微通道反应器的费托合成

由微粒学仪器有限公司2019年4月12日

众所周知的反应，Fischer-Tropsch合成（FTS）最近在Microgtl方法的兴趣日益较高的结果中得到了更高的关注。

与传统的GTL工厂相比，为了将天然气转化为液体燃料，陆上气田(搁浅气体)和海上平台中的伴生气体需要小型装置。

微gtl过程中的费托合成

由于这一新的兴趣，在过去的10年里，许多专利，书籍和论文已经出版，在行业和学术界，涉及微通道反应器领域，包括GTL过程，特别是FTS。

提供了新的可能性微通道FTS技术，因为它实现了本质上安全的功能，允许非常紧凑的单元(过程强化)，并提供了特殊的温度控制，对液体燃料的控制选择性具有重大意义(C5+选择性)。

本应用笔记介绍了催化测试装置(PID-Micrometrics Microactivity Reference)在FTS过程中用于测试微通道交叉流块的发展。这一发展使得相同的单元可以用于测试结构催化剂(单体)、粉末催化剂和微通道块。

如图1所示，微通道块由100个微通道(0.7 x 0.7 x 20 mm)组成，这些微通道被FT催化剂(20% Co to 0.5%Re/Al2O3)垂直地点缀着100个类似的微通道用于冷却

通过原始单元使能控制反应器温度的能力以及各种气体反应物的流量和压力。为了冷却放热FTS.利用加压水，开发了第二条流体管线。

微通道块的图像

图1所示。微通道块的图像

PID-Micromeritics模型参考

PID-Micromeritics模型参考

微通道反应堆

图2。微通道反应器。

该线中包括热交换器，其允许水冷回路，高压泵，压力传感器，用于控制水压力的电动针阀，以及用于控制水温的加热器和热电偶。液态水的低压缩性使得任何初始试图控制不可能的压力。

为了解决这个问题，我们加入了一个部分装满空气的容器。这是为了缓冲与温度波动相关的巨大压力变化。此外，冷却水的压力设定点被调整到一个压力，该压力对应于在FTS温度．

上述条件使冷却流非常稳定。还需要对控制软件进行额外的修改，以包括高压泵的监测和冷却流(压力和温度)的新控制回路。

通过使用CFD设计的头部将微通道块置于微通道块，确保了所有石墨垫圈和微通道的均匀气体速度 - 这保证了卓越的密封（

通过双壳体确保压缩的强度和石墨垫圈的变形，其包括用于减少预处理的加热盒，如图2所示。

在每个气体出口和入口处都有一个TEE结。这使热电偶能够布置在与块面上接触。当与块的下表面和上表面上的热电偶结合时，这有助于整个控制软件的数据记录设施的微通道单元的总监视。

在微通道嵌段上具有不同催化剂载荷的许多反应。该系统被认为是非常稳定的。在多周的时间内，进行标准测试，允许温度，压力和流动变化。显示在图3中，是在典型实验中的不同条件下的甲烷选择性和CO转化微通道测试。

微通道实验中CO转化率和甲烷选择性的研究

图3。微通道实验中CO转化率和甲烷选择性的研究

有几种反应是用具有不同催化剂负载的微通道块进行的。该系统被证明是高度稳定的。考虑到流量、压力和温度的变化，标准测试在数周内进行。图3为典型实验中不同条件下CO转化率和甲烷选择性。

L. C. Almeida, F. J. Ehcave, O. Sanz, M. A. Centeno, G. Arzamendi, L. M. Gandia, E. F. SousaAguiar, J. A. Odeiozola, M. Montes，“微通道中的费- tropsch合成”，化学工程学报167 (2011)536-54

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