WO2023203895A1 - 燃料製造装置および燃料製造方法 - Google Patents

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WO2023203895A1
WO2023203895A1 PCT/JP2023/008276 JP2023008276W WO2023203895A1 WO 2023203895 A1 WO2023203895 A1 WO 2023203895A1 JP 2023008276 W JP2023008276 W JP 2023008276W WO 2023203895 A1 WO2023203895 A1 WO 2023203895A1
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section
fraction
hydrogen
separation section
production
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PCT/JP2023/008276
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English (en)
French (fr)
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慧 長竹
和也 眞弓
遼 岸田
英樹 新宮
太 大内
裕貴 森
文彦 首藤
昂志 ▲高▼濱
佳介 藤本
義幸 吉田
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Ｅｎｅｏｓ株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/12—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon dioxide with hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02—Alkenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C9/00—Aliphatic saturated hydrocarbons
    • C07C9/14—Aliphatic saturated hydrocarbons with five to fifteen carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon

Definitions

  • the present invention relates to a fuel manufacturing device and a fuel manufacturing method.
  • a technology for producing liquid fuel using GTL (Gas to Liquid) is known (see Patent Document 1).
  • One example of this production technology is the process of producing hydrogen and carbon monoxide from natural gas, and the Fischer-Tropsch reaction (hereinafter referred to as the "FT reaction") using synthetic gas containing hydrogen and carbon monoxide as raw materials. producing a dense liquid hydrocarbon.
  • the present invention has been made in view of these circumstances, and one of its objectives is to provide a technology for producing various fuels from the products of FT reactions.
  • a certain aspect of the present invention is a fuel production device.
  • This equipment consists of a synthesis gas production section that uses carbon dioxide and hydrogen to produce synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen, a hydrocarbon production section that uses synthesis gas to produce hydrocarbons, and a hydrocarbon production section that uses carbon dioxide and hydrogen to produce synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen.
  • a first distillation separation section that separates at least a first fraction and a second fraction lighter than the first fraction from the effluent from the effluent; It includes a chemical cracking section and a catalytic cracking section that performs catalytic cracking treatment on another part of the first fraction.
  • Another aspect of the present invention is a fuel manufacturing method.
  • This method consists of a synthesis gas production process in which synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen is produced using carbon dioxide and hydrogen, a hydrocarbon production process in which hydrocarbons are produced using synthesis gas, and a hydrocarbon production process in which synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen is produced using carbon dioxide and hydrogen.
  • a first distillation separation step of separating at least a first fraction and a second fraction lighter than the first fraction from the effluent; and a step of hydrocracking a portion of the first fraction.
  • the method includes a chemical cracking step and a catalytic cracking step in which another part of the first fraction is subjected to a catalytic cracking treatment.
  • various fuels can be produced from the products of the FT reaction.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a fuel production device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a fuel production device according to an embodiment.
  • FIG. 3(A), FIG. 3(B), and FIG. 3(C) are diagrams showing an example of reactions occurring in the hydrorefining section.
  • FIG. 3(D) is a diagram showing an example of a reaction occurring in the hydrogenolysis section.
  • FIG. 3(E), FIG. 3(F), and FIG. 3(G) are diagrams showing an example of reactions occurring in the catalytic cracking section.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a fuel manufacturing apparatus according to Modification 1.
  • FIG. FIG. 3 is a schematic diagram of a fuel manufacturing apparatus according to Modification 2.
  • FIG. FIG. 7 is a schematic diagram of a fuel production device according to modification example 3.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a fuel production device according to modification example 4.
  • the fuel production apparatus 1 includes a synthesis gas production section 2, a hydrocarbon production section 4, a first separation section 6, a second separation section 8, a third separation section 20, a fifth separation section 22, and a reforming section. 14, a first distillation separation section 28, a hydrorefining section 30, a hydrocracking section 32, a catalytic cracking section 34, a second distillation separation section 36, and a third distillation separation section 38.
  • the synthesis gas production section 2 is arranged upstream of the hydrocarbon production section 4.
  • a second separation section 8 is arranged between the synthesis gas production section 2 and the hydrocarbon production section 4.
  • a first separation section 6 is arranged downstream of the hydrocarbon production section 4 .
  • a third separation section 20, a fifth separation section 22, and a reforming section 14 are arranged between the first separation section 6 and the synthesis gas production section 2. Further, the third separation section 20 is connected to the hydrocarbon production section 4, and the fifth separation section 22 is connected to the second separation section 8.
  • a first distillation separation section 28 is arranged downstream of the first separation section 6 with the oil-water separator 24 in between.
  • a hydrorefining section 30, a hydrocracking section 32, and a catalytic cracking section 34 are connected to the first distillation separation section 28.
  • the hydrorefining section 30, the hydrocracking section 32, and the catalytic cracking section 34 are connected in parallel to the first distillation separation section 28.
  • the hydrorefining section 30 and the hydrocracking section 32 are connected to a second distillation separation section 36.
  • the catalytic cracking section 34 is connected to a third distillation separation section 38 . Note that the physical arrangement of each part can be set as appropriate.
  • the first separation section 6 and the hydrocarbon production section 4 may be placed in the same housing.
  • the second separation section 8 is arranged between the synthesis gas production section 2 and the hydrocarbon production section 4" means that the second separation section 8 is located in the space sandwiched between the synthesis gas production section 2 and the hydrocarbon production section 4. This does not mean that the second separation section 8 is arranged, but rather that the second separation section 8 is located in the middle of the flow of substances from the synthesis gas production section 2 to the hydrocarbon production section 4.
  • the second separation section 8 may be arranged in the space sandwiched between the synthesis gas production section 2 and the hydrocarbon production section 4.
  • the synthesis gas production unit 2 receives supply of carbon dioxide and hydrogen as raw material gases. Then, carbon monoxide and hydrogen-containing synthesis gas is produced using carbon dioxide and hydrogen.
  • the synthesis gas production unit 2 receives hydrogen supply from the water electrolysis module 12, for example. Note that the water electrolysis module 12 may be provided as an external device to the fuel manufacturing device 1, or may be incorporated inside the fuel manufacturing device 1.
  • the water electrolysis module 12 is an electrolytic cell that generates hydrogen and oxygen by electrolyzing water.
  • the water electrolysis module 12 has a structure in which an oxygen generation electrode having a catalyst such as iridium or platinum and a hydrogen generation electrode having a catalyst such as platinum are separated by a diaphragm having proton conductivity.
  • the water electrolysis module 12 is a solid polymer water electrolysis module.
  • other examples of the water electrolysis module 12 include an alkaline water electrolysis module, a solid oxide water electrolysis module, and the like.
  • the reactions during electrolysis of water in the solid polymer type water electrolysis module are as shown in the following equations (1) and (2). Reaction that occurs at the oxygen generating electrode: 2H 2 O ⁇ O 2 +4H + +4e - (1) Reaction that occurs at the hydrogen generating electrode: 4H + +4e ⁇ ⁇ 2H 2 (2)
  • the water electrolysis module 12 receives power necessary for water electrolysis from a power supply device (not shown).
  • the power supply device include power generation devices that generate power using renewable energy, such as wind power generation devices and solar power generation devices. This makes it possible to reduce the amount of carbon dioxide emissions associated with the production of hydrogen and, ultimately, the production of various fuels.
  • the power supply device is not limited to a power generation device that uses renewable energy, and may be a grid power source, a renewable energy power generation device, a power storage device that stores power from a grid power source, etc. good. Moreover, a combination of two or more of these may be used.
  • carbon dioxide supplied to the synthesis gas production unit 2 for example, carbon dioxide recovered from the atmosphere by direct air recovery (DAC) can be used. Further, carbon dioxide that is separated and recovered from combustion exhaust gas discharged from thermal power generation, chemical plants, etc. by, for example, a chemical absorption method or a physical absorption method can be used. This can be expected to reduce carbon dioxide in the atmosphere. Additionally, fossil fuel consumption can be reduced.
  • DAC direct air recovery
  • synthesis gas production section 2 a reverse shift reaction shown in the following equation (3) occurs, and synthesis gas containing at least carbon monoxide and hydrogen is produced. Therefore, the synthesis gas production section 2 can also be regarded as a reverse shift reaction section.
  • the heat required for the reverse shift reaction is supplied, for example, from the outside.
  • some carbon monoxide may react with hydrogen to generate methane and water.
  • synthesis gas may also contain methane.
  • the synthesis gas may also contain unreacted carbon dioxide.
  • the synthesis gas discharged from the synthesis gas production section 2 is sent to the second separation section 8.
  • the water discharged from the synthesis gas production unit 2 may be separated from the synthesis gas and supplied to, for example, the water electrolysis module 12 or the like.
  • the second separation unit 8 separates carbon dioxide from the synthesis gas.
  • a known carbon dioxide separator can be used for the second separation section 8.
  • the carbon dioxide separated in the second separation section 8 is supplied to the synthesis gas production section 2.
  • the synthesis gas production section 2 is supplied with the carbon dioxide separated by the second separation section 8, and also uses the carbon dioxide for production of synthesis gas. This improves the utilization rate of carbon dioxide. Therefore, fuel production efficiency can be improved.
  • the synthesis gas from which carbon dioxide has been separated in the second separation section 8 is sent to the hydrocarbon production section 4 .
  • the H 2 /CO ratio of the synthesis gas supplied to the hydrocarbon production unit 4 is, for example, 1.80 to 2.30, preferably 1.90 to 2.20, more preferably 2.00 to 2. .10.
  • the hydrocarbon production unit 4 produces hydrocarbons having 5 or more carbon atoms (hereinafter referred to as "C5+ component" as appropriate) using the supplied synthesis gas.
  • the C5+ component is, for example, normal paraffin having 5 or more carbon atoms.
  • the hydrocarbon production section 4 can also produce olefins, alcohols, and the like.
  • the hydrocarbon production section 4 of this embodiment is configured with a known FT reactor.
  • a tubular fixed bed reactor, a slurry bed reactor, etc. can be used as the FT reactor.
  • the FT reaction shown in the following equation (5) occurs, and a C5+ component is produced by carbon-carbon chain growth.
  • a catalyst for the FT reaction a cobalt catalyst, a precipitated iron catalyst, a ruthenium catalyst, etc. can be used.
  • the reaction temperature of the hydrocarbon production section 4 is, for example, 200°C to 250°C.
  • the rate at which a reaction intermediate with carbon number n becomes heavier into a reaction intermediate with carbon number n+1 due to carbon-carbon chain growth is represented by chain growth probability ⁇ .
  • ⁇ varies depending on the type of catalyst and reaction conditions, and is preferably 0.75 to 0.95, more preferably 0.85 to 0.95.
  • n of the C5+ component contained at 0.1 mol% or more is an integer of 5 to 60, for example.
  • light hydrocarbons such as methane, ethane, propane, and butane, which have carbon atoms of 4 or less and are gaseous at room temperature and normal pressure (hereinafter referred to as "C4-components" as appropriate) are also produced as by-products.
  • C4-components light hydrocarbons
  • C4-components light hydrocarbons
  • the effluent from the hydrocarbon production section 4 is sent to the first separation section 6.
  • This effluent may contain not only C5+ and C4- components, but also other by-products such as water, as well as unreacted hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide.
  • the first separation section 6 can be configured with a known gas-liquid separator, and separates the effluent into a liquid component and a gas component.
  • the liquid component includes a C5+ component and water.
  • Gaseous components include hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and C4-components.
  • the gas component may include a gaseous C5+ component. Water is separated from the liquid component by a known oil-water separator 24.
  • the liquid component from which water has been separated in the oil-water separator 24 is sent to the first distillation separation section 28 .
  • the separated water may be supplied to, for example, the water electrolysis module 12 or the like.
  • the flow after the first distillation separation section 28 will be described in detail later.
  • the gaseous component is used as recycled gas.
  • a portion of the recycled gas is returned directly from the first separation section 6 to the hydrocarbon production section 4 .
  • the hydrocarbon production section 4 receives a portion of the recycled gas from the first separation section 6, and also uses the recycled gas for production of the C5+ component.
  • the conversion rate of carbon monoxide during one reaction in the hydrocarbon production section 4, that is, when the synthesis gas is passed through the hydrocarbon production section 4 once, is, for example, about 50 to 60%.
  • the conversion rate can be increased to, for example, about 80 to 99%, or 85% to 97%, or 90% to 95%. I can do it.
  • the load on the third separation section 20 and the fifth separation section 22 is reduced, and the load on these separation sections is reduced. It is possible to suppress an increase in equipment scale. Further, it is possible to suppress an increase in the scale of equipment such as the synthesis gas production section 2, the second separation section 8, and the reforming section 14 to which the separated recycled gas is supplied. Therefore, the process efficiency in the fuel manufacturing apparatus 1 can be improved.
  • the remaining recycled gas flowing out from the first separation section 6 is sent to the third separation section 20 provided between the first separation section 6 and the synthesis gas production section 2.
  • the third separation unit 20 separates carbon monoxide from the recycled gas.
  • a known separator that separates carbon monoxide by, for example, a pressure swing adsorption (PSA) method can be used.
  • PSA pressure swing adsorption
  • the carbon monoxide separated in the third separation section 20 is supplied to the hydrocarbon production section 4.
  • the hydrocarbon production unit 4 also uses the carbon monoxide to produce the C5+ component. This improves the utilization rate of carbon monoxide and improves the production efficiency of the C5+ component.
  • the load on the fifth separation section 22 can be reduced, and an increase in the equipment scale of the fifth separation section 22 can be suppressed. Further, it is possible to suppress an increase in the scale of equipment such as the synthesis gas production section 2, the second separation section 8, and the reforming section 14 to which the separated recycled gas is supplied. Therefore, the process efficiency in the fuel manufacturing apparatus 1 can be improved.
  • the recycled gas from which carbon monoxide has been separated in the third separation section 20 is sent to the fifth separation section 22 provided between the third separation section 20 and the synthesis gas production section 2.
  • the fifth separation section 22 separates hydrogen and carbon dioxide from the recycle gas supplied from the third separation section 20.
  • a known separator that separates hydrogen and carbon dioxide by, for example, a membrane separation method can be used for the fifth separation section 22.
  • the fifth separation section 22 as an example includes at least one of a polyimide film, a carbon film obtained by carbonizing the polyimide film, and a metal film containing Pd. Hydrogen and carbon dioxide separated in the fifth separation section 22 are supplied to the second separation section 8. This improves the utilization rate of hydrogen and carbon dioxide, and improves the production efficiency of the C5+ component. Further, by separating hydrogen and carbon dioxide in the fifth separation section 22, the load on the reforming section 14 can be reduced, and an increase in the scale of the equipment can be suppressed. Therefore, the process efficiency in the fuel manufacturing apparatus 1 can be improved.
  • the second separation section 8 separates hydrogen and carbon dioxide supplied from the fifth separation section 22 into hydrogen and carbon dioxide. Hydrogen separated in the second separation section 8 is supplied to the hydrocarbon production section 4.
  • the hydrocarbon production department 4 also uses the hydrogen for production of the C5+ component. This improves the hydrogen utilization rate and improves the production efficiency of the C5+ component.
  • the carbon dioxide separated in the second separation section 8 is supplied to the synthesis gas production section 2.
  • the synthesis gas production unit 2 also uses the carbon dioxide to produce synthesis gas. This improves the utilization rate of carbon dioxide and improves the production efficiency of the C5+ component.
  • the recycled gas from which hydrogen and carbon dioxide have been separated in the fifth separation section 22 is sent to the reforming section 14 provided between the fifth separation section 22 and the synthesis gas production section 2.
  • a known reformer capable of reforming the C4-component into methane can be used.
  • a steam reformer can be used for the reforming section 14.
  • Water necessary for the reaction in the reforming section 14 is supplied from outside, for example. Further, the water produced in the synthesis gas production section 2 and the hydrocarbon production section 4 may be recycled and supplied to the reforming section 14.
  • the reaction temperature of the reforming section 14 is, for example, 450°C to 600°C, preferably 450°C to 500°C.
  • the recycled gas containing methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide generated in the reforming section 14 is sent to the synthesis gas production section 2.
  • the synthesis gas production unit 2 receives the supply of this recycled gas and also uses methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide contained in the recycled gas to produce synthesis gas. This improves the utilization rate of the C4- component and improves the production efficiency of the C5+ component.
  • the reaction temperature of the synthesis gas production section 2 is set to 700°C or higher, preferably 800°C or higher, and more preferably 1000°C or higher, synthesis from methane and water is performed by the reverse reaction of the reaction shown in formula (4) above. Gas can be efficiently produced. This improves the utilization rate of the C4- component and improves the production efficiency of the C5+ component.
  • the C4-component separated in the first distillation separation section 28, the second distillation separation section 36, and/or the third distillation separation section 38 can be supplied to the reforming section 14.
  • the reforming unit 14 also reforms the C4-component into methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide. This improves the utilization rate of the C4- component and improves the production efficiency of the C5+ component.
  • the C4-component discharged from each distillation separation section may be supplied to the reforming section 14 after being combined, or may be supplied to the reforming section 14 independently of each other.
  • the recycled gas separated in the first separation section 6 is supplied to the synthesis gas production section 2 and the recycled gas is used for production of synthesis gas, and the recycled gas is supplied to the hydrocarbon production section 4 and the recycled gas is Only one of the methods may be used for producing hydrocarbons.
  • the first distillation separation section 28 is supplied with the effluent from the hydrocarbon production section 4 , more specifically, the effluent from which the recycle gas has been separated in the first separation section 6 .
  • the recycled gas is separated in the first separation section 6, and the effluent (liquid component containing the C5+ component) from which water has been separated in the oil-water separator 24 is sent to the first distillation separation section 28.
  • the first distillation separation section 28 separates at least a first fraction and a second fraction from the effluent.
  • the second fraction is a lighter fraction than the first fraction.
  • the first distillation separation section 28 can be configured with a known distillation apparatus.
  • the first fraction of this embodiment includes a wax fraction.
  • the second fraction includes a naphtha fraction and a middle distillate.
  • the first distillation separation section 28 of this embodiment also separates the naphtha fraction and middle distillate contained in the second fraction.
  • the naphtha fraction includes, for example, liquid hydrocarbons with a boiling point of 150° C. or lower (eg, carbon number 5 to 9).
  • the middle distillate includes, for example, hydrocarbons with a boiling point of over 150°C to 360°C (10 to 21 carbon atoms).
  • the wax fraction includes, for example, hydrocarbons with a boiling point of more than 360° C. (22 or more carbon atoms). Note that each fraction may contain hydrocarbons mainly contained in other fractions.
  • the first distillation separation section 28 also separates the C4-component that was not completely separated in the first separation section 6 from the effluent. This C4-component is supplied to the reforming section 14 as needed.
  • the second fraction separated in the first distillation separation section 28 is sent to the hydrorefining section 30.
  • the hydrorefining section 30 receives hydrogen supply from the outside and performs a hydrorefining treatment on the second fraction.
  • the hydrogen may be supplied from the water electrolysis module 12.
  • the hydrorefining section 30 can be configured with a known hydrotreating apparatus.
  • 3(A), FIG. 3(B), and FIG. 3(C) are diagrams showing an example of reactions occurring in the hydrorefining section 30.
  • Examples of the catalyst used in the hydrorefining section 30 include those in which a metal having hydrogenation ability, such as iridium, nickel, platinum, and palladium, is supported on a carrier such as a metal oxide.
  • the olefins in the second fraction are converted into paraffins, as shown in FIG. 3(A). Moreover, as shown in FIG. 3(B), alcohol in the second fraction is converted to paraffin. These improve the oxidative stability of the second fraction. Further, as shown in FIG. 3(C), n-paraffin in the second fraction is converted to i-paraffin. This improves the cold fluidity of the second fraction.
  • the second fraction subjected to the hydrorefining treatment in the hydrorefining section 30 is sent to the second distillation separation section 36.
  • FIG. 3(D) is a diagram showing an example of a reaction occurring in the hydrogenolysis section 32.
  • the catalyst used in the hydrogenolysis section 32 include a combination of a metal having a hydrogenation ability such as iridium, nickel, platinum, or palladium, and a solid acid catalyst having a decomposition ability such as silica-alumina or zeolite. be done.
  • the metal with hydrogenation ability may be supported on a carrier such as a solid acid catalyst that has decomposition ability (first aspect), or may be supported on a support such as a metal oxide that does not have decomposition ability (first aspect). 2 aspects).
  • the catalyst used in the hydrogenolysis section 32 may be a solid acid catalyst that does not support metal (third embodiment).
  • the first aspect can be used alone.
  • the second aspect and the third aspect are each used in combination with other aspects. When two or more types of catalysts are used, the two or more types of catalysts may be physically mixed or stacked. As shown in FIG. 3(D), long-chain paraffins are decomposed by the hydrogenolysis treatment in the hydrogenolysis section 32. This makes the first fraction lighter.
  • olefins and alcohols in the first fraction are converted to paraffins.
  • n-paraffins in the first fraction are converted to i-paraffins. This improves the oxidative stability and cold flow properties of the first fraction.
  • the first fraction subjected to the hydrocracking treatment in the hydrocracking section 32 is sent to the second distillation separation section 36.
  • the second fraction subjected to hydrorefining treatment in the hydrorefining section 30 and the first fraction subjected to hydrocracking treatment in the hydrocracking section 32 are sent to separate distillation separation sections. It's okay to be hit.
  • the second fraction subjected to hydrorefining treatment in the hydrorefining section 30 is sent to the second distillation separation section 36
  • the first fraction subjected to hydrocracking treatment in the hydrocracking section 32 is sent to the second distillation separation section 36.
  • the second distillation separation section 36 and the third distillation separation section 38 may be sent to a fourth distillation separation section (not shown).
  • the second distillation separation section 36 supplies the second fraction subjected to the hydrorefining treatment in the hydrorefining section 30 and the first fraction subjected to the hydrocracking treatment in the hydrocracking section 32. Then, the second fraction and the first fraction are distilled.
  • the second distillation separation section 36 can be configured with a known distillation apparatus.
  • the second distillation separation section 36 separates at least one selected from the group consisting of a C4-component, a naphtha fraction, a kerosene fraction (kerosene, jet fuel), a light oil fraction, and a fraction heavier than light oil. be done.
  • the C4-component for example, all of the C4-component, naphtha fraction, kerosene fraction, light oil fraction, and fractions heavier than light oil are separated. As a result, kerosene and light oil can be obtained as fuel.
  • the C4-component is supplied to the reforming section 14 as needed. Part or all of the fraction heavier than gas oil is returned to the hydrocracking section 32 as necessary.
  • the hydrocracking section 32 receives part or all of the fraction heavier than light oil, and also subjects the fraction to hydrocracking treatment.
  • the catalytic cracking section 34 Another part of the first fraction separated in the first distillation separation section 28 is sent to the catalytic cracking section 34.
  • the catalytic cracking section 34 subjects the first fraction to a catalytic cracking process.
  • the catalytic cracking section 34 can be configured with a known catalytic cracking device.
  • the catalytic cracking section 34 as an example is constituted by a fluidized bed type catalytic cracker (FCC), but is not particularly limited to this configuration, and may be of a fixed bed type or the like.
  • FCC fluidized bed type catalytic cracker
  • FIG. 3(G) are diagrams showing an example of reactions occurring in the catalytic cracking section 34.
  • R 1 to R 14 in FIGS. 3(A) to 3(G) are hydrocarbon groups that may have a substituent on the side chain, and each may be the same or different from each other.
  • the first fraction subjected to catalytic cracking treatment in the catalytic cracking section 34 is sent to the third distillation separation section 38.
  • coke may be generated by the catalytic cracking process.
  • This coke is discharged from the catalytic cracking section 34 to the outside of the system.
  • An example of a method for discharging coke is a method of supplying oxygen to the catalytic cracking section 34 to burn the coke and discharging it as carbon dioxide or carbon monoxide.
  • the third distillation separation section 38 receives the first fraction subjected to the catalytic cracking treatment in the catalytic cracking section 34 and distills the first fraction.
  • the third distillation separation section 38 can be configured with a known distillation apparatus.
  • the third distillation separation section 38 selects at least one selected from the group consisting of a C4-component, a gasoline fraction, a light heavy oil fraction (LCO: light cycle oil), and a heavy heavy oil fraction (CLO: clarified oil).
  • a C4-component a gasoline fraction, a light heavy oil fraction (LCO: light cycle oil), and a heavy heavy oil fraction (CLO: clarified oil).
  • One species is separated.
  • all of the C4-component, gasoline fraction, light cycle oil, and clarified oil are separated.
  • gasoline and heavy oil can be obtained as fuel.
  • the C4-component is supplied to the reforming section 14 as needed.
  • Some or all of the CLO is returned to the catalytic cracking section 34 as needed.
  • the catalytic cracking section 34 receives some or all of the clarified oil and subjects the clarified oil to catalytic cracking treatment.
  • LCO can be used, for example, as a heavy oil base material or a light oil base material.
  • CLO
  • the first fraction separated in the first distillation separation section 28 is distributed to the hydrocracking section 32 and the catalytic cracking section 34. Then, a kerosene fraction, a gas oil fraction, etc. are separated from the first fraction subjected to hydrocracking treatment in the hydrocracking section 32, and a gasoline fraction and a gas oil fraction are separated from the first fraction subjected to catalytic cracking treatment in the catalytic cracking section 34. Separates heavy oil fractions, etc. Thereby, various fuels such as kerosene, light oil, gasoline, and heavy oil can be efficiently produced from the products of the FT reaction.
  • the catalytic cracking section 34 by providing the catalytic cracking section 34, more olefins and aromatic compounds with a high octane number suitable for gasoline can be produced than when only the hydrocracking section 32 is provided. Therefore, the yield of gasoline can be increased. Further, by adjusting the distribution ratio of the first fraction to the hydrocracking section 32 and the catalytic cracking section 34, it is possible to easily adjust the yield of various fuels.
