CN106675625A - 费托合成轻质馏分油精制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及费托合成轻质馏分油精制装置，主要包括高纯氮气输送设备，固相吸附设备，萃取精制、分离设备，萃取剂精制回收设备。本发明的费托合成轻质馏分油精制装置，先采用固相吸附设备脱除原料费托轻质油中的金属离子杂质和少量含氧化合物；在萃取精制、分离设备中萃取剂萃取费托合成轻质馏分油中的大部分含氧化合物，并使含氧化合物进入萃取剂与原料分离；含氧化合物的萃取剂混合物在萃取剂精制回收设备蒸馏分离，萃取剂、含氧化合物分别回收。本发明的费托合成轻质馏分油精制装置具有流程简单、回收效率高、设备投资小等优点。

Description

费托合成轻质馏分油精制装置

技术领域

本发明涉及费托合成轻质馏分油精制装置，属于煤间接液化设备技术领域。

背景技术

随着世界各国对石油资源的开采，石油资源越来越少。很多国家石油大量依靠进口，不但背上沉重的经济负担，而且危及国家自身的能源安全，特别对于很多石油资源本来就匮乏的国家如中国更是如此，所以开发石油以外的碳基原料如煤、天然气、煤层气等制取液体燃料的新工艺受到广泛的关注。用合成气在催化剂作用下生成烃的反应称为费托合成反应，而合成气的来源非常广泛，既可以来源于煤，也可以来源于天然气，对于那些富煤贫油或富气贫油的国家来说，依托费托合成反应开发用合成气制取液化石油气、柴油、汽油等产品的工艺具有重要的意义。

费托合成反应由德国化学家F•FisCher和H•TropsCh于1923年发现，费托合成反应是以合成气(由氢气和一氧化碳组成）为原料，在合成催化剂作用下生成烃类的反应，具有合成气来源广泛、产物中硫、氮、芳烃等非理想组分含量极低等优点。采用费托合成技术得到的合成油，在烃类组成和主要性质等各方面与常规石油衍生物相比有较大的区别，是一种高含蜡成分的物质，主要由烷烃和烯烃构成，且硫、氮含量极低，但含有一定量的含氧化合物，其中汽油馏分基本不含硫和氮，但是由于其组成中的烷烃和烯烃绝大部分为直链，故其辛烷值很低；柴油馏分硫、氮和芳烃含量极低，十六烷值很高，但是其低温流动性能差，凝点等较高。

费托合成轻质馏分油中含有大量烯烃和2%以上含氧化合物，因此在对其进行下游深加工时，除加工转化成汽油、柴油等液体燃料外，需要通过复杂的预处理或复杂工艺技术，如多级精馏精密分离、萃取抽提工艺技术，生产高附加值的精细化学品，如1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、洗涤剂级α烯烃等。

专利CN1738785A描述了一种从含有线型α-烯烃、饱和烃、内烯烃、支化烯烃和醇的原料中分离线性烯烃的方法，将原料与线型多芳族化合物接触，在一定条件下物流中的烯烃与线性多芳族化合物形成线型多芳族化合物-烯烃加合物，脱除饱和烃、未反应烯烃、未反应的线性多芳族化合物和醇的混合物后；改变反应条件使线性多芳族化合物-烯烃加合物分离解离的其它烯烃后，再解离线性烯烃加合物，从多芳族化合物中分离得到烯烃富集产品；没有相关设备资料。

专利CN105777467A提供的从费托合成油品中分离含氧化合物和1-己烯的方法，是以费托合成油品为原料，在预切割塔中切割得到C6馏分物流，用两股萃取剂进料操作在萃取塔中脱除含氧化合物后得到富含氧化合物物流和粗C6烃物流；再用第三萃取剂进一步脱除粗C6烃物流中的含氧化合物；该工艺繁杂，设备多，投资大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺流程简单、投资小、易操作、成本低的费托合成轻质馏分油精制装置。

