NO331407B1 - Fremgangsmate for fremstilling av hydrokarboner fra syntesegass - Google Patents
Fremgangsmate for fremstilling av hydrokarboner fra syntesegass Download PDFInfo
- Publication number
- NO331407B1 NO331407B1 NO19991913A NO991913A NO331407B1 NO 331407 B1 NO331407 B1 NO 331407B1 NO 19991913 A NO19991913 A NO 19991913A NO 991913 A NO991913 A NO 991913A NO 331407 B1 NO331407 B1 NO 331407B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- reactor
- suspension
- fischer
- tropsch
- hydrocyclone
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 25
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 25
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 10
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 9
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture 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
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance 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
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 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
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002453 autothermal reforming Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 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
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 150000003481 tantalum Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 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
- C10G2/342—Apparatus, reactors with moving solid catalysts
- C10G2/343—Apparatus, reactors with moving solid catalysts according to the "moving-bed" method
-
- 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
- B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
- B01J8/0055—Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
-
- 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
- B01J8/224—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 the particles being subject to a circulatory movement
- B01J8/228—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 the particles being subject to a circulatory movement externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
- C07C1/04—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
- C07C1/06—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen in the presence of organic compounds, e.g. hydrocarbons
- C07C1/063—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen in the presence of organic compounds, e.g. hydrocarbons the organic compound being the catalyst or a part of the catalyst system
- C07C1/066—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen in the presence of organic compounds, e.g. hydrocarbons the organic compound being the catalyst or a part of the catalyst system used for dissolving, suspending or transporting the catalyst
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Fremgangsmåte for fremstilling av hydrokarboner fra syntese- gass omfattende: a) tilførsel til bunnen av en reaktor for Fischer-Tropsch reaksjoner av en syntesegass med H2/CO molforhold som strekker seg fra l til 3, b) fjerning, fra toppen av reaktoren, av en flytende hydrokarbonfase som inneholder katalysatoren, i suspensjon, c) tilførsel av suspensjonen til i det minste en første hydrosyklon for å oppnå et delvis separert produkt som inneholder fra 0,5 til 15 volum% faste partikler, d) tilførsel av det delvis separerte produkt til i det minste en andre hydrosyklon for å oppnå en væskestrøm som hovedsakelig ikke inneholder faste partikler.
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av hydrokarboner fra syntesegass.
Mere spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av hydrokarboner, som er flytende ved romtemperatur og atmosfaeretrykk, fra syntesegass ved hjelp av Fischer-Tropsch prosessen.
Fischer-Tropsch teknologien for fremstilling av hydrokarboner fra blandinger av gass basert på hydrogen og karbonmonoksyd, konvensjonelt kjent som syntesegass, er kjent innen den vitenskapelige litteratur. En oppsummering av de viktigste arbeider på Fischer-Tropsch syntesereaksjonen er inneholdt i the Bureau of Mines Bulletin, 544
(1955) med tittelen "Bibliography of the Fischer-Tropsch Synthesis and Related Processes" H.C. Anderson, J.L. Wiley og A. Newell.
Generelt er Fischer-Tropsch teknologien basert på anvendelse av en reaktor for kjemiske reaksjoner som gjennomføres i trifasesystemer hvor gassfasen bobler inn i en suspensjon av et fast stoff i en væske. Gassfasen utgjøres av syntesegass, med et molforhold HJCO som varierer fra 1 til 3, og den dispergerende flytende fasen representerer reaksjonsproduktet, det vil si rettkjedede hydrokarboner som hovedsakelig har et høyt antall karbonatomer, og den faste fasen er representert ved katalysatoren.
Reaksjonsproduktet som fjernes fra reaktoren omfatter følgelig en suspensjon som må behandles for å separere faststoffet (katalysator) fra den flytende fasen. Mens
katalysatoren resirkuleres til syntesereaktoren, underkastes væsken for en påfølgende behandling, for eksempel hydrokrakking og/eller en hydroisomeriseringsbehandling for å oppnå hydrokarbonfraksjoner av industriell interesse.
