[**]

Предусматривается способ получения суспензии катализатора, используемой для синтезирования углеводородов при взаимодействии с синтез-газом, который содержит газообразный монооксид углерода и газообразный водород в качестве главных компонентов. Способ включает в себя стадию получения суспензии катализатора, имеющей твердые каталитические частицы, суспендированные в жидкой среде, в которой в качестве жидкой среды используется нефтяной растворитель, который является жидкостью при нормальной температуре и нормальном давлении.

(57) Реферат / Формула:

Предусматривается способ получения суспензии катализатора, используемой для синтезирования углеводородов при взаимодействии с синтез-газом, который содержит газообразный монооксид углерода и газообразный водород в качестве главных компонентов. Способ включает в себя стадию получения суспензии катализатора, имеющей твердые каталитические частицы, суспендированные в жидкой среде, в которой в качестве жидкой среды используется нефтяной растворитель, который является жидкостью при нормальной температуре и нормальном давлении.

---

2420-184184ЕА/030
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИИ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИИ, РЕАКТОР ДЛЯ СИНТЕЗА УГЛЕВОДОРОДОВ И РЕАКЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ
СИНТЕЗА УГЛЕВОДОРОДОВ
Описание
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу получения суспензии, устройству для получения суспензии, реактору для синтеза углеводородов и реакционной системе для синтеза углеводородов.
Заявлен приоритет Японской заявки № 2009-200345, поданной 31 августа 2009 г, содержание которой включено в настоящее описание в качестве ссылки.
Предпосылки создания изобретения
В последние годы была разработана ГВЖ (GTL)-технология (газ-в-жидкости: синтез жидкого топлива) как один из способов синтезирования жидких топлив из природного газа. В ГВЖ-технологии природный газ подвергается реформингу с получением синтез-газа, который содержит газообразный монооксид углерода (СО) и газообразный водород (Н2) в качестве главных компонентов. С генерированным синтез-газом в качестве источника газа углеводороды синтезируются по реакции синтеза Фишера-Тропша (далее указывается как "реакция ФТ-синтеза") с катализатором. Продукты жидкого топлива, такие как нафта (неочищенный бензин), керосин, газойль и воск, получают гидрогенизацией и фракционированием синтезированных
углеводородов.
Обычно известным является устройство реакции синтеза углеводородов, которое имеет реакционный сосуд и линию введения синтез-газа и синтезирует углеводороды по реакции ФТ-синтеза. Реакционный сосуд содержит суспензию катализатора, имеющую твердые каталитические частицы, суспендированные в жидкой среде. Линия введения синтез-газа вводит синтез-газ внутрь реакционного сосуда. В соответствии с указанным устройством реакции синтеза углеводородов углеводороды могут быть
синтезированы при приведении суспензии катализатора и синтез-газа в контакт друг с другом внутри реакционного сосуда.
В указанном типе устройства реакции синтеза углеводородов суспензия катализатора не содержится внутри реакционного сосуда, например, во время начала работы устройства реакции синтеза углеводородов или во время возобновления работы после остановки. В данном случае необходимо подавать суспензию катализатора внутрь реакционного сосуда после того, как суспензия катализатора получается снаружи реакционного сосуда. В качестве способа получения суспензии для получения суспензии катализатора снаружи реакционного сосуда известен, например, способ, указанный в приведенном далее источнике патентной литературы ИПЛ 1 (PTL 1) . В ИПЛ 1 в качестве жидкой среды суспензии катализатора используют жидкость, содержащую углеводороды, полученные по реакции ФТ-синтеза, и имеющую синтезированный углеводородный воск (далее указывается как ФТ-воск), который содержит углеводороды, полученные по реакции ФТ-синтеза, и является твердым при нормальной температуре и нормальном давлении.
Здесь будет описан общий способ получения суспензии с использованием ФТ-воска. Сначала ФТ-воск, содержащийся в резервуаре, нагревают и расплавляют. Затем расплавленный ФТ-воск и каталитические частицы подают в смесительный сосуд, в котором получают суспензию катализатора. Затем жидкий ФТ-воск и каталитические частицы смешивают вместе в смесительном сосуде с получением суспензии катализатора. В это время ФТ-воск смешивается при нагревании смесительного сосуда, чтобы он не затвердел в смесительном сосуде. Согласно указанному способу, поскольку ФТ-воск, содержащий углеводороды в качестве главного вещества, используется в качестве жидкой среды, ухудшение катализатора подавляется.
Перечень ссылок
Патентная литература
ИПЛ 1
Опубликованный японский перевод № S/H 2005-517698 РСТ международной публикации.
Краткое описание изобретения Техническая проблема
Однако, ФТ-воск является твердым при нормальной температуре и нормальном давлении. Поэтому для того, чтобы использовать ФТ-воск в качестве жидкой среды суспензии катализатора, необходимо нагревать ФТ-воск для поддержания ФТ-воска в жидкофазном состоянии. Следовательно, получение суспензии катализатора не только занимает значительное время, но также требует много энергии и много затрат. Кроме того, чтобы нагреть ФТ-воск в способе получения суспензии катализатора, необходимо предусмотреть нагревательное
устройство в резервуаре-контейнере, смесительном сосуде или подобном. Если нагревательное устройство предусматривается, все устройство увеличивается, и увеличиваются затраты на изготовление устройства. Получение суспензии катализатора вне реакционного сосуда требуется, главным образом, во время начала работы устройства реакции синтеза углеводородов и во время возобновления работы после остановки. Поэтому вышеуказанное нагревательное устройство приостанавливает здесь работу, когда работает реакционный аппарат синтеза углеводородов. Соответственно, требуется снижать затраты на изготовление вышеуказанного нагревательного устройства.
Кроме того, ФТ-воск представляет собой углеводороды, полученные по реакции ФТ-синтеза, и выход ФТ-воска является ниже, чем выход так называемых углеводородов нефти, получаемых реформингом из нефти. Поэтому, особенно, в случае отсутствия других устройств реакции синтеза углеводородов данного типа, когда начинается работа устройств реакции синтеза углеводородов, имеется проблема в том, что трудно обеспечить требуемое количество ФТ-воска в качестве жидкой среды суспензии катализатора, подаваемой внутрь реакционного сосуда.
Целью настоящего изобретения является легкое обеспечение требуемого количества жидкой среды суспензии катализатора, получение суспензии катализатора за короткое время без необходимости нагревания и получение суспензии катализатора при низком энергопотреблении и низкой стоимости. Изобретение
предусматривает способ получения суспензии, устройство получения суспензии, устройство реакции синтеза углеводородов и реакционную систему синтеза углеводородов.
Для решения вышеуказанной проблемы способ получения суспензии согласно настоящему изобретению представляет собой способ получения суспензии катализатора, подаваемой внутрь реакционного сосуда, в котором синтезируются углеводороды при контакте с синтез-газом, который содержит газообразный монооксид углерода и газообразный водород в качестве главных компонентов, и суспензией катализатора, имеющей твердые каталитические частицы, суспендированные в жидкой среде. Здесь нефтяной растворитель, который является жидкостью при нормальной температуре и нормальном давлении, используется в качестве жидкой среды.
Другими словами, способ получения суспензии изобретения представляет собой способ получения суспензии катализатора, используемой для синтезирования углеводородов при контакте с синтез-газом, который содержит газообразный монооксид углерода и газообразный водород в качестве главных компонентов, для синтезирования углеводородов. Способ включает в себя стадию получения суспензии катализатора, имеющей твердые
каталитические частицы, суспендированные в жидкой среде, выбирая нефтяной растворитель, который является жидкостью при нормальной температуре и нормальном давлении, в качестве жидкой среды.
Здесь термин "нормальная температура" означает обычную температуру без нагревания или охлаждения. Термин "нормальное давление" означает давление без его понижения или повышения по отношению к атмосферному давлению. Термин "нефтяной растворитель" означает жидкие углеводороды, получаемые реформингом из нефти.
В том случае, когда жидкий нефтяной растворитель, который является жидкостью при нормальной температуре и нормальном давлении, используется в качестве жидкой среды суспензии катализатора, нет необходимости нагревать жидкую среду, чтобы поддерживать жидкую среду в жидкофазном состоянии.
Соответственно, суспензия катализатора может быть получена при низком энергопотреблении и низкой стоимости за короткое время.
Кроме того, нефтяной растворитель получается реформингом из нефти и может быть получен без использования углеводородов, синтезируемых по реакции ФТ-синтеза. Поэтому даже до того, как начинается реакция ФТ-синтеза, требуемое количество нефтяного растворителя может быть обеспечено в качестве жидкой среды для получения суспензии катализатора, подаваемой в реакционный сосуд.
Кроме того, при использовании нефтяного растворителя, который представляет собой жидкие углеводороды, в качестве жидкой среды может быть подавлено ухудшение катализатора при получении суспензии катализатора.
Кроме того, нефтяной растворитель может содержать парафин.
В том случае, когда химическая реакция внутри реакционного сосуда представляет собой реакцию ФТ-синтеза, парафин, главным образом, синтезируется как углеводороды по указанной реакции синтеза. В том случае, если нефтяной растворитель содержит парафин, синтезируемые углеводороды и нефтяной растворитель имеют подобные характеристики. Следовательно, ухудшение катализатора, введенного в суспензию катализатора,
обусловленное жидкой средой, может быть эффективно подавлено.
Такая нефтяная система включает в себя, например, жидкий парафин.
Кроме того, концентрация серы в нефтяном растворителе может быть равна или ниже 1 мкг/л. Концентрация может быть, предпочтительно, равна или ниже 0,1 мкг/л, и, более предпочтительно, 0,02 мкг/л.
Когда концентрация серы в нефтяном растворителе равна или ниже 1 мкг/л, ухудшение катализатора, введенного в суспензию катализатора, обусловленное жидкой средой, может быть эффективно подавлено. Когда концентрация серы в нефтяном растворителе является выше 1 мкг/л, имеется возможность того, что катализатор, введенный в суспензию катализатора, может ухудшаться благодаря жидкой среде.
Устройство получения суспензии согласно настоящему
изобретению представляет собой устройство получения суспензии, непосредственно используемое для осуществления способа получения суспензии согласно настоящему изобретению. Устройство получения суспензии включает в себя смесительный сосуд, в котором каталитические частицы смешиваются с жидкой средой с получением суспензии катализатора, часть подачи катализатора, которая подает каталитические частицы в смесительный сосуд, и часть подачи жидкой среды, которая подает жидкую среду в смесительный сосуд.
В соответствии с устройством получения суспензии суспензия катализатора может быть получена смешением каталитических частиц и жидкой среды, подаваемых из части подачи катализатора и из части подачи жидкой среды, соответственно, в смесительный сосуд.
Кроме того, при получении суспензии катализатора нет необходимости нагревать жидкую среду, чтобы поддерживать жидкую среду в жидкофазном состоянии. Поэтому нет необходимости обеспечивать смесительный сосуд и часть подачи жидкой среды нагревательным устройством, которое поддерживает жидкую среду в жидкофазном состоянии. Соответственно, может быть реализовано уменьшение размеров и снижение стоимости устройства получения суспензии.
Устройство реакции синтеза углеводородов согласно настоящему изобретению включает в себя устройство получения суспензии согласно вышеуказанному изобретению, реакционный сосуд и часть подачи суспензии, которая подает суспензию катализатора, полученную в устройстве получения суспензии, внутрь реакционного сосуда.
В соответствии с устройством реакции синтеза углеводородов суспензия катализатора, полученная в устройстве получения суспензии, может быть подана в реакционный сосуд частью подачи суспензии. Поэтому углеводороды могут быть синтезированы при приведении суспензии катализатора и синтез-газа в контакт друг с другом в реакционном сосуде.
Кроме того, поскольку содержится устройство получения суспензии, в котором реализовано уменьшение размеров и снижение
стоимости, может быть реализовано уменьшение размеров и снижение стоимости устройства реакции синтеза углеводородов.
Система реакции синтеза углеводородов согласно настоящему изобретению включает в себя устройство реакции синтеза углеводородов согласно изобретению, установку получения синтез-газа, которая осуществляет реформинг углеводородного исходного сырья с получением синтез-газа и подает синтез-газ в реакционный сосуд, и установку обогащения продукта, которая получает исходную смесь жидкого топлива из углеводородов.
Согласно данному изобретению поскольку содержится устройство реакции синтеза углеводородов, в котором реализовано уменьшение размеров и снижение стоимости, может быть реализовано уменьшение размеров и снижение стоимости системы реакции синтеза углеводородов.
Предпочтительные эффекты изобретения
Согласно настоящему изобретению можно легко обеспечить требуемое количество жидкой среды суспензии катализатора и получить суспензию катализатора при низком энергопотреблении и низкой стоимости за короткое время без необходимости нагревания.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 представлена технологическая схема, показывающая общую конфигурацию системы синтезирования жидкого топлива согласно одному варианту изобретения.
На фигуре 2 представлена технологическая схема, показывающая общую конфигурацию устройства получения суспензии в установке ФТ-синтеза системы синтезирования жидкого топлива, показанной на фигуре 1.
Подробное описание вариантов изобретения
Далее система синтезирования жидкого топлива согласно одному варианту изобретения будет описана со ссылкой на фигуру 1.
