CN1307285C - 费托工艺 - Google Patents
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Abstract
一种将合成气转化为烃的方法，其中至少一部分烃在环境温度和压力下为液态，该方法通过使合成气在升高的温度和压力下与包含悬浮在液体介质中的固体颗粒状费托催化剂的悬浮液接触而实施，所述接触在包括至少一个高剪切混合区和反应器容器的反应器系统中进行，其中，高剪切混合区中存在的悬浮液的体积基本上低于反应器容器中存在的悬浮液的体积，所述方法包括：将悬浮液与合成气在高剪切混合区中混合并以相对于反应器系统中存在的悬浮液总体积至少0.5kW/m3的速率将动能分散到高剪切混合区中存在的悬浮液中；从高剪切混合区中排出所得合成气与悬浮液的混合物，排到反应器容器中；从反应器容器中抽出悬浮液，并至少将部分悬浮液再循环到高剪切混合区中；其中，再循环到高剪切混合区中的悬浮液冷却到比反应器容器中悬浮液温度低100℃或100℃以内，前提是冷却后悬浮液的温度至少为150℃。
Description
本发明涉及一种在费托催化剂存在下将一氧化碳和氢气(合成气)转化为液态烃产物的方法。
在费托反应中，一氧化碳和氢气的气态混合物在催化剂的存在下反应得到具有相对宽分子量分布的烃混合物。该产物主要是直链饱和烃类，其通常的链长为2个碳原子以上，例如5个碳原子以上。反应高度放热，因此散热是所有费托工艺中的一个主要的限制因素。这已经导致工业化生产过程背离固定床操作而转向淤浆系统。这种淤浆系统使用催化剂颗粒在液体介质中的悬浮液，这样就使得总体的温度控制和局部温度控制(在个别催化剂颗粒附近)与固定床操作相比必须进行显著的改进。
使用淤浆泡罩塔的费托工艺是已知的，其中催化剂主要通过从处于淤浆泡罩塔底部的气体分配装置上升的合成气所给予的能量来分布并悬浮在淤浆中，例如在US 5,252,613中所述。
操作费托工艺时也可以使液体介质物流通过负载并分散催化剂的催化剂床，如US 5,776,988中所述。在这一方法中，催化剂更均匀地在整个液体介质中分散使所得工艺的可操作性和生产能力得到提高。
最近我们已经发现，费托工艺可以通过使合成气与催化剂的液体介质悬浮液在包括至少一个高剪切混合区和反应器容器的系统中接触而进行操作。悬浮液通过高剪切混合区，在那里合成气与悬浮液在高剪切条件下混合。在高剪切混合区中施加于悬浮液上的剪切力高至足以将合成气打散为气泡和/或形状不规则的气穴。在其中分散的具有气泡和/或不规则形状气穴的悬浮液从高剪切混合区排出，排到反应器容器中，在那里发生合成气的大部分转化。在反应器容器中，通过气泡和/或不规则形状的气穴在悬浮液上的作用而协助混合。实际上，反应器容器中存在的悬浮液处于这种高度紊动中，任何形状不规则的气穴在快速时段内例如在最多500毫秒的时段内，通常为10-500毫秒之间不断地接合和破碎。与传统的淤浆泡罩塔反应器相比，这些形状不规则气穴的瞬变性导致进入悬浮液液相中气体的传热和传质得以改进。这一工艺在WO0138269(PCT专利申请GB0004444)中进行了描述，其在此引入作为参考。根据WO0138269(PCT专利申请GB0004444)，悬浮液可以从反应器容器抽出并且可以至少部分再循环到高剪切混合区中。再循环到高剪切混合区中的悬浮液可以通过经由热交换器而冷却。优选，所述再循环悬浮液冷却到比反应器容器中悬浮液的温度低12℃或12℃以内。
现在已经发现，WO0138269(PCT专利申请GB0004444)的工艺可以通过将再循环悬浮液冷却到比反应器容器中悬浮液温度低100℃或100℃以内来操作，前提是冷却的悬浮液温度至少为150℃。
因此，本发明涉及一种将合成气转化为烃的方法，其中至少一部分烃在环境温度和压力下为液态，该方法通过使合成气在升高的温度和压力下与包含悬浮在液体介质中的固体颗粒状费托催化剂的悬浮液接触而实施，所述接触在包含至少一个高剪切混合区和反应器容器的反应器系统中进行，其中，高剪切混合区中存在的悬浮液的体积基本上低于反应器容器中存在的悬浮液的体积，所述工艺包括：
将悬浮液与合成气在高剪切混合区中混合并以相对于反应器系统中存在的悬浮液总体积至少0.5kW/m3的速率将动能分散到高剪切混合区中存在的悬浮液中；
从高剪切混合区中排出所得合成气与悬浮液的混合物，排到反应器容器中；
从反应器容器中抽出悬浮液，并至少将部分悬浮液再循环到高剪切混合区中；
其中，再循环到高剪切混合区中的悬浮液冷却到比反应器容器中悬浮液温度低100℃或100℃以内，前提是冷却后悬浮液的温度至少为150℃。
本发明工艺的一个优点是在反应器容器外冷却悬浮液再循环物流，更好地控制反应器容器中悬浮液的温度并减低任何过热的风险。这种对于反应器容器中悬浮液温度的增强控制使得所述工艺在最佳的一氧化碳转化率条件下操作，并且还可将副产物，如甲烷的生成降到最低。
再循环到高剪切混合区的悬浮液(在下文中称作″悬浮液再循环物流″)可以通过使悬浮液再循环物流经由热交换器而进行冷却。此外还预计，通过内部热交换器，包括位于反应器容器中悬浮液内的冷却管、冷却盘管或者冷却塔盘可提供另外的冷却。
优选，反应器容器中悬浮液的温度维持在或者接近这样的温度，在该温度下合成气转化为液态烃产物时具有最佳的转化率。优选，反应器容器中悬浮液的温度要使得一氧化碳转化率为1-95％，更优选30-90％，最优选至少50％，例如至少65％。
优选，反应器容器中悬浮液的温度维持在180-380℃的温度下，更优选200-230℃。
优选，悬浮液再循环物流冷却到比反应器容器中悬浮液的温度低50℃或50℃以内，更优选比所述温度低25℃或25℃以内，最优选比所述温度低15℃或15℃以内。适当地是，悬浮液再循环物流冷却到比反应器容器中悬浮液温度低至少1℃，优选比所述温度低至少5℃，更优选比所述温度低至少8℃，例如比所述温度低至少10℃。适当的是，冷却后的悬浮液再循环物流的温度为至少150℃。
优选，悬浮液再循环物流冷却到这样的温度下，在该温度下一氧化碳的转化率低于10％。一氧化碳转化率低于10％的温度通常是150-190℃。
优选，冷却悬浮液和把冷却的悬浮液再循环到高剪切混合区之间的时间间隔为1秒-5分钟，更优选，1秒-1分钟，例如1秒-20秒。
每小时再循环到高剪切混合区的悬浮液的体积将取决于工业装置的生产能力，通常是每天至少30,000桶液态烃。适当的是，对于30,000桶/天的装置来说，以10,000m3每小时-50,000m3每小时，优选，15,000-30,000m3悬浮液每小时，更优选17,000-25,000m3悬浮液每小时的速率再循环悬浮液。对于生产规模更大或者更小的装置来说，悬浮液再循环到高剪切混合区的速率将与装置的大小成比。
高剪切混合区可以是处于反应器容器内部的或者外部的系统的一部分，例如，高剪切混合区可以通过反应器容器壁伸出，这样高剪切混合区就会将其内容物排放到反应器容器中。优选，反应器系统包括最多达250个高剪切混合区，更优选低于100个，最优选低于50个，例如10-50个高剪切混合区。优选，高剪切混合区排放到单一的反应器容器中或者位于单一的反应器容器中，如WO0138269(PCT专利申请GB0004444)所述。此外还预计，串联使用2或者3个这种反应器系统可以增加一氧化碳的转化率。位于反应器容器内部的或者外部的高剪切混合区的优选排列如WO0138269(PCT专利申请GB0004444)中所述，其在此引入作为参考。
优选，高剪切混合区中存在的悬浮液体积基本上小于反应器系统其余部分存在的悬浮液体积。适当的是，高剪切混合区中存在的悬浮液体积是反应器系统其余部分存在的悬浮液总体积的20％以下，优选10％以下。
