NO318961B1 - Prosess og reaktor for utforelse av en Fischer-Tropsch syntesereaksjon - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en prosess for å utføre en Fischer-Tropsch syntesereaksjon i nærvær av faste katalysatorpartikler i en trefaset slamreaktor. Ifølge et annet aspekt angår oppfinnelsen en trefaset slamreaktor for å utføre en Fischer-Tropsch syntesereaksjon.

Trefasede slamreaktorer er kjent i teknikken. Det skal her vises til US 3 957 626. I bruk omfatter reaktoren et slamområde og et fribordområde. Fribordområdet befinner seg i reaktoren over slamsonen. I slamområdet blir faste katalysatorpartikler holdt i suspensjon i en væske. Væsken tjener som varmeoverførende medium. Blandingen av katalysatorpartikler og væske kalles vanligvis slam. En eller flere gassholdige reaktanter bobler gjennom slamområdet. Fribordområdet over slamområdet inneholder nesten ikke noe slam og tjener som et frigjøringsområde mellom slammet og de gassholdige produkter og reaktantene.

Katalysatorpartiklene er typisk holdt i suspensjon ved å røre eller agitere en mekanisk innretning, eller fortrinnsvis ved en oppadgående gass- og/eller væskebevegelse.

Selv om vesentlig alle katalysatorpartikler er til stede i slamområdet, vil en del av katalysatorpartiklene unnslippe slamområdet inn i fribordområdet og feste seg til reaktorveggen eller innvendig i fribordområdet. I fravær av væskeoverførende medium, men i nærvær av ureagerte gassholdige reaktanter, vil nevnte katalysatorpartikler fortsette å katalysere eksotermreaksjonen. Dette fører til at det dannes lokale varmepunkter som kan ødelegge reaktorkaret og/eller innvendige deler.

Følgelig er det ønskelig å kunne fjerne katalysatorpartiklene effektivt fra fribordområdet.

I denne beskrivelse er uttrykket katalysatorpartikler ment å referere til katalysatorpartikler som sådanne og/eller eventuelle raffineringer av disse.

Oppfinnelsen angår derfor en prosess for utførelse av en Fischer-Tropsch syntesereaksjon i nærvær av faste katalysatorpartikler i en trefaset slamreaktor med et slamområde og et fribordområde, hvor katalysatorpartiklene i slamområdet holdes i suspensjon i en slamvæske, kjennetegnet ved at fribordområdet inneholder anordning for å fange katalysatorpartikler, hvor katalysatorpartiklene unnslipper fra slamområdet, og hvor et væskeretilbakeløp opprettholdes i fribordområdet for å fjerne katalysatorpartiklene fra fribordområdet. Fortrinnsvis blir katalysatorpartiklene i fribordområdet resirkulert til slamsonen ved hjelp av væsketilbakeløpet.

Væsketilbakeløpet kan genereres og vedlikeholdes ved å sprøyte væske inn i fribordområdet fra en ekstern kilde.

Væsketilbakeløpet er typisk inert, det vil si at væsketilbakeløpet ikke er en reaktant for eksotermreaksjonen og reagerer i det vesentlige ikke med andre produkter i prosessen.

I en foretrukket utførelse er væsketilbakeløpet fra den eksterne kilde en del av slamvæsken som trekkes ut fra slamområdet. Etter separering av væsken fra de faste partikler følge kjent fremgangsmåte, blir en del av væsken innført i fribordområdet. Ifølge en annen, foretrukket utførelse av oppfinnelsen produserer den eksoterme reaksjon minst noen gassformige produkter som i det minste delvis kondenserer ved en temperatur mellom reaksjonstemperaturen i den øvre del av slamområdet og 50°C under reaksjonstemperaturen, og væsketilbakeløpet genereres og opprettholdes i det minste delvis av kondensering av de gassformige produkter i fribordområdet.

Alternativt kan en kombinasjon av ovennevnte fremgangsmåter brukes for å opprettholde væsketilbakeløpet.

Gassproduktene kan i det minste delvis kondenseres på kjent måte. I en utførelse kan gassproduktene således i det minste delvis kondenseres ved ekstern avkjøling av veggen som omslutter fribordområdet, typisk reaktorveggen.

