[发明专利]温度控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及温度控制系统。

本申请基于2011年1月31日在日本提出申请的特愿2011－18263号主张优先权，这里引用其内容。

背景技术

近年来，作为用来从天然气合成液体燃料的方法之一，开发了将天然气改性而生成以一氧化碳气体（CO）和氢气（H₂）为主成分的合成气体、以该合成气体为原料气体通过FT合成反应（费托合成反应）将液体碳化氢合成、再将该液体碳化氢进行氢化及精制、来制造石脑油（粗汽油）、灯油、轻油、蜡等液体燃料制品的GTL（Gas To Liquids：液体燃料合成）技术。

在该FT合成反应中，进行放热反应的反应器将富含氢气及一氧化碳气体的合成气体使用触媒变换为碳化氢。FT合成反应是放热反应，并且由于适当反应的温度域非常窄，所以需要一边将产生的反应热回收一边精密地控制反应器内的反应温度。

这里，作为将反应器内的反应热回收的热回收系统，已知有例如下述专利文献1所记载的那样的结构。在该热回收系统中，在反应器内配设有带有带外套的导管，通过使向外部的锅炉供给的锅炉供给水流通到带外套的导管内的外套空间中，将反应器内的反应热回收。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特表2008－537507号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，在上述以往的热回收系统中，由于只是单单使锅炉供给水流通到外套空间中，所以有可能在反应器中不能正确地进行温度控制。在此情况下，通过FT合成反应生成的碳化氢的性状变得不稳定，有给后工序的提高浓度设备的运转也带来干扰的问题。

进而，在反应器中没有正确进行温度控制的结果是，在反应器内的温度从FT合成反应的适当的温度域偏离到高温侧的情况下，FT合成反应失控而引起急剧的温度上升，所以有不仅触媒的劣化损伤、还发生反应器的强度上的问题的课题。

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的是提供一种能够迅速地对应于反应器内的温度变化、高精度地控制反应器内的温度的温度控制系统。

用于解决技术问题的手段

有关本发明的温度控制系统，将在内部中发生放热反应的反应器内的反应热回收，控制该反应器内的温度，其特征在于，具备：冷媒鼓筒，以气液平衡状态收容有液体冷媒；除热部，配设在上述反应器中，在内部流通从上述冷媒鼓筒所供给的上述液体冷媒；温度测量部，测量上述反应器内的温度；以及压力控制部，控制上述冷媒鼓筒内的压力；该压力控制部基于由上述温度测量部测量出的上述反应器内的实际温度相对于上述反应器内的温度设定值具有的偏差控制上述冷媒鼓筒内的压力，由此控制上述冷媒鼓筒内的上述液体冷媒的温度。

在该发明中，由于在冷媒鼓筒内以气液平衡状态收容有液体冷媒，所以冷媒鼓筒内的压力与液体冷媒的温度大致1对1地对应。利用这一点，压力控制部通过控制冷媒鼓筒内的压力，直接控制从冷媒鼓筒向除热部供给的液体冷媒的温度，控制由除热部实现的反应器内的反应热的回收量及反应器内的温度。

即，在该温度控制系统中，首先，基于反应器内的实际温度相对于温度设定值具有的偏差，压力控制部控制冷媒鼓筒内的压力。于是，对应于冷媒鼓筒内的气液平衡状态的相关关系，冷媒鼓筒内的液体冷媒的温度变化。由于该液体冷媒被向除热部供给，所以对应于液体冷媒的温度变化，由除热部回收的热量变化。并且，通过这样使回收的热量变化，能够控制反应器内的温度。

在有关本发明的温度控制系统中，上述放热反应也可以是费托合成反应。

在有关本发明的温度控制系统中，也可以是，在上述冷媒鼓筒内，设有对该冷媒鼓筒内补给上述液体冷媒的冷媒补给部；该冷媒补给部配设在上述冷媒鼓筒的气相部内。

根据该发明，由于冷媒补给部配设在冷媒鼓筒的气相部内，所以即使从冷媒补给部补给了比冷媒鼓筒内的温度低温的液体冷媒，由于在该液体冷媒与冷媒鼓筒内的蒸气之间进行热移动，液体冷媒成为与蒸气相同的温度而被储存到冷媒鼓筒内的液相部中，所以在冷媒鼓筒内的气相部与液相部之间不发生温度差。

在有关本发明的温度控制系统中，也可以是，在上述冷媒补给部中形成有将上述液体冷媒散布到上述气相部中的散布部。

根据该发明，由于在冷媒补给部中形成有将液体冷媒向上述气相部散布的散布部，所以通过使从冷媒补给部补给的液体冷媒的表面积变大，能够在冷媒鼓筒内的蒸气与液体冷媒之间更顺畅地进行热移动。

在有关本发明的温度控制系统中，也可以是，上述冷媒补给部形成为管状；上述散布部包括形成在上述冷媒补给部上的贯通孔。