[發(fā)明專利]原料氣分布器、反應器和二氧化碳加氫制汽油的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011266082.6
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN114471376A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 葛慶杰;侯守福;位健;孫劍
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;B01J8/04;B01J8/06;C10G2/00
• 代理公司: 北京元周律知識產(chǎn)權代理有限公司 11540
• 代理人: 張瑩

1.一種原料氣分布器，其特征在于，所述原料氣分布器包括殼體Ⅰ，所述殼體Ⅰ圍合成柱狀的空腔；

所述殼體沿軸向設有多個氣孔組；

每個所述氣孔組中均含有沿周向設置的多個排出氣孔；

相鄰兩個所述氣孔組之間的間距沿軸向從上至下按照預設方式Ⅰ設置；

相鄰兩個所述氣孔組中的所述排出氣孔的孔徑，也沿軸向從上至下按照預設方式Ⅱ設置。

2.根據(jù)權利要求1所述的原料氣分布器，其特征在于，所述預設方式Ⅰ為逐漸增大；或者，

所述預設方式Ⅰ為逐漸增大再保持不變；

優(yōu)選地，所述預設方式Ⅱ為逐漸減小；或者，

所述預設方式Ⅱ為逐漸減小再保持不變。

3.根據(jù)權利要求1所述的原料氣分布器，其特征在于，所述相鄰兩個所述氣孔組之間的間距為n，相鄰所述間距的差為Δn；

其中，0≤Δn/n≤5；

優(yōu)選地，0≤Δn/n≤3；

進一步優(yōu)選地，0.2≤Δn/n≤1；

優(yōu)選地，每排的出氣孔上下錯開。

4.根據(jù)權利要求1所述的原料氣分布器，其特征在于，第1排出氣孔組離原料氣分布器頂端的距離大于等于原料氣分布器總長度的八分之一；

優(yōu)選地，第1排出氣孔組離原料氣分布器頂端的距離大于等于原料氣分布器總長度的二分之一。

5.一種用于催化CO₂加氫制汽油的反應器，其特征在于，包括原料氣分布器、殼體Ⅱ、多孔隔板；所述多孔隔板將殼體Ⅱ自上而下依次分為第一段反應區(qū)、第二段反應區(qū)、出口段區(qū)；

所述第一段反應區(qū)內(nèi)放置有催化劑Ⅰ，所述第二段反應區(qū)內(nèi)放置有催化劑Ⅱ；

所述原料氣分布器位于所述第一段反應區(qū)，且與第一段反應區(qū)連通；

所述原料氣分布器包括權利要求1～4任一項所述的原料氣分布器中的至少一種。

6.根據(jù)權利要求5所述的反應器，其特征在于，所述第一段反應區(qū)設有導熱裝置I；

所述第二段反應區(qū)設有導熱裝置II；

優(yōu)選地，所述導熱裝置I的導熱介質(zhì)的熱導率不小于導熱裝置II的導熱介質(zhì)的熱導率。

7.根據(jù)權利要求5所述的反應器，其特征在于，所述第一段反應區(qū)和第二段反應區(qū)各自獨立地沿軸向設有多個多孔子板；

優(yōu)選地，所述多孔子板的數(shù)目為k，k取自1到8的正整數(shù)；

優(yōu)選地，所述原料氣分布器入口處設有氣體分布盤。

8.一種催化CO₂加氫制汽油的方法，其特征在于，采用權利要求5～7任一項所述的反應器。

9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，將含有二氧化碳和氫氣的原料氣經(jīng)原料氣分布器進入第一段反應區(qū)，反應得到物流A，物流A進入第二段反應區(qū)，反應得到物流B；

優(yōu)選地，所述第一段反應區(qū)裝填有鐵基催化劑，以使得含有二氧化碳和氫氣的原料氣合成低碳烯烴；

所述第二段反應區(qū)裝填有酸性分子篩催化劑，以使得低碳烯烴生成汽油餾分烴；

優(yōu)選地，所述物流A含有低碳烯烴；

所述物流B含有汽油餾分烴；

優(yōu)選地，所述含有二氧化碳和氫氣的原料氣在第一段反應區(qū)反應的反應熱經(jīng)導熱裝置I導出；

所述物流A在第二段反應區(qū)反應的反應熱經(jīng)導熱裝置II導出。

10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述反應器的操作條件為：原料氣：H₂/CO₂體積比＝0.5～8，催化劑空速：1000～10000ml/(g·h)，反應溫度為250～450℃，壓力為1.0～6.0Mpa。