【原创】萨索故事（44） [ 橡树村 ] 于:2007-07-25 21:02:04 复:1140882
浆态床本身也不是什么很新的东西，石化行业已经有了应用。即使对于费托合成来讲，浆态床也是德国人尝试过的东西。1940年代以及战后的1950年代，德国就尝试过使用浆态床来进行煤液化的费托合成，而且还算成功。不过呢，他们的结果没有人能重复得了。

浆态床需要把催化剂和融化的蜡放到一个圆柱形的容器里面，然后在反应器的底部通入合成气，再生成更多的蜡。这个要从小的开始做试验。萨所使用的第一个模型，直径只有5厘米，每天的产量也就是1到2桶。在这个条件下，萨索发现使用与ARGE同样的铁催化剂，可以达到与ARGE类似的反应速率和产物分布。这是好消息。

然后呢，就要放大。1990年，萨索建造了直径1米的浆态床反应器。到了这个规模，运行起来就要难很多了，与ARGE反应器就有很大的不同。

浆态床反应器需要颗粒很细的催化剂，只有几十个微米大小。这么小的颗粒，在蜡里面是什么样子呢？这就需要考察。实际上催化剂不能只放一点点，而是需要放不少，结构呢，整个体系就成了粘粘糊糊的一锅粥。那么，从底部通入的气体，在这个粥里面的表现如何呢？气体能够穿破蜡的重重阻隔，找到包裹在里面的催化剂进行反应吗？

还有，这个东西怎么流动呢？我们有气体，有液体，有固体，本身还是个高压体系，一般在20-40公斤压力，这个流动性能就比较复杂。何况，随着反应的进行，气体的成分和液体的成分都在变化。气体如何分布才能保证体系均匀呢？这也是难题。

然后呢，反应放出的热量，仍然需要放置在浆态床内部的冷凝水管带走，这些管子怎么放置，放置多少？都是问题。

解决这些问题，就需要工业试验。

不过虽然麻烦很多，但是放大还是值得的。这个反应器里面，除了冷却水管，基本上是空的，这样这个反应器的机械结构就比较简单，也能少用很多材料，造价就低。

然后呢，实验发现可以使用更少的催化剂。浆态床运行好以后，反应浆上下翻动，整个体系的温度基本上是一致的，这样催化剂基本上都处在最佳温度范围内。而管状的固定床反应器呢，由于反应防热的关系，反应管的一部分温度会很高。为了保护催化剂，反应器的温度就需要控制在稍微低一些的温度，这样很多催化剂就不在最佳反应温度。而温度低，反应速度就慢，这样，达到同样的生产能力，固定床就需要使用更多的催化剂。

还有呢，气体经过固体，是有压力降的，固定床的压力降比较大，浆态床的压力降就要小很多。对于需要循环的体系，压力降了以后，还需要再压缩回来，压降低，循环亚所需要消耗的能量就小了。

还有一个很显著的优点。固定床催化剂安装好了以后就不能动了。等到催化剂失活以后，需要更换催化剂的时候，就必须停车，把催化剂取出来，然后再装填新的催化剂。想象一下五千根反应管，都需要装填成尽可能同样的状态，是多么困难的一件事情！这种催化剂装填非常耗时耗力，反应器停车的时间就很长。还有，费托合成催化剂需要还原，还原的时间也很长，更换一次催化剂，损失很多。

而浆态床呢？浆态床反应器反应的时候，部分催化剂会与产物一起出来，经过分离以后再返回反应器。这时候，就可以加入新的催化剂，这样，催化剂的更换就简单了很多，而且也不需要停车。当然，由于新旧催化剂是混在一起的，取出来的催化剂也会有新的，这是个损失。对于需要的还原，浆态床反应器可以增加一个用于还原的反应器，还原活化好之后，直接输送到主反应器里面，比较方便。


浆态床反应器示意图


运行中的浆态床反应器

【原创】萨索故事（45）



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