Publisert europeisk patentsøknad 609.079 beskriver en reaktor for Fischer-Tropsch reaksjoner som utgjøres av en gass-boblekolonne som inneholder en suspensjon som utgjøres av partikler av katalysator suspendert i det flytende hydrokarbon. Syntesegassen innføres i bunnen av reaktoren mens det syntetiserte hydrokarbon utvinnes på toppen.
For å unngå medrivning av katalysatorpartikler, er reaktoren utstyrt med sylindriske filtreringsanordninger som er oppstilt inne i den øvre del av reaktoren.
Publisert internasjonal patentsøknad WO 97/31693 beskriver en metode for å separere en væske fra en suspensjon av faste partikler som omfatter, i en første fase, avgassing av suspensjonen og, i en andre fase, filtrering av suspensjonen gjennom et tangentialt strømningsfilter. Suspensjonen kommer spesielt fra en Fischer-Tropsch reaktor og utgjøres av syntetiserte tunge hydrokarboner som medriver katalysator-partiklene.
Andre eksempler på metoder for å separere katalysatoren inneholdt i suspensjonen som utgår fra en Fischer-Tropsch reaktor er beskrevet i den publiserte europeiske patentsøknad 592.176, i den publiserte internasjonale patentsøknad WO 94/16807 og i UK patent 2.281.224, i US patenter 4.605.678 og 5.324.335 og i tysk patent 3.245.318.
Søkerne har nå funnet en ytterligere fremgangsmåte for fremstilling av flytende hydrokarboner ved hjelp av Fischer-Tropsch prosessen som tillater at den flytende fasen utvinnes fra den dannede suspensjon på enkel måte og uten at man må bruke spesielle filtreringssystemer inne i eller utenfor syntesereaktoren.
Foreliggende oppfinnelse vedrører derfor en fremgangsmåte for fremstilling av hydrokarboner fra syntesegass som omfatter: a) kontinuerlig tilførsel til bunnen av en reaktor for Fischer-Tropsch reaksjoner som inneholder katalysatoren dispergert i den flytende fasen, av en syntesegass som hovedsakelig består av hydrogen og karbonmonoksyd i H2/CO molforhold som strekker seg fra 1 til 3,
b) kontinuerlig fjerning, fra toppen av reaktoren, av Fischer-Tropsch reaksjonsproduktet som hovedsakelig består av en flytende hyd roka rbonfase som inneholder
katalysatoren, i suspensjon,
c) tilførsel av suspensjonen til i det minste en første hydrosyklon for å oppnå et konsentrert bunnprodukt, som resirkuleres til syntesereaktoren, og et delvis separert
produkt som inneholder fra 0,5 til 15 volum% faste partikler,
d) tilførsel åv det delvis separerte produkt til i det minste en andre hydrosyklon for å oppnå et andre konsentrert bunnprodukt som i det minste delvis resirkuleres til
reaktoren, og en væskestrøm hovedsakelig uten faste partikler.
I henhold til fremgangsmåten for den foreliggende oppfinnelse, er reaktoren for Fischer-Tropsch-type reaksjoner en boblereaktor som utgjøres av en beholder, generelt vertikal, for eksempel en kolonne, inne i hvilken kjemiske reaksjoner aktiveres, som finner sted i trifasesystemer hvor en gassfase bobles inn i en suspensjon av et faststoff i en væske. I det foreliggende tilfellet består gassfasen av syntesegass, med et H2/CO molforhold som varierer fra 1 til 3, den dispergerende flytende fasen representerer reaksjonsproduktet, det vil si rettkjedede hydrokarboner som hovedsakelig har et høyt antall karbonatomer, og den faste fasen er representert ved katalysatoren.
Syntesegassen kommer foretrukket fra dampreformering eller fra delvis oksydasjon av naturgass, på grunnlag av reaksjonen beskrevet i US patent 5.645.613. Alternativt kan syntesegassen komme fra andre produksjonsteknikker som for eksempel fra "autotermisk reformering" eller fra gassifiseringen av karbon med vanndamp ved en høy temperatur som beskrevet i "Catalysis Science and Technology", vol. 1, Springer-Verlag, New York, 1981.