  • the fuel production device 1 supplies the second fraction to the hydrorefining section 30, and separates a kerosene fraction and a gas oil fraction from the second fraction subjected to the hydrorefining treatment in the hydrorefining section 30. There is. Thereby, various fuels can be manufactured more efficiently.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the fuel production apparatus 1 according to Modification 1.
  • This modification has the same configuration as the embodiment, except that the third separation section 20 and the fifth separation section 22 are arranged in reverse.
  • this modified example will be described with a focus on configurations that are different from the embodiment, and descriptions of common configurations will be omitted as appropriate.
  • the configuration on the downstream side of the first distillation separation section 28 is the same as that in the embodiment, so illustration thereof is omitted.
  • a part of the recycled gas flowing out from the first separation section 6 is directly returned to the hydrocarbon production section 4 from the first separation section 6.
  • the hydrocarbon production section 4 receives a portion of the recycled gas from the first separation section 6, and also uses the recycled gas for production of the C5+ component.
  • the remaining recycled gas is sent to the fifth separation section 22 provided between the first separation section 6 and the synthesis gas production section 2.
  • the fifth separation unit 22 separates hydrogen and carbon dioxide from the recycled gas. Hydrogen and carbon dioxide separated in the fifth separation section 22 are supplied to the second separation section 8. Note that in the fifth separation section 22, a part of carbon monoxide in the recycle gas may also be separated.
  • the second separation section 8 separates hydrogen and carbon dioxide supplied from the fifth separation section 22 into hydrogen and carbon dioxide. Hydrogen separated in the second separation section 8 is supplied to the hydrocarbon production section 4. The hydrocarbon production department 4 also uses the hydrogen for production of the C5+ component. The carbon dioxide separated in the second separation section 8 is supplied to the synthesis gas production section 2. The synthesis gas production unit 2 also uses the carbon dioxide to produce synthesis gas.
  • the recycled gas from which hydrogen and carbon dioxide have been separated in the fifth separation section 22 is sent to the third separation section 20 provided between the fifth separation section 22 and the synthesis gas production section 2.
  • the third separation section 20 separates carbon monoxide from the recycle gas supplied from the fifth separation section 22 .
  • the carbon monoxide separated in the third separation section 20 is supplied to the hydrocarbon production section 4.
  • the hydrocarbon production unit 4 also uses the carbon monoxide to produce the C5+ component.
  • the recycled gas from which carbon monoxide has been separated in the third separation section 20 is sent to the reforming section 14 provided between the third separation section 20 and the synthesis gas production section 2.
  • the reforming unit 14 reforms the C4-component contained in the recycled gas into methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide. Further, the C4-component can be supplied to the reforming section 14 from each distillation separation section.
  • the reforming unit 14 also reforms the C4-component into methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide.
  • the recycled gas containing methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide produced in the reforming section 14 is sent to the synthesis gas production section 2.
  • the synthesis gas production unit 2 also uses methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide contained in the recycled gas to produce synthesis gas.
  • reaction temperature of the synthesis gas production section 2 is set to 700°C or higher, preferably 800°C or higher, and more preferably 1000°C or higher, synthesis gas is produced from methane and water by the reverse reaction of the reaction shown in equation (4) above. It can be manufactured efficiently.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a fuel manufacturing apparatus 1 according to a second modification.
  • This modification has the same configuration as the embodiment, except that the fuel manufacturing device 1 includes a fourth separation section 26 instead of the fifth separation section 22.
  • this modified example will be described with a focus on configurations that are different from the embodiment, and descriptions of common configurations will be omitted as appropriate.
  • the configuration on the downstream side of the first distillation separation section 28 is the same as that in the embodiment, so illustration thereof is omitted.
  • a part of the recycled gas flowing out from the first separation section 6 is directly returned to the hydrocarbon production section 4 from the first separation section 6.
  • the hydrocarbon production section 4 receives a portion of the recycled gas from the first separation section 6, and also uses the recycled gas for production of the C5+ component.
  • the remaining recycled gas is sent to the third separation section 20 provided between the first separation section 6 and the synthesis gas production section 2.
  • the third separation unit 20 separates carbon monoxide from the recycled gas.
  • the carbon monoxide separated in the third separation section 20 is supplied to the hydrocarbon production section 4.
  • the hydrocarbon production unit 4 also uses the carbon monoxide to produce the C5+ component.
  • the recycled gas from which carbon monoxide has been separated in the third separation section 20 is sent to the fourth separation section 26 provided between the third separation section 20 and the synthesis gas production section 2.
  • the fourth separation section 26 separates hydrogen from the recycle gas supplied from the third separation section 20.
  • a known separator that separates hydrogen by, for example, a PSA method or a membrane separation method can be used.
  • Hydrogen separated in the fourth separation section 26 is supplied to the hydrocarbon production section 4.
  • the hydrocarbon production department 4 also uses the hydrogen for production of the C5+ component. This improves the hydrogen utilization rate. Further, by separating hydrogen in the fourth separation section 26, the load on the reforming section 14 can be reduced, and an increase in the scale of the equipment can be suppressed. Therefore, the process efficiency in the fuel manufacturing apparatus 1 can be improved.
  • the recycled gas from which hydrogen has been separated in the fourth separation section 26 is sent to the reforming section 14 provided between the fourth separation section 26 and the synthesis gas production section 2.
  • the reforming unit 14 reforms the C4-component contained in the recycled gas into methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide. Further, the C4-component can be supplied to the reforming section 14 from each distillation separation section.
  • the reforming unit 14 also reforms the C4-component into methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide.
  • the recycled gas containing methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide produced in the reforming section 14 is sent to the synthesis gas production section 2.
  • the synthesis gas production unit 2 also uses methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide contained in the recycled gas to produce synthesis gas.
  • reaction temperature of the synthesis gas production section 2 is set to 700°C or higher, preferably 800°C or higher, and more preferably 1000°C or higher, synthesis gas is produced from methane and water by the reverse reaction of the reaction shown in equation (4) above. It can be manufactured efficiently.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a fuel production apparatus 1 according to modification 3.
  • This modification has the same configuration as Modification 2 except that the third separation section 20 and the fourth separation section 26 are arranged in reverse.
  • this modified example will be described with a focus on configurations that are different from the embodiment and modified example 2, and descriptions of common configurations will be omitted as appropriate.
  • the configuration on the downstream side of the first distillation separation section 28 is the same as that in the embodiment, so illustration thereof is omitted.
  • a part of the recycled gas flowing out from the first separation section 6 is directly returned to the hydrocarbon production section 4 from the first separation section 6.
  • the hydrocarbon production section 4 receives a portion of the recycled gas from the first separation section 6, and also uses the recycled gas for production of the C5+ component.
  • the remaining recycled gas is sent to the fourth separation section 26 provided between the first separation section 6 and the synthesis gas production section 2.
  • the fourth separation section 26 separates hydrogen from the recycled gas. Hydrogen separated in the fourth separation section 26 is supplied to the hydrocarbon production section 4.
  • the hydrocarbon production department 4 also uses the hydrogen for production of the C5+ component.
  • the recycled gas from which hydrogen has been separated in the fourth separation section 26 is sent to the third separation section 20 provided between the fourth separation section 26 and the synthesis gas production section 2.
  • the third separation section 20 separates carbon monoxide from the recycle gas supplied from the fourth separation section 26.
  • the carbon monoxide separated in the third separation section 20 is supplied to the hydrocarbon production section 4.
  • the hydrocarbon production unit 4 also uses the carbon monoxide to produce the C5+ component.
  • the recycled gas from which carbon monoxide has been separated in the third separation section 20 is sent to the reforming section 14 provided between the third separation section 20 and the synthesis gas production section 2.
  • the reforming unit 14 reforms the C4-component contained in the recycled gas into methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide. Further, the C4-component can be supplied to the reforming section 14 from each distillation separation section.
  • the reforming unit 14 also reforms the C4-component into methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide.
  • the recycled gas containing methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide produced in the reforming section 14 is sent to the synthesis gas production section 2.
  • the synthesis gas production unit 2 also uses methane, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide contained in the recycled gas to produce synthesis gas.
  • reaction temperature of the synthesis gas production section 2 is set to 700°C or higher, preferably 800°C or higher, and more preferably 1000°C or higher, synthesis gas is produced from methane and water by the reverse reaction of the reaction shown in equation (4) above. It can be manufactured efficiently.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a fuel manufacturing apparatus 1 according to a fourth modification.
  • This modification has the same configuration as the embodiment, except that only the third separation section 20 is disposed in the recycled gas line from the first separation section 6 to the reforming section 14.
  • this modified example will be described with a focus on configurations that are different from the embodiment, and descriptions of common configurations will be omitted as appropriate.
  • the configuration on the downstream side of the first distillation separation section 28 is the same as that in the embodiment, so illustration thereof is omitted.
  • the third separation section 20 separates carbon monoxide from the recycled gas sent from the first separation section 6.
  • the carbon monoxide separated in the third separation section 20 is used in the production of C5+ components in the hydrocarbon production section 4.
  • the recycled gas containing hydrogen, carbon dioxide, and C4-components from which carbon monoxide has been separated in the third separation section 20 is sent to the reforming section 14.
  • the reforming section 14 reforms the C4-component contained in the recycled gas supplied from the third separation section 20 into methane or the like.
  • the recycled gas containing methane and the like generated in the reforming section 14 is used in the synthesis gas production section 2 to produce synthesis gas.
  • a part of the recycled gas may be discharged outside the system.
  • Hydrogen gas and carbon dioxide gas as raw materials supplied to the synthesis gas production section 2 may contain impurities such as nitrogen and sulfur compounds derived from their respective production sources.
  • nitrogen compounds, oxygen-containing compounds, and the like may be produced as by-products by reactions in various parts including the synthesis gas production section 2, the hydrocarbon production section 4, and the reforming section 14.
  • the recycled gas is repeatedly supplied to the synthesis gas production section 2, hydrocarbon production section 4, and reforming section 14, these impurities and byproducts are concentrated, and the catalysts in each section are likely to be poisoned.
  • the fuel production apparatus 1 is capable of intermittently discharging all of the gas to the outside of the system as necessary.
  • a part of the gas can be constantly or intermittently discharged to the outside of the system as necessary.
  • the location from which gas is discharged in the fuel production device 1 can be set as appropriate.
  • piping connecting the reforming section 14 and the synthesis gas production section 2 piping connecting the second separation section 8 and the synthesis gas production section 2 (for recycled CO2 ), and piping connecting the synthesis gas production section 2 and the synthesis gas production section 2.
  • Piping connecting the second separation section 8 (for synthesis gas) piping connecting the second separation section 8 and the hydrocarbon production section 4, piping connecting the first distillation separation section 28 and the reforming section 14, second distillation Examples include piping that connects the separation section 36 and the reforming section 14 and piping that connects the third distillation separation section 38 and the reforming section 14.
  • each modification including piping that connects each separation section, piping that connects each separation section and the hydrocarbon production section 4, reforming section 14, or synthesis gas production section 2, and piping that connects each separation section and the reforming section.
  • An example of this is piping that connects 14.
  • a method of removing impurities and by-products by adsorption or chemical reaction may also be considered.
  • a synthesis gas production unit (2) that uses carbon dioxide and hydrogen to produce synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen
  • a hydrocarbon production department (4) that produces hydrocarbons (C5+) using synthesis gas
  • a first distillation separation section (28) for separating at least a first fraction and a second fraction lighter than the first fraction from the effluent from the hydrocarbon production section (4)
  • a hydrocracking section (32) for subjecting a portion of the first fraction to hydrocracking treatment
  • a catalytic cracking section (34) that performs catalytic cracking treatment on another part of the first fraction
  • Fuel production equipment (1) a synthesis gas production unit (2) that uses carbon dioxide and hydrogen to produce synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen
  • a hydrocarbon production department (4) that produces hydrocarbons (C5+) using synthesis gas
  • a first distillation separation section (28) for separating at least a first fraction and a second fraction lighter than the first fraction from the effluent from the hydrocarbon production section (4)
  • [Second item] comprising a hydrorefining section (30) that performs hydrorefining treatment on the second fraction;
  • the fuel manufacturing device (1) according to the first item.
  • [Third item] comprising a first separation section (6) that separates a recycled gas containing light hydrocarbons having a carbon number of 4 or less (C4-) from the effluent from the hydrocarbon production section (4);
  • the recycled gas is supplied to the synthesis gas production department (2) and the recycled gas is also used for the production of synthesis gas, and the recycled gas is supplied to the hydrocarbon production department (4) so that the recycled gas also contains hydrocarbons (C5+).
  • Synthesis gas also contains carbon dioxide
  • the fuel production device (1) includes a second separation section (8) that separates carbon dioxide from synthesis gas
  • the synthesis gas production section (2) receives the supply of carbon dioxide separated by the second separation section (8) and uses the carbon dioxide also for production of synthesis gas.
  • the fuel manufacturing device (1) according to item 3.
  • Recycled gas also contains carbon monoxide.
  • the fuel production device (1) includes a third separation section (20) that separates carbon monoxide from the recycled gas,
  • the hydrocarbon production unit (4) receives the carbon monoxide separated by the third separation unit (20) and uses the carbon monoxide to produce hydrocarbons (C5+).
