(57)【要約】  この気泡塔型炭化水素合成反応器は、水素及び一酸化炭素を主成分とする合成ガスと、液体中に固体の触媒粒子を懸濁させてなるスラリーとの化学反応によって炭化水素化合物を合成する気泡塔型炭化水素合成反応器であって、前記スラリーを収容する反応器本体と、前記合成ガスを前記スラリーに供給する合成ガス供給部と、前記反応器本体の内部に、前記スラリーよりも低温の冷却用流体を導入する導入部と、を備える。
2009041604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素及び一酸化炭素を主成分とする合成ガスと、液体中に固体の触媒粒子を懸濁させてなるスラリーとの化学反応によって炭化水素化合物を合成する気泡塔型炭化水素合成反応器であって、
前記スラリーを収容する反応器本体と、
前記合成ガスを前記スラリーに供給する合成ガス供給部と、
前記反応器本体の内部に、前記スラリーよりも低温の冷却用流体を導入する導入部とを備える気泡塔型炭化水素合成反応器。
【請求項２】
前記反応器本体が円筒状に形成され、
前記導入部が、前記反応容器本体の内周面に開口する導入開口部と、前記冷却用流体が前記導入開口部から少なくとも前記内周面の周方向に沿って流れるように、前記冷却用流体を前記導入開口部まで導く導入流路部と、を備える請求項１に記載の気泡塔型炭化水素合成反応器。
【請求項３】
前記導入開口部が、前記内周面の周方向に間隔を空けて複数設けられ、
前記導入流路部が、前記複数の導入開口部から前記反応器本体の内部に供給された前記冷却用流体の流れの勢いを相殺しないように設けられている請求項２に記載の気泡塔型炭化水素合成反応器。
【請求項４】
前記導入部が、前記反応器本体の軸線方向に間隔を空けて複数設けられている請求項２又は請求項３に記載の気泡塔型炭化水素合成反応器。
【請求項５】
前記複数の導入部のうち、一の導入部から前記反応器本体の内部に導入される前記冷却用流体の流れの方向が、前記一の導入部に隣り合う他の導入部から前記反応器本体の内部に導入される前記冷却用流体の流れの方向と異なる請求項４に記載の気泡塔型炭化水素合成反応器。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の気泡塔型炭化水素合成反応器と、前記導入部を通じて前記冷却用流体を前記反応器本体の内部に供給する冷却流体供給手段と、を備える炭化水素合成反応システム。
【請求項７】
前記冷却流体供給手段が、前記反応器本体に収容された前記スラリーよりも高い圧力の状態で前記冷却用流体を保持可能な圧力容器と、前記圧力容器から前記導入部を通じて前記反応器本体の内部に向かう流路に設けられて該流路を開閉可能とする開閉バルブと、を備える請求項６に記載の炭化水素合成反応システム。
【請求項８】
前記冷却流体供給手段が、前記冷却用流体を前記炭化水素化合物に含まれるワックス留分の析出温度よりも高温、かつ、前記反応器本体に収容された前記スラリーよりも低温に調整する温度調整器を備える請求項６又は請求項７に記載の炭化水素合成反応システム。
【請求項９】
前記冷却用流体が、前記反応器本体から取り出された前記炭化水素化合物からなる請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の炭化水素合成反応システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一酸化炭素ガス及び水素ガスを主成分とする合成ガスを液体炭化水素中に固体の触媒粒子を懸濁させたスラリー中に吹き込んで炭化水素化合物を合成する気泡塔型炭化水素合成反応器及びこれを備える炭化水素合成反応システムに関する。
本願は、２００７年９月２７日に出願された特願２００７−２５２５２１について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
水素と一酸化炭素を主成分とする合成ガスから炭化水素化合物と水とを生成するフィッシャー・トロプシュ合成反応（以下、「ＦＴ合成反応」という）の反応システムの１つとして、液体炭化水素中に固体の触媒粒子を懸濁させたスラリー中に合成ガスを吹き込んでＦＴ合成反応を行わせる気泡塔型スラリー床ＦＴ合成反応システムがある（例えば、下記の特許文献１，２参照）。なお、ＦＴ合成反応により合成された炭化水素化合物は、ナフサ（粗ガソリン）・灯油・軽油等の液体燃料製品の原料として利用される。【０００３】
従来、この気泡塔型スラリー床ＦＴ合成反応システムに供するＦＴ合成反応器は、スラリーを収容する反応器本体と、合成ガスを反応器本体の底部に吹き込むガス供給部とを備えている。また、反応器本体内には、ＦＴ合成反応の反応熱によって加熱されたスラリーを冷却する冷却管（熱交換器）が設けられている。すなわち、反応熱によって加熱されたスラリーは、水等の冷媒を冷却管内に供給してスラリーと水との間の熱交換により冷却される。
【特許文献１】米国特許出願公開２００６／０２７２９８６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、停電等の外部要因によって炭化水素合成反応システムの一部の機能が停止又は低下した場合には、スラリー中への合成ガスの供給流量が不安定になるため、ＦＴ合成反応に基づく反応器本体内の物質バランス及び熱バランスが崩れて、反応器本体内の温度が急上昇することがある。
しかしながら、前述した従来の冷却管では、予期せぬ急激な温度上昇を抑えることができない場合がある。このとき、熱による触媒へのダメージが大きくなり、触媒の粉化促進や寿命短縮に繋がり得る、という問題がある。この場合、触媒をある一定量以上交換する必要があり、その交換頻度が多くなると、合成反応システムの運転又はメンテナンス等の費用が高くなってしまう。【０００５】
