上述第一段高温费托合成反应器中形成的包括汽油、低碳烯烃和水蒸气的反应产物和未反应掉的合成气尾气从第一段高温费托合成反应器中排出，并进行产物分离，从而，得到汽油、低碳烯烃、和在第一段高温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气；

（3）将在第一段高温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气通入所述第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中，其中，所述合成气尾气在钴基催化剂或沉淀铁催化剂作用下，在300℃以下温度下，进行低温费托合成反应，主要生成柴油和费托蜡；

（4）将在上述第二段低温费托合成反应器中形成的包括柴油、费托蜡和水蒸气的反应产物和未反应掉的合成气尾气从第二段低温费托合成反应器中排出，并进行产物分离，从而，得到柴油、费托蜡、和在第二段费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气，

其中，在上述步骤（1）中，将费托蜡或石蜡补充或循环到所述第一段高温浆态床反应器中，以维持所述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；和

在上述步骤（3）中，在第二段低温费托合成反应器是浆态床反应器并在高于285℃的反应温度下运行时，也将费托蜡或石蜡补充或循环到所述第二段低温费托合成浆态床反应器中，以维持所述第二段低温费托合成浆态床反应器中气-固-液反应体系中稳定的液位。

在上述工艺中，优选地，通入所述第一段高温费托合成浆态床反应器中的合成气的H₂/CO体积比为0.67-1.8；在上述第一段高温费托合成浆态床反应器中未反应掉的所述合成气尾气的H₂/CO体积比为1.8-2.2；通入所述第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中的所述合成气尾气的H₂/CO体积比为1.8-2.2。

优选地，上述工艺还包括以下步骤（5）：

（5）将至少一部分在第二段低温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气循环回第二段低温费托合成反应器中，使其与在第一段高温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气一起，在第二段低温费托合成反应器中，继续进行低温费托合成反应，其中，在第一段高温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气和在第二段低温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气在第二段低温费托合成反应器中形成的混合物的H₂/CO体积比为1.8-2.2。

任选地，可将全部在第二段低温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气循环回第二段低温费托合成反应器中，继续进行低温费托合成反应；在第一段高温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气和在第二段低温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气在第二段低温费托合成反应器中的体积混合比为0.5-5。

优选地，在第一段高温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气和在第二段低温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气在进入所述第二段低温费托合成反应器中前被脱除所含有的CO₂；所述合成气在进入所述第一段高温费托合成反应器中前被脱除所含有的CO₂。

通常，在上述工艺中，所述费托蜡或石蜡来自于所述第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中的反应产物、商购的产品、或其它来源的产物。

通常，第一段高温费托合成浆态床反应器的操作条件如下：反应温度：300℃-380℃、优选305℃-350℃、更优选310℃-340℃、特别优选315℃-330℃，反应压力：15-50巴、优选20-40巴、更优选25-35巴、特别优选27-33巴，反应器入口气体空塔气速：20-80厘米/秒、优选25-60厘米/秒、更优选30-50厘米/秒、特别优选35-45厘米/秒，反应器入口气体体积流量与催化剂质量比：2000-50000标准立方米/克催化剂/小时、优选3000-30000标准立方米/克催化剂/小时、更优选8000-20000标准立方米/克催化剂/小时、特别优选10000-18000标准立方米/克催化剂/小时；第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器的操作条件如下：反应温度：150℃-300℃、优选180℃-285℃、更优选200℃-265℃、特别优选220℃-260℃，反应压力：15-50巴、优选20-40巴、更优选25-35巴、特别优选27-33巴，反应器入口气体空塔气速：10-70厘米/秒、优选25-60厘米/秒、更优选30-50厘米/秒、特别优选35-45厘米/秒，反应器入口气体体积流量与催化剂质量比：2000-50000标准立方米/克催化剂/小时、优选3000-30000标准立方米/克催化剂/小时、更优选8000-20000标准立方米/克催化剂/小时、特别优选10000-18000标准立方米/克催化剂/小时。

附图说明

图1是本发明两段串联费托合成系统及其工艺的一个技术方案的示意图。

图2是本发明两段串联费托合成系统及其工艺的另一个技术方案的示意图。

具体实施方式

通过以下参考附图和实施例的描述进一步详细解释本发明，但以下描述仅用于使本发明所属技术领域的普通技术人员能够更加清楚地理解本发明的原理和精髓，并不意味着对本发明进行任何形式的限制。附图中等同的或相对应的部件或特征用相同的标记数表示。

