EA013780B1 - Каталитический реактор - Google Patents

Каталитический реактор Download PDF

Info

Publication number
EA013780B1
EA013780B1 EA200701635A EA200701635A EA013780B1 EA 013780 B1 EA013780 B1 EA 013780B1 EA 200701635 A EA200701635 A EA 200701635A EA 200701635 A EA200701635 A EA 200701635A EA 013780 B1 EA013780 B1 EA 013780B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
reactor
fischer
catalytic
gas
reactor according
Prior art date
Application number
EA200701635A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200701635A1 (ru
Inventor
Клайв Дерек Ли-Таффнелл
Original Assignee
КОМПАКТДЖТЛ ПиЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by КОМПАКТДЖТЛ ПиЭлСи filed Critical КОМПАКТДЖТЛ ПиЭлСи
Publication of EA200701635A1 publication Critical patent/EA200701635A1/ru
Publication of EA013780B1 publication Critical patent/EA013780B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/249—Plate-type reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • C10G2/34—Apparatus, reactors
    • C10G2/341—Apparatus, reactors with stationary catalyst bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2451—Geometry of the reactor
    • B01J2219/2453—Plates arranged in parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2451—Geometry of the reactor
    • B01J2219/2456—Geometry of the plates
    • B01J2219/2458—Flat plates, i.e. plates which are not corrugated or otherwise structured, e.g. plates with cylindrical shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2451—Geometry of the reactor
    • B01J2219/2456—Geometry of the plates
    • B01J2219/2459—Corrugated plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2461—Heat exchange aspects
    • B01J2219/2462—Heat exchange aspects the reactants being in indirect heat exchange with a non reacting heat exchange medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2469—Feeding means
    • B01J2219/2471—Feeding means for the catalyst
    • B01J2219/2472—Feeding means for the catalyst the catalyst being exchangeable on inserts other than plates, e.g. in bags
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2476—Construction materials
    • B01J2219/2477—Construction materials of the catalysts
    • B01J2219/2479—Catalysts coated on the surface of plates or inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2476—Construction materials
    • B01J2219/2477—Construction materials of the catalysts
    • B01J2219/2482—Catalytically active foils; Plates having catalytically activity on their own
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2476—Construction materials
    • B01J2219/2483—Construction materials of the plates
    • B01J2219/2485—Metals or alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2491—Other constructional details
    • B01J2219/2492—Assembling means
    • B01J2219/2493—Means for assembling plates together, e.g. sealing means, screws, bolts
    • B01J2219/2495—Means for assembling plates together, e.g. sealing means, screws, bolts the plates being assembled interchangeably or in a disposable way
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2491—Other constructional details
    • B01J2219/2498—Additional structures inserted in the channels, e.g. plates, catalyst holding meshes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

Компактный каталитический реактор для синтеза Фишера-Тропша, содержащий множество первых и вторых каналов для потока, расположенных поочередно в реакторе, для прохождения газовой смеси, которая подвергается синтезу Фишера-Тропша, и жидкости хладагента соответственно. Каждый первый канал для потока содержит сменную газопроницаемую каталитическую структуру, включающую металлическую подложку. Множество проходов для потока образовано каталитической структурой, и свободный объем, другими словами часть площади поперечного сечения первого канала для объемного потока, которая образована указанным множеством проходов для потока, составляет от 25 до 75%. Это обеспечивает оптимальный баланс между производительностью и селективностью, и, таким образом, использование реактора будет экономически выгодным и управляемым.

