РЕАКЦИОННАЯ СИСТЕМА С ВЗВЕШЕННЫМ СЛОЕМ ТИПА БАРБОТАЖНОЙ КОЛОННЫ ДЛЯ СИНТЕЗА ФИШЕРА-ТРОПША

1. Реакционная система с взвешенным слоем типа барботажной колонны в реакционной системе синтеза Фишера-Тропша для получения жидких углеводородов путем контактирования синтез-газа, состоящего из водорода и оксида углерода, с частицами катализатора; в которой применяется:
(1) реакционный процесс синтеза Фишера-Тропша в колонне барботажного типа со взвешенным слоем, в котором синтез-газ, подаваемый непрерывно с низа реактора, и суспендированные частицы катализатора, контактируют с получением жидких углеводородов, газообразных углеводородов и воды,
(2) процесс, в котором суспензия суспендированных жидких продуктов, образовавшихся в процессе синтеза Фишера-Тропша, и частицы катализатора двигаются от реактора к нижней части емкости для разделения через наклоненный вниз перемещающий трубопровод для разделения частиц катализатора и жидких продуктов,
(3) процесс, в котором газовые продукты, образовавшиеся в процессе синтеза Фишера-Тропша, направляют в верхнюю часть емкости для разделения через соединительный трубопровод, установленный над наклоненным вниз перемещающим трубопроводом, и выводят через его верх,
(4) процесс, в котором жидкие продукты извлекают из емкости для разделения, и
(5) процесс, в котором суспензию, в которой частицы катализатора концентрируют, извлекают с низа емкости для разделения и циркулируют в низ реактора, перемещают за счет движущей силы (газлифта) синтез-газа, вводимого с низа реактора, и она поднимается вверх через реактор с взвешенным слоем без использования внешнего источника движущей силы для циркуляции, и образующиеся жидкие углеводородные продукты, газообразные углеводородные продукты и воду разделяют и извлекают без использования внешнего источника движущей силы для разделения.
2. Реакционная система с взвешенным слоем типа барботажной колонны по п.1, использующая процесс, в котором температурой внутри реактора управляют с помощью множества охлаждающих труб, установленных вертикально из верхней части реактора, представляющих собой внутренние трубы, в которые подают охлаждающую среду, и внешние теплообменные трубы, и позволяющих равномерно отводить тепло в радиальном и вертикальном аксиальном направлении внутри реактора.
3. Реакционная система с взвешенным слоем типа барботажной колонны по п.1 или 2, в которой в процессе синтеза Фишера-Тропша давление в реакторе составляет от 1 до 4 МПа, и приведенная скорость газа составляет от 0,05 до 0,2 м/с.
4. Реакционная система с взвешенным слоем типа барботажной колонны по любому из п.1 или 2, в которой 99% или более из тех частиц катализатора, которые из реактора вводят в нижнюю часть емкости для разделения, имеющих диаметр частиц 20 мкм или более, циркулируют в реактор.
5. Реакционная система с взвешенным слоем типа барботажной колонны по любому из п.1 или 2, в которой в емкости для разделения, которая соединена с реактором наклоненным вниз перемещающим трубопроводом и имеет линию циркуляции суспензии, которая циркулирует суспензию со сконцентрированным катализатором в виде частиц в реактор,
скоростью поднимающейся жидкости внутри емкости для разделения управляют так, чтобы она составляла 0,4 или меньше от скорости седиментации катализатора в виде частиц с диаметром частиц 20 мкм с помощью регулирующего клапана вывода суспензии со сконцентрированным катализатором, установленного на линии циркуляции суспензии между емкостью для разделения и реактором, регулирующего клапана для вывода жидких продуктов реакции, выводимых из емкости для разделения, и клапана разности давления в верхнем пространстве газовой фазы между емкостью для разделения и реактором.
6. Реакционная система с взвешенным слоем типа барботажной колонны по п.2, в которой в процессе регулирования температуры внутри реактора с помощью множества охлаждающих труб путем введения воды во внутренние трубы охлаждающей трубы, в дополнение к управлению температурой внутри реактора от 210 до 280°С, получают пар при температуре от 200 до 270°С и давлении от 2 до 6 МПа из выхода внешней трубы охлаждающей трубы.