Ifølge en annen utførelse blir gassproduktene delvis kondensert ved å tillate mer lekkasje av varme fra fribordområdet i reaktoren til atmosfæren enn fra slamområdet. Dette kan passende oppnås ved mindre termisk isolasjon i reaktorveggen som omslutter fribordområdet sammenliknet med reaktorveggen som omslutter slamområdet.

Ifølge enda en annen utførelse kondenseres gassproduktene i det minste delvis ved hjelp av en kjøleanordning i fribordområdet. Flere kjente kjøleanordninger kan anvendes, inkludert indirekte kjøleanordninger, så som kjølespiraler.

Imidlertid er det en ulempe med indirekte kjøleanordninger, så som kjølespiraler, i fribordområdet ved at disse opptar plass i fribordområdet. Således vil det være en risiko for at katalysatorpartikler som unnslipper fra slamområdet fester seg til innsiden av fribordområdet også. Det vil fremgå at ifølge en foretrukket utførelse kan plassen som opptas i fribordområdet minimeres.

Ifølge en foretrukket utførelse oppnås kjøling i fribordområdet ved innsprøytning av en relativt kald gass, typisk en inert gass. Mer foretrukket oppnås kjøling ved innsprøytning av en væske som fordamper under de tilstedeværende forhold i fribordområdet. I denne ut-førelse omfatter kjøleanordningen i fribordområdet således typisk en gass- eller væskeinnsprøytningsanordning.

Kjøleanordningen i fribordområdet kan fortrinnsvis reguleres uavhengig av kjøleanordningen som finnes i slamområdet.

Slamområdet kan kjøles ved direkte eller indirekte kjøling. I denne beskrivelse angir direkte kjølingsanordninger slike hvor kjølemediet er i direkte kontakt med slammet i slamområdet. Indirekte kjølingsanordninger angir slike hvor kjølemediet ikke er i direkte kontakt med slammet i slamområdet. Et eksempel på sistnevnte er et arrangement med kjølerør som nedsenkes i slammet. Fortrinnsvis avkjøles slamområdet ved hjelp av indirekte kjølingsanordninger.

Det vil fremgå at for å minimere volumet av de innvendige gjenstander i fribordområdet, brukes fortrinnsvis indirekte kjølingsanordninger for å avkjøle slamområdet, i det følgende vil indirekte kjølingsanordning for slammet i det vesentlige ikke strekke seg inn i fribordområdet.

Fortrinnsvis avtar gjennomsnittstemperaturen i fribordområdet til en temperatur som er opp til 50°C lavere enn temperaturen øverst i slamområdet. Temperaturen øverst i slamområdet er typisk gjennomsnittstemperaturen ved omtrent 5-15 cm under overgangen mellom slamområdet og fribordområdet. Især vil minskningen være opp til 30°C.

Temperaturen i fribordområdet er fortrinnsvis minsket med minst 5°C, mer foretrukket minst 10°C i forhold til temperaturen øverst i slamområdet.

Det vil imidlertid fremgå for en fagmann at den ønskede temperaturminskning avhenger av flere faktorer, for eksempel mengden av kondensert produkt ved en viss temperatur, mengden av katalysatorpartikler eller raffinering av disse, som er til stede i fribordområdet, kompleksiteten av, og volumet som opptas for eksempel av innvendige objekter i fribordområdet, og den gjennomsnittlige partikkelstørrelse av katalysatorpartiklene eller pulveret som finnes i fribordområdet. Således vil det fremgå at det av og til kan være foretrukket å minske temperaturen mer eller mindre enn innenfor de foretrukne områder ovenfor.

Den gjennomsnittlige partikkelstørrelse av katalysatorpartiklene kan variere innenfor store grenser, avhengig blant annet av type av slamområdets regime. Typisk kan den gjennomsnittlige partikkelstørrelse variere fra 1 pm til 2 mm, fortrinnsvis fra 1 pm til 1 mm.

Hvis den gjennomsnittlige partikkelstørrelse er større enn 100 pm, og partiklene ikke holdes i suspensjon på mekanisk måte, kalles slamområdets system vanligvis et system med brusebed. Fortrinnsvis er den gjennomsnittlige partikkelstørrelse i et system med brusebed mindre enn 600 pm, mer foretrukket mellom 100-400 pm. Det vil fremgå at jo større partikkelstørrelsen er jo mindre er sjansen for at partiklene unnslipper fra slamområdet inn i fribordområdet. Hvis således et regime med brusebed brukes, vil hovedsakelig finere katalysatorpartikler unnslippe til fribordområdet.

