BR112012004306B1

BR112012004306B1 - Método de recuperação de hidrocarboneto líquido

Info

Publication number: BR112012004306B1
Application number: BR112012004306-4A
Authority: BR
Inventors: Onishi. Yasuhiro
Original assignee: Japan Oil, Gas And Metals National Corporation; Inpex Corporation; Jx Nippon Oil & Energy Corporation; Japan Petroleum Exploration Co., Ltd.; Cosmo Oil Co., Ltd.; Nippon Steel Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2018-06-12
Also published as: CN102575173B; EP2474592A4; US9120981B2; JP5417446B2; CA2772031C; ZA201201464B; MY158206A; AU2010287744A1; BR112012004306A8; JPWO2011024650A1; AU2010287744B2; WO2011024650A1; EP2474592A1; US20120172458A1; EP2474592B1; CA2772031A1; CN102575173A; EA201290113A1; BR112012004306A2; EA021624B1

Description

(54) Título: MÉTODO DE RECUPERAÇÃO DE HIDROCARBONETO LÍQUIDO (51) Int.CI.: C10G 2/00 (30) Prioridade Unionista: 31/08/2009 JP 2009-200463 (73) Titular(es): JAPAN OIL, GAS AND METALS NATIONAL CORPORATION. INPEX

CORPORATION. JX NIPPON OIL & ENERGY CORPORATION. JAPAN PETROLEUM EXPLORATION CO., LTD.. COSMO OIL CO., LTD.. NIPPON STEEL ENGINEERING CO., LTD.

(72) Inventor(es): YASUHIRO ONISHI.

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO DE RECUPERAÇÃO DE HIDROCARBONETO LÍQUIDO.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto, um sistema de reação de síntese de hidrocarboneto e um método de recuperação de hidrocarboneto líquido.

Prioridade é reivindicada sobre o Pedido de Patente Japonesa No. 2009-200463 depositado em 31 de Agosto de 2009, os conteúdos do qual são incorporados aqui por referência.

Técnica Antecedente

Em anos recentes, como um dos métodos para a síntese de combustíveis líquidos a partir de gás natural, a técnica GTL (Gás em Líquidos (Gas To Liquids): síntese de combustível líquido) foi desenvolvida. Na técnica GTL, gás natural é reformado para produzir um gás de síntese contendo gás monóxido de carbono (CO) e gás hidrogênio (H2) como componentes principais, hidrocarbonetos são sintetizados por meio da reação de síntese de Fischer-Tropsch (daqui em diante referida como reação de síntese FT) com um catalisador usando o gás de síntese como um gás fonte e os hidrocarbonetos são hidrogenados e fracionados para produzir produtos combustíveis líquidos, tais como nafta (gasolina bruta), querosene, gasóleo e parafina.

Em geral, na reação de síntese FT, hidrocarbonetos líquidos e hidrocarbonetos gasosos com vários números de carbono são sintetizados como os hidrocarbonetos. A produção de estoques de base de combustível líquido a partir dos hidrocarbonetos sintetizados pela reação de síntese FT é realizada por meio de destilação fracional dos hidrocarbonetos líquidos entre os hidrocarbonetos sintetizados e através de hidrocraqueamento ou hidrotratamento de cada uma das frações obtidas. Quando os estoques de base de combustível líquido são produzidos, os hidrocarbonetos líquidos são fracionalmente destilados em uma fração de parafina (o ponto de ebulição excede

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2/35 cerca de 360 °C e o número de carbono é principalmente C21 ou mais), um destilado mediano equivalente ao querosene ou gasóleo (o ponto de ebulição é cerca de 150 a 360 °C e o número de carbono é principalmente Cu a C20) θ uma fração de nafta (o ponto de ebulição é menor do que cerca de 150 °C e o número de carbono é principalmente C₅ a C₁₀), dependendo das diferenças nos pontos de ebulição (isto é, diferenças no número de carbono).

Convencionalmente, como um aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto o qual sintetiza hidrocarbonetos por meio da reação de síntese FT, uma configuração incluindo um reator o qual sintetiza hidrocarbonetos por meio da reação de síntese FT mediante contato de uma pasta de catalisador tendo partículas de catalisador sólidas suspensas em um líquido e um gás de síntese é conhecido. Nesse reator, conforme mencionado acima, hidrocarbonetos líquidos e hidrocarbonetos gasosos com vários números de carbono são sintetizados como os hidrocarbonetos.

No processo GTL de produção de estoques de base de combustível líquido a partir de gás natural por meio da técnica GTL, é desejado aprimorar o rendimento dos estoques de base de combustível líquido com relação ao gás natural, o qual é um estoque de alimentação. Portanto, considera-se que, dentre os hidrocarbonetos sintetizados no reator, não apenas os hidrocarbonetos líquidos, mas também os hidrocarbonetos gasosos, são usados para a produção dos estoques de base de combustível líquido. Assim, como o aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto, por exemplo, conforme mostrado na PTL1 a seguir, é conhecida uma configuração ainda incluindo uma tubulação de fluxo através da qual os hidrocarbonetos gasosos fluem para o lado a jusante do reator, uma unidade de resfriamento a qual esfria os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo e uma unidade de separação a qual separa os hidrocarbonetos líquidos condensados pela unidade de resfriamento dos hidrocarbonetos gasosos. Nessa configuração, os hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator fluem através da tubulação de fluxo e são esfriados pela unidade de resfriamento, pelo que alguns dos hidrocarbonetos gasosos são condensados

3/35 em hidrocarbonetos líquidos. Após o que, na unidade de separação, os hidrocarbonetos líquidos condensados são separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves. Desse modo, é possível separar e recuperar alguns dos hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator como hidrocarbonetos líquidos e é possível usar os hidrocarbonetos líquidos para a produção de estoques de base de combustível líquido.

Conforme mencionado acima, no processo de resfriamento e condensação dos hidrocarbonetos gasosos pela unidade de resfriamento, hidrocarbonetos gasosos com um ponto de condensação maior dentre os hidrocarbonetos gasosos são condensados primeiro. Portanto, quando classificação é feita com base em frações de hidrocarbonetos na produção dos estoques de base de combustível líquido mencionados acima, dentre os hidrocarbonetos gasosos, hidrocarbonetos de uma fração de parafina são condensados primeiro e hidrocarbonetos de um destilado mediano são, então, condensados. De forma a recuperar uma grande quantidade de hidrocarbonetos líquidos dos hidrocarbonetos gasosos, de modo que a maioria dos hidrocarbonetos gasosos possa ser usada tanto quanto possível para a produção dos estoques de base de combustível líquido, é desejado condensar e separar não apenas os hidrocarbonetos da fração de parafina, mas também os hidrocarbonetos do destilado mediano.

Lista de Citação

Literatura de Patente [PTL 1] Especificação de Publicação de Pedido de Patente U.S. No. 2008-0021118

Sumário da Invenção

Problema Técnico

Contudo, no aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto convencional acima, quando os hidrocarbonetos na tubulação de fluxo são esfriados pela unidade de resfriamento de forma a condensar os hidrocarbonetos do destilado mediano, os hidrocarbonetos da fração de parafina são também esfriados junto. Portanto, há um problema pelo fato de que os hidrocarbonetos da fração de parafina podem ser esfriados para o ponto de

4/35 congelamento ou menor pela unidade de resfriamento para solidificar e podem aderir à superfície interna do conduto da linha de fluxo. Como um resultado, a capacidade de resfriamento da unidade de resfriamento pode diminuir e pode se tornar difícil esfriar os hidrocarbonetos gasosos ou a tubulação de fluxo pode ser obstruída e os hidrocarbonetos gasosos podem não fluir através da tubulação de fluxo. Isto é, no aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto, não foi possível condensar os hidrocarbonetos gasosos em grandes quantidades como hidrocarbonetos líquidos para separar estavelmente os hidrocarbonetos líquidos condensados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves.

A invenção foi feita considerando-se a situação mencionada acima e o objetivo da mesma é proporcionar um aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto, um sistema de reação de síntese de hidrocarboneto e um método de recuperação de hidrocarboneto líquido capazes de impedir que os hidrocarbonetos se solidifiquem e venham a aderir à superfície interna do conduto da tubulação de fluxo e capazes de condensar hidrocarbonetos gasosos em grandes quantidades como hidrocarbonetos líquidos para separar estavelmente os hidrocarbonetos líquidos condensados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves.

Solução para o Problema

De forma a resolver os problemas acima, a invenção sugere o meio a seguir.

O aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto da invenção é um aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto o qual sintetiza hidrocarbonetos por meio de uma reação de síntese de Fischer-Tropsch causada por contato de um gás de síntese incluindo gás monóxido de carbono e gás hidrogênio como componentes principais e uma pasta de catalisador tendo partículas de catalisador sólidas suspensas em um líquido. O aparelho inclui um reator o qual sintetiza hidrocarbonetos líquidos e hidrocarbonetos gasosos por meio da reação de síntese de Fischer-Tropsch; uma tubulação de fluxo através da qual os hidrocarbonetos gasosos fluem para o lado a jusante do reator; uma primeira unidade de resfriamento colocada na tubula5/35 ção de fluxo para esfriar os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo; uma segunda unidade de resfriamento colocada a jusante da primeira unidade de resfriamento na tubulação de fluxo; uma primeira unidade de separação colocada entre a primeira unidade de resfriamento e a segunda unidade de resfriamento na tubulação de fluxo para separar os hidrocarbonetos líquidos condensados pela primeira unidade de resfriamento dos hidrocarbonetos gasosos; e uma segunda unidade de separação a qual separa os hidrocarbonetos líquidos condensados pela segunda unidade de resfriamento dos hidrocarbonetos gasosos. A primeira unidade de resfriamento esfria os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo para uma faixa de temperatura igual a ou menor do que um ponto de condensação no qual uma fração de parafina dos hidrocarbonetos condensa na tubulação de fluxo e maior do que o ponto de congelamento no qual a fração de parafina se solidifica na tubulação de fluxo. A segunda unidade de resfriamento esfria os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo para uma faixa de temperatura menor do que a temperatura para a qual os hidrocarbonetos gasosos são esfriados pela primeira unidade de resfriamento e maior do que o ponto de congelamento no qual um destilado mediano dos hidrocarbonetos se solidifica na tubulação de fluxo.

Adicionalmente, o método de recuperação de hidrocarboneto líquido da invenção é um método de recuperação de hidrocarboneto líquido de recuperação de hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo como hidrocarbonetos líquidos, em um aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto incluindo um reator o qual sintetiza os hidrocarbonetos líquidos e os hidrocarbonetos gasosos por meio da reação de síntese de Fischer-Tropsch mediante contato de um gás de síntese incluindo gás monóxido de carbono e gás hidrogênio como componentes principais e uma pasta de catalisador tendo partículas de catalisador sólidas suspensas em um líquido e uma tubulação de fluxo através da qual os hidrocarbonetos gasosos fluem para o lado a jusante do reator. O aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto inclui uma primeira unidade de resfriamento colocada

6/35 na tubulação de fluxo para esfriar os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo; e uma segunda unidade de resfriamento colocada a jusante da primeira unidade de resfriamento na tubulação de fluxo. O método inclui resfriamento dos hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo para uma faixa de temperatura igual a ou menor do que o ponto de condensação no qual a fração de parafina dos hidrocarbonetos condensa na tubulação de fluxo e maior do que o ponto de congelamento no qual a fração de parafina se solidifica na tubulação de fluxo pela primeira unidade de resfriamento; separação dos hidrocarbonetos líquidos condensados pela primeira unidade de resfriamento dos hidrocarbonetos gasosos, entre a primeira unidade de resfriamento e a segunda unidade de resfriamento na tubulação de fluxo; resfriamento dos hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo para uma faixa de temperatura menor do que a temperatura na qual os hidrocarbonetos gasosos são esfriados pela primeira unidade de resfriamento e maior do que o ponto de congelamento no qual um destilado mediano dos hidrocarbonetos se solidifica na tubulação de fluxo; e separação dos hidrocarbonetos líquidos condensados pela segunda unidade de resfriamento dos hidrocarbonetos gasosos.

De acordo com a invenção, a primeira unidade de resfriamento não esfria os hidrocarbonetos os quais fluem através da tubulação de fluxo para uma temperatura igual a ou menor do que o ponto de congelamento no qual a fração de parafina dos hidrocarbonetos se solidifica na tubulação de fluxo. Assim, é possível impedir que os hidrocarbonetos da fração de parafina se solidifiquem e venham a aderir à superfície interna do conduto da tubulação de fluxo mediante o resfriamento pela primeira unidade de resfriamento.

Por outro lado, a primeira unidade de resfriamento esfria os hidrocarbonetos os quais fluem através da tubulação de fluxo para uma temperatura igual a ou menor do que um ponto de condensação no qual a fração de parafina condensa na tubulação de fluxo. Assim, é possível condensar a fração de parafina dos hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator

7/35 e os hidrocarbonetos líquidos da fração de parafina condensada podem ser separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves pela primeira unidade de separação. Além disso, uma vez que a primeira unidade de separação está colocada entre a primeira unidade de resfriamento e a segunda unidade de resfriamento na tubulação de fluxo, os hidrocarbonetos líquidos podem ser separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves pela primeira unidade de separação antes que os hidrocarbonetos líquidos da fração de parafina sejam adicionalmente esfriados pela segunda unidade de resfriamento. Consequentemente, é possível impedir que os hidrocarbonetos da fração de parafina se solidifiquem e venham a aderir à superfície interna do conduto da tubulação de fluxo mediante o resfriamento pela segunda unidade de resfriamento.

Adicionalmente, a segunda unidade de resfriamento não esfria os hidrocarbonetos os quais fluem através da tubulação de fluxo para uma temperatura igual a ou menor do que o ponto de congelamento no qual o destilado mediano dos hidrocarbonetos se solidifica na tubulação de fluxo. Assim, é possível impedir que os hidrocarbonetos do destilado mediano se solidifiquem e venham a aderir à superfície interna do conduto da tubulação de fluxo mediante o resfriamento pela segunda unidade de resfriamento.

Por outro lado, a segunda unidade de resfriamento esfria os hidrocarbonetos os quais fluem através da tubulação de fluxo para uma temperatura menor do que a temperatura na qual os hidrocarbonetos gasosos são esfriados pela primeira unidade de resfriamento. Assim, é possível condensar o destilado mediano dos hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator e os hidrocarbonetos líquidos do destilado mediano condensado podem ser separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves pela segunda unidade de separação.

Conforme descrito acima, os hidrocarbonetos líquidos da fração de parafina e os hidrocarbonetos líquidos do destilado mediano podem ser separados, respectivamente, dos hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo. Além disso, é possível impedir que os hidrocarbonetos se solidifiquem e venham a aderir à superfície interna do conduto

8/35 da tubulação de fluxo mediante o resfriamento pela primeira unidade de resfriamento e a segunda unidade de resfriamento.

Consequentemente, não há problema pelo fato de que a capacidade de resfriamento da unidade de resfriamento venha a diminuir e se torne difícil esfriar os hidrocarbonetos gasosos ou a tubulação de fluxo se torne obstruída e os hidrocarbonetos gasosos não fluam através da tubulação de fluxo e é possível condensar os hidrocarbonetos gasosos em grandes quantidades como hidrocarbonetos líquidos para separar estavelmente os hidrocarbonetos líquidos condensados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves. Como um resultado, uma grande quantidade de hidrocarbonetos líquidos pode ser estavelmente recuperada com base na reação de síntese FT no reator.

Adicionalmente, a primeira unidade de resfriamento pode esfriar os hidrocarbonetos gasosos, os quais fluem através da tubulação de fluxo para 120°C ou menor e 110°C ou maior e a segunda unidade de resfriamento esfria os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo para uma temperatura menor do que a temperatura na qual os hidrocarbonetos gasosos são esfriados pela primeira unidade de resfriamento e 40°C ou maior.

Nesse caso, uma vez que a primeira unidade de resfriamento esfria os hidrocarbonetos os quais fluem através da tubulação de fluxo para 120°C ou menor e 110°C ou maior e a segunda unidade de resfriamento esfria os hidrocarbonetos os quais fluem através da tubulação de fluxo para uma temperatura menor do que a temperatura na qual os hidrocarbonetos gasosos são esfriados pela primeira unidade de resfriamento e 40°C ou maior, os efeitos antes mencionados podem ser confiavelmente exibidos.

Adicionalmente, a segunda unidade de resfriamento pode esfriar os hidrocarbonetos os quais fluem através da tubulação de fluxo para 75°C ou menor e 40°C ou maior.

Nesse caso, uma vez que a segunda unidade de resfriamento esfria os hidrocarbonetos os quais fluem através da tubulação de fluxo para 75°C ou menor e 40°C ou maior, é possível condensar o destilado mediano

9/35 dos hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator em grandes quantidades e os hidrocarbonetos líquidos do destilado mediano condensado podem ser separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves pela segunda unidade de separação. Consequentemente, os hidrocarbonetos gasosos podem ser condensados em quantidades significativamente maiores como hidrocarbonetos líquidos e os hidrocarbonetos líquidos condensados podem ser separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves.

Adicionalmente, o sistema de reação de síntese de hidrocarboneto de acordo com a invenção inclui o aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto de acordo com a invenção, uma unidade de produção de gás de síntese a qual reforma um estoque de alimentação de hidrocarboneto para produzir o gás de síntese e fornece o gás de síntese ao reator, uma unidade de aprimoramento a qual refina os hidrocarbonetos líquidos para produzir estoques de base de combustível líquido.

Uma vez que o sistema de reação de síntese de hidrocarboneto de acordo com a invenção inclui o aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto relacionado à invenção, os hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator podem ser condensados em grandes quantidades como hidrocarbonetos líquidos e os hidrocarbonetos líquidos condensados podem ser separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves. Desse modo, é possível recuperar estavelmente os hidrocarbonetos líquidos, os quais têm de ser usados para produzir estoques de base de combustível líquido na unidade de aprimoramento, em grandes quantidades no aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto e uma grande quantidade de estoques de base de combustível líquido pode ser estavelmente produzida a partir dos hidrocarbonetos líquidos.

Efeitos Vantajosos da Invenção

De acordo com a invenção, é possível impedir que os hidrocarbonetos se solidifiquem e venham a aderir à superfície interna do conduto da tubulação de fluxo e é possível condensar os hidrocarbonetos gasosos em grandes quantidades como hidrocarbonetos líquidos para separar estavelmente os hidrocarbonetos líquidos condensados dos hidrocarbonetos gaso10/35 sos mais leves.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama esquemático que mostra a configuração global do sistema de síntese de combustível líquido I de acordo com uma modalidade da invenção.

