[發明專利]烴化合物合成反應單元及其運轉方法

有效

• 申請號: 200980138031.0
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN102165037A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 大西康博;加藤讓;山田榮一;村田篤;若村修;森田健太郎
• 申請（專利權）人: 日本石油天然氣·金屬礦物資源機構;國際石油開發帝石株式會社;吉坤日礦日石能源株式會社;石油資源開發株式會社;克斯莫石油株式會社;新日鐵工程技術株式會社
• 主分類號: C10G2/00
• 分類號: C10G2/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周欣;陳建全

技術領域

本發明涉及烴化合物的合成反應單元及該合成反應單元的運轉方法，該合成反應單元將以一氧化碳氣體及氫氣為主成分的合成氣吹入到使固體催化劑懸浮在液體烴中而成的漿料中來合成烴化合物。

本申請基于2008年09月30日在日本申請的專利申請2008-254815并主張優先權，將其內容引用于此。

背景技術

近年來，作為用于從天然氣合成液體燃料的方法之一，開發了GTL(Gas?To?Liquids：液體燃料合成)技術，該技術將天然氣重整而生成以一氧化碳氣體(CO)和氫氣(H₂)為主成分的合成氣，以該合成氣為原料氣通過費托合成反應(以下稱為“FT合成反應”)合成液體烴，進而通過對該液體烴進行加氫及精制來制造石腦油(粗汽油)、煤油、輕油、蠟等液體燃料產品。

作為進行上述的FT合成反應的合成反應單元，例如如專利文獻1中所公開的那樣，提出了一種泡罩塔型漿料床FT反應系統，其使固體催化劑懸浮在液體烴中來生成漿料，向收容有該漿料的反應容器中吹入合成氣來進行FT合成反應。

在這種合成反應單元中，具備從漿料中分離催化劑的催化劑分離機構，通過該催化劑分離機構時常進行從反應容器中的漿料中抽出一定量的液體烴的操作。

作為上述的催化劑分離機構，例如如專利文獻2中所公開的那樣，提出了將具備過濾器的過濾裝置等設置在反應容器的外部的手段(外部分離方式)或設置在反應容器內的手段(內部分離方式)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開第2003/0018089號說明書

專利文獻2：美國專利申請公開第2005/0000861號說明書

發明內容

發明想要解決的問題

可是，在反應容器的內部設置催化劑分離機構的情況下，在進行催化劑分離機構的維護時需要將反應容器的作業停止，作為產品的烴化合物的生產效率降低。此外，成為在催化劑的濃度高的狀態下進行過濾，發生過濾器堵塞等由固體部分的附著引起的故障的概率上升，需要頻繁進行過濾元件的維護。

另一方面，在反應容器的外部設置催化劑分離機構的情況下，將漿料抽出而導入到分離機構，但是，如果反應容器外部中的漿料的移送作業和分離處理中溫度降低，則液體烴中的蠟餾分可能固化。因此，無法進行大量的漿料的分離處理，存在無法大幅度提高分離性能的可能性。

這樣，外部分離方式或內部分離方式分別具有問題，無法有效進行催化劑的分離作業。

本發明鑒于上述情況而作出，目的在于提供能容易且可靠地進行漿料的分離處理、使烴化合物的生產效率大幅度提高的烴化合物合成反應單元及其運轉方法。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題而實現這樣的目的，本發明提出了以下手段。

本發明的烴化合物合成反應單元是通過以氫和一氧化碳為主成分的合成氣與將固體催化劑懸浮在液體烴中而成的漿料的化學反應來合成烴化合物的烴合成反應單元，其具備：反應容器，其在內部收容所述漿料，導入所述合成氣，將反應后的氣體從頂部排出；內部分離機構，其設置在所述反應容器內部，將所述漿料中的所述催化劑與合成的所述液體烴分離；外部分離機構，其設置在所述反應容器外部，將從所述反應容器中抽出的所述漿料中的所述催化劑與所述液體烴分離。

根據該構成的烴化合物合成反應單元，將漿料中的液體烴與催化劑分離的分離機構分別被設置在反應容器的內部(內部分離機構)和反應容器的外部(外部分離機構)，因此根據需要適當將兩個分離機構同時或擇一地使用，從而能夠穩定地進行運轉，能夠實現烴化合物的生產效率的提高。

例如在對外部分離機構進行維護時，可以僅使用內部分離機構而使運轉繼續進行。此外，通過抑制內部分離機構的使用頻率，能夠將內部分離機構的維護間隔延長，能盡量減少反應容器停止運轉的情況。

這里，還可以具備洗滌機構，其向上述內部分離機構及上述外部分離機構流通洗滌流體，對上述內部分離機構及上述外部分離機構進行洗滌。

如上所述，在外部分離機構或內部分離機構中有時因催化劑等固體部分堆積等導致分離性能降低。這里，通過具備對上述內部分離機構及上述外部分離機構流通洗滌流體來對上述內部分離機構及上述外部分離機構進行洗滌的洗滌機構，從而能夠通過洗滌流體來排除附著堆積在上述內部分離機構及上述外部分離機構上的固體部分，能夠抑制外部分離機構或內部分離機構的分離性能的降低。此外，能夠降低像停止運轉那樣的大規模的維護作業的頻率、即延長實施間隔。