РЕАКТОР С ТРЕХФАЗНЫМ ТВЕРДО-ГАЗО-ЖИДКОСТНЫМ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ СИНТЕЗА ПО ФИШЕРУ-ТРОПШУ И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

1. Реактор для синтеза Фишера-Тропша с трехфазным псевдоожиженным слоем, который содержит: 1) основной корпус реактора в виде цилиндра высотой 25-45 м; 2) газораспределитель прямого ввода или в виде перфорированной плиты, расположенный у днища реактора; 3) одно- или двухстадиальный первичный теплообменник и вспомогательный теплообменник; 4) множество групп сепаратора твердого от жидкости, размещенных над первичным теплообменником или между двумя первичными теплообменниками и в кольцевой области вблизи стенки реактора; 5) одну и более групп направляющих труб для лучшего распределения катализатора вдоль оси реактора; 6) устройство для отделения тумана, расположенное на верхушке реактора; 7) вспомогательные системы для вышеуказанных составных частей, отличающийся тем, что первичный теплообменник расположен в нижней части реакционной зоны и при необходимости может пересекать трехфазную реакционную зону и верхнюю область газовой фазы, а вспомогательный теплообменник расположен над зоной сепарации, при этом теплообменник состоит из множества групп теплообменных модулей, которые состоят из нескольких групп теплообменных элементов, оснащенных насадками с крепежными компонентами, которые размещены на обоих концах насадок и с их помощью монтируются на крепежных элементах стенки реактора, образуя подвесную структуру.
2. Реактор с трехфазным псевдожиженным слоем (газ-жидкость-твердое) по п.1, отличающийся тем, что он содержит одностадиальный первичный теплообменник, расположенный над областью сепарации жидкость-твердое, или содержит двухстадиальные первичные теплообменники, расположенные в нижней части реактора и над областью сепарации жидкость-твердое; при этом нижний конец первичного теплообменника в нижней части реактора расположен на 0,1-3 м, предпочтительно 0,3-2,5 м выше газораспределителя.
3. Реактор с трехфазным псевдожиженным слоем по п.1, отличающийся тем, что в теплобменнике теплообменные компоненты выполнены U-образными или типа «труба в трубе».
4. Реактор по пп.1-3, отличающийся тем, что указанные дополнительные системы реактора включают:
(1) внешний приемник отфильтрованного парафина и систему стабилизации давления фильтрации для эффективной работы внутреннего фильтрационного сепаратора;
(2) внешнюю систему газоочистки и/или очистки жидости вместе с внутренней системой сепарации «жидкость-твердое»;
(3) вспомогательную систему шламоудаления и/или
(4) систему предварительной конденсации туманоуловителя у верхнего выхода реактора.
5. Реактор по п.4, отличающийся тем, что указанный внешний приемник отфильтрованного парафина и система стабилизации давления фильтрации содержат приемник жидкого парафина с системой контроля уровня, буферную емкость давления газа, емкость стабилизации давления и систему тонкого регулирования давления.
6. Реактор по п.4, отличающийся тем, что указанная система газоочистки в основном включает компрессор, подогреватель и буферную емкость с термоизолирующей функцией; в качестве очищающей среды используют синтетический газ, азот или чистый синтетический газ от Ф-Т синтеза; а система очистки жидкости в основном включает насосы горячего масла и измерительные насосы очищающей жидкости с функцией подогрева и термоизоляции; в качестве очищающей среды используют жидкий парафин, синтетический парафин или масло-дистилят Ф-Т с точкой кипения 300-380°С.
7. Реактор по п.4, отличающийся тем, что указанная вспомогательная система шламоудаления включает: соединительную трубу, расположенную в самой нижней части сборки распределительных труб и которая выведена наружу реактора и соединена с контейнером приема жидкости, которым управляет и контролирует система контроля уровня жидкости; или поверхность днища используют как приемный контейнер жидкости и оборудуют его устройствами индикации уровня накопившейся жидкости и системой контроля, так что накопившаяся жидкость может выгружаться с помощью ручной или автоматической системы контроля.
8. Реактор по п.4, отличающийся тем, что указанная система предварительной конденсации туманоуловителя, расположенная на выходе реактора, включает предварительный конденсатор, сепаратор газ-жидкость, маленький приемник жидкости и необходимые автоматические клапаны.
