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CN115135597A - 制备合成气的方法 - Google Patents

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CN115135597A CN202180014691.9A CN202180014691A CN115135597A CN 115135597 A CN115135597 A CN 115135597A CN 202180014691 A CN202180014691 A CN 202180014691A CN 115135597 A CN115135597 A CN 115135597A
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Abstract

本公开提供一种制备合成气的方法，更具体地，一种制备合成气的方法，包括：将由石脑油裂化中心(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流混合，以制备混合油流(S10)；和将所述混合油流供应至用于气化工艺的燃烧室(S20)，其中，所述混合油流中的PGO流的流量相对于所述混合油流的流量的比例为0.01至0.3。

Description

制备合成气的方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年01月29日提交的韩国专利申请No.10-2021-0013204的优先权的权益，该专利申请的全部内容作为本说明书的一部分并入本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种制备合成气的方法，更具体地，涉及一种制备合成气的方法，该方法能够使得石脑油裂化中心(NCC)工艺中的热解燃料油(PFO)用作气化工艺的原料。
背景技术
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(spontaneous gas)、甲烷气和乙烷气的天然气不同，合成气通过气化工艺制备。
气化工艺是一种通过热解或与气化剂如氧气、空气和水蒸气的化学反应，将烃如煤、石油和生物质作为原料转化为主要由氢气和一氧化碳组成的合成气的工艺。将气化剂和原料供应至位于气化工艺的最前端的燃烧室，以通过在700℃以上的温度下的燃烧过程产生合成气，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不能良好地进行，使得燃烧性能劣化，或由于氧气过多而增加爆炸的风险。
通常，使用液相烃原料作为用于制备合成气的气化工艺的原料，主要使用由精炼原油的精炼厂排出的精炼厂残渣，如减压渣油(VR)和高粘度船用油(bunker-C oil)。然而，由于精炼厂残渣具有高运动粘度，因此，需要诸如热处理、稀释剂或加水的预处理以用作气化工艺的原料，并且由于精炼厂残渣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残渣的需求增加。
同时，热解燃料油(PFO)是由石脑油裂化中心(NCC)工艺(该工艺是一种制备石化基础材料如丙烯的工艺)排出的副产物，其通常用作燃料，但是，由于对于在没有预处理的情况下使用该油作为燃料来说，硫含量处于高水平，因此，由于环境法规，市场正在变小，应当对于未来不能销售的情况做好准备。
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，与使用常规精炼厂残渣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操作成本，并且可以改善工艺效率。
发明内容
技术问题
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，与常规的精炼厂残渣作为原料的情况相比，可以减少温室气体排放，降低气化工艺的操作成本，并且改善工艺效率。
技术方案
在一个总的方面，一种制备合成气的方法包括：将由石脑油裂化中心(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流混合，以制备混合油流(S10)；和将所述混合油流供应至用于气化工艺的燃烧室(S20)，其中，所述混合油流中的PGO流的流量与该混合油流的流量的比例为0.01至0.3。
有益效果
