本發(fā)明涉及化學(xué)反應(yīng)器，具體，但非排他性地，是在其中發(fā)生放熱反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)器。本發(fā)明還涉及對在這種化學(xué)反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)的控制。其可涉及例如用于處理天然氣以產(chǎn)生液態(tài)產(chǎn)品的設(shè)備和過程，具體但非排他性地，用于執(zhí)行蒸汽甲烷重整，其后隨有費-托合成（fischer-tropschsynthesis）。

背景技術(shù)：

wo01/51194和wo03/048034(accentusplc)描述了一種過程，其中，甲烷與蒸汽反應(yīng)以在第一催化反應(yīng)器中產(chǎn)生一氧化碳和氫氣；然后所得氣體混合物被用于在第二催化反應(yīng)器中執(zhí)行費-托合成?？傮w結(jié)果是將甲烷轉(zhuǎn)化成高分子量的烴類，這種烴類在環(huán)境條件下通常是液體或蠟。該過程的兩個階段，蒸汽/甲烷重整和費-托合成，分別需要不同的催化劑，并且需要熱量被傳遞到反應(yīng)氣體或從反應(yīng)氣體傳遞熱量，這是因為反應(yīng)分別是吸熱和放熱的。用于這些反應(yīng)的反應(yīng)器可被形成為一疊板，板之間限定有流通道，用于不同流體的流通道在疊中交錯?？梢詾樵诹魍ǖ乐邪l(fā)生的反應(yīng)提供合適的催化劑。

如wo01/51194中所描述的，催化劑可被支撐在可呈箔形式的插入件上。替代性地，催化劑可直接應(yīng)用于流通道的壁。在另一替代方案中，催化劑可被提供成催化劑顆粒，該催化劑顆粒可形成顆粒床。術(shù)語“顆?！北硎纠缤琛⑶?、擠出物、三葉形物、粉末、細(xì)粒、纖維、微粒、微粒固體或包括合適用于催化反應(yīng)器中的催化劑材料的任何固體成分。顆粒可被布置在顆粒床中。

具有運載不同流體的交錯流通道的這種反應(yīng)器配置的一個優(yōu)點在于，可在第一和第二流通道之間高效地傳遞熱量。結(jié)果是可以使用非常高活性的催化劑，導(dǎo)致高水平的過程強化。但是，如果未能足夠快速地傳遞走熱量，則可能發(fā)生熱失控，這可導(dǎo)致?lián)p壞催化劑。反復(fù)的熱失控甚至可損害反應(yīng)器作為整體的完整性。結(jié)果是，對這些反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)的控制是確保催化劑和反應(yīng)器的耐久的關(guān)鍵。

通常采用熱電偶監(jiān)控溫度。wo2014/096779公開了具有多個交錯布置的流通道的反應(yīng)器塊，其中，多個流通道被布置成使得在至少兩個相鄰流通道中的流體可通過中間壁換熱；并且其中，中間壁限定在反應(yīng)器塊中延伸并且與塊的外側(cè)表面連通的至少一個通道，并且該中間壁的尺寸被設(shè)定為容納溫度傳感器。

溫度傳感器是直徑約1mm的熱電偶，并且它們被放置在通道之間的中間壁內(nèi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種催化反應(yīng)器，包括：包括用于第一反應(yīng)的催化劑的多個第一流通道；與所述第一流通道交錯布置的多個第二流通道；相鄰的第一流通道和第二流通道被分隔板隔開；以及被提供在所述分隔板內(nèi)的分布式溫度傳感器。與本領(lǐng)域使用的熱電偶相比，提供分布式溫度傳感器，提供了與測量頻率及測量位置相關(guān)的更大的靈活度。

