从液体分离催化剂的方法技术

将气体反应物（１８）送入固体催化剂粒子在液体中的浆料床（１４）。反应物随着它们向上穿过浆料床而反应，从而形成液体和气体产物。在第一过滤级（３０）中，液体产物穿过具有控制尺寸为ｘ微米的滤孔的过滤介质，从而除去大于ｘ微米的较大催化剂粒子。对包含近尺寸和细催化剂粒子的第一滤液进行第二过滤（６４），除去近尺寸粒子。在过滤介质上形成催化剂粒子滤饼。中断液体产物穿过过滤介质，并使第二滤液反向穿过而对过滤介质进行回洗，从过滤介质上除掉滤饼。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从气体反应物生产液体和选择性的气体产物的方法。根据本专利技术，提供了一种从气体反应物生产液体和选择性的气体产物的方法，该方法包括在低位将气体反应物送入悬浮在悬浮液体中的固体催化剂粒子的浆料床；使气体反应物随着它们向上通过浆料床时反应，从而形成液体和选择性的气体产物，反应由催化剂粒子催化，产物混合物包含液体产物和具有一定范围的尺寸的催化剂粒子；在第一过滤级中，通过使液体产物穿过过滤介质而对产物混合物进行第一过滤，所述过滤介质具有液体产物所通过的多个滤孔，液体产物以第一方向穿过滤孔并且滤孔的控制尺寸(controlling dimension)为x微米，使得从液体产物分离粒子尺寸大于x微米的较大催化剂粒子，从而获得包含液体产物、近尺寸(near-size)催化剂粒子和细催化剂粒子的第一滤液；在第二过滤级中，对第一滤液进行第二过滤，从液体产物分离近尺寸催化剂粒子和选择性的一些细催化剂粒子，从而获得包含液体产物和选择性的细催化剂粒子的第二滤液；使催化剂粒子的滤饼积聚(build up)在第一过滤级的过滤介质上；不时地中断液体产物穿过第一过滤级的过滤介质；通过使第二滤液作为冲洗液体以与第一方向相反的第二方向穿过过滤介质而对过滤介质进行回洗，持续至少部分的时段，在该时段液体产物的穿过被中断，从而从过滤介质除掉滤饼。虽然该方法至少原则上可以具有广泛的应用，它通常应用于悬浮液，但是不一定总是液体产物。此外，虽然原则上相信该方法可以具有广泛的应用，它将特定用于烃类合成，其中气体反应物能够在浆料床中进行催化反应，形成液体烃产物和选择性的气体烃产物。特别地，烃类合成可以是费-托合成(Fischer-Tropsch)，气体反应物是合成气流形式，主要包含一氧化碳和氢气，产生液体和气体烃产物，因此催化剂粒子是费-托催化剂粒子。因此在合适的容器例如塔中提供浆料床，其因此构成反应器，未反应的反应物和气体产物从浆料床上方的容器被取出。容器将保持在与费-托合成相应的标准高压和高温条件下，例如预定工作压力10至50巴，预定温度180℃至280℃或更高用于生产低沸点产物。至少原则上，催化剂粒子可以是任何所需的费-托催化剂，例如铁基催化剂、钴基催化剂，或任何其它费-托催化剂。通常使用载体催化剂，其比无载体催化剂的物理性能更强。因此在浆料床中大催化剂粒子具有大于x微米的粒子尺寸。近尺寸或接近间隙尺寸(gap size)催化剂粒子具有小于x微米的尺寸，但接近于x微米，通常不小于1微米。因此，近尺寸催化剂粒子的尺寸可能为1微米至约x微米。因此近尺寸催化剂粒子容易阻塞或堵塞第一过滤级的过滤介质，特别是在其回洗期间。当个别催化剂粒子嵌入过滤介质的滤孔时，可能出现上述堵塞。此外，回洗期间，当迫使许多催化剂粒子一起进入过滤介质的滤孔时可能出现堵塞，从而跨接滤孔。细催化剂粒子显著地小于x微米，并且通常小于1微米。当催化剂是钴基催化剂时，浆料床中催化剂藏量通常包含小于5体积％的小于45μm的粒子，和通常小于1体积％的小于22μm的粒子。在特定应用中，当催化剂是钴基催化剂时，浆料床催化剂藏量可包含小于6体积％的小于44μm的粒子和通常小于3体积％的小于22μm粒子。应该理解多种粒子尺寸之间通常存在某些重叠。催化剂粒子通常为程度不同的球形，使得粒子尺寸是粒子的直径。催化剂粒子可以具有所需粒子尺寸范围。因此，可能没有粒子大于300微米，或甚至没有粒子大于250微米。小于5质量％，或甚至小于3质量％的催化剂粒子可以小于22微米。考虑到过滤介质，可以选择催化剂粒子的尺寸范围。相反地，考虑到催化剂粒子的尺寸范围，可以选择过滤介质。通常，滤孔的控制尺寸即x可为最多70微米；然而，通常它小于70微米，并可以是55微米或更小，例如45微米或甚至是10微米。滤孔的控制尺寸，即x，对于铁基费-托催化剂通常是25微米，对于钴基费-托催化剂通常是10微米。因此，在铁基催化剂情况下，在第一过滤级中滤出大于25微米的催化剂粒子，并在过滤介质上形成滤饼；则具有1微米至25微米的催化剂粒子被认为是近尺寸催化剂粒子，而小于1微米的催化剂粒子是细催化剂粒子。在铁基催化剂情况下，近尺寸催化剂粒子倾向于缓慢沉降并随着液体产物移动；这些粒子是坚硬的，并且不易碎裂。细催化剂粒子显著地小于控制尺寸；它们不沉降，并且同液体产物一同保留。当使用载体上的物理上稳固或耐磨的催化剂粒子例如钴催化剂粒子时，重要的是保证浆料床始终不包含显著量的尺寸与过滤介质的控制尺寸或滤孔尺寸接近的催化剂粒子，即接近缝隙尺寸粒子，因为该尺寸的粒子可能导致永久阻塞过滤介质。因此，浆料床的催化剂藏量中，近尺寸催化剂粒子的比例通常小于18体积％，一般小于4体积％，并且甚至可以小于2体积％。至少原则上，任何合适的过滤介质可以用于第一过滤级。通常，过滤介质的基本全部的滤孔通常具有标称相同的尺寸，并具有相同的几何形状。过滤介质可以是过滤器芯子的一部分或是装在容器上的元件，并可以是细长形式类型，过滤介质为圆筒形并包围滤液收集区，在其一端提供用于取出滤液即液体产物的滤液出口。因此，过滤介质可以是烛形过滤器的过滤介质。虽然原则上过滤介质可以是任何所需具有控制尺寸为x微米的滤孔的过滤介质，优选其类型或结构为使得不易出现被催化剂粒子永久阻塞或浸透。因此，过滤介质可以是筛网，例如制造筛网；多孔材料例如陶瓷材料；有孔片材；例如的子楔形金属线的螺旋线；等。滤孔的“控制尺寸”是指其尺寸决定了可穿过滤孔的最大催化剂粒子的尺寸。例如，控制尺寸可以从过滤器制造商的说明书获得。因此，它可以是上限容许限度，或可以是平均滤孔或间隙尺寸加上例如三倍间隙尺寸标准偏差的因数。因此滤孔可以具有任何所需形状。一个实施方案中，当沿着液体流过滤孔的方向观察时，过滤介质滤孔可以是圆形的；则每个滤孔的控制尺寸是其直径。替代地，另一个实施方案中，当沿着液体流过滤孔的方向观察时，过滤介质滤孔可以是程度不同的矩形，使得每个滤孔的宽度短于其长度；则每个滤孔的控制尺寸是其宽度。本专利技术一个实施方案中，第一过滤级可以位于外部，即浆料床外部，例如反应器外部。然而，在另一个本专利技术的实施方案中，第一过滤级可以位于内部，即浆料床内部。当第一过滤级位于内部时，可以提供多个过滤器元件，位于过滤区域内相同或不同的水平面。可以在浆料床上表面以下的任何位置提供过滤区域。过滤器元件可以多组排列，每组过滤件包含许多过滤器元件。原则上，元件可以任何所需倾度放置；然而，它们优选垂直放置，液体产物或第一滤液出口指向下方。液体产物穿过过滤介质可能受到施加的压力差的影响，该压力差为跨越过滤介质和在其上积聚的任何滤饼之间的压力差。优选该压力差可以达到8巴，通常为1至4巴。该压力差可能受到取出第一滤液进入第一滤液收集器的影响，该收集器压力低于反应器容器，过滤器元件的滤液出口通过合适的液体产物导管连接至第一滤液收集器。导管可以包括从每个过滤器元件滤液出口引出的第一滤液导管；第二滤液导管，全部过滤器元件的第一导管嵌入特定的过滤器元件组；和通向第一滤液收集器的第三滤液导管，第二导管全部嵌入第三导管。第二过滤级通常位于反应器外部。可以通过任何能够除去近尺寸催化剂粒子的过滤机构提供第二过滤级。通常，可以由叶片式压滤器提供，尤本文档来自技高网...

【技术保护点】
从气体反应物生产液体和选择性的气体产物的方法，该方法包括：　　　　在低位将气体反应物送入悬浮在悬浮液体中的固体催化剂粒子的浆料床；　　　　随着气体反应物向上穿过浆料床时所述气体反应物发生反应，从而形成液体和选择性的气体产物，反应由催化剂粒子催化，产物混合物包含液体产物和具有一定范围的尺寸的催化剂粒子；　　　　在第一过滤级中，通过使液体产物穿过过滤介质对产物混合物进行第一过滤，所述过滤介质具有液体产物所穿过的多个滤孔，液体产物以第一方向穿过滤孔并且滤孔的控制尺寸为ｘ微米，使得从液体产物分离粒子尺寸大于ｘ微米的较大催化剂粒子，从而获得第一滤液，第一滤液包含液体产物、近尺寸催化剂粒子和细催化剂粒子；　　　　　在第二过滤级中，对第一滤液进行第二过滤，从液体产物分离近尺寸催化剂粒子和选择性的一些细催化剂粒子，从而获得包含液体产物和选择性的细催化剂粒子的第二滤液；　　　　使催化剂粒子的滤饼积聚在第一过滤级的过滤介质上；　　　　不时地中断液体产物穿过第一过滤级中的过滤介质；　　　　通过使第二滤液作为冲洗液体以与第一方向相反的第二方向穿过过滤介质而对过滤介质进行回洗，回洗持续至少部分的时段，在该时段液体产物的穿过被中断，从而从过滤介质除掉滤饼。...

【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：亚历克萨菲利普福格尔，
申请(专利权)人：萨索尔技术控股有限公司，
类型：发明
国别省市：ZA[南非]