CN112694914A - 从含催化剂蜡渣中回收蜡的回收方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及费托渣蜡处理领域，公开了一种从含催化剂蜡渣中回收蜡的回收方法和装置。其中，该方法包括：(1)将含催化剂蜡渣用费托自产轻质油进行溶解，制得混合液；(2)将所述混合液与无机提取剂进行混合，得到混合体系；(3)将所述混合体系进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物，所述上层产物为费托自产轻质油与含有小于3wt％残留催化剂的蜡的混合物，所述中层产物为无机提取剂，所述下层产物为含有小于3wt％残留蜡的催化剂；对所述上层产物进行回收；其中，所述含催化剂蜡渣包括费托渣蜡和/或渣蜡残渣，所述渣蜡残渣为费托渣蜡经粗过滤后所得的产物。可实现不引入系统外有机杂质，不影响回收蜡的品质，无机提取剂可回收重复利用。
Description
技术领域
本发明涉及费托渣蜡处理领域，具体涉及一种从含催化剂蜡渣中回收蜡的回收方法和装置。
背景技术
费托反应(Fischer-Tropsch synthesis)是煤间接液化的主要反应，其工艺主要在浆态床反应器内，以煤基合成气为原料，在催化剂和适当的反应条件下合成轻质烃和重质蜡等液体燃料。在浆态床反应器在线更换催化剂的过程中，排出大量含催化剂蜡渣，其过滤后形成的滤饼做固废处理。因含催化剂蜡渣中含有大量被蜡包裹并且还具有一定活性的费托催化剂，其暴露在空气中容易蓄热自燃起火，造成安全隐患。长期以来，因无法有效分离蜡和催化剂，含催化剂蜡渣只能作为危险固体废弃物焚烧后填埋处理，其中的蜡未能有效回收，造成资源浪费与环境问题。
CN110387261A公开了一种费托渣蜡的处理装置以及处理方法，该方法包括：(1)将渣蜡与有机溶剂接触进行萃取；(2)将经步骤(1)后的混合液进行固液分离，得到分离液和分离固相；(3)将所述分离固相的表面液相残留物进行回收处理；(4)将所述分离液以及回收的所述分离固相的表面液相残留物进行减压精馏得到成品蜡；萃取的条件包括：在一个标准大气压下，温度为40-110℃。该方法使用有机溶剂萃取的方式先分离出固相催化剂残渣，然后对萃取液相进行减压精馏得到成品蜡。该方法需增加后续分离工艺来分离有机溶剂和蜡，未能充分利用现有费托合成和分离工艺的装置条件。
CN201810619832公开了一种费托渣蜡的资源化回收利用方法，该方法包括：(1)将费托渣蜡与1#萃取剂混合，于50～300℃进行萃取，然后固液分离，得到混合溶液和固体渣；(2)将混合溶液加热，使得1#萃取剂蒸发与石蜡分离；(3)采用2#萃取剂对固体渣进行浸洗，然后固液分离，得到表面钝化的催化剂；其中，1#萃取剂为烃类萃取剂，所述烃类萃取剂为分子结构为CnH2n、CnH2n+2或CnH2n-6的烃，n≥6；2#萃取剂为1#萃取剂或者1#萃取剂与钝化剂的混合物。该方法萃取温度高，蒸发分离造成了额外能耗。
CN110016364公开了一种费托渣蜡的处理装置和处理工艺，该工艺包括：(1)将渣蜡进行过滤，得到第一渣蜡残渣和重质蜡，回收该重质蜡；(2)用抽提溶剂对所述第一渣蜡残渣进行抽提，得到第二渣蜡残渣与含抽提溶剂和重质蜡的第二液相物流；(3)将所述第二液相物流进行分离，得到重质蜡和抽提溶剂，分别回收该重质蜡和抽提溶剂。该方法所使用的抽提溶剂苯或二甲苯在现有生产装置中会造成对费托反应产物的掺杂污染，影响产物品质。
综上，上述研究方法采用有机溶剂进行萃取或提取，在费托合成分离系统中引入了外界有机杂质进而影响产物的品质，且有机溶剂回收利用困难，造成使用成本大幅增加。此外，提取分离温度高，增加油气挥发和着火事故风险。因此，仍需要研究和开发一种新的费托渣蜡与催化剂分离并回收蜡的方法和装置。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的费托含催化剂蜡渣处理技术在回收蜡的过程中存在引入费托系统外的有机溶剂影响费托产物品质的问题，有机溶剂分离与回收利用困难的问题，以及蜡与催化剂提取分离温度高的问题，提供了一种从含催化剂蜡渣中回收蜡的回收方法和装置。该方法和装置不引入费托系统外的有机溶剂杂质，无需增加后续蜡与有机溶剂的分离工艺，不影响回收蜡的品质，无机提取剂可以回收重复利用，提取分离温度低。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种从含催化剂蜡渣中回收蜡的回收方法，其中，该方法包括：
