CN107790072A - 费托浆态床反应系统和费托合成反应的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及费托合成领域,公开了一种费托合成浆态床反应系统和费托合成反应的方法。所述浆态床反应系统包括:浆态床反应器、换热器、外部换热装置和补充冷却水的部件,其中,所述换热器设置在所述浆态床反应器的内部,所述外部换热装置设置在所述浆态床反应器的外部,所述外部换热装置包括依次串联的汽包、缓冲罐和加热器,且所述加热器与所述换热器的下部进水口连通,所述汽包与所述换热器的上部出水口连通;所述补充冷却水的部件用于向所述外部换热装置提供冷却水。该系统能够在发生催化剂局部飞温时,及时有效地移出飞温带来的多余热量,进而确保目的产物的收率,以及提高装置操作的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及费托合成领域,具体地,涉及一种费托浆态床反应系统和费托合成反应的方法。
背景技术
费托合成反应是一个强放热反应。费托合成产物的分布和催化剂的活性对温度非常敏感,维持反应器内相对恒定的温度对浆态床反应器内反应的顺利进行和安全操作十分重要。因此进行费托合成反应时,需要将浆态床反应器内的反应热均匀快速的移出反应器外。
另外,费托合成反应的常发生催化剂局部过热飞温,并引起催化剂积碳甚至在反应器内沉积,导致催化剂快速失活,目标产物产率降低等等。因此,在费托合成反应过程中,换热器的设计不仅要考虑将反应器内热量均匀快速的移出反应器外,还需要考虑当催化剂局部过热飞温时,能够有足够的措施和方法,能够及时有效的移走由于飞温带来的更多热量,从而保证反应器操作的安全性和提高目的产物的收率。
现有技术中,换热器的设计主要集中在改善换热器本身结构设计,提高换热效率。例如CN101480595A公开了一种针翅片型换热器,在换热列管的外壁上安装有水平的针型翅片,每根换热列管上安装的针翅数目为80~800根,针型翅片直径为1~10mm,长度在10~125mm范围。针型翅片换热器列管既增加换热面积,又改善浆态床中的气液固三相的流速分布,实现强化传热和改善流动的双重功能。
CN102212381A公开了一种用于费托合成反应的设备系统,该系统包括三相悬浮床费托合成反应器及其配套系统,三相悬浮床费托合成反应器设置有激冷分布器,用于注入循环回反应器的冷凝产物,对反应器的过滤区进行强化移热;另外该系统还设置了余热锅炉,使反应器出口排出的高温轻质反应产物热气流股首先经过余热锅炉换热,回收部分热量,并可除去气体流股中夹带的少量固体催化剂,确保下游冷凝产物不含催化剂。
CN101396647A公开了一种适用于浆态床反应器的新型换热器,其换热器部分可以采用一段式主换热器,也可以采用两段主换热器。由于分离区构件之间存在着较大的空间,根据生产需要,可以考虑在上主换热器外设置小型换热器元件组,起到调节液固分离区所占空间的温度的作用。此换热器中加入了导流管,实现上下两段换热器的热耦合,减两段间的热负荷差值,增加了操作弹性,因此换热温度可保障了浆态床反应器内反应的充分进行。
US4187902开了一种利用高压冷却介质进行换热的换热器,此换热器主要特点是换热列管较长而且呈折形弯曲状,在换热过程中起到热补偿的作用,进行换热时换热列管可以随气液运动而发生震动,对带有沉淀物的液相,利用弯曲列管的震动作用可以减小沉淀物在列管上的沉积,防止在列管上结垢,提高换热效果。换热列管的尺寸不受反应器大小的限制,可以按照生产需要在反应器内安装任意数量的换热列管,然后根据换热器的尺寸来确定反应器主体尺寸。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够在发生催化剂局部飞温时,及时有效地移出飞温带来的多余热量的费托浆态床反应系统和费托合成反应的方法。