Hvis den gjennomsnittlige partikkelstørrelse er maksimum 100 fim og partiklene ikke holdes i suspensjon på mekanisk måte, vil systemet i slamområdet vanligvis kalles et slamfasesystem. Fortrinnsvis er partikkelstørrelsen i slamfasesystemet mer enn 5 fim, mer foretrukket i området fra 10 til 75 ( im.

Hvis partiklene holdes i suspensjon av en mekanisk innretning, kalles slamområdesystemet gjerne et system med omrøringstank. Det bør fremgå at den gjennomsnittlige partikkelstørrelse i prinsipp kan være av enhver størrelse innenfor de ovennevnte områder. Fortrinnsvis holdes den gjennomsnittlige partikkelstørrelse mellom 1 og 200 pm.

Konsentrasjonen av katalysatorpartikler som finnes i slammet kan variere fra 5 til 45 vol%, fortrinnsvis fra 10 til 35 vol%. Det kan være ønskelig å tilsette andre partikler til slammet, for eksempel som beskrevet i det europeiske patentskrift nr. 0 450 859. Den totale konsentrasjon av faste partikler i slammet er typisk ikke mer enn 50 vol%, fortrinnsvis ikke mer enn 45 vol%.

Egnede slamvæsker er kjent i faget. Typisk er minst en del av slamvæsken et reaksjonsprodukt av Fischer-Tropsch-syntesereaksjon. Fortrinnsvis er slamvæsken vesentlig et fullstendig reaksjonsprodukt.

Fischer-Tropsch-syntesereaksjonen er en reaksjon som utføres i nærvær av en fast katalysator og som kan utføres i en trefaset slamreaktor. Typisk er minst en av reaktantene i reaksjonen gassformig. Eksempler på reaksjoner omfatter hydrogenreaksjoner, hydro-formylasjon, alkanolsyntese, bearbeidelse av aromatiske uretaner med karbonmonoksid, Kolbel-Engelhardt-syntese, polyolefinsyntese og Fischer-Tropsch-syntese.

Fischer-Tropsch-syntesen er kjent i faget og innebærer syntese av hydrokarboner fra en gassblanding av hydrogen og karbonmonoksid, ved å bringe reaksjonsblandingen i kontakt med en Fischer-Tropsch-katalysator.

Produktene av Fischer-Tropsch-syntesen kan variere fra metan til tunge parafinvokser. Fortrinnsvis minimeres produksjonen av metan, og en vesentlig del av de produserte hydrokarboner har en karbonkjedelengde på minst 5 karbonatomer. Fortrinnsvis er mengden av C5+ hydrokarboner minst 60 vekt% av det totale produkt, mer foretrukket minst 70 vekt%, enda mer foretrukket minst 80 vekt%, og mest foretrukket minst 85 vekt%.

Fischer-Tropsch-katalysatorene er kjent i faget og omfatter typisk en metallkomponent av gruppe VIII, fortrinnsvis kobolt, jern og/eller ruthenium, mer foretrukket kobolt. Typisk omfatter katalysatorene en katalysatorbærer. Katalysatorbæreren er fortrinnsvis porøs, for eksempel et porøst, uorganisk refraktoroksid, mer foretrukket aluminiumoksid, silisiumoksid, titaniumoksid, zirkonoksid eller blandinger av disse.

Den optimale mengde av katalytisk aktivt metall på bæreren avhenger blant annet av det spesifikke katalytisk aktive metall. Typisk kan mengden av kobolt i katalysatoren variere fra 1 til 100 vektdeler pr. 100 vektdeler bærermateriale, fortrinnsvis fra 10 til 50 vektdeler pr. 100 vektdeler bærermateriale.

Det katalytisk aktive metall kan være nærværende i katalysatoren sammen med en eller flere metallpromotere eller katalysatorer. Promoterne kan være til stede som metaller eller metalloksider avhengig av den spesielle promoteren som brukes. Egnede promotere omfatter oksider av metall fra gruppene IIA, IIIB, IVB, VB, VIB og/eller VIIB av den periodiske tabell, oksider av lantanider og/eller aktinider. Fortrinnsvis omfatter katalysatorene minst ett oksid av et element i gruppen IVB, VB og/eller VIIB av den periodiske tabell, især titan, zirkon, mangan og/eller vanadium. Som et alternativ eller i tillegg til metalloksidpromoteren kan katalysatoren omfatte en metallpromoter valgt fra gruppene VIIB og/eller VIII i den periodiske tabell. Foretrukne metallpromotere omfatter rhenium, platina og palladium.

