(57)【要約】  本発明のＧＴＬ法は、燃焼性炭素質物質を、シンガス反応器好ましくは自熱改質装置において、合成ガスを製造する条件下に反応させる工程と、合成ガスをＦ−Ｔ触媒と接触させて、液体生成物およびテールガスが形成される工程と、テールガスを液体生成物から分離する工程と、ＣＯ２をテールガスの軽質生成物から分離する工程と、軽質生成物を、販売または他の使用のための更なる生成物として回収する工程と、分離されたＣＯ２の少なくとも一部を、シンガス反応器への原料ストリームとして用いる工程とを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）炭素質物質を、シンガス生成反応器において、合成ガスを製造する条件下に反応させる工程；
（ｂ）前記合成ガスを、
液体生成物、並びに
軽質エンドおよびＣＯ２を含むテールガス
を形成する条件下にフィッシャー−トロプシュ触媒と接触させる工程；
（ｃ）前記テールガスから前記液体炭化水素を分離する工程；
（ｄ）前記テールガスの軽質エンドからＣＯ２を分離する工程；
（ｅ）分離された前記軽質エンドを回収する工程；および
（ｆ）分離された前記ＣＯ２の少なくとも一部を、前記シンガス生成反応器の原料として用いる工程
を含むことを特徴とするＧＴＬ方法。
【請求項２】
前記工程（ｃ）において分離された前記テールガスを脱水する工程；および
分離され脱水された前記テールガスを分留して、前記軽質エンドからＣＯ２を分離する工程
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記テールガスを、１６５０ｋＰａ〜７７００ｋＰａの圧力に圧縮し、１０℃〜３８℃の温度に冷却することによって脱水することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記脱水されたテールガスを第一の分留カラムで分留して不活性ガスを除去し、それにより不活性ガス含有量が低減された液体を提供し、その後、前記第一の分留カラムの液体を第二の分留カラムで分留して、前記軽質エンドからＣＯ２を分離することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記脱水されたテールガスを、先ず、２，７６０ｋＰａ〜７，５８０ｋＰａの圧力で、−４６℃〜０℃の範囲の温度に冷却することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第一の分留カラムは、高圧吸収装置であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第二の分留カラムで分留された前記液体の一部を、カラムの運転効率を増大するのに十分な量で前記第二のカラムへ戻すことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記工程（ｅ）の軽質エンドの一部を前記高圧吸収装置へ再循環する工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記分離されたＣＯ２を、それをシンガス生成反応器へ供給する前に、冷却ストリームとして用いる工程を含むことを特徴とする請求項６または７に記載の方法。
【請求項１０】
前記シンガス生成反応器は、自熱改質装置であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記分離されたＣＯ２リッチストリームの少なくとも一部を隔離することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
合成ガスを、
液体生成物、並びに
不活性ガス、ＣＯ２およびガス状炭化水素（軽質エンド）を含むテールガス
を製造するのに十分な条件下に触媒と接触させ、前記液体生成物をテールガスから分離し、回収するＦ−Ｔ合成法において、
分離された前記テールガスを脱水する工程；
脱水された前記テールガスを第一の分留カラムで分留して、前記不活性ガスを除去する工程；
前記テールガスの残りを分留して、前記ガス状炭化水素からＣＯ２を分離する工程；および
前記液体炭化水素（軽質エンド）を回収する工程
を含むことを特徴とするＦ−Ｔ合成方法。
【請求項１３】