(1)将含催化剂蜡渣用费托自产轻质油进行溶解，制得混合液；
(2)将所述混合液与无机提取剂进行混合，得到混合体系；
(3)将所述混合体系进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物，所述上层产物为费托自产轻质油与含有小于3wt％残留催化剂的蜡的混合物，所述中层产物为无机提取剂，所述下层产物为含有小于3wt％残留蜡的催化剂；对所述上层产物进行回收；
其中，所述含催化剂蜡渣包括费托渣蜡和/或渣蜡残渣，所述渣蜡残渣为费托渣蜡经粗过滤后所得的产物。
本发明第二方面提供了一种从含催化剂蜡渣中回收蜡的装置，其中，所述装置包括：提取剂循环罐T-1、蜡渣溶解罐T-2、分离罐T-3、压滤机F-1、提取剂循环泵P-1、蜡渣进料泵P-2和蜡提取泵P-3；其中，
提取剂循环泵P-1连通提取剂循环罐T-1和分离罐T-3，用于将提取剂循环罐T-1中的无机提取剂通过提取剂循环泵P-1输送到分离罐T-3中；蜡渣溶解罐T-2用于将含催化剂蜡渣与费托自产轻质油进行溶解成混合液；蜡渣进料泵P-2连通蜡渣溶解罐T-2和分离罐T-3，用于将所述混合液输送到分离罐T-3中；分离罐T-3用于将所述混合液与无机提取剂进行混合并静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物；蜡提取泵P-3连通分离罐T-3的上部，用于将上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；压滤机F-1连通分离罐T-3的底部和提取剂循环罐T-1，用于将中层产物和下层产物进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
本发明第三方面提供了一种费托合成的方法，其中，所述方法包括：
(A)在催化剂存在下，将煤基合成气在浆态床反应器中进行费托合成反应，得到费托合成产物，并在浆态床反应器置换催化剂时产生含催化剂的费托渣蜡，同时将费托渣蜡分为a股费托渣蜡和b股费托渣蜡；
(B)将所述a股费托渣蜡进行粗过滤分离，得到渣蜡残渣和蜡液；
(C)将所述b股费托渣蜡和/或渣蜡残渣作为含催化剂蜡渣进行本发明第一方面所提供的回收方法，并将所述回收方法得到的上层产物与所述蜡液一起进行精滤分离得到合格蜡液；
(D)将所述合格蜡液进行减压精馏，得到费托自产轻质油、重质油和柴油；
其中，将费托自产轻质油返回步骤(C)中用于所述回收方法。
通过上述技术方案，本发明的有益效果：
(1)充分利用费托系统内的费托自产轻质油作为有机溶剂对含催化剂蜡渣进行溶解，无需增加后续蜡与有机溶剂的分离装置，与现有的费托合成和分离工艺契合度高；
(2)无机提取剂的使用可避免费托系统外的有机溶剂杂质影响回收蜡的品质，且可实现提取剂的回收重复利用；
(3)提取和分离的操作温度低，能耗低。
附图说明
图1为本发明提供的一种从含催化剂蜡渣中回收蜡的装置的结构示意图。
附图标记说明
T-1、提取剂循环罐 T-2、蜡渣溶解罐 T-3、分离罐
P-1、提取剂循环泵 P-2、蜡渣进料泵 P-3、蜡提取泵
F-1、压滤机 V-16、安全阀 V-24、隔膜呼吸阀
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明第一方面提供了一种从含催化剂蜡渣中回收蜡的回收方法，其中，该方法包括：
(1)将含催化剂蜡渣用费托自产轻质油进行溶解，制得混合液；
(2)将所述混合液与无机提取剂进行混合，得到混合体系；
