PL39477B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 15 stycznia 1957 r.CO?o.i/M BIBLIOTEKA; j Urzedu Pale nt r-^ego 1 -—ilit i n% • -i '¦- # - ttI--* POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 39477 Jerzy Koiralski Zabrze, Polska Sposób wytwarzania weglowodorów z tlenku Patent trwa od dnia 5 maja 1955 r.KI. 12 o, 1/03 f wodoru Uwodornianie tlenku wegla wodorem w obec¬ nosci katalizatorów przeprowadza sie w skali przemyslowej przewaznie w reaktorach z nieru¬ chomym kontaktem, przez który przeplywa gaz do syntezy w kierunku z góry na dól. Cieplo re¬ akcji odprowadza sie przeponowo wrzaca woda pod uregulowanym cisnieniem. Odstep scian, miedzy którymi znajduje sie katalizator, musi byc bardzo maly ze wzgledu na wymiane ciepla.Wynosi on np. w syntezie Fischer-Tropscha bez¬ cisnieniowej, nad katalizatorem kobaltowym, okolo 7 mm, w syntezie srednio-cisnieniowej okolo 10 mm. Wskutek takiej konstrukcji istnie¬ ja trudnosci przy napelnieniu i opróznianiu reak¬ torów katalizatorem. Odprowadzenie ciepla reak¬ cji, mimo malych odleglosci scian chlodzacych, jest niewystarczajace, poniewaz reakcja przebie¬ ga warstwowo i jest ograniczona do stosunkowo malej strefy. Temperatura w strefie reakcji waha sie w szerokich granicach i jest znacznie wyzsza od wody chlodzacej, co moze spowodowac prze¬ grzanie katalizatora. Do przebiegu syntezy w wa¬ runkach optymalnych wymagana jest regulacja temperatury w mozliwie waskich granicach, od 0,5°C do 2°C.W celu przeprowadzenia syntezy z lepsza wy¬ dajnoscia i dokladniejsza regulacja temperatury proponowano wykonanie jej z obiegiem gazu, co polega na zawracaniu czesci gazu przereagowa- nego z powrotem do reaktora. Stosunek gazu swiezego do gazu resztkowego (przereagowane- * go) w gazie wprowadzonym do reaktora wynosi zwykle 1:1, a najwyzej 1 :3. Wydajnosc spe¬ cyficzna i czasowo-przestrzenna prdduktów cie¬ klych wzrasta w tym przypadku tylko nieznacz¬ nie. Konieczne okazalo sie ponadto podwyzsze¬ nie temperatury katalizatora, np. w syntezie bez¬ cisnieniowej nad kobaltem do okolo 200—220°C, co pogarsza warunki syntezy. Odstepu miedzy scianami chlodzacymi praktycznie nie mozna zwiekszyc. Synteza obiegowa nie znalazla zasto¬ sowania technicznego, poniewaz naklad inwesty¬ cyjny wskutek zwiekszenia instalacji do konden¬ sacji itd. oraz kpszta energii zwiazane z obie¬ giem gazu sa zbyt wysokie.Proponowano równiez zwiekszenie stosunku gazu swiezego do resztkowego do .takiego stop¬ nia, azeby cieplo reakcji zostalo odprowadzone z gazem opuszczajacym reaktor. W tym przypad¬ ku reaktcr nie jest zaopatrzony w sciany chfc-dzacB. JCoszta inwesCjtcyjne i ^DEiyntyrzne unie-' mozliwlaly jednak zastosowanie opisanej meto¬ dy w s^ali technicznej.Stwierdzono, ze stosunek' gazu swiezego do resztkowego od 1 :2 do 1 :5 w pewnych warun¬ kach jest zupelnie wystarczajacy do przeprowa¬ dzenia syntezy w reaktorach chlodzacych