  • the fuel manufacturing device (1) according to the third or fourth item.
  • Recycled gas also contains hydrogen
  • the fuel production device (1) includes a fourth separation section (26) that separates hydrogen from recycled gas
  • the hydrocarbon production unit (4) receives the hydrogen separated by the fourth separation unit (26) and uses the hydrogen to also produce hydrocarbons (C5+).
  • the fuel manufacturing device (1) according to any one of the third to fifth items.
  • Recycled gas also contains hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide
  • the fuel production device (1) is a third separation section (20) that separates carbon monoxide from the recycled gas; a fifth separation section (22) that receives the recycled gas from which carbon monoxide has been separated in the third separation section (20) and separates hydrogen and carbon dioxide from the recycled gas;
  • the second separation unit (8) receives the supply of hydrogen and carbon dioxide separated by the fifth separation unit (22) and separates the hydrogen and carbon dioxide into hydrogen and carbon dioxide,
  • the hydrocarbon production unit (4) receives the carbon monoxide separated by the third separation unit (20) and the hydrogen separated by the second separation unit (8), and converts the carbon monoxide and hydrogen into hydrocarbons ( C5+) used in the production of The fuel manufacturing device (1) according to item 4.
  • Recycled gas also contains hydrogen and carbon monoxide
  • the fuel production device (1) is a third separation section (20) that separates carbon monoxide from the recycled gas; a fourth separation section (26) that receives the supply of recycled gas from which carbon monoxide has been separated in the third separation section (20) and separates hydrogen from the recycled gas;
  • the hydrocarbon production unit (4) receives the carbon monoxide separated by the third separation unit (20) and the hydrogen separated by the fourth separation unit (26), and converts the carbon monoxide and hydrogen into hydrocarbons ( C5+) used in the production of The fuel manufacturing device (1) according to any one of the third to sixth items.
  • Recycled gas also contains hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide
  • the fuel production device (1) is a fifth separation section (22) that separates hydrogen and carbon dioxide from the recycled gas; a third separation section (3) that receives the supply of recycled gas from which hydrogen and carbon dioxide have been separated in the fifth separation section (22) and separates carbon monoxide from the recycled gas;
  • the second separation unit (8) receives the supply of hydrogen and carbon dioxide separated by the fifth separation unit (22) and separates the hydrogen and carbon dioxide into hydrogen and carbon dioxide,
  • the hydrocarbon production unit (4) receives the carbon monoxide separated by the third separation unit (20) and the hydrogen separated by the second separation unit (8), and converts the carbon monoxide and hydrogen into hydrocarbons ( C5+) used in the production of The fuel manufacturing device (1) according to item 4.
  • Recycled gas also contains hydrogen and carbon monoxide
  • the fuel production device (1) is a fourth separation section (26) that separates hydrogen from the recycled gas; a third separation section (20) that receives the recycled gas from which hydrogen has been separated in the fourth separation section (26) and separates carbon monoxide from the recycled gas;
  • the hydrocarbon production unit (4) receives the hydrogen separated by the fourth separation unit (26) and the carbon monoxide separated by the third separation unit (20), and converts the hydrogen and carbon monoxide into hydrocarbons ( C5+) used in the production of The fuel manufacturing device (1) according to any one of the third to sixth items.
  • [Item 11] Equipped with a reforming section (14) for reforming light hydrocarbons (C4-) into methane
  • the synthesis gas production section (2) receives the methane produced by the reforming section (14) and uses the methane for production of synthesis gas.
  • the fuel manufacturing device (1) according to any one of items 3 to 10.
  • the first distillation separation section (28) receives the supply of the effluent from which the recycled gas has been separated in the first separation section (6), and separates light hydrocarbons (C4-) from the effluent
  • the reforming section (14) receives the supply of light hydrocarbons (C4-) from the first distillation separation section (28) and reforms the light hydrocarbons (C4-) also into methane.
  • the fuel manufacturing device (1) according to item 11.
  • a hydrorefining section (30) that performs hydrorefining treatment on the second fraction;
  • a second distillation separation section (36) that distills the second fraction and the first fraction;
  • a third distillation separation section (38) that receives the supply of the first fraction subjected to the catalytic cracking treatment in the catalytic cracking section (34) and distills the first fraction;
  • the second distillation separation section (36) separates light hydrocarbons (C4-) from the second fraction and the first fraction
  • the third distillation separation section (38) separates light hydrocarbons (C4-) from the first fraction
  • the reforming section (14) receives light hydrocarbons (C4-) from at least one of the second distillation separation section (36) and the third distillation separation section (38), and converts the light hydrocarbons (
  • the fuel manufacturing device (1) includes a third separation section (20) that separates carbon monoxide from the recycled gas; a reforming section (14) that receives the supply of recycled gas from which carbon monoxide has been separated in the third separation section (30) and reformates light hydrocarbons (C4-) contained in the recycled gas into methane; Equipped with The hydrocarbon production unit (4) receives the carbon monoxide separated by the third separation unit (20) and uses the carbon monoxide to produce hydrocarbons (C5+), The synthesis gas production section (2) receives the methane produced by the reforming section (14) and uses the methane for production of synthesis gas.
  • the fuel production device (1) Upon receiving the supply of the second fraction subjected to hydrorefining treatment in the hydrorefining section (30) and the first fraction subjected to hydrocracking treatment in the hydrocracking section (32), a second distillation separation section (36) that distills the second fraction and the first fraction; a third distillation separation section (38) that receives the supply of the first fraction subjected to the catalytic cracking treatment in the catalytic cracking section (34) and distills the first fraction; The second distillation separation section (36) extracts light hydrocarbons having a carbon number of 4 or less (C4-), naphtha from the second fraction subjected to hydrorefining treatment and the first fraction subjected to hydrocracking treatment.
  • C4- carbon number of 4 or less
  • a third distillation separation section (38) extracts from the first fraction subjected to catalytic cracking treatment a group consisting of light hydrocarbons having 4 or less carbon atoms (C4-), gasoline fraction, light cycle oil, and clarified oil. separating at least one selected species;
  • the fuel manufacturing device (1) according to any one of items 2 to 14. [Item 16]
  • the second distillation separation section (36) separates a fraction heavier than light oil,
  • the hydrocracking unit (32) receives part or all of the fraction heavier than light oil separated by the second distillation separation unit (36), and subjects the fraction to hydrocracking treatment.
  • the fuel manufacturing device (1) according to item 15.
  • the third distillation separation section (38) separates clarified oil
  • the catalytic cracking section (34) receives part or all of the clarified oil separated by the third distillation separation section (38) and subjects the clarified oil to a catalytic cracking treatment.
  • the fuel manufacturing device (1) according to item 15 or 16.
  • the present invention can be utilized in a fuel manufacturing device and a fuel manufacturing method.

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Abstract

燃料製造装置１は、二酸化炭素および水素を用いて、一酸化炭素および水素を含む合成ガスを製造する合成ガス製造部と、合成ガスを用いて炭化水素を製造する炭化水素製造部と、炭化水素製造部からの流出物から、少なくとも第１留分、および第１留分よりも軽質の第２留分を分離する第１蒸留分離部２８と、第１留分の一部に水素化分解処理を施す水素化分解部３２と、第１留分の他の一部に接触分解処理を施す接触分解部３４とを備える。

Description

燃料製造装置および燃料製造方法
　本発明は、燃料製造装置および燃料製造方法に関する。
　ＧＴＬ（Gas to Liquid）による液体燃料の製造技術が知られている（特許文献１参照）。この製造技術は一例として、天然ガスから水素と一酸化炭素を製造する工程と、水素と一酸化炭素とを含む合成ガスを原料としてフィッシャー・トロプシュ反応（以下では適宜「ＦＴ反応」という）によりエネルギー密度の高い液状の炭化水素を製造する工程と、を含む。
特開２００８－２４８１７９号公報
　本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ＦＴ反応の生成物から各種の燃料を製造する新たな技術に想到した。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、ＦＴ反応の生成物から各種の燃料を製造する技術を提供することにある。
　本発明のある態様は、燃料製造装置である。この装置は、二酸化炭素および水素を用いて、一酸化炭素および水素を含む合成ガスを製造する合成ガス製造部と、合成ガスを用いて炭化水素を製造する炭化水素製造部と、炭化水素製造部からの流出物から、少なくとも第１留分、および第１留分よりも軽質の第２留分を分離する第１蒸留分離部と、第１留分の一部に水素化分解処理を施す水素化分解部と、第１留分の他の一部に接触分解処理を施す接触分解部と、を備える。
　本発明の他の態様は、燃料製造方法である。この方法は、二酸化炭素および水素を用いて、一酸化炭素および水素を含む合成ガスを製造する合成ガス製造工程と、合成ガスを用いて炭化水素を製造する炭化水素製造工程と、炭化水素製造工程からの流出物から、少なくとも第１留分、および第１留分よりも軽質の第２留分を分離する第１蒸留分離工程と、第１留分の一部に水素化分解処理を施す水素化分解工程と、第１留分の他の一部に接触分解処理を施す接触分解工程と、を含む。
　以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。
　本発明によれば、ＦＴ反応の生成物から各種の燃料を製造することができる。
実施の形態に係る燃料製造装置の模式図である。 実施の形態に係る燃料製造装置の模式図である。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、水素化精製部で起こる反応の一例を示す図である。図３（Ｄ）は、水素化分解部で起こる反応の一例を示す図である。図３（Ｅ）、図３（Ｆ）および図３（Ｇ）は、接触分解部で起こる反応の一例を示す図である。 変形例１に係る燃料製造装置の模式図である。 変形例２に係る燃料製造装置の模式図である。 変形例３に係る燃料製造装置の模式図である。 変形例４に係る燃料製造装置の模式図である。
　以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。したがって、実施の形態の内容は、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。設計変更が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形それぞれの効果をあわせもつ。実施の形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「本実施の形態の」、「本実施の形態では」等の表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。実施の形態に記述される構成要素の任意の組み合わせも、本発明の態様として有効である。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、この用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
　図１および図２は、実施の形態に係る燃料製造装置１の模式図である。燃料製造装置１は、合成ガス製造部２と、炭化水素製造部４と、第１分離部６と、第２分離部８と、第３分離部２０と、第５分離部２２と、改質部１４と、第１蒸留分離部２８と、水素化精製部３０と、水素化分解部３２と、接触分解部３４と、第２蒸留分離部３６と、第３蒸留分離部３８とを備える。
　合成ガス製造部２は、炭化水素製造部４よりも上流側に配置される。合成ガス製造部２と炭化水素製造部４との間には、第２分離部８が配置される。炭化水素製造部４の下流側には、第１分離部６が配置される。第１分離部６と合成ガス製造部２との間には、第３分離部２０、第５分離部２２および改質部１４が配置される。また、第３分離部２０は炭化水素製造部４に接続され、第５分離部２２は第２分離部８に接続される。
　第１分離部６の下流側には、油水分離器２４を挟んで第１蒸留分離部２８が配置される。第１蒸留分離部２８には、水素化精製部３０、水素化分解部３２および接触分解部３４が接続される。水素化精製部３０、水素化分解部３２および接触分解部３４は、第１蒸留分離部２８に対して互いに並列に接続される。また、水素化精製部３０および水素化分解部３２は、第２蒸留分離部３６に接続される。接触分解部３４は、第３蒸留分離部３８に接続される。なお、各部の物理的な配置は適宜設定可能である。例えば、第１分離部６と炭化水素製造部４とは、同じ筐体内に配置されてもよい。また、例えば「合成ガス製造部２と炭化水素製造部４との間に第２分離部８が配置される」とは、合成ガス製造部２と炭化水素製造部４とで挟まれる空間に第２分離部８が配置されることを意味するのではなく、合成ガス製造部２から炭化水素製造部４への物質の流れの途中に第２分離部８があることを意味する。もちろん、合成ガス製造部２と炭化水素製造部４とで挟まれる空間に第２分離部８が配置されてもよい。
　合成ガス製造部２は、原料ガスとしての二酸化炭素および水素の供給を受ける。そして、二酸化炭素および水素を用いて、一酸化炭素および水素を含む合成ガスを製造する。合成ガス製造部２は、一例として水電解モジュール１２から水素の供給を受ける。なお、水電解モジュール１２は、燃料製造装置１に対し外部機器として設けられてもよいし、燃料製造装置１の内部に組み込まれていてもよい。
　水電解モジュール１２は、水の電気分解によって水素および酸素を発生する電解槽である。一例として水電解モジュール１２は、イリジウムや白金等の触媒を有する酸素発生用電極と、白金等の触媒を有する水素発生用電極とが、プロトン伝導性を有する隔膜によって隔てられた構造を有する。つまり、水電解モジュール１２は、固体高分子形水電解モジュールである。なお、水電解モジュール１２の他の例としては、アルカリ形水電解モジュールや固体酸化物形水電解モジュールなどが挙げられる。固体高分子形水電解モジュールにおける水の電解時の反応は以下の式（１）および式（２）の通りである。
　酸素発生電極で起こる反応：２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ－　　　（１）
　水素発生電極で起こる反応：４Ｈ＋＋４ｅ－→２Ｈ２　　　（２）
　水電解モジュール１２は、図示しない電力供給装置から水電解に必要な電力の供給を受ける。電力供給装置としては、再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置、例えば風力発電装置や太陽光発電装置等が例示される。これにより、水素の生成、ひいては目的物である各種の燃料の製造に伴う二酸化炭素の排出量を低減できる。なお、電力供給装置は、再生可能エネルギーを利用する発電装置に限定されず、系統電源であってもよいし、再生可能エネルギー発電装置や系統電源からの電力を蓄えた蓄電装置等であってもよい。また、これらの２つ以上の組み合わせであってもよい。
　合成ガス製造部２に供給される二酸化炭素としては、例えば大気中から直接空気回収（ＤＡＣ）によって回収される二酸化炭素を用いることができる。また、火力発電や化学プラント等から排出された燃焼排ガス中から、例えば化学吸収法や物理吸収法等によって分離回収される二酸化炭素を用いることができる。これにより、大気中の二酸化炭素の削減が期待できる。また、化石燃料の消費を低減できる。
　合成ガス製造部２では、以下の式（３）に示す逆シフト反応が起こり、少なくとも一酸化炭素および水素を含む合成ガスが製造される。よって、合成ガス製造部２は、逆シフト反応部と捉えることもできる。逆シフト反応に必要な熱は、例えば外部から供給される。また、以下の式（４）に示すように、一部の一酸化炭素は水素と反応して、メタンおよび水が生成され得る。したがって、合成ガスには水素および一酸化炭素に加えて、メタンも含まれ得る。また、合成ガスには、未反応の二酸化炭素も含まれ得る。
　ＣＯ２＋Ｈ２⇔ＣＯ＋Ｈ２Ｏ　　　（３）
　ＣＯ＋３Ｈ２⇔ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ　　　（４）
　合成ガス製造部２から排出される合成ガスは、第２分離部８に送られる。合成ガス製造部２から排出される水は、合成ガスから分離されて例えば水電解モジュール１２等に供給されてもよい。第２分離部８は、合成ガスから二酸化炭素を分離する。第２分離部８には、公知の二酸化炭素分離器を用いることができる。第２分離部８で分離された二酸化炭素は、合成ガス製造部２に供給される。合成ガス製造部２は、第２分離部８が分離した二酸化炭素の供給を受けて、当該二酸化炭素も合成ガスの製造に用いる。これにより、二酸化炭素の利用率が向上する。よって、燃料の製造効率を向上させることができる。
　第２分離部８で二酸化炭素が分離された合成ガスは、炭化水素製造部４に送られる。炭化水素製造部４に供給される合成ガスのＨ２／ＣＯ比は、例えば１．８０～２．３０であり、好ましくは１．９０～２．２０であり、より好ましくは２．００～２．１０である。炭化水素製造部４は、供給された合成ガスを用いて、炭素数５以上の炭化水素（以下では適宜「Ｃ５＋成分」という）を製造する。Ｃ５＋成分は、例えば炭素数５以上のノルマルパラフィンである。また、炭化水素製造部４は、オレフィンやアルコール等も生成し得る。
　本実施の形態の炭化水素製造部４は、公知のＦＴ反応器で構成される。ＦＴ反応器としては、管状固定床反応器、スラリー床反応器などを用いることができる。炭化水素製造部４では以下の式（５）に示すＦＴ反応が起こり、炭素－炭素連鎖成長によってＣ５＋成分が生成される。ＦＴ反応用の触媒としては、コバルト触媒、沈殿鉄触媒、ルテニウム触媒などを用いることができる。炭化水素製造部４の反応温度は、例えば２００℃～２５０℃である。炭素数ｎの反応中間体が炭素－炭素連鎖成長により炭素数ｎ＋１の反応中間体へと重質化する割合は、連鎖成長確率αで表される。αが高いほど高分子量の炭化水素が得られることを意味する。αは触媒の種類、反応条件によっても異なり、好ましくは０．７５～０．９５であり、より好ましくは０．８５～０．９５である。式（５）において、例えばαが０．９５であるとき、０．１モル％以上含まれるＣ５＋成分のｎは例えば５～６０の整数である。また、炭化水素製造部４では、メタン、エタン、プロパン、ブタンといった炭素数４以下の常温常圧でガス状の軽質炭化水素（以下では適宜「Ｃ４－成分」という）も副生される。
　ｎＣＯ＋（２ｎ＋１）Ｈ２→ＣｎＨ２ｎ＋２＋ｎＨ２Ｏ　　　　（５）
　炭化水素製造部４からの流出物は、第１分離部６に送られる。この流出物には、Ｃ５＋成分やＣ４－成分だけでなく、他の副生物である水、ならびに未反応の水素、一酸化炭素、および二酸化炭素等が含まれ得る。第１分離部６は、公知の気液分離器で構成することができ、流出物を液体成分と気体成分とに分離する。液体成分は、Ｃ５＋成分および水を含む。気体成分は、水素、一酸化炭素、二酸化炭素およびＣ４－成分を含む。なお、気体成分には気体状のＣ５＋成分が含まれる場合もある。液体成分は、公知の油水分離器２４によって水が分離される。油水分離器２４で水が分離された液体成分は、第１蒸留分離部２８に送られる。分離された水は、例えば水電解モジュール１２等に供給されてもよい。第１蒸留分離部２８以降のフローについては、後に詳細に説明する。
　気体成分は、リサイクルガスとして用いられる。本実施の形態では、リサイクルガスの一部が第１分離部６から直に炭化水素製造部４に戻される。炭化水素製造部４は、第１分離部６からリサイクルガスの一部の供給を受けて、当該リサイクルガスもＣ５＋成分の製造に用いる。炭化水素製造部４における１回の反応、つまり合成ガスを炭化水素製造部４に１回通した際の一酸化炭素の転化率は、一例として約５０～６０％である。第１分離部６からリサイクルガスの一部を炭化水素製造部４に戻すことで、当該転化率を例えば約８０～９９％、または８５％～９７％、または９０％～９５％に上昇させることができる。また、リサイクルガスの一部を第１分離部６から直に炭化水素製造部４に戻すことで、第３分離部２０や第５分離部２２にかかる負荷を軽減して、これらの分離部の設備規模の増大を抑制することができる。また、分離されたリサイクルガスが供給される、合成ガス製造部２や第２分離部８や改質部１４等の設備規模の増大を抑制することができる。よって、燃料製造装置１におけるプロセス効率を向上させることができる。
　第１分離部６から流出する残りのリサイクルガスは、第１分離部６と合成ガス製造部２との間に設けられる第３分離部２０に送られる。第３分離部２０は、リサイクルガスから一酸化炭素を分離する。第３分離部２０には、例えば圧力変動吸着（ＰＳＡ）法により一酸化炭素を分離する公知の分離器を用いることができる。第３分離部２０で分離された一酸化炭素は、炭化水素製造部４に供給される。炭化水素製造部４は、当該一酸化炭素もＣ５＋成分の製造に用いる。これにより、一酸化炭素の利用率が向上し、Ｃ５＋成分の製造効率が向上する。また、第３分離部２０での一酸化炭素の分離により、第５分離部２２にかかる負荷を軽減して、第５分離部２２の設備規模の増大を抑制することができる。また、分離されたリサイクルガスが供給される、合成ガス製造部２や第２分離部８や改質部１４等の設備規模の増大を抑制することができる。よって、燃料製造装置１におけるプロセス効率を向上させることができる。
　第３分離部２０で一酸化炭素が分離されたリサイクルガスは、第３分離部２０と合成ガス製造部２との間に設けられる第５分離部２２に送られる。第５分離部２２は、第３分離部２０から供給されるリサイクルガスから水素および二酸化炭素を分離する。第５分離部２２には、例えば膜分離法により水素および二酸化炭素を分離する公知の分離器を用いることができる。一例としての第５分離部２２は、ポリイミド膜、ポリイミド膜を炭化させた炭素膜、およびＰｄを含む金属膜の少なくとも１つを有する。第５分離部２２で分離された水素および二酸化炭素は、第２分離部８に供給される。これにより、水素および二酸化炭素の利用率が向上し、Ｃ５＋成分の製造効率が向上する。また、第５分離部２２での水素および二酸化炭素の分離により、改質部１４にかかる負荷を軽減して、設備規模の増大を抑制することができる。よって、燃料製造装置１におけるプロセス効率を向上させることができる。
　第２分離部８は、第５分離部２２から供給される水素および二酸化炭素を、水素と二酸化炭素とに分離する。第２分離部８で分離された水素は、炭化水素製造部４に供給される。炭化水素製造部４は、当該水素もＣ５＋成分の製造に用いる。これにより、水素の利用率が向上し、Ｃ５＋成分の製造効率が向上する。第２分離部８で分離された二酸化炭素は、合成ガス製造部２に供給される。合成ガス製造部２は、当該二酸化炭素も合成ガスの製造に用いる。これにより、二酸化炭素の利用率が向上し、Ｃ５＋成分の製造効率が向上する。
　第５分離部２２で水素および二酸化炭素が分離されたリサイクルガスは、第５分離部２２と合成ガス製造部２との間に設けられる改質部１４に送られる。改質部１４には、Ｃ４－成分をメタンに改質可能な公知の改質器を用いることができる。例えば、改質部１４には、水蒸気改質器を用いることができる。改質部１４での反応に必要な水は、例えば外部から供給される。また、合成ガス製造部２や炭化水素製造部４で生成された水をリサイクルして改質部１４に供給してもよい。改質部１４の反応温度は、例えば４５０℃～６００℃であり、好ましくは４５０℃～５００℃である。Ｃ４－成分を４５０℃～６００℃で処理することで、炭素（コーク）の析出を抑制することができる。これにより、改質部１４における触媒劣化や反応装置の閉塞が起こるおそれを低減することができる。
　改質部１４では以下の式（６）、式（７）および式（８）に示す反応が起こり、リサイクルガスに含まれるＣ４－成分（式（６）ではＣｎＨｍと表記されている）がメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素に改質される。式（６）において、ｎは１～４の整数であり、ｍは４～１０の整数である。改質部１４を備えることで、合成ガス製造部２における触媒劣化や反応装置の閉塞が起こるおそれを低減することができる。
　ＣｎＨｍ＋ｎＨ２Ｏ→ｎＣＯ＋（ｎ＋ｍ／２）Ｈ２　　　（６）
　ＣＯ＋３Ｈ２⇔ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ　　　（７）
　ＣＯ＋Ｈ２Ｏ⇔ＣＯ２＋Ｈ２　　　（８）
　改質部１４で生成されたメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素を含むリサイクルガスは、合成ガス製造部２に送られる。合成ガス製造部２は、このリサイクルガスの供給を受けて、リサイクルガスに含まれるメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素も合成ガスの製造に用いる。これにより、Ｃ４－成分の利用率が向上し、Ｃ５＋成分の製造効率が向上する。また、合成ガス製造部２の反応温度を７００℃以上、好ましくは８００℃以上、より好ましくは１０００℃以上とした場合、上述の式（４）に示す反応の逆反応により、メタンと水から合成ガスを効率よく製造することができる。これにより、Ｃ４－成分の利用率が向上し、Ｃ５＋成分の製造効率が向上する。
　改質部１４には、第１蒸留分離部２８、第２蒸留分離部３６、および／または第３蒸留分離部３８で分離されたＣ４－成分が供給され得る。改質部１４は、当該Ｃ４－成分もメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素に改質する。これにより、Ｃ４－成分の利用率が向上し、Ｃ５＋成分の製造効率が向上する。なお、各蒸留分離部から排出されるＣ４－成分は、合流した後に改質部１４に供給されてもよいし、互いに独立に改質部１４に供給されてもよい。
　第１分離部６で分離されたリサイクルガスを合成ガス製造部２に供給し、当該リサイクルガスを合成ガスの製造に用いることと、リサイクルガスを炭化水素製造部４に供給し、当該リサイクルガスを炭化水素の製造に用いることとは、いずれか一方のみが実施されてもよい。
　続いて、第１蒸留分離部２８以降のフローについて説明する。第１蒸留分離部２８には、炭化水素製造部４からの流出物、より具体的には第１分離部６でリサイクルガスが分離された流出物が供給される。本実施の形態では、第１分離部６でリサイクルガスが分離され、油水分離器２４で水が分離された流出物（Ｃ５＋成分を含有する液体成分）が第１蒸留分離部２８に送られる。第１蒸留分離部２８は、当該流出物から少なくとも第１留分および第２留分を分離する。第２留分は、第１留分よりも軽質の留分である。第１蒸留分離部２８は、公知の蒸留装置で構成することができる。
　本実施の形態の第１留分は、ワックス留分を含む。第２留分は、ナフサ留分および中間留分を含む。本実施の形態の第１蒸留分離部２８は、第２留分に含まれるナフサ留分と中間留分との分離も行う。ナフサ留分には、一例として沸点１５０℃以下（例えば炭素数５～９）の液体炭化水素が含まれる。中間留分には、一例として沸点１５０℃超～３６０℃（炭素数１０～２１）の炭化水素が含まれる。ワックス留分には、一例として沸点３６０℃超（炭素数２２以上）の炭化水素が含まれる。なお、各留分には、他の留分に主に含まれる炭化水素が混在する場合もあり得る。また、第１蒸留分離部２８は、流出物から第１分離部６で分離しきれなかったＣ４－成分も分離する。このＣ４－成分は、必要に応じて改質部１４に供給される。
　第１蒸留分離部２８で分離された第２留分は、水素化精製部３０に送られる。水素化精製部３０は、外部から水素の供給を受け、第２留分に水素化精製処理を施す。当該水素は、水電解モジュール１２から供給されてもよい。水素化精製部３０は、公知の水素化処理装置で構成することができる。図３（Ａ）、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、水素化精製部３０で起こる反応の一例を示す図である。水素化精製部３０で用いられる触媒としては、イリジウム、ニッケル、白金、パラジウム等の水素化能を有する金属を金属酸化物などの担体に担持したものが例示される。水素化精製部３０における水素化精製処理によって、図３（Ａ）に示すように、第２留分中のオレフィンがパラフィンに転化される。また、図３（Ｂ）に示すように、第２留分中のアルコールがパラフィンに転化される。これらにより、第２留分の酸化安定性が改善される。また、図３（Ｃ）に示すように、第２留分中のｎ－パラフィンがｉ－パラフィンに転化される。これにより、第２留分の低温流動性が改善される。水素化精製部３０で水素化精製処理が施された第２留分は、第２蒸留分離部３６に送られる。
　第１蒸留分離部２８で分離された第１留分の一部は、水素化分解部３２に送られる。水素化分解部３２は、外部から水素の供給を受け、当該第１留分に水素化分解処理を施す。当該水素は、水電解モジュール１２から供給されてもよい。水素化分解部３２は、公知の水素化処理装置で構成することができる。図３（Ｄ）は、水素化分解部３２で起こる反応の一例を示す図である。水素化分解部３２で用いられる触媒としては、イリジウム、ニッケル、白金、パラジウム等の水素化能を有する金属と、シリカ－アルミナやゼオライトなどの分解能を有する固体酸触媒と、を組み合わせたものが例示される。水素化能を持つ金属は、分解能を有する固体酸触媒等の担体に担持されていてもよいし（第１態様）、分解能を有しない金属酸化物等の担体に担持されていてもよい（第２態様）。また、水素化分解部３２で用いられる触媒は、金属を担持していない固体酸触媒であってもよい（第３態様）。第１態様は、単独で使用可能である。第２態様および第３態様は、それぞれ他の態様と組み合わせて使用される。２種以上の触媒を用いる場合、当該２種以上の触媒は物理的に混合または積層されていてもよい。水素化分解部３２における水素化分解処理により、図３（Ｄ）に示すように、長鎖パラフィンが分解される。これにより、第１留分の軽質化が図られる。また、水素化精製部３０における水素化精製処理と同様に、第１留分中のオレフィンやアルコールがパラフィンに転化される。また、第１留分中のｎ－パラフィンがｉ－パラフィンに転化される。これにより、第１留分の酸化安定性および低温流動性が改善される。水素化分解部３２で水素化分解処理が施された第１留分は、第２蒸留分離部３６に送られる。
　なお、水素化精製部３０で水素化精製処理が施された第２留分と、水素化分解部３２で水素化分解処理が施された第１留分とは、別々の蒸留分離部に送られてもよい。例えば、水素化精製部３０で水素化精製処理が施された第２留分は第２蒸留分離部３６に送られ、水素化分解部３２で水素化分解処理が施された第１留分は、第２蒸留分離部３６および第３蒸留分離部３８とは別個の第４蒸留分離部（図示せず）に送られてもよい。
　第２蒸留分離部３６は、水素化精製部３０で水素化精製処理が施された第２留分と、水素化分解部３２で水素化分解処理が施された第１留分との供給を受けて、当該第２留分および第１留分を蒸留する。第２蒸留分離部３６は、公知の蒸留装置で構成することができる。第２蒸留分離部３６により、Ｃ４－成分、ナフサ留分、灯油留分（ケロセン、ジェット燃料）、軽油留分、および軽油より重質の留分からなる群から選択される少なくも１種が分離される。本実施の形態では、一例としてＣ４－成分、ナフサ留分、灯油留分、軽油留分、および軽油より重質の留分の全てが分離される。これにより、燃料としての灯油や軽油が得られる。Ｃ４－成分は、必要に応じて改質部１４に供給される。軽油より重質の留分の一部または全部は、必要に応じて水素化分解部３２に戻される。水素化分解部３２は、軽油より重質な留分の一部または全部の供給を受けて、当該留分にも水素化分解処理を施す。
　第１蒸留分離部２８で分離された第１留分の他の一部は、接触分解部３４に送られる。例えば、水素化分解部３２に送られた分を除く第１留分の全部が接触分解部３４に送られる。接触分解部３４は、当該第１留分に接触分解処理を施す。接触分解部３４は、公知の接触分解装置で構成することができる。一例としての接触分解部３４は、流動床式の接触分解装置（ＦＣＣ）で構成されるが、特にこの構成に限定されず、固定床式等であってもよい。図３（Ｅ）、図３（Ｆ）および図３（Ｇ）は、接触分解部３４で起こる反応の一例を示す図である。接触分解部３４における接触分解処理によって、図３（Ｅ）に示すように、長鎖パラフィンが分解され、オレフィンが生成される。また、図３（Ｆ）に示すように、炭化水素分子間で水素が移行され、例えば芳香族化合物が生成される。なお、環状炭化水素に限定されない炭化水素分子間での水素の移行によって、芳香族化合物以外の化合物も生成され得る。また、図３（Ｇ）に示すように、水素化精製部３０における水素化精製処理と同様に、第１留分中のｎ－パラフィンがｉ－パラフィンに転化される。これらにより、接触分解後の第１留分は、オレフィンや芳香族化合物を多く含む。なお、図３（Ａ）～図３（Ｇ）で示される化学式は一例であり、記載の構造に限定されない。また、図３（Ａ）～図３（Ｇ）におけるＲ１～Ｒ１４は、側鎖に置換基を有し得る炭化水素基であり、それぞれは互いに同一でも異なってもよい。
　接触分解部３４で接触分解処理が施された第１留分は、第３蒸留分離部３８に送られる。なお、接触分解処理によってコークが生成され得る。このコークは、接触分解部３４から系外に排出される。コークの排出方法としては、例えば、接触分解部３４に酸素を供給してコークを燃焼させ、二酸化炭素や一酸化炭素として排出する方法が例示される。第３蒸留分離部３８は、接触分解部３４で接触分解処理が施された第１留分の供給を受けて、当該第１留分を蒸留する。第３蒸留分離部３８は、公知の蒸留装置で構成することができる。第３蒸留分離部３８により、Ｃ４－成分、ガソリン留分、軽質な重油留分（ＬＣＯ：ライトサイクルオイル）、および重質な重油留分（ＣＬＯ：クラリファイドオイル）からなる群から選択される少なくとも１種が分離される。本実施の形態では、一例としてＣ４－成分、ガソリン留分、ライトサイクルオイル、およびクラリファイドオイルの全てが分離される。これにより、燃料としてのガソリンや重油が得られる。Ｃ４－成分は、必要に応じて改質部１４に供給される。ＣＬＯの一部または全部は、必要に応じて接触分解部３４に戻される。接触分解部３４は、クラリファイドオイルの一部または全部の供給を受けて、当該クラリファイドオイルにも接触分解処理を施す。ＬＣＯは、例えば重油基材や軽油基材として利用することができる。ＣＬＯは、例えば重油基材として利用することができる。
　以上説明したように、本実施の形態の燃料製造装置１は、第１蒸留分離部２８で分離された第１留分を水素化分解部３２と接触分解部３４とに分配している。そして、水素化分解部３２で水素化分解処理を施した第１留分から灯油留分や軽油留分等を分離し、接触分解部３４で接触分解処理を施した第１留分からガソリン留分や重油留分等を分離している。これにより、ＦＴ反応の生成物から、灯油、軽油、ガソリン、重油といった各種の燃料を効率良く製造することができる。特に、接触分解部３４を設けることで、水素化分解部３２のみを設ける場合に比べて、ガソリンに適したオクタン価の高いオレフィンや芳香族化合物をより多く生成することができる。よって、ガソリンの収率を高めることができる。また、水素化分解部３２と接触分解部３４とへの第１留分の分配割合を調整することで、各種燃料の収率を簡単に調整することが可能である。
　また、燃料製造装置１は、第２留分を水素化精製部３０に供給し、水素化精製部３０で水素化精製処理を施した第２留分から灯油留分や軽油留分を分離している。これにより、各種の燃料をより効率良く製造することができる。