(3)将所述混合体系进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物，所述上层产物为费托自产轻质油与含有小于3wt％残留催化剂的蜡的混合物，所述中层产物为无机提取剂，所述下层产物为含有小于3wt％残留蜡的催化剂；对所述上层产物进行回收；
其中，所述含催化剂蜡渣包括费托渣蜡和/或渣蜡残渣，所述渣蜡残渣为费托渣蜡经粗过滤后所得的产物。
在本发明的一些实施方式中，所述含催化剂蜡渣包括费托渣蜡和/或渣蜡残渣。所述费托渣蜡在经所述粗过滤后，所述费托渣蜡中蜡组分的97-99wt％以蜡液的形式进入后续工序用于深加工，滤余物即为渣蜡残渣。所述渣蜡残渣为蜡与催化剂的混合物。
在本发明的一些实施方式中，在步骤(1)中，所述溶解在常压低温条件下进行，例如，将含催化剂蜡渣与费托自产轻质油在蜡渣溶解罐中进行溶解，制得混合液，其中，溶解温度可以为65-100℃，溶解时间可以为0.5-5h。
在常压下，采用费托自产轻质油溶解含催化剂蜡渣，一方面可以使溶解制得的混合液具有较低的凝固点，可在较低的温度(低于100℃)下保持液态，即具备较好的流动性；另一方面可以使得含催化剂蜡渣中的蜡组分和与之混合的催化剂在混合液中实现分散。上述费托自产轻质油在溶解含催化剂蜡渣过程中起到的两方面效果为后续步骤中蜡与催化剂的分离进而回收蜡提供了有利条件，其中，所述含催化剂蜡渣：费托自产轻质油的质量比为1：(2-8)。
在本发明的一些实施方式中，在步骤(1)中，优选地，所述溶解还可以在搅拌的条件下进行，通过搅拌可以使得含催化剂蜡渣与费托自产轻质油更快地溶解混合，加速制得所述混合液，同时更有利于含催化剂蜡渣中的蜡组分和与之混合的固体催化剂在混合液中的充分分散，其中，溶解搅拌速率可以为15-100转/分。
在本发明中，所述费托自产轻质油为C8-C16的烃类化合物。本发明中所述费托自产轻质油为费托反应产生的一种C8-C16的轻质产品油，其在常温下为液态，具有挥发性，可以较好地溶解蜡，且容易在费托反应工艺中获得。
在本发明的一些实施方式中，在步骤(2)中，所述混合在分离装置中进行，例如，在搅拌的条件下，将混合液与无机提取剂在分离罐中进行混合，得到混合体系，其中，混合搅拌速率可以为20-100转/分，混合温度可以为70-100℃，混合时间可以为0.5-5h。
在本发明的一些实施方式中，在步骤(2)中，根据实际生产工艺，搅拌为混合液与无机提取剂混合的必要手段，可提高上述两种液体相互混合的速率，同时使混合更加充分，以使得无机提取剂能够更好地发挥提取分离的作用，其中，所述混合液：无机提取剂的体积比为(0.5-4):1。
在本发明的一些实施方式中，在步骤(2)中，所述无机提取剂为碱性无机化合物水溶液，其与步骤(1)中所述的混合液经充分混合得到油相、水相和固相的混合体系。在步骤(3)中，该混合体系在无机提取剂所提供的碱性环境下可实现蜡与催化剂的分离，具体表现为经过静置后，混合体系中所分离出来的产物在重力作用下分为上、中、下三层，即得到所述上层产物、中层产物和下层产物：所述上层产物为油相，主要为蜡与费托自产轻质油的均匀液态混合物，根据实际生产工艺，其中的蜡中仍会含有小于3wt％的残留催化剂；所述中层产物为水相，为无机提取剂；所述下层产物为固相，为分离出来的催化剂，据实际生产工艺，其中仍会含有小于3wt％的残留蜡。尽管如此，所述含催化剂蜡渣中绝大多数的蜡与催化剂通过上述方法实现了分离，而后将所述上层产物进行回收并引回费托系统作为制备费托产物油的原料，经进一步的精滤分离与减压精馏制得费托产物油。
本发明中，所述碱性无机化合物水溶液的溶质为无机碱和/或碱性无机盐，从工业原料易得性的角度考虑，优选为NaOH、Na2CO3、KOH、K2CO3中的一种或多种。优选地，所述碱性无机化合物水溶液的pH值为8-13，从而使得无机提取剂能够具备显著的提取分离效果。
本发明第二方面提供了一种从含催化剂蜡渣中回收蜡的装置，如图1所示，其中，所述装置包括：提取剂循环罐T-1、蜡渣溶解罐T-2、分离罐T-3、压滤机F-1、提取剂循环泵P-1、蜡渣进料泵P-2和蜡提取泵P-3；其中，