Description

Изобретение относится к химическому способу превращения природного газа (прежде всего метана) в углеводороды с более длинной цепью. Первая стадия этого процесса включает реформинг водяного пара по реакции
Н2О+СН4->СО+ЗН2
Эта реакция является эндотермической и может катализироваться родиевым или платина/родиевым катализатором в канале для потока. Тепло, требуемое для проведения реакции, может быть обеспечено сгоранием горючего газа, такого как метан или водород, которое является экзотермическим и может катализироваться платина/палладиевым катализатором в соседнем втором канале для потока газа.
Газовая смесь, полученная реформингом смеси пар/метан, затем используется для синтеза ФишераТропша с получением углеводородов с более длинной цепью по реакции пСО+2пН2-> (СН2) п+пНгО, которая является экзотермической, протекающей при повышенной температуре, обычно от 190 до 280°С и повышенном давлении, обычно от 1,5 до 2,5 МПа (абсолютные значения), в присутствии таких катализаторов, как железо, кобальт или сплавленный магнетит. Предпочтительный катализатор для синтеза Фишера-Тропша включает покрытие γ-окиси алюминия с удельной поверхностью, равной 140-230 м2/г с содержанием кобальта приблизительно 10-40% (от веса окиси алюминия) и с таким активатором (промотором), как рутений, платина или гадолин, составляющим менее 10% от веса кобальта, и таким основным активатором, как оксид лантана. После осаждения керамического состава и пропитки с последующим окислением, которая обеспечивает частицы катализатора, удельная площадь поверхности составляет приблизительно 80-110 м2/г (измерено по газоадсорбционной методике - БЭТ), например 90 м2/г. Удельный объем пор, измеренный методом ртутной порометрии исходной окиси алюминия, составляет предпочтительно от 0,37 до 0,47 см3/г, в то время как этот показатель в керамическом материале, содержащем катализатор, составляет от 0,20 до 0,26 см3/г (измерено по методике БЭТ), например 0,24 см3/г.
Поток монооксида углерода и водорода под высоким давлением, к примеру до 2,0 МПа, полученный паровой конверсией метана, охлаждают и сжимают для создания повышенного давления и затем подают в каталитический реактор Фишера-Тропша, являющийся компактным каталитическим реактором, содержащим набор тарелок, описанных выше; реакционная смесь проходит через ряд одних каналов, в то время как поток охлаждающего агента проходит через другие.
Продукты синтеза Фишера-Тропша, которые представляют собой в основном воду и углеводороды, такие как парафины, охлаждают для конденсации жидкостей, пропуская их через теплообменник и циклонный сепаратор, и далее подают в разделительную камеру, где три фазы: вода, углеводороды и отхо
- 2 013780 дящие газы отделяют друг от друга и затем углеводороды стабилизируют при атмосферном давлении. Углеводороды, которые остаются в газовой фазе, и избыток водорода (отходящие газы синтеза ФишераТропша) собирают и разделяют. Часть охлаждающих газов может быть пропущена через дроссельный клапан для получения топлива для процесса каталитического горения в печах крекинга (как описано выше). Оставшиеся отходящие газы могут быть поданы в газовую турбину для производства электричества. Главные потребители электроэнергии - это компрессоры, повышающие давление до требуемого для реакции Фишера-Тропша; электричество может быть использовано для работы установки вакуумной перегонки для образования водяного пара.
На фиг. 1 представлена часть реактора 10, пригодного для использования в качестве реактора Фишера-Тропша, причем реактор 10 представлен в виде секций, разделенных для наглядности. Реактор 10 состоит из набора плоских тарелок 12 толщиной 1 мм, расположенных на расстоянии друг от друга таким образом, чтобы обеспечить каналы для охлаждающей жидкости, чередующиеся с каналами для синтеза Фишера-Тропша. Каналы для охлаждающей жидкости образованы профилированными тарелками 14 толщиной 0,75 мм. Высота профиля (обычно в диапазоне 1-4 мм) равна в этом примере и по бокам использована толщиной 2 мм, и каждый последующий по сторонам связующий элемент расположен на расстоянии 6 мм. Каналы для синтеза Фишера-Тропша имеют высоту 5 мм и образованы брусками 18 квадратного сечения 5 мм высотой, которые расположены на расстоянии 350 мм друг от друга, таким образом образуя прямые каналы для потока.
Альтернативно, каналы для синтеза Фишера-Тропша могли бы вместо этого быть образованы профилированными тарелками таким образом, чтобы индивидуальные каналы могли быть, например, 5 мм высотой и 10 мм шириной, или, например, 3 мм высотой и 20 мм шириной. Плоские тарелки 12, бруски 18 и другие структурные элементы могут быть изготовлены из алюминиевого сплава, например, 3003 марки (алюминий с около 1,2% марганца и около 0,1% меди).
Набор тарелок располагают, как описано выше, и затем скрепляют вместе, например, получая реактор 10. На упомянутой выше фиг. 2 показана подложка катализатора 22, которая содержит соответствующий катализатор и которую помещают в каналы для синтеза Фишера-Тропша, которая имеет ту же самую ширину и высоту, что и соответствующий канал. В этом случае подложка 22 в каждом канале для синтеза Фишера-Тропша сделана из гофрированной фольги 23, где складки имеют высоту, равную 1,3 мм, отделенной, по существу, плоской фольгой 24, все эти фольги имеют толщину, равную 50 мкм. По существу, плоская фольга 24 предпочтительно гофрирована с очень малой амплитудой, например с высотой складки приблизительно 0,1 мм, что делает ее немного менее гибкой, что упрощает работу с ней и ее вставку в канал. Каждая фольга покрыта каталитическим слоем 25 толщиной приблизительно 80 мкм на каждой поверхности, предпочтительно керамическим покрытием, содержащим окись алюминия. Керамический слой имеет мезопоры характерного размера в диапазоне от 2 до 20 нм, что обеспечивает большое количество мест для диспергированного металлического катализатора. Предпочтительно размер мезопор составляет от 10 до 16 нм, более предпочтительно от 12 до 14 нм. Для синтеза ФишераТропша также необходимо, чтобы покрытие имело мезопоры большего размера, а также макропоры, т.е. поры размера по крайней мере 50 нм и выше. Такое содержание макропор может быть получено, например, распылением капелек, содержащих сравнительно большие частицы окиси алюминия, например недиспергированные частицы окиси алюминия в диапазоне 5-40 мкм, вместе с некоторым количеством золья окиси алюминия, который выполняет роль носителя и связующего агента. Полученные промежутки между частицами окиси алюминия обеспечивают необходимые макропоры. Керамический слой должен также включать соответствующий катализатор, например промотированный кобальт благородным металлом, каталитические металлы могут быть осаждены в виде нитрата в керамический слой и затем нагреты и окислены с получением металла.
