BRPI0721102A2

BRPI0721102A2 - Reator modular para reações químicas exotermicas/endotérmicas, e, uso do reator modular

Info

Publication number: BRPI0721102A2
Application number: BRPI0721102-3A
Authority: BR
Inventors: Vincenzo Piccolo; Susi Bonomi; Marzio Piazza
Original assignee: Eni Spa; Inst Francais Du Petrole
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2014-03-04
Also published as: US20100016455A1; BRPI0721102B1; BRPI0721102B8; WO2008074496A1; CA2672962A1; US20100210740A2; CA2672962C; CN101594929A; US8092747B2; ZA200904355B; WO2008074496A8; CN101594929B; EP2094380A1; ITMI20062466A1

Description

“REATOR MODULAR PARA REAÇÕES QUÍMICAS EXOTÉRMICAS/ENDOTÉRMICAS, E, USO DO REATOR MODULAR”

A presente invenção refere-se a um reator modular para reações químicas exotérmicas/endotérmicas

Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um reator modular para reações químicas exotérmicas que ocorrem em sistemas trifásicos (conhecidos como pasta fluida) onde uma fase sólida, na forma finamente subdividida, dispersa em uma fase líquida contínua, é mantida em suspensão por uma fase gasosa que passa através da mesma fase líquida, na forma das bolhas.

Ainda mais especificamente, a presente invenção refere-se a um reator modular para reações químicas em suspensão que são efetuadas de acordo com a tecnologia de Fischer-Tropsch, onde um catalisador sólido, na forma de partículas finas, é mantido em suspensão em uma fase líquida (o produto da reação) por um gás reagente consistindo essencialmente de hidrogênio e monóxido de carbono, alimentado no fundo do reator, que flui reagindo com o desenvolvimento de calor, na forma de bolhas, através da massa líquida. Este tipo de reator é conhecido como "Reator de Coluna de Bolhas de Pasta fluida".

Na presente descrição, todas as condições operacionais mencionadas deveriam ser consideradas como sendo as condições preferidas, mesmo se não declarado expressamente.

Como é sabido, a reação de Fischer-Tropsch é uma reação química que ocorre em um sistema trifásico onde uma fase gasosa é borbulhada para uma suspensão de um sólido em um líquido. A fase gasosa é uma mistura do hidrogênio e óxido de carbono com uma relação molar de H2/CO variando de 1 a 3, a fase líquida de dispersão representa o produto da reação, ou seja, essencialmente hidrocarbonetos lineares/ramificados (ceras de parafina) com um número elevado de átomos de carbono, e a fase sólida é representada pelo catalisador.

A natureza exotérmica das reações de Fischer-Tropsch (35- 45kcal/mol) toma essencial que ela tenha, em combinação com o reator de síntese e preferivelmente em seu interior, um dispositivo de troca térmica, 5 preferivelmente com tubos, para controlar a temperatura dentro dos limites operacionais da reação e impedir a formação de "pontos quentes" locais responsáveis pela deterioração do catalisador.

Entretanto, como a última geração de reatores industriais para a síntese de Fischer-Tropsch, que usa a tecnologia de "coluna de bolhas de 10 pasta fluida", tem dimensões enormes, por exemplo, podem ser construções cilíndricas com 60m de altura, ou mesmo mais, com um diâmetro de I Om, ou maior, a operação do reator, em particular sua manutenção, por exemplo, a manutenção dos tubos do dispositivo de troca térmica, pode criar vários problemas. A simples substituição de um tubo danificado do dispositivo de 15 troca térmica em um reator com 40-60m de altura, ou mais, pode, de fato, ser um problema não facilmente solucionável.

Verificou-se, agora, que a solução para o problema acima pode ser aproveitar um reator e sistema de troca térmica que sejam, ambos modulares, os módulos podendo ser desmontados e remontados em períodos 20 de tempo relativamente curtos, quando, por emergência, ou periodicamente, for necessário intervir com operações de manutenção. Em particular, cada módulo inclui um corpo externo essencialmente cilíndrico, que representa uma seção da jaqueta do reator, e um sistema interno de troca térmica, descrito abaixo, consistindo em uma série de tubos verticais, dentro dos quais, 25 no caso da síntese de Fischer-Tropsch a, água, ou outro líquido refrigerante, é passado. Qualquer outro corpo cilíndrico externo e seu sistema interno de troca térmica representam um módulo do reator modular objeto da presente invenção.

