Для синтеза Фишера — Тропша в жидкой фазе пригодны барбо-тажные колонные реакторы (рис. 139), в которых превращение газа протекает на измельченном железном катализаторе, суспендированном в жидкости. Сиитез-газ проходит через суспензию маленькими
Рис. 139. Агрегат для синтеза Фишера — Тропша в жидкой фазе [171]:
/—сборник водяного пара; 2—трубчатый холодильник; 3—регулятор уровня; 4 — барботажный колонный реактор; 5—газораспределительная решетка.
пузырьками. Продукты синтеза, неконденсирующиеся в условиях процесса, выносятся с непревращенным газом, благодаря чему жидкие продукты отделяются от твердых частиц. Выделяющееся тепло отводят за счет испарения воды в трубах, образующих вместе с паросборником паровой котел. Температуру регулируют, изменяя давление насыщенного водяного пара.
Такой вариант процесса специально для железных катализаторов начали разрабатывать в 1938 г. как замену методу со стационарным слоем кобальтового катализатора. Основанием для этого послужили следующие недостатки процесса в стационарном слое:
недостаточный отвод тепла, обусловленный малой линейной скоростью синтез-газа (≈8 см/с) из-за низкой теплопроводности слоя катализатора;
неравномерная газовая нагрузка на катализатор из-за проскока газа в зонах с меньшим сопротивлением;
Предполагалось, что эти недостатки можно будет устранить путем проведения синтеза в жидкой фазе. Первые опыты в этой области провели уже в 1930 г., но потом их не продолжали [172, 173]. В 1939—1942 гг. опыты с железными катализаторами были продолжены, но во время II мировой войны эти работы прервали (Ruhrchemie) [174]. Во время войны (BASF) и после войны (Bureau of Mines, Fuel Research Station) тоже разрабатывались варианты синтеза в жидкой фазе.
С 1938 г. начали проводить работы по синтезу в жидкой фазе на железных катализаторах, а в 1953 г. эти работы завершили пуском демонстрационной установки, производящей 11,5 т углеводородов в сутки [17, 175—177]. В 1955 г. по заказу правительства Индии была спроектирована установка производительностью 250 тыс. т углеводородов в год (фирма Koppers), но к строительству установки не приступили из-за изменения ситуации в отношении угля и нефти.