Суспензійний апарат

Реферат: Винахід належить до суспензійного апарата. Заявлено спосіб роботи суспензійного апарата, який включає подачу одного або декількох газоподібних реагентів у суспензію твердих часточок, суспендованих у рідині усередині посудини, причому один або декілька газоподібних реагентів подають у суспензію через газорозподільник зі спрямованими вниз виходами газу і спрямовують до непроникної для рідини перегородки, що перекриває посудину нижче за газорозподільник. Перегородка розділяє посудину на об'єм суспензії вище за перегородку і придонний об'єм нижче за перегородку. Над перегородкою підтримують перепад тиску в заданих межах шляхом управління тиском у придонному об'ємі або його зміни за допомогою каналу перенесення тиску, що встановлює потік або зв'язок тисків між придонним об'ємом і вільним простором над суспензією. UA 110809 C2 (12) UA 110809 C2 UA 110809 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Цей винахід стосується суспензійного апарата. Зокрема, винахід стосується способу роботи суспензійного апарата і самого суспензійного апарата. Трифазні реактори або барботажні колонні суспензійні реактори часто використовують у промислових хімічних процесах. Зазвичай їх використовують для реакцій, в яких беруть участь газоподібні реагенти, продукти включають рідини і потрібен твердий каталізатор. Такі реакції часто є екзотермічними. У таких реакціях газ вводять у суспензію, яка містить суспендовані в рідині часточки каталізатора. Зазвичай для введення газу в суспензію використовують газорозподільник або розбризкувач. У звичайних робочих умовах суспензію зазвичай підтримують у стані постійного перемішування. У WO 2005/084790 розкритий газорозподільник для суспензійного реактора з виходами для подачі газу, які знаходяться як можна ближче до днища реактора і які пристосовані для випуску газу уздовж днища реактора під час вивантаження каталізатора, що покращує розподіл каталізатора по реактору. У WO 2005/084790 вказано, що об'єм, що знаходиться нижче за газорозподільник, знаходиться поза зоною дії охолоджувальних засобів, так що під час вивантаження каталізатора з днища видаляється тільки каталізатор із зони, розташованої безпосередньо над газорозподільником, де знаходиться основна частина охолоджувальних змійовиків. Із фігури 1 у патенті WO 2005/08470 видно, що форма газових виходів наслідує кривизну глухого днища реактора. У WO 2005/094979 розкритий газорозподільник зі спрямованими вниз газовими соплами, які під час роботи забезпечують формування струменів, спрямованих всередину суспензії. Ці струмені дочиста омивають поверхню днища реактора, що перешкоджає осадженню каталізатора на поверхні днища. У WO 2005/094979 вказана щільність розподілу сопел, а також оптимальна відстань між соплами і поверхнею днища реактора з тим щоб, з однієї сторони, забезпечити суспендування каталізатора і, з другої сторони, перешкоджати ерозії. На фігурі 2 в WO 2005/094979 показано викривлення поверхні днища реактора і розташування кілець газорозподільника для забезпечення постійного простору між кільцями і поверхнею днища реактора. Це досягається шляхом використання трубок різної довжини для з'єднання кілець з колекторами. У WO 2005/094979 зазначено, що в плоскому, тобто поміщеному в горизонтальній площині, газорозподільнику з трубками однакової довжини відстань між соплами і поверхнею днища реактора буде змінною, що може призвести до проблем з ерозією в одній частині реактора, тоді як каталізатор знаходиться в іншій частині. Конструкції, запропоновані в WO 2005/094979 і WO 2005/084790, містять значний не охолоджуваний об'єм реактора, оскільки газорозподільник омиває глухе днище реактора. Крім того, глухе днище реактора складає частину оболонки для підтримки тиску в реакторі і зазнає ударів газових струменів на виході з газорозподільника. У GB 2410906 розглянуто розподіл газу в суспензійному апараті