Um objetivo da presente invenção refere-se conseqüentemente a um reator modular para reações químicas exotérmicas/endotérmicas que ocorrem em sistemas trifásicos, onde uma fase sólida na forma finamente subdividida é dispersa em uma fase líquida contínua e mantida em suspensão por uma fase gasosa que passa através da fase líquida na forma das bolhas, que compreende:

a. uma série de corpos substancialmente cilíndricos que podem ser sobrepostos;

b. um elemento de cobertura posicionado sobre a cabeça do

corpo superior;

c. um elemento de fechamento posicionado na base do corpo

inferior;

d. um distribuidor de gás, situado em correspondência com a base do corpo inferior, que repousa substancialmente sobre o elemento de fechamento e conectado aos meios para a alimentação do gás reagente;

e. meios de descarga do produto da reação líquido, situados em

correspondência com um, ou mais, dos corpos cilíndricos;

f. dispositivos de troca térmica inseridos em cada corpo cilíndrico e compreendendo uma série de unidades de troca térmica, cada unidade consistindo de uma série de feixes, cada feixe consistindo de uma

série de tubos paralelos, verticais, conectados em série, em conformidade com o fluxo de um fluido de troca de calor, acima ou abaixo, um após o outro, por meio de conectores em U;

g. pelo menos um coletor de distribuição e pelo menos um coletor para a acumulação do fluido de troca de calor, que flui nos tubos das

unidades de troca térmica, tendo uma forma tubular e situado internamente, sobre um plano do horizontal na parte superior ou, alternativamente, na parte inferior, de cada corpo cilíndrico;

h. pelo menos um par de aberturas posicionadas externa e perifericamente ao redor da parte superior ou, alternativamente, da parte inferior de cada corpo cilíndrico, uma abertura do mencionado par de aberturas conectada ao coletor de distribuição e a outra ao coletor de acúmulos do fluido de troca térmica.

De acordo com a presente invenção, o reator pode incluir; um 5 número de corpos cilíndricos variando de 2 a 10, mesmo que 3 a 6 corpos sejam preferidos. Cada corpo, feito normalmente de aço carbono, aço resistente à corrosão ou envolvido com metais selecionados daqueles do grupo 5-10, como, por exemplo, vanádio, nióbio, cromo, molibdênio, tungstênio, manganês, níquel, etc., tem uma altura que pode variar de 3 a 15m 10 e um diâmetro variando de 1,5 a IOm, ou mais, de acordo com a reação química que ocorra dentro do reator, das condições termodinâmicas, dos produtos da reação e das velocidades dos fluxos dos reagentes alimentados. A espessura das paredes dos corpos depende da temperatura e pressão nas quais a reação química ocorre, mas geralmente variam entre 40 a 200mm.

Os corpos cilíndricos são equipados com flanges de

acoplamento superior e inferior, que permitem que os mesmos corpos, uma vez empilhados, sejam bloqueados, um ao outro, por meios de conexão apropriados, de modo a permitir e facilitar a construção e a desmontagem do reator, objeto da presente invenção, também em períodos de tempo 20 relativamente curtos, por exemplo, para efetuar intervenções normais, ou extraordinárias, de manutenção. Gaxetas de metal, que interagem uma com a outra garantindo vedação ao líquido e gás, são usadas nos flanges de acoplamento superior e inferior, de modo a evitar vazamento do líquido (pasta fluida), ou gás, na interface.

Um sistema de troca térmica é contemplado no interior de cada

corpo, no qual um fluido refrigerante flui, por exemplo, água, quando a reação envolvida for do tipo exotérmica, ou vapor superaquecido, quando a reação for do tipo endotérmica. O corpo cilíndrico e o sistema correspondente de troca de calor presente em seu interior representam o módulo para construir o reator modular, objeto da presente invenção.

O sistema de troca térmica compreende, para cada módulo, uma série de unidades de troca térmica, por exemplo, 5 a 80 unidades, preferivelmente 40 a 70, mais preferivelmente 45 a 65.

Cada unidade de troca térmica compreende uma série de feixes

de tubos, substancialmente verticais e paralelos, um ao outro. Os feixes são posicionados verticalmente dentro de cada unidade de troca térmica, em cada corpo cilíndrico, de modo a ocupar um volume variando de 5 a 25% do volume total de cada corpo. A superfície de troca térmica específica das unidades de troca térmica varia, geralmente, de 4 a 40m /m do meio reagente

2 3

(pasta fluida) presente no corpo cilíndrico, preferivelmente de 5 a 3 Om /m ,

2 3

mais preferivelmente, de 5 a 15m /m .

