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1、10申请公布号CN104208983A43申请公布日20141217CN104208983A21申请号201410455603022申请日20140909B01D53/1420060171申请人中科合成油技术有限公司地址101407北京市怀柔区雁栖开发区C区乐园南二街1号72发明人李永旺李向阳高琳郝栩耿春宇仝云娜杨勇曹立仁74专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人关畅王春霞54发明名称煤基间接液化费托合成尾气的脱碳方法57摘要本发明公开了一种煤基间接液化费托合成尾气的脱碳方法。包括如下步骤费托合成尾气经过初步冷却并且喷入甲醇，分离出气相组分以及液相组分；气相组分进入预洗塔与来。
2、自中压闪蒸罐中的富甲醇进行吸收操作，脱除该流股中的烃类以及部分CO2；脱除掉烃类的气相部分进入所述脱碳塔，由贫甲醇吸收气相中的CO2获得洁净气；预洗塔底部富含烃类的甲醇溶液以及经分离得到的液相组分，经过换热后注入萃取塔；脱碳塔底部的甲醇经换热冷却并减压释放出有效气后，一部分泵入预洗塔，另一部分在氮气气提塔中脱除掉CO2实现甲醇再生；氮气气提塔顶部气体以及甲醇再生塔顶部的尾气经过换热后，由水吸收回收气体中含有的甲醇，并送至甲醇再生塔。本发明的烃类损失少，对于提高费托合成的总体收率有一定优势。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1。
3、页说明书4页附图1页10申请公布号CN104208983ACN104208983A1/1页21煤基间接液化费托合成尾气的脱碳方法，包括如下步骤1来自费托合成装置的费托合成尾气经过初步冷却并且喷入甲醇，分离出气相组分以及液相组分；2所述气相组分经进入预洗塔，与来自中压闪蒸罐中已脱除掉CO和H2后的富甲醇进行吸收操作，脱除该流股中的烃类以及部分CO2；3脱除掉烃类的气相部分进入所述脱碳塔，由贫甲醇吸收气相中的CO2获得洁净气；4所述预洗塔底部富含烃类的甲醇溶液以及经步骤1分离得到的所述液相组分，经过换热后注入萃取塔底部，所述萃取塔顶部加入萃取剂，所述萃取剂为水；萃取出的油相进入下游油品加工工段；水。
4、甲醇相去甲醇再生部分，回收甲醇；5所述脱碳塔底部的甲醇经换热冷却并减压释放出有效气后，一部分泵入预洗塔吸收烃类组分，另一部分经减压后进入氮气气提塔，在所述氮气气提塔中脱除掉CO2实现甲醇再生；6再生的甲醇以及补充的新甲醇经换热后混合，经泵加压并与冷却系统换热后进入所述脱碳塔，吸收CO2；7所述氮气气提塔顶部气体以及甲醇再生塔顶部的尾气经过换热后，由水吸收回收气体中含有的甲醇，并送至甲醇再生塔。2如权利要求书1所述的脱碳方法，其特征在于所述费托合成尾气中含有116的轻烃类组分，为体积百分含量。3如权利要求书1或2所述的脱碳方法，其特征在于步骤1中，将所述费托合成尾气初步冷却至1540。4如权利要。
5、求书13中任一项所述的脱碳方法，其特征在于所述预洗塔的理论塔板数为540，塔顶部温度为3015，操作压力为1MPA6MPA；所述预洗塔内的液气比为054，单位为MG/MG。5如权利要求书14中任一项所述的脱碳方法，其特征在于经过步骤2处理后的费托合成尾气经过换热冷却或直接进入所述脱碳塔进行脱碳。6如权利要求书15中任一项所述的脱碳方法，其特征在于经过步骤2处理后的费托合成尾气中含03的烃类成分，为体积百分含量。7如权利要求书16中任一项所述的脱碳方法，其特征在于所述甲醇再生塔通过精馏实现甲醇的再生。权利要求书CN104208983A1/4页3煤基间接液化费托合成尾气的脱碳方法技术领域0001本。
6、发明涉及一种煤基间接液化费托合成尾气的脱碳方法。背景技术0002煤制油工艺是一种将煤炭经过高效洁净的工艺方法大规模的转化为液体燃料的工艺过程。煤制油技术分为煤炭直接液化和煤炭间接液化技术。煤炭间接液化是指将煤炭经过气化净化后经过费托合成，产生气态烃、液态烃、合成蜡等粗产品。液态烃和合成蜡在经过加氢处理后生产出柴油、汽油石脑油和精制蜡等产品。在国家科技部863计划、中国科学院等政府部门以及伊泰集团和潞安集团等多家企业的支持下，由中科合成油技术有限公司历经多年研发的自主技术的开发，获得了以费托合成高温浆态床工艺与高温浆态床铁基催化剂为技术核心的成套的煤炭间接液化技术参见中国发明专利ZL200410。