本发明目的在于：提供一种新型的煤基合成气费托合成系统及其工艺。该工艺不仅能够提高油品产率，同时，还可根据不同的市场需求，选择生产以烯烃为主的产品或以生产中间馏分油为主的产品，随时适应市场对油品和烯烃的需求变化，从而产生更大的经济效率。

特别是，在上述系统和工艺中，第一段浆态床反应器可在高温、例如在285℃以上、特别是在300℃以上的反应温度下保持液位恒定或稳定，从而使第一段浆态床反应器能够在高温下稳定和连续运行。

示范性地，上述工艺可包括以下步骤：

a）第一段高温费托合成反应

使含有CO和H₂、并且H₂/CO体积比优选为0.67-1.8的原料气体（合成气）进入第一段高温费托合成浆态床反应器中，在沉淀铁或高温熔铁催化剂作用下，在300℃以上温度下，进行高温费托合成反应，得到第一段高温费托合成反应产物，

其中，在上述步骤（a）中，将费托蜡或石蜡补充或循环到所述第一段高温浆态床反应器中，以维持所述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；优选地，所述费托蜡或石蜡是加氢处理过的，更优选地，所述费托蜡或石蜡的组成和性能满足以下表1所列的指标：

表1

组成和性能	数值
		pH值	6.9～7.1
总硫含量，μg/g	＜0.05
		稠环芳烃，m％	＜5
密度，kg/m3（20℃）	0.83-0.85
		运动粘度（40℃），mm2/s	≥12
初馏点，℃	＞300
		5％馏出温度，℃	＞350

b)分离第一段高温费托合成反应产物

对第一段高温费托合成反应产物进行分离，得到低碳烯烃、汽油、水以及在第一段高温费托合成反应中未转化的合成气尾气；优选地，所述第一段高温费托合成反应产物的产物分布（重量百分比）满足以下表2所列的要求：

表2

产物	分布，W%
		CH₄	≤5
C₂-C₄烃	≥12
		C₅+烃	≤35
H₂O	≤55
		烯烷比（C2-C4）	≥5

c)第二段低温费托合成反应

对步骤b）中得到的未转化的合成气尾气进行脱水处理，此时，合成气尾气中H₂/CO体积比可优选为1.8-2.2，然后，将合成气尾气送入第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中，在钴基催化剂或沉淀铁催化剂作用下，在300℃以下温度下，进行低温费托合成反应，得到第二段低温费托合成反应产物；

d)分离第二段低温费托合成反应产物

对第二段低温费托合成反应产物进行分离，得到柴油、费托蜡、水以及在第二段低温费托合成反应中未转化的合成气尾气，任选地，

e）循环在第二段低温费托合成反应中未转化的合成气尾气

将在第二段低温费托合成反应中未转化的合成气尾气的至少一部分或大部分甚至全部经过脱碳处理后，使其返回到第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中，继续进行低温费托合成反应。

下面，示范性地进一步详细说明本发明两段串联费托合成工艺，但本发明不受以下描述的任何限制。

步骤a)中的合成气可通过煤、生物质、天然气或有机物制取，但必须经过净化过程，脱除所含的硫等对费托合成催化剂有毒害作用的物质。

《煤液化技术》(化学工业出版社，作者:高晋生、张德祥，出版时间:2005年3月)详细描述了制备合成气、合成气净化和变换的相关技术。该文献在此引入以作参考。

在步骤a)中，合成气原料的H₂/CO体积比优选为0.67～1.8，更优选0.8～1.8，最优选1～1.7，特别优选1.3～1.6、例如1.5。第一段高温费托合成反应可在下述反应条件下进行:反应温度为300～380℃，优选为305～350℃;反应压力为15～50bar，优选为20～40bar；使反应器入口气体空塔气速达到20～80cm/s，优选为30～50cm/s；新鲜合成气原料与催化剂的体积比为2000～50000，优选为3000～30000。本发明的第一段费托反应属于高温费托合成反应，相应的反应产物包括低碳烯烃和汽油等。

在步骤b)中，第一段高温费托合成反应产物首先进入热高压分离器中，在120～220℃下，优选140～180℃下，进行闪蒸分离出气相（热高压分离器气体）和重质油相（热高压分离器液体）。气相物流随后进入冷高压分离器中，在5～60℃下，优选10～50℃下，再次进行闪蒸分离，得到气体、轻质馏分油和合成水的混合液相产物（冷高压分离器液体）。在分离的气体中，低碳烯烃的分离可采用常规低碳烯烃富集方法，比如深度冷却或者变压吸附的方法。