Было обнаружено, что площадь поперечного сечения фольги определяется общей толщиной фольги, высотой складок и длиной волны складки. В этом примере общая толщина каждой фольги (включая керамические покрытия) составляет приблизительно 210 мкм и складки имеют среднюю высоту 1,5 мм; длина волны складки - приблизительно 2,5 мм. Свободный объем, другими словами часть площади поперечного сечения, образован проходами для потока и равен приблизительно 71%. При оценке свободного объема учитываются только проходы для объемного потока, объем пор керамических слоев не входит в объем проходов для потока (потому что пористость слишком низка и поры слишком малы). В процессе использования поры керамического слоя, главным образом, заполнены жидкими углеводородами и, следовательно, не обеспечивают проходов для потока газа. Было обнаружено, что все проходы для потока газа имеют катализатор, по меньшей мере, на некоторых поверхностях и все проходы для потока газа, которые расположены между фольгами, имеют катализатор на всех поверхностях.
В данном примере гофрированная фольга 23 и плоская фольга 24 покрыты катализатором отдельно методом распыления и не присоединены друг к другу; они просто вставлены в канал для потока. Альтернативно, по крайней мере, некоторые из поверхностей фольги, напротив, могут не содержать покрытие катализатора 25, например, по существу, плоские фольги 24 могут быть не покрыты вообще или могут быть покрыты только с одной стороны. В качестве другой альтернативы фольги могут быть прикреплены друг к другу до установления их в канал для потока. Было также выявлено, что гофрирования могут
- 3 013780 иметь другую форму, чем та, которая показана, например они могут быть зигзагообразными гофрированиями или с острыми пиками, разделенными плоскими секциями. Они могут иметь различный размер по амплитуде и длине складки. Следует также учесть, что размер канала может отличаться от описанного выше.
Однако предпочтительны каналы потока глубиной по крайней мере 1 мм, предпочтительно 2 мм, для обеспечения требуемого пространства для катализатора; предпочтительны также каналы глубиной не более чем 20 мм, более предпочтительно глубиной не более чем 10 мм, поскольку трудно гарантировать, по существу, однородную температуру во всем таком глубоком канале.
Скорость получения углеводородов с длиной цепи С5 и более зависит от массового потока монооксида углерода, проходящего через реактор; от конверсии (части монооксида углерода, подвергшегося реакции) и от селективности (части полученных углеводородных продуктов с длиной цепи С5 и более). Для конкретного типа катализатора и толщины катализатора, для фиксированных значений давления и температуры в реакторе конверсия и селективность прежде всего определяются объемной скоростью (определяется как частное от деления скорости объемного потока подаваемого газа к объему каналов реактора, доступного для потока жидкости). Следовательно, объемная скорость может быть выбрана таким образом, чтобы обеспечить оптимальные значения конверсии и селективности.
Если свободный объем меньше чем приблизительно 25%, производительность становится экономически не выгодной. Это связано с тем, что если объемная скорость поддерживается постоянной (для оптимальных конверсии и селективности), то уменьшение свободного объема ведет к снижению скорости потока монооксида углерода через реактор, и как следствие уменьшается производительность. Если скорость потока не уменьшается пропорционально уменьшенному свободному объему, тогда имеет место увеличение объемной скорости, а следовательно, уменьшается конверсия двуокиси углерода. Средняя производительность по С5 и более уменьшается.
С другой стороны, если свободный объем будет слишком большим, например равным вышеупомянутой величине 77%, что подразумевает относительно низкую загрузку катализатора в объеме канала, и как следствие будет слишком незначительное количество активных центров на поверхности катализатора, для получения углеводородных молекул. Даже если объемная скорость имеет оптимальное значение, конверсия и селективность уменьшатся. Увеличение потока газа в связи с увеличением свободного объема недостаточно для компенсации этих уменьшений, поэтому производительность С5 и более снова уменьшается.
Таким образом, оптимальная каталитическая структура должна быть такой, чтобы обеспечивать свободный объем приблизительно от 25 до 77%, более предпочтительно приблизительно от 35 до 75%, например около 71%. Катализатор должен быть таким, чтобы обеспечить производительность по крайней мере 0,5 г С5 и более в час на грамм катализатора. При указанном свободном объеме катализатор не затоплен избыточным газом, и скорость потока обеспечивает оптимальный баланс селективности и производительности. Кроме того, потоки газа являются достаточно большими, чтобы гарантировать хорошее регулирование температуры настолько, чтобы конверсия монооксида углерода осталась в пределах желаемого.
Необходимо принять во внимание, что свободный объем может быть изменен применением высоты и длины волны складки или формы складки, поскольку это изменяет ширину первоначально-плоской фольги, необходимой для получения гофрированной фольги, ширина которой равна ширине канала для потока. Свободный объем может также быть изменен изменением толщины фольги и изменением толщины керамического покрытия.