为了避免产生疑问，相信合成气到烃类产品的转化是在高剪切混合区中引发的。但是，合成气到烃类产品的大部分转化发生在反应器容器中。
适当的是，在高剪切混合区中施加于悬浮液上的剪切力高至足以使至少一部分合成气打散为气泡和/或形状不规则的气穴。适当的是，气泡的直径在1微米-10毫米范围内，优选30微米-3000微米，更优选30微米-300微米。不希望受缚于任何理论，相信任何形状不规则的气穴均是瞬变的，它们在快速时段内，例如在最多达500毫秒的时间内接合和破碎。气穴具有很宽的尺寸分布，较小的气穴其平均直径为1-2毫米，较大的气穴其平均直径为10-15毫米。
优选，高剪切混合区中的动能耗散速率相对于系统中存在的悬浮液的总体积而言在0.5-25kW/m3范围之内，更优选0.5-10kW/m3，最优选0.5-5kW/m3，特别是0.5-2.5kW/m3。
优选，高剪切混合区向下(下注)或者向上(上注)将合成气与悬浮液的混合物排放到反应器容器中，更优选向下排放。
高剪切混合区可以包括任何适合于在固体的液体介质悬浮液中充分混合或者分散气态物流的设备，例如，转子-定子设备，注射器-混合喷嘴或者高剪切泵送装置。
注射器-混合喷嘴可以方便地以文丘里管实施(参考J.H.Perry的化学工程师手册(Chemical Engineers’Handbook)，第3版(1953)，1285页，图61)，优选注射混合器(参考J H Perry的化学工程师手册，第3版(1953)，1203页，图2，以及R H Perry和C H Chilton的化学工程师手册，第5版(1973)，6-15页，图6-31)或者最优选以液体喷射器实施(参考G G Brown等人的单元操作(Unit Operations)，第4版(1953)，194页，图210)。
或者，注射器-混合喷嘴可以以文氏塔盘实施。文氏塔盘可以横向位于导管内，其中导管具有一个用于悬浮液的进口和用于悬浮液与合成气混合物的出口。文氏塔盘优选位于导管出口的附近，例如在距离出口1米以内，优选，在距离出口0.5米以内。悬浮液在足够的高压下通过进口引入到导管中以穿过文氏塔盘中的孔，而合成气则通过导管壁上的至少一个开口，优选2-5个开口吸入到导管中。优选，开口位于文氏塔盘下游的导管壁上，优选，紧靠着文氏塔盘的下游，例如在距离文氏塔盘1米内，优选0.5米内。在其中分散有气泡和/或形状不规则气穴的悬浮液通过导管出口排放到反应器容器中。
注射器-混合喷嘴也可以以″气体喷流″或者″气体助推器″喷嘴来实施，其中气体的膨胀用来推动喷嘴(参考Arthur H Lefebvre的“雾化和喷雾(Atomisation and Sprays)”，半球出版公司(HemispherePublishing Corporation)，1989)。当注射器-混合喷嘴以″气体喷流″或者″气体助推器″喷嘴来实施时，催化剂的悬浮液在足够高的压力下喂料到喷嘴中以使得悬浮液穿过喷嘴，与此同时合成气在足够高的压力下喂料到喷嘴中以在喷嘴内实现高剪切混合。
高剪切混合区也可以以位于导管内的高剪切泵送装置来实施，例如具有高剪切桨叶的桨或者推进器，其中导管具有用于悬浮液的进口和用于悬浮液与合成气混合物的出口，适当的是，高剪切泵送装置位于导管出口的附近，例如距离出口1米内，优选0.5米内。合成气，例如通过喷雾器注入到位于紧靠高剪切泵送装置上游或者紧靠高剪切泵送装置下游的导管中，例如距离高剪切泵送装置1米以内，优选0.5米内。优选，合成气注入到紧靠高剪切泵送装置上游的导管中。不希望受缚于任何理论，注入的合成气通过高剪切泵送装置给予悬浮液的流体剪切力打散为气泡和/或形状不规则的气穴。然后，所得包含夹带气泡和/或形状不规则气穴的悬浮液通过导管出口排入到反应器容器中。
当注射器混合喷嘴以文氏喷嘴(或者文丘里管或者文氏塔盘)来实施时，文氏喷嘴上悬浮液的压降通常在1-40巴范围内，优选2-15巴，更优选3-7巴，最优选3-4巴。优选，通过文氏喷嘴的气体体积(Qg)与液体体积(Q1)的比在0.5∶1-10∶1范围内，更优选1∶1-5∶1，最优选1∶1-2.5∶1，例如，1∶1-1.5∶1(其中气体体积(Qg)与液体体积(Q1)的比是在所需的反应温度和压力下测定的)。
当注射器混合喷嘴以气体喷流或者气体助推器喷嘴来实施时，喷嘴上气体的压降优选在3-100巴范围内，喷嘴上悬浮液的压降优选在1-40巴范围内，优选4-15巴，最优选4-7巴。优选，通过喷嘴的气体体积(Qg)与液体体积(Q1)的比在0.5∶1-50∶1范围内，优选1∶1-10∶1(其中气体体积(Qg)与液体体积(Q1)的比是在所需的反应温度和压力下测定的)。
优选，从反应器容器中抽出的悬浮液通过具有与反应器容器出口(用于悬浮液)相连的第一端及与高剪切混合区进口相连的第二端的外部导管至少部分再循环到高剪切混合区中。悬浮液可以通过位于外部导管中的机械泵送装置，例如淤浆泵再循环到高剪切混合区中。悬浮液再循环物流可以通过位于外部导管上的外置换热器冷却。此外预计，在反应器容器悬浮液中可以放置内部热交换器，包括冷却管、冷却盘管或者冷却塔盘。
适当的是，外部导管的体积(不包括外置换热器的体积)与反应器容器的体积的比在0.005∶1-0.2∶1的范围之内。
优选，包含冷却液，例如低沸点烃(比如甲醇、乙醇、二甲醚、四氢呋喃、戊烷、己烷、己烯)和/或水的物流可以引入到高剪切混合区和/或反应器容器中，如WO0138269(PCT专利申请GB0004444)中所述。冷却液也可以引入到外部导管中。
由于实际的原因，在本发明的工艺中，反应器容器可以不必完全充满悬浮液，因此在高于悬浮液的某一液面以上，在反应器容器顶部会存在含气相的气帽，所述气相包括未转化的合成气、二氧化碳、惰性气体，比如氮气、气态烃类、蒸发的低沸点液态烃、蒸发的水副产物以及任何蒸发的液体冷却剂。适当的是，气帽体积不超过反应器容器体积的40％，优选不超过30％。高剪切混合区可以排放到反应器容器中或者高于或低于反应器容器中悬浮液液面的位置上。
当反应器容器有气帽时，气态物流可以从气帽再循环到高剪切混合区中，例如，如WO0138269(PCT专利申请GB0004444)所述。此外还预计，反应器容器可以装有顶部冷凝器或者冷却器以从气帽气中排热。当反应器容器装有顶部冷凝器或者冷却器时，可以从顶部冷凝器或者冷却器中抽出气态再循环物流，如WO0138269(PCT专利申请GB0004444)所述。
本发明的工艺可以用间歇或者连续方式操作，优选后者。
当本发明的工艺以连续方式操作时，优选系统中悬浮液液体组分的平均停留时间为10分钟-50小时，优选1小时-30小时。适当的是，高剪切混合区(例如，注射器-混合喷嘴)中气体的停留时间在20毫秒-2秒范围内，优选50-250毫秒。适当的是，反应器容器中的气体停留时间在10-240秒范围内，优选20-90秒。适当的是，外部导管中的气体停留时间在10-180秒范围内，优选25-60秒。
优选，本发明的工艺在操作时，在标称温度和压力(NTP)下，以NTP下合成气的给料体积计，气时空速(GHSV)为100-40000小时-1，更优选1000-30000小时-1，最优选2000-15000小时-1，例如4000-10000小时-1。
优选，用于本发明工艺的合成气中氢气与一氧化碳的体积比在20∶1-0.1∶1范围之内，特别是5∶1-1∶1，典型地为2∶1。在合成气中可以存在额外的组分，比如甲烷、二氧化碳、水和惰性气体，如氮气。在必要时，可以通过，例如经由气体分布器，把另外的氢气和/或一氧化碳直接喂料到反应器容器中而调整反应器容器内未转化的合成气中氢气与一氧化碳的比。此外还预计，为了减低固体颗粒催化剂失活的风险，额外的氢气和/或一氧化碳可以注入到外部导管中。
