CN102858919B - 烃的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种烃的制造方法，其基于通过费-托合成反应合成烃时的设定反应温度，求得轻质烃油及重质烃油各自的推定生成速度，以与所述各自的推定生成速度相等的方式控制暂时贮存了的来自各缓冲罐(91、92)的轻质烃油及重质烃油的抽出流量，向精馏塔(40)供给。
Description
技术领域
本发明涉及在催化剂存在下由氢气和一氧化碳气体合成烃、将所得到的烃进行分馏的烃的制造方法。
本发明基于2010年3月30日申请的日本特愿2010-79551号主张优先权，在此引用其内容。
背景技术
作为用作石脑油(粗汽油)、煤油、轻油等液体燃料产品的原料来制造烃的方法，公知的有以一氧化碳气体(CO)及氢气(H2)为主成分的合成气作为原料气体利用费-托合成反应(以下有时也称为“FT合成反应”)的方法。
作为通过FT合成反应合成烃的合成反应系统，例如公示有在反应器内向使催化剂粒子悬浮在液体烃中而成的浆料吹入合成气进行FT合成反应的气泡塔型浆料床FT合成反应系统(专利文献1)。
通常，在FT合成反应中，在设于反应工序内或反应工序的后段的气液分离工序中，气液分离为由液状的反应产物形成的液相和含有未反应的合成气(氢气和一氧化碳气体)的气相。该气液分离工序通常在反应产物中含有的蜡馏分保持流动性的比较高的温度下进行，在气相中除了未反应的合成气之外，含有在FT合成反应产物中沸点相对较低的轻质烃。而且，液相由沸点相对较高的重质烃油形成。分离后的所述气相之后被冷却，再次气液分离为液状的烃(轻质烃油)、主要含有在常温下为气体的烃(大致碳原子数为4以下)及未反应的合成气的气体。
所得到的轻质烃油及重质烃油分别暂时性地贮存于各缓冲罐中，然后从各缓冲罐抽出轻质烃油和重质烃油并进行混合，供给到例如具有多级塔板的精馏塔。
在精馏塔中，轻质烃油及重质烃油的混合油被分馏为例如：从精馏塔 的塔顶抽出的石脑油馏分、从精馏塔的中央部抽出的中间馏分、从精馏塔的塔底抽出的蜡馏分。所得到的各馏分分别经由加氢处理及进行分馏的工序即产品精制工序成为各种燃料基材。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2007/0014703号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在使用了例如所述气泡塔型浆料床FT合成反应系统的FT合成反应中，有时反应温度暂时性地从设定值乖离，或者浆料液面高度暂时性地变动。该FT合成反应中的暂时性的反应温度从设定值乖离或浆料液面高度变动会给轻质烃油及重质烃油向所述各缓冲罐的流入量造成影响。
在现有的FT合成反应系统中，以即使轻质烃油及重质烃油向各缓冲罐的流入量变动，各缓冲罐的液面高度也为一定的方式，调节来自各缓冲罐的轻质烃油及重质烃油各自的抽出流量。但是，在调节这种抽出流量时，供给到精馏塔的轻质烃油与重质烃油的比率及合计流量容易变动。
为了向后段的产品精制工序供给品质优良的各原料馏分，需要将精馏塔中的各馏分的蒸馏馏分(distillation cut)保持为一定，即需要将精馏塔的各馏分的抽出段塔板温度保持为一定。然而，在精馏塔入口处的轻质烃油与重质烃油的比率变动的情况下，通过变更来自精馏塔的各馏分的抽出量将抽出段塔板温度保持为一定，但有时不能充分追随上述变动。因此，难以将所抽出的各馏分的组成保持为一定。
本发明是鉴于所述事情而完成的，其目的在于，提供一种烃的制造方法，该方法可抑制在FT合成反应中产生了暂时性的反应温度从设定值乖离或浆料液面高度变动时向精馏塔供给的轻质烃油与重质烃油的比率及流量的变动。
用于解决问题的手段
本发明者想到，代替将暂时性地贮存所述轻质烃油及重质烃油的各缓冲罐的液面高度控制为一定的现有的方法，将来自各缓冲罐的所述轻质烃 油及重质烃油各自的抽出流量分别设定为规定值，且使该抽出和FT合成反应中的轻质烃油及重质烃油的生成均衡，由此，排除上述暂时性变动的影响，可向精馏塔供给稳定的混合油，从而完成了本发明。
即，本发明提供一种烃的制造方法，具备：合成工序，其在催化剂的存在下，由连续地供给的氢气和一氧化碳气体通过费-托合成反应合成烃；气液分离工序，其通过气液分离将所述烃分离为轻质烃和重质烃油；暂时贮存工序，其分别向各缓冲罐连续地供给由所述轻质烃获得的轻质烃油及所述重质烃油；抽出工序，其从所述各缓冲罐分别连续地抽出所述轻质烃油及重质烃油，将轻质烃油和重质烃油混合并向精馏塔供给；分馏工序，其将所述轻质烃油和重质烃油的混合油至少分馏为蜡馏分和比蜡馏分轻质的馏分。
在本发明的烃的制造方法中，基于所述合成工序中的设定反应温度，求出轻质烃油及重质烃油各自的推定生成速度，以与所述各自的推定生成速度相等的方式控制所述抽出工序中的轻质烃油及重质烃油的抽出流量。
在本发明的烃的制造方法中，所述合成工序及气液分离工序也可以在上部具有气相部的浆料床型反应器内进行。
另外，所述轻质烃油及重质烃油的推定生成速度也可以基于与在所述合成工序中使用的催化剂相关的费-托合成反应的反应温度与链增长概率的关系求出。
发明效果
根据本发明的烃的制造方法，可抑制在FT合成反应中产生了暂时性的反应温度从设定值乖离或浆料床型反应器中的浆料液面高度变动时向精馏塔供给的轻质烃油与重质烃油的比率及合计流量的变动，使精馏塔的运转稳定化。
附图说明
图1是表示利用了FT合成反应的液体燃料制造系统的一个例子的整体构成的示意图；
图2是表示示意链增长概率相对于FT合成反应中的反应温度的关系的例子的曲线图。
具体实施方式
<液体燃料制造系统>
首先，对使用本发明的烃的制造方法的液体燃料制造系统的一个例子进行说明。
图1表示液体燃料制造系统的一个例子。
该液体燃料制造系统1具备：合成气制造单元3、FT合成单元5、产品精制单元7。在合成气制造单元3中，将作为烃原料的天然气重整来制造含有一氧化碳气体和氢气的合成气。在FT合成单元5中，由在合成气制造单元3中制造的合成气通过FT合成反应合成烃。在本例中，作为FT合成反应器示出使用气泡塔型浆料床FT合成反应器的例子。在产品精制单元7中，在FT合成单元5中合成后的烃被加氢处理及分馏，制造液体燃料(石脑油、煤油、轻油)的基材、及蜡等。
合成气制造单元3主要具备：脱硫装置10、重整器12、废热锅炉14、气液分离器16、18、脱碳酸装置20、氢分离装置26。
脱硫装置10包含加氢脱硫反应器等，从作为原料的天然气中除去硫化物。
在重整器12中，由脱硫装置10供给的天然气通过例如水蒸气-碳酸气体重整法进行重整，制造含有以一氧化碳气体(CO)和氢气(H2)为主成分的合成气。
在废热锅炉14中，回收经由重整器12制造后的合成气的废热，获得高压蒸汽。
在气液分离器16中，通过在废热锅炉14中与高温的合成气热交换而被加热了的水分离为气体(高压蒸汽)和液体的水。
在气液分离器18中，从在废热锅炉14中被冷却的合成气中除去冷凝成分，气体成分供给到脱碳酸装置20。
脱碳酸装置20具有：使用吸收液从由气液分离器18供给的合成气吸收、除去碳酸气体的吸收塔22、从含有该碳酸气体的吸收液除去碳酸气体并进行再生的再生塔24。
在氢分离装置26中，从通过脱碳酸装置20分离了碳酸气体的合成气 中分离该合成气中含有的氢气的一部分。
FT合成单元5主要具备：气泡塔型浆料床反应器即FT合成反应器30、气液分离器34、催化剂分离器36、气液分离器38、第一精馏塔40。
FT合成反应器30为通过FT合成反应由合成气合成液体烃的反应器，其主要具备：反应器主体80、冷却管81。
反应器主体80为大致圆筒型的金属制的容器，在其内部收容了使固体的催化剂粒子悬浮在液体烃(FT合成反应的产物)中而成的浆料。
在该反应器主体80的下部，以一氧化碳气体及氢气为主成分的合成气向浆料中喷射。而且，吹入浆料中的合成气成为气泡，在浆料中从反应器主体80的高度方向(垂直方向)下方朝向上方上升。在该过程中，合成气溶解在液体烃中，与催化剂粒子接触，由此，进行烃的合成(FT合成反应)。
另外，合成气作为气泡在反应器主体80内上升，由此，在反应器主体80的内部产生浆料的上升流(气升)。由此，在反应器主体80内部产生浆料的循环流。另外，从反应器主体80的塔顶抽出上升到反应器主体80内的塔顶的未反应的合成气及通过FT合成反应生成的在反应器主体80内的条件下为气体的烃。在本发明中，将在上述反应器主体80内的条件下为气体的烃称为“轻质烃”。
在气液分离器34中，在配设于FT合成反应器30内的冷却管81内流通而被加热了的水分离为水蒸气(中压蒸汽)和液体的水。
从FT合成反应器30的顶部抽出了的未反应合成气及轻质烃被导入气液分离器38且被冷却。另外，由通过冷却而冷凝了的液体成分和未反应的合成气及碳原子数主要为4以下的烃气体形成的气体成分被分离。在本发明中，将该液体成分称为“轻质烃油”。在此，轻质烃油主要由与石脑油馏分及中间馏分相当的烃形成。
在催化剂分离器36中，从FT合成反应器30的中央部抽出了的浆料被分离为催化剂和液体烃产物。在本申请中，将经由气液分离器36获得的液体烃产物称为“重质烃油”。在此，重质烃油由比轻质烃重质的烃形成。
在第一精馏塔40中，混合有从FT合成反应器30经由催化剂分离器36供给了的重质烃油与经由气液分离器38供给了的轻质烃油的混合油被分馏，根据沸点分离为各馏分(石脑油馏分、中间馏分、蜡馏分)。在此，石 脑油馏分为沸点低于约150℃的馏分，中间馏分为沸点为约150～360℃的馏分，蜡馏分为沸点超过约360℃的馏分。
另外，FT合成单元5还具备：暂时性地贮存从气液分离器38抽出了的轻质烃油的第一缓冲罐91、暂时性地贮存从催化剂分离器36抽出了的重质烃油的第二缓冲罐92、加热向第一精馏塔40供给的混合油的加热器93。
另外，在连接第二缓冲罐92与加热器93的配管96中，安装有第二流量调节阀97，在连接第一缓冲罐91与配管96的配管94中，安装有第一流量调节阀95。
另外，FT合成单元5具备控制部98，向该控制部98输入FT合成反应的反应温度设定值，基于该温度信息调节第一流量调节阀95及第二流量调节阀97的阀开度。
在第一缓冲罐91及第二缓冲罐92中，设置有测定液面高度的液面仪91a、92a。作为液面仪91a、92a，可使用例如磁力式液面仪等。
产品精制单元7主要具备：蜡馏分加氢裂化反应器50、中间馏分加氢精制反应器52、石脑油馏分加氢精制反应器54、气液分离器56、58、60、第二精馏塔70、石脑油稳定塔72。
蜡馏分加氢裂化反应器50与第一精馏塔40的塔底连接，供给蜡馏分。
中间馏分加氢精制反应器52与第一精馏塔40的中央部连接，供给中间馏分。
石脑油馏分加氢精制反应器54与第一精馏塔40的塔顶连接，供给石脑油馏分。
气液分离器56、58及60分别与这些反应器50、52及54对应设置。
在第二精馏塔70中，从气液分离器56及58供给的液体烃根据沸点进行分馏。
石脑油稳定塔72分馏从气液分离器60及第二精馏塔70供给的石脑油馏分中含有的液体烃，碳原子数为4以下的气体成分作为火炬气被排出，碳原子数为5以上的成分作为产品的石脑油被回收。
<烃的制造方法>
对主要利用构成上述液体燃料制造系统1的FT合成单元的本发明的烃的制造方法的一个实施方式例进行说明。
在本实施方式例中，向合成气制造单元3供给以甲烷为主成分的天然气且进行重整，制造合成气(以一氧化碳气体和氢气为主成分的混合气体)。
具体而言，首先，上述天然气与通过氢分离装置26分离出的氢气一起供给到脱硫装置10。脱硫装置10包括加氢脱硫反应器和其后段的硫化氢吸附装置。在填充有公知的加氢脱硫催化剂的加氢脱硫反应器中，天然气中的硫化物被加氢而转化为硫化氢。该硫化氢通过配置于后段的硫化氢吸附装置被吸附除去。这样，天然气被脱硫，由此能够防止在重整器12及FT合成反应器30等中使用的催化剂的活性因硫化合物而降低。
这样操作被脱硫后的天然气(也可以含有二氧化碳气体)，在混合从二氧化碳供给源(未图示)供给的二氧化碳气体(碳酸气体)和在废热锅炉14中产生的水蒸气后，供给到重整器12。在重整器12中，例如，通过水蒸气-碳酸气体重整法，使用水蒸气和二氧化碳重整天然气，生成以一氧化碳气体和氢气为主成分的高温的合成气。此时，在重整器12中，例如供给重整器12所具备的燃烧炉用的燃料气体和空气，利用该燃烧炉中的燃料气体的燃烧热及重整器12的炉内的辐射热，供应作为吸热反应的上述水蒸气-碳酸气体重整反应所需要的反应热。
这样，经由重整器12制造了的高温的合成气(例如900℃，2.0MPaG)供给到废热锅炉14，通过与在废热锅炉14内流通的水热交换而被冷却(例如400℃)，且进行废热回收。此时，在废热锅炉14中由合成气加热了的水供给到气液分离器16，气体成分从该气液分离器16作为高压蒸汽(例如3.4～10.0MPaG)供给到重整器12或其它的外部装置，液体成分的水返回到废热锅炉14。
另一方面，对于在废热锅炉14中被冷却了的合成气，将冷凝液成分在气液分离器18中分离、除去后，供给到脱碳酸装置20的吸收塔22或FT合成反应器30。在吸收塔22中，被贮存的吸收液吸收合成气中含有的碳酸气体，从该合成气除去碳酸气体。该吸收塔22内的含有碳酸气体的吸收液被导入再生塔24，被例如蒸汽加热而进行汽提处理，从吸收液中除去的碳酸气体从再生塔24被输送到重整器12，再利用于上述重整反应。
这样操作，由合成气制造单元3制造了的合成气被连续地供给到上述FT合成单元5的FT合成反应器30。此时，供给到FT合成反应器30的合 成气的组成比调节为与FT合成反应相适应的组成比(例如H2∶CO＝2∶1(摩尔比))。另外，供给到FT合成反应器30的合成气通过设于连接脱碳酸装置20与FT合成反应器30的配管中的压缩机(未图示)，升压到与FT合成反应相适用的压力(例如3.6MPaG)。但是，上述压缩机有时也不必设置。
另外，通过上述脱碳酸装置20分离出碳酸气体的合成气的一部分也供给到氢分离装置26。在氢分离装置26中，通过氢PSA(pressure swing adsorption)法，分离合成气中含有的氢气的一部分。该分离了的氢气从储气器(未图示)等经由压缩机(未图示)，连续地供给到在液体燃料制造系统1内利用氢气进行规定反应的各种加氢反应装置(例如脱硫装置10的加氢脱硫反应器、蜡馏分加氢裂化反应器50、中间馏分加氢精制反应器52、石脑油馏分加氢精制反应器54等)。
接着，上述FT合成单元5由利用上述合成气制造单元3制造了的合成气通过FT合成反应合成烃。下面，对烃的合成方法进行说明。
(合成工序/气液分离工序)
具体而言，在上述合成气制造单元3中所制造的合成气从构成FT合成反应器30的反应器主体80的底部流入，在贮存于反应器主体80内的浆料内上升。此时，在反应器主体80内，通过上述的FT合成反应，该合成气中所含有的一氧化碳气体与氢气反应，生成烃。
另外，在该合成反应时，水在冷却管81内流通，除去FT合成反应的反应热，通过该热交换而被加热了的水发生气化成为水蒸气。该水蒸气经由气液分离器34而被液化了的水返回到冷却管81，气体成分作为中压蒸汽(例如1.0～2.5MPaG)供给到外部装置。
构成FT合成反应器30的反应器主体80内的含有烃及催化剂粒子的浆料的一部分从反应器主体80的中央部被抽出，连续地导入催化剂分离器36。在催化剂分离器36中，导入后的浆料被过滤器过滤，捕捉催化剂粒子。由此，浆料被连续地分离为固体成分和重质烃油(碳原子数大致为11以上的烃)，被分离的重质烃油被连续地移送至第二缓冲罐92。
催化剂分离器36的过滤器为了将捕捉了的粒子从过滤器表面去除并且将其返回到反应器主体80，适当进行逆洗。此时，被过滤器捕捉了的催化 剂粒子与一部分液体烃一起返回到反应器主体80。
反应器主体80在收容于其内部的浆料的上部具有气相部。在浆料内上升而越过浆料液面从而移动到气相部的未反应的合成气与通过反应生成且移动到气相部的在反应器主体80内的条件下为气体的轻质烃的混合物从反应器主体80的塔顶被连续地抽出。
即，在反应器主体80中，与FT合成反应的合成工序同时进行气液分离工序，该气液分离工序中，气液分离为从反应器主体80的中央部作为浆料抽出的液相即重质烃油、从反应器主体80的塔顶抽出的含有未反应的合成气及轻质烃的气相。
作为构成反应器主体80内的浆料的催化剂没有特别的限定，但优选使用含有二氧化硅等无机氧化物载体及被该载体担持的钴等活性金属的催化剂。
另外，作为反应器主体80内的FT合成反应的反应条件没有特别的限定，但优选选择例如如下的反应条件。即，从提高一氧化碳转化率及生成的烃的碳原子数的观点考虑，反应温度优选为150～300℃。从同样的观点考虑，反应压力优选为0.5～5.0MPa。原料气体中的氢气/一氧化碳气体的比率(摩尔比)优选为0.5～4.0。另外，从烃的生产效率的观点考虑，理想的是，一氧化碳转化率为50％以上。
(暂时贮存工序)
从反应器主体80的顶部抽出的含有轻质烃和未反应的合成气的混合物在气液分离器38中被冷却，冷凝了的轻质烃油(碳原子数主要为5～20的烃)连续地供给到第一缓冲罐91。另一方面，经由气液分离器38分离出的气体成分、即以未反应的合成气(一氧化碳气体和氢气)和碳原子数少的(碳原子数为4以下)烃气体为主成分的混合气体在FT合成反应器30内循环，混合气体中含有的未反应的合成气再次供给FT合成反应。另外，通过上述混合气体的循环，主要目的是防止碳原子数为4以下的气体状烃高浓度地蓄积于FT合成反应系内，上述混合气体的一部分不在FT合成反应器30内循环，被导入主体外部的燃烧设备(火炬塔，未图示)，在燃烧后向大气排放。
(抽出工序)
接着，从第一缓冲罐91抽出轻质烃油，并且，从第二缓冲罐92抽出重质烃油。从第一缓冲罐91抽出了的轻质烃油和从第二缓冲罐92抽出了的重质烃油在配管96内混合，向第一精馏塔40连续地供给。
此时，来自第一缓冲罐91的轻质烃油及来自第二缓冲罐92的重质烃油各自的抽出流量被控制为，与基于合成工序中的FT合成反应的反应温度的设定值而计算的合成工序中的轻质烃油及重质烃油各自的推定生成速度相等。另外，关于合成工序中的轻质烃油及重质烃油的推定生成速度的计算，在后面详述。
通过将从各缓冲罐的抽出流量分别控制为一定，即使起因于合成工序中的反应温度从设定温度乖离、或浆料液面高度变动之类的暂时性变动而导致各缓冲罐的液面高度暂时性地变动，向第一精馏塔40供给的轻质烃油及重质烃油的各自的流量也为一定，从而向第一精馏塔40供给的轻质烃油和重质烃油的混合油的组成及流量稳定。
另外，通过将合成工序中的轻质烃油及重质烃油的各生成速度、从第一缓冲罐91抽出的轻质烃油及自第二缓冲罐92抽出的重质烃油的各抽出流量分别控制为相等，即使起因于合成工序中的反应温度从设定温度乖离、或浆料液面高度变动之类的暂时性变动而导致各缓冲罐的液面高度暂时性地变动，长期而言也倾向于各缓冲罐的流入与抽出均衡、各缓冲罐的液面高度也稳定化。
以与来自第一缓冲罐的轻质烃油及来自第二缓冲罐的重质烃油的各抽出流量与各个合成工序中的轻质烃油及重质烃油的各推定生成速度相等的方式，调节第一流量调节阀95及第二流量调节阀97的阀开度，控制来自第一缓冲罐91的轻质烃油及来自第二缓冲罐92的重质烃油的各抽出流量。
在该FT合成单元3中，向控制部98输入FT合成反应中的反应温度设定值，在控制部98中基于所输入的反应温度设定值，计算第一流量调节阀95及第二流量调节阀97中需要的阀开度，将用于设定其阀开度的指示信号向第一流量调节阀95及第二流量调节阀97输出。这样，通过具备控制部98，根据FT合成反应的反应温度的设定值自动地调节第一流量调节阀95及第二流量调节阀97。
另外，在上述流量调节中，在第一缓冲罐91及/或第二缓冲罐92的液 面高度超过规定范围的上限值的情况下或低于下限值的情况下，采取以液面高度为规定范围内的方式调节第一流量调节阀95及/或第二流量调节阀97的对策。或者，也可以采取变更合成工序的条件的对策。
在此，对根据FT合成反应的反应温度的设定值来推定FT合成反应中的轻质烃油及重质烃油的生成速度的方法进行说明。
在FT合成反应中，链增长概率主要根据所使用的催化剂及反应温度而变化。在此，链增长概率例如大西康博等、“GTL技术开发的变迁和将来”、新日铁工程技报、Vol.01(2010)所记载的那样，是表示亚甲基链的生长的概率的参数，该值越大，生成的烃的碳原子数越增加。另外，通过该值来推定生成的烃的碳原子数分布。即，所生成的烃的碳原子数分布按照用下式表示的Anderson-Schulz-Flory分布设置。
Wn=(1-α)2nαn-1
在此，n表示通过FT合成反应而生成的烃的碳原子数，Wn表示碳原子数为n的烃产物的质量分率，α表示链增长概率。
通过上述式，如上述文献记载所示，也能够制成推定相对于各链增长概率的生成烃的碳原子数分布的图。
因此，在使用规定的催化剂、通过规定的反应温度进行FT合成反应时，只要知道该催化剂、该反应温度下的链增长概率，就能够推定生成的烃的碳原子数分布。
而且，对于同一催化剂的链增长概率，存在反应温度越高其变得越小的倾向，规定的催化剂的各反应温度下的链增长概率可以根据使用该催化剂、改变了温度的FT合成反应运转中的产物的分析预先把握(参照图2的例子)。
另一方面，从反应器主体80的塔顶抽出的在反应器主体80内的各反应条件下为气体的烃(轻质烃)的碳原子数的范围可以根据通过FT合成反应生成的各烃的物性数据推定，或可通过过去的运转中的分析结果等手段来把握。由此，能够把握在各反应条件中得到的轻质烃油中含有的烃的碳原子数的范围。
只要能够推定通过特定的反应温度下的FT合成反应而生成的烃的碳原子数分布、及此时得到的轻质烃油中所含有的烃的碳原子数的范围，就 能够根据这些信息及反应工序中的一氧化碳转化率及烃选择率的数据，来推定轻质烃油的生成速度。只要推定出轻质烃油的生成速度，也可推定其残余成分即重质烃油的生成速度。
在上述控制部98中，根据上述，基于相对于FT合成反应的设定反应温度大致唯一地决定的轻质烃油及重质烃油的推定生成速度的值，以与从第一缓冲罐91及第二缓冲罐92的抽出流量与各自上述轻质烃油及重质烃油的各生成速度相等的方式，分别控制第一流量调节阀95及第二流量调节阀97。
另外，合成工序中的轻质烃油及重质烃油的生成速度的推定，除了如上所述基于FT合成反应的反应温度与链增长概率的关系进行之外，也可以基于过去的同样的反应条件(尤其是反应温度)下的运转实绩进行。例如，过去有如下的实绩的情况下，也可以以与此时的所述各抽出流量相同的方式进行各抽出流量的设定，所述实绩为：在规定的反应温度下，没有反应温度从设定值乖离、及浆料液面高度变动等，来自缓冲罐91的轻质烃油、及来自缓冲罐92的重质烃油的各抽出流量不会大幅变动，进行稳定的运转。
(分馏工序)
在第一精馏塔40中，所述混合油被分馏，大致分为石脑油馏分(沸点低于约150℃的馏分)、中间馏分(沸点为约150～约360℃)、蜡馏分(沸点超过约360℃的馏分)。从该第一精馏塔40的塔底抽出的蜡馏分(是碳原子数主要为21以上)供给到蜡馏分加氢裂化反应器50，从第一精馏塔40的中央部抽出的中间馏分(碳原子数主要为11～20)供给到中间馏分加氢精制反应器52，从第一精馏塔40的塔顶抽出的石脑油馏分的液体烃(碳原子数主要为5～10)供给到石脑油馏分加氢精制反应器54。
<产品精制工序>
下面，对由根据上述本实施方式制造出的烃通过加氢处理及分馏制造液体燃料基材的产品精制工序的例子进行说明。
另外，在此，所谓“加氢处理”的意思是蜡馏分的加氢裂化、中间馏分的加氢精制、及石脑油馏分的加氢精制。
在蜡馏分加氢裂化反应器50中，从第一精馏塔40的塔底供给了的蜡馏分利用从上述氢分离装置26供给的氢气进行加氢裂化，其碳原子数大概 降低为20以下。在该加氢裂化反应中，切断碳原子数多的烃的碳-碳键，生成碳原子数少的低分子量的烃。同时，以蜡馏分为主要构成的正链烷烃的一部分进行加氢异构化而转换为异链烷烃。另外，蜡馏分中含有的不饱和烃进行加氢，成为饱和烃。另外，蜡馏分中含有的醇类等含氧化合物通过脱氧加氢而转换为饱和烃和水。另外，蜡馏分的一部分未加氢裂化到所希望的程度，作为未裂化蜡与加氢裂化产物一起从蜡馏分加氢裂化反应器50排出。经由蜡馏分加氢裂化反应器50加氢裂化了的产物(含有未裂化蜡)在气液分离器56中分离为气体成分和液体成分，其中的液体烃即液体成分被移送到第二精馏塔70，含有氢气及气体状的烃的气体成分供给到中间馏分加氢精制反应器52及石脑油馏分加氢精制反应器54，氢气被再利用。
在中间馏分加氢精制反应器52中，从第一精馏塔40的中央部供给的碳原子数为中等程度的中间馏分的液体烃使用从氢分离装置26经由蜡馏分加氢裂化反应器50供给的氢气进行加氢精制。在该加氢精制中，主要以提高作为燃料油基材的低温流动性为目的，为获得异链烷烃，上述液体烃被加氢异构化，另外，对上述液体烃中含有的不饱和烃加成氢，转换为饱和烃。另外，上述烃中含有的醇类等含氧化合物进行脱氧加氢变换为饱和烃和水。这样，加氢精制了的含有液体烃的产物经由气液分离器58分离为气体和液体，其中的液体烃即液体成分被移送到第二精馏塔70，含有氢气及气体状的烃的气体成分被供给到上述加氢处理反应，氢气被再利用。
在石脑油馏分加氢精制反应器54中，从第一精馏塔40的上部供给了的石脑油馏分的液体烃利用从氢分离装置26经由蜡馏分加氢裂化反应器50供给的氢气，进行加氢精制。由此，所供给的石脑油馏分中含有的不饱和烃及醇类等含氧化合物变换为饱和烃。这样，含有加氢精制了的液体烃的产物经由气液分离器60分离为气体成分和液体成分，其中的液体烃即液体成分被移送到石脑油稳定塔72，含有氢气及气体状的烃的气体成分再利用于上述加氢处理反应。
在第二精馏塔70中，如上所述从蜡馏分加氢裂化反应器50及中间馏分加氢精制反应器52供给了的液体烃被分馏为碳原子数为10以下的烃(沸点低于约150℃)、煤油馏分(沸点为约150～250℃)、轻油馏分(沸点约250～360℃)、经由蜡馏分加氢裂化反应器50而未充分裂化了的未裂化蜡 馏分(沸点超过约360℃)。具体而言，从第二精馏塔70的塔底抽出未裂化蜡馏分，从下部抽出轻油馏分，从中央部抽出煤油馏分，从塔顶抽出碳原子数为10以下的烃，并供给到石脑油稳定塔72。
在石脑油稳定塔72中，进行从上述石脑油馏分加氢精制反应器54及第二精馏塔70供给了的碳原子数为10以下的烃的蒸馏，获得作为产品的石脑油(碳原子数为5～10)。由此，从石脑油稳定塔72的塔底取出高纯度的石脑油。另一方面，从石脑油稳定塔72的塔顶排出以产品对象之外即碳原子数为4以下的烃为主成分的火炬气。该火炬气被导入外部的燃烧设备(未图示)，在进行燃烧后向大气排放。