根据本发明，通过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，与使用常规精炼厂残渣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操作成本，并且可以改善工艺效率。
附图说明
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；
图2是根据本发明的比较例1和比较例5的制备合成气的方法的工艺流程图；
图3是根据本发明的比较例4和比较例8的制备合成气的方法的工艺流程图。
具体实施方式
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。
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。
在本发明中，其中“#”是正整数的术语“C#”表示所有具有#个碳原子的烃。因此，术语“C4”表示具有4个碳原子的烃化合物。此外，术语“C#+”表示所有具有#个以上碳原子的烃分子。因此，术语“C4+烃”表示具有4个以上碳原子的烃的混合物。
下文中，将参照图1更详细地描述本发明，以便更好地理解本发明。
根据本发明，提供一种制备合成气的方法。所述制备合成气的方法包括：将由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流混合，以制备混合油流(S10)；和将所述混合油流供应至用于气化工艺(S3)的燃烧室(S20)，其中，所述混合油流中的PGO流的流量与该混合油流的流量的比例为0.01至0.3。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，流量的单位可以是kg/h。
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。
气化工艺是一种通过热解或与气化剂如氧气、空气和水蒸气的化学反应，将烃如煤、石油和生物质作为原料转化为主要由氢气和一氧化碳组成的合成气的工艺。将气化剂和原料供应至位于气化工艺的最前端的燃烧室，以通过在700℃以上的温度下的燃烧工艺产生合成气，并且随着供应至燃烧室的原料的运动粘度变高，燃烧室中的压差增大或雾化不能良好地进行，使得燃烧性能劣化，或由于氧气过多而增加爆炸的风险。
通常，使用液相烃原料作为用于制备合成气的气化工艺的原料，主要使用由精炼原油的精炼厂排出的精炼厂残渣，如减压渣油(VR)和高粘度船用油(bunker-C oil)。然而，由于精炼厂残渣具有高运动粘度，因此，为了用作气化工艺的原料，需要诸如热处理、稀释剂或加水的预处理以降低粘度，并且由于精炼厂残渣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残渣的需求增加。例如，在精炼厂残渣中，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。
同时，热解燃料油(PFO)由石脑油裂化中心工艺(该工艺是一种使石脑油裂化来制备石化基础材料如乙烯和丙烯的工艺)排出，其通常用作燃料，但是，由于对于在没有预处理的情况下使用该油作为燃料来说，硫含量处于高水平，因此，由于环境法规，市场正在变小，并且应当对于未来不能销售的情况做好准备。
因此，在本发明中，旨在通过将由石脑油裂化中心工艺排出的包含热解燃料油(PFO)的PFO流和由石脑油裂化中心工艺排出的包含热解柴油(PGO)的PGO流以特定比例混合以制备混合油流，然后使用该混合油流作为气化工艺的原料，从而与使用常规的精炼厂残渣作为原料的情况相比，减少温室气体排放，降低气化工艺的操作成本，并且改善工艺效率。
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流可以由石脑油裂化中心工艺(S1)排出。
具体地，所述石脑油裂化中心工艺是一种将包含链烷烃、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。
裂化工艺是一种在800℃以上的裂化炉中将石脑油裂化为具有较少碳的烃的工艺，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经历来自高压水蒸气的预热过程，然后可以供应至裂化炉。
骤冷工艺是一种将高温下的裂化气冷却的过程，用于抑制由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：用骤冷油对高温裂化气第一冷却；和用骤冷水第二冷却。