提取剂循环泵P-1连通提取剂循环罐T-1和分离罐T-3，用于将提取剂循环罐T-1中的无机提取剂通过提取剂循环泵P-1输送到分离罐T-3中；蜡渣溶解罐T-2用于将含催化剂蜡渣与费托自产轻质油进行溶解成混合液；蜡渣进料泵P-2连通蜡渣溶解罐T-2和分离罐T-3，用于将所述混合液输送到分离罐T-3中；分离罐T-3用于将所述混合液与无机提取剂进行混合并静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物；蜡提取泵P-3连通分离罐T-3的上部，用于将上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；压滤机F-1连通分离罐T-3的底部和提取剂循环罐T-1，用于将中层产物和下层产物进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
在本发明的一些实施方式中，如图1所示，无机提取剂通过提取剂循环泵P-1由提取剂循环罐T-1中输送到分离罐T-3中，同时含催化剂蜡渣与费托自产轻质油在蜡渣溶解罐T-2中进行溶解，制得的混合液通过蜡渣进料泵P-2输送到分离罐T-3中与无机提取剂进行混合搅拌，得到的混合体系进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物：将上层产物通过蜡提取泵P-3分离出来回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；中层产物和下层产物排入压滤机F-1进行压滤，得到固相滤饼做固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
在本发明中，所述装置中的蜡渣溶解罐T-2、分离罐T-3均需预先通入氮气作为保护气，并在氮气氛围下运行。所述装置中的罐体、泵及压滤机的进料端、出料端及相互连接的管线上设置若干用于控制物料和氮气走向的阀门。需要强调的是，蜡渣溶解罐T-2设置隔膜呼吸阀V-24，用以保证罐内持续处于氮气氛围中，确保安全；分离罐T-3设置安全阀V-16，避免罐内超压。
在本发明中，所述装置中涉及运输含蜡物料的管线均需要伴热，避免含蜡物料在较低温度下流动性变差导致管线堵塞。
此外，本发明所提供的一种从含催化剂蜡渣中回收蜡的装置中还包括控制阀、液位计、气体流量计、液体流量计、压力测试点和温度测点等辅助构成组件在图1中并未体现或标记，但这不应影响所述装置在本发明中的充分公开以及本发明的保护范围。
本发明第三方面提供了一种费托合成的方法，其中，所述方法包括：
(A)在催化剂存在下，将煤基合成气在浆态床反应器中进行费托合成反应，得到费托合成产物，并在浆态床反应器置换催化剂时产生含催化剂的费托渣蜡，同时将费托渣蜡分为a股费托渣蜡和b股费托渣蜡；
(B)将所述a股费托渣蜡进行粗过滤分离，得到渣蜡残渣和蜡液；
(C)将所述b股费托渣蜡和/或渣蜡残渣作为含催化剂蜡渣进行本发明第一方面所提供的回收方法，并将所述回收方法得到的上层产物与所述蜡液一起进行精滤分离得到合格蜡液；
(D)将所述合格蜡液进行减压精馏，得到费托自产轻质油、重质油和柴油；
其中，将费托自产轻质油返回步骤(C)中用于所述回收方法。
在本发明的一些实施方式中，在步骤(B)中，所述蜡液为含有小于5ppm催化剂微粒的较高纯度蜡。
在本发明的一些实施方式中，在步骤(C)中，当所述含催化剂蜡渣同时包括所述b股费托渣蜡和所述渣蜡残渣时，既可将二者混合后进行所述回收方法，也可以各自分别进行。所述上层产物为所述回收方法中所使用的费托自产轻质油与含有小于3wt％残留催化剂的蜡的混合物，所述混合物与所述蜡液一起进行精滤分离后，所述残留催化剂和催化剂微粒被分离出去，得到合格蜡液。所述合格蜡液的主要组分为蜡，此外还包含所述混合物中的费托自产轻质油。
在本发明的一些实施方式中，在步骤(D)中，所述减压精馏得到的费托自产轻质油由两部分组成，第一部分为所述合格蜡液中的蜡组分经减压精馏后的产物，第二部分为所述合格蜡液中的费托自产轻质油。这两部分一起返回步骤(C)中用于所述回收方法，作为所述含催化剂蜡渣的溶剂进行重复利用。
