[发明专利]烃合成反应装置、烃合成反应系统以及液体烃的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及烃合成反应装置、烃合成反应系统以及液体烃的回收方法。

本申请基于2009年8月31日在日本提出申请的特愿2009-200463并主张其优先权，这里援引其内容。

背景技术

近年来，作为用于从天然气合成液体燃料的方法之一，开发了GTL(Gas To Liquids：液体燃料合成)技术。在GTL技术中，对天然气进行重整而生成以一氧化碳气体(CO)和氢气(H₂)为主成分的合成气，以该合成气作为原料气并利用费-托合成反应(以下称为“FT合成反应”)使用催化剂合成烃，进而通过对该烃进行加氢和精制来制造石脑油(粗汽油)、煤油、轻油、蜡等液体燃料产品。

通常，在FT合成反应中，作为烃合成碳原子数多样的液体烃和气体烃。从由FT合成反应合成的烃如下对液体燃料基材进行制造：将合成的烃中的液体烃分馏，将得到的各馏分加氢分解或加氢精制。在制造液体燃料基材时，液体烃根据沸点的不同(即，碳原子数的不同)被分馏为蜡馏分(沸点超过约360℃，主要为C₂₁以上)、相当于煤油、轻油的中间馏分(沸点为约150～360℃，主要为C₁₁～C₂₀)和石脑油馏分(沸点低于约150℃，主要为C₅～C₁₀)。

以往，作为利用FT合成反应合成烃的烃合成反应装置，已知有具备通过基于使固体的催化剂粒子悬浊在液体中而形成的催化剂浆料与合成气接触的FT合成反应来合成烃的反应容器的构成。在该反应容器中，如上所述，作为烃合成碳原子数多样的液体烃和气体烃。

在利用GTL技术从天然气制造液体燃料基材的GTL工艺中，期望使液体燃料基材相对于作为原料的天然气的成品率提高。因此，可以考虑在反应容器中合成的烃中，不仅将液体烃而且将气体烃也用于制造液体燃料基材。于是，作为烃合成反应装置，例如如下述专利文献1所示，已知有进一步具备使气体烃从反应容器流向下游的流路、将流过所述流路的气体烃冷却的冷却部、和将被冷却部冷凝的液体烃从气体烃中分离的分离部的构成。在该构成中，使在反应容器中合成的气体烃流过所述流路，通过冷却部冷却使其一部分冷凝制成液体烃，然后在分离部将冷凝的液体烃从更轻质的气体烃中分离。由此，可以将在反应容器中合成的气体烃的一部分作为液体烃分离而回收，能够用于制造液体燃料基材。

如上所述，在将气体烃通过冷却部冷却使其冷凝的过程中，从气体烃中的冷凝点高的气体烃开始冷凝。因此，如果将所述的制造液体燃料基材的烃的馏分作为基准进行分级，则在气体烃中，首先蜡馏分的烃冷凝，然后中间馏分的烃冷凝。为了从气体烃中回收大量的液体烃以能够使气体烃尽可能多地用于制造液体燃料基材，期望不仅使蜡馏分的烃、而且使中间馏分的烃也冷凝分离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2008/0021118号说明书

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在所述以往的烃合成反应装置中，在为了使中间馏分的烃冷凝而通过冷却部将流路内的气体烃冷却时，蜡馏分的烃也一并冷却。因此，有蜡馏分的烃被冷却部冷却到凝固点以下而凝固从而附着到流路的配管的内表面这样的问题。其结果是，冷却部的冷却能力降低而难以将气体烃冷却，或者流路堵塞而不能使气体烃流过流路。也就是说，在烃合成反应装置中不能稳定地使气体烃作为液体烃大量冷凝而从更轻质的气体烃中分离。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供抑制烃凝固而附着在流路的配管的内表面、能够稳定地进行通过使气体烃作为液体烃大量凝缩而从更轻质的气体烃中分离的烃合成反应装置、烃合成反应系统以及液体烃的回收方法。

用于解决问题的手段

为了解决所述课题，本发明提出了以下的方法。