[發明專利]用于在漿態床中由至少一種氣態反應物產生至少一種產物的方法

有效

• 申請號: 201280028295.2
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN103596674A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 貝特霍爾德·貝倫德·布雷曼
• 申請（專利權）人: 沙索技術有限公司
• 主分類號: B01J8/22
• 分類號: B01J8/22;B01J8/18;B01J8/28;C07C1/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王雪;田軍鋒

本發明涉及用于在漿態床中由至少一種氣態反應物產生至少一種產物的方法。

通常期望能夠增加漿態反應器每單位體積的生產率，從而只需要總體積較小的反應器用以達到工廠期望的生產能力。還期望增加單個反應器中的產物的總生產速率（即所謂的單個反應器的生產能力），使得只需較少數量的反應器以實現工廠期望的生產能力。

考慮在漿態鼓泡塔反應器中進行例如周知的費-托合成（Fischer-Tropsch）。不管這種反應器是否以一次通過模式或再循環地操作，單個反應器的生產速率可表示為如下：

SRC=Vo(PsyngasRT)(χper pass),---1]]>

其中，SRC是單個反應器的生產能力，是進入反應器的總體積氣體流速（即新鮮進料加上再循環），P_syngas是總進料中的合成氣體（合成物的反應劑）的分壓，T是以Kelvin為單位的絕對溫度，R是氣體常量，以及χ_perpass是表示為摩爾分數的合成氣體的單程轉化率。上述等式可進一步擴展為如下：

SRC=ug(π4d2)(PsyngasRT)(χper pass),---2]]>

其中，u_g是入口表觀氣體速度，d是反應器的內徑。考慮等式2，明顯的是設計工程師可有下面的選擇以增加漿態鼓泡塔的單個反應器的生產能力：

增加單程合成氣體的轉化率。然而，在費-托合成中，水（烴合成過程產物中的一個）造成催化劑失活。因此，最大的單程轉化率通常指定為在費-托漿態鼓泡塔反應器的設計中不應超過的轉化率，以限制水的分壓并且從而保護催化劑的性能和有效期。單程轉化率的準確數值是催化劑相關的。

增加總進料中的合成氣體的分壓：然而，設計工程師只有有限的范圍以增加總進料中合成氣體的濃度，因為這通常是由漿態鼓泡塔形成為其一部分的總氣體循線的構造確定的。此外，增加反應器的操作壓力是明顯的增加進料中的合成氣體分壓的方法，但這涉及關于反應器和其他生產車間設備的巨大成本，因此該方法證明為不可行的。更高的壓力也會導致在相同的單程轉化率下更高的水分壓，這對催化劑可能是有害的。

增加反應器直徑：然而，這將大幅增加反應器的建造成本。此外，已制造了在工廠建造、從工廠到生產車間的運輸、以及裝配方面具有接近于實際極限尺寸的大型漿態鼓泡塔反應器。

增加入口表觀氣體速度：然而，如之后將討論的，現有技術中有清楚的教導：不要在高的入口表觀氣體速度下操作漿態鼓泡塔反應器。