[發明專利]一種將一氧化碳轉化為烴類的方法

有效

• 申請號: 201911049499.4
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN112745879B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 徐潤;侯朝鵬;顧暢;夏國富;牛傳峰;胡志海
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C10G2/00
• 分類號: C10G2/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種將一氧化碳轉化為烴類的方法，包括：一氧化碳和氫氣的合成氣原料通過一個層狀結構反應器，與催化劑接觸，將含有一氧化碳和氫氣的反應原料通過加氫聚合反應轉化為烴類，所述層狀結構反應器包含多層含有催化劑的反應通道層和多層含有導熱介質的導熱通道層，所述反應通道層由加載催化劑的多條反應通道組成，所述導熱通道層由多條流體通道組成；所述催化劑為Fe基樹莓型微球空腔催化劑，所述Fe基樹莓型微球空腔催化劑為表面具有一個大孔的中空微球，所述中空微球內部具有一個中空結構，所述大孔與所述中空結構貫通形成一端開口的空腔；微球的粒徑為60-600μm，中空結構的直徑為10-200μm，所述大孔的孔徑為5-100 μm；

所述層狀結構反應器是由層狀結構重復構成，該層狀結構由含有催化劑的反應通道層和含有導熱介質的導熱通道層組成，n個反應通道構成單個反應通道層，m個流體通道構成單個導熱通道層，x個反應通道層和y個導熱通道層組成層狀結構反應器，其中n為5-10000，m為5-10000，其中x為1-10000，y為2-10000；所述反應通道和流體通道的最小邊長為10-1000微米。

2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應通道和流體通道的最小邊長為100-800微米。

3.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于，相鄰的反應通道和流體通道的中心軸間的垂直距離為10-10000微米。

4.按照權利要求3所述的方法，其特征在于，相鄰的反應通道和流體通道的中心軸間的垂直距離為100-8000微米。

5.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的反應通道層和導熱通道層以交錯、并列形式進行組合；所述的反應通道和流體通道以交錯、并列形式進行組合。

6.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的反應通道層和導熱通道層以交織形式進行組合；所述的反應通道和流體通道以交織形式進行組合。

7.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的層狀結構反應器由金屬材料、陶瓷材料、高分子材料中的一種或幾種制造。

8.按照權利要求7所述的方法，所述的層狀結構由平面結構堆造；或者采用3D制造技術進行澆筑。

9.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，微球的粒徑為80-500μm，中空結構的直徑為20-150μm。

10.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，Fe基樹莓型微球空腔催化劑的殼層厚度為1-100μm。

11.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，Fe基樹莓型微球空腔催化劑的球形度為0.50-0.99。

12.按照權利要求1的方法，其特征在于，Fe基樹莓型微球空腔催化劑包括活性金屬組分Fe、結構助劑和任選的其他助劑，各組分按相應氧化物計的組成滿足W_Fe：W_b：W_c=（5～85）：（10～80）：（0～15）；其中，b為結構助劑，選自氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鋯中的一種或幾種；c為其他助劑，選自IA、IIA、IB、IIB、VIIB、VIII族元素中的一種或幾種。

13.按照權利要求1所述方法，其特征在于，所述反應通道內裝填Fe基樹莓型微球空腔催化劑，Fe基樹莓型微球空腔催化劑粒徑與反應通道最小邊長比例為1/10-1/2。

14.按照權利要求1所述方法，其特征在于，所述的流體通道內導熱介質選自導熱油、水、蒸汽、氫氣、氮氣中的一種或幾種。

15.按照權利要求1所述方法，其特征在于，層狀結構反應器內反應條件為：操作壓力1.0-5.0MPa，反應溫度150-300℃，合成氣原料與催化劑的體積比為1000-60000，H₂/CO進料摩爾比0.5-3.0。