前記分離されたＣＯ２の少なくとも一部を、合成ガスを製造するのに十分な条件下に運転されるシンガス生成反応器へ供給する工程を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記シンガス生成反応器は、自熱改質装置であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第一の分留カラムは、高圧吸収装置であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記回収された軽質エンドの一部を、前記高圧吸収装置へ再循環することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
液体炭化水素を製造するためのＧＴＬシステムであって、
（ａ）炭素質原料を酸化ガスストリームと反応させて、Ｈ２、ＣＯおよびＣＯ２を含む合成ガスストリームを製造するためのシンガス生成反応器、
（ｂ）合成ガスを触媒と接触させて、液体炭化水素生成物の形成を促進するための炭化水素合成反応器、
（ｃ）前記シンガス生成反応器からの合成ガスを、前記炭化水素合成反応器に導入する手段、
（ｄ）前記合成反応器からの生成物液体炭化水素を、未反応合成ガスおよび他のガス状炭化水素（テールガス）から分離する手段、
（ｅ）前記ガス状炭化水素を、前記未反応合成ガスから分離して回収する手段、および
（ｆ）ＣＯ２を前記未反応合成ガスから分離し、分離された前記ＣＯ２の少なくとも一部を、原料として前記シンガス生成反応器に導入する手段
を含むことを特徴とするＧＴＬシステム。
【請求項１８】
前記合成反応器の液体生成物炭化水素から分離された前記未反応合成ガスおよび他のガス状炭化水素を脱水する手段を更に含むことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記脱水手段で脱水されたガスから不活性ガスを分離するための分留手段、および
前記ガス状炭化水素からＣＯ２を分離するための分留手段
を更に含むことを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
分離された前記ＣＯ２が原料として前記シンガス生成反応器に導入される前に、前記ＣＯ２の冷却能力を利用する手段を含むことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記脱水手段は、水蒸気を凝縮して除去するための圧縮機および冷却システムを含むことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記シンガス生成反応器は、自熱改質装置であることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
不活性ガスを分離するための前記分留手段は、高圧吸収装置であることを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
ＣＯ２を前記ガス状炭化水素から分離するための前記分留手段は、更に分離し、分離された炭化水素の一部を前記分留手段へ戻すための精留手段を含むことを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、炭化水素含有ガス状原料の液体生成物への転化に関する。これらの転化は、しばしば、ガスツーキッド（ＧＴＬ）法と呼ばれる。より詳しくは、本発明は、ＧＴＬ法からのテールガス生成物の利用度を向上するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体燃料、潤滑油、アルコール、アルコール誘導体、および含酸素化合物を、天然ガスまたは他の合成ガス源（シンガス）から合成的に製造することは、周知であり、通例、ガスツーリキッド（ＧＴＬ）法と呼ばれる。基本的に、炭素質物質は、先ず、一酸化炭素および水素を含むガス即ちシンガスに転化される。次いで、シンガスは、周知のフィッシャー−トロプシュ法によって、液体生成物に接触転化される。
【０００３】
炭素質物質をシンガスにガス化するためのプロセスは、工業的に知られる。三種の基本的な方法が、これまで、用いられてきている。これらは、（１）触媒による一種以上の軽質炭化水素（メタンなど）のスチーム改質、（２）一種以上の軽質炭化水素の準化学量論的部分酸化、および（３）自熱改質として知られる部分酸化およびスチーム改質の組合せである。
