[发明专利]费托合成水相副产物的分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种费托合成反应水相副产物的分离方法。

背景技术

随着以石油为基础的液体燃料需求量的增大及石油资源可用储量的减少，由煤等固体 燃料生产可用的液体燃料的方法越来越受到人们的重视。固体燃料的液化有两种不同的技 术路线，一种是直接液化，一种是间接液化。直接液化是在高温高压下，在溶剂和催化剂 的作用下将煤等固体燃料直接转化为液化油的工艺。直接液化操作条件苛刻，对原料的依 赖性强。间接液化即通常所指的费托合成，是在铁基、钻基或铁钻基催化剂存在的条件下， 将由煤等固体燃料产生的包含一氧化碳和氢气的合成气，在一定温度和压力下，定向催化 合成烃类燃料和化工原料的工艺。间接液化对原料的适用性强，产品品种多，所产油品质 量高。

费托合成的原料是以一氧化碳和氢气为主的合成气，合成气是由煤等固体燃料气化得 到。固体燃料气化前需先与水混合碾压制成浆料。在费托反应过程中主要是一氧化碳和氢 气在铁基、钻基或铁钻基催化剂的作用下生成甲烷及更高碳数的烃类，同时生成醇、其它 烃类氧化物和反应水。

反应水与费托合成的主产物烃可以很方便地分离，但由于醇等烃类氧化物在水中有一 定的溶解度，故从费托合成产物中分离出的反应水含有一定醇、醛、酮和酸等有机含氧化 合物。

由于费托合成过程中生成的反应水的量较大，将其排放掉，显然是不经济的，而且由 于反应水中含有醇、醛、酮和酸等有机含氧化合物，会造成腐蚀和污染，直接排放也不符 合环保要求。专利CN 1696082A中简单地介绍了费托合成反应水相副产物的分离，将水 相副产物通过普通精馏分离成含少量水的醇酮等轻组分含氧化合物的混合物和含沸点较 高的有机含氧化合物的反应水，塔顶混合物作为燃料使用，塔釜反应水循环回合成气阶段， 与煤等固体混合物制成浆料。本专利只是从环保角度对水相副产物进行处理，没有充分利 用水相副产物中的各基本有机原料，以及说明水相副产物的整个分离流程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前费托合成反应水相副产物直接排放不经济和污染 环境的问题，提供一种分离费托合成反应水相副产物的方法。该方法具有流程简单、经济 有效的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种费托合成反应水相副产物的 分离方法，包括以下步骤：a)水相副产物进入普通精馏塔1的中部，侧线采出50～120℃ 的馏分物流I，塔顶得到沸点小于40℃的轻组分，塔釜得到沸点大于120℃的重组分；b) 物流I进入分隔塔2左侧的中部，塔顶馏出液为甲醇、丙酮溶液物流II，塔釜得到醋酸水 溶液物流III，右侧上侧线采出乙醇，下侧线采出正丙醇水溶液物流IV；c)物流III进入共沸 精馏塔3的中部，塔顶分相器中水相采出，油相回流，塔釜出料为正丙醇，其中共沸剂选 自与水形成最低共沸物中的至少一种；d)物流II进入醋酸萃取塔4的塔顶，醋酸萃取塔 塔顶得到醋酸、萃取剂混合物物流IV，塔釜为废水，其中萃取剂选自有机膦或者有机胺中 的至少一种；e)物流IV进入萃取剂回收塔5的中部，塔顶馏出液为醋酸，塔釜得到回收萃 取剂。

在上述技术方案中，普通精馏塔1的理论塔板数为10～60，回流比为1～12，塔顶温 度控制不低于40℃；共沸精馏塔3的理论塔板数为15～60，共沸剂与原料比为0.2～1， 控制塔釜温度为96.8～97.5℃；醋酸萃取塔4的理论塔板数为10～40，萃取剂与原料比为 1～6，常温操作；萃取剂回收塔5的理论塔板数为10～50，回流比为1～6，减压操作； 分隔塔2的理论塔板数为50～200，分隔板上部占1/6～1/3的理论板，分隔板下部占1/6～ 1/3的理论板，分隔板上部的左侧液相分布分数为0.3～0.7，分隔板下部的左侧气相分布分 数为0.3～0.7，回流比为5～30，塔顶温度控制为60～64℃，上侧线采出温度控制为68～ 68.5℃，下侧线采出温度控制为87～93℃；共沸精馏塔3所用共沸剂优选自环己烷、醋酸 异丙酯或醋酸正丁酯中的至少一种；醋酸萃取塔4所用萃取剂优选自三烷基氧化膦或叔丁 胺中的至少一种。