專利名稱：優(yōu)化烴類合成的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由氫氣和一氧化碳?xì)馍a(chǎn)烴類。具體地說，本發(fā)明涉及在沸騰床中進(jìn)行的上述烴類生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
從20世紀(jì)初以來，就已知一氧化碳和氫混合氣(在這里稱為合成氣)在金屬催化劑上轉(zhuǎn)化成烴類的反應(yīng)。這一反應(yīng)通常稱為費(fèi)-托合成。用作這一方法的原料的合成氣可由熟悉現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)人員已知的任何一來源得到，例如天然氣的水蒸汽轉(zhuǎn)化或煤的部分氧化。
工業(yè)費(fèi)-托合成的一個(gè)重要判斷標(biāo)準(zhǔn)是控制反應(yīng)物溫度的能力。費(fèi)-托合成反應(yīng)是強(qiáng)放熱的反應(yīng)。有效且迅速取出熱量是高分子量烴類生成中的一個(gè)主要考慮因素。遺憾的是，高溫，即超過325℃的高溫常常導(dǎo)致生成甲烷、炭在催化劑上沉積以及催化劑顆粒碎裂。生成甲烷通常是不希望的，因?yàn)樗垢咛嫉臒N類產(chǎn)率降低。炭的沉積和催化劑顆粒的碎裂也是不希望的，因?yàn)樗勾呋瘎┑膲勖s短。
現(xiàn)有技術(shù)用以下方法來解決強(qiáng)放熱的費(fèi)-托合成反應(yīng)產(chǎn)生熱量的問題使用比傳統(tǒng)的圓筒形反應(yīng)器有更大表面積/體積比的長(zhǎng)管式反應(yīng)器，從而利用更多的冷卻表面積?，F(xiàn)有技術(shù)使用的另一方法是使每次通過反應(yīng)器的反應(yīng)在低的轉(zhuǎn)化率下進(jìn)行，從而利用未反應(yīng)的氣體取走熱量。
也可用漿液床反應(yīng)器來控制溫度的增量。在現(xiàn)有技術(shù)中，漿液床反應(yīng)器工業(yè)化的主要缺點(diǎn)是含蠟產(chǎn)品和催化劑細(xì)顆粒的分離以及由于用于漿液循環(huán)到反應(yīng)段的泵設(shè)備的嚴(yán)重磨蝕引起的機(jī)械故障。
費(fèi)-托合成工業(yè)化的另一問題是反應(yīng)物的有效轉(zhuǎn)化。費(fèi)-托合成通常使用摩爾比稍高于2.0∶1的氫和一氧化碳?；瘜W(xué)計(jì)量上，一個(gè)氫分子與碳化合生成烴，而第二個(gè)氫分子與氧化合生成水蒸汽。反應(yīng)器中某一反應(yīng)物氣體可變得不足，它使反應(yīng)速率減慢，一直達(dá)到低于工業(yè)可行的水平。當(dāng)不足的反應(yīng)物為氫時(shí)，反應(yīng)速率的下降變得更嚴(yán)重。有許多種可供費(fèi)-托合成使用的不同催化劑；在這些催化劑中，反應(yīng)物不足對(duì)反應(yīng)速率的影響是不同的。但是，氫氣不足的影響總是比一氧化碳不足的影響更加顯著。例如，使用含鈷催化劑的費(fèi)-托合成反應(yīng)速率都隨氫和一氧化碳分壓的升高而增加；但是，氫分壓變化的影響差不多是一氧化碳分壓變化的影響的兩倍。所以，與一氧化碳不足引起的反應(yīng)速率下降相比，合成氣中氫氣不足引起的反應(yīng)速率下降要快一倍。
如果合成氣中氫/一氧化碳化為約2.1∶1，那么通常是沒有問題的，同時(shí)生成很少的甲烷。但是，為了得到更多的含蠟烴類產(chǎn)品，低于2.1∶1的氫/一氧化碳比可能是需要的。所以，隨著生成含蠟烴類的費(fèi)-托合成反應(yīng)進(jìn)行和合成氣轉(zhuǎn)化成烴類，合成氣中氫可逐漸變得不足。這就使大量氫氣或一氧化碳或它們兩者未經(jīng)轉(zhuǎn)化就離開反應(yīng)器。
另一有關(guān)的問題是，隨著反應(yīng)物氣體不斷轉(zhuǎn)化成烴類和水，進(jìn)料氣體流中的稀釋劑氣體例如水蒸汽、輕質(zhì)烴類以及雜質(zhì)可能使氫氣和一氧化碳?xì)庀♂尩揭鸱磻?yīng)速率明顯下降的程度。這將進(jìn)一步使反應(yīng)物不足引起的反應(yīng)速率下降變得更加嚴(yán)重。
最后，在反應(yīng)物為氣體的典型反應(yīng)器中，反應(yīng)段中氣體的分配和返混是決定反應(yīng)器性能的主要因素。氣體分配不均勻會(huì)使?jié){液反應(yīng)器中產(chǎn)生段塞流或使管式反應(yīng)器中產(chǎn)生溝流，從而使反應(yīng)物氣體不能均勻地與催化劑接觸。氣體分配不均勻可能使反應(yīng)器中產(chǎn)生熱點(diǎn)，促進(jìn)不希望的甲烷化反應(yīng)，以及可能使催化劑受損。返混會(huì)降低動(dòng)力學(xué)性能。在傳統(tǒng)的費(fèi)-托合成法中常常出現(xiàn)這樣的分配不均勻和返混。
如果能開發(fā)這樣一種費(fèi)-托合成法是希望的，這一方法可提供足夠好的溫度控制，以便避免甲烷化、催化劑由于炭沉積引起的失活以及催化劑碎裂。還希望這樣一種方法能提供一種保持不同于化學(xué)計(jì)量比為2.1∶1的氫/一氧化碳比的設(shè)備。還希望這樣一種方法能提供這樣一種使反應(yīng)物氣體在催化劑床層中分配的設(shè)備，用這樣一種設(shè)備可減少溝流或返混。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種通過氫和一氧化碳在顆粒狀固體催化劑存在下反應(yīng)由氫和一氧化碳生產(chǎn)烴類的方法。這一反應(yīng)在基本上惰性的液體介質(zhì)和固體顆粒催化劑床層存在下，在適合氣體反應(yīng)的反應(yīng)容器中，也就是在沸騰床反應(yīng)器中進(jìn)行。將氫氣、一氧化碳?xì)饣蛩鼈儍烧咴诜磻?yīng)容器內(nèi)的多處送入。而將液體介質(zhì)在反應(yīng)容器中的至少一處送入，通常在進(jìn)入反應(yīng)段以前與氣體充分地混合。氣泡和基本惰性的液體介質(zhì)以足夠高的速率通過固體催化劑顆粒的床層流動(dòng)，使反應(yīng)段體積膨脹到大于靜態(tài)的體積。這一速率形成紊流反應(yīng)段，在這一反應(yīng)段中有流體、氣體和固體催化劑存在，并處于不變的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