在步骤c)中，来自步骤e）的第二段低温费托合成反应的循环合成气尾气与脱水处理的来自步骤b）的第一段高温费托合成反应的合成气尾气以体积比（循环比）优选为0.5～5，更优选为1～3的比例混合，之后，混合气体进入第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中。第二段低温费托合成反应在下述反应条件下进行：反应温度为150～300℃，优选为150～270℃；反应压力为15～50bar，优选为18～38bar；反应器入口空塔气速为20～70cm/s，优选为25～50cm/s；反应器入口气体流量与催化剂的体积比为2000～50000，优选为3000～30000。本发明的第二段费托反应属于低温费托合成反应，相应的反应产物包括柴油和费托蜡。

在步骤d)中，第二段低温费托合成反应产物首先进入热高压分离器中，在120～220℃下，优选140～180℃下，进行闪蒸分离得到气相（热高压分离器气体）和重质油相（热高压分离器液体）。气相物流随后进入冷高压分离器中，在5～60℃下，优选10～50℃下，再次进行闪蒸分离，得到冷高压分离器气体、冷高压分离器液体（轻质馏分油和合成水的混合液相产物）。冷高压分离器气体作为合成气尾气可大部分循环回第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中，其余部分可作为尾气排空。

返回第二段低温费托合成浆态床或固定反应器中的循环合成气尾气在与第一段高温费托合成反应产物的冷高压分离器气体（第一段高温费托合成反应的合成气尾气）混合前各自优选地进行CO₂脱除处理，脱除上述循环气中的CO₂的方法可采用常规CO₂脱除工艺，例如，热碳酸钾脱CO₂法或水洗法。热碳酸钾脱CO₂法常用的装置为热碳酸钾脱CO₂吸附塔，生成的碳酸氢钾在再生塔中脱除CO₂，得到的再生碳酸钾溶液重新返回吸附塔中。水洗法只需设水洗罐即可。

在步骤d）中，在第二段低温费托合成浆态床或固定反应器中生成的费托蜡通过第二段低温费托合成反应器中设置的过滤器与催化剂颗粒实现分离后，作为产物排出，也可以抽出第二段低温费托合成反应器中的浆液，通过外置的固-液分离装置、例如过滤器，费托蜡在实现与催化剂颗粒分离后，作为产物排出。在外置过滤器情况下，分离得到的催化剂颗粒需要重新循环回第二段低温费托合成反应器中，继续参与反应。

本发明两段串联费托合成工艺通过控制第一段高温费托合成条件，使得第一段高温费托合成反应的CO转化率在15%-70%之间，优选在20%-65%之间，从而保证催化剂的时空产率；通过控制第二段低温费托合成条件，使得第二段低温费托合成反应的CO单程转化率不低于65%，从而保证整个工艺甲烷产率低，中间馏分油品收率高，第一段高温费托合成和第二段低温费托合成的CO总转化率达到90%以上。

优选地，在步骤a)中使用的高温费托合成反应器采用浆态床反应器，其可以是一个或多个反应器并联；在步骤c)中使用的低温费托合成反应器采用浆态床或固定床反应器，其也可以是一个或多个反应器并联。

优选地，在步骤a)高温费托合成浆态床反应器中使用的催化剂为高温熔铁系或沉淀铁系催化剂；在步骤c)低温费托合成浆态床或固定床反应器中使用的催化剂为钴系催化剂。

特别是，当在步骤c)中使用的第二段低温费托合成反应器采用浆态床反应器、并且反应温度在285-300℃之间时，所述第二段低温费托合成浆态床反应器也可能存在着因反应温度较高，其中的气-固-液三相反应体系的液位或液面无法保持稳定的问题，此时，与第一段高温费托合成浆态床反应器一样，也可向其中补充或循环费托蜡或石蜡，以维持第二段低温费托合成浆态床反应器中液位的恒定或稳定，从而使第二段低温费托合成浆态床反应器能够在285-300℃温度下保持稳定和连续运行。

本发明两段串联费托合成工艺的实质性特征在于：

（1）第一段高温费托合成反应器进料气（新鲜合成气）经过步骤a)中高温熔铁系或者沉淀铁系催化剂对硫等中毒组分的吸附和反应，再经过步骤b）中的脱水过程，其中的水分和硫杂质等有害物质含量已很低，所以，当第一段高温费托合成反应的合成气尾气进入步骤c)中第二段低温费托合成反应器中时，如果第二段低温费托合成反应器使用钴系催化剂，此时的尾气不会导致钴系催化剂的水中毒和/或硫中毒，因此，催化剂活性被显著提高。