Как показано на фигуре 1, система 1 синтезирования жидкого топлива (система реакции синтеза углеводородов) представляет собой установку, которая осуществляет ГВЖ-способ, который преобразует углеводородное исходное сырье, такое как природный
газ, в жидкое топливо. Указанная система 1 синтезирования жидкого топлива включает в себя установку 3 получения синтез-газа, установку 5 ФТ-синтеза (устройство реакции синтеза углеводородов) и установку 7 обогащения продукта. Установка 3 получения синтез-газа осуществляет реформинг природного газа, который представляет собой углеводородное исходное сырье, с получением синтез-газа, который содержит газообразный монооксид углерода и газообразный водород. Установка 5 ФТ-синтеза производит жидкие углеводороды из полученного синтез-газа по реакции ФТ-синтеза. Установка 7 обогащения продукта гидрогенизирует и фракционирует жидкие углеводороды, полученные по реакции ФТ-синтеза, с получением исходных смесей продуктов жидкого топлива (нафты, керосина, газойля, воска или подобного) (исходных смесей жидкого топлива). Далее будут описаны составные части указанных соответствующих установок.
Во-первых, будет описана установка 3 получения синтез-газа. Установка 3 получения синтез-газа, главным образом, включает в себя, например, реактор 10 десульфуризации, установку 12 реформинга, котел-утилизатор 14, газо-жидкостные сепараторы 16 и 18, установку 2 0 удаления СОг и сепаратор 2 6 водорода.
Реактор 10 десульфуризации состоит из
гидродесульфуризатора или подобного и удаляет компоненты серы из природного газа, который является исходным сырьем. Установка 12 реформинга осуществляет реформинг природного газа, подаваемого из реактора 10 десульфуризации с получением синтез-газа, который содержит газообразный монооксид углерода (СО) и газообразный водород (Н2) в качестве главных компонентов. Котел-утилизатор 14 извлекает сбросовое тепло синтез-газа, получаемого в установке 12 реформинга, с генерированием пара высокого давления. Газо-жидкостной сепаратор 16 разделяет воду, нагретую при теплообмене с синтез-газом в котле-утилизаторе 14, на газ (пар высокого давления) и жидкость. Газо-жидкостной сепаратор 18 удаляет конденсированные фракции из синтез-газа, охлажденного в котле-утилизаторе 14, и подает газообразный компонент в установку 2 0 удаления СО2. Установка 2 0 удаления СО2
имеет адсорбционную башню 22 и регенерационную башню 24. Адсорбционная башня 22 удаляет газообразный диоксид углерода из синтез-газа, подаваемого из газо-жидкостного сепаратора 18 с использованием поглотителя. Регенерационная башня 24 регенерирует поглотитель, содержащий газообразный диоксид углерода, при диффундировании газообразного диоксида углерода из поглотителя при регенерации поглотителя. Сепаратор 2 6 водорода отделяет часть газообразного водорода, содержащегося в синтез-газе, газообразный диоксид углерода, из которого был удален установкой 20 удаления СОг. Должно быть отмечено, что вышеуказанная установка 2 0 удаления СО2 в зависимости от обстоятельств может быть не предусмотрена.
Между тем установка 12 реформинга осуществляет реформинг природного газа при использовании диоксида углерода и водяного пара для получения высокотемпературного синтез-газа, который содержит газообразный монооксид углерода (СО) и газообразный водород (Н2) в качестве главных компонентов, способом реформинга с газообразным диоксидом углерода и водяным паром, выраженным последующими уравнениями химических реакций (1) и
(2) . Кроме того, способ реформинга в указанной установке 12 реформинга не ограничивается примером вышеуказанного способа реформинга с водяным паром и газообразным диоксидом углерода. Могут быть также использованы, например, способ реформинга с водяным паром, способ реформинга с частичным окислением
(РЧО) (РОХ), использующий кислород, способ автотермического реформинга (ATP) (ATR), который является комбинацией способа частичного окисления и способа реформинга с водяным паром, способ реформинга диоксида углерода и т.п.
СН4+Н2О^СО+ЗН2 (1) СН4+С02^2СО+2Н2 (2) Кроме того, сепаратор 2 6 водорода предусматривается на линии ответвления, отходящей от главной линии, которая соединяет установку 2 0 удаления СО2 или газо-жидкостной сепаратор 18 с реакционной барботажной колонной 30. Указанный сепаратор 2 6 водорода может состоять, например, из устройства адсорбции водорода при прокачивании давления ((АПД)(PSA),
которое осуществляет адсорбцию и десорбцию газообразного водорода при использовании перепада давления. Указанное АПД-устройство водорода имеет поглотители (цеолитный поглотитель, активированный уголь, глинозем, силикагель или подобное) во множестве адсорбционных башен (не показано), которые размещены параллельно. При последовательно повторяющихся процессах, включающих спрессовывание, адсорбцию, десорбцию
(распрессовывание) и продувку газообразного водорода, который содержит примесные газы, в каждой из адсорбционных башен может непрерывно подаваться газообразный водород высокой чистоты
(например, около 99,999 %), отделенный от синтез-газа.
Кроме того, способ отделения газообразного водорода в сепараторе 2 6 водорода не ограничивается примером способа адсорбции при прокачивании давления, как в вышеуказанном АПД-устройстве водорода. Например, может быть способ адсорбции водородпоглощающим сплавом, способ мембранной сепарации или их комбинация.
Например, способ адсорбции водородпоглощающим сплавом представляет собой технологию сепарации газообразного водорода с использованием водородпоглощающего сплава (TiFe, LaNi5, TiFeo, 7-о, 9/ Мпо,з-о,1' TiMn^s или подобное), имеющего свойство поглощать или выделять газообразный водород при охлаждении или нагревании. При обеспечении множества адсорбционных башен, в которых хранится водородпоглощающий сплав, и при чередующемся повторении в каждой из адсорбционных башен адсорбции газообразного водорода при охлаждении водородпоглощающего сплава и выделения газообразного водорода при нагревании водородпоглощающего сплава может быть отделен и извлечен газообразный водород из синтез-газа.
Способ мембранной сепарации представляет собой технологию выделения газообразного водорода, имеющего превосходную мембранную проницаемость, из смешанного газа с использованием мембраны, выполненной из полимерного материала, такого как ароматический полиимид. Поскольку способ мембранной сепарации не сопровождается фазовым изменением, требуется меньше энергии на прогон, и стоимость прогона является низкой. Кроме того,
поскольку конструкция устройства мембранной сепарации является простой и компактной, требуются низкие затраты на оборудование, и площадь размещения также является меньше. Кроме того, поскольку нет движущегося устройства в сепарационной мембране, и стабильный интервал прогона является широким, имеется преимущество в том, что уход и управление являются легкими.
Главная линия, которая соединяет установку 20 удаления СОг или газо-жидкостной сепаратор 18 с реакционной барботажной колонной 30, действует как часть введения синтез-газа, которая вводит синтез-газ внутрь реакционной барботажной колонны 30. Установка 3 получения синтез-газа подает синтез-газ в установку 5 ФТ-синтеза по вышеуказанной главной линии.
Далее будет описана установка 5 ФТ-синтеза. Установка 5 ФТ-синтеза, главным образом, включает в себя, например, реакционную барботажную колонну 30, газо-жидкостной сепаратор 34, сепаратор 36, газо-жидкостной сепаратор 38 и первую установку 4 0 фракционирования.
Реакционная барботажная колонна 30 является примером реакционного сосуда, в котором синтез-газ превращается в жидкие углеводороды. Т.е., реакционная барботажная колонна 30 является примером реакционного сосуда, в котором жидкие углеводороды синтезируются из синтез-газа. Реакционная барботажная колонна 30 функционирует как реактор ФТ-синтеза, который синтезирует жидкие углеводороды из синтез-газа по реакции ФТ-синтеза (химическая реакция). Реакционная барботажная колонна 30 содержит реакционную барботажную колонну с суспензионным слоем. Реакционная барботажная колонна с суспензионным слоем имеет сосуд колонного типа. Внутри сосуда колонного типа содержится суспензия катализатора, имеющая твердые каталитические частицы, суспендированные в нефтяной жидкой среде (жидкая среда). Каталитические частицы, введенные в суспензию катализатора, не растворяются в нефтяной среде. Реакционная барботажная колонна 30 получает газообразные или жидкие углеводороды из синтез-газа ФТ-синтезом. Подробно, синтез-газ, который является источником газа, подаваемого из установки 3 получения синтез-газа, подается как пузырьки из барботера нижней части реакционной
барботажной колонны 30 и проходит через толщу суспензии катализатора. Это приводит суспензию катализатора и синтез-газ в контакт друг с другом. При действии каталитических частиц в суспендированном состоянии в суспензии катализатора газообразный водород и газообразный монооксид углерода взаимодействуют друг с другом, как показано в следующем уравнении химической реакции (3) .
2nH2+nCO^(-CH2-)n+nH20 (3)
Поскольку реакция ФТ-синтеза является экзотермической реакцией, реакционная барботажная колонна 30 является типа теплообменника, который имеет линию 32 теплообмена, расположенную в нем. Например, вода (питающая вода бойлера (ПВБ)(BFW)) подается в линию 32 теплообмена как хладагент, так что реакционное тепло реакции ФТ-синтеза может быть извлечено как пар среднего давления теплообменом между суспензией катализатора и водой.
Газо-жидкостной сепаратор 34 разделяет воду, циркулирующую и нагреваемую посредством линии 32 теплообмена, расположенной в реакционной барботажной колонне 30, на пар (пар среднего давления) и жидкость. Сепаратор 36, который является примером фильтрующего устройства, которое разделяет каталитические частицы и жидкие углеводороды в суспензии катализатора, расположен снаружи реакционной барботажной колонны 30. Газо-жидкостной сепаратор 38 соединен с верхней частью реакционной барботажной колонны 30 с охлаждением непрореагировавшего синтез-газа и углеводородов, полученных как газ. Первая установка 4 0 фракционирования проводит дистилляцию жидких углеводородов, подаваемых через сепаратор 36 и газо-жидкостной сепаратор 38 и фракционно разгоняет жидкие углеводороды на отдельные фракции в соответствии с точками кипения. Кроме того, сепаратор 36 может быть размещен в реакционной барботажной колонне 3 0.
Далее будет описана установка 7 обогащения продукта. Установка 7 обогащения продукта включает в себя, например, реактор 50 гидрокрекинга фракции воска, реактор 52 гидроочистки среднего дистиллята, реактор 54 гидроочистки фракции нафты,
газо-жидкостные сепараторы 56, 58 и 60, вторую установку 70 фракционирования и стабилизатор 72 нафты. Реактор 50 гидрокрекинга фракции воска соединен с нижней частью первой установки 4 0 фракционирования. Реактор 52 гидроочистки среднего дистиллята соединен со средней частью первой установки 40 фракционирования. Реактор 54 гидроочистки фракции нафты соединен с верхней частью первой установки 40 фракционирования. Газо-жидкостные сепараторы 56, 58 и 60 предусмотрены так, чтобы соответствовать реакторам 50, 52 и 54, соответственно. Вторая установка 7 0 фракционирования фракционно разгоняет жидкие углеводороды, разделенные газо-жидкостными сепараторами 5 6 и 5 8 в соответствии с точками кипения. Стабилизатор 72 нафты фракционирует жидкие углеводороды фракции нафты, подаваемой из газо-жидкостного сепаратора 60 и второй установки 70 фракционирования, с выгрузкой компонентов легче, чем бутан, как сжигаемый в факеле газ и с извлечением компонентов, имеющих число углеродных атомов пять или более, как продукт нафты.
Далее будет описан способ (ГВЖ-способ) получения исходных смесей жидкого топлива из природного газа системой 1 синтезирования жидкого топлива, имеющей состав оборудования, как описано выше.
Природный газ (главным компонентом которого является СН4) в качестве углеводородного исходного сырья подается в систему 1 синтезирования жидкого топлива из внешнего источника подачи природного газа (не показано), такого как месторождение природного газа или установка природного газа. Вышеуказанная установка 3 получения синтез-газа осуществляет реформинг указанного природного газа с получением синтез-газа (смешанного газа, который содержит газообразный монооксид углерода и газообразный водород в качестве главных компонентов).
Как показано на фигуре 1, вышеуказанный природный газ подается в реактор 10 десульфуризации вместе с газообразным водородом, отделяемым сепаратором 2 6 водорода. Реактор 10 десульфуризации проводит десульфуризацию природного газа путем превращения компонентов серы, содержащихся в природном газе, в сульфид водорода с использованием газообразного водорода с
известным катализатором гидродесульфуризации и поглощением образовавшегося сульфида водорода поглотителем, таким как ZnO. При десульфуризации природного газа по указанному способу активность катализатора, используемого в установке 12 реформинга, реакционной барботажной колонне 30 или подобном, может быть предотвращена от снижения благодаря компонентам серы.
Природный газ (который может также содержать диоксид углерода), обессеренный везде указанным способом, подают в установку 12 реформинга после того, как смешиваются газообразный диоксид углерода (СОг) , подаваемый из источника подачи диоксида углерода (не показано), и пар, образуемый в котле-утилизаторе 14. В установке 12 реформинга осуществляется реформинг природного газа с использованием диоксида углерода и пара с получением высокотемпературного синтез-газа, который содержит газообразный монооксид углерода и газообразный водород в качестве главных компонентов, по вышеуказанному способу реформинга с паром и газообразным диоксидом углерода. В данном случае в установку 12 реформинга подается, например, топливный газ, для горелки установки 12 реформинга и воздух, и реакционное тепло, требуемое для вышеуказанной реакции реформинга с паром и газообразным диоксидом углерода, которая является эндотермической реакцией, обеспечивается теплом горения топливного газа в горелке.
