CN109152999A - 用于费-托法的浆态床鼓泡反应器 - Google Patents
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Abstract
用于费‑托法的浆态床鼓泡反应器。本发明涉及一种用于将包含一氧化碳和氢气的气体混合物转化成液态烃的浆态床鼓泡反应器(1)。浆态床鼓泡反应器(1)具有催化剂颗粒的浆料床(2)、用于将气体混合物进给到浆料床(2)中的入口管道(14)、用于从催化剂颗粒中分离液态烃的过滤区(13)和用于从过滤区(13)中提取分离的烃的液体出口管道(16)。过滤区(13)以这样的方式位于浆态床鼓泡反应器(1)中，即使得在第一和第二热交换区(11，12)中存在浆料床(2)，其中过滤区(13)布置在第一和第二热交换区(11，12)之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将包含一氧化碳和氢的气体混合物转化为液态烃的浆态床鼓泡反应器(SBCR)，其具有催化剂颗粒的浆料床、用于将气体混合物给送到浆料床中的入口管道、用于从催化剂颗粒中分离液态烃的过滤区和用于从过滤区提取分离的液态烃的液体出口管道。此外，本发明还涉及一种用于操作这种浆态床鼓泡反应器的方法。
背景技术
自20世纪20年代以来就已知用于将一氧化碳和氢转化为液态发动机燃料和/或蜡的费-托(FT)法/工艺。作为气液技术的关键要素的该工艺通常从煤、天然气或生物质生产合成润滑油和合成燃料。多种多样的催化剂可以用于费-托法，但最常见的是基于传输金属铁和钴。所谓的高温费-托(HTFT)法在300℃与350℃之间的温度下工作，并且通常使用铁基催化剂。低温费托(LTFT)法在150℃与300℃之间的较低温度下工作并且主要使用铁或钴基催化剂。典型的压力范围为表压1巴至表压50巴(1-50barg)。可以使用多种合成气组合物；H2:CO的比例取决于所用的催化剂。
从反应器有效散热是费托反应器的基本需求，因此，这些反应的特征在于高放热。通常使用四种类型的反应器，即列管式固定床反应器、引流式反应器，流化床循环催化剂反应器(fluid bed circulating catalyst reactor)和浆态床鼓泡反应器。
本发明属于使用浆态鼓泡塔作为反应器，其中通过内部冷却盘管来完成散热。合成气通过蜡状产物和悬浮在液体介质中的细碎催化剂鼓泡。这也提供了反应器内容物的搅拌。催化剂粒径减小了散热和传质限制。然而，产物与催化剂的分离是一个问题。
基本上，产物分离可以在外部和内部完成。US2009/0069450A1中示出了可能的外部分离。其中，催化反应器与至少两个浆料回路流畅/通畅/流体连接以用于分离其中的浆料。但是，外部分离的缺点是催化剂不会在外部回路中冷却，但仍然是反应性的。因此，由于放热反应，催化剂可能受到局部热点的伤害。此外，可以通过沉降来形成外部催化剂沉积物。
EP 0 609 079 A1中描述了在浆态床鼓泡反应器中进行内部蜡分离的一种可能性，其中将气态离析物进给到悬浮在液体中的固体颗粒的浆料床中。当离析物向上通过浆料床并形成液态和气态产物时，离析物在热交换区中反应。使用一个热交换器加热热交换区。在热交换区上方，过滤区安装在浆态鼓泡塔中，因此液态产物在第一方向上通过过滤介质，而固体颗粒在过滤介质上被过滤并形成颗粒饼。在一段时间内，液态产物通过过滤介质被中断，并且通过使冲洗流体沿与液态产物的流动方向相反的方向通过过滤介质来反冲过滤介质。由此，滤饼脱离过滤介质。
此外，文献EP 1 940 540也描述了一种浆态鼓泡塔，其中液态产物和固体催化剂颗粒的分离在塔内进行。由此，利用整个过滤器元件的过滤介质和在过滤器元件的外侧上堆积的任何滤饼两侧的过滤压力差来从过滤器元件内部获得和提取滤液，并因此获得液态产物。同时或此后，对过滤器元件的入口充装冲洗流体以清洁催化剂细粉的过滤器的内侧。然后，施加与过滤压差相反的背压差以迫使反冲洗流体沿相反方向穿过过滤介质以移除堆积的滤饼。
