用费舍－特鲁普什合成法于三相床反应器中生产液烃的设备制造技术

本发明专利技术涉及用费舍－特鲁普什合成法于三相床反应器中的催化剂固体颗粒上生产液烃的设备，此设备设有至少一个安装在所述反应器内部过滤区中的过滤筒，此过滤筒包括：过滤器，用来从催化剂固体颗粒中分离滤液；筒形套；内部部件，取空心圆柱形，两端开口，以与此筒形套的纵轴线基本共轴的关系安装；环形室，为此筒形套与内部部件的壁部所界定，用于收集滤液；导管，用于排出滤液；其中所述过滤筒的内部部件的壁至少部分是由此过滤筒的过滤器所形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由费舍-特鲁普什合成法生产液烃的设备领域，这类设备设有过滤装置，用以使合成反应形成的液体产物与固体催化剂颗粒相分离。本专利技术更具体地涉及到这样一种设备，其中的过滤装置实施三相床反应器的内部。
技术介绍
由包括一氧化碳与氢的混合物，更普遍地称为合成气体进行烃的合成是早已熟知的。特别可以提到费舍与特鲁普什(F Fischer与H.Tropsch)的工作，因为从1923年后便以他们的名字命名这种化学转化，即周知的费舍-特鲁普什合成法。费舍-特鲁普什合成法是一种能从合成气体合成液体石蜡与烯烃和/或氧化衍生物的一种反应，这种合成气体例如可从天然气或煤获得。在欧洲于二次世界大战期间，在南非从1950年代期间已进行工业化开发，上述反应在石与燃气价格变化之后适应1980年代与1990年代间出现的利益剧变形势，当然也还有环境方面的考虑。费舍-特鲁普什法所用的生产设备包括用来从以固体颗粒形式存在的催化剂中分离出合成液体产物的设备。美国专利No.5844006描述了用于通过在泡罩塔型反应器中以液体作悬浮式保持的催化剂上进行气体反应来产生液体产物的方法，这种泡罩塔型在英语词”slurry bed reactor”中更一般地称之为“淤浆床反应器”，其中使液体产物于该床的过滤区中沿第一过滤方向通过过滤介质，于过滤介质上形成固体催化剂颗粒的实心滤饼，而使液体产物与固体催化剂颗粒分离。上述专利文件更具体地描述涉及一种序列：使液体沿第一过滤方向通过，中止液体流动和通过漂洗流体沿与第一方向相反的第二方向的通过进行漂洗。上述专利文献具体公开了一种过滤筒，同时包括含有液体产物的收集区域的过滤介质。这些滤网设置于一过滤区中，而此过滤区则可-->事先设定于反应器中任何地方。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供这样的过滤装置，它采用至少一个位于三相床反应器内的过滤筒，而能使在这种过滤器的表面上形成固体颗粒滤饼的可能性最小化甚至消除。本专利技术的另一目的在于利用三相床内的流动条件以改进过滤筒的作业，特别是最大限度地侵蚀可能形成于过滤器表面上的固体颗粒滤饼。本专利技术的另一目的在于稳定通过过滤器的滤液的流率。本专利技术一实施形式的目的是在三相床中使过滤表面积的最大化与使过滤筒所占空间量最小化之间的折中方案最优化。于是，本专利技术涉及一种用费舍-特鲁普什合成法于三相床反应器中，在固体催化剂颗粒上生产液烃的设备，所述设备设有滤剂用以通过位于此三相床中的至少一个过滤筒从所述固体催化剂颗粒中分离滤液。本专利技术的过滤筒采用了改进的构型而能使此设备达到至少一个上述目的。本专利技术一最佳实施形式涉及到使所述过滤筒具体地定位于反应器内，而允许此设备获得与至少一个上述目的相对应的其他优点。下面的描述与附图能更清楚地阐明本专利技术的设备的实施形式，同时指出了由提供了本设备而可以有种种优点。附图说明图1a和1b以非限制方式示明本专利技术设备的过滤筒的一种简化的实施形式；图2以非限制方式示明本专利技术设备的一种实施形式，包括此三相床反应器以及在此床内排列到四个层次上的许多过滤筒；图3以非限制方式示明本专利技术设备的另一种实施形式，其中的过滤筒是设在此三相床的单一层面上。具体实施方式本专利技术于是涉及用费舍-特鲁普什合成法于三相床反应器中的固体-->催化剂颗粒上生产液烃的设备，此设备设有用来从固体催化剂颗粒分离滤液的装置，此装置设有至少一个安装在所述反应器内部过滤区中的过滤筒，此过滤筒包括：过滤器，用来从固体催化剂颗粒中分离滤液；筒形套；内部部件，取空心圆柱形，两端开口，以与此筒形套的纵轴线基本共轴的关系安装；环形室，为此筒形套与内部部件的壁部所界定，用于收集滤液；导管，用于排出滤液。在本专利技术的设备中，所述过滤筒的内部部件的壁部至少部分是由此滤网的过滤器所形成。换言之，所述内部部件的壁至少是部分地构成了这种过滤筒的滤壁。过滤器一词一般用来指过滤材料或过滤介质本身，普遍取单层或多层材料的形式，能让滤液通过同时阻塞固体催化剂颗粒。滤液一词一般用来指可通过过滤器的化合物，特别是指由费舍-特鲁普什法生产的液烃。上述滤液也可包括其他液体或气体化合物，例如用作反应剂的合成气体以及粒度远小于催化剂床中固体颗粒的平均粒度的可能有的固体颗粒。滤液的概念与所用的过滤器密切相关，而相对于滤液的化合物剂，所述过滤器是可选择的。本专利技术的设备的过滤筒构造成能使液烃与催化剂固体颗粒以与此滤网的内部部件的滤壁成相切关系流动，以使万一要形成滤饼时，这种滤饼的饼座将会成为滤网实际内部中内部部件的滤壁。本专利技术的过滤筒因此可以称之成“外-内式”的，用以强调滤液在排向外部进入环形室之前是从过滤筒的内部通过内部部件的滤壁的。这种类型的过滤筒与先有技术中可称作“外-内式”的，即滤液在排向内部进入用于收集滤液的室内之前是从过滤筒的外部流过其壳体的滤壁的。利用本专利技术所特有的“外-内式”构型，借助内部部件内部中占优势的限制效应以及反应器的过滤区中占优势的由流动条件生成的扰动，就可避免或至少是限制滤饼的形成。这种过滤筒的构型也能最终稳定滤液的流率。事实上，不使滤饼-->形成或限制滤饼厚度，就能限制整个过滤器上压差的变化。在本专利技术的最佳实施形式中，此过滤筒定位成以其纵轴线平行于反应器的纵轴线。在上述构型下，液烃与催化剂固体颗粒是以相对于过滤筒的纵轴线基本相切的关系实现循环的，这样就能连续地清扫内部部件的壁部。依此种方式就能避免滤饼的形成或使之至少最小化。根据本专利技术又一最佳实施形式，此过滤区对应于所述反应器的三相床中一个环形空间，所述环形空间为一相对于反应器的纵轴线所确定的半径所限定，此半径在0.7R与R之间而B为反应器的内径。上述实施形式能使内部部件滤壁上的清扫效率最大化。事实上，用不着引用任何理论就已经观察到，固体颗粒与液烃在此三相床的周边部分中的流速一般是渐减的，这样就会加速对有可能形成于过滤筒内的固体颗粒滤饼的侵蚀。上述实施形式也能对三相床中过滤筒的最大过滤面积和所占空间最小化之间的折衷进行优化。在普通术语中，反应器内的流动条件即三相床中的流动条件。三相床一词是用来指包括液相、气相与固相的区域，在催化剂的情况下，固相在其中保持成悬浮态，这样有可能包括例如流化床或沸腾床。最好是“淤浆”型的床，它于英文术语中更广泛地称为“淤浆床”或是其中的颗粒一般分布到床的整个高度上的泡罩塔。本专利技术的设备一般包括许多过滤筒。过滤筒的个数主要取决于所需的过滤表面积、过滤筒的大小以及它们在反应器中所占据的空间量。最好是使许多个过滤筒围绕反应器的纵轴线，沿反应器的周边按相同的径向位置分布。这样的定位关系能保证围绕各个滤网有一致的流体动力学条件。滤网位置相对于反应器轴线的过滤筒的位置半径可以通过考虑液烃与固体颗粒的流速分布来优化，也能够考虑将过滤筒绕反应器纵轴线分布于两个或多个径向位置。在一种实施形式中，于反应器的床中不同高度上分布着过滤筒多个级。在另一种实施形式中，这些过滤筒是分布在单一高度位置上。在又一种最佳方式中，过滤筒的级或者每个级设在该床的顶部-->中，过滤筒的级最好分布到该床的上部四分之三之中，且尤其是在该床的上半部之中或者是在该床的上部的四分之一之中。费舍-特鲁普什合成反应器一般包括一或多个热交换器。这些交换器最好是管状的。为了能从这些交换器上将各排管子本文档来自技高网...