合成气可以使用本领域已知的任何方法来制备，包括烃的部分氧化、水蒸气转化、气体热转化、微孔道转化(如，例如US 6,284,217中所述，其在此引入作为参考)、等离子体转化、自热转化和其任意的组合。这些合成气制备工艺的若干讨论参见“烃加工”(HydrocarbonProcess)，第78卷，第4期，87-90，92-93页(1999年4月)和″PetroleetTechniques″，415期，86-93页(1998年7月-8月)。此外还预计，合成气可以通过在微结构反应器中烃的部分催化氧化来获得，如，″IMRET3：Proceedings of the Third International Conference onMicroreaction Technology″，编辑W Ehrfeld，Springer Verlag，1999，187-196页所示。或者，合成气可以通过含烃原料的短接触时间部分催化氧化来获得，如EP 0303438所述。优选，合成气经由″紧密重整装置″工艺来获得，如″Hydrocarbon Engineering″，2000，5，(5)，67-69；″烃加工″，79/9，34(2000年9月)；″Today′sRefinery″，15/8，9(2000年8月)；WO99/02254；和WO200023689所述。本发明工艺的一个优点是当合成气经由″紧密重整装置″工艺获得时，合成气处于高压下，例如，大约20巴下。因此，在将合成气喂料到注射器-混合喷嘴中之前，不需要降低合成气的压力，从而为集成的重整/费托工艺提供有效的能量。特别是，经由″紧密重整装置″工艺获得的合成气的压力通常高至足以实现在″气体喷流″或者″气体助推器″喷嘴内的高剪切混合。
优选，所述烃在环境温度和压力下是液体(在下文中称″液态烃产物″)，并优选包括链长大于5个碳原子的烃的混合物。适当的是，液态烃产物包括链长为5-约90个碳原子的烃的混合物，优选，大部分量，例如大于60wt％的液态烃产物其链长为5-30个碳原子。适当的是，液体介质包括一种或多种液态烃产物。
由于费托合成法反应的放热性质，当悬浮液与合成气在高剪切混合区中混合时，再循环悬浮液的温度将迅速升高。因此，当悬浮液再循环物流在例如外部导管中冷却时，颗粒催化剂将进行热循环，随后当它与合成气在高剪切混合区中混合时被再次加热。因此，可以用于本发明工艺的催化剂是在费托合成法中有活性且在热循环条件下稳定的任何已知的催化剂。第VIII族金属，不论是负载或者是未负载的均为已知的费托催化剂。在这些当中，优选铁、钴和钌，特别是铁和钴，尤其是钴。
优选的催化剂负载在载体，如元素碳，例如石墨上，或者负载在无机氧化物，优选难熔的无机氧化物上，或者负载在其任意的组合上。优选的载体包括二氧化硅，氧化铝，二氧化硅-氧化铝，第IVB族氧化物，二氧化钛(主要呈金红石形式)和氧化锌。载体的表面积通常低于约100m2/g，适当地低于50m2/g，例如低于25m2/g或者约5m2/g。
催化剂金属以催化活性量存在，其通常为约1-100wt％，在未负载金属基催化剂的情况下达到上限，优选2-40wt％。在催化剂中可以加入促进剂并且这在费托催化剂领域中是众所周知的。促进剂可以包括钌，铂或者钯(当不是主要的催化剂金属时)，铼，铪，铈，镧，铝和锆，并且其存在的量一般少于主要催化剂金属(除了钌可以以同等量存在)，但是促进剂：金属比应该至少为1∶10。优选的促进剂是铼和铪。
特别优选的催化剂是负载在无机耐火氧化物上的钴，所述无机耐火氧化物选自二氧化硅，氧化铝，二氧化硅-氧化铝和氧化锌，更优选氧化锌。
优选，催化剂的粒径范围为5-500微米，更优选5-100微米，最优选5-30微米。
优选，排放到反应器容器中的催化剂悬浮液包括低于40wt％的催化剂颗粒，更优选10-30wt％的催化剂颗粒，最优选10-20wt％的催化剂颗粒。
