EA025785B1 - Способ остановки реактора - Google Patents

Способ остановки реактора Download PDF

Info

Publication number
EA025785B1
EA025785B1 EA201391278A EA201391278A EA025785B1 EA 025785 B1 EA025785 B1 EA 025785B1 EA 201391278 A EA201391278 A EA 201391278A EA 201391278 A EA201391278 A EA 201391278A EA 025785 B1 EA025785 B1 EA 025785B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
reactor
gas
carbon monoxide
amount
gaseous
Prior art date
Application number
EA201391278A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201391278A1 (ru
Inventor
Синия Араи
Original Assignee
Джэпэн Ойл, Гэз Энд Металз Нэшнл Корпорейшн
Инпекс Корпорейшн
ДжейЭкс НИППОН ОЙЛ ЭНД ЭНЕРДЖИ КОРПОРЕЙШН
Джапан Петролеум Эксплорейшн Ко., Лтд.
Космо Ойл Ко., Лтд.
Ниппон Стил Энд Сумикин Инджиниринг Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джэпэн Ойл, Гэз Энд Металз Нэшнл Корпорейшн, Инпекс Корпорейшн, ДжейЭкс НИППОН ОЙЛ ЭНД ЭНЕРДЖИ КОРПОРЕЙШН, Джапан Петролеум Эксплорейшн Ко., Лтд., Космо Ойл Ко., Лтд., Ниппон Стил Энд Сумикин Инджиниринг Ко., Лтд. filed Critical Джэпэн Ойл, Гэз Энд Металз Нэшнл Корпорейшн
Publication of EA201391278A1 publication Critical patent/EA201391278A1/ru
Publication of EA025785B1 publication Critical patent/EA025785B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/60—Controlling or regulating the processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • C10G2/33—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • C10G2/34—Apparatus, reactors
    • C10G2/342—Apparatus, reactors with moving solid catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
    • C10G2300/4031—Start up or shut down operations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Предложен способ остановки реактора со стадией остановки, на которой прекращают подачу синтез-газа, содержащего газообразный монооксид углерода и газообразный водород, в реактор; стадией выведения суспензии, на которой суспензию выводят из реактора; стадией подачи пара, на которой в реактор подают пар, температура которого выше, чем температура разложения карбонилов металлов, тем самым выпуская газообразные вещества из реактора; и стадией обнаружения газообразного оксида углерода, на которой определяют количество газообразного монооксида углерода, содержащегося в газообразных веществах, выведенных из реактора. На стадии подачи пара прекращают подачу пара, когда количество определенного газообразного монооксида углерода непрерывно снижается до уровня ниже предварительно определенного контрольного значения.

Description

(57) Предложен способ остановки реактора со стадией остановки, на которой прекращают подачу синтез-газа, содержащего газообразный монооксид углерода и газообразный водород, в реактор; стадией выведения суспензии, на которой суспензию выводят из реактора; стадией подачи пара, на которой в реактор подают пар, температура которого выше, чем температура разложения карбонилов металлов, тем самым выпуская газообразные вещества из реактора; и стадией обнаружения газообразного оксида углерода, на которой определяют количество газообразного монооксида углерода, содержащегося в газообразных веществах, выведенных из реактора. На стадии подачи пара прекращают подачу пара, когда количество определенного газообразного монооксида углерода непрерывно снижается до уровня ниже предварительно определенного контрольного значения.
Изобретение относится к способу остановки реактора.
По заявке на настоящий патент испрашивается приоритет японской патентной заявки № 2011074245, поданной 30 марта 2011 г., содержание которой включено в настоящее описание во всей своей полноте посредством ссылки.
Описание предшествующего уровня техники
В последние годы в качестве способа синтеза жидких топлив из природного газа разработана технология ОТЬ (газ в жидкость: синтеза жидких топлив). Данная технология ОТЬ включает стадии риформинга природного газа с получением синтез-газа, содержащего в качестве основных компонентов газообразный монооксид углерода (СО) и газообразный водород (Н2), синтеза углеводородов с использованием данного синтез-газа в качестве сырьевого газа и использования катализатора для реакции синтеза Фишера-Тропша (далее везде реакция синтеза ФТ) и затем гидрирования и фракционирования полученных углеводородов с получением таких товарных жидких топлив, как прямогонный бензин (необлагороженный бензин), керосин, газойль, парафин и т.п.
В устройстве для осуществления реакции синтеза углеводородов, используемом в данной технологии ОТЬ, углеводороды образуются по реакции синтеза ФТ между газообразным оксидом углерода и газообразным водородом, входящих в состав синтез-газа, внутри основного блока реактора, который содержит суспензию, полученную суспендированием твердых частиц катализатора (такого как кобальтовый катализатор или т.п.) в жидкой среде (например, в жидких углеводородах или т.п.).
Кроме того, в устройстве для осуществления реакции синтеза углеводородов, поскольку в синтезгазе содержится монооксид углерода, внутри реактора легко образуются карбонилы металлов (такие как карбонил железа и карбонил никеля). Существует необходимость в удалении указанных выше карбонилов металлов из реактора при его остановке.
Например, в качестве катализаторов, предназначенных для удаления карбонилов металлов, известны вещества, описанные в нижеприведенном патентном документе 1.
Патентный документ
Патентный документ 1: публикация патентной заявки США № 2007-0281203.
Сущность изобретения
Однако для каталитического удаления карбонилов металлов из реактора требуется большое количество катализаторов, что является трудно осуществимым.
Настоящее изобретение было осуществлено с учетом вышеизложенной ситуации, и его задача заключается в разработке способа остановки реактора, который обеспечивает эффективное удаление карбонилов металлов из реактора.
Средство решения проблемы
Способ остановки реактора в настоящем изобретении осуществляют после завершения синтеза углеводородных соединений на основе подачи синтез-газа, содержащего газообразный монооксид углерода и газообразный водород, в реактор, который содержит суспензию. Данный способ остановки реактора включает стадию остановки подачи синтез-газа в реактор; стадию выгрузки суспензии, на которой из реактора выводят суспензию после стадии остановки подачи сырья; стадию подачи пара, на которой вводят пар более высокой температуры, чем температура разложения карбонилов металлов в реакторе после стадии выгрузки суспензии, тем самым выпуская газообразные вещества, находящиеся в реакторе; и стадию определения количества газообразного монооксида углерода, содержащегося в газообразных веществах, выведенных из реактора в ходе подачи пара. На стадии подачи пара подачу пара прекращают, когда количество определенного газообразного монооксида углерода непрерывно снижается до уровня ниже заданного контрольного значения.
Температуры разложения могут находиться в интервале от 60°С или выше до 200°С или ниже. Кроме того, контрольное значение может составлять 50 ч./млн по объему.
Согласно настоящему изобретению пар с температурой выше, чем температура разложения карбонилов металлов, подают в реактор в ходе стадии подачи пара. Таким образом, возможно осуществить разложение карбонилов металлов в реакторе на оксиды металлов и газообразный монооксид углерода.
В это же время выводят газообразные вещества, находящиеся в реакторе. Таким образом, из реактора также может быть выведен газообразный монооксид углерода, образовавшийся при разложении карбонилов металлов, и осуществлена паровая очистка реактора. Таким образом, возможно предотвратить повторное образование карбонилов металлов под воздействием газообразного монооксида углерода, полученного в результате разложения карбонилов металлов.
