[发明专利]从轻质气体生产液体产物的系统和方法

权利要求书

1.从包括二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和甲醇中一 种或多种的轻质气体生产选自C₂₊烃、含氧化合物及其组合中至少一种 的产物的方法，该方法包括：

形成轻质气体在液体物料中的分散体，其中该分散体至少部分地 使用高剪切装置被形成，该高剪切装置包含至少一个发生器，该发生 器包含定子和互补的转子，其中该高剪切装置以大于5.0m/s的转子尖 端速度操作，其中该分散体包括平均气泡直径小于5微米的轻质气体 气泡，并且其中液体物料和轻质气体中至少一种是氢来源。

2.权利要求1的方法，其中形成分散体包括产生具有0.1到1.5 微米的平均直径的轻质气体的气泡。

3.权利要求1的方法，其中形成分散体包括使轻质气体和液体物 料的混合物经历大于20,000s^-1的剪切速率。

4.权利要求2的方法，其中高剪切装置在分散体形成期间在转子 的尖端处产生至少1034.2MPa的局部压力。

5.权利要求1的方法，其中高剪切装置在分散体形成期间的能量 消耗大于1000W/m³。

6.权利要求1的方法，其中分散体还包含催化剂。

7.权利要求6的方法，其中催化剂包括钌。

8.权利要求1的方法，还包括将分散体引入到包含催化剂床的固 定床反应器中。

9.生产包括选自液体含氧化合物、C₂₊烃及其组合中至少一种的产 物的方法，该方法包括：

使包含包括二氧化碳、甲烷或二者的轻质气体和液体介质的流体 混合物经历大于20,000s^-1的剪切速率以产生轻质气体在液体连续相中 的分散体，其中该分散体至少部分地使用至少一个高剪切装置被形成， 该高剪切装置包含至少一个发生器，该发生器包含定子和互补的转子， 其中该高剪切装置以大于5.0m/s的转子尖端速度操作，其中该至少一 个高剪切装置被配置为产生轻质气体的气泡在液体介质中的分散体， 其中该分散体包括平均气泡直径小于5微米的轻质气体气泡；和

将分散体引入到反应器中，包括选自液体含氧化合物、C₂₊烃及其 组合中至少一种的产物从该反应器中被排出。

10.权利要求9的方法，还包括：

将反应器产物分离成气体物流和包含液体产物的液体产物物流； 和

将至少一部分气体物流再循环到外部高剪切装置。

11.权利要求9的方法，其中分散体中的轻质气体气泡的平均气 泡直径为0.1到1.5微米。

12.权利要求9的方法，其中分散体还包含至少一种催化剂。

13.将包括二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷或其组合的轻质 气体转化成包括选自含氧化合物、C₂₊烃及其组合中至少一种的产物的 系统，该系统包含：

至少一个高剪切混合装置，该高剪切混合装置包含至少一个发生 器，该发生器包含以剪切缝隙分隔开的转子和定子，其中剪切缝隙是 在转子和定子之间的最小距离，并且其中高剪切混合装置能够产生大 于22.9m/s的转子尖端速度；

泵，其被配置用于将包含轻质气体和液体介质的混合物递送到高 剪切混合装置；和

被布置在至少一个高剪切混合装置和泵之间的反应器，该反应器 包含产物出口和被配置为从至少一个高剪切装置的分散体出口接收分 散体的进口。

14.权利要求13的系统，其中至少一个高剪切装置包含至少两个 发生器。

15.权利要求14的系统，其中由一个发生器提供的剪切速率大于 由另一个发生器提供的剪切速率。

16.权利要求13的系统，其中至少一个高剪切混合装置被配置用 于产生轻质气体气泡在包括液体介质的液相中的分散体；其中分散体 具有平均气泡直径小于400纳米的气泡。

17.权利要求13的系统，包含至少两个高切剪混合装置。