本发明的工艺优选在180-380℃的温度下进行，更优选180-280℃，最优选190-240℃，例如200-230℃。
本发明的工艺优选在5-50巴的压力下进行，更优选15-35巴，通常是20-30巴。
液态烃产物可以与悬浮液分离，纯化并任选进行加氢裂化，所有的均如WO0138269(PCT专利申请GB0004444)所述。
实施例
该实施例用来研究温度循环对于费托催化剂稳定性的影响。
将催化剂样品(10克；负载在氧化锌上的20％w/w的钴，按例如US4,826,800中所述，通过硝酸钴、硝酸锌与碳酸铵的共沉淀制备，其在此引入作为参考)在外径(0D)为3.5cm的管式反应器中还原。反应器在大气压和室温下用氮气以1000小时-1的空速吹扫。将反应器中内容物的温度以2℃/分钟的速率升高到60℃，然后把进气转换成1000GHSV的空气(GHSV＝气时空速)。然后以1℃/分钟的速率将温度升高到最高至250℃并在此温度下保持3小时。然后将气流转换为1000GHSV的氮气，6分钟后，把进气转变成2000GHSV的一氧化碳，保持3.5小时。然后把进气变回到氮气并把温度以4℃/分钟的速率缓升到最高至280℃，一旦达到280℃，就把进气转变成2500GHSV的氢气并保持10小时。然后将反应器冷却到室温，用氮气吹扫，之后把催化剂传输到连续搅拌的用氮气吹洗下的含角鲨烷(300ml；购自Aldrich)的罐式淤浆反应器(CSTR)中。
将CSTR反应器密封并用250毫升/分钟的氮气流加热到125℃。然后把进入到反应器中的进气转变成8000GHSV的合成气，把搅拌器速率增加到700rpm，以2℃/分钟的速率将温度缓升到最高为130℃。之后以30巴/小时的速率把反应器加压到20巴(表)。随后以60℃/小时的速率将温度缓升到最高达160℃，以5℃/小时的速率将温度缓升到最高达175℃，和以1℃/小时的速率将温度缓升到最高达185℃。然后使用自动温度控制来升高一氧化碳的转化百分数。自动温度控制的设定要使得温度以0.6℃/小时的速率缓升到一氧化碳转化率高达20％，在一氧化碳转化率高于20％时，升温速率为0.5℃/小时。
开工100小时之后，在230℃的温度下获得的C5+生产能力是243克/升催化剂/小时，一氧化碳转化率为22％。
开工136小时之后，关掉自动温度控制并把温度保持恒定在226℃，以使反应稳定，之后进行温度循环试验。
开工162小时时，将GHSV降低3000h-1以增加一氧化碳的转化百分数，这样，可以很容易地监测温度循环试验中的任何影响。
在开工182小时时，开始温度循环试验。一氧化碳的转化率为29.6％，C5+的生产能力为119克/升催化剂/小时。反应器包括一个加热夹套，冷却夹套和内部冷却盘管。加热夹套中的油设置在238℃的温度下。冷却盘管中的油设置在195℃的温度下。使用自动气动阀控制环绕冷却盘管/夹套的冷却介质的流动。所述系统的设置要使反应器暴露于加热夹套油下3分钟，然后暴露于冷却盘管油下20秒。这一循环重复12次。这样导致反应器中内容物的温度在持续3分钟和20秒的循环中从227.8℃循环到217.9℃并回到227.8℃。
12个循环之后，温度回到226℃。在此温度下一氧化碳的转化率为29.2％，C5+的生产能力为116克/升催化剂/小时。该试验表明温度循环对催化剂的性能没有影响，在实验误差范围内，温度循环前后该试验具有相同的一氧化碳转化百分数和C5+生产能力。
Claims (47)
1.一种将合成气转化为烃的方法，其中至少一部分烃在环境温度和压力下为液态，该方法通过使合成气在升高的温度和压力下与包含悬浮在液体介质中的固体颗粒状费托催化剂的悬浮液接触而实施，所述接触在包括至少一个高剪切混合区和反应器容器的反应器系统中进行，其中，高剪切混合区中存在的悬浮液的体积低于反应器容器中存在的悬浮液的体积，所述方法包括：
