[发明专利]烃化合物的合成反应系统及粉化粒子的除去方法

说明书

技术领域

本发明涉及将以一氧化碳气体和氢气为主要成分的合成气体吹入使固体的催化剂粒子悬浮在液体烃中而成的浆料中来合成烃化合物的烃化合物的合成反应系统以及在粉化的状态下除去烃化合物中所含的催化剂粒子(粉化粒子)的粉化粒子的除去方法。

本申请对于2008年3月14日申请的日本特愿2008-66154主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

在将以一氧化碳气体(CO)和氢气(H₂)为主要成分的合成气体作为原料气体通过费托合成反应(以下称作“FT合成反应”)来合成烃化合物的合成反应系统中，例如如专利文献1所述，有通过将合成气体吹入使固体的催化剂粒子悬浮在液体烃中而成的浆料中来进行FT合成反应的泡罩塔型浆料床FT反应系统。另外，利用FT合成反应合成的烃化合物作为石脑油(粗汽油)、灯油、轻油等液体燃料制品的原料而被利用。

另外，作为该泡罩塔型浆料床FT反应系统，例如有所谓的外部循环式的系统，其具备：收容浆料的反应器主体、将合成气体吹入反应器主体的底部的气体供给部、使含有在反应器主体内合成的烃化合物的浆料从反应器主体流出、经由从浆料中分离烃化合物的分离器使浆料再次流入反应器主体的外部循环部。

专利文献1：美国专利申请公开2007/0014703号说明书

但是，浆料中所含的催化剂粒子的粒径由于与相同催化剂粒子的摩擦或与反应器主体的内壁的摩擦、以及由FT合成反应引起的热损伤等而慢慢变小，即催化剂粒子慢慢粉化。这样，由于粉化的催化剂粒子(以下称作粉化粒子)明显比未粉化的正常的催化剂粒子小，因此有时在分离器中不能直接被捕集，与分离的烃化合物一起流入到制造液体燃料产品的工序(提质加工(upgrading)工序)中。并且，如果粉化粒子流入到液体燃料产品的制造工序中，则可能招致在该工序中使用的催化剂的劣化、液体燃料产品的质量下降。

发明内容

本发明鉴于这样的问题而作出，其目的在于提供一种在实施FT合成反应的合成反应系统中，防止粉化粒子流入液体燃料产品的制造工序，防止液体燃料产品的质量下降的良好的粉化粒子的除去方法。

本发明的合成反应系统具备：反应器，其通过以氢和一氧化碳作为主要成分的合成气体与使固体的催化剂粒子悬浮在液体中而成的浆料之间的化学反应来合成烃化合物；分离器，其从所述浆料中分离所述烃化合物；以及过滤器，其对从所述分离器中取出的所述烃化合物进行过滤，并将粉化的催化剂粒子捕集。

根据本发明的合成反应系统，即使在分离器中分离得到的烃化合物中含有粉化粒子，也能通过在过滤器中捕集粉化粒子而从烃化合物中除去粉化粒子，因此，能够实现抑制粉化粒子混入用于液体燃料产品的制造工序的烃化合物中，能够防止液体燃料产品的质量下降。

另外，由于在液体燃料产品的制造工序中使用的催化剂不会基于粉化粒子而劣化，因此还能够容易地进行用于制造液体燃料产品的装置的保养，而且能够使所述装置长时间稳定地连续运转。

进而，在分离器中分离得到的烃化合物中所含的催化剂粒子或粉化粒子的量，受在反应器与分离器之间循环的浆料的流量的影响，但是，由于过滤器不包含在该循环部分内，因此，在过滤器中能够不被所述浆料的流量影响地实施烃化合物的过滤。

另外，在所述合成反应系统中，也可以设置多个所述过滤器；所述分离器与各过滤器可以分别通过将所述烃化合物从所述分离器供给到各过滤器的供给管路单独进行连接。

在这样的结构的情况下，由于能够将从分离器取出的烃化合物分开供给到多个过滤器，因此即使在从分离器取出的烃化合物中含有大量的粉化粒子，也能够充分地除去粉化粒子。

并且，在所述供给管路的各分支部分设置有用于对其进行开闭、并对所述烃化合物向各过滤器的供给进行切换的阀门的情况下，还能够对应于从分离器取出的烃化合物的量，设定合适的过滤器的数量。即，能够对应于从分离器取出的烃化合物中的粉化粒子的浓度、和从分离器供给的烃化合物的供给量等，相应地调整过滤器的数量，能够稳定地保持从各过滤器通过的烃化合物的流量。即，在各过滤器中能够稳定地过滤烃化合物。

进而，在设置了阀门的情况下，以一组过滤器过滤所述烃化合物、同时其它过滤器不过滤所述烃化合物的方式，通过阀门来开闭各供给管路，从而能够一边在一组过滤器中过滤烃化合物，一边进行未用于过滤的其它过滤器的洗涤。

并且，通过阀门来切换供给管路的开闭，更换对烃化合物进行过滤的过滤器，从而能够连续进行烃化合物的过滤。