В данном случае, как было описано выше, газообразный монооксид углерода в газообразных веществах, выведенных из реактора, образуется в результате разложения карбонилов металлов в реакторе. Следовательно, количество газообразного монооксида углерода увеличивается с увеличением остаточного количества карбонилов металлов и уменьшается с уменьшением остаточного количества карбонилов металлов. Т.е. количество газообразного монооксида углерода, выведенного из реактора, зависит от остаточного количества карбонилов металлов, находящихся в реакторе.
Затем, поскольку существует вышеописанная зависимость, непрерывно уменьшающееся количество определяемого газообразного монооксида углерода в ходе стадии подачи пара указывает на то, что
- 1 025785 остаточное количество карбонилов металлов в реакторе непрерывно уменьшается. Поэтому, когда количество определяемого газообразного монооксида углерода непрерывно снижается до уровня ниже заданного контрольного значения, остаточное количество карбонилов металлов в реакторе гарантированно уменьшается.
Способ остановки реактора по настоящему изобретению также может быть реализован со стадией подачи инертного газа, на которой реактор заполняют инертным газом после стадии выгрузки суспензии и перед стадией подачи пара.
Способ остановки реактора по настоящему изобретению может быть реализован со стадией подачи воздуха, на которой после стадии подачи пара в реактор подают воздух и выводят газообразные вещества из реактора и стадией определения количества газообразного кислорода в выводимых из реактора газообразных веществах в ходе проведения стадии подачи воздуха. На стадии подачи воздуха основанием прекращения подачи воздуха является количество определяемого газообразного кислорода.
На стадии подачи воздуха подача воздуха может быть прекращена, когда количество определяемого газообразного кислорода составляет 20% по объему или более, как доли содержания в газообразных веществах.
Согласно настоящему изобретению в ходе стадии подачи воздуха можно оценить количество газообразного кислорода в реакторе на основе количества определяемого газообразного кислорода, выведенного из реактора.
Полезный эффект изобретения
Согласно настоящему изобретению карбонилы металлов в реакторе можно разложить на оксиды металлов и газообразный монооксид углерода. После разложения карбонилов металлов, полученный в результате разложения газообразный монооксид углерода используют для предупреждения повторного образования карбонилов металлов. Таким образом, можно эффективно удалить карбонилы металлов из реактора.
Кроме того, в ходе проведения стадии подачи пара подачу пара прекращают, когда количество определяемого газообразного монооксида углерода непрерывно снижается до уровня ниже заданного контрольного значения. Таким образом, подачу пара можно прекратить, когда остаточное количество карбонилов металлов в реакторе гарантировано снижено.
Более того, в ходе стадии подачи пара основанием прекращения подачи является количество определяемого газообразного монооксида углерода. Поэтому, после удаления достаточного количества карбонилов металлов, непрерывную подачу пара в реактор не проводят, и она может быть остановлена, таким образом обеспечивая плавную остановку реактора.
Согласно настоящему изобретению стадию введения инертного газа проводят после стадии выгрузки суспензии и перед стадией подачи пара. Таким образом, обеспечивается заполнение реактора инертным газом в ходе проведения стадии подачи пара. Благодаря этому, возможно провести эффективное разложение карбонилов металлов в реакторе на оксиды металлов и газообразный монооксид углерода на стадии подачи пара.
Согласно настоящему изобретению на стадии подачи воздуха может быть осуществлена стадия определения количества газообразного кислорода в реакторе. Таким образом, можно определить, существует ли такое количество газообразного кислорода, которое, например, может предоставить возможность оператору работать внутри реактора. Благодаря этому, возможно осуществить плавную остановку реактора, даже когда оператор работает внутри реактора, например, после стадии подачи воздуха.
Краткое описание фигуры
На фигуре представлена полная схема системы синтеза жидкого топлива, к которой может быть применен способ остановки реактора, указанный в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, где ссылочное обозначение 30 - барботажный колонный суспензионный реактор (реактор).
Подробное описание изобретения
Далее в настоящем описании будет дано описание одного варианта осуществления системы синтеза жидкого топлива, к которой применим способ остановки реактора по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, со ссылкой на фигуру.
Система синтеза жидкого топлива.
Как показано на фигуре, система 1 синтеза жидкого топлива (система для осуществления реакции синтеза углеводородов) 1 представляет собой промышленное предприятие, на котором осуществляют процесс ОТЬ, который преобразует углеводородное сырье, такое как природный газ, в жидкое топливо. Данная система 1 синтеза жидкого топлива включает блок 3 производства синтез-газа, блок 5 синтеза ФТ (устройство для осуществления реакции синтеза углеводорода) и блок 7 облагораживания. Блок 3 производства синтез-газа осуществляет риформинг природного газа, который выполняет функции углеводородного сырья, с получением синтез-газа, содержащего газообразный монооксид углерода и газообразный водород. Блок 5 синтеза ФТ производит жидкие углеводородные соединения из полученного синтезгаза по реакции синтеза ФТ. Блок 7 облагораживания осуществляет гидроочистку жидких углеводородных соединений, синтезированных по реакции синтеза ФТ, с получением жидких топлив и других про- 2 025785 дуктов (таких как прямогонный бензин, керосин, газойль и парафин). Ниже описаны структурные элементы каждого из данных блоков.
Сначала дано описание блока 3 производства синтез-газа.
Блок 3 производства синтез-газа, например, состоит главным образом из реактора 10 обессеривания, установки 12 риформинга, котла-утилизатора 14, газожидкостных сепараторов 16 и 18, блока 20 удаления СО2 и водородного сепаратора 26. Реактор 10 обессеривания состоит из гидравлического десульфуратора и т.п., и удаляет серосодержащие компоненты из природного газа, выполняющего функции сырья. Установка 12 риформинга осуществляет риформинг природного газа, подаваемого из реактора 10 обессеривания, с получением синтез-газа, содержащего в качестве основных компонентов газообразный монооксид углерода (СО) и газообразный водород (Н2). Котел-утилизатор 14 возвращает отходящее тепло синтез-газа, полученного в установке 12 риформинга, с образованием пара высокого давления. Газожидкостный сепаратор 16 разделяет воду, которая нагревается в результате теплообмена с синтез-газом в котле-утилизаторе 14, на газ (пар высокого давления) и жидкость. Газожидкостной сепаратор 18 обеспечивает удаление конденсированного компонента из синтез-газа, который охлажден в котлеутилизаторе 14, и подает газовый компонент в блок 20 удаления СО2. В блоке 20 удаления СО2 имеется абсорбционная колонна (вторая абсорбционная колонна) 22 и регенерационная колонна 24. В абсорбционной колонне 22 используется абсорбент, предназначенный для абсорбирования газообразного диоксида углерода, содержащегося в синтез-газе, подаваемом из газожидкостного сепаратора 18. В регенерационной колонне 24 протекает десорбция газообразного диоксида углерода, поглощенного абсорбентом, тем самым, осуществляя регенерацию абсорбента. Сепаратор 26 водорода отделяет часть газообразного водорода, содержащегося в синтез-газе, из которого уже был отделен газообразный диоксид углерода в блоке 20 удаления СО2. В некоторых случаях, нет необходимости в установке указанного выше блока 20 удаления СО2.