在本发明中，由于所述回收方法中所使用的费托自产轻质油不会对所述减压精馏所得到的产物造成污染，故无需对所述上层产物中的蜡与费托自产轻质油进行分离，即无需增加分离装置，进而在步骤(C)中可以对所述上层产物与所述蜡液一起进行精滤分离，而无需各自分别进行精滤分离。
本发明所述的费托合成的方法能够有效回收作为费托合成附属产物的含催化剂蜡渣中的蜡，并将其作为原料用于费托产物油的制备。该方法在含催化剂蜡渣中的蜡与催化剂的分离过程中采用费托系统内的费托自产轻质油作为溶剂，同时使用无机提取剂，提取分离温度低，未引入系统外的有机溶剂杂质，不影响回收蜡的品质，也无需增加分离装置，费托自产轻质油和无机提取剂均可以回收循环重复利用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，蜡的回收率按公式(a)计算得到，
式中，C为蜡的回收率；m1为本发明回收方法的步骤(1)中的含催化剂蜡渣的质量；m2为本发明回收方法的步骤(1)中的费托自产轻质油的质量；m3为本发明回收方法的步骤(3)中的上层产物的质量。
实施例1
如图1所示，将无机提取剂(NaOH水溶液与Na2CO3水溶液按体积比1:1混合制得，pH＝13)由提取剂循环罐输T-1输送到分离罐T-3；同时在蜡渣溶解罐T-2中将费托渣蜡与费托自产轻质油按质量比1:5进行溶解，溶解温度为85℃，溶解时间为1h，溶解搅拌速率为30转/分，制得混合液；
将混合液输送到分离罐T-3中与无机提取剂按体积比1:1进行混合搅拌，混合温度为90℃，混合时间为0.5h，混合搅拌速率为50转/分，得到混合体系；
将混合体系在分离罐T3中进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物：上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；中层产物和下层产物由罐底排出后经由压滤机进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
费托渣蜡中，蜡的回收率为95％。
实施例2
如图1所示，将无机提取剂(KOH水溶液，pH＝12)由提取剂循环罐输T-1输送到分离罐T-3；同时在蜡渣溶解罐T-2中将费托渣蜡与费托自产轻质油按质量比1:6进行溶解，溶解温度为90℃，溶解时间为1.5h，溶解搅拌速率为40转/分，制得混合液；
将混合液输送到分离罐T-3中与无机提取剂按体积比2:1进行混合搅拌，混合温度为85℃，混合时间为1h，混合搅拌速率为40转/分，得到混合体系；
将混合体系在分离罐T3中进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物：上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；中层产物和下层产物由罐底排出后经由压滤机进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
费托渣蜡中，蜡的回收率为93％。
实施例3
如图1所示，将无机提取剂(NaOH水溶液与K2CO3水溶液按体积比1:1混合制得，pH＝12)由提取剂循环罐输T-1输送到分离罐T-3；同时在蜡渣溶解罐T-2中将渣蜡残渣与费托自产轻质油按质量比1:5进行溶解，溶解温度为95℃，溶解时间为2h，溶解搅拌速率为50转/分，制得混合液；
将混合液输送到分离罐T-3中与无机提取剂按体积比1:1进行混合搅拌，混合温度为95℃，混合时间为1.5h，混合搅拌速率为50转/分，得到混合体系；
将混合体系在分离罐T3中进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物：上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；中层产物和下层产物由罐底排出后经由压滤机进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
渣蜡残渣中，蜡的回收率为96％。
实施例4
