ITMI992245A1 - Reattore orizzontale modulare - Google Patents
Reattore orizzontale modulare Download PDFInfo
- Publication number
- ITMI992245A1 ITMI992245A1 IT1999MI002245A ITMI992245A ITMI992245A1 IT MI992245 A1 ITMI992245 A1 IT MI992245A1 IT 1999MI002245 A IT1999MI002245 A IT 1999MI002245A IT MI992245 A ITMI992245 A IT MI992245A IT MI992245 A1 ITMI992245 A1 IT MI992245A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- module
- reactor
- gas
- reaction
- catalyst
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 239000008243 triphasic system Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 235000019809 paraffin wax Nutrition 0.000 description 1
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003481 tantalum Chemical class 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/20—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
- B01J8/22—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium gas being introduced into the liquid
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
- B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
- B01J2208/00044—Temperature measurement
- B01J2208/00061—Temperature measurement of the reactants
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
- B01J2208/00132—Tubes
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
- B01J2208/00141—Coils
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/02—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
- B01J2208/023—Details
- B01J2208/024—Particulate material
- B01J2208/025—Two or more types of catalyst
-
- 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
- B01J2219/00002—Chemical plants
- B01J2219/00018—Construction aspects
- B01J2219/0002—Plants assembled from modules joined together
-
- 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
- B01J2219/00761—Details of the reactor
- B01J2219/00763—Baffles
- B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
- B01J2219/00768—Baffles attached to the reactor wall vertical
-
- 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
- B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
- B01J2219/182—Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
Titolo: Reattore orizzontale modulare
La presente invenzione si riferisce ad . un reattore orizzontale modulare.
Più in particolare, la presente invenzione si riferisce ad un reattore orizzontale modulare per reazioni che si sviluppano in sistemi trifasici dove una fase gassosa gorgoglia in una sospensione di un solido in un liquido.
Più in particolare ancora, la presente invenzione riguarda un reattore orizzontale modulare per la sintesi di Fischer Tropsch che è condotta a temperature comprese fra 150 e 400'C e a pressione di 0,5-20 Mpa.
Come è noto, nella reazione di Fischer Tropsch la fase gassosa è costituita essenzialmente da una miscela di idrogeno e ossido di carbonio, con rapporto molare H2/CO variabile da 1 a 3, la fase liquida disperdente rappresenta il prodotto di reazione, ovvero idrocarburi sostanzialmente lineari ad alto numero di atomi di carbonio, e la fase solida è rappresentata dal catalizzatore.
L'esotermicità della reazione di Fischer Tropsch (35-40 Kcal/mol) rende indispensabile una gestione accurata del recipiente di reazione onde ottenere, insieme ad una conversione ottimale dei reagenti, un controllo continuo della temperatura per prevenire 'hot spot1 locali responsabili del deterioramento del sistema catalitico.
Nella domanda di brevetto europeo pubblicata 450.860 si descrive un metodo per gestire un reattore per reazioni che si sviluppano in sistemi trifasici, come la reazione di Fischer Tropsch. In particolare, il metodo prevede l'utilizzo di una colonna verticale all'interno della quale le particelle solide di catalizzatore sono mantenute in uno stato fluido, dentro la fase liquida, mediante bolle di gas alimentato alla base del reattore. Per ottenere risultati ottimali, sia come conversione dei reagenti che come controllo termico della reazione, si suggerisce di alimentare il gas in modo tale che la velocità media dello stesso all'interno del reattore sia tale da garantire un comportamento di tipo ‘plug flow' per tutta l'altezza della colonna. Questo risultato può essere raggiunto se la velocità media del gas Ug risponde, tra altre, all'equazione:
dove D rappresenta il coefficiente di dispersione delle particelle di catalizzatore nella fase liquida ed H rappresenta l’altezza del liquido ebulliato (bubbled).
La scelta di utilizzare come reattore una colonna verticale presenta, tuttavia, difficoltà di tipo operativo. Trattandosi di colonne di altezza superiore ai 10-25 metri, con diametri di 150-200 cm, impegnativa è la loro installazione e manutenzione ordinaria o straordinaria. Con l'obiettivo di superare queste difficoltà, le Richiedenti hanno ora trovato un reattore per reazioni che si sviluppano in sistemi trifasici alternativo a quelli utilizzati attualmente in questo campo.
