JP2008532759A - 三相スラリー反応器を動作させる方法 - Google Patents
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Abstract
Description
低いレベルで、少なくとも1つの気体反応物を、垂直に延在する、懸濁液中に懸濁された固体粒子のスラリー体(slurry body)中に供給する工程であって、スラリー体が、共通反応器シェルの内側の、複数の垂直に延在する水平に隔置されたスラリー流路内に収容され、スラリー流路が、垂直に延在する水平に隔置された仕切り壁またはプレートの間に画定され、各スラリー流路は、高さおよび横幅(breadth)が、幅(width)よりはるかに大きいような高さ、幅、および横幅を有する工程と、
気体反応物を、スラリー流路内に存在するスラリー体を通って上方に進むときに反応させ、それにより、非気体および/または気体生成物を形成する工程と、
気体生成物および/または未反応の気体反応物を、スラリー体の上のヘッド空間内で、スラリー体から離脱させる工程と、
気体生成物および/または未反応の気体反応物を、ヘッド空間から取出す工程と、
必要に応じて、存在する場合には非気体生成物を含むスラリーまたは懸濁液を取出すことによって、または、スラリーまたは懸濁液を加えることによって、スラリー体を所望のレベルに維持する工程とを含む方法を提供する。
低いレベルで、少なくとも1つの気体反応物を、垂直に延在する、懸濁液中に懸濁された固体粒子のスラリー体中に供給する工程であって、スラリー体が、共通反応器シェルの内側の、複数の垂直に延在する水平に隔置されたスラリー流路内に収容され、スラリー流路の少なくともいくつかが、スラリー流路の開いた上端の上でスラリー流連通し、スラリー流路の少なくともいくつかが、スラリー流路を1つまたは複数の熱伝達媒体流空間から分離する壁によって画定される工程と、
気体反応物を、スラリー流路内に存在するスラリー体を通って上方に進むときに反応させ、それにより、非気体および/または気体生成物を形成する工程と、
熱伝達媒体を、1つまたは複数の熱伝達媒体流空間を通過させて、スラリー流路内に存在するスラリー体と間接的な関係で熱を交換する工程と、
反応器シェルの内側の1つ以上の下降管ゾーンまたは下降管を使用して、スラリーを、スラリー体中の高いレベルから、そのより低いレベルに下方に進ませる工程と、
気体生成物および/または未反応の気体反応物を、スラリー体の上のヘッド空間内で、スラリー体から離脱させる工程と、
気体生成物および/または未反応の気体反応物を、ヘッド空間から取出す工程と、
必要に応じて、存在する場合には非気体生成物を含むスラリーまたは懸濁液を取出すことによって、または、スラリーまたは懸濁液を加えることによって、スラリー体を所望のレベルに維持する工程を含む方法を提供する。
使用中、懸濁液中に懸濁された固体粒子のスラリーを収容する、複数の垂直に延在する水平に隔置されたスラリー流路を収容する反応器シェルであって、スラリー流路が、垂直に延在する水平に隔置された仕切り壁またはプレートの間に画定され、各スラリー流路は、高さおよび横幅が幅よりはるかに大きいような高さ、幅、および横幅を有する、反応器シェルと、
1つまたは複数の気体反応物を反応器に導入するための反応器シェル内のガス入口と、
スラリー流路の上のシェル内のヘッド空間からガスを取出すためのシェル内のガス出口とを含む三相スラリー反応器を提供する。
使用中、懸濁液中に懸濁された固体粒子のスラリーを収容する、複数の垂直に延在する水平に隔置されたスラリー流路を収容する反応器シェルであって、スラリー流路が、反応器シェルの内側のスラリーゾーン内に配置され、スラリーゾーンは、スラリー流路の少なくともいくつかが、それらの開いた端部の上でスラリー流連通するように、スラリー流路の開いた上端より上の標準スラリーレベルを有する、反応器シェルと、
1つまたは複数の熱伝達媒体流空間であって、使用中、間接的な熱伝達関係の熱伝達が、スラリー流路内のスラリーと1つまたは複数の熱伝達媒体流空間内の熱伝達媒体との間で生じることができるように、スラリー流路を1つまたは複数の熱伝達媒体流空間から分離するスラリー流路の壁によって画定される、1つまたは複数の熱伝達媒体流空間と、
スラリーが、スラリーゾーン内の高いレベルから、そのより低いレベルに進むことができる1つ以上の下降管ゾーンまたは下降管と、
1つまたは複数の気体反応物を反応器に導入するための反応器シェル内のガス入口と、
