一种用于费托合成浆态床反应器的蜡抽出自动过滤、反冲洗系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于费托合成浆态床的蜡抽出自动过滤、反冲洗系统，该系统包括过滤单元和反冲单元，所述过滤单元包括浆液缓冲罐（２）、蜡器外过滤器（３）、粗蜡产物缓冲罐（４）、蜡精过滤器（５）和蜡产品缓冲罐（６），所述反冲系统包括洗涤蜡泵（７）和反吹扫蜡缓冲罐（８）；本发明专利技术具有结构合理、流程短、能耗低，同时避免了堵塞或逆流，减少了催化剂颗粒的破损，实现了费托合成浆态床反应器的平稳连续运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种连续运转的浆态床反应器的蜡抽出自动过滤、反沖 洗系统，该系统适用于合成气进行的费托合成反应过程。
技术介绍
费托合成是指合成气(H2+C0)在催化剂、适宜的反应温度和反应压 力下，合成烃类液体燃料和高附加值化学品的反应过程。煤或天然气经 F-T合成反应转化为优质液体燃料和高附加值化学品，不仅合理、高效、 洁净地利用了煤炭资源，而且还弥补了石油资源的相对不足，使得费托 合成技术得到了各国研发机构和产业界的高度重视。费托合成过程是一个强放热过程，目前国际上重点开发的浆态床反 应器可以有效地移走反应热，实现反应等温操作，避免了催化剂高温烧 结失活、飞温，反应物混合均匀，保证了反应器长周期连续运转。对于 F-T合成浆态床反应过程，随着反应的进行，不断产生液态烃类产品，在 尽量不损失颗粒催化剂的情况下，液态烃类产品必须连续不断的从气液 固三相浆态床中抽出，进而经过精过滤获得合格液态烃产品。目前F-T 合成浆态床反应器固液分离有两种方式器内过滤和器外过滤。而器内 过滤不仅减少了气液固三相反应的有效容积，增大了反应器的外形尺寸， 还不可在线拆装过滤装置，减少了运行时间。目前、通常采用器外过滤器'的方式，如，GB2403728A公开了一种从 费托合成产品分离催化剂浆液的方法。但该工艺路线较长，且从浆态床 反应器抽出悬浮液的输送及返回浆态床反应器，以及被过滤下来的催化 剂浆液输送的动力都是由泵来提供的，此过程中极易造成催化剂颗粒的 破损，增加了液固分离的难度以及气固分离负荷，并需要定时补充反应器内的催化剂，从而对反应器长时间的运行造成不便。
技术实现思路
针对以上技术缺陷，本专利技术提供了 一种用于费托合成浆态床反应器 的蜡抽出自动过滤反冲洗系统。本专利技术用于费托合成浆态床反应器的蜡抽出自动过滤、反冲洗系统 包括过滤单元和反冲单元，所述过滤单元包括可标识浆态反应器液位及 气液分离的浆液緩冲罐，可在线进行粗蜡和费托催化剂分离的蜡器外过 滤器、粗蜡产物緩冲罐、蜡精过滤器和蜡产品緩沖罐，其中，浆液緩冲罐、蜡器外过滤器和费托合成浆态床反应器形成外环流；所述反冲单元 包括补充沖洗液的洗涤蜡泵和反吹扫蜡緩冲罐，所述反沖系统冲洗液可 以来自于费托反应生成储存在反吹扫蜡缓冲罐的蜡产品。本专利技术用于费托合成浆态床反应器的蜡抽出自动过滤、反冲洗系统 中，所述过滤单元中的浆液緩冲罐、蜡器外过滤器和费托合成浆态床反 应器按外环流进行布置，根据环流反应器工作原理，浆态床反应器的器 内物流和器外物流密度差以及器内合成气向上的曳力为粗蜡的抽出创造 了先决条件。例如，本专利技术可以在浆态床反应器的正常液位60-80%处， 向下倾斜50-70度设置一根管线至浆液緩沖罐的底部；在浆液緩沖罐的 上部设置一根管线返回至浆态床反应器正常液位上部气相区5~8米处。 浆态床反应器的浆液经过蜡器外过滤器后，返回至浆态床反应器的下部， 且位于浆态床反应器内的合成气分配器的上部。通过浆态床反应器抽出 至浆液緩沖罐的管线、蜡器外过滤器、蜡器外过滤器至浆态床反应器的 管线和浆态床反应器的合成气曳力，以及浆态床反应器的器外和器内物 流的密度差，从而形成了外环流。本专利技术用于费托合成浆态床反应器的蜡抽出自动过滤、反冲洗系统 中，所述外环流中的浆液在浆态床反应器的下部，靠近合成气分布器的 上部返回浆态床反应器的浆态反应区，高速环流给予反应器内悬浮液以 剪切力，在该扰动力的作用下，进一步打散来自气体分布器的合成气， 形成小气泡或不规则气穴，促进了浆态床反应器中催化剂悬浮液中合成气的传热和传质以及催化剂浆液与合成气的接触几率，有利于合成气转 化为液态烃类产物，提高了合成气转化为液态烃的速度。