将悬浮液与合成气在高剪切混合区中混合并以相对于所述包括至少一个高剪切混合区和反应器容器的反应器系统中存在的悬浮液总体积至少0.5kW/m3的动能耗散速率将动能耗散至高剪切混合区中存在的悬浮液中；
从高剪切混合区中排出所得合成气与悬浮液的混合物，排到反应器容器中；
从反应器容器中抽出悬浮液，并至少将部分悬浮液再循环到高剪切混合区中；
其中，再循环到高剪切混合区中的悬浮液冷却到比反应器容器中悬浮液温度低100℃或100℃以内，前提是冷却后悬浮液的温度至少为150℃。
2.权利要求1的方法，其中通过位于反应器容器悬浮液中的内部热交换器提供额外的冷却。
3.权利要求1的方法，其中反应器容器中的悬浮液维持在190-240℃的温度范围内。
4.权利要求1的方法，其中悬浮液再循环物流冷却到比反应器容器中悬浮液温度低50℃或50℃以内。
5.权利要求4的方法，其中悬浮液再循环物流冷却到比反应器容器中悬浮液温度低25℃或25℃以内。
6.权利要求4的方法，其中悬浮液再循环物流冷却到比反应器容器中悬浮液温度低15℃或15℃以内。
7.权利要求4的方法，其中悬浮液再循环物流冷却到比反应器容器中悬浮液温度低至少5℃。
8.权利要求7的方法，其中悬浮液再循环物流冷却到比反应器容器中悬浮液温度低至少8℃。
9.权利要求7的方法，其中悬浮液再循环物流冷却到比反应器容器中悬浮液温度低至少10℃。
10.权利要求1-9中任何一项的方法，其中冷却后悬浮液再循环物流的温度在150-180℃的范围内。
11.权利要求1-9中任何一项的方法，其中冷却悬浮液和把冷却的悬浮液再循环到高剪切混合区之间的时间间隔为1秒-1分钟。
12.权利要求11的方法，其中冷却悬浮液和把冷却的悬浮液再循环到高剪切混合区之间的时间间隔为1秒-20秒。
13.权利要求1-9中任何一项的方法，其中，对于30,000桶/日的装置来说，悬浮液再循环到高剪切混合区中的速率在10,000-50,000m3/小时范围之内或者对于能力更大和更小的装置来说按比分配。
14.权利要求13的方法，其中，对于30,000桶/日的装置来说，悬浮液再循环到高剪切混合区中的速率在15,000-30,000m3悬浮液每小时或者对于能力更大和更小的装置来说按比分配。
15.权利要求1-9中任何一项的方法，其中高剪切混合区中存在的悬浮液体积是反应器容器中存在的悬浮液总体积的20％以下。
16.权利要求15的方法，其中高剪切混合区中存在的悬浮液体积是反应器容器中存在的悬浮液总体积的10％以下。
17.权利要求1-9中任何一项的方法，其中高剪切混合区向下把合成气和悬浮液的混合物排放到反应器容器中。
18.权利要求1-9中任何一项的方法，其中高剪切混合区包括注射器-混合喷嘴。
19.权利要求18的方法，其中注射器-混合喷嘴以文氏喷嘴实施，在文氏喷嘴上悬浮液的压降为1-40巴，且其中通过文氏喷嘴的气体体积Qg与液体体积Ql的比为0.5∶1-10∶1的范围内，其中气体体积Qg与液体体积Ql的比是在所需的反应温度和压力下测定的。
20.权利要求19的方法，其中注射器-混合喷嘴以文氏喷嘴实施，在文氏喷嘴上悬浮液的压降为2-15巴，且其中通过文氏喷嘴的气体体积Qg与液体体积Ql的比为1∶1-5∶1的范围内，其中气体体积Qg与液体体积Ql的比是在所需的反应温度和压力下测定的。
21.权利要求18的方法，其中注射器-混合喷嘴以气体喷流喷嘴实施，在喷嘴上气体的压降为3-100巴，在喷嘴上悬浮液的压降为1-40巴，且其中通过喷嘴的气体体积Qg与液体体积Ql的比为0.5∶1-50∶1，其中气体体积Qg与液体体积Ql的比是在所需的反应温度和压力下测定的。
22.权利要求21的方法，其中注射器-混合喷嘴以气体喷流喷嘴实施，在喷嘴上悬浮液的压降为4-15巴，且其中通过喷嘴的气体体积Qg与液体体积Ql的比为1∶1-10∶1，其中气体体积Qg与液体体积Ql的比是在所需的反应温度和压力下测定的。