Cada unidade de troca térmica compreende um número de feixes que varia de acordo com a posição dentro do corpo cilíndrico. 15 Geralmente, cada unidade de troca térmica inclui um número de feixes que varia de 1 a 9. Em particular, as unidades de troca térmica que ocupam a parte central do reator têm um número de feixes, geralmente geometricamente idênticos, variando de 4 a 9, enquanto que, as unidades de troca térmica mais periféricas, tendo uma geometria diferente, têm de 1 a 4 feixes.

Cada feixe também compreende um número variável de tubos

de acordo com a posição ocupada dentro do corpo cilíndrico. Em geral, cada feixe compreende de 5 a 30 tubos, preferivelmente, de 8 a 25. Em particular, os feixes situados no centro, dentro do corpo cilíndrico, têm de 10 a 20 tubos, preferivelmente de 12 a 16, os feixes intermediários, entre a parede do corpo cilíndrico e sua parte central, de 5 a 30, preferivelmente de 8 a 22.

Os tubos, tendo um diâmetro de 2 a 6cm, podem ter comprimentos variáveis, o comprimento máximo sendo substancialmente igual àquele do corpo cilíndrico e feitos de materiais capazes de resistir à possível corrosão dos reagentes, ou produtos da reação, e capazes de favorecer a troca térmica entre os fluidos envolvidos. Os tubos podem ser feitos geralmente de cobre, liga de cobre, ou aço resistente à corrosão, por exemplo, aço inoxidável, ou aço carbono.

Os tubos de cada feixe são conectados em série, em 5 conformidade com o fluxo do fluido que passa através deles, por meio de conectores em U que permitem a passagem do fluido refrigerante/de aquecimento através de todos os tubos do feixe antes de deixar os mesmos para entrar no respectivo coletor de acúmulos e abertura de descarga.

De modo a facilitar a manutenção do feixe, os conectores em U são conectados por meio de sistemas de conexão móveis, por exemplo, por aparafusamento, elementos flangeados de cunha de inserção, etc., ou podem ser conectados simplesmente através de uma soldadura.

Pelo menos um coletor de distribuição de fluido de troca térmica é contemplado dentro de cada um dos corpos cilíndricos, na parte 15 inferior ou na cabeça, por exemplo, de 2 a 60, para alimentar o fluido de troca térmica aos tubos dos feixes de uma ou mais unidades de troca térmica, e pelo menos um coletor de acúmulos, por exemplo, de 2 a 60, para coletar e transportar o fluido de retomo do sistema de troca térmica (ou dos tubos dos feixes pertencendo a uma ou mais unidades de troca térmica) para o exterior. 20 Uma série de pares de aberturas é contemplada adicionalmente para favorecer as operações de alimentação e descarga do fluido de troca térmica, as mencionadas aberturas situadas do lado de fora de cada corpo cilíndrico, em correspondência com os coletores de acúmulos e de distribuição. Uma das aberturas de cada par transfere fluido de troca térmica para o coletor de 25 distribuição, enquanto a outra transporta o fluido termal que se acumula no coletor de acúmulos, para o exterior. As aberturas podem ser em um número correspondendo a cada coletor, conseqüentemente, 2 a 60 aberturas para os coletores de distribuição e 2 a 60 aberturas para os coletores de acúmulos.

Os feixes únicos (pertencendo a uma ou mais unidades de troca térmica) conectados aos coletores de alimentação e de acúmulos correspondentes são distribuídos sobre a seção do módulo. Se um tubo quebra, é possível interceptar os feixes incluindo o mencionado tubo quebrado, fechando as respectivas aberturas de alimentação e de descarga.

5 Desta maneira, é possível isolar o grupo único de feixes sem o comprometimento da troca térmica, uma vez que a remoção do calor, em qualquer caso, é garantida pelos feixes adjacentes que estão conectados a coletores de alimentação e de acúmulos, diferentes. Além disso, o fluido de troca térmica pode ser alimentado para módulos, e/ou unidade de troca 10 térmica e/ou feixes únicos, através dos coletores correspondentes, com velocidades de fluxo mutáveis, de acordo com as exigências termais locais e/ou globais.