本發(fā)明采用的方法常常稱為沸騰床法。沸騰床法包含大量并流的液體和氣體流通過裝有催化劑顆粒的立式圓筒形容器流動(dòng)。催化劑在由液體和氣泡組成的流體中運(yùn)動(dòng)。通過氣體流動(dòng)和液體流動(dòng)來控制催化劑床層的運(yùn)動(dòng)，以致在穩(wěn)定狀態(tài)下將催化劑體積控制到反應(yīng)器中可限定的液面。
本發(fā)明的沸騰床法為溫度控制和催化劑料面控制同時(shí)保持很高的產(chǎn)量和轉(zhuǎn)化率提供了多種選擇。以多種方式取出熱量，包括進(jìn)料氣體預(yù)熱控制到某一所希望的溫度、內(nèi)部熱交換器、取出液體介質(zhì)和產(chǎn)物進(jìn)行冷卻、或?qū)⒔?jīng)冷卻的液體介質(zhì)返回反應(yīng)器或?qū)⒁后w介質(zhì)從另一來源加到反應(yīng)器中。此外，液體介質(zhì)的顯熱和潛熱容量使溫度的變化減小。
反應(yīng)器流體提供了一種從反應(yīng)器中取出產(chǎn)品的簡(jiǎn)便手段。此外，催化劑在反應(yīng)器中的運(yùn)動(dòng)為取出催化劑同時(shí)反應(yīng)器又不停工提供了一種簡(jiǎn)便的方法。用催化劑加入和取出的速率來控制催化劑的活性。
氣體在反應(yīng)器內(nèi)多處的引入提供了一種在反應(yīng)器中預(yù)定的位置，在反應(yīng)器內(nèi)補(bǔ)充有氫氣、一氧化碳或其他氣體或其混合物的氣體的方法。這一補(bǔ)充氣體用來維持優(yōu)化的氫/一氧化碳比，以致使催化劑的選擇性有利于得到所希望的產(chǎn)品；在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，所希望的產(chǎn)品是含蠟正構(gòu)烷烴。這一補(bǔ)充的氣體用來維持一氧化碳和氫的分壓，便于得到高的且受控的反應(yīng)速率。此外，這一補(bǔ)充氣體的注入將改善氣體通過床層的分配，并有助于防止不希望有的返混。
附圖簡(jiǎn)介

圖1為用于合成氣轉(zhuǎn)化成液體烴的沸騰床反應(yīng)器的示意圖。
可將費(fèi)-托合成法的工業(yè)實(shí)施方案優(yōu)化，以便主要生產(chǎn)燃料和潤(rùn)滑油產(chǎn)品。圖2為這樣一種方法的示意圖，其中沸騰床反應(yīng)器1在一次通過時(shí)有很高的轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)器的內(nèi)部件與圖1所示的類似，因此在這里未示出。
費(fèi)-托合成法的另一工業(yè)應(yīng)用是主要生產(chǎn)燃料產(chǎn)品。圖3為這樣一種方法的示意圖，其中三個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器用來處理進(jìn)料合成氣。在這一流程中，費(fèi)-托合成出現(xiàn)在前兩個(gè)反應(yīng)器中。第3個(gè)反應(yīng)器的功能不是費(fèi)-托合成，而是使高分子量的烴類裂化成較低分子量的烴類。
發(fā)明詳述這里使用的術(shù)語“反應(yīng)物氣體”指一氧化碳?xì)饣驓錃饣騼烧叩幕旌衔铩：羞@兩種氣體的混合物常常稱為“合成氣”。合成氣還可含有惰性化合物和雜質(zhì)。惰性化合物的例子包括二氧化碳、氮?dú)夂图淄椤?duì)于本發(fā)明方法的應(yīng)用來說，二氧化碳和甲烷通常是不希望的進(jìn)料組分，但是少量的二氧化碳和甲烷除了作為稀釋劑外，對(duì)本法沒有其他不良影響。雜質(zhì)的例子包括分子氧、金屬羰基化合物、水蒸汽和含硫化合物。在進(jìn)料氣體中水蒸汽的存在(一種費(fèi)-托合成反應(yīng)的產(chǎn)物)會(huì)使反應(yīng)物氣體的平衡轉(zhuǎn)化率稍有下降，但是這樣少量的水蒸汽在工業(yè)反應(yīng)器中有很小的實(shí)際影響，在工業(yè)反應(yīng)器中會(huì)生成大量的水。另一方面，含硫化合物和金屬羰基化合物可使催化劑中毒，因此它們應(yīng)盡量少。
這里使用的術(shù)語“烴類”通常用來指含有氫和碳的化合物。它包括直鏈烴、環(huán)狀烴、支鏈烴、飽和的或正構(gòu)烷烴、不飽和烴、烯烴、含氧化合物和其他主要含有氫和碳的化合物。正構(gòu)烷烴是最通常的產(chǎn)品，而通常不包括芳烴。
這里使用的術(shù)語“基本上惰性的液體介質(zhì)”和“液體介質(zhì)”指一種烴或烴類的混合物，它們?cè)诜磻?yīng)段中作為連續(xù)相，作為懸浮催化劑顆粒的工具，作為反應(yīng)熱的受體以及作為產(chǎn)品烴類的載體。液體介質(zhì)在反應(yīng)條件下可與催化劑和反應(yīng)物氣體反應(yīng)。通常只有很少的反應(yīng)，通常絕大多數(shù)反應(yīng)物氣體不用液體介質(zhì)分子作為基礎(chǔ)來生成烴類。反應(yīng)物氣體和產(chǎn)品在基本上惰性的液體介質(zhì)中都有一定的溶解性。事實(shí)上，合成反應(yīng)的產(chǎn)品是一種與液體介質(zhì)沒有區(qū)別而且可用作液體介質(zhì)或者其中某些部分可用作液體介質(zhì)的烴類混合物。
這里使用的術(shù)語“反應(yīng)段”和“反應(yīng)體積”指反應(yīng)器中這樣一個(gè)體積，它含有合成氣泡、固體顆粒催化劑和基本上惰性的液體。這些組分中的每一個(gè)都必須有一部分處于紊流運(yùn)動(dòng)中。