Descrição de Modalidades

Daqui em diante, o sistema de síntese de combustível líquido I de acordo com uma modalidade da invenção será descrito com referência à FIG. 1.

Conforme mostrado na figura 1, o sistema de síntese de combustível líquido I (sistema de reação de síntese de hidrocarboneto) 1 é uma instalação a qual realiza o processo GTL, o qual converte um estoque de alimentação de hidrocarboneto, tal como gás natural, em combustíveis líquidos. Esse sistema de síntese de combustível líquido 1 inclui uma unidade de produção de gás de síntese 3, uma unidade de síntese FT (aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto) 5 e uma unidade de aprimoramento 7. A unidade de produção de gás de síntese 3 reforma gás natural, o qual é um estoque de alimentação de hidrocarboneto, para produzir um gás de síntese incluindo gás monóxido de carbono e gás hidrogênio. A unidade de síntese FT 5 produz hidrocarbonetos líquidos a partir do gás de síntese produzido pela reação de síntese FT. A unidade de aprimoramento 7 hidrogena e fraciona os hidrocarbonetos líquidos produzidos pela reação de síntese FT para produzir estoques de base de produtos combustíveis líquidos (nafta, querosene, gasóleo, parafina ou semelhante) (estoques de base de combustível líquido).

Daqui em diante, componentes dessas respectivas unidades serão descritos.

Primeiro, a unidade de produção de gás de síntese 3 será descrita. A unidade de produção de gás de síntese 3 inclui principalmente, por exemplo, um reator de dessulfurização 10, um reformador 12, uma caldeira de calor residual 14, separadores de gás-líquido 16 e 18, uma unidade de remoção de CO₂ 20 e um separador de hidrogênio 26.

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O reator de dessulfurização 10 é composto de um hidrodessulfurizador ou semelhante e remove componentes de enxofre do gás natural, o qual é um estoque de alimentação. O reformador 12 reforma o gás natural fornecido a partir do reator de dessulfurização 10 para produzir um gás de síntese incluindo gás monóxido de carbono (CO) e gás hidrogênio (H₂) como componentes principais. A caldeira de calor residual 14 recupera o calor residual do gás de síntese produzido no reformador 12 para gerar vapor em alta pressão. O separador de gás-líquido 16 separa a água aquecida por meio de permuta térmica com o gás de síntese na caldeira de calor residual 14 em gás (vapor em alta pressão) e líquido. O separador de gáslíquido 18 remove as frações condensadas do gás de síntese esfriado na caldeira de calor residual 14 e fornece um componente gasoso à unidade de remoção de CO₂ 20. A unidade de remoção de CO₂ 20 tem uma torre de absorção 22, a qual remove o gás dióxido de carbono usando um absorvente, do gás de síntese fornecido a partir do separador de gás-líquido 18 e da torre de regeneração 24, a qual difunde o gás dióxido de carbono do absorvente contendo o gás dióxido de carbono para regenerar o absorvente. O separador de hidrogênio 26 separa uma porção do gás hidrogênio incluída no gás de síntese, o gás dióxido de carbono do qual foi separado pela unidade de remoção de CO₂ 20. Deve ser notado aqui que a unidade de remoção de CO₂ 20 acima pode não ser proporcionada, dependendo das circunstâncias.

Dentre os mesmos, o reformador 12 reforma o gás natural usando dióxido de carbono e vapor para produzir um gás de síntese em alta temperatura, incluindo gás monóxido de carbono e gás hidrogênio como componentes principais, através de um método de reforma de gás dióxido de carbono e vapor expresso pelas fórmulas de reação química (1) e (2) a seguir. Além disso, o método de reforma nesse reformador 12 não está limitado ao exemplo do método de reforma de gás dióxido de carbono e vapor acima. Por exemplo, um método de reforma de vapor, um método de reforma por oxidação parcial (POX) usando oxigênio, um método de reforma autotérmico (ATR), o qual é uma combinação do método de reforma por oxidação parcial

12/35 e do método de reforma de vapor, um método de reforma de gás dióxido de carbono e semelhantes, podem também ser utilizados.

CH₄ + H₂O-> CO + 3H₂ (1)

CH₄ + CO₂ 2CO + 2H₂ (2)

Adicionalmente, o separador de hidrogênio 26 é proporcionado sobre uma tubulação que se ramifica da tubulação de fornecimento de gás de síntese 31 a qual conecta a unidade de remoção de CO₂ 20 ou separador de gás-líquido 18 com o reator com coluna de bolhas 30. Esse separador de hidrogênio 26 pode ser composto, por exemplo, de um dispositivo de PSA (Pressure Swing Adsorption - Adsorção por Flutuação de Pressão) de hidrogênio o qual realiza adsorção e desabsorção de impurezas gasosas incluídas no gás hidrogênio usando uma diferença de pressão. Esse dispositivo de PSA de hidrogênio PSA tem absorventes (adsorvente zeolítico, carvão ativado, alumina, gel de sílica ou semelhante) dentro de uma pluralidade de torres de adsorção (não mostradas), as quais estão colocadas em paralelo. Repetindo sequencialmente processos incluindo pressurização, adsorção, desabsorção (despressurização) e purgação de gás hidrogênio, o qual inclui impurezas gasosas, em cada uma das torres de adsorção, gás hidrogênio em alta pureza (por exemplo, cerca de 99,999%) separado do gás de síntese pode ser continuamente fornecido ao reator.

Além disso, o método de separação de gás hidrogênio no separador de hidrogênio 26 não está limitado ao exemplo de um método de adsorção por flutuação de pressão, conforme no dispositivo de PSA de hidrogênio acima. Por exemplo, pode haver um método de adsorção de liga de armazenamento de hidrogênio, um método de separação em membrana ou uma combinação dos mesmos.

O método de liga de armazenamento de hidrogênio é, por exemplo, uma técnica de separação de gás hidrogênio usando uma liga de armazenamento de hidrogênio (TiFe, LaNi₅, TiFe_o,7_ao,9, Mn_o,3_ao,i, TiMn₁₅ ou semelhante) tendo uma propriedade a qual adsorve ou emite gás hidrogênio ao ser esfriada ou aquecida. Ao fornecer uma pluralidade de torres de absorção nas quais uma liga de armazenamento de hidrogênio está armaze13/35 nada e repetindo alternadamente, em cada uma das torres de absorção, adsorção de gás hidrogênio ao esfriar a liga de armazenamento de hidrogênio e emissão de gás hidrogênio mediante aquecimento da liga de armazenamento de hidrogênio, o gás hidrogênio no gás de síntese pode ser separado e recuperado.

Adicionalmente, o método de separação em membrana é uma técnica de separação de gás hidrogênio tendo excelente permeabilidade de membrana a um gás misto, usando uma membrana feita de um material polimérico, tal como poli-imida aromática. Uma vez que esse método de separação em membrana não está associado a uma alteração de fase, menos energia é requerida para operação e os custos de operação são baixos. Adicionalmente, uma vez que a estrutura de um dispositivo de separação em membrana é simples e compacta, baixos custos com equipamento são requeridos e a área de instalação requerida é também menor. Adicionalmente, uma vez que não há dispositivo de acionamento em uma membrana de separação e a faixa de operação estável é ampla, ele tem a vantagem de que a manutenção e gerenciamento são fáceis.

A seguir, a unidade de síntese FT 5 será descrita. A unidade de síntese FT 5 inclui principalmente, por exemplo, o reator com coluna de bolhas 30, um separador de gás-líquido 34, um separador 36, uma tubulação de fluxo 38 e um primeiro fracionador 40.

O reator com coluna de bolhas 30, o qual é um exemplo de um reator o qual converte um gás de síntese em hidrocarbonetos líquidos (sintetiza hidrocarbonetos líquidos a partir de um gás de síntese), funciona como um reator de síntese FT o qual sintetiza hidrocarbonetos líquidos a partir de um gás de síntese pela reação de síntese FT. O reator com coluna de bolhas 30 é composto, por exemplo, de um reator do tipo leito de pasta em coluna de bolhas no qual uma pasta de catalisador consistindo principalmente de partículas de catalisador e meio oleoso, é armazenada em um vaso com torre. Esse reator com coluna de bolhas 30 produz hidrocarbonetos gasosos e hidrocarbonetos líquidos a partir de um gás de síntese por meio da síntese FT. Em detalhes, nesse reator com coluna de bolhas 30, o gás de síntese, o

14/35 qual é um gás fonte fornecido a partir da tubulação de fornecimento de gás de síntese 31, é fornecido como bolhas a partir de um purgador na parte inferior do reator com coluna de bolhas 30 e passa através da pasta de catalisador e em um estado suspenso, gás hidrogênio e gás monóxido de carbono reagem um com o outro, conforme mostrado na fórmula de reação química a seguir (3).

2nH₂ + nCO-> <CH₂>_n+nH₂O - (3)

Adicionalmente, na presente modalidade, um permutador de calor 31A o qual aquece o gás de síntese o qual flui através da tubulação de fornecimento de gás de síntese 31 é proporcionado na tubulação de fornecimento de gás de síntese 31. O gás de síntese fornecido ao reator com coluna de bolhas 30 a partir da tubulação de fornecimento de gás de síntese 31 é aquecido para uma temperatura adequada para a reação de síntese FT por esse permutador de calor 31A e é fornecido ao reator com coluna de bolhas 30.

