[发明专利]微通道反应器中的费托方法

权利要求书

1.一种用于进行费托反应的方法，其包含：

使由新鲜合成气和尾气形成的反应物混合物在微通道反应器中流动，与催化剂接触，以形成包含至少一种具有5个或更多个碳原子的烃产物的产物，所述微通道反应器包含至少一个工艺微通道和与所述至少一个工艺微通道为热接触的至少一个热交换通道，所述催化剂处于所述至少一个工艺微通道中，所述至少一个热交换通道中具有热交换流体，用于与所述至少一个工艺微通道进行热交换，其中基于金属的重量占所述催化剂的总重量的百分比，所述催化剂包含10至60重量％的钴；

其中所述产物还包含尾气，所述尾气包含H₂和CO，所述尾气的至少一部分与所述烃产物分离并且与新鲜合成气组合以形成所述反应物混合物，在所述反应物混合物中，所述新鲜合成气与所述尾气的体积比为1:1至10:1；

所述反应物混合物包含H₂和CO，在所述反应物混合物中，H₂与CO的摩尔比为1.4:1至2.1:1；

其中催化剂的失活速率小于1.4％/天；

其中基于所述反应物混合物中的所述新鲜合成气中的CO，CO的转化率为88％至95％；且

所述产物中对甲烷的选择性为0.01至10％。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述微通道反应器包含多个工艺微通道和多个热交换通道。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述微通道反应器包含多个工艺微通道和多个热交换通道，每个热交换通道与至少一个工艺微通道为热接触；用于使所述反应物混合物流动到所述工艺微通道中的至少一个歧管；用于使产物流出所述工艺微通道的至少一个歧管；用于使热交换流体流动到所述热交换通道中的至少一个歧管；和用于使所述热交换流体流出所述热交换通道的至少一个歧管。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在容器中设置多个所述微通道反应器，每个微通道反应器包含多个工艺微通道和多个热交换通道，每个热交换通道与至少一个工艺微通道为热接触，所述容器配备有用于使所述反应物混合物流动到所述工艺微通道的歧管、用于使产物流出所述工艺微通道的歧管、用于使热交换流体流动到所述热交换通道的歧管和用于使所述热交换流体流出所述热交换通道的歧管。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述容器含有1至1000个微通道反应器。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个工艺微通道的内部尺寸的宽度或高度至多为10mm。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个工艺微通道具有至多10米的长度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个工艺微通道和所述至少一个热交换通道由包含以下的材料制成：铝；钛；镍；铜；任何上述金属的合金；钢；石英；硅；或其两种或更多种的组合。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应物混合物在所述至少一个工艺微通道中流动并与所述工艺微通道中的表面特征接触，所述表面特征的所述接触向所述反应物混合物施加干扰性流动。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个热交换通道包含微通道。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂呈颗粒状固体的形式。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂被涂布在所述至少一个工艺微通道的内壁上或生长在所述至少一个工艺微通道的内壁上。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂被支撑在呈包含多个翅片的翅片组件的支撑体上。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂被支撑在波纹形插件上，所述波纹形插件被设置在所述微通道反应器内的狭槽中。