本發(fā)明涉及一種通過氫和一氧化碳在顆粒固體催化劑存在下以一種能有效地控制反應(yīng)放熱的方式反應(yīng)，由氫和一氧化碳生產(chǎn)烴類的方法。這一反應(yīng)在基本上惰性的液體介質(zhì)和固體顆粒催化劑床層存在下在適合于氣體反應(yīng)的反應(yīng)容器中發(fā)生。將氫氣和一氧化碳?xì)?更通常是含有這兩種氣體的合成氣)在反應(yīng)器內(nèi)多處送入。也將基本上惰性的液體在反應(yīng)器中至少一處送入，液體流基本上與氣體流并流。氣泡和基本上惰性的液體以足夠高的速率通過裝有固體催化劑顆粒的反應(yīng)段向上流動(dòng)，使反應(yīng)段的體積膨脹到大于它的靜態(tài)體積。流體的速率產(chǎn)生這樣一紊流反應(yīng)段，在這一反應(yīng)段中存在有液體、氣體和固體催化劑顆粒，并且它們處于運(yùn)動(dòng)中。優(yōu)選這樣來控制氣體和液體的速率，以致反應(yīng)可有效地進(jìn)行，但催化劑又不被氣體流和液體流帶出反應(yīng)段。
反應(yīng)器為沸騰床反應(yīng)器。沸騰床層包含液體介質(zhì)、催化劑顆粒和氣泡。沸騰床層有足夠高的氣泡和液體介質(zhì)向上流動(dòng)的氣體空速，以致使床層的體積膨脹到大于靜態(tài)體積，從而形成這樣一紊流反應(yīng)段，其中至少一些固體催化劑處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中。氣體空速，即氣體流量除以含有氣體的反應(yīng)器的總體積，應(yīng)為200-20000米3/米3催化劑·小時(shí)、優(yōu)選500-10000米3/米3催化劑·小時(shí)。這一氣體空速使合成氣高轉(zhuǎn)化率生成液體。這一氣體空速高于通常在沸騰床中觀測(cè)到的氣體空速。由于優(yōu)選的實(shí)施方案的取熱效率，這一高產(chǎn)率和高轉(zhuǎn)化率是可能的。
沸騰床層還與使床層膨脹的流體循環(huán)量有關(guān)。液體介質(zhì)送入、與氣體基本上并流流動(dòng)，因此這一流體速率使沸騰床層的高度和三相的運(yùn)動(dòng)增加。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，氣體和液體的組合流足以使床層膨脹到這一程度，其中主要部分(即大于90％)的固體催化劑處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但沸騰床的體積又被控制到預(yù)定的膨脹量。
反應(yīng)的氣體可在反應(yīng)器中任何位置送入，只要它們與催化劑和液體介質(zhì)接觸。因?yàn)闅馀菹蛏线\(yùn)動(dòng)，因此在靠近反應(yīng)器底部安裝送入反應(yīng)物氣體的設(shè)備，以便利用最大的反應(yīng)器體積通常是有利的?？捎矛F(xiàn)有技術(shù)已知的任何一種設(shè)備在靠近反應(yīng)應(yīng)器底部送入氣體。通常，這樣來選擇設(shè)備，以致形成平均直徑小于5毫米、優(yōu)選小于3毫米、最優(yōu)選小于1毫米的氣泡。除了分配設(shè)備外，氣泡大小也與速率、表面張力和液體介質(zhì)分子量以及催化劑顆粒與液體介質(zhì)的相對(duì)百分?jǐn)?shù)有關(guān)。熟悉現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)人員很容易通過改變液體性質(zhì)、氣體速率、固體催化劑濃度和氣體分配方法來改變氣泡大小。
一特別優(yōu)選的送入氣體的設(shè)備是這樣一種橫向分配板，它將液體介質(zhì)和含有反應(yīng)物氣體的氣體均勻地通過膨脹的床層底部送入，以便在床層內(nèi)保持穩(wěn)定的紊流。該橫向分配板也作為一個(gè)隔板，將基本上惰性的液體和氣體進(jìn)料流與膨脹的催化劑床分開，并給反應(yīng)器內(nèi)沸騰的催化劑床層提供物理支撐。這一優(yōu)選的設(shè)備在US 4874583中公開，在這里作為參考并入。熟悉現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)人員可在這一分配板的下方安裝噴霧器或其他機(jī)械設(shè)備，以便消耗掉進(jìn)料氣體的功能，如果需要，也消耗掉液體的動(dòng)能。這一分配板使流體和氣體注入由流體、催化劑顆粒和氣泡組成的反應(yīng)段。
反應(yīng)段不間斷地從反應(yīng)器中的最低點(diǎn)即氣體注入裝有液體介質(zhì)和催化劑固體顆粒的床層的地方擴(kuò)展到靠近反應(yīng)器頂部的基本上不含催化劑的分離段。通常，在大型反應(yīng)器中，反應(yīng)器體積用許多板分隔。每一板可起流體再分配和支撐催化劑的作用。但是，因?yàn)槊恳话迩巴ǔＳ幸环蛛x段，這樣就使大量的反應(yīng)器體積喪失。在本發(fā)明中，沒有可將反應(yīng)器分成幾部分但要以失去大量反應(yīng)器體積為代價(jià)的分隔板或其他機(jī)械設(shè)備。在不隔斷的反應(yīng)段內(nèi)的整個(gè)體積都可被液體介質(zhì)中的催化劑顆粒用來與氣泡接觸。通過在液體介質(zhì)中產(chǎn)生的浮力以及向上流動(dòng)的氣體和液體產(chǎn)生的升力使催化劑負(fù)荷的重量變輕。從這一反應(yīng)段的下部加入流體和從反應(yīng)段頂部取出流體。這樣安排反應(yīng)物氣體送入的其他位置，以致將氣體送入現(xiàn)有的反應(yīng)段。反應(yīng)段不包括熱交換器占有的體積。
固體催化劑占有的反應(yīng)段百分率為反應(yīng)總體積的大約10至約60％。優(yōu)選的實(shí)施方案的固體催化劑占有的反應(yīng)段百分率為反應(yīng)總體積的約10至約50％。更優(yōu)選的實(shí)施方案的固體催化劑占有的反應(yīng)段百分率為反應(yīng)總體積的約10至約40％?；旧隙栊缘囊后w介質(zhì)和氣泡占有剩余的反應(yīng)段體積。基本上惰性的液體介質(zhì)占有的反應(yīng)段的優(yōu)選百分率為反應(yīng)段總體積的約30至約80％。基本上惰性的液體介質(zhì)占有的反應(yīng)段的最優(yōu)選百分率為反應(yīng)段總體積的約50至約70％。通常氣體占有的反應(yīng)段的百分率為固體催化劑或液體介質(zhì)未占有的其余百分率。氣泡占有的反應(yīng)段的優(yōu)選百分率為反應(yīng)段總體積的約5至約50％。氣體占有的反應(yīng)段的更優(yōu)選百分率為反應(yīng)段總體積的約20至約45％。氣體占有的反應(yīng)段的最優(yōu)選百分率為反應(yīng)段總體積的約20至約40％。