En meget egnet katalysator omfatter kobolt som katalytisk aktivt metall og zirkon som promoter. En annen meget egnet katalysator omfatter kobolt som katalytisk aktivt metall og mangan og/eller vanadium som promoter.

Hvis promoteren finnes i katalysatoren, finnes den typisk i en mengde fra 0,1 til 60 vektdeler bærermateriale, foretrukket fra 0,5 til 40 vektdeler pr. 100 vektdeler bærermateriale. Det vil imidlertid fremgå at den optimale mengde promotermateriale kan variere for de respektive elementer som virker som promotere. Hvis katalysatoren omfatter kobolt som katalytisk aktivt metall og mangan og/eller vanadium som promoter, vil kobolt : (mangan + vanadium) atomforholdet fortrinnsvis være minst 12:1.

Fischer-Tropsch-syntesen utføres fortrinnsvis ved en temperatur på mellom 125 og 350°C, mer foretrukket 175-275°C, mest foretrukket fra 200-260°C. Trykket varierer fra 5 til 150 bar abs, mer foretrukket fra 5 til 80 bar abs.

Hydrogen og karbonmonoksid (syntesegass), mates typisk til den trefasede slamreaktoren ved et molarforhold mellom 0,4 og 2,5. Fortrinnsvis er hydrogen-karbonmonoksid molarforholdet mellom 1,0 og 2,5.

Gassromhastigheten pr. time kan variere innenfor store områder og typisk mellom 1500 og 10.000 Nl/l/t, fortrinnsvis mellom 2500 og 7500 Nl/l/t.

Fischer-Tropsch-syntesen utføres fortrinnsvis i slamfasesystemet eller i systemet med brusebed, hvor katalysatorpartiklene holdes i suspensjon av en oppadgående over-flategass og/eller væskehastighet.

Det vil fremgå for fagmannen at denne kan velge de mest egnede forhold for en spesifikk reaktorkonfigurasjon og reaksjonssystem.

Fortrinnsvis er overflategasshastigheten for syntesegassen mellom 0,5 og 50 cm/s, mer foretrukket mellom 5 og 35 cm/s.

Typisk holdes overflatevæskens hastighet mellom 0,001 og 4,0 cm/s, inkludert væskeproduksjon. Det vil fremgå at det foretrukne område kan variere avhengig av foretrukket driftsmåte.

Ifølge en foretrukket utførelse holdes overflatevæskens hastighet mellom 0,005 og 1,0 cm/s.

Som beskrevet ovenfor minimeres volumet av fribordområdet som opptas av de innvendige objekter. På denne måte minimeres risikoen for at katalysatorpartiklene som unnslipper fra slamområdet fester seg til innvendige objekter i fribordområdet også.

Det er imidlertid å foretrekke at volumet i fribordområdet inneholder anordninger som er spesielt utformet for å fange katalysatorpartikler. Slike anordninger kan for eksempel brukes for å beskytte deler av fribordområdet som er vanskelige å rengjøre med væsketil-bakeløp eller på annen måte, for eksempel utløpsanordninger for gasser.

Typisk vil anordninger for å fange katalysatorpartikler tillate en relativt lett passasje av gasser, mens katalysatorpartikler og/eller finere partikler av disse og eventuelle væskedråper som er fanget i slike gasser blir fanget. Videre vil anordningen for å fange katalysatorpartikler tillate en relativt lett fjerning av katalysatorpartikler og væskedråper, ved hjelp av et væsketilbakeløp.

Anordninger for å fange katalysatorpartikler omfatter typisk en eller flere anordninger som avbøyer passasjen av gass. Fortrinnsvis blir gassene tvunget til å følge en buktet bane. Således vil katalysatorpartiklene kollidere med anordningen for å avbøye gasspassasjen. Et væsketilbakeløp opprettholdes for å fjerne nevnte katalysatorpartikler.

Ifølge en foretrukket utførelse omfatter anordningen for å fange katalysatorpartikler, heretter også kalt fellen, en eller flere, især flere korrugerte plater. Hver korrugert plate inneholder minst en korrugering, fortrinnsvis flere av disse. Korrugeringene danner topper og trau på den korrugerte plate. Typisk plasseres de korrugerte plater vesentlig vertikalt i fribordområdet og fortrinnsvis vesentlig parallelt med hele strømningsretningen av gassene gjennom fellen. Toppene av korrugeringene er imidlertid plassert i en slik retning i forhold til den generelle strømningsretning for gassene gjennom fellen, at gassene tvinges til å følge en buktet bane gjennom fellen.