Costituisce, pertanto, oggetto della presente, invenzione un reattore orizzontale modulare per reazioni che si sviluppano in sistemi trifasici che comprende:
a) un contenitore cilindrico orizzontale suddiviso, in almeno due moduli, da almeno un setto verticale;
b) almeno uno scambiatore di calore in almeno un modulo;
c) un distributore di gas per ogni modulo, disposto inferiormente allo scambiatore di calore e posizionato nella zona inferiore del modulo; d) una coppia di aperture per ogni modulo per lo scarico del gas e del liquido di reazione.
Il reattore orizzontale modulare oggetto della presente invenzione potrà essere meglio compreso facendo riferimento al disegno della figura allegata che ne rappresenta una forma di realizzazione pratica esemplificativa e non limitativa.
Facendo riferimento alla figura 1 , il presente reattore comprende il contenitore cilindrico (1) appoggiato orizzontalmente al suolo tramite i supporti (2); i moduli o stadi ottenuti dividendo il volume del contenitore cilindrico (1) tramite i setti divisori S 1-S3; gli scambiatori di calore (3), coassiali o meno alla struttura cilindrica ed indipendenti o meno gli uni dagli altri. Ogni scambiatore di calore può essere costituito, preferibilmente, da un fascio tubiera da tubazioni a serpentino oppure da altri sistemi di rimozione del calore come, ad esempio, piastre scambiatrici atte ad operare in sospensioni; i distributori del gas (4), posizionati al di sotto degli scambiatori; la coppia di aperture (5) e (6), che possono essere disposte nella parte superiore di ogni modulo, per lo scarico, rispettivamente, del liquido prodotto e dei gas.
Il funzionamento del reattore orizzontale modulare oggetto della presente invenzione risulta evidente dall'esame della figura allegata. Il contenitore cilindrico, che può essere costituito da un tubo d'acciaio o da singole sottosezioni di lunghezza compresa fra 1 e 30 m, preferibilmente fra 10 e 20 m, e diametro compreso fra 0,3 e 9 m, nel caso di impianti industriali, ovvero di lunghezza compresa fra 0,3 e 2 metri, nel caso di impianto pilota e/o da laboratorio, è suddiviso in quattro moduli dai setti di separazione S1-S3.
A regime ogni modulo è occupato da una fase gassosa costituita da gas reagente alimentato e prodotti di reazione gassosi e da una sospensione costituita da prodotti liquidi di reazione e dalle particelle di catalizzatore.
Il catalizzatore è mantenuto in uno stato di agitazione continua dalle bolle di gas di reazione alimentato tramite i distributori (4). Tali distributori possono essere costituiti da una pluralità di tubazioni forate disposte, ad esempio, in modo coassiale al reattore, ad una certa distanza dalle pareti e, principalmente, nella sezione inferiore oppure da altri dispositivi atti a diffondere efficacemente il gas reagente nella sospensione.
In particolare, il gas fresco di reazione è alimentato al primo modulo tramite la linea (7), gorgoglia attraverso la sospensione ed è scaricato dal primo modulo mediante la linea (8) unitamente ai prodotti di reazione gassosi. La corrente gassosa scaricata dalla sommità del primo modulo è alimentata al secondo modulo, tramite il corrispondente distributore di gas. Dalla sommità del secondo modulo si scarica il gas che viene alimentato al terzo modulo e così via. Secondo un modo alternativo di esercire il reattore oggetto della presente invenzione, è possibile alimentare ulteriore gas fresco direttamente ai singoli moduli da solo 0 miscelato con il flusso di gas, parzialmente reagito, già introdotto tramite la linea (7). Inoltre è possibile, fra uno stadio ed il successivo, separare l'acqua e i composti idrocarburici prodotti.
Alla fine dei moduli, il gas di reazione ancora non reagito ed i prodotti di reazione gassosi sono scaricati dal contenitore cilindrico tramite (9) e trattati in apparecchiature non illustrate in figura. La temperatura media all'interno della sospensione è controllata tramite le termocoppie posizionate negli appositi pozzetti (10). L'eventuale calore di reazione è asportato tramite gli scambiatori di calore (3) che risultano, pertanto, immersi nella sospensione contenuta nel reattore. Tale calore può essere asportato parzialmente anche tramite scambiatori ausiliari posti all'esterno del recipiente di reazione.
