[发明专利]用于精细催化剂固体的化学处理的薄层固定床反应器

权利要求书

1.一种用氢气还原用于Fischer-Tropsch合成的催化剂的薄层固 定床反应器，用于处理直径在30至100微米范围内的固体颗粒，所述反 应器由并行工作的类似模块(M)的组件构成，所述模块(M)被封装 在构成所述反应器的包壳的共用容器(R)中，每个模块(M)含有在 100至500kg的范围内的量的要被处理的固体，并且包括：

●至少一个局部多孔包壳(P)，其封装颗粒的各薄层(CM)，并 具有与反应器外部连通以收纳固体的装置，以及不同于前述装 置的用于从所述包壳排出固体的装置；

●反应气体扩散器(D)，其毗邻所述多孔包壳(P)的多孔进口 面；

●流出物收集器(CL)，其毗邻所述多孔包壳(P)的多孔出口面；

●管道(E)，用于将反应气体收纳进所述扩散器(D)中，与所 述反应器的外部连通；

●管道(C)，用于回收反应流出物，与所述反应器的外部连通；

●管道(S)，用于将要被处理的固体收纳进所述多孔包壳(P) 中；

●管道(V)，用于将处理后的固体从所述多孔包壳(P)排出；

由用于收纳反应气体的管道(E)、用于收纳要被处理的固体的管 道(S)以及用于回收反应流出物的管道(C)组成的组布置在封闭所 述反应器的上部的上法兰(Bs)上，这组模块(M)布置在所述反应器 (R)的内部，以形成具有平面几何形状的组件，每个模块(M)具有 在0.5至4m的范围内的高度、以及在0.5至4m的范围内的宽度，要被 处理的固体的薄层的厚度在100mm至200mm的范围内，模块(M)的数 量在4至12的范围内。

2.如权利要求1所述的薄层固定床反应器，其中，每个模块的多孔 包壳(P)由具有平面形式的筛网构成，所述筛网具有尺寸在1至20微 米范围内的网眼。

3.如权利要求2所述的薄层固定床反应器，其中，所述筛网具有尺 寸在5至10微米范围内的网眼。

4.一种利用如权利要求1所述的反应器用氢气还原用于 Fischer-Tropsch合成的催化剂的方法，其中，穿过所述薄层的线性压 降(DP/z)与所述薄层出口处的压力(Ps)的比值在0.1m^-1至10m^-1的范围内。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述比值在0.5m^-1至5m^-1的范 围内。

6.一种利用如权利要求1至3中任意一项所述的反应器用氢气还原 用于Fischer-Tropsch合成的催化剂的方法，其中，HSV在每克催化剂 0.5至5Nlitres/hH₂的范围内。

7.如权利要求6所述的方法，其中，HSV在每克催化剂1.5至3 Nlitres/hH₂的范围内。

8.一种利用如权利要求1至3中任意一项所述的反应器用氢气还原 用于Fischer-Tropsch合成的催化剂的方法，其中，所述还原的最高温 度在300℃至450℃的范围内。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述还原的最高温度在350℃ 至400℃的范围内。

10.一种利用如权利要求1至3中任意一项所述的反应器用氢气还原 用于Fischer-Tropsch合成的催化剂的方法，其中，反应器温度上升的 斜变在1℃至5℃/分的范围内。

11.一种用于操作如权利要求1至3中任意一项所述反应器的方法， 包括连续的10个阶段：

●阶段1：将要被处理的固体填入上游计量装置(Dam)，并用惰 性气体吹扫，所述惰性气体通常为氮气；

●阶段2：将固体通过收纳装置(S)填入模块；

●阶段3：用惰性气体吹扫被填入了固体的模块，所述惰性气体 通常为氮气；

●阶段4：使用通过氮气稀释的H₂处理被填入了固体的模块，其 中H₂处于固定压力下，并遵循在0.5℃至5℃/分钟范围内的温 度上升率；

●阶段5：在H₂中处理被填入了固体的模块，持续固定的时间段， 其中H₂处于固定的温度和压力下；

●阶段6：在处理之后，使用通常为氮气的惰性气体吹扫模块；

●阶段7：使用排出装置(V)将固体排出到下游计量装置(Dav)；

●阶段8：将处理后的固体冷却至100℃至150℃范围内的温度；

●阶段9：输送冷却后的固体：

a)或者直接输送至Fischer-Tropsch合成反应器；

b)或者输送至混合器(Mj)，在这种情形下，在通常为氮气的 惰性气体的吹扫下，将固体与具有接近100℃的熔点的石蜡 相混合；

c)或者输送至中间产品加工处；

●阶段10：在情形b)及可能情形c)下，将已经涂覆上蜡的固体 传送进桶(Bs)中。