專利名稱：處理海上油田的井內(nèi)物流的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理產(chǎn)自海上油田的井內(nèi)物流的方法和裝置。本發(fā)明還涉及一種通過費托合成法將天然氣、特別是伴生天然氣轉(zhuǎn)化為合成原油的方法且特別是涉及一種在海上浮式平臺、平臺或其它裝置上進行的方法。本發(fā)明還涉及一種實施這種方法的裝置，該裝置安裝在易更換的滑架上且特別是安裝在FPSO浮式平臺(FPSO＝浮式采油、儲存和卸油)上。
背景技術(shù)：
從海上油田采集原油需要把井內(nèi)物流分離成水、油、和氣體。在井內(nèi)物流中與所采集的原油相伴的天然氣(通常稱為伴生天然氣)必須在分離后接受某種方式的處理。通常，這樣的處理包括燃燒該氣體或重新將該氣體注入油田中。但是，也可以把天然氣輸送到岸上以便作進一步的處理。燃燒已經(jīng)變?yōu)橐环N不可接受的氣體處理方法，因為這種燃燒是在浪費逐漸減少的烴源且也是空氣污染源。增加原油生產(chǎn)成本的再注入油田方式常常會變得不可接受，這是因為生產(chǎn)成本和可能對產(chǎn)自油田的原油有不利影響的緣故。第三種解決問題的方法(即，如通過管道把天然氣輸送到陸基工廠以便作進一步的處理)在某些遠程油田的情況下將是高費用且不實際的方法。
通過費托合成法把天然氣轉(zhuǎn)化為合成氣(CO+H2)并把合成氣轉(zhuǎn)化為合成原油的方法本身是公知的，該方法已經(jīng)公開在綜合性文獻中，例如參見G.A.米爾斯的“將合成氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)燃料的狀況和未來發(fā)展”，燃料卷73(8)，第1243-79頁(1994)。在80年代后期，為了對從海上油田輸送到岸上的天然氣進行處理(尤其是在南非和馬來西亞)，人們又重新對上述方法產(chǎn)生了興趣。但是盡本發(fā)明人所知，迄今還沒有出現(xiàn)任何基于費托合成技術(shù)且建立在海上如平臺、自升式平臺、包括尤其是浮式采油平臺和輸油油輪的FPSO裝置(FPSO＝浮式采油、儲存和卸油)、FSU裝置(FSU＝浮式儲存裝置)、半潛式平臺等上的裝置。
近來，人們已經(jīng)知道使輸油油輪本身與水下裝油浮筒連接，該裝油浮筒同時錨定住浮式平臺。這樣的水下裝油浮筒形成了一個用于一個或多個撓性立管和例如從海底采油系統(tǒng)中引出的控制管纜的集油點。該浮筒適于提升并固定在有關(guān)的浮式平臺上，以便建立起一個從海底系統(tǒng)中輸送到例如在浮式平臺上的裝油罐的石油產(chǎn)品輸送系統(tǒng)。
以該技術(shù)為出發(fā)點，近年來出現(xiàn)了各種可在工作中如此簡單地變化的改進型浮式平臺a)本身連接到水下裝油浮筒上的輸油油輪，b)固定連接到水下裝油浮筒上且同時在其尾部具有用于卸油的卸油裝置的儲油浮式平臺，c)與包括旋轉(zhuǎn)裝置在內(nèi)的水下裝油浮筒相連的采油浮式平臺。
在NO940352中介紹了這種基于船底錨定的水下裝油浮筒間的合作的浮式平臺，該裝油浮筒由一個具有幾條管道的旋轉(zhuǎn)裝置構(gòu)成。在其前端附近，該浮式平臺具有一個用于接收水下浮筒的水下接收艙和在接收艙和浮式平臺甲板之間延伸的輔助井。該水下浮筒有一個外部浮力部件和一個中心部件，該外部浮力部件適于進入且可松開地固定在向下打開的浮式平臺水下接收艙，該中心部件可旋轉(zhuǎn)地安裝在外部部件上且被錨定在海底上并與至少一條從各采油井起一直延伸向所述浮筒的輸油管路相連。
當這類浮筒固定在浮式平臺的接收艙中時，浮式平臺與該浮筒的外部浮力部件穩(wěn)定相連并且可以圍繞該浮筒的中心部件旋轉(zhuǎn)，該中心部件通過合適的錨定裝置錨定在海底上。于是，浮筒本身構(gòu)成了一個旋轉(zhuǎn)體或轉(zhuǎn)動架。在風(fēng)、波浪和水流的作用下，該浮式平臺被帶動著繞該旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動。
該浮筒結(jié)構(gòu)具有許多明顯的優(yōu)點。因為該浮筒中心部件的直徑小、重量輕，所以就使得該旋轉(zhuǎn)體即該浮筒的外部浮力部件相應(yīng)地具有小直徑，因此就有小的轉(zhuǎn)動慣量和旋轉(zhuǎn)阻力。浮式平臺和浮筒間的連接或脫接可以通過簡單快捷的方式進行，即使在海浪較大的壞天氣情況下也是如此。另外，該浮筒可以在幾乎所有的天氣情況下仍然與該浮式平臺連接。如果天氣變得極其惡劣，則可以快速拆除這種連接。
在適于與上述浮筒結(jié)構(gòu)一起使用的浮式平臺中，如上述那樣布置的接收艙和井如上所述地被適當?shù)匕仓迷谠摳∈狡脚_的船頭部上。這可以合理而簡單地重建現(xiàn)有的浮式平臺以便與如作為裝油油輪的這種浮筒裝油系統(tǒng)相適應(yīng)。另外，水下接收艙和在該接收艙和浮式平臺甲板之間延伸的井的組合能夠得到操作時高度安全的且污染泄漏危險小的系統(tǒng)。
至于對上述類型的浮筒結(jié)構(gòu)和上述類型的浮式平臺的更具體的描述，可以參見國際專利申請PCT/NO92/00054、PCT/NO92/00055和PCT/NO92/00056。
在NO922043中描述了有利地改裝浮筒裝油系統(tǒng)以便在采油浮式平臺上采集海上油氣的實施例。在其中所述的實施例中，該系統(tǒng)包括一個旋轉(zhuǎn)裝置，該旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)置得便于降低到井底端操作位置或從此操作位置上升起并且它在操作位置上與浮式平臺上的管道系統(tǒng)相連。該旋轉(zhuǎn)裝置包括內(nèi)、外可相對旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件。在該浮筒的上端設(shè)有一個所有輸送管端都與之連接的連接裝置或接頭并且該連接裝置適于分別與在該旋轉(zhuǎn)裝置下邊的相應(yīng)連接裝置連接和脫接。
在該系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，該旋轉(zhuǎn)裝置放置在一個升降裝置上，而升降裝置可滑動地安裝在導(dǎo)軌裝置上，所述導(dǎo)軌裝置在井上端和井下端之間延伸。該旋轉(zhuǎn)裝置與它的接頭或連接裝置一起可簡單地放置在井下端的連接艙的正確位置上。作為最關(guān)鍵的部件，該旋轉(zhuǎn)和連接裝置可以很容易地進行維修和更換?？梢岳迷谠撨B接裝置兩邊的自動關(guān)閉閥而在一步操作中實現(xiàn)與該浮筒的輸送管的連接和脫接。該旋轉(zhuǎn)裝置在連接和脫接過程中的垂直移動可以很方便地通過撓性管吸收，該撓性管與該旋轉(zhuǎn)裝置的井成90度角地固定。