7. Установка для синтеза Фишера-Тропша, имеющая реактор для синтеза Фишера-Тропша с взвешенным слоем типа барботажной колонны, в котором образуются жидкие углеводороды, газообразные углеводороды и вода в результате контакта синтез-газа, непрерывно подаваемого из газораспределителя, установленного внизу реактора, с суспендированными катализатором в виде частиц, при этом предусмотрен циркуляционный разделительный механизм, который приводится в действие с помощью движущей силы (газлифта) синтез-газа, поднимающегося вверх через реактор с взвешенным слоем, который вводят с низа реактора без использования внешнего источника движущей силы для циркуляции, и с помощью которого разделяют и выводят образовавшиеся жидкие углеводородные продукты и газообразные углеводородные продукты без использования внешнего источника движущей силы для разделения.
8. Установка для синтеза Фишера-Тропша по п.7, в которой циркуляционный разделительный механизм содержит (1) реактор, (2) емкость для разделения, которая разделяет частицы катализатора и жидкие продукты путем перемещения суспензии, в которой суспендированы жидкие продукты, образовавшиеся в реакторе, и катализатор в виде частиц, через наклоненный вниз перемещающий трубопровод, соединяющий реактор и нижнюю часть емкости для разделения, (3) участок вывода газообразных продуктов, перемещающий газообразные продукты, образовавшиеся в реакторе, в верхнюю часть емкости для разделения через соединяющий трубопровод, установленный над наклоненным вниз перемещающим трубопроводом, и выводящий газообразные продукты из его верхнего конца, (4) участок вывода жидких продуктов, выводящий жидкие продукты из емкости для разделения, и (5) линия циркуляции, выводящая суспензию, в которой был сконцентрирован катализатор в виде частиц, из низа емкости для разделения и циркулируют ее вниз реактора.
9. Установка для синтеза Фишера-Тропша по п.8, в которой реакционным давлением внутри реактора управляют в интервале от 1 до 4 МПа и приведенной скоростью газа управляют в интервале от 0,05 до 0,2 м/с.
10. Установка для синтеза Фишера-Тропша по п.8 или 9, в которой в циркуляционном разделительном механизме 99% или более тех частиц, которые ввели в нижнюю часть емкости для разделения, имеющих диаметр частиц 20 мкм или более, циркулируют в реактор.
11. Установка для синтеза Фишера-Тропша по любому из п.8 или 9, в которой в циркуляционном разделительном механизме, скоростью поднимающейся жидкости в емкости для разделения управляют в интервале от 0,4 или менее от скорости седиментации катализатора в виде частиц, имеющих диаметр 20 мкм, с помощью регулирующего клапана объема вывода суспензии со сконцентрированным катализатором, установленным на линии циркуляции, регулирующего клапана вывода жидкого продукта реакции, установленного на участке вывода жидких продуктов емкости для разделения, и клапана разности давления, установленного на соединяющем трубопроводе между емкостью для разделения и верхним пространством газовой фазы реактора.
12. Установка для синтеза Фишера-Тропша по любому из пп.7-9, в которой обеспечен механизм отвода тепла, который регулирует температуру внутри реактора и обеспечивает равномерный отвод тепла в радиальном и вертикальном аксиальном направлении внутри реактора.
13. Установка для синтеза Фишера-Тропша по п.12, в которой механизм отвода тепла имеет множество охлаждающих труб, содержащих внутренние трубы, в которые подают охлаждающую среду, и теплообменные внешние трубы, установленных вертикально из верхней части реактора, и в результате подачи воды на вход внутренней трубы в верхней части реактора и пропускания воды через внутренние трубы, прохождения ее через внешние трубы в противоположном направлении, и затем вывода через выход внешней трубы в верхней части реактора, регулируют реакционную температуру внутри реактора от 210 до 280°С, при этом также получая пар с температурой от 200 до 270°С и давлением от 2 до 6 МПа из выхода внешней трубы.
14. Установка для синтеза Фишера-Тропша по п.12, в которой регулирование температуры внутри реактора осуществляется с помощью механизма отвода тепла с отклонением реакционной температуры внутри реактора в интервале ±2°С.