To faser produseres hovedsakelig fra Fischer-Tropsch reaksjonen, en<*>lettere, i damp-fase, som hovedsakelig består av lette hydrokarboner, vanndamp, inerte produkter osv., som fjernes på toppen av reaktoren sammen med den ikke-reagerte gass, og hvor den andre tyngre fasen hovedsakelig består av paraffiniske vokser, som er flytende ved reaksjonstemperaturen, som omfatter blandinger av mettede, rettkjedede hydrokarboner med et høyt antall karbonatomer. Disse hydrokarbonblandinger har generelt et kokepunkt som er høyere enn 150°C.
Fischer-Tropsch reaksjonen gjennomføres ved temperaturer som strekker fra 150 til 400°C, foretrukket fra 200 til 300°C, og hvor det inne i reaktoren opprettholdes et trykk fra 0,5 til 20 MPa. Mere spesifikke detaljer i forbindelse med Fischer-Tropsch reaksjonen er tilgjengelig i "Catalysis Science and Technology" som nevnt i det foregående.
Endelig er katalysatoren tilstede inne i reaktoren, hvor den er suspendert i den flytende hydrokarbonfasen.
Enhver katalysator som kan være aktiv i Fischer-Tropsch reaksjonen kan anvendes i fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Den foretrukne katalysator er basert på kobolt, i metallform eller i form av oksyd eller uorganisk/organisk salt, som er dispergert på en fast bærer som består av minst ett oksyd valgt fra et eller flere av de følgende elementer: Si, Ti, Al, Zn, Mg. Foretrukne bærere er silika, alumina eller titaniumoksyd.
I katalysatoren er kobolt tilstede i mengder som strekker seg fra 1 til 50 vekt%, generelt fra 5 til 35 vekt%, med hensyn til totalvekten.
Katalysatoren som anvendes i fremgangsmåten i følge oppfinnelsen kan også inne-holde ytterligere elementer. Den kan for eksempel omfatte, med hensyn til totalvekten, fra 0,05 til 5 vekt%, foretrukket fra 0,1 til 3 vekt% ruthenium og fra 0,05 til 5 vekt%, foretrukket fra 0,1 til 3 vekt% av minst et tredje element valgt fra dem som tilhører gruppe UIB. Katalysatorer av denne type er kjent innen litteraturen og er beskrevet sammen med fremstillingen derav i den publiserte europeiske patentsøknad 756.895.
Ytterligere eksempler på katalysatorer er igjen basert på kobolt men inneholder tantal som forløperelement i mengder fra 0,05-5% på vektbasis med hensyn til den totale vekt, foretrukket fra 0,1-3%. Disse katalysatorer fremstilles ved først å avsette et koboltsalt på den inerte bærer (silika eller alumina), for eksempel ved hjelp av tørr-impregneringsteknikken etterfulgt av et kalsineringstrinn og eventuelt et reduksjons-og passiveringstrinn for det kalsinerte produkt.
Et derivat av tantal (særlig tantal alkoholater) avsettes på den katalytiske forløper som således er oppnådd, foretrukket ved hjelp av våtimpregneringsteknikken etterfulgt av kalsinering og eventuelt reduksjon og passivering.
Katalysatoren, uansett den kjemiske sammensetning av denne, anvendes i form av et fint oppdelt pulver med en gjennomsnittlig diameter på granulene fra 10 til 700 pm.
Fischer-Tropsch reaksjonsproduktet som omfatter både hydrokarbonfasen og katalysatoren fjernes kontinuerlig fra toppen av syntesereaktoren. Det er en suspensjon hvor konsentrasjonen av den faste fasen generelt strekker seg fra 20 til 40 volum%.
Suspensjonen kan avgasses, med gjennomføring både på innsiden og utsiden av reaktoren. For eksempel kan suspensjonen avgasses ved tilførsel derav til en omrørt vertikal beholder, og gassene som frigis fra den flytende fasen blir sendt ut og blir forenet med dampfasen som strømmer ut fra toppen av reaktoren.