靠近沸騰床反應(yīng)器的頂部為一基本上不含催化劑的段，它在沸騰床中作為催化劑與氣體和液體介質(zhì)的分離段。這一分離段常常為反應(yīng)器體積的約1/10至約1/3。液體介質(zhì)和氣體從反應(yīng)器頂流出到熱分離器，它們可在反應(yīng)器外處理。視所存在的反應(yīng)物氣體的數(shù)量而定，熟悉現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)人員可將一部分分離出的氣體通過該反應(yīng)器循環(huán)，或?qū)⑦@一氣體用于隨后的反應(yīng)器，或?qū)⑦@一氣體用作燃料。處理的例子可包括取出產(chǎn)品，用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何設(shè)備取出一部分液體介質(zhì)，冷卻介質(zhì)，或從介質(zhì)中過濾出細(xì)顆粒。本發(fā)明一優(yōu)選的實(shí)施方案是將這一經(jīng)處理過的液體介質(zhì)送回反應(yīng)器。
反應(yīng)器裝有將由一種或兩種反應(yīng)物氣體組成的氣體在單一反應(yīng)段中的多處送入的設(shè)備。這些位置之一是上面討論的靠近反應(yīng)段底部的位置，因?yàn)闅馀萦型ㄟ^床層上升的趨勢(shì)。其他設(shè)備可安裝在整個(gè)反應(yīng)段。在一優(yōu)選的實(shí)施方案中，在最下面的氣體注入設(shè)備處注入的合成氣的氫/一氧化碳摩爾比為0.5∶1至約6.0∶1、優(yōu)選1.0∶1至3.0∶1、更優(yōu)選1.6∶1至2.2∶1。這一最優(yōu)選的比例通常用含鈷催化劑得到很好的反應(yīng)速率，并得到更高的生成所希望的更重?zé)N類產(chǎn)品的選擇性。
在本法中使用的氫/一氧化碳化學(xué)計(jì)量化可從約2∶1(對(duì)于生產(chǎn)含蠟產(chǎn)品)至約3∶1(對(duì)于生產(chǎn)甲烷)。顯然，隨著反應(yīng)物轉(zhuǎn)化，不可避免會(huì)生成一些甲烷，在反應(yīng)物氣體中氫氣很快會(huì)不足；在不補(bǔ)充氣體的情況下，氫/一氧化碳的比例會(huì)超出所希望的范圍。至少有一種補(bǔ)充設(shè)備將氣體在氣體注入的最低點(diǎn)上方的位置送入反應(yīng)段。所述的將氣體送入的每一補(bǔ)充設(shè)備都安裝在反應(yīng)容器中離容器底部一預(yù)定距離的位置。這樣來選擇將氣體送入反應(yīng)段的補(bǔ)充設(shè)備的準(zhǔn)確位置，以便使反應(yīng)器效率和反應(yīng)選擇性最大。
在一優(yōu)選的實(shí)施方案中，在單一紊流反應(yīng)段內(nèi)將補(bǔ)充反應(yīng)物氣體送入的補(bǔ)充設(shè)備是一種有裝在管上的噴霧器的設(shè)備。所述的噴霧器用來減少反應(yīng)物氣體的返混。每一個(gè)送入合成氣的設(shè)備使氣體分散在許多點(diǎn)，所有所述的點(diǎn)都離反應(yīng)容器的底部有大致相同的距離，離反應(yīng)容器橫截面中心確定的縱軸有大致相同的距離，并相對(duì)于所述的縱軸大致徑向?qū)ΨQ排列。噴霧器的恰當(dāng)放置將減少返混，促進(jìn)氣泡均勻分配以及控制反應(yīng)段中氣泡大小生長(zhǎng)。沸騰床反應(yīng)器中返混的減少會(huì)使該裝置得到氫和一氧化碳有效的轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品。
送入所述的補(bǔ)充氣體的位置數(shù)目為約1至約15個(gè)。優(yōu)選的實(shí)施方案有2-9個(gè)將補(bǔ)充氣體送入反應(yīng)段的位置，而更優(yōu)選的實(shí)施方案有3-8個(gè)位置，而最優(yōu)選的實(shí)施方案有6-7個(gè)位置。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，這些位置的安排和通過反應(yīng)段的氫氣或一氧化碳或兩者的數(shù)量應(yīng)足以維持相對(duì)恒定的氫/一氧化碳比為約0.5∶1至6.0∶1、更優(yōu)選約1.0∶1至約3.0∶1、最優(yōu)選約1.6∶1至約2.2∶1。
隨著合成氣轉(zhuǎn)化成烴類，由于沸騰床中合成氣的氫氣含量變得不足，反應(yīng)速率將下降。沸騰床中合成氣的一氧化碳含量也不足，雖然下降速率比氫氣低。隨著轉(zhuǎn)化不斷進(jìn)行，最初的稀釋劑例如二氧化碳、氮?dú)夂图淄樽兊酶怀?。另外，費(fèi)-托合成中的某些產(chǎn)品，包括較輕質(zhì)的烴類和水將進(jìn)一步稀釋反應(yīng)物氣體。含有氫和一氧化碳的補(bǔ)充合成氣的注入可提高這兩種反應(yīng)物在合成氣中的濃度，從而提高反應(yīng)速率。
適合的催化劑是那些能促進(jìn)烴類的費(fèi)-托合成的催化劑。所選的特定催化劑與優(yōu)選的操作條件和所希望的產(chǎn)品有關(guān)，通常例如從含鐵、鈷、稀土催化劑以及它們的混合物中選擇。優(yōu)選用于含蠟烴類合成的催化劑為鈷釕催化劑。催化活性的金屬鹽被浸漬基質(zhì)或與基質(zhì)顆粒例如氧化鋁一起研磨。對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來說，所述催化劑顆粒和制備是已知的。所述的顆粒必須足夠大和足夠密實(shí)，以致在基本上惰性的液體中有下沉的傾向。在反應(yīng)段中，這一傾向?qū)⒈粴怏w和流體的運(yùn)動(dòng)所抵消。在分離段中，這一傾向是很希望的，它使催化劑通過液體下沉，并返回到反應(yīng)段中。
