JP2012041449A - 炭化水素油の製造方法及び炭化水素油の製造システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スラリー床反応器C2内での触媒を用いたFT合成反応で得た炭化水素油を精留塔C4で留出油と塔底油とに分留し、精留塔C4の塔底と水素化分解装置C6を結ぶ第1移送ラインL12に塔底油の一部を流通させ、第1移送ラインL12から分枝して分岐点の下流で第1移送ラインL12に接続される第2移送ラインL14に塔底油の少なくとも一部を流通させ、第2移送ラインL14に配設された着脱可能なフィルター2で第2移送ラインL14を流れる塔底油中の触媒微粉末を捕集しつつその捕集量を監視し、水素化分解装置C6内で塔底油の水素化分解を行う炭化水素油の製造方法。
【選択図】図1
Description
本実施形態において使用する炭化水素油の製造システム100は、天然ガス等の炭化水素原料を軽油、灯油及びナフサ等の液体燃料(炭化水素油)基材に転換するGTLプロセスを実施するためのプラント設備である。本実施形態の炭化水素油の製造システム100は、改質器(図示省略。)、気泡塔型スラリー床反応器C2、第1精留塔C4、第1移送ラインL12及びL16、第2移送ラインL14、フィルター2、水素化分解装置C6、中間留分水素化精製装置C8、ナフサ留分水素化精製装置C10ならびに第2精留塔C12を主として備える。第1移送ラインを形成するラインL12は、第1精留塔C4とミキシングドラムD6とを接続する。第1移送ラインを形成するラインL16は、ミキシングドラムD2と水素化分解装置C6とを接続する。なお、「ライン」とは流体を移送するための配管を意味する。
製造システム100を用いた炭化水素油の製造方法は、下記の工程S1〜S8を備える。
工程S1では、まず、脱硫装置(図示省略。)により、天然ガス中に含まれる硫黄化合物を除去する。通常この脱硫装置は、公知の水素化脱硫触媒が充填された水素化脱硫反応器及びその後段に配設された、例えば酸化亜鉛等の硫化水素の吸着材が充填された吸着脱硫装置から構成される。天然ガスは水素とともに水素化脱硫反応器に供給され、天然ガス中の硫黄化合物は硫化水素に転化される。続いて吸着脱硫装置において硫化水素が吸着除去されて、天然ガスが脱硫される。この天然ガスの脱硫により、改質器に充填された改質触媒、工程S2で使用されるFT合成触媒等の硫黄化合物による被毒を防止する。
CH4+H2O→CO+3H2 (1)
CH4+CO2→2CO+2H2 (2)
工程S2においては、工程S1において製造された合成ガスが気泡塔型スラリー床反応器C2に供給され、合成ガス中の水素ガスと一酸化炭素ガスから炭化水素が合成される。
2nH2+nCO→(−CH2−)n+nH2O (3)
工程S3では、気泡塔型スラリー床反応器C2から供給された軽質炭化水素油と重質炭化水素油の混合物からなる炭化水素油(FT合成油)を第1精留塔C4において分留する。この分留により、FT合成油を、概ねC5〜C10であり沸点が約150℃より低い粗ナフサ留分と、概ねC11〜C20であり沸点が約150〜360℃である粗中間留分と、概ねC21以上であり沸点が約360℃を超える粗ワックス留分とに分離する。
第1精留塔C4の塔底に接続されたラインL12はミキシングドラムD6に接続され、ミキシングドラムD6と水素化分解装置C6とはラインL16により接続されている。ミキシングドラムD6を介したラインL12及びラインL16は第1移送ラインを形成する。また、ラインL14は、ラインL12上の分岐点から分枝し、粗ワックス留分中に含まれる触媒微粉末を捕集するためのフィルター2を経て、分岐点の下流のラインL12に接続する。ラインL14及びフィルター2は第2移送ラインを形成する。
W1=w1×(Sa1/Sb1) (A)
W2=w2×(Sa2/Sb2) (B)
W=W1+W2+・・・ (C)
第1精留塔C4から工程S4により移送された粗ワックス留分は、ラインL16に接続される水素ガスの供給ライン(図示省略。)により供給される水素ガスとともに、ラインL16の中途に設置された熱交換器H4により粗ワックス留分の水素化分解に必要な温度まで加熱された後、水素化分解装置C6へ供給されて水素化分解される。なお、水素化分解装置C6において水素化分解を十分に受けなかった粗ワックス留分(以下、場合により「未分解ワックス留分」という。)は、工程S8において第2精留塔C12の塔底油として回収され、ラインL38によりラインL12にリサイクルされ、ミキシングドラムD6において第1精留塔C4からの粗ワックス留分と混合されて、水素化分解装置C6へ再び供給される。