Suspensjonen, som eventuelt er avgasset, tilføres til en første hydrosyklon (eller hydrosyklongruppe) for en første kvantitativ separasjon. Hydrosyklonen er et middel for faststoff-væskeseparasjon og separasjonen finner sted ved sentrifugering og sentrifugalbevegelsen er garantert ved en roterende bevegelse som oppnås ved å holde innretningen stabil og ved tagential tilførsel av suspensjonen. En detaljert beskrivelse av hydrosyklonen er tilgjengelig i "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", femte utgave, 1988, volum B2 eller i "Hydrocyclones", L. Svarovsky Holt, Rinehart og Winston, 1984.
Under rotasjonsbevegelsene blir partiklene skjøvet mot veggene i innretningen og ved tap av energi presipiterer partiklene og konsentreres på bunnen av hydrosyklonen. To strømmer kan derfor utvinnes fra hydrosyklonen, en fra bunnen som består av en konsentrert suspensjon og den andre fra toppen som består av en fortynnet suspen sjon som inneholder fra omtrent 0,5 til 15 volum% av faste partikler, generelt fra 2 til 7 volum%.
Den konsentrerte suspensjon resirkuleres til syntesereaktoren mens den mere fortyn-nede suspensjon tilføres til en andre hydrosyklon (eller hydrosyklon gruppe) hvorfra en strøm som hovedsakelig ikke inneholder faste partikler (mindre enn 0,5 volum%) utvinnes, som innføres i de påfølgende driftsfaser som kreves ved Fischer-Tropsch prosessen.
En annen strøm, som er mere konsentrert med hensyn til den som tilføres, utvinnes fra bunnen av den andre hydrosyklon og kan resirkuleres til syntesereaktoren.
Fremgangsmåten for fremstilling av hydrokarboner fra syntesegass i henhold til oppfinnelsen kan bedre forstås under henvisning til prosess-skjemaene i de vedlagte figurer som representerer to illustrerende utførelsesformer.
Skjemaet i figur 1 refererer spesielt til en prosess hvor sirkulasjonen av suspensjonen mellom reaktor og første hydrosyklon er garantert ved den såkalte "gassløft" effekten som oppstår når man arbeider med suspensjoner som i dette tilfellet har ulike densi-teter, og drar fordel av den hydrostatiske væskeforsegling som dannes mellom den boblede suspensjon (inne i reaktoren), med en lavere densitet, og den avgassede suspensjon (inne i hydrosyklonen) med en høyere densitet. Informasjon om "gassløft" effekten er tilgjengelig i "Industrial and Engineering Chemical Research", 1988, 37, 41-48, 240-246, eller i "Chemical Engineering Science", 1977, 52, 2527-2540.
Skjemaet i figur 2 refererer på den annen side til en prosess hvor reaktoren og den første hydrosyklon i alt vesentlig er ved det samme trykk og hvor sirkulasjonen av suspensjonen mellom de to anordninger er garantert ved en hydraulisk pumpe.
Under henvisning til figurene, omfatter prosesskjemaene: en Fischer-Tropsch reaktor (FT), en avgassingsanordning (D), to pumper (Pl) og (P2), to hydrosykloner (ICI) og (IC2).
Fungeringen av den foreliggende prosess fremgår fra de vedlagte skjemaer og den tidligere beskrivelse. Syntesegassene (1) innføres i bunnen av reaktoren (FT) som er av boble-typen. Suspensjonen (2) som består av den flytende fasen og katalysator føres ut fra toppen av reaktoren og innføres i beholderen (D) for avgassing. Gassene (3) som frigis fra beholderen (D) forenes med dampfasen (4) som forlater reaktoren
(FT) som behandles, i driftsenheter som ikke er vist, for utvinning av de medrevne hydrokarboner.
Suspensjonen, eventuelt fjernet ved pumpen (Pl) tilføres, med 5, til den første hydrosyklon (ICI) hvorfra to strømmer utvinnes. Den ene, konsentrert (6), resirkuleres til reaktoren (FT), og den andre som er delvis separert (7) fjernes ved hjelp av pumpen (P2) og tilføres sammen med (8) til den andre hydrosyklon (IC2).
En væskestrøm (9) som hovedsakelig ikke inneholder partikler, føres ut fra toppen av (IC2), mens en andre konsentrert strøm (10) føres ut fra bunnen og resirkuleres til reaktoren (FT).
