Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 034971

   Библиографические данные
(11)034971    (13) B1
(21)201590158

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел: B     


Документ опубликован 2020.04.13
Текущий бюллетень: 2020-04  
Все публикации: 034971  
Реестр евразийского патента: 034971  

(22)2013.09.11
(51) B01J 19/00 (2006.01)
B01J 37/02 (2006.01)
B01J 21/06 (2006.01)
B01J 21/08 (2006.01)
B01J 8/00 (2006.01)
B01J 23/75 (2006.01)
B01J 23/89 (2006.01)
B01J 35/00 (2006.01)
C10G 2/00(2006.01)
(43)A1 2015.08.31 Бюллетень № 08  тит.лист, описание 
(45)B1 2020.04.13 Бюллетень № 04  тит.лист, описание 
(31)1214122.2; 61/716,772; 13/802,921
(32)2012.08.07; 2012.10.22; 2013.03.14
(33)GB; US; US
(86)US2013/059142
(87)2014/026204 2014.02.13
(71)ВЕЛОСИС, ИНК. (US)
(72)Ливнесс Стивен Клод, Дэйли Фрэнсис (US), Ричард Лора (GB), Ругмини Среекала (IN)
(73)ВЕЛОСИС, ИНК. (US)
(74)Нилова М.И. (RU)
(54)ПРОЦЕСС ФИШЕРА-ТРОПША
   Формула 
(57) 1. Способ осуществления реакции Фишера-Тропша, включающий
подачу смеси реагентов, содержащей свежий синтез-газ, содержащий CO и H2, и остаточный газ, в микроканальный реактор, содержащий кобальтовый катализатор, с целью образования продукта Фишера-Тропша, содержащего метан и по меньшей мере один алифатический углеводородный продукт, содержащий 2 или более атомов углерода, или 3 или более атомов углерода, или 4 или более атомов углерода, или 5 или более атомов углерода, или 6 или более атомов углерода, причем объемное соотношение свежего синтез-газа и остаточного газа в смеси реагентов находится в пределах от 1:1 до 4:1, молярное соотношение H2 и CO в смеси реагентов находится в пределах от 1,4:1 до 2,1:1, конверсия CO на основании CO в свежем синтез-газе в смеси реагентов составляет от 88 до 95%, селективность по метану в продукте Фишера-Тропша находится в пределах от 0,01 до 10%,
при этом микроканальный реактор содержит множество рабочих микроканалов и множество теплообменных каналов, катализатор расположен в рабочих микроканалах и обмен тепла происходит между теплообменными каналами и рабочими микроканалами для поддержания температуры в рабочих микроканалах в пределах от 150 до 300°С, причем скорость деактивации катализатора, измеряемая в виде процентного значения потери конверсии CO в сутки, составляет менее 1,4%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор содержит кобальт или оксид кобальта на подложке, причем поверхность подложки включает диоксид титана, диоксид циркония, оксид магния, оксид хрома (III), оксид алюминия или смесь двух или более указанных соединений.
3. Способ по п.2, в котором подложка содержит оксид тугоплавкого металла, карбид, углерод, нитрид или смесь двух или более указанных веществ.
4. Способ по п.2, в котором подложка содержит оксид алюминия (III), диоксид циркония, диоксид кремния, диоксид титана или смесь двух или более указанных соединений.
5. Способ по п.2, в котором подложка содержит диоксид кремния, диоксид титана дисперсно нанесен на подложку с образованием поверхностно-модифицированной подложки, причем поверхностно-модифицированная подложка содержит по меньшей мере 11 вес.% TiO2, или от 11 до 30 вес.% TiO2, или от 15 до 17 вес.% TiO2, или 16 вес.% TiO2.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором микроканальный реактор дополнительно содержит по меньшей мере один патрубок для внесения смеси реагентов в рабочие микроканалы, по меньшей мере один патрубок для отвода продукта из рабочих микроканалов, по меньшей мере один патрубок для внесения теплообменной жидкости в теплообменные каналы и по меньшей мере один патрубок для отвода теплообменной жидкости из теплообменных каналов.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором множество микроканальных реакторов расположены в сосуде.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором катализатор обеспечен в измельченной твердой фазе.
9. Способ по любому из пп.1-7, в котором катализатор нанесен в виде покрытия на внутренние стенки рабочих микроканалов или выращен на внутренних стенках рабочих микроканалов; или
в котором катализатор размещен на подложке, имеющей конфигурацию потока мимо катализатора, потока сквозь катализатор или змеевиковую конфигурацию; или
