(57)【要約】  本明細書においては、ａ）第１の入口、第２の入口、第１の出口、及び第２の出口を有する分離槽；ｂ）熱交換器；並びにｃ）第３の入口及び第３の出口を有する貯留槽；を含むシステムであって、分離槽は第１の連結器及び第２の連結器により貯留槽と流体連通しており、第１の連結器は分離槽の第１の出口及び貯留槽の第３の入口と接続されており、第２の連結器は分離槽の第１の入口及び貯留槽の第３の出口と接続されており、第１の連結器及び第２の連結基は熱交換器と連通している、システムが開示される。【選択図】図１
2018500410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を準備する工程であって、前記第１の気体生成物が第１の温度を有し、前記第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物が気体形態である前記工程；並びに、
ｂ）前記第１の生成物気体流を第２の温度を有する第１の分離液と接触させることで前記第１の生成物気体流の前記第１の温度を下げ、それにより前記第１のワックス生成物の少なくとも一部を前記第１の分離液の中に液化または固化し、それにより前記第１の低級炭化水素生成物の少なくとも一部を含有する第２の生成物気体流を生成する、前記第１の生成物気体流から前記第１のワックス生成物の少なくとも一部を分離する工程；
を含む方法。
【請求項２】
前記方法が、
ｃ）熱交換器を使用して前記第１の分離液の前記第２の温度を第３の温度まで下げる工程；
ｄ）前記第１の分離液を貯留槽に移送して、前記第１のワックス生成物を前記第１の分離液の表面に浮かせる工程；並びに、
ｅ）前記第１の分離液から前記第１のワックス生成物を取り除き、それにより第２の分離液を生成する工程；
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の分離液が工程ｂ）に戻されてリサイクルされ、前記第２の分離液は前記第１の分離液である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の温度が約２３０℃〜約２５０℃である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の温度が約１６０℃〜約１９０℃である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第３の温度が約１４０℃〜約１４５℃である、請求項２〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の生成物気体流が５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の生成物気体流が０．５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の生成物気体流が約５０％〜約９９．５％の前記第１の低級炭化水素生成物を含有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも５０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも８０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも９０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の炭化水素生成物がＣ２〜Ｃ５炭化水素を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の分離液がシリコーンオイル、イオン液体、またはグリコール、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の分離液が０．５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の分離液が前記第１の分離液と実質的に同一である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも一部の前記第１のワックス生成物の前記第１の生成物気体流からの前記分離が、分離槽の中で約３ｂａｒ〜約１２ｂａｒの圧力で行われる、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の生成物気体流が１０％未満のＣ１０＋炭化水素を含有する、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
ａ）第１のワックス生成物を含有する第１の分離液を準備する工程であって、前記第１の分離液が第２の温度を有し、前記第１のワックス生成物が液体または固体の形態である前記工程；
ｂ）熱交換器を使用して前記第１の分離液の前記第２の温度を第３の温度まで下げる工程；
ｃ）前記第１の分離液を貯留槽に移送して、前記第１のワックス生成物を前記第１の分離液の表面に浮かせる工程；並びに、
ｄ）前記第１の分離液から前記第１のワックス生成物を取り除き、それにより第２の分離液を生成する工程；
を含む方法。
【請求項２０】
前記第１の分離液が少なくとも１０％の前記第１のワックス生成物を含有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２の温度が約１６０℃〜約１９０℃である、請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第３の温度が約１４０℃〜約１４５℃である、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
工程ａ）が貯留槽の中で行われる、請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記方法が、前記第１のワックス生成物を含有する前記第１の分離液を前記貯留槽から前記熱交換器へ移送する工程を更に含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１のワックス生成物が固体形態である、請求項１９〜２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の分離液から前記第１のワックス生成物を取り除くことが、前記第１の分離液から前記第１のワックス生成物をかき取ることまたはすくい取ることを含む、請求項１９〜２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記第２の分離液が０．５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、請求項１９〜２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記方法が、前記第２の分離液を熱交換器へ移送し、前記第２の分離液の前記温度を第４の温度まで上げる工程を更に含む、請求項１９〜２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記第４の温度が約１６０℃〜約１９０℃である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記方法が、前記第４の温度を有する前記第２の分離液を分離槽へ移送することを更に含む、請求項２８または２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記方法が、
ｅ）第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を準備する工程であって、前記第１の気体生成物が第１の温度を有し、前記第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物が気体形態である前記工程；並びに
ｆ）前記第１の生成物気体流を前記第４の温度を有する前記第２の分離液と接触させることで前記第１の生成物気体流の前記第１の温度を下げ、それにより前記第１のワックス生成物の少なくとも一部を前記第２の分離の中に液化または固化し、それにより前記第１の低級炭化水素生成物の少なくとも一部を含有する第２の生成物気体流を生成する、前記第１の生成物気体流から前記第１のワックス生成物の少なくとも一部を分離する工程；
を更に含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１の生成物気体流が５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第２の生成物気体流が０．５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、請求項３１または３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の生成物気体流が約５０％〜約９９．５％の前記第１の低級炭化水素生成物を含有する、請求項３１〜３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
少なくとも５０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、請求項３１〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
少なくとも８０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、請求項３１〜３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
少なくとも９０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、請求項３１〜３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１の低級炭化水素生成物がＣ２〜Ｃ５炭化水素を含む、請求項３１〜３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１の分離液がシリコーンオイル、イオン液体、またはグリコール、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１９〜３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
ａ）第１の入口、第２の入口、第１の出口、及び第２の出口を備える分離槽；
ｂ）熱交換器；
ｃ）第３の入口及び第３の出口を備える貯留槽；
を含むシステムであって、
前記分離槽は第１の連結器及び第２の連結器により前記貯留槽と流体連通しており、
前記第１の連結器は前記分離槽の前記第１の出口及び前記貯留槽の前記第３の入口と接続されており、
前記第２の連結器は前記分離槽の前記第１の入口及び前記貯留槽の前記第３の出口と接続されており、
前記第１の連結器及び前記第２の連結基は前記熱交換器と連通している、
前記システム。
【請求項４１】
前記システムが、第４の入口及び第４の出口を備えるフィッシャー・トロプシュ反応器を更に含み、前記分離槽が第３の連結器により前記フィッシャー・トロプシュと流体連通しており、前記第３の連結器は前記フィッシャー・トロプシュ反応器の前記第４の出口及び前記分離槽の前記第２の入口と接続されている、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
分離槽が１５ｂａｒ超の圧力に耐えるように構成されている、請求項４０または４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記貯留槽が少なくとも１，０００リットルの分離液を保持するように構成されている、請求項４０〜４２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項４４】
前記分離槽が少なくとも１，０００リットルの分離液を保持するように構成されている、請求項４０〜４３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項４５】
前記第２の連結器がポンプと連通している、請求項４０〜４４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項４６】
前記分離槽が第５の出口を備える、請求項４０〜４５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項４７】
前記貯留槽が第６の出口を備える、請求項４０〜４６のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年１１月２６日に出願された米国仮特許出願Ｎｏ．６２／０８４，６４４の利益を主張するものであり、この出願はその全体が参照により本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
合成ガス（水素（Ｈ2）の混合物）及び一酸化炭素（ＣＯ）は、当該技術分野で周知の方法によって石炭またはメタン（天然ガス）から容易に製造でき、世界中で広く商業的に実施されている。数多くの周知の工業プロセスにおいて、様々な含酸素有機薬品を製造するために合成ガスが使用されている。合成ガスから炭化水素を触媒的に製造するためのフィッシャー・トロプシュ触媒法は、最初に１９２０年代に発見及び開発され、自動車燃料としてのガソリン範囲の炭化水素を製造するために長年南アフリカで使用された。
【０００３】
フィッシャー・トロプシュ触媒法で製造される生成物には、ワックスの一部が含まれる。炭化水素を下流の工程で更に処理することができるように、生成物中の炭化水素からワックスを分離することが望ましい。
【０００４】
したがって、本明細書においては炭化水素からワックスを分離するシステム及び方法が開示される。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書においては、ａ）第１の入口、第２の入口、第１の出口、及び第２の出口を有する分離槽；ｂ）熱交換器；並びにｃ）第３の入口及び第３の出口を有する貯留槽；を含むシステムであって、分離槽は第１の連結器及び第２の連結器により貯留槽と流体連通しており、第１の連結器は分離槽の第１の出口及び貯留槽の第３の入口と接続されており、第２の連結器は分離槽の第１の入口及び貯留槽の第３の出口と接続されており、第１の連結器及び第２の連結基は熱交換器と連通している、システムが開示される。
【０００６】
本明細書においては、ａ）第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を準備する工程であって、第１の気体生成物が第１の温度を有し、第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物が気体形態である工程；並びに、ｂ）第１の生成物気体流を第２の温度を有する第１の分離液と接触させることで第１の生成物気体流の第１の温度を下げ、それにより第１のワックス生成物の少なくとも一部を第１の分離液の中に液化または固化し、それにより第１の低級炭化水素生成物の少なくとも一部を含有する第２の生成物気体流を生成する、第１の生成物気体流から第１のワックス生成物の少なくとも一部を分離する工程；を含む方法も開示される。
【０００７】
本明細書においては、ａ）第１のワックス生成物を含有する第１の分離液を準備する工程であって、第１の分離液が第２の温度を有し、第１のワックス生成物が液体または固体の形態である工程；ｂ）熱交換器を使用して第１の分離液の第２の温度を第３の温度まで下げる工程；ｃ）第１の分離液を貯留槽に移送して、第１のワックス生成物を第１の分離液の表面に浮かせる工程；並びに、ｄ）第１の分離液から第１のワックス生成物を取り除き、それにより第２の分離液を生成する工程；を含む方法も開示される。
【０００８】
また、本明細書においては、ａ）第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を準備する工程であって、第１の気体生成物が第１の温度を有し、第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物が気体形態である工程；並びに、ｂ）第１の生成物気体流を第２の温度を有する第１の分離液と接触させることで第１の生成物気体流の第１の温度を下げ、それにより第１のワックス生成物の少なくとも一部を第１の分離液の中に液化または固化し、それにより第１の低級炭化水素生成物の少なくとも一部を含有する第２の生成物気体流を生成する、第１の生成物気体流から第１のワックス生成物の少なくとも一部を分離する工程；ｃ）熱交換器を使用して第１の分離液の第２の温度を第３の温度まで下げる工程；ｄ）第１の分離液を貯留槽に移送して、第１のワックス生成物を第１の分離液の表面に浮かせる工程；並びに、ｅ）第１の分離液から第１のワックス生成物を取り除きそれにより第２の分離液を生成する工程；を含む方法も開示される。
【０００９】
追加的な利点は、一部は以降の記載に示されており、また一部は記載から自明であろう。あるいは、それらは以下に記載される態様の実施によって学ぶことができる。以降に記載されている利点は、添付の請求項で具体的に挙げられている化学組成物、方法、及びその組み合わせによって実現及び達成されるであろう。前述の一般的な記載及び以降の詳細な記載は、共に例示的かつ説明的なものにすぎず、限定的なものでないことが理解されるべきである。
【００１０】
本明細書に包含され、本明細書の一部を成す添付の図面は、複数の態様を示しており、明細書と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本明細書に開示のシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の追加的な利点は、一部は以降の記載に示されており、また一部は記載から自明であろう。あるいは、それらは本発明の実施によって学ぶことができる。本発明の利点は、添付の請求項で具体的に挙げられている要素及び組み合わせによって実現及び達成されるであろう。前述の一般的な記載及び以降の詳細な記載は、共に例示的かつ説明的なものにすぎず、請求項に記載の本発明を限定するものでないことが理解されるべきである。
【００１３】
本明細書においては、開示されている方法及び組成物のために使用することができる、もしくはそれらと組み合わせて使用することができる、もしくはそれらの作製のために使用することができる、材料、化合物、組成物、及び成分、または、開示されている方法及び組成物の生成物である材料、化合物、組成物、及び成分が開示される。これらの材料の組み合わせ、部分集合、相互作用、グループ等が開示されている場合、それぞれの様々な個々の組み合わせ及び集合的な組み合わせの具体的な言及、並びにこれらの化合物の置換は、明示的に開示できないものの、それぞれは具体的に本明細書において予期され、また記載されていると理解すべきである。例えば、触媒成分が開示されている、及び論じられている場合、並びにその成分の多数の代替の固体状態の形態が論じられている場合、可能な触媒成分及び固体状態の形態のそれぞれ及び全ての組み合わせ及び置換は、具体的な逆の指示がない限り、具体的に予期されている。この概念は、開示される組成物の製造方法及び使用方法における工程を含む（ただしこれらに限定されない）、本開示の全ての態様に当てはまる。したがって、様々な行われ得る追加的な工程が存在する場合、これらの追加的な工程のそれぞれは開示される方法の任意の具体的な態様または態様の組み合わせと共に行えること、並びにそれぞれのそのような組み合わせが具体的に予期されており、また開示されていると見みなすべきことが理解される。
【００１４】
１．定義
本明細書及び以降の請求項において、多くの用語に対する言及が行われるが、それらは次の意味を有すると定義されるものとする。
【００１５】
本明細書及び添付の請求項で使用されている単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈における明確な別段の指示がない限り、複数形の指示対象も含むことに留意しなければならない。したがって、例えば「ａ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ（炭化水素）」に対する言及には、炭化水素の混合物が含まれる。
【００１６】
範囲は、本明細書においては“”ある特定の値から、及び／または、“”別の特定の値まで、として表現され得る。そのような範囲が表現されている場合、もう１つの態様には、ある特定の値から、及び／または、別の特定の値までが含まれる。同様に、値が先行する“、”の使用により近似として表現されている場合、具体的な値が別の態様を形成すると理解されるであろう。更に、それぞれの範囲の終点は、もう一方の終点と関係して、及びもう一方の終点からは無関係に、の両方で意味があると理解されるであろう。
【００１７】
本明細書及び結びの請求項における、組成物または物品中の具体的な要素または成分の重量部への言及は、重量部で表されている組成物または物品中の、要素または成分、及び任意の他の要素または成分、の間の重量関係を意味する。したがって、２重量部の成分Ｘと５重量部の成分Ｙを含む化合物においては、ＸとＹは重量比２：５で存在し、化合物中に追加的な成分が含まれているか否かに関わらずそのような比率で存在する。
【００１８】
具体的に逆の記載がない限り、成分の重量％は成分が含まれる配合物または組成物の総重量基準である。
【００１９】
本明細書において、空時収量（「ＳＴＹ」）という用語は、触媒の体積当たりの単位時間当たりに製造される生成物のトンまたはｋｇのこという。
【００２０】
２．システム
合成ガスから炭化水素を製造するためのフィッシャー・トロプシュ触媒法は当該技術分野で公知である。
【００２１】
フィッシャー・トロプシュ法においては、ワックス、ＣＯ2、ＣＨ4、及び重質炭化水素（Ｃ１０＋）の生成は望まれておらず、この方法は軽質炭化水素（Ｃ２〜Ｃ５）の生成を目的としている。フィッシャー・トロプシュ法で生成するワックスは、典型的にはパラフィンワックスである。すなわち、各分子が２０〜１００個の炭素原子を含む炭化水素分子の混合物である。本明細書に開示のシステム及び方法は、例えば軽質炭化水素などの他の炭化水素からワックスを分離するための手段を提供する。
【００２２】
フィッシャー・トロプシュ法を行うためには、等温及び／または断熱型の固定床反応器を使用することができる。等温及び／または断熱型の固定床反応器は、合成ガスをオレフィン、ワックス（例えばパラフィン）、及びアルコールなどの炭化水素生成物に変換するために使用される。炭化水素生成物中のワックスの量は５％未満である。ある態様においては、炭化水素生成物中のワックスの量は４％、３％、２％、または１％未満である。
【００２３】
本明細書においては、ａ）第１の入口、第２の入口、第１の出口、及び第２の出口を有する分離槽；ｂ）熱交換器；並びにｃ）第３の入口及び第３の出口を有する貯留槽；を含むシステムであって、分離槽は第１の連結器及び第２の連結器により貯留槽と流体連通しており、第１の連結器は分離槽の第１の出口及び貯留槽の第３の入口と接続されており、第２の連結器は分離槽の第１の入口及び貯留槽の第３の出口と接続されており、第１の連結器及び第２の連結基は熱交換器と連通している、システムが開示される。
【００２４】
ある態様においては、システムは、第４の入口及び第４の出口を有するフィッシャー・トロプシュ反応器を更に含み、分離槽は第３の連結器によりフィッシャー・トロプシュと流体連通しており、第３の連結器はフィッシャー・トロプシュ反応器の第４の出口及び分離槽の第２の入口と接続されている。
【００２５】
ある態様においては、第２の連結器はポンプと連通している。ポンプは貯留槽から分離槽への精製された分離液の移動を促進する。
【００２６】
熱交換器は２つの目的のために機能する。第１の目的は、分離槽から貯留槽へ移された、第１のワックス生成物を含有する分離液の温度を、その温度から第２の温度まで下げることである。第１のワックス生成物を含有する分離液の温度は、例えば約１４０℃〜約１４５℃まで下げることができる。第２の目的は、貯留槽から移送された第２の分離液の温度を第４の温度まで上げることである。第４の温度は約１６０℃〜約１９０℃とすることができる。
【００２７】
ある態様においては、第３の連結器は、第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流をフィッシャー・トロプシュ反応器から分離槽へ移送するように構成される。
【００２８】
ある態様においては、分離槽は少なくとも約１２ｂａｒ超の圧力に耐えるように構成される。例えば、分離槽は少なくとも約１２ｂａｒ〜約２０ｂａｒの圧力に耐えるように構成することができる。
【００２９】
ある態様においては、分離槽は工業スケールのフィッシャー・トロプシュシステムを支持するように構成される。例えば、分離槽は工業スケールでの第１の分離液の体積を保持するように構成される。例えば、貯留槽は少なくとも約１，０００リットルの分離液を保持するように構成することができる。別の例においては、貯留槽は少なくとも約１，０００リットル〜約２０，０００リットルの容積を有するように構成することができる。
【００３０】
ある態様においては、第１の連結器は、第１のワックス部分及び第１の分離液を分離槽から貯留槽へ移送するように構成される。
【００３１】
ある態様においては、貯留槽は、工業スケールでのフィッシャー・トロプシュシステムを支持するように構成される。例えば、貯留槽は工業スケールで第１の分離流体及び第１のワックス生成物の体積を保持するように構成される。例えば、貯留槽は少なくとも約１，０００リットルの分離流体及びワックスを保持するように構成することができる。別の例においては、貯留槽は少なくとも約１，０００リットル〜約２０，０００リットルの容積を有するように構成することができる。
【００３２】
ある態様においては、第２の連結器は、貯留槽から分離槽への第２の分離液を移送するように構成される。
【００３３】
ある態様においては、分離槽は第５の出口を含む。第５の出口は、分離槽からの第５の低級炭化水素生成物を取り出すように構成された第５の連結器と接続することができる。
【００３４】
ある態様においては、貯留槽は第６の出口を含む。第６の出口は、貯留槽から第５のワックス生成物を取り出すように構成された第６の連結器と接続することができる。
【００３５】
任意選択的には、様々な態様において、開示のシステムは工業スケールで運転または構成することができる。ある態様においては、本明細書に開示のシステム、装置、及び方法は、工業スケールで第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を生成するように構成することができる。例えば、別の態様によれば、装置及び方法は、工業スケールのバッチ式で、第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流から第１のワックス生成物を分離することができる。別の態様においては、バッチサイズは任意の望ましい工業スケールのバッチサイズを含んでいてもよい。
【００３６】
様々な態様においては、開示のシステムは、商業的に実行可能な任意の望ましい時間スケールまたは製造スケジュールで運転または実行することができる。ある態様においては、開示のシステム、装置、及び方法は、２時間以下の期間内に少なくとも１トンの量の（その期間内に少なくとも約１０トンである典型的な量を含む）、第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を生成することができる。別の態様においては、期間は１時間とすることができる。
【００３７】
ある態様においては、開示のシステム、装置、及び方法は、本明細書に開示の反応器のための触媒の少なくとも０．５／ｋｇ／ｈのＳＴＹを有することができる。例えば、開示のシステム、装置、及び方法は、本明細書に開示の反応器のための触媒について少なくとも０．７／ｋｇ／ｈのＳＴＹを有することができる。別の例においては、開示のシステム、装置、及び方法は、本明細書に開示の反応器のための触媒について０．５〜１／ｋｇ／ｈのＳＴＹを有することができる。
【００３８】
追加的な態様においては、開示のシステム及び装置の構成要素は、工業スケールで第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を製造することができるような形状及び大きさとすることができる。
【００３９】
ここで本明細書に開示のシステムの非限定的な典型的な態様を示す図１を参照する。図１はシステム（１００）を示す。システム（１００）はフィッシャー・トロプシュ反応器（１０４）を有する。フィッシャー・トロプシュ反応器（１０４）は、第４の連結器（１０２）と接続されている第４の入口と、第３の連結器（１０６）と接続されている第４の出口とを有する。第３の連結器（１０６）は、分離槽（１０８）の第２の入口により分離槽（１０８）と接続されている。分離槽（１０８）は、第１の連結器（１１０）と接続されている第１の出口を有する。第１の連結器（１１０）は熱交換器（１１２）と連通している。第１の連結器（１１０）は、貯留槽（１１４）の第３の入口により貯留槽（１１４）と接続されている。貯留槽（１１４）は、第２の接続器（１１６）と接続されている第３の出口を有する。第２の接続器（１１６）は熱交換器（１１２）と連通している。第２の連結器（１１６）は、ポンプ（１１８）とも連通している。第２の接続器（１１６）は、分離槽（１０８）の第１の入口により分離槽（１０８）と接続されている。分離槽（１０８）は、第５の連結器（１２２）と接続されている第５の出口を有しており、これは分離槽（１０８）から生成物を取り出すように構成される。貯留槽（１１４）は第６の連結器（１２０）と接続されている第６の出口を有していてもよく、これはワックスを取り出すように構成される。
【００４０】
３．方法
本明細書に開示のシステムは、例えばパラフィンなどのワックスを、軽質炭化水素を含有する炭化水素流から分離するための方法において使用することができる。
【００４１】
本明細書においては、ａ）第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を準備する工程であって、第１の気体生成物が第１の温度を有し、第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物が気体形態である工程；並びに、ｂ）第１の生成物気体流を第２の温度を有する第１の分離液と接触させることで第１の生成物気体流の第１の温度を下げ、それにより第１のワックス生成物の少なくとも一部を第１の分離液の中に液化または固化し、それにより第１の低級炭化水素生成物の少なくとも一部を含有する第２の生成物気体流を生成する、第１の生成物気体流から第１のワックス生成物の少なくとも一部を分離する工程；を含む方法が開示される。ある態様においては、方法は、ｃ）熱交換器を使用して第１の分離液の第２の温度を第３の温度まで下げる工程；ｄ）第１の分離液を貯留槽に移送して、第１のワックス生成物を第１の分離液の表面に浮かせる工程；並びに、ｅ）第１の分離液から第１のワックス生成物を取り除き、それにより第２の分離液を生成する工程；を更に含んでいてもよい。
【００４２】
本明細書においては、ａ）第１のワックス生成物を含有する第１の分離液を準備する工程であって、第１の分離液が第２の温度を有し、第１のワックス生成物が液体または固体の形態である工程；ｂ）熱交換器を使用して第１の分離液の第２の温度を第３の温度まで下げる工程；ｃ）第１の分離液を貯留槽に移送して、第１のワックス生成物を第１の分離液の表面に浮かせる工程；並びに、ｄ）第１の分離液から第１のワックス生成物を取り除き、それにより第２の分離液を生成する工程；を含む方法も開示される。ある態様においては、方法は、ｅ）第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を準備する工程であって、第１の気体生成物が第１の温度を有し、第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物が気体形態である工程；並びにｆ）第１の生成物気体流を第４の温度を有する第２の分離液と接触させることで第１の生成物気体流の第１の温度を下げ、それにより第１のワックス生成物の少なくとも一部を第２の分離液の中に液化または固化することによって、第１の生成物気体流から第１のワックス生成物の少なくとも一部を分離し、それにより第１の低級炭化水素生成物の少なくとも一部を含有する第２の生成物気体流を生成する工程；を更に含む。ある態様においては、方法は、第１のワックス生成物を含有する第１の分離液を貯留槽から熱交換器へ移送する工程を更に含む。
【００４３】
ある態様においては、ａ）第１のワックス生成物を含有する第１の分離液を準備する工程であって、第１の分離液が第２の温度を有し、第１のワックス生成物が液体または固体の形態である工程、は貯留槽の中で行われる。
【００４４】
また、本明細書においては、ａ）第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を準備する工程であって、第１の気体生成物が第１の温度を有し、第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物が気体形態である工程；並びに、ｂ）第１の生成物気体流を第２の温度を有する第１の分離液と接触させることで第１の生成物気体流の第１の温度を下げ、それにより第１のワックス生成物の少なくとも一部を第１の分離液の中に液化または固化し、それにより第１の低級炭化水素生成物の少なくとも一部を含有する第２の生成物気体流を生成する、第１の生成物気体流から第１のワックス生成物の少なくとも一部を分離する工程；ｃ）熱交換器を使用して第１の分離液の第２の温度を第３の温度まで下げる工程；ｄ）第１の分離液を貯留槽に移送して、第１のワックス生成物を第１の分離液の表面に浮かせる工程；並びに、ｅ）第１の分離液から第１のワックス生成物を取り除きそれにより第２の分離液を生成する工程；を含む方法も開示される。
【００４５】
ある態様においては、適切な場合には、第２の分離液は工程ｂ）に戻してリサイクルすることができ、そしてこれは第１の分離液である。ある態様においては、第２の分離液のリサイクルは連続的である。ある態様においては、第１の分離液及び分離槽にリサイクルされる第２の分離液は、約１６０℃〜約１９０℃の温度を有していてもよい。
【００４６】
ある態様においては、第１の温度は約２３０℃〜約２５０℃である。例えば、第１の温度は約２３５℃〜約２４５℃であってもよい。
【００４７】
ある態様においては、第２の温度は約１６０℃〜約１９０℃である。例えば、第２の温度は、約１７０℃〜約１８０℃などの約１６５℃〜約１８５℃であってもよい。
【００４８】
ある態様においては、第３の温度は約１４０℃〜約１４５℃である。例えば、第３の温度は約１４２℃〜約１４４℃であってもよい。
【００４９】
ある態様においては、第４の温度は約１６０℃〜約１９０℃である。例えば、第４の温度は、約１７０℃〜約１８０℃などの約１６５℃〜約１８５℃であってもよい。
【００５０】
ある態様においては、第１の生成物気体流は５％未満の第１のワックス生成物を含有する。例えば、第１の生成物気体流は３％未満の第１のワックス生成物を含有していてもよい。別の例においては、第１の生成物気体流は２％未満の第１のワックス生成物を含有していてもよい。ある態様においては、第１の生成物気体流は約１％〜約５％の第１のワックス生成物を含有していてもよい。
【００５１】
ある態様においては、第２の生成物気体流は０．５％未満の第１のワックス生成物を含有する。例えば、第２の生成物気体流は０．３％未満の第１のワックス生成物を含有していてもよい。別の例においては、第２の生成物気体流は０．１％未満の第１のワックス生成物を含有していてもよい。ある態様においては、第２の生成物気体流は約０．０１％〜約０．５％の第１のワックス生成物を含有する。
【００５２】
ある態様においては、少なくとも５０％の第１のワックス生成物が第１の生成物気体流から分離される。例えば、少なくとも７０％の第１のワックス生成物が第１の生成物気体流から分離される。別の例においては、少なくとも８０％の第１のワックス生成物を第１の生成物気体流から分離することができる。また別の例においては、少なくとも８５％の第１のワックス生成物を第１の生成物気体流から分離することができる。別の例においては、少なくとも９０％の第１のワックス生成物を第１の生成物気体流から分離することができる。別の例においては、少なくとも９５％の第１のワックス生成物を第１の生成物気体流から分離することができる。別の例においては、少なくとも９７％の第１のワックス生成物を第１の生成物気体流から分離することができる。別の例においては、少なくとも９９％の第１のワックス生成物を第１の生成物気体流から分離することができる。
【００５３】
ある態様においては、第１の生成物気体流は、約５０％〜約９９％の第１の低級炭化水素生成物を含有する。例えば、第１の生成物気体流は、約５０％〜約９０％の第１の低級炭化水素生成物を含有していてもよい。別の例においては、第１の生成物気体流は、約６０％〜約８０％の第１の低級炭化水素生成物を含有していてもよい。
【００５４】
ある態様においては、第１の低級炭化水素生成物はＣ２〜Ｃ５炭化水素を含む。
【００５５】
ある態様においては、第１の分離液はシリコーンオイル、イオン液体、またはグリコール、またはこれらの組み合わせを含む。例えば、第１の分離液はシリコーンオイルを含んでいてもよい。別の例においては、第１の分離液は、銀塩及び銅塩のイオン液体（例えばテトラフルオロホウ酸銀など）などのイオン液体を含んでいてもよい。また別の例においては、第１の分離液はグリコールを含んでいてもよい。グリコールはモノ、ジ、またはトリのグリコール化合物であってもよい。好適なグリコールの非限定的な例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、及び１，３，ブタンジオールが挙げられる。第１の分離液は第１の生成物気体流に対して不活性な液体であるように選択することができ、これは分離槽の運転圧力条件時の温度、約１６０℃〜約１９０℃など、よりも高い沸点を有する。分離槽の運転圧力は約３ｂａｒ〜約１２ｂａｒとすることができる。
【００５６】
ある態様においては、第２の分離液は０．５％未満の第１のワックス生成物を含有する。例えば、第２の分離液は０．３％未満の第１のワックス生成物を含有していてもよい。別の例においては、第２の分離液は０．１％未満の第１のワックス生成物を含有していてもよい。別の例においては、第２の分離液は０．０５％未満の第１のワックス生成物を含有していてもよい。ある態様においては、第２の分離液は約０．０１％〜約０．５％の第１のワックス生成物を含有する。
【００５７】
ある態様においては、第２の分離液は第１の分離液と実質的に同一である。例えば、第２の分離液は第１の分離液であってもよい。
【００５８】
ある態様においては、少なくとも一部の第１のワックス生成物の第１の生成物気体流からの分離は、分離槽の中で約３ｂａｒ〜約１２ｂａｒの圧力で行われる。例えば、少なくとも一部の第１のワックス生成物の第１の生成物気体流からの分離は、分離槽の中で約５ｂａｒ〜約１０ｂａｒの圧力で行われる。
【００５９】
ある態様においては、第１の生成物気体流は１０％未満のＣ６＋炭化水素を含有する。例えば、第１の生成物気体流は８％未満のＣ６＋炭化水素を含有する。別の態様においては、第１の生成物気体流は５％未満のＣ６＋炭化水素を含有する。また別の態様においては、第１の生成物気体流は約１％〜約１０％のＣ６＋炭化水素を含有する。
【００６０】
ある態様においては、第１のワックス生成物は、第１の生成物気体流から分離される際に固体の形態である。別の態様においては、第１のワックス生成物は、第１の生成物気体流から分離される際に液体の形態である。
【００６１】
ある態様においては、第１の分離液から第１のワックス生成物を取り除く工程が、第１の分離液から第１のワックス生成物をかき取ることまたはすくい取ることを含む。
【００６２】
ある態様においては、方法は、第４の温度を有する第２の分離液を分離槽へ移送することを更に含む。
【００６３】
４．態様
記載されている触媒及び触媒組成物、並びに方法及びその変形形態の観点から、本発明のより具体的に記載されている、ある態様が以降で述べられる。しかし、これらの具体的に列挙されている態様は、本明細書に記載されている様々なもしくはより一般的な教示を含む任意の異なる請求項に対して何等かの限定をする効果を有するものとして解釈されるべきではない。あるいは、「具体的な」態様が、本明細書で使用されている言葉及び式の文字通りの固有の意味以外の何らかに限定されるものとして解釈されるべきではない。
【００６４】
態様１：ａ）第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を準備する工程であって、前記第１の気体生成物が第１の温度を有し、前記第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物が気体形態である前記工程；並びに、ｂ）前記第１の生成物気体流を第２の温度を有する第１の分離液と接触させることで前記第１の生成物気体流の前記第１の温度を下げ、それにより前記第１のワックス生成物の少なくとも一部を前記第１の分離液の中に液化または固化し、それにより前記第１の低級炭化水素生成物の少なくとも一部を含有する第２の生成物気体流を生成する、前記第１の生成物気体流から前記第１のワックス生成物の少なくとも一部を分離する工程；を含む方法。
【００６５】
態様２：前記方法が、ｃ）熱交換器を使用して前記第１の分離液の前記第２の温度を第３の温度まで下げる工程；ｄ）前記第１の分離液を貯留槽に移送して、前記第１のワックス生成物を前記第１の分離液の表面に浮かせる工程；並びに、ｅ）前記第１の分離液から前記第１のワックス生成物を取り除きそれにより第２の分離液を生成する工程；を更に含む、態様１に記載の方法。
【００６６】
態様３：前記第２の分離液が工程ｂ）に戻されてリサイクルされ、前記第２の分離液は前記第１の分離液である、態様２に記載の方法。
【００６７】
態様４：前記第１の温度が約２３０℃〜約２５０℃である、態様１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【００６８】
態様５：前記第２の温度が約１６０℃〜約１９０℃である、態様１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【００６９】
態様６：前記第３の温度が約１４０℃〜約１４５℃である、態様２〜５のいずれか１つに記載の方法。
【００７０】
態様７：前記第１の生成物気体流が５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、態様１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【００７１】
態様８：前記第２の生成物気体流が０．５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、態様１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【００７２】
態様９：前記第１の生成物気体流が約５０％〜約９９．５％の前記第１の低級炭化水素生成物を含有する、態様１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【００７３】
態様１０：少なくとも５０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、態様１〜９のいずれか１つに記載の方法。
【００７４】
態様１１：少なくとも８０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、態様１〜９のいずれか１つに記載の方法。
【００７５】
態様１２：少なくとも９０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、態様１〜９のいずれか１つに記載の方法。
【００７６】
態様１３：前記第１の炭化水素生成物がＣ２〜Ｃ５炭化水素を含む、態様１〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【００７７】
態様１４：前記第１の分離液がシリコーンオイル、イオン液体、またはグリコール、またはこれらの組み合わせを含む、態様１〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【００７８】
態様１５：前記第２の分離液が０．５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、態様１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【００７９】
態様１６：前記第２の分離液が前記第１の分離液と実質的に同一である、態様１〜１５のいずれか１つに記載の方法。
【００８０】
態様１７：少なくとも一部の前記第１のワックス生成物の前記第１の生成物気体流からの前記分離が、分離槽の中で約３ｂａｒ〜約１２ｂａｒの圧力で行われる、態様１〜１６のいずれか１つに記載の方法。
【００８１】
態様１８：前記第１の生成物気体流が１０％未満のＣ１０＋炭化水素を含有する、態様１〜１８のいずれか１つに記載の方法。
【００８２】
態様１９：ａ）第１のワックス生成物を含有する第１の分離液を準備する工程であって、前記第１の分離液が第２の温度を有し、前記第１のワックス生成物が液体または固体の形態である前記工程；ｂ）熱交換器を使用して前記第１の分離液の前記第２の温度を第３の温度まで下げる工程；ｃ）前記第１の分離液を貯留槽に移送して、前記第１のワックス生成物を前記第１の分離液の表面に浮かせる工程；並びに、ｄ）前記第１の分離液から前記第１のワックス生成物を取り除き、それにより第２の分離液を生成する工程；を含む方法。
【００８３】
態様２０：前記第１の分離液が少なくとも１０％の前記第１のワックス生成物を含有する、態様１９に記載の方法。
【００８４】
態様２１：前記第２の温度が約１６０℃〜約１９０℃である、態様１９または２０に記載の方法。
【００８５】
態様２２：前記第３の温度が約１４０℃〜約１４５℃である、態様１９〜２１のいずれか１つに記載の方法。
【００８６】
態様２３：工程ａ）が貯留槽の中で行われる、態様１９〜２２のいずれか１つに記載の方法。
【００８７】
態様２４：前記方法が前記第１のワックス生成物を含有する前記第１の分離液を前記貯留槽から前記熱交換器へ移送する工程を更に含む、態様２３に記載の方法。
【００８８】
態様２５：前記第１のワックス生成物が固体形態である、態様１９〜２４のいずれか１つに記載の方法。
【００８９】
態様２６：前記第１の分離液から前記第１のワックス生成物を取り除くことが、前記第１の分離液から前記第１のワックス生成物をかき取ることまたはすくい取ることを含む、態様１９〜２５のいずれか１つに記載の方法。
【００９０】
態様２７：前記第２の分離液が０．５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、態様１９〜２６のいずれか１つに記載の方法。
【００９１】
態様２８：前記方法が、前記第２の分離液を熱交換器へ移送し、前記第２の分離液の前記温度を第４の温度まで上げる工程を更に含む、態様１９〜２７のいずれか１つに記載の方法。
【００９２】
態様２９：前記第４の温度が約１６０℃〜約１９０℃である、態様２８に記載の方法。
【００９３】
態様３０：前記方法が、前記第４の温度を有する前記第２の分離液を分離槽へ移送することを更に含む、態様２８または２９に記載の方法。
【００９４】
態様３１：前記方法が、ｅ）第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物を含有する第１の生成物気体流を準備する工程であって、前記第１の気体生成物が第１の温度を有し、前記第１のワックス生成物及び第１の低級炭化水素生成物が気体形態である前記工程；並びにｆ）前記第１の生成物気体流を前記第４の温度を有する前記第２の分離液と接触させることで前記第１の生成物気体流の前記第１の温度を下げ、それにより前記第１のワックス生成物の少なくとも一部を前記第２の分離液の中に液化または固化し、それにより前記第１の生成物気体流から前記第１のワックス生成物の少なくとも一部を分離し、それにより前記第１の低級炭化水素生成物の少なくとも一部を含有する第２の生成物気体流を生成する工程；を更に含む、態様３０に記載の方法。
【００９５】
態様３２：前記第１の生成物気体流が５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、態様３１に記載の方法。
【００９６】
態様３３：前記第２の生成物気体流が０．５％未満の前記第１のワックス生成物を含有する、態様３１または３２に記載の方法。
【００９７】
態様３４：前記第１の生成物気体流が約５０％〜約９９．５％の前記第１の低級炭化水素生成物を含有する、態様３１〜３３のいずれか１つに記載の方法。
【００９８】
態様３５：少なくとも５０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、態様３１〜３４のいずれか１つに記載の方法。
【００９９】
態様３６：少なくとも８０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、態様３１〜３５のいずれか１つに記載の方法。
【０１００】
態様３７：少なくとも９０％の前記第１のワックス生成物が前記第１の生成物気体流から分離される、態様３１〜３６のいずれか１つに記載の方法。
【０１０１】
態様３８：前記第１の低級炭化水素生成物がＣ２〜Ｃ５炭化水素を含む、態様３１〜３７のいずれか１つに記載の方法。
【０１０２】
態様３９：前記第１の分離液がシリコーンオイル、イオン液体、またはグリコール、またはこれらの組み合わせを含む、態様１９〜３８のいずれか１つに記載の方法。
【０１０３】
態様４０：ａ）第１の入口、第２の入口、第１の出口、及び第２の出口を有する分離槽；ｂ）熱交換器；ｃ）第３の入口及び第３の出口を有する貯留槽；を含むシステムであって、前記分離槽は第１の連結器及び第２の連結器により前記貯留槽と流体連通しており、前記第１の連結器は前記分離槽の前記第１の出口及び前記貯留槽の前記第３の入口と接続されており、前記第２の連結器は前記分離槽の前記第１の入口及び前記貯留槽の前記第３の出口と接続されており、前記第１の連結器及び前記第２の連結基は前記熱交換器と連通している、前記システム。
【０１０４】
態様４１：前記システムが第４の入口及び第４の出口を有するフィッシャー・トロプシュ反応器を更に含み、前記分離槽が第３の連結器により前記フィッシャー・トロプシュと流体連通しており、前記第３の連結器は前記フィッシャー・トロプシュ反応器の前記第４の出口及び前記分離槽の前記第２の入口と接続されている、態様４０に記載のシステム。
【０１０５】
態様４２：前記分離槽が１５ｂａｒ超の圧力に耐えるように構成されている、態様４０または４１に記載のシステム。
【０１０６】
態様４３：前記貯留槽が少なくとも１，０００リットルの分離液を保持するように構成されている、態様４０〜４２のいずれか１つに記載のシステム。
【０１０７】
態様４４：前記分離槽が少なくとも１，０００リットルの分離液を保持するように構成されている、態様４０〜４３のいずれか１つに記載のシステム。
【０１０８】
態様４５：前記第２の連結器がポンプと連通している、態様４０〜４４のいずれか１つに記載のシステム。
【０１０９】
態様４６：前記分離槽が第５の出口を有する、態様４０〜４５のいずれか１つに記載のシステム。
【０１１０】
態様４７：前記貯留槽が第６の出口を有する、態様４０〜４６のいずれか１つに記載のシステム。
【図１】
2018500410.tif 000003
【国際調査報告】
2018500410.tif 000004
2018500410.tif 000005
2018500410.tif 000006
2018500410.tif 000007