制备合成气的方法与流程

1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年1月29日提交的韩国专利申请no.10-2021-0013229的优先权的权益，将该专利申请的全部内容并入本说明书中作为说明书的一部分。
3.技术领域
4.本发明涉及一种制备合成气的方法，并且更具体地，涉及一种能够将来自石脑油裂化中心(ncc)工艺的热解燃料油(pfo)用作气化工艺的原料的制备合成气的方法。


背景技术：

5.合成气(syngas)是人工制备的气体，与从油田和煤矿区的土地中释放出的诸如自生气体、甲烷气和乙烷气的天然气不同，合成气通过气化工艺制备。
6.气化工艺是通过热解或与气化剂如氧气、空气和水蒸气的化学反应，将作为原料的烃如煤、石油和生物质转化成主要由氢气和一氧化碳组成的合成气的过程。将气化剂和原料供应至位于气化工艺的最前端的燃烧室，通过在700℃以上的温度下的燃烧过程来产生合成气，并且随着供应至燃烧室的原料的运动粘度越高，燃烧室中的压差增大或雾化进行不佳，使得燃烧性能劣化，或由于过多的氧气而增加爆炸的风险。
7.通常，作为使用液相烃原料来制备合成气的气化工艺的原料，主要使用从精炼原油的精炼厂排出的精炼厂渣油，如减压渣油(vr)和高粘度船用油(bunker-c oil)。然而，由于精炼厂油渣具有高运动粘度，因此，需要诸如热处理、稀释剂或加水的预处理来用作气化工艺的原料，并且由于精炼厂渣油具有高含量的硫和氮，在气化工艺的过程中诸如硫化氢的酸性气体和氨的产生增加，因此，为了应对日益严格的环境法规，用具有低含量的硫和氮的原料替代精炼厂渣油的需求增加。
8.同时，热解燃料油(pfo)是从石脑油裂化中心(ncc)工艺(该工艺是制备石化基础材料如丙烯的工艺)中排出的副产物，通常用作燃料，但是，由于使用未经预处理的油作为燃料硫含量处于高水平，因此，由于环境法规使得市场变小，并且对于未来无法销售的情况应当做好准备。
9.因此，本发明人基于如下构思完成本发明，当使用石脑油裂化中心(ncc)工艺的热解燃料油(pfo)作为气化工艺的原料时，与使用常规精炼厂渣油作为原料的情况相比，可以减少温室气体排放，可以降低气化工艺的运行成本，并且可以改善工艺效率。


技术实现要素：

10.技术问题
11.本发明的一个目的是提供一种制备合成气的方法，该方法通过使用来自石脑油裂化中心(ncc)工艺的热解燃料油(pfo)作为气化工艺的原料，与常规的精炼厂渣油作为原料的情况相比，可以减少温室气体排放，降低气化工艺的运行成本，并且改善工艺效率。
12.技术方案
13.在一个总的方面，一种制备合成气的方法包括：将从石脑油裂化中心(ncc)工艺排出的包含热解燃料油(pfo)的pfo流和包含热解柴油(pgo)的pgo流作为进料流供应至蒸馏塔(s10)；并且将来自所述蒸馏塔的下排出流供应至用于气化工艺的燃烧室(s20)，其中，将所述pgo流供应至所述蒸馏塔的上端并且将所述pfo流供应至所述蒸馏塔的下端。
14.有益效果
15.根据本发明，通过使用来自石脑油裂化中心(ncc)工艺的热解燃料油(pfo)作为气化工艺的原料，与使用常规精炼厂渣油作为原料的情况相比，可以减少温室气体排放，可以降低气化工艺的运行成本，并且可以改善工艺效率。
附图说明
16.图1是根据本发明的一个示例性实施方案的制备合成气的方法的工艺流程图。
17.图2是根据本发明的比较例1的制备合成气的方法的工艺流程图。
18.图3是根据本发明的比较例2的制备合成气的方法的工艺流程图。
19.图4是根据本发明的比较例3的制备合成气的方法的工艺流程图。
具体实施方式
20.本发明的说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应局限地理解为具有常规的或字典中的含义，而是应当基于发明人能够适当地定义术语的概念，以便以最佳方式描述他们自己的发明的原则，理解为具有符合本发明的技术构思的含义和概念。
21.本发明中的术语“流”可以指工艺中的流体流动，或者可以指在管道中流动的流体本身。具体地，“流”可以指在连接各个装置的管道中流动的流体本身和流体流动两者。此外，流体可以指气体或液体，并且不排除流体中包含固体物质的情况。
22.在本发明中，其中“#”是正整数的术语“c#”表示具有#个碳原子的所有烃。因此，术语“c8”表示具有8个碳原子的烃化合物。此外，术语“c#
‑”
