催化剂的还原系统及低碳混合醇合成系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种催化剂的还原系统及低碳混合醇合成系统。该还原系统包括：循环压缩单元，具有第一入口和第二入口，第一入口用于与煤气化合成气输送管道连通，用于通入煤气化合成气；催化剂还原单元，催化剂还原单元的入口以及催化剂还原单元的出口连通，催化剂还原单元的出口与第二入口连通，用于通过煤气化合成气将低碳混合醇催化剂还原并使煤气化合成气循环回到循环压缩单元中。该还原系统直接采用煤气化合成气作为还原气氛，在不影响低碳醇合成催化剂还原效果的情况下进行低碳混合醇催化剂的还原操作，克服了传统低碳醇催化剂还原需添加纯氢气和一氧化碳而导致的还原系统成本增加的缺陷，同时克服了还原气源频繁切换的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
催化剂的还原系统及低碳混合醇合成系统
本技术涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种催化剂的还原系统及低碳混合醇合成系统。
技术介绍
煤气化合成气制低碳混合醇(C1-C5的醇类混合物)技术是碳一化学过程中的重要组成部分，是非石油路线合成液体燃料、油品添加剂及大宗化学品的重要途径。低碳混合醇做为一种新型的汽油添加剂，它具有高的辛烷值以及与汽油良好的掺混性能，完全可以代替MTBE(甲基叔丁基醚)。此外，低碳混合醇本身是一种良好的洁净燃料，替代汽油燃料，作为新一代燃料具有燃烧充分、效率高且CO、NO及烃类排放量少等优点，成为推广使用绿色环保车用燃油的首选之一。从更深层次看，低碳混合醇经分离可得到乙、丙、丁、戊醇等高级化工醇，这些产品是生产医药，聚酯等大宗化学品的重要中间体，具有较高的经济价值。煤气化合成气制低碳混合醇工艺在大型工业化过程中，可与煤气化制甲醇工艺联产，采用甲醇合成装置的驰放气作为联产低碳混合醇的原料进行生产。对于传统的低碳混合醇合成催化剂来说，在工业化规模中需要大量的纯氢气和纯一氧化碳作为还原气源，同时还需要添加与合成系统相匹配的还原管路和装置，这大大增加了生产成本。另一方面，在还原过程中，作为催化剂活性组成的铁氧化物在氢气的作用下还原为单质铁，氧化铜还原为单质铜，还原后的催化剂需要在合成气气氛下继续转变为碳化铁才具有碳链增长的反应活性，因此不同气源和装置之间切换繁琐，不仅使用不方便，而且系统操作也不稳定。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种催化剂的还原系统及低碳混合醇合成系统，以解决现有技术中煤气化合成气制低碳混合醇工艺成本高且操作繁琐的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种催化剂的还原系统，还原系统用于与煤气化合成气输送管道连通，还原系统包括：循环压缩单元，具有第一入口和第二入口，第一入口用于与煤气化合成气输送管道连通，用于通入煤气化合成气；催化剂还原单元，催化剂还原单元的入口以及催化剂还原单元的出口连通，催化剂还原单元的出口与第二入口连通，用于通过煤气化合成气将低碳混合醇催化剂还原并使煤气化合成气循环回到循环压缩单元中。进一步地，循环压缩单元包括：循环气压缩机，具有第一入口和第二入口，第一入口与煤气化合成气输送管道连通；气体净化预热器，与循环气压缩机连通；脱硫槽，与气体净化预热器连通。进一步地，第一入口还用于与氮气输送管线连通。进一步地，催化剂还原单元包括：加热组件，与循环压缩单元的出口连通；低碳混合醇反应器，具有还原气入口、还原气出口、热源进口和热源出口，还原气入口与加热组件的出口连通，还原气出口与第二入口连通；散热组件，分别与热源进口和热源出口连通，用于向低碳混合醇反应器提供循环热源。进一步地，加热组件包括：换热器，分别与循环压缩单元的出口、还原气出口、还原气入口和第二入口连通；电加热器，设置于换热器与还原气入口之间。进一步地，散热组件包括：汽包，与热源出口连通；蒸汽喷射器，分别与汽包的出口以及热源进口连通。进一步地，还原系统还包括气液分离单元，气液分离单元分别与催化剂还原单元的出口以及第二入口连通。进一步地，气液分离单元包括：第一分离器，具有第一气相出口和第一液相出口，第一分离器的入口与催化剂还原单元的出口连通，第一液相出口用于将催化剂还原单元中产生的高沸点液相产物排出；循环水冷却器，与第一气相出口连通；第二分离器，具有第二气相出口和第二液相出口，第二分离器的入口与循环水冷却器的出口连通，第二气相出口与第二入口连通，第二液相出口用于将催化剂还原单元中产生的低沸点液相产物排出。进一步地，气液分离单元还包括尾气放空阀，尾气放空阀设置于第二入口与第二气相出口连通的管线上。根据本技术的另一方面，提供了一种低碳混合醇合成系统，包括上述的催化剂的还原系统，还原系统中的催化剂还原单元还用于合成低碳混合醇。