（2）将第一段高温费托合成反应器的进料气（新鲜合成气）的H₂/CO体积比优选控制为0.67-1.8、尤其是1.3～1.8，这样的比例非常适合煤制合成气的费托合成反应，其中，由于使用高温熔铁系和/或沉淀铁系催化剂，所以，会有一定程度的水煤气变换反应，这样，CO转化率将高于H₂转化率，因此，未转化的合成气尾气中H₂/CO体积比将会优选在1.8～2.2之间，这样比例的合成气尾气原料，不用作任何成分调整和/或变换，就非常适合在第二段低温费托合成反应器中使用的钴基催化剂，因此，不必因为采用钴基催化剂而需要对煤基合成气原料（尾气）进行CO变换脱碳，以提高H₂/CO体积比，来适应在第二段低温费托合成反应器中进行的反应。这样，第一段高温费托合成反应器和第二段低温费托合成反应器的反应产物和反应原料实现了有益和有利的互补。

（3）在第一段高温费托合成反应器中，原料气体（新鲜合成气）一次通过反应器，气体中有效合成气含量高，反应速度快，利用率高；第二段低温费托合成反应器的尾气大部分进行循环反应，这样，就提高了产物的选择性和CO的总转化率；

（4）第一段高温费托合成浆态床反应器中使用的催化剂为高温熔铁系或沉淀铁系催化剂，并向其中补充或循环费托蜡或石蜡，以维持第一段高温费托合成浆态床反应器中液位的恒定或稳定，所以，第一段高温费托合成反应可在浆态床反应器中在较高温度下进行，这样，就避免了生成不能气化的重质费托蜡，催化剂只在第一段高温费托合成浆态床反应器出口处进行气-固分离，此时，没有液相产物排出，因此，降低了催化剂的分离难度。第一段高温费托合成浆态床反应器可以灵活地采用高温熔铁或沉淀铁催化剂操作，多产汽油、或低碳烯烃等产品；第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中使用的催化剂为钴系催化剂时，多产柴油和费托蜡。通过调节两段费托合成反应的转化率配比，可随时使产品适应市场对于油品和烯烃的需求变化，从而，获取更大的经济效率。

（5）本发明两段串联费托合成工艺可同时联产低碳烯烃、汽油、柴油和费托蜡等费托合成产品，产品丰富而不单调，并可随时通过市场需求，调整各种产品的产量。

与现有两段串联费托合成工艺相比，本发明两段串联费托合成工艺具有以下有益效果:

（1）第一段高温费托合成反应器中原料气体（新鲜合成气）一次通过反应器，气体中有效合成气含量高，反应速度快，能够充分发挥费托催化剂效能，所以，催化剂用量降低；

（2）省去了第一段高温费托合成反应器的循环气压缩机系统，从而，降低了设备投资，减小了动力消耗，节省了操作费用。

（3）可以得到更多的低碳烯烃碳氢化合物；

（4）减少了第二段低温费托合成反应前对原料气体（合成气尾气）进行CO变换的步骤，降低了投资，提高了碳的有效利用率。

（5）为成套费托合成装置高度集成或联产提供了有利条件。

（6）实现了浆态床反应器在较高反应温度、例如在285℃以上、特别是在300℃以上的反应温度下保持液面或液位的相对稳定，从而使得浆态床反应器可在较高反应温度下进行连续和顺利的运行。

下面，结合附图对本发明作进一步详细说明，但本发明不受以下描述的任何限制。为了突出本发明的发明步骤，附图中省去了（未标示）工业应用时许多必要的设备，如加热炉、泵、阀门和过滤器等装置。

如图1和2所示，经净化和调整CO和H₂比例后（例如，H₂/CO体积比调整为0.67-1.8、优选1.3～1.8）的新鲜合成气原料1经换热器105和103与费托合成产物换热后，进入第一段高温费托合成浆态床反应器102中，在高温熔铁或沉淀铁费托合成催化剂的作用下，发生高温费托合成反应，由于费托合成反应是强放热反应，采用蒸汽盘管式换热器（未标记）将反应热从反应系统取出，整个反应器102的温度由蒸汽包101的压力控制，汽包101副产水蒸汽26，反应后的费托合成产物（图1为顶部产物）2从反应器102排出，与原料气1在换热器103换热后在热高压分离器104中进行气-液分离，分离出热高压分离器液体（热高压分离器液相产物）11和热高压分离器气体3，热高压分离器气体3再与原料气1在换热器105中换热后，在冷高压分离器106中再次进行气-液分离，分离出冷高压分离器气体（未转化的合成气尾气）4和冷高压分离器液体（轻质馏分油和水的混合液相产物）6。从冷高压分离器106顶部排出的冷高压分离器气体4进入脱水装置119中经过脱水处理，然后再经过低碳烯烃富集（分离）装置120，分离出低碳烯烃产品28。分离出低碳烯烃产品28后的尾气与第二段低温费托合成反应的循环尾气35混合，产生的混合气40经循环气压缩机110升压后，通过第二段低温费托合成反应的换热器115和换热器113与第二段低温费托合成反应器顶部产物33换热后，进入第二段低温费托合成反应器112（为固定床或浆态床反应器）中进行低温费托合成反应。