Il liquido prodotto in ogni modulo, a seguito della reazione dei gas, è scaricato continuamente dalle aperture (5). Trattandosi di una sospensione, il liquido prodotto deva essere filtrato per recuperare il catalizzatore che viene riciclato. Tale liquido può essere separato immediatamente all'interno del reattore tramite opportuni dispositivi filtranti quali cartucce filtranti, idrocicloni, ecc. oppure esternamente mediante filtri, idrocicloni, decantatori, ecc.
La concentrazione di catalizzatore presente in ogni modulo può essere mantenuta mediamente costante all'interno del reattore oppure variata convenientemente di modulo in modulo partendo, ad esempio, da una concentrazione minore ad una concentrazione maggiore nella sezione finale (dove si ha una pressione parziale dei reagenti inferiore). Analogamente, il profilo di temperatura lungo l'asse orizzontale del reattore può essere mantenuto costante o variato tramite controllo della portata di fluido refrigerante circolante negli scambiatori di calore presenti all'interno e, eventualmente, all'esterno del reattore.
Inoltre, attraverso opportune linee munite di valvole appropriate, è possibile, in caso di malfunzionamenti relativi alle singole sezioni, prevedere l'esclusione di uno o più moduli senza procedere al blocco totale del reattore di sintesi, con evidenti vantaggi operativi.
Il reattore orizzontale modulare oggetto della presente invenzione si presta per essere utilizzato, in particolare, nella sintesi di Fischer Tropsch. In generale, la tecnologia Fischer Tropsch si basa su reazioni chimiche che si realizzano in sistemi trifasici dove una fase gassosa gorgoglia in una sospensione di un solido in un liquido.
La fase gassosa è costituita da gas di sintesi, miscela di idrogeno e ossido di carbonio con rapporto molare H2/CO compreso fra 1 e 3, la fase liquida disperdente rappresenta il prodotto di reazione, ovvero idrocarburi lineari generalmente ad alto numero di atomi di carbonio, e la fase solida è rappresentata dal catalizzatore.
Il gas di sintesi proviene, preferibilmente, dallo steam-reforming o dalla ossidazione parziale del gas naturale, sulla base delle reazioni descritte nel brevetto USA 5.645.613. In alternativa, il gas di sintesi può provenire da altre tecniche di produzione come, ad esempio, da ’autotherma! reforming<1 >o dalla gassificazione del carbone con vapore acqueo ad alta temperatura, come descritto in 'Catalysis Science and Technology<1 >Voi. 1 , Springe - Verlag, New York, 1981.
Dalla reazione Fischer Tropsch si producono sostanzialmente due fasi, una più leggera, in fase vapore, costituita essenzialmente da idrocarburi leggeri, vapore acqueo, inerti, ecc. che viene scaricata di testa insieme al gas non reagito, l'altra, più pesante, costituita essenzialmente da cere paraffiniche, liquide alla temperatura di reazione, comprendenti miscele di idrocarburi lineari, saturi ad elevato numero di atomi di carbonio. Generalmente si tratta di miscele idrocarburiche che hanno un punto di ebollizione superiore a 150°C.
La reazione di Fischer Tropsch è condotta a temperature comprese fra 150 e 400*C, preferibilmente fra 200 e 300°C, mantenendo all'interno del reattore una pressione compresa fra 0,5 e 20 Mpa. Dettagli più significativi sulla reazione Fischer Tropsch sono disponibili su 'Catalysis Science and Tecnologi menzionato precedentemente.
All'interno del reattore, infine, sospeso nella fase liquida idrocarburica, è presente il catalizzatore.
Qualsiasi catalizzatore in grado di mostrare attività nella reazione Fischer Tropsch può essere usato in combinazione con il reattore oggetto della presente invenzione. Catalizzatore preferito è a base di cobalto, in forma metallica o, sotto forma di ossido o sale (in)organico, disperso su un supporto solido costituito da almeno un ossido scelto fra uno o più dei seguenti elementi: Si, Ti, Al, Zn, Mg. Supporti preferiti sono la silice, l'allumina o la titania.