對(duì)于沸騰床來說，催化劑裝料即不含太大百分率的大顆粒又不含太大百分率的小顆粒是重要的。在排出的液體介質(zhì)和產(chǎn)品中沒有夾帶催化劑的情況下，適合的尺寸分布對(duì)于成功的催化劑流化是重要的。一實(shí)施方案有平均粒度為約0.2至約3.5毫米的顆粒狀固體催化劑。更優(yōu)選的實(shí)施方案有平均粒度為約0.3至約1.6毫米的顆粒狀固體催化劑。優(yōu)選的尺寸分布是窄的。
通常就含鈷催化劑來說，合成氣與催化劑的接觸生成大量的正構(gòu)烷烴，同時(shí)生成少量烯烴和含氧化合物。使用這樣的含鈷催化劑的產(chǎn)品可含大約一半重量的中間沸程的烴類，大約三分之一重量的含蠟正構(gòu)烷烴，其余為較低沸程的烴類和甲烷。如果使用含鐵催化劑，產(chǎn)品組成稍有變化。在這兩種情況下，一部分產(chǎn)品會(huì)泛化成氣體，并被惰性化合物和未反應(yīng)的進(jìn)料氣體帶出反應(yīng)器。以氣相帶出的產(chǎn)品百分率與所用的操作條件有關(guān)。這些烴類可用現(xiàn)有技術(shù)已知的方法回收。其余的產(chǎn)品可與液體介質(zhì)混溶。
基本上惰性的液體介質(zhì)含有沸程大于340℃的烴類即正烷烴蠟、沸程約200至約340℃的烴類(其中稱為中間沸程烴類)、合成反應(yīng)的產(chǎn)品或其混合物?？筛淖兠恳环N的百分率，以達(dá)到有效的操作。例如，中間沸程烴類使泡沫減少。中間沸程烴類使混合物的固化溫度下降，并可使要冷卻的液體降到比含蠟烴類更低的溫度。本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案含有約0.001至約50％中間沸程烴類的基本上惰性的液體。
含蠟正構(gòu)烷烴可提高液體的粘度，它們很容易從較輕的烴類中分離出來。這些餾分的性質(zhì)以及將它們混合得到的流體的性質(zhì)對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來說是已知的。液體介質(zhì)可有完全類似產(chǎn)品的組成。一部分反應(yīng)產(chǎn)品將混合，可能與基本上惰性的液體介質(zhì)沒有區(qū)別。所以，產(chǎn)品烴類會(huì)含有一部分液體介質(zhì)；長(zhǎng)時(shí)間以后，產(chǎn)品烴類可含大部分液體介質(zhì)。為了開工，如果沒有產(chǎn)品可利用，可將C30-C50聚α-烯烴或高度精制的即不含雜原子和芳烴的烴類用作基本上惰性的液體介質(zhì)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案需要用現(xiàn)有技術(shù)已知的分離方法部分分離取出的液體介質(zhì)中的這些組分，并重新構(gòu)成有所希望性質(zhì)的餾分再循環(huán)回反應(yīng)器。另一方面，可將未分餾的流體循環(huán)到沸騰床層。一優(yōu)選的實(shí)施方案使用反應(yīng)器外部的熱交換器來冷卻循環(huán)物流來調(diào)節(jié)進(jìn)入反應(yīng)器的基本上惰性的液體介質(zhì)的溫度。通常，從位于反應(yīng)段上方的分離段得到從反應(yīng)器排出的液體介質(zhì)。熟悉現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)人員會(huì)理解，直接將流體加入反應(yīng)段或從反應(yīng)段取出也是有利的。這將得到更大的溫度控制，并可提供一種將催化劑從床層取出或加到床層中的機(jī)構(gòu)。
工藝壓力可為任何足以得到所希望反應(yīng)的壓力。通常，這樣的壓力為約1至約100大氣壓、優(yōu)選約10至約60大氣壓、更優(yōu)選20-50大氣壓。低于1大氣壓的任何一種惰況都需要在真空條件下操作，這一不必要的，又是十分昂貴的。高于約100大氣壓的壓力會(huì)使費(fèi)用顯著增加，因?yàn)樾枰岣咴O(shè)備的強(qiáng)度來耐這樣的高壓。
為了進(jìn)行費(fèi)-托合成合成進(jìn)行，沸騰床在足夠高的溫度下操作。雖然這樣的溫度與許多因素有關(guān)，主要與所選的催化劑有關(guān)，但反應(yīng)器中典型的溫度應(yīng)為約150至約325℃、更優(yōu)選約160至約300℃、最優(yōu)選約160至約240℃。在低于150℃的溫度下，為達(dá)到一定的反應(yīng)速率將需要非常多的催化劑。高于約325℃的溫度有利于生成甲烷。
這樣選擇沸騰床反應(yīng)器的直徑，以便使進(jìn)料氣體的表觀速度(在反應(yīng)條件下進(jìn)料氣體的實(shí)際體積流速除以空器截面積)為約2至約30厘米/秒。優(yōu)選的范圍為約6至約20厘米/秒。更優(yōu)選的范圍為約10至約20厘米/秒。氣體的速度影響氣體保留量、氣-液傳質(zhì)和返混。為了優(yōu)化的反應(yīng)器轉(zhuǎn)化效率所選的優(yōu)選的氣體時(shí)空速度為200-20000米3/小時(shí)·米3/催化劑、更優(yōu)選500-10000米3/小時(shí)·米3催化劑。
對(duì)于沸騰床反應(yīng)器來說，催化劑床層部分由液體介質(zhì)流支撐。循環(huán)的液體速度為約0.1至約20厘米/秒、更優(yōu)選約1至約10厘米/秒。液時(shí)空速為約10至約100液體體積/催化劑體積·小時(shí)。優(yōu)選的液時(shí)空速為約20至約80液體體積/催化劑體積·小時(shí)。
由于費(fèi)-托合成反應(yīng)的放熱特性，反應(yīng)器最好有取熱能力，以致可精細(xì)地控制所希望的反應(yīng)溫度。在一沸騰床反應(yīng)器中，熱量可以各種方式取出，包括降低進(jìn)料的顯熱、內(nèi)部熱交換器和外部熱交換器。本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案包括這些方法中每一種。