在上述说明的本实施方式的烃的制造方法中，不是基于第一缓冲罐91及第二缓冲罐92的液面高度来调节第一流量调节阀95及第二流量调节阀97的，而以与基于FT合成反应的设定反应温度推定了的轻质烃油及重质烃油的各生成速度、来自第一缓冲罐91的轻质烃油及来自第二缓冲罐的重质烃油的各抽出流量分别相等的方式，调节第一流量调节阀95及第二流量调节阀97。在这种流量控制中，在FT合成反应中产生了暂时性的反应温度从设定温度乖离或浆料液面高度变动时，通过第一缓冲罐91及第二缓冲罐92来缓和其变动，因此，向第一精馏塔40供给的轻质烃油与重质烃油的比率及流量难以变动。因此，即使在FT合成反应中产生了暂时性的反应温度从设定值乖离或浆料液面高度的变动，也能够抑制向第一精馏塔40供给的混合油的组成及流量的变动，使第一精馏塔40的运转稳定化。
以上，依据优选的实施方式例对本发明的烃的制造方法进行了说明，但本发明不限于上述实施方式例，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够进行变更。
例如，在上述实施方式中，在气泡塔型浆料床反应器中实施了FT合成反应，但也可以使用固定床反应器。该情况下，反应产物的气液分离工序在设于反应器的后段的气液分离装置中实施。
另外，在上述实施方式中，具备控制部98，用于调节第一流量调节阀95及第二流量调节阀97、控制轻质烃油及重质烃油的抽出流量，但也可以不具备控制部98，工作者基于合成工序的设定反应温度，求出轻质烃油及重质烃油的生成速度的推定值，基于该推定值，通过手动来调节第一流量 调节阀95及第二流量调节阀97的流量。
另外，在上述实施方式中，在分馏工序中，分馏为蜡馏分、中间馏分、及石脑油馏分这三个馏分，但也可以分馏为蜡馏分和除了蜡馏分之外的轻质的烃馏分这两个馏分。在该情况下，在产品精制工序中，通过蜡馏分的加氢裂化和上述轻质的烃馏分的加氢精制进行精制。
另外，在上述实施方式中，在第二精馏塔70中分馏成碳原子数为10以下的烃、煤油馏分、轻油馏分、及未裂化蜡这四个馏分，但也可以将煤油馏分和轻油馏分合并作为中间馏分分馏成三个馏分。
符号说明
30 FT合成反应器
40 第一精馏塔
80 反应器主体
91 第一缓冲罐
92 第二缓冲罐
95 第一流量调节阀
97 第二流量调节阀
98 控制部
Claims (2)
1.一种烃的制造方法，其具备：
合成工序，其在催化剂的存在下，由连续地供给的氢气和一氧化碳气体通过费-托合成反应合成烃；
气液分离工序，其通过气液分离，将所述烃分离为轻质烃和重质烃油；
暂时贮存工序，其分别向各缓冲罐连续地供给由所述轻质烃获得的轻质烃油及所述重质烃油；
抽出工序，其从所述各缓冲罐分别连续地抽出所述轻质烃油及重质烃油，将轻质烃油和重质烃油混合并向精馏塔供给；和
分馏工序，其将所述轻质烃油和重质烃油的混合油至少分馏为蜡馏分和比蜡馏分轻质的馏分，
基于所述合成工序中的设定反应温度，求出轻质烃油及重质烃油各自的推定生成速度，以与所述各自的推定生成速度相等的方式控制所述抽出工序中的轻质烃油及重质烃油各自的抽出流量，
所述轻质烃油及所述重质烃油的推定生成速度是基于过去的运转实绩的反应温度推定的，或者是通过下述两个工序推定的：基于与在所述合成工序中使用的催化剂相关的费-托合成反应的反应温度与链增长概率的关系对生成的烃的碳原子数分布进行推定的工序；和基于各烃的物性数据对在所述气液分离工序中所述轻质烃油中所含有的烃的碳原子数的范围进行推定的工序。
2.如权利要求1所述的烃的制造方法，其中，所述合成工序及气液分离工序在上部具有气相部的浆料床型反应器内进行。
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