[发明专利]一种将一氧化碳转化为烃类的方法

权利要求书

1.一种将一氧化碳转化为烃类的方法，包括：一氧化碳和氢气的合成气原料通过一个层状结构反应器，与催化剂接触，将含有一氧化碳和氢气的反应原料通过加氢聚合反应转化为烃类，所述层状结构反应器包含多层含有催化剂的反应通道层和多层含有导热介质的导热通道层，所述反应通道层由加载催化剂的多条反应通道组成，所述导热通道层由多条流体通道组成；所述催化剂为Fe基树莓型微球空腔催化剂，所述Fe基树莓型微球空腔催化剂为表面具有一个大孔的中空微球，所述中空微球内部具有一个中空结构，所述大孔与所述中空结构贯通形成一端开口的空腔；微球的粒径为60-600μm，中空结构的直径为10-200μm，所述大孔的孔径为5-100 μm；

所述层状结构反应器是由层状结构重复构成，该层状结构由含有催化剂的反应通道层和含有导热介质的导热通道层组成，n个反应通道构成单个反应通道层，m个流体通道构成单个导热通道层，x个反应通道层和y个导热通道层组成层状结构反应器，其中n为5-10000，m为5-10000，其中x为1-10000，y为2-10000；所述反应通道和流体通道的最小边长为10-1000微米。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应通道和流体通道的最小边长为100-800微米。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，相邻的反应通道和流体通道的中心轴间的垂直距离为10-10000微米。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，相邻的反应通道和流体通道的中心轴间的垂直距离为100-8000微米。

5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的反应通道层和导热通道层以交错、并列形式进行组合；所述的反应通道和流体通道以交错、并列形式进行组合。

6.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的反应通道层和导热通道层以交织形式进行组合；所述的反应通道和流体通道以交织形式进行组合。

7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的层状结构反应器由金属材料、陶瓷材料、高分子材料中的一种或几种制造。

8.按照权利要求7所述的方法，所述的层状结构由平面结构堆造；或者采用3D制造技术进行浇筑。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，微球的粒径为80-500μm，中空结构的直径为20-150μm。

10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，Fe基树莓型微球空腔催化剂的壳层厚度为1-100μm。

11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，Fe基树莓型微球空腔催化剂的球形度为0.50-0.99。

12.按照权利要求1的方法，其特征在于，Fe基树莓型微球空腔催化剂包括活性金属组分Fe、结构助剂和任选的其他助剂，各组分按相应氧化物计的组成满足W_Fe：W_b：W_c=（5～85）：（10～80）：（0～15）；其中，b为结构助剂，选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆中的一种或几种；c为其他助剂，选自IA、IIA、IB、IIB、VIIB、VIII族元素中的一种或几种。

13.按照权利要求1所述方法，其特征在于，所述反应通道内装填Fe基树莓型微球空腔催化剂，Fe基树莓型微球空腔催化剂粒径与反应通道最小边长比例为1/10-1/2。

14.按照权利要求1所述方法，其特征在于，所述的流体通道内导热介质选自导热油、水、蒸汽、氢气、氮气中的一种或几种。

15.按照权利要求1所述方法，其特征在于，层状结构反应器内反应条件为：操作压力1.0-5.0MPa，反应温度150-300℃，合成气原料与催化剂的体积比为1000-60000，H₂/CO进料摩尔比0.5-3.0。