一、研发背景
我国的能源现状是：富煤、贫油、少气，为了提高煤的高效转化和应用，我国先后建立了多套煤制油项目，采用煤直接液化或煤间接液化技术。煤间接液化技术主要是指费托合成，费托合成是以CO和H2为原料在催化剂和适当工艺条件下合成烃类油品的过程，同时副产大量的合成水以及部分含氧化合物。
费托合成水相副产物主要为酮、醛、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇和辛醇等与水的混合液。然而，该混合醇组分复杂，含水量高，存在多种共沸物体系（除甲醇外，大部分醇类与水共沸），分离难度大且能耗高。同时，水相副产物中酮、醛含量较高，与醇类沸点相近，分离困难。费托合成水相副产物的高效分离一直是学界和工业界研究的焦点和难点。
如果将混合醇从水相副产物中分离出来，得到的C1~C4醇（甲醇、乙醇、丙醇、丁醇）可作为重要的基本化工原料，C5~C8醇（戊醇、己醇、庚醇、辛醇）可做燃料，从而提高煤制油的经济效益，也有利于环境保护。
鉴于费托合成水相副产物分离难度大，此问题一直未得到解决。现大部分煤制油工厂没有进一步分离回收，直接低价外售，降低了经济效益。
二、本专利创新点
本实用新型的目的在于提供一种费托合成反应水相副产物的回收系统，设置了液相加氢、沸石膜脱水和精馏相耦合的系统，从含水混合醇中分离得到附加值较高的甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和高碳醇。
本实用新型所述的费托合成反应水相副产物回收系统可按照如下步骤运行：
（1）将待费托合成反应水相副产物首先输入原料罐，通过原料泵加压后送进料预热器预热，预热后的原料与氢气混合后送液相加氢反应器进行加氢反应；
（2）在液相加氢反应器中，装有液相加氢催化剂，加氢原料中的需加氢的物料基本加氢完全，加氢后的液相物料送至闪蒸罐进行低压闪蒸，液相加氢反应器的含氢气弛放气送闪蒸罐，闪蒸出的气体送界外，闪蒸后的加氢产品送沸石膜脱水装置；
（3）在沸石膜脱水装置中，采用多级并联或串联的沸石膜对含水混合醇中的水进行脱除，得到脱水后的混合醇和渗透水；
（4）脱水后的混合醇依次进入甲醇塔、乙醇塔、丙醇塔和丁醇塔，通过精馏系统进行清晰分离，分离得到甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和高碳醇。
相比于现有技术，本实用新型至少能够取得如下有益效果：
（1）采用滴流床液相加氢技术，将含水混合醇中的不饱和物质，包括醛、酮和烯烃等进行加氢饱和得到相应的醇，使得需要分离的组分变少，从而使得分离更简单，同时提高了醇的回收率；
（2）使用沸石膜脱水技术将与混合醇共沸的水脱除，大大降低了醇水分离难度和分离能耗；
（3）通过液相加氢将不饱和物质以加氢的方式脱除，再通过沸石膜脱水将水脱除后，混合醇分离变得简单，上述处理后的混合醇依次通过多个精馏塔可以得到纯度≥90wt%的甲醇和纯度≥95wt%的C2~C4醇（乙醇、丙醇、丁醇）和混合高碳醇；
（4）通过上述回收系统可以有效分离回收费托合成反应水相副产物中的单质醇，从而提高其经济效益，起到降本增效的目的。
图2-1 费托合成反应水相副产物回收系统流程框图
专利号：ZL202320847559.2 专利名称：一种费托合成反应水相副产物回收系统（实用新型）