і також суспензійний апарат з проникним для рідини піддоном з отворами під розбризкувачем. Піддон з отворами утримує 90 % мас. часток. Ввід рідини для переривання розміщений нижче за піддон з отворами. У WO 2007/086612 розкритий бар'єрний елемент, розташований перед викидом потоку газу вниз із газорозподільника в суспензійний реактор. Прикладами таких бар'єрів слугують екран, пластина з фільтром і тверда пластина. У деяких варіантах барботажний колонний реактор по WO 2007/086612 має бар'єр між газорозподільником і виходом рідини, який поміщається в днище реактора, причому бар'єр містить отвори для утримання часточок каталізатора. Очікується, що конструкції з дірчастими перегородками, як показано в GB 2410906 і WO 2007/086612, приведуть до того, що щонайменше деяка кількість каталізатора проникатиме нижче за дірчасту перегородку і осідатиме або застряватиме в дірчастій перегородці (слід мати на увазі, що під час роботи суспензійного реактора відбувається стирання каталізатора через його постійне скаламучування). Осаджений або застряглий каталізатор у цьому не охолоджуваному об'ємі з високою концентрацією або парціальним тиском реагенту в безпосередній близькості до місця подачі реагенту створить проблеми типу локальних гарячих плям з наступним руйнуванням устаткування і каталізатора. Зазначених труднощів можна уникнути щонайменше до деякої міри або зменшити шляхом застосування непроникної для рідини перегородки. Проте з'ясовується, що непроникний для рідини бар'єр або перегородка можуть самі по собі створювати конструкційні й експлуатаційні проблеми. При цьому слід зазначити, що суспензійні барботажні колони для синтезу вуглеводнів за Фішером-Тропшем можуть працювати при тиску вищому за 30 бар. Підхід із застосуванням непроникної для рідини перегородки був запропонований у CN 1233454 С і US 2010/0216896. У цих патентах пропонується непроникний для рідини бар'єр, розташований у напрямку газу, що викидається вниз із газорозподільника, при подачі газоподібних реагентів через придонний об'єм нижче від непроникної для рідини перегородки в 1 UA 110809 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 газорозподільник. В обох винаходах газоподібні реагенти подають у придонний об'єм через головну ввідну трубку, що відкривається в придонний об'єм, зі зв'язком потоків між придонним об'ємом і газорозподільником через трубки, що проходять крізь непроникну для рідини перегородку. Згідно з CN 1233454 С перевагою цього підходу є те, що суспензія, що засмоктується назад у придонний об'єм у разі зменшення газового потоку або його переривання, тільки входить у придонний об'єм і не може відразу ж увійти до трубки головного введення, тоді як в US 2010/0216896 описано допоміжні системи для відведення суспензії, що стікає в придонний об'єм. Тому підхід із введенням непроникного для рідини бар'єра, як у CN 1233454 С і US 2010/0216896, призводить до проходження суспензії нижче за бар'єр. Крім того, у разі блокади газорозподільника непроникний для рідини бар'єр піддаватиметься великим перепадам тиску (див., наприклад, максимальний тиск у джерелі синтез-газу, зазвичай використовуване в суспензійній барботажній колоні синтезу вуглеводнів) і відповідно буде потрібна механічна конструкція з урахуванням цих великих перепадів тиску. Тому бажано запропонувати спосіб роботи суспензійного апарата або суспензійний апарат, який мінімізує не охолоджуваний об'єм суспензійного апарата, займаний газорозподільником, і не охолоджуваний об'єм нижчий за газорозподільник, перешкоджає або запобігає осіданню і відкладенню каталізатора і також дозволяє мати надійну і просту механічну конструкцію. Відповідно до одного аспекту цього винаходу, запропоновано спосіб роботи суспензійного апарату, що включає: подачу одного або більше газоподібних реагентів у суспензію твердих часток, суспендованих у суспензійній рідині в посудині з вільним простором над