所述分布式溫度傳感器可以是纖維光纜。所述纖維光纜沿曲折路徑通過分隔板，以便為所有相鄰的第一流通道和第二流通道的提供溫度數(shù)據(jù)。纖維光纜可被提供在每個分隔板中。分布式溫度傳感器不提供點溫度測量，而是提供在其長度上的相繼部分上的平均溫度。優(yōu)選在溫度變化小的方向上執(zhí)行這種平均。與橫向于流方向的方向相比，溫度在流方向上的變化通常更加顯著，因此有益的是將分布式溫度傳感器的路徑布置成使其橫向于第一流通道中的流方向。

替代性地，在本發(fā)明的另一方面，分布式溫度傳感器（諸如纖維光纜）可提供在一個或更多個第一流通道內(nèi)，和/或一個或更多個第二流通道內(nèi)。這種配置提供了對過程流體溫度的更直接的測量。但是，流通道內(nèi)的環(huán)境比分隔板內(nèi)的環(huán)境更為惡劣，這可能限制纖維光纜的使用壽命。

在使用時，第一流通道可包括費-托催化劑，并且所述第二通道運載熱傳遞流體。替代地，第一流通道包括蒸汽甲烷重整催化劑，并且所述第二通道還包括燃燒催化劑。

本發(fā)明的反應(yīng)器可與數(shù)據(jù)分析裝置一起被包括在用于執(zhí)行費-托合成的設(shè)備中。所述設(shè)備還可包括操作地鏈接到所述數(shù)據(jù)分析裝置的控制系統(tǒng)。

所述控制系統(tǒng)被配置成，如果所述數(shù)據(jù)分析裝置檢測到溫度變化率超過預(yù)定值，關(guān)閉所述反應(yīng)器。與wo2014/096779中描述的熱電偶相比，從纖維光纜獲得的溫度測量值更不易受噪聲的影響。

反應(yīng)器可包括一疊板。例如，流通道可由薄的金屬片限定，該金屬片是雉堞狀的并且與平的片交錯堆疊；流通道的邊緣可由密封條限定。替代地流，通道可被隔離棒限定在平板之間。形成反應(yīng)器的一疊板結(jié)合在一起，例如通過擴散結(jié)合、釬焊或熱等靜壓。

附圖說明

僅以示例的方式，現(xiàn)在將參照附圖進一步且更具體地描述本發(fā)明，在附圖中：

圖1a示出適于費-托合成的反應(yīng)器的一部分的剖視圖；

圖1b示出圖1a的反應(yīng)器的改型的剖視圖；

圖2a示出根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)器塊的立體圖；

圖2b示出圖2a的反應(yīng)器塊的切開圖；

圖3a和3b是示出在不同環(huán)境下沿圖2a的反應(yīng)器的長度的溫度分布的圖表；

圖4示出圖2a的反應(yīng)器塊的改型。

具體實施方式

本發(fā)明涉及用于將天然氣（主要是甲烷）轉(zhuǎn)化成長鏈烴類的化學(xué)過程。此過程的第一階段可利用蒸汽重整來形成合成氣體，也就是說以下類型的反應(yīng)：

h2o+ch4→co+3h2

此反應(yīng)是吸熱的，并且可被流通道中的銠或鉑/銠催化劑催化。引起此反應(yīng)所需的熱可由易燃?xì)怏w（諸如甲烷或氫氣）的燃燒提供，這種燃燒是放熱的并且可被相鄰第二氣體流通道中的鉑/鈀催化劑催化。

然后合成氣體被用于執(zhí)行費-托合成，以產(chǎn)生長鏈烴類，也就是說：

nco+2nh2→(ch2)n+nh20

上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在存在催化劑（諸如鐵、鈷或熔融磁鐵礦）的情況下，在通常在190℃和280℃之間的高溫，以及通常在1.5mpa和2.5mpa（絕對值）之間的高壓下發(fā)生。用于費-托合成的合適的催化劑包括比表面積為140-230m²/g的γ-氧化鋁涂層，該涂層具有約10-40%的鈷（相對于氧化鋁的重量比）并且具有促進劑（諸如少于或等于鈷重量的10%的釕、鉑或釓），以及堿性促進劑（諸如氧化鑭）。

合成氣體蒸汽被冷卻并壓縮至高壓（如2.0mpa），然后被供應(yīng)到催化費-托反應(yīng)器。費-托反應(yīng)器可以是由一疊板形成的緊湊催化反應(yīng)器，如本文中所描述的；反應(yīng)混合物流過一組通道，同時冷卻劑流過另一組。

現(xiàn)在參照如圖1a，示出了適合用于執(zhí)行費-托合成的反應(yīng)器塊10a，反應(yīng)器塊10a僅以局部剖面示出。反應(yīng)器塊10a包括分隔開的厚1mm的一疊平板12，由此以限定用于冷卻劑流體的通道15，該通道15與用于費-托合成的通道17交錯。冷卻劑通道15由厚0.75mm的成形為平頂鋸齒波紋的片14限定。在本例子中，波紋的高度（通常在1至4mm的范圍內(nèi)）為2mm，并且沿側(cè)面提供相應(yīng)厚度的實心邊緣條16，并且波紋的波長為12mm（下文更詳細(xì)地描述該布置）。用于費-托合成的通道17的高度為5mm（通常在1mm至10mm的范圍內(nèi)），通道17由5mm高、間隔開80mm（該間隔通常在20mm至100mm的范圍內(nèi)）的正方形或矩形剖面的棒18限定，并由此限定直的穿過通道。

現(xiàn)在參照圖1b，示出了適合用于執(zhí)行費-托合成的替代性反應(yīng)器塊10b，反應(yīng)器塊10b僅以局部剖面示出。反應(yīng)器塊10b在許多方面類似反應(yīng)器塊10a，相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。反應(yīng)器塊10b包括間隔開的厚1mm的一疊平板12，由此以限定用于冷卻劑流體的通道15，該通道15與用于費-托合成的通道17交錯。冷卻劑通道15還被如上所述的厚0.75mm的成形為平頂鋸齒波紋的片14限定，并且具有實心邊緣條16。用于費-托合成的通道117被實心邊緣棒18密封，并且還額外地被厚1.0mm的片119限定，該片119成形為高度在4mm至12mm內(nèi)（優(yōu)選5mm）的雉堞狀。在優(yōu)選例子中，所得通道117具有7mm的寬度和6mm的高度，并且從一個面至相反面直地延伸通過所述疊。與反應(yīng)器塊10a內(nèi)的通道15、17一樣，反應(yīng)器塊10b中的通道15、117平行地延伸。

反應(yīng)器塊10a或10b的制造可通過堆疊限定通道15和17或117的部件，然后使這些部件結(jié)合在一起，例如通過釬焊或擴散結(jié)合。如果反應(yīng)器塊10a或10b將用于費-托合成，則反應(yīng)器塊10a或10b被轉(zhuǎn)動90°，從而使得通道15和17在使用時直立。如果反應(yīng)器塊10a或10b將用于蒸汽甲烷重整或其他反應(yīng)，則不必將其轉(zhuǎn)動90°，因為對于這些反應(yīng)來說通道15和17的直立不那么重要。在每種情形中，第一流通道17或117都將被然后提供以用于費-托反應(yīng)的催化劑（未示出）。

每個板12可以例如是1.3m乘1.3m、或1.2m乘0.8m，因此通道17將分別為1.3m長或0.8m長。優(yōu)選地，通道17不超過1.5m長，并且優(yōu)選至少0.3m長。雖然僅示出了堆疊的若干層，但實際上反應(yīng)器塊10a或10b可具有十、二十或三十層這種包含反應(yīng)通道17的層，或多至100個這種層。平板12、棒18及波紋片14和119可由高溫鋼合金制成或由鋁合金制成，例如由3003級（具有約1.2%的錳和0.1%的銅的鋁）制成。