【０００４】
自熱改質は、部分酸化プロセスによって生成される熱が、吸熱スチーム改質反応に必要な熱を供給するのに用いられるという利点を有する。加えて、自熱プロセスは、シンガスについて、スチーム改質単独より低い（水素／一酸化炭素）比をもたらす。Ｆ−Ｔ法のための（Ｈ２／ＣＯ）化学量論比は、約２：１であると知られる。しかし、化学量論比以外を用いることについては、多くの理由がある。スチーム（Ｈ２Ｏ）およびＣＯ２は、三種のシンガスプロセスのいずれかの原料へ加えられて、生成物（Ｈ２／ＣＯ）比が、調節されることができる。追加のスチームは、（Ｈ２／ＣＯ）比を増大し、一方追加のＣＯ２は、比を低減する。
【０００５】
Ｆ−Ｔ法で得られる反応生成物は、用いられる反応条件および触媒による。例えば、高い反応温度は、アルコール、アルコール誘導体（エーテルなど）、および他の含酸素化合物の形成に好ましい。低い反応温度は、パラフィン質液体炭化水素およびワックスの形成に好ましい。何れの場合においても、生成物ストリームにはまた、典型的には、未反応シンガス、水、並びにＣＯ２およびＮ２などの他のガスが含まれる。炭化水素および水は分離され、未反応シンガス、ＣＯ２、Ｎ２、Ａｒ、ガス状の所望の生成物、および水蒸気を典型的に含むテールガスが残される。Ｎ２およびＡｒは、典型的には、自熱改質装置へ供給される原料ガスまたは酸素ガスの何れにも存在する。テールガスは、ＧＴＬプラントの燃料として用いられてもよいか、またはテールガスの一部は、自熱改質装置のＣＯ２源として用いられてもよい。何れの使用についても、テールガスの組成は、実質的に、Ｎ２およびＡｒ種の存在により、最適に達しない。これは、反応体の濃度を希釈し、より大きな装置がもたらされ、Ｎ２の場合には、改質中に、望ましくないＨＣＮおよびＮＨ３副生物を形成するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，５６８，６６３号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６６３，３０５号明細書
【特許文献３】米国特許第４，５４２，１２２号明細書
【特許文献４】米国特許第４，６２１，０７２号明細書
【特許文献５】米国特許第５，５４５，６７４号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ガス状炭化水素（軽質エンド）を、ガスツーキッド（ＧＴＬ）プラントのＦ−Ｔ反応器からのテールガスから回収すること、およびプロセスガスストリームを、ＧＴＬプラントでの使用に供することに関する。
【０００８】
本発明の一態様においては、ＧＴＬ法は、燃焼性炭素質物質を、シンガス反応器好ましくは自熱改質装置において、合成ガスを製造する条件下に反応させる工程と、合成ガスをＦ−Ｔ触媒と接触させて、液体生成物およびテールガスが形成される工程と、テールガスを液体生成物から分離する工程と、ＣＯ２をテールガス中の軽質生成物から分離する工程と、軽質生成物を、販売または他の使用のための更なる生成物として回収する工程と、分離されたＣＯ２の少なくとも一部を、シンガス反応器への原料ストリームとして用いる工程とを含む。
【０００９】
本発明の他の態様においては、本方法は、ＣＯ２を、隔離するために、テールガスから抽出するのに用いられる。これは、ＧＴＬプラントからの正味温室ガスエミッションを低減する。
【００１０】
本発明の他の態様は、次の「発明を実施するための形態」を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の態様を示すブロック図である。
【図２−Ａ】本発明の好ましい実施形態を示す概略図である。
【図２−Ｂ】本発明の好ましい実施形態を示す概略図である。
【図３−Ａ】本発明の好ましい実施形態を示す概略図である。
【図３−Ｂ】本発明の好ましい実施形態を示す概略図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態を示す概略図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
便宜上、本発明は、液体生成物（液体燃料および潤滑油など）を製造するための統合された自熱改質およびＦ−Ｔ炭化水素合成法に特に言及しながら記載されるであろう。しかし、本発明は、アルコール特にメタノール、および他の含酸素化合物を製造するためのものなどの、Ｆ−Ｔ法の他の変型にも同様に適用可能である。