表示具有#个以下碳原子的所有烃分子。因此，术语“c8
‑”
表示具有8个以下碳原子的烃的混合物。此外，术语“c#+”表示具有#个以上碳原子的所有烃分子。因此，术语“c10+烃”表示具有10个以上碳原子的烃的混合物。
23.下文中，将参照图1更详细地描述本发明，以更好地理解本发明。
24.根据本发明，提供一种制备合成气(syngas)的方法。参考下面的图1，所述制备合成气的方法可以包括：将从石脑油裂化中心工艺(s1)排出的包含热解燃料油(pfo)的pfo流和包含热解柴油(pgo)的pgo流作为进料流供应至蒸馏塔50(s10)；并且将来自蒸馏塔50的下排出流供应至用于气化工艺(s3)的燃烧室(s20)，其中，可以将所述pgo流供应至所述蒸馏塔50的上端并且可以将所述pfo流供应至所述蒸馏塔50的下端。
25.此处，蒸馏塔50的上端可以指相对于蒸馏塔50的总级数小于40％的级，并且下端可以指相对于蒸馏塔50的总级数40％以上的级。
26.合成气是一种人工制备的气体，与从油田和煤矿区的土地中释放出来的诸如自生气体、甲烷气和乙烷气的天然气不同，合成气通过气化工艺制备。
27.气化工艺是通过热解或与气化剂如氧气、空气和水蒸气的化学反应，将作为原料的烃如煤、石油和生物质转化为主要包含氢气和一氧化碳的合成气的过程。将气化剂和原料供应至位于气化工艺的最前端的燃烧室，通过在700℃以上的温度下的燃烧过程来产生
合成气，并且随着供应至燃烧室的原料的运动粘度越高，燃烧室中的压差增大或雾化进行不佳，使得燃烧性能劣化，或由于过多的氧气而增加爆炸的风险。
28.通常，作为使用液相烃原料来制备合成气的气化工艺的原料，主要使用从精炼原油的精炼厂排出的精炼厂渣油，如减压渣油(vr)和高粘度船用油。然而，由于精炼厂渣油具有高运动粘度，因此需要诸如热处理、稀释剂或加水的预处理以用作气化工艺的原料，并且由于精炼厂渣油具有高含量的硫和氮，在气化工艺的过程中诸如硫化氢的酸性气体和氨的产生增加，因此，为了应对日益严格的环境法规，用具有低含量的硫和氮的原料替代精炼厂渣油的需求增加。例如，在精炼厂渣油中，减压渣油可以包含约3.5重量％的硫和约3600ppm的氮，并且高粘度船用油可以包含约4.5重量％的硫。
29.同时，从石脑油裂化中心工艺(该工艺是裂化石脑油来制备石化基础材料如乙烯和丙烯的工艺)排出的热解燃料油(pfo)通常用作燃料，但是，由于使用未经预处理的油作为燃料硫含量处于高水平，因此，由于环境法规使得市场变小，并且对于未来无法销售的情况应当做好准备。
30.因此，在本发明中，旨在通过使用从石脑油裂化中心工艺排出的包含热解燃料油(pfo)的pfo流和包含热解柴油(pgo)的pgo流作为气化工艺的原料，与使用常规精炼厂渣油作为原料的情况相比，减少温室气体排放，降低气化工艺的运行成本，并且改善工艺效率。
31.根据本发明的一个示例性实施方案，包含热解燃料油(pfo)的pfo流和包含热解柴油(pgo)的pgo流可以从石脑油裂化中心工艺(s1)排出。
32.具体地，所述石脑油裂化中心工艺是将包含链烷烃、环烷烃和芳烃的石脑油裂化以制备用作石化产品的基础材料的烯烃如乙烯和丙烯的工艺，并且可以主要由裂化工艺、骤冷工艺、压缩工艺和精炼工艺组成。
33.裂化工艺是在800℃以上的裂化炉中将石脑油裂化为具有较少碳的烃的过程，并且可以在高温下排出裂化气。此处，石脑油在进入裂化炉之前可以进行来自高压水蒸气的预热过程，然后可以供应至裂化炉。
34.骤冷工艺是将高温的裂化气冷却的过程，以抑制从裂化炉排出的高温裂化气中的烃的聚合反应，并且回收废热和降低随后工艺(压缩工艺)中的热负荷。此处，骤冷工艺可以包括：用骤冷油第一冷却高温的裂化气；和用骤冷水第二冷却。
35.具体地，在第一冷却后和在第二冷却前，可以将第一冷却后的裂化气供应至汽油分馏塔，以从中分离出：轻油，包含氢气、甲烷、乙烯、丙烯等；热解汽油(pg)；热解燃料油(pfo)；和热解柴油(pgo)。之后，可以将轻油输送至随后的压缩工艺。
36.压缩工艺可以是通过在高压下提高轻油的压力以产生具有减小的体积的压缩气体以经济地分离和精炼轻油的过程。
37.精炼工艺是将用高压压缩的压缩气体冷却至低温温度，然后通过沸点差将组分分级分离的过程，并且可以产生氢气、乙烯、丙烯、丙烷、c4油、热解汽油(rpg)等。
38.如上所述，由石脑油裂化中心工艺(s1)的骤冷工艺，可以排出热解燃料油(pfo)和热解柴油(pgo)。通常，热解燃料油(pfo)包含约0.1重量％以下的硫和约20ppm以下的氮，并且当将其用作燃料时，在燃烧过程中排放硫氧化物(sox)和氮氧化物(nox)，因此，会引起环境问题。