該系統(tǒng)的主要優(yōu)點是提供體積小的系統(tǒng)，這是因為使用了本身構(gòu)成一個旋轉(zhuǎn)體的特殊浮筒。這使得重量減輕并且裝置體積減小，從而明顯地降低了成本。
這樣的系統(tǒng)將需要略微改建輸油油輪，以便將油輸送到采油浮式平臺上，所述改建的油輪適用于上述浮筒裝油系統(tǒng)。除了從邊際油田連續(xù)采油外，用這樣的采油浮式平臺也能夠進行周期性的工作和采油試驗。在夏季月份里，該浮式平臺可以在輸油油輪可能富余的期間內(nèi)用于如試驗采油。
由于該浮式平臺的艙手室和其發(fā)動機室在該浮式平臺的船頭部而在該浮式平臺接收艙的上方的輔助井恰好位于艙手室后面，所以輔助井將位于艙手室的背風(fēng)面。在這種布局的情況下，除了對在該豎井區(qū)工作的船員提供保護之外，還獲得了從該艙手室后部起向后一直到該后部甲板區(qū)的寬闊的甲板區(qū)域。當該浮式平臺被用作采油浮式平臺時，該區(qū)域?qū)⒛軌蛴糜诒匦璧奶幚硌b置和控井裝置。
因為浮式平臺能夠在不同的活動油田間游動，所以整套裝置最好分成便攜式小型部件。
如上所述的浮式平臺將非常適合作為將伴生天然氣轉(zhuǎn)化為例如合成原油和/或蠟的裝置的母艦。另外，這樣的安排將產(chǎn)生由該旋轉(zhuǎn)裝置系統(tǒng)帶來的優(yōu)點，該旋轉(zhuǎn)裝置系統(tǒng)適于與注水、水提純裝置的操作、井注水等配合使用，這允許高度靈活地使用浮式平臺。該系統(tǒng)也適用于伴有漂流冰和冰山的水域，因為當需要時，它可以快速脫接而沒有破壞水下浮筒的危險。
如上面所介紹的那樣，本發(fā)明人不知曉任何基于費托合成技術(shù)的海上裝置。但是，已經(jīng)介紹了用于安裝在浮式平臺、海上平臺和其它海上裝置上的、將伴生天然氣或遠程天然氣轉(zhuǎn)化為合成原油的組裝式天然氣轉(zhuǎn)化裝置或系統(tǒng)，見在SECONS 1994(北海戰(zhàn)略與經(jīng)濟)-倫敦，1994.11.28-29上的Dr.戴維D.J.安特爾和Dr.頓肯.瑟頓的《通過將海上天然氣轉(zhuǎn)化為原油的方式抓住降低成本和增值的機遇》。
在上述公開物當中，介紹了組裝式天然氣轉(zhuǎn)化裝置或系統(tǒng)，它可以連接到新的或現(xiàn)有的海上采油系統(tǒng)上。該組裝式裝置用于將天然氣轉(zhuǎn)化為合成原油、蠟或甲醇。該公開物特別針對要用于生產(chǎn)5-50 MMCF/D(0.14-1.42百萬立方米/天)的伴生天然氣的油田裝置上。在該文章中確定了兩類裝置(a)設(shè)計用于在把天然氣再注入油田之前從天然氣中除去有用成分的裝置，(b)設(shè)計用于通過把天然氣轉(zhuǎn)化為更容易處理的和有價值產(chǎn)品的方式完全加工該天然氣的裝置，從而避免燃燒、再注入油田或運走天然氣。
在這兩種裝置中，該方法包括兩個主要的步驟(1)在部分氧化裝置中把天然氣轉(zhuǎn)化為由一氧化碳、氫氣和二氧化碳構(gòu)成的合成氣，(2)在費托合成反應(yīng)器(FT反應(yīng)器)中把合成氣轉(zhuǎn)化為合成原油。據(jù)說，該方法是一種容許在操作時轉(zhuǎn)化為包括從輕型冷凝物到微晶蠟在內(nèi)的其它終產(chǎn)品的靈活方法。
可以通過獨立的橇裝艙或艙群的方式布置該方法的兩個步驟所用的裝置。據(jù)信，在艙的基礎(chǔ)上安裝所述裝置可保證靈活性，這尤其反映在可根據(jù)需要提高或降低該裝置生產(chǎn)力或在生產(chǎn)不同產(chǎn)物如合成原油、蠟和甲醇的并存液、氣流時運轉(zhuǎn)的裝置生產(chǎn)力。
為了在該方法的第一步驟中從天然氣中制出合成氣，在安特爾等人公開的文章中詳細介紹了幾種方法，其中重要的是部分氧化、蒸汽重整、自熱催化重整和混合重整。從過程的效率、成本、產(chǎn)物組成的靈活性、裝置大小、生產(chǎn)率、邏輯性和經(jīng)濟性方面考慮，優(yōu)選部分氧化方法。
為了在該方法的第二步驟中生產(chǎn)出合成原油和/或蠟即FT合成，可以使用許多不同類型的反應(yīng)器，即MTFB反應(yīng)器-它是多管固定床反應(yīng)器(MTEB＝“多管固定床”)、流化床反應(yīng)器、環(huán)型床反應(yīng)器、砂漿反應(yīng)器和林德等溫反應(yīng)器。在這些反應(yīng)器中，安特爾等人優(yōu)選MTFB反應(yīng)器，這是因為實踐證明了這種反應(yīng)器成本低且因可以在很寬的溫度范圍內(nèi)操作而靈活性強。這篇公開物聲稱盡管已經(jīng)廣泛地研究了砂漿反應(yīng)器，但它還沒有被證明在工業(yè)上是有效的。
FT反應(yīng)器使用鐵、鈷或釕催化劑。所有這些催化劑類型據(jù)說都能制出其成分包括從輕型冷凝物到重烷烴油或微晶蠟或烷烴蠟在內(nèi)的產(chǎn)物。
于是，盡管有很多根據(jù)表明，把伴生天然氣轉(zhuǎn)化為有價值的且更易處理的產(chǎn)物是經(jīng)濟上合理且對環(huán)境影響小的伴生天然氣處理方式，但是仍需要一種改進方案以實現(xiàn)更安全和更有利的操作。
被安特爾等人認為是用于FT合成方法中的優(yōu)選反應(yīng)器的上述MTFB反應(yīng)器一點也不受因其重量大、費用高和設(shè)計復(fù)雜以及操作溫度范圍窄的缺點的拖累。為了使穿過MTFB反應(yīng)器催化劑床的壓降在可接受程度內(nèi)，必須使用大顆粒的催化劑，這帶來了擴散方面的限制。因此且由于難以控制反應(yīng)器的溫度，合成氣的單程轉(zhuǎn)化率低于合乎要求的轉(zhuǎn)化率。另外，在這種類型的反應(yīng)器情況下，催化劑置換復(fù)雜且該反應(yīng)器不適于很活躍的催化劑。
發(fā)明目的針對上述背景，本發(fā)明的一個目的是提供在浮式平臺船上處理產(chǎn)自海上油田的井內(nèi)物流的方法和裝置，所述方法和裝置使用了與水下浮筒一起工作的浮式平臺，該浮式平臺和來自油田的立管都錨定在水下浮筒上。
