Микроканальный реактор для синтеза жидких углеводородов по методу фишера-тропша



Микроканальный реактор для синтеза жидких углеводородов по методу фишера-тропша
Микроканальный реактор для синтеза жидких углеводородов по методу фишера-тропша

 


Владельцы патента RU 2473382:

Общество с ограниченной ответственностью "СинТоп" (RU)

Реактор выполнен в виде цилиндрической трубы, внутри которой размещены металлические ленты толщиной 0,1-1 мм. Ленты скручены по спирали образующими микроканалы, заполненные сыпучим катализатором с размером зерна 50-500 мкм. Одна из лент имеет продольные вмятины, выступающие над поверхностью ленты на 0,2-2 мм. Ленты обеспечивают теплоотвод от катализатора, стабилизируя процесс синтеза Фишера-Тропша. Изобретение обеспечивает повышение теплоотдачи в слое катализатора в реакторе. 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для синтеза жидких углеводородов из газовой смеси.

Известен микроканальный термический реактор, выполненный в виде металлического корпуса, состоящего из нескольких частей, с вырезанными в нем продольными канавками, образующими микроканалы.

(Международная публикация №WO 03/006161 A2, 23.01.2003.)

Недостатком данного реактора является трудоемкость в изготовлении и малая производительность.

Известен микроканальный реактор с термическим контролем, содержащий корпус, собранный из многих деталей, имеющих пазы прямоугольного сечения.

(Патент США №2003/0180216, 2003 г.)

Недостатком данного реактора является сложность в изготовлении, затруднительность работы при высоких давлениях и малая производительность.

Известен микроканальный реактор синтеза Фишера-Тропша, включающий корпус, состоящий из двух или более частей, с прорезанными в них продольными каналами, расположенными под углом друг к другу.

(Международная публикация №WO 2005/075606, 18.08.2005.)

Недостатком данного реактора является сложность в изготовлении и малая производительность.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению служит микроканальный реактор, состоящий из пакета плоских пластин, в которых вырезаны продольные пазы, образующие микроканалы.

(Международная публикация №WO 2006/031058, 23.03.2006.)

Недостатком данного реактора является сложность в изготовлении, затруднительность в создании реактора больших размеров и низкая производительность.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является повышение теплоотдачи в слое катализатора в реакторе.

Данная техническая задача решается тем, что в трубе реактора (одной или нескольких) располагаются две металлические ленты, имеющие толщину 0,1-1 мм, скрученные по спирали, одна из лент имеет продольные вмятины, направленные под углом к продольной оси спирали и выступающие над поверхностью ленты на 0,2-2 мм, микроканалы, образованные пространством между выступами и плоскостью ленты, заполнены катализаторм, имеющим размер зерна 50-500 мкм.

Увеличение теплоотдачи осуществляется за счет того, что теплопроводность металлических лент, располагаемых внутри трубы (или труб) реактора, больше теплопроводности катализатора в несколько десятков раз. Например, теплопроводность катализатора Фишера-Тропша составляет 0,2-0,3 Вт/(м·К), а теплопроводность алюминия, из которого могут быть изготовлены металлические ленты, составляет 240-250 Вт/(м·К).

Указанные отличительные признаки существенны.

Выполнение лент указанной толщины с вмятинами, выступающими по отношению плоскости поверхности лент, обеспечивает оптимальный размер и форму микроканалов при заданном размере зерен катализатора, при этом площадь поперечного сечения лент составляет 5-25% от площади поперечного сечения труб реактора, что приводит к увеличению теплоотдачи в слое катализатора, предотвращая его перегрев.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.

На фиг.1 изображен общий вид микроканального реактора в разрезе.

На фиг.2 представлено сечение А-А на фиг.1.

Реактор состоит из металлического цилиндрического корпуса 1, расположенного вертикально или под углом к вертикали и работающего под давлением. В корпусе расположены скрученные по спирали одна или несколько металлических лент 2 толщиной 0,1-1 мм. Ленты выполнены с продольными вмятинами 3, направленными под углом к продольной оси 4 спирали и выступают по отношению к плоскости ленты на 0,2-2 мм. Микроканалы образованы пространством между вмятинами 3 и плоскостью ленты 2 и заполнены сыпучим катализатором 5 с размером зерна 50-500 мкм.

Микроканальный реактор для синтеза жидких углеводородов по методу Фишера-Тропша работает следующим образом.

Газовая смесь, содержащая водород и окись углерода, подается при определенной температуре и давлении в верхнюю часть трубы реактора (одной или нескольких). Газовая смесь проходит через слой катализатора 5, располагаемого в микроканалах, образованных скрученными металлическими лентами 2, расположенными в трубе 1 реактора. При прохождении через слой катализатора 5 газовой смеси происходит реакция синтеза жидких углеводородов, при которой выделяется значительное количество тепла. Значительная часть выделяемого тепла отводится от катализатора через скрученные металлические ленты 2 и передается к стенке трубы 1 реактора, от которой тепло отводится охлаждающей водой.

Микроканальный реактор для синтеза жидких углеводородов по методу Фишера-Тропша, включающий цилиндрическую трубу (одну или несколько) с находящимися внутри нее металлическими лентами, образующими микроканалы, заполненные сыпучим катализатором, отличающийся тем, что ленты имеют толщину 0,1-1 мм, скручены по спирали, одна из лент имеет продольные вмятины, выступающие над поверхностью ленты на 0,2-2 мм, причем микроканалы образованы пространством между выступами и плоскостью ленты, при этом сыпучий катализатор имеет размер зерна 50-500 мкм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано в медицине, косметологии, ветеринарии, растениеводстве и т.п. .

