[发明专利]从气态反应物制备液态和气态产物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从气态反应物制备液态和气态产物的方法。

背景技术

本发明人知晓费希尔-托罗普施(Fischer-Tropsch)浆料反应器，该浆 料反应器采用初级过滤系统来分离催化剂和蜡状物。在该方法中，必须经常 反向洗涤以除去初级过滤系统过滤面上的滤饼，确保较高的过滤速度。申请 人还碰见过用于这种反向洗涤的反向洗涤介质含有催化剂颗粒的情况，这些 颗粒很有可能会堵塞初级过滤系统下游一侧的过滤面，逐渐损坏过滤性能。 这里，“下游一侧”是相对正常过滤操作期间液体的正常流向而言。一种解 决上述问题的方法是将经过初级过滤系统的初级过滤液通过位于浆料反应器 外部的二次过滤系统，以便至少除去一部分初级过滤系统没有过滤掉的催化 剂颗粒。经常都要用二次过滤系统中的二次滤液，即蜡状物，作为反向洗涤 介质来除去初级过滤系统的过滤面上的滤饼。这种方法的缺点在于用作反向 洗涤介质的二次滤液需要再次过滤，降低了过滤步骤的效率，也增大了将要 过滤的材料的体积。

发明内容

依据本发明，提供了一种从气态反应物制备液态和气态产物的烃合成方 法，该方法包括：

将处于低水平高度的气态反应物供应至料浆床中，该料浆床中有悬浮在 悬浮液中的固体催化剂颗粒；

随着气态反应物向上经过料浆床，使该气态反应物进行催化反应，从而 形成液态和气态烃产物，该反应由所述催化剂颗粒催化，形成产物混合物包 括液态产物和催化剂颗粒；

在过滤阶段过滤所述产物混合物，使所述液态产物位沿第一方向通过一 过滤介质，分离出所述液态产物中的催化剂颗粒；

收集所述料浆床上方的气态产物；

冷却所述气态产物，形成至少包括烃冷凝物和尾气的多相产物；

分离所述多相产物，至少获得烃冷凝流和尾气流；

处理至少部分所述烃冷凝流，除去其中氧化成分，制备反向洗涤冷凝物；

经常周期性阻断液态产物通过所述过滤阶段的过滤介质的通道；以及

反向洗涤所述过滤阶段的过滤介质，在液态产物通道被阻断的所述周期 中的至少部分时间段内，使所述反向洗涤冷凝物沿与第一方向相反的第二方 向通过过滤介质。

通常，过滤液态产物将导致催化剂颗粒饼沉积在过滤阶段的过滤介质上， 随后反向洗涤过滤介质将该饼从过滤介质上冲走。

虽然理论上这种方法可用于更广泛的应用中，但不难想象所述悬浮液通 常，但不是必然，至少部分是由液态产物构成的。

烃合成法可以是费希尔-托罗普施烃合成法，气态反应物是主要包括一氧 化碳和氢气的合成气流，催化剂颗粒是费希尔-托罗普施催化剂颗粒，多相产 物至少包括所述烃冷凝物和所述尾气和反应水，其中分离多相产物可获得所 述烃冷凝流和所述尾气流和反应水流。

料浆床是置于适当的容器中，例如柱形容器，构成反应器，未反应的反 应物和气态产物从料浆床上方的容器回收。容器维持在与费希尔-托罗普施合 成相关的正常加压和温度条件下，例如，预定的操作压力是10-50bar，预定 的温度是180℃-280℃范围或更高以制得更低沸点的产物。

至少在理论上，催化剂颗粒至少可以是任何适当的费希尔-托罗普施催化 剂，诸如铁基催化剂、钴基催化剂或任意其它费希尔-托罗普施催化剂。

处理至少部分烃冷凝物流以除去氧化成分的步骤包括使用氢化催化剂将 所述部分冷凝物流进行氢化。关键是，当用氢化催化剂氢化所述冷凝物时， 由于已知硫是费希尔-托罗普施催化剂的抑制剂，因此应选择无需注入二甲基 二硫化物来维持氢化催化剂活性的催化剂。适宜的氢化催化剂的例子是镍铝 共沉淀的催化剂。

可选地，处理至少部分烃冷凝物流以除去氧化成分的步骤可以包括将所 述部分的冷凝物流进行溶剂提取。WO 2004/080928中公开了适当的能除去氧 化物的液体-液体提取方法，该文献在此引入作为参考。

处理至少部分烃冷凝物流以除去氧化成分的步骤可包括使所述部分烃冷 凝物流通过防护床(guard-bed)，以从冷凝物中除去氧化成分，根据存在的 氧化物的类型使其低于200ppm的浓度，优选低于1ppm。通常可将防护床与 如上所述的溶剂提取组合使用。