本發(fā)明的另一個目的是提供將天然氣、尤其是將伴生天然氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟的方法，該方法適用于空間有限的場合如海上浮式平臺、平臺或其它裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種簡單的、緊湊的且操作可靠的、將天然氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟的裝置。更具體地說，本發(fā)明的目的是提供這樣一種伴生天然氣轉(zhuǎn)化裝置，它安裝在易更換地固定到浮式平臺、海上平臺或其它海上裝置、特別是FPSO浮式平臺(FPSO＝“浮式采油、儲存和卸油”)上的滑架上。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種上述類型的裝置，可以很容易地再調(diào)整此裝置以便生產(chǎn)具有不同規(guī)格的產(chǎn)品并且也可以很容易地調(diào)整它的生產(chǎn)力。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種在浮式平臺船上處理產(chǎn)自海上油田的井內(nèi)物流的方法，該方法使用了與水下浮筒一起操作的浮式平臺，該浮式平臺和來自油田的立管都錨定在水下浮筒上，旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)置在浮筒上方的浮式平臺上。該方法的特征在于下述步驟把井內(nèi)物流通入一個處理裝置中，該處理裝置安裝在易更換地固定在浮式平臺甲板上的滑架上，所述滑架被安裝在沿縱向正中地位于浮式平臺上的管架的任一側(cè)上；在所說的處理裝置中使水、油、天然氣彼此分離；在至少某些浮式平臺的儲罐中儲存分離出的穩(wěn)定油；把分離出的天然氣輸入一個將該天然氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟的裝置，然后將該合成原油和/或蠟貯存在浮式平臺的儲罐中，該合成原油可與穩(wěn)定油任意混和。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供一種處理產(chǎn)自海上油田的井內(nèi)物流的裝置，該裝置的布局適于安裝在浮式平臺船上且它包括一個處理裝置，在該處理裝置中使水、油、天然氣彼此分離。該裝置的特征在于它也包括一個將分離出的天然氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟的裝置，所說的轉(zhuǎn)化裝置包括至少一個合成氣裝置和一個費托合成裝置，整套裝置(處理裝置和轉(zhuǎn)化裝置)安裝在易更換地固定在該浮式平臺甲板上的滑架上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種特別是在海上浮式平臺、平臺或其它裝置上實施的、將天然氣、特別是伴生天然氣兩步轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟的方法，其中(1)在合成氣裝置中把該天然氣轉(zhuǎn)化為由一氧化碳、氫氣和二氧化碳的混合物組成的合成氣，(2)在費托合成裝置中將合成氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟。該方法的特征在于將為了實施費托合成而由步驟(1)得到的合成氣以一種由液態(tài)產(chǎn)品、細分催化劑顆粒和合成氣組成的砂漿的形式注入砂漿泡罩塔反應(yīng)器(SBCR反應(yīng)器)的反應(yīng)區(qū)中，在該反應(yīng)器內(nèi)從砂漿的其余部分中內(nèi)部分離出液態(tài)產(chǎn)品。
在該方法的一個優(yōu)選實施例中，冷卻由步驟(1)得到的合成氣并在脫水后將其注入砂漿泡罩塔反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)底部，所說的反應(yīng)區(qū)布置成用于容納由液態(tài)產(chǎn)品、細分催化劑顆粒和所供給的合成氣組成的砂漿并且用于容納在該砂漿相上面的氣體；通過一個包括外殼和過濾件在內(nèi)的過濾段使液態(tài)產(chǎn)品從砂漿的其余部分中分離出來，所述外殼與過濾件構(gòu)成一個具有濾液產(chǎn)品出口的過濾區(qū)，所說的過濾件布置成與反應(yīng)區(qū)中的砂漿接觸；在過濾區(qū)和包含在該砂漿相上方的氣體在內(nèi)的反應(yīng)區(qū)部分之間建立流體流通關(guān)系；形成穿過過濾件的均勻壓差。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供一種將天然氣、特別是伴生天然氣兩步轉(zhuǎn)化為合成原油和/蠟的裝置，其中(1)在合成氣裝置中把該天然氣轉(zhuǎn)化為由一氧化碳、氫氣和二氧化碳的混合物組成的合成氣，(2)在費托合成裝置中將由該裝置得到的合成氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟。該裝置的特征在于該費托合成裝置包括一個或多個砂漿泡罩塔反應(yīng)器(SBCR反應(yīng)器)，每個反應(yīng)器包括一個反應(yīng)區(qū)，所述反應(yīng)區(qū)布置成用于容納由液態(tài)產(chǎn)品、細分催化劑顆粒和合成氣組成的砂漿；所述反應(yīng)器布置成用于從砂漿的其余部分中內(nèi)部分離出液態(tài)產(chǎn)品。
在一個優(yōu)選實施例中，該裝置的特征在于，每個砂漿泡罩塔反應(yīng)器包括一個構(gòu)成一個布置成用于容納砂漿相和在砂漿相上方的氣體的反應(yīng)區(qū)的容器；在該容器下部將該合成氣注入砂漿相中的裝置；布置成使液態(tài)產(chǎn)品與砂漿相分離的過濾段，該過濾段包括一個至少部分圍繞該容器的外殼和一個過濾件，該過濾件與所說的外殼構(gòu)成一個具有濾液產(chǎn)品出口的過濾區(qū)，所說的過濾件被布置成在砂漿區(qū)中與砂漿接觸；在過濾區(qū)和在使用中被在砂漿相上方的氣體占據(jù)的反應(yīng)區(qū)部分之間形成流體流通的裝置；形成穿過過濾件的均勻壓差的裝置。
在優(yōu)選的實施例中，該裝置安裝在可以很容易更換地固定到浮式平臺、海上平臺或其它海上裝置，特別是FPSO浮式平臺(FPSO＝“浮式采油、儲存和卸油”)上的滑軌上。
附圖的簡要說明

圖1是本發(fā)明方法實施方案的簡化流程圖。
圖2是在本發(fā)明方法中用于FT合成裝置的砂漿泡罩塔反應(yīng)器的縱向剖視圖。
