烃合成反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术的烃合成反应装置具备：使合成气体与在液态烃中悬浮固体的催化剂而成的浆料接触、利用费-托合成反应来合成烃的反应器；在上述反应器内、其下端距离上述反应器的底部隔开间隔而配置的圆筒状的内管；以及配置在上述内管的内侧下方、朝向上述内管的内侧吹入上述合成气体的分布器。在上述反应器内收容了上述浆料至上述内管的上端与上述浆料的液面相比处于下方的状态下，在上述内管的上端的延长部分与上述反应器的内表面之间的空间中形成有含有气泡的上述浆料从上述内管的内侧通过它的上端流动的费-托合成反应区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及姪合成反应装置。 本申请基于在2013年1月17日在日本申请的日本特愿2013-006566号主张优先 权，在此引用其内容。
技术介绍
近年来，作为用于从天然气合成液体燃料的方法之一，开发了W下GTUGasTo Liquids;液体燃料合成）技术；对天然气进行重整，生成W-氧化碳气体（CO)和氨气化2) 为主成分的合成气体，W该合成气体作为原料气体，利用费-托合成反应（W下称作"FT合 成反应"）使用催化剂合成姪，进而对该姪进行加氨和精制，从而制造石脑油（粗汽油）、煤 油、轻油、蜡等液体燃料制品。 该Gil技术中使用的FT合成反应用的姪合成反应装置中，通过在收容了在介质液 中悬浮固体的催化剂粒子而成的浆料的气泡塔型浆料床反应器内部，使合成气体中的一氧 化碳气体与氨气发生FT合成反应，从而合成姪。此时，该姪合成反应装置使用将作为原料 的合成气体从上述反应器的下部导入的上流式的装置。 上述合成气体变成气泡在反应器内上升，利用该气泡的上升能量将浆料揽拌，维 持浆料的混合和流动状态。作为反应条件，为了良好地稳定地持续FT合成反应，使反应压 力为比常压高的高压、反应温度为比常温高的高温。 然而，W往一般来说，作为将合成气体向上述反应器内的浆料吹入的方法，从使反 应器内的催化剂均匀地分散的目的出发，采用从反应器的整个底部吹入的方法。但是，当 反应器变得大型、催化剂量增加时，发生了在浆料的流动中发生偏流、或催化剂的一部分滞 留、从而无法良好地揽拌浆料的问题。 然而，为了在不形成滞留的情况下良好地揽拌浆料，有效的是将向反应器的中屯、 附近的上方的流动和向反应器的外侧附近的下方的流动区分开来。 因此，下述专利文献1或专利文献2中提出了下述方案；在反应器内与反应器同轴 状地设置通气管，将通气管的内侧作为向浆料的上方的上升流空间、将反应器与通气管之 间作为向浆料的下方的下降流空间进行利用，从而明确地将反应器内的浆料的上下的流动 区分开来。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 ;国际公开第94/15160号 专利文献2 ;国际公开第99/000191号
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题 在上述的现有技术中，通气管按照使它的上端延伸至浆料的液面的方式配置，从 通气管的下侧供给的合成气体与浆料接触的区域、即FT合成反应发生的区域被限制于通 气管的内侧区域，因此对于浆料而言，虽然能够良好地揽拌，但发生FT合成反应的区域变 窄，为了如所期待那样宽阔地确保发生FT合成反应的区域，不得不将反应器的直径变为大 径。也就是说，反应器变得大型。 本专利技术是鉴于上述事实而作出的，其目的在于提供能够良好地揽拌浆料、而且能 够在不使反应器变得大型的情况下宽阔地确保发生FT合成反应的区域的姪合成反应装 置。 用于解决技术问题的手段 本专利技术的姪合成反应装置具备：使W-氧化碳气体及氨气为主成分的合成气体与 在液态姪中悬浮固体的催化剂而成的浆料接触、利用费-托合成反应来合成姪的反应器； 在上述反应器内、其下端距离上述反应器的底部隔开间隔而配置的圆筒状的内 管；W及 配置在上述内管的内侧下方、朝向上述内管的内侧吹入上述合成气体的分布器， 其中，在上述反应器内收容了上述浆料至上述内管的上端与上述浆料的液面相比 处于下方的状态下，在上述内管的上端的延长部分与上述反应器的内表面之间的空间中形 成有含有气泡的上述浆料从上述内管的内侧通过它的上端流动的费-托合成反应区域。 本专利技术中，从并非配置在反应器的底部整个区域、而是配置在作为反应器的底部 的一部分的内管的内侧下方的分布器，将合成气体喷出。所喷出的合成气体在内管内与浆 料混合，该混合流体相对于不含气泡的浆料、比重变小，因此在内管内形成上升流。