Изобретение относится к устройствам для обработки воды, в частности к устройствам для флокулирования при очистке природных поверхностных вод для хозяйственных и питьевых целей, промышленных, сточных вод и для других аналогичных технологических процессов.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам подачи газа для двигателя внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к способу подачи одного или более химикатов в процесс изготовления бумаги. .

Смеситель // 2466974
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности механизации образования многокомпонентных почвосмесей для парников и теплиц, и может быть использовано для совершенствования тепличного хозяйства.

Изобретение относится к активаторам жидкости и может использоваться в энергетической, топливной, строительной, сельскохозяйственной и фармакологической отраслях промышленности.

Изобретение относится к средствам для повышения эффективности сгорания углеводородного топлива в стационарных энергетических установках и двигателях внутреннего сгорания (ДВС) транспортных средств.

Изобретение относится к электротехнике, к индукционным машинам с естественным охлаждением и может использоваться для перекачивания и перемешивания жидких металлов и сплавов в миксерах, печах, ковшах, слитках.

Изобретение относится к изготовлению линз со смешиванием субстанции, дегазацией смеси и ее выдачей. .

Изобретение относится к вибросмесителям и может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий

Изобретение относится к электромагнитным смесителям и может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий в промышленности

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из взрывчатых составов

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано в пищевой и строительной промышленности

Изобретение относится к области обогащения угля и других полезных ископаемых, обеспечивает равномерное смешение угля и магнетитовой суспензии перед подачей в обогатительное устройство
Изобретение относится к способу получения устойчивых во времени мелкодисперсных водо-углеводородных эмульсий для экологически безопасных топливных присадок и битумного вяжущего в дорожном строительстве из воды и углеводородных составляющих, предварительно очищенных от механических примесей

Изобретение относится к аэрационному устройству, предназначенному для введения газа в жидкую среду

Прицепная установка содержит раму, установленную на шасси, бункер-смеситель, подающий и разгрузочные конвейеры, систему привода рабочих органов, малый бункер для белковых добавок, плющилку или дробилку. В дробильной камере размещен молотковый ротор. Ротор снабжен вентиляторами и перегородками. В нижней части перегородок сделаны продольные отверстия эллипсовидной формы. По окружности дробильной камеры размещена дека с противорежущими элементами. Элементы установлены с переменным шагом по длине и ширине камеры и выполнены в виде трапеций переменной высоты с заостренными гранями. Для выравнивания и уплотнения слоя подаваемой растительной массы к молоткам ротора двухвентиляторной дробилки над цепочно-планчатым транспортером установлен вращающийся битер. Битер помещен в кожух с отверстиями в виде прорезей. Прорези обеспечивают выход режущей части каждого ножа саблевидной формы за пределы кожуха не менее чем на одну треть. Сами саблевидные ножи образуют с поверхностью подающего транспортера регулируемый зазор 100-300 мм. В верхней части бункера-смесителя смонтирована камера инерционного разгрузителя. Торцевая часть стенок камеры снабжена двумя загрузочными отверстиями для трубопроводов дробилки. Кожух шнека выполнен в виде полой трубы. В кожухе имеются прямоугольные отверстия с шарнирно закрепленными заслонками. Обеспечивается расширение сферы использования установки для переработки растительных кормов и зернофуража различной влажности, повышение качества смешивания компонентов и увеличение пропускной способности установки. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к смешению двух многофазных газовых потоков и может быть использована в химической промышленности, например, при синтезе полимерных порошков, а также в фармацевтической и пищевой отраслях промышленности. Способ включает формирование двух многофазных газовых потоков, последующую ионизацию каждого из газовых потоков раздельно и заряд частиц газовых потоков противоположными по знаку зарядами. Два многофазных газовых потока противоположно заряженных частиц смешивают в камере смешения путем создания в камере смешения аксиального магнитного поля, величину вектора напряженности магнитного поля регулируют, за счет чего обеспечивают контроль процесса смешения двух многофазных газовых потоков разноименно заряженных частиц. Устройство содержит редукторы для двух газов, распылители частиц, ионизаторы. Камера смешения совмещена с устройством создания магнитного поля. Технический результат состоит в повышении степени контроля процесса смешения двух многофазных газовых потоков разноименно заряженных частиц и в обеспечении характерного времени смешения меньше характерного времени жизни возбужденных при ионизации частиц. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к аппаратам для проведения физико-химических процессов в движущемся слое катализатора, и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической, строительной отраслях промышленности при измельчении и смешивании компонентов конечного продукта. Аппарат содержит корпус, снабженный входным и выходным патрубками, в котором установлена трубчатая камера смешения из немагнитного материала с обмоткой индуктора, выполненной на внешней поверхности камеры, при этом входной патрубок соединен с линией дозирования ферромагнитных элементов, в которой установлен дозатор. Линия дозирования дополнительно содержит шлюзовое устройство, содержащее снабженную загрузочным устройством и запорным органом камеру дозирования, в которой помещен соединенный с приводом поворотный бункер, выполненный из немагнитного и неэлектропроводящего материала. Изобретение обеспечивает повышение производительности, упрощение эксплуатации аппарата и повышение надежности его работы. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх