JP5364329B2 - Liquid fuel mixing system, liquid fuel synthesizing system, and liquid fuel mixing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To mix all types of liquid fuel stored within each intermediate tank in a fuel mixing flow passage. <P>SOLUTION: This liquid fuel mixing system 100 for mixing a plurality of types of liquid fuel converted from hydrocarbon materials includes: the plurality of intermediate tanks 80 to which different types of liquid fuel is made to flow in and stored, respectively; the fuel mixing flow passage 82 formed by assembling branch flow passages 88 communicated with the intermediate tanks, respectively and arranged on the downstream side; liquid level position detecting means 84 for detecting the liquid level position of the liquid fuel in each intermediate tank; a plurality of transfer means 86 for transferring the liquid fuel in the respective intermediate tanks to the fuel mixing flow passage while adjusting the outflow amount of the liquid fuel; and a control part 98 for controlling the outflow amount of the liquid fuel by the respective transfer means based on the liquid level position of each intermediate tank detected by the liquid level position detecting means so that all of the liquid fuel in the intermediate tanks is mixed in the fuel mixing flow passage. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、液体燃料混合システム及び液体燃料合成システム、並びに液体燃料混合方法に関する。   The present invention relates to a liquid fuel mixing system, a liquid fuel synthesis system, and a liquid fuel mixing method.

近年、天然ガスから液体燃料を合成するための方法の一つとして、天然ガスを改質して一酸化炭素ガス(CO)と水素ガス(H)とを主成分とする合成ガスを生成し、この合成ガスを原料ガスとしてフィッシャー・トロプシュ合成反応(以下、「FT合成反応」という。)により液体炭化水素を合成し、更にこの液体炭化水素を水素化および精製することで、ナフサ(粗ガソリン)、灯油、軽油、ワックス等の液体燃料製品を製造するGTL(Gas To Liquids:液体燃料合成)技術が開発されている。 In recent years, as one of the methods for synthesizing liquid fuel from natural gas, natural gas is reformed to produce synthesis gas mainly composed of carbon monoxide gas (CO) and hydrogen gas (H 2 ). By synthesizing liquid hydrocarbons by Fischer-Tropsch synthesis reaction (hereinafter referred to as “FT synthesis reaction”) using this synthesis gas as a raw material gas, and further hydrogenating and purifying the liquid hydrocarbon, naphtha (crude gasoline) ), GTL (Gas To Liquids) technology for producing liquid fuel products such as kerosene, light oil and wax has been developed.

従来、このGTL技術を利用して液体燃料を製造する液体燃料合成システムにおける液体燃料混合システムとして、互いに異なる種類の液体燃料が流入されて貯留される複数の中間タンクと、各中間タンクに連通されて、それら中間タンクから流出される液体燃料を集合させて移送する燃料混合流路と、を備える構成が知られている。この液体燃料混合システムの燃料混合流路では各中間タンク内に貯留された液体燃料の全種類が混合される必要がある。   Conventionally, as a liquid fuel mixing system in a liquid fuel synthesizing system for producing liquid fuel using this GTL technology, a plurality of intermediate tanks in which different types of liquid fuel are introduced and stored, and the intermediate tanks communicate with each other. In addition, there is known a configuration including a fuel mixing channel that collects and transfers the liquid fuel that flows out from these intermediate tanks. In the fuel mixing flow path of this liquid fuel mixing system, it is necessary to mix all kinds of liquid fuel stored in each intermediate tank.

ところで一般的に、タンクから液体を移送する方法として、下記特許文献1に示される液体定量供給装置を用いる方法が知られている。この液体定量供給装置は、タンク内に収容された液体の液面高さに連動して上下動可能に設けられた容器と、この容器に設けられ、一端がタンクに収容された液体中に浸漬されると共に、他端が容器内において前記液面高さから所定の高さだけ低い位置に位置付けられる液体取出し管と、容器に連通され、タンクから液体取出し管を介して容器内に導かれた液体を外部に供給するためのホースと、このホースからの液体流出量を変化させるための流量調節手段と、を備える構成となっている。
特開2002−370799号公報
By the way, generally, as a method of transferring a liquid from a tank, a method using a liquid fixed amount supply apparatus shown in Patent Document 1 below is known. This liquid fixed amount supply device includes a container that can be moved up and down in conjunction with the liquid level of the liquid stored in the tank, and one end of the liquid immersed in the liquid stored in the tank. In addition, the other end of the container is connected to the liquid take-out pipe positioned at a position lower than the liquid level by a predetermined height in the container, and communicated with the container and led from the tank through the liquid take-out pipe into the container. A hose for supplying liquid to the outside and a flow rate adjusting means for changing the amount of liquid outflow from the hose are provided.
JP 2002-370799 A

しかしながら、この液体定量供給装置はタンク内の液体を、流量調節手段により予め調節した定量だけ移送させるものであるため、この液体定量供給装置を前述した液体燃料混合システムの全ての中間タンクに利用して各中間タンクから液体を移送した場合、いずれかの中間タンク内の液体燃料が流出して中間タンクが空になってしまう可能性がある。この結果、空になった中間タンクに貯留されていた液体燃料が燃料混合流路に供給されなくなり、燃料混合経路で各中間タンク内に貯留された液体燃料の全種類が混合されなくなる恐れがある。   However, since this liquid fixed amount supply device transfers the liquid in the tank by a fixed amount adjusted in advance by the flow rate adjusting means, this liquid fixed amount supply device is used for all the intermediate tanks of the liquid fuel mixing system described above. When the liquid is transferred from each intermediate tank, the liquid fuel in any of the intermediate tanks may flow out and the intermediate tank may be emptied. As a result, the liquid fuel stored in the emptied intermediate tank is not supplied to the fuel mixing passage, and all types of liquid fuel stored in each intermediate tank may not be mixed in the fuel mixing path. .

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、各中間タンク内に貯留された液体燃料の全種類を燃料混合流路で混合させることができる液体燃料混合システム及びこの液体燃料混合システムを備える液体燃料合成システム、並びに液体燃料混合方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is a liquid fuel mixing system capable of mixing all kinds of liquid fuel stored in each intermediate tank in a fuel mixing channel, and A liquid fuel synthesis system including the liquid fuel mixing system and a liquid fuel mixing method are provided.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る液体燃料混合システムは、液体燃料合成システムにおいて炭化水素原料を複数種類の液体燃料に転換する液体燃料混合システムであって、互いに異なる種類の前記液体燃料がそれぞれ流入されて貯留される複数の中間タンクと、各前記中間タンクに連通されたそれぞれの枝流路が集合した下流側に設けられる燃料混合流路と、各前記中間タンク内の前記液体燃料の液面位置を検出する液面位置検出手段と、各前記中間タンク内の前記液体燃料を前記燃料混合流路に、流出量を調整してそれぞれ移送させる複数の移送手段と、全ての前記中間タンク内の前記液体燃料が前記燃料混合流路で混合されるように、前記液面位置検出手段が検出した各前記中間タンクの液面位置に基づいて各前記移送手段による前記液体燃料の流出量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、各前記中間タンクの液面位置が各前記中間タンクで予め設定された前記液面位置の上限位置及び下限位置に達したときに前記流出量を制御し、前記制御部は、前記複数の中間タンクのいずれか一つの前記液面位置がその中間タンクの前記下限位置に達したときに全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を停止させると共に、前記複数の中間タンクのいずれか一つの前記液面位置がその中間タンクの前記上限位置に達したときに全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を開始させることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The liquid fuel mixing system according to the present invention is a liquid fuel mixing system for converting a hydrocarbon raw material into a plurality of types of liquid fuels in a liquid fuel synthesis system, wherein the different types of liquid fuels are respectively introduced and stored. A plurality of intermediate tanks, a fuel mixing passage provided on the downstream side where the branch passages communicated with each of the intermediate tanks are gathered, and a liquid for detecting a liquid level position of the liquid fuel in each of the intermediate tanks Surface position detection means, a plurality of transfer means for adjusting the outflow amount of the liquid fuel in each of the intermediate tanks to the fuel mixing flow path, and the liquid fuel in all of the intermediate tanks Based on the liquid level position of each of the intermediate tanks detected by the liquid level position detecting means, the amount of liquid fuel flowing out by each of the transfer means is controlled so as to be mixed in the fuel mixing channel. And a control unit for the said control unit, said outflow when the liquid level position of each said intermediate tank has reached the upper limit position and lower limit position of a preset the liquid surface position at each said intermediate tank And the control unit stops outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks when the liquid level position of any one of the plurality of intermediate tanks reaches the lower limit position of the intermediate tank. In addition, when the liquid level position of any one of the plurality of intermediate tanks reaches the upper limit position of the intermediate tank, the outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks is started. It is.

また、本発明に係る液体燃料混合方法は、液体燃料合成システムにおいて炭化水素原料から転換された複数種類の液体燃料を燃料混合流路に移送する液体燃料混合方法であって、互いに異なる種類の前記液体燃料を複数の中間タンクにそれぞれ流入して貯留する液体燃料流入工程と、各前記中間タンク内の前記液体燃料の液面位置を検出する液面位置検出工程と、各前記中間タンク内の前記液体燃料を前記燃料混合流路に、流出量を調整してそれぞれ移送する移送工程と、を備え、前記移送工程の際、全ての前記中間タンク内の前記液体燃料が前記燃料混合流路で混合されるように、前記液面位置検出工程で検出した各前記中間タンクの液面位置に基づいて前記液体燃料の流出量を制御し、前記移送工程の際、各前記中間タンクの液面位置が各前記中間タンクで予め設定された前記液面位置の上限位置及び下限位置に達したときに前記流出量を制御し、前記移送工程の際、前記複数の中間タンクのいずれか一つの前記液面位置がその中間タンクの前記下限位置に達したときに全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を停止すると共に、前記複数の中間タンクのいずれか一つの前記液面位置がその中間タンクの前記上限位置に達したときに全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を開始することを特徴とするものである。 The liquid fuel mixing method according to the present invention is a liquid fuel mixing method for transferring a plurality of types of liquid fuel converted from a hydrocarbon raw material to a fuel mixing channel in a liquid fuel synthesizing system. A liquid fuel inflow step for storing the liquid fuel in a plurality of intermediate tanks; a liquid level position detecting step for detecting a liquid level position of the liquid fuel in each of the intermediate tanks; A transfer step of adjusting the outflow amount and transferring the liquid fuel to the fuel mixing flow path, respectively, and mixing the liquid fuel in all the intermediate tanks in the fuel mixing flow path during the transfer step. as will be to control the outflow of the liquid fuel based on the liquid surface position of each of the intermediate tank detected by the liquid surface position detecting process, when the transfer step, the liquid surface position of each of the intermediate tank The flow rate is controlled when the upper limit position and the lower limit position of the liquid level position set in advance in the intermediate tank are reached, and the liquid level position of any one of the plurality of intermediate tanks during the transfer step Stops the outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks when the intermediate tank reaches the lower limit position, and the liquid level position of any one of the plurality of intermediate tanks When the upper limit position is reached, the outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks is started .

本発明に係る液体燃料混合システム及び液体燃料混合方法では、液体燃料流入工程として、互いに異なる種類の液体燃料を複数の中間タンクにそれぞれ流入して貯留する。
また、液体燃料流入工程と同時或いは前後のタイミングで、液面位置検出工程として、各中間タンク内の液体燃料の液面位置を検出する。
そして、移送工程として、各中間タンク内の液体燃料を燃料混合流路に、流出量を調整してそれぞれ移送する。
In the liquid fuel mixing system and the liquid fuel mixing method according to the present invention, as the liquid fuel inflow process, different types of liquid fuels are respectively introduced into and stored in a plurality of intermediate tanks.
Further, the liquid level position of the liquid fuel in each intermediate tank is detected as a liquid level position detection process at the same time as or before and after the liquid fuel inflow process.
Then, as a transfer step, the liquid fuel in each intermediate tank is transferred to the fuel mixing channel with the outflow amount adjusted.

特に、移送工程の際、全ての中間タンク内の液体燃料が燃料混合流路で混合されるように流出量を制御する。この際、液面位置検出工程で検出した各中間タンクの液面位置に基づいて流出量を制御するので、中間タンクが空になってしまうのを防止することが可能となり、各中間タンク内に貯留された液体燃料の全種類を燃料混合流路で確実に混合させることができる。
また移送工程の際、各中間タンクの液面位置が各中間タンクで予め設定された液面位置の上限位置及び下限位置に達したときに流出量を変更するので、中間タンク内の液体燃料が空になってしまうことを防止した上で、中間タンク内に液体燃料が過度に流入されてしまうことを防ぐことができる。
さらに、複数の中間タンクのいずれか一つの液面位置がその中間タンクの下限位置に達したときに全ての中間タンク内の液体燃料の流出を停止させると共に、複数の中間タンクのいずれか一つの液面位置がその中間タンクの上限位置に達したときに全ての中間タンク内の液体燃料の流出を開始させるので、各中間タンク内の液体燃料の流出の開始及び停止を一斉に行うだけの簡素な方法で、各中間タンク内に貯留された液体燃料の全種類を燃料混合流路で混合させることができる。
In particular, during the transfer process, the outflow amount is controlled so that the liquid fuel in all the intermediate tanks is mixed in the fuel mixing channel. At this time, since the outflow amount is controlled based on the liquid level position of each intermediate tank detected in the liquid level position detection step, it is possible to prevent the intermediate tank from being emptied. All kinds of stored liquid fuel can be reliably mixed in the fuel mixing channel.
Also, during the transfer process, the outflow amount is changed when the liquid level position of each intermediate tank reaches the upper limit position and the lower limit position of the liquid level position set in advance in each intermediate tank. It is possible to prevent the liquid fuel from being excessively introduced into the intermediate tank while preventing it from becoming empty.
Further, when the liquid level position of any one of the plurality of intermediate tanks reaches the lower limit position of the intermediate tank, the flow of the liquid fuel in all the intermediate tanks is stopped, and any one of the plurality of intermediate tanks is stopped. When the liquid level reaches the upper limit position of the intermediate tank, the liquid fuel starts to flow out in all the intermediate tanks, so it is simple to start and stop the liquid fuel outflow in each intermediate tank all at once. In this way, all types of liquid fuel stored in each intermediate tank can be mixed in the fuel mixing channel.