为了实现上述目的,本发明提供一种浆态床反应系统,其特征在于,该系统包括:浆态床反应器、换热器、外部换热装置和补充冷却水的部件,其中,所述换热器设置在所述浆态床反应器的内部,所述外部换热装置设置在所述浆态床反应器的外部,所述外部换热装置包括依次串联的汽包、缓冲罐和加热器,且所述加热器与所述换热器的下部进水口连通,所述汽包与所述换热器的上部出水口连通;所述补充冷却水的部件用于向所述外部换热装置提供冷却水,其中,所述缓冲罐具有冷却水入口,至少一部分冷却水通过该入口进入到缓冲罐中,并最终进入所述浆态床反应器内部的所述换热器中。
本发明还提供了一种采用上述费托浆态床反应系统进行费托合成反应的方法,该方法包括:来自缓冲罐的水流经所述加热器进入所述浆态床反应器中的所述换热器中,与所述浆态床反应器内的物料进行换热,换热后的水离开所述浆态床反应器,进入到汽包内进行气液分,分离出的水返回所述缓冲罐中,分离出的蒸汽离开所述系统;
其中,在所述费托合成反应的初始阶段,所述加热器对来自所述缓冲罐的水进行加热,并利用加热后的热水对所述浆态床反应器内的物料进行加热,直至所述浆态床反应器内的物料达到反应温度;
在所述浆态床反应器内的物料达到反应温度之后,所述加热器停止加热,使来自所述缓冲罐的水直接流过所述加热器进入所述换热器中,用于移出所述浆态床反应器内的物料的热量;
当所述浆态床反应器内发生飞温现象时,通过所述补充冷却水的部件向所述外部换热装置提供冷却水,以消除所述浆态床反应器内的飞温现象,
其中,至少一部分冷却水通过所述缓冲罐的冷却水入口进入到缓冲罐中,并最终进入所述浆态床反应器内部的所述换热器中。
本发明的费托浆态床反应系统,在基本未对内部换热器进行改造的条件下,通过外部设置的换热装置和补充冷却水的部件,不仅能够提高费托浆态床反应器内换热器的换热效率,确保浆态床反应器内部均匀稳定的温度,还能够在发生催化剂局部飞温时,及时有效地移出飞温带来的多余热量,进而确保目的产物的收率,以及提高装置操作的安全性。
特别是,本发明中,至少一部分冷却水通过所述缓冲罐的冷却水入口直接进入到缓冲罐中,而不是全部的冷却水通过所述汽包的另一冷却水入口,进入所述汽包中。
这样做至少有两个好处,一个好处是直接减少了所述汽包中的水分压,提高了蒸汽的分压,使得蒸汽和水分离得更彻底、效率更高,减少了被再次带入到所述浆态床反应器内部的所述换热器中的残余蒸汽的数量;第二个好处是,由于进入所述缓冲罐中的冷却水与所述汽包中的蒸汽实现了物理隔离,这部分冷却水不会被所述汽包中的蒸汽加热,所以它进入到所述浆态床反应器内部的所述换热器中时温度会更低,这样会使冷却水经所述换热器与所述浆态床反应器内的反应物料进行换热的效率会更高,也会更加迅速,飞温现象会被更有效地遏制。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是根据本发明的一种优选的实施方式的浆态床反应系统。
附图标记说明
1:浆态床反应器;2:下部换热器;3:中部换热器;4:上部换热器;5:汽包;6:缓冲罐;7:加热器;8:泵;9:压力控制阀;10:补水管线;11:补水管线;12:管线;13:管线:14:管线;15:管线。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如图1所示的,本发明提供了一种费托浆态床反应系统,该系统包括:浆态床反应器1、换热器、外部换热装置和补充冷却水的部件,其中,所述换热器设置在所述浆态床反应器1的内部,所述外部换热装置设置在所述浆态床反应器1的外部,所述外部换热装置包括依次串联的汽包5、缓冲罐6和加热器7,且所述加热器7与所述换热器的下部进水口连通,所述汽包5与所述换热器的上部出水口连通;所述补充冷却水的部件用于向所述外部换热装置提供冷却水,其中,所述缓冲罐6具有冷却水入口,至少一部分冷却水通过该入口进入到缓冲罐6中,并最终进入所述浆态床反应器内部1的所述换热器中。
本发明还提供了一种采用上述费托浆态床反应系统进行费托合成反应的方法,该方法包括:来自缓冲罐6的水流经所述加热器7进入所述浆态床反应器1中的所述换热器中,与所述浆态床反应器1内的物料进行换热,换热后的水离开所述浆态床反应器1,进入到汽包5内进行气液分离,分离出的水返回所述缓冲罐6中,分离出的蒸汽离开所述系统;
