本实用新型专利技术提供一种费托合成催化剂细粉连续脱除装置，包括依次连通的浆态床反应单元、固液水力旋流单元和过滤单元；所述固液水力旋流单元包括进料口、底流口和溢流口；所述浆态床反应单元的出料口与所述固液水力旋流单元的进料口连通，所述固液水力旋流单元的溢流口与所述过滤单元的入料口连通，所述固液水力旋流单元的底流口与所述浆态床反应单元的返回口连通。本装置用以实现费托合成反应物流中的催化剂细粉的有效去除，以促进反应器中催化剂颗粒与液态产品的高效分离，并解决由于催化剂细粉难以分离导致反应器内固液分离效率低、生产运行成本高的问题。生产运行成本高的问题。生产运行成本高的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种费托合成催化剂细粉连续脱除装置
[0001]本技术涉及一种费托合成催化剂细粉连续脱除装置，属于煤化工
技术介绍
[0002]费托合成是煤炭间接液化工艺过程中的关键技术，根据反应温度不同，目前费托合成工艺大体可分为低温费托合成工艺和高温费托合成工艺两类，其中，反应温度低于280℃的为低温费托合成工艺，其产物主要是柴油以及高品质蜡等；反应温度高于300℃的为高温费托合成工艺，其产物主要是汽油、柴油、含氧有机化学品和烯烃等。两类工艺的目标产物分布有所不同，所采用的催化剂类型和反应器型式也有所差异。
[0003]当前，工业应用的费托合成反应器大致分为3类，包括固定床反应器、流化床反应器与浆态床反应器。固定床反应器尽管操作简单、不存在固液分离问题，但在床层温控、移热以及催化剂在线置换等方面存在难以克服的缺点，使得固定床技术的发展受到一定限制。相比之下，流化床和浆态床反应器因相间接触效果好、温度与传热过程易于控制、在线装卸剂方便等优点，使其在工业获得了广泛的应用。其中流化床反应器多应用于高温费托合成工艺，而浆态床反应器则多应用于低温费托合成工艺。
[0004]浆态床反应器为气液固三相反应器。气相的合成气从底部气体分布器连续注入反应器，在以气泡形式上升的过程中与催化剂接触，催化反应生成液体石油蜡产品(反应过程中固体催化剂一般会悬浮在液体石油蜡中)。对于浆态床费
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托合成体系，提升催化剂细粉的分离效果一直是公认需要解决的难题。在装置运行过程中，催化剂会因为磨损、分解等原因破碎产生一些细粉，尤其随着运行时间的增加，催化剂细粉会在浆态床反应器内部不断累积且进一步粉化。在后续进一步加工液体石油蜡产品的过程中，这些催化剂细粉和正常催化剂颗粒会随着石油蜡产品一起被引出浆态床反应器，必须经过液固分离才能够得到纯净的液态石油蜡产品。在分离收集费托合成产品的同时，对于需要循环使用的催化剂，脱除其中对生产有害的催化剂细粉，也是避免导致产能下降甚至非计划停车，实现合成反应和生产稳定运行的关键。
[0005]常规的处理是采用两段过滤操作。图1为现有技术中的费托合成催化剂细粉脱除装置，如图1所示，包括浆态床反应器1、第一过滤元件31以及第二过滤元件32，其中，浆态床反应器1的出料口与第一过滤元件31的入口连通，第一过滤元件31的液相出口与第二过滤元件32的入口连通用于使大部分液相与催化剂细粉的混合物输出至第二过滤元件32，第一过滤元件31的固相出口(通过料浆泵4与浆态床反应器1的返回口连通用于将少部分液相与正常催化剂的混合物返回至浆态床反应器进行再利用。其中，第一过滤元件31的过滤孔径设计是基于了需脱除细粉颗粒的最大粒径(一般称临界粒径)，从而先截留分离出正常的催化剂颗粒(可以返回反应器循环作用)，第二过滤元件32则将催化剂细粉从液体石油蜡中彻底分离，以得到纯净的费托合成产品(液体石油蜡)。但实际过程中第一过滤元件31壁面会很快形成颗粒料层，实际过滤的滤孔由颗粒之间的间隙代替，相对于原来第一过滤元件上的滤孔，滤孔孔径大幅度减小，催化剂细粉很难再进入第二过滤元件32中，尤其随着催化剂
细粉在料层上的不断累积，滤孔孔径进一步下降，分离效果进一步恶化。尽管适当提高反吹频率可对此情况有所改善，但实际改善效果十分有限，细粉脱除效率依然难以提高，不但使得分离过程的不连续，而且造成催化剂细粉在浆态床费托合成反应器内大量滞留累积。
[0006]最终，工厂只能定期对催化剂整体进行置换并舍弃从而使反应器内保持可以接受的催化剂细粉含量水平，但是又导致催化剂消耗量极高。
技术实现思路
[0007]本技术提供一种费托合成催化剂细粉连续脱除装置，该装置用以实现费托合成反应物流中催化剂细粉连续有效脱除，以及催化剂颗粒与液态产品有效分离的同时，更能极大程度解决由于催化剂细粉难以分离导致的生产运行效率低、生产运行成本高的问题。
[0008]本技术提供一种费托合成催化剂细粉连续脱除装置，包括依次连通的浆态床反应单元、固液水力旋流单元和过滤单元；所述固液水力旋流单元包括进料口、底流口和溢流口；
[0009]所述浆态床反应单元的出料口与所述固液水力旋流单元的进料口连通，所述固液水力旋流单元的溢流口与所述过滤单元的入料口连通，所述固液水力旋流单元的底流口与所述浆态床反应单元的返回口连通。
[0010]如上所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其中，所述费托合成催化剂细粉连续脱除装置包括第一稀释剂补充单元，所述第一稀释剂补充单元与所述固液水力旋流单元的进料口连通。
[0011]如上所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其中，所述费托合成催化剂细粉连续脱除装置还包括缓冲单元；
[0012]所述浆态床反应单元的出料口通过所述缓冲单元与所述固液水力旋流单元的进料口连通。
[0013]如上所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其中，所述固液水力旋流单元包括至少一个固液水力旋流器。
[0014]如上所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其中，所述固液水力旋流单元包括N个固液水力旋流器，N≥2；
[0015]所述浆态床反应单元的出料口与第一个所述固液水力旋流器的进料口连通；
[0016]第M个所述固液水力旋流器的底流出口与第(M+1)个所述固液水力旋流器的进料口连通，每个所述固液水力旋流器的底流口还分别与所述浆态床反应单元的返回口连通，1≤M≤N
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1；
[0017]每个所述固液水力旋流器的溢流口分别与所述过滤单元的入料口连通。
[0018]如上所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其中，所述固液水力旋流单元包括N个固液水力旋流器，N≥2；
[0019]所述浆态床反应单元的出料口与N个所述固液水力旋流器的进料口分别连通，N个所述固液水力旋流器的底流口分别与所述浆态床反应单元的返回口连通，N个所述固液水力旋流器的溢流口分别与所述过滤单元的入料口连通。
[0020]如上所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其中，所述费托合成催化剂细粉
连续脱除装置还包括至少一个第二稀释剂补充单元；
[0021]所述第二稀释剂补充单元与至少一个所述固液水力旋流器的进料口连通。
[0022]如上所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其中，所述固液水力旋流单元的底流口与所述浆态床反应单元的返回口之间设置有底流流量调节单元；
[0023]所述固液水力旋流单元的溢流口与所述过滤单元的入料口之间设置有溢流流量调节单元。
[0024]如上所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其中，所述浆态床反应单元的出料口与所述固液水力旋流单元的进料口之间设置有物流流量调节单元。
[0025]如上所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其中，所述费托合成催化剂细粉连续脱除装置包括驱动单元，所述驱动单元设置于所述固液水力旋流单元的底流口和所述浆态床反应单元的返回口之间。
[0026]本技术的费托合成催化剂细粉连续脱本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其特征在于，包括依次连通的浆态床反应单元、固液水力旋流单元和过滤单元；所述固液水力旋流单元包括进料口、底流口和溢流口；所述浆态床反应单元的出料口与所述固液水力旋流单元的进料口连通，所述固液水力旋流单元的溢流口与所述过滤单元的入料口连通，所述固液水力旋流单元的底流口与所述浆态床反应单元的返回口连通。2.根据权利要求1所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其特征在于，所述费托合成催化剂细粉连续脱除装置包括第一稀释剂补充单元，所述第一稀释剂补充单元与所述固液水力旋流单元的进料口连通。3.根据权利要求2所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其特征在于，所述费托合成催化剂细粉连续脱除装置还包括缓冲单元；所述浆态床反应单元的出料口通过所述缓冲单元与所述固液水力旋流单元的进料口连通。4.根据权利要求1
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3任一项所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其特征在于，所述固液水力旋流单元包括至少一个固液水力旋流器。5.根据权利要求4所述的费托合成催化剂细粉连续脱除装置，其特征在于，所述固液水力旋流单元包括N个固液水力旋流器，N≥2；所述浆态床反应单元的出料口与第一个所述固液水力旋流器的进料口连通；第M个所述固液水力旋流器的底流出口与第(M+1)个所述固液水力旋流器的进料口连通，每个所述固液水力旋流器的底流口还分别与所述浆态床反应单元的返回口连通，1≤M...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶盛芳，张永民，谷平，柳永兵，张浩，田佰起，王亚军，刘朋博，王文杰，张惠玉，
申请(专利权)人：陕西未来能源化工有限公司，
类型：新型
国别省市：
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