また、本発明に係る液体燃料混合システムでは、前記制御部は、全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を開始させる際、各前記中間タンクの流出量を、仮に流出を開始する時点で全ての前記中間タンクに対する前記液体燃料の流入が停止された場合に、全ての前記中間タンク内の前記液体燃料を一定時間で流出し終えるように設定することが好ましい。 In the liquid fuel mixing system according to the present invention, when the control unit starts the outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks, the control unit determines the outflow amount of each of the intermediate tanks when the outflow starts. When the inflow of the liquid fuel to all the intermediate tanks is stopped, it is preferable that the liquid fuel in all the intermediate tanks is set to finish out in a certain time .

また、本発明に係る液体燃料混合方法では、前記移送工程において、全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を開始させる際、各前記中間タンクの流出量を、仮に流出を開始する時点で全ての前記中間タンクに対する前記液体燃料の流入が停止された場合に、全ての前記中間タンク内の前記液体燃料を一定時間で流出し終えるように設定することが好ましい。 Further, in the liquid fuel mixing method according to the present invention, when starting the outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks in the transfer step, the outflow amount of each of the intermediate tanks is temporarily determined at the time when the outflow starts. When the inflow of the liquid fuel to all the intermediate tanks is stopped, it is preferable that the liquid fuel in all the intermediate tanks is set to finish out in a certain time .

また、本発明に係る液体燃料混合システムでは、前記制御部は、各前記中間タンクの前記液面位置より、各前記中間タンク内に貯留されている前記液体燃料の貯留量を算出する第1ステップと、前記液面位置が上限位置に達した前記中間タンクを、各前記中間タンクの流出量を決めるための基準となる基準タンクとして設定する第2ステップと、前記基準タンクについて、そのタンクに対応して設けられている前記移送手段の能力上限を、そのタンクの流出量Fとして設定する第3ステップと、前記基準タンクについて、仮に流出を開始する時点で前記液体燃料の流入が停止された場合に、そのタンク内の貯留量を前記流出量Fで流出し終えるために要する時間Tを算出する第4ステップと、前記基準タンク以外の前記中間タンクについて、各前記中間タンク内の貯留量を前記時間Tで流出し終えるために要する流出量を算出する第5ステップと、前記第5ステップで算出した前記基準タンク以外の前記中間タンクにおける流出量が、各前記中間タンクに対応して設けられた前記移送手段の能力上限を超えていないか判定する第6ステップと、を経ることで各前記中間タンクの流出量を設定し、前記制御部は、前記第6ステップの際、前記基準タンク以外の前記中間タンクにおける流出量が、各前記中間タンクに対応して設けられた前記移送手段の能力上限を超えていると判定した場合は、その流出量が算出された前記中間タンクを前記基準タンクに設定して前記第3ステップに戻り、前記第3ステップから前記第6ステップを繰り返し、超えていないと判定した場合は、各前記中間タンクについて算出した流出量を、各前記中間タンクの流出量として設定することが好ましい。 In the liquid fuel mixing system according to the present invention, the control unit calculates a storage amount of the liquid fuel stored in each intermediate tank from the liquid surface position of each intermediate tank. A second step of setting the intermediate tank whose liquid level has reached the upper limit position as a reference tank to be a reference for determining the outflow amount of each intermediate tank, and the reference tank corresponding to the tank A third step of setting the upper limit of the capacity of the transfer means provided as the outflow amount F of the tank, and when the inflow of the liquid fuel is stopped when the outflow of the reference tank is temporarily started And a fourth step of calculating a time T required to finish the storage amount in the tank at the outflow amount F, and the intermediate tanks other than the reference tank, A fifth step of calculating an outflow amount required to finish outflow of the storage amount in the intermediate tank at the time T, and an outflow amount in the intermediate tank other than the reference tank calculated in the fifth step A sixth step of determining whether or not the upper limit of the capacity of the transfer means provided corresponding to the intermediate tank has been exceeded, and setting the outflow amount of each of the intermediate tanks. In the step, when it is determined that the outflow amount in the intermediate tanks other than the reference tank exceeds the upper limit of the capacity of the transfer means provided corresponding to each intermediate tank, the outflow amount is calculated. When the intermediate tank is set as the reference tank and the process returns to the third step, and the sixth step is repeated from the third step, The outflow amount calculated for the tank, it is preferable to set the outflow of the said intermediate tank.

また、本発明に係る液体燃料混合方法では、各前記中間タンク内の前記液体燃料は、そのタンクに対応して設けられた移送手段により流出量を調整して前記燃料混合流路に移送され、前記移送工程の際、各前記中間タンクの前記液面位置より、各前記中間タンク内に貯留されている前記液体燃料の貯留量を算出する第1ステップと、前記液面位置が上限位置に達した前記中間タンクを、各前記中間タンクの流出量を決めるための基準となる基準タンクとして設定する第2ステップと、前記基準タンクについて、そのタンクに対応して設けられている前記移送手段の能力上限を、そのタンクの流出量Fとして設定する第3ステップと、前記基準タンクについて、仮に流出を開始する時点で前記液体燃料の流入が停止された場合に、そのタンク内の貯留量を前記流出量Fで流出し終えるために要する時間Tを算出する第4ステップと、前記基準タンク以外の前記中間タンクについて、各前記中間タンク内の貯留量を前記時間Tで流出し終えるために要する流出量を算出する第5ステップと、前記第5ステップで算出した前記基準タンク以外の前記中間タンクにおける流出量が、各前記中間タンクに対応して設けられた前記移送手段の能力上限を超えていないか判定する第6ステップと、を経ることで各前記中間タンクの流出量を設定し、前記第6ステップの際、前記基準タンク以外の前記中間タンクにおける流出量が、各前記中間タンクに対応して設けられた前記移送手段の能力上限を超えていると判定した場合は、その流出量が算出された前記中間タンクを前記基準タンクに設定して前記第3ステップに戻り、前記第3ステップから前記第6ステップを繰り返し、超えていないと判定した場合は、各前記中間タンクについて算出した流出量を、各前記中間タンクの流出量として設定することが好ましい。 Further, in the liquid fuel mixing method according to the present invention, the liquid fuel in each intermediate tank is transferred to the fuel mixing flow path by adjusting the outflow amount by a transfer means provided corresponding to the tank, During the transfer step, a first step of calculating a storage amount of the liquid fuel stored in each intermediate tank from the liquid level position of each intermediate tank, and the liquid level position reaches an upper limit position. A second step of setting the intermediate tank as a reference tank serving as a reference for determining the outflow amount of each of the intermediate tanks, and the capability of the transfer means provided corresponding to the reference tank. The third step of setting the upper limit as the outflow amount F of the tank, and the reference tank, when the inflow of the liquid fuel is stopped at the time of starting outflow, A fourth step of calculating a time T required for the storage amount to finish flowing out at the outflow amount F, and for the intermediate tanks other than the reference tank, the storage amount in each intermediate tank finishes flowing out at the time T. A fifth step of calculating an outflow amount required for the operation, and an outflow amount in the intermediate tank other than the reference tank calculated in the fifth step is an upper limit of the capacity of the transfer means provided corresponding to each of the intermediate tanks And a sixth step for determining whether or not the amount exceeds the intermediate tank outflow amount. In the sixth step, the outflow amount in the intermediate tank other than the reference tank is When it is determined that the capacity upper limit of the transfer means provided corresponding to the tank is exceeded, the intermediate tank for which the outflow amount is calculated is set as the reference tank. Returning to the serial third step, repeating the sixth step from the third step, if it is determined that it is not exceeded, that the outflow amount calculated for each said intermediate tank, is set as runoff each said intermediate tank Is preferred.

また、本発明に係る液体燃料混合システムでは、前記燃料混合流路には、該燃料混合流路に混合された各前記液体燃料を攪拌させる燃料攪拌手段が備えられていることが好ましい。   In the liquid fuel mixing system according to the present invention, it is preferable that the fuel mixing passage is provided with a fuel agitation means for agitating the liquid fuel mixed in the fuel mixing passage.

また、本発明に係る液体燃料混合方法では、前記燃料混合流路に混合された各前記液体燃料を攪拌する燃料攪拌工程を備えていることが好ましい。   The liquid fuel mixing method according to the present invention preferably includes a fuel agitation step for agitating each of the liquid fuels mixed in the fuel mixing channel.

この場合、燃料攪拌工程として、燃料混合流路内の各液体燃料を攪拌するので、燃料混合流路内を流通した液体燃料を、その後別途撹拌タンク等を設けて攪拌する必要がなく、攪拌に要する工数を削減することができる。   In this case, since each liquid fuel in the fuel mixing channel is agitated as a fuel agitation step, it is not necessary to agitate the liquid fuel that has circulated in the fuel mixing channel by separately providing an agitation tank or the like. The man-hours required can be reduced.

また、本発明に係る液体燃料合成システムは、上記本発明に係る液体燃料混合システムを備え、炭化水素原料を複数種類の液体燃料に転換すると共に、転換した前記複数種類の液体燃料をそれぞれ対応する前記中間タンクに流入させることを特徴とするものである。   The liquid fuel synthesizing system according to the present invention includes the liquid fuel mixing system according to the present invention, and converts the hydrocarbon raw material into a plurality of types of liquid fuels, and corresponds to the converted plurality of types of liquid fuels. It is made to flow into the intermediate tank.

本発明に係る液体燃料合成システムは、上記本発明に係る液体燃料混合システムを備えているので、炭化水素原料から転換した液体燃料の全種類を燃料混合流路で混合させることができる。   Since the liquid fuel synthesizing system according to the present invention includes the liquid fuel mixing system according to the present invention, all kinds of liquid fuel converted from hydrocarbon raw materials can be mixed in the fuel mixing flow path.

また、本発明に係る液体燃料合成システムでは、フィッシャー・トロプシュ合成反応を利用して前記炭化水素原料を前記複数種類の液体燃料に転換することが好ましい。   In the liquid fuel synthesis system according to the present invention, it is preferable to convert the hydrocarbon raw material into the plurality of types of liquid fuels using a Fischer-Tropsch synthesis reaction.

本発明に係る液体燃料混合システム及び液体燃料混合システム、並びに液体燃料混合方法によれば、各中間タンク内に貯留された液体燃料の全種類を燃料混合流路で混合させることができる。   According to the liquid fuel mixing system, the liquid fuel mixing system, and the liquid fuel mixing method according to the present invention, all types of liquid fuel stored in each intermediate tank can be mixed in the fuel mixing flow path.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

まず、図1を参照して、本発明の実施形態にかかるGTL(Gas To Liquids)プロセスを実行する液体燃料合成システム1の全体構成について説明する。図1は、本実施形態にかかる液体燃料合成システム1の全体構成を示す図である。   First, an overall configuration of a liquid fuel synthesizing system 1 that executes a GTL (Gas To Liquids) process according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a liquid fuel synthesis system 1 according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施形態にかかる液体燃料合成システム1は、天然ガス等の炭化水素原料を液体燃料に転換するGTLプロセスを実行するプラント設備である。この液体燃料合成システム1は、合成ガス生成ユニット3と、FT合成ユニット5と、製品精製ユニット7とから構成される。合成ガス生成ユニット3は、炭化水素原料である天然ガスを改質して一酸化炭素ガスと水素ガスを含む合成ガスを生成する。FT合成ユニット5は、生成された合成ガスからフィッシャー・トロプシュ合成反応(以下、「FT合成反応」という。)により液体炭化水素を生成する。製品精製ユニット7は、FT合成反応により生成された液体炭化水素を水素化・精製して液体燃料製品(ナフサ、灯油、軽油、ワックス等)を製造する。以下、これら各ユニットの構成要素について説明する。   As shown in FIG. 1, a liquid fuel synthesis system 1 according to the present embodiment is a plant facility that executes a GTL process for converting a hydrocarbon raw material such as natural gas into liquid fuel. The liquid fuel synthesis system 1 includes a synthesis gas generation unit 3, an FT synthesis unit 5, and a product purification unit 7. The synthesis gas generation unit 3 reforms natural gas that is a hydrocarbon raw material to generate synthesis gas containing carbon monoxide gas and hydrogen gas. The FT synthesis unit 5 generates liquid hydrocarbons from the generated synthesis gas by a Fischer-Tropsch synthesis reaction (hereinafter referred to as “FT synthesis reaction”). The product refining unit 7 produces liquid fuel products (naphtha, kerosene, light oil, wax, etc.) by hydrogenating and refining the liquid hydrocarbons produced by the FT synthesis reaction. Hereinafter, components of each unit will be described.

まず、合成ガス生成ユニット3について説明する。合成ガス生成ユニット3は、例えば、脱硫反応器10と、改質器12と、排熱ボイラー14と、気液分離器16および18と、脱炭酸装置20と、水素分離装置26とを主に備える。脱硫反応器10は、水添脱硫装置等で構成されて原料である天然ガスから硫黄成分を除去する。改質器12は、脱硫反応器10から供給された天然ガスを改質して、一酸化炭素ガス(CO)と水素ガス(H)とを主成分として含む合成ガスを生成する。排熱ボイラー14は、改質器12にて生成した合成ガスの排熱を回収して高圧スチームを発生する。気液分離器16は、排熱ボイラー14において合成ガスとの熱交換により加熱された水を気体(高圧スチーム)と液体とに分離する。気液分離器18は、排熱ボイラー14にて冷却された合成ガスから凝縮分を除去し気体分を脱炭酸装置20に供給する。脱炭酸装置20は、気液分離器18から供給された合成ガスから吸収液を用いて炭酸ガスを除去する吸収塔22と、当該炭酸ガスを含む吸収液から炭酸ガスを放散させて再生する再生塔24とを有する。水素分離装置26は、脱炭酸装置20により炭酸ガスが分離された合成ガスから、当該合成ガスに含まれる水素ガスの一部を分離する。ただし、上記脱炭酸装置20は場合によっては設けないこともある。 First, the synthesis gas generation unit 3 will be described. The synthesis gas generation unit 3 mainly includes, for example, a desulfurization reactor 10, a reformer 12, an exhaust heat boiler 14, gas-liquid separators 16 and 18, a decarboxylation device 20, and a hydrogen separation device 26. Prepare. The desulfurization reactor 10 is composed of a hydrodesulfurization device or the like and removes sulfur components from natural gas as a raw material. The reformer 12 reforms the natural gas supplied from the desulfurization reactor 10 to generate a synthesis gas containing carbon monoxide gas (CO) and hydrogen gas (H 2 ) as main components. The exhaust heat boiler 14 recovers the exhaust heat of the synthesis gas generated in the reformer 12 and generates high-pressure steam. The gas-liquid separator 16 separates water heated by heat exchange with the synthesis gas in the exhaust heat boiler 14 into a gas (high-pressure steam) and a liquid. The gas-liquid separator 18 removes the condensate from the synthesis gas cooled by the exhaust heat boiler 14 and supplies the gas to the decarboxylation device 20. The decarboxylation device 20 uses an absorption liquid from the synthesis gas supplied from the gas-liquid separator 18 to remove the carbon dioxide gas, and regenerates the carbon dioxide gas from the absorption liquid containing the carbon dioxide gas for regeneration. Tower 24. The hydrogen separation device 26 separates a part of the hydrogen gas contained in the synthesis gas from the synthesis gas from which the carbon dioxide gas has been separated by the decarbonation device 20. However, the decarboxylation device 20 may not be provided depending on circumstances.

このうち、改質器12は、例えば、下記の化学反応式(1)、(2)で表される水蒸気・炭酸ガス改質法により、二酸化炭素と水蒸気とを用いて天然ガスを改質して、一酸化炭素ガスと水素ガスとを主成分とする高温の合成ガスを生成する。なお、この改質器12における改質法は、上記水蒸気・炭酸ガス改質法の例に限定されず、例えば、水蒸気改質法、酸素を用いた部分酸化改質法(POX)、部分酸化改質法と水蒸気改質法の組合せである自己熱改質法(ATR)、炭酸ガス改質法などを利用することもできる。   Among these, the reformer 12 reforms natural gas using carbon dioxide and steam by, for example, the steam / carbon dioxide reforming method represented by the following chemical reaction formulas (1) and (2). Thus, a high-temperature synthesis gas mainly composed of carbon monoxide gas and hydrogen gas is generated. The reforming method in the reformer 12 is not limited to the steam / carbon dioxide reforming method described above, but includes, for example, a steam reforming method, a partial oxidation reforming method (POX) using oxygen, and a partial oxidation method. An autothermal reforming method (ATR), a carbon dioxide gas reforming method, or the like, which is a combination of the reforming method and the steam reforming method, can also be used.

CH+HO→CO+3H ・・・(1)
CH+CO→2CO+2H ・・・(2)
CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2 (1)
CH 4 + CO 2 → 2CO + 2H 2 (2)

また、水素分離装置26は、脱炭酸装置20又は気液分離器18と気泡塔型反応器30とを接続する主配管から分岐した分岐ライン上に設けられる。この水素分離装置26は、例えば、圧力差を利用して水素の吸着と脱着を行う水素PSA(Pressure Swing Adsorption:圧力変動吸着)装置などで構成できる。この水素PSA装置は、並列配置された複数の吸着塔(図示せず。)内に吸着剤(ゼオライト系吸着剤、活性炭、アルミナ、シリカゲル等)を有しており、各吸着塔で水素の加圧、吸着、脱着(減圧)、パージの各工程を順番に繰り返すことで、合成ガスから分離した純度の高い水素ガス(例えば99.999%程度)を、連続して供給することができる。   Further, the hydrogen separator 26 is provided on a branch line branched from a main pipe connecting the decarbonator 20 or the gas-liquid separator 18 and the bubble column reactor 30. The hydrogen separator 26 can be constituted by, for example, a hydrogen PSA (Pressure Swing Adsorption) device that performs adsorption and desorption of hydrogen using a pressure difference. This hydrogen PSA apparatus has an adsorbent (zeolite adsorbent, activated carbon, alumina, silica gel, etc.) in a plurality of adsorption towers (not shown) arranged in parallel, and hydrogen is added to each adsorption tower. By repeating each step of pressure, adsorption, desorption (decompression), and purge in order, high-purity hydrogen gas separated from synthesis gas (for example, about 99.999%) can be continuously supplied.

なお、水素分離装置26における水素ガス分離方法としては、上記水素PSA装置のような圧力変動吸着法の例に限定されず、例えば、水素吸蔵合金吸着法、膜分離法、或いはこれらの組合せなどであってもよい。   Note that the hydrogen gas separation method in the hydrogen separator 26 is not limited to the pressure fluctuation adsorption method such as the hydrogen PSA device described above, and for example, a hydrogen storage alloy adsorption method, a membrane separation method, or a combination thereof. There may be.

水素吸蔵合金法は、例えば、冷却/加熱されることで水素を吸着/放出する性質を有する水素吸蔵合金(TiFe、LaNi、TiFe0.7〜0.9Mn0.3〜0.1、又はTiMn1.5など)を用いて、水素ガスを分離する手法である。水素吸蔵合金が収容された複数の吸着塔を設け、各吸着塔において、水素吸蔵合金の冷却による水素の吸着と、水素吸蔵合金の加熱による水素の放出とを交互に繰り返すことで、合成ガス内の水素ガスを分離・回収することができる。 The hydrogen storage alloy method is, for example, a hydrogen storage alloy having a property of adsorbing / releasing hydrogen by being cooled / heated (TiFe, LaNi 5 , TiFe 0.7 to 0.9 Mn 0.3 to 0.1 , Alternatively, TiMn 1.5 or the like) is used to separate hydrogen gas. A plurality of adsorption towers containing hydrogen storage alloys are provided, and in each of the adsorption towers, hydrogen adsorption by cooling the hydrogen storage alloys and hydrogen release by heating the hydrogen storage alloys are alternately repeated, so that the inside of the synthesis gas Of hydrogen gas can be separated and recovered.

また、膜分離法は、芳香族ポリイミド等の高分子素材の膜を用いて、混合ガス中から膜透過性に優れた水素ガスを分離する手法である。この膜分離法は、相変化を伴わないため、運転に必要なエネルギーが小さくて済み、ランニングコストが安い。また、膜分離装置の構造が単純でコンパクトなため、設備コストが低く設備の所要面積も小さくて済む。さらに、分離膜には駆動装置がなく、安定運転範囲が広いため、保守管理が容易であるという利点がある。   The membrane separation method is a method of separating hydrogen gas having excellent membrane permeability from a mixed gas using a membrane made of a polymer material such as aromatic polyimide. Since this membrane separation method does not involve a phase change, the energy required for operation is small, and the running cost is low. Further, since the structure of the membrane separation apparatus is simple and compact, the equipment cost is low and the required area of the equipment is small. Further, the separation membrane has no driving device and has a wide stable operation range, so that there is an advantage that maintenance management is easy.

次に、FT合成ユニット5について説明する。FT合成ユニット5は、例えば、気泡塔型反応器30と、気液分離器34と、分離器36と、気液分離器38と、第1精留塔40とを主に備える。気泡塔型反応器30は、上記合成ガス生成ユニット3で生成された合成ガス、即ち、一酸化炭素ガスと水素ガスとをFT合成反応させて液体炭化水素を生成する。気液分離器34は、気泡塔型反応器30内に配設された伝熱管32内を流通して加熱された水を、水蒸気(中圧スチーム)と液体とに分離する。分離器36は、気泡塔型反応器30の中央部に接続され、触媒と液体炭化水素生成物を分離処理する。気液分離器38は、気泡塔型反応器30の上部に接続され、未反応合成ガス及び気体炭化水素生成物を冷却処理する。第1精留塔40は、気泡塔型反応器30から分離器36、気液分離器38を介して供給された液体炭化水素を蒸留し、沸点に応じて各留分に分離・精製する。   Next, the FT synthesis unit 5 will be described. The FT synthesis unit 5 mainly includes, for example, a bubble column reactor 30, a gas-liquid separator 34, a separator 36, a gas-liquid separator 38, and a first rectifying column 40. The bubble column reactor 30 generates a liquid hydrocarbon by performing an FT synthesis reaction of the synthesis gas produced by the synthesis gas production unit 3, that is, carbon monoxide gas and hydrogen gas. The gas-liquid separator 34 separates water heated through circulation in the heat transfer tube 32 disposed in the bubble column reactor 30 into water vapor (medium pressure steam) and liquid. The separator 36 is connected to the center of the bubble column reactor 30 and separates the catalyst and the liquid hydrocarbon product. The gas-liquid separator 38 is connected to the upper part of the bubble column reactor 30 and cools the unreacted synthesis gas and the gaseous hydrocarbon product. The first rectifying column 40 distills the liquid hydrocarbons supplied from the bubble column reactor 30 through the separator 36 and the gas-liquid separator 38, and separates and purifies each fraction according to the boiling point.

このうち、気泡塔型反応器30は、合成ガスを液体炭化水素に合成する反応器の一例であり、FT合成反応により合成ガスから液体炭化水素を合成するFT合成用反応器として機能する。この気泡塔型反応器30は、例えば、塔型の容器内部に触媒と媒体油とからなるスラリーが貯留された気泡塔型スラリー床式反応器で構成される。この気泡塔型反応器30は、FT合成反応により合成ガスから液体炭化水素を生成する。詳細には、この気泡塔型反応器30では、原料ガスである合成ガスは、気泡塔型反応器30の底部の分散板から気泡となって供給され、触媒と媒体油からなるスラリー内を通過し、懸濁状態の中で下記化学反応式(3)に示すように水素ガスと一酸化炭素ガスとが合成反応を起こす。   Among these, the bubble column reactor 30 is an example of a reactor that synthesizes synthesis gas into liquid hydrocarbons, and functions as a reactor for FT synthesis that synthesizes liquid hydrocarbons from synthesis gas by an FT synthesis reaction. The bubble column reactor 30 is constituted by, for example, a bubble column type slurry bed type reactor in which a slurry composed of a catalyst and a medium oil is stored inside a column type container. The bubble column reactor 30 generates liquid hydrocarbons from synthesis gas by an FT synthesis reaction. Specifically, in this bubble column reactor 30, the synthesis gas, which is a raw material gas, is supplied as bubbles from the dispersion plate at the bottom of the bubble column reactor 30, and passes through the slurry composed of catalyst and medium oil. Then, as shown in the chemical reaction formula (3) below, the hydrogen gas and the carbon monoxide gas cause a synthesis reaction in the suspended state.

2nH+nCO→−(CH−+nHO ・・・(3) 2nH 2 + nCO → − (CH 2 ) n − + nH 2 O (3)

このFT合成反応は発熱反応であるため、気泡塔型反応器30は内部に伝熱管32が配設された熱交換器型になっており、冷媒として例えば水(BFW:Boiler Feed Water)を供給し、上記FT合成反応の反応熱を、スラリーと水との熱交換により中圧スチームとして回収できるようになっている。   Since this FT synthesis reaction is an exothermic reaction, the bubble column reactor 30 is a heat exchanger type in which a heat transfer tube 32 is disposed inside, and supplies, for example, water (BFW: Boiler Feed Water) as a refrigerant. The heat of reaction of the FT synthesis reaction can be recovered as medium pressure steam by heat exchange between the slurry and water.

最後に、製品精製ユニット7について説明する。製品精製ユニット7は、例えば、WAX分水素化分解反応器50と、灯油・軽油留分水素化精製反応器52と、ナフサ留分水素化精製反応器54と、気液分離器56,58,60と、第2精留塔70と、ナフサ・スタビライザー72とを備える。WAX分水素化分解反応器50は、第1精留塔40の下部に接続されている。灯油・軽油留分水素化精製反応器52は、第1精留塔40の中央部に接続されている。ナフサ留分水素化精製反応器54は、第1精留塔40の上部に接続されている。気液分離器56,58,60は、これら水素化反応器50,52,54のそれぞれに対応して設けられている。第2精留塔70は、気液分離器56,58から供給された液体炭化水素を沸点に応じて分離・精製する。ナフサ・スタビライザー72は、気液分離器60及び第2精留塔70から供給されたナフサ留分の液体炭化水素を精留して、ブタンより軽い成分はフレアガス側へ排出し、炭素数5以上の成分は製品のナフサとして分離・回収する。   Finally, the product purification unit 7 will be described. The product refining unit 7 includes, for example, a WAX fraction hydrocracking reactor 50, a kerosene / light oil fraction hydrotreating reactor 52, a naphtha fraction hydrotreating reactor 54, and gas-liquid separators 56, 58, 60, a second rectifying column 70, and a naphtha stabilizer 72. The WAX fraction hydrocracking reactor 50 is connected to the lower part of the first fractionator 40. The kerosene / light oil fraction hydrotreating reactor 52 is connected to the center of the first fractionator 40. The naphtha fraction hydrotreating reactor 54 is connected to the upper part of the first fractionator 40. The gas-liquid separators 56, 58 and 60 are provided corresponding to the hydrogenation reactors 50, 52 and 54, respectively. The second rectification column 70 separates and purifies the liquid hydrocarbons supplied from the gas-liquid separators 56 and 58 according to the boiling point. The naphtha stabilizer 72 rectifies liquid hydrocarbons of the naphtha fraction supplied from the gas-liquid separator 60 and the second rectifying column 70, and discharges lighter components than butane to the flare gas side, and has 5 or more carbon atoms. The components are separated and recovered as naphtha of the product.

次に、以上のような構成の液体燃料合成システム1により、天然ガスから液体燃料を合成する工程(GTLプロセス)について説明する。   Next, a process (GTL process) of synthesizing liquid fuel from natural gas by the liquid fuel synthesizing system 1 having the above configuration will be described.

液体燃料合成システム1には、天然ガス田又は天然ガスプラントなどの外部の天然ガス供給源(図示せず。)から、炭化水素原料としての天然ガス(主成分がCH)が供給される。上記合成ガス生成ユニット3は、この天然ガスを改質して合成ガス(一酸化炭素ガスと水素ガスを主成分とする混合ガス)を製造する。 The liquid fuel synthesis system 1 is supplied with natural gas (main component is CH 4 ) as a hydrocarbon feedstock from an external natural gas supply source (not shown) such as a natural gas field or a natural gas plant. The synthesis gas generation unit 3 reforms the natural gas to produce a synthesis gas (a mixed gas containing carbon monoxide gas and hydrogen gas as main components).

具体的には、まず、上記天然ガスは、水素分離装置26によって分離された水素ガスとともに脱硫反応器10に供給される。脱硫反応器10は、当該水素ガスを用いて天然ガスに含まれる硫黄分を例えばZnO触媒で水添脱硫する。このようにして天然ガスを予め脱硫しておくことにより、改質器12及び気泡塔型反応器30等で用いられる触媒の活性が硫黄により低下することを防止できる。   Specifically, first, the natural gas is supplied to the desulfurization reactor 10 together with the hydrogen gas separated by the hydrogen separator 26. The desulfurization reactor 10 hydrodesulfurizes sulfur contained in natural gas using the hydrogen gas, for example, with a ZnO catalyst. By desulfurizing the natural gas in advance in this way, it is possible to prevent the activity of the catalyst used in the reformer 12 and the bubble column reactor 30 or the like from being reduced by sulfur.

このようにして脱硫された天然ガス(二酸化炭素を含んでもよい。)は、二酸化炭素供給源(図示せず。)から供給される二酸化炭素(CO)ガスと、排熱ボイラー14で発生した水蒸気とが混合された上で、改質器12に供給される。改質器12は、例えば、上述した水蒸気・炭酸ガス改質法により、二酸化炭素と水蒸気とを用いて天然ガスを改質して、一酸化炭素ガスと水素ガスとを主成分とする高温の合成ガスを生成する。このとき、改質器12には、例えば、改質器12が備えるバーナー用の燃料ガスと空気とが供給されており、当該バーナーにおける燃料ガスの燃焼熱により、吸熱反応である上記水蒸気・炭酸ガス改質反応に必要な反応熱がまかなわれている。 The natural gas (which may contain carbon dioxide) desulfurized in this way is generated in carbon dioxide (CO 2 ) gas supplied from a carbon dioxide supply source (not shown) and the exhaust heat boiler 14. After being mixed with water vapor, it is supplied to the reformer 12. For example, the reformer 12 reforms the natural gas using carbon dioxide and steam by the steam / carbon dioxide reforming method described above, so that the reformer 12 has a high temperature mainly composed of carbon monoxide gas and hydrogen gas. Generate synthesis gas. At this time, the reformer 12 is supplied with, for example, fuel gas and air for the burner included in the reformer 12, and the steam / carbonic acid that is endothermic by the combustion heat of the fuel gas in the burner. The reaction heat necessary for the gas reforming reaction is covered.

このようにして改質器12で生成された高温の合成ガス(例えば、900℃、2.0MPaG)は、排熱ボイラー14に供給され、排熱ボイラー14内を流通する水との熱交換により冷却(例えば400℃)されて、排熱回収される。このとき、排熱ボイラー14において合成ガスにより加熱された水は気液分離器16に供給され、この気液分離器16から気体分が高圧スチーム(例えば3.4〜10.0MPaG)として改質器12または他の外部装置に供給され、液体分の水が排熱ボイラー14に戻される。   The high-temperature synthesis gas (for example, 900 ° C., 2.0 MPaG) generated in the reformer 12 in this manner is supplied to the exhaust heat boiler 14 and is exchanged by heat exchange with the water flowing in the exhaust heat boiler 14. It is cooled (for example, 400 ° C.) and the exhaust heat is recovered. At this time, water heated by the synthesis gas in the exhaust heat boiler 14 is supplied to the gas-liquid separator 16, and the gas component is reformed as high-pressure steam (for example, 3.4 to 10.0 MPaG) from the gas-liquid separator 16. The water in the liquid is returned to the exhaust heat boiler 14 after being supplied to the vessel 12 or other external device.

一方、排熱ボイラー14において冷却された合成ガスは、凝縮液分が気液分離器18において分離・除去された後、脱炭酸装置20の吸収塔22、又は気泡塔型反応器30に供給される。吸収塔22は、貯留している吸収液内に、合成ガスに含まれる炭酸ガスを吸収することで、当該合成ガスから炭酸ガスを除去する。この吸収塔22内の炭酸ガスを含む吸収液は、再生塔24に送出され、当該炭酸ガスを含む吸収液は例えばスチームで加熱されてストリッピング処理され、放散された炭酸ガスは、再生塔24から改質器12に送られて、上記改質反応に再利用される。   On the other hand, the synthesis gas cooled in the exhaust heat boiler 14 is supplied to the absorption tower 22 or the bubble column reactor 30 of the decarboxylation device 20 after the condensed liquid is separated and removed in the gas-liquid separator 18. The The absorption tower 22 removes carbon dioxide from the synthesis gas by absorbing the carbon dioxide contained in the synthesis gas in the stored absorption liquid. The absorption liquid containing carbon dioxide gas in the absorption tower 22 is sent to the regeneration tower 24, and the absorption liquid containing carbon dioxide gas is heated by, for example, steam and stripped. To the reformer 12 and reused in the reforming reaction.

このようにして、合成ガス生成ユニット3で生成された合成ガスは、上記FT合成ユニット5の気泡塔型反応器30に供給される。このとき、気泡塔型反応器30に供給される合成ガスの組成比は、FT合成反応に適した組成比(例えば、H:CO=2:1(モル比))に調整されている。なお、気泡塔型反応器30に供給される合成ガスは、脱炭酸装置20と気泡塔型反応器30とを接続する配管に設けられた圧縮器(図示せず。)により、FT合成反応に適切な圧力(例えば3.6MPaG程度)まで昇圧される。 In this way, the synthesis gas produced by the synthesis gas production unit 3 is supplied to the bubble column reactor 30 of the FT synthesis unit 5. At this time, the composition ratio of the synthesis gas supplied to the bubble column reactor 30 is adjusted to a composition ratio (for example, H 2 : CO = 2: 1 (molar ratio)) suitable for the FT synthesis reaction. The synthesis gas supplied to the bubble column reactor 30 is subjected to an FT synthesis reaction by a compressor (not shown) provided in a pipe connecting the decarboxylation device 20 and the bubble column reactor 30. The pressure is increased to an appropriate pressure (for example, about 3.6 MPaG).

また、上記脱炭酸装置20により炭酸ガスが分離された合成ガスの一部は、水素分離装置26にも供給される。水素分離装置26は、上記のように圧力差を利用した吸着、脱着(水素PSA)により、合成ガスに含まれる水素ガスを分離する。当該分離された水素は、ガスホルダー(図示せず。)等から圧縮機(図示せず。)を介して、液体燃料合成システム1内において水素を利用して所定反応を行う各種の水素利用反応装置(例えば、脱硫反応器10、WAX分水素化分解反応器50、灯油・軽油留分水素化精製反応器52、ナフサ留分水素化精製反応器54など)に連続して供給する。   A part of the synthesis gas from which the carbon dioxide gas has been separated by the decarbonation device 20 is also supplied to the hydrogen separation device 26. The hydrogen separator 26 separates the hydrogen gas contained in the synthesis gas by adsorption and desorption (hydrogen PSA) using the pressure difference as described above. The separated hydrogen is subjected to various hydrogen utilization reactions in which a predetermined reaction is performed using hydrogen in the liquid fuel synthesizing system 1 from a gas holder (not shown) or the like via a compressor (not shown). It supplies continuously to the apparatus (for example, desulfurization reactor 10, WAX fraction hydrocracking reactor 50, kerosene / light oil fraction hydrotreating reactor 52, naphtha fraction hydrotreating reactor 54, etc.).

次いで、上記FT合成ユニット5は、上記合成ガス生成ユニット3によって生成された合成ガスから、FT合成反応により、液体炭化水素を合成する。   Next, the FT synthesis unit 5 synthesizes liquid hydrocarbons from the synthesis gas produced by the synthesis gas production unit 3 by an FT synthesis reaction.

具体的には、上記脱炭酸装置20において炭酸ガスを分離された合成ガスは、気泡塔型反応器30の底部から流入されて、気泡塔型反応器30内に貯留された触媒スラリー内を上昇する。この際、気泡塔型反応器30内では、上述したFT合成反応により、当該合成ガスに含まれる一酸化炭素と水素ガスとが反応して、炭化水素が生成される。さらに、この合成反応時には、気泡塔型反応器30の伝熱管32内に水を流通させることで、FT合成反応の反応熱を除去し、この熱交換により加熱された水が気化して水蒸気となる。この水蒸気は、気液分離器34で液化した水が伝熱管32に戻されて、気体分が中圧スチーム(例えば1.0〜2.5MPaG)として外部装置に供給される。   Specifically, the synthesis gas from which the carbon dioxide gas has been separated in the decarboxylation device 20 flows from the bottom of the bubble column reactor 30 and rises in the catalyst slurry stored in the bubble column reactor 30. To do. At this time, in the bubble column reactor 30, the carbon monoxide and hydrogen gas contained in the synthesis gas react with each other by the above-described FT synthesis reaction to generate hydrocarbons. Furthermore, at the time of this synthesis reaction, water is circulated through the heat transfer tube 32 of the bubble column reactor 30 to remove the reaction heat of the FT synthesis reaction. Become. As for this water vapor, the water liquefied by the gas-liquid separator 34 is returned to the heat transfer tube 32, and the gas component is supplied to the external device as medium pressure steam (for example, 1.0 to 2.5 MPaG).

このようにして、気泡塔型反応器30で合成された液体炭化水素は、気泡塔型反応器30の中央部から取り出されて、分離器36に送出される。分離器36は、取り出されたスラリー中の触媒(固形分)と、液体炭化水素生成物を含んだ液体分とに分離する。分離された触媒は、その一部を気泡塔型反応器30に戻され、液体分は第1精留塔40に供給される。また、気泡塔型反応器30の塔頂からは、未反応の合成ガスと、合成された炭化水素のガス分とが気液分離器38に導入される。気液分離器38は、これらのガスを冷却して、一部の凝縮分の液体炭化水素を分離して第1精留塔40に導入する。一方、気液分離器38で分離されたガス分については、未反応の合成ガス(COとH)は、気泡塔型反応器30の底部に再投入されてFT合成反応に再利用される。また、製品対象外である炭素数が少ない(C以下)炭化水素ガスを主成分とする排ガス(フレアガス)は、外部の燃焼設備(図示せず。)に導入されて、燃焼された後に大気放出される。 In this way, the liquid hydrocarbon synthesized in the bubble column reactor 30 is taken out from the center of the bubble column reactor 30 and sent to the separator 36. The separator 36 separates the catalyst (solid content) in the extracted slurry into a liquid content containing the liquid hydrocarbon product. A part of the separated catalyst is returned to the bubble column reactor 30, and the liquid is supplied to the first rectifying column 40. Further, unreacted synthesis gas and synthesized hydrocarbon gas are introduced into the gas-liquid separator 38 from the top of the bubble column reactor 30. The gas-liquid separator 38 cools these gases, separates some of the condensed liquid hydrocarbons, and introduces them into the first fractionator 40. On the other hand, with respect to the gas component separated by the gas-liquid separator 38, the unreacted synthesis gas (CO and H 2 ) is reintroduced into the bottom of the bubble column reactor 30 and reused for the FT synthesis reaction. . Further, exhaust gas (flare gas) mainly composed of hydrocarbon gas having a low carbon number (C 4 or less) that is not a product target is introduced into an external combustion facility (not shown) and burned into the atmosphere. Released.

次いで、第1精留塔40は、上記のようにして気泡塔型反応器30から分離器36、気液分離器38を介して供給された液体炭化水素(炭素数は多様)を加熱して、沸点の違いを利用して分留し、ナフサ留分(沸点が約150℃未満)と、灯油・軽油留分(沸点が約150〜350℃)と、WAX分(沸点が約350℃より大)とに分離・精製する。この第1精留塔40の底部から取り出されるWAX分の液体炭化水素(主としてC21以上)は、WAX分水素化分解反応器50に移送され、第1精留塔40の中央部から取り出される灯油・軽油留分の液体炭化水素(主としてC11〜C20)は、灯油・軽油留分水素化精製反応器52に移送され、第1精留塔40の上部から取り出されるナフサ留分の液体炭化水素(主としてC〜C10)は、ナフサ留分水素化精製反応器54に移送される。 Next, the first rectifying column 40 heats the liquid hydrocarbon (having various carbon numbers) supplied from the bubble column reactor 30 through the separator 36 and the gas-liquid separator 38 as described above. , Fractionation using the difference in boiling point, naphtha fraction (boiling point less than about 150 ° C), kerosene / light oil fraction (boiling point about 150-350 ° C), and WAX (boiling point from about 350 ° C) Large) and separated and purified. Wax liquid hydrocarbons (mainly C 21 or more) taken out from the bottom of the first fractionator 40 are transferred to the WAX fraction hydrocracking reactor 50 and taken out from the center of the first fractionator 40. The liquid hydrocarbon (mainly C 11 to C 20 ) of the kerosene / light oil fraction is transferred to the kerosene / light oil fraction hydrotreating reactor 52 and taken out from the upper part of the first rectifying column 40. Hydrocarbons (mainly C 5 -C 10 ) are transferred to the naphtha fraction hydrotreating reactor 54.

WAX分水素化分解反応器50は、第1精留塔40の下部から供給された炭素数の多いWAX分の液体炭化水素(概ねC21以上)を、上記水素分離装置26から供給された水素ガスを利用して水素化分解して、炭素数をC20以下に低減する。この水素化分解反応では、触媒と熱を利用して、炭素数の多い炭化水素のC−C結合を切断して、炭素数の少ない低分子量の炭化水素を生成する。このWAX分水素化分解反応器50により、水素化分解された液体炭化水素を含む生成物は、気液分離器56で気体と液体とに分離され、そのうち液体炭化水素は、第2精留塔70に移送され、気体分(水素ガスを含む。)は、灯油・軽油留分水素化精製反応器52及びナフサ留分水素化精製反応器54に移送される。 The WAX fraction hydrocracking reactor 50 is a liquid fed from the lower part of the first rectifying column 40 to a liquid hydrocarbon having a high carbon number (approximately C 21 or more) and hydrogen supplied from the hydrogen separator 26. Hydrocracking using gas to reduce the carbon number to 20 or less. In this hydrocracking reaction, a C—C bond of a hydrocarbon having a large number of carbon atoms is cut using a catalyst and heat to generate a low molecular weight hydrocarbon having a small number of carbon atoms. A product containing liquid hydrocarbons hydrocracked by the WAX hydrocracking reactor 50 is separated into a gas and a liquid by a gas-liquid separator 56, and the liquid hydrocarbons are separated from the second fractionator. The gas component (including hydrogen gas) is transferred to a kerosene / light oil fraction hydrotreating reactor 52 and a naphtha fraction hydrotreating reactor 54.

灯油・軽油留分水素化精製反応器52は、第1精留塔40の中央部から供給された炭素数が中程度である灯油・軽油留分の液体炭化水素(概ねC11〜C20)を、水素分離装置26からWAX分水素化分解反応器50を介して供給された水素ガスを用いて、水素化精製する。この水素化精製反応は、上記液体炭化水素の不飽和結合に水素を付加して飽和させ、直鎖状飽和炭化水素を生成する反応である。この結果、水素化精製された液体炭化水素を含む生成物は、気液分離器58で気体と液体に分離され、そのうち液体炭化水素は、第2精留塔70に移送され、気体分(水素ガスを含む。)は、上記水素化反応に再利用される。 The kerosene / light oil fraction hydrotreating reactor 52 is a liquid hydrocarbon (generally C 11 to C 20 ) of the kerosene / light oil fraction supplied from the center of the first fractionator 40 and having a medium number of carbon atoms. Is hydrorefined using the hydrogen gas supplied from the hydrogen separator 26 via the WAX fraction hydrocracking reactor 50. This hydrorefining reaction is a reaction in which hydrogen is added to the unsaturated bond of the liquid hydrocarbon to saturate to produce a linear saturated hydrocarbon. As a result, the hydrorefined liquid hydrocarbon-containing product is separated into a gas and a liquid by the gas-liquid separator 58, and the liquid hydrocarbon is transferred to the second rectifying column 70, where the gas component (hydrogen Gas is reused) in the hydrogenation reaction.

ナフサ留分水素化精製反応器54は、第1精留塔40の上部から供給された炭素数が少ないナフサ留分の液体炭化水素(概ねC10以下)を、水素分離装置26からWAX分水素化分解反応器50を介して供給された水素ガスを用いて、水素化精製する。この結果、水素化精製された液体炭化水素を含む生成物は、気液分離器60で気体と液体に分離され、そのうち液体炭化水素は、ナフサ・スタビライザー72に移送され、気体分(水素ガスを含む。)は、上記水素化反応に再利用される。 The naphtha fraction hydrotreating reactor 54, the upper supplied from the naphtha fraction of liquid hydrocarbons having a small number of carbon atoms of the first fractionator 40 (approximately of C 10 or less), WAX fraction hydrogen from the hydrogen separator 26 Hydrotreating is performed using the hydrogen gas supplied through the hydrocracking reactor 50. As a result, the hydrorefined liquid hydrocarbon-containing product is separated into a gas and a liquid by the gas-liquid separator 60, and the liquid hydrocarbon is transferred to the naphtha stabilizer 72, where the gas component (hydrogen gas is removed). Is reused in the hydrogenation reaction.

次いで、第2精留塔70は、上記のようにしてWAX分水素化分解反応器50及び灯油・軽油留分水素化精製反応器52から供給された液体炭化水素を蒸留して、炭素数がC10以下の炭化水素(沸点が約150℃未満)と、灯油(沸点が約150〜250℃)と、軽油(沸点が約250〜350℃)と、WAX分水素化分解反応器50からの未分解WAX分(沸点約350℃より大)とに分離・精製する。第2精留塔70の下部からは軽油が取り出され、中央部からは灯油が取り出される。一方、第2精留塔70の塔頂からは、炭素数がC10以下の炭化水素ガスが取り出されて、ナフサ・スタビライザー72に供給される。 Next, the second rectifying column 70 distills the liquid hydrocarbons supplied from the WAX fraction hydrocracking reactor 50 and the kerosene / light oil fraction hydrotreating reactor 52 as described above to obtain a carbon number. and of C 10 or less hydrocarbons (having a boiling point of approximately less than 0.99 ° C.), kerosene (whose boiling point is about 150 to 250 ° C.), and gas oil (boiling point of about 250 to 350 ° C.), from WAX fraction hydrocracking reactor 50 Separation and purification into undecomposed WAX fraction (boiling point greater than about 350 ° C.). Light oil is taken out from the lower part of the second fractionator 70, and kerosene is taken out from the center. On the other hand, a hydrocarbon gas having a carbon number of 10 or less is taken out from the top of the second rectifying column 70 and supplied to the naphtha stabilizer 72.

さらに、ナフサ・スタビライザー72では、上記ナフサ留分水素化精製反応器54及び第2精留塔70から供給された炭素数がC10以下の炭化水素を蒸留して、製品としてのナフサ(C〜C10)を分離・精製する。これにより、ナフサ・スタビライザー72の下部からは、高純度のナフサが取り出される。一方、ナフサ・スタビライザー72の塔頂からは、製品対象外である炭素数が所定数以下(C以下)の炭化水素を主成分とする排ガス(フレアガス)が排出される。 Further, the naphtha stabilizer 72 distills hydrocarbons having a carbon number of 10 or less supplied from the naphtha fraction hydrotreating reactor 54 and the second rectifying tower 70 to obtain naphtha (C 5 as a product). ~C 10) are separated and purified. Thereby, high-purity naphtha is taken out from the lower part of the naphtha stabilizer 72. Meanwhile, from the top of the naphtha stabilizer 72, the exhaust gas carbon number of target products composed mainly of hydrocarbons below predetermined number (C 4 or less) (flare gas) is discharged.

以上、液体燃料合成システム1の工程(GTLプロセス)について説明した。かかるGTLプロセスにより、天然ガスを、高純度のナフサ(C〜C10:粗ガソリン)、灯油(C11〜C15:ケロシン)及び軽油(C16〜C20:ガスオイル)等のクリーンな液体燃料に、容易且つ経済的に転換することができる。さらに、本実施形態では、改質器12において上記水蒸気・炭酸ガス改質法を採用しているので、原料となる天然ガスに含有されている二酸化炭素を有効に利用し、かつ、上記FT合成反応に適した合成ガスの組成比(例えば、H:CO=2:1(モル比))を改質器12の1回の反応で効率的に生成することができ、水素濃度調整装置などが不要であるという利点がある。 The process of the liquid fuel synthesis system 1 (GTL process) has been described above. By such a GTL process, natural gas is cleaned into high purity naphtha (C 5 to C 10 : crude gasoline), kerosene (C 11 to C 15 : kerosene) and light oil (C 16 to C 20 : gas oil). It can be easily and economically converted to liquid fuel. Furthermore, in this embodiment, since the steam / carbon dioxide reforming method is adopted in the reformer 12, carbon dioxide contained in natural gas as a raw material is effectively used, and the FT synthesis is performed. A composition ratio (for example, H 2 : CO = 2: 1 (molar ratio)) of synthesis gas suitable for the reaction can be efficiently generated by one reaction of the reformer 12, and a hydrogen concentration adjusting device, etc. There is an advantage that is unnecessary.

次に、図2を用いて、炭化水素燃料を複数種類の液体燃料に転換した後、これら液体燃料を混合させるためにこの液体燃料合成システム1が備える液体燃料混合システム100について説明する。
液体燃料混合システム100は、前述した構成要素に加えて、互いに異なる種類の液体燃料がそれぞれ流入されて貯留される複数の中間タンク80と、各中間タンク80に連通された燃料混合流路82と、各中間タンク80内の液体燃料の液面位置を検出する液面位置検出手段84と、各中間タンク80内の液体燃料を燃料混合流路82に、流出量を調整してそれぞれ移送させる複数の移送手段86と、を備えている。なお以下では、中間タンク80内の液体燃料の液面位置を、単に中間タンク80の液面位置と称する。
Next, the liquid fuel mixing system 100 included in the liquid fuel synthesizing system 1 for mixing the liquid fuel after the hydrocarbon fuel is converted into a plurality of types of liquid fuel will be described with reference to FIG.
In addition to the above-described components, the liquid fuel mixing system 100 includes a plurality of intermediate tanks 80 in which different types of liquid fuels are introduced and stored, and a fuel mixing flow path 82 communicated with each intermediate tank 80. The liquid level position detecting means 84 for detecting the liquid level position of the liquid fuel in each intermediate tank 80, and the plurality of liquid fuels in the respective intermediate tanks 80 are respectively transferred to the fuel mixing channel 82 while adjusting the outflow amount. Transporting means 86. Hereinafter, the liquid level position of the liquid fuel in the intermediate tank 80 is simply referred to as the liquid level position of the intermediate tank 80.

本実施形態では、中間タンク80は3つ備えられており、これら3つの中間タンク80の満量はいずれも等しくなっている。これら3つの中間タンク80は、第2精留塔70で取り出された軽油が流入される軽油タンクと、第2精留塔70で取り出された灯油が流入される灯油タンクと、及びナフサ・スタビライザー72で取り出されたナフサが流入されるナフサタンク、である。
燃料混合流路82は、内部を液体燃料が流通する配管であり、その一端は、各中間タンク80に対応して設けられた複数の分岐配管(枝流路)88により中間タンク80それぞれと連通されている。つまり、燃料混合流路82は、各中間タンク80に連通されたそれぞれの分岐配管88が集合した下流側に設けられている。また、燃料混合流路82の他端は、混合された液体燃料を貯留する調合タンク92に連通されている。また、燃料混合流路82には、燃料混合流路82に混合された各液体燃料を攪拌させるインラインミキサー(燃料攪拌手段)90が備えられている。なお、前述した下流側とは、液体燃料混合システム100内で液体燃料が流通する方向のうち、中間タンク80から調合タンク92に向く方向を意味する
In the present embodiment, three intermediate tanks 80 are provided, and the full capacity of these three intermediate tanks 80 is equal. These three intermediate tanks 80 include a light oil tank into which the light oil taken out from the second rectifying tower 70 flows, a kerosene tank into which the kerosene taken out from the second rectifying tower 70 flows, and a naphtha stabilizer. The naphtha tank into which the naphtha taken out at 72 is introduced.
The fuel mixing channel 82 is a pipe through which liquid fuel flows, and one end thereof communicates with each of the intermediate tanks 80 by a plurality of branch pipes (branch channels) 88 provided corresponding to the respective intermediate tanks 80. Has been. That is, the fuel mixing channel 82 is provided on the downstream side where the branch pipes 88 communicated with the intermediate tanks 80 are gathered. The other end of the fuel mixing channel 82 is communicated with a blending tank 92 that stores the mixed liquid fuel. Further, the fuel mixing channel 82 is provided with an in-line mixer (fuel agitating means) 90 for agitating each liquid fuel mixed in the fuel mixing channel 82. The downstream side mentioned above means a direction from the intermediate tank 80 toward the blending tank 92 among the directions in which the liquid fuel flows in the liquid fuel mixing system 100.

液面位置検出手段84は、各中間タンク80にそれぞれ設けられ、その中間タンク80の液面位置を検出する。また、液面位置検出手段84は、検出した液面位置に関する液面位置データを、後述する制御部98に送出する。
移送手段86は、各中間タンク80に対応して3つ設けられている。図示の例では、各移送手段86は、各中間タンク80に対応した分岐配管88に設けられている。また、各移送手段86は、中間タンク80内の液体燃料を燃料混合流路82に移送させるポンプ94と、このポンプ94により移送される液体燃料の流出量を調整する流量調整弁96と、を備えている。ポンプ94は、ON-OFF制御により液体燃料の定量移送が可能なものである。この移送手段86によれば、ポンプ94のON-OFF制御及び流量調整弁96の流出量調整により、対応する中間タンク80内の液体燃料を、流出量を調整して燃料混合流路82に移送することができる。
The liquid surface position detecting means 84 is provided in each intermediate tank 80 and detects the liquid surface position of the intermediate tank 80. Further, the liquid surface position detecting means 84 sends liquid surface position data relating to the detected liquid surface position to the control unit 98 described later.
Three transfer means 86 are provided corresponding to each intermediate tank 80. In the illustrated example, each transfer means 86 is provided in a branch pipe 88 corresponding to each intermediate tank 80. Each transfer means 86 includes a pump 94 for transferring the liquid fuel in the intermediate tank 80 to the fuel mixing passage 82, and a flow rate adjusting valve 96 for adjusting the outflow amount of the liquid fuel transferred by the pump 94. I have. The pump 94 is capable of quantitative transfer of liquid fuel by ON-OFF control. According to this transfer means 86, the liquid fuel in the corresponding intermediate tank 80 is transferred to the fuel mixing flow path 82 by adjusting the outflow amount by the ON / OFF control of the pump 94 and the outflow amount adjustment of the flow rate adjusting valve 96. can do.

そして、本実施形態では、この液体燃料混合システム100は、全ての中間タンク80内の液体燃料が燃料混合流路82で混合されるように、液面位置検出手段84が検出した各中間タンク80の液面位置に基づいて各移送手段86による液体燃料の流出量を制御する制御部98を備えている。この制御部98は、各中間タンク80の液面位置が各中間タンク80で予め設定された液面位置の上限位置及び下限位置に達したときに液体燃料の流出量を制御する。
本実施形態では、制御部98は、各液面位置検出手段84、各移送手段86に電気的に接続されており、液面位置検出手段84から送出された液面位置データに基づいて各移送手段86の流出量を後述する方法で算出すると共に、各移送手段86を制御するための制御信号を生成して送出する。また、制御部98は、液面位置データに基づいて各中間タンク80内に貯留されている液体燃料の貯留量を算出可能である。また、制御部98には、中間タンク80ごとの液面位置の上限位置及び下限位置、及び各移送手段86の能力上限が予め記憶されている。なお、制御部98の装置構成は、例えばCPU、RAM及び外部記憶装置を有するコンピュータ等のハードウェアとなっている。
In the present embodiment, the liquid fuel mixing system 100 includes each intermediate tank 80 detected by the liquid level position detection unit 84 so that the liquid fuel in all the intermediate tanks 80 is mixed in the fuel mixing flow channel 82. A control unit 98 is provided for controlling the amount of liquid fuel discharged by each transfer means 86 based on the liquid level position. The control unit 98 controls the amount of liquid fuel to flow out when the liquid level position of each intermediate tank 80 reaches the upper limit position and the lower limit position of the liquid level position set in advance in each intermediate tank 80.
In the present embodiment, the control unit 98 is electrically connected to each liquid level position detection unit 84 and each transfer unit 86, and each transfer is performed based on the liquid level position data sent from the liquid level position detection unit 84. The outflow amount of the means 86 is calculated by a method described later, and a control signal for controlling each transfer means 86 is generated and sent out. Further, the control unit 98 can calculate the storage amount of the liquid fuel stored in each intermediate tank 80 based on the liquid level position data. Further, the control unit 98 stores in advance the upper limit position and lower limit position of the liquid surface position for each intermediate tank 80 and the upper limit capacity of each transfer means 86. The device configuration of the control unit 98 is, for example, hardware such as a computer having a CPU, a RAM, and an external storage device.

ここで、各中間タンク80の液面位置の上限位置及び下限位置は、例えば上限位置がその中間タンク80の満量に対して約80%、下限位置がその中間タンク80の満量に対して約20%が好ましい。また、下限位置は、各中間タンク80に設けられている移送機能のポンプ94が空回りしてしまう位置よりは高い位置が好ましい。以下では、中間タンク80内の液体燃料の上限位置及び下限位置を、単に中間タンク80の上限位置及び下限位置とそれぞれ称する。   Here, the upper limit position and the lower limit position of the liquid level position of each intermediate tank 80 are, for example, an upper limit position of about 80% with respect to the full amount of the intermediate tank 80 and a lower limit position with respect to the full amount of the intermediate tank 80. About 20% is preferred. The lower limit position is preferably higher than the position where the transfer function pump 94 provided in each intermediate tank 80 is idle. Hereinafter, the upper limit position and the lower limit position of the liquid fuel in the intermediate tank 80 are simply referred to as the upper limit position and the lower limit position of the intermediate tank 80, respectively.

次に、以上のように構成された液体燃料混合システム100において、その燃料混合流路82で、各中間タンク80内に貯留された液体燃料の全種類を混合させる方法について説明する。以下の説明では、初期段階として各中間タンク80内には、各中間タンク80の液面位置がその中間タンク80の下限位置より高い位置で且つ上限位置より低い位置であるように液体燃料が予め貯留されていると共に、各移送手段86は中間タンク80内の液体燃料の流出を停止しているものとする。   Next, in the liquid fuel mixing system 100 configured as described above, a method for mixing all types of liquid fuel stored in each intermediate tank 80 in the fuel mixing flow channel 82 will be described. In the following description, liquid fuel is preliminarily stored in each intermediate tank 80 as an initial stage so that the liquid level position of each intermediate tank 80 is higher than the lower limit position of the intermediate tank 80 and lower than the upper limit position. It is assumed that the transfer means 86 are stopped and the outflow of the liquid fuel in the intermediate tank 80 is stopped.

まず、液体燃料流入工程として、軽油、灯油及びナフサを各中間タンク80にそれぞれ流入して貯留する。この際、初期段階では各移送手段86は液体燃料の流出を停止しているので、各中間タンク80の液面位置は上昇する。
液体燃料流入工程と並行して、液面位置検出工程として、液面位置検出手段84によって各中間タンク80内の液体燃料の液面位置を検出する。この際、制御部98は、液面位置検出手段84から送出された液面位置データから各中間タンク80の液面位置を取得する。
これら液体燃料流入工程及び液面位置検出工程は、液体燃料合成システム1の上流側でトラブル等が発生しない限り継続的に行われる。
First, as a liquid fuel inflow process, light oil, kerosene, and naphtha are respectively introduced into each intermediate tank 80 and stored. At this time, since each transfer means 86 stops the outflow of the liquid fuel at the initial stage, the liquid level position of each intermediate tank 80 rises.
In parallel with the liquid fuel inflow process, as the liquid level position detection process, the liquid level position of the liquid fuel in each intermediate tank 80 is detected by the liquid level position detection means 84. At this time, the control unit 98 acquires the liquid level position of each intermediate tank 80 from the liquid level position data sent from the liquid level position detecting means 84.
The liquid fuel inflow step and the liquid level position detection step are continuously performed unless a trouble or the like occurs on the upstream side of the liquid fuel synthesis system 1.

そして、液面位置検出工程と並行して、移送工程として、各中間タンク80内の液体燃料を燃料混合流路82に、流出量を調整してそれぞれ移送する。この際、全ての中間タンク80内の液体燃料が燃料混合流路82で混合されるように、液面位置検出工程で検出した各中間タンク80の液面位置に基づいて液体燃料の流出量を制御する。   In parallel with the liquid level position detection step, as a transfer step, the liquid fuel in each intermediate tank 80 is transferred to the fuel mixing channel 82 while adjusting the outflow amount. At this time, the outflow amount of the liquid fuel is determined based on the liquid level position of each intermediate tank 80 detected in the liquid level position detecting step so that the liquid fuel in all the intermediate tanks 80 is mixed in the fuel mixing flow path 82. Control.

ここで、移送工程における液体燃料の流出量の制御について詳しく説明する。
まず、液体燃料流入工程を経ることにより各中間タンク80の液面位置が上昇するので、所定時間が経過すると3つの中間タンク80のいずれか一つの液面位置がその中間タンク80の上限位置に達する。このとき、制御部98は、全ての移送手段86によってそれぞれが対応する中間タンク80内の液体燃料の流出を開始させる。この際、各中間タンク80の流出量を、仮に流出を開始する時点で全ての中間タンク80に対する液体燃料の流入が停止された場合に、全ての中間タンク80内の液体燃料を一定時間で流出し終えるように設定する。
以下では、この流出量の算出方法について詳しく説明する。
Here, the control of the outflow amount of the liquid fuel in the transfer process will be described in detail.
First, since the liquid level position of each intermediate tank 80 rises through the liquid fuel inflow process, any one liquid level position of the three intermediate tanks 80 becomes the upper limit position of the intermediate tank 80 when a predetermined time elapses. Reach. At this time, the control part 98 starts the outflow of the liquid fuel in the intermediate tank 80 with which each transfer means 86 respond | corresponds, respectively. At this time, when the inflow of liquid fuel into all the intermediate tanks 80 is stopped at the time when the outflow starts, the liquid fuel in all the intermediate tanks 80 flows out in a certain time. Set to finish.
Hereinafter, the calculation method of the outflow amount will be described in detail.

まず、第1ステップとして、制御部98は、各中間タンク80の液面位置より、各中間タンク80内に貯留されている液体燃料の貯留量を算出する。
次に、第2ステップとして、制御部98は、液面位置が上限位置に達した中間タンク80を、各中間タンク80の流出量を決めるための基準となる基準タンクとして設定する。以下では、この基準タンク内の液体燃料の貯留量を貯留量Vとする。
次に、第3ステップとして、制御部98は、前のステップで設定された基準タンクについて、そのタンクに対応して設けられている移送手段86の能力上限を、そのタンクの流出量として設定する。以下では、この流出量を流出量Fとする。
First, as a first step, the control unit 98 calculates the amount of liquid fuel stored in each intermediate tank 80 from the liquid level position of each intermediate tank 80.
Next, as a second step, the control unit 98 sets the intermediate tank 80 whose liquid level has reached the upper limit position as a reference tank that serves as a reference for determining the outflow amount of each intermediate tank 80. Hereinafter, the storage amount V of the liquid fuel in the reference tank is referred to as a storage amount V.
Next, as the third step, the control unit 98 sets, as the outflow amount of the tank, the capacity upper limit of the transfer means 86 provided corresponding to the reference tank set in the previous step. . Hereinafter, this outflow amount is referred to as an outflow amount F.

次に、第4ステップとして、制御部98は、基準タンクについて、仮に流出を開始する時点で液体燃料の流入が停止された場合に、そのタンク内の貯留量Vを流出量Fで流出し終えるために要する時間Tを算出する。なお、(時間T)=(貯留量V)/(流出量F)で求めることができる。
次に、第5ステップとして、制御部98は、基準タンク以外の中間タンク80について、各中間タンク80内の貯留量を時間Tで流出し終えるために要する流出量を算出する。なお、基準タンクと異なる一つの中間タンク80の貯留量を貯留量v、その中間タンク80において求める流出量を流出量fとすると、(流出量f)=(貯留量v)/(時間T)で求めることができる。
Next, as a fourth step, when the inflow of liquid fuel is stopped at the time when the outflow starts for the reference tank, the control unit 98 finishes out the storage amount V in the tank with the outflow amount F. The time T required for this is calculated. Note that (time T) = (reserved amount V) / (outflow amount F).
Next, as a fifth step, the control unit 98 calculates the outflow amount required to finish the outflow of the storage amount in each intermediate tank 80 at time T for the intermediate tanks 80 other than the reference tank. If the storage amount of one intermediate tank 80 different from the reference tank is the storage amount v, and the outflow amount obtained in the intermediate tank 80 is the outflow amount f, (outflow amount f) = (storage amount v) / (time T) Can be obtained.

次に、第6ステップとして、制御部98は、第5ステップで算出した基準タンク以外の中間タンク80における流出量が、各中間タンク80に対応して設けられた移送手段86の能力上限を超えていないか判定する。超えている場合は、その流出量が算出された中間タンク80を前記基準タンクに設定して第3ステップに戻り、第3ステップから第6ステップを繰り返す。超えていない場合は、各中間タンク80について算出した流出量を、各中間タンク80の流出量として設定する。   Next, as a sixth step, the control unit 98 determines that the outflow amount in the intermediate tank 80 other than the reference tank calculated in the fifth step exceeds the upper limit of the capacity of the transfer means 86 provided corresponding to each intermediate tank 80. Judge whether it is. If it exceeds, the intermediate tank 80 for which the outflow amount has been calculated is set as the reference tank, the process returns to the third step, and the third to sixth steps are repeated. If not, the outflow amount calculated for each intermediate tank 80 is set as the outflow amount of each intermediate tank 80.

以上のステップを経ることで、3つの中間タンク80のいずれか一つの液面位置がその中間タンク80の上限位置に達したときに設定する各中間タンク80の流出量を算出する。その後、制御部98は、制御信号を生成して各移送手段86に送出する。これにより、各移送手段86は、制御部98が算出した流出量で各中間タンク80内の液体燃料を流出させることができる。   Through the above steps, the outflow amount of each intermediate tank 80 set when the liquid level position of any one of the three intermediate tanks 80 reaches the upper limit position of the intermediate tank 80 is calculated. Thereafter, the control unit 98 generates a control signal and sends it to each transfer means 86. Accordingly, each transfer means 86 can cause the liquid fuel in each intermediate tank 80 to flow out with the flow amount calculated by the control unit 98.

移送手段86によって各中間タンク80内の液体燃料が流出されると各中間タンク80内の液面位置が下降するので、時間が経過すると3つの中間タンク80のいずれか一つの液面位置がその中間タンク80の下限位置に達する。このとき、制御部98は、制御信号を生成し、移送手段86によって全ての中間タンク80内の液体燃料の流出を停止させる。そして、移送工程と並行して液体燃料流入工程が実施されているので、液体燃料の流出が停止された後、中間タンク80内には液体燃料が流入して貯留され、液面位置が再度上昇する。
移送工程では、以上に示したように各中間タンク80内の液体燃料の流出量を制御する。この制御により、全ての中間タンク80には液体燃料が、その液面位置が少なくとも各中間タンク80の下限位置に達する量を貯留することができる。
When the liquid fuel in each intermediate tank 80 flows out by the transfer means 86, the liquid level position in each intermediate tank 80 is lowered. The lower limit position of the intermediate tank 80 is reached. At this time, the control unit 98 generates a control signal and stops the outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks 80 by the transfer means 86. And since the liquid fuel inflow process is performed in parallel with the transfer process, after the outflow of the liquid fuel is stopped, the liquid fuel flows in and is stored in the intermediate tank 80, and the liquid level is raised again. To do.
In the transfer process, the flow amount of the liquid fuel in each intermediate tank 80 is controlled as described above. With this control, the liquid fuel can be stored in all the intermediate tanks 80 in such an amount that the liquid surface position reaches at least the lower limit position of each intermediate tank 80.