本発明の目的は、このような問題に鑑みてなされたもので、ＦＴ合成反応を実施する気泡塔型炭化水素合成反応器及びこれを備える炭化水素合成反応システムにおいて、その一部の機能の停止時又は低下時における触媒へのダメージを軽減又は抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の気泡塔型炭化水素合成反応器は、水素及び一酸化炭素を主成分とする合成ガスと、液体中に固体の触媒粒子を懸濁させてなるスラリーとの化学反応によって炭化水素化合物を合成する気泡塔型炭化水素合成反応器であって、前記スラリーを収容する反応器本体と、前記合成ガスを前記スラリーに供給する合成ガス供給部と、前記反応器本体の内部に、前記スラリーよりも低温の冷却用流体を導入する導入部と、を備える。【０００７】
また、本発明の炭化水素合成反応システムは、前記気泡塔型炭化水素合成反応器と、前記導入部を通じて前記冷却用流体を前記反応器本体の内部に供給する冷却流体供給手段と、を備える。【０００８】
本発明の気泡塔型炭化水素合成反応器及びこれを備える炭化水素合成反応システムによれば、停電等の外部要因によってスラリーへの合成ガスの供給や反応器本体の内部でのスラリーの流動が停止又は低下する等不安定となった際に、冷却流体供給手段により冷却用流体を直接反応器本体の内部に供給することで、冷却用流体により上記スラリーを直接冷却することができる。【０００９】
また、前記気泡塔型炭化水素合成反応器においては、前記反応器本体が円筒状に形成され、前記導入部が、前記反応容器本体の内周面に開口する導入開口部と、前記冷却用流体が前記導入開口部から少なくとも前記内周面の周方向に沿って流れるように、前記冷却用流体を前記導入開口部まで導く導入流路部と、を備えていてもよい。
この場合には、反応器本体の内部において冷却用流体が圧力損失の少ない内周面に沿って周方向に流れるため、冷却用流体を効率よくスラリー中に拡散させることができる。したがって、冷却用流体によるスラリーの冷却効果をさらに向上することができる。すなわち、この場合には、スラリーと冷却用流体との温度差に基づく自然対流のみの冷却速度よりもさらに急速に冷却することが可能となる。【００１０】
さらに、前記気泡塔型炭化水素合成反応器においては、前記導入開口部が、前記内周面の周方向に間隔を空けて複数設けられ、前記導入流路部が、前記複数の導入開口部から前記反応器本体の内部に供給された前記冷却用流体の流れの勢いを相殺しないように設けられていてもよい。
また、前記気泡塔型炭化水素合成反応器においては、前記導入部が、前記反応器本体の軸線方向に間隔を空けて複数設けられていてもよい。【００１１】
これらの場合には、反応器本体の内周面の周方向や軸線方向にわたって冷却用流体を均等に流すことが可能となる。すなわち、冷却用流体を容易に反応器本体内部のスラリー全体に拡散させることができるため、スラリーの温度分布に偏りが生じることを防止しながら、スラリーをさらに速やかに冷却することが可能となる。【００１２】
さらに、前記気泡塔型炭化水素合成反応器においては、前記複数の導入部のうち、一の導入部から前記反応器本体の内部に導入される前記冷却用流体の流れの方向が、前記一の導入部に隣り合う他の導入部から前記反応器本体の内部に導入される前記冷却用流体の流れの方向と異なっていてもよい。
この場合には、上述した冷却用流体の流れによって反応器本体内部のスラリーを効率よく攪拌することができ、スラリーの冷却効果をさらに高めることが可能となる。【００１３】
さらに、前記炭化水素合成反応システムにおいては、前記冷却流体供給手段が、前記反応器本体に収容された前記スラリーよりも高い圧力の状態で前記冷却用流体を保持可能な圧力容器と、前記圧力容器から前記導入部を通じて前記反応器本体の内部に向かう流路に設けられて該流路を開閉可能とする開閉バルブと、を備えていてもよい。【００１４】
この構成の場合には、予め、開閉バルブを閉じておくと共に、冷却用流体を反応器本体内部の圧力よりも高圧の状態で圧力容器の内部に保持していてもよい。そして、停電等の外部要因によって炭化水素合成反応システムの一部の機能が停止または低下した場合には、開閉バルブを開状態とするだけで、反応器本体内との圧力差に基づいて圧力容器内の冷却用流体を反応器本体内に流し込むことができる。すなわち、冷却用流体を駆動する外部の動力が不要となるため、停電等の緊急時においても冷却用流体の供給を容易に行うことが可能となる。【００１５】
また、前記炭化水素合成反応システムにおいては、前記冷却流体供給手段が、前記冷却用流体を前記炭化水素化合物に含まれるワックス留分の析出温度よりも高温、かつ、前記反応器本体に収容された前記スラリーよりも低温に調整する温度調整器を備えていてもよい。
この場合には、反応器本体内に供給する冷却用流体を所定温度に設定することができるため、反応器本体内のスラリーの冷却温度を容易に制御することが可能となる。特に、冷却用流体の温度をワックス留分の析出温度よりも高く設定しておくことで、スラリーを冷却した際にワックス留分が析出してしまうことを容易に防止できる。【００１６】
さらに、前記炭化水素合成反応システムにおいては、前記冷却用流体が、前記反応器本体から取り出された前記炭化水素化合物からなっていてもよい。
この場合には、冷却用流体が反応器本体内における前記化学反応に影響を与えることを確実に防止できる。また、冷却用流体を別途用意する必要がないため、合成反応システムのランニングコストの削減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、炭化水素合成反応システムが外部要因によってその一部の機能が停止又は低下して、スラリー中への合成ガスの供給流量が不安定になっても、冷却用流体により反応器本体内のスラリーを直接冷却することができるため、スラリーに含まれる触媒へのダメージを軽減又は抑制することができる。したがって、触媒の交換頻度を計画よりも増大させる必要が無く、気泡塔型炭化水素合成反応器のメンテナンス費用の増大を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係る液体燃料合成システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】図２は、図１の液体燃料合成システムを構成する反応器を示す縦断面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】図４は、図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１…液体燃料合成システム（炭化水素合成反応システム）、