Uma vez que a reação de síntese FT é uma reação exotérmica, o reator com coluna de bolhas 30 é de um tipo permutador de calor, o qual tem o conduto de transferência de calor 32 colocado no mesmo. Por exemplo, água (BFW: Boiler Feed Water - Água Alimentada à Caldeira) é fornecida ao conduto de transferência de calor 32 como um refrigerante, de modo que o calor de reação da reação de síntese FT acima possa ser recuperado como vapor em média pressão por meio de permuta térmica entre a uma pasta de catalisador e a água.

O separador de gás-iíquido 34 separa a água que flui e está aquecida através do conduto de transferência de calor 32 colocado dentro do reator com coluna de bolhas 30 em vapor (vapor em média pressão) e líquido. O separador 36, o qual é um exemplo de uma unidade de filtração a qual separa as partículas de catalisador e os hidrocarbonetos líquidos em uma pasta de catalisador, está colocado fora do reator com coluna de bolhas 30.

A tubulação de fluxo 38 permite fluxo dos hidrocarbonetos gasosos a jusante do reator com coluna de bolhas 30. Na presente modalidade, uma extremidade a montante da tubulação de fluxo 38 está conectada à par15/35 te superior do reator com coluna de bolhas 30 e os hidrocarbonetos gasosos e o gás de síntese não reagido fluem através dessa tubulação de fluxo 38. Adicionalmente, no exemplo ilustrado, a extremidade a jusante da tubulação de fluxo 38 se ramifica e uma extremidade de ramificação está conectada à tubulação de fornecimento de gás de síntese 31.

A tubulação de fluxo 38 constitui uma porção da unidade de separação e liquefação de hidrocarboneto 80 a qual esfria e condensa os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através dessa tubulação de fluxo 38 em hidrocarbonetos líquidos e, desse modo, separa os hidrocarbonetos líquidos dos hidrocarbonetos gasosos mais leves. Essa unidade de separação e liquefação de hidrocarboneto 80 será descrita depois.

O primeiro fracionador 40 destila fracionalmente os hidrocarbonetos líquidos fornecidos via o separador 36 e a unidade de separação e liquefação de hidrocarboneto 80 em frações individuais de acordo com seus pontos de ebulição. Além disso, o separador 36 pode estar colocado dentro do reator com coluna de bolhas 30.

A unidade de aprimoramento 7 será descrita. A unidade de aprimoramento 7 inclui, por exemplo, um reator de hidrocraqueamento de fração de parafina 50, um reator de hidrotratamento de destilado mediano 52, um reator de hidrotratamento de fração de nafta 54, separadores de gáslíquido 56, 58 e 60, um segundo fracionador 70 e um estabilizador de nafta 72. O reator de hidrocraqueamento de fração de parafina 50 está conectado a uma parte inferior do primeiro fracionador 40. O reator de hidrotratamento de destilado mediano 52 está conectado a uma parte mediana do primeiro fracionador 40. O reator de hidrotratamento de fração de nafta 54 está conectado a uma parte superior do primeiro fracionador 40. Os separadores de gás-líquido 56, 58 e 60 são proporcionados de modo a corresponder aos reatores de hidrogenação 50, 52 e 54, respectivamente. O segundo fracionador 70 destila fracionalmente os hidrocarbonetos líquidos fornecidos a partir dos separadores de gás-líquido 56 e 58, dependendo dos pontos de ebulição. O estabilizador de nafta 72 fraciona os hidrocarbonetos líquidos da fração de nafta fornecida a partir do separador de gás-líquido 60 e do se16/35 gundo fracionador 70, para descarregar butano e componentes mais leves do que o butano como um gás de combustão e recuperar componentes tendo um número de carbono de cinco ou mais como um produto de nafta.

A seguir, um processo (processo GTL) de produção de estoques de base de combustível líquido a partir de gás natural pelo sistema de síntese de combustível líquido 1 configurado conforme acima será descrito.

Gás natural (o principal componente do qual é CH₄), como um estoque de alimentação de hidrocarboneto, é fornecido ao sistema de síntese de combustível líquido 1 a partir de uma fonte de fornecimento de gás natural externa (não mostrada), tal como um campo de gás natural ou uma fábrica de gás natural. A unidade de produção de gás de síntese 3 acima reforma esse gás natural para produzir um gás de síntese (gás misto incluindo gás monóxido de carbono e gás hidrogênio como componentes principais).

Especificamente, primeiro, o gás natural acima é fornecido ao reator de dessulfurização 10 junto com o gás hidrogênio separado pelo separador de hidrogênio 26. O reator de dessulfurização 10 dessulfuriza o gás natural mediante conversão dos componentes de enxofre incluídos no gás natural em sulfeto de hidrogênio usando o gás hidrogênio com um catalisador de hidro-dessulfurização conhecido e mediante absorção do sulfeto de hidrogênio gerado com um absorvente, tal como ZnO. Mediante dessulfurização do gás natural antecipadamente dessa forma, pode-se impedir que a atividade dos catalisadores usados no reformador 12, no reator com coluna de bolhas 30 ou semelhante seja reduzida em virtude dos componentes de enxofre.

O gás natural (pode também incluir dióxido de carbono) dessulfurizado dessa forma é fornecido ao reformador 12 após o gás dióxido de carbono (CO₂) fornecido de uma fonte de fornecimento de dióxido de carbono (não mostrada) e o vapor gerado na caldeira de calor residual 14 são misturados. O reformador 12 reforma o gás natural usando dióxido de carbono e vapor para produzir um gás de síntese em alta temperatura incluindo gás monóxido de carbono e gás hidrogênio como componentes principais, por

17/35 meio do método de reforma de gás dióxido de carbono e vapor acima. Nesse momento, o reformador 12 é suprido, por exemplo, com gás combustível para um queimador proporcionado no reformador 12 e ar e calor de reação requeridos para a reação de reforma de gás dióxido de carbono e vapor acima, a qual é uma reação endotérmica, são proporcionados pelo calor de combustão do gás combustível no queimador.

O gás de síntese em alta temperatura (por exemplo, 900°C, 2,0 MPaG) produzido no reformador 12 dessa forma é fornecido à caldeira de calor residual 14 e é esfriado por meio de permuta térmica com a água a qual flui através da caldeira de calor residual 14 (por exemplo, 400°C), desse modo, recuperando o calor residual. Nesse momento, a água aquecida pelo gás de síntese na caldeira de calor residual 14 é fornecida ao separador de gás-líquido 16. Desse separador de gás-líquido 16, um componente gasoso é fornecido ao reformador 12 ou outros dispositivos externos como vapor em alta pressão (por exemplo, 3,4 a 10,0 MPaG) e água, como um componente líquido, é retornada à caldeira de calor residual 14.

Entretanto, o gás de síntese esfriado na caldeira de calor residual 14 é fornecido à torre de absorção 22 da unidade de remoção de CO₂ 20 ou ao reator com coluna de bolhas 30, após as frações condensadas serem separadas e removidas no separador de gás-líquido 18. A torre de absorção 22 remove o gás dióxido de carbono do gás de síntese mediante absorção do gás dióxido de carbono contido no gás de síntese com um absorvente reservado no mesmo. O absorvente incluindo o gás dióxido de carbono dentro dessa torre de absorção 22 é levado para a torre de regeneração 24, o absorvente incluindo o gás dióxido de carbono é aquecido e submetido a um tratamento de extração, por exemplo, com vapor e o gás dióxido de carbono difuso resultante é enviado ao reformador 12 a partir da torre de regeneração 24 e é reutilizado para a reação de reforma acima.

O gás de síntese produzido na unidade de produção de gás de síntese 3 dessa forma é fornecido ao reator com coluna de bolhas 30 da unidade de síntese FT 5 acima. Nesse momento, a proporção composicional do gás de síntese fornecido ao reator com coluna de bolhas 30 é ajustada

18/35 para uma proporção composicional adequada para a reação de síntese FT (por exemplo, H₂:CO=2:1 (proporção molar)). Além disso, a pressão do gás de síntese fornecido ao reator com coluna de bolhas 30 é elevada para uma pressão adequada para a reação de síntese FT (por exemplo, cerca de 3,6 MPaG) por um compressor (não mostrado) proporcionado na tubulação de fornecimento de gás de síntese 31.

Adicionalmente, uma porção do gás de síntese, do qual o gás dióxido de carbono foi separado pela unidade de remoção de CO₂ 20 acima, é fornecido também ao separador de hidrogênio 26. O separador de hidrogênio 26 separa o gás hidrogênio contido no gás de síntese, pela adsorção e desabsorção (PSA de hidrogênio) utilizando uma diferença de pressão, conforme descrito acima. Esse gás hidrogênio separado é continuamente fornecido de um contentor de gás ou semelhante (não mostrado) via um compressor (não mostrado) a vários dispositivos de reação que utilizam hidrogênio no sistema de síntese de combustível líquido 1 (por exemplo, o reator de dessulfurização 10, o reator de hidrocraqueamento de fração de parafina 50, o reator de hidrotratamento de destilado mediano 52, o reator de hidrotratamento de fração de nafta 54 ou semelhante), o qual realiza reações predeterminadas mediante utilização de gás hidrogênio.