39.因此，在本发明中，通过预处理热解燃料油(pfo)和热解柴油(pgo)并且使用预处
理过的油作为气化工艺的原料，可以解决上述问题，此外，与使用常规精炼厂渣油作为气化工艺的原料的情况相比，可以减少温室气体排放，可以降低气化工艺的运行成本，并且可以改善工艺效率。
40.根据本发明的一个示例性实施方案，如上所述，本发明的pfo流和pgo流可以分别包含从石脑油裂化中心工艺(s1)的汽油分馏塔10排出的热解燃料油(pfo)和热解柴油(pgo)。作为一个具体的实例，在图1所示的汽油分馏塔10的总级数中，当将顶端的级表示为1％的级并将底端的级表示为100％的级时，相对于汽油分馏塔10的总级数，热解燃料油(pfo)可以从90％以上、95％以上或95％至100％的级排出，并且热解柴油(pgo)可以从10％至70％、15％至65％或20％至60％的级排出。例如，当汽油分馏塔10的总级数为100时，顶端的级可以是第1级，底端的级可以是第100级，汽油分馏塔10的总级数的90％以上的级可以指汽油分馏塔10的第90级至第100级。
41.根据本发明的一个示例性实施方案，如图1所示，pgo流从石脑油裂化中心工艺(s1)的汽油分馏塔10的侧部排出，并且可以是在将包含热解柴油(pgo)的侧排出流供应至第一汽提塔20后，从第一汽提塔20的下部排出的下排出流，pfo流从石脑油裂化中心工艺(s1)的汽油分馏塔10的下部排出，并且可以是在将包含热解燃料油(pfo)的下排出流供应至第二汽提塔30后从第二汽提塔30的下部排出的下排出流。
42.第一汽提塔20和第二汽提塔30可以是在其中进行分离和除去溶解在液体中的气体或蒸气的汽提过程的装置，例如，可以利用如通过诸如蒸汽、惰性气体等的直接接触、加热和，加压的方法进行。作为一个具体的实例，将来自汽油分馏塔10的侧排出流供应至第一汽提塔20，由此将来自第一汽提塔20的包含轻馏分(该轻馏分是从来自汽油分馏器10的侧排出物流中分离出)的上排出流回流至汽油分馏塔10。另外，将来自汽油分馏塔10的下排出流供应至第二汽提塔30，由此将来自第二汽提塔30的包含轻馏分(该轻馏分是从来自汽油分馏塔10的下排出流中分离出)的上排出流回流至汽油分馏塔10。
43.根据本发明的一个示例性实施方案，pgo流可以包含70重量％以上或70重量％至95重量％的c10至c12烃，并且pfo流可以包含70重量％以上或70重量％至98重量％的c13+烃。例如，包含70重量％以上的c10至c12烃的pgo流在40℃下的运动粘度可以为1cst至200cst，并且闪点可以为10℃至50℃。此外，例如，包含70重量％以上的c13+烃的pfo流在40℃下的运动粘度可以为400cst至100,000cst，并且闪点可以为70℃至200℃。这样，在相同的温度条件下，包含比pgo流更多的重烃的pfo流可以具有比热解柴油更高的运动粘度和更高的闪点。
44.根据本发明的一个示例性实施方案，pgo流的沸点可以为200℃至288℃或210℃至270℃，pfo流的沸点可以为289℃至550℃或300℃至500℃。
45.pgo流和pfo流的沸点可以指各自由多种烃组成的主体形式的pgo流和pfo流的沸点。此处，pgo流中包含的烃的种类与pfo流中包含的烃的种类可以彼此不同，并且一些种类可以相同。作为一个具体的实例，可以如上所述包含pgo流和pfo流中包含的烃的种类。
46.根据本发明的一个示例性实施方案，在步骤(s10)中，从石脑油裂化中心工艺(s1)排出的包含热解燃料油(pfo)的pfo流和包含热解柴油(pgo)的pgo流可以作为进料流供应至蒸馏塔50，其中，可以将所述pgo流供应至所述蒸馏塔50的上端并且可以将所述pfo流供应至所述蒸馏塔50的下端。即，可以将pgo流供应至相对于蒸馏塔50的总级数小于40％的
级，并且可以将pfo流供应至相对于蒸馏塔50的总级数40％以上的级。
47.供应至蒸馏塔50的进料流包括pgo流和pfo流两者，并且可以包含重质物和轻质物两者。因此，将包含重质物和轻质物两者的进料流供应至蒸馏塔50，并且通过从蒸馏塔50的上部排出包含轻质物的上排出流，可以获得来自蒸馏塔50的下部的调节了运动粘度和闪点的下排出流。作为一个具体实例，具有比pgo流更高含量的重质物的pfo流可以具有比pgo流更高的运动粘度和闪点，具有比pfo流更高含量的轻质物的pgo流可以具有比pfo流更低的运动粘度和闪点。如上所述，在包括两个冲突流的进料流中，可以通过除去轻质物从蒸馏塔50的下部排出具有需要的运动粘度和闪点的流。
