DE3247715A1

DE3247715A1 - Verfahren zur herstellung von kohlenwasserstoffen und anlage zur durchfuehrung eines solchen verfahrens

Info

Publication number: DE3247715A1
Application number: DE19823247715
Authority: DE
Inventors: Claus Prof. Dr. 4300 Essen Flockenhaus; Gregor Dr. 5024 Pulheim Friedrichs; Erich Hackler; Werner Dr. 4330 Mülheim Lommerzheim
Original assignee: Thyssengas GmbH; Didier Engineering GmbH
Current assignee: Thyssengas GmbH; Didier Engineering GmbH
Priority date: 1982-12-23
Filing date: 1982-12-23
Publication date: 1984-07-05
Also published as: ZA839425B; JPS59133288A

Description

Verfahren zur erstellung von Kohlenwasserstoffen
und Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen aus H2- und C-haltigen Einsatzgasen.
Bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur unter Verwendung eines Wirbelschicht-Katalysators mit wenigstens einer gekühlten Gasphasenkatalysatorwirbelschicht und einer Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens, Als Einatzgase werden dabei beispielsweise H2- und CO-haltige Synthesegase verwendet.
Die selektive Erzeugung von Kohlenwasserstoffen aus Synthesegasen in einem gekühlten Wirbelschichtreaktor hat sich als Vorteilhaft erwiesen. Nun zeigt es sich, außer bei der Methanisierung, daß die Abscheidung der feinen, mit den Synthesegasen aus dem Wirbelbett mitgerissenen Katalysatorpartikeln an Filtern auch zur Abscheidung von höheren Kohlenwasserstoffen und Ruß führt. Dadurch verkleben die Filtereinrichtungen, wobei die Synthese z.B. von Fischer-Tropsch-Produktes verstärkt behindert wird.
Aufgabe der vorliedgenden Erfindung ist es daher, das Verfahren der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß die Synthese höherer Kohlenwasserstoffe durch die Abfilterung von feinen Katalysatorpartikeln auch bei längerem kontinuierlichem Betrieb nicht beeinträchtigt, wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsagemäß dadurch gelöst daß die erzeugten gasförmigen Kohlenwasserstoffe mit den Resteinsatzgasen aus einer ersten Gasphasenkatalyslatorwirbelschicht durch eine zweite gesonderte Reinigungskatalysatorwirbelschicht geführt wird.
Nach der Erfindung werden also zwei hintereinandergeschaltete Katalysator-Wirbelschichten verwendet, wobei in der ersten Gasphasenkatalysatorwirbelschicht die IIauptreaktion und in der zweiten gesonderten Reinigungskatalysatorwirbelschicht eine Nachreaktion und die Abscheidung der feinen Katalysatorpartikel erfolgt Besonders leicht erfolgt die Abscheidung der feinen Katalysatorpartikel, wenn gemäß einer Weiterbildung des Brfindungsgedankens die Reinigungskatalysatorwirbelschicht eine flüssige Katalysatorsuspension aufweist.
Die Reinigungskatalysatorwirbelschicht kann aber ebenfalls eine (zweite) Gasphasenkatalysatorwirbelschicht aufweisen. Durch diese sollte dann das von der ersten Gasphasenkatalysatorwirbelschicht kommende Gasgemisch mit wesentlich niedriegerer Geschwindigkeit geführt werden, als die Geschwindigkeit des Gasgemisches durch die erste Gasphasenkatalysatorwirbelschicht, so daß die aus der erste Gasphsenkatalysatorwirbelschicht mitge-@issenen Katalysatorteilchen abgefangen werden.
Es kann vorteilhaft sein, daß die ReinigungskatalysatorwirbelsLhicht auf einer höheren Tempertur gehalten wird als die erste Gasphasenkatalysatorwirbelschicht. Damit kann eine Kondens-ation von schwerden Kohlenwasserstoffen. welche aus der ersten Gasphasenkatalysatorwirbelschicht stammen, in der zweiten Reinigungskatalysatorwirbelschicht vermieden werden. Der Temperaturunterschied kann beispielsweise etwa 10°C betragen.
Weist die Reinigungskatalysatorwirbelschicht eine flüssige Katalysatorsuspension auf, so kann diese aber auch eine niedriegere Temperatur als die erste Gasphasenkatalysatorwirbelschicht einnehmen, wenn immer etwas Rücklaufkondensat aus den nachgeschalteten Kühlern zurückgeführt und die Reinigungskatalysatorwirbelschicht intensiv gekühlt wird.
Die Temperatur der ersten Gasphasenkatalysatorwirbelschicht und/oder der Reinigungskatalysatorwirbelschicht werden zweckmäßig in in an sich bekannter We,t'se durch indirekte Kühluilg auf der erforderlichen Temperatur gehalten.
Wenn bei einer weiteren Ausgestallung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Reinigungskatalysatorwirbelschicht zusätzliches @@Misches Einsatzgas. Wasserstoff oder wasserstoffreiches Gas und gegebenenfalls Methanol zugeführt werden, kann die Nach-Reaktion in der Reinigungskatalysatorwirbelschicht wirksam @@@einflußt werden.
