使用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

的公知反应，费 - 托合成（FTS）已被接收最近越来越多的关注作为在microGTL过程的兴趣与日俱增的结果。

对于孤立的陆上气田(滞留气体)和海上平台的伴生气体，需要紧凑的装置，以便在比传统GTL装置更小的规模上将气体转化为液体燃料。

微gtl过程中的费托合成

由于这种新的兴趣，许多专利，书籍和论文已经发表在过去10年，在工业和学术界，涉及微通道反应器领域，包括GTL过程，特别是FTS。

新的可能性供通过微通道技术FTS，因为它实现了本质上的安全功能，允许极其紧凑的单元(过程强化)，并提供了特殊的温度控制，在控制液体燃料的选择性(C5+选择性)方面具有重要意义。

本应用说明介绍了在FTS期间用于测试微通道交叉流块的催化测试单元(PID-Micrometrics Microactivity Reference)的适应性发展。这种开发使得同一单元可以用于测试结构化催化剂(单体)、粉末催化剂和微通道块。

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

的能力，以控制反应器温度，以及各种气体反应物的流量和压力被原单位启用。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

微通道反应器

图2。微通道反应器。

包括在该线路是一个热交换器，其允许冷却水回路，一个高压泵，压力传感器，用于控制水的压力一机动针型阀，和一个加热器和热电偶，用于控制水的温度。液态水的低压缩性呈现的任何初步尝试控制压力是不可能的。

为了克服这个问题，我们添加了一个部分充满空气的容器。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，对应的压力至少比在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，以便包括监控高压泵和用于冷却流（压力和温度）的新控制回路。

在所有石墨垫圈和微通道的入口点的均匀的气体速度通过拟合用CFD设计的头中的微通道块放心 - 这保证卓越的密封（

压缩的强度和石墨垫片的变形通过双壳体，其包括如图2中加热的预还原处理盒确保。

在每个气体出口和入口有一个三通接头。这使得热电偶被布置在与所述块面接触。当与块的下和上表面上的热电偶结合，这有利于微通道单元的整个控制软件的数据记录工具的总监视。

众多反应用在微通道块变化的催化剂的负载进行。该系统被证明是非常稳定的。在数周的，标准进行了试验，其允许在温度，压力的变化，并且流动。显示在图3是一个典型的实验在不同条件下甲烷选择性和CO转化的微通道测试。

微通道测试中的CO转化和甲烷选择性

图3。微通道测试中的CO转化和甲烷选择性

用不同负载催化剂的微通道块进行了几个反应。该系统被证明是高度稳定的。标准测试持续了数周，考虑到流量、压力和温度的变化。图3为典型实验中不同条件下CO的转化率和甲烷的选择性。

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FischerTropsch合成”，化学工程杂志167 (2011)536-54

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