合成燃料的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种合成燃料的制造方法，其是从利用费－托合成法得到的费－托合成粗油制造合成燃料的方法，其特征在于，其包含下述工序：（ａ）在精馏塔中将利用费－托合成法得到的合成粗油分馏成含有相当于柴油燃料油的沸点范围的成分的中间馏分、和含有比所述中间馏分重质的蜡组分的蜡馏分的至少这两个馏分的工序；（ｂ）利用高梯度磁性分离器在处理温度为１００～４５０℃下对在工序（ａ）中得到的蜡馏分所包含的磁性粒子进行分离除去的工序；和（ｃ）对分离除去了在工序（ｂ）中得到的磁性粒子的蜡馏分进行加氢裂解的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从利用 费-托合成法(以下简称为“FT合成法”)得到的费-托合成 粗油制造合成燃料的方法。详细而言，该包含利用磁性分离器分离磁 性粒子的工序，该磁性粒子包含在从利用以一氧化碳和氢为原料的FT合成法得到的费_托 合成粗油中被分馏出的蜡馏分中。
技术介绍
近年来，从减轻环境负担的观点出发，寻求硫组分和芳香族烃的含量低、对环境友 好的清洁液体燃料。因此，在石油业界，作为清洁燃料的制造方法，研究了以一氧化碳和氢 为原料的FT合成法。采用FT合成法，能制造蜡含量丰富且不含硫组分的液体燃料基材、例 如柴油燃料基材，因此对FT合成法的期待非常大。专利文献1也提出了例如环境对应燃料 油。专利文献1 日本特开2004-323626号公报不过，利用FT合成法得到的合成粗油(以下有时称为“FT合成粗油”)具有较宽的 碳数分布，从该FT合成粗油例如能得到含有较多沸点小于约150°C的烃的FT石脑油馏分、 含有较多沸点为约150°C 360°C的成分的FT中间馏分、以及比该中间馏分重质的FT蜡馏 分。此处，FT蜡馏分自身相当数量被同时并行生产，所以如果能对合成粗油进行分馏 而取得蜡馏分，并对其进行加氢裂解使其向中间馏分轻质化，则关系到柴油机燃料等燃料 油的增产。另一方面，以一氧化碳和氢为原料的FT合成法的催化剂以往多是铁系的固体催 化剂，但近年来也从高活性的物质中开发出了钴系的固体催化剂。此处，FT合成法的反应 形态也可以有固定床、流化床、移动床等方式，无论哪一种方式均使用作为固体催化剂的非 均勻系催化剂。如上述那样，在FT合成法中，无论哪一种方式均使用作为固体催化剂的非均勻系 催化剂。所得到的FT合成粗油利用过滤处理和静置处理等按照常规方法实施残留催化剂 的除去处理，但残留催化剂完全为零在成本上也是不可能的，因而该FT合成粗油中不得不 含有残留催化剂，即使该催化剂是微量的。并且，该残留催化剂在对FT合成粗油进行分馏时被浓缩在作为塔底残液成分的 蜡馏分中。其结果是，即使开始的FT合成粗油中仅存在少许的残留催化剂浓度，但由于其在 精馏塔底浓缩，结果担心其向加氢裂解装置堆积，因而不优选。
技术实现思路
本专利技术人等发现，除了 FT合成粗油的残留催化剂的铁系催化剂粒子之外，钴系催 化剂粒子也是具有磁性的粒子，而且能进行磁性分离，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的形态涉及以下内容。 一种，其是从利用费_托合成法得到的费-托合成粗油制 造合成燃料的方法，其特征在于，其包含下述工序(a)在精馏塔中将利用费_托合成法得到的合成粗油分馏成含有相当于柴油燃料 油的沸点范围的成分的中间馏分、和含有比所述中间馏分重质的蜡组分的蜡馏分的至少这 两个馏分的工序；(b)利用高梯度磁性分离器在处理温度为100 450°C下对在工序(a)中得到的 蜡馏分所含有的磁性粒子进行分离除去的工序；和(c)对分离除去了在工序(b)中得到的磁性粒子的蜡馏分进行加氢裂解的工序。根据所述的，其特征在于，在工序(b)中，将强磁性填 充物配置在产生于所述高梯度磁性分离器内部的磁场空间的区域，在产生了所述磁场空间 的状态下将在工序(a)中得到的蜡馏分导入到所述磁场空间中，由此使磁性粒子附着在所 述强磁性填充物上，然后使所述磁场空间消失，并且将清洗液导入到所述强磁填充物所位 于的区域，由此将所述磁性粒子排出到所述高梯度磁性分离器的外部。根据或所述的，其特征在于，在工序(b)中，在由 1500高斯以上的磁场强度、3秒以上的液体滞留时间构成的条件下利用高梯度磁性分离器 进行磁性粒子的分离除去。根据本专利技术，通过利用磁性分离除去磁性粒子，能防止磁性粒子向加氢裂解装置 的堆积，从而在加氢裂解装置中能进行没有障碍的运转。并且，在上述本专利技术的形态中，只要控制磁场强度和液体滞留时间，就能更有效地 进行磁性粒子的磁性分离。附图说明图1是表示燃料制造设备的示意图，该燃料制造设备具备FT合成反应器10、用于 分离FT合成粗油中的粒子的分离器20、将FT合成粗油分馏成石脑油馏分、中间馏分以及蜡 馏分的第1精馏塔30、除去蜡馏分的磁性粒子的高梯度磁性分离器40、分别处理石脑油馏 分、中间馏分的加氢精制装置54、加氢异构化装置52、磁性粒子被磁性分离了的蜡馏分的 加氢裂解装置50、以及第2精馏塔60。图2是本专利技术中使用的高梯度磁性分离器40的示意简略图。符号的说明10、FT合成反应器，20、FT合成粗油的分离器，30、分馏FT合成粗油的第1精馏塔， 40、除去蜡馏分的磁性粒子的高梯度磁性分离器，50、蜡馏分的加氢裂解装置，52、中间馏分 的加氢异构化装置，54、石脑油馏分的加氢精制装置，60、将加氢异构化中间馏分和蜡裂解 馏分合并而分馏的第2精馏塔，70、石脑油馏分的稳定塔具体实施例方式下面详细地说明本专利技术。下面参照图1说明本专利技术的优选实施方式。如图1所示，从管线1供给含有一氧化碳气体(CO)和氢气(H2)的合成气，利用FT合成反应器10的FT合成反应生成液体烃。合成气能够通过例如适当的烃重整而获得。作 为代表性的烃，能举出甲烷、天然气、LNG(液化天然气)等。也能利用例如使用了氧的部分 氧化重整法(POX)、部分氧化重整法和水蒸气重整法的组合即自热重整法(ATR)、二氧化碳重整法等接着，参照图1说明FT合成。图1所示的燃料制造设备具备FT合成反应器10。反应器10例如可以是气泡塔 型反应器，其是对合成气进行合成而形成液体烃的反应器的一个例子。反应器10作为利用 FT合成反应从合成气合成液体烃的FT合成用反应器而发挥作用。反应器10主体是大致圆筒型的金属制的容器，其直径是1 20m左右，优选是2 IOm左右。反应器主体的高度是10 50m左右，优选是15 45m左右。在反应器主体的内 部容纳有使固体的催化剂粒子悬浮在液体烃(FT合成反应的产物)中而成的浆液。从该反应器的中段将浆液的一部分从管线3流出到分离器20中。从反应器10的 塔顶用管线2排出未反应的合成气等，适当地使其的一部分循环到反应器中。从外部通过合成气供给管1供给的合成气从合成气供给口(未图示)喷射到反应 器10内部的浆液中。利用合成气与催化剂粒子接触的接触反应，进行液体烃的合成反应 (FT合成反应)。具体来说，如下述化学反应式(1)所示那样，氢气和一氧化碳气体发生合 成反应。2nH2 + nCO 一 -(CH2H + nH20 (1)具体来说，使合成气流入反应器10的底部，并在贮存于反应器内的浆液内上升。 此时，在反应器内，利用上述的FT合成反应，该合成气所含有的一氧化碳和氢气发生反应 而生成烃。并且，进行该合成反应时产生发热，但能用适当的冷却手段进行除热。金属催化剂有负载型、沉积型等，但无论哪一种，都是含有铁族金属的固体粒子。 在固体粒子中含有适当的量的金属，但也可以固体粒子的100%是金属。作为铁族金属，除 了例举铁之外，从高活性这点出发，优选钴。被供给到上述FT合成反应器10中的合成气的组成比被调整为适于FT合成反应 的组成比(例如,H2 CO = 2 1(摩尔比))。此外，被供给到反应器10的合成气利用适 当的压缩机(未图示)升压到适于FT合成反应的压力(例如为3.6MPaG)。但是，有时也不 需要设置上述压缩机。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成燃料的制造方法，其是从利用费－托合成法得到的费－托合成粗油制造合成燃料的方法，其特征在于，其包含下述工序：（ａ）在精馏塔中将利用费－托合成法得到的合成粗油分馏成含有相当于柴油燃料油的沸点范围的成分的中间馏分、和含有比所述中间馏分重质的蜡组分的蜡馏分的至少这两个馏分的工序；（ｂ）利用高梯度磁性分离器在处理温度为１００～４５０℃下对在工序（ａ）中得到的蜡馏分所含有的磁性粒子进行分离除去的工序；合（ｃ）对分离除去了在工序（ｂ）中得到的磁性粒子的蜡馏分进行加氢裂解的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田坂和彦，
申请(专利权)人：日本石油天然气金属矿物资源机构，国际石油开发帝石株式会社，吉坤日矿日石能源株式会社，石油资源开发株式会社，克斯莫石油株式会社，新日铁工程技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]