PROCEDIMIENTO DE FISCHER-TROPSCH.

La invención se refiere a un método para poner en práctica un procedimiento para la conversión de monóxido de carbono e hidrógeno (gas de síntesis) en productos hidrocarbonados líquidos en presencia de un catalizador en partículas. En la reacción de Fischer-Tropsch se hace reaccionar gas de síntesis en presencia de un catalizador para dar una mezcla de hidrocarburos que tiene una distribución de pesos moleculares relativamente amplia. Este producto comprende predominantemente hidrocarburos saturados de cadena lineal que tienen típicamente una longitud de cadena de más de 5 átomos de carbono. La reacción es altamente exotérmica y por lo tanto la eliminación de calor es una de las principales restricciones de todos los procedimientos de Fischer-Tropsch. Esto ha dirigido los procedimientos comerciales desde una operación en lecho flujo hasta sistemas de lechada. Tales sistemas de lechada emplean una suspensión de partículas de catalizador en un medio líquido, permitiendo de ese modo que tanto el control de la temperatura total como el control de la temperatura local (en la proximidad de partículas de catalizador individuales) se mejoren significativamente en comparación con la operación en lecho fijo. Se conocen procedimientos de Fischer-Tropsch que emplean columnas de burbujeo de la lechada en las que el catalizador primeramente se distribuye y se suspende en la lechada mediante la energía impartida a partir del gas de síntesis que asciende desde los medios de distribución de gas del fondo de la columna de burbujeo de la lechada, según se describe, por ejemplo, en US 5.252.613. Sin embargo, los procedimientos anteriores requieren que una corriente de gas de síntesis se alimente continuamente a la lechada cuando el catalizador está a temperaturas y presiones elevadas. Esto asegura que el catalizador se agite adecuadamente, evita la aglomeración del catalizador e impide que el catalizador sedimente al fondo del reactor. Cualquier aglomeración o sedimentación permite que se desarrollen zonas calientes dentro del catalizador, lo que da como resultado sinterización y/o formación de polímero localizada que desactivan el catalizador. Por consiguiente, cuando se inicia el procedimiento de Fischer-Tropsch, la corriente de reaccionantes de gas de síntesis se usa para agitar el catalizador a medida que la temperatura se eleva hasta la temperatura de reacción deseada y subsiguientemente, cuando el procedimiento de Fischer-Tropsch se detiene, el catalizador se deja enfriar mientras se mantiene un flujo de la corriente de reaccionantes de gas de síntesis, manteniendo de ese modo el nivel de agitación. Se ha encontrado recientemente que un procedimiento de Fischer-Tropsch puede ponerse en práctica al poner en contacto gas de síntesis con una suspensión de un catalizador en un medio líquido en un sistema que comprende al menos una zona de mezcladura de alta cizalladura y un recipiente reactor en el que la suspensión que comprende el catalizador de Fischer-Tropsch en partículas suspendido en hidrocarburos líquidos se recicla de nuevo hacia la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura. Este procedimiento se describe en WO 0138269 (solicitud de patente PCT número GB 0004444) que se incorpora en la presente memoria mediante referencia. Se ha encontrado ahora que en virtud de la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura y el reciclado de la suspensión obtenida como producto, se proporciona suficiente agitación en dicho procedimiento para impedir la aglomeración y la sedimentación del catalizador en ausencia de una corriente de reaccionantes de gas de síntesis. Por consiguiente, esto permite procedimientos mejorados de puesta en marcha y detención que de ese modo mejoran la eficacia del procedimiento. De acuerdo con esto, la presente invención proporciona un método para poner en marcha una reacción de Fischer- Tropsch en un sistema que comprende al menos una zona de mezcladura de alta cizalladura y un recipiente reactor, método que comprende a) hacer pasar una suspensión de un catalizador de Fischer-Tropsch en partículas en un medio líquido a través de la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura hacia el recipiente reactor y reciclar al menos una porción de la suspensión hacia la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura en ausencia sustancial de una corriente de alimentación de reaccionantes gaseosos que comprende gas de síntesis; b) incrementar la temperatura y/o la presión dentro del recipiente reactor hasta que se alcanza una temperatura y/o presión umbral y subsiguientemente introducir una corriente de reaccionantes gaseosos que comprende gas de síntesis en la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura donde la corriente de reaccionantes gaseosos se mezcla con la suspensión; c) descargar una mezcla que comprende gas de síntesis y la suspensión de la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura hacia el recipiente reactor; 2 ES 2 365 803 T3 d) convertir el gas de síntesis en hidrocarburos líquidos en el recipiente reactor para formar una suspensión obtenida como producto que comprende el catalizador de Fischer-Tropsch en partículas suspendido en el medio líquido e hidrocarburos líquidos; y e) reciclar al menos una porción de la suspensión obtenida como producto a la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura. Preferiblemente, la suspensión de un catalizador de Fischer-Tropsch en un medio líquido de la etapa (a) y la suspensión obtenida como producto de la etapa (b) se reciclan usando medios de bombeo mecánicos, p. ej. una bomba para lechada. En la etapa (a) la suspensión se recicla preferiblemente alrededor del sistema en una atmósfera que no oxide o desactive el catalizador. La atmósfera puede comprender un gas inerte, p. ej. nitrógeno, pero ventajosamente comprende un gas reductor, p. ej. hidrógeno y/o monóxido de carbono. Sin embargo, cuando la atmósfera reductora comprende hidrógeno y monóxido de carbono (gas de síntesis), el gas de síntesis no se introduce continuamente en el sistema. En este procedimiento de "puesta en marcha", la temperatura en el recipiente reactor se incrementa habitualmente hasta una temperatura umbral en el intervalo de 180-280°C, más preferiblemente 190-240°C. Preferiblemen te, la presión en el recipiente reactor se incrementa habitualmente hasta una presión umbral de 5-50 bar, más preferiblemente 15-35 bar, generalmente 20-30 bar. La presente invención proporciona además un método para detener una reacción de Fischer-Tropsch en un sistema que comprende al menos una zona de mezcladura de alta cizalladura y un recipiente reactor, método que comprende a) mantener un reciclado de al menos una porción de la suspensión obtenida como producto desde el recipiente reactor hacia la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura; y b) cortar la introducción de la corriente de reaccionantes gaseosos que comprende gas de síntesis en la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura. Preferiblemente, la suspensión obtenida como producto de la etapa (a) se recicla usando medios de bombeo mecánicos, p. ej. una bomba para lechada. En este procedimiento de "detención", se prevé que en la etapa (b), la velocidad a la que la corriente de reaccionantes gaseosos se introduce en las zonas de mezcladura de alta cizalladura puede reducirse gradualmente hasta cero. En este procedimiento de "detención", la temperatura y la presión en el recipiente reactor se reducen habitualmente hasta temperatura y presión ambiente. Cuando se pone en práctica un procedimiento de síntesis de Fischer-Tropsch en el sistema de la presente invención, es posible introducir gas de síntesis adicional en el sistema fuera de la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura, por ejemplo directamente en el recipiente reactor y/o en una corriente de reciclado en forma de suspensión. Para evitar dudas, en el procedimiento de detención, el suministro de cualquier gas de síntesis al sistema fuera de la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura también se corta. En una realización adicional más de la presente invención, se proporciona un método para mantener un catalizador de Fischer-Tropsch en suspensión en un medio líquido y productos hidrocarbonados líquidos en un sistema que comprende al menos una zona de mezcladura de alta cizalladura y un recipiente reactor, método que comprende: a) mantener un reciclado de al menos una porción de la suspensión obtenida como producto desde el recipiente reactor hacia la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura; y b) reducir la velocidad a la que la corriente de reaccionantes gaseosos que comprende gas de síntesis se introduce en la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura o interrumpir la alimentación de la corriente de reaccionantes gaseosos que comprende gas de síntesis a la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura. Preferiblemente, la suspensión... [Seguir leyendo]

1. Un método para poner en marcha una reacción de Fischer-Tropsch en un sistema que comprende al menos una zona de mezcladura de alta cizalladura y un recipiente reactor, método que comprende a) hacer pasar una suspensión de un catalizador de Fischer-Tropsch en partículas en un medio líquido a través de la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura hacia el recipiente reactor y reciclar al menos una porción de la suspensión hacia la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura en ausencia sustancial de una corriente de alimentación de reaccionantes gaseosos que comprende gas de síntesis; b) incrementar la temperatura y/o la presión dentro del recipiente reactor hasta que se alcanza una temperatura y/o presión umbral y subsiguientemente introducir una corriente de reaccionantes gaseosos que comprende gas de síntesis en la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura donde la corriente de reaccionantes gaseosos se mezcla con la suspensión; c) descargar una mezcla que comprende gas de síntesis y la suspensión de la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura hacia el recipiente reactor; d) convertir el gas de síntesis en hidrocarburos líquidos en el recipiente reactor para formar una suspensión obtenida como producto que comprende el catalizador de Fischer-Tropsch en partículas suspendido en el medio líquido e hidrocarburos líquidos; y e) reciclar al menos una porción de la suspensión obtenida como producto a la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura. 2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la suspensión de un catalizador de Fischer- Tropsch en partículas en un medio líquido de la etapa (a) y la suspensión obtenida como producto de la etapa (b) se reciclan usando medios de bombeo mecánicos. 3. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que la suspensión se recicla en la etapa (a) alrededor del sistema en una atmósfera inerte. 4. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el recipiente reactor se incrementa hasta una temperatura umbral en el intervalo de 180-280°C. 5. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el recipiente reactor se incrementa hasta una presión umbral de 5-50 bar. 6. Un método para detener una reacción de Fischer-Tropsch en un sistema que comprende al menos una zona de mezcladura de alta cizalladura y un recipiente reactor, método que comprende a) mantener un reciclado de al menos una porción de la suspensión obtenida como producto desde el recipiente reactor hacia la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura; y b) cortar la introducción de la corriente de reaccionantes gaseosos que comprende gas de síntesis en la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura. 7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que al menos una porción de la suspensión obtenida como producto se recicla usando medios de bombeo mecánicos. 8. Un método para mantener un catalizador de Fischer-Tropsch en suspensión en un medio líquido y productos hidrocarbonados líquidos en un sistema que comprende al menos una zona de mezcladura de alta cizalladura y un recipiente reactor, método que comprende: a) mantener un reciclado de al menos una porción de la suspensión obtenida como producto desde el recipiente reactor hacia la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura; y b) reducir la velocidad a la que la corriente de reaccionantes gaseosos que comprende gas de síntesis se introduce en la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura o interrumpir la alimentación de la corriente de reaccionantes gaseosos que comprende gas de síntesis a la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura. 9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que al menos una porción de la suspensión obtenida como producto se recicla usando medios de bombeo mecánicos. 11 ES 2 365 803 T3 10. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el recipiente reactor es un reactor de depósito o un reactor cíclico tubular. 11. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la zona o zonas de mezcladura de alta cizalladura se proyectan a través de las paredes del recipiente reactor de modo que la zona o 5 zonas de mezcladura de alta cizalladura descarga su contenido en el recipiente reactor. 12. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sistema reactor comprende hasta 250 zonas de mezcladura de alta cizalladura. 13. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las zonas de mezcladura de alta cizalladura comprende una tobera o toberas inyectoras-mezcladoras. 10 14. Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la tobera o toberas inyectoras-mezcladoras son una tobera o toberas de Venturi o una tobera o toberas de soplado de gas. 15. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la reacción de Fischer- Tropsch se lleva a cabo a una temperatura de 180-280°C y a una presión de 5-50 bar. 16. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la relación de 15 hidrógeno a monóxido de carbono en el gas de síntesis está en el intervalo de 20:1 a 0,1:1 en volumen. 17. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el catalizador de Fischer-Tropsch es cobalto soportado sobre óxido de zinc. 12 ES 2 365 803 T3 13