与第一段高温费托合成浆态床反应器102一样，第二段低温费托合成固定床或浆态床反应器112的反应温度由蒸汽包111控制，蒸汽包111副产水蒸汽25，第二段低温费托合成反应生成的费托蜡经反应器112中内置（也可外置）的过滤器（未标示）与催化剂实现分离，从而，得到费托蜡产物43，其绝大部分作为费托蜡产品88排出系统。

第二段低温费托合成反应器112（为浆态床反应器时）的顶部产物33经换热器113与原料气40（合成气尾气混合物）换热后在热高压分离器114中进行气-液分离，分离出热高压分离器液体37和热高压分离器气体34，热高压分离器气体34再经换热器115与原料气40（合成气尾气混合物）换热后，在冷高压分离器116中进行气-液分离，分离出冷高压分离器液体36和冷高压分离器气体10。冷高压分离器气体10的一部分作为尾气38排放。剩余的大部分冷高压分离器气体（循环合成气尾气）27进入脱碳装置（脱除CO₂）109中，气体27在脱碳装置109中与脱碳溶剂5进行接触，其中，绝大部分CO₂进入脱碳溶剂中，形成碱渣50排出脱碳装置109，脱除CO₂后的气体27作为循环尾气35与来自第一段高温费托合成反应产物的冷高压分离器气体4混合，形成混合气体（混合合成气尾气）40，混合气体40进入循环气压缩机110中升压，再经换热器113和115换热后，返回第二段低温费托合成反应器112中，进行低温费托合成反应。

来自第一段高温费托合成反应产物的冷高压分离器106的液体6和来自第二段低温费托合成反应产物的冷高压分离器116的液体36混合，再与来自热低压分离器117的气体39混合后，进入冷低压分离器118中，混合气体被分离为含有有机含氧化合物的费托合成水68、费托合成冷低压分离器118的液体产物（汽油）58和冷低压分离器118的气体产物48，并被排出系统；来自第一段高温费托合成反应产物的热高压分离器104的液体11和来自第二段低温费托合成反应产物的热高压分离器114的液体37混合，形成的混合液体进入热低压分离器117中，被分离为热低压分离器117的液体78和热低压分离器117的气体39，其中，液体78作为重质馏分油产品（柴油）排出系统，热低压分离器117的气体39降温后与上述冷高压分离器106的液体6和冷高压分离器116的液体36混合后，进入冷低压分离器118中进行分离，并被分离为费托合成水68、液体产物（汽油）58和气体产物48。

因为费托合成反应是强放热反应。为了保持费托合成反应器102和/或112的反应区在恒温下工作，在反应器的反应区中，优选设置蒸汽盘管式换热器，使得反应物流与流过蒸汽盘管的水进行换热，一部分水吸热后成为蒸汽，这样，就以汽化方式将反应热排出。第一段高温费托合成反应器102的反应热通过与水换热以产生副产物-水蒸汽26的方式从反应器102中移出。来自蒸汽包101的水23与第一段高温费托合成反应器102中的反应物流进行换热，形成蒸汽与水的混合物后，返回蒸汽包101中，其中，水蒸汽26通过蒸汽包101的压力控制和排放，蒸汽包101的液位通过补充水21进行维持。同样，第二段低温费托合成反应器112的反应热通过与水热换以产生副产物-水蒸汽25的方式从反应器112中移出。来自蒸汽包111的水24与第二段低温费托合成反应器112中的反应物流进行换热，形成蒸汽和水的混合物后，返回蒸汽包111中，其中，水蒸汽25通过蒸汽包111的压力控制和排放，蒸汽包111的液位通过补充水22进行维持。两个蒸汽包101和111所需的补充水20由系统外提供，经压力控制和排放的水蒸气25和26汇总后，成为系统副产-水蒸汽18而被排出费托合成系统，或作为热源使用。

在上述第一段高温费托合成浆态床反应器102运行时，以及在第二段低温费托合成反应器112是浆态床反应器并在高于285℃的反应温度下运行时，应当向上述浆态床反应器中补充或循环费托蜡或石蜡，以维持第一段高温费托合成浆态床反应器102和第二段低温费托合成浆态床反应器112中液位的恒定或稳定，以使它们能够长期和稳定地运行。

上述费托蜡或石蜡可来自于上述第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器112中的反应产物，也可是商购的产品或其它来源的产物。

本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解：图1和图2中表示的第一段高温费托合成浆态床反应器102可以是一个，也可以是并联的多个（即2个以上），例如2个、3个、4个；同样，第二段低温费托合成固定床或浆态床反应器112可以是一个，也可以是并联的多个（即2个以上），例如2个、3个、4个。

实施例

在以下实施例和对比实施例中，选择的铁系催化剂为：用喷雾干燥法制备的沉淀型100Fe-3Cu-4K-12SiO₂（质量比）微球状费托合成反应催化剂，其粒径在40～120微米之间，平均粒径约为85微米，密度约为0.75g/cm³；选择的钴基催化剂为：用浸渍法制备的15Co-100SiO₂（质量比）费托合成反应催化剂，其粒径在30～100微米之间，平均粒径约为75微米，密度约为0.95g/cm³。上述催化剂在使用前需用纯H₂和/或合成气（CO+H₂）进行还原活化。

费托合成反应器开始运行时，包括H₂和CO的合成气原料在进入反应器中前需被预热至200℃，催化剂在费托合成浆态床反应器中的气-液-固三相反应物流中的体积比约为液相体积的10%。

实施例1

采用图1所示的本发明两段串联费托合成工艺进行费托合成反应，新鲜原料气为煤气化后、经净化和水煤气变换得到的H₂与CO的体积比为1.6的合成气，具体组成见表3

表3

成分	比例（体积%）
		CO	38.11
H₂	61.11
		CO₂	0.12
Ar	0.13
		CH₄	0.08

N₂

0.45

在本实施例1中，第一段高温费托合成反应器为浆态床反应器，采用沉淀铁催化剂。第二段低温费托合成反应器也为浆态床反应器，采用钴基催化剂。

新鲜原料气（合成气）在表4所示的工艺条件下进行高温费托合成反应，大约30体积%的CO+H₂在第一段高温费托合成反应器中被转化成费托合成产物。第一段高温费托合成反应器的合成气尾气经脱油和脱水后，进入第二段低温费托合成反应器中，在表4所示的工艺条件下，进行低温费托合成反应。第二段低温费托合成反应器的合成气尾气的少部分排空，大部分经碳酸钾溶液脱除CO₂后，进入第二段低温费托合成反应器中。对第二段低温费托合成反应器中产生的费托蜡的一部分进行加氢精制，加氢精制后的费托蜡的组成和性能如下面表5所示，之后，加氢精制的费托蜡被加入或补充到第一段高温费托合成浆态床反应器中，其加入量以维持第一段高温费托合成反应器中浆态床的液位稳定为准。第一段高温费托合成反应产物的产物分布如下面表6所示。

表4

在上面表2中，气剂比是指反应器入口原料气体（合成气）体积流量与催化剂质量比。

表5

加氢精制的费托蜡组成和性能	数值
		pH值	7.0
总硫含量，μg/g	0.03
		稠环芳烃，m％	4.1
密度，kg/m3（20℃）	0.84
		运动粘度（40℃），mm2/s	15
初馏点，℃	330
		5％馏出温度，℃	370

表6

第一段高温费托合成反应产物	分布，W%
		CH₄	3
C₂-C₄烃	14
		C₅+烃	23
H₂O	44

烯烷比（C2-C4）

5.5

在本实施例1中，油收率达到190克/m³合成气，粗产品中轻质油和中间馏分油的收率达到75%以上。产物组成表示在下面表15中。

对比实施例1

除了采用表7所示的合成气原料和表8所示的工艺条件外，重复上述实施例1的过程。

在本对比实施例1中，油收率为169克/m³合成气。产物组成表示在下面表15中。

表7

成分	比例（体积%）
		CO	39.0
H₂	60.0
		CO₂	0.18
Ar	0.15
		CH₄	0.03
N₂	0.63

表8

在上面表8中，气剂比是指反应器入口原料气体（合成气）体积流量与催化剂质量比。

实施例2

采用图2所示的本发明两段串联费托合成工艺进行费托合成反应，，新鲜原料气为煤气化后，经净化和水煤气变换得到H₂与CO体积比为1.5的合成气，具体的组成见表9。

表9

成分	比例（体积%）
		CO	39.81
H₂	59.74
		CO₂	0.08

Ar	0.05
		CH₄	0.08
N₂	0.24

第一段高温费托合成反应器为浆态床反应器，采用沉淀铁催化剂；第二段低温费托合成反应器为固定床反应器，采用钴系催化剂。

新鲜原料气（合成气）在表10所示的工艺条件下进行高温费托合成反应，约35%的CO+H₂在第一段高温费托合成浆态床反应器中被转化为费托合成产物。第一段高温费托合成浆态床反应器的合成气尾气经脱低碳烯烃、汽油和柴油等烃产物以及脱水后，进入第二段低温费托合成固定床反应器中，在表10所示的工艺条件下，进行低温费托合成反应。