調(diào)節(jié)反應(yīng)器溫度的優(yōu)選設(shè)備包括采用有一根管子的內(nèi)部熱交換器。熟悉現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)人員會(huì)知道，熱交換器常常采用串聯(lián)的和并聯(lián)的多管，它們包括在這一詳述中。所述的管子也可有現(xiàn)有技術(shù)中已知的翅片或其他設(shè)備，以促進(jìn)沸騰床和冷卻流體之間的傳熱。冷卻介質(zhì)從反應(yīng)容器外進(jìn)入管子。在一更優(yōu)選的實(shí)施方案中，進(jìn)入管子的冷卻介質(zhì)含有一種在管子中至少部分汽化的液體。這樣的冷卻液體例如包括含烴液體、工業(yè)上可得到的Dowtherm、加氫精制的烴類和水。最優(yōu)選的實(shí)施方案使用Dowtherm、水、乙二醇類以及它們的混合物，以液體形式將它們送入管中，并從管內(nèi)排出這些液體以前至少部分汽化。
現(xiàn)有技術(shù)已知的其他熱交換器，包括外部熱交換器套管也可包括在內(nèi)。
另一從反應(yīng)器中取出熱量的優(yōu)選方法是將反應(yīng)溫度以下的液體介質(zhì)送入反應(yīng)器。為了達(dá)到送入的液體介質(zhì)是循環(huán)的液體介質(zhì)，必須利用熱交換器來冷卻液體。對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來說，從液體中取出熱量的熱交換器是大家熟悉的。
除了上述取熱方法外，基本上惰性的液體介質(zhì)也可作為受熱體。就傳統(tǒng)的氣相法來說，在反應(yīng)過程中釋放出的熱量使氣體和催化劑的溫度顯著提高，它阻礙烴類合成反應(yīng)，使甲烷化反應(yīng)增加并引起催化劑失活或破壞。液相高的熱容量使高的轉(zhuǎn)化率成為可能，同時(shí)又使溫度增加量減小。熱量轉(zhuǎn)移給流體，而流體使熱量的取出變得容易。
合成氣可在進(jìn)入反應(yīng)器以前預(yù)熱。因?yàn)橘M(fèi)-托合成反應(yīng)是強(qiáng)放熱的，通常不必將進(jìn)料氣體特地加熱到反應(yīng)溫度。氣體也可用反應(yīng)器中的基本上惰性的液體加熱。
上述發(fā)明有許多優(yōu)點(diǎn)。它提供了幾種控制溫度的方法，因此允許在反應(yīng)器中在沒有過量的甲烷化或催化劑破壞的情況下有更高的轉(zhuǎn)化率。它提供了一種控制氫氣/一氧化碳?xì)獗鹊姆椒?，從而提供了一種使整個(gè)反應(yīng)段的反應(yīng)速率和反應(yīng)選擇性最大的機(jī)理。它為采用高的反應(yīng)床層高度創(chuàng)造了條件，因?yàn)闅怏w還可能有液體使催化劑浮起，對(duì)于一定的催化劑裝置來說，它使催化劑的破損減少。本發(fā)明還利用了最大的反應(yīng)器體積，因?yàn)樵诒景l(fā)明中沒有可用來支撐催化劑和用來再分配流體的分配板。另一優(yōu)點(diǎn)是，在整個(gè)反應(yīng)段沸騰床的壓差接近零，從而提供了更均勻的壓力，它使產(chǎn)率和生成C5+烴類的選擇性提高。
圖1為用于合成氣轉(zhuǎn)化成液體烴類的沸騰床反應(yīng)器的示意圖。反應(yīng)段從噴霧器延伸到反應(yīng)器內(nèi)部熱交換器出口處催化劑床層。在反應(yīng)段上方是分離段。從反應(yīng)段過渡到分離段的大致位置用箭頭10處波紋線表示。
合成氣通過管線22進(jìn)入沸騰床10。合成氣可在熱交換器24中預(yù)熱。合成氣通過位于底板14或反應(yīng)段底部或在它們附近的噴霧器16送入反應(yīng)段，或者通過也稱為14的橫向分配板送入反應(yīng)段。在這一實(shí)施方案中，三個(gè)單一的噴霧器適當(dāng)?shù)貙⒑瑲涞臍怏w加到反應(yīng)段中。合成氣可用富含氫的氣體從管線20補(bǔ)充。管線20也將富含氫的氣體通過位于反應(yīng)段的噴霧器18供給反應(yīng)段。內(nèi)部冷卻盤管12可通過反應(yīng)段，但不干擾氣體通過噴霧器16和18送入或流體的豎直移動(dòng)。
基本上惰性的流體通過循環(huán)泵56和管線40送入沸騰床反應(yīng)器10。流體可通過底板14中的開孔向上流動(dòng)，或者可用氣體通過橫向分配板14送入。液體介質(zhì)和氣體離開反應(yīng)器，并在熱分離器中相互分離。流體和氣體通過管線42排出沸騰床反應(yīng)器10。如果分離段足夠大，那么流體可作為分開的氣流和流體流排出沸騰床層。但是，在這一實(shí)施方案中，流體和氣體然后送入可在減壓下操作的分離器44。通過控制熱分離器的壓力和溫度，可改變循環(huán)液體的組成。
基本上惰性的流體通過管線48排出熱分離器，其中一部分可作為產(chǎn)品通過管線50排出。其余的流體可用熱交換器52冷卻，然后通過管線54返回到循環(huán)泵56。
催化劑例如可通過管線30加到反應(yīng)段中，以及通過管線32從反應(yīng)器中取出。
費(fèi)-托合成法的一個(gè)工業(yè)實(shí)施方案可進(jìn)行優(yōu)化，以便主要生產(chǎn)燃料和潤(rùn)滑油作為產(chǎn)品。圖2為這一方法的示意圖，其中沸騰床反應(yīng)器1在一次通過時(shí)有很高的轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)器內(nèi)部件與圖1所示的類似，因此在這里未示出。
本發(fā)明的這一實(shí)施方案表示合成氣通過管線140進(jìn)入沸騰床反應(yīng)器100。圖中省略了沸騰床的詳細(xì)部件。流體通過管線102排出沸騰床反應(yīng)器，并任選在熱交換器104中冷卻。流體然后通過管線106送入分離容器110。氣體和石腦油通過管線112從分離容器110的頂部取出。較重的烴類通過管線114從分離容量中排出，并任選在熱交換器4中冷卻。流體通過管線116離開熱交換器到擋板式氣液分離容器118，然后通過管線120到第二分離容器122。中間餾分油通過管線124取出，一部分作為產(chǎn)品通過管線126分出，而另一部分任選通過管線128、循環(huán)泵132、熱交換器4。通過管線130的循環(huán)液體為一混合物，它可通過控制通過管線128和136的液體相對(duì)流量來來改變。通過管線130的循環(huán)液體優(yōu)選具有比反應(yīng)溫度高得多的沸點(diǎn)，以致不會(huì)產(chǎn)生大量的汽相。
