[发明专利]微通道反应器中的费托方法

说明书

所公开的发明涉及一种用于进行费托反应的方法，包含使包含新鲜合成气和尾气的反应物混合物在微通道反应器中流动，与催化剂接触，以形成至少一种烃产物，该催化剂来源于包含钴和表面改性的催化剂支撑体的催化剂前体。

本申请是申请日为2013年9月11日，申请号为201380042156.X，发 明名称为“微通道反应器中的费托方法”的中国专利申请的分案申请。

根据35 U.S.C.§119(e)，要求2012年10月22日提交的美国临时申请 61/716,772的优先权。根据35 U.S.C.§119(d)，还要求2012年8月7日提 交的英国专利申请No.1214122.2的优先权。将这些申请以引用方式并入本 文中。

技术领域

本发明涉及一种费托方法(Fischer-Tropsch process)，并且更具体地讲， 涉及在微通道反应器中进行的费托方法。

背景技术

费托反应涉及在催化剂的存在下将包含H₂和CO的反应物转换成一种 或多种烃产物。

发明内容

本发明涉及一种用于进行费托反应的方法，其包含：使反应物混合物 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较高分子量 烃产物的产物；所述催化剂来源于催化剂前体，所述催化剂前体包含钴、 诸如Pd、Pt、Rh、Ru、Re、Ir、Au、Ag和/或Os促进剂、以及表面改性 的支撑体，其中所述支撑体的表面通过用二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化铬、氧化铝或其两种或更多种的混合物处理来改性；其中所 述产物还包含尾气，所述尾气的至少一部分与所述较高分子量烃产物分离 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约1∶1至约10∶1、或约1∶1至约8∶1、 或约1∶1至约6∶1、或约1∶1至约4∶1、或约3∶2至约7∶3、或约2∶1；所述反 应物混合物包含H₂和CO，在所述反应物混合物中，基于CO在所述新鲜 合成气中的浓度，H₂与CO的摩尔比为约1.4∶1至约2∶1、或约1.5∶1至约 2.1∶1、或约1.6∶1至约2∶1、或约1.7∶1至约1.9∶1；其中来自反应物混合物 中的新鲜合成气的CO的转化率为至少约70％、或至少约75％、或至少约 80％、或至少约85％、或至少约90％；并且所述产物中对甲烷的选择性为 约0.01至10％、或约1％至约10％、或约1％至约5％、或约3％至约9％、 或约4％至约8％。

对于反应物混合物中CO(即，来自新鲜合成气的CO加上来自与新鲜 合成气组合的尾气的CO)，CO的单程转化率可以为约70％至约90％、或约 70％至约85％、或约70％至约80％。

对于新鲜合成气中的CO，CO的转化率可以为约88％至约95％、或约 90％至约94％、或约91至约93％。

支撑体可以包含耐火金属氧化物、碳化物、碳、氮化物或其两种或更 多种的混合物。支撑体可以包含氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化钛或 其两种或更多种的混合物。

支撑体可以包含TiO₂改性的二氧化硅支撑体，其中支撑体含有至少约 11重量％的TiO₂、或约11重量％至约30重量％的TiO₂、或约15重量％至 约17重量％的TiO₂、或约16重量％TiO₂。

表面改性的支撑体的表面可以为无定形。

催化剂前体可以包含氧化钴。氧化钴可以包含Co₃O₄。

微通道反应器可以包含与热交换器为热接触的至少一个工艺微通道， 催化剂处于所述工艺微通道中。

微通道反应器可以包含多个工艺微通道和多个热交换通道，催化剂处 于所述工艺微通道中。