[发明专利]调整适合多相反应的反应器中的催化剂的方法

说明书

本申请是申请号200480026974.1，申请日2004年9月17日，发明创造名称：催化剂送入适合多相反应的反应器的方法的中国专利申请的分案申请。

本发明涉及一种将催化剂送入适合多相反应的反应器的方法。

更具体地说，本发明涉及一种将催化剂送入适合多相反应的反应器的方法以及一种与多相流化体系中发生的反应结合的反应器运转的方法。

甚至更具体地说，本发明涉及一种将催化剂送入的方法以及一种在多相体系中发生各种反应的反应器运转的方法，其中根据费-托合成技术将主要由CO和H₂组成的气相鼓泡进入颗粒物形式的固体(催化剂)在液体(主要为反应产物)中的悬浮液中。

费-托合成技术在文献中是已知的，用于从通常称为合成气的含氢和一氧化碳的气体混合物生产烃类。Sie and Krishna，Appl.Catalysis A：General(1999)，186，55-70提供了汇集有关费-托合成反应主要工作的文献。

费-托合成技术通常以使用浆液反应器为基础，通常使用与多相体系中进行的化学反应有关的反应器，其中将气相鼓泡进入固体在液体中的悬浮液中。在费-托合成的情况下，气相由合成气组成，H₂/CO摩尔比为1-3，而在反应温度下，液相主要由反应产物也就是高碳原子数的直链烃类组成，而固相主要由催化剂组成。

费-托合成反应为一种放热反应，对于费-托合成的工业实施方案来说，费-托合成反应需要内换热器设备来除去产生的热量以及控制反应器内的热分布。

本发明的目的是各阶段的运转，对于费-托合成反应，在正常的操作条件中不包括它们，而对于催化剂的性能，它们是特别重要的，例如：

-进料；

-启动/调整；

-补充(随后催化剂的加入)；

-反应段的暂时停工或定时停工；

-暂时停工后的再启动。

在科学文献中，例如澳大利亚专利申请AU 200066518 A1中公开的，公开了一种在进料阶段用于处理在多相流化反应器中进行费-托合成反应的催化剂的方法，以及一种在停工阶段或再启动阶段中使它们运转的方法。

本申请人现已发现一种替代现有技术将催化剂送入鼓泡塔浆液反应器的方法，以及所述反应器在正常操作条件以外运转的方法。借助附后的图1来描述这些方法。

所以，本发明的一个目的涉及一种在启动阶段将催化剂送入鼓泡塔浆液反应器(B)的方法，所述的方法包括：

a)将预先还原的催化剂例如以小球、片或颗粒形式固体在室温下加到烷属蜡油基质中；

b)在容器(A)中熔融和收集烷属基质(1)，并与熔融烷属基质混溶的稀释剂(2)一起保持在高温下，稀释剂在容器中存在的条件下和在室温下为液体形式，惰性气体(3)流在所述容器(A)中从底部分配，以便得到足够均匀的悬浮液；

c)将容器(A)加压，其中在高于反应器(B)的压力下进行烷属基质的完全熔融，通过所述容器底部连续送入惰性气体使体系保持流化；

d)由于压力变化，使稀释的溶液(4)在压力下从容器(A)输送到最初空的反应器(B)，反应器(B)保持在高于或等于容器(A)的温度，而用惰性气体(5)从底部冲洗；

e)重复步骤(b)至(d)，一直到反应器(B)中的悬浮液液面与用于处理悬浮液的任选外部设备(E)(例如脱气器、液-固分离器、泵等)相同；

f)重复步骤(b)至(d)，一直到在反应器(B)和用于悬浮液处理的任选外部设备(E)中达到正常操作的悬浮液液面；

g)将惰性气体稀释的合成气(6)送入反应器(B)的底部。

根据本发明，惰性气体例如可由氮或优选由纯化的天然气组成。

催化剂以圆柱体形状在烷属蜡油中形成小球形状，其中蜡油的数量为30-70重量％。在费-托合成反应中为活性的任何催化剂都可用于本发明的方法。根据本发明，优选的催化剂以分散在固体载体上的钴为基础，所述的固体载体由至少一种选自以下一种或多种元素的氧化物组成：Si、Ti、Al、Zr、Mg。优选的载体为氧化硅、氧化铝或氧化钛及其混合物。

按总重量计，催化剂中钴的数量为1-50重量％，通常为5-35重量％。