Claims (6)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Компактный каталитический реактор для синтеза Фишера-Тропша, содержащий множество расположенных поочередно первых и вторых каналов для прохождения газовой смеси, которая подвергается синтезу Фишера-Тропша, и жидкости хладагента соответственно; где каждый первый канал для потока содержит сменную газопроницаемую каталитическую структуру, включающую непористую металлическую подложку с непрерывным керамическим покрытием, по существу, однородной толщины не более 200 мкм по меньшей мере на одной поверхности подложки; причем керамическое покрытие включает каталитический материал; каталитическая структура имеет мезопоры и макропоры, обеспечивающие площадь поверхности пор в диапазоне 80-120 м2/г, и каталитическая структура сформирована таким образом, чтобы обеспечить множество проходов для объемного потока, где свободный объем составляет от 60 до 72%.
  2. 2. Реактор по п.1, где свободный объем приблизительно составляет 71%.
  3. 3. Реактор по пп.1 и 2, где металлическая подложка каталитической структуры включает ферритовую сталь, содержащую алюминий.
  4. 4. Реактор по любому из предшествующих пунктов, где металлическая подложка каталитической структуры включает металлическую фольгу толщиной меньше чем 100 мкм.
  5. 5. Реактор по любому из предшествующих пунктов, где каталитическая структура включает кера
    - 4 013780 мическое покрытие толщиной от 60 до 100 мкм.
  6. 6. Установка для конверсии природного газа в углеводороды с длинной цепью, включающая реактор, производящий синтез-газ паровой конверсией, и реактор Фишера-Тропша по любому из предшествующих пунктов для производства углеводородов с длинной цепью.
EA200701635A 2005-01-31 2006-01-18 Каталитический реактор EA013780B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0501731.4A GB0501731D0 (en) 2005-01-31 2005-01-31 Catalytic reactor
PCT/GB2006/050011 WO2006079848A1 (en) 2005-01-31 2006-01-18 Catalytic reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200701635A1 EA200701635A1 (ru) 2007-12-28
EA013780B1 true EA013780B1 (ru) 2010-06-30

Family

ID=34259785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200701635A EA013780B1 (ru) 2005-01-31 2006-01-18 Каталитический реактор

Country Status (19)

