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江新科技持續創新,為煤制油(費托合成)副產含水混合醇的分離提純提供解決方案
發布時間:2023-05-13閱讀次數:471
一、研發背景

我國的能源現狀是:富煤、貧油、少氣,為了提高煤的高效轉化和應用,我國先后建立了多套煤制油項目,采用煤直接液化或煤間接液化技術。煤間接液化技術主要是指費托合成,費托合成是以CO和H2為原料在催化劑和適當工藝條件下合成烴類油品的過程,同時副產大量的合成水以及部分含氧化合物。

費托合成水相副產物主要為酮、醛、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇和辛醇等與水的混合液,然而該混合醇組分復雜、含水量高、存在多種共沸物體系(除甲醇外,大部分醇類與水共沸),分離難度大且能耗高。同時,水相副產物中酮、醛含量較高,與醇類沸點相近,分離困難。費托合成水相副產物的高效分離一直是學術界和工業界研究的焦點和難點。
如果將混合醇從水相副產物中分離出來,得到的C1~C4醇(甲醇、乙醇、丙醇、丁醇)可作為重要的基本化工原料,C5~C8醇(戊醇、己醇、庚醇、辛醇)可做燃料,從而提高煤制油的經濟效益,也有利于環境保護。
費托合成水相副產物分離難度大,且此問題一直未得到有效解決。現大部分煤制油企業未做進一步分離回收,而是直接低價外售,降低了企業經濟效益。

二、解決方案

為了解決費托合成水相副產物分離的技術難題,我公司充分利用自身技術優勢,通過不斷的技術創新并在實驗室進行驗證,發明了一種費托合成反應水相副產物專利回收系統,目前該專利已獲得國家知識產權局受理。該系統將液相加氫技術、沸石膜脫水技術與精餾技術有機耦合,從含水混合醇中分離得到附加值較高的甲醇、乙醇、丙醇、丁醇及高碳醇。

相比于現有技術,本實用新型專利至少能夠取得如下有益效果:

(1)采用滴流床液相加氫技術,將含水混合醇中的不飽和物質,包括醛、酮和烯烴等進行加氫飽和得到相應的醇,使得需要分離的組分變少,從而使得分離更簡單,同時提高了醇的回收率;

(2)使用沸石膜脫水技術將與混合醇共沸的水脫除,大大降低了醇水分離難度和分離能耗;

(3)通過液相加氫技術將不飽和物質以加氫的方式脫除,再通過沸石膜脫水技術將水脫除后,使混合醇分離變得更為簡單,上述處理后的混合醇依次通過多個精餾塔即可以得到純度≥90wt%的甲醇及純度≥95wt%的C2~C4醇(乙醇、丙醇、丁醇)和混合高碳醇;

通過上述回收系統可以有效分離回收費托合成反應水相副產物中的單質醇,從而提高企業經濟效益,起到降本增效的目的。

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