具体地，在第一冷却之后且在第二冷却之前，可以将第一冷却后的裂化气供应至汽油分馏器，以从中分离轻油，包括氢气、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。
压缩工艺可以是一种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的工艺，用于经济地分离和精炼轻油。
精炼工艺是一种将用高压压缩的压缩气体冷却至制冷温度，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(PG)等。
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，会产生环境问题。
因此，在本发明中，通过使用其中热解燃料油(PFO)和热解柴油(PGO)以特定比例混合的混合油流作为气化工艺的原料，可以解决上述问题，此外，与使用常规的精炼厂残渣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操作成本，并且可以改善工艺效率。
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流可以分别包含由石脑油裂化中心工艺(S1)的汽油分馏器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中所示的汽油分馏器10的全部级数中，当将顶部级表示为1％处的级并将底部级表示为100％处的级时，相对于汽油分馏器10的总级数，热解燃料油(PFO)可以由90％或更高的级、95％或更高的级或95％至100％的级排出，热解柴油(PGO)可以由10％至70％的级、15％至65％的级或20％至60％的级排出。例如，当汽油分馏器10的总级数为100时，顶部级可以是第一级，底部级可以是第100级，并且汽油分馏器10的总级数的90％或更高的级可以指汽油分馏器10的第90级至第100级。
根据本发明的一个示例性实施方案，如图1中所示，PGO流由石脑油裂化中心工艺(S1)的汽油分馏器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之后，由第一汽提塔20的下部排出的下部排出流，所述PFO流由石脑油裂化中心工艺(S1)的汽油分馏器10的下部排出，并且可以是在将包含热解燃料油(PFO)的下部排出流供应至第二汽提塔30之后，由第二汽提塔30的下部排出的下部排出流。
第一汽提塔20和第二汽提塔30可以是如下装置：在该装置中进行分离和除去溶解在液体中的气体或蒸气的汽提工艺，并且该汽提工艺例如，可以利用如通过例如蒸汽、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，将来自汽油分馏器10的侧排出流供应至第一汽提塔20，从而将包含轻馏分(该轻馏分由汽油分馏器10的侧排出流分离)的来自第一汽提塔20的上部排出流回流至汽油分馏器10。此外，将来自汽油分馏器10的下部排出流供应至第二汽提塔30，从而将包含轻馏分(该轻馏分由汽油分馏器10的下部排出流分离)的来自第二汽提塔30的上部排出流回流至汽油分馏器10。
根据本发明的一个示例性实施方案，所述PGO流可以包含70重量％以上或70重量％至95重量％的C10至C12烃，并且所述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流更重的烃的PFO流可以具有比热解柴油更高的运动粘度和更高的闪点。
根据本发明的一个示例性实施方案，所述PGO流的沸点可以为200℃至288℃或210℃至270℃，所述PFO流的沸点可以为289℃至550℃或300℃至500℃。
PGO流和PFO流的沸点可以指各自由多种烃组成的以主体形式的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，PGO流和PFO流中包含的烃的种类可以如上所述被包含。
根据本发明的一个示例性实施方案，在步骤(S10)中，可以将PFO流和PGO流混合以产生混合油流。此处，混合油流中的PGO流的流量相对于混合油流的流量的比例(以下称为“PGO流的流量比”)可以为0.01至0.3、0.01至0.2或0.05至0.2。
产生具有在上述范围内的PGO流的流量比的混合油流的工艺可以通过使用图1的预处理工艺(S2)中所示的第一流量调节装置V1、第二流量调节装置V2、第三流量调节装置V3和第四流量调节装置V4调节PGO流和PFO流的流量来进行。即，步骤(S10)可以通过图1的预处理工艺(S2)来进行。