Graden av buktningen kan defineres som forholdet mellom den faktiske banelengde gjennom anordningen for å fange katalysatorpartikler og en hypotetisk kortest bane langs en rett linje. Nevnte forhold er typisk større enn 1:1, fortrinnsvis minst 1,1:1, mer foretrukket minst 1,2:1. Typisk er nevnte forhold ikke større enn 2:1, fortrinnsvis ikke større enn 1,5:1.

Vinkelen mellom toppretningen og den generelle retning av gassene gjennom fellen er typisk minst 30°, fortrinnsvis minst 60°, mer foretrukket vesentlig 90°.

Strømmen av gassene i fribordområdet er normalt vesentlig vertikal. Ifølge en foretrukket utførelse er anordningen for å fange katalysatorpartikler anordnet slik at den generelle retning av gass-strømmen gjennom fellen også er vesentlig vertikal. Dette muliggjør en relativt enkel konstruksjon. Det vil imidlertid fremgå at en ulempe med en vesentlig vertikal (oppadgående) strøm av gasser gjennom fellen er at fjerningen av katalysatoren med en vesentlig vertikal (nedadvendt) væsketilbakestrøm kan være vanskelig ved relativt høye gasshastigheter.

Derfor er en alternativ felle anordnet slik at retningen av gass-strøm gjennom fellen har en vinkel på mindre enn 180°, men mer enn 0° i forhold til retningen av strømmen for væsketilbakeløpet. Fortrinnsvis varierer vinkelen mellom 30° og 150°, især er vinkelen vesentlig 90°.

Ifølge en annen foretrukket utførelse er retningen av gass-strømmen gjennom anordningen for å fange katalysatorpartikler vesentlig horisontal og væsketilbakestrømmen er vesentlig vertikal. Som beskrevet i detalj nedenfor, er det især foretrukket i denne utførelse å transportere katalysatoren til slamområdet eller et foryngelsesområde inne i eller utenfor reaktorkaret ved hjelp av et rør som ikke tillater inntrengning av gasser i fribordområdet.

Væsketilbakeløpet over anordningen for å fange katalysatorpartikler kan bli generert og opprettholdt på samme måte som beskrevet ovenfor. Fortrinnsvis avkjøles fellen for å generere et tilbakeløp med kondensert gassprodukt. Typisk omfatter fellen kjøleanordninger. Således kan korrugerte plater forbindes til en eller flere kjølerør. Alternativt opprettholdes væsketilbakeløpet over fellen ved å sprøyte væske fra en ekstern kilde over fellen.

Korrugeringene på de korrugerte plater kan utformes på flere forskjellige måter. Således kan korrugeringene ha form av en sinuskurve, en sagtannet kurve, en trekantet kurve, en halv eller full, likerettet sinuskurve eller kombinasjoner av disse. Korrugeringene bør ikke ha form som en firkantet bølge.

For å lette fremstillingen er formen av korrugeringene fortrinnsvis vesentlig konstant over korrugeringsplaten og de korrugerte plater har fortrinnsvis vesentlig samme størrelse og form.

Typisk anordnes de korrugerte plater vesentlig parallelt. Mellomrommet mellom platene definerer passasjen for gassene. Fortrinnsvis er de korrugerte plater anordnet slik at passasjens bredde forblir vesentlig konstant.

Mellomrommet mellom to korrugerte plater er fortrinnsvis mellom 1 og 10 mm, mer foretrukket fra 2 til 5 mm.

Trykkfallet mellom gassinnløpet og gassutløpet i fellen er typisk mindre enn 2 bar, fortrinnsvis mindre enn 0,1 bar. Generelt vil trykkfallet være mer enn 0,01 bar.

Ifølge et annet aspekt angår oppfinnelsen en trefaset slamreaktor for utførelse av en Fischer-Tropsch syntesereaksjon i nærvær av en katalysator som omfatter reaktantinnløp og produktutløp, et slamområde forsynt med kjøleanordning og et fribordområde, kjennetegnet ved at reaktoren er tilpasset for å opprettholde et væsketilbakeløp i fribordområdet, og fribordområdet inneholder anordning for å fange katalysatorpartikler.