суспензією, причому один або декілька газоподібних реагентів подають у суспензію через газорозподільник, який має спрямовані вниз виходи для газу, і спрямовують до непроникної для рідини перегородки, що перекриває посудину нижче за газорозподільник, причому перегородка ділить посудину на об'єм суспензії над перегородкою і придонний об'єм нижче за перегородку; і підтримка перепаду тиску над перегородкою в заданих межах шляхом варіювання тиску або зміни тиску в придонному об'ємі за допомогою каналу перенесення тиску, що встановлює потік або зв'язок тисків між придонним об'ємом і вільним простором над суспензією. Зазвичай тверді часточки є каталізатором і спосіб включає: забезпечення можливості одному або декільком газоподібним, - реагентам реагувати у міру проходження вгору через суспензію з утворенням рідкої фази і газоподібних компонентів і відведення газоподібних компонентів з вільного простору над суспензією; і відділення рідкої фази від суспензії з точці вищій за перегородку для збереження суспензії на бажаному рівні в об'ємі суспензії. У цьому описі термін "вихід газу" стосується того виходу, де газ залишає газорозподільник і надходить у суспензію. Таким чином, вихід газу можна, наприклад, визначити як спрямовані вниз інжектори газу або як трубки дифузора, спрямовані вниз від газових інжекторів. Крім того, вцьому описі "непроникна для рідини перегородка" не означає, що перегородка не може мати інших каналів, що проходять крізь неї. "Непроникна для рідини перегородка" означає перегородку, виготовлену з непроникного для рідини матеріалу, так що суспензія або компоненти суспензії з об'єму суспензії вище за перегородку не можуть перетікати із суспензії в придонний об'єм; проте, за бажанням, одна або декілька трубок можуть проходити крізь перегородку для масоперенесення або перенесення тиску суспензії зовні в придонний об'єм. Перегородка зазвичай плоска або полога і розташована перпендикулярно до поздовжньої вертикальної центральної осі посудини, що зазвичай має форму вертикально витягнутої оболонки колони. Іншими словами, перегородка зазвичай розташовується горизонтально і визначає з'ємну нижню поверхню або днище посудини. Важливо підкреслити, що в результаті підтримки перепаду тиску над перегородкою і управління ним у заданих межах перегородка не повинна складати частину суспензійного апарата або його оболонки. Тиск на перегородку можна встановити на підставі максимального перепаду тиску над перегородкою, очікуваного для різних режимів роботи (наприклад, запуску, нормальної роботи, флуктуації тиску під час роботи, сповзання шару і тому подібне) в напрямах вгору і вниз, з урахуванням заданих меж перепаду тиску. Зазвичай перегородка розрахована на тиск нижче ніж 600 кПа, прийнятніше нижче ніж 300 кПа, навіть прийнятніше нижче ніж 200 кПа. Важливо, що переважні значно менші тиски, ніж розраховані тиски для оболонки посудини, які можуть доходити до 4000 кПа. Таким чином, у задані інтервали тиску потрапляє розраховане значення тиску для перегородки, наприклад, приблизно 500 кПа, або приблизно 200 кПа, або навіть усього лише 50 кПа. 2 UA 110809 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Переваги знижених тисків на непроникній для рідини перегородці особливо помітні, коли діаметр посудини збільшують у разі конкретного застосування цього винаходу в посудинах діаметром понад 5 м, більш прийнятно понад 7.5 м, навіть більш прийнятно понад 9 м. Ця перевага ще посилюється у разі плоскої або пологої перегородки. Таким чином, тиск у придонному об'ємі можна змінювати автоматично відповідно до зміни тиску в об'ємі суспензії або вільному просторі, з тим щоб підтримувати перепад тиску над перегородкою в заданих межах. Зазвичай існує різниця між відгуком тиску в придонному об'ємі услід за змінами тиску в об'ємі суспензії або у вільному просторі і величиною перепаду тиску над перегородкою в результаті перенесення тиску, також залежного від розміру каналу перенесення тиску. Таким чином, важливо, щоб канал перенесення тиску був переважно такої величини, яка враховувала б різні операції перенесення (наприклад, швидке зняття тиску в об'ємі суспензії), з тим щоб перепад тиску на перегородці залишався в заданих межах. Придонний об'єм може бути заповнений рідиною або газом або сумішшю рідина/газ або як рідиною, так і газом, але краще використовувати газ. У результаті використання каналу перенесення тиску і встановлення зв'язку тиску між придонним об'ємом і вільним простором над суспензією припиняється потік суспензії, конкретніше твердих часточок каталізатора, в придонний об'єм, але тиск між вільним простором і придонним об'ємом переноситься або вирівнюється. Канал для перенесення тиску або трубка крізь перегородку або навколо неї може проходити крізь перегородку або навколо неї, що сприяє перенесенню тиску в придонний об'єм або з нього. Таким чином, канал перенесення тиску може бути усередині посудини або поза ним. Канал перенесення тиску може бути встановлений безпосередньо між придонним об'ємом і вільним простором з допомогою щонайменше однієї трубки, тобто прямим потоком для зв'язку тисків між придонним об'ємом і вільним простором. Альтернативно канал перенесення тиску може забезпечити потік або зв'язок тиску між придонним об'ємом і щонайменше однією трубкою, пов'язаною з вільним простором. Зазвичай відведення газоподібного продукту із суспензійного апарата починається у вільному просторі над суспензією. В одному варіанті винаходу канал встановлює потік зв'язку з вільним простором за допомогою лінії відведення газоподібного продукту. Також важливо, що таке розташування перешкоджає потоку суспензії і, зокрема, проникненню твердих часточок або каталізатора в придонний об'єм. Придонний об'єм може бути забезпечений вентилем або зливною лінією. Реагенти, що зазвичай не прореагували, повертають у суспензійний апарат. Невелику порцію такого рециклу зручно використовувати як постійний вентиль при придонному об'ємі. Суспензійний апарат може застосовуватися в процесі, який вибирають із групи, що включає зрідження вугілля, синтез метанолу, синтез вищих спиртів, процеси гідрогенізації та синтез вуглеводнів із монооксиду вуглецю і водню. Проте очікувалося, що спосіб за цим винаходом знайде особливе застосування в роботі суспензійної барботажної колони синтезу вуглеводнів, в якій вуглеводні синтезують із монооксиду вуглецю і водню в присутності залізного або кобальтового каталізатора, тобто в синтезі Фішера-Тропша. Відповідно до іншого аспекту винаходу запропонований суспензійний апарат, який містить: посудину з суспензією, що містить рідкі і тверді речовини, з вільним простором над суспензією; газорозподільник у нижній частині посудини, яка спрямовує вниз потоки газу, що виходить; непроникну для рідини перегородку, що перекриває посудину з суспензією нижче за газорозподільник, яка розділяє посудину на об'єм суспензії вище за перегородку і придонний об'єм нижчий за перегородку; і канал перенесення тиску або трубку, що проходить крізь перегородку або навколо неї, через яку відбувається перенесення тиску в придонний об'єм або з нього, причому канал перенесення тиску встановлює потік або зв'язок тисків між придонним об'ємом і об'ємом вільного простору в суспензійній посудині вище за об'єм суспензії, підтримуючи перепад тиску над перегородкою в заданих межах шляхом регулювання або дозволених змін тиску в придонному об'ємі. Апарат може містити один або декілька таких елементів: лінію подачі газоподібних реагентів у газорозподільник; виведення газоподібного продукту у верхній частині посудини для зв'язку з лінією відведення газоподібного продукту; і виведення рідкої фази вище за перегородку, але нижче за виведення газоподібного продукту для зв'язку з лінією відведення рідкої фази. 3 UA 110809 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Непроникна для рідини перегородка описана вище. Перегородка може бути непроникною для твердого потоку, наприклад, вона може бути плоскою пластиною, зазвичай круглою. Одна або декілька трубок можуть проходити крізь перегородку. Канал перенесення тиску описано вище. Посудину з суспензією описано вище. Газорозподільник може містити трубки дифузора, що проходять вниз, визначають напрямок виходу газу. Таке розташування обмежує можливість потрапляння суспензії в газорозподільник. Газорозподільник може розміщуватися в горизонтальній площині. Перевага такої конструкції полягає в тому, що в разі перегородки, розташованої в горизонтальній площині, трубки дифузора, що розширюються вниз, можуть бути однакової довжини з газовими виводами, розташованими на однаковій відстані від перегородки. Зазвичай трубки дифузора виходять із газових інжекторів для подачі газу в суспензію, що містить суспендовані в рідині тверді часточки, і вони можуть мати будь-яку відповідну конструкцію. Зазвичай апарат містить щонайменше один охолоджувальний пристрій, усередині посудини вище за перегородку. Зазвичай на практиці можна було б помістити будь-який охолоджувальний пристрій вище від газорозподільника, так щоб перегородка обмежувала не охолоджувану частину об'єму суспензії усередині посудини нижче за найнижчий охолоджувальний пристрій, усередині посудини, тобто усередині об'єму суспензії, до частини об'єму між перегородкою і вказаним найнижчим охолоджувальним пристроєм. Далі винахід описано за допомогою прикладу з посиланням на супровідні схематичні рисунки, де Фігура 1 показує суспензійний апарат у вигляді суспензійної барботажної колони, який працює згідно з варіантом винаходу; Фігура 2 показує в плані газорозподільник в апараті з фігури 1; Фігура 3 показує суспензійний апарат у вигляді суспензійної барботажної колони, який не відповідає цьому винаходу; і Фігура 4 показує суспензійний апарат у вигляді суспензійної барботажної колони, який також не відповідає цьому винаходу. На фігурі 1 за номером 10 позначено суспензію або суспензійний апарат, який може працювати згідно з варіантом способу за цим винаходом. Апарат 10 містить вертикальну циліндричну посудину суспензійного реактора 12 для синтезу Фішера-Тропша і газорозподільник 14, розміщений у придонній частині посудини 12. Вихід газоподібних компонентів 16 знаходиться у верхній частині посудини 12, і газоподібні продукти відводять по лінії 17, що веде із посудини і пов'язана потоком з виходом газоподібних компонентів 16. Тверда плоска перегородка або з'ємна нижня поверхня 18 розташована в придонній частині посудини 12. Перегородка 18 ділить посудину 12 на об'єм суспензії 19 вище за перегородку 18 і придонний об'єм 36 нижче за перегородку 18. Вихід рідкої фази 20 знаходиться нижче за вихід газоподібних компонентів 16, але вище за перегородку 18. Блок 22 охолоджувальних трубок, розміщено вище за газорозподільник 14, але нижче за вихід газоподібних компонентів 16. Газорозподільник 14 пов'язаний по потоку з лінією подачі газоподібних реагентів 26. Газорозподільник 14 може мати будь-яку конструкцію для подачі газу в шар суспензії за умови, що він містить спрямовані вниз виходи газу. Наприклад, він може бути виготовлений або містити розгалужені трубки, що радіально розходяться, пов'язані з концентричними кільцями або трубчастими тороїдами, або може містити систему горизонтальних розподільних трубок, що розгалужуються на менші горизонтальні трубки, або може містити трубку, розташовану по спіралі в горизонтальній площині. У варіанті, показаному на фігурі 2, газорозподільник 14 містить нагрівач 27, пов'язаний потоком з множиною бічних трубок 28 і з лінією подачі 26. Декілька дифузорів 30 йдуть вниз від бічних трубок 28, кожна з дифузором 30, що визначає спрямовані вниз виходи газу 32, розташовані на рівній відстані від перегородки 18. Проте важливо, що конкретний пристрій газорозподільника 14 відрізнятиметься від одного випадку застосування до іншого і можна застосовувати дуже складні конструкції. Проте, інші можливі конструкції газорозподільника в трифазному суспензійному апараті не входять в обсяг цього винаходу і далі не розглядаються. Перегородка 18 приварена до посудини 12 за допомогою температурного компенсаторного кільця традиційним способом і може містити також піддони типу двотаврового профілю, також приварені до посудини 12. Конструкція і виготовлення посудини 12 зі з'ємною нижньою поверхнею або перегородкою 18 добре відомі фахівцям у цій області, але знаходяться за межами цього винаходу, і ці аспекти далі не розглядаються. Зазвичай перегородка 18 містить щонайменше один оглядовий отвір (не показано) з кришкою для доступу до придонного об'єму 36 нижче за перегородку 18. 4 UA 110809 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На практиці об'єм суспензії утворює суспензійний шар 37. Суспензійний шар 37 розширюється вгору до верхньої поверхні 38 вище за блок 22 охолоджувальних трубок, але нижче за вихід газоподібних компонентів 16, залишаючи вільний простір 40 для видалення газових компонентів із суспензійного шару 37. Канал перенесення тиску 34 призначений для управління робочим тиском і його варіювання в придонному об'ємі 36, з тим щоб обмежити перепад тиску через перегородку 18. Канал перенесення тиску 34 розташовується між лінією відведення газоподібних продуктів 17 і придонним об'ємом 36, що дозволяє вирівнювати тиск у придонному об'ємі 36 з тиском в лінії відведення газоподібних продуктів 17, тобто, по суті, з тиском у вільному просторі 40. Апарат 10 може мати багато додаткових елементів, які наявні в суспензійних барботажних колонах або в аналогічному суспензійному апараті, таких як засоби завантаження і вивантаження каталізатора, дренажні пристрої, засоби для відділення каталізаторів від рідкої фази фільтруванням і тому подібне. Проте такі елементи зазвичай є традиційними і відомі фахівцям у цій області, тому немає необхідності їх обговорювати. Апарат 10 можна використовувати, наприклад, у синтезі вуглеводнів із монооксиду вуглецю і водню за Фішером-Тропшем у присутності відповідного каталізатора типу нанесеного залізного або кобальтового каталізатора. Синтез-газ, монооксид вуглецю, що містить головним чином, і водень, надходить у занурений газорозподільник 14 із лінії подачі газоподібного реагенту 26 і подається в шар суспензії 37 через спрямовані вниз виходи газу 32 для підтримки шару суспензії в перемішуваному турбулентному стані. Таким чином, газ викидається вниз через дифузори 30 і виходить через виходи газу 32 у напрямі до перегородки 18. Суспензійний шар 37 включає часточки каталізатора, суспендовані в рідкому продукті, тобто в рідкому воску, що отримується в посудині 12 у результаті реакції газоподібних реагентів. Часточки каталізатора залишаються в суспендованому стані 37 за допомогою засобів турбулізації, що створюється на шляху газу вгору. У реакціях типу Фішера-Тропша посудину 12 зазвичай підтримують при робочому тиску приблизно 10-40 бар, більш типово приблизно 20-30 бар, і при робочій температурі між 180 °C і 280 °C, зазвичай приблизно 220 °C - 260 °C. Вибрані робочий тиск і робоча температура залежать від природи і розподілу газів, цільового рідкого продукту і типу застосованого каталізатора. Природно, апарат 10 запропонований разом із засобами відповідного температурного контролю, такими як блок 22 охолоджувальних трубок, для регулювання температури реакції, а також засобами регулювання тиску типу одного або декількох вентилів для підтримки потрібного тиску. У реакційній посудині 12 під час проходження синтез-газу крізь суспензійний шар 37 монооксид вуглецю і водень реагують з утворенням набору продуктів відповідно до відомих реакцій Фішера-Тропша. Деякі з цих продуктів перебувають у газоподібному стані в робочих умовах посудини 12, і їх