然而，在浆态床鼓泡反应器内具有过滤区的所有已知的浆态床鼓泡反应器在塔的上部具有该过滤区，其中热交换区位于该过滤区下方。因此，整个热交换区可以用一个热交换器冷却，这降低了投资成本并且能够实现更容易的过程控制。
然而，过滤区的该位置具有很大的缺点，即在无法向反应器供给合成气的情况下，过滤器会由于浆料料位的降低而变干或者如果在跳闸情况下将氮气引入反应器中以避免反应器浆料的完全塌陷，过滤器可能暴露于未反应的合成气。然而，与氢气和一氧化碳的接触可能导致过滤器表面的烧结，从而减小活性过滤面积，这降低了反应器的液态蜡产物去除能力，并从而也降低了液态蜡产物的生产能力。
本发明用具有权利要求1的特征的浆态床鼓泡反应器解决了此问题。
发明内容
所述用于将包含一氧化碳和氢气的气体混合物转化为液态烃(通常也表示为蜡)的浆态床鼓泡反应器具有催化剂颗粒的浆料床。它还具有用于将气体混合物进给到浆料床中的入口管道、用于从催化剂颗粒中分离液态烃的过滤区和用于从过滤区回收分离的液态烃的液体出口管道。
根据本发明，过滤区位于浆态床鼓泡反应器中，使得浆态床鼓泡反应器被分成通过过滤区彼此完全分离开的第一和第二热交换区。因此，在所有紧急情况下，过滤区可以完全浸没在浆料床中，因此可以防止与合成气反应。
由于费-托反应是放热的，所以反应热必须通过浆态床鼓泡反应器内的热交换器排出，以维持反应器温度，这就是为什么两个热交换区都具有单独的热交换器的原因。由于使用寿命较长，较高的投资成本将被摊销。
在本发明的又一实施例中，入口管道连接到三相浆态床鼓泡反应器，使得用作离析物的合成气仅被进给到第一热交换区中。因此，可以避免由于存在多于一个进料入口的事实而在浆态床鼓泡反应器中有不需要的料流。
更加优选的是，第一热交换区是紧邻浆态床鼓泡反应器底部的热交换区。因此，液态反应产物以及气态产物的气泡可以向上流过浆态床鼓泡反应器。最优选的实施例具有在塔底部的入口。
此外，过滤区包括至少一个中空且封闭的过滤元件和用于清洁过滤器元件的至少一个冲洗管道。因此，可以送入冲洗流体，由此冲洗流体可以由任何基本上不含细颗粒的烃液组成，优选地冲洗流体由来自费-托反应的液态产物如过滤的液态蜡或冷凝的气态产物组成。
过滤步骤之后是冲洗步骤。然后用冲洗液充装过滤器元件的内部。冲洗液的充入压力应该低于或类似于浆液相中的过滤元件外部的压力，以使冲洗液穿过过滤元件向浆液相中的输送最小化。冲洗液的体积应被选择为类似于或大于过滤器元件的内部容积。然后经过滤器元件液体出口管道从过滤器元件中除去收集在过滤器元件内的冲洗液和任何细粒。
冲洗步骤之后是反冲洗步骤，用以迫使反冲洗流体输送通过过滤器元件以使堆积的滤饼移位。然后，可以在有或没有任何等待时间的情况下恢复正常过滤。
此外，浆态床鼓泡反应器具有在浆态床鼓泡反应器顶部的气体出口管道，以从其中取出产物气体和未反应的合成气。
在本发明的一个优选实施例中，过滤区具有与浆态床鼓泡反应器直径相似的直径。这应该清楚地表明过滤区在塔内的整个周向/圆形区域上延伸。此外，从浆态床鼓泡反应器的下切线(L.T.L)测定的过滤区的起点在浆态床鼓泡反应器从下切线(L.T.L)到上切线(U.T.L)的高度的20-60％之间。
而且，热交换区还具有与浆态床鼓泡反应器直径相似的直径，并且第一热交换区的高度在第二热交换区的高度的75％与150％之间。特别是涉及三个区的直径和高度的所有特征同时满足以下标准：在浆料完全塌陷而没有任何气体滞留的情况下，过滤器仍然完全浸没在反应器浆料中。
本发明还涉及具有权利要求9的特征的方法。
该方法针对于将包含一氧化碳和氢气的气体混合物转化为液态烃，其中将气体混合物进给到浆态床鼓泡反应器中的浆料床中。气体混合物的至少一部分在浆料床中的催化剂颗粒上转化成液态烃。所获得的液态烃在位于浆态床鼓泡反应器内部的过滤区中与催化剂颗粒分离，并且分离的液态烃的至少一部分从过滤区中被提取。