圖3是一種具有用于裝載烴類的浮筒裝載系統(tǒng)和安裝實施本發(fā)明方法的裝置的空間的裝貨采油浮式平臺的局剖透視圖。
圖4是具有安裝在船上的本發(fā)明組裝式裝置的采油浮式平臺的透視圖。
本發(fā)明的詳述現(xiàn)在參考附圖1來描述本發(fā)明的用于將天然氣、特別是伴生天然氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/蠟的兩步方法和裝置的優(yōu)選實施方案的主要特征。在約40巴壓力下的伴生天然氣被加熱到約400℃并被注入吸收塔1，其中僅以H2S形式存在的硫吸附在ZnO顆粒床中。從吸收塔出來的脫硫氣體與水蒸汽混合并把該混合氣加熱到約500℃且注入自熱重整塔2。使從空氣中提取的氧與水蒸汽混合并在約300℃下注入自熱重整塔。把由FT合成的循環(huán)氣加熱到約300℃并也注入自熱重整塔中。自熱重整塔包括一個反應(yīng)物在其中混合的燃燒器、一個烴與氧在其中燃燒而生成CO和水的燃燒區(qū)、一個剩余的烴和水在其中轉(zhuǎn)化為CO和H2的熱區(qū)和一個后續(xù)的催化劑裝載區(qū)，在此裝載區(qū)中，一方面建立CO和水之間的平衡，另一方面建立CO2和H2之間的平衡(水氣轉(zhuǎn)換反應(yīng))。調(diào)整反應(yīng)物間的比例和其它反應(yīng)條件，以便在自熱重整塔2的出口處獲得1.6∶1～2.0∶1的H2∶CO摩爾比。
通過把水直接注入到氣體中而把由自熱重整塔回收的合成氣激冷到300℃。在熱交換器中進一步冷卻該合成氣并從中脫水(未示出)。然后，在約200℃下把該合成氣注入FT合成裝置中，在如圖所示的裝置中，F(xiàn)T合成裝置是由兩個反應(yīng)器3構(gòu)成的。在放熱過程中，該合成氣的組分相互反應(yīng)而生成烴和水。FT反應(yīng)器為砂漿泡罩塔反應(yīng)器型(“砂漿泡罩塔反應(yīng)器”＝SBCR)并使用以氧化鋁為載體的鈷基催化劑。在此所用的術(shù)語“砂漿”指的是固體催化劑顆粒、由FT合成得到的產(chǎn)物組成的液態(tài)烴、由未反應(yīng)的反應(yīng)物和在FT合成中形成的氣態(tài)烴組成的氣體的三相混合物。
利用與通過安裝在該SBCR反應(yīng)器3中的熱交換管循環(huán)的水的熱交換來除去多余的熱量。在反應(yīng)條件(包括230℃左右)下，烴會以氣相和液相形式存在。從反應(yīng)器3的頂部回收未反應(yīng)的合成氣和氣態(tài)烴產(chǎn)物。安裝在反應(yīng)器上部的過濾裝置從液態(tài)產(chǎn)品中分離出催化劑。
冷卻反應(yīng)器3的氣態(tài)產(chǎn)物(未示出)并將其注入分離裝置4中，從而分離出水和由合乎要求的合成原油產(chǎn)物組成的液流。一部分被分離出來的水被回送到重整塔2的入口。從分離裝置4回收的未冷凝氣體的一部分被回送到重整塔2的入口，而氣體的其余部分可用作加熱進入自熱重整塔中的原料的燃氣和/或用于發(fā)電機發(fā)電或用于海水淡化處理。為了注入目的，也可以使用一部分冷凝氣體。
圖中所示的兩個SBCR反應(yīng)器是串聯(lián)的，但它們也可以并聯(lián)，在圖中用穿孔線表示這種并聯(lián)結(jié)構(gòu)。當該反應(yīng)器串聯(lián)時，可在第一反應(yīng)器下游以適當?shù)姆绞綇奈锪髦谐シ磻?yīng)水和液態(tài)烴(C5+)，以便提高第二反應(yīng)器的效率。如果需要的話，可以分別運轉(zhuǎn)每個反應(yīng)器3。
任何適用于生產(chǎn)合成原油和/或蠟的費托合成方式的催化劑都可用于本發(fā)明裝置的SBCR反應(yīng)器，例如以前所知的有這種用途的鐵、鈷、鎳或釕中的一種。優(yōu)選的催化劑是以氧化鋁為載體的鈷-錸催化劑。可以任意選用稀土金屬族中的金屬來改進催化劑。例如，可以使用以γ-Al2O3為基的含20％(重量百分比)的Co和1％的Re的鈷-錸催化劑。這樣的催化劑披露于US4801573中，可以按照早期潤濕方法用Co(NO3)2·6H2O和HReO4的水溶液浸漬γ-Al2O3制備催化劑。
使用優(yōu)選的FT催化劑，人們獲得大于85％的單程CO轉(zhuǎn)化率(最高可達98％)和大于88％的C5+選擇性以及0.9-0.95的按照安德森-舒爾茨-弗羅里分布的聚合幾率α。
優(yōu)選的催化劑與所述的SBCR反應(yīng)器的結(jié)合造成了C5+選擇性強、CO單程轉(zhuǎn)化率高、催化劑的活性和再生性能穩(wěn)定。
在自熱重整的方法中如在用于上述的本發(fā)明裝置中的方法中，采用了部分氧化與絕熱蒸汽重整技術(shù)結(jié)合的方案。在反應(yīng)器的出口溫度下，氣態(tài)產(chǎn)物處于化學(xué)平衡中，出口溫度是由入口溫度和絕熱溫升決定的。在固定床反應(yīng)器中實施該方法。自熱重整比常規(guī)的蒸汽重整需要較少的裝置并且它是一種能夠生產(chǎn)其成分隨操作條件的調(diào)整而變化的合成氣的靈活重整方法。
為了從輸入該裝置的天然氣中制出合成氣，甚至可以使用重整方法的其它實施方案，例如蒸汽重整、蒸汽重整和其后的自熱重整結(jié)合的混合重整、帶有預(yù)重整的混合重整、部分氧化、由自熱重整和其后的蒸汽重整相結(jié)合的氣體加熱重整。其它選擇可以是混合的自熱重整或在科魯格重整塔-熱交換系統(tǒng)中的重整。
砂漿泡罩塔反應(yīng)器(SBCR)在用于陸基費托合成裝置的三相系統(tǒng)反應(yīng)器中，需要提一提的是機械攪拌式砂漿反應(yīng)器和環(huán)形砂漿泡罩塔反應(yīng)器。這兩種反應(yīng)器都利用了分散在液體中的催化劑微粒。因此，在大多數(shù)場合下，該液體必須與砂漿分開以便除去液態(tài)產(chǎn)品或為了進行催化劑再生。
砂漿泡罩塔反應(yīng)器的操作很簡單，這是因為省去了機械驅(qū)動部件。因此，由于低的擴散阻力和有效的熱傳遞，這些反應(yīng)器對很多工業(yè)方法是很有吸引力的。但是，固液分離通常是在反應(yīng)器外且在復(fù)雜的過濾和沉淀裝置中完成的。該催化劑砂漿要回收到反應(yīng)器中，有時要使用砂漿泵。因此，在砂漿泡罩塔反應(yīng)器連續(xù)操作中可能會遇到嚴重的問題。
由美國能源部最近發(fā)表的一個報告論述了在費托砂漿反應(yīng)器系統(tǒng)中催化劑/蠟分離的問題。該報告得出以下結(jié)論當浸沒在反應(yīng)器砂漿中的內(nèi)部過濾器用于某些實驗室規(guī)模的裝置或中型實驗裝置時，此過濾器因操作困難而工作不成功。其部分壁作為過濾器的反應(yīng)器是用于中型實驗裝置的，但是它不能用于工業(yè)反應(yīng)器。內(nèi)部過濾器易受堵塞的危險，這可能導(dǎo)致過早的終止工作，因此不允許用于工業(yè)設(shè)備上。
該報告還聲稱在研究方案中已經(jīng)使用了在反應(yīng)器砂漿中的內(nèi)部過濾器。但是，雖然在開始時因利用壓差而可能使濾液流動，可是過濾器馬上就被堵住了，從而得出的結(jié)論是連續(xù)操作是無法實現(xiàn)的，從而對于工業(yè)規(guī)模的運作來說，需要在反應(yīng)器外完成固/液分離。
然而，由申請人所完成的、尤其在國際專利申請PCT/NO94/00023中所介紹的、對砂漿泡罩塔反應(yīng)器的近期研究表明與前面教導(dǎo)相反地，可以提供一種用于費托合成的連續(xù)反應(yīng)裝置，其中不需要在外部過濾裝置中進行固/液分離且可以獲得適用于工業(yè)運作的足夠高的濾液流速。
用于費托合成的連續(xù)反應(yīng)系統(tǒng)的砂漿泡罩塔反應(yīng)器很適用于本發(fā)明的裝置中，這種反應(yīng)器是這樣的一種反應(yīng)器，即液態(tài)產(chǎn)品在反應(yīng)器中與含有細分于液體介質(zhì)中的催化劑的砂漿相分離，所說的反應(yīng)器包括一個構(gòu)成了一個布置成適于容納砂漿相和在砂漿相上部的氣體的反應(yīng)區(qū)的容器；在該容器的下部將該合成氣注入砂漿相中的裝置；布置用來使液態(tài)產(chǎn)品與砂漿相分離的過濾段，該過濾段包括一個至少部分圍繞該容器的外殼和一個過濾件，過濾件與所說的外殼構(gòu)成了一個具有濾液產(chǎn)品出口的過濾區(qū)，所述過濾件布置成在砂漿區(qū)中與砂漿接觸；在過濾區(qū)和在使用時被在砂漿相上方的氣體占據(jù)的反應(yīng)區(qū)部分之間建立流體流通關(guān)系的裝置；形成穿過過濾件的均勻壓差的裝置。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過對反應(yīng)器的上述設(shè)計而獲得的過濾區(qū)和反應(yīng)區(qū)之間的流通防止了在過濾件上產(chǎn)生固體物質(zhì)。其機理如下砂漿的紊流運動因氣泡向上穿過砂漿而導(dǎo)致在過濾件上的壓力的波動或不穩(wěn)定。反應(yīng)區(qū)和過濾區(qū)之間的流通促進了或增強了所述壓力的波動或不穩(wěn)定。因此，這樣一種系統(tǒng)是比較簡單且有效的。一般被認為特別有問題的分離步驟是在不很復(fù)雜的情況下實施的。在合適的操作條件下，過濾件進行自身清理。
與MTFB反應(yīng)器比較，使用這樣的SBCR反應(yīng)器得到的主要優(yōu)點尤其如下-通過使用與反應(yīng)器一體化的有效的熱交換器而可以改善對放熱FT反應(yīng)的熱控制。改善上述熱控制使得催化劑和反應(yīng)器都有高的生產(chǎn)率。
-該反應(yīng)器是緊湊的并且簡單，反應(yīng)器中部件很少，其安裝成本比固定床反應(yīng)器(MTFB反應(yīng)器)的安裝成本低50-70％。
-完成催化劑與FT產(chǎn)物的內(nèi)部分離，因此不需要外部分離催化劑用裝置。
-因為催化劑在反應(yīng)器中懸浮在砂漿中，所以可以在操作中連續(xù)地置換催化劑。
-因為在該反應(yīng)器中裝有帶催化劑微粒的砂漿，所以它很適于采用很活躍的催化劑。
仍然很重要的是該SBCR反應(yīng)器在操作溫度、產(chǎn)物組成、生產(chǎn)率和操作情況方面顯示出的很高的靈活性。
在SBCR反應(yīng)器中，氣體線速度、催化劑濃度和溫度是可變的且不會帶來任何大的操作問題。因此，產(chǎn)量和單程轉(zhuǎn)化率是可變的。但在MTFB反應(yīng)器中，需要保持很高的氣體線速度以得到在固定催化劑床和反應(yīng)器壁之間的有利的熱交換。因此，轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)量不能有任何大變動。
在SBCR反應(yīng)器中，通過改變反應(yīng)器溫度可以在很寬的范圍內(nèi)改變產(chǎn)物組成(蠟/液比)。而在MTFB反應(yīng)器中就不能這樣做，因為反應(yīng)速率(對于給定的催化劑)是由熱平衡確定的。因此，主要是該MTFB反應(yīng)器只能用于較低的溫度范圍內(nèi)如180-220℃，即產(chǎn)生高的蠟/液比的范圍。實際上，甚至對于SBCR反應(yīng)器來說，單位有效反應(yīng)器體積的反應(yīng)速率也是由熱平衡確定的，但在這種情況下，通過同時改變催化劑濃度可以保持穩(wěn)定的熱量生成。
在預(yù)想不到的操作的情況下如在完全停止向該裝置的合成氣裝置供應(yīng)天然氣的情況下，SBCR反應(yīng)器比MTFB反應(yīng)器會更耐用。對于SBCR反應(yīng)器，這將不會產(chǎn)生大的問題，因為在SBCR反應(yīng)器中的液相有很高的熱容，因而將有效地抑制溫度變化和其它可能的操作故障。但是，必須用惰性氣體吹掃MTFB反應(yīng)器以免由于溫度過高而損害催化劑。當重新啟動該裝置時，在SBCR反應(yīng)器中的催化劑將在開始加入合成氣時簡單地再懸浮，而MTFB反應(yīng)器將需要更復(fù)雜的啟動程序，以避免不可控制的升溫。
圖2示意地表示砂漿泡罩塔反應(yīng)器11的合適的實施方案，其包括反應(yīng)器容器12和過濾段13。反應(yīng)器容器12包括一個通常呈管狀的部分14和在其上方的一個倒錐形部分15。管狀部分14構(gòu)成砂漿區(qū)域20，在該砂漿區(qū)域20中接納含有細分于液體介質(zhì)例如烴產(chǎn)品中的催化劑的砂漿。該錐形部分15作為一個膨脹室以防止該砂漿發(fā)泡溢出并且限定出在反應(yīng)區(qū)上方的氣室16。錐形部分15可以含有用于破壞或減少泡沫形成的其它裝置(未示出)。
在容器12的底部設(shè)有一個入氣口17和一個氣體分配器18，該氣體可通過該分配器注入砂漿區(qū)。在容器12的頂部設(shè)有一個從氣室16出來的出氣口19。串聯(lián)的熱輸送管21位于反應(yīng)器容器中且在用于熱交換介質(zhì)的公共入口22和公共出口23之間延伸。裝置11將通過許多轉(zhuǎn)換器、控制閥、泵等來控制，其中之一(壓力或溫度傳感器)例如以24表示。
