RU2000109555A - Способ и установка для получения жидких и газообразных продуктов из газообразных реагентов - Google Patents

Claims (20)

1. Способ получения жидких и газообразных продуктов из газообразных реагентов, отличающийся тем, что он включает в себя следующие операции: подача, на низком уровне, потока синтез-газа, который главным образом включает в себя моноксид углерода и водород, как газообразных реагентов, в слой взвеси твердых частиц катализатора Фишера-Тропша, взвешенных в жидкости суспензии, причем указанный слой взвеси предусмотрен в зоне реакции; создание возможности протекания реакции для газообразных реагентов, при помощи синтеза Фишера-Тропша, при их прохождении вверх через слой взвеси, в результате чего образуются жидкие и газообразные продукты, причем газообразные реагенты и газообразный продукт содействуют поддержанию твердых частиц катализатора во взвешенном состоянии в жидкости суспензии, при этом жидкий продукт образует, совместно с жидкостью суспензии, жидкостную фазу слоя взвеси; отвод жидкостной фазы из слоя взвеси, для поддержания желательного уровня слоя взвеси; создание возможности для газообразных продуктов и не вступивших в реакцию газообразных реагентов освобождаться из слоя взвеси и проходить вверх вместе с любыми увлеченными твердыми частицами катализатора и жидкостной фазой, в качестве газовой фазы, в зону превышения свободного пространства над слоем взвеси, причем указанная зона превышения расположена непосредственно над зоной реакции; обработка газовой фазы за счет операций дистилляции и, возможно, промывки, проводимых в свободном пространстве, причем дистилляцию осуществляют в зоне дистилляции свободного пространства, а промывку, осуществляют в зоне промывки свободного пространства, при этом зона дистилляции и зона промывки, отделены от зоны реакции зоной превышения, причем указанную обработку проводят для отделения от газовой фазы увлеченных твердых частиц катализатора и жидкостной фазы; возврат отделенных увлеченных твердых частиц и жидкостной фазы из зоны дистилляции или, при наличии из зоны промывки, в слой взвеси по трубопроводу, так что отсутствует их контакт с газовой фазой в зоне превышения; и отвод обработанной газовой фазы из указанного свободного пространства.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкость суспензии представляет собой жидкий продукт, причем слой взвеси и свободное пространство над ним предусмотрены в реакторе взвеси.

3. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что поступающая в указанное свободное пространство газовая фаза содержит не конденсируемые не вступившие в реакцию газообразные реагенты, не конденсируемую газообразную углеводородную фракцию, увлеченные твердые частицы катализатора, увлеченный жидкий углеводородный продукт, превращенную в пар жидкую углеводородную фракцию, конденсируемую газообразную углеводородную фракцию и водяной пар, причем обработанная газовая фаза, которая выводится из зоны дистилляции, включает в себя или содержит не конденсируемые не вступившие в реакцию газообразные реагенты, не конденсируемую газообразную углеводородную фракцию, конденсируемую газообразную углеводородную фракцию и водяной пар, при этом газообразные углеводородные продукты включают в себя не конденсируемую газообразную углеводородную фракцию, превращенную в пар жидкую углеводородную фракцию, конденсируемую газообразную углеводородную фракцию и водяной пар.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что он предусматривает, на стадии охлаждения, охлаждение обработанного газа или паровой фазы после их выхода из зоны дистилляции, в результате чего происходит конденсация по меньшей мере части конденсируемой газообразной углеводородной фракции, и возврат по меньшей мере части полученного сконденсированного углеводородного продукта в зону дистилляции как потока орошения для дистилляции.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что обработанный газ или паровая фаза охлаждены до 30-50^oС.

6. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что дистилляцию осуществляют за счет пропускания газовой фазы вверх через по меньшей мере одну ступень дистилляции в зоне дистилляции реактора взвеси, в противотоке с потоком орошения, образованным сконденсированным углеводородным продуктом, и с жидкой углеводородной фракцией.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что используют несколько смещенных по вертикали ступеней дистилляции, каждая из которых содержит фиксированную клапанную ректификационную тарелку.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что поверхностная скорость газа через фиксированные клапанные ректификационные тарелки составляет от 0,2 м/с до 2,0 м/с, причем поверхностная скорость газа через слой взвеси нормально ниже, чем поверхностная скорость газа через зону дистилляции, так что эффективный диаметр или размер поперечного сечения реактора в зоне дистилляции меньше, чем в зоне реакции.

9. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что собирающая тарелка расположена под самой нижней ступенью дистилляции, причем накопленную в собирающей тарелке жидкость возвращают к слою взвеси при помощи трубопровода, так что отсутствует контакт жидкости, которую возвращают к слою взвеси, с газовой фазой в зоне превышения.

10. Способ по одному из пп. 4-8, отличающийся тем, что он включает в себя промывку газовой фазы в зоне промывки, которую осуществляют при помощи промывочной жидкости, причем промывка служит для отделения увлеченных частиц катализатора от газовой фазы.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что промывку осуществляют за счет пропускания газовой фазы вверх через ступень промывки в зоне промывки, в противотоке с промывочной жидкостью, причем в качестве промывочной жидкости используют жидкий углеводородный продукт.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что он предусматривает отделение твердых веществ на участке слоя взвеси, для удаления большинства частиц катализатора из жидкого углеводородного продукта, в результате чего получают жидкий углеводородный продукт, который затем используют в качестве промывочной жидкости.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что в зоне промывки происходит как промывка увлеченных частиц катализатора или капель взвеси, так и дистилляция, причем в зону промывки поступает жидкость из зоны дистилляции, в дополнение к промывочной жидкости.

14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что жидкость из зоны дистилляции не поступает в зону промывки, так что в зоне промывки происходит только промывка увлеченных частиц катализатора или капель взвеси при помощи промывочной жидкости.

15. Способ по одному из пп. 11-14, отличающийся тем, что зона промывки содержит по меньшей мере одну тарелку промывки, с расположенной под ней собирающей тарелкой, причем промывочная жидкость вводится в зону или ступень промывки над тарелкой промывки, при этом промывочная жидкость вместе с твердыми частицами катализатора поступает из ступени промывки в слой взвеси при помощи трубопровода, идущего от собирающей тарелки ступени промывки в слой взвеси.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что ступень промывки содержит несколько тарелок промывки, смещенных друг от друга в вертикальном направлении, причем в качестве тарелок промывки использованы фиксированные клапанные тарелки.

17. Установка для получения жидких и газообразных продуктов из газообразных реагентов, отличающаяся тем, что она включает в себя реактор, в котором предусмотрена зона реакции, в которой при работе имеется слой твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкости суспензии, и зона дистилляции над зоной реакции; впуск газа в реакторе на низком уровне в зоне реакции, предназначенный для ввода газообразных реагентов в реактор; выпуск газа в реакторе в зоне дистилляции, предназначенный для вывода из реактора газовой фазы, содержащей не вступившие в реакцию газообразные реагенты и, если он есть, парообразный продукт; выпуск жидкости в реакторе в зоне реакции, предназначенный для вывода жидкого продукта из реактора; возможно, ступень промывки в зоне промывки, расположенной под зоной дистилляции; ступень дистилляции в зоне дистилляции, в которой при работе газовая фаза подвергается дистилляции, ранее выхода из зоны дистилляции через выпуск газа; зону превышения между зоной дистилляции или, при наличии, зоной промывки, и зоной реакции; и трубопровод, который идет из зоны дистилляции или, при наличии, из зоны промывки, к зоне реакции, так что при работе частицы катализатора могут быть возвращены из зоны дистилляции или, при наличии, из зоны промывки, к зоне реакции, без контакта с газовой фазой в зоне превышения.

18. Установка по п. 17, отличающаяся тем, что она содержит ступень охлаждения, оперативно соединенную с выпуском газа реактора при помощи первого трубопровода, причем второй трубопровод ведет из ступени охлаждения назад в ступень дистилляции, для возврата сконденсированного продукта из ступени охлаждения в ступень дистилляции в качестве потока орошения.

19. Установка по п. 17 или 18, отличающаяся тем, что в зоне дистилляции предусмотрено множество ступеней дистилляции, причем зона превышения не имеет средств контакта газ/жидкость.

20. Установка по п. 19, отличающаяся тем, что она содержит ступень промывки в зоне промывки, причем зона промывки расположена между зоной превышения и зоной дистилляции.