如图1所示，将无机提取剂(NaOH水溶液，pH＝10)由提取剂循环罐输T-1输送到分离罐T-3；同时在蜡渣溶解罐T-2中将费托渣蜡和渣蜡残渣的混合物与费托自产轻质油按质量比1:2进行溶解，溶解温度为100℃，溶解时间为5h，溶解搅拌速率为15转/分，制得混合液；
将混合液输送到分离罐T-3中与无机提取剂按体积比0.5:1进行混合搅拌，混合温度为70℃，混合时间为2h，混合搅拌速率为100转/分，得到混合体系；
将混合体系在分离罐T3中进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物：上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；中层产物和下层产物由罐底排出后经由压滤机进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
费托渣蜡和渣蜡残渣的混合物中，蜡的回收率为90％。
实施例5
如图1所示，将无机提取剂(Na2CO3水溶液，pH＝8)由提取剂循环罐输T-1输送到分离罐T-3；同时在蜡渣溶解罐T-2中将费托渣蜡与费托自产轻质油按质量比1:8进行溶解，溶解温度为65℃，溶解时间为0.5h，溶解搅拌速率为100转/分，制得混合液；
将混合液输送到分离罐T-3中与无机提取剂按体积比2:1进行混合搅拌，混合温度为100℃，混合时间为5h，混合搅拌速率为20转/分，得到混合体系；
将混合体系在分离罐T3中进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物：上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；中层产物和下层产物由罐底排出后经由压滤机进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
费托渣蜡中，蜡的回收率为89％。
实施例6
如图1所示，将无机提取剂(KOH水溶液，pH＝11)由提取剂循环罐输T-1输送到分离罐T-3；同时在蜡渣溶解罐T-2中将费托渣蜡与费托自产轻质油按质量比1:3进行溶解，溶解温度为90℃，溶解时间为2h，溶解搅拌速率为40转/分，制得混合液；
将混合液输送到分离罐T-3中与无机提取剂按体积比4:1进行混合搅拌，混合温度为80℃，混合时间为1h，混合搅拌速率为40转/分，得到混合体系；将混合体系在分离罐T3中进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物：上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；中层产物和下层产物由罐底排出后经由压滤机进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
费托渣蜡中，蜡的回收率为88％。
实施例7
如图1所示，将无机提取剂(K2CO3水溶液，pH＝9)由提取剂循环罐输T-1输送到分离罐T-3；同时在蜡渣溶解罐T-2中将费托渣蜡与费托自产轻质油按质量比1:6进行溶解，溶解温度为75℃，溶解时间为1h，溶解搅拌速率为40转/分，制得混合液；
将混合液输送到分离罐T-3中与无机提取剂按体积比3:1进行混合搅拌，混合温度为75℃，混合时间为3h，混合搅拌速率为60转/分，得到混合体系；
将混合体系在分离罐T3中进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物：上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；中层产物和下层产物由罐底排出后经由压滤机进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
费托渣蜡中，蜡的回收率为86％。
实施例8
如图1所示，将无机提取剂(KOH水溶液，pH＝13)由提取剂循环罐输T-1输送到分离罐T-3；同时在蜡渣溶解罐T-2中将费托渣蜡与费托自产轻质油按质量比1:5进行溶解，溶解温度为85℃，溶解时间为1h，溶解搅拌速率为30转/分，制得混合液；