Country Link
US (1) US7842256B2 (ru)
EP (1) EP1853379B1 (ru)
JP (1) JP5001177B2 (ru)
KR (1) KR101258223B1 (ru)
CN (1) CN100584446C (ru)
AT (1) ATE424252T1 (ru)
AU (1) AU2006208873B2 (ru)
BR (1) BRPI0606800A2 (ru)
CA (1) CA2595702C (ru)
DE (1) DE602006005471D1 (ru)
DK (1) DK1853379T3 (ru)
EA (1) EA013780B1 (ru)
EG (1) EG24878A (ru)
GB (1) GB0501731D0 (ru)
MX (1) MX2007008996A (ru)
MY (1) MY141997A (ru)
NO (1) NO20073908L (ru)
TW (1) TWI403364B (ru)
WO (1) WO2006079848A1 (ru)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0216052B1 (pt) * 2001-12-05 2012-12-11 planta gás para lìquido para processar metano e processo para processar metano.
US8497308B2 (en) 2006-09-05 2013-07-30 Velocys, Inc. Integrated microchannel synthesis and separation
US7820725B2 (en) * 2006-09-05 2010-10-26 Velocys, Inc. Integrated microchannel synthesis and separation
RU2461603C2 (ru) 2007-01-19 2012-09-20 Вилосис Инк. Способ, установка и композиция для превращения природного газа в высокомолекулярные углеводороды посредством микроканальной технологии
BRPI0817571A2 (pt) 2007-10-02 2019-09-24 Compactgtl Plc planta para processar gás natural, aparelho método de processar gás associado com um ou mais poços de petróleo, e, sistema de controle para operar uma planta
BRPI0820167A2 (pt) * 2007-11-13 2015-09-29 Basf Se processo para preparar ácido cianídrico pela desidratação catalítica de formamida gasosa em um reator tubular, reator, e, uso de um reator
GB0725140D0 (en) * 2007-12-24 2008-01-30 Compactgtl Plc Catalytic Reactor
US9908093B2 (en) 2008-04-09 2018-03-06 Velocys, Inc. Process for converting a carbonaceous material to methane, methanol and/or dimethyl ether using microchannel process technology
US8100996B2 (en) 2008-04-09 2012-01-24 Velocys, Inc. Process for upgrading a carbonaceous material using microchannel process technology
AU2009302276B2 (en) 2008-10-10 2015-12-03 Velocys Inc. Process and apparatus employing microchannel process technology
JP5581028B2 (ja) 2009-09-16 2014-08-27 住友精密工業株式会社 触媒反応器
GB201016926D0 (en) * 2010-10-07 2010-11-24 Compactgtl Plc Catalytic reactor and catalyst structure
AU2012283916B2 (en) * 2011-07-19 2016-05-12 Velocys, Inc. Microchannel reactors and fabrication processes
TW201334862A (zh) * 2011-12-19 2013-09-01 Compactgtl Ltd 觸媒結構及催化方法
TWI519470B (zh) * 2012-12-18 2016-02-01 英威達技術有限公司 使用觸媒床製造氰化氫之方法
US9676623B2 (en) 2013-03-14 2017-06-13 Velocys, Inc. Process and apparatus for conducting simultaneous endothermic and exothermic reactions
AU2015233471B2 (en) * 2014-03-21 2018-03-15 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Catalyst
CN106622057B (zh) * 2015-10-30 2019-02-01 中国石油化工股份有限公司 一种费托合成微反应器和费托合成方法
CN106622056B (zh) * 2015-10-30 2019-02-01 中国石油化工股份有限公司 费托合成反应系统和费托合成方法
CN106622058B (zh) * 2015-10-30 2019-04-16 中国石油化工股份有限公司 一种费托合成反应装置和费托合成方法
FR3068263B1 (fr) * 2017-06-28 2019-10-25 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Module de reacteur-echangeur a au moins deux circuits de fluide realise par empilement de plaques, applications aux reactions catalytiques exothermiques ou endothermiques
US11358111B2 (en) * 2019-03-20 2022-06-14 Battelle Memorial Institute, Pacific Northwest National Laboratories Reactor assemblies and methods of performing reactions

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4199523A (en) * 1975-04-29 1980-04-22 Ruhrchemie Aktiengesellschaft Process for the production of hydrocarbon mixtures
US6211255B1 (en) * 1997-02-28 2001-04-03 Den Norske Stats Oljeselskap A.S. Fischer-tropsch synthesis
US20050013769A1 (en) * 2001-10-12 2005-01-20 Bowe Michael Joseph Catalytic reactor