３０…気泡塔型反応器（気泡塔型炭化水素合成反応器）、
８０…反応器本体、
８０ａ…内周面、
８２…スラリー、
８４…ディストリビュータ（合成ガス供給部）、
８８，８９…導入部、
８８ａ，８９ａ…導入開口部、
８８ｂ，８９ｂ…導入流路部、
９０…冷却流体供給手段、
９２…温度調整器、
９４…貯留タンク、
９５…第２開閉バルブ、
９６…移送用ポンプ、
９８…圧力容器、
９９…第１開閉バルブ、
８２２…液体炭化水素（炭化水素化合物）、
Ｏ…軸線
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１から図４を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態にかかる液体燃料合成システム（炭化水素合成反応システム）１は、天然ガス等の炭化水素原料を液体燃料に転換するＧＴＬプロセスを実行するプラント設備である。この液体燃料合成システム１は、合成ガス生成ユニット３と、ＦＴ合成ユニット５と、製品精製ユニット７とから構成される。合成ガス生成ユニット３は、炭化水素原料である天然ガスを改質して一酸化炭素ガスと水素ガスを含む合成ガスを生成する。ＦＴ合成ユニット５は、生成された合成ガスからフィッシャー・トロプシュ合成反応（以下、「ＦＴ合成反応」という。）により液体炭化水素を生成する。製品精製ユニット７は、ＦＴ合成反応により生成された液体炭化水素を水素化・精製して液体燃料製品（ナフサ、灯油、軽油、ワックス等）を製造する。以下、これら各ユニットの構成要素について説明する。【００２１】
合成ガス生成ユニット３は、例えば、脱硫反応器１０と、改質器１２と、排熱ボイラー１４と、気液分離器１６および１８と、脱炭酸装置２０と、水素分離装置２６とを主に備える。脱硫反応器１０は、水添脱硫装置等で構成され、原料である天然ガスから硫黄成分を除去する。改質器１２は、脱硫反応器１０から供給された天然ガスを改質して、一酸化炭素ガス（ＣＯ）と水素ガス（Ｈ２）とを主成分として含む合成ガスを生成する。排熱ボイラー１４は、改質器１２にて生成した合成ガスの排熱を回収して高圧スチームを発生する。気液分離器１６は、排熱ボイラー１４において合成ガスとの熱交換により加熱された水を気体（高圧スチーム）と液体とに分離する。気液分離器１８は、排熱ボイラー１４にて冷却された合成ガスから凝縮分を除去し気体分を脱炭酸装置２０に供給する。脱炭酸装置２０は、気液分離器１８から供給された合成ガスから吸収液を用いて炭酸ガスを除去する吸収塔２２と、当該炭酸ガスを含む吸収液から炭酸ガスを放散させて再生する再生塔２４とを有する。水素分離装置２６は、脱炭酸装置２０により炭酸ガスが分離された合成ガスから、当該合成ガスに含まれる水素ガスの一部を分離する。ただし、上記脱炭酸装置２０は場合によっては設ける必要がないこともある。【００２２】
このうち、改質器１２は、例えば、下記の化学反応式（１）、（２）で表される水蒸気・炭酸ガス改質法により、二酸化炭素と水蒸気とを用いて天然ガスを改質して、一酸化炭素ガスと水素ガスとを主成分とする高温の合成ガスを生成する。なお、この改質器１２における改質法は、上記水蒸気・炭酸ガス改質法の例に限定されず、例えば、水蒸気改質法、酸素を用いた部分酸化改質法（ＰＯＸ）、部分酸化改質法と水蒸気改質法の組合せである自己熱改質法（ＡＴＲ）、炭酸ガス改質法などを利用することもできる。【００２３】
ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ２  ・・・（１）
ＣＨ４＋ＣＯ２→２ＣＯ＋２Ｈ２  ・・・（２）【００２４】
また、水素分離装置２６は、脱炭酸装置２０又は気液分離器１８と気泡塔型反応器３０とを接続する主配管から分岐した分岐ラインに設けられる。この水素分離装置２６は、例えば、圧力差を利用して水素の吸着と脱着を行う水素ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption：圧力変動吸着）装置などで構成できる。この水素ＰＳＡ装置は、並列配置された複数の吸着塔（図示せず。）内に吸着剤（ゼオライト系吸着剤、活性炭、アルミナ、シリカゲル等）を有しており、各吸着塔で水素の加圧、吸着、脱着（減圧）、パージの各工程を順番に繰り返すことで、合成ガスから分離した純度の高い水素ガス（例えば９９．９９９％程度）を、連続して反応器へ供給することができる。【００２５】
なお、水素分離装置２６における水素ガス分離方法としては、上記水素ＰＳＡ装置のような圧力変動吸着法の例に限定されず、例えば、水素吸蔵合金吸着法、膜分離法、或いはこれらの組合せなどであってもよい。【００２６】
次に、ＦＴ合成ユニット５について説明する。ＦＴ合成ユニット５は、例えば、気泡塔型反応器（気泡塔型炭化水素合成反応器）３０と、気液分離器３４と、分離器３６と、気液分離器３８と、第１精留塔４０と、冷却流体供給手段９０とを主に備える。気泡塔型反応器３０は、合成ガスを液体炭化水素に合成する反応器の一例であり、ＦＴ合成反応により合成ガスから液体炭化水素を合成するＦＴ合成用反応器として機能する。この気泡塔型反応器３０は、図２に示すように、反応器本体８０と、ディストリビュータ８４と、冷却管８６とを主に備える。【００２７】
反応器本体８０は略円筒型の金属製の容器であって、その直径は１〜２０ｍ程度、好ましくは２〜１０ｍ程度である。反応器本体８０の高さは１０〜５０ｍ程度、好ましくは１５〜４５ｍ程度である。反応器本体８０の内部には、液体炭化水素（ＦＴ合成反応の生成物）８２２中に固体の触媒粒子８２４を懸濁させたスラリー８２が収容される。この反応器本体８０には、その上部からスラリー８２の一部を分離器３６に流出させるスラリー流出口８０２、触媒粒子８２４を多く含むスラリー８２を分離器３６から反応器本体８０の下部に流入させるスラリー流入口８０４、及び、未反応の合成ガス等を反応器本体８０の塔頂から気液分離器３８に供給する未反応ガス出口８０６が形成されている。【００２８】
