[发明专利]一种费托蜡的精制系统和方法

说明书

本发明提供一种费托蜡的精制系统和方法，包括造粒系统以及与所述造粒系统相连接的多级萃取系统，其中，所述造粒系统用于对费托蜡进行造粒，所述多级萃取系统用于对经造粒的费托蜡进行多级萃取。本发明所述费托蜡的精制方法，采用溶剂梯级萃取的技术路线，操作条件温和，避免了高真空度技术要求，对设备要求低，对管路的密封性能要求不苛刻，且操作弹性大，工程放大较容易，适合进行大规模工业化应用。

技术领域

本发明涉及费托合成领域，特别是涉及一种费托合成蜡的精制系统和方法。

背景技术

费托合成技术是煤间接液化的核心技术，是指煤炭在高温下气化生成合成气后，在固体催化剂的作用下和适当的反应条件下非均相加氢生成不同链长的烃类混合物(C₁～C₁₀₀)及含氧化合物，可生产液化气、石脑油、柴油等大宗油品，重质馏分经二次裂解以后，可继续生产目标油品。

费托合成蜡是煤基合成油的重质馏分，主要由相对分子量在500～1000的直链饱和烷烃组成，碳数分布通常在C₁₂～C₁₂₀。相对于传统石油蜡，费托蜡具有结晶度高、熔点高、熔点范围窄、油含量低、针入度低、熔融粘度低、稳定性高、芳烃含量低、几乎不含硫氮等杂质以及坚硬、耐磨等特点。高熔点蜡产品广泛应用于蜡烛、食品包装涂层、日用化状品、PVC类产品加工润滑剂、热熔胶、塑料加工、油墨与涂料、亮光蜡、温拌沥青添加剂等领域，产品价值高达1～3万元/ 吨。将费托合成重馏分中的长链烷烃分离出来，生产出熔点大于80℃高熔点精制蜡产品，将可以充分发挥费托合成油的原料优势，提高费托合成工艺的经济性。

专利CN110066680A、CN103980940A和CN104673383A提供了费托合成产物经过极高真空蒸馏方式进行蒸馏分离生产高熔点精制蜡的方法。这些方法的共同特点是，将费托合成油在低于50Pa的极限真空和120℃～320℃蒸馏温度下进行多级蒸馏分离，得到高熔点蜡产品。甚至，为了得到熔点高于100℃的蜡产品，需要在绝对压力小于10Pa条件下进行蒸馏。因此对工艺技术难度非常大，对设备要求高，难以进行万吨级大规模工业化应用，同时难以生产熔点在105℃以上且产品纯度比较高超高熔点蜡。

专利CN110066680A公开了一种费托蜡粗品的精分离方法和系统，费托蜡粗品原料进入一级分离系统，在薄膜蒸发器内220℃～260℃，绝对压力10Pa～50Pa 条件进行分离，得到1#轻相产品和1#重相产品；1#重相产品进入二级分离系统，在一级短程蒸馏器内于温度为230℃～270℃，绝对压力为0.5Pa～10Pa进行分离，得到2#轻相产品和2#重相产品；2#重相产品进入到三级分离系统内，在二级短程蒸馏器内于240℃～280℃，绝对压力为0.5Pa～10Pa进行分离，得到3#轻相产品和3#重相产品；3#重相产品进入到四级分离系统内，在三级短程蒸馏器内于240℃～290℃，绝对压力为0.5Pa～10Pa进行分离，得到4#轻相产品和4#重相产品。

但该方法的显著特点是将费托蜡的粗品在超高真空度和较高温度下进行薄膜蒸馏或短程蒸馏，因此存在着一些问题，例如：(1)技术要求的真空度极高，蒸馏面积大，原料的处理量受到限制，该技术对设备要求高，对管路的密封性能要求极高，操作弹性低，工程放大困难，难以进行大规模工业化应用；(2)由于薄膜蒸馏受制于蒸馏分离精度的限制，造成产品的纯度比较低，尤其是高熔点蜡的产品，碳数分布宽，熔化温度分布宽；(3)蒸馏过程是在高温下进行，需要将蜡进行高温汽化，因此能耗比较高；(4)费托蜡为长链烷烃分子，具有容易裂解的特性，且原料中存在的少量烯烃、含氧化合物、以及其它杂质，在高温蒸馏过程容易因受热而发生裂解、积碳结焦等化学变化，不仅影响分离操作，而且影响蜡产品的技术指标，尤其是造成蜡产品的色度变差；(5)费托蜡主要由长链烷烃分子组成，具有容易裂解的特性，而且烷烃的链越长，熔点越高，裂解温度越低，因此薄膜蒸馏的温度不能过高，通常要低于280℃，即使在极限真空状态下，也无法直接生产熔点超过105℃的蜡产品。

发明内容