48.此处，可以将进料流的pgo流供应至蒸馏塔50的小于40％的级、1％至30％的级或1％至20％的级。此外，可以将进料流的pfo流供应至蒸馏塔50的40％以上的级、40％至80％的级或40％至70％的级。例如，当蒸馏塔50的总级数为100时，顶端的级可以是第1级，底端的级可以是第100级，级数少于40％的级可以是指低于蒸馏塔50的第40级的级，并且40％以上的级可以指第40级或更高的级。
49.因此，当将pgo流和pfo流各自供应至蒸馏塔50时，如上所述控制所供应的流的级，从而将相对轻且冷的pgo流引入蒸馏塔50的相对上方的级，并且将重且热的pfo流引入比pgo供应的级更靠下的级，因此，优化了进料流的组成和温度以及蒸馏塔50中的组成和温度，从而减少了将蒸馏塔50运行到相同目标时的低效组成和温度混合，从而降低了能耗。
50.根据本发明的一个示例性实施方案，相对于pfo流的流量，供应至蒸馏塔50的pgo流的流量可以为0.5至2、0.7至1.8或0.7至1.5。
51.根据本发明的一个示例性实施方案，来自蒸馏塔50的上排出流的流量相对于供应至蒸馏塔50的进料流的流量之比(以下称为“蒸馏塔50的蒸馏比”)可以为0.01至0.2、0.01至0.15或0.03至0.15。即，在步骤(s10)中，蒸馏塔50的蒸馏比可以调节至0.01至0.2、0.01至0.15或0.03至0.15。此处，“流量”可以指每单位小时流动的重量。作为一个具体的实例，流量的单位可以为kg/h。
52.在上述范围内的蒸馏塔50的蒸馏比通过安装在输送来自蒸馏塔50的上排出流的管道中的流量调节装置(未示出)来调节，并且如图1的预处理工艺(s2)所示，可以使用蒸馏比和第一热交换器51通过调节蒸馏塔50的上排出流的回流比来实现蒸馏塔50的性能。此处，回流比可以指回流的流的流量与流出的流的流量之比，并且作为一个具体的实例，蒸馏塔50的上排出流的回流比可以指：当将来自蒸馏塔50的上排出流分成两部分，并且将一部分作为回流的流回流到蒸馏塔50而将另一部分作为流出的流排出时，回流的流的流量与流出的流的流量之比(以下称为“回流比”)。即，可以通过图1的预处理工艺(s2)进行蒸馏塔50的蒸馏比的调节过程。
53.作为一个更具体的实例，所述回流比可以为0.005至10、0.01至7或0.02至5。如上所述，与将pgo流和pfo流的混合流供应至蒸馏塔50的情况相比或与将pgo流供应至蒸馏塔50的下端而不是上端的情况相比，将进料流的pgo流供应至蒸馏塔50的上端的级，由此减少供应至第二热交换器52的流的量，因此，可以降低整个工艺中消耗的能量。
54.如上所述，与将pgo流和pfo流的混合流供应至蒸馏塔50的情况相比或与将pfo流供应至蒸馏塔50的上端而不是下端的情况相比，将进料流的pfo流供应至蒸馏塔50的下端的级，由此降低供应至第二热交换器52的流的量，因此，可以降低整个工艺中消耗的能量。
55.如上所述，将气化剂和原料供应至位于气化工艺(s3)的最前端的燃烧室(未示出)，通过在700℃以上的温度下的燃烧过程来制备合成气。此处，制备合成气的反应在20atm至80atm的高压下进行，并且燃烧室中的原料应当以2m/s至40m/s的高流速移动。因此，原料应当在高压下以高流速泵送用于制备合成气的反应，并且当供应至燃烧室的原料的运动粘度高于适当范围时，由于泵送能力降低而应当使用价格昂贵的泵，或者由于能耗增加而增加成本，并且泵送至期望的条件可能达不到。此外，由于泵送进行不佳，因此原料不能均匀地供应至燃烧室。此外，由于燃烧室中的压差升高，或者由于其粒径小而不能将原料进行充分均匀的雾化，因此燃烧性能会劣化，生产率会降低，需要大量的气化剂，并且由于过多的氧气而增加爆炸的风险。此处，根据合成气的种类、在燃烧室中进行的燃烧过程的条件等，运动粘度的适当范围会略有不同，但是通常，在供应至气化工艺(s3)中的燃烧室时的原料的温度下，就成本、生产率和安全性而言，原料的较低的运动粘度是较好的，并且优选地，运动粘度在300cst以下的范围内，并且在该范围内，防止燃烧室中的压差升高，并且雾化良好地进行以改善燃烧性能。
56.另外，当供应至燃烧室的原料的闪点低于适当范围时，在发生燃烧反应之前在燃烧器中会产生火焰，由于燃烧室中火焰的回火现象而存在爆炸的危险，并且会损坏燃烧室中的耐火材料。此处，闪点的适当范围可以根据待合成的合成气的种类、在燃烧室中进行的燃烧过程的条件等而变化，但是通常，优选原料的闪点在比供应至气化工艺(s3)中的燃烧室时的原料温度高25℃以上的范围内，并且在该范围内，可以防止原料的损失、爆炸风险和燃烧室中的耐火材料的损坏。
57.因此，在本发明中，为了将来自蒸馏塔50的下排出流，即供应至气化工艺(s3)中的燃烧室的原料的运动粘度和闪点控制至适当范围，可以调节蒸馏塔50的蒸馏比。即，通过调节蒸馏塔50的蒸馏比，可以在将来自蒸馏塔50的下排出流供应至燃烧室时的温度下，将来自蒸馏塔50的下排出流的运动粘度和闪点控制至适当范围。
58.根据本发明的一个示例性实施方案，在供应至燃烧室时来自蒸馏塔50的下排出流的温度可以比在供应至燃烧室时来自蒸馏塔50的下排出流的闪点低25℃以上，并且可以是运动粘度为300cst以下的温度。即，来自蒸馏塔50的下排出流在供应至燃烧室时的运动粘度可以为300cst以下或1cst至300cst，并且来自蒸馏塔50的下排出流的闪点可以比供应至燃烧室时的温度高25℃以上或高25℃至150℃。此处，供应至燃烧室时来自蒸馏塔50的下排出流的温度可以为20℃至90℃或30℃至80℃。在供应至燃烧室时的温度在上述范围内，来自蒸馏塔50的下排出流的运动粘度可以为300cst以下，并且还可以比闪点低25℃，由此，可以满足用作气化工艺(s3)的原料的工艺运行条件。
59.具体地，通过将蒸馏塔50的蒸馏比调节至0.01至0.2、0.01至0.15或0.03至0.15，当将来自蒸馏塔50的下排出流供应至燃烧室时，来自蒸馏塔50的下排出流的闪点可以比来自蒸馏塔50的下排出流供应时的温度高25℃以上，并且在来自蒸馏塔50的下排出流供应时的温度下，其运动粘度可以在300cst以下的范围内。
60.当蒸馏塔50的蒸馏比为0.01至0.2时，具有低闪点的轻物质在闪点和运动粘度两者都低的情况下被除去，由此闪点的增加幅度比运动粘度的增加幅度增加得更多，因此，当将来自蒸馏塔50的下排出流供应至燃烧室时，闪点和运动粘度可以控制至闪点和运动粘度的所述范围内。然而，当蒸馏塔50的蒸馏比小于0.01时，难以将来自蒸馏塔50的下排出流供
应至燃烧室时的闪点控制为比来自蒸馏塔50的下排出流供应至燃烧室时的温度高25℃以上，当蒸馏塔50的蒸馏比大于0.2时，运动粘度的增加幅度比闪点的增加幅度增加得更多，因此，难以将运动粘度控制至300cst以下。
61.因此，通过调节蒸馏塔50的蒸馏比，可以控制来自蒸馏塔50的下排出流的闪点和运动粘度，因此，来自蒸馏塔的下排出流可以具有适合用作气化工艺(s3)的原料的物理性质。
62.同时，例如，当如图2所示pfo流没有经过预处理工艺(s2)直接供应至燃烧室时，当如图3所示pgo流没有经过预处理工艺(s2)直接供应至燃烧室时，或者当如图4所示pgo流和pfo流没有根据本发明经过预处理工艺(s2)直接供应至燃烧室时，不会存在满足上述适当范围内的运动粘度和闪点两者的温度。因此，当pfo流、pgo流或pfo流与pgo流的混合流在不满足适当范围内的运动粘度和闪点中的任意一个的温度下供应至燃烧室时，燃烧室中的压差升高或雾化进行不佳，使燃烧性能劣化，并且由于过多的氧气而增加爆炸风险，或在发生燃烧反应之前在燃烧器中会产生火焰，并且由于燃烧室中火焰的回火现象而存在爆炸危险，而且会损坏燃烧室中的耐火材料。
63.通常，pfo流和pgo流是ncc工艺中最重的残余物并且已经用作简单燃料，当它们这样用作简单燃料时，不需要调节其组成和物理性质。然而，如在本发明中，为了使用所述流作为合成气的原料，应当满足特定的物理性质，例如，运动粘度和闪点两者。然而，pgo流满足运动粘度但是具有太低的闪点，而pfo流具有高闪点但是具有太高的运动粘度，因此，每个流不能满足运动粘度和闪点两者，并且难以使用每个流作为合成气的原料。另外，当将pgo流和pfo流全部用作合成气的原料时，通常pgo流的流量相对于pfo流和pgo流的全部流的流量之比为约0.35至0.7，在这种情况下，也不能满足运动粘度和闪点两者，并且难以将所述流用作合成气的原料。在这一方面，在本发明中，将pfo流与pgo流的全部量供应至蒸馏塔50并且预处理，由此，当将来自蒸馏塔50的下排出流供应至燃烧室时，将来自蒸馏塔50的下排出流的闪点控制至比来自蒸馏塔50的下排出流供应时的温度高25℃以上的范围，并且还将来自蒸馏塔50的下排出流供应时的温度下的运动粘度控制至300cst以下的范围，因此，可以满足用作合成气的原料的条件。此外，当将pgo流与pfo流各自供应至蒸馏塔50时，蒸馏塔50可以更加有效地运行以显著降低不必要的能耗。
64.根据本发明的一个示例性实施方案，来自蒸馏塔50的上排出流可以具有15重量％以下或0.1重量％至15重量％的c10+烃的含量和70重量％以上或70重量％至95重量％的c8-烃的含量，并且来自蒸馏塔50的下排出流可以具有80重量％以上或80重量％至98重量％的c10+烃的含量和0.01重量％至5重量％的c8-烃的含量。
65.例如，c8-烃可以包括选自戊烷、戊烯、戊二烯、甲基丁烯、环戊烷、环戊烯、己烷、环己烷、庚烷、甲基己烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯和苯乙烯中的一种或多种。作为一个具体的实例，c8-烃可以包括上述所有种类的c8-烃，但是不限于此。
66.另外，例如，c10+烃可以包括选自二环戊二烯、萘、甲基萘、四甲基苯、芴和蒽中的一种或多种。作为一个具体的实例，c10+烃可以包括上述所有种类的c10+烃，但是不限于此。
67.根据本发明的一个示例性实施方案，pgo流和pfo流各自可以在供应至蒸馏塔50之前通过第三热交换器(未示出)和第四热交换器(未示出)，然后可以供应至蒸馏塔50。pgo流
或pfo流从汽油分馏塔10排出，或者使用第三热交换器(未示出)和第四热交换器(未示出)以及从第一汽提塔20或第二汽提塔30排出的高温流将作为废热浪费的pgo流和pfo流的显热重新利用在工艺中，从而调节pgo流和pfo流至蒸馏塔50的供应温度，并且还降低工艺能量。
68.根据本发明的一个示例性实施方案，第二热交换器52可以作为常用的再沸器工作。
69.根据本发明的一个示例性实施方案，来自蒸馏塔50的下排出流可以在供应至气化工艺(s3)之前通过第五热交换器53，然后可以供应至气化工艺(s3)。在这种情况下，通过使用第五热交换器53将在工艺中会作为废热浪费的来自蒸馏塔50的下排出流的显热重复使用，可以调节供应至气化工艺(s3)时来自蒸馏塔50的下排出流的温度，并且还可以降低工艺能量。
70.根据本发明的一个示例性实施方案，还可以包括在700℃以上、700℃至2000℃或800℃至1800℃的温度下燃烧供应至气化工艺(s3)中的燃烧室的来自蒸馏塔50的下排出流(s30)。此外，在步骤(s20)中，可以将来自蒸馏塔50的下排出流与气化剂一起供应至燃烧室。此处，气化剂可以包括选自氧气、空气和水蒸气中的一种或多种，并且作为一个具体的实例，气化剂可以是氧气或水蒸气。
71.这样，在气化剂的存在下在高温下燃烧来自蒸馏塔50的下排出流，从而制备合成气。根据本发明的制备方法制备的合成气包含一氧化碳和氢气，并且还可以包含选自二氧化碳、氨气、硫化氢、氰化氢和羰基硫化物中的一种或多种。
72.根据本发明的一个示例性实施方案，在所述制备合成气的方法中，根据需要，还可以安装诸如阀门、泵、分离器和混合器的装置。
73.上文中，已经描述和在附图中示出了根据本发明的制备合成气的方法，但是这些描述和附图所示仅是用于理解本发明的核心构成的描述和图示，并且除了上面描述和附图中示出的工艺和装置之外，可以适当地应用和使用没有单独描述和示出的工艺和装置，用于实施根据本发明的制备合成气的方法。
74.下文中，将通过实施例更详细地描述本发明。然而，提供下面的实施例用于说明本发明。对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以做出各种修改和改变，并且本发明的范围不限于此。
75.实施例
76.实施例1至实施例5
77.根据图1中所示的工艺流程图，制备合成气。
78.具体地，将从相对于石脑油裂化中心工艺(s1)的汽油分馏塔10的总级数的40％的级排出的侧排出流供应至第一汽提塔20，然后，从第一汽提塔20的下部排出包含热解柴油(pgo)的pgo流，此时，确认pgo流中的c10至c12的含量为86％。另外，将从相对于汽油分馏塔10的总级数的100％的级排出的下排出流供应至第二汽提塔30，从第二汽提塔30的下部排出包含热解燃料油(pfo)的pfo流，此时，确认pfo流中的c13+的含量为89％。此外，pgo流的闪点为25.5℃并且40℃的运动粘度为75cst，pfo流的闪点为98℃并且40℃的运动粘度为660cst。
79.接下来，通过预处理工艺(s2)，相对于蒸馏塔50的总级数，将pgo流供应至15％的
级，并且将pfo流供应至60％的级。此时，供应至蒸馏塔50的pgo流的流量与pfo流的流量之比为0.724。此外，调节蒸馏塔50的蒸馏比，从蒸馏塔50排出上排出流，并且将来自蒸馏塔50的下排出流与氧气和水蒸气一起供应至气化工艺(s3)的燃烧室，从而制备包含氢气和一氧化碳的合成气。此时，蒸馏塔50的回流比控制为2.3。
80.测量蒸馏塔50的蒸馏比、来自蒸馏塔50的下排出流的闪点以及来自蒸馏塔50的下排出流的温度，并且示于下面表1中。此外，根据测量结果确认是否满足工艺运行标准。此时，设置供应来自蒸馏塔50的下排出流时的温度条件以将运动粘度控制至300cst。
81.此外，在下面表3中示出了根据实施例3的工艺中使用的总能量，作为下面其余的实施例中使用的总能量的标准(100.0)。
82.运动粘度和闪点测量如下，并且应用于所有的实施例和比较例。
83.(1)运动粘度：从待测量的样品流中得到样品，并且使用购自anton paar的svm 3001基于astm d7042进行测量。将各个样品的温度保持在比运动粘度测量温度低10℃的温度下，并且将样品储存在密闭容器中以防止轻物质蒸发，使气相的发生最小化。
84.(2)闪点：从待测量的样品流中得到样品，并且使用购自tanaka的apm-8基于astm d93进行测量。将各个样品的温度保持在比预期闪点低10℃的温度下，并且将样品储存在密闭容器中以防止轻物质的蒸发，使气相的发生最小化。
85.实施例6
86.以与实施例3中相同的方式进行工艺，不同的是，在实施例3的预处理工艺(s2)中，相对于蒸馏塔50的总级数，将pgo流供应至40％的级，并且将pfo流供应至60％的级。此时，调节在所述工艺中使用的蒸气量，以显示出与实施例3相同的蒸馏比、向燃烧室供应下排出流时的温度、下排出流的闪点、以及向燃烧室供应下排出流时的运动粘度。
87.测量蒸馏塔50的蒸馏比、来自蒸馏塔50的下排出流的闪点以及来自蒸馏塔50的下排出流的温度，并且示于下面表1中。此外，根据测量结果确认是否满足工艺运行标准。此时，设置供应来自蒸馏塔50的下排出流时的温度条件以将运动粘度控制至300cst。
88.在下面表3中示出了在所述工艺中使用的总能量，为与实施例3中测量的能量的使用量100.0的相对量。
89.实施例7
90.以与实施例3中相同的方式进行所述工艺，不同的是，在实施例3的预处理工艺(s2)中，相对于蒸馏塔50的总级数，将pgo流供应至15％的级，并且将pfo流供应至35％的级。此时，调节在所述工艺中使用的蒸气量，以显示出与实施例3相同的蒸馏比、向燃烧室供应下排出流时的温度、下排出流的闪点、以及向燃烧室供应下排出流时的运动粘度。
91.测量蒸馏塔50的蒸馏比、来自蒸馏塔50的下排出流的闪点以及来自蒸馏塔50的下排出流的温度，并且示于下面表1中。此外，根据测量结果确认是否满足工艺运行标准。此时，设置供应来自蒸馏塔50的下排出流时的温度条件以将运动粘度控制至300cst。
92.在下面表3中示出了在所述工艺中使用的总能量，为与实施例3中测量的能量的使用量100.0的相对量。
93.《比较例》
94.比较例1
95.根据图2中示出的工艺流程图，制备合成气。
96.具体地，将从相对于石脑油裂化中心工艺(s1)的汽油分馏塔10的总级数的100％的级排出的下排出流供应至第二汽提塔30，从第二汽提塔30的下部排出包含热解燃料油(pfo)的pfo流。接下来，将pfo流与氧气和水蒸气一起供应至气化工艺(s3)的燃烧室，此时，确认pfo流中的c13+的含量为89％，pfo流的闪点为98℃并且40℃的运动粘度为660cst。
97.测量供应至燃烧室时pfo流的温度，并且示于下面表2中。此外，根据测量结果确认是否满足工艺运行标准。此时，将pfo流供应至燃烧室时的运动粘度设置为将运动粘度控制至300cst的温度条件。
98.比较例2
99.根据图3中示出的工艺流程图，制备合成气。
100.具体地，将从相对于石脑油裂化中心工艺(s1)的汽油分馏塔10的总级数的40％的级排出的侧排出流供应至第一汽提塔20，从第一汽提塔20的下部排出包含热解柴油(pgo)的pgo流。接下来，将pgo流与氧气和水蒸气一起供应至气化工艺(s3)的燃烧室。此时，确认pgo流中的c10至c12的含量为86％，pgo流的闪点为25.5℃并且40℃的运动粘度为75cst。
101.测量供应至燃烧室时pgo流的温度，并且示于下面表2中。此外，根据测量结果确认是否满足工艺运行标准。此时，将pgo流供应至燃烧室时的运动粘度设置为将运动粘度控制至300cst的温度条件。
102.比较例3
103.根据图4中所示的工艺流程图，制备合成气。
104.具体地，将从相对于石脑油裂化中心工艺(s1)的汽油分馏塔10的总级数的40％的级排出的侧排出流供应至第一汽提塔20，然后，从第一汽提塔20的下部排出包含热解柴油(pgo)的pgo流，此时，确认pgo流中的c10至c12的含量为86％。将从相对于汽油分馏塔10的总级数的100％的级排出的下排出流供应至第二汽提塔30，从第二汽提塔30的下部排出包含热解燃料油(pfo)的pfo流，此时，确认pfo流中的c13+的含量为89％。
105.接下来，将pgo流和pfo流混合以制备混合油流。此时，pgo流的闪点为25.5℃并且40℃的运动粘度为75cst，pfo流的闪点为98℃并且40℃的运动粘度为660cst。此外，pgo流的流量与混合油流的流量之比为0.42。接下来，将混合油流与氧气和水蒸气一起供应至气化工艺(s3)的燃烧室。
106.测量混合油流的闪点和供应至燃烧室时混合油流的温度并且示于下面表2中。此外，根据测量结果确认是否满足工艺运行标准。此时，将混合油流供应至燃烧室时的运动粘度设置为将运动粘度控制至300cst的温度条件。
107.[表1]
[0108]
[0109]
[表2]
[0110][0111]
[表3]
[0112] 实施例3实施例6实施例7使用的总能量100.0106.3124.8
[0113]
*使用的总能量：使用的总能量相对于标准(实施例3：100.0)的比
[0114]
参考表1和表2，在根据本发明的制备合成气的方法将蒸馏塔50的蒸馏比调节至适当的范围来产生下排出流的实施例2至实施例4、实施例6和实施例7中，确认当将来自蒸馏塔50的下排出流供应至燃烧室时，来自蒸馏塔50的下排出流的闪点比来自蒸馏塔50的下排出流供应时的温度高25℃以上，并且在来自蒸馏塔50的下排出流供应时的温度下，其运动粘度在300cst以下的范围内。通过具有这样的闪点和运动粘度的范围，满足用作气化工艺(s3)的原料的工艺运行条件。
[0115]
此外，在蒸馏塔50的蒸馏比未调节至适当范围(0.01至0.2)的实施例1和实施例5中，发现当在来自蒸馏塔50的下排出流供应时的温度下将运动粘度控制至300cst时，来自蒸馏塔50的下排出流供应时的温度不能控制为比闪点低25℃。
[0116]
此外，在将蒸馏塔50的蒸馏比调节至适当范围，pgo流和pfo流的供应级数满足适当的范围(pgo流：1％至30％，pfo流：40％至80％)并且产生下排出流的实施例2至实施例4中，证实当将来自蒸馏塔50的下排出流供应至燃烧室时，来自蒸馏塔50的下排出流的闪点比来自蒸馏塔50的下排出流供应时的温度高25℃以上，并且在来自蒸馏塔50的下排出流供应时的温度下，其运动粘度在300cst以下范围内。通过具有这样的闪点和运动粘度的范围，满足用作气化工艺(s3)的原料的工艺运行条件。
[0117]
此外，pgo流和pfo流的供应级数超出本发明的适当范围的实施例6和实施例7是调节工艺中流的使用量以显示出与实施例3相同的蒸馏比、向燃烧室供应下排出流时的温度、下排出流的闪点和向燃烧室供应下排出流时的运动粘度的情况，并且证实为了显示出与实施例3相同的效果(下排出流的闪点和运动粘度)，在工艺中使用的总能量相对增加。
[0118]
然而，当如图2所示pfo流未经预处理工艺(s2)直接供应至燃烧室(比较例1)，如图3所示pgo流未经预处理工艺(s2)直接供应至燃烧室(比较例2)，或者如图4所示pgo流和pfo流的混合油流未根据本发明的预处理工艺(s2)直接供应至燃烧室(比较例3)时，确认不存在满足上述适当范围内的运动粘度和闪点两者的温度。因此，证实不满足适当范围内的运动粘度和闪点的比较例1至比较例3的混合油流不满足用作气化工艺(s3)原料的工艺运行条件。
[0119]
因此，当在不满足适当范围内的运动粘度和闪点中的任何一个的温度下将气化工艺(s3)的原料供应至燃烧室时，证实燃烧室中的压差升高或雾化进行不佳，使燃烧性能劣
化，并且由于过多的氧气而增加爆炸风险，或者在燃烧反应发生之前燃烧器中会发生火焰，并且由于燃烧室中火焰的回火现象而存在爆炸危险，而且会损坏燃烧室中的耐火材料。