Nel catalizzatore, il cobalto è presente in quantità comprese fra 1 e 50% in peso, generalmente tra 5 e 35%, rispetto al totale.
Il catalizzatore utilizzato in combinazione con il reattore oggetto della presente invenzione può comprendere ulteriori elementi addizionali. Ad esempio può comprendere, rispetto al totale, da 0.05 al 5% in peso, preferibilmente da 0,1 al 3%, di almeno un terzo elemento scelto fra quelli che appartengono al Gruppo IIIB. Catalizzatori di questo tipo sono noti in letteratura e descrìtti, unitamente alla loro preparazione, nella domanda di brevetto europeo pubblicata 756.895.
Ulteriori esempi di catalizzatore sono sempre a base di cobalto ma contenenti come elemento promotore il tantalio nelle quantità 0,05-5% in peso, rispetto al totale, preferibilmente 0,1 -3%. Questi catalizzatori sono preparati prima deponendo sul supporto inerte (silice od allumina) un sale di cobalto, ad esempio, mediante la tecnica di impregnazione a secco, facendo poi seguire uno stadio di calcinazione e, opzionalmente, uno stadio di riduzione e passivazione del prodotto calcinato.
Sul precursore catalitico così ottenuto, si deposita un derivato del tantalio (particolarmente alcolati di tantalio) con tecnica di impregnazione a umido seguita da calcinazione e, opzionalmente, riduzione e passivazione.
Il catalizzatore, comunque sia la sua composizione chimica, è utilizzato in forma di polvere finemente suddivisa con un diametro medio dei granuli compreso fra 10 e 700 micrometri.
Allo scopo di meglio comprendere la presente invenzione e per mettere in pratica la stessa, di seguito si riporta un esempio illustrativo e non limitativo.
ESEMPIO
Si fa riferimento al reattore di figura 2 allegata costituito da un cilindro orizzontale avente circa 30 cm di lunghezza e 11 cm di diametro suddiviso in quattro moduli.
I moduli del reattore sono caricati con catalizzatore di granulometria media compresa fra 20 e 100 pm costituito da un supporto di allumina avente area superficiale di 175 m<2>/g sulla quale sono distribuiti il 14% in peso di cobalto e lo 0,5% in peso di tantalio. Dopo avviamento, a regime, viene alimentato al primo modulo una corrente di gas di sintesi con rapporto molare H2CO pari a 2. La reazione è condotta a 230'C e a pressione di 3 Mpa.
I risultati ed i flussi operativi sono riportati nelle tabelle 1-3.
TABELLA1
TABELLA2
TABELLA3
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1. Reattore orizzontale modulare per reazioni che si sviluppano in sistemi trifasici che comprende: a) un contenitore cilindrico orizzontale suddiviso in almeno due moduli da almeno un setto verticale; b) almeno uno scambiatore di calore in almeno un modulo; c) un distributore di gas per ogni modulo, disposto inferiormente allo scambiatore di calore e posizionato nella zona inferiore del modulo; d) una coppia di aperture per ogni modulo per lo scarico del gas e del liquido di reazione.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT1999MI002245A IT1313830B1 (it) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | Reattore orizzontale modulare |
| EP00123037A EP1095697B1 (en) | 1999-10-28 | 2000-10-24 | Horizontal modular reactor |
| ES00123037T ES2216797T3 (es) | 1999-10-28 | 2000-10-24 | Reactor modular horizontal. |
| AT00123037T ATE263622T1 (de) | 1999-10-28 | 2000-10-24 | Aus modulen bestehender horizontaler reaktor |
| DE60009631T DE60009631T2 (de) | 1999-10-28 | 2000-10-24 | Aus Modulen bestehender horizontaler Reaktor |
| PT00123037T PT1095697E (pt) | 1999-10-28 | 2000-10-24 | Reactor modular horizontal |
| DK00123037T DK1095697T3 (da) | 1999-10-28 | 2000-10-24 | Vandret modulær reaktor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT1999MI002245A IT1313830B1 (it) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | Reattore orizzontale modulare |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITMI992245A0 ITMI992245A0 (it) | 1999-10-28 |
