過濾器的清洗裝置製造方法
2023-10-11 10:36:09
過濾器的清洗裝置製造方法
【專利摘要】一種過濾器的清洗裝置，在反應系統中使用，該反應系統具有：反應箱，具有過濾器；第一輸送配管，一端與過濾器連接；回收箱，與第一輸送配管的另一端連接；以及第二輸送配管，一端與回收箱連接。該清洗裝置具備：第一返回配管，一端與第二輸送配管連接；第一逆清洗液箱及第二逆清洗液箱，與第一返回配管連接；第一流量調節閥，能夠調節向第一逆清洗液箱供給的過濾流體；第二流量調節閥，能夠調節向第二逆清洗液箱供給的過濾流體；以及切換部，能夠切換兩個逆清洗液箱中容納的過濾流體的某一方來進行輸送。
【專利說明】過濾器的清洗裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及從過濾器除去催化劑的過濾器的清洗裝置。
[0002]本申請對於2011年8月5日在日本提出的特願2011-171811號主張優先權，其內容援引於此。
【背景技術】
[0003]為了促進化學反應，在各種領域中使用催化劑。催化劑的形狀和用法多種多樣，有在反應容器內塊狀的催化劑以不移動的方式被支持的情況，也有將微細的粒狀的催化劑與反應液一起攪拌的情況。
[0004]近年來，作為用於從天然氣合成液體燃料的方法之一，開發了使用氣泡塔型反應器(反應箱)的液體燃料合成系統(反應系統)。在該氣泡塔型反應器內也使用粒狀的催化劑。
[0005]在該液體燃料合成系統中，使用如下的GTL (Gas To Liquids:液體燃料合成)技術:對天然氣進行轉化而生成以氫氣(H2)和一氧化碳氣體(CO)為主成分的合成氣體，將該合成氣體作為原料氣體，通過費託合成反應(以下稱為「FT合成反應」)，使用催化劑在氣泡塔型反應器內合成烴，進而對該烴進行氫化及精製，從而製造石腦油(粗汽油)、煤油、輕油、蠟等液體燃料產品。
[0006]一般來說，為了防止催化劑流出到後級的設備，在氣泡塔型反應器內設有對催化劑進行過濾的過濾器。如果使用過濾器，則隨著時間的經過，過濾器會被催化劑堵住，所以需要定期地從過濾器除去催化劑。作為這樣的過濾器的清洗裝置，例如已知專利文獻I所記載的技術。
[0007]在專利文獻I中，公開了與過濾器的清洗裝置有關的幾個實施方式。
[0008]在其中一個實施方式的過濾器的清洗裝置中，反應器(反應箱)和濾液回收鼓(回收箱)通過配管而連接。
[0009]在該實施方式中，從反應器向濾液回收鼓將由反應器內的過濾器過濾後的油(過濾流體)供給一定時間之後，使濾液回收鼓內的壓力高於反應器內的壓力，進行從濾液回收鼓向反應器供給油的逆清洗運轉，從而將附著在過濾器上的催化劑除去。
[0010]但是，在該實施方式中，存在在從反應器向濾液回收鼓供給油的期間無法進行過濾器的清洗的問題。
[0011]在先技術文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:美國專利第6462098號說明書
【發明內容】
[0014]發明所要解決的課題
[0015]為了解決該問題，在專利文獻I中公開了過濾器的清洗裝置的其他實施方式。在該其他實施方式中，過濾器的清洗裝置除了上述的一個實施方式的構成之外，還具備通過配管與反應器連接的逆洗鼓(第一逆清洗液箱)。雖然在該實施方式中未詳細記載，但是可知需要將濾液回收鼓內的油供給至逆洗鼓。這時，需要用於對濾液回收鼓內的油進行加壓的泵，或者需要用於對逆洗鼓進行排壓而通過壓力差將油從濾液回收鼓供給至逆洗鼓、之後對濾液回收鼓內進行加壓的裝置。
[0016]具備前者的泵的情況下，在泵發生故障時，無法進行逆清洗運轉，所以過濾器堵塞，反應器內的液面上升而產生了使裝置整體停止的必要性。
[0017]另一方面，對逆洗鼓進行排壓或加壓的情況下，逆清洗運轉的間隔(時間周期)變長，過濾器容易堵塞。
[0018]
【發明內容】
[0019]本發明是鑑於這樣的問題點而做出的，其目的在於，提供一種過濾器的清洗裝置，不需要具備用於對過濾流體進行升壓的泵，能夠縮短逆清洗運轉的間隔。
[0020]解決課題所採用的手段
[0021]本發明的過濾器的清洗裝置，在反應系統中將附著於所述過濾器的所述催化劑除去，該反應系統具備:反應箱，能夠容納催化劑及通過使用所述催化劑的化學反應而生成的生成物，在內部具有對所述催化劑進行過濾的過濾器；第一輸送配管，一端與所述過濾器連接，輸送經過所述過濾器後的過濾流體；回收箱，與所述第一輸送配管的另一端連接，容納所述過濾流體；以及第二輸送配管，一端與所述回收箱連接，從另一端送出所述過濾流體。該過濾器的清洗裝置具備:第一返回配管，一端與所述第二輸送配管的中間部連接，輸送所述過濾流體；第一逆清洗液箱及第二逆清洗液箱，與所述第一返回配管連接，被供給所述過濾流體；第一流量調節閥，能夠調節從所述第一返回配管向所述第一逆清洗液箱供給的所述過濾流體的流量；第二流量調節閥，能夠調節從所述第一返回配管向所述第二逆清洗液箱供給的所述過濾流體的流量；切換部，與所述第一逆清洗液箱及所述第二逆清洗液箱連接，切換所述第一逆清洗液箱及所述第二逆清洗液箱中容納的所述過濾流體的某一方來進行輸送；第二返回配管，一端與所述切換部連接，在中間部設有返回側開閉閥，另一端與所述第一輸送配管的中間部連接；以及輸送側開閉閥，設置在所述第一輸送配管的比所述第二返回配管的另一端連接的部分更靠所述第一輸送配管的另一端側的位置。
[0022]例如，以如下的狀態進行說明:在第一逆清洗液箱內充分容納著過濾流體，並且第二逆清洗液箱內的過濾流體不足，切換部被切換為輸送第一逆清洗液箱中容納的過濾流體。這時，相對於反應箱內的壓力，第一逆清洗液箱內的壓力較高，第二逆清洗液箱內的壓力較低。此外，相對於回收箱內的壓力，反應箱內的壓力較高，第二逆清洗液箱內的壓力較低。
[0023]在返回側開閉閥處於閉狀態、即第二返回配管中不流過過濾流體的狀態、並且輸送側開閉閥處於開狀態、即第一輸送配管中流過過濾流體的狀態的過濾運轉中，通過反應箱與回收箱的壓力差，使得在反應箱內生成的生成物被包含在透過過濾器後的過濾流體中而通過第一輸送配管被輸送。這時，催化劑附著到過濾器上。另一方面，通過第一輸送配管輸送的過濾流體被容納到回收箱中，進而被從第二輸送配管送出，用於產品等。
[0024]進行了一定時間的過濾運轉之後，進行逆清洗運轉，該逆清洗運轉指的是，將輸送側開閉閥設為閉狀態並且將返回側開閉閥設為開狀態，由此，通過第一逆清洗液箱與反應箱的壓力差，使得第一逆清洗液箱內容納的過濾流體經由切換部及第二返回配管被輸送至第一輸送配管的一端側，透過過濾器並流入反應箱內。這時，附著於過濾器的催化劑被除去，流出到反應箱內。
[0025]在該逆清洗運轉緊前進行的過濾運轉以後，進行以下說明的第二逆清洗液箱的壓力?清洗液補給運轉。即，使第二逆清洗液箱內的壓力低於回收箱內的壓力(脫壓)，將第二流量調節閥設為開狀態，通過回收箱與第二逆清洗液箱的壓力差，將由第二輸送配管輸送的過濾流體的一部分經由第一返回配管補給至第二逆清洗液箱(清洗液補給)。然後，使第二逆清洗液箱內的壓力高於反應箱內的壓力(升壓)，在該狀態下待機一定時間。
[0026]將過濾運轉和使用第一逆清洗液箱內的過濾流體進行的逆清洗運轉作為組而進行I次以上，當第一逆清洗液箱內的過濾流體變不足時，將切換部切換為輸送第二逆清洗液箱中容納的過濾流體。
[0027]然後，進行了一定時間的過濾運轉之後，進行逆清洗運轉，該逆清洗運轉指的是，將輸送側開閉閥設為閉狀態並且將返回側開閉閥設為開狀態，由此，通過第二逆清洗液箱與反應箱的壓力差，利用第二逆清洗液箱內容納的過濾流體將附著於過濾器的催化劑除去。
[0028]在該逆清洗運轉緊前進行的過濾運轉以後，進行第一逆清洗液箱的壓力.清洗液補給運轉。即，使第一逆清洗液箱內的壓力低於回收箱內的壓力(脫壓)，將第一流量調節閥設為開狀態，將由第二輸送配管輸送的過濾流體的一部分補給至第一逆清洗液箱(清洗液補給)。進而，使第一逆清洗液箱內的壓力高於反應箱內的壓力(升壓)，在該狀態下待機一定時間。
[0029]將過濾運轉和使用第二逆清洗液箱內的過濾流體進行的逆清洗運轉作為組而進行I次以上，當第二逆清洗液箱內的過濾流體不足時，將切換部切換為輸送第一逆清洗液箱內容納的過濾流體。
[0030]此外，在上述的過濾器的清洗裝置中，優選為，在所述第二輸送配管的比連接著所述第一返回配管的一端的部分更靠所述第二輸送配管的一端側的位置具備用於容納所述過濾流體的緩衝箱。
[0031]此外，在上述的過濾器的清洗裝置中，優選為，所述反應箱具有第一過濾器及第二過濾器來作為所述過濾器；所述第一輸送配管具有:第一輸送輔助配管，一端與所述第一過濾器連接；第二輸送輔助配管，一端與所述第二過濾器連接；輸送主配管，自身的一端與所述第一輸送輔助配管的另一端及所述第二輸送輔助配管的另一端連接，另一端與所述回收箱連接；所述第二返回配管具有:返回主配管，一端與所述切換部連接；第一返回輔助配管，一端與所述返回主配管的另一端連接，另一端與所述第一輸送輔助配管的中間部連接；以及第二返回輔助配管，一端與所述返回主配管的另一端連接，另一端與所述第二輸送輔助配管的中間部連接；作為所述返回側開閉閥而具有:第一返回側開閉閥，設於所述第一返回輔助配管的中間部；以及第二返回側開閉閥，設於所述第二返回輔助配管的中間部；作為所述輸送側開閉閥而具有:第一輸送側開閉閥，設置在所述第一輸送輔助配管的比連接著所述第一返回輔助配管的另一端的部分更靠所述第一輸送輔助配管的另一端側的位置；以及第二輸送側開閉閥，設置在所述第二輸送輔助配管的比連接著所述第二返回輔助配管的另一端的部分更靠所述第二輸送輔助配管的另一端側的位置。這種情況下，在反應箱內具有2個過濾器，能夠將清洗各個過濾器的時間錯開。
[0032]發明效果
[0033]根據本發明的過濾器的清洗裝置，交替進行以下動作:在將過濾運轉和使用第一逆清洗液箱內的過濾流體進行的逆清洗運轉作為組進行I次以上、來將附著於過濾器的催化劑除去的期間，進行第二逆清洗液箱的壓力.清洗液補給運轉；在將過濾運轉和使用第二逆清洗液箱內的過濾流體進行的逆清洗運轉作為組進行I次以上、來將附著於過濾器的催化劑除去的期間，進行第一逆清洗液箱的壓力?清洗液補給運轉。由此，能夠防止在向逆清洗液箱內供給過濾流體的期間無法將過濾器的催化劑除去，能夠縮短逆清洗運轉的間隔。
[0034]此外，只要升高或降低逆清洗液箱內的壓力即可，所以不需要像以往的過濾器的清洗裝置那樣具備泵。
[0035]根據本發明的過濾器的清洗裝置，在緩衝箱內蓄積了充分量的過濾流體之後供給過濾流體，由此，能夠在短時間內向第一逆清洗液箱及第二逆清洗液箱內補給過濾流體。
[0036]根據本發明的過濾器的清洗裝置，能夠有效防止過濾器堵塞，並且使反應箱的液面高度穩定，由此，能夠使生成物的製造速度(每單位時間的生產量)穩定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1是使 用了本發明的一個實施方式的過濾器的清洗裝置的液體燃料合成系統的說明圖。
[0038]圖2是說明該過濾器的清洗裝置的動作的圖。
[0039]圖3是說明該過濾器的清洗裝置的過濾器的動作的圖。
【具體實施方式】
[0040](第I實施方式)
[0041]以下，參照圖1~圖3說明本發明的過濾器的清洗裝置(以下也簡稱為「清洗裝置」)和使用清洗裝置的液體燃料合成系統(反應系統)的一個實施方式。該液體燃料合成系統通過FT合成反應從氫氣和一氧化碳氣體合成烴。
[0042]另外，以下為了便於說明，以具備2個過濾器的情況為例進行說明。
[0043]此外，以下對於構成相同的部件，使符號的數字部分通用，對於數字後附加的英文字母，如等這樣予以區分，並省略相同的說明。
[0044]如圖1所不,液體燃料合成系統100具備:反應器(反應箱)110,在內部具有第一過濾器111及第二過濾器112 ;第一輸送配管120，與反應器110連接，輸送透過了過濾器111、112的後述的過濾流體；第一氣液分離槽(回收箱)130，容納輸送來的過濾流體；以及第二輸送配管150，一端與第一氣液分離槽130連接，從另一端送出過濾流體。
[0045]反應器110具有未圖示的原料供給配管，並且在反應器110內容納使催化劑懸浮而成的漿液。
[0046]從原料供給配管供給上述的氫氣及一氧化碳氣體等，這些氣體從漿液的底部吹入。氫氣及一氧化碳氣體與催化劑接觸，從而根據下述的化學反應式(I)發生FT合成反應，生成氣體或液體的烴等生成物。[0047]【數I】
[0048]
【權利要求】
1.一種過濾器的清洗裝置，在反應系統中將附著於所述過濾器的催化劑除去， 所述反應系統具備: 反應箱，能夠容納所述催化劑及通過使用所述催化劑的化學反應而生成的生成物，在內部具有對所述催化劑進行過濾的過濾器； 第一輸送配管，一端與所述過濾器連接，輸送經過所述過濾器後的過濾流體； 回收箱，與所述第一輸送配管的另一端連接，容納所述過濾流體；以及 第二輸送配管，一端與所述回收箱連接，從另一端送出所述過濾流體； 所述過濾器的清洗裝置具備: 第一返回配管，一端與所述第二輸送配管的中間部連接，輸送所述過濾流體； 第一逆清洗液箱及第二逆清洗液箱，與所述第一返回配管連接，被供給所述過濾流體； 第一流量調節閥，能夠調節從所述第一返回配管向所述第一逆清洗液箱供給的所述過濾流體的流量； 第二流量調節閥，能夠調節從所述第一返回配管向所述第二逆清洗液箱供給的所述過濾流體的流量； 切換部，與所述第一逆清洗液箱及所述第二逆清洗液箱連接，切換所述第一逆清洗液箱及所述第二逆清洗液箱中容納的所述過濾流體的某一方來進行輸送；· 第二返回配管，一端與所述切換部連接，在中間部設有返回側開閉閥，另一端與所述第一輸送配管的中間部連接；以及 輸送側開閉閥，設置在所述第一輸送配管的比連接著所述第二返回配管的另一端的部分更靠所述第一輸送配管的另一端側的位置。
2.如權利要求1所述的過濾器的清洗裝置， 在所述第二輸送配管的比連接著所述第一返回配管的一端的部分更靠所述第二輸送配管的一端側的位置具備用於容納所述過濾流體的緩衝箱。
3.如權利要求1或2所述的過濾器的清洗裝置， 所述反應箱具有第一過濾器及第二過濾器來作為所述過濾器； 所述第一輸送配管具有: 第一輸送輔助配管，一端與所述第一過濾器連接； 第二輸送輔助配管，一端與所述第二過濾器連接；以及 輸送主配管，自身的一端與所述第一輸送輔助配管的另一端及所述第二輸送輔助配管的另一端連接，另一端與所述回收箱連接； 所述第二返回配管具有: 返回主配管，一端與所述切換部連接； 第一返回輔助配管，一端與所述返回主配管的另一端連接，另一端與所述第一輸送輔助配管的中間部連接；以及 第二返回輔助配管，一端與所述返回主配管的另一端連接，另一端與所述第二輸送輔助配管的中間部連接； 作為所述返回側開閉閥而具有: 第一返回側開閉閥，設於所述第一返回輔助配管的中間部；以及第二返回側開閉閥，設於所述第二返回輔助配管的中間部； 作為所述輸送側開閉閥而具有: 第一輸送側開閉閥，設置在所述第一輸送輔助配管的比連接著所述第一返回輔助配管的另一端的部分更靠所述第一輸送輔助配管的另一端側的位置；以及 第二輸送側開閉閥，設置在所述第二輸送輔助配管的比連接著所述第二返回輔助配管的另一端的部分更靠所述第二輸送輔助配管的另一端側的位置。
【文檔編號】B01J8/24GK103717300SQ201280037561
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年8月2日 優先權日:2011年8月5日
【發明者】村田篤, 山田榮一, 福本伸司 申請人: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, 新日鐵住金工程技術株式會社