Durch die Reinigungskatalysatorwirbelschicht kann auch zur direckten Kühlung Kühlung zusätzliches Frischgas geführt werden.
Die in der Reinigungskatalysatorwirbelschicht abgefangfangenen Katalystorteilhen werden zweckmäßigerweise in die erste Gas-;: senkatalysatorwirbelschicht zurückgeführt. Es hat sich nämsich gezeigt, daß diese feinen mitgerissenen Katalysatorstäube besonders akt:iv sind und so dem Reaktorsystem erhalten bleiben.
I)as gesamte Einsatzgas kann bei dem erifndungsgemäßen Verfahren beispielsweise aus relativ biligen wasserstoffreichen Gasen bestehen, welche mit Methanol als C-Bestandteil gemischt wurden.
Aufgabe der Erfindung ist auch die Schaffung einer einfachen Anlage zur Durchführung des gattungsgemäßen Verfahrens. Diese zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß Gasphasenkatalysatorwirbelschicht und Reinigungskatalysatorwirbelschicht in gesonderten Druckreaktorbehältern untergebraht sind. Auf diese Weise lassen sich die für die jeveilige Katalysator-Wirbelschicht erforderlichen Bedingungen, z.B. Temperatur-und Druckbedingungen' unabhängig voneinander einstellen.
')er Verringerung des konstruktiven Aufwandes dient es, wen Gasphasenkatalysatorwirbelschicht und Reinigungsgaskatalysatorwirbelschicht von miteinander in Strömungsverbindung stehenden Kühlschlangensystemen durchsetzt sind.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden ErEindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bild-' lich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sillnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Isie einzige Figur veranschaulicht schematisch eine für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte Anlage.
Iias gereinig're, fjir die Synthese bestimmte Einsatzgas, z,B.
wassersto-ffreiches Gas, welches mit Methanol als C-Quelle gemisch wurde, wird mit einer Temperatur von etwa 150 °C über eine Leitung 1 einem ersten Druckreaktorbehälter 2 zugeführt.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserrstoffen und Anlage zur Durchfahrung eines solchen Verfahrens P a t e n t a n s p r ü c h e: 1. Verfahren zur Herstllung von Kohlenwasserstoffen aus H2-und C-haltigen Einsatzgasen bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur unter Verwendung eines Wirbelschicht-Katalysators mit wenigstens einer gekühlten Gasphenkatalysatorwirbelschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmigen Kohlenwasserstoffe mit den Resteinsatzgasen aus- einer ersten Gasphasenkatalysatorwirbelschicht durch eine zweite gesonderte Reinigungskatalysatorwirbelschicht geführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungskatalysatorwirbelschicht eine flüssige Katalysatorsuspension aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungskatalysatorwirbelschicht eine zweite Gasphasenkatalysatorwirbelschicht aufweist, durch welche das von der ersten Gasphasenkatalysatorwirbelschicht kommende Gasgemisch mit wesentlich niedriegerer Geschwindigkeit geführt wird, als die Geschwindigkeit des Gasgemisches durch die erste Gasphasenkatalysatorwirbelschicht.
4. Verfahren nach einem: der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungskatalysatorwirbelschicht auf einer höheren Temperatur gehalten wird als die erste Gasphasenkatalysatorwirbelchicht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüch-e 1 bis, 4, dadurch'gekennzeichnet, daß die Temperaturen der ersten Gasphasenkatalysatorwirbelschicht und/oder der Reinigungskatalysatorwirbelschicllt durch indirekte Kühlung auf der erforderlichen Temperatur gehalten werden.
6. Verfahren nach eineln der An sprüche l bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskatalysatorwirbelschicht zusätzliches. frisches Einsatzgas, Wasserstoff, oder wasserstoffreiches Gas und gegebenenfalls Methanol zugeführt werden.
7. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch di Reinigungskatalysatorwirbelschicht zur direkten Kühlung zusätzliches Frischgas geführt wird.
Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß. die in der Reinigungskatalysatorwirbelschicht abgefanfenen Katalysatorteilchen in die erste Gasphasenkatalysatorwirbelschicht zurückgeführt werdn.
9. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Casphasenkatalysatorwirbelschicht (3) und Reinigungskatalysatorwirbelschicht (8) in gesonderten Druckreaktorbehältern (2, 7) untergebracht sind.
10. Anlage nach Anspruch 9, -da, durch gekennzeichnet, daß die erste Gasphasenkatalysatorwirbelschicht (3) und die Reinigungsgaskatalysatorwirbelschicht (8) von wmiteinander in Strämungsverbindung stehenden Kühlschlagensystemen (4, 9) durchsetzt sind.