費(fèi)-托合成法的另一優(yōu)選的工業(yè)應(yīng)用是主要生產(chǎn)燃料作為產(chǎn)品。圖3為這樣的方法的示意圖，其中串聯(lián)的三個(gè)反應(yīng)器用來處理進(jìn)料合成氣。費(fèi)-托合成出現(xiàn)在前兩個(gè)反應(yīng)器中。
本發(fā)明的這一實(shí)施方案將幾個(gè)沸騰床反應(yīng)器組合在一起。合成氣通過管線200進(jìn)入沸騰床反應(yīng)器202。圖中省略了沸騰床的詳細(xì)部件。流體通過管線204排出沸騰床反應(yīng)器，然后送入分離容器206。氣體和石腦油通過管線208從分離容器206的頂部取出。圖3中未示出從通過管線103排到熱分離器4的蒸汽中分離和除去雜質(zhì)(主要為水蒸汽)。在氣相中水蒸汽的含量大于50％會(huì)嚴(yán)重阻礙費(fèi)-托合成法。較重的烴類通過管線210排出分離容器206，將一部分送到熱交換器212。流體離開熱交換器送到循環(huán)泵214，并循環(huán)回沸騰床層202。未轉(zhuǎn)化的進(jìn)料氣體與一部液體組分混合，并送入第二沸騰床反應(yīng)器。來自管線210的一部較重的烴類任選與來自管線208的氣體和石腦油混合，并通過管線218送入第二沸騰床反應(yīng)器220。到反應(yīng)器220的補(bǔ)充合成氣和富氫氣體進(jìn)料管線未示出。流體通過管線222排出沸騰床反應(yīng)器220，然后通過熱交換器224。經(jīng)冷卻的流體通過管線226送入分離容器228。氣體和輕質(zhì)石腦油通過管線230從分離容器228的頂部取出，并分離為產(chǎn)品，用作燃料，或用于其他工藝。較重的烴類通過管線232排出分離容器228，然后進(jìn)一步在熱交換器234中冷卻。然后流體通過管線236送入沉降容器238，再送入分離容器240。中間餾分油通過管線242從頂部取出。一部在管線244中作為產(chǎn)品分出，而另一部分通過管線246送入熱交換器234加熱。這一流體與來自管線258的液體混合后通過循環(huán)泵248，再通過管線250循環(huán)到沸騰床220。來自熱分離器的較高沸程餾分與氫氣和物流混合，然后送入第三沸騰床反應(yīng)器。這一第三反應(yīng)器的作用不是費(fèi)-托合成，而是將高分子量的烴類轉(zhuǎn)化成較低分子量的烴類。通過管線252從分離容器240排出的重質(zhì)烴類補(bǔ)充來自管線254的氫和水蒸汽進(jìn)料，并通過管線256送至裂化單元260。通過管線262離開裂化單元260的烴類在容器264中分餾，氣體和石腦油通過管線266排出。較重的烴類通過管線268離開分離容器264，其中一部分作為中間餾分產(chǎn)品取出，而另一部分通過循環(huán)泵274循環(huán)回裂化單元260。
實(shí)施例作為一個(gè)實(shí)施例，在平均反應(yīng)溫度為204℃、壓力為370磅/英尺2和氣體體時(shí)空速為1650英尺3進(jìn)料/小時(shí)·英尺3催化劑的條件下，將1000標(biāo)英尺3/小時(shí)含有46.8％(摩爾)氮、33.1％(摩爾)氫、16.8％(摩爾)一氧化碳、2.9％(摩爾)二氧化碳和0.32％(摩爾)水蒸汽的合成氣與0.61英尺3鈷-釕/氧化鋁催化劑接觸。在這樣的條件下，在一次通過反應(yīng)器時(shí)，一氧化碳生成烴類的轉(zhuǎn)化率為85％。生成的烴類產(chǎn)物分布如下烴類產(chǎn)品磅/小時(shí) ％(重量)甲烷 0.45 8.08乙烷 0.11 1.90丙烷 0.14 2.57正丁烷 0.17 3.04正戊烷 0.19 3.42C6--C121.51 27.28C13--C191.28 23.10C20+1.70 30.61100.00
權(quán)利要求
1.在一種通過氫和一氧化碳在裝有顆粒狀固體催化劑和基本上惰性的液體介質(zhì)的反應(yīng)段中反應(yīng)由氫和一氧化碳生產(chǎn)烴類的方法中，其改進(jìn)包括反應(yīng)在適用于氣體反應(yīng)的沸騰床反應(yīng)容器內(nèi)的單一紊流反應(yīng)段中，在基本上惰性的液體介質(zhì)和固體顆粒催化劑存在下進(jìn)行，其中將含有氫氣和一氧化碳?xì)獾囊环N或多種的氣體在反應(yīng)段內(nèi)的多處送入，以致氣泡通過裝有固體催化劑顆粒和基本上惰性的液體介質(zhì)的反應(yīng)段以足夠高的速率向上流動(dòng)，以致使床層的體積膨脹到大于其靜態(tài)的體積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中基本上惰性的液體介質(zhì)加入反應(yīng)段和從反應(yīng)段取出，從而產(chǎn)生這樣一個(gè)流量，它有助于使床層膨脹到至少一些固體催化劑處于無規(guī)則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的程度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中送入氫氣或一氧化碳?xì)饣騼烧叩拿恳粋€(gè)位置都在反應(yīng)容器內(nèi)離容器底部有一預(yù)定的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中將氫氣、一氧化碳?xì)饣蚱浠旌衔镌陔x容器底部有一預(yù)定距離的多處送入。