в котором катализатор размещен на подложке, имеющей конфигурацию пены, волокна, комка, ребра или комбинацию двух или более указанных конфигураций; или
в котором катализатор размещен на подложке, выполненной в виде ребристого агрегата, содержащего множество ребер.
10. Способ по любому из пп.1-7, в котором катализатор размещен на гофрированных вставках, причем гофрированные вставки размещены в пазах внутри микроканального реактора.
11. Способ по п.1, в котором катализатор содержит от 10 до 60 вес.% кобальта, или от 35 до 50 вес.% кобальта, или от 40 до 44 вес.% кобальта, или 42 вес.% кобальта на основании веса металла, выраженного в виде процентного значения общего веса катализатора.
12. Способ осуществления гидрокрекинга продукта Фишера-Тропша, включающий:
(А) подачу продукта Фишера-Тропша путем протекания смеси реагентов, содержащей свежий синтез-газ, содержащий CO и H2, и остаточный газ, в микроканальном реакторе, содержащем с кобальтовый катализатор, с целью образования продукта Фишера-Тропша, содержащего метан и по меньшей мере один алифатический углеводородный продукт, содержащий 2 или более атомов углерода, или 3 или более атомов углерода, или 4 или более атомов углерода, или 5 или более атомов углерода, или 6 или более атомов углерода, причем объемное соотношение свежего синтез-газа и остаточного газа в смеси реагентов находится в пределах от 1:1 до 4:1, молярное соотношение H2 и CO в смеси реагентов находится в пределах от 1,4:1 до 2,1:1, конверсия CO на основании CO в свежем синтез-газе в смеси реагентов составляет от 88 до 95%, селективность по метану в продукте Фишера-Тропша находится в пределах от 0,01 до 10%,
при этом микроканальный реактор содержит множество рабочих микроканалов и множество теплообменных каналов, катализатор расположен в рабочих микроканалах и обмен тепла происходит между теплообменными каналами и рабочими микроканалами для поддержания температуры в рабочих микроканалах в пределах от 150 до 300°С, причем скорость деактивации катализатора, измеряемая в виде процентного значения потери конверсии CO в сутки, составляет менее 1,4%; и
(В) гидрокрекинг продукта Фишера-Тропша, полученного на стадии (А).
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором по рабочим микроканалам ток рабочего флюида происходит в одном направлении, а по теплообменным каналам ток теплообменного флюида происходит в направлении, параллельном или противоположном току рабочего флюида по рабочим микроканалам; или
в котором по рабочим микроканалам ток рабочего флюида происходит в одном направлении, а по теплообменным каналам ток теплообменного флюида происходит в направлении, поперечном току рабочего флюида по рабочим микроканалам; или
в котором по длине рабочих микроканалов обеспечен специально подобранный теплообменный профиль, а местное высвобождение тепла в результате реакции, осуществляемой в рабочих микроканалах, соответствует охлаждению, обеспечиваемому теплообменными каналами; или
в котором катализатор содержит ранжированный катализатор; или
в котором поверхностная скорость рабочего флюида, текущего по рабочим микроканалам, составляет по меньшей мере 0,01 м/с; или
в котором объемная скорость рабочего флюида, текущего по рабочим микроканалам, составляет по меньшей мере 1000 ч-1; или
в котором падение давления рабочего флюида, текущего по рабочим микроканалам, составляет до 10 атмосфер/м; или
в котором число Рейнольдса тока рабочего флюида по рабочим микроканалам находится в пределах от 10 до 4000; или
в котором коэффициент показателя качества микроканального реактора составляет менее 50%;
где коэффициент показателя качества определяют по
Zoom in
где mmax соответствует максимальной массе рабочего флюида и mmin соответствует минимальной массе рабочего флюида.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором микроканальный реактор содержит множество рабочих микроканалов, при этом рабочие микроканалы образованы путем размещения волнообразного элемента между плоскими листами.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором рабочие микроканалы образованы во множестве пластин, причем пластины расположены в виде стопы, причем каждая пластина содержит периферический край, а периферический край каждой пластины приварен к периферическому краю следующей соседней пластины с целью обеспечения герметизации по периметру стопы.
Zoom in