現(xiàn)在參照圖2a和2b，這些圖示出本發(fā)明的反應(yīng)器塊10的部分的立體圖。反應(yīng)器塊10示出為構(gòu)造成如上述就反應(yīng)器塊10b所描述的那樣，但替代地，反應(yīng)器塊10可構(gòu)造成如反應(yīng)器塊10a中的那樣。其與反應(yīng)器塊10b的區(qū)別僅在于，平板12中的至少一個由兩個分隔板13a、13b形成，該兩個分隔板13a、13b被多個矩形板13c保持隔開，該多個矩形板13c并排布置但稍微隔開從而在相繼的板13c之間限定窄縫13d。在每個這種窄縫13d內(nèi)是管13e，管13e的外直徑與矩形板13c的厚度相同。在反應(yīng)器塊10的組裝期間，所有這些部件13a-13e被結(jié)合在一起，如上所述。應(yīng)該理解，本發(fā)明的替代性反應(yīng)器塊與反應(yīng)器塊10a的區(qū)別僅在于，平板12中的至少一個將如上所述地由分隔板13a、13b以及所需的矩形板13c和管13e形成。

纖維光纜19穿過分隔板13a、13b之間的每個管13e。纖維光纜19形成分布式溫度傳感器20，該分布式溫度傳感器20被配置成利用數(shù)據(jù)分析裝置21沿纖維光纜19在多個位置測量溫度。纖維光纜19的直徑小于1mm，這確保該纖維光纜可穿過反應(yīng)器塊10中的管13e。纖維光纜19可具有多個芯部，該芯部提供了提供多個溫度測量的能力，例如提供了用于從纖維光纜19的相反端部進行測量的設(shè)施，這是通過沿纖維光纜19內(nèi)的單獨的芯部或纖維在相反方向上發(fā)送光學(xué)脈沖來實現(xiàn)的。

如圖2a和2b示意性地圖示的，纖維光纜19多次穿過反應(yīng)器塊10，得到總體上曲折的路徑。在纖維光纜19離開反應(yīng)器塊10的點處，纖維光纜形成環(huán)26，該環(huán)將纖維光纜帶到進入反應(yīng)器塊10的下一個選定進入點。纖維光纜19的定位由被提供在分隔板13a、13b之間的管13e決定。纖維光纜19從每個管13e的入口至出口沿著基本直線路徑。管13的尺寸被設(shè)定為緊密地符合纖維光纜19的直徑，從而知曉纖維光纜19的位置并且最小化光纜19的移動。應(yīng)該理解，管13e并且因此纖維光纜19的相應(yīng)部分沿相對于通過反應(yīng)通道17的流的方向橫向的方向延伸。

管13e的位置被選擇成提供對反應(yīng)器體積的均勻覆蓋，以便確保在整個反應(yīng)器塊10壽命中的可靠且安全的溫度監(jiān)測。但是，在一些環(huán)境下（未示出），優(yōu)選的可能是加強對在反應(yīng)器塊10的某些部段中的溫度的監(jiān)測。這可通過在反應(yīng)器塊10的一些部分中提供額外的窄縫13d和管13e，從而減小連續(xù)穿過反應(yīng)器塊10的纖維光纜19之間的距離來實現(xiàn)。這可應(yīng)用在反應(yīng)器塊10的已知易于出現(xiàn)熱偏差的部分中。

總體上，反應(yīng)器塊10可具有超過一千個這種用于溫度測量的管13e。例如，在每個分隔板13a、13b中可有十個、二十個或五十個管13e。反應(yīng)器塊10可在每個雉堞狀片14之間被提供以分隔板13a、13b，從而使得可提供纖維光纜19以獲得溫度數(shù)據(jù)，該溫度數(shù)據(jù)是關(guān)于反應(yīng)器塊10的十個、二十個或一百個層中的每層的相鄰流通道15、17中的溫度。