本发明的费托合成轻质馏分油精制设备通过以下技术方案来实现：

1、费托合成轻质馏分油精制装置，包括高纯氮气输送设备，固相吸附设备，萃取精制、分离设备，萃取剂精制回收设备；其特征在于：高纯氮气输送设备通过高纯氮气管线（1）分别与固相吸附设备、萃取精制分离设备，萃取剂精制回收设备连接；固相吸附设备通过分子筛吸附器（3）入口管线与原料阀门及管线（2），通过碱性活性炭吸附器（5）出口管线与萃取精制、分离设备的萃取精制设备（7）入口连接；萃取精制、分离设备的静置分离器（8）出口与萃取剂精制回收设备的负压不锈钢蒸馏设备（10）入口连接。

2、根据权利要求1所述的费托合成轻质馏分油精制装置，其特征在于：固相吸附设备包括分子筛吸附器（3）和碱性活性炭吸附器（5），分子筛吸附器（3）与碱性活性炭吸附器（5）串联；分子筛吸附器（3）内分子筛吸附剂（4）是A型阳离子交换分子筛，或是X型阳离子交换分子筛，或是ZSM-5型阳离子交换分子筛，或是上述阳离子交换分子筛的混合物；碱性活性炭吸附器（5）内碱性活性炭吸附剂（6）是吸附氢氧化钠的果壳活性炭，或是吸附氢氧化钾的果壳活性炭，或是二者的混合物。

3、根据权利要求1所述的费托合成轻质馏分油精制装置，其特征在于：萃取精制、分离设备包括萃取剂配制器（19）、萃取精制设备（7）和静置分离器（8）；萃取剂配制器（19）为不锈钢搅拌釜，或是搪玻璃搅拌釜，或是玻璃混合容器；萃取精制设备（7）是不锈钢搅拌釜，或是搪玻璃搅拌釜，或是带超声波发生器的搪玻璃搅拌釜，或是带超声波发生器的不锈钢搅拌釜，或是不锈钢萃取塔，或是带超声波发生器的不锈钢萃取塔，或是前者设备同时使用；静置分离器（8）是锥形底部不锈钢罐，或是带超声波发生器的锥形底部不锈钢罐；萃取剂配制器（19）下部出口与萃取精制设备（7）人口连接，萃取精制设备出口与静置分离器（8）入口连接。

4、根据权利要求1所述的费托合成轻质馏分油精制装置，其特征在于：萃取剂精制回收设备包括蒸馏釜加热设备（9）、负压不锈钢蒸馏设备（10）、塔底冷凝器（11）、萃取剂中间罐（12）、塔底静置分离器（13）、塔中部冷凝器（14）、塔顶静置分离器（15）、真空设备及阀门管线（16）、塔顶冷凝器（17）、蒸馏塔（18）；负压不锈钢蒸馏设备（10）是负压间歇不锈钢蒸馏装置，或是负压连续不锈钢蒸馏装置；真空设备及阀门管线（16）的真空设备是水环式真空设备；塔底冷凝器（11）、塔中部冷凝器（14）、塔顶冷凝器（17）是盘管式不锈钢冷凝器；塔顶静置分离器（15）是锥形底部不锈钢罐，或是带超声波发生器的锥形底部不锈钢罐；真空设备及阀门管线（16）与高纯氮气管线（1）连接，利用真空彻底置换装置各部分容器内空气。

本发明有益效果是：

1、高纯氮气通过高纯氮气输送设备进入其它设备内，可以减少物料挥发，保护物料。

2、分子筛吸附器内的阳离子交换分子筛吸附剂，可以通过吸附、离子交换脱除费托合成轻质馏分油的金属离子杂质和部分含氧化合物。

3、碱性活性炭吸附器的碱性果壳活性炭吸附剂，通过吸附、化学反应脱除费托合成轻质馏分油中的高分子杂质、有机酸、醛、酮、醇等含氧化合物。

4、超声波发生器在萃取、静置过程可以大大增加含氧化合物与复合萃取剂接触机会，提高萃取效率、缩短静置时间。

5、真空设备及阀门管线与高纯氮气管线连接，利用真空彻底置换装置各部分容器内空气。

6、萃取剂精制回收设备的负压不锈钢蒸馏装置，可以根据费托合成轻质馏分油生产加工规模，既可以采用间歇负压蒸馏工艺，也可以连续负压蒸馏工艺。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但并不因此限制本发明的保护范围。