根据本发明，气体混合物在仅经由过滤区流畅/流体/通畅连接的两个热交换区中转化。由此，即使在紧急情况下也可以确保整个过滤器浸没在浆料中，因此可以防止与反应性合成气反应。
该方法的一个优选实施例是浆态床鼓泡反应器内的温度在200℃与260℃之间和/或浆态床鼓泡反应器内的压力在10bar g与50bar g之间。更高的温度导致更快的反应和更高的转化率，但过高的温度也会损坏催化剂。升高压力也导致更高的转化率，但也会例如经由焦炭形成而导致催化剂失活。
在另一方面，本发明还涉及根据权利要求1以及根据如上所述的特定实施例的浆态床鼓泡反应器用于执行费-托法的用途。
本发明的优选实施例、优点和可能的应用也可以从以下对附图的说明中获得。所描述和/或图示的所有特征本身或以任何组合形成本发明的主题，而不管它们是否包含在权利要求或它们的背景参考中。
附图说明
图1示出了根据本发明的浆态床鼓泡反应器。
具体实施方式
包含一氧化碳和氢气的进料经由入口管道14被进给到浆态床鼓泡反应器1的底部区域24中。底部区域24是从浆态床鼓泡反应器1的底部17一直到其下部切线(L.T.L)限定的。浆态床鼓泡反应器1填充有包含悬浮的催化剂颗粒的浆料床2。浆料床上方是分离区25。此外，热交换器21安装在第一热交换区11中以冷却由于在其中发生的放热反应而被加热的浆料床2。
合成气的至少一部分在催化剂颗粒上反应，由此形成气态产物和至少一种通常称为蜡的液态产物。液态和气态产物进入过滤区13，由此固体催化剂颗粒主要在过滤区13内的至少一个过滤器元件19上以滤饼的形式分离。
第二热交换区12位于过滤区13上方。第二热交换区12也具有单独的热交换器22以冷却浆料床2的该部分。通过从第二热交换区12进入过滤区13，催化剂颗粒也在过滤区13的至少一个过滤器元件19处分离。
结果，过滤器元件19内的液态产物主要不含催化剂颗粒，并且可以经由液体出口管道16被提取。
为了清洁过滤器元件19的内部，可以经由冲洗管道15将冲洗液进给到过滤器元件19中。可以经由液体出口管道16提取冲洗液。
在冲洗步骤之后，执行反冲洗步骤以通过强制性地使反冲洗流体从过滤器元件19的内部流入浆料床2中来使滤饼从过滤器元件19移走。
浆态床鼓泡反应器1具有底部17和顶部18。气态产物和未反应的合成气可以经由气体出口管道23从浆态床鼓泡反应器1的顶部被提取。
对于本发明必不可少的是，过滤区13上方的第二热交换区12设计成使得在气体滞留量减少的紧急情况下也将过滤区13完全浸没在浆料床2中。
附图标记列表：
1 浆态床鼓泡反应器
2 浆料床
11 第一热交换区
12 第二热交换区
13 过滤区
14 入口管道
15 冲洗管道
16 液体出口管道
17 底部
18 顶部
19 过滤器元件
21,22 热交换器
23 气体出口管道
24 底部区
25 分离区
L.T.L 下切线
U.T.L 上切线
Claims (11)
1.一种用于将包含一氧化碳和氢气的气体混合物转化为液态烃的浆态床鼓泡反应器(1)，其具有催化剂颗粒的浆料床(2)、用于将所述气体混合物进给到所述浆料床(2)中的入口管道(14)、用于从催化剂颗粒中分离液态烃的过滤区(13)和用于从所述过滤区(13)中提取分离的烃的液体出口管道(16)，其特征在于，所述过滤区(13)以这样的方式位于所述浆态床鼓泡反应器(1)中，即，使得在所述过滤区(13)布置在所述第一和第二热交换区(11,12)之间的情况下，在第一和第二热交换区(11,12)中存在所述浆料床(2)。
2.根据权利要求1所述的浆态床鼓泡反应器(1)，其特征在于，每个热交换区都具有单独的热交换器(21,22)。
3.根据权利要求1或2所述的浆态床鼓泡反应器(1)，其特征在于，所述浆态床鼓泡反应器(1)包括底部区域(24)，所述入口管道(14)与所述底部区域(24)流通连接。
4.根据权利要求3所述的浆态床鼓泡反应器(1)，其特征在于，所述第一热交换区(11)位于所述浆态床鼓泡反应器(1)的底部区域(24)附近。
5.根据前述权利要求中任一项所述的浆态床鼓泡反应器(1)，其特征在于，所述过滤区(13)包括至少一个中空且封闭的过滤器元件(19)和至少一个用于清洁所述过滤器元件(19)的冲洗管道(15)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的浆态床鼓泡反应器(1)，其特征在于，所述浆态床鼓泡反应器(1)具有在顶部(18)上的气体出口管道(23)，以提取气态产物和未反应的合成气。
7.根据前述权利要求中任一项所述的浆态床鼓泡反应器(1)，其特征在于，所述过滤区(13)具有与浆态床鼓泡反应器直径相似的直径，从所述浆态床鼓泡反应器(1)的下切线(L.T.L)测定的所述过滤区(13)的起点在所述浆态床鼓泡反应器(1)的从下切线(L.T.L)到上切线(U.T.L)的高度的20-60％之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的浆态床鼓泡反应器(1)，其特征在于，所述热交换区(11，12)具有与浆态床鼓泡反应器直径相似的直径，所述第一热交换区(11)的高度在所述第二热交换区(12)的高度的75％与150％之间。
9.一种用于在将包含一氧化碳和氢气的气体混合物进给到浆态床鼓泡反应器中的浆料床中时将所述气体混合物转化为液态烃的方法，其中所述气体混合物的至少一部分在所述浆料床中的催化剂颗粒上转化为液态烃，其中所获得的液态烃在位于浆态床鼓泡反应器中的过滤区中与催化剂颗粒分离，其中从所述过滤区提取分离的液态烃的至少一部分，其特征在于，所述气体混合物在仅经由所述过滤区流通连接的两个热交换区中进行转化。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述浆态床鼓泡反应器内的温度在200℃与260℃之间和/或所述浆态床鼓泡反应器内的压力在10bar g与50bar g之间。
11.根据权利要求1至8所述的浆态床鼓泡反应器用于执行费-托法的用途。
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN1600412A (zh) * | 2003-09-22 | 2005-03-30 | 上海兖矿能源科技研发有限公司 | 一种连续操作的气液固三相浆态床工业反应器 |
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Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN1600412A (zh) * | 2003-09-22 | 2005-03-30 | 上海兖矿能源科技研发有限公司 | 一种连续操作的气液固三相浆态床工业反应器 |
| CN101396647A (zh) * | 2007-09-29 | 2009-04-01 | 中科合成油技术有限公司 | 用于费-托合成的气-液-固三相悬浮床反应器及其应用 |
| CN201735386U (zh) * | 2010-03-17 | 2011-02-09 | 中国石油化工集团公司 | 一种用于费托合成的浆态床反应器 |
| WO2012168830A1 (en) * | 2011-06-07 | 2012-12-13 | Sasol Technology (Proprietary) Limited | Process for producing at least one product from at least one gaseous reactant in a slurry bed |
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