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中這些位置中至少一個(gè)位置將氣體分配在處于離反應(yīng)容器底部有大約相同的距離和離反應(yīng)容器橫截面中心確定的縱軸有大約相同的距離的多處，上述位置由離反應(yīng)器底部的距離來決定，在這一位置送入氫氣或一氧化碳或這兩種氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過這樣一種設(shè)備將氣體送入，該設(shè)備由通過反應(yīng)器壁伸入反應(yīng)器的管子部分和噴霧器部分組成，所述的噴霧器部分連接到管子部分上，它使氣體分配到紊流反應(yīng)段中的某一位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中合成氣氣泡的直徑小于約5毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中液體介質(zhì)選自正構(gòu)烷烴蠟、沸程為約150至約340℃的烴類及其混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中有能夠改變液體介質(zhì)或催化劑或它們兩者同時(shí)又使反應(yīng)不斷進(jìn)行的設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中將至少一部分取出的液體介質(zhì)循環(huán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中在循環(huán)的液體介質(zhì)中，沸程為200至約340℃的中間餾分油餾分的濃度為約0.001至約50％(體積)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中固體顆粒催化劑的平均粒度為約0.2至約3.5毫米。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中固體顆粒催化劑的平均粒度為約0.3至約1.6毫米。
14.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中在反應(yīng)段中，氫與一氧化碳的摩爾比為約0.5∶1至約6.0∶1。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中在反應(yīng)段中，氫與一氧化碳的摩爾比為約1.0∶1至約3.0∶1。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中在反應(yīng)段中，氫與一氧化碳的摩爾比為約1.6∶1至約2.2∶1。
17.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中反應(yīng)容器有取熱設(shè)備。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所述的取熱設(shè)備有一這樣安排的管子，以致冷卻介質(zhì)可從反應(yīng)容器外進(jìn)入管子和從管子排出。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中進(jìn)入管子的冷卻介質(zhì)為在管中至少可部分汽化的液體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中冷卻介質(zhì)選自Dowtherm、水、乙二醇類及其混合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中還有在反應(yīng)容器外從循環(huán)的液體介質(zhì)中取熱的設(shè)備。
22.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中氣體空速為約200至約20000米3/米3催化劑·小時(shí)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中氣體空速為約500至約10000米3/米3催化劑·小時(shí)。
24.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中液體流量為約1至約10厘米/秒。
25.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中液體空速為約10至約100米3基本上惰性的液體/米3催化劑·小時(shí)。
26.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中液體空速為約20至約80米3基本上惰性的液體/米3催化劑·小時(shí)。
27.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中將氫氣、一氧化碳?xì)饣蚱浠旌衔镌陔x反應(yīng)容器底部有預(yù)定距離的3-8處送入。
28.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中將氫氣、一氧化碳?xì)饣蚱浠旌衔镌陔x反應(yīng)容器底部有預(yù)定距離的6-7處送入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過氫和一氧化碳在顆粒狀固體催化劑和基本上惰性的液體介質(zhì)存在下反應(yīng)由氫和一氧化碳生產(chǎn)烴類的方法。這一反應(yīng)在適用于氣體反應(yīng)的反應(yīng)容器中,在基本上惰性的液體介質(zhì)和固體顆粒催化劑床層存在下進(jìn)行。將氫氣和一氧化碳?xì)庠诜磻?yīng)容器內(nèi)的多處送入。氣泡以足夠高的速率通過固體催化劑顆粒的床層和基本上惰性的液體介質(zhì)向上流動(dòng),以致使床層的體積膨脹到大于其靜態(tài)體積。這一速率產(chǎn)生這樣一紊流反應(yīng)段,液體、氣體和固體催化劑存在于其中并處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中。
文檔編號(hào)C07C9/00GK1275968SQ98810190
公開日2000年12月6日 申請(qǐng)日期1998年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月24日
發(fā)明者P－S·E·戴, J·哈里森, G·挪格布里, L·薩, K·B·瓦吉爾 申請(qǐng)人:德士古發(fā)展公司