ディストリビュータ８４は、本実施形態に係る合成ガス供給部の一例であり、反応器本体８０内部の下位に配設され、水素および一酸化炭素を主成分とする合成ガスをスラリー８２中に供給する。このディストリビュータ８４は、合成ガス供給管８４２と、合成ガス供給管８４２の先端部に取り付けられたノズルヘッダー８４４と、ノズルヘッダー８４４の側部に設けられた複数の合成ガス供給ノズル８４６とからなる。【００２９】
外部から合成ガス供給管８４２を通じて供給された合成ガスは、ノズルヘッダー８４４の内部を通過し、合成ガス供給ノズル８４６の下部（反応器本体８０の底部側）に設けられた合成ガス供給口（図示せず）から、反応器本体８０内部のスラリー８２中に噴射される。なお、本実施形態では、合成ガスが反応器本体８０の下方（図の細矢印で示した方向）に向けて噴射されるが、合成ガスが反応器本体８０の上方に向けて噴射されてもよい。
このようにしてディストリビュータ８４からスラリー８２中に吹き込まれた合成ガスは、気泡８２８となってスラリー８２中を反応器本体８０の高さ方向（鉛直方向）下方から上方へ向かって流れる。その過程で、合成ガスは液体炭化水素８２２中に溶解し、触媒粒子８２４と接触する接触反応により、液体炭化水素の合成反応（ＦＴ合成反応）が行われる。具体的には、下記化学反応式（３）に示すように水素ガスと一酸化炭素ガスとが合成反応を起こす。【００３０】
２ｎＨ２＋ｎＣＯ→（−ＣＨ２−）ｎ＋ｎＨ２Ｏ  ・・・（３）
（ただし、ｎは正の整数である。）【００３１】
また、合成ガスが反応器本体８０内部の下位に配設されたディストリビュータ８４からスラリー８２中に吹き込まれ、吹き込まれた合成ガスが気泡８２８となって反応器本体８０内を上昇することにより、反応器本体８０の内部においては、反応器本体８０内部の中央およびその付近（反応器本体８０の中心軸付近）にスラリー８２の上昇流（エアリフト）が生じ、反応器本体８０の内壁付近（円周部付近）にはスラリー８２の下降流が生じる。これにより、図２に太矢印で示したように、反応器本体８０内部に、スラリー８２の循環流が生じる。【００３２】
冷却管８６は、反応器本体８０の内部に、反応器本体８０の高さ方向に沿って設けられ、ＦＴ合成反応により発生する熱によって温度が上昇したスラリー８２を冷却する。この冷却管８６は、例えば、図２に示すように、１本の管を屈曲し、鉛直方向に沿って上下に複数回往復（例えば、図２では２往復）するように形成されていてもよい。ただし、冷却管の形状および本数は上記形状および本数に限られるわけではなく、反応器本体８０内部に均等に配置されて、スラリー８２を均等に冷却することに寄与できるものであればよい。例えば、バイヨネット型と呼ばれる二重管構造の冷却管を反応器本体８０の内部に複数配置してもよい。【００３３】
この冷却管８６内には、冷却管入口８６２から導入された冷却水（例えば、反応器本体８０内の温度との差が−５０〜０℃程度の水）が流通している。この冷却水が、冷却管８６内を流通する過程で、スラリー８２と冷却管８６の管壁を介して熱交換することにより、反応器本体８０内部のスラリー８２が冷却される。冷却水の一部は、水蒸気となって冷却管出口８６４から、図１に示すように、気液分離器３４に排出され、中圧スチームとして回収できるようになっている。なお、スラリー８２を冷却するための媒体としては、上記のような冷却水に限られず、例えば、Ｃ４〜Ｃ１０の直鎖、分岐鎖状のパラフィン、ナフテン、オレフィン、低分子量シラン、シリルエーテル、シリコンオイルなどを使用することができる。【００３４】
また、図２〜４に示すように、反応器本体８０の上部及び下部には、反応器本体８０の内部にスラリー８２よりも低温の冷却用流体を導入する２つの導入部８８，８９が設けられている。すなわち、２つの導入部８８，８９は、反応器本体８０の軸線Ｏ方向に間隔を空けて設けられている。
反応器本体８０上部の導入部８８は、図２，３に示すように、反応器本体８０の内周面８０ａに開口する複数（図示例では４つ）の導入開口部８８ａと、各導入開口部８８ａに接続された導入流路部８８ｂと、を備えている。【００３５】
これら複数の導入開口部８８ａは、反応器本体８０の軸線Ｏに直交する同一の面内に配されており、内周面８０ａの周方向に均等な間隔を空けて設けられている。また、導入流路部８８ｂは、冷却用流体が各導入開口部８８ａから内周面８０ａの周方向に沿って流れるように冷却用流体を導入開口部８８ａまで導く管路をなしている。そして、各導入部８８を構成する導入流路部８８ｂは、複数の導入開口部８８ａから反応器本体８０内に供給された冷却用流体が内周面８０ａに沿って同一方向に流れるように設けられている。具体的に、導入流路部８８ｂは、反応器本体８０の上方から見て、冷却用流体が各導入開口部８８ａから内周面８０ａに沿って時計回りの方向に流れるように設けられている。これにより、複数の導入開口部８８ａから反応器本体８０内に供給された冷却用流体の勢いが相殺されない。【００３６】
一方、反応器本体８０下部の導入部８９も、上部の導入部８８とほぼ同様の構成となっている。すなわち、下部の導入部８９も、反応器本体８０の内周面８０ａに開口する複数（図示例では４つ）の導入開口部８９ａと、冷却用流体を導入開口部８９ａまで導く管路をなす導入流路部８９ｂと、を備えている。そして、複数の導入開口部８９ａは、軸線Ｏに直交する同一の面内に配され、内周面８０ａの周方向に均等な間隔を空けて設けられている。また、下部の導入部８９をなす導入流路部８９ｂは、上部の導入部８８と同様に、複数の導入開口部８９ａから反応器本体８０内に供給された冷却用流体が内周面８０ａに沿って同一方向に流れるように設けられており、複数の導入開口部８８ａ，８９ａから反応器本体８０内に供給された冷却用流体の勢いは相殺されない。
ただし、下部の導入部８９をなす導入流路部８９ｂは、反応器本体８０の上方から見て、冷却用流体が各導入開口部８９ａから内周面８０ａに沿って反時計回りの方向に流れるように設けられている。すなわち、反応器本体８０の上部と下部とでは、周方向に関する冷却用流体の流入の向きが相互に逆向きとなる。【００３７】
図１，２に示すように、気液分離器３４は、気泡塔型反応器３０内に配設された冷却管８６内を流通して加熱された水を、水蒸気（中圧スチーム）と液体とに分離する。分離器３６は、気泡塔型反応器３０のスラリー流出口８０２に接続され、スラリー８２の液体炭化水素８２２と触媒粒子８２４とを分離処理する。また、分離器３６は、気泡塔型反応器３０のスラリー流入口８０４にも接続されており、触媒粒子８２４を多く含むスラリー８２が分離器３６から気泡塔型反応器３０内に流入する。気液分離器３８は、気泡塔型反応器３０の未反応ガス出口８０６に接続され、未反応合成ガス及び気体炭化水素を冷却処理する。第１精留塔４０は、気泡塔型反応器３０から分離器３６、気液分離器３８を介して供給された液体炭化水素を蒸留し、沸点に応じて各製品留分に分離・精製する。【００３８】
冷却流体供給手段９０は、前述した導入部８８，８９を通じて冷却用流体を気泡塔型反応器３０の反応器本体８０内に供給するものであり、温度調整器９２と、貯留タンク９４と、移送用ポンプ９６と、圧力容器９８と、を主に備える。
温度調整器９２は、気液分離器３８と第１精留塔４０とを接続する主配管から分岐した分岐ラインに設けられる。この温度調整器９２は、気泡塔型反応器３０から取り出されて分離器３６においてスラリー８２から分離された液体炭化水素８２２を含む液体を加熱あるいは冷却し、これを気泡塔型反応器３０の反応器本体８０内に供給する冷却用流体とする。そして、この温度調整器９２においては、冷却用流体を反応器本体８０内のスラリー８２よりも低温、かつ、液体炭化水素８２２に含まれるワックス留分の析出温度よりも高温に調整できるようになっている。これにより、冷却用流体自体、あるいは、冷却用流体によって冷却された反応器本体８０内のスラリー８２に含まれるワックス留分の析出を防止することができる。【００３９】
貯留タンク９４は、上記温度調整器９２に接続されており、温度調整器９２から導入された冷却用流体を多量に貯留できるようになっている。圧力容器９８は、貯留タンク９４及び反応器本体８０に接続されており、反応器本体８０内におけるスラリー８２の圧力よりも高い圧力の状態で冷却用流体を保持できるように構成されている。なお、本実施形態においては、圧力容器９８から反応器本体８０に向かう冷却用流体の流路が分岐されており、分岐した流路が図２〜４に示す反応器本体８０の各導入流路部８８ｂ，８９ｂに各々接続されている。
移送用ポンプ９６は、貯留タンク９４と圧力容器９８との間に設けられており、冷却用流体を強制的に貯留タンク９４から圧力容器９８に移送するものである。そして、圧力容器９８から導入部８８，８９を通じて反応器本体８０に向かう流路には、この流路を開閉可能とする第１開閉バルブ９９が設けられている。したがって、第１開閉バルブ９９を閉じた状態で、移送用ポンプ９６により冷却用流体を圧力容器９８に移送することで、圧力容器９８内における冷却用流体の圧力が上昇する。【００４０】
また、貯留タンク９４から移送用ポンプ９６に向かう流路には、これを開閉可能とする第２開閉バルブ９５が設けられている。したがって、前述のように冷却用流体を圧力容器９８に移送した後に、この第２開閉バルブ９５を閉じておくことで、移送用ポンプ９６を停止しても圧力容器９８内における冷却用流体の圧力が低下することを防止でき、冷却用流体が高い圧力の状態で圧力容器９８内に保持される。そして、この保持状態において第１開閉バルブ９９を開くことで、圧力容器９８内と反応器本体８０内との圧力差により、冷却用流体を反応器本体８０内に供給することができる。【００４１】
最後に、製品精製ユニット７について説明する。製品精製ユニット７は、例えば、ＷＡＸ分水素化分解反応器５０と、灯油・軽油留分水素化精製反応器５２と、ナフサ留分水素化精製反応器５４と、気液分離器５６，５８，６０と、第２精留塔７０と、ナフサ・スタビライザー７２とを備える。ＷＡＸ分水素化分解反応器５０は、第１精留塔４０の下部に接続されている。灯油・軽油留分水素化精製反応器５２は、第１精留塔４０の中央部に接続されている。ナフサ留分水素化精製反応器５４は、第１精留塔４０の上部に接続されている。気液分離器５６，５８，６０は、これら水素化反応器５０，５２，５４のそれぞれに対応して設けられている。第２精留塔７０は、気液分離器５６，５８から供給された液体炭化水素を沸点に応じて分離・精製する。ナフサ・スタビライザー７２は、気液分離器６０及び第２精留塔７０から供給されたナフサ留分の液体炭化水素を精留して、ブタンより軽い成分はフレアガス（排ガス）側へ排出し、炭素数が５以上の成分は製品のナフサとして分離・回収する。【００４２】
次に、以上のような構成の液体燃料合成システム１により、天然ガスから液体燃料を合成する工程（ＧＴＬプロセス）について説明する。【００４３】
液体燃料合成システム１には、天然ガス田または天然ガスプラントなどの外部の天然ガス供給源（図示せず。）から、炭化水素原料としての天然ガス（主成分がＣＨ４）が供給される。上記合成ガス生成ユニット３は、この天然ガスを改質して合成ガス（一酸化炭素ガスと水素ガスを主成分とする混合ガス）を製造する。【００４４】
具体的には、まず、上記天然ガスは、水素分離装置２６によって分離された水素ガスとともに脱硫反応器１０に供給される。脱硫反応器１０は、当該水素ガスを用いて天然ガスに含まれる硫黄分を例えばＺｎＯ触媒で水添脱硫する。このようにして天然ガスを予め脱硫しておくことにより、改質器１２及び気泡塔型反応器３０等で用いられる触媒の活性が硫黄により低下することを防止できる。【００４５】
このようにして脱硫された天然ガス（二酸化炭素を含んでもよい。）は、二酸化炭素供給源（図示せず。）から供給される二酸化炭素（ＣＯ２）ガスと、排熱ボイラー１４で発生した水蒸気とが混合された後で、改質器１２に供給される。改質器１２は、例えば、上述した水蒸気・炭酸ガス改質法により、二酸化炭素と水蒸気とを用いて天然ガスを改質して、一酸化炭素ガスと水素ガスとを主成分とする高温の合成ガスを生成する。このとき、改質器１２には、例えば、改質器１２が備えるバーナー用の燃料ガスと空気とが供給されており、当該バーナーにおける燃料ガスの燃焼熱および改質器１２の炉内の輻射熱により、吸熱反応である上記水蒸気・ＣＯ２改質反応に必要な反応熱がまかなわれている。【００４６】