23.权利要求1-9中任何一项的方法，其中在高剪切混合区中施加到悬浮液上的剪切力高至足以使至少一部分合成气打散成直径1微米-10毫米的气泡。
24.权利要求23的方法，其中在高剪切混合区中施加到悬浮液上的剪切力高至足以使至少一部分合成气打散成直径30微米-3000微米的气泡。
25.权利要求23的方法，其中在高剪切混合区中施加到悬浮液上的剪切力高至足以使至少一部分合成气打散成直径30微米-300微米的气泡。
26.权利要求1-9中任何一项的方法，其中高剪切混合区中的动能耗散速率相对于系统中存在的悬浮液的总体积而言在0.5-25kW/m3范围之内。
27.权利要求26的方法，其中高剪切混合区中的动能耗散速率相对于系统中存在的悬浮液的总体积而言在0.5-10kW/m3范围之内。
28.权利要求26的方法，其中高剪切混合区中的动能耗散速率相对于系统中存在的悬浮液的总体积而言在0.5-5kW/m3范围之内。
29.权利要求26的方法，其中高剪切混合区中的动能耗散速率相对于系统中存在的悬浮液的总体积而言在0.5-2.5 kW/m3范围之内。
30.权利要求1-9中任何一项的方法，其中悬浮液再循环物流从反应器容器中抽出并且通过在其中放置有机械泵送装置的外部导管至少部分再循环到高剪切混合区中，且悬浮液再循环物流通过位于外部导管上的热交换器冷却。
31.权利要求30的方法，其中，不包括外置换热器体积的外部导管的体积与反应器容器的体积的比在0.005∶1-0.2∶1的范围之内。
32.权利要求1-9中任何一项的方法，其中可蒸发的冷却液被引入到反应器系统中。
33.权利要求1-9中任何一项的方法，在高于悬浮液液面的反应器容器顶部存在含气相的气帽，所述气相包括未转化的合成气、二氧化碳、惰性气体、气态烃类、蒸发的低沸点液态烃、蒸发的水副产物以及任何蒸发的液体冷却剂，并且气态物流从气帽再循环到高剪切混合区中。
34.权利要求33的方法，其中所述惰性气体为氮气。
35.权利要求1-9中任何一项的方法，其中系统中悬浮液液体组分的平均停留时间为10分钟-50小时。
36.权利要求35的方法，其中系统中悬浮液液体组分的平均停留时间为1小时-30小时。
37.权利要求1-9中任何一项的方法，其中在标称温度和压力下，以标称温度和压力下合成气的给料体积计，系统操作时的气时空速GHSV为100-40000小时-1。
38.权利要求37的方法，其中在标称温度和压力下，以标称温度和压力下合成气的给料体积计，系统操作时的气时空速GHSV为1000-30000小时-1。
39.权利要求37的方法，其中在标称温度和压力下，以标称温度和压力下合成气的给料体积计，系统操作时的气时空速GHSV为2000-15000小时-1。
40.权利要求37的方法，其中在标称温度和压力下，以标称温度和压力下合成气的给料体积计，系统操作时的气时空速GHSV为4000-10000小时-1。
41.权利要求1-9中任何一项的方法，其中催化剂是负载在氧化锌上的钴。
42.权利要求1-9中任何一项的方法，其中催化剂的粒径范围为5-500微米。
43.权利要求42的方法，其中催化剂的粒径范围为5-100微米。
44.权利要求42的方法，其中催化剂的粒径范围为5-30微米。
45.权利要求1-9中任何一项的方法，其中排放到反应器容器中的催化剂悬浮液包括低于40wt％的催化剂颗粒。
46.权利要求45的方法，其中排放到反应器容器中的催化剂悬浮液包括10-30wt％的催化剂颗粒。
47.权利要求45的方法，其中排放到反应器容器中的催化剂悬浮液包括10-20wt％的催化剂颗粒。
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