[發(fā)明專利]烴合成反應(yīng)裝置的啟動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380058204.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN104769079A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊藤健夫;村田篤;山田榮一;加藤讓;大西康博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本石油天然氣·金屬礦物資源機(jī)構(gòu);國際石油開發(fā)帝石株式會(huì)社;吉坤日礦日石能源株式會(huì)社;石油資源開發(fā)株式會(huì)社;克斯莫石油株式會(huì)社;新日鐵住金工程技術(shù)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C10G2/00
• 分類號(hào): C10G2/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及烴合成反應(yīng)裝置的啟動(dòng)方法。

本申請(qǐng)基于2012年11月9日在日本申請(qǐng)的日本特愿2012-247727主張優(yōu)先權(quán)，在此援引其內(nèi)容。

背景技術(shù)

近年來，作為用于從天然氣合成液體燃料的方法之一，開發(fā)了GTL(Gas?To?Liquids：液體燃料合成)技術(shù)，在GTL技術(shù)中，對(duì)天然氣進(jìn)行轉(zhuǎn)化而生成以一氧化碳?xì)怏w(CO)和氫氣(H₂)為主成分的合成氣，使用催化劑通過費(fèi)-托合成反應(yīng)(以下稱為“FT合成反應(yīng)”)以該合成氣作為原料氣來合成烴，進(jìn)而對(duì)該烴進(jìn)行加氫和精制，由此制造石腦油(粗汽油)、煤油、輕油、蠟等液體燃料產(chǎn)品。

就用于該GTL技術(shù)的烴合成反應(yīng)裝置而言，在收納有使固體的催化劑粒子(例如鈷催化劑等)懸浮在介質(zhì)液(例如液體烴等)中而成的漿料的反應(yīng)容器的內(nèi)部，使合成氣中的一氧化碳?xì)怏w與氫氣進(jìn)行FT合成反應(yīng)，由此合成烴。

FT合成反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而且依賴于溫度，其有溫度越高則反應(yīng)越進(jìn)行的傾向。另外，在無法除去反應(yīng)所產(chǎn)生的熱時(shí)，反應(yīng)被促進(jìn)，從而溫度急劇上升，引起催化劑的熱劣化。通常漿料介由導(dǎo)熱管被從導(dǎo)熱管內(nèi)通過的制冷劑所冷卻，但是為了進(jìn)行CO轉(zhuǎn)化率(FT合成反應(yīng)中消耗的CO量與反應(yīng)容器的氣體入口的CO量的比例)高的運(yùn)轉(zhuǎn)，使?jié){料適當(dāng)?shù)乩鋮s，因此需要較寬地確保與漿料接觸的導(dǎo)熱管的有效除熱管面積。導(dǎo)熱管在反應(yīng)容器內(nèi)通常沿著垂直方向進(jìn)行配置。因此，導(dǎo)熱管的有效除熱管面積根據(jù)反應(yīng)容器內(nèi)的漿料的液面高度而確定。即，反應(yīng)容器內(nèi)的漿料的液面高度越高，則導(dǎo)熱管的有效除熱管面積越寬。

因此，就以往通常進(jìn)行的反應(yīng)容器的啟動(dòng)方法而言，從使CO轉(zhuǎn)化率早點(diǎn)上升的目的考慮，要較寬地確保導(dǎo)熱管的有效除熱管面積，為此將初始投入漿料填充至反應(yīng)容器內(nèi)直至達(dá)到與穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的漿料的液面高度相同程度的液面高度(例如參照下述專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：美國專利申請(qǐng)公開第2005/0027020號(hào)說明書

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

在烴合成反應(yīng)裝置中的啟動(dòng)時(shí)填充至反應(yīng)容器內(nèi)的初始投入漿料中的介質(zhì)液是無法成為產(chǎn)品的不合格品(off-spec)，其若不先被FT合成反應(yīng)所產(chǎn)生的液體烴全部置換，就無法開始產(chǎn)品的生產(chǎn)。

就上述現(xiàn)有的烴合成反應(yīng)裝置的啟動(dòng)方法而言，將初始投入漿料填充至與穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的漿料的液面高度相同程度的液面高度，因此為了將初始填充的介質(zhì)液置換成FT合成反應(yīng)中產(chǎn)生的液體烴需要很長時(shí)間，并且在將初始填充了的介質(zhì)液置換完成為止的期間，供給至反應(yīng)容器的原料不會(huì)成為產(chǎn)品而會(huì)被廢棄處理，從而白白浪費(fèi)。

即，現(xiàn)有的烴合成反應(yīng)裝置的啟動(dòng)方法存在啟動(dòng)需要時(shí)間長并且工廠的經(jīng)濟(jì)性變差這樣的問題。

在這種狀況下，本發(fā)明的發(fā)明者們考慮了填充比穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的漿料量少的初始投入漿料量。但是，在該情況下，漿料的液面高度雖小于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的漿料的液面高度，但相應(yīng)地這使得漿料冷卻的導(dǎo)熱管的有效除熱管面積變窄，無法高效地冷卻漿料。因此，F(xiàn)T合成反應(yīng)得到促進(jìn)，從而漿料溫度急劇上升，如上所述有可能會(huì)引起催化劑的熱劣化。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于：提供一種烴合成反應(yīng)裝置的啟動(dòng)方法，該方法縮短烴合成反應(yīng)裝置的啟動(dòng)所消耗的時(shí)間，并且減少啟動(dòng)時(shí)的原料的損失量，由此能夠?qū)崿F(xiàn)工廠的經(jīng)濟(jì)性的改善，而且還能夠防止與漿料的急劇溫度上升相伴的催化劑的熱劣化。

用于解決問題的手段

本發(fā)明的烴合成反應(yīng)裝置的啟動(dòng)方法在反應(yīng)容器內(nèi)使以一氧化碳?xì)怏w和氫氣為主成分的合成氣與使固體的催化劑粒子懸浮于液體中而成的漿料接觸，從而通過費(fèi)-托合成反應(yīng)來合成烴，以具有與上述漿料接觸的縱向放置的導(dǎo)熱管的冷卻機(jī)構(gòu)將上述烴的合成時(shí)所產(chǎn)生的反應(yīng)熱除去，其中，上述烴合成反應(yīng)裝置的啟動(dòng)方法包括下述工序：漿料初始填充工序，在該工序中，在啟動(dòng)時(shí)向上述反應(yīng)容器內(nèi)填充比穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的漿料量少的初始投入漿料量；以及CO轉(zhuǎn)化率上升工序，在該工序中，將費(fèi)-托合成反應(yīng)開始時(shí)所合成的烴加入到上述漿料中，由此上述漿料的液面高度上升，隨著上述漿料的液面高度的上升而使CO轉(zhuǎn)化率上升。