過濾段13包括恰好在錐形部分15下圍繞反應(yīng)器12的環(huán)形外殼25。在外殼25中，一部分容器壁由燒結(jié)金屬做成并由此構(gòu)成一個過濾件26。該容器的非多孔部27在該外殼的頂部和底部上伸入該外殼25。該外殼25和容器壁有效地構(gòu)成了過濾區(qū)28和其上部的氣室29。
過濾區(qū)28的出口作為用于濾液的液面測定裝置。管31從接近該外殼25底部的出口32起向上延伸。水平連接部分33確定了在過濾區(qū)28中的濾液平面34并且向下延伸到出口閥35。打開閥35而放出積聚在該管的向下支管中的液態(tài)產(chǎn)品。當然，可以用容納液態(tài)產(chǎn)品的罐代替向下的支管。在出口管31中裝有在開口32和水平部分33間的液態(tài)產(chǎn)品。
連接管38連接兩個氣室16、29。管38有一個閥39。連接管30也連接到管31上，由此產(chǎn)生氣室16、19和出口管31間的流通。外殼25也在頂部附加具有一個帶有閥37的入口36。
在操作中，通過氣體分配器18把氣態(tài)反應(yīng)物注入含催化劑和液態(tài)產(chǎn)品的砂漿中，從而保證催化劑顆粒位于懸浮液中。通過各種傳感器例如24和熱傳遞系統(tǒng)21、22、23來維持反應(yīng)的準確溫度。液態(tài)產(chǎn)品通過過濾件26而過濾到過濾區(qū)28中。這可以通過穿過過濾件的壓差來增強，所述壓差是由砂漿和濾液之間的水平面差引起的靜壓頭造成的。根據(jù)出口管31水平部分33的垂直位置來維持穩(wěn)定的濾液液面34。
砂漿的紊流運動有助于防止產(chǎn)生濾餅并且將避免過濾件由于穿過過濾件26的壓力的波動或不穩(wěn)定而被催化劑顆粒堵塞的情況(其中閥39是打開的)。
通過出口19除去氣態(tài)產(chǎn)物和任何未反應(yīng)的反應(yīng)物氣體。由于有連接管38，從而避免在氣室29中的濾液的上方累積氣體。
可利用合適的氣體如合成氣或合適的液體如提純產(chǎn)物，或是可以通過打開閥37并關(guān)閉閥35、39來清洗過濾段13。這迫使清洗液通過過濾件26返回。
在正常操作中，部分催化劑要被除去或被新的或再生的催化劑取代。為清楚起見，為此目的的裝置在圖2中沒有示出，但是要知道，作此用途的任何標準系統(tǒng)都可以使用。
優(yōu)選的是，該外殼四周環(huán)繞至少反應(yīng)器容器的一部分。如圖2所示，該過濾件可由該反應(yīng)器容器的部分壁形成，該反應(yīng)器壁是由過濾材料作成的。在另外一個實施例中，該過濾件在反應(yīng)器外面并且該反應(yīng)器在過濾件區(qū)域內(nèi)是不連續(xù)的。在另一種情況下，該過濾件位于該反應(yīng)器中并且該反應(yīng)器的部分器壁構(gòu)成了該外殼。優(yōu)選的是，在砂漿相上方的氣體與在濾液上方的氣體是流通的。
在反應(yīng)區(qū)中的砂漿上方的氣室和在過濾區(qū)中的濾液的上方的氣室是連通的，由此防止了產(chǎn)生超過靜壓的壓差。這種連通通常可以通過一根延伸管實現(xiàn)，該延伸管在反應(yīng)區(qū)的上部和過濾區(qū)的上部之間延伸并且對這兩個區(qū)域是打開的。優(yōu)選的是，連通這兩部分氣體的管路要安排得便于聚集在過濾區(qū)的上部的任何氣體的排出。
優(yōu)選的是，穿過過濾件的壓差的波動或不穩(wěn)定的范圍或大小大約等于靜壓差的平均值或大一些。優(yōu)選的是，穿過過濾件的平均壓差應(yīng)該保持在相當?shù)偷臄?shù)值上，一般小于6毫巴(600Pa)。如果該平均壓差低于臨界值(例如6豪巴)，該過濾器是自身清洗式的。
該壓力波動值可以是該壓差的量級如壓差的10-200％。該壓差的實際值可以是1-100豪巴，優(yōu)選為2-50豪巴。
用來注入氣體反應(yīng)物或組分的裝置可以包括任何合適的裝置如泡帽塔板、多個噴嘴、孔板等，它們最好位于反應(yīng)器的底部。
至于對SBCR反應(yīng)器的更詳細的介紹，參見國際專利申請PCT/NO94/00023，該文獻在此列為參考文獻。也參考國際專利申請PCT/NO93/00030和PCT/NO93/00031和GB-A19317605。
在FPSO裝置上安裝該裝置本發(fā)明的方法特別適用于名為FPSO的裝置(FPSO＝“浮式采油、儲存和卸油”)的船上裝置，該裝置可以是為了裝/卸在海上油氣生產(chǎn)井中的烴類、儲存這些烴類和采集、初步轉(zhuǎn)化和提煉產(chǎn)自油井的烴類而建造和裝備的浮式平臺。
在一系列的專利和專利申請中，申請人已經(jīng)表示和描述了上述類型的浮式平臺，在此處指定為MST浮式平臺(MST＝“多用途輸油油輪”)。這種類型的浮式平臺特別適合當實施本發(fā)明方法的裝置的母艦并且能夠盡可能靈活地且發(fā)揮最大綜合潛力地使用這樣的裝置。
圖3是示意地表示上述浮式平臺的側(cè)視圖。在該浮式平臺的前端處，設(shè)有一個向下開啟的且接收水下浮筒41的水下接收艙40，輔助井42在接收艙40和該浮式平臺甲板43之間延伸。上述布置結(jié)構(gòu)是如此設(shè)計的，即可以向上拉裝/卸烴的水下浮筒并將其固定在接收艙中(在國際專利申請PCT/NO92/00053、PCT/NO92/00054和PCT/NO92/00055中更清楚地顯示和描述了這種布置結(jié)構(gòu))且浮筒可被上拉和固定，所述浮筒適于與裝在該井下端的旋轉(zhuǎn)裝置配合，從而把該浮式平臺當作采油浮式平臺來使用(在EP93913638、NO922043和NO922045中有更清楚的表示和描述)。為了進一步說明與當前有關(guān)的實施方案，在此參見這些公開物。
如所示的那樣，該浮式平臺的艙手室44設(shè)置在該浮式平臺的船頭45的附近。另外，發(fā)動機室46與它的柴油發(fā)電主機放置在舵手室下面。在浮筒41和該浮式平臺甲板43之間延伸的輔助井42就在舵手室的后面，從而要下井的船員將位于舵手室后的背風(fēng)面。
在該浮筒的上面安裝了一個與浮筒41連接的裝油多路管/旋轉(zhuǎn)接頭47，還在其上安裝了一個帶有油管閥48連接管。還畫出了檢測裝置49如TV攝像機、一個用來在接收艙上方關(guān)閉井42的開關(guān)50和一個用來上拉該浮筒的導(dǎo)向裝置51。在該甲板上還安裝了一個提拉絞車52、一個儲存裝置53和一個尤其是與維修有關(guān)的檢修吊車54。在該浮式平臺的船頭中安裝了一對船頭推進器45。