To illustrerende eksempler er tilveiebragt for å gi en bedre forståelse av den foreliggende oppfinnelse og for utførelsen derav.
Eksempel 1
En katalysator med en partikkel større I se som strekker seg fra 20 til 150 pm og som består av en alumina-bærer med et overflateareal på 175 m<2>/g hvorpå 14 vekt% kobolt og 0,5 vekt% tantal er fordelt, innføres i en reaktor/kolonne for Fischer-Tropsch reaksjoner (FT) innsatt i prosessen i figur 1.
Etter aktivering av reaksjonen blir en strøm av synetesegass med et molforhold HJCO = 2 innført i bunnen av reaktoren, ved stasjonær tilstand. Reaksjonen gjennomføres ved 225°C og ved et trykk på 3 MPa. 1 m<3>/t av en hydrokarbonsuspensjon som inneholder 28 volum% katalysator fjernes kontinuerlig fra reaktoren. Etter avgassing i (D) tilføres suspensjonen til den første hydrosyklon (ICI) fra hvis bunn omtrent 0,83 m<3>/t av en suspensjon som er konsentrert til 32 vekt% utvinnes og resirkuleres til reaktoren (FT), mens omtrent 0,12 m<3>/t av en delvis separert suspensjon som inneholder 6,5 volum% katalysator utvinnes fra toppen.
Den delvis separerte suspensjon innføres i den andre hydrosyklon (IC2) som i toppen leverer 0,1 m<3>/t av en klaret væskestrøm (med en konsentrasjon av katalysator som er mindre en 0,5 volum%) og, i bunnen, omtrent 0,02 m<3>/t av en fortykket suspensjon som inneholder 32 volum% faststoff som resirkuleres til syntesen.
Eksempel 2
Den samme prosedyre gjennomføres som i eksempel 1 unntatt at det her vises til skjemaet i figur 2.
1 m<3>/t suspensjon med 25 volum% faststoff fjernes kontinuerlig fra reaktoren (FT) og etter avgassing blir denne sendt ved hjelp av pumpen (Pl) til den første hydrosyklon. 0,88 m<3>/t suspensjon som er konsentrert til 28 volum% faststoff utvinnes og resirkuleres til reaktoren (FT) sammen med 0,1 m<3>/t av delvis separert suspensjon som
inneholder 5 volum% katalysator.
Den delvis separerte suspensjon tilføres til den andre hydrosyklon (IC2) som i toppen leverer 0,08 m<3>/t av en klaret væskestrøm (med en konsentrasjon katalysator som er mindre enn 0,5 volum%) og som i bunnen leverer 0,02 m<3>/t av en suspensjon som inneholder omtrent 23 volum% faststoff, som resirkuleres til syntesen.
Claims (6)
1) Fremgangsmåte for fremstilling av hydrokarboner fra syntesegass,karakterisert vedat den omfatter: a) kontinuerlig tilførsel til bunnen av en reaktor for Fischer-Tropsch reaksjoner inneholdende katalysatoren dispergert i den flytende fasen, av en syntesegass som hovedsakelig består av hydrogen og karbonmonoksyd i H2/CO molforhold som strekker seg fra 1 til 3, b) kontinuerlig fjerning fra toppen av reaktoren, av Fischer-Tropsch reaksjonsproduktet som hovedsakelig består av en flytende hydrokarbonfase som inneholder katalysatoren, i suspensjon, c) tilførsel av suspensjonen til i det minste en første hydrosyklon for å oppnå et konsentrert bunnprodukt som resirkuleres til syntesereaktoren, og et delvis separert produkt som inneholder fra 0,5 til 15 volum% faste partikler, d) tilførsel av det delvis separerte produkt til i det minste en andre hydrosyklon for å oppnå et andre konsentrert bunnprodukt som i det minste delvis resirkuleres til reaktoren, og en væskestrøm hovedsakelig uten faste partikler.
2) Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvori reaktoren for Fischer-Tropsch reaksjoner er en vertikal boblereaktor.
3) Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, hvori Fischer-Tropsch reaksjonsproduktet i flytende fase hovedsakelig består av paraffiniske vokser med et kokepunkt som er høyere enn 150°C.
4) Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, hvori Fischer-Tropsch reaksjonen gjennomføres ved temperaturer som strekker seg fra 150 til 400°C og et trykk som strekker seg fra 0,5 til 20 MPa.
5) Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, hvori suspensjonen dannet i Fischer-Tropsch reaktoren underkastes avgassing.
6) Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, hvori suspensjonen etter den første separering har en konsentrasjon av faststoff som strekker seg fra 2 til 7 volum%.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT98MI000865A ITMI980865A1 (it) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | Procedimento per la preparazione di idrocarburi da gas di sintesi |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO991913D0 NO991913D0 (no) | 1999-04-21 |
| NO991913L NO991913L (no) | 1999-10-25 |
| NO331407B1 true NO331407B1 (no) | 2011-12-19 |
Family
ID=11379874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO19991913A NO331407B1 (no) | 1998-04-23 | 1999-04-21 | Fremgangsmate for fremstilling av hydrokarboner fra syntesegass |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6096789A (no) |
| EP (1) | EP0952132B1 (no) |
| JP (1) | JP3065608B2 (no) |
| CN (1) | CN1177780C (no) |
| CA (1) | CA2267569C (no) |
| DE (1) | DE69901045T2 (no) |
| ES (1) | ES2173700T3 (no) |
| ID (1) | ID23721A (no) |
| IT (1) | ITMI980865A1 (no) |
| MY (1) | MY118623A (no) |
| NO (1) | NO331407B1 (no) |
| ZA (1) | ZA992877B (no) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9928132D0 (en) * | 1999-11-26 | 2000-01-26 | Bp Amoco Plc | Process |
| FR2802831B1 (fr) * | 1999-12-22 | 2002-02-08 | Inst Francais Du Petrole | Installation et procede de conversion chimique dans un reacteur triphasique comportant sur la boucle de recirculation des moyens de limitation de l'attrition du solide |
| FR2802832B1 (fr) * | 1999-12-22 | 2002-01-18 | Inst Francais Du Petrole | Installation et procede de production d'hydrocarbures par synthese fischer-tropsch dans un reacteur comportant sur la boucle de recirculation des moyens de limitation de l'attrition du solide |
| FR2802828B1 (fr) * | 1999-12-22 | 2002-05-03 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif et procede de separation de produits liquides a partir d'une suspension issue d'un reacteur fischer-tropsch et en presence d'un diluant |
| US6476086B1 (en) | 2001-04-04 | 2002-11-05 | Hydrocarbon Technologies, Inc. | Coalescence enhanced gravity separation of iron catalyst from Fischer-Tropsch catalyst/wax slurry |
| FR2826294B1 (fr) * | 2001-06-25 | 2003-09-26 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif et procede optimisant la circulation d'une suspension dans une installation comprenant un reacteur fischer-tropsch |
| FR2826295B1 (fr) | 2001-06-25 | 2003-09-26 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif et procede optimisant la circulation d'une suspension dans une installation comprenant un reacteur triphasique |
| US8143319B2 (en) | 2006-07-18 | 2012-03-27 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for steam hydro-gasification with increased conversion times |
| US20080031809A1 (en) | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Norbeck Joseph M | Controlling the synthesis gas composition of a steam methane reformer |
| US8118894B2 (en) | 2006-07-18 | 2012-02-21 | The Regents Of The University Of California | Commingled coal and biomass slurries |
| US8603430B2 (en) | 2002-02-05 | 2013-12-10 | The Regents Of The University Of California | Controlling the synthesis gas composition of a steam methane reformer |
| USRE40419E1 (en) * | 2002-02-05 | 2008-07-01 | The Regents Of The University Of California | Production of synthetic transportation fuels from carbonaceous material using self-sustained hydro-gasification |
