[发明专利]天然气的转化

权利要求书

1.一种用于氢和一氧化碳的混合物形成烃类的反应性蒸馏的装置，包括：

塔，包括至少一个包含催化剂区域和非催化剂区域的组合的蒸馏和反应区域；

位于所述塔内的有孔的装载管，包括装载在所述管内的催化剂；和

塔盘结构，使得在所述催化剂区域内液体和气体均能够与所述催化剂接触。

2.根据权利要求1所述的装置，包括2、3、4、5、6、7、8或更多个组合的蒸馏和反应区域。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述有孔的装载管基本上延所述塔的垂直轴延伸，并且被构造为蒸汽能够使所述有孔的装载管上升，并且液体能够使所述有孔的装载管下降。

4.根据前述权利要求任何一项所述的装置，其中，非催化剂区限定在所述塔内部并在所述有孔的装载管外部的空间。

5.根据前述权利要求任何一项所述的装置，其中，所述塔盘结构包括至少一个圆盘塔盘和至少一个圆环塔盘。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述圆环塔盘包含凹陷-溢出塔盘。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其中，所述圆环塔盘包含外部溢流堰。

8.根据前述权利要求任何一项所述的装置，进一步包括至少一个筛板塔盘和/或至少一个浮阀塔盘。

9.根据权利要求5至8任何一项所述的装置，其中，所述或每个塔盘的外部空间包括在所述或每个塔盘内的孔。

10.根据权利要求5至9任何一项所述的装置，其中，所述或每个塔盘包含堰。

11.根据权利要求5至10任何一项所述的装置，其中，所述或每个塔盘的所述堰具有限定在所述或每个塔盘上保留的液体的最大液面高度的堰高度，并且其中所述堰高度是可调的。

12.根据前述权利要求任何一项所述的装置，其中，所述有孔的装载管的底部包含金属丝网或筛。

13.根据前述权利要求任何一项所述的装置，进一步包括中心催化剂堰管。

14.根据前述权利要求任何一项所述的装置，其中，无催化剂区域和所述有孔的装载管的直径是可控的以促进特定的热去除和反应的热量控制。

15.根据前述权利要求任何一项所述的装置，进一步包括用于将蒸汽从所述塔的顶部引导至适合于将从所述塔的顶部引导的蒸汽冷凝或部分冷凝的回流冷凝器的装置。

16.根据前述权利要求任何一项所述的装置，进一步包括适合于加热所述塔内流体的再沸器。

17.一种用于将氢和一氧化碳的混合物转化为烃类的方法，包括在反应性蒸馏塔内，在升高的温度和压力下将氢和一氧化碳与合适的催化剂接触而反应。

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括在所述反应性蒸馏室中加热甲烷以提供裂解的甲烷，并骤冷所述裂解的甲烷。

19.根据权利要求17或18所述的方法，进一步包括在所述反应性蒸馏室中氢化处理氢和一氧化碳之间的所述反应的产物和/或所述裂解的甲烷的所述骤冷的产物。

20.根据权利要求17、18或19所述的方法，其中，用于使氢和一氧化碳反应的所述催化剂典型地是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Ta和W的过渡金属催化剂，Ru、Rh、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg和Tl的贵金属催化剂，沸石催化剂，或代表性地是包括PTSA的均相液体酸催化剂。

21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，使用氢化处理催化剂进行所述氢化处理步骤。

22.根据权利要求18至21任何一项所述的方法，其中，在快速燃烧和骤冷室中进行所述甲烷裂解步骤。

23.根据权利要求17至22任何一项所述的方法，其中，用于使所述氢和一氧化碳反应的所述催化剂是钴基催化剂或铁基催化剂。

24.根据权利要求17至23任何一项所述的方法，其中，在1kPa（绝对压力）至10000kPa的范围内，优选1000kPa至4000kPa的压力下进行所述反应。