　上述した実施の形態には、以下の変形例１～３を挙げることができる。
（変形例１）
　図４は、変形例１に係る燃料製造装置１の模式図である。本変形例は、第３分離部２０および第５分離部２２の配置が逆である点を除き、実施の形態と共通の構成を有する。以下、本変形例について実施の形態と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については説明を適宜省略する。また、第１蒸留分離部２８より下流側の構成については、実施の形態と同一のため図示を省略する。
　第１分離部６から流出するリサイクルガスの一部は、第１分離部６から直に炭化水素製造部４に戻される。炭化水素製造部４は、第１分離部６からリサイクルガスの一部の供給を受けて、当該リサイクルガスもＣ５＋成分の製造に用いる。残りのリサイクルガスは、第１分離部６と合成ガス製造部２との間に設けられる第５分離部２２に送られる。第５分離部２２は、リサイクルガスから水素および二酸化炭素を分離する。第５分離部２２で分離された水素および二酸化炭素は、第２分離部８に供給される。なお、第５分離部２２では、リサイクルガス中の一酸化炭素の一部も分離され得る。
　第２分離部８は、第５分離部２２から供給される水素および二酸化炭素を、水素と二酸化炭素とに分離する。第２分離部８で分離された水素は、炭化水素製造部４に供給される。炭化水素製造部４は、当該水素もＣ５＋成分の製造に用いる。第２分離部８で分離された二酸化炭素は、合成ガス製造部２に供給される。合成ガス製造部２は、当該二酸化炭素も合成ガスの製造に用いる。
　第５分離部２２で水素および二酸化炭素が分離されたリサイクルガスは、第５分離部２２と合成ガス製造部２との間に設けられる第３分離部２０に送られる。第３分離部２０は、第５分離部２２から供給されるリサイクルガスから一酸化炭素を分離する。第３分離部２０で分離された一酸化炭素は、炭化水素製造部４に供給される。炭化水素製造部４は、当該一酸化炭素もＣ５＋成分の製造に用いる。
　第３分離部２０で一酸化炭素が分離されたリサイクルガスは、第３分離部２０と合成ガス製造部２との間に設けられる改質部１４に送られる。改質部１４は、リサイクルガスに含まれるＣ４－成分をメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素に改質する。また改質部１４には、各蒸留分離部からＣ４－成分が供給され得る。改質部１４は、当該Ｃ４－成分もメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素に改質する。改質部１４で生成されたメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素を含むリサイクルガスは、合成ガス製造部２に送られる。合成ガス製造部２は、当該リサイクルガスに含まれるメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素も合成ガスの製造に用いる。合成ガス製造部２の反応温度を７００℃以上、好ましくは８００℃以上、より好ましくは１０００℃以上とした場合、上述の式（４）に示す反応の逆反応により、メタンと水から合成ガスを効率よく製造することができる。
（変形例２）
　図５は、変形例２に係る燃料製造装置１の模式図である。本変形例は、燃料製造装置１が第５分離部２２に代えて第４分離部２６を備える点を除き、実施の形態と共通の構成を有する。以下、本変形例について実施の形態と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については説明を適宜省略する。また、第１蒸留分離部２８より下流側の構成については、実施の形態と同一のため図示を省略する。
　第１分離部６から流出するリサイクルガスの一部は、第１分離部６から直に炭化水素製造部４に戻される。炭化水素製造部４は、第１分離部６からリサイクルガスの一部の供給を受けて、当該リサイクルガスもＣ５＋成分の製造に用いる。残りのリサイクルガスは、第１分離部６と合成ガス製造部２との間に設けられる第３分離部２０に送られる。第３分離部２０は、リサイクルガスから一酸化炭素を分離する。第３分離部２０で分離された一酸化炭素は、炭化水素製造部４に供給される。炭化水素製造部４は、当該一酸化炭素もＣ５＋成分の製造に用いる。
　第３分離部２０で一酸化炭素が分離されたリサイクルガスは、第３分離部２０と合成ガス製造部２との間に設けられる第４分離部２６に送られる。第４分離部２６は、第３分離部２０から供給されるリサイクルガスから水素を分離する。第４分離部２６には、例えばＰＳＡ法や膜分離法等により水素を分離する公知の分離器を用いることができる。第４分離部２６で分離された水素は、炭化水素製造部４に供給される。炭化水素製造部４は、当該水素もＣ５＋成分の製造に用いる。これにより、水素の利用率が向上する。また、第４分離部２６での水素の分離により、改質部１４にかかる負荷を軽減して、設備規模の増大を抑制することができる。よって、燃料製造装置１におけるプロセス効率を向上させることができる。
　第４分離部２６で水素が分離されたリサイクルガスは、第４分離部２６と合成ガス製造部２との間に設けられる改質部１４に送られる。改質部１４は、リサイクルガスに含まれるＣ４－成分をメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素に改質する。また改質部１４には、各蒸留分離部からＣ４－成分が供給され得る。改質部１４は、当該Ｃ４－成分もメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素に改質する。改質部１４で生成されたメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素を含むリサイクルガスは、合成ガス製造部２に送られる。合成ガス製造部２は、当該リサイクルガスに含まれるメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素も合成ガスの製造に用いる。合成ガス製造部２の反応温度を７００℃以上、好ましくは８００℃以上、より好ましくは１０００℃以上とした場合、上述の式（４）に示す反応の逆反応により、メタンと水から合成ガスを効率よく製造することができる。
（変形例３）
　図６は、変形例３に係る燃料製造装置１の模式図である。本変形例は、第３分離部２０および第４分離部２６の配置が逆である点を除き、変形例２と共通の構成を有する。以下、本変形例について実施の形態および変形例２と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については説明を適宜省略する。また、第１蒸留分離部２８より下流側の構成については、実施の形態と同一のため図示を省略する。
　第１分離部６から流出するリサイクルガスの一部は、第１分離部６から直に炭化水素製造部４に戻される。炭化水素製造部４は、第１分離部６からリサイクルガスの一部の供給を受けて、当該リサイクルガスもＣ５＋成分の製造に用いる。残りのリサイクルガスは、第１分離部６と合成ガス製造部２との間に設けられる第４分離部２６に送られる。第４分離部２６は、リサイクルガスから水素を分離する。第４分離部２６で分離された水素は、炭化水素製造部４に供給される。炭化水素製造部４は、当該水素もＣ５＋成分の製造に用いる。
　第４分離部２６で水素が分離されたリサイクルガスは、第４分離部２６と合成ガス製造部２との間に設けられる第３分離部２０に送られる。第３分離部２０は、第４分離部２６から供給されるリサイクルガスから一酸化炭素を分離する。第３分離部２０で分離された一酸化炭素は、炭化水素製造部４に供給される。炭化水素製造部４は、当該一酸化炭素もＣ５＋成分の製造に用いる。
　第３分離部２０で一酸化炭素が分離されたリサイクルガスは、第３分離部２０と合成ガス製造部２との間に設けられる改質部１４に送られる。改質部１４は、リサイクルガスに含まれるＣ４－成分をメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素に改質する。また改質部１４には、各蒸留分離部からＣ４－成分が供給され得る。改質部１４は、当該Ｃ４－成分もメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素に改質する。改質部１４で生成されたメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素を含むリサイクルガスは、合成ガス製造部２に送られる。合成ガス製造部２は、当該リサイクルガスに含まれるメタン、水素、一酸化炭素および二酸化炭素も合成ガスの製造に用いる。合成ガス製造部２の反応温度を７００℃以上、好ましくは８００℃以上、より好ましくは１０００℃以上とした場合、上述の式（４）に示す反応の逆反応により、メタンと水から合成ガスを効率よく製造することができる。
（変形例４）
　図７は、変形例４に係る燃料製造装置１の模式図である。本変形例は、第１分離部６から改質部１４に至るリサイクルガスのラインに第３分離部２０のみが配置される点を除き、実施の形態と共通の構成を有する。以下、本変形例について実施の形態と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については説明を適宜省略する。また、第１蒸留分離部２８より下流側の構成については、実施の形態と同一のため図示を省略する。本変形例において、第３分離部２０は、第１分離部６から送られてくるリサイクルガスから一酸化炭素を分離する。第３分離部２０で分離された一酸化炭素は、炭化水素製造部４においてＣ５＋成分の製造に用いられる。第３分離部２０で一酸化炭素が分離された、水素、二酸化炭素およびＣ４－成分を含むリサイクルガスは、改質部１４に送られる。改質部１４は、第３分離部２０から供給されるリサイクルガスに含まれるＣ４－成分をメタン等に改質する。改質部１４で生成されたメタン等を含むリサイクルガスは、合成ガス製造部２において合成ガスの製造に用いられる。
（その他の変形例）
　リサイクルガスの一部は、系外に排出されてもよい。合成ガス製造部２に供給される原料としての水素ガスや二酸化炭素ガスには、それぞれの製造源に由来する窒素や硫黄化合物等の不純物が含まれ得る。また、合成ガス製造部２、炭化水素製造部４、および改質部１４を含む各部での反応によって、窒素化合物や含酸素化合物等が副生され得る。合成ガス製造部２、炭化水素製造部４、および改質部１４へのリサイクルガスの供給が繰り返されると、これらの不純物や副生物が濃縮され、各部の触媒が被毒しやすくなる。
　このため、燃料製造装置１は、必要に応じてガスの全部を間欠的に系外に排出可能であることが好ましい。あるいは、必要に応じてガスの一部を常にまたは間欠的に系外に排出可能であることが好ましい。燃料製造装置１においてガスを排出する個所は、適宜設定可能である。実施の形態であれば、第１分離部６と炭化水素製造部４とをつなぐ配管（リサイクルガス用）、第１分離部６と第３分離部２０とをつなぐ配管、第３分離部２０と炭化水素製造部４とをつなぐ配管、第３分離部２０と第５分離部２２とをつなぐ配管、第５分離部２２と第２分離部８とをつなぐ配管、第５分離部２２と改質部１４とをつなぐ配管、改質部１４と合成ガス製造部２とをつなぐ配管、第２分離部８と合成ガス製造部２とをつなぐ配管（リサイクルＣＯ２用）、合成ガス製造部２と第２分離部８とをつなぐ配管（合成ガス用）、第２分離部８と炭化水素製造部４とをつなぐ配管、第１蒸留分離部２８と改質部１４とをつなぐ配管、第２蒸留分離部３６と改質部１４とをつなぐ配管、第３蒸留分離部３８と改質部１４とをつなぐ配管などが例示される。各変形例についても同様であり、各分離部どうしをつなぐ配管や、各分離部と炭化水素製造部４、改質部１４あるいは合成ガス製造部２をつなぐ配管、各蒸留分離部と改質部１４とをつなぐ配管などが例示される。また、触媒の被毒を防ぐために、不純物や副生物を吸着や化学反応によって除去する方法も考えられる。
　本発明は、以下に記載する項目によって特定されてもよい。
［第１項目］
　二酸化炭素および水素を用いて、一酸化炭素および水素を含む合成ガスを製造する合成ガス製造部（２）と、
　合成ガスを用いて炭化水素（Ｃ５＋）を製造する炭化水素製造部（４）と、
　炭化水素製造部（４）からの流出物から、少なくとも第１留分、および第１留分よりも軽質の第２留分を分離する第１蒸留分離部（２８）と、
　第１留分の一部に水素化分解処理を施す水素化分解部（３２）と、
　第１留分の他の一部に接触分解処理を施す接触分解部（３４）と、を備える、
燃料製造装置（１）。
［第２項目］
　第２留分に水素化精製処理を施す水素化精製部（３０）を備える、
第１項目に記載の燃料製造装置（１）。
［第３項目］
　炭化水素製造部（４）からの流出物から、炭素数４以下の軽質炭化水素（Ｃ４－）を含むリサイクルガスを分離する第１分離部（６）を備え、
　リサイクルガスを合成ガス製造部（２）に供給して、リサイクルガスも合成ガスの製造に用いること、およびリサイクルガスを炭化水素製造部（４）に供給して、リサイクルガスも炭化水素（Ｃ５＋）の製造に用いることの少なくとも一方を行う、
第１項目または第２項目に記載の燃料製造装置（１）。
［第４項目］
　合成ガスは、二酸化炭素も含み、
　燃料製造装置（１）は、合成ガスから二酸化炭素を分離する第２分離部（８）を備え、
　合成ガス製造部（２）は、第２分離部（８）が分離した二酸化炭素の供給を受けて、当該二酸化炭素も合成ガスの製造に用いる、
第３項目に記載の燃料製造装置（１）。
［第５項目］
　リサイクルガスは、一酸化炭素も含み、
　燃料製造装置（１）は、リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部（２０）を備え、
　炭化水素製造部（４）は、第３分離部（２０）が分離した一酸化炭素の供給を受けて、当該一酸化炭素も炭化水素（Ｃ５＋）の製造に用いる、
第３項目または第４項目に記載の燃料製造装置（１）。
［第６項目］
　リサイクルガスは、水素も含み、
　燃料製造装置（１）は、リサイクルガスから水素を分離する第４分離部（２６）を備え、
　炭化水素製造部（４）は、第４分離部（２６）が分離した水素の供給を受けて、当該水素も炭化水素（Ｃ５＋）の製造に用いる、
第３項目乃至第５項目のいずれかに記載の燃料製造装置（１）。
［第７項目］
　リサイクルガスは、水素、一酸化炭素および二酸化炭素も含み、
　燃料製造装置（１）は、
　リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部（２０）と、
　第３分離部（２０）で一酸化炭素が分離されたリサイクルガスの供給を受けて、当該リサイクルガスから水素および二酸化炭素を分離する第５分離部（２２）と、を備え、
　第２分離部（８）は、第５分離部（２２）が分離した水素および二酸化炭素の供給を受けて、当該水素および二酸化炭素を水素と二酸化炭素とに分離し、
　炭化水素製造部（４）は、第３分離部（２０）が分離した一酸化炭素および第２分離部（８）が分離した水素の供給を受けて、当該一酸化炭素および水素も炭化水素（Ｃ５＋）の製造に用いる、
第４項目に記載の燃料製造装置（１）。
［第８項目］
　リサイクルガスは、水素および一酸化炭素も含み、
　燃料製造装置（１）は、
　リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部（２０）と、
　第３分離部（２０）で一酸化炭素が分離されたリサイクルガスの供給を受けて、当該リサイクルガスから水素を分離する第４分離部（２６）と、を備え、
　炭化水素製造部（４）は、第３分離部（２０）が分離した一酸化炭素および第４分離部（２６）が分離した水素の供給を受けて、当該一酸化炭素および水素も炭化水素（Ｃ５＋）の製造に用いる、
第３項目乃至第６項目のいずれかに記載の燃料製造装置（１）。
［第９項目］
　リサイクルガスは、水素、一酸化炭素および二酸化炭素も含み、
　燃料製造装置（１）は、
　リサイクルガスから水素および二酸化炭素を分離する第５分離部（２２）と、
　第５分離部（２２）で水素および二酸化炭素が分離されたリサイクルガスの供給を受けて、当該リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部（３）と、を備え、
　第２分離部（８）は、第５分離部（２２）が分離した水素および二酸化炭素の供給を受けて、当該水素および二酸化炭素を、水素と二酸化炭素とに分離し、
　炭化水素製造部（４）は、第３分離部（２０）が分離した一酸化炭素および第２分離部（８）が分離した水素の供給を受けて、当該一酸化炭素および水素も炭化水素（Ｃ５＋）の製造に用いる、
第４項目に記載の燃料製造装置（１）。
［第１０項目］
　リサイクルガスは、水素および一酸化炭素も含み、
　燃料製造装置（１）は、
　リサイクルガスから水素を分離する第４分離部（２６）と、
　第４分離部（２６）で水素が分離されたリサイクルガスの供給を受けて、当該リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部（２０）と、を備え、
　炭化水素製造部（４）は、第４分離部（２６）が分離した水素および第３分離部（２０）が分離した一酸化炭素の供給を受けて、当該水素および一酸化炭素も炭化水素（Ｃ５＋）の製造に用いる、
第３項目乃至第６項目のいずれかに記載の燃料製造装置（１）。
［第１１項目］
　軽質炭化水素（Ｃ４－）をメタンに改質する改質部（１４）を備え、
　合成ガス製造部（２）は、改質部（１４）が生成したメタンの供給を受けて、当該メタンも合成ガスの製造に用いる、
第３項目乃至第１０項目のいずれかに記載の燃料製造装置（１）。
［第１２項目］
　第１蒸留分離部（２８）は、第１分離部（６）でリサイクルガスが分離された流出物の供給を受けて、当該流出物から軽質炭化水素（Ｃ４－）を分離し、
　改質部（１４）は、第１蒸留分離部（２８）から軽質炭化水素（Ｃ４－）の供給を受けて、当該軽質炭化水素（Ｃ４－）もメタンに改質する、
第１１項目に記載の燃料製造装置（１）。
［第１３項目］
　第２留分に水素化精製処理を施す水素化精製部（３０）と、
　水素化精製部（３０）で水素化精製処理が施された第２留分、および水素化分解部（３２）で水素化分解処理が施された第１留分の供給を受けて、当該第２留分および第１留分を蒸留する第２蒸留分離部（３６）と、
　接触分解部（３４）で接触分解処理が施された第１留分の供給を受けて、当該第１留分を蒸留する第３蒸留分離部（３８）と、を備え、
　第２蒸留分離部（３６）は、第２留分および第１留分から軽質炭化水素（Ｃ４－）を分離し、
　第３蒸留分離部（３８）は、第１留分から軽質炭化水素（Ｃ４－）を分離し、
　改質部（１４）は、第２蒸留分離部（３６）および第３蒸留分離部（３８）の少なくとも一方から軽質炭化水素（Ｃ４－）の供給を受けて、当該軽質炭化水素（Ｃ４－）もメタンに改質する、
第１１項目に記載の燃料製造装置（１）。
［第１４項目］
　リサイクルガスは、一酸化炭素も含み、
　燃料製造装置（１）は、リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部（２０）と、
　第３分離部（３０）で一酸化炭素が分離されたリサイクルガスの供給を受けて、当該リサイクルガスに含まれる軽質炭化水素（Ｃ４－）をメタンに改質する改質部（１４）と、を備え、
　炭化水素製造部（４）は、第３分離部（２０）が分離した一酸化炭素の供給を受けて、当該一酸化炭素も炭化水素（Ｃ５＋）の製造に用い、
　合成ガス製造部（２）は、改質部（１４）が生成したメタンの供給を受けて、当該メタンも合成ガスの製造に用いる、
第３項目乃至第１３項目のいずれかに記載の燃料製造装置（１）。
［第１５項目］
　水素化精製部（３０）で水素化精製処理が施された第２留分、および水素化分解部（３２）で水素化分解処理が施された第１留分の供給を受けて、当該第２留分および第１留分を蒸留する第２蒸留分離部（３６）と、
　接触分解部（３４）で接触分解処理が施された第１留分の供給を受けて、当該第１留分を蒸留する第３蒸留分離部（３８）と、を備え、
　第２蒸留分離部（３６）は、水素化精製処理が施された第２留分および水素化分解処理が施された第１留分から、炭素数４以下の軽質炭化水素（Ｃ４－）、ナフサ留分、灯油留分、軽油留分、および軽油より重質な留分からなる群から選択される少なくとも１種を分離し、
　第３蒸留分離部（３８）は、接触分解処理が施された第１留分から、炭素数４以下の軽質炭化水素（Ｃ４－）、ガソリン留分、ライトサイクルオイル、およびクラリファイドオイルからなる群から選択される少なくとも１種を分離する、
第２項目乃至第１４項目のいずれかに記載の燃料製造装置（１）。
［第１６項目］
　第２蒸留分離部（３６）は、軽油より重質な留分を分離し、
　水素化分解部（３２）は、第２蒸留分離部（３６）が分離した、軽油より重質な留分の一部または全部の供給を受けて、当該留分に水素化分解処理を施す、
第１５項目に記載の燃料製造装置（１）。
［第１７項目］
　第３蒸留分離部（３８）は、クラリファイドオイルを分離し、
　接触分解部（３４）は、第３蒸留分離部（３８）が分離したクラリファイドオイルの一部または全部の供給を受けて、当該クラリファイドオイルに接触分解処理を施す、
第１５項目または第１６項目に記載の燃料製造装置（１）。
［第１８項目］
　二酸化炭素および水素を用いて、一酸化炭素および水素を含む合成ガスを製造する合成ガス製造工程と、
　合成ガスを用いて炭化水素（Ｃ５＋）を製造する炭化水素製造工程と、
　炭化水素製造工程からの流出物から、少なくとも第１留分、および第１留分よりも軽質の第２留分を分離する第１蒸留分離工程と、
　第１留分の一部に水素化分解処理を施す水素化分解工程と、
　第１留分の他の一部に接触分解処理を施す接触分解工程と、を含む、
燃料製造方法。
　本発明は、燃料製造装置および燃料製造方法に利用することができる。
　１　燃料製造装置、　２　合成ガス製造部、　４　炭化水素製造部、　６　第１分離部、　８　第２分離部、　１４　改質部、　２０　第３分離部、　２２　第５分離部、　２６　第４分離部、　２８　第１蒸留分離部、　３０　水素化精製部、　３２　水素化分解部、　３４　接触分解部、　３６　第２蒸留分離部、　３８　第３蒸留分離部。

Claims (18)

  1. 　二酸化炭素および水素を用いて、一酸化炭素および水素を含む合成ガスを製造する合成ガス製造部と、
    　前記合成ガスを用いて炭化水素を製造する炭化水素製造部と、
    　前記炭化水素製造部からの流出物から、少なくとも第１留分、および前記第１留分よりも軽質の第２留分を分離する第１蒸留分離部と、
    　前記第１留分の一部に水素化分解処理を施す水素化分解部と、
    　前記第１留分の他の一部に接触分解処理を施す接触分解部と、を備える、
    燃料製造装置。
  2. 　前記第２留分に水素化精製処理を施す水素化精製部を備える、
    請求項１に記載の燃料製造装置。
  3. 　前記炭化水素製造部からの流出物から、炭素数４以下の軽質炭化水素を含むリサイクルガスを分離する第１分離部を備え、
    　前記リサイクルガスを前記合成ガス製造部に供給して、前記リサイクルガスも前記合成ガスの製造に用いること、および前記リサイクルガスを前記炭化水素製造部に供給して、前記リサイクルガスも前記炭化水素の製造に用いることの少なくとも一方を行う、
    請求項１または２に記載の燃料製造装置。
  4. 　前記合成ガスは、二酸化炭素も含み、
    　前記燃料製造装置は、前記合成ガスから二酸化炭素を分離する第２分離部を備え、
    　前記合成ガス製造部は、前記第２分離部が分離した二酸化炭素の供給を受けて、当該二酸化炭素も前記合成ガスの製造に用いる、
    請求項３に記載の燃料製造装置。
  5. 　前記リサイクルガスは、一酸化炭素も含み、
    　前記燃料製造装置は、前記リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部を備え、
    　前記炭化水素製造部は、前記第３分離部が分離した一酸化炭素の供給を受けて、当該一酸化炭素も前記炭化水素の製造に用いる、
    請求項３に記載の燃料製造装置。
  6. 　前記リサイクルガスは、水素も含み、
    　前記燃料製造装置は、前記リサイクルガスから水素を分離する第４分離部を備え、
    　前記炭化水素製造部は、前記第４分離部が分離した水素の供給を受けて、当該水素も前記炭化水素の製造に用いる、
    請求項３に記載の燃料製造装置。
  7. 　前記リサイクルガスは、水素、一酸化炭素および二酸化炭素も含み、
    　前記燃料製造装置は、
    　前記リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部と、
    　前記第３分離部で一酸化炭素が分離された前記リサイクルガスの供給を受けて、当該リサイクルガスから水素および二酸化炭素を分離する第５分離部と、を備え、
    　前記第２分離部は、前記第５分離部が分離した水素および二酸化炭素の供給を受けて、当該水素および二酸化炭素を水素と二酸化炭素とに分離し、
    　前記炭化水素製造部は、前記第３分離部が分離した一酸化炭素および前記第２分離部が分離した水素の供給を受けて、当該一酸化炭素および水素も前記炭化水素の製造に用いる、
    請求項４に記載の燃料製造装置。
  8. 　前記リサイクルガスは、水素および一酸化炭素も含み、
    　前記燃料製造装置は、
    　前記リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部と、
    　前記第３分離部で一酸化炭素が分離された前記リサイクルガスの供給を受けて、当該リサイクルガスから水素を分離する第４分離部と、を備え、
    　前記炭化水素製造部は、前記第３分離部が分離した一酸化炭素および前記第４分離部が分離した水素の供給を受けて、当該一酸化炭素および水素も前記炭化水素の製造に用いる、
    請求項３に記載の燃料製造装置。
  9. 　前記リサイクルガスは、水素、一酸化炭素および二酸化炭素も含み、
    　前記燃料製造装置は、
    　前記リサイクルガスから水素および二酸化炭素を分離する第５分離部と、
    　前記第５分離部で水素および二酸化炭素が分離された前記リサイクルガスの供給を受けて、当該リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部と、を備え、
    　前記第２分離部は、前記第５分離部が分離した水素および二酸化炭素の供給を受けて、当該水素および二酸化炭素を、水素と二酸化炭素とに分離し、
    　前記炭化水素製造部は、前記第３分離部が分離した一酸化炭素および前記第２分離部が分離した水素の供給を受けて、当該一酸化炭素および水素も前記炭化水素の製造に用いる、
    請求項４に記載の燃料製造装置。
  10. 　前記リサイクルガスは、水素および一酸化炭素も含み、
    　前記燃料製造装置は、
    　前記リサイクルガスから水素を分離する第４分離部と、
    　前記第４分離部で水素が分離された前記リサイクルガスの供給を受けて、当該リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部と、を備え、
    　前記炭化水素製造部は、前記第４分離部が分離した水素および前記第３分離部が分離した一酸化炭素の供給を受けて、当該水素および一酸化炭素も前記炭化水素の製造に用いる、
    請求項３に記載の燃料製造装置。
  11. 　前記軽質炭化水素をメタンに改質する改質部を備え、
    　前記合成ガス製造部は、前記改質部が生成したメタンの供給を受けて、当該メタンも前記合成ガスの製造に用いる、
    請求項３に記載の燃料製造装置。
  12. 　前記第１蒸留分離部は、前記第１分離部で前記リサイクルガスが分離された前記流出物の供給を受けて、当該流出物から前記軽質炭化水素を分離し、
    　前記改質部は、前記第１蒸留分離部から前記軽質炭化水素の供給を受けて、当該軽質炭化水素もメタンに改質する、
    請求項１１に記載の燃料製造装置。
  13. 　前記第２留分に水素化精製処理を施す水素化精製部と、
    　前記水素化精製部で水素化精製処理が施された前記第２留分、および前記水素化分解部で水素化分解処理が施された前記第１留分の供給を受けて、当該第２留分および第１留分を蒸留する第２蒸留分離部と、
    　前記接触分解部で接触分解処理が施された前記第１留分の供給を受けて、当該第１留分を蒸留する第３蒸留分離部と、を備え、
    　前記第２蒸留分離部は、前記水素化精製処理が施された前記第２留分および前記水素化分解処理が施された前記第１留分から前記軽質炭化水素を分離し、
    　前記第３蒸留分離部は、前記接触分解処理が施された前記第１留分から前記軽質炭化水素を分離し、
    　前記改質部は、前記第２蒸留分離部および前記第３蒸留分離部の少なくとも一方から前記軽質炭化水素の供給を受けて、当該軽質炭化水素もメタンに改質する、
    請求項１１に記載の燃料製造装置。
  14. 　前記リサイクルガスは、一酸化炭素も含み、
    　前記燃料製造装置は、前記リサイクルガスから一酸化炭素を分離する第３分離部と、
    　前記第３分離部で一酸化炭素が分離された前記リサイクルガスの供給を受けて、当該リサイクルガスに含まれる前記軽質炭化水素をメタンに改質する改質部と、を備え、
    　前記炭化水素製造部は、前記第３分離部が分離した一酸化炭素の供給を受けて、当該一酸化炭素も前記炭化水素の製造に用い、
    　前記合成ガス製造部は、前記改質部が生成したメタンの供給を受けて、当該メタンも前記合成ガスの製造に用いる、
    請求項３に記載の燃料製造装置。
  15. 　前記水素化精製部で水素化精製処理が施された前記第２留分、および前記水素化分解部で水素化分解処理が施された前記第１留分の供給を受けて、当該第２留分および第１留分を蒸留する第２蒸留分離部と、
    　前記接触分解部で接触分解処理が施された前記第１留分の供給を受けて、当該第１留分を蒸留する第３蒸留分離部と、を備え、
    　前記第２蒸留分離部は、前記水素化精製処理が施された前記第２留分および前記水素化分解処理が施された前記第１留分から、炭素数４以下の軽質炭化水素、ナフサ留分、灯油留分、軽油留分、および軽油より重質な留分からなる群から選択される少なくとも１種を分離し、
    　前記第３蒸留分離部は、前記接触分解処理が施された前記第１留分から、炭素数４以下の軽質炭化水素、ガソリン留分、ライトサイクルオイル、およびクラリファイドオイルからなる群から選択される少なくとも１種を分離する、
    請求項２に記載の燃料製造装置。
  16. 　前記第２蒸留分離部は、前記軽油より重質な留分を分離し、
    　前記水素化分解部は、前記第２蒸留分離部が分離した、前記軽油より重質な留分の一部または全部の供給を受けて、当該留分に水素化分解処理を施す、
    請求項１５に記載の燃料製造装置。
  17. 　前記第３蒸留分離部は、前記クラリファイドオイルを分離し、
    　前記接触分解部は、前記第３蒸留分離部が分離した前記クラリファイドオイルの一部または全部の供給を受けて、当該クラリファイドオイルに接触分解処理を施す、
    請求項１５に記載の燃料製造装置。
  18. 　二酸化炭素および水素を用いて、一酸化炭素および水素を含む合成ガスを製造する合成ガス製造工程と、
    　前記合成ガスを用いて炭化水素を製造する炭化水素製造工程と、
    　前記炭化水素製造工程からの流出物から、少なくとも第１留分、および前記第１留分よりも軽質の第２留分を分離する第１蒸留分離工程と、
    　前記第１留分の一部に水素化分解処理を施す水素化分解工程と、
    　前記第１留分の他の一部に接触分解処理を施す接触分解工程と、を含む、
    燃料製造方法。
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