Высокотемпературный синтез-газ (например, при 900°С, 2,0 МПаГ), полученный в установке 12 реформинга указанным способом, подается в котел-утилизатор 14 и охлаждается (например, до 400°С) при теплообмене с водой, которая циркулирует через котел-утилизатор 14, с регенерацией в результате сбросового тепла. В это время вода, нагретая синтез-газом в котле-утилизаторе 14, подается в газо-жидкостной сепаратор 16. Из указанного газо-жидкостного сепаратора 16 газообразный компонент подается в установку 12 реформинга или другое внешнее устройство в качестве пара высокого давления (например, 3,4-10 МПаГ), а вода в качестве жидкостного компонента возвращается в котел-утилизатор 14.
Тем временем синтез-газ, охлажденный в котле-утилизаторе 14, подается в адсорбционную башню 22 установки 20 удаления С02 или реакционную барботажную колонну 30 после того, как конденсированные фракции отделяются и удаляются в газо-жидкостной сепаратор 18. Адсорбционная башня 22 удаляет газообразный диоксид углерода из синтез-газа при поглощении газообразного диоксида углерода из синтез-газа в резервном поглотителе. Поглотитель, содержащий газообразный диоксид углерода, в адсорбционной башне 22, выгружают в регенерационную башню 24. Поглотитель, содержащий газообразный диоксид углерода, нагревается паром и подвергается десорбирующей обработке. Диффундирующий газообразный диоксид углерода выгружается в установку 12 реформинга из регенерационной башни 24 и используется повторно для вышеуказанной реакции реформинга.
Синтез-газ, полученный в установке 3 получения синтез-газа указанным образом, подают в реакционную барботажную колонну 3 0 вышеуказанной установки 5 ФТ-синтеза. В этот момент композиционное соотношение синтез-газа, подаваемого в реакционную барботажную колонну 30, регулируют до композиционного соотношения, подходящего для реакции ФТ-синтеза (например, до Н2:СО=2:1 (мольное соотношение)). Кроме того, давление синтез-газа, подаваемого в реакционную барботажную колонну 30, повышают до давления, подходящего для реакции ФТ-синтеза (например, примерно 3,6 МПаГ), компрессором (не показано), предусмотренным в главной линии, которая соединяет установку 2 0 удаления С02 с реакционной барботажной колонной 30 .
Кроме того, часть синтез-газа, из которого газообразный диоксид углерода был удален установкой 2 0 удаления С02, подают также в сепаратор 2 6 водорода. Сепаратор 2 6 водорода отделяет газообразный водород, содержащийся в синтез-газе, адсорбцией и десорбцией (АПД водорода) с использованием разности давления, как описано выше. Выделенный газообразный водород непрерывно подается из газгольдера или подобного (не показано) посредством компрессора (не показано) в различные реакционные устройства,
использующие водород, в системе 1 синтезирования жидкого топлива (например, реактор 10 десульфуризации, реактор 50 гидрокрекинга фракции воска, реактор 52 гидроочистки среднего дистиллята, реактор 54 гидроочистки фракции нафты или подобное), где осуществляются определенные реакции по использованию газообразного водорода.
Далее в вышеуказанной установке 5 ФТ-синтеза получают жидкие углеводороды из синтез-газа, полученного в вышеуказанной установке 3 получения синтез-газа по реакции ФТ-синтеза.
В частности, синтез-газ, из которого был удален газообразный диоксид углерода в указанной выше установке 2 0 удаления С02, поступает в реакционную барботажную колонну 30 из днища и поступает в суспензию катализатора, содержащуюся в реакционной барботажной колонне 30. В этот момент в реакционной барботажной колонне 30 газообразный монооксид углерода и газообразный водород, которые содержатся в синтез-газе, взаимодействуют друг с другом по реакции ФТ-синтеза с получением в результате углеводородов. Кроме того, при циркулировании воды через теплообменную линию 32 в реакционной барботажной колонне 30 во время указанной реакции синтеза реакционное тепло реакции ФТ-синтеза отводится, и часть воды, нагретой при указанном теплообмене, выпаривается в пар. Из пара и воды вода, выделенная в газо-жидкостном сепараторе 34, возвращается в теплообменную линию 32, а газообразный компонент подается во внешние устройства как пар среднего давления (например, 1,0-2,5 МПаГ).
Таким образом, жидкие углеводороды, синтезированные в реакционной барботажной колонне 30, выгружаются как суспензия катализатора из средней части реакционной барботажной колонны 30 и вводятся в сепаратор 36. В сепараторе 36 выгруженная суспензия катализатора разделяется на каталитические частицы (твердый компонент) и жидкий компонент, содержащий жидкий углеводородный продукт. Часть выделенных каталитических частиц возвращается в реакционную барботажную колонну 30, а жидкий компонент подается в первую установку 4 0 фракционирования. Из верхней части реакционной барботажной колонны 30
непрореагировавший синтез-газ и газообразный компонент синтезированных углеводородов выгружаются и вводятся в газо-жидкостной сепаратор 38. Газо-жидкостной сепаратор 38 охлаждает указанные газы с отделением части конденсированных жидких углеводородов для введения их в первую установку 4 0 фракционирования. Между тем основная часть газообразного компонента, выделенного в газо-жидкостном сепараторе 38, состоящая, главным образом, из непрореагировавшего синтез-газа и С4- и более легких углеводородов, возвращается в нижнюю часть реакционной барботажной колонны 30. И непрореагировавший синтез-газ, содержащийся в газообразном компоненте, повторно используется в реакции ФТ-синтеза. Кроме того, оставшийся газообразный компонент может быть использован в качестве топливного газа установки 12 реформинга или может быть введен во внешнее сжигающее оборудование (не показано) для сжигания в нем и затем выброса в атмосферу.
Затем первая установка 40 фракционирования разгоняет жидкие углеводороды (число углеродных атомов которых является различным), подаваемые из реакционной барботажной колонны 3 0 через сепаратор 36 и газо-жидкостной сепаратор 38, как описано выше, на фракцию нафты (точка кипения которой является ниже примерно 150°С), фракцию керосина и газойля (средний дистиллят (точка кипения которого составляет примерно 150-360°С), эквивалентный керосину и газойлю) и фракцию воска (точка кипения которой является выше примерно 360°С). Жидкие углеводороды (главным образом, С21 или выше) фракции воска, выгруженной из нижней части первой установки 4 0 фракционирования, вводятся в реактор 50 гидрокрекинга фракции воска. Жидкие углеводороды (главным образом, Сц-Сго) среднего дистиллята, эквивалентного фракции керосина и газойля, выгруженной из средней части первой установки 4 0 фракционирования, вводятся в реактор 52 гидроочистки среднего дистиллята. Жидкие углеводороды (главным образом, С5-С10) фракции нафты, выгружаемой из верхней части первой установки 4 0 фракционирования, вводятся в реактор 54 гидроочистки фракции нафты.
Реактор 50 гидрокрекинга фракции воска осуществляет гидрокрекинг жидких углеводородов фракции воска с большим числом углеродных атомов (приблизительно, С21 или более), которые выгружаются из нижней части первой установки 4 0 фракционирования, при использовании газообразного водорода, подаваемого из вышеуказанного сепаратора 2 6 водорода, со снижением числа углеродных атомов углеводородов приблизительно до 2 0 или менее. В указанной реакции гидрокрекинга углеводороды с небольшим числом углеродных атомов (с низкой молекулярной массой) получаются при расщеплении С-С-связей углеводородов с большим числом углеродных атомов с использованием катализатора и тепла. Продукт, содержащий жидкие углеводороды, получаемые гидрокрекингом в указанном реакторе 50 гидрокрекинга фракции воска, разделяется на газ и жидкость в газо-жидкостном сепараторе 56. Выделенные жидкие углеводороды вводят во вторую установку 7 0 фракционирования, а выделенный газообразный компонент (содержащий газообразный водород) вводят в реактор 52 гидроочистки среднего дистиллята и реактор 54 гидроочистки фракции нафты.
Реактор 52 гидроочистки среднего дистиллята осуществляет гидроочистку жидких углеводородов среднего дистиллята, эквивалентного фракции керосина и газойля, имеющих среднее число углеродных атомов (приблизительно Сц-Сго) i которые выгружаются из средней части первой установки 4 0 фракционирования, с использованием газообразного водорода, подаваемого из сепаратора 2 6 водорода через реактор 50 гидрокрекинга фракции воска. В указанной реакции гидроочистки, главным образом, для того, чтобы получить, главным образом, разветвленные насыщенные углеводороды, жидкие углеводороды изомеризуются, и водород присоединяется к ненасыщенным связям вышеуказанных жидких углеводородов с насыщением жидких углеводородов. В результате продукт, содержащий гидроочищенные жидкие углеводороды, разделяется на газ и жидкость в газожидкостном сепараторе 58. Выделенные жидкие углеводороды вводят во вторую установку 7 0 фракционирования, а выделенный газообразный компонент (содержащий газообразный водород)
используется повторно для вышеуказанных реакций гидроочистки.
Реактор 54 гидроочистки фракции нафты осуществляет гидроочистку жидких углеводородов фракции нафты с низким числом углеродных атомов (приблизительно Сю или менее), которые выгружаются из верхней части первой установки 4 0 фракционирования, с использованием газообразного водорода, подаваемого из сепаратора 2 6 водорода через реактор 50 гидрокрекинга фракции воска. В результате продукт, содержащий гидроочищенные жидкие углеводороды, разделяется на газ и жидкость в газо-жидкостном сепараторе 60. Выделенные жидкие углеводороды вводят в стабилизатор 72 нафты, а выделенный газообразный компонент (содержащий газообразный водород) используется повторно для вышеуказанных реакций гидроочистки.
Далее вторая установка 7 0 фракционирования фракционно разгоняет жидкие углеводороды, подаваемые из реактора 50 гидрокрекинга фракции воска и реактора 52 гидроочистки среднего дистиллята, как описано выше, на углеводороды с числом углеродных атомов приблизительно 10 или менее (точка кипения которых является ниже примерно 150°С), фракцию керосина (точка кипения которой составляет примерно 150-250°С), фракцию газойля (точка кипения которой составляет примерно 250-360°С) и некрекированную фракцию воска (точка кипения которой является выше примерно 360°С) из реактора 50 гидрокрекинга фракции воска. Некрекированная фракция воска получается из нижней части второй установки 70 фракционирования, и она рециклируется в верхний поток реактора 50 гидрокрекинга фракции воска. Фракции керосина и газойля выгружаются из средней части второй установки 70 фракционирования. Тем временем углеводороды с числом углеродных атомов приблизительно 10 или менее выгружаются из верхней части второй установки 7 0 фракционирования и подаются в стабилизатор 72 нафты.
Кроме того, стабилизатор 72 нафты фракционно разгоняет углеводороды с числом углеродных атомов приблизительно 10 или менее, которые подаются из вышеуказанных реактора 54 гидроочистки фракции нафты и второй установки 7 0 фракционирования, с получением нафты (С5-С10) как продукта.
Соответственно, нафта высокой чистоты выгружается из нижней части стабилизатора 72 нафты. Между тем газ, иной, чем продукты (сжигаемый в факеле газ), который содержит углеводороды с числом углеродных атомов, равным или менее заданного числа (равным или менее С4) в качестве главного компонента, выгружается из верхней части стабилизатора 72 нафты. Указанный газ может быть использован в качестве топливного газа установки 12 реформинга, может быть извлечен как СНГ (LPG) (сжиженный нефтяной газ) (не показано) и может быть введен в наружное топливное оборудование (не показано) для сжигания в нем и затем выброса в атмосферу.
Далее устройство 8 0 для получения суспензии, которое является частью установки 5 ФТ-синтеза, и в котором получают суспензию катализатора, будет описано со ссылкой на фигуру 2.
Устройство 8 0 для получения суспензии включает в себя смесительный сосуд 82, часть 84 подачи суспензии катализатора и часть 8 6 подачи нефтяной среды. Смесительный сосуд 82 смешивает каталитические частицы и нефтяную среду с получением суспензии катализатора. Часть 84 подачи суспензии катализатора подает каталитические частицы в смесительный сосуд 82. Часть 8 6 подачи нефтяной среды подает нефтяную среду в смесительный сосуд 82.
Часть 84 подачи катализатора включает в себя контейнер 88 катализатора и линию 90 подачи катализатора. Линия 90 подачи катализатора соединяет контейнер 88 катализатора со смесительным сосудом 82. В части 84 подачи катализатора каталитические частицы, содержащиеся в контейнере 8 8 катализатора, подаются в смесительный сосуд 82 по линии 90 подачи катализатора. Подаваемое количество каталитических частиц регулируется, например, регулирующим клапаном, предусмотренным на линии 90 подачи катализатора.
Часть 8 6 подачи нефтяной среды включает в себя контейнер 92 нефтяной среды и линию 90 подачи нефтяной среды. Контейнер 92 нефтяной среды содержит нефтяную среду. Линия 94 подачи нефтяной среды соединяет контейнер 92 нефтяной среды со смесительным сосудом 82. В части 8 6 подачи нефтяной среды нефтяная среда, содержащаяся в контейнере 92 нефтяной среды,
подается в смесительный сосуд 82 по линии 94 подачи нефтяной среды. Подаваемое количество нефтяной среды регулируется, например, регулирующим клапаном, предусмотренным на линии 94 подачи нефтяной среды. Кроме того, в данном варианте нагревательная часть, которая нагревает нефтяную среду, содержащуюся в контейнере нефтяной среды, не предусмотрена в контейнере 92 нефтяной среды.
Смесительный сосуд 82 содержит корпус 96 сосуда и перемешивающую часть 98. Корпус 96 сосуда содержит каталитические частицы и нефтяную среду, подаваемые из части 84 подачи катализатора и части 8 6 подачи нефтяной среды. Перемешивающая часть 98 перемешивает и смешивает каталитические частицы и нефтяную среду, содержащуюся в корпусе 9 6 сосуда.
В показываемом примере перемешивающая часть 98 имеет часть 98а вращающегося вала, часть 98Ь лопасти и приводную часть 98с. Часть 98а вращающегося вала предусматривается так, чтобы идти вниз от верха корпуса 96 сосуда в направлении оси. Часть 98Ь лопасти предусматривается так, чтобы выступать радиально от части 98а вращающегося вала около части 98а вращающегося вала. Приводная часть 98с вращает часть 98а вращающегося вала вокруг вышеуказанной оси. Перемешивающая часть 98 вращает часть 98а вращающегося вала приводной частью 98с с вращением части 98Ь лопасти. Это перемешивает и смешивает каталитические частицы и нефтяную среду, содержащиеся в корпусе 96 сосуда. Кроме того, в настоящем варианте нагревательная часть, которая нагревает нефтяную среду, подаваемую внутрь корпуса сосуда, не предусмотрена в корпусе 96 сосуда.
Установка 5 ФТ-синтеза имеет часть 100 подачи суспензии, которая подает суспензию катализатора, полученную в устройстве 8 0 получения суспензии, внутрь реакционной барботажной колонны 30 .
Часть 100 подачи суспензии включает в себя линию 10 0а подачи суспензии, двухпозиционный клапан 10 0b и часть 10 0с подачи создающего давление газа. Линия 10 0а подачи суспензии соединяет корпус 96 сосуда с реакционной барботажной колонной 30. Двухпозиционный клапан 100b открывает и закрывает линию
100а подачи суспензии. Часть 100с подачи создающего давление газа подает создающий давление газ внутрь корпуса 9 6 сосуда. Создающий давление газ создает давление внутри корпуса 96 сосуда. В качестве создающего давление газа, предпочтительно, принимать газ, который не вызывает ухудшения катализатора. Такой создающий давление газ включает в себя, например, газообразный азот или подобное.
Часть 100 подачи суспензии переводит двухпозиционный клапан 10 0b в открытое положение и подает создающий давление газ внутрь корпуса 96 сосуда частью 100с подачи создающего давление газа. Поэтому часть 100 подачи суспензии подает суспензию катализатора внутрь корпуса 96 сосуда к реакционной барботажной колонне 30.
Далее будет описан способ получения суспензии катализатора с использованием устройства 80 получения. Здесь в настоящем варианте в качестве нефтяной среды используется нефтяной растворитель, который является жидкостью при нормальной температуре и нормальном давлении. Указанный нефтяной растворитель может содержать парафин, Концентрация серы в указанном нефтяном растворителе равна или меньше 1 мкг/л, предпочтительно, равна или меньше 0,1 мкг/л, и, более предпочтительно, равна или меньше 0,02 мкг/л.
Кроме того, нормальная температура означает обычную температуру (например, 15-25°С), при которой нагревание, охлаждение или подобное не осуществляется. Нормальное давление означает давление, при котором ни снижение давления, ни повышение давления специально не осуществляется по отношению к атмосферному давлению (например, атмосферное давление). Нефтяной растворитель означает жидкие углеводороды, очищенные не из угля или природного газа, но из так называемой сырой нефти. Такой нефтяной растворитель включает в себя, например, жидкие парафины (например, Cosmo White Р (получаемый фирмой Cosmo Oil Lubricants Co., Ltd.) или подобное) и нефтяные растворители (например, AF Solvent № б (получаемый фирмой Nippon Oil Corpotation) или подобное). Кроме того, нефтяной растворитель может содержать парафин в качестве главного
компонента (например, концентрация парафина в нефтяном растворителе составляет 70% мае. или более и 100% мае. или менее).
Сначала каталитические частицы и нефтяная среда подаются в корпус 96 сосуда частью 84 подачи катализатора и частью 86 подачи нефтяной среды, соответственно. Затем каталитические частицы и нефтяная среда перемешиваются и смешиваются в корпусе 96 сосуда перемешивающей частью 98 с получением суспензии катализатора. Полученная суспензия катализатора подается в реакционную барботажную колонну 3 0 частью 100 подачи суспензии, как необходимо.
Способ получения суспензии согласно настоящему изобретению использует нефтяной растворитель, который является жидкостью при нормальной температуре и нормальном давлении, в качестве нефтяной среды суспензии катализатора. Поэтому не требуется нагревать нефтяную среду для того, чтобы поддерживать нефтяную среду в жидкофазном состоянии, и суспензия катализатора может быть получена в короткое время при низком энергопотреблении и низкой стоимости.
Кроме того, нефтяной растворитель очищен из сырой нефти, и нефтяной растворитель может быть получен без использования углеводородов, синтезированных по реакции ФТ-синтеза. Поэтому даже до начала реакции ФТ-синтеза указанный нефтяной растворитель может быть использован в качестве нефтяной среды суспензии катализатора, подаваемой внутрь реакционной барботажной колонны 30. Соответственно, может быть легко обеспечено требуемое количество нефтяного растворителя в качестве нефтяной среды для получения суспензии катализатора.
Соответственно, поскольку нефтяной растворитель, который представляет собой жидкие углеводороды, используется в качестве нефтяной среды, может быть подавлено ухудшение катализатора при получении суспензии катализатора.
Кроме того, в настоящем варианте нефтяной растворитель содержит парафин. Кроме того, химическая реакция внутри реакционной барботажной колонны 30 представляет собой реакцию ФТ-синтеза, и парафин, главным образом, синтезируется как
углеводороды по данной реакции синтеза. В данном случае синтезируемые углеводороды и нефтяной растворитель показывают подобные характеристики. Соответственно, можно эффективно удерживать катализатор, введенный в суспензию катализатора, от ухудшения благодаря нефтяной среде.
Кроме того, в том случае, когда концентрация серы в нефтяном растворителе становится равной или ниже 1 мкг/л, ухудшение катализатора, введенного в суспензию катализатора, вызываемое нефтяной средой, может быть легко подавлено. Кроме того, если концентрация серы в нефтяном растворителе является выше 1 мкг/л, имеется возможность того, что катализатор, введенный в суспензию катализатора, может ухудшаться благодаря нефтяной среде.
Кроме того, в соответствии с устройством 80 получения суспензии относительно настоящего варианта, когда получают суспензию катализатора, нефтяная среда поддерживается в жидкофазном состоянии, даже если нефтяная среда не нагревается. Поэтому не требуется в смесительном сосуде 82 и в части 8 6 подачи нефтяной среды предусматривать нагревательное устройство для поддержания нефтяной среды в жидкофазном состоянии. Соответственно, устройство 80 подачи суспензии может быть миниатюризировано, и затраты могут быть снижены.
Кроме того, установка 5 ФТ-синтеза согласно настоящему варианту включает в себя устройство 8 0 получения суспензии, в котором реализовано уменьшение размеров и снижение стоимости. Соответственно, может быть реализовано уменьшение размеров и снижение стоимости установки 5 ФТ-синтеза.
Кроме того, система 1 синтезирования жидкого топлива согласно настоящему варианту включает в себя установку 5 ФТ-синтеза, в которой реализовано уменьшение размеров и снижение стоимости. Соответственно, может быть реализовано уменьшение размеров и снижение стоимости системы 1 синтезирования жидкого топлива.
Хотя выше описаны и показаны предпочтительные варианты изобретения, должно быть понятно, что они иллюстрируют изобретение и не должны восприниматься как ограничение.
Дополнения, опущения, замещения и другие изменения могут быть сделаны без отступления от объема настоящего изобретения. Соответственно, настоящее изобретение не должно рассматриваться как ограниченное приведенным выше описанием, а ограничивается только объемом прилагаемой формулы изобретения.
Например, в вышеуказанном варианте природный газ используется в качестве углеводородного исходного сырья, подаваемого в систему 1 синтезирования жидкого топлива. Однако, изобретение не ограничивается таким примером. Например, может использоваться другое углеводородное исходное сырье, такое как асфальт и нефтяной остаток.
Кроме того, в вышеуказанных вариантах жидкие углеводороды синтезируются по реакции ФТ-синтеза в качестве реакции синтеза в реакционной барботажной колонне 30. Однако, изобретение не ограничивается данным примером. В частности, в изобретении в качестве реакции синтеза в реакционной барботажной колонне могут быть применены оксо-синтез (реакция гидроформилирования) "R-CH=CH2+CO+H2^R-CH2CH2CHO", синтез метанола "СО+2Н2^СН3ОН", синтез диметилэфира (ДМЭ) "ЗСО+ЗН2^СНзОСНз+С02" или подобное.
Кроме того, смесительный сосуд 82 не ограничивается показанным в приведенном выше варианте и просто должен быть смесительным сосудом, который смешивает каталитические частицы с нефтяной средой с получением суспензии катализатора. Кроме того, часть 100 подачи суспензии также не ограничивается показанной в приведенном выше варианте и просто должна быть частью, которая подает суспензию катализатора, полученную в устройстве 8 0 получения суспензии, внутрь реакционной барботажной колонны 30.
Промышленная применимость
Предусмотрен способ получения суспензии катализатора, используемой для синтезирования углеводородов при
взаимодействии с синтез-газом, который содержит газообразный монооксид углерода и газообразный водород в качестве главных компонентов. Способ получения включает в себя стадию подачи нефтяного растворителя, который является жидкостью при нормальной температуре и нормальном давлении, к суспензии
катализатора, имеющей твердые каталитические частицы, суспендированные в жидкой среде.
Поэтому требуемое количество жидкой среды суспензии катализатора может быть легко обеспечено. Кроме того, суспензия катализатора может быть получена в короткое время без нагревания. Кроме того, суспензия катализатора может быть получена при низком энергопотреблении и низкой стоимости.
Перечень ссылочных знаков
1 - Система синтезирования жидкого топлива (реакционная система синтеза углеводородов)
3 - Установка получения синтез-газа
5 - Установка ФТ-синтеза (аппарат реакции синтеза углеводородов)
7 - Установка обогащения продукта
30 - Реакционная барботажная колонна (реакционный сосуд)
8 0 - Устройство получения суспензии 82 - Смесительный сосуд
84 - Часть подачи катализатора 8 6 - Часть подачи нефтяной среды 100 - Часть подачи суспензии
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения суспензии катализатора, используемой для синтезирования углеводородов, при взаимодействии с синтез-газом, который содержит газообразный монооксид углерода и газообразный водород в качестве главных компонентов, который (способ) содержит стадию получения суспензии катализатора, имеющей твердые каталитические частицы, суспендированные в жидкой среде, в которой в качестве жидкой среды используется нефтяной растворитель, который является жидкостью при нормальной температуре и нормальном давлении.
2. Способ получения суспензии по п.1, в котором нефтяной растворитель содержит парафин.
3. Способ получения суспензии по п.1 или 2, в котором концентрация серы в нефтяном растворителе является равной или ниже 1 мкг/л.
4. Устройство получения суспензии, непосредственно используемое для осуществления способа получения суспензии по любому из п.п.1-3, которое устройство получения суспензии содержит:
смесительный сосуд, который смешивает каталитические частицы с жидкой средой с получением суспензии катализатора;
часть подачи катализатора, которая подает каталитические частицы в смесительный сосуд, и
часть подачи жидкой среды, которая подает жидкую среду в смесительный сосуд.
5. Реакционное устройство для синтеза углеводородов, которое содержит:
устройство получения суспензии по п. 4;
реакционный сосуд, который обеспечивает взаимодействие друг с другом синтез-газа и суспензии катализатора; и
часть подачи суспензии, которая подает суспензию катализатора, полученную в устройстве получения суспензии, внутрь реакционного сосуда.
6. Реакционная система синтеза углеводородов, которая содержит:
реакционное устройство для синтеза углеводородов по п.5;
установку получения синтез-газа, которая осуществляет реформинг углеводородного исходного сырья с получением синтез-газа и подает синтез-газ в реакционный сосуд; и
установку обогащения продукта, которая очищает базовый материал жидкого топлива от углеводородов.
По доверенности
ФИГ. 1
Природный газ
|->
Пар высокого давления Воздушный топливный газ
107!
Выделяемый
газ
VJU2
Пар
Н2, СО
НгО
Н2.С0
14 18
.22 24.
со2
Пар среднего Сжигаемый давления в факеле газ
34 38
-32
Сжигаемый в факеле газ
I_.
-72 Нафта
Керосин
Газойль
2/2
Фиг. 2