從分布式溫度傳感器20獲得的溫度測量結(jié)果是在光纜19的相繼短長度（例如在相繼的1m、25cm或12cm長度）的平均值。這確保數(shù)據(jù)分析裝置21將捕獲任何溫度偏差。在光纜19的整個長度上，規(guī)律間隔地測量溫度。然后數(shù)據(jù)分析裝置21通過分析來自沿纖維光纜19的長度的信號而提取數(shù)據(jù)。相繼數(shù)據(jù)點位置的長度目前受限于數(shù)據(jù)分析裝置21的數(shù)據(jù)處理能力，并且這種長度例如可以是光纖19的相繼的12cm的長度。數(shù)據(jù)分析裝置利用boxcar方法以最小化所收集的數(shù)據(jù)中的重復(fù)。在此背景下，boxcar方法容許設(shè)定例外（例如0.5℃），然后僅當(dāng)數(shù)據(jù)與之前的記錄值相差大于該例外值時，才記錄數(shù)據(jù)，這可被稱作例外量。這減小了待分析的數(shù)據(jù)量，而不需要降低測量結(jié)果的準(zhǔn)確度或頻率。

測量頻率是時間間隔和所需數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度之間的權(quán)衡。例如，就10s的時間間隔來說，1℃的溫度變化可以檢測到0.2℃的準(zhǔn)確度。對于5℃的溫度變化，就60s的時間間隔，測量準(zhǔn)確度為0.4℃，但就5分鐘的時間間隔為0.18℃。準(zhǔn)確度增加，則時間間隔（也就是說相繼測量之間的時間）更長。在特定的敏感操作期間，諸如反應(yīng)器塊10起動時，增加測量頻率可能是優(yōu)選的。

數(shù)據(jù)分析裝置21可以是光時域反射計或光頻域反射計，或者其可以是包括時域反射計和頻域反射計兩者的功能的結(jié)合的裝置。數(shù)據(jù)分析裝置21被配置成分析從纖維光纜19收集的所有數(shù)據(jù)。這種分析的程度和性質(zhì)將根據(jù)反應(yīng)器條件和正在執(zhí)行的過程的性質(zhì)而改變。例如，在反應(yīng)器塊10的正常操作期間，可以分析來自整個反應(yīng)器塊10的溫度測量值，以便提供在作為整體的反應(yīng)器塊10中的最大溫度、最小溫度、平均溫度和溫度變化率。

此外，可以計算反應(yīng)器塊10的全面溫度分布（profile）。在正常操作期間，可周期性地（例如每天）訪問此額外的數(shù)據(jù)。這可提供反應(yīng)器塊10的一部分中的催化劑劣化的早期指示，如果在反應(yīng)器塊10的該部分中的操作溫度不同于在作為整體的反應(yīng)器塊10中計算的平均溫度。

此外，對全面分布的訪問在敏感操作（諸如反應(yīng)器塊10的起動）期間特別有用，并且在這種操作期間可以連續(xù)計算全面分布。此外，數(shù)據(jù)分析裝置21可被配置成響應(yīng)反應(yīng)器條件，例如，當(dāng)溫度變化率超過預(yù)定閾值時（這可指示熱失控）提供全面分布數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)分析裝置21可鏈接到用于控制反應(yīng)器塊10的操作的控制系統(tǒng)25。數(shù)據(jù)分析裝置21、控制系統(tǒng)25和反應(yīng)器塊10可共同被稱作設(shè)備30。數(shù)據(jù)分析裝置21被配置成提供對反應(yīng)器塊10的一定水平的自動控制。如果溫度變化率超過預(yù)定值，數(shù)據(jù)分析裝置21被配置成向控制系統(tǒng)25發(fā)送信號，以引起供應(yīng)氣體組成的改變、或反應(yīng)器塊10部分或整體的關(guān)閉。例如，當(dāng)達到第一預(yù)定閾值時，可增加供應(yīng)氣體中惰性氣體的百分比，以減慢反應(yīng)。如果這未能穩(wěn)定反應(yīng)器塊10內(nèi)的溫度，并且達到了就溫度變化率的第二預(yù)定閾值，則反應(yīng)器可在100%的惰性氣體下關(guān)閉。數(shù)據(jù)分析裝置21可具有多個信道，每個信道從一個纖維光纜19獲得數(shù)據(jù)。可以有2、4、6、8或更多個信道。每個纖維光纜19可長達2km。例如，纖維光纜可長為1.5m、50m、500m或1km。