由于浆液緩冲罐通过上下管线与浆态床反应器的相连接，根据连通 器原理，本专利技术所述浆液緩冲罐不仅能够标示费托合成浆态床反应器的 液位，还能够进一步进行浆液的气液分离，从而加大了内外环流的密度 差，增强了环流推动力。本专利技术用于费托合成浆态床反应器的蜡抽出自动过滤、反冲洗系统 中，所述过滤单元包括至少一台蜡器外过滤器，其中，蜡器外过滤器为 错流过滤器。当本专利技术过滤单元设置两台以上蜡器外过滤器时，多台蜡 器外过滤器之间进行切换操作。本专利技术所述蜡器外过滤器包括至少两个过滤装置，其中所述每个过 滤装置包括入口法兰、出口法兰、蜡抽出法兰、反冲法兰和过滤元件， 并通过时间程序控制过滤装置各阀门的开启和关闭，其中，当所述其中的 一个过滤装置处于冲洗状态时，其余所述过滤装置则处于过滤状态。器外过滤器内各过滤装置处于过滤状态还是反沖状态，各阀门动作是由一个可编程自动化控制器(programmable logic contrllor)或分 散控制系统(distributed control system)进行时间控制。当其中的 一个过滤装置进入反沖状态，其过滤阀门关闭，粗蜡抽出阀门关闭，反 冲阀门打开，由高压气体压过来的反吹扫蜡緩冲罐内的沖洗液对该过滤 装置过滤元件(滤芯)进行反冲，本专利技术优选在5 10分钟内反冲完毕， 然后关闭反冲阀门，打开过滤阀门和粗蜡抽出阀门，进入过滤状态；接 着下一个过滤装置进入反冲状态，周而复始。本专利技术为了控制总反冲洗 量不超过3~5公斤/小时，反冲洗频率不得超过4 8次/小时。本专利技术中，所述过滤单元要形成外环流，进入反应器的合成气向上 的曳力必须克服环流沿程阻力，也就是尽量减小要求沿程阻力。本专利技术 管线弯头安装加工可进行必要的处理，如在管线弯曲半径上估l一些处理， 以防止沉积、并降低弯管处阻力。同时，本专利技术所述外环流通过蜡器外 过滤器的压头损失不大于0. OlMPa,外环流的操作温度为200~280°C,操 作压力为2. 0~3. 0MPa，其中，本专利技术过滤元件优选为表层镀膜，精度为1 jLiin烧结滤芯。本专利技术用于费托合成浆态床反应器的蜡抽出自动过滤、反沖洗系统 中，所述各过滤装置的过滤阀门通过两通阀或多通阀与器外过滤器总管 连接起来，其中，各过滤单元的反冲阀门并联至蜡器外过滤器的反沖管 线，各过滤单元的蜡抽出阀门并联至蜡器外过滤器的抽出管线。本专利技术用于费托合成浆态床反应器的蜡抽出自动过滤、反冲洗系统 中，所述蜡器外分离器的操作温度和操作压力应等于或低于浆态床反应 器的操作温度和操作压力，其中，本专利技术浆态床反应器的操作温度 200~280°C,操作压力2. 0~3.謹Pa;当蜡器外分离器的操作温度低于浆态 床反应器的操作温度时，但蜡器外分离器的操作温度不得低于抽出蜡的 凝点；且本专利技术中所述进入蜡器外过滤器的浆液中的催化剂的浓度为 30-40%。本专利技术用于费托合成浆态床反应器的蜡抽出自动过滤、反冲洗系统 中，所述过滤单元中，蜡器外过滤器内的压力应高于粗蜡产物緩冲罐4 内压力，粗蜡通过压差由蜡器外过滤器到达粗蜡产物緩冲罐；粗蜡产物 緩沖罐的压力控制是由其本体压力双程控制来实现，抽出粗蜡量的大小 由蜡器外过滤器的粗蜡抽出管道的流控阀的开度来控制。本专利技术用于费托合成浆态床反应器的蜡抽出自动过滤、反冲洗系统 中，所述蜡精过滤器的过滤精度为0. 1 ja m -0. 5 u m;优选过滤精度为0. 1 iam。粗蜡产物緩冲罐中的产物通过蜡精过滤器过滤后，收集至蜡产品緩 沖罐中。本专利技术用于费托本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于费托合成浆态床的蜡抽出自动过滤、反冲洗系统，其特征在于，包括过滤单元和反冲单元，所述过滤单元包括浆液缓冲罐（２）、蜡器外过滤器（３）、粗蜡产物缓冲罐（４）、蜡精过滤器（５）和蜡产品缓冲罐（６），其中，浆液缓冲罐（２）、器外过滤器（３）和费托合成浆态床反应器（１）形成外环流；所述反冲单元包括洗涤蜡泵（７）和反吹扫蜡缓冲罐（８）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石玉林，王洪学，卜亿峰，吕毅军，罗峰，门卓武，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国神华煤制油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]