Typisk er den trefasede slamreaktor spesifikt tilpasset prosessen ifølge oppfinnelsen. Således vil det fremgå for en fagmann at foretrukne utførelser som er omtalt i forbindelse med prosessen også er foretrukne utførelser når det gjelder den trefasede slamreaktor.

Uten å være begrenset til en bestemt utførelse vil oppfinnelsen nå bli beskrevet nærmere under henvisning til fig. 1-4. Fig. 1 viser skjematisk et vertikalt snitt gjennom en trefaset slamreaktor 1 som omfatter et fribordområde 5 som omfatter en felle 10 for katalysatorpartikler, hvor gass-strømmen gjennom fellen er vesentlig horisontal og væsketilbakeløpet er vesentlig vertikalt. Fig. 2 viser skjematisk et horisontalt snitt gjennom den trefasede slamreaktor 1 etter linjen A-A1 på fig. 1, Fig. 3 viser skjematisk et vertikalt snitt gjennom den del av den trefasede slamreaktor 1 på fig. 1 som inneholder fellen 10 for katalysatorpartikler.

Fig. 4 viser skjematisk en korrugert plate av en felle for katalysatorpartikler.

Især viser fig. 1 en trefaset slamreaktor 1 som omfatter en reaktorvegg 2 som omslutter et slamområde 3 og et fribordområde 5. En plate 6 danner bunnen av slamsonen 3. Stiplede linjer 7 viser overgangen mellom slamområdet 3 og fribordområdet 5.

Reaktoren 1 er forsynt med gassinnløp 60 og gassutløp 70, slaminnløp 80 og slamutløp 90. Platen 6 tillater passasje av gass fra gassinnløpet 60 til slamområdet 3.

Slamområdet 3 er forsynt med kjølerør (ikke vist) som ikke strekker seg inn i fribordområdet 5.

Fribordområdet 5 er forsynt med anordning for å fange katalysatorpartikler (felle) 10. Fellen 10 inneholder flere vesentlig vertikale korrugerte plater. De korrugerte plater er anordnet vesentlig parallelt med hverandre er og vesentlig parallelle med hele strømmen av gasser gjennom fellen 10. De korrugerte plater kan være rommet i et sirkulært hus, men typisk er de korrugerte plater rommet i to eller flere, fortrinnsvis fire eller seks, atskilte, rektangulære hus som vist på fig. 2.

Platen 11 tvinger gassene til å strømme vesentlig horisontalt gjennom fellen 10. Platen 11 og fellen 10 avkjøles ved hjelp av kjølerør som vist på fig. 2 og 3. Under drift fjernes katalysatorpartiklene fra platen 11 og fellen 10 ved hjelp av et væsketilbakeløp.

Katalysatorpartiklene som fjernes fra fellen 10 ved hjelp av væsketilbakeløp returneres til slamområdet 3 av røret 12. Utløpet av røret 12 er nedsenket i slamområdet 3.

Fig. 2 viser reaktorveggen 2 for en trefaset slamreaktor 1. Seks feller 10 for katalysatorpartikler er montert på platen 11 (se fig. 3). Hver felle 10 inneholder et gassinnløp 13 og et gassutløp 14. Gassutløpet 14 står i fluidforbindelse med hullet 15 i platen 11. Gass som trenger inn i fellen 10 tvinges til å følge en buktet bane langs flere korrugerte plater 16. For å generere et væsketilbakeløp, blir de korrugerte plater 16 avkjølt ved hjelp av kjølerør 20. Kjølerørene 20 er forbundet til et samlerør (ikke vist) i området over platen 11 (se fig. 3) og er fortrinnsvis uavhengig av kjølesystemet i slamområdet 3.

På fig. 3 angir henvisningstallene de samme deler som på fig. 1 og 2. Således viser fig. 3 en felle 10 (se fig. 2) for katalysatorpartikler. Katalysatorpartiklene som er fjernet fra fellen 10 ved hjelp av et væsketilbakeløp, returneres til slamområdet 3 av røret 12. På grunn av trykkfallet over fellen 10 mellom gassinnløpet 13 og gassutløpet 14, vil overgangsnivået mellom slamområdet og fribordområdet 5 i røret 12 være noe høyere enn nivået i reaktoren, som vist stiplet ved linjen 7.

