Вместо   реакторов  типа   «труба в трубе», применяемых ранее для синтеза при среднем давлении, на установке фирмы Kullmann был использован многотрубный реактор, имеющий 1250 гладких труб длиной 10 м и внутренним диаметром 32 мм. Этот реактор вмещал 10 м³ катализатора и охлаждался водой под давлением. Его эксплуатировали уже под давлением ≈2,5 МПа вместо при­меняемого до тех пор атмосферного давления. Кроме того, там впервые применили повышенную до 250 ч^-1 нагрузку по исходному газу, а до этого нормой для реакторов типа «труба в трубе» была 100 ч^-1 и синтез осуществляли при рециркуляции газа (соотноше­ние исходного и циркулирующего газа равно 1:3). Помимо про­изводства длинноцепочечных углеводородов эта установка была предназначена для дальнейшей разработки синтеза Фишера — Тропша и накопления опыта работы. Часть полученных после 1952 г. сведений использовали затем для разработки высокопроиз­водительного синтеза.

Положительные результаты, достигнутые на установке фирмы Kullmann, по разработке новой технологии и применению новых катализаторов, были использованы для дальнейшего улучшения ФТ-синтеза при среднем давлении на стационарных железных катализаторах. Исследования теплоотвода, проведенные рабочей груп­пой фирм Ruhrchemie — Lurgi, позволили осуществить движение газа в реакторе с более высокой, чем ранее, линейной скоростью (сверх 1 м/с пои нормальных условиях). Это привело [129] к су­щественному улучшению теплопередачи от катализатора к охлаждающей стенке.

При использовании турбулент­ного потока появились новые возможности для повышения удельной производительности ре­актора: даже в трубе диаметром 80 мм и длиной до 15 м стали возможны бесперебойное осущеществление синтеза с высокой нагрузкой по исходному газу и применение рециркуляции газа. Благодаря этому стало возмож­ным применять катализаторы с более высокой удельной актив­ностью. Стала также возможной

Рис. 130. Многотрубный реактор для высокопроизводительного синтеза фирмы ARGE [130]:

1 — труба для вывода конденсата; 2—регулятор подачи воды; 3—подогреватель газа.

работа с нагрузкой по исходному газу 700 ч^-1, что соответствует трехкратному увеличению в сравнении с установкой фирмы Kullmann. Объем загруженного катализатора увеличился до 40 м³ и стало возможным создать реактор (рис. 130) [130] с производи­тельностью, в 25—30 раз превышающей аппараты «труба в трубе». Десятилетний промышленный опыт высокопроизводительных реакторов фирмы Sasol подтверждает высокую надежность этого способа [131] при высокой (для того времени) нагрузки на катали­затор. Такие промышленные реакторы имеют 2052 отдельных труб и охлаждающую поверхность 230 м² на 1000 м³ превращенной смеси СО + Н₂. Последняя величина составляет только 5% той поверх­ности охлаждения, которая требуется в случае пластинчатых реак­торов, и соответственно 7% Для реакторов системы «труба в тру­бе». Характеристика важнейших реакторов для проведения ФТ-сиитеза в стационарном слое катализатора такая:

* Одноступенчатый процесс.

Реалистическая   оценка   сегодняшней   технологии   ФТ-синтеза позволяет говорить о следующих возможностях дальнейшего повы­шения производительности реакторов: путем увеличения числа от­дельных труб в реакторе (от 2000 до 5000); при  повышении диаметра отдельной трубы (от 46 до 80 мм); за счет увеличения дли­ны реакционной трубы (от 12 до 15 м); путем увеличения нагрузки по   свежему газу (если нужно — в сочетании с повышением коли­чества циркулирующего газа); за счет увеличения рабочего давления (до 4 МПа по сравнению с давлением 2,5 МПа, применяемым до настоящего времени).

Перенос результатов газофазного синтеза в стационарном слое катализатора из реактора «труба в трубе» (или из многотрубного) в промышленный масштаб до сих пор протекал без осложнений, поэтому не следует ожидать серьезных трудностей и при дальней­шем повышении производительности реакционных устройств, на­пример с достигнутой в настоящее время величины 18 000 т/год до 75 000 т/год. Для повышения производительности реактора исследуются различные реакционные системы, однако они пока не опро­бованы в промышленности. В то время как в трубчатых реакторах тепло отводят путем передачи через стенку трубы и с потоком газа, общим для этих новых, исследуемых систем является теплоотвод только с помощью быстрого потока большого количе­ства газа.