このようにして改質器１２で生成された高温の合成ガス（例えば、９００℃、２．０ＭＰａＧ）は、排熱ボイラー１４に供給され、排熱ボイラー１４内を流通する水との熱交換により冷却（例えば４００℃）されて、排熱回収される。このとき、排熱ボイラー１４において合成ガスにより加熱された水は気液分離器１６に供給され、この気液分離器１６から気体分が高圧スチーム（例えば３．４〜１０．０ＭＰａＧ）として改質器１２または他の外部装置に供給され、液体分の水が排熱ボイラー１４に戻される。【００４７】
一方、排熱ボイラー１４において冷却された合成ガスは、凝縮液分が気液分離器１８において分離・除去された後、脱炭酸装置２０の吸収塔２２、又は気泡塔型反応器３０に供給される。吸収塔２２は、貯留している吸収液内に、合成ガスに含まれる炭酸ガスを吸収することで、当該合成ガスから炭酸ガスを分離する。この吸収塔２２内の炭酸ガスを含む吸収液は、再生塔２４に導入され、当該炭酸ガスを含む吸収液は例えばスチームで加熱されてストリッピング処理され、放散された炭酸ガスは、再生塔２４から改質器１２に送られて、上記改質反応に再利用される。【００４８】
このようにして、合成ガス生成ユニット３で生成された合成ガスは、上記ＦＴ合成ユニット５の気泡塔型反応器３０に供給される。このとき、気泡塔型反応器３０に供給される合成ガスの組成比は、ＦＴ合成反応に適した組成比（例えば、Ｈ２：ＣＯ＝２：１（モル比））に調整されている。なお、気泡塔型反応器３０に供給される合成ガスは、脱炭酸装置２０と気泡塔型反応器３０とを接続する配管に設けられた圧縮機（図示せず。）により、ＦＴ合成反応に適切な圧力（例えば３．６ＭＰａＧ）まで昇圧される。ただし、上記圧縮機は、設ける必要がない場合もある。【００４９】
また、上記脱炭酸装置２０により炭酸ガスが分離された合成ガスの一部は、水素分離装置２６にも供給される。水素分離装置２６は、上記のように圧力差を利用した吸着、脱着（水素ＰＳＡ）により、合成ガスに含まれる水素ガスを分離する。当該分離された水素は、ガスホルダー（図示せず。）等から圧縮機（図示せず。）を介して、液体燃料合成システム１内において水素を利用して所定反応を行う各種の水素利用反応装置（例えば、脱硫反応器１０、ＷＡＸ分水素化分解反応器５０、灯油・軽油留分水素化精製反応器５２、ナフサ留分水素化精製反応器５４など）に、連続して供給される。【００５０】
次いで、上記ＦＴ合成ユニット５は、上記合成ガス生成ユニット３によって生成された合成ガスから、ＦＴ合成反応により、液体炭化水素を合成する。【００５１】
具体的には、上記合成ガス生成ユニット３によって生成された合成ガスは、気泡塔型反応器３０を構成する反応器本体８０の底部から流入されて、反応器本体８０内に貯留されたスラリー８２内を上昇する。この際、反応器本体８０内では、上述したＦＴ合成反応により、当該合成ガスに含まれる一酸化炭素と水素ガスとが反応して、炭化水素が生成される。さらに、この合成反応時には、冷却管８６内に水を流通させることで、ＦＴ合成反応の反応熱を除去し、この熱交換により加熱された水が気化して水蒸気となる。この水蒸気は、気液分離器３４で液化した水が冷却管８６に戻されて、気体分が中圧スチーム（例えば１．０〜２．５ＭＰａＧ）として外部装置に供給される。【００５２】
このようにして、気泡塔型反応器３０で合成された液体炭化水素８２２は、スラリー８２として気泡塔型反応器３０から取り出されて、分離器３６に導入される。分離器３６は、取り出されたスラリー８２を触媒粒子８２４等の固形分と、液体炭化水素８２２を含んだ液体分とに分離する。分離された触媒粒子８２４等の固形分は、その一部を気泡塔型反応器３０に戻され、液体分は第１精留塔４０に供給される。また、気泡塔型反応器３０の未反応ガス出口８０６からは、未反応の合成ガスと、合成された炭化水素のガス分とが気液分離器３８に導入される。気液分離器３８は、これらのガスを冷却して、一部の凝縮分の液体炭化水素を分離して第１精留塔４０に導入する。一方、気液分離器３８で分離されたガス分については、未反応の合成ガス（ＣＯとＨ２）は、気泡塔型反応器３０の底部に再投入されてＦＴ合成反応に再利用される。また、製品対象外である炭素数が少ない（Ｃ４以下）炭化水素ガスを主成分とする排ガス（フレアガス）は、外部の燃焼設備（図示せず。）に導入されて、燃焼された後に大気放出される。【００５３】
次いで、第１精留塔４０は、上記のようにして気泡塔型反応器３０から分離器３６、気液分離器３８を介して供給された液体炭化水素（炭素数は多様）を加熱して、沸点の違いを利用して分留し、ナフサ留分（沸点が約１５０℃未満）と、灯油・軽油留分（沸点が約１５０〜３５０℃）と、ＷＡＸ分（沸点が約３５０℃より大）とに分離・精製する。この第１精留塔４０の底部から取り出されるＷＡＸ分の液体炭化水素（主としてＣ２１以上）は、ＷＡＸ分水素化分解反応器５０に移送され、第１精留塔４０の中央部から取り出される灯油・軽油留分の液体炭化水素（主としてＣ１１〜Ｃ２０）は、灯油・軽油留分水素化精製反応器５２に移送され、第１精留塔４０の上部から取り出されるナフサ留分の液体炭化水素（主としてＣ５〜Ｃ１０）は、ナフサ留分水素化精製反応器５４に移送される。【００５４】
ＷＡＸ分水素化分解反応器５０は、第１精留塔４０の下部から供給された炭素数の多いＷＡＸ分の液体炭化水素（概ねＣ２１以上）を、上記水素分離装置２６から供給された水素ガスを利用して水素化分解して、炭素数をＣ２０以下に低減する。この水素化分解反応では、触媒と熱を利用して、炭素数の多い炭化水素のＣ−Ｃ結合を切断して、炭素数の少ない低分子量の炭化水素を生成する。このＷＡＸ分水素化分解反応器５０により、水素化分解された液体炭化水素を含む生成物は、気液分離器５６で気体と液体とに分離され、そのうち液体炭化水素は、第２精留塔７０に移送され、気体分（水素ガスを含む。）は、灯油・軽油留分水素化精製反応器５２及びナフサ留分水素化精製反応器５４に移送される。【００５５】
灯油・軽油留分水素化精製反応器５２は、第１精留塔４０の中央部から供給された炭素数が中程度である灯油・軽油留分の液体炭化水素（概ねＣ１１〜Ｃ２０）を、水素分離装置２６からＷＡＸ分水素化分解反応器５０を介して供給された水素ガスを用いて、水素化精製する。この水素化精製反応は、上記液体炭化水素の異性化及び不飽和結合に水素を付加して飽和させ、主に側鎖状飽和炭化水素を生成する反応である。この結果、水素化精製された液体炭化水素を含む生成物は、気液分離器５８で気体と液体に分離され、そのうち液体炭化水素は、第２精留塔７０に移送され、気体分（水素ガスを含む。）は、上記水素化反応に再利用される。【００５６】
ナフサ留分水素化精製反応器５４は、第１精留塔４０の上部から供給された炭素数が少ないナフサ留分の液体炭化水素（概ねＣ１０以下）を、水素分離装置２６からＷＡＸ分水素化分解反応器５０を介して供給された水素ガスを用いて、水素化精製する。この結果、水素化精製された液体炭化水素を含む生成物は、気液分離器６０で気体と液体に分離され、そのうち液体炭化水素は、ナフサ・スタビライザー７２に移送され、気体分（水素ガスを含む。）は、上記水素化反応に再利用される。【００５７】
次いで、第２精留塔７０は、上記のようにしてＷＡＸ分水素化分解反応器５０及び灯油・軽油留分水素化精製反応器５２から供給された液体炭化水素を蒸留して、炭素数がＣ１０以下の炭化水素（沸点が約１５０℃未満）と、灯油（沸点が約１５０〜２５０℃）と、軽油（沸点が約２５０〜３５０℃）と、ＷＡＸ分水素化分解反応器５０からの未分解ＷＡＸ分（沸点約３５０℃とに分離・精製する。第２精留塔７０の下部からは軽油が取り出され、中央部からは灯油が取り出される。一方、第２精留塔７０の塔頂からは、炭素数がＣ１０以下の炭化水素ガスが取り出されて、ナフサ・スタビライザー７２に供給される。【００５８】
さらに、ナフサ・スタビライザー７２では、上記ナフサ留分水素化精製反応器５４及び第２精留塔７０から供給された炭素数がＣ１０以下の炭化水素を蒸留して、製品としてのナフサ（Ｃ５〜Ｃ１０）を分離・精製する。これにより、ナフサ・スタビライザー７２の下部からは、高純度のナフサが取り出される。一方、ナフサ・スタビライザー７２の塔頂からは、製品対象外である炭素数が所定数以下（Ｃ４以下）の炭化水素を主成分とする排ガス（フレアガス）が排出される。この排ガスは、外部の燃焼設備（図示せず。）に導入されて、燃焼された後に大気放出される。【００５９】
以上、液体燃料合成システム１の工程（ＧＴＬプロセス）について説明した。ところで、停電等の外部要因によって液体燃料合成システム１の一部の機能が停止又は低下する等して上述したＧＴＬプロセスが停止又は低下した際には、すなわち、反応器本体８０内のスラリー８２への合成ガスの供給や反応器本体８０内でのスラリー８２の対流が停止又は低下して不安定となった際には、反応器本体８０内のスラリー８２の温度が急上昇してしまうことがある。そこで、ＧＴＬプロセスの停止時には冷却流体供給手段９０によりこのスラリー８２を冷却する。以下、冷却流体供給手段９０による反応器本体８０内のスラリー８２の冷却方法について述べる。【００６０】
この冷却方法においては、ＧＴＬプロセスが実施されている間に、予め冷却用流体としての液体炭化水素を高い圧力の状態で圧力容器内に保持しておく。具体的には、冷却流体供給手段９０の第１開閉バルブ９９を閉じておき、分離器３６や気液分離器３８から取り出された液体炭化水素の一部を温度調整器９２に供給する。この際、温度調整器９２に供給された液体炭化水素は、ＦＴ合成反応を生じている反応器本体８０内のスラリー８２よりも低温、かつ、液体炭化水素に含まれるワックス留分の析出温度よりも高温に調整される。そして、温度調整された液体炭化水素は、温度調整器９２から貯留タンク９４に導入される。【００６１】
さらに、ＧＴＬプロセスが実施されている間には、第２開閉バルブ９５を開いた状態で移送用ポンプ９６により液体炭化水素を貯留タンク９４内から圧力容器９８内に移送し、圧力容器９８内における液体炭化水素の圧力を上昇させる。なお、圧力容器９８内における液体炭化水素の圧力が所定圧力に到達した際には、移送用ポンプ９６を停止すると共に第２開閉バルブ９５を閉じればよい。
これにより、圧力容器９８内における液体炭化水素の圧力が所定圧力に保持されることになる。なお、前述した所定圧力は、少なくとも液体炭化水素を反応器本体８０内に流し込んで反応器本体８０のスラリー８２中に行き渡らせることができる程度の圧力となっていればよい。【００６２】
そして、ＧＴＬプロセスが停止して反応器本体８０内のスラリー８２への合成ガスの供給や反応器本体８０内でのスラリー８２の対流が停止した際には、冷却流体供給手段９０の第１開閉バルブ９９を開状態とする、これにより、圧力容器９８内と反応器本体８０内との圧力差に基づいて、圧力容器９８内の液体炭化水素が各導入部８８，８９を通じて反応器本体８０内に流入し、この液体炭化水素により反応器本体８０内のスラリー８２を直接冷却することができる。なお、冷却用流体をなす液体炭化水素は、反応器本体８０内のスラリー８２よりも低温、かつ、反応器本体８０内の液体炭化水素８２２に含まれるワックス留分の析出温度よりも高温に設定されているため、スラリー８２を冷却しながらも、反応器本体８０内でワックス留分が析出してしまうことを防止できる。【００６３】
本実施形態に係る液体燃料合成システム１及びこれを備える気泡塔型反応器３０によれば、ＧＴＬプロセスが停止しても、冷却用流体により反応器本体８０内のスラリー８２を直接冷却することができるため、スラリー８２に含まれる触媒粒子８２４へのダメージを軽減又は抑制することができる。したがって、触媒粒子８２４の交換頻度を計画よりも増大させる必要が無く、気泡塔型反応器３０のメンテナンス費用の増大を抑制することが可能となる。【００６４】
また、反応器本体８０内に流入した冷却用流体は、図３，４に示すように、圧力損失の少ない内周面８０ａに沿って周方向に流れる。さらに、反応器本体８０内の上部と下部とで冷却用流体が相互に逆向きに流れるため、反応器本体８０内のスラリー８２を効率よく攪拌することができる。したがって、冷却用流体を効率よく反応器本体８０内のスラリー８２全体に拡散させることができ、スラリー８２の温度分布に偏りが生じることを防止しながら、冷却用流体によるスラリー８２の冷却効果を高めることができる。すなわち、冷却用流体とスラリー８２との温度差に基づく自然対流のみの冷却速度よりも速やかに冷却することが可能となる。【００６５】
さらに、この実施形態の液体燃料合成システム１によれば、シャットダウン時に第１開閉バルブ９９を開くだけで冷却用流体を反応器本体８０内に流し込むことができるため、ポンプ等のように冷却用流体を駆動する外部の動力が不要となり、冷却用流体の供給を容易に行うことができる。
また、冷却流体供給手段９０が温度調整器９２を備えることで、反応器本体８０内に供給する冷却用流体を所定温度に設定することができるため、反応器本体８０内のスラリーの冷却温度を容易に制御することが可能となる。特に、冷却用流体の温度をワックス留分の析出温度よりも高く設定しておくことで、スラリー８２を冷却した際にワックス留分が析出してしまうことを容易に防止できる。
さらに、スラリー８２の冷却用流体が反応器本体８０から取り出された液体炭化水素からなるため、反応器本体８０内において生じるＦＴ合成反応に影響することを確実に防止できる。また、冷却用流体を別途用意する必要もないため、液体燃料合成システム１のランニングコストの削減を図ることができる。【００６６】
なお、上記実施形態において、各導入部８８，８９を構成する導入流路部８８ｂ，８９ｂは、反応器本体８０の内周面８０ａの周方向に沿って冷却用流体が流れるように設けられるとしたが、少なくとも周方向に沿って流れるように設けられていればよい。すなわち、導入流路部８８ｂ，８９ｂは、例えば内周面８０ａに沿う周方向成分及び軸方向成分の両方を含む方向に冷却用流体が流れるように、すなわち、反応器本体８０内に旋回流が生じるように、設けられていてもよい。
また、２つの導入部８８，８９は、冷却用流体を相互に逆向きに流入させるように構成されるとしたが、少なくとも相互に異なる方向に流入させるように構成されていればよい。【００６７】
さらに、導入部８８，８９は、反応器本体８０の上部及び下部に間隔を空けて２つ設けられるとしたが、軸方向に間隔を空けて３つ以上設けられてもよいし、軸方向の１箇所のみに設けられてもよい。なお、導入部が３つ以上設けられる場合には、全ての導入部が相互に異なる方向に冷却用流体を流入するように構成されてもよいし、軸方向に相互に隣り合う導入部のみが相互に異なる方向に冷却用流体を流入するように構成されていてもよい。
また、各導入部８８，８９を構成する複数の導入開口部８８ａ，８９ａは、少なくとも内周面８０ａの周方向に間隔を空けて配されていればよく、周方向に均等配置しなくても構わない。さらに、各導入部８８，８９を構成する複数の導入開口部８８ａ，８９ａは、軸方向に直交する同一面内に配されるとしたが、少なくとも軸方向に交差する同一面内に配されていればよい。【００６８】
また、導入部８８，８９は、導入開口部８８ａ，８９ａを複数備えるとしたが、例えば１つだけ備えるとしてもよい。
さらに、導入部８８，８９は、導入開口部８８ａ，８９ａ及び導入流路部８８ｂ，８９ｂを備えた構造に限らず、少なくとも冷却用流体を反応器本体８０内に導入する構造となっていればよい。したがて、導入部は、例えば上記実施形態のディストリビュータ８４と同様に、反応器本体８０の径方向の中央部に直接流入する構造であってもよい。【００６９】
また、冷却用流体は、分離器３６において分離された液体炭化水素８２２を含む液体に限らず、例えば第１精留塔４０において分離・精製された液体炭化水素の各製品留分であってもよいし、水素化反応器５０，５２，５４において水素化分解・水素化精製された液体炭化水素を含む生成物、気液分離器５６，５８，６０において分離された液体炭化水素、第２精留塔７０において分離・精製された灯油・軽油等の液体燃料製品であってもよい。
さらに、冷却用流体は、液体燃料合成システム１において精製されたものに限らず、少なくともＦＴ合成反応に影響しない気体や液体であればよい。なお、ＦＴ合成反応に影響しない気体には、例えば窒素・アルゴン等の不活性ガスが挙げられる。【００７０】
また、温度調整器９２は、冷却用流体を貯留タンク９４内に導入する手前に限らず、例えば貯留タンク９４と圧力容器９８との間に配されてもよいし、貯留タンク９４や圧力容器９８自体に設けられてもよい。
さらに、冷却流体供給手段９０は上記実施形態の構成に限らず、少なくとも液体燃料合成システム１のシャットダウン時に冷却用流体を反応器本体８０内に流入するように構成されていればよい。したがって、冷却流体供給手段は、例えばシャットダウン時に移送用ポンプ等により冷却用流体を駆動して反応器本体８０内に流し込むように構成されてもよい。【００７１】
また、上記実施形態においては、液体燃料合成システム１に供給される炭化水素原料に天然ガスを用いたが、例えば、アスファルト、残油など、その他の炭化水素原料を用いてもよい。
さらに、上記実施形態においては、液体燃料合成システム１について述べたが、本発明は少なくとも水素及び一酸化炭素を主成分とする合成ガスとスラリーとの化学反応によって炭化水素化合物を合成する炭化水素合成反応システムに適用することができる。なお、炭化水素合成反応システムは、例えばＦＴ合成ユニット５を主たる構成としたものであってもよいし、気泡塔型反応器３０及び冷却流体供給手段９０を主に備えたものであってもよい。【００７２】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、水素及び一酸化炭素を主成分とする合成ガスと、液体中に固体の触媒粒子を懸濁させてなるスラリーとの化学反応によって炭化水素化合物を合成する気泡塔型炭化水素合成反応器であって、前記スラリーを収容する反応器本体と、前記合成ガスを前記スラリーに供給する合成ガス供給部と、前記反応器本体の内部に、前記スラリーよりも低温の冷却用流体を導入する導入部と、を備える気泡塔型炭化水素合成反応器に関する。
本発明の気泡塔型炭化水素合成反応器によれば、気泡塔型炭化水素合成反応器のメンテナンス費用の増大を抑制することが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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