[發(fā)明專利]用于費-托合成的氣-液-固三相懸浮床反應(yīng)器及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710161575.1
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號: CN101396647A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王晉生;郝栩;劉東勛;白亮;曹立仁;李永旺
• 申請（專利權(quán)）人: 中科合成油技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01J8/22
• 分類號: B01J8/22
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 薛俊英;王維玉

1.一種用于費-托合成的氣-液-固三相懸浮床反應(yīng)器，該反應(yīng)器主要包括下述組件：(1)垂直方向的直桶體高度為25-45米的反應(yīng)器本體；(2)設(shè)置在反應(yīng)器底部的直接導(dǎo)入型或隔板分布型氣體分布器；(3)一段或兩段主換熱器，以及輔助換熱器；(4)設(shè)置于主換熱器上方或位于兩段主換熱器之間，分布在反應(yīng)器壁面附近環(huán)形區(qū)域的多組液-固過濾分離裝置；(5)靠近反應(yīng)器壁面設(shè)置的用于改善催化劑沿反應(yīng)器軸向分布的一組或多組導(dǎo)流管；(6)設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)頂部的霧沫分離裝置；以及(7)與上述設(shè)備配套的系統(tǒng)；

其特征在于所述的主換熱器設(shè)置在反應(yīng)區(qū)下部和選擇性地配置在跨越三相反應(yīng)區(qū)與氣相區(qū)上部，所述的輔助換熱器設(shè)置于所述液-固過濾分離裝置的上部；其中所述的換熱器是將換熱元件通過一組集總管件組成一組換熱組件，由多組換熱組件組成換熱器；所述換熱組件的集總管兩端設(shè)置支撐元件，支撐元件安裝在反應(yīng)器壁的支撐構(gòu)件上，形成懸掛結(jié)構(gòu)；

所述反應(yīng)器的配套系統(tǒng)包括：

(1)設(shè)置于反應(yīng)器外的濾出蠟接受-和過濾穩(wěn)壓系統(tǒng)；

(2)與反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置的液固分離系統(tǒng)配套使用的、設(shè)置于反應(yīng)器外的氣體清洗系統(tǒng)和/或液體清洗系統(tǒng)；

(3)用于處理沉積漿液的輔助系統(tǒng)；和/或

(4)設(shè)置于該反應(yīng)器上出口的預(yù)冷凝-霧沫分離系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣-液-固三相懸浮床反應(yīng)器，其中所述的反應(yīng)器采用一段主換熱器時，所述的主換熱器設(shè)置在反應(yīng)區(qū)的下部；當(dāng)所述的反應(yīng)器采用兩段主換熱器時，所述的主換熱器設(shè)置于反應(yīng)區(qū)的下部和液-固過濾分離裝置上部；其中設(shè)置于反應(yīng)器下部的主換熱器的底端在氣體分布器上方0.1-3米處。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣-液-固三相懸浮床反應(yīng)器，其中設(shè)置于反應(yīng)器下部的主換熱器的底端在氣體分布器上方0.3-2.5米處。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣-液-固三相懸浮床反應(yīng)器，其中所述的換熱器采用U型管換熱元件或中心套管外加上升管的換熱元件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的氣-液-固三相懸浮床反應(yīng)器，其中所述設(shè)置于反應(yīng)器外的濾出蠟接受-和過濾穩(wěn)壓系統(tǒng)包括液體蠟接受罐及其液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣體壓力緩沖罐、穩(wěn)壓罐和精密壓力控制系統(tǒng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的氣-液-固三相懸浮床反應(yīng)器，其中所述氣體清洗系統(tǒng)的主要設(shè)備包括氣體壓縮機、氣體加熱器和帶有加熱保溫功能的氣體緩沖罐，用合成氣、氮氣和來自F-T合成的合成氣作為為清洗介質(zhì)；以及其中所述液體清洗系統(tǒng)的主要設(shè)備包括熱油泵和帶有加熱保溫功能的清洗液體計量罐，用液體石蠟、合成蠟或沸點大于300℃、小于380℃的F-T餾分油作為清洗介質(zhì)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的氣-液-固三相懸浮床反應(yīng)器，其中所述用于處理沉積漿液的輔助系統(tǒng)包括：在氣體分布器的分布管集總管的最低部設(shè)置連通管引出反應(yīng)器外后使之與受液容器連通，并由液位控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)和控制；或者

將反應(yīng)器底部封頭空間作為受液容器，并配置一套積液液位指示和控制系統(tǒng)，以便在積液達到一定水平時，通過自動控制或手動控制放出積液。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的氣-液-固三相懸浮床反應(yīng)器，其中所述設(shè)置于該反應(yīng)器上出口的預(yù)冷凝-霧沫分離系統(tǒng)包括預(yù)冷凝器、氣-液分離器、小型液體接受容器和配套的閥門。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的氣-液-固三相懸浮床反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括：(1)垂直方向的直桶體高度為25-45米的反應(yīng)器本體；(2)設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)底部的直接導(dǎo)入型或隔板分布型氣體分布器，和與所述氣體分布器配套使用的處理沉積漿液的輔助系統(tǒng)；(3)分布在反應(yīng)器壁面附近環(huán)形區(qū)域的多組液-固過濾分離裝置；(4)設(shè)置在整個反應(yīng)區(qū)下部的主換熱器，和可以選擇配置的、跨越三相反應(yīng)區(qū)與氣相區(qū)的上部主換熱器；以及在多組液-固過濾分離裝置上部設(shè)置的輔助換熱器；(5)靠近反應(yīng)器壁面設(shè)置的一組或多組導(dǎo)流管；(6)包括設(shè)置于反應(yīng)器內(nèi)頂部的一級冷凝型霧沫分離裝置和位于上部出口處的二級霧沫分離裝置的霧沫分離裝置，和任選地設(shè)置于反應(yīng)器上部出口處的預(yù)冷凝-霧沫分離系統(tǒng)、設(shè)置于反應(yīng)器外的濾出蠟接受-和過濾穩(wěn)壓系統(tǒng)和設(shè)置于反應(yīng)器外的氣體清洗系統(tǒng)和/或液體清洗系統(tǒng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣-液-固三相懸浮床反應(yīng)器，其中所述的反應(yīng)器本體在垂直方向的直桶體高度為28-40米，內(nèi)徑為2-15米。