附图说明

图1是本发明的主要设备流程图。

图中：1、高纯氮气阀门及管线；2、原料阀门及管线；3、分子筛吸附器；4、分子筛吸附剂；5、碱性活性炭吸附器；6、碱性活性炭吸附剂；7、萃取精制设备；8、静置分离器；9、蒸馏釜加热设备；10、负压不锈钢蒸馏设备；11、塔底冷凝器；12、萃取剂中间罐；13、塔底静置分离器；14、塔中部冷凝器；15、塔顶静置分离器；16、真空设备及阀门管线；17、塔顶冷凝器；18、蒸馏塔；19、萃取剂配制罐。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例

中试费托合成轻质馏分油精制设备包括：高纯氮气阀门及管线（1）为304不锈钢DN10针型阀和304不锈钢DN10管；（2）304不锈钢DN15原料阀门及管线；（3）304不锈钢φ100×800mm分子筛吸附器；（4）离子交换型4A分子筛吸附剂；（5）304不锈钢φ100×800mm碱性活性炭吸附器；（6）果壳活性炭载氢氧化钠吸附剂；（7）萃取精制设备为304不锈钢30升搅拌萃取精制釜，釜壁安装300W40K超声波发生器的静置分离器；（8）静置分离器为304不锈钢30升锥形底部配备300W40K超声波发生器的静置分离器；（9）蒸馏釜加热设备为4Kw自动控温加热器；（10）负压不锈钢蒸馏设备为上部304不锈钢φ100×1000mm填料蒸馏塔，底部为30升不锈钢电加热罐；（11）塔底冷凝器为0.1平方米盘管式304不锈钢冷凝器；（12）萃取剂中间罐为10升304不锈钢罐；（13）塔底静置分离器盘为0.1平方米管式304不锈钢冷凝器；（14）塔中部冷凝器为0.1平方米管式304不锈钢冷凝器；（15）塔顶静置分离器为10升304不锈钢罐；（16）真空设备及阀门管线为实验用2-5升/S水环式真空泵；（17）塔顶冷凝器为0.1平方米管式304不锈钢冷凝器；（18）蒸馏塔为304不锈钢φ100×1000mm填料蒸馏柱；（19）萃取剂配制罐10升304不锈钢罐。

费托合成轻质馏分油精制装置包括高纯氮气输送设备，固相吸附设备，萃取精制、分离设备，萃取剂精制回收设备；高纯氮气输送设备通过高纯氮气管线（1）分别与固相吸附设备、萃取精制分离设备，萃取剂精制回收设备连接；固相吸附设备通过分子筛吸附器（3）入口管线与原料阀门及管线（2），通过碱性活性炭吸附器（5）出口管线与萃取精制、分离设备的萃取精制设备（7）入口连接；萃取精制、分离设备的静置分离器（8）与萃取剂精制回收设备的负压不锈钢蒸馏设备（10）入口连接。

固相吸附设备包括分子筛吸附器（3）和碱性活性炭吸附器（5），分子筛吸附器（3）与碱性活性炭吸附器（5）串联；分子筛吸附器（3）内分子筛吸附剂（4）是A型阳离子交换分子筛，或是X型阳离子交换分子筛，或是ZSM-5型阳离子交换分子筛，或是上述阳离子交换分子筛的混合物；碱性活性炭吸附器（5）内碱性活性炭吸附剂（6）是吸附氢氧化钠的果壳活性炭，或是吸附氢氧化钾的果壳活性炭，或是二者的混合物。

萃取精制、分离设备包括萃取剂配制器（19）、萃取精制设备（7）和静置分离器（8）；萃取剂配制器（19）为不锈钢搅拌釜，或是搪玻璃搅拌釜，或是玻璃混合容器；萃取精制设备（7）是带超声波发生器的不锈钢搅拌釜；静置分离器（8）是锥形底部带超声波发生器的锥形底部不锈钢罐；萃取剂配制器（19）下部出口与萃取精制设备（7）人口连接，萃取精制设备出口与静置分离器（8）入口连接。