第1精留塔C4からラインL18により抜き出された粗中間留分は、ラインL18に接続される水素ガスの供給ライン(図示省略。)により供給される水素ガスとともに、ラインL18に設置された熱交換器H6により粗中間留分の水素化精製に必要な温度まで加熱された後、中間留分水素化精製装置C8へ供給され、水素化精製される。
第1精留塔C4からラインL20により抜き出された粗ナフサ留分は、ラインL20に接続される水素ガスの供給ライン(図示省略。)により供給される水素ガスとともに、ラインL20に設置された熱交換器H8により粗ナフサ留分の水素化精製に必要な温度まで加熱された後、ナフサ留分水素化精製装置C10へ供給され、水素化精製される。
水素化分解装置C6からの流出油から得られる液体炭化水素及び中間留分水素化精製装置C8からの流出油から得られる液体炭化水素からなる混合油は、ラインL32に設置された熱交換器H10で加熱された後に、第2精留塔C12へ供給され、概ねC10以下である炭化水素と、灯油留分と、軽油留分と、未分解ワックス留分とに分留される。概ねC10以下の炭化水素は沸点が約150℃より低く、第2精留塔C12の塔頂からラインL44により抜き出される。灯油留分は沸点が約150〜250℃であり、第2精留塔C12の中央部からラインL42により抜き出され、タンクT4に貯留される。軽油留分は沸点が約250〜360℃であり、第2精留塔C12の下部からラインL40により抜き出され、タンクT2に貯留される。未分解ワックス留分は沸点が約360℃を超え、第2精留塔C12の塔底から抜き出され、ラインL38により水素化分解装置C6の上流のラインL12にリサイクルされる。第2精留塔C12の塔頂から抜き出された概ねC10以下の炭化水素はラインL44及びL36によりナフサスタビライザーに供給され、ナフサ留分水素化精製装置C10より供給された液体炭化水素とともに分留される。
Claims (5)
- 触媒が液体炭化水素中に懸濁したスラリー床反応器を用いたフィッシャー・トロプシュ合成反応により、前記触媒に由来する触媒微粉末を含有する炭化水素油を得る工程と、
精留塔を用いて前記炭化水素油を少なくとも一種の留出油と前記触媒微粉末を含む塔底油とに分留する工程と、
前記精留塔の塔底と水素化分解装置を結ぶ第1移送ラインと、前記第1移送ラインの分岐点から分枝し、中途に着脱可能なフィルターが配設され、前記分岐点の下流の前記第1移送ラインに接続される第2移送ラインとからなる移送手段において、前記第2移送ラインに前記塔底油の少なくとも一部を流通させて、前記フィルターにより前記第2移送ラインを流通する前記塔底油中の前記触媒微粉末を捕集しつつ、残余の前記塔底油を前記第1移送ラインに流通させて、前記塔底油を前記水素化分解装置に移送する工程と、
前記フィルターにより捕集された前記触媒微粉末の量を監視する工程と、
前記水素化分解装置において前記塔底油の水素化分解を行う工程と、
を備える炭化水素油の製造方法。 - 前記第1移送ラインにより移送される前記塔底油の質量流量F1に対する前記第2移送ラインにより移送される前記塔底油の質量流量F2の比F2/F1が0.01〜0.2であることを特徴とする請求項1記載の炭化水素油の製造方法。
- 触媒が液体炭化水素中に懸濁したスラリー床反応器を用いたフィッシャー・トロプシュ合成反応により得た炭化水素油を少なくとも一種の留出油と塔底油とに分留するための精留塔と、
前記塔底油の水素化分解を行うための水素化分解装置と、
前記精留塔の塔底と前記水素化分解装置とを結ぶ第1移送ラインと、
前記第1移送ラインの分岐点から分枝し、中途に前記触媒に由来する触媒微粉末を捕集するための着脱可能なフィルターが配設され、前記分岐点の下流の前記第1移送ラインに接続される第2移送ラインと、
を備える炭化水素油の製造システム。 - 前記第1移送ライン及び第2移送ラインが流量計を備えることを特徴とする請求項3記載の炭化水素油の製造システム。
- 前記第2移送ラインが、該ラインに配設される前記フィルターの前後の差圧を計測する手段を備えることを特徴とする請求項3又は4に記載の炭化水素油の製造システム。
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