7、0121892、ZL200410012191X以及专利公开CN101396647A，该技术经过中试和16万吨/年煤间接液化合成示范厂的验证，已经具备了实施百万吨级大型工业化项目建设的技术条件。并且已经承担了多个百万吨级煤制油项目的设计任务。0003费托合成FISCHERTROPSCHSYNTHESIS，FTS是一种以煤炭、天然气、生物质等含碳资源为原料间接合成油品的方法。其产物一般由重质油、轻质油、合成水含醇、醛、酮、酸、脂等有机含氧化合物、CO2、甲烷、低碳烃C6以下烷烯烃、未反应的合成气CO、H2和氮气等组成。其中费托合成尾气主要有H2、CO、低碳烃C6以下烷烯烃、CO2、N2等组成。低碳。
8、烃以甲烷为主、其含量通常在2060MOL，还含有部分C2C6烯烃，约为110MOL。费托合成尾气中硫和氧的含量低于01PPM。费托合成尾气组成明显不同于炼厂干气以及焦炉煤气。0004传统上，费托合成尾气会作为燃料燃烧以用来供热或者发电。随着原油价格上涨，此种做法变得十分不经济。若能将其中的低碳烃分离出来并获得CO、H2作为合成气进行循环利用，则可以大大提高整个合成油工厂的综合能量利用效率，增加合成油厂的经济效益和产品种类。0005DRY公开了一种费托合成尾气处理的工艺流程MARKEDRY,THEFISCHERTROPSCHPROCESSCOMMERCIALASPECTS,CATALYSISTO。
9、DAY,1990,63183206，采用低温深冷分离的方法将费托合成尾气分理出CO2、甲烷、乙烯、丙烯、C3C5混合烃。中国专利公开CN1944358A提出了一种回收费托合成尾气中C3C5混合烃的方法。该方法采用了脱碳、初冷、水洗、脱水、减压、深冷、分馏等工艺步骤，得到了C3C5的混合烃。0006随着煤制油间接液化生产规模的增大，所产生的费托合成尾气也随之迅速增加。如何更为合理、有效的利用和转化费托合成尾气，关系到整个煤制油厂的经济性和工艺的可行性。本发明立足费托合成尾气有用组分的分离和回收，提出利用低温甲醇作为吸收剂选择性吸收分离各个组分，实现CO2的脱除。发明内容说明书CN10420898。
10、3A2/4页40007本发明的目的是提供一种煤基间接液化费托合成尾气的脱碳方法，本发明方法采用低温甲醇作为吸收介质，选择性吸收费托合成尾气中各种组分，实现费托合成尾气中CO2的脱除和CO、H2以及低碳烃的回收利用。0008本发明所提供的煤基间接液化费托合成尾气的脱碳方法，包括如下步骤。00091来自费托合成装置的费托合成尾气经过初步冷却并且喷入甲醇，分离出气相组分以及液相组分；00102所述气相组分进入预洗塔，与来自中压闪蒸罐中已脱除掉CO和H2后的富甲醇进行吸收操作，脱除该流股中的烃类以及部分CO2；00113脱除掉烃类的气相部分进入所述脱碳塔，由贫甲醇吸收气相中的CO2获得洁净气；0012。
11、4所述预洗塔底部富含烃类的甲醇溶液以及经步骤1分离得到的所述液相组分，经过换热后注入萃取塔底部，所述萃取塔顶部加入萃取剂，所述萃取剂为水；0013萃取出的油相进入下游油品加工工段；水甲醇相去甲醇再生部分，回收甲醇；00145所述脱碳塔底部的甲醇经换热冷却并减压释放出有效气后，一部分泵入预洗塔吸收烃类组分，另一部分经减压后进入氮气气提塔，在所述氮气气提塔中脱除掉CO2实现甲醇再生；00156再生的甲醇以及补充的新甲醇经换热后混合，经泵加压并与冷却系统换热后进入所述脱碳塔，吸收CO2；00167所述氮气气提塔顶部气体以及甲醇再生塔顶部的尾气经过换热后，由水吸收回收气体中含有的甲醇，并送至甲醇再生塔。
12、。0017上述的脱碳方法中，所述费托合成尾气中含有116的轻烃类组分，为体积百分含量，所述轻烃类包括C2C5的直链烷烃以及烯烃等。0018上述的脱碳方法中，步骤1中，将所述费托合成尾气初步冷却至1540。0019上述的脱碳方法中，所述预洗塔的理论塔板数为540，塔顶部温度为3015，操作压力为1MPA6MPA；0020所述预洗塔内的液气比为054，单位为MG/MG。0021上述的脱碳方法中，所采用的“贫甲醇”指的是在低温甲醇洗工艺中，指甲醇含量较高状态的甲醇。0022上述的脱碳方法中，步骤5中，所述有效气包括H2和CO。0023上述的脱碳方法中，经过步骤2处理后的费托合成尾气经过换热冷却或直接。
13、进入所述脱碳塔进行脱碳。0024上述的脱碳方法中，经过步骤2处理后的费托合成尾气中含03的烃类成分，为体积百分含量。0025上述的脱碳方法中，所述甲醇再生塔通过精馏实现甲醇的再生。0026本发明与原有脱除酸性气体的方案热钾碱低温油洗方案相比，具有如下优点00271、流程简单。采用5个精馏塔和1个萃取塔就可以完成酸性气体的脱除工作。00282、操作简单。本工艺中卫常规的精馏塔和萃取塔，操作简单，易于推广。00293、节约成本。本流程所需要的设备成本以及操作成本，相对于现有方案都有一定说明书CN104208983A3/4页5的优势。00304、烃类损失少。相对于热钾碱工艺，本工艺的烃类损失少，对于。
14、提高费托合成的总体收率有一定优势。00315、环保。此项工艺中烃类以及有效气体H2和CO能够得到更好的回收，向环境排放的气体更能满足环保的要求。附图说明0032图1为本发明费托合成尾气脱碳的流程图。具体实施方式0033下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。0034下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。0035按照图1所示的流程，实现费托合成尾气的脱碳。0036来自费托合成单元的费托合成尾气30H2057,N20082,CO0072,H2O0004,CH40067,CO2015,C20012,C30007,C4001,C50004,C60002,C7。
15、00005,C800001，摩尔分数与喷淋甲醇52以及循环压缩气44H2021,N20006,CO0071,CH4012,CO2053,C20012，摩尔分数混合后经冷箱1冷却至1030，然后送入气液分离器2中进行气液分离，分离出的气相流股32为含有C3烃类的CO2/CO/H2流股，液相流股33为C4烃类混合物，流股32送入预洗塔3经预洗处理，进一步除去其中的C3烃类，得到流股34，上述预洗处理过程的洗涤剂为来自中压闪蒸器6的冷甲醇流股39，预洗处理后得到的气态、相流股34自预洗塔顶送入脱碳塔5进行脱碳处理，含有C3烃类等的甲醇流股65自预洗塔底送入中压闪蒸器4中。在脱碳塔5中，气相流股34自。
16、塔底由下而上，与经脱碳塔顶自上而下的低温液相甲醇逆流接触，脱除掉流股34中的CO2组分，得到主要成份为CO/H2的气相流股35H2071,N201,CO009,CH4008,CO2001,C20004,C3000，摩尔分数，流股35经冷箱1换热后36返回费托合成单元用作原料气。流股65在中压闪蒸器4中经分离得到气态流股41及液态流股66，流股66与自气液分离器2塔底出来的液相流股33混合后67一起送入萃取塔11中，以水为萃取剂，将流股66中的甲醇萃取后得到萃取相流股55H2CO0038,C2027,C3032,C4022,C5008,C6004,C7001,C800006，摩尔分数，萃取相流股。
17、55经过换热后送至下游单元进一步加工成LPG、石脑油等。送下游单元进一步处理得到烃类产品该部分物料含有C2C5的直链烷烃和烯烃，送至油品加工单元进行常规精馏分离，可以获得LPG和石脑油。自萃取塔11来的萃余相流股56送入甲醇热再生塔12的中部进行甲醇再生回收，得到的甲醇流股57可送入氮气气提塔8或直接送入甲醇补充系统9。甲醇热再生塔底部得到的纯水流股58分为两股，一股59送入萃取塔11用作萃取剂，另一股60送入尾气洗涤塔13用作尾气洗涤剂。自脱碳塔5底部的流股37送入中压闪蒸器6回收有效气体，回收有效气体后的冷甲醇溶液流股分为两部分，一部分39送至预洗塔3用作洗涤剂，另一部分40送入氮气气提塔。
18、8，在氮气气提塔中，流股40自上而下，与氮气流股64自下而上逆流操作，解析甲醇中富含的CO2以及其它气体组分，得到高纯甲醇流股49，大部分50送入甲醇补充系统9中，少量甲醇52送入流股30中，作为喷淋甲醇，与流股30混合，以防止费托合成尾气中所含的少量水在冷却过程中结冰堵塞说明书CN104208983A4/4页6管路。为了利用甲醇的冷量，从氮气气提塔8中部位置取出甲醇流股47送入换热器7，对流股53进行换热降温后48再返回氮气气提塔下部入口进行气提，自氮气气提塔8塔顶出去的驰放气流股45经由冷箱1换热后46送入尾气洗涤塔13底部，与自上而下的含有少量甲醇的水溶液流股60、以及新补充61除氧水逆流传质，得到尾气流股63H20,N2042,CO0001,H2O0002,CH40007,CO2057，摩尔分数被送至催化燃烧单元，充分吸收甲醇后的水溶液流股62由尾气洗涤塔底送入甲醇热再生塔12中部进行处理，以回收所含的甲醇。甲醇热再生塔12中分离得到的甲醇和水分别作为整个工艺流程的洗涤剂用料进行循环使用。来自中压闪蒸器4的流股41与来自中压闪蒸器6的流股38混合后42经压缩机10加压得到流股43，再经冷却器14换热冷却后得到流股44，流股44与费托合成尾气流股30混合后作为该工艺处理的原料气。说明书CN104208983A1/1页7图1说明书附图CN104208983A。