O reator modular, objeto da presente invenção, pode ser usado, em particular, para reações químicas exotérmicas de Fischer-Tropsch, onde 15 uma fase gasosa reagente consistindo de uma mistura de CO e de H2 (gás de síntese) flui através de uma massa líquida, consistindo de ceras de parafina no estado líquido (produto da reação), mantendo o catalisador da reação distribuído homogeneamente em suspensão, na forma de partículas finamente subdivididas.

Em particular, o reator para reações químicas de Fischer-

Tropsch, é um reator de bolhas dentro do qual ocorrem reações químicas que se desenvolvem em sistemas trifásicos onde uma fase gás/vapor é borbulhada dentro de uma suspensão de um sólido em um líquido. Neste caso, a fase gás/vapor consiste essencialmente do gás de síntese e produtos de reação 25 leves na fase de vapor, fase líquida de dispersão sendo o produto de reação pesado, ou seja, hidrocarbonetos essencialmente com um número elevado de átomos de carbono, e a fase sólida representada pelo catalisador.

O gás de síntese vem preferivelmente de reforma de vapor e/ou oxidação parcial de gás natural ou de outros hidrocarbonetos, com base nas reações descritas, por exemplo, na patente US. 5.645.613. Como uma alternativa, o gás de síntese pode vir de outras técnicas de produção, como, por exemplo, "reforma autotermal", C.P.O. (Oxidação Catalítica Parcial), ou da gaseificação de carbono, ou outros produtos carbonados, com vapor de 5 água a uma temperatura elevada, como descrito em "Catalysis Science and Technology" Vol. I, Springer-Verlag, Nova Iorque, 1981.

Duas fases são produzidas substancialmente a partir da reação de Fischer-Tropsch, uma fase mais leve, na fase de vapor, consistindo essencialmente de uma mistura de hidrocarbonetos leves, com um número de 10 átomos de carbono variando de 1 a 25 e ponto de ebulição, na pressão atmosférica, para a fração C5-C25, igual ou menor do que aproximadamente 150°C e subprodutos de reação, como vapor de água, CO2, éteres ou alcoóis.

A segunda fase produzida consiste essencialmente de parafinas, líquidas na temperatura da reação, compreendendo misturas de 15 hidrocarbonetos lineares, ramificados, saturados e não saturados com um número elevado de átomos de carbono. Estas são, geralmente, misturas de hidrocarbonetos com um ponto de ebulição, na pressão ambiente, maior do que 150°C, por exemplo, entre 160 e 380°C.

A reação de Fischer-Tropsch é realizada a temperaturas iguais, ou acima, de 150°C, por exemplo, de 200° a 350°C, mantendo uma pressão variando de 0,5 a 20MPa, dentro do reator. Detalhes mais significativos na reação de Fischer-Tropsch podem ser encontrados em "Catalysis Science and Tecnology" mencionado acima.

A fase líquida contém o catalisador em suspensão. O catalisador é baseado geralmente em cobalto ou ferro suportado sobre um portador sólido inerte. O catalisador, preferivelmente apropriado para o reator modular de acordo com a presente invenção, é baseado em cobalto

disperso sobre um portador sólido consistindo de pelo menos um sólido selecionado dentre um ou mais dos seguintes elementos: Si, Ti, Al, Zr, Mg. Portadores preferidos são sílica, alumina ou dióxido de titânio (titânia).

O cobalto está presente no catalisador em quantidades variando de 1 a 50%, por peso, geralmente de 5 a 35% em relação ao peso total. Além disso, o catalisador usado pode incluir ainda mais elementos adicionais. Pode incluir, por exemplo, de 0,05 a 5% em relação ao peso total, preferivelmente de 0,1 a 3% de rutênio e de 0,05 a 5%, por peso, preferivelmente de 0,1 a 3% de pelo menos um terceiro elemento selecionado daqueles pertencendo ao Grupo 3 (regulação IUPAC). Catalisadores deste tipo são conhecidos na literatura e descritos, juntamente com sua preparação, na patente européia 756.895.

Exemplos adicionais de catalisador também são baseados em cobalto, mas contendo, como promotor, tântalo em quantidades de 0,05-5%, por peso, em relação ao total, preferivelmente 0,1-3%.

Estes catalisadores são preparados depositando-se primeiramente um sal de cobalto sobre o portador inerte (sílica ou alumina), por exemplo, por meio da técnica de impregnação a seco, seguida por uma etapa de calcinação e, opcionalmente, por uma etapa de passivação do produto calcinado.