对第二段低温费托合成固定床反应器中产生的费托蜡的一部分进行加氢精制，加氢精制后的费托蜡的组成和性能如下面表11所示，之后，加氢精制的费托蜡被加入或补充到第一段高温费托合成浆态床反应器中，其加入量以维持第一段高温费托合成反应器中浆态床的液位稳定为准。第一段高温费托合成反应产物的产物分布如下面表12所示。

表10

在上面表10中，气剂比是指反应器入口原料气体（合成气）体积流量与催化剂质量比。

表11

加氢精制的费托蜡组成和性能	数值
		pH值	7.0
总硫含量，μg/g	0.035
		稠环芳烃，m％	4.4
密度，kg/m3（20℃）	0.835
		运动粘度（40℃），mm2/s	14
初馏点，℃	320
		5％馏出温度，℃	365

表12

第一段高温费托合成反应产物	分布，W%
		CH₄	3.5
C₂-C₄烃	18
		C₅+烃	21

H₂O	45
		烯烷比（C2-C4）	5.7

在本实施例2中，油收率达到196克/m³合成气，粗产品中轻质油和中间馏分油的收率达到80%以上。产物组成表示在下面表15中。

对比实施例2

除了采用表13所示的合成气原料和表14所示的工艺条件外，重复上述实施例2的过程。

在本对比实施例1中，油收率为161克/m³合成气。产物组成表示在下面表15中。

表13

表14

在上面表14中，气剂比是指反应器入口原料气体（合成气）体积流量与催化剂质量比。

表15

产物组成	实施例1	对比1	实施例2	对比2
					C₂～C₄低碳烯烃，克/m³合成气	47.7	24.8	52.3	20.9
汽油，克/m³合成气	57	35.5	61.15	31.6
					柴油，克/m³合成气	85.5	82.8	91.73	86.4
费托蜡，克/m³合成气	47.5	50.7	43.12	52.3
					总的油收率，克/m³合成气	190	169	196	161

在本发明两段串联费托合成工艺中，第一段反应属于高温费托合成反应，因此，烯烃产率明显提高，特别是，C₂-C₄产物中，烯烃的收率达到80体积%以上，所以，本发明非常适合需多产烯烃的工厂；第二段反应属于低温费托合成反应，除多产柴油外，其产生的费托蜡还可满足生产润滑油等高附加值产品的需求。

本说明书所用的术语和表述方式仅被用作描述性、而非限制性的术语和表述方式，在使用这些术语和表述方式时无意将已表示和描述的特征或其组成部分的任何等同物排斥在外。

尽管已表示和描述了本发明的几个实施方式，但本发明不被限制为所描述的实施方式。相反，本发明所属技术领域的技术人员应当意识到在不脱离本发明原则和精神的情况下可对这些实施方式进行任何变通和改进，本发明的保护范围由所附的权利要求及其等同物所确定。

Claims

1.一种两段费托合成反应工艺，其依次包括以下步骤：

(1)将合成气通入第一段高温费托合成浆态床反应器中，其中，所述合成气在沉淀铁或高温熔铁催化剂作用下，在300℃以上温度下，进行高温费托合成反应，主要生成汽油和低碳烯烃；

(2)将在上述第一段高温费托合成反应器中形成的包括汽油、低碳烯烃和水蒸气的反应产物和未反应掉的合成气尾气从第一段高温费托合成反应器中排出，并进行产物分离，从而，得到汽油、低碳烯烃和在第一段高温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气；

(3)将在第一段高温费托合成反应器中未反应掉的合成气尾气通入第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中，其中，所述合成气尾气在钴基催化剂或沉淀铁催化剂作用下，在300℃以下温度下，进行低温费托合成反应，主要生成柴油和费托蜡；

(4)将在上述第二段低温费托合成反应器中形成的包括柴油、费托蜡和水蒸气的反应产物和未反应掉的合成气尾气从第二段低温费托合成反应器中排出，并进行产物分离，从而，得到柴油、费托蜡和在第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中未反应掉的合成气尾气，