woda. (np. w reaktorach typu rurowego hfb plytowego stosowanych % dotychczas w syntezie Fischer- Tropscha), przy czym temperatura w calej warst¬ wie katalizatora utrzymuje sie na odpowiedniej wysokosci. Azeby osiagnac pozadany efekt, na¬ lezy zwiekszyc ilosc gazu swiezego do takiego stopnia, azeby szybkosc przeplywu (gazu ^wprowa¬ dzonego do reaktora podwyzszyfta *ie 20—100 krotnie (w porównaniu z obecnie stosowana szyb¬ koscia gazu bez obiegu) Dotychczas przeprowa¬ dza sie gaz w reaktorach bezcisnieniowych z -szybkoscia przeplywu 0,77 cm/sek. w przeli¬ czeniu na wolny przekrój przy obciazeniu 1000 m3 gazu/godzine, w reaktorach syntezy srednio- cisnieniowej z szybkoscia przeplywu 2,14 cm/sek. wprzeliczeniu na gaz w warunkach normalnych Szybkosci przeplywu gazu, podanych w sposobie wedlug wynalazku, nie stosowano, ze wzgledu na mala wydajnosc procesu (specyficzna i prze¬ strzenna), StydEEflzano jednak, a» pTzez 3—(S krotne podwyzszenie stosowanej dotychczas warstwy katalizatora mozna ja kilkakrotnie zwiekszyc. (W obecnie stosowanych reaktorach IjezciSnieniowycli wysdkoSc wanftwy katalizatora wynosi "2,3 m, w "reaktorach sredniocismeniowycn 4,5 m). Ilosc objetosciowa 'katalizatora moze po¬ zostac ta sama,, zmienia sie tylko polozenie kata¬ lizatora do kierunku przeplywu gazu. "Zmniejsza sie wiec srednice warstwy katalizatora a zwiek¬ sza wysokosc. W tych warunkach wzrasta wy¬ dajnosc katalizatora (w przeliczeniu na m') z 200—250 kg/m8 do 1200—2000 kg/m3. Wydaj¬ nosc w gramach produktów cieklych syntezy na m? CO -H- JI2 zwieksza sie o 10—30 °/o. Reaktor o wysokosci okolo 18 m i pojemnosci okolo 40 m? totalizatesa zelaznego moze przerabiac okolo 250DO m3 CO ir- H2 na godzine przy stopniu prze- jeagowania 70—85% i produkowac 50—55 t pro¬ duktów cieklych (o liczbie C powyzej C2). Sred¬ nice rur reaktora, w których znajduje sie kata¬ lizator, mozna .równiez znacznie rzwifekszyc, w ko¬ rzystnych warunkach kilkakrotnie, co eliminuje trudnosci "wystepujace podczas napelniania i oprózniania katalizatora. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Bposofe ^wytworaamm w^Iwwotlorow wegla i wodoru w reaktorach typu stosowanego obecnie w syntezie Fischer-Tropscha z nierucho¬ mym katalizatorem, z odprowadzeniem za pomo¬ ca wody ciepla reakcji i z obiegiem gazu, przy czym stosunek gazu swiezego do gazu resztkowe¬ go wynosi od 1:2 do 1:5, znamienny tym, ze stosuje sie ilosc gazu swiezego zwiekszona do iakiegB stopnia, jraefey soicgB^c bezcisnieniowych szybkosc przeplywu gazu obie¬ gowego w granicach 14,4—77,0 cm/sek a w reak¬ torach sredniocisnieniowych w granicach 42,8— '2T4;T) 'cm/se^k., .przy t,*zym "wyst/koSc "warstwy ka¬ talizatora nr reaktorach bezcisrrieniuwycli wynosi 7,5-^15,0 to, m -w Tealrtonidh ^reatti4xfiSnleulowyifli 13,5—27;D in. Jerzy "Kowalski tyz&t jedneraz. tTWD Ite, zam. 457/M,/Ke. Cz*t. zam. 2848 8.12.66. 100 egz. Al p.sm. ki. 3. B-757 PL