圖3示出反應(yīng)器塊10的溫度分布的兩個例子。流通道17平行于y軸延伸，用于費-托合成反應(yīng)的試劑流過該流通道17。在每個情形中，全面溫度分布未示出跨反應(yīng)器塊10寬度的顯著溫度（t）變化；在圖3中，沿y軸，就是說沿通道17中的流方向，示出溫度分布。圖3a示出在費-托合成反應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)下反應(yīng)器塊10的溫度分布。溫度t最初在反應(yīng)器塊10長度的前20%中上升。然后溫度t整個反應(yīng)器塊10的剩余長度中下降。溫度t在最大值205℃和最小值200℃之間變化，平均值為202℃。溫度的最大變化率不大于0.1℃/分鐘（并且在實際中可以為零）。

圖3b示出當(dāng)發(fā)生熱失控時，反應(yīng)器塊10的溫度分布的瞬時例子。在反應(yīng)器塊10的前四分之一長度中，溫度非常急劇地上升然后相當(dāng)急劇地下降。在反應(yīng)器塊10的第一部分中的高溫導(dǎo)致使用所有試劑，并且因此導(dǎo)致在反應(yīng)器塊10的剩余部分中的反應(yīng)率低于其在穩(wěn)定狀態(tài)情況下的反應(yīng)率。最大溫度為220℃，最小溫度為200℃，平均值為205℃。最大溫度變化率為0.8℃/分鐘。

應(yīng)該理解，由于在沿光纖19在例如相繼12cm的長度上進行測量，因此對于寬的反應(yīng)器塊，可以在跨反應(yīng)器10寬度的不同位置處進行若干測量。因此不僅可以監(jiān)測沿反應(yīng)器塊10的長度的溫度變化，還可以監(jiān)測跨寬度的溫度變化。在整個反應(yīng)器塊10中的溫度的細(xì)節(jié)水平的增加（例如，如圖3a和3b所示的）使得過程能夠進一步被優(yōu)化，并且由此更接近操作邊界操作，這減小了所需的安全邊際范圍，并由此增加了產(chǎn)量。

在分隔板13a、13b內(nèi)提供纖維光纜19使得能夠更換纖維光纜19而無需打開反應(yīng)器塊10。雖然纖維光纜19應(yīng)當(dāng)能夠承受熱失控，但仍可能存在更換纖維光纜19可能是優(yōu)選的情況。雖然纖維光纜19僅示出為穿過單個反應(yīng)器塊10，但是應(yīng)該理解，連續(xù)的纖維光纜19可在遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)分析裝置21的端部處被提供以端部端子（未示出），或者可以以類似方式穿過另一個這種反應(yīng)器塊10中的管13e。

現(xiàn)在參照圖4，示出了適合用于執(zhí)行費-托合成的反應(yīng)器塊10的改型。僅在剖面中示出反應(yīng)器塊10，且僅示出了反應(yīng)器塊10的局部。反應(yīng)器塊10與圖2a的反應(yīng)器塊10的相同之處在于，該反應(yīng)器塊10包括厚度為1mm的間隔開的一疊平板12，由此以限定用于冷卻劑流體的通道15，該通道15與用于費-托合成的通道117交錯。在本改型中，在使用時，纖維光纜19被布置在第二流通道15中，冷卻劑從該第二流通道15中流過。在另一替代方案中，在使用時，纖維光纜19可替代地延伸通過第一流通道117，用于費-托合成的試劑從第一流通道117中流過。將纖維光纜19提供在過程通道中而非在分隔板內(nèi)，使得其對溫度偏差更為敏感，但是與在分隔板中相比，在過程通道中的環(huán)境更加惡劣，并且因此纖維光纜19的操作壽命可能會受到損害。在另一替代方案中，一個纖維光纜19可延伸通過流通道15（如圖4所示）或通過流通道117，并且另一纖維光纜19可延伸通過管13e（如圖2a所示）。