【００１３】
統合された自熱改質およびＦ−Ｔ合成法においては、自熱改質工程の原料は、典型的には、メタンなどのガス状軽質炭化水素を含む。原料の組成および物理的特性により、それは、必要に応じて前処理されて、原料中のいかなる不純物も除去されてもよい。しかし、Ｎ２は、許容可能に低いレベルで存在する場合には、典型的に除去されない不純物である。いかなる前処理の後においても、炭化水素原料は、自熱改質装置へ送られて、そこで、スチームおよび酸素含有ガス（空気など）と反応される。用途に応じて、好ましくは、用いられる酸素は、空気分離装置で製造される実質的に純粋の酸素ストリームであろう。しかし、用いられる空気分離装置により、いくらかの大気中のアルゴンおよび窒素を含んでもよい。
【００１４】
自熱改質プロセスは、典型的には、温度約１，７５０゜Ｆ（９５５℃）〜２，０００゜Ｆ（１，０９０℃）および圧力約８００ｐｓｉｇ（５，５２０ｋＰａ）以下で行われる。自熱改質プロセスで形成される高温のガス状生成物（シンガス）は、Ｆ−Ｔ炭化水素合成工程における重要な反応体である、一酸化炭素および水素を含む。
【００１５】
典型的には、自熱改質装置からの高温シンガスは、冷却および洗浄に付されて、過剰の水、アンモニア、および他の不純物が除去される。次いで、シンガスは、Ｆ−Ｔ反応器へ送られ、そこでそれは、炭化水素合成触媒と接触される。
【００１６】
シンガスの（水素／一酸化炭素）モル比は、約０．５：１〜４：１の範囲であってもよい。しかし、より典型的には約０．７：１〜２．７５：１、好ましくは０．７：１〜２．５：１の範囲内にある。
【００１７】
周知のように、Ｆ−Ｔ合成法においては、触媒は、固定床、流動床、または炭化水素スラリー液体中触媒微粒子のスラリーの形態にあってもよい。適切なＦ−Ｔ触媒は、一種以上の第ＶＩＩＩ族金属（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｕ、およびＲｅなど）を含むものの、本発明においては、触媒は、コバルト触媒成分を含むことが好ましい。有用な触媒およびそれらの調製は知られており、例示的な例は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４および特許文献５に見出されてもよい。
【００１８】
担持コバルト含有触媒を用いるスラリープロセスにおける、典型的なＦ−Ｔ法のプロセス条件には、温度約３２０゜Ｆ〜８５０゜Ｆ（１６０℃〜４５４℃）、圧力８０ｐｓｉａ〜６００ｐｓｉａ（５５０ｋＰａ〜４１３６ｋＰａ）、および空間速度１００〜４０，０００Ｖ／時／Ｖ（ガス状のＣＯおよびＨ２混合物の標準容積（０℃、１気圧）／時間／触媒の容積、で表される）の範囲が含まれる。
【００１９】
Ｆ−Ｔ炭化水素合成法の生成物の組成は、用いられる触媒、およびプロセス条件などの多くの因子によるであろう。典型的には、生成物には、Ｃ１〜Ｃ２００以上のパラフィン質およびオレフィン質炭化水素、並びに異なる量の一酸化炭素、水、および含酸素化合物（アルコール、アルデヒド、ケトン、およびエステルなど）が含まれるであろう。
【００２０】
Ｆ−Ｔ生成物ストリームは、通例、テールガス、液体炭化水素、および廃水の異なるストリームに分離される。Ｆ−Ｔ法の所望の生成物は、液体炭化水素である。これらは、典型的には、Ｃ５〜Ｃ２００以上の炭化水素鎖を有する。
【００２１】
Ｆ−Ｔテールガスストリームは、反応生成物が冷却された際に凝縮しないガス状ストリームである。典型的には、テールガスストリームは、ＣＯ、Ｈ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｎ２、Ａｒ、およびＣ１〜Ｃ５炭化水素を含む。
【００２２】
本発明の一態様は、テールガスストリームからの軽質エンドの回収である。これは、テールガスストリームを先ず脱水して、乾燥ガスストリームを得て、その後乾燥ガスストリームを、少なくとも軽質エンド（Ｃ３以上の重質分）（これは回収される）、およびガスストリーム（メタン、エタン、エチレン、Ｈ２、ＣＯおよびＣＯ２、Ｎ２、並びにＡｒを含む）に分留することによって達成される。本発明の他の態様は、テールガスからのＣＯ２リッチガスストリームの回収であり、その少なくとも一部は、自熱改質装置の原料として用いられる。Ｎ２およびＡｒを、自熱改質装置へ送られるＣＯ２から分離し、ＣＯ２リッチストリームにすることが望ましい。何故なら、これらのガスは、プロセスにおいて不活性であり、生産効率を低下させ、一方必要な装置サイズが増大されるからであり、かつ窒素は反応して、望ましくない副生物を形成するおそれがあるからである。
【００２３】
ＣＯ２は、自熱改質装置へ供給されて、シンガスの（Ｈ２／ＣＯ）比を制御するのに役立つ。それは、原料ガス中のＨ２Ｏ（スチーム）に対するカウンターバランスとして機能する。ＣＯ２の増大および／またはＨ２Ｏの減少は、シンガスの（Ｈ２／ＣＯ）比を減少する傾向があろう。逆に、ＣＯ２の減少および／またはＨ２Ｏの増大は、（Ｈ２／ＣＯ）比を増大する傾向があろう。ＣＯ２およびＨ２Ｏをこのように用いることは、シンガス化学を制御する非常に効率的な方法である。シンガス化学の正確な制御は、Ｆ−Ｔ反応を最も効率的に運転するのに必要である。
【００２４】
本発明の方法においては、テールガスは、テールガス中の水およびいかなる炭化水素をも分離するのに十分な圧力および温度で、ガスを圧縮し、圧縮されたガスを冷却することによって脱水される。典型的な温度および圧力は、約５０゜Ｆ（１０℃）〜約１００゜Ｆ（３８℃）および約２２５ｐｓｉｇ（１６５０ｋＰａ）〜約１，１００ｐｓｉｇ（７，６８６ｋＰａ）の範囲にある。凝縮された液体は、次いで、ガスから分離され、それにより、脱水されたテールガスストリームがもたらされる。この工程では、ガスは、水和物を形成する温度未満に、冷却されてはならない。
【００２５】
この代わりにまたはこれに加えて、テールガスは、ガスをモレキュラーシーブなどの吸着剤を通過させることによって、膜分離装置を用いることによって、若しくはトリエチレングリコールまたは塩化カルシウムなどの乾燥剤を用いて、更に脱水されることができる。任意に、脱水されたテールガスストリームは、他の仕上げ工程に付されて、水分をストリームから実質的に完全に除去することが確実にされてもよい。いかなる典型的に用いられる天然ガスの脱水技術も、当業者に知られるように、テールガスを脱水するのに用いられることができる。
【００２６】
軽質エンドを、脱水されたテールガスストリームから回収するために、乾燥ガスは、約２２５ｐｓｉｇ（２，７６０ｋＰａ）〜約１，１００ｐｓｉｇ（７，５８０ｋＰａ）の圧力で、約−５０゜Ｆ（−４６℃）〜約３２゜Ｆ（０℃）の範囲の温度に冷却される。条件は、所望の製造速度に対して適切なＣＯ２を液化するように選択される。冷却された混合物は、次いで、第一の分留カラムへ送られて、乾燥テールガス中のいかなる不活性ガス（Ｎ２およびＡｒなど）も、液体ＣＯ２および軽質エンドから分離される。液体ＣＯ２および軽質エンドは、次いで、第二の分留カラムへ送られて、ＣＯ２が、軽質エンドから分離される。軽質エンドは、次いで、販売または他の使用のために回収される。例えば、本発明の一実施形態においては、軽質エンドの一部は、第一の分留カラムへ再循環されて、第一の分留カラムの運転の効率が増大される。
【００２７】
本発明の他の実施形態においては、分離されたＣＯ２リッチガスストリームの少なくとも一部は、自熱改質装置の原料ガスとして用いられる。
【００２８】
本発明の更に他の実施形態においては、第一の分留カラムからの不活性なＨ２およびＣＯ含有ガスは、ＧＴＬプラントの燃料として用いられる。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態においては、分留カラムにおける不活性ガスの分離に必要な低温冷却は、自己冷却プロセスの仕事生成ガスエキスパンダーによってもたらされる。不活性ガスは、ＣＯ２および軽質炭化水素より低沸点のガスであり、従って第一の分留カラムにおいて、より容易に気化し、分離する。仕事エキスパンダーによって製造される余分の冷却は、補助冷却を、分留カラムに原料供給するプロセスストリームへもたらすのに用いられる。更に、エキスパンダーによって生成される仕事は、プロセスのフロントエンドにおけるプロセスストリームを圧縮するのに必要な仕事を提供するのに用いられ、それにより、プロセスの脱水工程が促進される。プロセスにおける熱的および機械的な両ネルギーの完全な統合は、性能全体を高め、外部エネルギーの要求が最小にされる。
【００３０】
本発明の方法およびシステムは、ここで、添付の図面を引用して記載されるであろう。先ず、図１の流れ図を用いて、炭素質燃料１０、スチーム１１、および酸素含有ストリーム１２は、シンガス生成反応器１４で反応されて、シンガスストリーム１５が製造される。これは、炭化水素合成反応器１６（例えば、Ｆ−Ｔ反応器）へ送られる。炭化水素合成反応器１６の生成物１７は、次いで、炭化水素回収装置１８へ送られ、そこで生成物は、水および含酸素化合物１９、液体炭化水素２０、ワックス２１、並びにテールガス２２に分離される。テールガス２２は、次いで、軽質エンド２４、ＣＯ２リッチガスストリーム２５、および残余ストリーム２６（不活性ガス、Ｈ２、およびＣＯを含んでもよい）を回収するために、テールガス処理システム２３へ送られる。ＣＯ２リッチガスストリーム２５の少なくとも一部は、反応化学を制御するために、シンガス生成反応器１４の原料として導入される。シンガス生成反応器１４は、好ましくは自熱反応器であるが、部分酸化システムと組合せたスチームメタン改質などの、シンガス（ＣＯ２ストリームが必要とされる）を製造するのに用いられる数種の改質技術のいずれかの一部であってもよい。更に、炭化水素合成反応器（ＨＳＲ）（１６）は、当業者に知られるように、代表的には、Ｆ−Ｔ反応器またはメタノール合成反応器などの合成反応器である。残余ガスストリーム２６は、ＧＴＬプラントの低ＢＴＵ燃料として用いられてもよい。
【００３１】
テールガス処理システム２３は、二段（脱水段および生成物分離段）を含むものとして記載されるであろう。先ず、脱水段を参照すると、図２−Ａに示されるように、テールガス２２は、圧縮機２８で圧縮され、冷却装置２９で冷却され、水２７、炭化水素液体３１、およびテールガスストリーム３２に分離するための分離装置３０へ送られる。単一の圧縮機のみが示されるものの、圧縮は、数段で行われてもよく、圧縮機の出力は、エキスパンダーによってもたらされてもよいことは、理解されるべきである。更に、冷却システム２９は、数種の冷却源からなってもよい。これには、水または空気、プロパンベースの装置などの外部冷却、および／またはプロセスの他部分からの低温ストリームが含まれる。乾燥テールガス３２は、任意に、脱水装置３３における最終仕上げ工程に付されてもよく、いかなる残余水３４も、テールガス３２から除去されて、テールガスストリーム３５がもたらされる。脱水装置３３は、テールガスストリームを乾燥するための、一種以上の適切なモレキュラーシーブを含む槽を含んでもよい。図２−Ｂは、脱水段の実施形態であり、バルクの水分離が、二段で達成される。図から分かるように、成分は、図２−Ａと同じ参照番号を有する。但し、圧縮機、冷却装置、および分離装置の参照番号には、それぞれ、第一および第二段の「ａ」および「ｂ」が含まれる。
【００３２】
ここで、生成物分離段、特に図３−Ａを参照すると、脱水されたテールガス３２または３５は、熱交換装置３６（外部冷却剤を含んでもよいか、または含まなくてもよいマルチストリーム熱交換器）で冷却され、次いで、ライン３７を経て第一の分留カラム３８に導入される。これは、不活性ガス除去カラムとして機能する。カラム３８は、主に、不活性ガス、Ｈ２、およびＣＯを所望のレベルへ除去し、軽質エンドおよびＣＯ２に富む液体ストリームが残される。熱交換装置３６で必要とされる冷却は、プロパン冷却装置などの外部冷却源によって、不活性ガス除去カラム３８の頂部からのガスを膨張させることによってもたらされる自己冷却によって、またはプロセスの他部分で入手可能な他の低温ストリームによってもたらされてもよい。不活性ガス除去カラム３８の底部からの液体ストリーム（主に軽質エンドおよびＣＯ２からなる）は、ライン４７を経て、第二の分留カラム３９（生成物回収カラム）へ移される。これは、ストリームを、ＣＯ２リッチガスストリーム２５および液体生成物ストリーム２４（軽質炭化水素成分に富む）に分離する。好ましくは、ＣＯ２リッチガスストリーム２５の少なくとも一部は、熱交換装置３６で、補助冷却を提供するのに用いられ、次いで、図１に示される合成ガス反応器への原料として送られる。
【００３３】
図３−Ａに示されるように、カラム３８の頂部からのガスストリーム４０は、エキスパンダー４１などの仕事生成装置で膨張され、ライン４２を経て分離装置４３へ送られてもよい。膨張装置からの得られた液体は、ライン４４およびポンプ４５を経て、還流としてカラム３８へ戻され、一方残余ガスストリーム２６は、任意に、熱交換装置３６の補助冷却に用いられ、最終的に、ＧＴＬプラントの燃料として用いられる。カラム３８および３９はそれぞれ、液体ストリームの一部を、その個々の分留カラムへ再循環するためのリボイラー５０および５２を備えていてもよい。カラム３９はまた、ストリームの一部を、カラムに戻して再循環するための凝縮器４８を備えていてもよい。図３−Ｂは、生成物分離段の実施形態であり、生成物回収カラム３８は、補助還流ストリーム５４を、不活性ガス除去カラムへ提供する。
【００３４】
当業者は、この実施形態には多くの変型が存在することを理解するであろう。これには、限定されることなく、次の点が含まれる。即ち、不活性ガス除去カラムへの流入が、ストリーム３７を製造するのに、仕事生成装置を用いて膨張されてもよいこと、不活性ガス除去カラムの頂部からのガスストリームの膨張は、ＣＯ２固体形成の可能性を防止するのに、二段で行われてもよいこと、更なるストリームが、脱水されたテールガス３２（３５）に注入されて、カラムにおける分離プロセスが強化されてもよいこと、および添加材が、その後、ストリーム２４から回収されてもよいことである。
【００３５】
図４は、第一の分留カラム６０が、高圧吸収装置である本発明の別の実施形態を示す。この実施形態においては、側部精留装置（図示せず）が、第二のカラム３９に加えられてもよい。数種の他の任意の変型が、運転条件およびテールガスの組成に従って行われてもよい。例えば、全ての軽質エンド２４が回収され、用いられるか、または販売されてもよい。任意に、軽質エンドの一部が回収され、一方他の部分は、ライン６２を経てカラム６０へ再循環されてもよい。更に他の選択肢においては、軽質エンド２４は、Ｒｙａｎ−Ｈｏｌｍｅｓタイプのプロセス装置中に提供されるものなどの側部ストリッパーまたは複数の側部ストリッパーを含む処理工程６１において、更に処理されてもよい。この選択肢においては、全ての品質向上された軽質エンドは、回収されるか、若しくは一部のみが販売用または他の使用のために回収され、一部が、ライン６２を経て第一のカラム６０へ再循環されてもよい。
【００３６】
図５は、本発明の特に好ましい実施形態を示す。この実施形態においては、脱水段は、バルクの液体分離のための、連結された二つの分離装置（３０ａおよび３０ｂ）からなり、これに、モレキュラーシーブ脱水装置３３が続く。実施形態においては、第一の分留カラム６０は、高圧吸収装置である。第二の分留カラム３９は、いくらかの液体をカラム３９へ戻すための側部精留装置６４を備え、そのカラムの運転効率が向上される。低ＢＴＵ燃料ガス２６およびＣＯ２リッチガスストリーム２５は、本実施形態で用いられて、補助冷却が、原料ガス２２（それぞれ、３０ａおよび３０ｂで脱水される）に対して提供される。更に、本プロセスの圧縮要求の出力は、一部が、プロセスエキスパンダー４１および６５によって提供される。
【００３７】
任意の特徴には、シンガス生成反応器へ供給されるＣＯ２リッチストリーム２５を圧縮するための圧縮機６８、原料ガス２２を脱水前に圧縮するための圧縮機２８、およびプロセス制御の柔軟性のための原料ガス回路における圧縮機６６の使用が含まれる。
【００３８】
次の表１は、図５に特定される種々の状態点に対する処理条件を示す。これらの処理条件は、商品名Ａｓｐｅｎ  ＨＹＳＹＳ（Ａｓｐｅｎｔｅｃｈ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ、Ｍａｓｓ．）で販売される商業プロセス模擬ソフトウェアを用いて決定された。
【００３９】
【表１】
2010506997.tif 000002
【図１】
2010506997.tif 000003
【図２−Ａ】
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【図２−Ｂ】
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【図３−Ａ】
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【図３−Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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