用于加工油的處理裝置安裝在該浮式平臺的前部和后部間的甲板的滑架上。產(chǎn)自油田的且通過立管從油田和水下浮筒41送到該浮式平臺的井內(nèi)物流在此被分離成水、油、氣體。以許多個活動艙56的形式表示該裝置。在該浮式平臺的前部和后部之間堆有許多裝貨艙或罐58。在該后部區(qū)域中也設(shè)有一個火炬燃燒臂57。
圖4是安裝有將伴生天然氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟的本發(fā)明裝置的采油浮式平臺的透視圖。該裝置安裝在該浮式平臺的船頭部中的舵手室后面和所有用來接收水下裝油浮筒的接收艙(未示出)的后面。
參考數(shù)字1、2和3表示對應(yīng)于圖1中的參考數(shù)字的相同的生產(chǎn)裝置，即從天然氣中去硫的吸收裝置1、由自熱重整塔組成的合成氣反應(yīng)器2和兩個進行費托合成的砂漿泡罩塔反應(yīng)器3。66表示從合成氣中回收氫氣的裝置，67表示提取用于送入自熱反應(yīng)器中的氧的氧提取裝置。所述生產(chǎn)裝置1、2、3、66和67以及直接連接到所述裝置(在圖中暗示的而沒有任何特殊的參考號數(shù)表示)上的其它裝置安裝在可更換地固定在該浮式平臺的甲板上的標準導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)68上?？梢院苋菀椎夭鸪@些導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，以便空出浮式平臺甲板作其它用。
本發(fā)明裝置的優(yōu)選實施例的一個重要方面是該裝置完全適用于構(gòu)成MST浮式平臺基礎(chǔ)的技術(shù)并與這樣的技術(shù)結(jié)合成一個整體。在一個優(yōu)選的實施例中，該浮式平臺帶有該裝置。這尤其意味著這種裝置的設(shè)計和結(jié)構(gòu)與用于艙式結(jié)構(gòu)的采油浮式平臺骨架的尺寸是相適應(yīng)的；根據(jù)采油浮式平臺的底層結(jié)構(gòu)調(diào)整所述裝置的結(jié)構(gòu)，所述底層結(jié)構(gòu)包括例如中心管架；所述裝置的設(shè)計于結(jié)構(gòu)與提供冷卻水、水蒸汽、氧氣等的各種輔助系統(tǒng)是相適應(yīng)的。另外，原則上，該裝置應(yīng)該在任何假定情況下都最佳地適用于采油，特別是與所生產(chǎn)的伴生天然氣量和天然氣注入量相適應(yīng)。因把該裝置與輔助系統(tǒng)整裝在采油浮式平臺船上而得到的優(yōu)點尤其是該裝置的未轉(zhuǎn)化氣體可以用于發(fā)電廠發(fā)電或海水淡化處理。還有利的是，從FT反應(yīng)器的產(chǎn)物中分離出的并且含有酸(例如乙酸)和醇(例如甲醇)的大量水可用于油田注水。還有一個優(yōu)點是很容易得到冷卻用的海水。
本發(fā)明的裝置適當?shù)鼐哂?20-21000桶C5+/天(53.5-2675噸C5+/天)的生產(chǎn)力，這相當于0.1-5.0百萬Sm3/天的天然氣原料。優(yōu)選的生產(chǎn)力為2100-8400桶C5+/天(267.5-1070噸C5+/天)，它相當于0.5-2.0百萬Sm3/天的天然氣原料。特別有意義的裝置大小是與約為4200桶C5+/天(約535噸C5+/天)的生產(chǎn)力對應(yīng)的，上述生產(chǎn)力相當于1百萬Sm3/天的天然氣。
由該裝置制得的合成原油和/或蠟產(chǎn)品可以與產(chǎn)自油井的原油混合并因此與原油一起裝船。另外，該裝置的產(chǎn)物可被傳輸?shù)礁鳟a(chǎn)品儲罐中以便分別從采油浮式平臺上卸貨并分別銷售/煉制。在很多情況下，這可能是有利的，這是因為從在該裝置中生產(chǎn)出的合成氣中得到的產(chǎn)品通常在質(zhì)量和性質(zhì)方面優(yōu)于普通的原油，尤其是因為它實際上不含硫。因此，例如這種原油適合作為生產(chǎn)高十六烷值的柴油和各種高質(zhì)量潤滑油組分的原料。
所述橇裝裝置的另一個優(yōu)點是當在采油浮式平臺船上不使用它時，可將其安裝在合適的合成原油陸基生產(chǎn)裝置上。
不適合于MST浮式平臺的類似裝置可以用于專用的浮式平臺、永久的海上裝置或靠岸的地方如遠程天然氣作為工廠原料是有意義的地方。
以下，作為一個工作實施例地描述了在圖2所示的且如上簡介的裝置中實施的本發(fā)明方法的費托合成部分的模擬實施例。
工作實施例采用本申請人所開發(fā)的用于砂漿泡罩塔反應(yīng)器(SBCR反應(yīng)器)的、且基于下述催化劑的反應(yīng)動力學(xué)數(shù)據(jù)和在砂漿泡罩塔中的質(zhì)量傳遞和流體動力學(xué)的公認關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，為如圖2所示的本發(fā)明裝置的費托合成部分的工作提供數(shù)據(jù)，它包括兩個串聯(lián)的SBCR反應(yīng)器并在反應(yīng)器中除去冷凝的水和C5+以便從合成氣中生產(chǎn)出液態(tài)烴(C5+)。
在反應(yīng)器中使用了含有20％(重量百分比)的Co和1％的Re的且以γ-Al2O3為載體的鈷-錸催化劑。在US4801573中介紹的催化劑是按照初期潤濕方法而用Co(NO3)2·6H2O和HReO4的水溶液浸漬γ-Al2O3載體制備的。
把具有下面的表1給出的成分的合成氣以153,000Sm3/h的供應(yīng)量注入兩個串聯(lián)反應(yīng)器的第一反應(yīng)器(反應(yīng)器1)中。所述的合成氣供應(yīng)量相當于供給該裝置重整塔部分的約1百萬Sm3/天的天然氣與由SBCR反應(yīng)器2輸出的回收合成氣之和。合成氣的成分典型地是由遠程天然氣中制得的合成氣的成分。
在下面的表2中給出了兩個反應(yīng)器1、2的工作條件和主要數(shù)據(jù)。
表3給出了輸入和輸出反應(yīng)器1、2的各種物流量。
在兩個反應(yīng)器中的CO單程轉(zhuǎn)化率總量為89％。
表1輸入反應(yīng)器1的合成氣的成分成分 摩爾％H258.3H2O 0.3CO 29.0CO211.6N20.5CH40.3表2砂漿反應(yīng)器的數(shù)據(jù)

1)膨脹砂漿的高度2)在入口處3)平均值4)轉(zhuǎn)化為C5+的CO摩爾數(shù)/轉(zhuǎn)化的CO的總摩爾數(shù)
權(quán)利要求