| US20080021119A1 (en) | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Norbeck Joseph M | Operation of a steam methane reformer by direct feeding of steam rich producer gas from steam hydro-gasification |
| US7619012B2 (en) | 2006-07-18 | 2009-11-17 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for steam hydro-gasification in a fluidized bed reactor |
| US8349288B2 (en) | 2006-12-06 | 2013-01-08 | The Regents Of The University Of California | Process for enhancing the operability of hot gas cleanup for the production of synthesis gas from steam-hydrogasification producer gas |
| WO2003089103A2 (en) * | 2002-04-16 | 2003-10-30 | Conocophilips Company | Optimized solid/liquid separation system for multiphase converters |
| US6833078B2 (en) * | 2002-09-13 | 2004-12-21 | Conocophillips Company | Solid-liquid separation system |
| ITMI20031288A1 (it) * | 2003-06-25 | 2004-12-26 | Enitecnologie Spa | Processo per la produzione in continuo di idrocarburi da gas di sintesi in reattori a sospensione e per la separazione della fase liquida prodotta dalla fase solida. |
| US20050004412A1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-06 | Chevron U.S.A. Inc, | Distillation of a Fischer-Tropsch derived hydrocarbon stream |
| ATE417911T1 (de) * | 2003-08-22 | 2009-01-15 | Sasol Tech Pty Ltd | Verfahren zur herstellung von kohlenwasserstoffen |
| US7241393B2 (en) * | 2003-11-24 | 2007-07-10 | Texaco Inc. | Method and apparatus for separating solids from a slurry |
| US7754491B2 (en) | 2005-12-09 | 2010-07-13 | The Regents Of The University Of Calif. | Sensor for measuring syngas ratios under high temperature and pressure conditions |
| KR100989756B1 (ko) * | 2005-12-14 | 2010-10-26 | 신닛떼쯔 엔지니어링 가부시끼가이샤 | 기포탑형 피셔ㆍ트롭쉬 합성 슬러리상 반응 방법 및 장치 |
| US7615142B2 (en) * | 2006-08-31 | 2009-11-10 | Headwaters Technology Innovation, Llc | Expanded bed reactor system and method for hydroprocessing wax produced by Fischer-Tropsch reaction and contaminated with solids |
| US7674369B2 (en) * | 2006-12-29 | 2010-03-09 | Chevron U.S.A. Inc. | Process for recovering ultrafine solids from a hydrocarbon liquid |
| US8133925B2 (en) * | 2007-06-27 | 2012-03-13 | H R D Corporation | System and process for fischer-tropsch conversion |
| US8026403B2 (en) * | 2007-06-27 | 2011-09-27 | H R D Corporation | System and process for production of liquid product from light gas |
| US8394861B2 (en) | 2007-06-27 | 2013-03-12 | Hrd Corporation | Gasification of carbonaceous materials and gas to liquid processes |
| KR100992835B1 (ko) * | 2008-02-29 | 2010-11-08 | 한국화학연구원 | 피셔-트롭쉬 합성반응용 고체촉매와 생성물의 연속분리배출장치 및 방법 |
| US8114915B2 (en) * | 2008-12-05 | 2012-02-14 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Method and system for handling slurries of varying liquid rates and solids content |
| US20100155307A1 (en) | 2008-12-18 | 2010-06-24 | Soto Jorge L | Method and system for fines management in slurry processes |
| US8119014B2 (en) * | 2008-12-23 | 2012-02-21 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Systems and methods to remove liquid product and fines from a slurry reactor |
| US8389585B2 (en) | 2009-02-13 | 2013-03-05 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Slurry reactor fines segregation and removal |
| KR101210397B1 (ko) * | 2010-09-17 | 2012-12-10 | 한국화학연구원 | 합성가스로부터 탄화수소를 제조하기 위한 반응장치 |
| US8912367B2 (en) | 2012-06-21 | 2014-12-16 | H R D Corporation | Method and system for liquid phase reactions using high shear |
| CN105194910B (zh) * | 2015-10-26 | 2017-08-15 | 杭州鼎流科技有限公司 | 一种液体脱气输送系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2598503A (en) * | 1947-03-29 | 1952-05-27 | Kellogg M W Co | Synthesis of organic compounds |