スラリー流路の上のシェル内のヘッド空間からガスを取出すためのシェル内のガス出口と、
必要に応じて、スラリーまたは懸濁液を、反応器に加えるか、反応器から取出すための液体入口とを含む三相スラリー反応器を提供する。
Claims (32)
- 三相スラリー反応器を動作させる方法であって、
低いレベルで、少なくとも1つの気体反応物を、垂直に延在する、懸濁液中に懸濁された固体粒子のスラリー体中に供給する工程であって、前記スラリー体が、共通反応器シェルの内側の、複数の垂直に延在する水平に隔置されたスラリー流路内に収容され、前記スラリー流路が、垂直に延在する水平に隔置された仕切り壁またはプレートの間に画定され、各スラリー流路は、高さおよび横幅が幅よりはるかに大きいような高さ、幅、および横幅を有する工程と、
前記気体反応物を、前記スラリー流路内に存在する前記スラリー体を通って上方に進むときに反応させ、それにより、非気体および/または気体生成物を形成する工程と、
気体生成物および/または未反応の気体反応物を、前記スラリー体の上のヘッド空間内で、前記スラリー体から離脱させる工程と、
気体生成物および/または未反応の気体反応物を、前記ヘッド空間から取出す工程と、
必要に応じて、存在する場合には非気体生成物を含むスラリーまたは懸濁液を取出すことによって、または、スラリーまたは懸濁液を加えることによって、前記スラリー体を所望のレベルに維持する工程とを含む方法。 - 前記スラリー流路の少なくともいくつかが、前記スラリー流路の上端の上でスラリー流連通する、請求項1に記載の方法。
- 前記スラリー流路の少なくともいくつかの仕切り壁またはプレートが、前記スラリー流路を隣接した熱伝達媒体流空間から分離し、前記方法が、熱伝達媒体を、前記熱伝達媒体流空間を通過させて、前記スラリー流路内に存在する前記スラリー体と間接的な関係で熱を交換する工程を含む、請求項1または請求項2に記載の方法。
- 三相スラリー反応器を動作させる方法であって、
低いレベルで、少なくとも1つの気体反応物を、垂直に延在する、懸濁液中に懸濁された固体粒子のスラリー体中に供給する工程であって、前記スラリー体が、共通反応器シェルの内側の、複数の垂直に延在する水平に隔置されたスラリー流路内に収容され、前記スラリー流路の少なくともいくつかが、前記スラリー流路の開いた上端の上でスラリー流連通し、前記スラリー流路の少なくともいくつかが、前記スラリー流路を1つまたは複数の熱伝達媒体流空間から分離する壁によって画定される工程と、
前記気体反応物を、前記スラリー流路内に存在する前記スラリー体を通って上方に進むときに反応させ、それにより、非気体および/または気体生成物を形成する工程と、
熱伝達媒体を、前記1つまたは複数の熱伝達媒体流空間を通過させて、前記スラリー流路内に存在する前記スラリー体と間接的な関係で熱を交換する工程と、
前記反応器シェルの内側の1つ以上の下降管ゾーンまたは下降管を使用して、スラリーを、前記スラリー体中の高いレベルから、そのより低いレベルに下方に進ませる工程と、
気体生成物および/または未反応の気体反応物を、前記スラリー体の上のヘッド空間内で、前記スラリー体から離脱させる工程と、
気体生成物および/または未反応の気体反応物を、前記ヘッド空間から取出す工程と、
必要に応じて、存在する場合には非気体生成物を含むスラリーまたは懸濁液を取出すことによって、または、スラリーまたは懸濁液を加えることによって、前記スラリー体を所望のレベルに維持する工程とを含む方法。 - 前記スラリー流路の少なくともいくつかが、前記スラリー流路の開いた下端の下でスラリー流連通し、前記方法が、前記スラリー流路の開いた上端と開いた下端との間のすべての高さで、スラリー流連通を防止する工程を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記スラリー流路が、チューブシート間の垂直に延在するチューブによって画定され、前記熱伝達媒体流空間が、前記チューブシート間に画定され、前記チューブを囲む、請求項4または請求項5に記載の方法。
- 前記スラリー流路が、垂直に延在する水平に隔置された仕切り壁またはプレートによって画定され、熱伝達媒体流空間が、また、垂直に延在する水平に隔置された仕切り壁またはプレートの間に画定され、前記スラリー流路の少なくともいくつかが、共通のまたは共有の仕切り壁またはプレートによって、隣接した熱伝達媒体流空間から分離され、前記仕切り壁またはプレートの少なくともいくつかが、互いに平行であり、高さおよび横幅が幅よりはるかに大きいような高さ、幅、および横幅を有するスラリー流路および熱伝達媒体流空間を画定する、請求項4または請求項5に記載の方法。
- 前記下降管ゾーンまたは下降管内のスラリーの下方流が、前記スラリー流路内にスラリーの下方流が実質的にないほど十分に高い、請求項4〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記固体粒子が、前記1つまたは複数の気体反応物の、液体生成物および/または気体生成物への反応を触媒するための触媒粒子であり、前記懸濁液が、場合によっては前記液体生成物を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記反応がフィッシャー−トロプシュ炭化水素合成である、請求項9に記載の方法。
- 前記スラリー流路が、少なくとも0.5mの高さを有し、前記スラリー流路が、水平に隔置された仕切り壁またはプレートによって画定され、前記スラリー流路が、2cmから50cmの範囲内の幅を有する、請求項10に記載の方法。
- 前記スラリー流路が、0.2mから1mの範囲内の横幅を有する、請求項11に記載の方法。
- 前記反応器シェルが、少なくとも1mの直径を有する、請求項11または請求項12に記載の方法。
- 垂直に延在する水平に配置された反応器ゾーンが、前記反応器シェルの内側に画定され、各水平に配置された反応器ゾーンが、複数のスラリー流路と、任意に、1つ以上の熱伝達媒体流空間とを含み、前記方法が、隣接した垂直に延在する水平に配置された反応器ゾーンの間で、および、水平に配置された反応器ゾーン内の前記スラリー流路の開いた上端と開いた下端との間のすべての高さで、スラリー流連通を防止する工程を含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- スラリー流路が、水平に隔置された仕切り壁またはプレートによって画定され、水平に配置された反応器ゾーンは、前記水平に配置された反応器ゾーンの1つの中の端部仕切り壁またはプレートが、実際には、前記隣接した水平に配置された反応器ゾーンの側壁を形成するように、前記仕切り壁またはプレートを、隣接した水平に配置された反応器ゾーン内に直角の角度で配置することによって画定される、請求項14に記載の方法。
- 各々が、複数のスラリー流路と、任意に、1つ以上の熱伝達媒体流空間とを含む、垂直に隔置された反応器ゾーン内に、前記スラリー体を収容する工程を含み、中間スラリーゾーンが、前記垂直に隔置された反応器ゾーンの間に画定される、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記下降管ゾーンまたは下降管の1つ以上が、前記スラリー流路の、または存在する場合には上部の垂直に隔置された反応器ゾーン内のスラリー流路の、開いた上端またはそれらの上から、前記スラリー流路の、または存在する場合には底部の垂直に隔置された反応器ゾーン内のスラリー流路の、開いた下端またはそれらの下まで延在し、および/または、前記下降管ゾーンまたは下降管の1つ以上が、反応器ゾーンのスラリー流路の開いた上端またはそれらの上から、前記反応器ゾーンのスラリー流路の開いた下端またはそれらの下まで延在する、請求項4または請求項16に記載の方法。
- 三相スラリー反応器であって、
使用中、懸濁液中に懸濁された固体粒子のスラリーを収容する、複数の垂直に延在する水平に隔置されたスラリー流路を収容する反応器シェルであって、前記スラリー流路が、垂直に延在する水平に隔置された仕切り壁またはプレートの間に画定され、各スラリー流路は、高さおよび横幅が幅よりはるかに大きいような高さ、幅、および横幅を有する、反応器シェルと、
1つまたは複数の気体反応物を前記反応器に導入するための前記反応器シェル内のガス入口と、
前記スラリー流路の上の前記シェル内のヘッド空間からガスを取出すための前記シェル内のガス出口とを含む三相スラリー反応器。 - 前記仕切り壁またはプレートの少なくともいくつかが、少なくとも部分的に、熱伝達媒体流空間または流路を画定する、請求項18に記載の反応器。
- スラリーゾーンは、前記スラリー流路の少なくともいくつかが、それらの開いた上端の上でスラリー流連通するように、前記スラリー流路の開いた上端より上の標準スラリーレベルを有する、請求項18または請求項19に記載の反応器。
- 三相スラリー反応器であって、
使用中、懸濁液中に懸濁された固体粒子のスラリーを収容する、複数の垂直に延在する水平に隔置されたスラリー流路を収容する反応器シェルであって、前記スラリー流路が、前記反応器シェルの内側のスラリーゾーン内に配置され、前記スラリーゾーンは、前記スラリー流路の少なくともいくつかが、それらの開いた端部の上でスラリー流連通するように、前記スラリー流路の開いた上端より上の標準スラリーレベルを有する、反応器シェルと、
1つまたは複数の熱伝達媒体流空間であって、使用中、間接的な熱伝達関係の熱伝達が、前記スラリー流路内のスラリーと前記1つまたは複数の熱伝達媒体流空間内の熱伝達媒体との間で生じることができるように、前記スラリー流路を前記1つまたは複数の熱伝達媒体流空間から分離する前記スラリー流路の壁によって画定される、1つまたは複数の熱伝達媒体流空間と、
スラリーが、前記スラリーゾーン内の高いレベルから、そのより低いレベルに進むことができる1つ以上の下降管ゾーンまたは下降管と、
1つまたは複数の気体反応物を前記反応器に導入するための前記反応器シェル内のガス入口と、
前記スラリー流路の上の前記シェル内のヘッド空間からガスを取出すための前記シェル内のガス出口と、
必要に応じて、スラリーまたは懸濁液を、前記反応器に加えるか、または前記反応器から取出すための液体入口とを含む三相スラリー反応器。 - 前記スラリー流路の少なくともいくつかが、前記スラリー流路の開いた下端の下でスラリー流連通し、前記スラリー流路が、前記スラリー流路の開いた上端および開いた下端を通る以外の、前記スラリー流路からのまたは前記スラリー流路内へのスラリー流を防止するように構成された壁を有する、請求項21に記載の反応器。
- 前記反応器内の前記スラリー流路が、チューブシート間の垂直に延在するチューブによって画定され、前記熱伝達媒体流空間が、前記チューブシート間に画定され、前記チューブを囲む、請求項21または請求項22に記載の反応器。
- 前記スラリー流路が、垂直に延在する水平に隔置された仕切り壁またはプレートによって画定され、前記熱伝達媒体流空間がまた、垂直に延在する水平に隔置された仕切り壁またはプレートの間に画定され、前記仕切り壁またはプレートの少なくともいくつかが、互いに平行であり、高さおよび横幅が幅よりはるかに大きいような高さ、幅、および横幅を有するスラリー流路および熱伝達媒体流空間を画定する、請求項21または請求項22に記載の反応器。
- 任意に、1つ以上の熱伝達媒体流空間とともに、前記スラリー流路が、反応器モジュールまたは副反応器でともにグループ化される、請求項21〜24のいずれか一項に記載の反応器。
- 前記反応器モジュールまたは副反応器が、前記反応器シェルの断面積にわたって水平に配置される、請求項25に記載の反応器。
- 前記副反応器が、それらを隣接した水平に隔置された副反応器から分離する、垂直に延在する側壁を有し、前記垂直に延在する側壁が、隣接した水平に隔置された副反応器の間で、前記隣接した水平に配置された副反応器のスラリー流路の開いた上端と開いた下端との間のすべての高さで、スラリー流連通を防止するように構成される、請求項26に記載の反応器。
- 前記スラリー流路は、前記隣接した副反応器が、各々、横幅軸を有し、隣接した水平に配置された副反応器の横幅軸が直角であるように、各副反応器内で平行である仕切り壁またはプレートによって画定される、請求項26または請求項27に記載の反応器。
- 垂直に隔置された反応器モジュールまたは副反応器を含み、1つまたは複数の下部副反応器のスラリー流路の開いた上端が、1つまたは複数の上部副反応器のスラリー流路の開いた下端の下にある、請求項26〜28のいずれか一項に記載の反応器。
- 上部副反応器と下部副反応器との間の中間ゾーンを含み、前記中間ゾーンが、1つまたは複数の上部副反応器のスラリー流路と、および1つまたは複数の下部副反応器のスラリー流路と流れ連通する、請求項29に記載の反応器。
- 上部副反応器と下部副反応器との間の前記中間ゾーン内へのガス入口を含む、請求項30に記載の反応器。
- 1つ以上の下降管ゾーンまたは下降管が、前記スラリー流路の、または存在する場合には上部副反応器のスラリー流路の、開いた上端またはそれらの上から、前記スラリー流路の、または存在する場合には下部副反応器のスラリー流路の、開いた下端またはそれらの下まで延在し、および/または、1つ以上の下降管ゾーンまたは下降管が、副反応器内の前記スラリー流路の開いた上端またはそれらの上から、前記副反応器のスラリー流路の開いた下端またはそれらの下まで延在する、請求項21〜31のいずれか一項に記載の反応器。
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