1.一種在浮式平臺船上處理產(chǎn)自海上油田的井內(nèi)物流的方法，該方法采用了與水下浮筒一起工作的浮式平臺，該浮式平臺和來自油田的立管都錨定在水下浮筒上，旋轉(zhuǎn)裝置安置于在浮筒上方的浮式平臺上，其特征在于下述步驟把井內(nèi)物流傳輸給一個處理裝置，該處理裝置安裝在易更換地固定到浮式平臺甲板上的滑架上或安裝在沿縱向正中地設(shè)置在該浮式平臺上的管架的任一側(cè)上；在所說的處理裝置中使水、油、天然氣彼此分離；在至少某些浮式平臺的儲罐中儲存分離出的穩(wěn)定油；把分離出的天然氣傳輸給一個用于將該氣體轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟的裝置，然后將該合成原油和/或蠟貯存在浮式平臺的儲罐中，該合成原油與穩(wěn)定油任意混和。
2.一種處理產(chǎn)自海上油田的井內(nèi)物流的裝置，此裝置的布局適于安裝在浮式平臺船上且此裝置包括一個水、油、氣體在其中彼此分離的處理裝置，其特征在于此裝置還包括一個將分離出的天然氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟的裝置；所說的轉(zhuǎn)化裝置包括至少一個合成氣裝置和一個費托合成裝置；整套裝置(處理裝置和轉(zhuǎn)化裝置)安裝在易更換地固定在浮式平臺甲板上的滑架上。
3.一種特別是在海上的浮式平臺、平臺或其它裝置上進行的且將天然氣、特別是伴生天然氣兩步轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟的方法，其中(1)在合成氣裝置中把該天然氣轉(zhuǎn)化為由一氧化碳、氫氣和二氧化碳的混合物組成的合成氣，(2)在費托合成裝置中將該合成氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟，其特征在于把為了進行費托合成而由步驟(1)得到的合成氣以一種由液態(tài)產(chǎn)品、細分催化劑顆粒和合成氣組成的砂漿的形式注入砂漿泡罩塔反應(yīng)器(SBCR反應(yīng)器)的反應(yīng)區(qū)中，在該反應(yīng)器內(nèi)從砂漿的其余部分中內(nèi)部分離出液態(tài)產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于冷卻由步驟(1)得到的合成氣并在脫水后將其注入砂漿泡罩塔反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)底部，所說的反應(yīng)區(qū)布置成適于容納由液態(tài)產(chǎn)品、細分催化劑顆粒和所供給的合成氣組成的砂漿并且適于容納在該砂漿相上面的氣體；用包括外殼和過濾件在內(nèi)的過濾段從砂漿的其余部分中分離出液態(tài)產(chǎn)品，所述外殼和過濾件構(gòu)成一個具有一個濾液產(chǎn)品出口的過濾區(qū)，所說的過濾件布置成與反應(yīng)區(qū)中的砂漿接觸；在過濾區(qū)和包括在該砂漿相上方的氣體在內(nèi)的反應(yīng)區(qū)部分之間建立流體流通關(guān)系；形成穿過該過濾件的均勻壓差。
5.一種將天然氣、特別是伴生天然氣兩步轉(zhuǎn)化為合成原油和/蠟的裝置，其中(1)在合成氣裝置中把該天然氣轉(zhuǎn)化為由一氧化碳、氫氣和二氧化碳的混合物組成的合成氣，(2)在費托合成裝置中把通過該裝置得到的合成氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/或蠟，其特征在于該費托合成裝置包括一個或多個砂漿泡罩塔反應(yīng)器(SBCR反應(yīng)器)，每個反應(yīng)器包括一個反應(yīng)區(qū)，該反應(yīng)區(qū)布置成適于容納由液態(tài)產(chǎn)品、細分催化劑顆粒和合成氣組成的砂漿，該反應(yīng)器布置成便于從砂漿的其余部分中內(nèi)部分離出液態(tài)產(chǎn)品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其特征在于每個砂漿泡罩塔反應(yīng)器包括一個構(gòu)成一個布置成適于容納砂漿相和在砂漿相上部的氣體的反應(yīng)區(qū)的容器；在該容器下部的砂漿相中注入該合成氣的裝置；布置用于從砂漿相中分離出液態(tài)產(chǎn)品的過濾段，該過濾段包括一個至少部分圍繞該容器的外殼和一個過濾件，該過濾件與所說的外殼一起構(gòu)成一個帶有濾液產(chǎn)品出口的過濾區(qū)，所述過濾件布置成在砂漿區(qū)中與砂漿接觸；在過濾區(qū)和使用時被在砂漿相上部的氣體占據(jù)的反應(yīng)區(qū)部分之間建立流通關(guān)系的裝置；形成穿過該過濾件的均勻壓差的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于此裝置位于易更換地固定在浮式平臺、海上平臺或其它海上裝置的滑架上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于此裝置適于安裝在FPSO浮式平臺(FPSO＝“浮式采油、儲存和卸油”)上。
全文摘要
一種處理產(chǎn)自海上油田的井內(nèi)物流的方法,它采用了與水下浮筒協(xié)同工作的浮式平臺,該浮式平臺和來自油田的立管錨定在水下浮筒上。井內(nèi)物流被傳輸給船上的處理裝置,水、油、天然氣在此裝置中彼此分離。分離出的穩(wěn)定油儲存在儲罐中,分離出的天然氣被傳輸給船上的轉(zhuǎn)化裝置以便把天然氣轉(zhuǎn)化為合成原油和/蠟。還描述了一種裝置,該裝置包括這樣的處理裝置和轉(zhuǎn)化裝置,即轉(zhuǎn)化裝置包括至少一個合成氣裝置和一個費托合成裝置。整套裝置(處理裝置和轉(zhuǎn)化裝置)安裝在易更換地固定在浮式平臺甲板上的滑架上。還描述了一種上述轉(zhuǎn)化裝置,其中費托合成裝置包括至少一個具有一個反應(yīng)器區(qū)的砂漿泡罩塔反應(yīng)器(SBCR反應(yīng)器),此反應(yīng)器區(qū)布置成適于容納由液態(tài)產(chǎn)品、細分催化劑顆粒和合成氣組成的砂漿,此反應(yīng)器布置成用于從砂漿的其余部分中內(nèi)部分離出液態(tài)產(chǎn)品。
文檔編號B63B21/50GK1200786SQ96197901
公開日1998年12月2日 申請日期1996年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月25日
發(fā)明者T·萊格海德, T·哈莫 申請人:挪威國家石油公司