其中,在所述费托合成反应的初始阶段,所述加热器7对来自所述缓冲罐6的水进行加热,并利用加热后的热水对所述浆态床反应器1内的物料进行加热,直至所述浆态床反应器1内的物料达到反应温度;
在所述浆态床反应器1内的物料达到反应温度之后,所述加热器7停止加热,使来自所述缓冲罐6的水直接流过所述加热器7进入所述换热器中,用于移出所述浆态床反应器1内的物料的热量;
当所述浆态床反应器1内发生飞温现象时,通过所述补充冷却水的部件向所述外部换热装置提供冷却水,以消除所述浆态床反应器1内的飞温现象。
其中,至少一部分冷却水通过所述缓冲罐6的冷却水入口进入到缓冲罐6中,并最终进入所述浆态床反应器1内部的所述换热器中
以下为了简便说明,将使得本发明的费托浆态床反应系统和费托合成反应的方法嵌套说明,但是应当理解的是,本发明的费托浆态床反应系统和费托合成反应的方法既可以是相互配合的,也可以是相互独立的,本发明对此并无特别的限定。
根据本发明,尽管所述补充冷却水的部件可以通过多种方式向所述外部换热装置提供冷却水,以便在所述浆态床反应器1内发生飞温现象为所述浆态床反应器1提供冷却水消除飞温现象,但是,优选地,所述缓冲罐6设置有补水管线11,所述补充冷却水的部件为用于向所述缓冲罐6补充冷却水的补水管线11。当发生飞温现象时,可以及时地提供更大量的水来瞬时带走所述浆态床反应器1内的热量,消除飞温现象。
根据本发明,尽管本发明对补充的冷却水的温度并无特别的限定,只要能够消除飞温现象即可,但是为了能够更好地维持反应器内的反应温度的恒定,优选地,当所述浆态床反应器1内发生飞温现象时,所述补充冷却水的部件为所述浆态床反应器1提供温度为0-50℃的冷却水。该冷却水的温度可以是补充水原本就带有的温度,或者也可以是通过加热器7加热而至的温度,当然为了能够更为快速地消除飞温,该冷却水的温度是补充水原本就带有的温度,也即此时加热器7可以是关闭的。
在本发明的一种实施方式中,所述汽包5设置有补水管线10以补充水蒸汽排出导致的水损失。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述补充冷却水的部件为用于向所述缓冲罐6补充冷却水的补水管线11,当所述浆态床反应器1内发生飞温现象时,通过所述补水管线11向所述浆态床反应器1提供温度为0-50℃的冷却水。
其中,上述补水管线11和补水管线10都可以设置有补水阀门,以便调节水量和开关。
根据本发明,经过换热器换热后的水(通常为水和水蒸汽的混合物)进入到所述汽包5中进行气液分离。为了实现该目的,通常所述汽包5设置有压力控制阀9,当所述汽包5内的水蒸气压力超出设定压力(即压力阈值)时,打开该压力控制阀9以排出过剩水蒸汽。优选地,该压力控制阀9设定的压力阈值在1.55-5.5MPa范围内、更优选在2-5MPa范围内;即当所述汽包5内的水蒸气压力设定的压力阈值时,打开该压力控制阀9以排出过剩水蒸汽。该设定的压力值即为设定温度下的饱和蒸汽压,当排出过剩水蒸汽后,汽包5内的水汽将降至设定温度(通常该设定温度比费托合成反应温度低10-80℃,优选低5-60℃)。
根据本发明,如图1所示的,本发明的换热流程大致包括:进入汽包5内的水经过气液分离后,所得水与由补水管线10提供的一部分补充水一起流入至缓冲罐6中,同时,至少另一部分补充水经补水管线11直接进入缓冲罐6中,缓冲罐6中聚集的水被泵8抽提并送至加热器7中(加热或不加热),由此送至位于浆态床反应器1内部的换热器中进行换热,换热后的水再次循环进入汽包5内,如此循环反复。该换热过程不仅可以移除反应器内的热量,还可以根据需要为反应器提供热量。