如上所述，将气化剂和原料供应至位于气化工艺(S3)的最前端处的燃烧室(未示出)，以通过在700℃以上的温度下的燃烧工艺制备合成气。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，对于制备合成气的反应，原料应当在高压下以高流速泵送，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高价泵，或由于能耗增加而增加成本，并且不能泵送至期望条件。此外，由于泵送不能良好地进行，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，或由于原料的粒径小而不能良好地进行原料的均匀雾化，因此，燃烧性能会劣化，生产率会降低，需要大量的气化剂，并且由于氧气过多而增加爆炸的风险。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稍微不同，但是，通常，在气化工艺(S3)中在原料供应至燃烧室时的温度下，在成本、生产率和安全性方面，原料的运动粘度较低是更好的，并且优选地，运动粘度在300cSt以下的范围内，在该范围内，防止燃烧室中的压差升高，并且良好地进行雾化以改善燃烧性能。
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，由于燃烧室中的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工艺的条件等而变化，但是，通常，优选地，原料的闪点在比原料在供应至气化工艺(S3)中的燃烧室时的温度高25℃以上的范围内，并且在该范围内，可以防止原料损失、爆炸风险和燃烧室中的耐火材料的损坏。
因此，在本发明中，为了控制作为供应至气化工艺(S3)中的燃烧室的原料的混合油流的运动粘度和闪点，可以调节混合油流中的PGO流与PFO流的流量比。即，通过调节混合油流中的PGO流与PFO流的流量比，可以将混合油流在混合油流在供应至燃烧室时的温度下的运动粘度和闪点控制在适当范围内。
根据本发明的一个示例性实施方案，混合油流在供应至燃烧室时的温度可以比混合油流在供应至燃烧室时的闪点低25℃以上，并且可以是运动粘度为300cSt以下的温度。具体地，混合油流在供应至燃烧室时的运动粘度可以为300cSt以下或1cSt至300cSt，并且混合油流的闪点可以比混合油流在供应至燃烧室时的温度高25℃以上或高25℃至150℃。此处，混合油流在供应至燃烧室时的温度可以为20℃至90℃或30℃至80℃。所述混合油流在供应至燃烧室时的上述范围内的温度下的运动粘度可以为300cSt以下，并且可以比混合油流的闪点低25℃以上，由此，可以满足使用混合油流作为气化工艺(S3)的原料的工艺操作条件。
具体地，通过将混合油流中的PGO流的流量相对于混合油流的流量的比例调节为0.01至0.3、0.01至0.2或0.05至0.2，当将混合油流供应至燃烧室时，混合油流的闪点可以比混合油流在供应时的温度高25℃以上，并且在混合油流在供应时的温度下，混合油流的运动粘度可以在300cSt以下的范围内。
通常，PFO流和PGO流是NCC工艺中最重的残渣，并且已经用作简单燃料，当它们以此用作简单燃料时，不需要调节其组成和物理性能。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能，例如，运动粘度和闪点两者。然而，PGO流满足运动粘度但是闪点太低，而PFO流的闪点高但是运动粘度太高，因此，每一个流不能同时满足运动粘度和闪点两者，并且难以将每一个流用作合成气的原料。此外，当将其中PFO流和PGO流混合的混合油流用作合成气的原料时，通常，PGO流的流量相对于混合油流的流量的比例为约0.35至0.7，并且在这种情况下，也不能满足运动粘度和闪点两者，并且难以将该流用作合成气的原料。在这一方面，在本发明中，通过将PGO流的流量相对于混合油流的流量的比例控制为0.01至0.3，当将混合油流供应至燃烧室时，可以将混合油流的闪点控制在比混合油流在供应时的温度高25℃以上的范围内，并且可以将混合油流在供应时的温度下的运动粘度控制为300cSt以下的范围，因此，可以满足使用所述混合油流作为合成气的原料的条件。
