[发明专利]烃油的制造方法及合成反应系统

说明书

技术领域

本发明涉及在含有催化剂粒子的浆料中使一氧化碳气体与氢气反应而合成烃、并且去除所述催化剂粒子粉化而成的粒子、即粉化粒子的烃油的制造方法、以及合成反应系统。

本申请基于2009年9月16日申请的日本特愿2009-214908号主张优先权，并这里引用其内容。

背景技术

作为制造用作石脑油(粗汽油)、煤油、轻油等液体燃料产品的原料的烃油的方法，已知有将以一氧化碳气体(CO)以及氢气(H₂)为主成分的合成气作为原料气体并利用费托合成反应(以下有时也称作“FT合成反应”)的方法。

作为通过FT合成反应合成烃的合成反应系统，例如公开了如下泡罩塔型浆料床FT合成反应系统：通过向使固体催化剂粒子悬浮在液体烃中而成的浆料中吹入合成气，进行FT合成反应(专利文献1)。

作为泡罩塔型浆料床FT合成反应系统，例如已知有如下外部循环式的FT合成反应系统，其具备：反应器主体，其收容浆料并进行FT合成反应；气体供给部，其将合成气吹入反应器主体的底部；流出管，其将包含在反应器主体内合成的液体烃的浆料从反应器主体中排出；催化剂分离器，其从经由流出管排出的浆料中分离出液体烃和催化剂粒子；和返送管，其将通过催化剂分离器分离出的催化剂粒子以及一部分液体烃返送到反应器主体中。

上述FT合成反应系统中的催化剂分离器具备开孔为例如10μm左右的过滤器。通过该过滤器捕捉催化剂粒子，与液体烃分离。另外，通过在该过滤器上沿与通常的流向相反的方向适当流过液体烃(以下称为“反冲洗”)，将捕捉到的催化剂粒子经由返送管返送到反应器主体中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2007/0014703号说明书

发明内容

发明所要解决的问题

但是，由于催化剂粒子彼此摩擦、或与反应器主体的内壁摩擦、或者由FT合成反应引起的热损坏等，催化剂粒子缓慢地粉化而缩小，形成为粉化粒子。在该粉化粒子的大小比催化剂分离器的过滤器的开孔小时，以没有被所述过滤器捕捉到的状态与液体烃一并通过该过滤器，有时流入由粗FT合成油制造液体燃料基材的工序(以下称为“产品精制工序”)。如果粉化粒子流入产品精制工序，则有可能导致在该工序中使用的催化剂劣化、液体燃料基材、进而燃料产品的品质降低。

本发明是鉴于所述问题而进行的，其目的在于，提供烃油的制造方法、以及用于实施所述制造方法的合成反应系统，在所述烃油的制造方法中，预先去除粒径缩小为能够通过催化剂分离器的过滤器程度的粉化粒子以及接近那样的粒径的催化剂粒子，从而能够降低粉化粒子量以及抑制新的粉化粒子产生，并且防止粉化粒子流入产品精制工序中。

用于解决问题的手段

本发明的烃油的制造方法通过费托合成反应由包含一氧化碳气体和氢气的原料气体制造烃油，其具备：烃合成工序，其在填充于反应器中的含有催化剂粒子的浆料中，使所述原料气体中包含的一氧化碳气体与氢气反应来合成烃；粉化粒子去除工序，其将所述浆料从所述反应器内部的浆料床的上部排出并过滤，捕捉、分离由于催化剂粒子的粉化而形成的粉化粒子，得到液体烃；催化剂粒子捕捉工序，其从所述浆料床的上部的下方的位置排出并过滤所述浆料，捕捉、分离催化剂粒子，得到液体烃；催化剂粒子返送工序，其将在所述催化剂粒子捕捉工序中捕捉到的催化剂粒子返送到所述反应器中；和烃油回收工序，其将在所述粉化粒子去除工序以及催化剂粒子捕捉工序中得到的液体烃混合，回收烃油。

本发明的烃油的制造方法还可以具备：将所得到的烃油分馏的第1分馏工序、将所述第1分馏工序中分馏出的烃油的各馏分进行加氢处理的加氢处理工序、和将通过所述加氢处理工序得到的烃油分馏的第2分馏工序。这里，加氢处理是指包含烃的加氢裂解以及加氢精制。

本发明的合成反应系统具备：反应器主体，其收容含有催化剂粒子的浆料，使一氧化碳气体与氢气进行费托合成反应来合成烃；第1流出管，其连接在所述反应器主体内部的浆料床的与通常运转时的上部相当的位置上，将所述浆料从所述反应器主体中排出；粉化粒子捕捉用过滤器，其开孔低于10μm，将经由所述第1流出管排出的所述浆料过滤；第2流出管，其连接在所述第1流出管的下方的位置上，将所述反应器主体内部的所述浆料排出；催化剂分离器，其具有催化剂粒子捕捉用过滤器，将经由所述第2流出管排出的所述浆料过滤，捕捉催化剂粒子；和返送管，其将通过所述催化剂分离器捕捉到的催化剂粒子返送到所述反应器主体中。