【技术保护点】
用费舍－特鲁普什合成法于三相床反应器中的催化剂固体颗粒上生产液烃的设备，此设备设有用来从催化剂固体颗粒分离滤液的装置，此装置含有至少一个安装在所述反应器内部过滤区中的过滤筒，此过滤筒包括：过滤器，用来将催化剂固体颗粒与滤液分离；筒形套；内部部件，取空心圆柱形，两端开口，以与此筒形套的纵轴线基本共轴的关系安装；环形室，由此筒形套与内部部件的壁部所界定，用于收集滤液；导管，用于排出滤液；其中所述过滤筒的内部部件的壁部至少部分是由此过滤筒的过滤器所形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2004-11-17 04122071.用费舍-特鲁普什合成法于三相床反应器中的催化剂固体颗粒上生产液烃的设备，此设备设有用来从催化剂固体颗粒分离滤液的装置，此装置含有至少一个安装在所述反应器内部过滤区中的过滤筒，此过滤筒包括：过滤器，用来将催化剂固体颗粒与滤液分离；筒形套；内部部件，取空心圆柱形，两端开口，以与此筒形套的纵轴线基本共轴的关系安装；环形室，由此筒形套与内部部件的壁部所界定，用于收集滤液；导管，用于排出滤液；其中所述过滤筒的内部部件的壁部至少部分是由此过滤筒的过滤器所形成。2.权利要求1的设备，其中所述过滤筒定位成使其纵轴线与该反应器的纵轴线平行。3.权利要求2的设备，其中所述过滤区对应于所述反应器的三相床中的环形空间，此环形空间由一相对于该反应器的纵轴线所确定的在0.7R与R之间的半径所限定，此R为该反应器的内径。4.权利要求1～3任一项中的设备，其中于所述反应器的周边上以相同的径向位置，环绕此反应器的纵轴线分布许多过滤筒。5.权利要求1～4任一项中的设备，其中于此反应器的床中的不同高度上分布着过滤筒的...

【专利技术属性】
技术研发人员：N布鲁纳德，JM施韦特兹勒，
申请(专利权)人：法国石油公司，恩尼有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]