9. Реактор по п.4, отличающийся тем, что включает: 1) корпус реактора в виде прямого вертикального цилиндра высотой 25-45 м; 2) газораспределитель прямого ввода или в виде перфорированной плиты, расположенный вблизи днища реактора, и вспомогательную систему шламоудаления для газораспределителя; 3) первичный теплообменник, расположенный ниже реакционной зоны и, при необходимости, верхний первичный теплообменник, пересекающий трехфазную область и область газовой фазы, и вспомогательный теплообменник, расположенный в верхней части зоны сепаратора; 4) множество групп сепараторов твердого катализатора-жидких тяжелых продуктов, расположенных в кольцевой области вблизи стенки реактора; 5) множество направляющих поток труб вблизи стенки реактора; 6) туманоотделительные устройства, которые содержат первичное устройство туманоотделения конденсационного типа, расположенное в верхней части реактора и вторичный туманоотделитель у верхнего выхода и, при необходимости, туманотделительную систему предварительной конденсации у верхнего выхода реактора, а также другие внешние дополнительные блоки.
10. Реактор по п.9, отличающийся тем, что указанная высота корпуса реактора находится в диапазоне 28-40 м, а внутренний диаметр реактора находится в диапазоне 2-15 м.
11. Реактор по п.9, отличающийся тем, что указанное устройство сепарации жидкость-твердое расположено вертикально в средней/верхней части реактора; если используют только один первичный телообменник, фильтрующее сепарирующее устройство расположено над первичным теплообменником, если же используют два первичных теплообменника, фильтрующее устройство расположено между двумя первичными теплообменниками/сепарирующее устройство жидкость-твердое имеет множество групп сепараторов, а каждая группа фильтрующего устройства состоит из множества фильтрующих элементов, которые содержат 12-60 фильтрующих труб; причем оба конца каждой фильтрующей трубы присоединены к трубной сборке и выведены наружу реактора посредством промежуточной подающей трубы с использованием принципа равномерного распределения; нижний конец подающей трубы соединен с внешней системой выгрузки парафина и стабилизации давления для удаления отфильрованного жидкого парафина; а верхний конец подающей трубы соединен с системой очистки для оперативной очистки фильтрующей трубы.
12. Реактор по п.11, отличающийся тем, что указанное фильтрующее устройство жидкость-твердое расположено в кольцевой области вблизи стенки реактора; причем каждая группа фильтрующего устройства представлена фильтрующим элементом, состоящим из 20-50 фильтрующих труб.
13. Реактор по п.12, отличающийся тем, что указанные фильтрующие трубы фильтрующего устройства жидкость-твердое аналогичны металлическим трубам, с возможностью обратной подувки, длина фильтраци составляет 0,3-3,0 м, а диаметр пор фильтрующей трубы равен 1-50 µм.
14. Реактор по п.13, отличающийся тем, что указанные фильтрующие трубы фильтрующего устройства жидкость-твердое имеют длину 0,5-2,5 м, а диаметр пор фильтрующей трубы равен 10-30 µм.
15. Реактор по п.9, отличающийся тем, что указанное туманоотделяющее устройство включает первичное туманоотделяющее устройство, расположенное в верхней части реактора, и вторичное туманоотделяющее устройство вне реактора и непосредственно возле него, причем структура вторичного туманоотделяющего устройства представляет собой цилиндрический конденсатор, соединенный с выходной трубой реактора и представляющий собой цилиндрическую структуру в виде 1-8 слоев компактно расположенных теплообменных труб, оснащенную коническим коллектором у днища конденсатора и трубой обратной продувки, расположенной у днища конуса.
16. Процесс синтеза Ф-Т для преобразования синтетического газа в углеводороды, отличающийся тем, что реакция синтеза Ф-Т протекает в присутствии катализатора синтеза Ф-Т при необходимой температуре и давлении в реакторе по любому из пп.1-15.
17. Процесс синтеза Ф-Т по п.16, отличающийся тем, что указанный используемый синтетический катализатор является катализатором на основе железа для низкотемпературного процесса в псевдоожиженном слое при температуре реакции 240-250°С или катализатором на основе железа для высокотемпературного процесса в псевдоожиженном слое при температуре реакции 250-290°С.