其中，在上述步骤(1)中，将费托蜡或石蜡补充或循环到所述第一段高温费托合成浆态床反应器中，以维持所述第一段高温费托合成浆态床反应器中气-固-液反应体系中稳定的液位；和

在上述步骤(3)中，在第二段低温费托合成反应器是浆态床反应器并在高于285℃的反应温度下运行时，也将费托蜡或石蜡补充或循环到所述第二段低温费托合成浆态床反应器中，以维持所述第二段低温费托合成浆态床反应器中气-固-液反应体系中稳定的液位。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中，通入所述第一段高温费托合成浆态床反应器中的合成气的H₂/CO体积比为0.67-1.8；在上述第一段高温费托合成浆态床反应器中未反应掉的所述合成气尾气的H₂/CO体积比为1.8-2.2；通入所述第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中的所述合成气尾气的H₂/CO体积比为1.8-2.2。

3.根据权利要求2所述的工艺，还包括以下步骤(5)：

(5)将至少一部分在第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中未反应掉的合成气尾气循环回第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中，使其与在第一段高温费托合成浆态床反应器中未反应掉的合成气尾气一起，在第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中，继续进行低温费托合成反应，其中，在第一段高温费托合成浆态床反应器中未反应掉的合成气尾气和在第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中未反应掉的合成气尾气在第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中形成的混合物的H₂/CO体积比为1.8-2.2。

4.根据权利要求3所述的工艺，其中，将全部在第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中未反应掉的合成气尾气循环回第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中，继续进行低温费托合成反应。

5.根据权利要求4所述的工艺，其中，在第一段高温费托合成浆态床反应器中未反应掉的合成气尾气和在第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中未反应掉的合成气尾气在第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中的体积混合比为0.5-5。

6.根据权利要求5所述的工艺，其中，在第一段高温费托合成浆态床反应器中未反应掉的合成气尾气和在第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中未反应掉的合成气尾气在进入所述第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中前被脱除所含有的CO₂。

7.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述合成气在进入所述第一段高温费托合成浆态床反应器中前被脱除所含有的CO₂。

8.根据前述权利要求1-7任何之一所述的工艺，其中，所述费托蜡或石蜡来自于所述第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器中的反应产物、商购的产品、或其它来源的产物。

9.根据前述权利要求1-7任何之一所述的工艺，其中，第一段高温费托合成浆态床反应器的操作条件如下：反应温度：300℃-380℃，反应压力：15-50巴，反应器入口气体空塔气速：20-80厘米/秒，反应器入口气体体积流量与催化剂质量比：2000-50000标准立方米/克催化剂/小时；第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器的操作条件如下：反应温度：150℃-300℃，反应压力：15-50巴，反应器入口气体空塔气速：10-70厘米/秒，反应器入口气体体积流量与催化剂质量比：2000-50000标准立方米/克催化剂/小时。

10.根据权利要求9所述的工艺，其中，第一段高温费托合成浆态床反应器的操作条件进一步是：反应温度：305℃-350℃，反应压力：20-40巴，反应器入口气体空塔气速：25-60厘米/秒，反应器入口气体体积流量与催化剂质量比：3000-30000标准立方米/克催化剂/小时；第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器的操作条件进一步是：反应温度：180℃-285℃，反应压力：20-40巴，反应器入口气体空塔气速：25-60厘米/秒，反应器入口气体体积流量与催化剂质量比：3000-30000标准立方米/克催化剂/小时。

11.根据权利要求10所述的工艺，其中，第一段高温费托合成浆态床反应器的操作条件进一步是：反应温度：310℃-340℃，反应压力：25-35巴，反应器入口气体空塔气速：30-50厘米/秒，反应器入口气体体积流量与催化剂质量比：8000-20000标准立方米/克催化剂/小时；第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器的操作条件进一步是：反应温度：200℃-265℃，反应压力：25-35巴，反应器入口气体空塔气速：30-50厘米/秒，反应器入口气体体积流量与催化剂质量比：8000-20000标准立方米/克催化剂/小时。

12.根据权利要求11所述的工艺，其中，第一段高温费托合成浆态床反应器的操作条件进一步是：反应温度：315℃-330℃，反应压力：27-33巴，反应器入口气体空塔气速：35-45厘米/秒，反应器入口气体体积流量与催化剂质量比：10000-18000标准立方米/克催化剂/小时；第二段低温费托合成浆态床或固定床反应器的操作条件进一步是：反应温度：220℃-260℃，反应压力：27-33巴，反应器入口气体空塔气速：35-45厘米/秒，反应器入口气体体积流量与催化剂质量比：10000-18000标准立方米/克催化剂/小时。