上升的 混合流体在到达浆料的液面时，大部分的气泡跑掉，跑掉了大部分气泡的混合流体变成与 不含气泡的浆料的比重大致同等的程度，在内管的外侧、即与反应器的内表面接近的位置 上，形成朝向下方的下降流。 如此，在反应器内形成由反应器的中屯、位置的上升流和与反应器的内表面接近的 位置的下降流所构成的循环流。该循环流与从反应器的底部整个区域喷出合成气体的整面 吹出相比变成强流动。通过该强流动的循环流，可W良好地揽拌浆料。另外，在此，含有气 泡的混合流体在从内管的上端进一步向上方流动时，一边向反应器的径向外侧扩散、一边 上升。向反应器的径向外侧扩散的混合流体被卷入到内管的外侧、即与反应器的内表面接 近的位置的下降流中，在不达到至浆料的液面的情况下流向逆转、向下方流动。也就是说， 在该上述内管的上端的延长部分与上述反应器的内表面之间的空间中，含有气泡的浆料从 内管的内侧通过它的上端流动，从而该区域也变成费-托合成反应区域。 也就是说，发生费-托合成反应的区域不限定于内管的内侧，在内管的外侧也形 成。结果，可W良好地揽拌浆料，而且可W在不使反应器变得大型的情况下宽阔地确保发生 FT合成反应的区域。 另外，在上述姪合成反应装置中，优选上述内管的直径与上述反应器的直径之比 为0. 6W上且0. 8W下。此时，可W确保形成于内管的外侧且主要由浆料形成的下降流的良好流动。 也就是说，当上述内管的直径与上述反应器的直径之比为0. 6W上且0. 8W下时， 可确保在内管的外表面与反应器的内表面之间形成的浆料下降流区域的截面积为规定值W上，在该部分，可确保浆料下降流的良好流动。结果，在内管的内侧形成的由浆料和气泡 构成的混合流体的上升流与在内管的外侧形成的主要由浆料形成的下降流的平衡变得良 好、可W形成含有气泡的浆料的强循环流。 另外，当上述内管的直径与上述反应器的直径之比小于0. 6时，内管的内侧的截 面积与在与反应器的内表面之间形成的内管的外侧的截面积相比，变得过于狭窄，内管的 内侧的上升流的流量本身减少。另外，在内管内安装了分布器，分布器的配置面积也减小。 如此，当配置面积减小时，当要从分布器喷出规定量的合成气体时，喷出的合成气体的流速 加快，与此相伴、内管内的合成气体和浆料的混合流体的流速也增大，结果，流过内管内的 混合流体的压力损失增大、混合流体中所含的催化剂易于损伤。 另一方面，当上述内管的直径与上述反应器的直径之比超过0. 8时，在内管的外 表面与反应器的内表面之间形成的浆料下降流区域的截面积变得过于狭窄。结果，反应器 内的浆料的循环流量减少，无法良好地揽拌浆料。另外，随着浆料下降流的流速上升，该浆 料下降流的流路阻力增大，结果浆料中所含的催化剂易于损伤。 另外，在上述姪合成反应装置中，当含有气泡的上述浆料一边从上述内管的上端 向反应器的径向外侧扩展、一边进行扩散时，上述内管的上端的高度优选按照相对于包含 上述内管的上端面的水平面划定上述浆料的扩散角度的延长线与上述反应器的内表面交 叉的部分比上述浆料的液面低的方式来设定。 此时，含有气泡的混合流体从内管上端进一步向上方流动时，向反应器的径向外 侧进行扩散。在此，由于按照浆料的扩散角度的延长线与反应器的内表面交叉的部分比浆 料的液面低的方式来设定内管的上端高度，因此当上述含有气泡的混合流体一边从内管上 端向反应器的径向外侧扩散一边进行上升时，该混合流体的一部分在不到达浆料的液面的 情况下到达反应器的内周。也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烃合成反应装置，其具备：使以一氧化碳气体及氢气为主成分的合成气体与在液态烃中悬浮固体的催化剂而成的浆料接触、利用费‑托合成反应来合成烃的反应器；在所述反应器内、其下端距离所述反应器的底部隔开间隔而配置的圆筒状的内管；以及配置在所述内管的内侧下方、朝向所述内管的内侧吹入所述合成气体的分布器，其中，在所述反应器内收容了所述浆料至所述内管的上端与所述浆料的液面相比处于下方的状态下，在所述内管的上端的延长部分与所述反应器的内表面之间的空间中形成有含有气泡的所述浆料从所述内管的内侧通过它的上端流动的费‑托合成反应区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田裕二，村田笃，山田荣一，加藤让，大西康博，
申请(专利权)人：日本石油天然气·金属矿物资源机构，国际石油开发帝石株式会社，吉坤日矿日石能源株式会社，石油资源开发株式会社，克斯莫石油株式会社，新日铁住金工程技术株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP