精餾塔的啟動方法
2023-10-19 19:21:32 2
專利名稱：精餾塔的啟動方法
技術領域：
本發明涉及對通過費託合成反應生成的FT合成烴進行分餾的精餾塔的啟動方法。本申請基於2008年09月30日在日本申請的特願2008-2M221主張優先權，並在此引用其內容。
背景技術：
近年來，作為用於從天然氣合成液體燃料的方法之一，公開了下述GTL(GAS To Liquids 液體燃料合成)技術對天然氣進行改質，生成以一氧化碳氣體(CO)和氫氣(H2) 為主成分的合成氣體，以該合成氣體作為原料氣體，通過費託合成反應(以下有時也稱作 「FT合成反應」)合成烴，通過進一步對該烴進行加氫和精製，製造石腦油(粗汽油)、煤油、 輕油、蠟等液體燃料產品。這裡，以通過FT合成反應獲得的FT合成烴為原料的液體燃料產品中，石蠟含量多，且基本不含硫成分，因而例如如專利文獻1所示，作為環境對應燃料備受關注。另外，該FT合成烴被供至例如專利文獻2所示的精餾塔，根據沸點進行分餾，由分別設於精餾塔的上部、中央部、下部的抽提口獲得經分餾的烴。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2004-323626號公報專利文獻2 日本特開昭61-167402號公報
發明內容
發明所要解決的課題然而，在上述的精餾塔中，當以溫度較低的狀態供給熔點高的重質烴時，重質的烴發生固化，流動性消失，變得無法進行分餾。因而，在精餾塔的啟動時，將與輕油相當(碳原子數為11 20左右)的輕質烴填充在精餾塔的內部，利用設於精餾塔外部的熱交換器對該烴進行加熱，同時使其循環至精餾塔內部，按照精餾塔內部達到規定溫度的方式進行暖機運轉。當如此填充與輕油相當的烴時，為了啟動時，有必要設置與輕油相當的烴用的罐等。另外，通常獲得的烴含有至少為ppm級的硫(S)，有可能會汙染將所分餾的FT合成烴進行精製的精製反應器內的催化劑。而且，當該與輕油相當的烴混入製品中時，由於硫(S)混入，因而必須將該烴可靠地廢棄。本發明鑑於上述事實而完成，其目的在於提供在將對通過FT合成反應獲得的FT 合成烴進行分餾的精餾塔進行暖機運轉時可以在不使用從外部獲得的與輕油相當的烴的情況下進行暖機運轉、可以在沒有硫( 的混入的危險下獲得高品質的液體燃料的精餾塔的啟動方法。
用於解決課題的手段為了解決上述課題、達成這種目的，本發明提出了以下方法。本發明的精餾塔的啟動方法是對通過費託合成反應生成的FT合成烴進行分餾的精餾塔的啟動方法，其具備以下工序將在進行上述費託合成反應的FT反應器內作為氣體存在的輕質FT合成烴從FT反應器取出至外部的工序；實施冷卻以便將從上述FT反應器中取出的上述輕質FT合成烴液化的工序；將液化後的上述輕質FT合成烴供至上述精餾塔的工序；和將上述輕質FT合成烴進行加熱、同時使其在上述精餾塔中循環的工序。根據上述構成的精餾塔的啟動方法，由於將在FT反應器內作為氣體存在的輕質 FT合成烴取出，將其冷卻、液化後填充於精餾塔中，一邊對該輕質FT合成烴進行加熱一邊使其循環，因此可以在不使用從外部獲得的與輕油相當的液體烴的情況下進行精餾塔的暖機運轉。因而，也不必設置與輕油相當的烴用的罐等。另外，由於通過FT合成獲得的輕質 FT合成烴基本不含硫，因而不會汙染對所分餾的FT合成烴進行精製的精製反應器內的催化劑，可高效地獲得石腦油、輕油、煤油等液體燃料。另外，該輕質FT合成烴原本就是供至加氫精制反應器的原料，在被加氫處理時，即便混入到製品中也完全沒有問題，因而不必進行分離和廢棄。由上述FT反應器取出上述輕質FT合成烴的工序還可以在將在上述FT反應器內中作為液體存在的重質FT合成烴抽提的工序之前開始。此時，由FT反應器取出輕質合成烴以進行精餾塔的暖機運轉後，重質FT合成烴被供至精餾塔，可以確實且高效地進行精餾塔中的分餾。另外，可抑制碳原子數多的重質FT 合成烴混入輕質FT合成烴中，確保輕質FT合成烴的流動性。還可將啟動時的上述FT反應器內的液面水平設定為低於通常運轉時的上述FT反應器內的液面水平。此時，通過將FT反應器內的液面水平設定為低於通常運轉時的液面水平，即便是生成重質FT合成烴，在到達FT反應器的通常運轉時的液面水平之前，重質FT合成烴的抽提還並未開始，而作為氣體成分的輕質FT合成烴在FT反應的初期階段開始即從FT反應器塔頂的釋放口被取出，從而可以在從上述FT反應器取出上述輕質FT合成烴與重質FT合成烴的抽提之間生成時間差。另外，啟動時的液面水平優選考慮到輕質FT合成烴在精餾塔中的埋入必要量來將其降低，例如優選為通常運轉時的液面水平的60 70%左右。還可以從上述FT反應器中將混入於在上述FT反應器內作為氣體存在的上述輕質 FT合成烴中的未反應原料氣體取出，並使該未反應的原料氣體回流至上述FT反應器。在FT反應器內作為氣體存在的上述輕質FT合成烴中會混入有在FT反應器內未反應的原料氣體(一氧化碳及氫的合成氣體)。通過使該原料氣體回流至FT反應器，可以提高利用FT合成反應的烴的生成效率。還可進一步具有將上述輕質FT合成烴中所含的水分除去的工序。在FT反應器的內部，作為副產物會生成水(水蒸氣)，因而在FT反應器內作為氣體存在的輕質FT合成烴中也變得含有水分。因此，通過具有將水分除去的工序，可防止水分混入在精餾塔內。發明的效果根據本發明，可以提供當將對通過FT合成反應獲得的FT合成烴進行分餾的精餾塔進行暖機運轉時可以在不使用從外部獲得的與輕油相當的烴的情況下進行暖機運轉、可以在沒有硫(S)的混入的危險下獲得高品質的液體燃料的精餾塔的啟動方法。
圖1為表示具備本發明實施方式的精餾塔(第1精餾塔、第2精餾塔)的液體燃料合成系統的整體構成的概略圖。圖2為本發明實施方式的精餾塔(第1精餾塔、第2精餾塔)外圍設備的詳細說明圖。圖3為表示本發明實施方式的精餾塔(第1精餾塔、第2精餾塔)的啟動方法的流程圖。圖4為本發明另一實施方式的精餾塔(第1精餾塔、第2精餾塔)外圍設備的詳細說明圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的優選實施方式進行說明。首先，參照圖1，對使用本發明實施方式的精餾塔的啟動方法的液體燃料合成系統 (烴合成反應系統)的整體構成及工序進行說明。如圖1所示，本實施方式的液體燃料合成系統(烴合成反應系統)1為執行將天然氣等烴原料轉換成液體燃料的GTL工藝的設備。該液體燃料合成系統1由合成氣體生成單元3、FT合成單元5和產品精製單元7構成。合成氣體生成單元3將作為烴原料的天然氣改質，從而生成含一氧化碳氣體和氫氣的合成氣體。FT合成單元5通過費託合成反應，由所生成的合成氣體生成液體烴(FT合成烴)。產品精製單元7對通過FT合成反應生成的液體烴(FT合成烴)進行加氫、精製， 從而製造液體燃料產品(石腦油、煤油、輕油、蠟等)。以下，對這些各單元的構成要素進行說明。合成氣體生成單元3主要具備脫硫反應器10、改質器12、排熱鍋爐14、氣液分離器 16、18、二氧化碳脫除裝置20、氫分離裝置26。脫硫反應器10由加氫脫硫裝置等構成，從作為原料的天然氣中將硫成分除去。改質器12將由脫硫反應器10供給的天然氣改質，生成含有一氧化碳氣體(CO)和氫氣(H2)作為主成分的合成氣體。排熱鍋爐14將由改質器12生成的合成氣體的排熱回收，產生高壓蒸汽。氣液分離器16將在排熱鍋爐14中通過與合成氣體的熱交換而被加熱的水分離成氣體(高壓蒸汽)和液體。氣液分離器18從在排熱鍋爐14中被冷卻的合成氣體中將凝結成分除去，將氣體成分供至二氧化碳脫除裝置20。二氧化碳脫除裝置20具有使用吸收液從由氣液分離器18供給的合成氣體中將二氧化碳氣體除去的吸收塔22、和從含有該二氧化碳氣體的吸收液中將二氧化碳氣體放散以進行再生的再生塔對。
氫分離裝置沈從通過二氧化碳脫除裝置20分離了二氧化碳氣體後的合成氣體中將該合成氣體中所含的氫氣的一部分分離。其中，上述二氧化碳脫除裝置20有時根據情況也不用設置。FT合成單元5主要具備例如氣泡塔型反應器(氣泡塔型烴合成反應器)30、氣液分離器34、分離器36、氣液分離器38和第1精餾塔40。氣泡塔型反應器30是由合成氣體合成液體烴(FT合成烴)的反應器的一例，其作為通過FT合成反應由合成氣體合成液體烴(FT合成烴)的FT合成用反應器發揮功能。該氣泡塔型反應器30例如由在塔型的容器內部收納有在液體烴(FT合成烴)中懸浮有固體催化劑粒子的漿料的氣泡塔型漿料床式反應器構成。該氣泡塔型反應器30使在上述合成氣體生成單元中生成的合成氣體(一氧化碳氣體和氫氣)反應，從而合成液體烴(FT合成烴)。氣液分離器34將在配置於氣泡塔型反應器30內的導熱管32內流通而被加熱的水分離成水蒸氣(中壓蒸汽)和液體。分離器36對收納於氣泡塔型反應器30內部的漿料中的催化劑粒子和液體烴(FT 合成烴)進行分離處理。氣液分離器38連接於氣泡塔型反應器30的塔頂，對未反應合成氣體及FT合成烴的氣體成分進行冷卻處理。第1精餾塔40將藉助分離器36、氣液分離器38由氣泡塔型反應器30供給的液體烴(FT合成烴)進行蒸餾，並根據沸點分餾成各產品餾分。產品精製單元7例如具備蠟餾分加氫分解反應器50、中間餾分加氫精制反應器 52、石腦油餾分加氫處理反應器M、氣液分離器56、58、60、第2精餾塔70、和石腦油穩定器 72。蠟餾分加氫分解反應器50連接於第1精餾塔40的底部，並在其下遊側設有氣液分離器56。該蠟餾分加氫分解反應器50中使用用於促進反應的催化劑。中間餾分加氫精制反應器52連接於第1精餾塔40的中央部，並在其下遊側設有氣液分離器58。該中間餾分加氫精制反應器52中使用用於促進反應的催化劑。石腦油餾分加氫處理反應器M連接於第1精餾塔40的上部，並在其下遊側設有氣液分離器60。該石腦油餾分加氫處理反應器M中使用用於促進反應的催化劑。第2精餾塔70將從氣液分離器56、58供給的液體烴(FT合成烴)根據沸點進行分餾。石腦油穩定器72將由氣液分離器60及第2精餾塔70供給的石腦油餾分的液體烴 (FT合成烴)進行精餾，丁烷和比丁烷輕的成分作為尾氣(廢氣)排出，碳原子數為5以上的成分作為產品的石腦油進行分離和回收。接著，對利用上述構成的液體燃料合成系統1由天然氣合成液體燃料的工序(GTL 工藝)進行說明。液體燃料合成系統1中，由天然氣田或天然氣設備等外部的天然氣供給源(未圖示)供給作為烴原料的天然氣(主成分為CH4)。上述合成氣體生成單元3對該天然氣進行改質，製造合成氣體(以一氧化碳氣體和氫氣為主成分的混合氣體)。首先，上述天然氣與被氫分離裝置沈分離的氫氣一起被供至脫硫反應器10。脫硫反應器10使用該氫氣通過例如ZnO催化劑將天然氣中所含的硫成分進行加氫脫硫。通過如此對天然氣預先進行脫硫，可以防止在改質器12及氣泡塔型反應器30等中所用的催化劑的活性由於硫化合物而降低。經如此脫硫後的天然氣在由二氧化碳供給源(未圖示)供給的二氧化碳(CO2)氣體和在排熱鍋爐14中產生的水蒸氣被混合後，被供至改質器12。改質器12例如通過水蒸氣-二氧化碳氣體改質法，使用二氧化碳和水蒸氣對天然氣進行改質，生成以一氧化碳氣體和氫氣為主成分的高溫的合成氣體。如此在改質器12中生成的高溫的合成氣體(例如900°C、2. OMPaG)被供至排熱鍋爐14，通過與在排熱鍋爐14內流通的水的熱交換而被冷卻(例如400°C )，進行排熱回收。 此時，在排熱鍋爐14中被合成氣體加熱後的水被供至氣液分離器16，由該氣液分離器16分離的氣體成分作為高壓蒸汽(例如3. 4 10. OMPaG)被供至改質器12或其他的外部裝置， 而液體成分的水返回至排熱鍋爐14。另一方面，在排熱鍋爐14中被冷卻的合成氣體在凝結液成分被氣液分離器18分離除去後，被供至二氧化碳脫除裝置20的吸收塔22或氣泡塔型反應器30。吸收塔22通過將合成氣體中所含的二氧化碳氣體吸收到其所儲存的吸收液內，將二氧化碳氣體從該合成氣體中分離。該吸收塔22內的含有二氧化碳氣體的吸收液被導入至再生塔M，該含有二氧化碳氣體的吸收液例如被蒸汽加熱、進行汽提處理，被放散的二氧化碳氣體由再生塔M被送至改質器12，再次用於上述改質反應。這樣，在合成氣體生成單元3中生成的合成氣體被供至上述FT合成單元5的氣泡塔型反應器30中。此時，將供至氣泡塔型反應器30的合成氣體的組成比調整為適於FT合成反應的組成比(例如H2 CO = 2 1(摩爾比))。另外，利用上述二氧化碳脫除裝置20分離了二氧化碳氣體後的合成氣體的一部分也被供至氫分離裝置26中。氫分離裝置沈通過利用壓力差的吸附、脫嵌(氫PSA)，將合成氣體中所含的氫氣分離。該分離後的氫氣藉助壓縮機(未圖示)由儲氣罐(未圖示)等被連續地供至在液體燃料合成系統1內利用氫氣進行規定反應的各種氫利用反應裝置(例如脫硫反應器10、蠟餾分加氫分解反應器50、中間餾分加氫精制反應器52、石腦油餾分加氫處理反應器M等)中。接著，上述FT合成單元5由通過上述合成氣體生成單元3生成的合成氣體、利用 FT合成反應合成液體烴(FT合成烴)。通過上述合成氣體生成單元3生成的合成氣體從氣泡塔型反應器30的底部流入， 在收納於氣泡塔型反應器30內的漿料內上升。此時，在氣泡塔型反應器30內，通過上述 FT合成反應，該合成氣體中所含的一氧化碳和氫氣發生反應，生成液體烴(FT合成烴)。而且，該合成反應時，通過使水在氣泡塔型反應器30的導熱管32內流通，將FT合成反應的反應熱除去，通過該熱交換而被加熱的水發生氣化，變為水蒸氣。該水蒸氣中的在氣液分離器 34中發生液化的水返回至導熱管32、而氣體成分作為中壓蒸汽(例如1. 0 2. 5MPaG)被供至外部裝置。這樣，在氣泡塔型反應器30中合成的液體烴(FT合成烴)作為漿料與催化劑粒子一起被導入分離器36中。分離器36將漿料分離成催化劑粒子等固態成分和含液體烴(FT 合成烴)的液體成分。所分離的催化劑粒子等固態成分的一部分返回至氣泡塔型反應器 30，而液體成分被供至第1精餾塔40。另外，未反應的合成氣體和FT合成烴的氣體成分從氣泡塔型反應器30的塔頂被導入至氣液分離器38。氣液分離器38將這些氣體冷卻，將一部分凝結成分的液體烴(FT合成烴)分離，導入至第1精餾塔40。另一方面，對於在氣液分離器38中被分離的氣體成分，未反應的合成氣體(0)和壓)被再次投入到氣泡塔型反應器 30的底部、再次用於FT合成反應。另外，以作為非產品對象的碳原子數少(C4以下)的烴氣體為主成分的廢氣(尾氣)被導入外部的燃燒設備(未圖示)中，使其燃燒後釋放到大氣中。接著，第1精餾塔40將如上所述藉助分離器36、氣液分離器38由氣泡塔型反應器 30供給的FT合成烴(碳原子數多者)進行加熱，利用沸點的不同進行分餾，分餾成石腦油餾分(沸點約低於150°C )、中間餾分(與煤油、輕油相當，沸點約為150 350°C )、蠟餾分 (沸點約高於350V )。由該第1精餾塔40的底部取出的蠟餾分的FT合成烴(主要是C21以上)被移送至蠟餾分加氫分解反應器50中，從第1精餾塔40的中央部取出的中間餾分的FT合成烴(主要是C11 CJ被移送至中間餾分加氫精制反應器52，從第1精餾塔40的上部取出的石腦油餾分的FT合成烴(主要是C5 Cltl)被移送至石腦油餾分加氫處理反應器M。蠟餾分加氫分解反應器50利用由上述氫分離裝置沈供給的氫氣，將由第1精餾塔40的底部供給的碳原子數多的蠟餾分的FT合成烴(大概為C21以上)進行加氫分解，將碳原子數減少至C2tl以下。該加氫分解反應中，利用催化劑和熱，將碳原子數多的烴的C-C 鍵切斷，生成碳原子數少的低分子量的烴。含有通過該蠟餾分加氫分解反應器50進行了加氫分解後的液體烴的產物在氣液分離器56中被分離為氣體和液體，其中的液體烴被移送至第2精餾塔70、氣體成分(含有氫氣)被移送至煤油、輕油餾分加氫精制反應器52及石腦油餾分加氫處理反應器M。煤油、輕油餾分加氫精制反應器52使用藉助蠟餾分加氫分解反應器50由氫分離裝置26供給的氫氣，將由第1精餾塔40的中央部供給的碳原子數為中等程度的煤油、輕油餾分的FT合成烴(大概為C11 C2tl)進行加氫精制。在該加氫精制反應中，為了主要獲得支鏈狀飽和烴，將上述液體烴異構化，在上述液體烴的不飽和鍵上加成氫使其飽和。結果， 含有經加氫精制的液體烴的產物在氣液分離器58中被分離為氣體和液體，其中的液體烴被移送至第2精餾塔70、氣體成分(含氫氣)再次用於上述加氫反應。石腦油餾分加氫處理反應器M使用藉助蠟餾分加氫分解反應器50由氫分離裝置26供給的氫氣，將由第1精餾塔40的上部供給的碳原子數少的石腦油餾分的FT合成烴 (大概為Cltl以下)進行加氫處理。結果，含有該經過加氫處理的液體烴的產物(加氫石腦油)在氣液分離器60中被分離為氣體和液體，其中的液體烴被移送至石腦油穩定器72、氣體成分(含氫氣)再次用於上述加氫反應。接著，第2精餾塔70將如上所述由蠟餾分加氫分解反應器50及煤油、輕油餾分加氫精制反應器52供給的FT合成烴進行蒸餾，分餾成碳原子數為Cltl以下的烴(沸點約低於 150°C)、煤油(沸點約為150 250°C)、輕油(沸點約為250 350°C )及來自蠟餾分加氫分解反應器50的未分解蠟餾分(沸點約高於350°C )。由第2精餾塔70的塔底獲得未分解蠟餾分，其在蠟餾分加氫分解反應器50之前被循環利用。由第2精餾塔70的中央部取出煤油和輕油。另一方面，由第2精餾塔70的塔頂取出碳原子數為Cltl以下的烴氣體，並供至石腦油穩定器72。
進而，在石腦油穩定器72中，將由上述石腦油餾分加氫處理反應器M及第2精餾塔70供給的碳原子數為Cltl以下的烴進行蒸餾，分餾出作為產品的石腦油(C5 C1(I)。由此，從石腦油穩定器72的下部取出高純度的石腦油。另一方面，從石腦油穩定器72的塔頂排出以作為非產品對象的碳原子數為規定數以下(C4以下)的烴為主成分的廢氣(尾氣)。 該廢氣(尾氣)被導入外部的燃燒設備(未圖示)，使其燃燒後釋放到大氣中。以上，對液體燃料合成系統1的工序(GTL工藝)進行了說明。通過該GTL工藝， 將天然氣轉換成高純度的石腦油(C5 Cltl 粗汽油)、煤油(C11 C15)及輕油(C16 C2tl 柴油)等液體燃料。接著，參照圖2、圖3對進行FT合成的氣泡塔型反應器30、第1精餾塔40及第2 精餾塔70進行說明。在上述氣泡塔型反應器30的塔頂部分設有釋放氣泡塔型反應器30內的氣體成分的釋放路801。另外，在氣泡塔型反應器30的中央部(本實施方式中如圖2所示，位於氣泡塔型反應器30的總高的約2/3左右的位置)設置將氣泡塔型反應器30內的液體烴(FT合成烴)抽提的抽提路901。該抽提路901藉助氣液分離器902連接於分離器36。被該分離器36分離的液體烴(FT合成烴)通過供給路903被供至第1精餾塔40。釋放路801藉助熱交換器802連接於1次罐803。在1次罐803的上部設有連通路804，該連通路804藉助熱交換器805連接於2次罐806。在2次罐806的上部設有將2 次罐806內的氣體成分向氣泡塔型反應器30的底部回流的回流路807。此外，這些熱交換器802、1次罐803、連通路804、熱交換器805、2次罐806構成了圖1中的氣液分離器38。1次罐803及2次罐806藉由配管808連接於分離槽810。該分離槽810中設有除水裝置811。並且，該分離槽810連接於將分離器36和第1精餾塔40連接的供給路903。第1精餾塔40中設有將儲存於其內部的液體進行循環的第1循環路813、輸送循環路813內的液體的第1泵814、和用於將流過循環路813內的液體進行加熱的熱交換器 815。另外，該第1循環路813上設有支路816，該支路816連接於第2精餾塔70。第2 精餾塔70中設有將儲存於其內部的液體進行循環的第2循環路823、輸送循環路823內的液體的第2泵824、和用於將流過循環路823內的液體進行加熱的熱交換器825。接著，對上述構成的第1精餾塔40、第2精餾塔70的啟動方法進行說明。首先，在進行FT合成的氣泡塔型反應器30的內部導入混合有液體烴和催化劑粒子的漿料(Si)。此時，在通常的操作下是將漿料填充至超過抽提路901的高度(氣泡塔型反應器30的總高的2/3左右)，但在啟動時是填充至氣泡塔型反應器30的總高的4/9左右。即，在啟動時，將氣泡塔型反應器30內的液面水平(漿料水平)設定為低於通常運轉時的液面水平。向該氣泡塔型反應器30內導入合成氣體，通過FT合成反應生成烴(FT合成烴) (S2)。其中，此時的氣泡塔型反應器30內的設定溫度設定為低於通常運轉時的設定溫度 (210 240°C )，具體地為170 225°C、更優選為170 210°C。在上述溫度條件下在氣泡塔型反應器30內作為氣體存在的輕質FT合成烴通過釋放路801被取出到氣泡塔型反應器30的外部(S3)。此時，在氣泡塔型反應器30內作為液體存在的重質FT合成烴不會從位於抽提路901下方側的位置被取出到外部。
另外，本實施方式中，輕質FT合成烴為C5 C2tl左右、重質FT合成烴為C15 C·
左右ο通過釋放路801釋放的輕質FT合成烴通過熱交換器802被冷卻至例如約110°C而液化，並儲存在1次罐803中(S4)。儲存於1次罐803內的輕質FT合成烴中，在上述溫度條件下作為氣體存在的氣體成分通過設於連通路804的熱交換器805被冷卻至約45°C而液化，並儲存在2次罐806中 (S5)。由於在2次罐806內的氣體成分中混入了在氣泡塔型反應器30內未反應的原料氣體(一氧化碳及氫的合成氣體)，因而通過回流路807將未反應的原料氣體回流至氣泡塔型反應器30(S6)。另外，將以作為非製品對象的碳原子數少(C4以下)的烴氣體為主成分的廢氣(尾氣)導入外部的燃燒設備(未圖示)中，使其燃燒後釋放到大氣中。另外，1次罐803及2次罐806中還可設置除水裝置以將混入到液化後的輕質FT 合成烴中的水分分離除去，該輕質FT合成烴被移送至分離槽810，將殘存的水分進一步分離除去(S7)。這裡，在分離槽810內，由於液體的輕質FT合成烴與水是分離地存在的，因而可以從設於分離槽810底部的除水裝置811中僅將水分抽提出來。在分離槽810中除去了水分的輕質FT合成烴通過供給路903被供至第1精餾塔 40 (S8)。此時，由於上述重質FT合成烴不會從抽提路901被抽提出，因此僅將輕質FT合成烴從供給路903供至第1精餾塔40。然後，通過第1泵814使輕質FT合成烴在第1循環路813內循環，同時利用熱交換器815將輕質FT合成烴加熱至150 200°C (S9)。由此，進行第1精餾塔40的暖機運轉，將第1精餾塔40的內部加熱至規定溫度(約320°C )。另外，在第1循環路813中循環的輕質FT合成烴的一部分通過支路816被供至第 2精餾塔70 (SlO)。然後，通過第2泵擬4使輕質FT合成烴在第2循環路823內循環，同時利用熱交換器825將輕質FT合成烴加熱至150 200°C (Sll)0由此，進行第2精餾塔70的暖機運轉，將第2精餾塔70的內部加熱至規定溫度(約310°C )。這樣，在將第1精餾塔40、第2精餾塔70加熱至規定溫度後，氣泡塔型反應器30 內的重質FT合成烴的液面上升，從抽提路901將漿料抽提，在分離器36中分離了催化劑粒子後的重質FT合成烴通過供給路903被供至第1精餾塔40，開始在第1精餾塔40內的分餾及在第2精餾塔70內的分餾。根據上述構成的本實施方式的精餾塔(第1精餾塔40、第2精餾塔70)的啟動方法，由於將在氣泡塔型反應器30內作為氣體存在的輕質FT合成烴從釋放路801抽提出來， 利用熱交換器802、805將其冷卻、液化，導入至第1精餾塔40及第2精餾塔70中，一邊利用熱交換器815、825對該輕質FT合成烴進行加熱一邊使其循環，因此可以在不使用從外部獲得的與輕油相當的液體烴的情況下進行第1精餾塔40及第2精餾塔70的暖機運轉，將它們加熱至規定溫度。另外，通過FT合成獲得的輕質FT合成烴由於基本不含硫成分，因此不會汙染將在第1精餾塔40中進行分餾後的FT合成烴實施精製的蠟餾分加氫分解反應器50、煤油、輕油餾分加氫精制反應器52、石腦油餾分加氫處理反應器M中所使用的催化劑，可高效地獲得石腦油、輕油、煤油等液體燃料。而且，該輕質FT合成烴即便混入到製品中也完全沒有問題，因而不必進行分離及廢棄。另外，本實施方式中，由於在啟動時將氣泡塔型反應器30內的液面水平(漿料水平)設定為低於通常運轉時(氣泡塔型反應器30的總高的2/3左右)的液面水平的程度 (氣泡塔型反應器30的總高的4/9左右)，因此，重質FT合成烴在到達氣泡塔型反應器30 的抽提路901之前不會被抽提出至外部，而作為氣體成分的輕質FT合成烴從FT反應的初期階段開始即從氣泡塔型反應器30的釋放路801被取出。即，可以在開始從氣泡塔型反應器30取出輕質FT合成烴與開始抽提重質FT合成烴之間產生時間差。由此變為在從氣泡塔型反應器30將輕質FT合成烴取出並進行第1精餾塔40及第2精餾塔70的暖機運轉後，將重質FT合成烴供至這些第1精餾塔40及第2精餾塔70， 從而可以可靠且高效地進行第1精餾塔40及第2精餾塔70中的分餾。另外，可以抑制在輕質FT合成烴中混入碳原子數多的重質FT合成烴，確保輕質FT合成烴的流動性。另外，在氣泡塔型反應器30的啟動時，將從外部獲得的混合有液體烴和催化劑粒子的漿料填充於氣泡塔型反應器30內部，還可減少用於生成該漿料所必需的液體烴的使用裡。另外，本實施方式中，由於使氣泡塔型反應器30內的設定溫度為170 225°C、優選為170 210°C，比通常運轉時的設定溫度QlO 240°C )更低，因而在氣泡塔型反應器 30內作為氣體存在的輕質FT合成烴的沸點會下降，獲得碳原子數更少的輕質FT合成烴。 因而，輕質FT合成烴的流動性提高，可良好地進行第1精餾塔40及第2精餾塔70的暖機運轉。另外，本實施方式中，由於在2次罐806中設有從輕質FT合成烴中除去未反應的原料氣體、並使該未反應的原料氣體回流至氣泡塔型反應器30的回流路807，因此可以使在氣泡塔型反應器30內未反應的原料氣體(一氧化碳及氫的合成氣體)再次在氣泡塔型反應器30內反應，提高利用FT合成的烴的生產效率。而且，本實施方式中由於設有將輕質FT合成烴中所含的水分除去的分離槽810， 因此可以將作為氣泡塔型反應器30內的副產物的水(水蒸氣)從輕質FT合成烴中除去， 可防止水分混入第1精餾塔40及第2精餾塔70內。以上，參照附圖詳細地說明了本發明的實施方式，但具體的構成並不限定於該實施方式，也包含不脫離本發明主旨範圍的設計改變等。例如，對於在第1精餾塔40的第1循環路813上設置支路816、向第2精餾塔70 供給輕質FT合成烴的構成進行了說明，但並不限定於此，還可以如圖4所示，是從分離槽 810直接將輕質FT合成烴供至第2精餾塔70的構成。另外，還可以是利用輕質FT合成烴僅對第1精餾塔40及第2精餾塔70中的一者進行暖機運轉的構成。另外，本實施方式中，對於通過使啟動時的氣泡塔型反應器30內的液面(漿料面) 低於通常運轉、從而在輕質FT合成烴的取出與重質FT合成烴的抽提之間設置時間差的構成進行了說明，但並不限定於此，例如還可在漿料的抽提路901中配置儲存槽，從而在輕質 FT合成烴的取出與重質FT合成烴的抽提之間設置時間差。