移送工程を経て燃料混合流路82内に流入された各液体燃料は、燃料攪拌工程として、インラインミキサー90によって攪拌される。そして、攪拌された液体燃料は、調合タンク92に導入される。なお、調合タンク92に導入された液体燃料は、燃料攪拌工程を経ているのでその後攪拌される必要がなく、攪拌に要する工数を削減することができる。   Each liquid fuel that has flowed into the fuel mixing channel 82 through the transfer process is stirred by the in-line mixer 90 as a fuel stirring process. Then, the stirred liquid fuel is introduced into the preparation tank 92. In addition, since the liquid fuel introduced into the blending tank 92 has undergone the fuel agitation process, it does not need to be agitated thereafter, and the man-hour required for agitation can be reduced.

以上に示した液体燃料混合システム100によれば、移送工程において、全ての中間タンク80内の液体燃料が燃料混合流路82で混合されるように流出量を制御する際、液面位置検出工程で検出した各中間タンク80の液面位置に基づいて流出量を制御するので、中間タンク80が空になってしまうのを防止することが可能となり、各中間タンク80内に貯留された液体燃料の全種類を燃料混合流路82で確実に混合させることができる。
また、仮に液体燃料流入工程において各中間タンク80に流入される液体燃料の流入量が時間によって変化して、各中間タンク80の液体燃料の貯留量が変化する場合であっても、中間タンク80が空になることを防止できる。
According to the liquid fuel mixing system 100 described above, when controlling the outflow amount so that the liquid fuel in all the intermediate tanks 80 is mixed in the fuel mixing channel 82 in the transfer step, the liquid level position detection step. Since the outflow amount is controlled based on the liquid level position detected in each intermediate tank 80, it is possible to prevent the intermediate tank 80 from becoming empty, and the liquid fuel stored in each intermediate tank 80 can be prevented. All of these can be reliably mixed in the fuel mixing channel 82.
Even if the inflow amount of the liquid fuel flowing into each intermediate tank 80 in the liquid fuel inflow step changes with time, and the amount of liquid fuel stored in each intermediate tank 80 changes, the intermediate tank 80 Can be prevented from becoming empty.

また、移送工程の際、各中間タンク80の液面位置が各中間タンク80で予め設定された液面位置の上限位置及び下限位置に達したときに流出量を変更するので、中間タンク80内の液体燃料が空になってしまうことを防止した上で、中間タンク80内に液体燃料が過度に流入されてしまうことを防ぐことができる。なお、中間タンク80内に液体燃料が過度に流入された場合には、中間タンク80内に貯留された液体燃料の全種類を燃料混合流路82で混合させる以前に、液体燃料合成システム1全体を停止せざるを得なくなる恐れがある。しかしながら、本実施形態の液体燃料混合システム100では、中間タンク80内に液体燃料が過度に流入することがないので、このことを要因として液体燃料合成システム1を停止させる恐れがなく、このシステム1を安定して稼動させることが可能となる。その結果、各中間タンク80内に貯留された液体燃料の全種類を燃料混合流路82で混合させ続けることができる。   Further, during the transfer process, the outflow amount is changed when the liquid level position of each intermediate tank 80 reaches the upper limit position and the lower limit position of the liquid level position set in advance in each intermediate tank 80. It is possible to prevent the liquid fuel from flowing excessively into the intermediate tank 80 while preventing the liquid fuel from becoming empty. When the liquid fuel is excessively flowed into the intermediate tank 80, the entire liquid fuel synthesizing system 1 is mixed before all kinds of liquid fuel stored in the intermediate tank 80 are mixed in the fuel mixing channel 82. May be forced to stop. However, in the liquid fuel mixing system 100 of the present embodiment, the liquid fuel does not flow excessively into the intermediate tank 80, so there is no fear that the liquid fuel synthesizing system 1 is stopped due to this, and this system 1 Can be operated stably. As a result, all types of liquid fuel stored in each intermediate tank 80 can be continuously mixed in the fuel mixing channel 82.

また、複数の中間タンク80のいずれか一つの液面位置がその中間タンク80の下限位置に達したときに全ての中間タンク80内の液体燃料の流出を停止させると共に、複数の中間タンク80のいずれか一つの液面位置がその中間タンク80の上限位置に達したときに全ての中間タンク80内の液体燃料の流出を開始させるので、各中間タンク80内の液体燃料の流出の開始及び停止を一斉に行うだけの簡素な方法で各中間タンク80内に貯留された液体燃料の全種類を燃料混合流路82で混合させることができる。   Also, when any one of the plurality of intermediate tanks 80 reaches the lower limit position of the intermediate tank 80, the liquid fuel in all the intermediate tanks 80 is stopped from flowing out, and the plurality of intermediate tanks 80 When any one of the liquid level positions reaches the upper limit position of the intermediate tank 80, the flow of the liquid fuel in all the intermediate tanks 80 is started, so the start and stop of the liquid fuel flow in each of the intermediate tanks 80 is started. All types of liquid fuel stored in the intermediate tanks 80 can be mixed in the fuel mixing flow channel 82 by a simple method that only performs the above.

また、移送工程において、中間タンク80のいずれか一つの液面位置がその中間タンク80の上限位置に達した際、各中間タンク80の流出量を、仮に流出を開始する時点で全ての中間タンク80に対する液体燃料の流入が停止された場合に、全ての中間タンク80内の液体燃料を一定時間で同時に流出し終えるように設定する。従って、仮に液体燃料合成システム1の上流側でトラブル等が発生して、液体燃料の流入が停止してしまったとしても、各中間タンク80においてその時点で設定されている流出量を維持しながら各中間タンク80内に貯留された液体燃料の全種類を燃料混合流路82で長期間混合させ続けることができる。   Further, in the transfer process, when any one liquid level position of the intermediate tank 80 reaches the upper limit position of the intermediate tank 80, the amount of the outflow of each intermediate tank 80 is changed to the amount of all the intermediate tanks when the outflow is temporarily started. When the inflow of the liquid fuel to 80 is stopped, the liquid fuel in all the intermediate tanks 80 is set to finish out simultaneously in a certain time. Therefore, even if a trouble or the like occurs on the upstream side of the liquid fuel synthesizing system 1 and the inflow of the liquid fuel is stopped, the outflow amount set at that time in each intermediate tank 80 is maintained. All types of liquid fuel stored in each intermediate tank 80 can be mixed in the fuel mixing channel 82 for a long period of time.

また、本実施形態に係る液体燃料合成システム1は、上記液体燃料混合システム100を備えているので、炭化水素原料から転換した液体燃料の全種類を燃料混合流路82で混合させることができる。   Further, since the liquid fuel synthesizing system 1 according to the present embodiment includes the liquid fuel mixing system 100, all types of liquid fuel converted from hydrocarbon raw materials can be mixed in the fuel mixing channel 82.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

例えば、上記実施形態では、液体燃料合成システム1に供給される炭化水素原料として、天然ガスを用いたが、かかる例に限定されず、例えば、アスファルト、残油など、その他の炭化水素原料を用いてもよい。   For example, in the above embodiment, natural gas is used as the hydrocarbon raw material supplied to the liquid fuel synthesizing system 1. However, the present invention is not limited to this example, and other hydrocarbon raw materials such as asphalt and residual oil are used. May be.

また、上記実施形態では、気泡塔型反応器30における合成反応として、FT合成反応により液体炭化水素を合成したが、本発明はかかる例に限定されない。気泡塔型反応器における合成反応としては、例えば、オキソ合成(ヒドロホルミル化反応)「R−CH=CH+CO+H→R−CHCHCHO」、メタノール合成「CO+2H→CHOH」、ジメチルエーテル(DME)合成「3CO+3H→CHOCH+CO」などにも適用することができる。 Moreover, in the said embodiment, although the liquid hydrocarbon was synthesize | combined by FT synthesis reaction as a synthesis reaction in the bubble column reactor 30, this invention is not limited to this example. Examples of the synthesis reaction in the bubble column reactor include oxo synthesis (hydroformylation reaction) “R—CH═CH 2 + CO + H 2 → R—CH 2 CH 2 CHO”, methanol synthesis “CO + 2H 2 → CH 3 OH”, The present invention can also be applied to dimethyl ether (DME) synthesis “3CO + 3H 2 → CH 3 OCH 3 + CO 2 ”.

また、上記実施形態では、制御部98は、各中間タンク80の液面位置が各中間タンク80の上限位置及び下限位置に達したときに液体燃料の流出量を制御したが、これに代えて、例えば上限位置及び下限位置を設定せずに、中間タンク80の液面位置に基づいて常時流出量を制御しても良い。また、上限位置及び下限位置を設定する場合であっても、両位置の間に1つ或いは複数の中間位置を設定して、上限位置及び下限位置に加えてその中間位置において流出量を制御してもよい。   In the above embodiment, the control unit 98 controls the flow rate of liquid fuel when the liquid level position of each intermediate tank 80 reaches the upper limit position and the lower limit position of each intermediate tank 80. For example, the outflow amount may be constantly controlled based on the liquid level position of the intermediate tank 80 without setting the upper limit position and the lower limit position. Even when the upper limit position and the lower limit position are set, one or more intermediate positions are set between the two positions, and the outflow amount is controlled at the intermediate position in addition to the upper limit position and the lower limit position. May be.

また、上記実施形態では、制御部98は、中間タンク80のいずれか一つの液面位置がその中間タンク80の下限位置或いは上限位置に達したときに、全ての中間タンク80内の液体燃料の流出を制御したが、これに代えて、各中間タンク80の液面位置が下限位置或いは上限位置に達したときにその中間タンク80のみ流出量を制御するように、中間タンク80ごとに独立して流出量を制御してもよい。
また、中間タンク80のいずれか一つの液面位置がその中間タンク80の上限位置に達したときの流出量の算出方法は、上記実施形態に示したものに限られない。例えば、上限位置に達したときに、予め設定した流出量だけ流出するように制御しても良い。
In the above embodiment, the control unit 98 controls the liquid fuel in all the intermediate tanks 80 when any one liquid level position of the intermediate tank 80 reaches the lower limit position or the upper limit position of the intermediate tank 80. Although the outflow was controlled, instead of this, each intermediate tank 80 is independently controlled so that only the intermediate tank 80 controls the outflow amount when the liquid level position of each intermediate tank 80 reaches the lower limit position or the upper limit position. The flow rate may be controlled.
Further, the method for calculating the outflow amount when any one liquid surface position of the intermediate tank 80 reaches the upper limit position of the intermediate tank 80 is not limited to that shown in the above embodiment. For example, when reaching the upper limit position, it may be controlled to flow out by a preset flow amount.

また、上記実施形態では、インラインミキサー90を設けたが無くても構わない。
また、上記実施形態では、中間タンク80を3つとしたが、中間タンク80は複数あれば3つに限られるものではない。更にまた、各中間タンク80の満量を等しいものとしたが、各中間タンク80の容量は互いに異ならせても良い。
また、上記実施形態では、移送手段86をポンプ94と流量調整弁96とを備えるものとしたが、例えば流量調整可能なポンプのみからなる構成としても良い。
In the above embodiment, the in-line mixer 90 is not necessarily provided.
In the above embodiment, three intermediate tanks 80 are used. However, the number of intermediate tanks 80 is not limited to three as long as there are a plurality of intermediate tanks 80. Furthermore, although the full capacity of each intermediate tank 80 is assumed to be equal, the capacity of each intermediate tank 80 may be different from each other.
Moreover, in the said embodiment, although the transfer means 86 shall be provided with the pump 94 and the flow regulating valve 96, it is good also as a structure which consists only of a pump which can adjust flow volume, for example.

また、上記実施形態では、各中間タンク80には、初期段階で各中間タンク80の下限位置より高い位置に液面位置があるように液体燃料が貯留されていたが、これに限られない。この場合、例えば液面位置検出手段84に液面位置の推移の方向(上昇或いは下降)を検出させておき、液面位置が中間タンク80の下限位置となったときに、液面位置の推移の方向に基づいて流出量を制御しても良い。   In the above embodiment, the liquid fuel is stored in each intermediate tank 80 so that the liquid level is at a position higher than the lower limit position of each intermediate tank 80 in the initial stage. However, the present invention is not limited to this. In this case, for example, when the liquid level position detecting means 84 detects the transition direction (rising or descending) of the liquid level position and the liquid level position becomes the lower limit position of the intermediate tank 80, the transition of the liquid level position is performed. The outflow amount may be controlled on the basis of the direction.

本発明に係る一実施形態の液体燃料合成システムの全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole liquid fuel synthesizing system composition of one embodiment concerning the present invention. 図1に示す液体燃料合成システムが備える液体燃料混合システムを示す概略図である。It is the schematic which shows the liquid fuel mixing system with which the liquid fuel synthesis system shown in FIG. 1 is provided.