В установке 12 риформинга, например, при использовании пара и способа риформинга газообразного диоксида углерода, представленного указанными ниже уравнениями (1) и (2) химических реакций, осуществляется риформинг природного газа под действием диоксида углерода и пара, и образование высокотемпературного синтез-газа, который включает в качестве основных компонентов газообразный монооксид углерода и газообразный водород. Однако способ риформинга, используемый в установке 12 риформинга, не ограничен данным способом риформинга с применением пара и газообразного диоксида углерода. Например, также могут быть использован способ парового риформинга, способ риформинга с частичным окислением (РОХ) при использовании кислорода, способ аутотермического риформинга (ЛТК), который является комбинацией способа риформинга с частичным окислением и способа парового риформинга, или способ риформинга газообразного диоксида углерода и т.д.
Химические формулы (1), (2):
СН4+Н2О->СО+ЗН2 (1)
СН4+СО2—>2СО+2Н2 (2)
Сепаратор 26 водорода установлен на боковой линии, которая ответвляется от магистрального трубопровода, соединяющего блок 20 удаления СО2 или газожидкостный сепаратор 18 с колонным барботажным суспензионным реактором 30. Данный сепаратор 26 водорода может состоять, например, из устройства Р8Л (адсорбции при переменном давлении) водорода, в котором протекает адсорбция и десорбция водорода за счет перепада давления. Данное устройство Р8Л водорода содержит адсорбенты (такие как цеолитовый адсорбент, активированный уголь, оксид алюминия или силикагель), которым наполнены многочисленные адсорбционные колонны (на фигуре не показаны), расположенные параллельно. Последовательное повторение каждой из стадий повышения давления водорода, адсорбции, десорбции (сброса давления) и очистки каждой из данных адсорбционных колонн обеспечивает непрерывную подачу газообразного водорода высокой степени чистоты (например, чистоты приблизительно 99,999%), который был выделен из синтез-газа, в устройство Р8Л водорода.
Способ выделения газообразного водорода, используемый в сепараторе 26 водорода, не ограничен типом способа адсорбции при переменном давлении, использованным в указанном выше устройстве Р8Л водорода, и, например, также может быть использован способ адсорбции водорода накопительным сплавом и способ мембранной сепарации или их комбинация.
Способ адсорбции водорода накопительным сплавом представляет собой технологию отделения газообразного водорода с использованием, например, накопительного сплава для водорода (такого как НРе, Ьа№5, Т1Ре(0>7-0>9), Μη(ο,3.ο,1) или ΤίΜηι>5), который способен адсорбировать водород и выделять его при охлаждении и нагревании соответственно. В способе, осуществляемом при использовании накопительного сплава для водорода, например, адсорбция водорода при охлаждении накопительного сплава для водорода и десорбция водорода при нагревании накопительного сплава для водорода могут повторяться поочередно внутри многочисленных адсорбционных колонн, содержащих накопительный сплав для водорода. Таким образом, газообразный водород, содержащийся в синтез-газе, может быть отделен и извлечен.
Способ мембранного разделения представляет собой технологию, которая предусматривает исполь- 3 025785 зование мембраны, состоящей из полимерного материала, такого как ароматический полиимид, для отделения из газовой смеси газообразного водорода, которая обладает превосходной мембранной проницаемостью. Поскольку способ мембранного разделения не требует фазового перехода целевых разделяемых материалов для достижения разделения, то требуется меньше энергии для осуществления операции разделения, что означает, что эксплуатационные расходы будут ниже. Кроме того, в связи с тем, что конструкция устройства мембранного разделения является простой и компактной, затраты на обслуживание установки являются низкими, и площадь поверхности, необходимая для монтажа установки, является небольшой. Кроме того, в разделительной мембране нет какого-либо приводного устройства, и стабильный диапазон рабочих режимов является широким, что предполагает другое преимущество, заключающееся в сравнительно простом обслуживании установки.
Далее следует описание блока 5 синтеза ФТ.
Блок 5 синтеза ФТ включает главным образом, например, реактор 30, газожидкостный сепаратор 34, сепаратор 36, газожидкостный сепаратор 38, первую установку 40 для фракционирования. В реакторе 30 используется реакция синтеза ФТ для синтеза жидких углеводородных соединений из синтез-газа, полученного в указанном выше блоке 3 производства синтез-газа, т.е. из газообразного монооксида углерода и газообразного водорода. Газожидкостный сепаратор 34 отделяет воду, которая была нагрета при прохождении через трубчатый теплообменник 32, расположенный в реакторе 30, до состояния пара (пара среднего давления) и жидкости. Сепаратор 36 соединен со средней секцией реактора 30 и разделяет катализатор и жидкие углеводородные соединения. Газожидкостный сепаратор 38 соединен с верхней частью реактора 30 и охлаждает любой непрореагировавший синтез-газ и газообразные углеводородные соединения. Первая установка 40 для фракционирования осуществляет дробную перегонку на ряд фракций жидких углеводородных соединений, которые поступили из реактора 30 через сепаратор 36 и газожидкостный сепаратор 38.
Реактор 30 является примером реактора, в котором протекает синтез жидких углеводородных соединений из синтез-газа, и работает как реактор синтеза ФТ, в котором осуществляется синтез жидких углеводородных соединений из синтез-газа по реакции синтеза ФТ. Реактор 30 сформирован, например, реактором типа барботажной колонны с суспензионным слоем, в котором содержится суспензия, состоящая главным образом из частиц катализатора и масляной среды (жидкой среды, жидких углеводородов), внутри емкости колонного типа. Данный реактор 30 осуществляет синтез газообразных или жидких углеводородных соединений из синтез-газа по реакции синтеза ФТ. В частности, в реакторе 30 синтезгаз, который представляет собой сырьевой газ, поступает в виде пузырьков газа с распределительной тарелки, расположенной в нижней части реактора 30, и данные пузырьки газа проходят через суспензию, которая получена суспендированием частиц катализатора в масляной среде. В данном суспендированном состоянии газообразный водород и газообразный монооксид углерода, содержащиеся в синтез-газе, взаимодействуют друг с другом с образованием углеводородных соединений, как показано следующим уравнением (3) химической реакции:
2пН2+пСО-> (-СН2-) „+пН2О (3)
Кроме того, поскольку реакция синтеза ФТ является экзотермической реакцией, реактор 30 представляет собой реактор теплообменного типа, содержащий трубчатый теплообменник 32, расположенный в реакторе. В реактор 30 подают, например, воду (ВР\У: подпиточная вода для котла) в качестве охлаждающей жидкости, так что теплота реакции синтеза ФТ может быть использована в виде пара среднего давления при теплообмене между суспензией и водой.
Далее дано описание блока 7 облагораживания. Блок 7 облагораживания включает, например, реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, реактор 52 гидроочистки средних дистиллятов, реактор 54 гидроочистки фракции прямогонного бензина, газожидкостные сепараторы 56, 58 и 60, вторую установку 70 для фракционирования и стабилизатор 72 прямогонного бензина. Реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции соединен с нижней частью первой установки 40 для фракционирования. Реактор 52 гидроочистки средних дистиллятов соединен со средней секцией первой установки 40 для фракционирования. Реактор 54 гидроочистки фракции прямогонного бензина соединен с верхней частью первой установки 40 для фракционирования. Газожидкостные сепараторы 56, 58 и 60 установлены таким образом, чтобы соответствовать реакторам 50, 52 и 54 гидрогенизации соответственно. Вторая установка 70 для фракционирования отгоняет жидкие углеводородные соединения, поступающие из газожидкостных сепараторов 56 и 58. Стабилизатор 72 прямогонного бензина перегоняет жидкие углеводородные соединения, содержащиеся во фракции прямогонного бензина, поступающей из газожидкостного сепаратора 60 и прошедшей дробную перегонку во второй установке 70 для фракционирования. В результате, стабилизатор 72 прямогонного бензина осуществляет выпуск бутана и компонентов легче бутана в виде отходящего газа и извлекает компоненты, имеющие число атомов углерода от пяти или больше, в качестве товарного прямогонного бензина.
Далее следует описание процесса синтеза жидкого топлива из природного газа (процесса СТЬ) с использованием системы 1 синтеза жидкого топлива, имеющей вышеописанную конструкцию.
Природный газ (основным компонентом которого является СН4) подается в качестве углеводород- 4 025785 ного сырья в систему 1 синтеза жидкого топлива из внешнего источника подачи природного газа (на фигуре не показан), такого как месторождение природного газа или завод по переработке природного газа. Указанный выше блок 3 производства синтез-газа обеспечивает риформинг природного газа с получением синтез-газа (смеси газов, содержащей в качестве основных компонентов газообразный монооксид углерода и газообразный водород).
В частности, сначала вышеописанный природный газ вводят в реактор 10 обессеривания вместе с газообразным водородом, отделенным в сепараторе 26 водорода. В реакторе 10 обессеривания серосодержащие компоненты, входящие в состав природного газа, преобразовываются в сероводород под действием введенного газообразного водорода и катализатора гидрообессеривания. Кроме того, в реакторе 10 обессеривания образовавшийся сероводород поглощается и удаляется агентом обессеривания, таким как ΖηΟ. Таким образом, при предварительном обессеривании природного газа можно предотвратить уменьшение активности катализаторов, использованных в установке 12 риформинга, реакторе 30 и т.д., под действием серы.
Природный газ (который также может включать диоксид углерода), обессеренный таким способом, подают в установку 12 риформинга после смешивания с газообразным диоксидом углерода (СО2), поступающим из источника подачи углекислого газа (на фигуре не показан), и паром, генерированным в котле-утилизаторе 14. В установке 12 риформинга, например, осуществляется риформинг природного газа газообразным диоксидом углерода и паром в указанном выше процессе риформинга пар-диоксид углерода, в результате чего образуется высокотемпературный синтез-газ, включающий в качестве основных компонентов газообразный монооксид углерода и газообразный водород. В это же время, например, топливный газ и воздух для горелки, установленной в установке 12 риформинга, подается на установку 12 риформинга, и теплота сгорания топливного газа в горелке используется для обеспечения необходимой температуры реакции для указанной выше реакции риформинга пар-газообразный диоксид углерода, которая является эндотермической реакцией.
Высокотемпературный синтез-газ (например, 900°С, 2.0 МПа), полученный таким способом в установке 12 риформинга, поступает в котел-утилизатор 14 и охлаждается (например, до 400°С) в результате теплообмена с водой, циркулирующей по котлу-утилизатору 14, тем самым рекуперируя тепло синтезгаза.
В это же время вода, нагретая синтез-газом в котле-утилизаторе 14, подается в газожидкостный сепаратор 16. В газожидкостном сепараторе 16 вода, нагретая синтез-газом, разделяется на пар высокого давления (например, от 3,4 до 10,0 МПа) и воду. Отделенный пар высокого давления подают в установку 12 риформинга или в другие внешние устройства, тогда как отделенную воду возвращают в котелутилизатор 14.
Тем временем, синтез-газ, охлажденный в котле-утилизаторе 14, поступает либо в абсорбционную колонну 22 блока 20 удаления СО2, либо в реактор 30, после отделения и удаления конденсированной жидкой фракции из синтез-газа в газожидкостном сепараторе 18. В абсорбционной колонне 22 газообразный диоксид углерода, содержащийся в синтез-газе, поглощается абсорбентом, находящимся в абсорбционной колонне 22, в результате чего из синтетического газа удаляется газообразный диоксид углерода. Абсорбент, который поглотил газообразный диоксид углерода в абсорбционной колонне 22, выгружают из абсорбционной колонны 22 и вводят в регенерационную колонну 24. Затем данный абсорбент, введенный в регенерационную колонну 24, нагревают, например, паром и подвергают десорбционной обработке для осуществления десорбции газообразного диоксида углерода. Десорбированный газообразный диоксид углерода выводят из регенерационной колонны 24 и вводят в установку 12 риформинга, где он может быть повторно использован для указанной выше реакции риформинга.
Синтез-газ, полученный таким образом в блоке 3 производства синтез-газа, поступает в реактор 30 указанного выше блока 5 синтеза ФТ. В это же время отношение компонентов состава синтез-газа, подаваемого в реактор 30, доводят до отношения компонентов состава, подходящего для осуществления реакции синтеза ФТ (например, Н2:СО=2:1 (молярное отношение)). Кроме того, повышают давление синтез-газа, подаваемого в реактор 30, до давления, подходящего для осуществления реакции синтеза ФТ (например, приблизительно 3,6 МПа) с помощью компрессора (на фигуре не показан), установленного на линии, соединяющей блок 20 удаления СО2 с реактором 30.
Кроме того, часть синтез-газа, из которого отделен газообразный диоксида углерода в указанном выше блоке 20 удаления СО2, также подается в сепаратор 26 водорода. В сепараторе 26 водорода газообразный водород, содержащийся в синтез-газе, отделяется путем адсорбции и десорбции с использованием перепада давлений (ΡδΑ водорода), как рассмотрено выше. Отделенный газообразный водород непрерывно поступает из газгольдера или т.п. (на фигуре не показан) через компрессор (на фигуре не показан) в различные реакторы, использующие водород (например, реактор 10 обессеривания, реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, реактор 52 гидроочистки средних дистиллятов, реактор 54 гидроочистки фракции прямогонного бензина и т.д.) в системе 1 синтеза жидкого топлива, в которых протекают соответствующие реакции с использованием водорода.
Далее, в блоке 5 синтеза ФТ протекает синтез жидких углеводородных соединений по реакции синтеза ФТ из синтез-газа, произведенного в указанном выше блоке 3 производства синтез-газа.
- 5 025785
В частности, синтез-газ, из которого отделен газообразный диоксид углерода в указанном выше блоке 20 удаления СО2, направляют в реактор 30 через суспензию, включающую катализатор, содержащийся в реакторе 30. В течение этого времени в реакторе 30 газообразный монооксид углерода и водорода, содержащиеся в синтез-газе, взаимодействуют друг с другом по указанной выше реакции синтеза ФТ с образованием углеводородных соединений. Кроме того, в ходе данной реакции синтеза ФТ теплота реакции синтеза ФТ поглощается водой, протекающей через трубчатый теплообменник 32 реактора 30, и вода, нагретая данной теплотой реакции, превращается в пар. Данный пар направляют в газожидкостный сепаратор 34 и разделяют на водный конденсат и газовую фракцию. Воду возвращают в трубчатый теплообменник 32 и газовую фракцию направляют во внешнее устройство в виде пара среднего давления (например, от 1,0 до 2,5 МПа).
Жидкие углеводородные соединения, синтезированные в реакторе 30 таким способом, выводят из среднего зоны реактора 30 в виде суспензии, которая включает частицы катализатора, и данная суспензия поступает в сепаратор 36. В сепараторе 36 введенная суспензия разделяется на катализатор (твердую фракцию) и жидкую фракцию, содержащую жидкие углеводородные соединения. Часть отделенного катализатора возвращают в реактор 30, тогда как жидкую фракцию вводят в первую установку 40 для фракционирования. Газообразные побочные продукты, включающие непрореагировавший в реакции синтеза ФТ синтез-газ, и газообразные углеводородные соединения, образовавшиеся в реакции синтеза ФТ, выводят из верхней части реактора 30. Газообразные побочные продукты, выведенные из реактора 30, направляют в газожидкостный сепаратор 38. В газожидкостном сепараторе 38 введенные газообразные побочные продукты охлаждаются и разделяются на конденсат из жидких углеводородных соединений и газовую фракцию. Отделенные жидкие углеводородные соединения выводят из газожидкостного сепаратора 38 и направляют в первую установку 40 фракционирования. Отделенную газовую фракцию выводят из газожидкостного сепаратора 38 с частью газовой фракции, предназначенной для повторного введения в реактор 30. В реакторе 30 непрореагировавший синтез-газ (СО и Н2), содержащийся в данной повторно вводимой газовой фракции, повторно используют для проведения реакции синтеза ФТ. Кроме того, оставшаяся часть газовой фракции, выведенной из газожидкостного сепаратора 38, может быть использована в качестве отходящего топочного газа, или из газовой фракции может быть извлечено топливо, эквивалентное ЬРО (сжиженному углеводородному газу).
В первой установке 40 для фракционирования жидкие углеводородные соединения (с различным числом атомов углерода), поступающие из реактора 30 через сепаратор 36 и газожидкостный сепаратор 38 описанным выше способом, подвергаются дробной перегонке на фракцию прямогонного бензина (с температурой кипения ниже приблизительно 150°С), средний дистиллят (с температурой кипения приблизительно от 150 до 350°С) и парафиновую фракцию (с температурой кипения, превышающей приблизительно 350°С). Жидкие углеводородные соединения парафиновой фракции (главным образом С21 или выше), выведенные из нижней части первой установки 40 для фракционирования, направляют в реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции. Жидкие углеводородные соединения среднего дистиллята, эквивалентные керосину и газойлю (главным образом от С11 до С20), выведенные из средней зоны первой установки 40 для фракционирования, подают в реактор 52 гидроочистки среднего дистиллята. Жидкие углеводородные соединения фракции прямогонного бензина (главным образом от С5 до С10), выведенные из верхней части первой установки 40 для фракционирования, подают в реактор 54 гидроочистки фракции прямогонного бензина.
В реакторе 50 гидрокрекинга парафиновой фракции осуществляют гидрокрекинг жидких углеводородных соединений парафиновой фракции с высоким числом атомов углерода (углеводороды приблизительно С21 или выше), выведенные из нижней части первой установки 40 для фракционирования с использованием газообразного водорода, поданного из указанного выше сепаратора 26 водорода, с понижением числа атомов углерода до 20 или меньше. В данной реакции гидрокрекинга происходит разрыв С-С связей углеводородных соединений с большим числом атомов углерода. Данный процесс обеспечивает конверсию углеводородных соединений с большим числом атомов углерода в углеводородные соединения с меньшим числом атомов углерода. Кроме того, в реакторе 50 гидрокрекинга парафиновой фракции параллельно с реакцией гидрокрекинга протекает реакция гидроизомеризации линейных насыщенных углеводородных соединений (нормальных парафинов) с образованием разветвленных насыщенных углеводородных соединений (изопарафинов). Это улучшает текучесть при низких температурах продуктов гидрокрекинга парафиновой фракции, что является необходимым свойством базового компонента жидкого топлива. Кроме того, в реакторе 50 гидрокрекинга парафиновой фракции в ходе процесса гидрокрекинга также протекает реакция гидродеоксигенации кислородсодержащих соединений, таких как спирты, и реакция гидрогенизации олефинов, каждые из которых могут содержаться в парафиновой фракции, которая играет роль сырья. Продукты, включающие жидкие углеводородные соединения процесса гидрокрекинга и выведенные из реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, подают в газожидкостный сепаратор 56, где они разделяются на газ и жидкость. Отделенные жидкие углеводородные соединения вводят во вторую установку 70 для фракционирования, и отделенную газовую фракцию (которая включает газообразный водород) направляют в реактор 52 гидроочистки средних дистиллятов и реактор 54 гидроочистки фракции прямогонного бензина.
- 6 025785
В реакторе 52 гидроочистки средних дистиллятов протекает гидроочистка жидких углеводородных соединений среднего дистиллята, эквивалентного керосину и газойлю, которые имеют число атомов углерода среднего диапазона величин (приблизительно от Си до С20) и которые выведены из средней зоны первой установки 40 для фракционирования. В реакторе 52 гидроочистки средних дистиллятов газообразный водород, подаваемый из сепаратора 26 водорода через реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, используется для осуществления процесса гидроочистки. В данной реакции гидроочистки олефины, содержащиеся в указанных выше жидких углеводородных соединениях, подвергаются гидрогенизации с образованием насыщенных углеводородных соединений, и кислородсодержащие соединения, такие как спирты, содержащиеся в жидких углеводородных соединениях, подвергаются гидродеоксигенации и преобразовываются в насыщенные углеводородные соединения и воду. Кроме того, в данной реакции гидроочистки также протекает реакция гидроизомеризации, в ходе которой линейные насыщенные углеводородные соединения (нормальные парафины) изомеризуются и преобразовываются в разветвленные насыщенные углеводородные соединения (изопарафины), тем самым улучшая текучесть при низкой температуре товарного масла, что является необходимым свойством для жидкого топлива. Продукт, включающий подвергнутые гидроочистке жидкие углеводородные соединения, разделяют на газ и жидкость в газожидкостном сепараторе 58.
Отделенные жидкие углеводородные соединения направляют во вторую установку 70 для фракционирования, и отделенную газовую фракцию (которая включает газообразный водород) повторно используют для проведения указанной выше реакции гидрогенизации.
В реакторе 54 гидроочистки фракции прямогонного бензина жидкие углеводородные соединения фракции прямогонного бензина, которые имеют низкое число атомов углерода (приблизительно от Сю или меньше) и выведены из верхней части первой установки 40 для фракционирования, подвергаются гидроочистке. В реакторе 54 гидроочистки фракции прямогонного бензина газообразный водород, поступающий из сепаратора 26 водорода через реактор 50 гидрокрекинга парафиновой фракции, используется для осуществления гидроочистки. В результате, продукт, включающий подвергнутые гидроочистке жидкие углеводородные соединения, разделяют на газ и жидкость в газожидкостном сепараторе 60. Отделенные жидкие углеводородные соединения подают в стабилизатор 72 прямогонного бензина, и отделенную газовую фракцию (которая включает газообразный водород) повторно используют для проведения указанной выше реакции гидрогенизации. В данном процессе гидроочистки фракции прямогонного бензина основными протекающими реакциями являются гидрогенизация олефинов и гидродеоксигенация кислородсодержащих соединений, таких как спирты.
Во второй установке 70 для фракционирования жидкие углеводородные соединения, поступающие из реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции и реактора 52 гидроочистки средних дистиллятов описанным выше способом, претерпевают дробную перегонку на углеводородные соединения с числом атомов углерода Сю или меньше (с температурами кипения ниже приблизительно 150°С), фракцию керосина (с температурой кипения приблизительно от 150 до 250°С), фракцию газойля (с температурой кипения приблизительно от 250 до 350°С) и некрекированную парафиновую фракцию (с температурой кипения, превышающей приблизительно 350°С) из реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции. Некрекированную парафиновую фракцию получают из нижней части второй установки 70 для фракционирования, и она возвращается в положение выше по потоку от реактора 50 гидрокрекинга парафиновой фракции.
Керосин и газойль выводят из средней зоны второй установки 70 для фракционирования. Тем временем, газообразные углеводородные соединения с С10 или меньше выводят из верхней зоны второй установки 70 для фракционирования и подают в стабилизатор 72 прямогонного бензина.
В стабилизаторе 72 прямогонного бензина углеводородные соединения с С10 или меньше, которые поступили из реактора 54 гидроочистки фракции прямогонного бензина и претерпели дробную перегонку во второй установке 70 для фракционирования, перегоняются, и в качестве продукта образуется прямогонный бензин (от С5 до С10). Соответственно, из нижней части стабилизатора 72 прямогонного бензина выводят прямогонный бензин высокой степени очистки. При этом отходящий газ, включающий главным образом углеводородные соединения с предварительно определенным числом атомов углерода или меньше (С4 или меньше), которые не являются целевым продуктом, выводят из верхней части стабилизатора 72 прямогонного бензина. Данный отходящий газ используется в качестве топочного газа или, альтернативно, из отходящего газа может быть выделено топливо, эквивалентное ЬРС.
Способ остановки реактора.
В данном случае, блок 5 синтеза ФТ предусматривает часть 82 подачи пара и часть 84 подачи воздуха, которые соответственно подают пар и воздух в нижнюю часть реактора 30, а также часть 86 определения концентрации, в которой происходит определение соответствующих концентраций газообразного монооксида углерода и газообразного кислорода в газообразных веществах, выводимых из реактора 30.
Часть 82 подачи пара обеспечивает подачу в реактор 30 пара с температурой выше температур разложения карбонилов металлов, например температурой выше 60°С и ниже приблизительно 200°С в настоящем варианте осуществления изобретения. В качестве пара может быть использован, например, пар,
- 7 025785 генерированный в других компонентах блока 5 синтеза ФТ.
Часть 86 определения концентрации обеспечивает определение соответствующих концентраций газообразного монооксида углерода и газообразного кислорода, содержащихся в газообразных веществах, для оценки газообразных веществ, протекающих через линию 88 вывода, соединенную с верхней частью реактора 30.
Линия 88 вывода соединена между верхней частью реактора 30 и газожидкостным сепаратором 38.
Затем в настоящем варианте осуществления изобретения часть 82 подачи пара, часть подачи воздуха 84 и часть 86 определения концентраций используют для производства углеводородных соединений по реакции синтеза ФТ в реакторе 30. После этого, работа реактора 30 прекращается. Далее в настоящем описании будет рассмотрен способ остановки работы реактора 30 (способ остановки реактора).
Сначала осуществляют стадию остановки для выполнения остановки подачи синтез-газа в реактор 30. Поэтому, прекращается реакция синтеза ФТ в реакторе 30 и реакция синтеза углеводородных соединений, следующая за данной реакцией.
Затем осуществляют стадию выпуска суспензии с проведением выпуска суспензии из реактора 30. В это же время суспензию выводят, например, из выпускного отверстия для суспензии (на фигуре не показано), расположенного в нижней части реактора 30.
Далее, проводят стадию заполнения инертным газом с заполнением инертным газом внутренней части реактора 30.
В это же время, например, часть подаваемого газа (на фигуре не показана) используется для подачи инертного газа из нижней части реактора 30, и газообразные вещества, находящиеся в реакторе 30, выводят через линию 88 выпуска, которая используется для продувки инертным газом реактора 30. В качестве инертного газа может быть использован, например, газообразный азот, инертный газ и т.д.
Затем в настоящем варианте осуществления изобретения после стадии выпуска суспензии и стадии заполнения инертным газом в реактор 30 подают пар с температурой выше температуры разложения карбонилов металлов, осуществляя, таким образом, стадию выведения газообразных веществ, находящихся в реакторе 30, подачей пара. В это же время часть 82 подаваемого пара используют для подачи пара в реактор 30 из его нижней части, а также для выведения газообразных веществ, находящихся в реакторе 30, через линию 88 вывода.
В данном случае, на стадии подачи пара в реактор 30 подают пар с температурой выше температуры разложения карбонилов металлов. Следовательно, возможно осуществить разложение карбонилов металлов в реакторе 30 на оксиды металлов и газообразный монооксид углерода.
Кроме того, в это время газообразные вещества, находящиеся в реакторе 30, выводят, в результате чего, газообразный монооксид углерода, образовавшийся при разложении карбонилов металлов, также может быть выведен из реактора 30 с проведением паровой очистки в реакторе 30. Таким образом, можно предотвратить повторное образование карбонилов металлов под действием разложенного газообразного монооксида углерода после разложения карбонилов металлов.
Кроме того, в ходе стадии подачи пара происходит стадия детекции газообразного монооксида углерода для определения количества газообразного монооксида углерода в газообразных веществах, выведенных из реактора 30. Затем подачу пара прекращают на основе определенного количества газообразного монооксида углерода, обнаруженного на стадии детекции газообразного монооксида углерода. В настоящем варианте осуществления изобретения подачу пара прекращают, когда количество обнаруженного газообразного монооксида углерода непрерывно снижается до уровня ниже предварительно определенного контрольного значения, например, 50 ч./млн по объему или ниже. Одновременно, часть 86 определения концентрации используется для определения количества газообразного монооксида углерода в газообразных веществах, которые протекают через линию 88 вывода.
В данном случае, газообразный монооксид углерода в газообразных веществах, выведенных из реактора 30, образуется в результате разложения карбонилов металлов в реакторе 30. Следовательно, количество газообразного монооксида углерода увеличивается с увеличением остаточного количества карбонилов металлов и уменьшается с уменьшением остаточного количества карбонилов металлов. Т.е. количество газообразного монооксида углерода, выходящее из реактора 30, коррелирует с остаточным количеством карбонилов металлов в реакторе 30.
Поэтому, в ходе стадии подачи пара проводят стадию детекции газообразного монооксида углерода с определением количества газообразного монооксида углерода в газообразных веществах, выведенных из реактора 30. Благодаря этому, можно оценить остаточное количество карбонилов металлов в реакторе 30.
Другими словами, поскольку существует вышеописанная зависимость, непрерывное уменьшение количества обнаруженного газообразного монооксида углерода в ходе стадии подачи пара указывает на то, что остаточное количество карбонилов металлов в реакторе 30 непрерывно уменьшается. Таким образом, когда количество обнаруженного газообразного монооксида углерода непрерывно снижается до уровня, меньше предварительно определенного контрольного значения, остаточное количество карбонилов металлов в реакторе 30 гарантировано уменьшается.
Взаимосвязь между количеством газообразного монооксида углерода, выведенного из реактора 30,
- 8 025785 и остаточным количеством карбонилов металлов в реакторе 30 может быть понята при предварительном проведении проверочного испытания, например, перед осуществлением способа остановки реактора 30. Это проверочное испытание может включать, например, определение по отдельности количества газообразного монооксида углерода, выведенного из реактора 30, и остаточного количества карбонилов металлов в реакторе 30 в условиях, которые приравниваются к условиям, в которых осуществляют способ остановки реактора 30.
После прекращения подачи пара для завершения стадии подачи пара в реактор 30 подают воздух, таким образом, осуществляя стадию подачи воздуха с выведением газообразных веществ, находящихся в реакторе 30. Одновременно, часть 84 подаваемого воздуха используется для подачи воздуха в реактор 30 из его нижней части. Газообразные вещества, находящиеся в реакторе 30, также выводят через линию 88 вывода.
Кроме того, в ходе стадии подачи воздуха проходит стадия детекции газообразного кислорода с определением количества газообразного кислорода, содержащегося в газообразных веществах, выводимых из реактора 30. Затем на основе количества определенного газообразного кислорода, обнаруженного на стадии обнаружения газообразного кислорода, подачу воздуха прекращают, когда газообразный кислород содержится, например, в 20 об.% или больше, в расчете на долю его содержания в газообразных веществах, выведенных из реактора 30. В это же время часть 86 определения концентрации используется для определения количества газообразного кислорода, содержащегося в газообразных веществах, проходящих через линию 88 вывода.
В данном случае, на стадии подачи воздуха можно оценить количество газообразного кислорода в реакторе 30 на основе количества определенного газообразного кислорода, выведенного из реактора 30.
Осуществлением вышеописанных операций завершается работа, выполняемая для остановки реактора 30.
После этого, например, оператор будет занят регулярным техническим обслуживанием, ремонтом и т.д. реактора 30.
Как описано выше, в соответствии со способом остановки реактора 30 по настоящему варианту осуществления изобретения карбонилы металлов в реакторе 30 могут быть разложены на оксиды металлов и газообразный монооксид углерода. Кроме того, можно предотвратить повторное образование карбонилов металлов под действием полученного в результате разложения газообразного монооксида углерода после разложения карбонилов металлов. Поэтому, карбонилы металлов, находящиеся в реакторе 30, могут быть эффективно удалены.
Кроме того, поскольку стадию заполнения инертным газом проводят после стадии вывода суспензии и перед стадией подачи пара, то возможно заполнить инертным газом реактор 30 в ходе стадии подачи пара. Благодаря этому, карбонилы металлов в реакторе 30 могут быть эффективно разложены на оксиды металлов и газообразный монооксид углерода в ходе стадии подачи пара.
Кроме того, в ходе стадии подачи пара подачу пара прекращают, когда количество определенного газообразного монооксида углерода непрерывно падает до уровня ниже предварительно определенного контрольного значения.
Следовательно, можно остановить подачу пара, когда остаточное количество карбонилов металлов в реакторе 30 гарантировано уменьшается.
Более того, в ходе стадии подачи пара, как описано выше, подачу пара прекращают на основе количества обнаруженного газообразного монооксида углерода. Благодаря этому, после удаления достаточного количества карбонилов металлов пар не подают непрерывно в реактор 30, т.е. подача может быть остановлена. Таким образом, можно осуществить плавную остановку реактора 30.
Кроме того, в ходе стадии подачи воздуха осуществляется стадия детекции газообразного кислорода с оценкой количества газообразного кислорода в реакторе 30. Таким образом, можно определить, имеется ли или нет такое количество газообразного кислорода, которое, например, может позволить оператору выполнять работы в реакторе 30. Благодаря этому, возможно осуществить плавную остановку реактора 30, даже когда оператор выполняет работы в реакторе 30, например, после стадии подачи воздуха.
Технический объем притязаний настоящего изобретения не должен быть ограничен вышеописанным вариантом его осуществления, и он может быть изменен различными путями в пределах объема притязаний без отступления от сути настоящего изобретения. Например, стадия детекции газообразного кислорода, стадия подачи воздуха или стадия заполнения инертным газом могут быть не предусмотрены.
Кроме того, область применения настоящего изобретения не должна быть ограничена случаем, в котором останавливается работа реактора 30 в системе 1 синтеза жидкого топлива. Настоящее изобретение применимо к любому случаю, в котором синтетический газ, содержащий газообразный монооксид углерода и газообразный водород, подают во вмещающий суспензию реактор с остановкой реактора после синтеза углеводородных соединений.
Кроме того, в пределах объема притязаний и без отступления от сути настоящего изобретения, компоненты, описанные в указанном выше варианте осуществления изобретения, в случае необходимости, могут быть заменены известными компонентами, или вышеописанный измененный пример может быть объединен, в случае необходимости.
- 9 025785
Промышленная применимость
Настоящее изобретение относится к способу остановки реактора, в котором синтез-газ, содержащий газообразный монооксид углерода и газообразный водород, подают в содержащий суспензию реактор с прекращением работы реактора после синтеза углеводородных соединений. Настоящее изобретение способно обеспечить эффективное удаление карбонилов металлов в реакторе.

Claims (2)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ остановки реактора, где реактор устроен как вмещающий суспензию и предназначен для синтеза углеводородных соединений за счет подачи в реактор синтез-газа, содержащего газообразный монооксид углерода и газообразный водород, включающий стадию остановки, на которой прекращают подачу синтез-газа в реактор;
    стадию вывода суспензии, на которой суспензию выводят из реактора после выполнения стадии остановки;
    стадию, на которой заполняют нижнюю часть реактора инертным газом после завершения стадии вывода суспензии для удаления газообразных веществ из реактора;
    стадию подачи пара, на которой после проведения стадии заполнения инертным газом подают пар в нижнюю часть реактора, тем самым разлагая карбонилы металлов внутри реактора и выводя инертный газ, содержащий газообразный монооксид углерода, образованный за счет разложения карбонилов металлов, из реактора через линию вывода, соединенную с верхней частью реактора;
    стадию, на которой определяют количество газообразного монооксида углерода, содержащегося в инертном газе, выводимом из реактора через линию вывода;
    стадию, на которой оценивают остаточное количество карбонилов металлов внутри реактора, исходя из количества обнаруженного газообразного монооксида углерода, на основе корреляции между количеством газообразного монооксида углерода, выводимого из реактора, и остаточным количеством карбонилов металлов внутри реактора, после этого прекращают подачу пара, когда количество обнаруженного газообразного монооксида углерода непрерывно уменьшается и после этого становится равным или ниже предварительно определенного контрольного значения, при котором ожидается, что остающееся количество карбонилов металлов станет более низким, чем до подачи пара.
  2. 2. Способ остановки реактора по п.1, дополнительно включающий стадию подачи воздуха, на которой осуществляют подачу воздуха в нижнюю часть реактора после стадии подачи пара, выводя тем самым инертный газ из реактора через линию вывода;
    стадию детекции газообразного кислорода, на которой определяют количество газообразного кислорода в инертном газе, выводимом из реактора через линию вывода;
    стадию оценки количества газообразного кислорода внутри реактора на основе количества определенного газообразного кислорода и после этого на основе определенного количества газообразного кислорода внутри реактора прекращают подачу воздуха в реактор.
EA201391278A 2011-03-30 2012-03-15 Способ остановки реактора EA025785B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011074245A JP5743643B2 (ja) 2011-03-30 2011-03-30 反応容器の運転停止方法
PCT/JP2012/056749 WO2012132941A1 (ja) 2011-03-30 2012-03-15 反応容器の運転停止方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201391278A1 EA201391278A1 (ru) 2014-01-30
EA025785B1 true EA025785B1 (ru) 2017-01-30

Family

ID=46930675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201391278A EA025785B1 (ru) 2011-03-30 2012-03-15 Способ остановки реактора

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9200210B2 (ru)
EP (1) EP2692830A4 (ru)
JP (1) JP5743643B2 (ru)
CN (1) CN103443248B (ru)
AP (1) AP3490A (ru)
AU (1) AU2012234766B2 (ru)
BR (1) BR112013024490B1 (ru)
CA (1) CA2830620C (ru)
EA (1) EA025785B1 (ru)
MY (1) MY165822A (ru)
WO (1) WO2012132941A1 (ru)
ZA (1) ZA201307139B (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014054408A1 (ja) * 2012-10-01 2014-04-10 旭化成ケミカルズ株式会社 アンモ酸化反応の停止方法
KR102139217B1 (ko) * 2014-09-25 2020-07-29 삼성전자주식회사 안테나 장치
CN116333771B (zh) * 2023-05-10 2023-10-20 中国矿业大学 一种提高油页岩轻质油产率的装置及其方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001524155A (ja) * 1997-05-02 2001-11-27 エクソン リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー サイクリックｃｏパージおよび触媒再生を伴うスラリー炭化水素合成方法
JP2002520423A (ja) * 1998-07-08 2002-07-09 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ ガス流からの金属カルボニルの除去方法
JP2003292972A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Nippon Steel Corp 合成ガスから炭化水素を製造する装置の停止方法
JP2007319737A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Toda Kogyo Corp 金属カルボニルを除去する触媒、水素を含む混合改質ガスを製造する方法、金属カルボニルを除去する方法、燃料電池システム
WO2009011133A1 (ja) * 2007-07-19 2009-01-22 Toda Kogyo Corporation 炭化水素を分解する触媒
WO2010038396A1 (ja) * 2008-09-30 2010-04-08 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 炭化水素化合物合成反応ユニット及びその運転方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB660737A (en) * 1948-10-07 1951-11-14 Standard Oil Dev Co Catalyst removal in the carbonylation reaction
US2779802A (en) * 1953-05-18 1957-01-29 Shell Dev Synthesis of oxygenated compounds
GB785991A (en) 1955-06-13 1957-11-06 Gulf Research Development Co Process for removing metals from hydroformylation products
DE3318855A1 (de) * 1983-05-25 1984-11-29 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von methanol
US5196345A (en) * 1988-08-12 1993-03-23 Eastman Kodak Company Method for controlling the removal of acidic metal carbonyl hydride from product streams
US6512017B1 (en) * 1999-10-14 2003-01-28 Sasol Technology (Proprietary) Limited Handling of a catalyst
US6559191B1 (en) * 2000-09-01 2003-05-06 Exxonmobil Research And Engineering Company Carbon monoxide hydrogenation (JSS-0004)
ITMI20031777A1 (it) * 2003-09-18 2005-03-19 Enitecnologie Spa Procedimento per la gestione di un reattore adatto a reazioni eterogenee in combinazioni con reazioni che si realizzano in sistemi trifasici
WO2010063850A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-10 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. High-speed stop in a fischer-tropsch process

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001524155A (ja) * 1997-05-02 2001-11-27 エクソン リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー サイクリックｃｏパージおよび触媒再生を伴うスラリー炭化水素合成方法
JP2002520423A (ja) * 1998-07-08 2002-07-09 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ ガス流からの金属カルボニルの除去方法
JP2003292972A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Nippon Steel Corp 合成ガスから炭化水素を製造する装置の停止方法
JP2007319737A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Toda Kogyo Corp 金属カルボニルを除去する触媒、水素を含む混合改質ガスを製造する方法、金属カルボニルを除去する方法、燃料電池システム
WO2009011133A1 (ja) * 2007-07-19 2009-01-22 Toda Kogyo Corporation 炭化水素を分解する触媒
WO2010038396A1 (ja) * 2008-09-30 2010-04-08 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 炭化水素化合物合成反応ユニット及びその運転方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2692830A4 (en) 2014-11-05
WO2012132941A1 (ja) 2012-10-04
EA201391278A1 (ru) 2014-01-30
BR112013024490A2 (pt) 2016-12-27
EP2692830A1 (en) 2014-02-05
AP2013007132A0 (en) 2013-09-30
US9200210B2 (en) 2015-12-01
CA2830620C (en) 2015-12-08
AP3490A (en) 2015-12-31
CA2830620A1 (en) 2012-10-04
AU2012234766A1 (en) 2013-10-10
BR112013024490B1 (pt) 2019-09-17
JP2012207142A (ja) 2012-10-25
ZA201307139B (en) 2014-12-23
US20140011896A1 (en) 2014-01-09
JP5743643B2 (ja) 2015-07-01
CN103443248B (zh) 2015-05-20
AU2012234766B2 (en) 2015-03-12
CN103443248A (zh) 2013-12-11
MY165822A (en) 2018-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2010228736B2 (en) Method and system for synthesizing liquid hydrocarbon compounds
JP5501366B2 (ja) 炭化水素合成反応装置、及び炭化水素合成反応システム、並びに炭化水素合成反応方法
JP5296477B2 (ja) ナフサ留分水素化処理反応器のスタートアップ方法
US8569386B2 (en) Hydrocarbon synthesis reaction apparatus, hydrocarbon synthesis reaction system, and hydrocarbon synthesizing method
CA2772031C (en) Hydrocarbon synthesis reaction apparatus, hydrocarbon synthesis reaction system, and liquid hydrocarbon recovery method
EA025785B1 (ru) Способ остановки реактора
EA021337B1 (ru) Реактор в виде барботажной колонны и способ управления реактором в виде барботажной колонны
JP5745305B2 (ja) マグネット式液面計、炭化水素合成反応装置および炭化水素合成反応システム
WO2011122329A1 (ja) 炭化水素の製造方法
EA032484B1 (ru) Установка для получения углеводородов и способ получения углеводородов
CA2738263C (en) Hydrocarbon synthesis reaction apparatus, hydrocarbon synthesis reaction system, and hydrocarbon synthesizing method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