| ITMI992245A1 true ITMI992245A1 (it) | 2001-04-28 |
| IT1313830B1 IT1313830B1 (it) | 2002-09-23 |
Family
ID=11383858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT1999MI002245A IT1313830B1 (it) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | Reattore orizzontale modulare |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1095697B1 (it) |
| AT (1) | ATE263622T1 (it) |
| DE (1) | DE60009631T2 (it) |
| DK (1) | DK1095697T3 (it) |
| ES (1) | ES2216797T3 (it) |
| IT (1) | IT1313830B1 (it) |
| PT (1) | PT1095697E (it) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020143075A1 (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Agee Kenneth L. | Low-profile moving bed reactor |
| WO2011100830A1 (en) * | 2010-02-18 | 2011-08-25 | Hatch Ltd. | Multi-stage reaction system |
| US8894939B2 (en) * | 2010-08-16 | 2014-11-25 | Emerging Fuels Technology, Inc. | Three phase reactor |
| EP2742994A1 (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | Emerging Fuels Technology Inc. | Three phase horizontal reactor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2357200A1 (de) * | 1973-11-16 | 1975-05-28 | Otto Herbert Guenther Dipl Ing | Verfahren und vorrichtung zur katalytischen hydrierung von kohlenmonoxid |
| WO1995024961A1 (en) * | 1994-03-14 | 1995-09-21 | Methanol Casale S.A. | Horizontal reactor for heterogeneous exothermic synthesis, in particular for methanol synthesis |
| EP0914200A1 (en) * | 1996-07-25 | 1999-05-12 | Syntroleum Corporation | Fixed-bed, catalytic reactor and method for manufacturing same |
-
1999
- 1999-10-28 IT IT1999MI002245A patent/IT1313830B1/it active
-
2000
- 2000-10-24 EP EP00123037A patent/EP1095697B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-24 PT PT00123037T patent/PT1095697E/pt unknown
- 2000-10-24 ES ES00123037T patent/ES2216797T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-24 DK DK00123037T patent/DK1095697T3/da active
- 2000-10-24 DE DE60009631T patent/DE60009631T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-24 AT AT00123037T patent/ATE263622T1/de active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE263622T1 (de) | 2004-04-15 |
| DE60009631T2 (de) | 2005-03-31 |
| DE60009631D1 (de) | 2004-05-13 |
| DK1095697T3 (da) | 2004-08-16 |
| EP1095697A1 (en) | 2001-05-02 |
| EP1095697B1 (en) | 2004-04-07 |
| ITMI992245A0 (it) | 1999-10-28 |
| PT1095697E (pt) | 2004-07-30 |
| IT1313830B1 (it) | 2002-09-23 |
| ES2216797T3 (es) | 2004-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2005313342B2 (en) | Reactor tube apparatus | |
| US9738835B2 (en) | Process for performing a fischer tropsch reaction | |
| AU664117B2 (en) | Bubble column, tube side slurry process and apparatus | |
| CA2819813C (en) | Slurry phase apparatus | |
| CA2672962C (en) | Modular reactor for exothermic/endothermic chemical reactions | |
| US7067559B2 (en) | Process for the production of liquid hydrocarbons | |
| ITMI992245A1 (it) | Reattore orizzontale modulare | |
| ES2301671T3 (es) | Sintesis de hidrocarburos en suspension con hidroisomerizacion en fase liquida en el reactor de sintesis. | |
| ES2340665T3 (es) | Sintesis de hidrocarburos en suspension con zona de isomerizacion en un bucle de reactor de sustentacion externo. | |
| US5762888A (en) | Process and apparatus for discharging particles and fluid from a flow channel | |
| AU2005218951B2 (en) | Filter system with filter means retractable into a housing | |
| KR101348119B1 (ko) | 고체/액체/기체 반응용 반응기 | |
| US5545382A (en) | Process and apparatus for discharging particles and fluids from flow channels | |
| ITMI992533A1 (it) | Reattore orizzontale monostadio | |
| CN103596674A (zh) | 用于在浆态床中由至少一种气态反应物产生至少一种产物的方法 | |
| ITMI991767A1 (it) | Procedimento per la produzione di idrocarburi e/o idrocarburi ossigenati da gas di sintesi |