萃取剂精制回收设备包括蒸馏釜加热设备（9）、负压不锈钢蒸馏设备（10）、塔底冷凝器（11）、萃取剂中间罐（12）、塔底静置分离器（13）、塔中部冷凝器（14）、塔顶静置分离器（15）、真空设备及阀门管线（16）、塔顶冷凝器（17）、蒸馏塔（18）；负压不锈钢蒸馏设备（10）是负压间歇不锈钢蒸馏装置；真空设备及阀门管线（16）的真空设备是水环式真空设备；塔底冷凝器（11）、塔中部冷凝器（14）、塔顶冷凝器（17）是盘管式不锈钢冷凝器；塔顶静置分离器（15）是带超声波发生器的锥形底部不锈钢罐；真空设备及阀门管线（16）与高纯氮气管线（1）连接，利用真空彻底置换装置各部分容器内空气。

Claims (4)

1.费托合成轻质馏分油精制装置，包括高纯氮气输送设备，固相吸附设备，萃取精制、分离设备，萃取剂精制回收设备；其特征在于：高纯氮气输送设备通过高纯氮气管线（1）分别与固相吸附设备、萃取精制分离设备，萃取剂精制回收设备连接；固相吸附设备通过分子筛吸附器（3）入口管线与原料阀门及管线（2），通过碱性活性炭吸附器（5）出口管线与萃取精制、分离设备的萃取精制设备（7）入口连接；萃取精制、分离设备的静置分离器（8）出口与萃取剂精制回收设备的负压不锈钢蒸馏设备（10）入口连接。

2.根据权利要求1所述的费托合成轻质馏分油精制装置，其特征在于：固相吸附设备包括分子筛吸附器（3）和碱性活性炭吸附器（5），分子筛吸附器（3）与碱性活性炭吸附器（5）串联；分子筛吸附器（3）内分子筛吸附剂（4）是A型阳离子交换分子筛，或是X型阳离子交换分子筛，或是ZSM-5型阳离子交换分子筛，或是上述阳离子交换分子筛的混合物；碱性活性炭吸附器（5）内碱性活性炭吸附剂（6）是吸附氢氧化钠的果壳活性炭，或是吸附氢氧化钾的果壳活性炭，或是二者的混合物。

3.根据权利要求1所述的费托合成轻质馏分油精制装置，其特征在于：萃取精制、分离设备包括萃取剂配制器（19）、萃取精制设备（7）和静置分离器（8）；萃取剂配制器（19）为不锈钢搅拌釜，或是搪玻璃搅拌釜，或是玻璃混合容器；萃取精制设备（7）是不锈钢搅拌釜，或是搪玻璃搅拌釜，或是带超声波发生器的搪玻璃搅拌釜，或是带超声波发生器的不锈钢搅拌釜，或是不锈钢萃取塔，或是带超声波发生器的不锈钢萃取塔，或是前者设备同时使用；静置分离器（8）是锥形底部不锈钢罐，或是带超声波发生器的锥形底部不锈钢罐；萃取剂配制器（19）下部出口与萃取精制设备（7）人口连接，萃取精制设备出口与静置分离器（8）入口连接。

4.根据权利要求1所述的费托合成轻质馏分油精制装置，其特征在于：萃取剂精制回收设备包括蒸馏釜加热设备（9）、负压不锈钢蒸馏设备（10）、塔底冷凝器（11）、萃取剂中间罐（12）、塔底静置分离器（13）、塔中部冷凝器（14）、塔顶静置分离器（15）、真空设备及阀门管线（16）、塔顶冷凝器（17）、蒸馏塔（18）；负压不锈钢蒸馏设备（10）是负压间歇不锈钢蒸馏装置，或是负压连续不锈钢蒸馏装置；真空设备及阀门管线（16）的真空设备是水环式真空设备；塔底冷凝器（11）、塔中部冷凝器（14）、塔顶冷凝器（17）是盘管式不锈钢冷凝器；塔顶静置分离器（15）是锥形底部不锈钢罐，或是带超声波发生器的锥形底部不锈钢罐；真空设备及阀门管线（16）与高纯氮气管线（1）连接，利用真空彻底置换装置各部分容器内空气。