混合油流中的PGO流的流量相对于混合油流的流量的比例可以为0.01以上。即，当在满足运动粘度为300cSt的温度下将PFO流单独供应至燃烧室时，PFO流的闪点比在供应时的温度高25℃以上的条件不能满足。然而，当将PFO流与PGO流以上述流量比范围混合并且作为混合油流供应至燃烧室时，混合油流的闪点比在供应时满足运动粘度为300cSt的温度高25℃以上的条件可以满足。即，在上述PGO流的流量比的范围内，运动粘度的降低比闪点的降低更多，因此，可以将混合油流的闪点和在将混合油流供应至燃烧室时混合油流的运动粘度控制在上述闪点和运动粘度的范围内。
同时，当混合油流中的PGO流的流量相对于混合油流的流量的比例为0.3以下时，混合油流的闪点比在供应时满足运动粘度为300cSt的温度高25℃以上的条件可以满足。即，在上述PGO流的流量比的范围内，混合油流在供应至燃烧室时的闪点和运动粘度可以控制在上述闪点和运动粘度的范围内。然而，例如，当PGO流的流量比大于0.3时，闪点的降低比运动粘度的降低更多，因此，混合油流的闪点与在供应时满足运动粘度为300cSt的温度之间的温度差小于25℃，并且不能满足向燃烧室的供应条件。
这样，通过调节混合油流中的PGO流与PFO流的流量比，可以控制混合油流在供应至燃烧室时的闪点和运动粘度，由此，所述混合油流可以具有适合用作气化工艺(S3)的原料的物理性能。
同时，例如，当如图2中所示在没有预处理工艺(S2)的情况下将PFO流直接供应至燃烧室时，当如图3中所示在没有预处理工艺(S2)的情况下将PGO流直接供应至燃烧室时，或将PGO流与PFO流混合但是以超出本发明的适当范围(0.01至0.3)的PGO流的流量比供应至燃烧室时，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。这样，当在运动粘度和闪点中的任意一个不满足适当范围的温度下将混合油流供应至燃烧室时，燃烧室中的压差升高或雾化不能良好地进行，以使燃烧性能劣化，并且由于氧气过多而增加爆炸的风险，或在发生燃烧反应之前在燃烧器中会产生火焰，并且通过燃烧室中的火焰的回火现象而存在爆炸的危险，而且会损坏燃烧室中的耐火材料。
根据本发明的一个示例性实施方案，所述混合油流在供应至用于气化工艺(S3)的燃烧室之前可以通过换热器40以将温度调节为在供应时的温度，然后可以供应至燃烧室。所述混合油流通过将由第一汽提塔或第二汽提塔排出的高温PGO流与PFO流混合来制备，并且通过使用换热器40重复利用在工艺中会作为废热被浪费的混合油流的显热，可以将温度控制为作为合成气的原料在供应时的温度，并且还降低工艺能量。
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℃的温度下燃烧在气化工艺(S3)中供应至燃烧室的混合油流(S30)。此外，在步骤(S20)中，可以将混合油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更多种，并且作为一个具体的实例，气化剂可以是氧气或水蒸气。
这样，通过在气化剂的存在下在高温下燃烧所述混合油流，可以制备合成气。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更多种。
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。
上文中，已经在附图中描述和说明了根据本发明的制备合成气的方法，但是附图中的描述和说明仅是用于理解本发明的核心构成的描述和说明，并且除了上面描述和附图中示出的工艺和装置之外，可以适当地应用没有单独描述和示出的工艺和装置并用于实施根据本发明的制备合成气的方法。
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构思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。
<实施例>
实施例1至实施例6
根据图1中所示的工艺流程图制备合成气。
具体地，将由石脑油裂化中心工艺(S1)的汽油分馏器10的侧部排出的侧排出流供应至第一汽提塔20，由第一汽提塔20的下部排出包含热解柴油(PGO)的PGO流，将由汽油分馏器10的下部排出的下部排出流供应至第二汽提塔30，然后由第二汽提塔30的下部排出包含热解燃料油(PFO)的PFO流。接下来，通过预处理工艺(S2)调节PGO流与PFO流的流量比并且混合，从而产生混合油流。接下来，将混合油流与氧气和水蒸气供应至气化工艺(S3)中的燃烧室，以制备包含氢气和一氧化碳的合成气。
此时，在实施例1至实施例3的汽油分馏器10中，将由相对于汽油分馏器10的总级数的40％处的级排出的侧排出流供应至第一汽提塔20，由第一汽提塔20的下部排出包含热解柴油(PGO)的PGO流，可以确认，PGO流中的C10至C12的含量为92重量％。此外，将由相对于汽油分馏器10的总级数的100％处的级排出的下部排出流供应至第二汽提塔30，由第二汽提塔30的下部排出包含热解燃料油(PFO)的PFO流，可以确认，PFO流中的C13+的含量为91重量％。
另外，在实施例4至实施例6的汽油分馏器10中，将由相对于汽油分馏器10的总级数的40％处的级排出的侧排出流供应至第一汽提塔20，由第一汽提塔20的下部排出包含热解柴油(PGO)的PGO流，可以确认，PGO流中的C10至C12的含量为90重量％。此外，将由相对于汽油分馏器10的总级数的100％处的级排出的下部排出流供应至第二汽提塔30，由第二汽提塔30的下部排出包含热解燃料油(PFO)的PFO流，可以确认，PFO流中的C13+的含量为96重量％。
测量PGO流和PFO流的每一个的闪点和在40℃下的运动粘度、混合油流中的PGO流的流量相对于混合油流的流量的比例、混合油流在供应至燃烧室时的温度和混合油流的闪点，并示于下面表1中。此外，根据测量结果确认是否满足工艺操作标准。此时，将混合油流供应至燃烧室时的时间设定至温度条件，以将运动粘度控制为300cSt。
运动粘度和闪点如下测量，并且应用于所有实施例和比较例。
(1)运动粘度：从待测样品流中得到样品，并且使用可购自Anton Paar的SVM 3001基于ASTM D7042进行测量。此外，将每一个样品的温度保持在比运动粘度测量温度低10℃的温度下，并将样品储存在密闭容器中以防止轻质材料蒸发，从而使气相的出现最小化。
(2)闪点：从待测样品流中得到样品，并且使用可购自TANAKA的apm-8基于ASTMD93进行测量。此外，将各个样品的温度保持在比预期闪点低10℃的温度下，并将样品储存在密闭容器中以防止轻质材料蒸发，从而使气相的出现最小化。
比较例1至比较例8
除了将混合油流中的PGO流的流量相对于混合油流的流量的比例设置为超出本发明的适当范围(0.01至0.3)之外，以与实施例1中相同的方式进行过程。
具体地，在比较例1和比较例5中，根据图2中所示的工艺流程图制备合成气。更具体地，将由石脑油裂化中心工艺(S1)的汽油分馏器10的下部排出的下部排出流供应至第二汽提塔30，然后由第二汽提塔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)中的燃烧室。
另外，在比较例4和比较例8中，根据图3中所示的工艺流程图制备合成气。更具体地，将由石脑油裂化中心工艺(S1)的汽油分馏器10的侧部排出的侧排出流供应至第一汽提塔20，然后由第一汽提塔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)中的燃烧室。
此时，在比较例1至比较例4的汽油分馏器10中，将由相对于汽油分馏器10的总级数的40％处的级排出的侧排出流供应至第一汽提塔20，由第一汽提塔20的下部排出包含热解柴油(PGO)的PGO流，可以确认，PGO流中的C10至C12的含量为92重量％。此外，将由相对于汽油分馏器10的总级数的100％处的级排出的下部排出流供应至第二汽提塔30，由第二汽提塔30的下部排出包含热解燃料油(PFO)的PFO流，可以确认，PFO流中的C13+的含量为91重量％。
另外，在比较例5至比较例8的汽油分馏器10中，将由相对于汽油分馏器10的总级数的40％处的级排出的侧排出流供应至第一汽提塔20，由第一汽提塔20的下部排出包含热解柴油(PGO)的PGO流，可以确认，PGO流中的C10至C12的含量为90重量％。此外，将由相对于汽油分馏器10的总级数的100％处的级排出的下部排出流供应至第二汽提塔30，由第二汽提塔30的下部排出包含热解燃料油(PFO)的PFO流，可以确认，PFO流中的C13+的含量为96重量％。
测量PGO流和PFO流的每一个的闪点和在40℃下的运动粘度、混合油流中的PGO流的流量相对于混合油流的流量的比例、混合油流在供应至燃烧室时的温度和混合油流的闪点，并示于下面表2中。此外，根据测量结果确认是否满足工艺操作标准。此时，将混合油流供应至燃烧室的时间设定为温度条件，以将运动粘度控制为300cSt。
[表1]
Figure BDA0003798154350000131
[表2]
Figure BDA0003798154350000141
参照表1和表2，在根据本发明的制备合成气的方法将PGO流和PFO流以适当范围内的流量比混合来制备混合油流的实施例1至实施例6中，当将混合油流供应至燃烧室时，混合油流的闪点比混合油流在供应时的温度高25℃以上，并且在混合油流在供应时的温度下，混合油流的运动粘度在300cSt以下的范围内。通过具有这样的闪点和运动粘度范围，满足用作气化工艺(S3)的原料的工艺操作条件。
然而，当如图2中所示在没有预处理工艺(S2)的情况下将PFO流直接供应至燃烧室(比较例1和比较例5)时，或如图3中所示在没有预处理工艺(S2)的情况下将PGO流直接供应至燃烧室(比较例4和比较例8)时，可以确认，不存在运动粘度和闪点两者均满足上述适当范围的温度。
同时，如图1中所示，即使通过预处理工艺(S2)制备其中混合有PGO流和PFO流的混合油流的情况下，在其中PGO流和PFO流的流量比超出本发明的适当范围(0.01至0.3)的比较例2、比较例3、比较例6和比较例7中，可以确认，不存在运动粘度和闪点两者均满足上述适当范围的温度。
这样，在运动粘度和闪点不满足适当范围的比较例1至比较例8中，可以确认，不满足用作气化工艺(S3)的原料的工艺操作条件。具体地，当在运动粘度和闪点中的任意一个不满足适当范围的温度下将混合油流供应至燃烧室时，或者燃烧室中的压差升高或雾化不能良好地进行以使燃烧性能劣化，由于氧气过多而增加爆炸的风险，或在燃烧反应发生之前在燃烧器中会产生火焰，并且通过燃烧室中的火焰的回火现象而存在爆炸的危险，而且会损坏燃烧室中的耐火材料。

Claims (15)

1.一种制备合成气的方法，该方法包括：
S10，将由石脑油裂化中心(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流混合，以制备混合油流；和
S20，将所述混合油流供应至用于气化工艺的燃烧室，
其中，所述混合油流中的PGO流的流量相对于所述混合油流的流量的比例为0.01至0.3。
2.根据权利要求1所述的制备合成气的方法，其中，所述混合油流中的PGO流的流量相对于所述混合油流的流量的比例为0.05至0.2。
3.根据权利要求1所述的制备合成气的方法，
其中，所述混合油流在供应至所述燃烧室时的运动粘度为300cSt以下，并且
所述混合油流的闪点比在供应至所述燃烧室时的温度高25℃以上。
4.根据权利要求3所述的制备合成气的方法，
其中，所述混合油流在供应至所述燃烧室时的运动粘度为1cSt至300cSt，并且
所述混合油流的闪点比在供应至所述燃烧室时的温度高25℃至150℃。
5.根据权利要求1所述的制备合成气的方法，其中，所述混合油流在供应至所述燃烧室之前通过换热器。
6.根据权利要求1所述的制备合成气的方法，其中，所述混合油流在供应至所述燃烧室时的温度为20℃至90℃。
7.根据权利要求1所述的制备合成气的方法，
其中，所述PGO流包含70重量％以上的C10至C12烃，并且
所述PFO流包含70重量％以上的C13+烃。
8.根据权利要求1所述的制备合成气的方法，
其中，所述PGO流在40℃下的运动粘度为1cSt至200cSt，并且
所述PFO流在40℃下的运动粘度为400cSt至100,000cSt。
9.根据权利要求1所述的制备合成气的方法，
其中，所述PGO流的闪点为10℃至50℃，并且
所述PFO流的闪点为70℃至200℃。
10.根据权利要求1所述的制备合成气的方法，
其中，所述PGO流是在将由所述石脑油裂化中心工艺的汽油分馏器的侧部排出的侧排出流供应至第一汽提塔之后，由所述第一汽提塔的下部排出的下部排出流，并且
所述PFO流是在将由所述石脑油裂化中心工艺的汽油分馏器的下部排出的下部排出流供应至第二汽提塔之后，由所述第二汽提塔的下部排出的下部排出流。
11.根据权利要求10所述的制备合成气的方法，
其中，来自所述汽油分馏器的下部排出流由相对于所述汽油分馏器的总级数的90％以上处的级排出，并且
来自所述汽油分馏器的侧排出流由相对于所述汽油分馏器的总级数的10％至70％处的级排出。
12.根据权利要求1所述的制备合成气的方法，还包括：S30，在700℃以上的温度下燃烧供应至所述燃烧室的混合油流。
13.根据权利要求1所述的制备合成气的方法，其中，在S20中，将所述混合油流与气化剂一起供应至所述燃烧室。
14.根据权利要求13所述的制备合成气的方法，其中，所述气化剂包括选自氧气、水和空气中的一种或更多种。
15.根据权利要求1所述的制备合成气的方法，其中，所述合成气包含一氧化碳和氢气。
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