Um derivado de tântalo (particularmente alcoolatos de tântalo) é depositado sobre o precursor catalítico assim obtido, preferivelmente usando a técnica de impregnação úmida, seguida por calcinação e, opcionalmente, redução e passivação.

O catalisador, qualquer que seja sua composição química, é usado na forma do pó finamente subdividido com um diâmetro médio dos grânulos variando de 30 a 250μηι, preferivelmente de 50 a 150|im.

Será feito referência aos desenhos das figuras anexas que representam um modo de realização ilustrativo e não-limitativo para uma compreensão melhor do reator modular, objeto da presente invenção. Em particular:

a Figura 1 representa um modo de realização secional vertical do reator, objeto da presente invenção;

a Figura 2 é uma vista secional transversal da Figura 1, de acordo com a direção X-X;

as Figuras 3a-3c mostram, respectivamente, uma vista em perspectiva, uma vista lateral/vertical e uma vista de cima de um feixe de tubos genérico que está inserido em uma unidade de troca térmica.

Com referência às figuras, o reator modular (1), objeto da presente invenção, compreende os corpos cilíndricos (2) sobrepostos e fixados, um ao outro, por meio de flanges (3). O elemento de cobertura (4) é soldado, ou flangeado, na cabeça do reator, enquanto o elemento de fechamento (5) é soldado, ou flangeado, na parte inferior.

Os tubos de descarga (6) são contemplados no elemento de 15 cobertura (4), para descarregar produtos da reação na fase gás/vapor e possíveis gases não reagidos. Tubos para a alimentação dos gases reagentes (7) são contemplados nos elementos de fechamento (5) conectados ao distribuidor de gás (8), junto com tubos para a reciclagem do catalisador (9) vindos das unidades de filtragem.

Como o reator modular, objeto da presente invenção, é usado

para reações químicas que ocorrem em sistemas trifásicos (conhecidos como pasta fluida) onde uma fase sólida na forma finamente subdividida, dispersa em uma fase líquida contínua, é mantida em suspensão por um gás que passa através da mesma fase líquida na forma de bolhas, em seu interior, a 25 composição da massa reagente é substancialmente uniforme. A coleta do produto da reação, ou seja, a pasta fluida a ser enviada para filtragem para a recuperação do catalisador dispersado pode, conseqüentemente, ser efetuada em uma posição genérica. Neste exemplo, a saída (10) da pasta fluida está situada aproximadamente, a meio caminho da altura total do reator. O sistema de troca térmica (pela simplicidade, apenas o sistema de troca térmica de um único corpo cilíndrico, o superior, está ilustrado) está situado dentro de cada corpo cilíndrico. O sistema de troca térmica compreende as unidades de troca térmica centrais (A1-A6,) e as unidades de troca térmica laterais (B1-B8), cada unidade compreendendo uma pluralidade de feixes (11) (também, neste caso, pela simplicidade, apenas quatro feixes na unidade Al e um feixe na unidade B6 estão mostrados). Cada feixe compreende uma série de tubos verticais (12) conectados em série um ao outro (em conformidade com o fluxo do fluido de troca térmica) por meio de conectores tipo U (13). Na Figura 2, os conectores tracejados são aqueles situados na base dos tubos, os conectores com uma linha inteira são aqueles situados na parte superior dos tubos.

O sistema de troca térmica também inclui coletores de distribuição (14) do líquido para troca de calor nos feixes únicos e coletores de acúmulos (15) do mesmo líquido na saída dos feixes.

Os coletores são conectados respectivamente à entrada e à saída, respectivamente, de um ou mais feixes. Pela simplicidade, também neste caso, apenas dois coletores estão ilustrados, um para cada função de distribuição e coleta.

Finalmente, neste exemplo, cada coletor de distribuição e de acúmulos está conectado a uma abertura correspondente de entrada (16) e de saída (17) para alimentação e descarga do líquido de troca térmica para o exterior.

Claims

1. Reator modular para reações químicas exotérmicas/endotérmicas que ocorrem em sistemas trifásicos, caracterizado pelo fato de que uma fase sólida em uma forma finamente subdividida é dispersa em uma fase líquida contínua e é mantida em suspensão por meio de uma fase gasosa que passa através da fase líquida na forma de bolhas, que compreende: a. uma série de corpos substancialmente cilíndricos que podem ser superpostos; b. um elemento de cobertura posicionado sobre a cabeça do corpo superior; c. um elemento de fechamento posicionado na base do corpo inferior; d. um distribuidor de gás, situado em correspondência com a base do corpo inferior, que repousa substancialmente sobre o elemento de fechamento e é conectado para a alimentação do gás reagente; e. dispositivos de descarga do produto de reação de líquido, situados em correspondência com um ou mais dos corpos cilíndricos; f. dispositivos de troca térmica, inseridos em cada corpo cilíndrico e compreendendo uma série de unidades de troca térmica, cada unidade consistindo de uma série de feixes, cada feixe consistindo de uma série de tubos verticais paralelos conectados em série, de acordo com o fluxo de um fluido de troca de calor, acima e abaixo, um depois do outro, por meio de conectores em U; g. pelo menos um coletor de distribuição e pelo menos um coletor para a coleta do fluido de troca de calor, que flui nos tubos das unidades de troca térmica, tendo uma forma tubular e situados internamente, sobre um plano horizontal, na parte superior ou, alternativamente, na parte inferior de cada corpo cilíndrico; h. pelo menos um par de aberturas situadas externamente e perifericamente ao redor da parte superior ou, alternativamente, da parte inferior de cada corpo cilíndrico, uma abertura do mencionado par de aberturas sendo conectada ao coletor de distribuição e a outra ao coletor de coleta do fluido de troca térmica;

2. Reator modular de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender um número de corpos cilíndricos variando de 2 a 10.

3. Reator modular de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que cada corpo é feito de aço carbono, aço resistente a corrosão ou ligado com metais selecionados a partir daqueles dos Grupos 5-10.

4. Reator modular de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada corpo tem uma altura variando de 3 a 15 metros, um diâmetro que varia essencialmente de 1,5 a IOm e uma espessura das paredes variando de 40 a 200mm.

5. Reator modular de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os corpos cilíndricos são equipados com flanges de acoplamento, superior e inferior, com gaxetas metálicas que interagem umas com as outras, garantindo a vedação contra líquido e gás.

6. Reator modular de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o sistema de troca térmica, para cada módulo, compreende de 5 a 80 unidades de troca térmica.

7. Reator modular de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada unidade de troca térmica compreende uma série de feixes de tubos substancialmente verticais e paralelos uns aos outros, posicionados verticalmente dentro de cada unidade de troca térmica, em cada corpo cilíndrico, de modo a ocupar um volume variando de 5 a 25% do volume total de cada corpo.

8. Reator modular de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a superfície de troca térmica específica das unidades de troca térmica geralmente varia de 4 a 40m2 /m3 do meio reagente (pasta fluida) presente no corpo cilíndrico.

9. Reator modular de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o número de feixes para cada unidade de troca térmica varia de 1 a 9.

10. Reator modular de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada feixe consiste de um número de tubos variando de 5 a 30.

11. Reator modular de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os tubos, tendo um diâmetro de 2 a 6cm, têm um comprimento variável, com um comprimento máximo substancialmente igual àquele do corpo cilíndrico.

12. Reator modular de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que de 2 a 60 coletores de distribuição são previstos para o fluido de troca térmica, dentro de cada corpo cilíndrico, na base ou no topo, para fornecer o fluido de troca térmica aos tubos dos feixes, e de 2 a 60 coletores de coleta, para coletar e transportar o fluido de retomo a partir do sistema de troca térmica em direção ao lado de fora.

13. Reator modular de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, a fim de favorecer a operação de alimentação e descarga do fluido de troca térmica, de 2 a 60 aberturas são previstas para o coletor de distribuição, e de 2 a 60 aberturas para o coletor de coleta, situado externamente com relação a cada corpo cilíndrico, em correspondência com os mencionados coletores de coleta e distribuição.

14. Reator modular de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os feixes únicos (pertencendo a uma ou mais unidades de troca térmica) conectados aos coletores de alimentação e coleta correspondentes, são distribuídos sobre a seção de módulo.

15. Uso do reator modular como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores de 1 a 14, caracterizado pelo fato de ser na produção de hidrocarbonetos substancialmente lineares, a partir da síntese de gás (CO+H2) de acordo com a reação de Fischer-Tropsch.

16. Uso de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o fluido de troca de calor é alimentado para dentro dos módulos únicos e/ou de cada unidade de troca térmica e/ou feixes, através dos coletores correspondentes, com taxas de fluxo variáveis.