气升式浆态床外环流反应器内液固连续错流过滤工艺研究
2021-04-14唐晓津毛俊义张占柱
石油炼制与化工 2021年4期
郑 博,唐晓津,毛俊义,张占柱
(中国石化石油化工科学研究院,北京 100083)
通过费-托合成将CO和H2转变为燃料油是一种可以缓解石油资源短缺的替代能源技术。费-托合成是气液固三相催化反应,具有强放热特点,要求反应器具有良好的混合及传热性能。所用反应器包括固定床、流化床(循环式、固定式)和浆态床,其中浆态床反应器具有优异的混合与传递性能,温度分布均匀;微米级催化剂可有效消除内扩散,并可在线补充和更换,因此非常适用于费-托合成反应。但正是由于反应器内催化剂颗粒细小,与液相混为浆相,造成液固分离存在较大困难,需要同时满足微细颗粒的高效分离和分离过程的长周期稳定运行,是当前浆态床反应器工业技术开发的共性难题。虽然Sasol公司[1]和中科合成油技术有限公司[2]都成功开发了浆态床费-托合成技术,但其对分离工艺及数据极少公开研究报道。因此,浆态床反应器液固分离技术的开发及优化仍存在较大挑战与不足。
费-托合成浆态床液固分离技术包括沉降[3-4]、离心[5]、膜过滤[6-8]、磁分离[9]和超临界萃取分离[10]等,其中膜过滤是一种高效的连续液固分离技术,应用最为广泛。Sasol公司公开了一种浆态床反应器内过滤工艺[7],通过在反应器内设置过滤单元实现液固分离,采用高压气体或液体定期对污染的滤膜进行反向冲洗,为进一步提高分离效率,在器外增设了二级过滤单元,进一步拦截细小颗粒[11]。Soto等[12]在反应器内设置下降管,强化浆液内循环,促使催化剂分布更为均匀,同时为了降低器内细小颗粒对内置过滤单元的影响,将部分浆液引至器外旋流器分离超细颗粒,含大颗粒的浆液循环回反应器进行过滤。……
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