应用本技术的技术方案，提供了一种催化剂的还原系统，该还原系统直接采用煤气化合成气作为还原气氛，在不影响低碳醇合成催化剂还原效果的情况下进行低碳混合醇催化剂的还原操作，克服了传统低碳醇催化剂还原需添加纯氢气和一氧化碳而导致的还原系统成本增加的缺陷，同时克服了还原气源频繁切换的缺陷；并通过循环利用煤气化合成气，充分利用现有的煤气化制甲醇合成原料气，在不降低碳混合醇催化剂还原效果的情况下具有操作简单、方便、稳定性好、生产成本和系统维护成本低等优点。本申请应用广泛，同时可规模化应用于煤气化合成气制甲醇合成系统联产低碳混合醇工艺中，显著降低成本，推动煤气化合成气制低碳混合醇合成的商业化运行。附图说明构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了本技术所提供的一种催化剂的还原系统的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：1、循环压缩单元；2、催化剂还原单元；3、气液分离单元；10、循环气压缩机；11、净化预热器；12、脱硫槽；13、煤气化合成气输送管道；14、氮气输送管线；20、换热器；21、低碳混合醇反应器；22、汽包；23、电加热器；24、蒸汽喷射器；31、第一分离器；32、循环水冷却器；33、第二分离器。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中煤气化合成气制低碳混合醇工艺成本高且操作繁琐。为了解决如上技术问题，本申请提出了一种催化剂的还原系统，如图1所示，该催化剂的还原系统用于与煤气化合成气输送管道13连通，且该还原系统包括：循环压缩单元1，具有第一入口和第二入口，第一入口用于与煤气化合成气输送管道13连通，用于通入煤气化合成气；催化剂还原单元2，催化剂还原单元2的入口以及催化剂还原单元2的出口连通，催化剂还原单元2的出口与第二入口连通，用于通过煤气化合成气将低碳混合醇催化剂还原并使煤气化合成气循环回到循环压缩单元1中。本技术的上述还原系统中由于循环压缩单元中的第一入口与煤气化合成气输送管道连通，从而通过直接采用煤气化合成气作为还原气氛，在不影响低碳醇合成催化剂还原效果的情况下进行低碳混合醇催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化剂的还原系统，所述还原系统用于与煤气化合成气输送管道(13)连通，其特征在于，所述还原系统包括：循环压缩单元(1)，具有第一入口和第二入口，所述第一入口用于与所述煤气化合成气输送管道(13)连通，用于通入煤气化合成气；催化剂还原单元(2)，所述催化剂还原单元(2)的入口以及所述催化剂还原单元(2)的出口连通，所述催化剂还原单元(2)的出口与所述第二入口连通，用于通过煤气化合成气将低碳混合醇催化剂还原并使所述煤气化合成气循环回到所述循环压缩单元(1)中。

【技术特征摘要】
1.一种催化剂的还原系统，所述还原系统用于与煤气化合成气输送管道(13)连通，其特征在于，所述还原系统包括：循环压缩单元(1)，具有第一入口和第二入口，所述第一入口用于与所述煤气化合成气输送管道(13)连通，用于通入煤气化合成气；催化剂还原单元(2)，所述催化剂还原单元(2)的入口以及所述催化剂还原单元(2)的出口连通，所述催化剂还原单元(2)的出口与所述第二入口连通，用于通过煤气化合成气将低碳混合醇催化剂还原并使所述煤气化合成气循环回到所述循环压缩单元(1)中。2.根据权利要求1所述的还原系统，其特征在于，所述循环压缩单元(1)包括：循环气压缩机(10)，具有所述第一入口和所述第二入口，所述第一入口与所述煤气化合成气输送管道(13)连通；气体净化预热器(11)，与所述循环气压缩机(10)连通；脱硫槽(12)，与所述气体净化预热器(11)连通。3.根据权利要求1或2所述的还原系统，其特征在于，所述第一入口还用于与氮气输送管线(14)连通。4.根据权利要求1所述的还原系统，其特征在于，所述催化剂还原单元(2)包括：加热组件，与所述循环压缩单元(1)的出口连通；低碳混合醇反应器(21)，具有还原气入口、还原气出口、热源进口和热源出口，所述还原气入口与所述加热组件的出口连通，所述还原气出口与所述第二入口连通；散热组件，分别与热源进口和热源出口连通，用于向所述低碳混合醇反应器(21)提供循环热源。5.根据权利要求4所述的还原系统，其特征在于，所述加热组件包括：换热器(20)，分别与所述循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢宇，薛振欣，余建良，陈峻贤，李雪冰，刘新伟，张部坤，丁利明，刘迪，张磊，刘哲，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华包头煤化工有限责任公司，中国神华煤制油化工有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11