A seguir, a unidade de síntese FT 5 acima sintetiza hidrocarbonetos líquidos e hidrocarbonetos gasosos pela reação de síntese FT a partir do gás de síntese produzido na unidade de produção de gás de síntese 3 acima.

Especificamente, o gás de síntese do qual o gás dióxido de carbono foi separado na unidade de remoção de CO₂ 20 acima flui para o reator com coluna de bolhas 30 da parte inferior e flui para cima na uma pasta de catalisador armazenada no reator com coluna de bolhas 30. Nesse momento, no reator com coluna de bolhas 30, o gás monóxido de carbono e gás hidrogênio, os quais estão contidos no gás de síntese, reagem um com o outro pela reação de síntese FT, desse modo, produzindo hidrocarbonetos. Adicionalmente, pela água que flui através do conduto de transferência de calor 32 no reator com coluna de bolhas 30 no momento dessa reação de

19/35 síntese, o calor de reação da reação de síntese FT é removido e uma porção da água aquecida por essa permuta térmica é vaporizada em vapor. Dentre o vapor e a água, a água separada no separador de gás-líquido 34 é retornada para o conduto de transferência de calor 32 e um componente gasoso é fornecido a dispositivos externos como vapor em média pressão (por exemplo, 1,0 a 2,5 MPaG).

Os hidrocarbonetos líquidos sintetizados no reator com coluna de bolhas 30 dessa forma são descarregados como uma pasta de catalisador da parte mediana do reator com coluna de bolhas 30 e são levados para o separador 36. O separador 36 separa a pasta de catalisador descarregada em partículas de catalisador (um componente sólido) e um componente líquido contendo um produto de hidrocarboneto líquido. Algumas das partículas de catalisador separadas são retomadas para o reator com coluna de bolhas 30 e o componente líquido é fornecido ao primeiro fracionador 40. Da parte superior do reator com coluna de bolhas 30, um gás de síntese não reagido e um componente gasoso dos hidrocarbonetos sintetizados são introduzidos na tubulação de fluxo 38. A unidade de separação e liquefação de hidrocarboneto 80 esfria esses gases para separar e recuperar alguns dos hidrocarbonetos líquidos condensados e introduzir os hidrocarbonetos líquidos condensados no primeiro fracionador 40. Entretanto, a maioria do componente gasoso do qual hidrocarbonetos líquidos foram separados pela unidade de separação e liquefação de hidrocarboneto 80, sendo principalmente composto do gás de síntese não reagido e hidrocarbonetos de C₄ ou mais leve, é retornada para a parte inferior do reator com coluna de bolhas 30 e o gás de síntese não reagido no mesmo é reutilizado para a reação de síntese FT. Além disso, o componente gasoso restante pode ser usado como gás combustível do reformador 12 ou pode ser introduzido em uma instalação de combustão externa (não mostrada) para ser levado à combustão na mesma e, então, ser emitido para a atmosfera.

A seguir, o primeiro fracionador 40 destila fracionalmente os hidrocarbonetos líquidos (o números de carbono dos quais são vários) fornecidos via o separador 36 e a unidade de separação e liquefação de hidrocar20/35 boneto 80, respectivamente, do reator com coluna de bolhas 30 conforme descrito acima, em uma fração de nafta (o ponto de ebulição da qual é menor do que cerca de 150°C), um destilado mediano equivalente às frações de querosene e gasóleo (o ponto de ebulição dos quais é cerca de 150 a 360°C) e uma fração de parafina (o ponto de ebulição da qual é maior do que cerca de 360°C). Hidrocarbonetos líquidos da fração de parafina descarregados da parte inferior desse primeiro fracionador 40 (principalmente C₂i ou mais) são levados para o reator de hidrocraqueamento de fração de parafina 50. Hidrocarbonetos líquidos do destilado mediano equivalentes às frações de querosene e gasóleo descarregados da parte mediana do primeiro fracionador 40 (principalmente Cn a C₂o) são levados para o reator de hidrotratamento de destilado mediano 52. Hidrocarbonetos líquidos da fração de nafta descarregados da parte superior do primeiro fracionador 40 (principalmente C₅ a Cio) são levados para o reator de hidrotratamento de fração de nafta 54.

O reator de hidrocraqueamento de fração de parafina 50 hidrocraqueia os hidrocarbonetos líquidos da fração de parafina com um grande número de carbono (aproximadamente C₂i ou mais), os quais foram descarregados da parte inferior do primeiro fracionador 40, usando o gás hidrogênio fornecido do separador de hidrogênio 26 acima, para reduzir o número de carbono dos hidrocarbonetos para aproximadamente 20 ou menos. Nessa reação de hidrocraqueamento, hidrocarbonetos com um pequeno número de carbono (com baixo peso molecular) são produzidos por meio de divagem de ligações C-C dos hidrocarbonetos com um grande número de carbono, usando um catalisador e calor. Um produto contendo os hidrocarbonetos líquidos obtidos por meio de hidrocraqueamento nesse reator de hidrocraqueamento de fração de parafina 50 é separado em gás e líquido no separador de gás-líquido 56 e os hidrocarbonetos líquidos dos quais são levados para o segundo fracionador 70 e o componente gasoso (contendo gás hidrogênio) dos quais é levado para o reator de hidrotratamento de destilado mediano 52 e o reator de hidrotratamento de fração de nafta 54.

O reator de hidrotratamento de destilado mediano 52 hidrotrata

21/35 os hidrocarbonetos líquidos do destilado mediano equivalentes às frações de querosene e gasóleo tendo um número mediano de carbono (aproximadamente Cn a C20), os quais foram descarregados da parte mediana do primeiro fracionador 40, usando o gás hidrogênio fornecido via o reator de hidrocraqueamento de fração de parafina 50 do separador de hidrogênio 26. Nessa reação de hidrotratamento, principalmente de forma a obter hidrocarbonetos saturados ramificados, os hidrocarbonetos líquidos são isomerizados e hidrogênio é adicionado às ligações insaturadas dos hidrocarbonetos líquidos acima para saturar os hidrocarbonetos líquidos. Como um resultado, um produto contendo os hidrocarbonetos líquidos hidrotratados é separado em gás e líquido no separador de gás-líquido 58, os hidrocarbonetos líquidos dos quais são levados para o segundo fracionador 70 e o componente gasoso (contendo gás hidrogênio) dos quais é reutilizado para as reações de hidrogenação acima.

O reator de hidrotratamento de fração de nafta 54 hidrotrata hidrocarbonetos líquidos da fração de nafta com um baixo número de carbono (aproximadamente C10 ou menos), os quais foram descarregados da parte superior do primeiro fracionador 40, usando o gás hidrogênio fornecido via o reator de hidrocraqueamento de fração de parafina 50 do separador de hidrogênio 26. Como um resultado, um produto contendo os hidrocarbonetos líquidos hidrotratados é separado em gás e líquido no separador de gáslíquido 60, os hidrocarbonetos líquidos dos quais são mantidos no estabilizador de nafta 72 e o componente gasoso (contendo gás hidrogênio) dos quais é reutilizado para as reações de hidrogenação acima.

A seguir, o segundo fracionador 70 destila fracionalmente os hidrocarbonetos líquidos fornecidos do reator de hidrocraqueamento de fração de parafina 50 e do reator de hidrotratamento de destilado mediano 52, conforme descrito acima, em hidrocarbonetos com um número de carbono de aproximadamente 10 ou menos (o ponto de ebulição dos quais é menor do que cerca de 150°C), fração de querosene (o ponto de ebulição do qual é cerca de 150 a 250°C), fração de gasóleo (o ponto de ebulição do qual é cerca de 250 a 360°C) e uma fração de parafina não craqueada do reator de

22/35 hidrocraqueamento de fração de parafina 50 (o ponto de ebulição da qual é maior do que cerca de 360°C). A fração de parafina não craqueada é obtida da parte inferior do segundo fracionador 70 e é reciclada para o lado a montante do reator de hidrocraqueamento de fração de parafina 50. A fração de querosene e a fração de gasóleo são descarregadas da parte mediana do segundo fracionador 70. Entretanto, hidrocarbonetos com um número de carbono de aproximadamente 10 ou menos são descarregados da parte superior do segundo fracionador 70 e são fornecidos ao estabilizador de nafta 72.

Além disso, o estabilizador de nafta 72 destila fracionalmente os hidrocarbonetos com um número de carbono de aproximadamente 10 ou menos os quais foram fornecidos do reator de hidrotratamento de fração de nafta 54 acima e segundo fracionador 70 para obter nafta (C_{5 a} Ci₀) como um produto. Consequentemente, nafta de alta pureza é descarregada da parte inferior do estabilizador de nafta 72. Entretanto, outro gás que não produtos (gás de combustão), o qual contém hidrocarbonetos com um número de carbono igual a ou menor do que um número predeterminado (igual a ou menor do que C₄) como um componente principal, é descarregado da parte superior do estabilizador de nafta 72. Esse gás pode ser usado como o gás combustível do reformador 12, pode ser recuperado como LPG (não mostrado) e pode ser introduzido em uma instalação de combustível externa (não mostrada) para ser levado à combustão na mesma e, então, ser emitido para a atmosfera.

A seguir, a unidade de separação e liquefação de hidrocarboneto 80 incluída na unidade de síntese FT 5 mostrada acima será descrita.

