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Investigations on Catalysts, Selectivities and Reactor Types in Fischer-Tropsch Synthesis. Vol. 3. Final Report. December 1982 to October 1984 - 1984

Blass, Eckart
Linneweber, Klaus-W.
Lenge, Jōrg

Bundesministerium Fuer Forschung un Technologie

Table of Contents

Zusammenfassung 7
Section 1
571kb		 1 Einleitung 10
2 Für die FT-Flüssigphase eingesetzte Reaktoren 13
  2.1 Historischer Überblick 13
2.2 FT-Flüssigphaseverfahren 14
2.3 Die ersten FT-Flüssigphasereaktionsapparaturen 16
2.4 Festbett-Flüssigphaseverfahren 18
  2.4.1 Das Festbettverfahren nach Kölbel/Ackermann 19
2.4.2 Das Duftschmidt-Verfahren 21
2.4.3 Festbettverfahren des U.S. Bureau of Mines 26
Section 2
583kb

2.5

 Verfahren mit bewegtem Katalysator 30
  2.5.1 Expanded-bed-Verfahren 30
2.5.2 Suspensionskreislaufverfahren 37
  2.5.2.1 Schaumverfahren der BASF 37
2.5.2.2 Suspensionsfallrohrreaktor nach Kölbel/Ackermann 39
2.5.2.3 Slurry-phase-Kreislaufreaktor 41

2.5.3

 Verfahren mit stationärer Suspension 44
  2.5.3.1 Roelen-Reaktor 44
2.5.3.2 Slurry-phase-Verfahren des U.S. Bureau of Mines 46
2.5.3.3 Verfahren des DSIR 48
2.5.3.4 Rheinpreußen-Koppers-Verfahre 51
Section 3
435kb

2.6

 Abschließende Betrachtng 54

3

 Standardbedingungen 56
  3.1 Gliederung der Anforderungsliste 56
3.2 Berechnung von Standardwerten 60
3.3 Zusammenstellung der Auslegungsbedingungen 73
Section 4
573kb

4

 Analyse zue Ermittlung denkbarer Reaktorkonzepte 75
  4.1 Methodische Vorgehensweise 75
4.2 Einordnung der methodischen Analyse für FT-flüssigphasereaktoren 78
4.3 Relevanzbaumanalyse 81

5

 Übersicht über wichtige, unter Standardbedingungen arbeitende Reaktoren 89
  5.1 Einleitende Hinweise 89
5.2 Blasensäulen ohne Flüssigkeitsdurchsatz 90
  5.2.1 Der Feststoffgehalt 90
5.2.2 Der Gasgehalt 93
5.2.3 Der Stoffübergang Gas-Flüssig 95
5.2.4 Der Stoffübergang Flüssig-Fest 98
5.2.5 Die Durchmischung der Flüssigphase 99
5.2.6 Die Durchmnischung der Gasphase 100
Section 5
637kb		 5.2.7 Der Wärmeübergang in Blasensäulen 102
5.2.8 Grundlegende Auslegungsrechnungen unter FT-Standardbedingungen 103
5.2.9 Konstruktionsvarianten 108

5.3

 Sumpfreaktor 112
  5.3.1 Charakteristik des Sumpfreaktors 112
5.3.2 Der Gasgehalt in Sumpfreaktoren 113
5.3.3 Der Stoffübergang Gas-Flüssig im Sumpfreaktor 114
5.3.4 Die Durchmischung von Gas und Flüssigkeit 115
5.3.5 Auslegungsrechnungen von Sumpfreaktoren unter FT-Bedingungen 116
5.3.6 Konstruktionsvarianten von Sumpfreaktoren 119

5.4

 Trickle-Flow-Füllkörpersäulen 122
  5.4.1 Charakterisierung des Reaktortyps 122
5.4.2 Phasengehalte und Stoffaustausch Gas-Flüssig in Trickle-Flow-Reaktoren 123
5.4.3 Durchmischung von Gas und Flüssigkeit 125
5.4.4 Trickle-Flow-Reaktoren unter FT-Bedingungen 127
Section 6
477kb

5.5

 Rieselrohrreaktor 129
  5.5.1 Charakteristik des Reaktors 129
5.5.2 Verfahrenstechnische Daten von Rieselrohrreaktoren 132
5.5.3 Auslegung von Rieselrohrreaktoren für die FT-Flüssigphasesynthese 134

5.6

 Sprūhkolonnen 136
  5.6.1 Kennzeichnung des Reaktortyps 136
5.6.2 Spruhkolonnen als FT-Reaktoren 139

5.7

 Blasensäulen mit von außen aufgeprägter Flüssigkeitsströmung 141
  5.7.1 Eingrenzung des Problems 141
5.7.2 Der Gasgehalt 142
5.7.3 Der Feststoffgehalt 144
5.7.4 Der Stoffübergang Gas-Flüssig 147
5.7.5 Die Durchmischung von Gas- und Flüssigphase 148
Section 7
584kb		 5.7.6 Der Wärmeübergang in Blasensäulen mit Flüssigkeitsströmung 151
5.7.7 Konstruktionsvarianten von Blasensäulen mit von außen induzierter Flüssigkeitsströmung beim Einsatz als FT-Flüssigphasereaktoren 151

5.8

 Die Eignung der Reaktortypen für den Reaktionsablauf 157

6

 Verzeichnis von Formelzeichen 164

7

 Literaturverzeichnis 167