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另外，對於利用2個熱交換器802、805對從釋放路801釋放出的輕質FT合成烴實施2階段冷卻的情況進行了說明，但並不限定於此，也可利用1個熱交換器進行冷卻。另外，對設有分離槽810的情況進行了說明，但也可沒有分離槽810。但由於通過設置分離槽810可將水分除去、可防止精餾塔(第1精餾塔40、第2精餾塔70)的汙染，因此優選設置分離槽810。進而，並不限定於本實施方式所示例的溫度範圍，優選考慮運轉狀況來適當設定。 其中，對於循環路(第1循環路813、第2循環路823)，有必要加熱至所循環的輕質FT合成烴不發生固化的溫度。產業上的可利用性根據本發明的精餾塔的啟動方法，在將對通過FT合成反應獲得的FT合成烴進行分餾的精餾塔進行暖機運轉時，可以在不使用從外部獲得的與輕油相當的烴的情況下進行暖機運轉、可以在沒有硫(S)的混入的危險下獲得高品質的液體燃料。符號說明1液體燃料合成系統(烴合成反應系統)30氣泡塔型反應器(FT反應器)40第1精餾塔(精餾塔)70第2精餾塔(精餾塔)
權利要求
1.精餾塔的啟動方法，其是將通過費託合成反應生成的FT合成烴進行分餾的精餾塔的啟動方法，其具備以下工序將在進行所述費託合成反應的FT反應器內作為氣體存在的輕質FT合成烴從FT反應器取出至外部的工序；實施冷卻以便將從所述FT反應器中取出的所述輕質FT合成烴液化的工序；將液化後的所述輕質FT合成烴供至所述精餾塔的工序；和將所述輕質FT合成烴進行加熱、同時使其在所述精餾塔中循環的工序。
2.根據權利要求1所述的精餾塔的啟動方法，其中，將所述輕質FT合成烴從所述FT反應器取出的工序在將在所述FT反應器內作為液體存在的重質FT合成烴進行抽提的工序之前開始。
3.根據權利要求2所述的精餾塔的啟動方法，其中，將啟動時的所述FT反應器內的液面水平設定為低於通常運轉時的所述FT反應器內的液面水平。
4.根據權利要求1 3任一項所述的精餾塔的啟動方法，其中，從所述FT反應器中將混入於在所述FT反應器內作為氣體存在的所述輕質FT合成烴中的未反應的原料氣體取出，並使該未反應的原料氣體回流至所述FT反應器。
5.根據權利要求1 4任一項所述的精餾塔的啟動方法，其還進一步具有將所述輕質 FT合成烴中所含的水分除去的工序。
全文摘要
本發明提供精餾塔的啟動方法，其是將通過費託合成反應生成的FT合成烴進行分餾的精餾塔的啟動方法，其具備以下工序將在進行所述費託合成反應的FT反應器內作為氣體存在的輕質FT合成烴從FT反應器取出至外部的工序；實施冷卻以便將從所述FT反應器中取出的所述輕質FT合成烴液化的工序；將液化後的所述輕質FT合成烴供至所述精餾塔的工序；和將所述輕質FT合成烴進行加熱、同時使其在所述精餾塔中循環的工序。
文檔編號C10G7/12GK102165043SQ20098013807
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月25日 優先權日2008年9月30日
發明者本田英克, 田中祐一 申請人:克斯莫石油株式會社, 吉坤日礦日石能源株式會社, 國際石油開發帝石株式會社, 新日鐵工程技術株式會社, 日本石油天然氣·金屬礦物資源機構, 石油資源開發株式會社