A unidade de separação e liquefação de hidrocarboneto 80 inclui a tubulação de fluxo 38, uma primeira unidade de resfriamento 82 e uma segunda unidade de resfriamento 84 colocada na tubulação de fluxo 38 para esfriar os hidrocarbonetos os quais fluem através da tubulação de fluxo 38, um primeiro separador de gás-líquido (uma primeira unidade de separação) 86 colocado entre a primeira unidade de resfriamento 82 e a segunda unidade de resfriamento 84 na tubulação de fluxo 38 e um segundo separador de

23/35 gás-líquido (uma segunda unidade de separação) 88 colocado a jusante da segunda unidade de resfriamento 84 na tubulação de fluxo 38.

A primeira unidade de resfriamento 82 é constituída pelo permutador de calor 31A e um resfriador 82a colocado a jusante do permutador de calor 31A na tubulação de fluxo 38.

O permutador de calor 31A inclui uma parte interposta 31B interposta na tubulação de fornecimento de gás de síntese 31 e essa parte interposta 31B constitui uma parte da tubulação de fluxo 38. Também, os hidrocarbonetos gasosos e o gás de síntese não reagido, os quais fluem através da parte interposta 31B, são esfriados à medida que permuta térmica é realizada entre os hidrocarbonetos gasosos e o gás de síntese não reagido o qual flui através da porção interposta 31B e o gás de síntese o qual flui através da parte da tubulação de fornecimento de gás de síntese 31 na qual a parte interposta 31B está interposta. O resfriador 82a está interposto na tubulação de fluxo 38, tem um refrigerante que flui através da mesma e constitui uma parte de um permutador de calor o qual realiza permuta térmica com os hidrocarbonetos gasosos e o gás de síntese não reagido que fluem através da tubulação de fluxo 38 e água, por exemplo; a 90°C flui no resfriador como o refrigerante.

Na primeira unidade de resfriamento 82 configurada dessa forma, os hidrocarbonetos gasosos e o gás de síntese não reagido, os quais são descarregados de uma saída 30a do reator com coluna de bolhas 30 e fluem através da tubulação de fluxo 38, são esfriados.

O primeiro separador de gás-líquido 86 separa os hidrocarbonetos líquidos condensados pela primeira unidade de resfriamento 82 dos hidrocarbonetos gasosos. Na presente modalidade, o primeiro separador de gás-líquido 86 é proporcionada com uma primeira saída de gás 86a através da qual os hidrocarbonetos gasosos separados dos hidrocarbonetos líquidos por esse primeiro separador de gás-líquido 86 fluem, uma primeira saída de líquido 86b através da qual os hidrocarbonetos líquidos separados dos hidrocarbonetos gasosos pelo primeiro separador de gás-líquido 86 fluem e uma tubulação de fluxo (não mostrada) através da qual a água, a qual foi

24/35 gerada como um subproduto pela reação de síntese FT e foi separada dos hidrocarbonetos pelo primeiro separador de gás-líquido 86, fluem. A primeira saída de gás 86a é constituída com a parte da tubulação de fluxo 38 a qual está localizada a jusante do primeiro separador de gás-líquido 86 e está localizada a montante da segunda unidade de resfriamento 84. Adicionalmente, a primeira saída de líquido 86b permite que os hidrocarbonetos líquidos separados dos hidrocarbonetos gasosos fluam em direção ao primeiro fracionador (unidade de recuperação de hidrocarboneto líquido) 40 e permite que os hidrocarbonetos líquidos sejam fornecidos a e recuperados pelo primeiro fracionador 40.

A segunda unidade de resfriamento 84 está colocada a jusante da primeira unidade de resfriamento 82 na tubulação de fluxo 38. Na presente modalidade, a segunda unidade de resfriamento 84 está interposta na tubulação de fluxo 38, tem um refrigerante que flui através da mesma e é constituída com um resfriador 84a o qual constitui uma parte de um permutador de calor o qual realiza permuta térmica com os hidrocarbonetos gasosos que fluem através da tubulação de fluxo 38.

O segundo separador de gás-líquido 88 separa os hidrocarbonetos líquidos condensados pela segunda unidade de resfriamento 84 dos hidrocarbonetos gasosos. Na presente modalidade, o segundo separador de gás-líquido 88 é proporcionada com uma segunda saída de gás 88a através da qual os hidrocarbonetos gasosos separados dos hidrocarbonetos líquidos por esse segundo separador de gás-líquido 88 fluem, uma segunda saída de líquido 88b através da qual os hidrocarbonetos líquidos separados dos hidrocarbonetos gasosos pelo segundo separador de gás-líquido 88 fluem e uma tubulação de fluxo (não mostrada) através da qual a água, a qual foi gerada como um subproduto pela reação de síntese FT e foi separada dos hidrocarbonetos pelo segundo separador de gás-líquido 88, flui. A segunda saída de gás 88a é constituída com a parte da tubulação de fluxo 38 a qual está localizada a jusante do segundo separador de gás-líquido 88. Adicionalmente, a segunda saída de líquido 88b permite que os hidrocarbonetos líquidos separados dos hidrocarbonetos gasosos fluam em direção ao pri25/35 meiro fracionador 40 e permite que os hidrocarbonetos líquidos sejam fornecidos a e recuperados pelo primeiro fracionador 40.

A primeira unidade de resfriamento 82 esfria os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo 38 para uma faixa de temperatura igual a ou menor do que um ponto de condensação no qual a fração de parafina dos hidrocarbonetos condensa na tubulação de fluxo 38 e maior do que o ponto de congelamento no qual a fração de parafina se solidifica na tubulação de fluxo 38. Na presente modalidade, a primeira unidade de resfriamento 82 esfria os hidrocarbonetos os quais fluem através da tubulação de fluxo 38 para 120°C ou menor e 110°C ou maior, de preferência, 120°C ou menor e 115°C ou maior. No exemplo ilustrado, o permutador de calor 31A esfria os hidrocarbonetos gasosos os quais fluíram através da saída 30a do reator com coluna de bolhas 30 (por exemplo, cerca de 230°C) para cerca de 153°C e o resfriador 82a é esfriado para cerca de 110°C.

Além disso, a temperatura dos hidrocarbonetos esfriados pela primeira unidade de resfriamento 82 significa a temperatura média dos hidrocarbonetos após terem fluído através da parte da tubulação de fluxo 38 na qual a primeira unidade de resfriamento 82 está colocada, em outras palavras, significa a temperatura média dos hidrocarbonetos os quais fluem através da parte da tubulação de fluxo 38 a qual está localizada a jusante na proximidade da primeira unidade de resfriamento 82.

A segunda unidade de resfriamento 84 esfria os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo 38 para uma faixa de temperatura menor do que a temperatura na qual os hidrocarbonetos gasosos são esfriados pela primeira unidade de resfriamento 82 e maior do que o ponto de congelamento no qual o destilado mediano dos hidrocarbonetos se solidifica na tubulação de fluxo 38. Na presente modalidade, a segunda unidade de resfriamento 84 esfria os hidrocarbonetos gasosos, os quais fluem através da tubulação de fluxo 38, para uma temperatura menor do que a temperatura na qual os hidrocarbonetos gasosos são esfriados pela primeira unidade de resfriamento 82 e 40°C ou maior, de preferência 75°C ou menor e 40°C ou maior. No exemplo ilustrado, a segunda unidade de resfriamento

26/35 esfria os hidrocarbonetos gasosos, os quais fluíram através da primeira saída de gás 86a, para cerca de 45°C, por exemplo.

Além disso, a temperatura dos hidrocarbonetos esfriados pela segunda unidade de resfriamento 84 significa a temperatura média dos hidrocarbonetos após terem fluído através da parte da tubulação de fluxo 38 na qual a segunda unidade de resfriamento 84 está colocada, em outras palavras, significa a temperatura média dos hidrocarbonetos os quais fluem através da parte da tubulação de fluxo 38 a qual está localizada a jusante na proximidade da segunda unidade de resfriamento 84.

Aqui, com relação aos hidrocarbonetos sintetizados no reator com coluna de bolhas 30 pela reação de síntese FT, a relação entre o número de carbono e o ponto de congelamento é mostrada na Tabela 1.

| Tabela 1]

Número de carbono	Ponto de congelamento (°C)
30 a	66 a 106
25 a 29	53 a 64
21 a 24	40 a 51
15 a 20	10 a 36
11 a 14	-26 a 6
5 a 10	-129 a-30
1 a 4	-190 a-138

Conforme mostrado in Tabela 1, o maior ponto de congelamento dentre os hidrocarbonetos da fração de parafina (C₂i ou mais) é 106°C (C100H202) θ o maior ponto de congelamento dentre os hidrocarbonetos do destilado mediano (principalmente Cn _a C₂o) é 36°C (C₂₀H₄₂). Além disso, os pontos de congelamento mostrados na Tabela 1 representam pontos de congelamento na pressão normal de hidrocarbonetos individuais.

A seguir, o processo de condensação de alguns dos hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator com coluna de bolhas 30 e separação de hidrocarbonetos líquidos dos hidrocarbonetos gasosos mais leves, através da unidade de separação e liquefação de hidrocarboneto 80 tendo a configuração conforme descrito acima, será descrito.

27/35

Primeiro, os hidrocarbonetos gasosos os quais foram descarregados via a saída 30a do reator com coluna de bolhas 30 do reator com coluna de bolhas 30 fluem através da tubulação de fluxo 38 e são esfriados pela primeira unidade de resfriamento 82 e alguns dos hidrocarbonetos gasosos são condensados como hidrocarbonetos líquidos. Após o que, os hidrocarbonetos líquidos são separados dos hidrocarbonetos gasosos pelo primeiro separador de gás-líquido 86.

Aqui, na presente modalidade, uma vez que o permutador de calor 31A constitui pelo menos uma parte da primeira unidade de resfriamento 82, é possível aquecer o gás de síntese e esfriar os hidrocarbonetos gasosos por meio de permuta térmica entre o gás de síntese o qual flui através da tubulação de fornecimento de gás de síntese 31 e os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo 38. Consequentemente, economia de energia e economia de espaço podem ser obtidas comparado-se, por exemplo, ao caso onde uma unidade de aquecimento é proporcionada na tubulação de fornecimento de gás de síntese 31 e uma unidade de resfriamento é proporcionada na tubulação de fluxo 38.

A seguir, os hidrocarbonetos gasosos dos quais os hidrocarbonetos líquidos foram separados pelo primeiro separador de gás-líquido 86 fluem através da tubulação de fluxo 38 (primeira saída de gás 86a) e são esfriados pela segunda unidade de resfriamento 84 e alguns dos hidrocarbonetos gasosos são condensados como hidrocarbonetos líquidos. Após o que, os hidrocarbonetos líquidos são separados pelo segundo separador de gás-líquido 88.

Também, na presente modalidade, os hidrocarbonetos líquidos separados dos hidrocarbonetos gasosos pelo primeiro separador de gáslíquido 86 e o segundo separador de gás-líquido 88, respectivamente, que fluem através das saídas de líquido 86b e 88b, respectivamente são, então, fornecidos a e recuperados pelo primeiro fracionador 40 e são usados para a produção de estoques de base de combustível líquido, conforme mencionado acima.

Conforme descrito acima, de acordo com a unidade de síntese

28/35

FT relacionada à presente modalidade, a primeira unidade de resfriamento 82 não esfria os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo 38 para uma temperatura igual a ou menor do que o ponto de congelamento no qual a fração de parafina dos hidrocarbonetos se solidifica na tubulação de fluxo 38. Assim, é possível impedir que os hidrocarbonetos da fração de parafina se solidifiquem e venham a aderir à superfície interna do conduto da tubulação de fluxo 38 mediante o resfriamento pela primeira unidade de resfriamento 82.

Por outro lado, a primeira unidade de resfriamento 82 esfria os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo 38 para uma temperatura igual a ou menor do que um ponto de condensação no qual a fração de parafina condensa na tubulação de fluxo 38. Assim, é possível condensar a fração de parafina dos hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator 30 e os hidrocarbonetos líquidos da fração de parafina condensada podem ser separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves pelo primeiro separador de gás-líquido 86. Além disso, uma vez que o primeiro separador de gás-líquido 86 está colocado entre a primeira unidade de resfriamento 82 e a segunda unidade de resfriamento 84 na tubulação de fluxo 38, os hidrocarbonetos líquidos podem ser separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves pelo primeiro separador de gás-líquido 86 antes que os hidrocarbonetos líquidos da fração de parafina sejam adicionalmente esfriados pela segunda unidade de resfriamento 84. Consequentemente, é possível impedir que os hidrocarbonetos da fração de parafina se solidifiquem e venham a aderir à superfície interna do conduto da tubulação de fluxo 38 mediante o resfriamento de a segunda unidade de resfriamento 84.

Adicionalmente, a segunda unidade de resfriamento 84 não esfria os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo 38 para uma temperatura igual a ou menor do que o ponto de congelamento no qual o destilado mediano dos hidrocarbonetos se solidifica na tubulação de fluxo 38. Assim, é possível impedir que os hidrocarbonetos do destilado mediano se solidifiquem e venham a aderir à superfície interna do conduto da tubulação de fluxo 38 mediante o resfriamento de a segunda unidade de

29/35 resfriamento 84.

Por outro lado, a segunda unidade de resfriamento 84 esfria os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo 38 para uma temperatura igual a ou menor do que a temperatura para a qual os hidrocarbonetos gasosos são esfriados pela primeira unidade de resfriamento 82. Assim, é possível condensar o destilado mediano dos hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator, e os hidrocarbonetos líquidos do destilado mediano condensado podem ser separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves pelo segundo separador de gás-líquido 88.

Conforme descrito acima, os hidrocarbonetos líquidos da fração de parafina e os hidrocarbonetos líquidos do destilado mediano podem ser separados, respectivamente, dos hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo 38. Além disso, é possível impedir que os hidrocarbonetos se solidifiquem e venham a aderir à superfície interna do conduto da tubulação de fluxo 38 mediante o resfriamento pela primeira unidade de resfriamento 82 e a segunda unidade de resfriamento 84.

Consequentemente, não há problema pelo fato de que a capacidade de resfriamento da unidade de resfriamento venha a diminuir e se torne difícil esfriar os hidrocarbonetos gasosos ou a tubulação de fluxo se torne obstruída e os hidrocarbonetos gasosos não fluam através da tubulação de fluxo 38 e é possível condensar os hidrocarbonetos gasosos em grandes quantidades como hidrocarbonetos líquidos para separar estavelmente os hidrocarbonetos líquidos condensados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves. Como um resultado, uma grande quantidade de hidrocarbonetos líquidos pode ser estavelmente recuperada com base na reação de síntese FT no reator com coluna de bolhas 30.

Adicionalmente, a primeira unidade de resfriamento 82 pode esfriar os hidrocarbonetos gasosos, os quais fluem através da tubulação de fluxo 38 para 120°C ou menor e 110°C ou maior e a segunda unidade de resfriamento 84 pode esfriar os hidrocarbonetos gasosos, os quais fluem através da tubulação de fluxo 38 para uma temperatura menor do que a temperatura na qual os hidrocarbonetos gasosos são esfriados pela primeira

30/35 unidade de resfriamento 82 e 40°C ou maior. De acordo com essa operação, o efeito antes mencionado pode ser confiavelmente exibido.

Na presente modalidade, quase toda a fração de parafina dos hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator 30 pode ser condensada pela primeira unidade de resfriamento 82.

Adicionalmente, a segunda unidade de resfriamento 84 pode esfriar os hidrocarbonetos gasosos, os quais fluem através da tubulação de fluxo 38 para 75°C ou menor e 40°C ou maior. Assim, é possível condensar o destilado mediano dos hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator em grandes quantidades e os hidrocarbonetos líquidos do destilado mediano condensado podem ser separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves pelo segundo separador de gás-líquido 88. Consequentemente, os hidrocarbonetos gasosos podem ser condensados em grandes quantidades como hidrocarbonetos líquidos e os hidrocarbonetos líquidos condensados podem ser separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves.

Adicionalmente, de acordo com o sistema de síntese de combustível líquido 1 relacionado à presente modalidade, a unidade de síntese FT 5 acima está incluída. Assim, os hidrocarbonetos gasosos sintetizados no reator com coluna de bolhas 30 são condensados em grandes quantidades como hidrocarbonetos líquidos e os hidrocarbonetos líquidos condensados são separados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves. Desse modo, é possível recuperar estavelmente os hidrocarbonetos líquidos, os quais têm de ser usados para produzir estoques de base de combustível líquido na unidade de aprimoramento 7, em grandes quantidades na unidade de síntese FT 5 e uma grande quantidade de estoques de base de combustível líquido pode ser estavelmente produzida mediante refino dos hidrocarbonetos líquidos.

Embora a modalidade preferida da invenção tenha sido descrita com referência aos desenhos em anexo, não é necessário dizer que a invenção não está limitada a tais modalidades. É evidente para aqueles versados na técnica que várias alterações ou modificações podem ser feitas na categoria conforme apresentado nas reivindicações, e deve ser entendido

31/35 que essas alterações ou modificações pertencem, naturalmente, ao escopo técnico da invenção.

Por exemplo, a primeira unidade de resfriamento 82 e a segunda unidade de resfriamento 84 não estão limitadas àquelas mostradas na modalidade acima se a primeira unidade de resfriamento e a segunda unidade de resfriamento estão colocadas na tubulação de fluxo 38 para esfriar o fluido que flui através da tubulação de fluxo 38.

A seguir, a primeira verificação referente à relação entre as temperaturas para as quais os hidrocarbonetos que fluem através da tubulação de fluxo 38 são esfriados pela primeira unidade de resfriamento 82, a condensação dos hidrocarbonetos da fração de parafina será descrita.

Nessa primeira verificação, cálculo de equilíbrio térmico e substância na unidade de síntese FT 5 foi realizado usando um Aspen-Plus (marca comercial registrada) (produzido pela Aspen Tech Co., Ltda.), o qual é um simulador de processo para fins gerais usado em um design de usina e as taxas de fluxo (kmol/h) de cada hidrocarboneto com cada número de carbono em posições de cálculo individuais configuradas sobre a tubulação de fluxo 38 foram calculadas. Como as posições de cálculo, três locais, incluindo a saída do reator com coluna de bolhas 30a, a primeira saída de gás 86a e a primeira saída de líquido 86b, foram configurados. As taxas de fluxo de cada hidrocarboneto com cada número de carbono nas posições de cálculo individuais foram calculadas em casos onde as temperaturas para as quais os hidrocarbonetos que fluem através da tubulação de fluxo 38 foram esfriados pela primeira unidade de resfriamento 82 foram 125°C e 120°C, respectivamente. Além disso, em ambos os casos, a temperatura na qual os hidrocarbonetos que fluem através da tubulação de fluxo 38 esfriados pela segunda unidade de resfriamento 84 foi configurada para 45°C.

Os resultados são mostrados nas Tabela 2 e 3. Além disso, a Tabela 2 mostra os resultados de cálculo no caso onde a temperatura de resfriamento dos hidrocarbonetos na primeira unidade de resfriamento 82 é 125°C e Tabela 3 mostra os resultados de cálculo no caso onde a temperatura de resfriamento dos hidrocarbonetos na primeira unidade de resfriamen32/35 to 82 é 120°C.

[Tabela 2]

Número de carbono	Taxa de fluxo (kmol/h)
Saída do reator com coluna de bolhas	Primeira saída de gás	Primeira saída de líquido
30 a	0,041	0,000	0,041
25 a 29	0,056	0,000	0,056
21 a 24	0,248	0,001	0,247
15 a 20	1,355	0,081	1,274
11 a 14	1,801	0,789	1,012
5a 10	7,578	7,022	0,556
1 a 4	565,575	565,283	0,292

[Tabela 3]

Número de carbono	Taxa de fluxo (kmol/h)
Saída do reator com coluna de bolhas	Primeira saída de gás	Primeira saída de líquido
30 a	0,041	0,000	0,041
25 a 29	0,056	0,000	0,056
21 a 24	0,248	0,000	0,248
15 a 20	1,355	0,060	1,295
11 a 14	1,801	0,680	1,121
5a 10	7,578	7,016	0,562
1 a 4	565,575	565,274	0,301

A partir da Tabela 2, foi confirmado que, no caso onde a tempe5 ratura de resfriamento dos hidrocarbonetos na primeira unidade de resfriamento 82 é 125°C, hidrocarbonetos com números de carbono 21 a 24, os quais são os hidrocarbonetos da fração de parafina, fluem através da primeira saída de gás 86a e foi confirmado que alguns dos hidrocarbonetos da fração de parafina não são condensados mediante o resfriamento dos hidro10 carbonetos pela primeira unidade de resfriamento 82 e fluem para o lado a jusante (lado da segunda unidade de resfriamento) da tubulação de fluxo 38 do primeiro separador de gás-líquido 86 como hidrocarbonetos gasosos.

33/35

Por outro lado, foi confirmado, a partir da Tabela 3 que, no caso onde a temperatura de resfriamento dos hidrocarbonetos na primeira unidade de resfriamento 82 é 120°C, quase todos os hidrocarbonetos da fração de parafina os quais fluem através da saída do reator com coluna de bolhas 30a fluem através da primeira saída de líquido 86b.

A seguir, uma segunda verificação referente à relação entre as temperaturas para as quais os hidrocarbonetos que fluem através da tubulação de fluxo 38 são esfriados pela segunda unidade de resfriamento 84 e a condensação dos hidrocarbonetos gasosos do destilado mediano será des10 crita.

Nessa segunda verificação, as taxas de fluxo (kmol/h) de cada hidrocarboneto com cada número de carbono em posições de cálculo individuais configuradas sobre a tubulação de fluxo 38 foram calculadas usando o mesmo método de cálculo conforme a primeira verificação. Como as posi15 ções de cálculo, três locais, incluindo a primeira saída de gás 86a, a segunda saída de gás 88a e a segunda saída de líquido 88b, foram configurados. As taxas de fluxo de cada hidrocarboneto com cada número de carbono nas posições de cálculo individuais foram calculadas em casos onde as temperaturas para as quais os hidrocarbonetos que fluem através da tubulação de fluxo 38 foram esfriados pela segunda unidade de resfriamento 84 foram 80°C e 75°C, respectivamente. Além disso, a temperatura de resfriamento dos hidrocarbonetos na primeira unidade de resfriamento 82 era 120°C.

Os resultados são mostrados nas Tabelas 4 e 5. Além disso, a Tabela 4 mostra os resultados de cálculo no caso onde a temperatura de resfriamento dos hidrocarbonetos na segunda unidade de resfriamento 84 é 80°C e Tabela 5 mostra os resultados de cálculo no caso onde a temperatura de resfriamento dos hidrocarbonetos na segunda unidade de resfriamento 84 é 75°C.

34/35 [Tabela 4]

Número de carbono	Taxa de fluxo (kmol/h)
Primeira saída de gás	Segunda saída de gás	Segunda saída de líquido
30 a	0,000	0,000	0,000
25 a 29	0,000	0,000	0,000
21 a 24	0,000	0,000	0,000
15 a 20	0,053	0,001	0,052
11 a 14	0,677	0,151	0,526
5a 10	9,814	9,186	0,628
1 a 4	565,830	565,691	0,139

[Tabela 5]

Número de carbono	Taxa de fluxo (kmol/h)
Primeira saída	Segunda saída	Segunda saída
de gás	de gás	de líquido
30 a	0,000	0,000	0,000
25 a 29	0,000	0,000	0,000
21 a 24	0,000	0,000	0,000
15 a 20	0,053	0,000	0,053
11 a 14	0,677	0,111	0,566
5a 10	9,814	8,532	1,282
1 a 4	565,830	565,614	0,216

A partir da Tabela 4, foi confirmado que, no caso onde a temperatura de resfriamento na segunda unidade de resfriamento 84 é 80°C, hi5 drocarbonetos com números de carbono 15 a 20, os quais são os hidrocarbonetos do destilado mediano, fluem através da segunda saída de gás 88a e foi confirmado que alguns dos hidrocarbonetos do destilado mediano não são condensados mediante o resfriamento dos hidrocarbonetos pela segunda unidade de resfriamento 84 e fluem para o lado a jusante da tubulação de fluxo 38 a partir do segundo separador de gás-líquido 88 como hidrocarbonetos gasosos.

Por outro lado, foi confirmado a partir da Tabela 5 que, no caso

35/35 onde a temperatura de resfriamento na segunda unidade de resfriamento 84 é 75° C, todos os hidrocarbonetos com números de carbono 15 a 20 dentre os hidrocarbonetos do destilado mediano os quais fluem através da primeira saída de gás 86a fluem através da segunda saída de líquido 88b.

Aplicabilidade Industrial

De acordo com o aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto, sistema de reação de síntese de hidrocarboneto e método de recuperação de hidrocarboneto líquido da invenção, é possível impedir que os hidrocarbonetos se solidifiquem e venham a aderir à superfície interna do conduto da tubulação de fluxo 38 e é possível condensar os hidrocarbonetos gasosos em grandes quantidades como hidrocarbonetos líquidos para separar estavelmente os hidrocarbonetos líquidos condensados dos hidrocarbonetos gasosos mais leves.

Listagem de Numerais de Referência

1: SISTEMA DE SÍNTESE DE COMBUSTÍVEL LÍQUIDO L (SISTEMA DE REAÇÃO DE SÍNTESE DE HIDROCARBONETO)

3: UNIDADE DE PRODUÇÃO DE GÁS DE SÍNTESE

5: UNIDADE DE SÍNTESE FT (APARELHO DE REAÇÃO DE SÍNTESE DE HIDROCARBONETO)

7: UNIDADE DE APRIMORAMENTO

30: REATOR COM COLUNA DE BOLHAS (REATOR)

38: TUBULAÇÃO DE FLUXO

82: PRIMEIRA UNIDADE DE RESFRIAMENTO

84: SEGUNDA UNIDADE DE RESFRIAMENTO

86: PRIMEIRO SEPARADOR DE GÁS-LÍQUIDO (PRIMEIRA UNIDADE DE SEPARAÇÃO)

88: SEGUNDO SEPARADOR DE GÁS-LÍQUIDO (SEGUNDA UNIDADE DE SEPARAÇÃO)

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de recuperação de hidrocarboneto líquido de recuperação de hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através de uma tubulação de fluxo como hidrocarbonetos líquidos, em um aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto incluindo um reator o qual sintetiza os hidrocarbonetos líquidos e os hidrocarbonetos gasosos por meio de uma reação de síntese de Fischer-Tropsch mediante contato de um gás de síntese incluindo gás monóxido de carbono e gás hidrogênio como componentes principais e uma pasta de catalisador tendo partículas de catalisador sólidas suspensas em um líquido e uma tubulação de fluxo através da qual os hidrocarbonetos gasosos fluem para o lado a jusante do reator, caracterizado pelo fato de que:

o aparelho de reação de síntese de hidrocarboneto inclui uma primeira unidade de resfriamento colocada na tubulação de fluxo para esfriar os hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo; e uma segunda unidade de resfriamento colocada a jusante da primeira unidade de resfriamento na tubulação de fluxo, o método de recuperação de hidrocarboneto líquido compreendendo:

resfriamento dos hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo para 120°C ou menor e 110°C ou maior pela primeira unidade de resfriamento;

separação dos hidrocarbonetos líquidos condensados pela primeira unidade de resfriamento dos hidrocarbonetos gasosos, entre a primeira unidade de resfriamento e a segunda unidade de resfriamento na tubulação de fluxo;

resfriamento dos hidrocarbonetos gasosos os quais fluem através da tubulação de fluxo para 75°C ou menor e 40°C ou maior pela segunda unidade de resfriamento; e separação dos hidrocarbonetos líquidos condensados pela segunda unidade de resfriamento dos hidrocarbonetos gasosos.

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