符号の説明Explanation of symbols

1 液体燃料合成システム
80 中間タンク
82 燃料混合流路
84 液面位置検出手段
86 移送手段
88 分岐配管(枝流路)
90 インラインミキサー(燃料攪拌手段)
98 制御部
100 液体燃料混合システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid fuel synthesis system 80 Intermediate tank 82 Fuel mixing flow path 84 Liquid level position detection means 86 Transfer means 88 Branch piping (branch flow path)
90 In-line mixer (fuel stirring means)
98 Control Unit 100 Liquid Fuel Mixing System

Claims (10)

液体燃料合成システムにおいて炭化水素原料から転換された複数種類の液体燃料を混合する液体燃料混合システムであって、
互いに異なる種類の前記液体燃料がそれぞれ流入されて貯留される複数の中間タンクと、
各前記中間タンクに連通されたそれぞれの枝流路が集合した下流側に設けられる燃料混合流路と、
各前記中間タンク内の前記液体燃料の液面位置を検出する液面位置検出手段と、
各前記中間タンク内の前記液体燃料を前記燃料混合流路に、流出量を調整してそれぞれ移送させる複数の移送手段と、
全ての前記中間タンク内の前記液体燃料が前記燃料混合流路で混合されるように、前記液面位置検出手段が検出した各前記中間タンクの液面位置に基づいて各前記移送手段による前記液体燃料の流出量を制御する制御部と、
を備え
前記制御部は、各前記中間タンクの液面位置が各前記中間タンクで予め設定された前記液面位置の上限位置及び下限位置に達したときに前記流出量を制御し、
前記制御部は、前記複数の中間タンクのいずれか一つの前記液面位置がその中間タンクの前記下限位置に達したときに全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を停止させると共に、前記複数の中間タンクのいずれか一つの前記液面位置がその中間タンクの前記上限位置に達したときに全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を開始させることを特徴とする液体燃料混合システム。
A liquid fuel mixing system for mixing a plurality of types of liquid fuel converted from hydrocarbon feedstock in a liquid fuel synthesis system ,
A plurality of intermediate tanks in which the different types of liquid fuels are respectively introduced and stored;
A fuel mixing flow path provided on the downstream side where the respective branch flow paths communicating with each of the intermediate tanks are gathered;
Liquid level position detecting means for detecting the liquid level position of the liquid fuel in each of the intermediate tanks;
A plurality of transfer means for adjusting the amount of outflow and transferring the liquid fuel in each of the intermediate tanks to the fuel mixing channel;
The liquid by each transfer means based on the liquid level position of each intermediate tank detected by the liquid level position detection means so that the liquid fuel in all the intermediate tanks is mixed in the fuel mixing flow path. A control unit for controlling the flow rate of fuel;
Equipped with a,
The control unit controls the outflow amount when a liquid level position of each intermediate tank reaches an upper limit position and a lower limit position of the liquid level position set in advance in each intermediate tank,
The control unit stops outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks when the liquid level position of any one of the plurality of intermediate tanks reaches the lower limit position of the intermediate tank, and A liquid fuel mixing system that starts outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks when the liquid level position of any one of a plurality of intermediate tanks reaches the upper limit position of the intermediate tanks .
請求項1に記載の液体燃料混合システムにおいて、
前記制御部は、全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を開始させる際、各前記中間タンクの流出量を、仮に流出を開始する時点で全ての前記中間タンクに対する前記液体燃料の流入が停止された場合に、全ての前記中間タンク内の前記液体燃料を一定時間で流出し終えるように設定することを特徴とする液体燃料混合システム。
The liquid fuel mixing system according to claim 1.
When starting the outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks, the control unit determines the outflow amount of each of the intermediate tanks so that the inflow of the liquid fuel into all the intermediate tanks is started. A liquid fuel mixing system , wherein the liquid fuel in all the intermediate tanks is set to flow out in a predetermined time when stopped .
請求項2に記載の液体燃料混合システムにおいて、
前記制御部は、
各前記中間タンクの前記液面位置より、各前記中間タンク内に貯留されている前記液体燃料の貯留量を算出する第1ステップと、
前記液面位置が上限位置に達した前記中間タンクを、各前記中間タンクの流出量を決めるための基準となる基準タンクとして設定する第2ステップと、
前記基準タンクについて、そのタンクに対応して設けられている前記移送手段の能力上限を、そのタンクの流出量Fとして設定する第3ステップと、
前記基準タンクについて、仮に流出を開始する時点で前記液体燃料の流入が停止された場合に、そのタンク内の貯留量を前記流出量Fで流出し終えるために要する時間Tを算出する第4ステップと、
前記基準タンク以外の前記中間タンクについて、各前記中間タンク内の貯留量を前記時間Tで流出し終えるために要する流出量を算出する第5ステップと、
前記第5ステップで算出した前記基準タンク以外の前記中間タンクにおける流出量が、各前記中間タンクに対応して設けられた前記移送手段の能力上限を超えていないか判定する第6ステップと、を経ることで各前記中間タンクの流出量を設定し、
前記制御部は、前記第6ステップの際、前記基準タンク以外の前記中間タンクにおける流出量が、各前記中間タンクに対応して設けられた前記移送手段の能力上限を超えていると判定した場合は、その流出量が算出された前記中間タンクを前記基準タンクに設定して前記第3ステップに戻り、前記第3ステップから前記第6ステップを繰り返し、超えていないと判定した場合は、各前記中間タンクについて算出した流出量を、各前記中間タンクの流出量として設定することを特徴とする液体燃料混合システム。
The liquid fuel mixing system according to claim 2.
The controller is
A first step of calculating a storage amount of the liquid fuel stored in each intermediate tank from the liquid level position of each intermediate tank;
A second step of setting the intermediate tank whose liquid level position has reached the upper limit position as a reference tank serving as a reference for determining the outflow amount of each intermediate tank;
A third step of setting, as the outflow amount F of the tank, the upper limit of the capacity of the transfer means provided corresponding to the tank for the reference tank;
A fourth step of calculating the time T required for the reference tank to finish flowing out of the storage amount in the tank when the inflow of the liquid fuel is stopped at the time of starting the outflow When,
A fifth step of calculating an outflow amount required to finish outflow of the storage amount in each intermediate tank at the time T for the intermediate tanks other than the reference tank;
A sixth step of determining whether the outflow amount in the intermediate tanks other than the reference tank calculated in the fifth step exceeds the upper limit of the capacity of the transfer means provided corresponding to each of the intermediate tanks; After that, set the outflow amount of each intermediate tank,
When the control unit determines that the outflow amount in the intermediate tank other than the reference tank exceeds the upper limit of the capacity of the transfer means provided corresponding to each of the intermediate tanks during the sixth step. Set the intermediate tank whose outflow amount is calculated as the reference tank, return to the third step, repeat the sixth step from the third step, and if it is determined that it does not exceed, The liquid fuel mixing system , wherein the outflow amount calculated for the intermediate tank is set as the outflow amount of each of the intermediate tanks .
請求項1から3のいずれか1項に記載の液体燃料混合システムにおいて、
前記燃料混合流路には、該燃料混合流路に混合された各前記液体燃料を攪拌させる燃料攪拌手段が備えられていることを特徴とする液体燃料混合システム。
The liquid fuel mixing system according to any one of claims 1 to 3,
A liquid fuel mixing system, wherein the fuel mixing passage is provided with a fuel stirring means for stirring each liquid fuel mixed in the fuel mixing passage.
請求項1から4のいずれか1項に記載の液体燃料混合システムを備え、
炭化水素原料を複数種類の液体燃料に転換すると共に、転換した前記複数種類の液体燃料をそれぞれ対応する前記中間タンクに流入させることを特徴とする液体燃料合成システム。
A liquid fuel mixing system according to any one of claims 1 to 4, comprising:
A liquid fuel synthesizing system, wherein the hydrocarbon raw material is converted into a plurality of types of liquid fuels, and the plurality of types of converted liquid fuels are caused to flow into the corresponding intermediate tanks.
請求項5に記載の液体燃料合成システムにおいて、
フィッシャー・トロプシュ合成反応を利用して前記炭化水素原料を前記複数種類の液体燃料に転換することを特徴とする液体燃料合成システム。
The liquid fuel synthesis system according to claim 5,
A liquid fuel synthesis system characterized in that the hydrocarbon feedstock is converted into the plurality of types of liquid fuels using a Fischer-Tropsch synthesis reaction.
液体燃料合成システムにおいて炭化水素原料から転換された複数種類の液体燃料を燃料混合流路に移送して混合する液体燃料混合方法であって、
互いに異なる種類の前記液体燃料を複数の中間タンクにそれぞれ流入して貯留する液体燃料流入工程と、
各前記中間タンク内の前記液体燃料の液面位置を検出する液面位置検出工程と、
各前記中間タンク内の前記液体燃料を前記燃料混合流路に、流出量を調整してそれぞれ移送する移送工程と、を備え、
前記移送工程の際、全ての前記中間タンク内の前記液体燃料が前記燃料混合流路で混合されるように、前記液面位置検出工程で検出した各前記中間タンクの液面位置に基づいて前記液体燃料の流出量を制御し、
前記移送工程の際、各前記中間タンクの液面位置が各前記中間タンクで予め設定された前記液面位置の上限位置及び下限位置に達したときに前記流出量を制御し、
前記移送工程の際、前記複数の中間タンクのいずれか一つの前記液面位置がその中間タンクの前記下限位置に達したときに全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を停止すると共に、前記複数の中間タンクのいずれか一つの前記液面位置がその中間タンクの前記上限位置に達したときに全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を開始することを特徴とする液体燃料混合方法。
A liquid fuel mixing method in which a plurality of types of liquid fuels converted from hydrocarbon raw materials in a liquid fuel synthesis system are transferred to a fuel mixing channel and mixed.
A liquid fuel inflow process in which the different types of liquid fuel are respectively introduced into and stored in a plurality of intermediate tanks;
A liquid level position detecting step for detecting a liquid level position of the liquid fuel in each of the intermediate tanks;
A transfer step of adjusting the outflow amount and transferring the liquid fuel in each intermediate tank to the fuel mixing flow path, respectively.
Based on the liquid level position of each of the intermediate tanks detected in the liquid level position detection step so that the liquid fuel in all the intermediate tanks is mixed in the fuel mixing flow path during the transfer step. Control the flow rate of liquid fuel ,
During the transfer step, when the liquid level position of each of the intermediate tanks reaches the upper limit position and the lower limit position of the liquid level position preset in each of the intermediate tanks, to control the outflow amount,
During the transfer step, when the liquid level position of any one of the plurality of intermediate tanks reaches the lower limit position of the intermediate tank, the outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks is stopped, Liquid fuel mixing, characterized in that the liquid fuel mixing in all the intermediate tanks starts when the liquid level position of any one of the plurality of intermediate tanks reaches the upper limit position of the intermediate tank Method.
請求項7に記載の液体燃料混合方法において、
前記移送工程において、全ての前記中間タンク内の前記液体燃料の流出を開始させる際、各前記中間タンクの流出量を、仮に流出を開始する時点で全ての前記中間タンクに対する前記液体燃料の流入が停止された場合に、全ての前記中間タンク内の前記液体燃料を一定時間で流出し終えるように設定することを特徴とする液体燃料混合方法。
The liquid fuel mixing method according to claim 7,
In the transfer step, when starting outflow of the liquid fuel in all the intermediate tanks, the amount of outflow from each of the intermediate tanks is determined based on the amount of inflow of the liquid fuel into all the intermediate tanks when the outflow starts. A liquid fuel mixing method , wherein the liquid fuel in all the intermediate tanks is set to flow out in a predetermined time when stopped .
請求項8に記載の液体燃料混合方法において、
各前記中間タンク内の前記液体燃料は、そのタンクに対応して設けられた移送手段により流出量を調整して前記燃料混合流路に移送され、
前記移送工程の際、
各前記中間タンクの前記液面位置より、各前記中間タンク内に貯留されている前記液体燃料の貯留量を算出する第1ステップと、
前記液面位置が上限位置に達した前記中間タンクを、各前記中間タンクの流出量を決めるための基準となる基準タンクとして設定する第2ステップと、
前記基準タンクについて、そのタンクに対応して設けられている前記移送手段の能力上限を、そのタンクの流出量Fとして設定する第3ステップと、
前記基準タンクについて、仮に流出を開始する時点で前記液体燃料の流入が停止された場合に、そのタンク内の貯留量を前記流出量Fで流出し終えるために要する時間Tを算出する第4ステップと、
前記基準タンク以外の前記中間タンクについて、各前記中間タンク内の貯留量を前記時間Tで流出し終えるために要する流出量を算出する第5ステップと、
前記第5ステップで算出した前記基準タンク以外の前記中間タンクにおける流出量が、各前記中間タンクに対応して設けられた前記移送手段の能力上限を超えていないか判定する第6ステップと、を経ることで各前記中間タンクの流出量を設定し、
前記第6ステップの際、前記基準タンク以外の前記中間タンクにおける流出量が、各前記中間タンクに対応して設けられた前記移送手段の能力上限を超えていると判定した場合は、その流出量が算出された前記中間タンクを前記基準タンクに設定して前記第3ステップに戻り、前記第3ステップから前記第6ステップを繰り返し、超えていないと判定した場合は、各前記中間タンクについて算出した流出量を、各前記中間タンクの流出量として設定することを特徴とする液体燃料混合方法。
The liquid fuel mixing method according to claim 8, wherein
The liquid fuel in each of the intermediate tanks is transferred to the fuel mixing flow path by adjusting the outflow amount by transfer means provided corresponding to the tank,
During the transfer process,
A first step of calculating a storage amount of the liquid fuel stored in each intermediate tank from the liquid level position of each intermediate tank;
A second step of setting the intermediate tank whose liquid level position has reached the upper limit position as a reference tank serving as a reference for determining the outflow amount of each intermediate tank;
A third step of setting, as the outflow amount F of the tank, the upper limit of the capacity of the transfer means provided corresponding to the tank for the reference tank;
A fourth step of calculating the time T required for the reference tank to finish flowing out of the storage amount in the tank when the inflow of the liquid fuel is stopped at the time of starting the outflow When,
A fifth step of calculating an outflow amount required to finish outflow of the storage amount in each intermediate tank at the time T for the intermediate tanks other than the reference tank;
A sixth step of determining whether the outflow amount in the intermediate tanks other than the reference tank calculated in the fifth step exceeds the upper limit of the capacity of the transfer means provided corresponding to each of the intermediate tanks; After that, set the outflow amount of each intermediate tank,
In the sixth step, when it is determined that the outflow amount in the intermediate tank other than the reference tank exceeds the capacity upper limit of the transfer means provided corresponding to each intermediate tank, the outflow amount Is set as the reference tank, the process returns to the third step, and the sixth step is repeated from the third step. A liquid fuel mixing method , wherein an outflow amount is set as an outflow amount of each of the intermediate tanks .
請求項7から9のいずれか1項に記載の液体燃料混合方法において、
前記燃料混合流路に混合された各前記液体燃料を攪拌する燃料攪拌工程を備えていることを特徴とする液体燃料混合方法。
The liquid fuel mixing method according to any one of claims 7 to 9,
A liquid fuel mixing method comprising a fuel agitation step of agitating each of the liquid fuels mixed in the fuel mixing channel.
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