відводять разом з синтез-газом, що не прореагував, через вихід газоподібних компонентів 16. Деякі з отриманих продуктів, такі як вже згаданий віск, перебувають у рідкому стані за робочих умов посудини 12 і діють як суспензійне середовище для часточок каталізатора. В міру утворення рідких продуктів рівень 38 суспензійного шару 37, природно, підвищується і тоді для збереження рівня суспензії 38 і потрібного вільного простору 40 рідкі продукти відводять через вихід рідкої фази 20. Часточки каталізатора можна відокремити від рідкої фази або усередині посудини 12, використовуючи відповідні фільтри (не показані), або поза реактором. Природно, якщо розподіл проводять поза реакційною посудиною, бажано повернути каталізатор у суспензійний шар 37. У результаті встановлення тиску або маніпуляції або балансування через канал перенесення тиску 34 перегородка 18 не має бути частиною оболонки апарата 10, оскільки перепад тиску над перегородкою 18 можна підтримувати в заданих межах, які на порядок величини менше робочого тиску в посудині 12. Розрахований тиск на перегородку 18 визначається максимальним перепадом тиску одночасно над і під перегородкою 18 для різних режимів роботи (наприклад, у шарі, що осів) у напрямку вгору і вниз відповідно. Так, наприклад, перегородку 18 слід конструювати так, щоб вона витримувала масу шару суспензії в умовах сповзання суспензії вниз. Проте в нормальних робочих умовах за допомогою каналу перенесення тиску 34 перепад тиску над перегородкою 18 можна обмежити, наприклад, величиною меншою приблизно 50-150 кПа. На фігурі 3 номер посилання 100 вказує суспензійний апарат, який не відповідає цьому винаходу. Апарат 100 має загальні елементи з апаратом 10 і, поки не вказане інше, для позначення таких самих або схожих частин або елементів використовують такі самі номери посилань. 5 UA 110809 C2 5 10 15 20 25 30 В апараті 100 трубка балансуючого потоку 102 проходить між лінією сировини 26 і придонним об'ємом 36. На практиці трубка балансуючого потоку 102 дозволяє вирівняти тиск у придонному об'ємі 36 з тиском в лінії подачі сировини 26. На фігурі 4 номером 200 позначений суспензійний апарат, який також не узгоджується з цим винаходом. Апарат 200 також має загальні риси з апаратом 10 і, якщо не вказане інше, для позначення аналогічних або схожих частин або елементів використовують такі самі номери посилань. В апараті 200 лінія подачі газоподібних реагентів 26 веде в придонний об'єм 36. Придонний об'єм 36 безпосередньо пов'язаний потоком з газорозподільником 14 за допомогою трубки подачі 202, що проходить крізь перегородку 18. Таким чином, на практиці придонний об'єм 36 стиснено до тиску газоподібних реагентів, що протікають по лінії подачі газоподібних реагентів 26. Таким чином, апарати 100 і 200 узгоджуються з даними патентів CN 1233454 С і US 2010/0216896. Проте, як було вказано вище, можна вважати, що ці підходи страждають на небезпеку потрапляння суспензії нижче за перегородку 18, оскільки шлях потоку проходить від суспензії 37 у придонний об'єм 36. Крім того, у разі блокади газорозподільника 14 перегородка 18 зазнає великих перепадів тиску (наприклад, максимальний тиск подачі синтез-газу, що зазвичай застосовується в суспензійних барботажних колонах синтезу вуглеводнів) і, відповідно, потрібна механічна конструкція з урахуванням цих великих перепадів тиску. Газорозподільник зі спрямованими вниз виходами газів, такий як газорозподільник 14 зі спрямованими вниз виходами газів 32 і дифузорами 30, перешкоджає осіданню каталізатора. Переважним є випадок, коли плоска тверда непроникна для рідини перегородка 18 розташовується нижче за виходи газу, не охолоджуваний об'єм у посудині 12 мінімізується і легко досягається рівне віддалення виходів газів 32 від перегородки 18. Коли перегородка 18 не є частиною оболонки апарата 10, механічна конструкція перегородки 18 значно спрощується, що приводить до зниження капітальних витрат. Важливо, що перегородка 18 перешкоджає спрямуванню газових струменів на стінку посудини 12, що запобігає ерозії, і тому перегородку 18 можна використовувати як змінний елемент, який набагато легше відремонтувати або замінити, ніж стінку посудини 12. Крім того, механічна конструкція перегородки 18 в апараті 10 значно простіша в порівнянні з апаратами 100 і 200, оскільки немає необхідності враховувати блокування газорозподільника 14. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб роботи суспензійного апарата, що включає: подачу одного або декількох газоподібних реагентів у суспензію твердих часточок, суспендованих у суспензійній рідині в посудині з вільним простором над суспензією, причому один або декілька газоподібних реагентів подають у суспензію через газорозподільник, який має спрямовані вниз виходи для газу, і подають на не проникну для рідини перегородку, що перекриває посудину нижче за газорозподільник, причому перегородка ділить посудину на об'єм суспензії над перегородкою і придонний об'єм нижче за перегородку, і підтримку перепаду тиску над перегородкою в заданих межах, шляхом варіювання тиску в придонному об'ємі або його зміни за допомогою каналу перенесення тиску, що встановлює потік або зв'язок тисків між придонним об'ємом і вільним простором над суспензією. 2. Спосіб за п. 1, в якому перегородка є плоскою або пологою і розташовується перпендикулярно поздовжній вертикальній центральній осі посудини, визначаючи таким чином знімну нижню поверхню або днище посудини. 3. Спосіб за п. 1 або п. 2, в якому перегородка розрахована на тиск нижче від 600 кПа і в якому межі заданого перепаду тиску включають розрахований тиск на перегородку. 4. Спосіб за будь-яким із пп. 1-3, в якому тиск у придонному об'ємі змінюють автоматично відповідно до змін тиску в об'ємі суспензії або у вільному просторі, підтримуючи перепад тиску над перегородкою в заданих межах. 5. Суспензійний апарат, який містить: посудину з суспензією, що містить рідину і тверді часточки, з вільним простором над суспензією, газорозподільник у нижній частині посудини, який спрямовує вниз потік газу, що виходить, не проникну для рідини перегородку, що перекриває посудину з суспензією нижче за газорозподільник, яка розділяє посудину на об'єм суспензії вище за перегородку і придонний об'єм нижче за перегородку, і канал перенесення тиску або трубку, що проходить крізь перегородку або навколо неї, крізь яку відбувається перенесення тиску в придонний об'єм або з нього, причому канал перенесення 6 UA 110809 C2 5 10 15 тиску встановлює потік або зв'язок тисків між придонним об'ємом і об'ємом вільного простору в суспензійній посудині вище за об'єм суспензії, підтримуючи перепад тиску над перегородкою в заданих межах шляхом регулювання або дозволених змін тиску в придонному об'ємі. 6. Апарат за п. 5, в якому не проникна для рідини перегородка є плоскою або пологою і розташована перпендикулярно до поздовжньої вертикальної центральної осі посудини, визначаючи таким чином знімну нижню поверхню або днище посудини. 7. Апарат за п. 5 або п. 6, в якому газорозподільник містить спрямовані вниз трубки дифузора, визначальні виходи газу, розташовані в горизонтальній площині, і містить спрямовані вниз трубки дифузора однакової довжини і виходи газу, однаково віддалені від перегородки. 8. Апарат за пп. 5-7, який додатково включає щонайменше один охолоджувальний пристрій усередині посудини над перегородкою так, що перегородка обмежує неохолоджувану частину об'єму суспензії в посудині нижче за будь-який найнижчий охолоджувальний пристрій, поміщений усередині посудини, до частини об'єму між перегородкою і вказаним найнижчим охолоджувальним пристроєм. 9. Апарат за будь-яким з пп. 5-8, в якому посудина із суспензією має діаметр більше 5 м. 7 UA 110809 C2 8 UA 110809 C2 9 UA 110809 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10