根据本发明,当合成气进入到浆态床反应器1中与费托合成催化剂进行接触反应,其中反应初期温度较低,需要通过换热器为反应提供热量,以促使升温至反应温度,而随着温度的升高,费托合成反应的进行,费托合成反应将放出大量的反应热,此时换热器主要用于移除反应热;特别是在费托合成反应发生局部飞温现象时,该换热器内能够快速涌入大量较低温度的冷却水以瞬时带走导致飞温的热量,消除或遏制飞温现象,保持反应器内温度的相对恒定,利于催化剂长期保持稳定性能。
因此,在所述费托合成反应初期,所述加热器7(加热)提供的热水为所述浆态床反应器1内的物料提供热量;而在所述费托合成反应达到反应温度后,所述加热器7(不加热)提供的水将为所述浆态床反应器1内的反应物料移除反应热,此时加热器7停止加热。其中,加热器7可以根据需要设定加热速率,通常,所述加热器7可以设定为使得流经的水以1-30℃/h的速率升温。而优选地,在所述费托合成反应初期,所述加热器7设定为使得流经的水以10-25℃/h的速率升温;而当所述浆态床反应器1内的温度升至120℃以上时,所述加热器7设定为使得流经的水以5-20℃/h的速率升温;当所述浆态床反应器1内的温度升至200℃以上直至最终设定的反应温度时,所述加热器7设定为使得流经的水以1-10℃/h的速率升温。
根据本发明,优选情况下,经所述加热器7加热后的水的温度为150-270℃,优选为180-220℃,以此使得所述浆态床反应器1内的反应物料达到反应温度。
根据本发明,尽管本发明对换热器的构造并无特别的限定,但是为了能够更好地配合所述外部换热装置的换热,优选地,所述换热器包括设置在所述浆态床反应器1内部的下部换热器2(设置在所述浆态床反应器1的下部)、中部换热器3(设置在所述浆态床反应器1中部的中部)和上部换热器4(设置在所述浆态床反应器1上部),且所述下部换热器2、所述中部换热器3和所述上部换热器4相互串联和/或并联。
优选地,所述下部换热器2与所述中部换热器3并联,所述中部换热器3与所述上部换热器4串联,且所述加热器7分别与所述下部换热器2的进水口和所述中部换热器3的进水口连通,所述下部换热器2的出水口和所述上部换热器4的出水口分别与所述汽包5连通。在该情况下所述中部换热器3的出水口与上部换热器4的进水口连通。可以理解为,
在该设置下,从加热器7中出来的水则分别从管线12和管线13进入到下部换热器2和中部换热器3中,流经下部换热器2换热后的水则通过管线14进入到汽包5中,流经中部换热器3换热后的水再进入到上部换热器4中换热,经上部换热器4换热后的水则通过管线15进入到汽包5中。
尽管上述下部换热器2、中部换热器3和上部换热器4的构造可以相同,也可以不同,但是考虑到反应器底部费托反应原料气浓度较高,反应较为剧烈,生成的热量较多,因此需要将较多的热量移出。优选地,所述下部换热器2中的换热管的直径小于中部换热器3和上部换热器4中的换热管的直径,所述下部换热器2中的换热管的根数大于中部换热器3和上部换热器4中的换热管的根数。在满足该条件下,优选地,所述下部换热器2中的换热管的直径比所述中部换热器3和上部换热器4中的换热管的直径小2-10mm,更优选小2-5mm。
在满足该条件下,优选地,所述下部换热器2中的换热管的直径为10-200mm,更优选10-40mm。优选地,所述中部换热器3和上部换热器4中的换热管的直径各自独立地为20-200mm,优选41-100mm。
如上所述,本发明的费托浆态床反应系统,在基本未对内部换热器进行改造的条件下,使外部设置的换热装置配合换热器工作,不仅能够提高浆态床反应器内换热器的换热效率,确保浆态床反应器内部均匀稳定的温度,还能够在发生催化剂局部飞温时,及时有效地移出导致飞温的多余热量,进而确保目的产物的收率,以及提高装置操作的安全性和稳定性。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中:
采用图1所示的费托浆态床反应系统进行费托合成反应,其中,该系统包括:浆态床反应器1、下部换热器2、中部换热器3、上部换热器4、汽包5、缓冲罐6、加热器7、泵8、压力控制阀9、补水管线10、补水管线11;其中,下部换热器2、中部换热器3和上部换热器4分别设置在浆态床反应器1内的下部、中部和上部,下部换热器2和中部换热器3并联,中部换热器3和上部换热器4串联;汽包5、缓冲罐6、泵8和加热器7依次串联;加热器7通过管线12和13分别与下部换热器2和中部换热器3联通;汽包5通过管线15和管线14分别与上部换热器4和下部换热器2联通;其中,压力控制阀9和补水管线10设置在汽包5上分别调节汽包5内的压气和为汽包5补充水;补水管线11设置在缓冲罐6处,以在浆态床反应器1发生飞温现象时,提供冷却水。
下部换热器2中换热管的直径为20mm;中部换热器3中的换热管的直径为60mm;上部换热器4中的换热管的直径为60mm。
催化剂是神华集团自主开发的SFT418费托合成铁系催化剂,并在使用前进行还原处理。
合成气中,CO和H2的摩尔比为1:1.5。
实施例1
本实施例用于说明本发明的费托浆态床反应系统和费托合成反应的方法。
采用图1所示的费托浆态床反应系统,将合成气由浆态床反应器1下部通入,并设置加热器7使得流经的水的升温速率为20℃/h;待浆态床反应器1内温度达到120℃时,设置加热器7使得流经的水的升温速率为10℃/h;当浆态床反应器1内温度达到200℃时,设置加热器7使得流经的水的升温速率为5℃/h;待浆态床反应器1内温度达到250℃时,认定为达到费托合成反应的指定反应温度,并关闭加热器7,停止加热;其中,汽包5上设置的压力控制阀9的阈值为4MPa;通过补水管线11提供给缓冲罐6的补充冷却水温为常温(约25℃),但该管道处于关闭状态;通过补水管线10提供给汽包5的补充冷却水温为常温(约25℃);
达到指定的费托合成反应温度后,反应300h期间,多次发生飞温现象,每次飞温时反应器中过滤区域内温度上升到285℃,此时开启补水管线11,经缓冲罐冷却水入口将补水管线11中的常温冷却水通入到缓冲罐中,最终将所述常温冷却水注入到反应器中换热器的换热管道中,2h以后,浆态床反应器中过滤区域内温度回归到250℃,最终原料气CO的转化率为98%,说明催化剂活性没有损失。
对比例1
采用图1所示的费托浆态床反应系统,不同的是,不配置补水管线11和不直接向缓冲罐6中通入冷却水,从而待费托浆态床反应器内温度达到250℃时,认定为达到费托合成反应的指定反应温度,并关闭加热器7,停止加热;
达到指定的费托合成反应温度后,反应300h期间,多次发生飞温现象,每次飞温时反应器中过滤区域内温度上升到285℃,此时仅通过补水管线10提供冷却水,经汽包5的冷却水入口将补水管线10中的常温冷却水通入到汽包5中,以降低汽包温度,并降低原料气温度,10h以后,浆态床过滤区域内温度回归到250℃,最终原料气CO的转化率为90%,说明催化剂活性有所损失。
采用本发明方法(实施例1),可在2小时后使浆态床反应器中的温度回归正常,而采用其它方法(对比例1),只能在10小时后使浆态床反应器中的温度回归正常,这说明:本发明使冷却水经所述换热器与所述浆态床反应器内的反应物料进行换热的效率会更高,也会更加迅速,飞温现象会被更有效地遏制。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种费托合成浆态床反应系统,包括:
浆态床反应器(1)、换热器、外部换热装置和补充冷却水的部件,其中,所述换热器设置在所述浆态床反应器(1)的内部,所述外部换热装置设置在所述浆态床反应器(1)的外部,所述外部换热装置包括依次串联的汽包(5)、缓冲罐(6)和加热器(7),且所述加热器(7)与所述换热器的下部进水口连通,所述汽包(5)与所述换热器的上部出水口连通;所述补充冷却水的部件用于向所述外部换热装置提供冷却水,
其中,所述缓冲罐(6)具有冷却水入口,至少部分冷却水通过该入口进入到缓冲罐(6)中,并最终进入所述浆态床反应器(1)内部的所述换热器中。
2.根据权利要求1所述的浆态床反应系统,其中,所述补充冷却水的部件包括用于向所述缓冲罐(6)中输送冷却水的补水管线(11)。
3.根据权利要求1所述的浆态床反应系统,其中,所述汽包(5)设置有另一冷却水入口和另一补水管线(10)。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的浆态床反应系统,其中,所述汽包(5)设置有压力控制阀(9)。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的浆态床反应系统,其中,所述换热器包括设置在所述浆态床反应器(1)内部的下部换热器(2)、中部换热器(3)和上部换热器(4),所述下部换热器(2)、所述中部换热器(3)和所述上部换热器(4)相互串联和/或并联。
6.根据权利要求4所述的浆态床反应系统,其中,所述下部换热器(2)与所述中部换热器(3)并联,所述中部换热器(3)与所述上部换热器(4)串联,所述加热器(7)分别与所述下部换热器(2)的进水口和所述中部换热器(3)的进水口连通,所述下部换热器(2)的出水口和所述上部换热器(4)的出水口分别与所述汽包(5)连通。
7.采用根据权利要求1-6任意一项所述的费托合成浆态床反应系统进行费托合成反应的方法,包括:
来自缓冲罐(6)的水流经所述加热器(7)进入所述浆态床反应器(1)中的所述换热器中,与所述浆态床反应器(1)内的物料进行换热,换热后的水离开所述浆态床反应器(1),进入到汽包(5)内进行气液分离,分离出的水返回所述缓冲罐(6)中,分离出的蒸汽离开所述系统;
其中,在所述费托合成反应的初始阶段,所述加热器(7)对来自所述缓冲罐(6)的水进行加热,并利用加热后的热水对所述浆态床反应器(1)内的物料进行加热,直至所述浆态床反应器(1)内的物料达到反应温度;
在所述浆态床反应器(1)内的物料达到反应温度之后,所述加热器(7)停止加热,使来自所述缓冲罐(6)的水直接流过所述加热器(7)进入所述换热器中,用于移出所述浆态床反应器(1)内的物料反应热;
当所述浆态床反应器(1)内发生飞温时,通过所述补充冷却水的部件向所述外部换热装置提供冷却水,以消除所述浆态床反应器(1)内的飞温,
其中,至少部分冷却水通过所述缓冲罐(6)的冷却水入口进入到缓冲罐(6)中,并最终进入所述浆态床反应器(1)内部的所述换热器中。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述汽包(5)设置有压力控制阀(9),且所述压力控制阀(9)设置的压力阈值在1.55-5.5MPa范围内,优选在2-5MPa范围内。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,至少另一部分冷却水通过所述汽包(5)的另一冷却水入口,进入所述汽包(5)中,并最终进入所述浆态床反应器(1)内部的所述换热器中。
10.根据权利要求7所述的方法,其中,所述补充冷却水的部件为用于向所述缓冲罐(6)输送冷却水的补水管线(11),当所述浆态床反应器(1)内发生飞温时,通过所述补水管线(11)和/或另一补水管线(10)分别经所述缓冲罐(6)和/或所述汽包(5)向所述浆态床反应器(1)中的所述换热器提供温度为0-50℃的冷却水。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108854867A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-11-23 | 上海兖矿能源科技研发有限公司 | 一种用于费托合成反应器的传热系统 |
CN109046183A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-21 | 北京嘉岳能源科技开发有限公司 | 一种费托合成固定床反应器热控制系统 |
CN109404873A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-03-01 | 上海兖矿能源科技研发有限公司 | 一种利用高温费托合成反应热副产过热蒸汽的方法 |
CN112304145A (zh) * | 2019-08-02 | 2021-02-02 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 换热管、换热装置以及气固液三相反应器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101423579A (zh) * | 2008-12-15 | 2009-05-06 | 中国海洋石油总公司 | 一种lng冷能用于丁基橡胶合成的系统和方法 |
CN102212381A (zh) * | 2010-04-12 | 2011-10-12 | 中科合成油技术有限公司 | 一种用于费托合成反应的设备系统及其应用 |
CN103436271A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-11 | 常州江南电力节能科技有限公司 | 一种焦炉荒煤气余热回收利用系统 |
CN105013412A (zh) * | 2014-04-17 | 2015-11-04 | 上海碧科清洁能源技术有限公司 | 流化床反应系统以及使用该系统的方法 |
-
2016
- 2016-09-05 CN CN201610802361.7A patent/CN107790072A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101423579A (zh) * | 2008-12-15 | 2009-05-06 | 中国海洋石油总公司 | 一种lng冷能用于丁基橡胶合成的系统和方法 |
CN102212381A (zh) * | 2010-04-12 | 2011-10-12 | 中科合成油技术有限公司 | 一种用于费托合成反应的设备系统及其应用 |
CN103436271A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-11 | 常州江南电力节能科技有限公司 | 一种焦炉荒煤气余热回收利用系统 |
CN105013412A (zh) * | 2014-04-17 | 2015-11-04 | 上海碧科清洁能源技术有限公司 | 流化床反应系统以及使用该系统的方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109046183A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-21 | 北京嘉岳能源科技开发有限公司 | 一种费托合成固定床反应器热控制系统 |
CN109046183B (zh) * | 2018-07-27 | 2021-11-23 | 北京嘉岳能源科技开发有限公司 | 一种费托合成固定床反应器热控制系统 |
CN108854867A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-11-23 | 上海兖矿能源科技研发有限公司 | 一种用于费托合成反应器的传热系统 |
CN109404873A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-03-01 | 上海兖矿能源科技研发有限公司 | 一种利用高温费托合成反应热副产过热蒸汽的方法 |
CN108854867B (zh) * | 2018-09-19 | 2024-03-22 | 上海兖矿能源科技研发有限公司 | 一种用于费托合成反应器的传热系统 |
CN112304145A (zh) * | 2019-08-02 | 2021-02-02 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 换热管、换热装置以及气固液三相反应器 |
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