[發(fā)明專利]碳至液系統(tǒng)及操作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310628569.8
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103849420B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: V.V.利相斯基;S.P.辛赫;D.A.班達(dá)里
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C10G2/00
• 分類號: C10G2/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 周李軍,林森

1.一種操作碳至液系統(tǒng)的方法，包括：

接收合成氣流至一反應(yīng)器內(nèi)；

引導(dǎo)一冷卻流體穿過所述反應(yīng)器并經(jīng)過所述反應(yīng)器的反應(yīng)器管的外表面；

在費-托反應(yīng)中，在所述反應(yīng)器中使所述合成氣和催化劑反應(yīng)以產(chǎn)生包含蒸汽的產(chǎn)品，其中所述反應(yīng)器包含被配置成允許蒸汽滲透穿過其中的聚合物材料，所述蒸汽滲透穿過所述聚合物材料并在所述反應(yīng)器內(nèi)形成蒸汽和冷卻流體的混合物；以及

將所述蒸汽和冷卻流體的混合物再循環(huán)到位于所述反應(yīng)器上游的容器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述合成氣變換以幫助增加所述合成氣的氫氣與一氧化碳的比例，其中使變換的所述合成氣在所述反應(yīng)器中反應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述冷卻流體至少部分地包含天然氣。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將所述蒸汽和冷卻流體的混合物的再循環(huán)還包括將所述蒸汽和冷卻流體的混合物再循環(huán)到蒸汽甲烷重整器和催化部分氧化反應(yīng)器中的至少一個。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將所述蒸汽和冷卻流體的混合物的再循環(huán)還包括在將所述蒸汽和冷卻流體的混合物再循環(huán)到所述蒸汽甲烷重整器之前，將所述滲透的蒸汽和冷卻流體再循環(huán)到鍋爐和熱交換器中的至少一個。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，將所述蒸汽和冷卻流體的混合物再循環(huán)到鍋爐和熱交換器中的至少一個還包括將所述蒸汽和冷卻流體的混合物直接引導(dǎo)到所述鍋爐和所述熱交換器中的至少一個。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述蒸汽和冷卻流體的混合物的再循環(huán)有助于使在所述費-托反應(yīng)過程中所述合成氣的轉(zhuǎn)化率增加至大于45％。

8.一種碳至液系統(tǒng)，包括：

合成氣源；

冷卻流體源；

與所述合成氣源流動連通地聯(lián)接并且被配置成在其中接收合成氣流的第一反應(yīng)器，所述第一反應(yīng)器包含聚合物材料，其中所述第一反應(yīng)器使得所述合成氣和催化劑在費-托反應(yīng)中反應(yīng)以產(chǎn)生包含蒸汽的產(chǎn)品，其中所述聚合物材料被配置成允許蒸汽滲透穿過其中，所述冷卻流體源引導(dǎo)冷卻流體穿過第一反應(yīng)器并經(jīng)過第一反應(yīng)器的反應(yīng)器管的外表面，所述蒸汽滲透穿過所述聚合物材料并在所述第一反應(yīng)器內(nèi)形成蒸汽和冷卻流體的混合物；以及

與所述第一反應(yīng)器流動連通地聯(lián)接的再循環(huán)通路，其中所述再循環(huán)通路被配置成引導(dǎo)蒸汽和冷卻流體的混合物到位于所述第一反應(yīng)器上游的容器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳至液系統(tǒng)，還包括與所述合成氣源流動連通地聯(lián)接并且位于所述第一反應(yīng)器上游的第二反應(yīng)器，其中所述第二反應(yīng)器被配置成使所述合成氣變換以幫助增加所述合成氣的氫氣與一氧化碳的比例。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳至液系統(tǒng)，所述冷卻流體至少部分地包含天然氣。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳至液系統(tǒng)，其特征在于，所述容器包括鍋爐和熱交換器中的至少一個。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳至液系統(tǒng)，其特征在于，所述合成氣源包括以下中的至少一個：

位于所述第一反應(yīng)器上游的蒸汽甲烷重整器；以及

位于所述第一反應(yīng)器上游的催化部分氧化反應(yīng)器，

其中所述蒸汽甲烷重整器和所述催化部分氧化反應(yīng)器被配置成從天然氣流和所述再循環(huán)的滲透蒸汽產(chǎn)生合成氣。

13.一種碳至液反應(yīng)器，包括：

包含聚合物材料的至少一個反應(yīng)器管，其中所述至少一個反應(yīng)器管使得合成氣和催化劑在費-托反應(yīng)中反應(yīng)以產(chǎn)生包含蒸汽的產(chǎn)品，其中所述聚合物材料被配置成允許蒸汽滲透穿過其中；以及

包圍所述至少一個反應(yīng)器管的通道，其中所述通道被配置成引導(dǎo)冷卻流體流通過其中以幫助從所述至少一個反應(yīng)器管除去所述滲透的蒸汽，且所述蒸汽滲透穿過所述聚合物材料并在所述反應(yīng)器內(nèi)形成蒸汽和冷卻流體的混合物。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的碳至液反應(yīng)器，其特征在于，所述通道被配置成引導(dǎo)冷卻流體流通過其中以幫助降低所述至少一個反應(yīng)器管內(nèi)反應(yīng)物的溫度，其中所述冷卻流體至少部分地包含天然氣。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的碳至液反應(yīng)器，其特征在于，所述聚合物材料被配置成經(jīng)受高達(dá)350℃的溫度。