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL162622C (nl) * 1975-04-29 1980-06-16 Ruhrchemie Ag Werkwijze voor de bereiding van mengsels van koolwaterstoffen door hydrogenering van koolmonoxide.
JP2788494B2 (ja) * 1989-07-04 1998-08-20 株式会社日本触媒 ハニカム状排ガス浄化構造体および該構造体を用いた排ガスの浄化方法
US6488838B1 (en) * 1999-08-17 2002-12-03 Battelle Memorial Institute Chemical reactor and method for gas phase reactant catalytic reactions
US6451864B1 (en) * 1999-08-17 2002-09-17 Battelle Memorial Institute Catalyst structure and method of Fischer-Tropsch synthesis
KR100771391B1 (ko) 2000-01-11 2007-10-31 컴팩트지티엘 피엘씨 촉매 반응기 및 이를 사용하는 화학공정
GB0125035D0 (en) 2001-10-18 2001-12-12 Accentus Plc Catalytic reactor
GB0124999D0 (en) 2001-10-18 2001-12-05 Accentus Plc Catalytic reactor
GB0125000D0 (en) * 2001-10-18 2001-12-05 Accentus Plc Catalytic reactor
GB0129054D0 (en) 2001-12-05 2002-01-23 Accentus Plc Catalytic reactor and process
BR0216052B1 (pt) 2001-12-05 2012-12-11 planta gás para lìquido para processar metano e processo para processar metano.
US6969505B2 (en) * 2002-08-15 2005-11-29 Velocys, Inc. Process for conducting an equilibrium limited chemical reaction in a single stage process channel
WO2004050799A1 (en) * 2002-12-02 2004-06-17 Gtl Microsystems Ag Catalytic reactor and process
GB0304949D0 (en) 2003-03-05 2003-04-09 Accentus Plc Catalytic reactor and process
GB0408896D0 (en) 2004-04-20 2004-05-26 Accentus Plc Catalytic reactor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4199523A (en) * 1975-04-29 1980-04-22 Ruhrchemie Aktiengesellschaft Process for the production of hydrocarbon mixtures
US6211255B1 (en) * 1997-02-28 2001-04-03 Den Norske Stats Oljeselskap A.S. Fischer-tropsch synthesis
US20050013769A1 (en) * 2001-10-12 2005-01-20 Bowe Michael Joseph Catalytic reactor

Also Published As

Publication number Publication date
US7842256B2 (en) 2010-11-30
EP1853379B1 (en) 2009-03-04
GB0501731D0 (en) 2005-03-02
MX2007008996A (es) 2007-09-19
JP2008528271A (ja) 2008-07-31
KR20070102725A (ko) 2007-10-19
US20080193347A1 (en) 2008-08-14
EG24878A (en) 2010-12-01
TW200631662A (en) 2006-09-16
JP5001177B2 (ja) 2012-08-15
AU2006208873B2 (en) 2010-11-25
BRPI0606800A2 (pt) 2009-07-14
CA2595702A1 (en) 2006-08-03
DE602006005471D1 (de) 2009-04-16
CA2595702C (en) 2013-07-09
DK1853379T3 (da) 2009-06-15
TWI403364B (zh) 2013-08-01
CN101151094A (zh) 2008-03-26
CN100584446C (zh) 2010-01-27
MY141997A (en) 2010-08-16
AU2006208873A1 (en) 2006-08-03
ATE424252T1 (de) 2009-03-15
WO2006079848A1 (en) 2006-08-03
NO20073908L (no) 2007-10-24
KR101258223B1 (ko) 2013-04-25
EA200701635A1 (ru) 2007-12-28
EP1853379A1 (en) 2007-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA013780B1 (ru) Каталитический реактор
AU2002314372B2 (en) Catalytic reactor
US6558634B1 (en) Catalyst structure and method of fischer-tropsch synthesis
US6982287B2 (en) Catalyst structure and method of fischer-tropsch synthesis
EP1206509B1 (en) Catalyst structure and method of fischer-tropsch synthesis
US7045114B2 (en) Method and apparatus for obtaining enhanced production rate of thermal chemical reactions
AU2002365663B2 (en) Process and apparatus for steam-methane reforming
CA2612814A1 (en) Process and apparatus for production of hydrogen using the water gas shift reaction
JP2007515362A (ja) マイクロチャネル技術を用いる酸化方法およびそのために有用な新規触媒
US20040251001A1 (en) Catalytic reactor
Kolb et al. A micro-structured 5 kW complete fuel processor for iso-octane as hydrogen supply system for mobile auxiliary power units: Part I. Development of autothermal reforming catalyst and reactor
EP1930293A1 (en) Process and apparatus for the production of hydrogen gas

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KG MD TJ

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ KZ TM RU