應(yīng)該明白，反應(yīng)通道17或117的尺寸可不同于以上描述的尺寸。但是，反應(yīng)通道17或117優(yōu)選至少1mm深，優(yōu)選至少2mm深，以為催化劑提供充足的空間；并且優(yōu)選不大于20mm深，更優(yōu)選不大于10mm深，因為難以確保在整個這種深的通道中的基本均勻的溫度。第一流通道的橫截面的最小尺寸可大于或等于1mm，并且小于或等于50mm。第一流通道的橫截面的最小尺寸可大于或等于2mm、或4mm、或6mm、或8mm、或10mm，并且小于或等于50mm。第一流通道的橫截面的最小尺寸可大于或等于2mm、或4mm、或6mm、或8mm、或10mm，并且小于或等于20mm。第一流通道的橫截面的最小尺寸可大于或等于2mm、或4mm、或6mm、或8mm，并且小于或等于10mm。第一流通道的橫截面的最小尺寸可大于或等于2mm、或4mm、或6mm，并且小于或等于8mm。

第一流通道的橫截面的最小尺寸可相同或類似于第一流通道的橫截面的正交尺寸。被提供以具有基本正方形的橫截面的至少第一流通道的反應(yīng)器是特別有利的，其中，在每個第一流通道中使用插入件結(jié)構(gòu)，不論是載有催化劑的插入件或是僅用于改進熱傳遞的插入件。

相反，當(dāng)使用高活性催化劑時，被提供以細(xì)長通道的反應(yīng)器可帶來優(yōu)點，在這種通道中與片正交的第一尺寸明顯超過通道在平行于片12的方向12中的范圍。通道在第一方向的伸長減少了在給定尺寸的反應(yīng)器內(nèi)所提供的總層數(shù)，并且因此也可減少所使用的金屬量。這可導(dǎo)致明顯的成本節(jié)約。此細(xì)長尺寸由在正交方向的更小通道范圍平衡。這提供了至在通道任一側(cè)上的葉片的減小的熱傳遞距離，并且有助于反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)完整性。

當(dāng)化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)時，則第二流通道中的熱傳遞流體可以是熱流體，或者可以是經(jīng)歷放熱反應(yīng)（諸如燃燒）的流體。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)時，第二流通道中的熱傳遞流體可以是冷卻劑流體。以示例的方式，催化反應(yīng)器可以用于執(zhí)行費-托合成。

應(yīng)該理解，費-托反應(yīng)是相對緩慢的反應(yīng)。費-托合成的目的是產(chǎn)生烴類，在該烴類中，碳鏈比甲烷的更長；并且該烴類實際上優(yōu)選為至少c5，并且因此通常是液體或蠟。實際的反應(yīng)器因此必須在單位時間內(nèi)產(chǎn)生大量這種長鏈烴類，并且應(yīng)該選擇為傾向于產(chǎn)生這種長鏈烴類而非甲烷。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，提供更大體積負(fù)載的活性催化劑材料可改進co至烴類的轉(zhuǎn)化，并且提高期望的烴類的產(chǎn)率。

通常在低于或等于300℃并且通常約為200℃的溫度下執(zhí)行費-托反應(yīng)，因此大范圍的材料可被選擇用于反應(yīng)器。例如，反應(yīng)器可由鋁合金、不銹鋼、高鎳合金或其他鋼合金制成。應(yīng)該意識到，前述示例性實施例不應(yīng)該被解釋成限制性的。通過閱讀本申請，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說其他變化和改型是顯而易見的。

此外，本申請的公開內(nèi)容應(yīng)該被理解成包括在本文中明確地或隱含地公開的任何新特征或任何特征的新穎組合或其任何概括，在本申請或從其產(chǎn)生的任何申請的審查期間，可形成新的權(quán)利要求以涵蓋任何這類特征和/或這類特征的組合。