将混合液输送到分离罐T-3中与无机提取剂按体积比1:1进行混合搅拌，混合温度为90℃，混合时间为0.5h，混合搅拌速率为50转/分，得到混合体系；
将混合体系在分离罐T3中进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物：上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；中层产物和下层产物由罐底排出后经由压滤机进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
费托渣蜡中，蜡的回收率为94％。
实施例9
如图1所示，将无机提取剂(NaOH水溶液与Na2CO3水溶液按体积比1:1混合制得，pH＝13)由提取剂循环罐输T-1输送到分离罐T-3；同时在蜡渣溶解罐T-2中将渣蜡残渣与费托自产轻质油按质量比1:3进行溶解，溶解温度为75℃，溶解时间为1h，溶解搅拌速率为30转/分，制得混合液；
将混合液输送到分离罐T-3中与无机提取剂按体积比1:1进行混合搅拌，混合温度为90℃，混合时间为0.5h，混合搅拌速率为50转/分，得到混合体系；
将混合体系在分离罐T3中进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物：上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；中层产物和下层产物由罐底排出后经由压滤机进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
渣蜡残渣中，蜡的回收率为93％。
实施例10
如图1所示，将无机提取剂(NaOH水溶液与Na2CO3水溶液按体积比1:1混合制得，pH＝13)由提取剂循环罐输T-1输送到分离罐T-3；同时在蜡渣溶解罐T-2中将费托渣蜡与费托自产轻质油按质量比1:3进行溶解，溶解温度为75℃，溶解时间为1h，溶解搅拌速率为30转/分，制得混合液；
将混合液输送到分离罐T-3中与无机提取剂按体积比1:1进行混合搅拌，混合温度为80℃，混合时间为0.5h，混合搅拌速率为50转/分，得到混合体系；
将混合体系在分离罐T3中进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物：上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；中层产物和下层产物由罐底排出后经由压滤机进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐T-1进行回收利用。
费托渣蜡中，蜡的回收率为91％。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，无机提取剂为NaCl水溶液。其他与实施例1相同。
费托渣蜡中，蜡的回收率为10％。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是，在步骤(2)中，混合液与无机提取剂的混合温度为65℃。其他与实施例1相同。
费托渣蜡中，蜡的回收率33％。
通过对比实施例1-10与对比例的结果可以看出，采用本发明的方法和装置进行处理，蜡的回收率高，而对比例中蜡的回收率低。
特别地，对比例1中的无机提取剂为NaCl水溶液，其提取分离作用较弱，蜡的回收率非常低；对比例2中的混合液与无机提取剂的混合温度较低，导致无机提取剂的提取分离效果不理想，蜡的回收率显著低于实施例1-10。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种从含催化剂蜡渣中回收蜡的回收方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将含催化剂蜡渣用费托自产轻质油进行溶解，制得混合液；
(2)将所述混合液与无机提取剂进行混合，得到混合体系；
(3)将所述混合体系进行静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物，所述上层产物为费托自产轻质油与含有小于3wt％残留催化剂的蜡的混合物，所述中层产物为无机提取剂，所述下层产物为含有小于3wt％残留蜡的催化剂；对所述上层产物进行回收；
其中，所述含催化剂蜡渣包括费托渣蜡和/或渣蜡残渣，所述渣蜡残渣为费托渣蜡经粗过滤后所得的产物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶解的条件包括：溶解温度为65-100℃，溶解时间为0.5-5h；
优选地，所述溶解在搅拌的条件下进行，溶解搅拌速率为15-100转/分。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述含催化剂蜡渣：费托自产轻质油的质量比为1：(2-8)。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述费托自产轻质油为C8-C16的烃类化合物。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述混合的条件包括：混合温度为70-100℃，混合时间为0.5-5h，所述混合在搅拌条件下进行，混合搅拌速率为20-100转/分。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述混合液：无机提取剂的体积比为(0.5-4):1。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述无机提取剂为碱性无机化合物水溶液。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述碱性无机化合物水溶液的溶质为无机碱和/或碱性无机盐，优选为NaOH、Na2CO3、KOH、K2CO3中的一种或多种；
优选地，所述碱性无机化合物水溶液的pH值为8-13。
9.一种从含催化剂蜡渣中回收蜡的装置，其特征在于，所述装置包括：提取剂循环罐(T-1)、蜡渣溶解罐(T-2)、分离罐(T-3)、压滤机(F-1)、提取剂循环泵(P-1)、蜡渣进料泵(P-2)和蜡提取泵(P-3)；其中，
提取剂循环泵(P-1)连通提取剂循环罐(T-1)和分离罐(T-3)，用于将提取剂循环罐(T-1)中的无机提取剂通过提取剂循环泵(P-1)输送到分离罐(T-3)中；蜡渣溶解罐(T-2)用于将含催化剂蜡渣与费托自产轻质油进行溶解成混合液；蜡渣进料泵(P-2)连通蜡渣溶解罐(T-2)和分离罐(T-3)，用于将所述混合液输送到分离罐(T-3)中；分离罐(T-3)用于将所述混合液与无机提取剂进行混合并静置分离，得到上层产物、中层产物和下层产物；蜡提取泵(P-3)连通分离罐(T-3)的上部，用于将上层产物回收并输送到蜡过滤系统，经精滤分离得到合格蜡液；压滤机(F-1)连通分离罐(T-3)的底部和提取剂循环罐(T-1)，用于将中层产物和下层产物进行压滤，得到固相滤饼进行固废处理，得到液相返回提取剂循环罐(T-1)进行回收利用。
10.一种费托合成的方法，其特征在于，所述方法包括：
(A)在催化剂存在下，将煤基合成气在浆态床反应器中进行费托合成反应，得到费托合成产物，并在浆态床反应器置换催化剂时产生含催化剂的费托渣蜡，同时将费托渣蜡分为a股费托渣蜡和b股费托渣蜡；
(B)将所述a股费托渣蜡进行粗过滤分离，得到渣蜡残渣和蜡液；
(C)将所述b股费托渣蜡和/或渣蜡残渣作为含催化剂蜡渣进行权利要求1-8中任意一项所述的回收方法，并将所述回收方法得到的上层产物与所述蜡液一起进行精滤分离得到合格蜡液；
(D)将所述合格蜡液进行减压精馏，得到费托自产轻质油、重质油和柴油；
其中，将费托自产轻质油返回步骤(C)中用于所述回收方法。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210423 |