For å generere et væsketilbakeløp blir de korrugerte plater 16 (som vist på fig. 2) avkjølt ved hjelp av kjølerør 20. Kjølerørene er typisk U-formet. En ende av kjølerøret 20 er forbundet fluidmessig til kjøleinnløpsrøret 25, mens den andre ende av kjølerøret 20 står i fluidforbindelse med kjøleutløpsrøret 30.

Kjøleinnløpsrøret 25 står i fluidforbindelse med kjøleinnløpsfordelingsringen 35, og kjøleutløpsrøret 30 står i fluidforbindelse med kjøleutløpsfordelingsringen 40. Fordelingsringen 35 er forbundet fluidmessig til innløpsanordningen for å innføre kjølemiddel i reaktoren (ikke vist), og fordelingsringen 40 står i fluidforbindelse med utløpsanordningen for å fjerne kjølemidlet fra reaktoren (ikke vist).

Egnede kjølemiddel er kjent i faget. Et foretrukket kjølemiddel er vann og/eller damp.

Fig. 4 viser skjematisk en korrugert plate 50 for bruk i en felle 10 for katalysatorpartikler som vist på fig. 1-3. Flere korrugeringer på den korrugerte plate 50 danner trau 51 og topper 52.

Pilen på fig. 4 viser den generelle retning av strømmen med gasser gjennom fellen 10. Den korrugerte plate 50 er plassert vesentlig med den generelle retningen av strømmen med gasser gjennom fellen, mens toppene er plassert vesentlig vinkelrett i forhold til denne strøm. Det vil fremgå at toppene på flere av de stablede, korrugerte plater 50 tvinger gassene til å følge en buktet bane gjennom fellen.

Claims (7)

1. Prosess for utførelse av en Fischer-Tropsch syntesereaksjon i nærvær av faste katalysatorpartikler i en trefaset slamreaktor (1), med et slamområde (3) og et fribordområde (5) hvor katalysatorpartiklene i slamområdet (3) holdes i suspensjon i slamvæske, karakterisert ved at fribordområdet (5) inneholder anordning (10) for å fange katalysatorpartikler, hvor katalysatorpartiklene unnslipper fra slamområdet (3), og hvor et væsketilbakeløp opprettholdes i fribordområdet (5) for å fjerne katalysatorpartiklene fra fribordområdet (5).

2. Prosess ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen for å fange katalysatorpartikler omfatter en eller flere korrugerte plater (50) og et væsketilbakeløp opprettholdes over de korrugerte plater for å fjerne katalysatorpartiklene fra fribordområdet (5).

3. Prosess ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at katalysatorpartiklene som finnes i fribordområdet (5) resirkuleres til slamområdet (3).

4. Prosess ifølge krav 1-3, karakterisert ved at de gassholdige produkter i det minste delvis kondenseres ved hjelp av ekstern avkjøling av veggen som omslutter fribordområdet (5) eller hvor de gassholdige produkter i det minste delvis kondenseres ved å tillate lekkasje av varme fra fribordområdet (5) i reaktoren (1), slik at temperaturen i fribordområdet (5) avtar i forhold til temperaturen øverst i slamområdet (3), eller hvor de gassholdige produkter i det minste delvis kondenseres ved hjelp av en kjøleanordning i fribordområdet (5).

5. Prosess ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det brukes en indirekte slarnkjøleanordning for å avkjøle slamområdet (3) som i det vesentlige ikke strekker seg inn i fribordområdet (5).

6. Trefaset slamreaktor (1) for utførelse av Fischer-Tropsch syntesereaksjon i nærvær av en katalysator som omfatter reaktantinnløp og produktutløp, et slamområde (3) forsynt med en kjøleanordning, og et fribordområde (5), karakterisert ved at reaktoren (1) er tilpasset for å opprettholde et væsketilbakeløp i fribordområdet (5), og fribordområdet (5) inneholder anordning (10) for å fange katalysatorpartikler.

7. Trefaset slamreaktor ifølge krav 6, karakterisert ved at anordningen (10) for å fange katalysatorpartikler omfatter flere korrugerte plater (50) som inneholder flere korrugeringer og som er anordnet i det vesentlige vertikalt og i det vesentlige parallelt med den generelle strøm av gasser gjennom fellen, og hvor bruken av topper i korrugeringene tvinger gassene til å følge en vesentlig buktet bane gjennom fellen.