| US2680126A (en) * | 1950-10-27 | 1954-06-01 | Texas Co | Method of effecting the hydrogenation of carbon monoxide |
| US3501014A (en) * | 1968-06-13 | 1970-03-17 | Univ Oklahoma State | Regenerative hydrocyclone |
| US5900159A (en) * | 1996-02-29 | 1999-05-04 | Shell Oil Company | Method for separating liquid from a slurry |
-
1998
- 1998-04-23 IT IT98MI000865A patent/ITMI980865A1/it unknown
-
1999
- 1999-04-13 CA CA002267569A patent/CA2267569C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-16 EP EP99201230A patent/EP0952132B1/en not_active Revoked
- 1999-04-16 ES ES99201230T patent/ES2173700T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-16 DE DE69901045T patent/DE69901045T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-16 JP JP11110055A patent/JP3065608B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-21 US US09/295,416 patent/US6096789A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-21 NO NO19991913A patent/NO331407B1/no not_active IP Right Cessation
- 1999-04-21 MY MYPI99001568A patent/MY118623A/en unknown
- 1999-04-21 ID IDP990364D patent/ID23721A/id unknown
- 1999-04-22 ZA ZA9902877A patent/ZA992877B/xx unknown
- 1999-04-23 CN CNB991075579A patent/CN1177780C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0952132A1 (en) | 1999-10-27 |
| DE69901045D1 (de) | 2002-04-25 |
| US6096789A (en) | 2000-08-01 |
| JP3065608B2 (ja) | 2000-07-17 |
| CA2267569A1 (en) | 1999-10-23 |
| JPH11349496A (ja) | 1999-12-21 |
| ID23721A (id) | 2000-05-11 |
| CA2267569C (en) | 2003-06-10 |
| CN1235142A (zh) | 1999-11-17 |
| ES2173700T3 (es) | 2002-10-16 |
| MY118623A (en) | 2004-12-31 |
| NO991913L (no) | 1999-10-25 |
| NO991913D0 (no) | 1999-04-21 |
| DE69901045T2 (de) | 2008-09-18 |
| ITMI980865A1 (it) | 1999-10-23 |
| CN1177780C (zh) | 2004-12-01 |
| ZA992877B (en) | 1999-10-22 |
| EP0952132B1 (en) | 2002-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO331407B1 (no) | Fremgangsmate for fremstilling av hydrokarboner fra syntesegass | |
| EP0967262B1 (en) | Process for the preparation of hydrocarbons from synthesis gas | |
| US6217830B1 (en) | Methods and apparatus for separating Fischer-Tropsch catalysts from liquid hydrocarbon product | |
| JP2000506061A (ja) | スラリーから液体を分離する方法および炭化水素の製造方法 | |
| US7820727B2 (en) | Process for the running of a reactor suitable for heterogeneous reactions combined with reactions taking place in three-phase system | |
| US7098251B2 (en) | Process for the production in continuous of hydrocarbons from synthesis gas, in slurry reactors and for the separation from the solid phase of the liquid phase produced | |
| ZA200306546B (en) | Slurry catalyst rejuvenation in-situ in slurry reactor. | |
| JP2005522566A (ja) | アルカリ被促進鉄触媒を使用した炭化水素の合成方法 | |
| US6903141B2 (en) | Slurry-phase skeletal iron catalyst process for synthesis gas conversion to hydrocarbons | |
| US7579382B2 (en) | Process for the charging of a catalyst into a reactor suitable for reactions in heterogeneous phase | |
| US7144924B2 (en) | Process for the production in continuous of hydrocarbons from synthesis gas in slurry reactors and for the separation of the liquid phase produced from the solid phase | |
| US7115668B2 (en) | Process for the production in continuous of hydrocarbons from synthesis gas | |
| US6391929B1 (en) | Process for synthesizing hydrocarbons from synthesis gas in the presence of a raney metal alloy disperded in a liquid phase | |
| AU2001258634B2 (en) | Fischer-tropsch process | |
| US9290699B2 (en) | Process for synthesizing hydrocarbons from synthesis gas with control of the temperature of the external loop | |
| ZA200408814B (en) | Hydrocarbon synthesis process using a hydrocarbon synthesis catalyst. | |
| TH18206C3 (th) | กรรมวิธีสำหรับการเตรียมไฮโดรคาร์บอนจากก๊าซสังเคราะห์ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |