JPS5851037B2 - タ−ルブンナドオフクムコウオンガスノ レイキヤクホウ - Google Patents
タ−ルブンナドオフクムコウオンガスノ レイキヤクホウInfo
- Publication number
- JPS5851037B2 JPS5851037B2 JP50080944A JP8094475A JPS5851037B2 JP S5851037 B2 JPS5851037 B2 JP S5851037B2 JP 50080944 A JP50080944 A JP 50080944A JP 8094475 A JP8094475 A JP 8094475A JP S5851037 B2 JPS5851037 B2 JP S5851037B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- temperature
- particles
- fluidized bed
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタール分などの多い高温ガスを冷却して、質の
高い熱、スチームを回収するための改良された方法に関
する。
高い熱、スチームを回収するための改良された方法に関
する。
重質油、石炭等の残留炭素の多い液体あるいは固体炭化
水素は、公害防止の観点から部分燃焼ガス化する方法が
種々研究されている。
水素は、公害防止の観点から部分燃焼ガス化する方法が
種々研究されている。
これは１０００℃以上の温度で燃料を部分燃焼ガス化し
、冷却後、脱硫するもので生成ガスはＣＯ，ＣＯ２、Ｎ
２、Ｎ２よりなり、発熱量も低い。
、冷却後、脱硫するもので生成ガスはＣＯ，ＣＯ２、Ｎ
２、Ｎ２よりなり、発熱量も低い。
しかし、この方法ではガス化炉で生成した高温のガスを
冷却し、顕熱を回収するためのボイラーに、ガス入口部
の伝熱管のバーンアウト、出口部の伝熱管コーキング、
更にエロージョン等などの問題があり、大型化するには
構造上問題が多い。
冷却し、顕熱を回収するためのボイラーに、ガス入口部
の伝熱管のバーンアウト、出口部の伝熱管コーキング、
更にエロージョン等などの問題があり、大型化するには
構造上問題が多い。
更に重質油、アスファルトの熱分解によるオレフィン、
芳香族炭化水素の製造、石炭ガス化によるＳＮＧの製造
において、分解炉あるいはガス化炉からのガスの温度は
、１０００℃以下であるが、タール、コークの量が犬で
あり、いわゆるボイラのような伝熱管による間接冷却で
はコーキングによる伝熱間のつまり、冷却能力の急速な
低下等が生じ、油や水による直接冷却の方法では回収熱
の温度、圧力等の質の低下が避けられず、その改善が望
まれている。
芳香族炭化水素の製造、石炭ガス化によるＳＮＧの製造
において、分解炉あるいはガス化炉からのガスの温度は
、１０００℃以下であるが、タール、コークの量が犬で
あり、いわゆるボイラのような伝熱管による間接冷却で
はコーキングによる伝熱間のつまり、冷却能力の急速な
低下等が生じ、油や水による直接冷却の方法では回収熱
の温度、圧力等の質の低下が避けられず、その改善が望
まれている。
そして特公昭４６−３４００６号、特公昭４６９３２２
号公報には溶融熱媒体あるいは高沸点液媒体を用いて炭
化水素の熱分解ガスからその保有する熱エネルギーを回
収する方法が提案されており、この方法で上記回収熱の
質の向上は期待されるが、熱媒体内のコーク、タールの
分離、除去に難点がある。
号公報には溶融熱媒体あるいは高沸点液媒体を用いて炭
化水素の熱分解ガスからその保有する熱エネルギーを回
収する方法が提案されており、この方法で上記回収熱の
質の向上は期待されるが、熱媒体内のコーク、タールの
分離、除去に難点がある。
この他にも特公昭４６−１５７８０号公報に、固体粒子
を流動媒体とする流動層内にガスを吹き込むと共に、水
あるいは低沸点油を層内に噴霧して冷却する方法が提案
されている。
を流動媒体とする流動層内にガスを吹き込むと共に、水
あるいは低沸点油を層内に噴霧して冷却する方法が提案
されている。
これはタールトラブルの防止とガスからのコーク、ター
ルの分離には効果があるが、ガスの顕熱の回収について
配慮されておらず、またその記載からは熱回収は極めて
不充分であるばかりでなく、水あるいは油の凝縮のため
の負担が増大する等の欠点がある。
ルの分離には効果があるが、ガスの顕熱の回収について
配慮されておらず、またその記載からは熱回収は極めて
不充分であるばかりでなく、水あるいは油の凝縮のため
の負担が増大する等の欠点がある。
本発明者等は重質油、石炭等の残留炭素の多い液体もし
くは固体炭化水素より得られたコーク、タール分の多い
高温ガスをコーク、タールドラフルなく冷却し、質の高
い熱、スチームを回収するための簡便な方法および装置
を提供すべく研究を重ねた結果本発明に到達したもので
ある。
くは固体炭化水素より得られたコーク、タール分の多い
高温ガスをコーク、タールドラフルなく冷却し、質の高
い熱、スチームを回収するための簡便な方法および装置
を提供すべく研究を重ねた結果本発明に到達したもので
ある。
すなわち本発明は残留炭素の犬なる重質油、石炭等の液
体あるいは固体の炭化水素の高温処理によって生じたタ
ール、コーク等を含むガスの冷却を流動層で行なうに当
り、 （１）冷却管を、高温ガスが噴流する部分の直上には設
けず、流動層周壁の粒子の下降流生成域に配設する。
体あるいは固体の炭化水素の高温処理によって生じたタ
ール、コーク等を含むガスの冷却を流動層で行なうに当
り、 （１）冷却管を、高温ガスが噴流する部分の直上には設
けず、流動層周壁の粒子の下降流生成域に配設する。
（２）流動層温度は３５０℃以下にならないように維持
する。
する。
（３）高温ガスの流動層への噴出速度を１５ｍ／秒以上
、流動化速度は１ｍ／秒以上とする。
、流動化速度は１ｍ／秒以上とする。
ことによりタールドラフルを防止し、質の高い熱の回収
をはかる方法に関するものである。
をはかる方法に関するものである。
流動層には流動媒体として耐火物粒子および／または熱
分解によって生じたコーク粒子、必要に応じて生石灰あ
るいは石灰石粒子を充填する。
分解によって生じたコーク粒子、必要に応じて生石灰あ
るいは石灰石粒子を充填する。
この流動媒体粒子は本発明のタール、コークを含む高温
ガスの冷却に当って次のような機能を果たしている。
ガスの冷却に当って次のような機能を果たしている。
（ａ） 熱の輸送媒体としてすぐれており、層全体温
度の均一化、ガス−冷却管の間の熱伝達等に寄与してい
る。
度の均一化、ガス−冷却管の間の熱伝達等に寄与してい
る。
（ｂ） はぼ完全混合状態にあり大量の熱を均一に貯
蔵できるので、ガス量、温度の小刻みな変動に＊対して
緩衝作用があり、特に温度に敏感なタール物質に対して
好ましい条件を安定保持する。
蔵できるので、ガス量、温度の小刻みな変動に＊対して
緩衝作用があり、特に温度に敏感なタール物質に対して
好ましい条件を安定保持する。
（ｃ） タール物質の安定な捕集媒体として、温度と
流動について適正値を与えれば流動媒体粒子は液状媒体
よりもはるかにすぐれている。
流動について適正値を与えれば流動媒体粒子は液状媒体
よりもはるかにすぐれている。
すなわち凝縮、沈着したタール物質は本発明の温度と流
動の範囲においては安定なコークとガスに変化し、粒子
の凝集、冷却管の汚れ等の支障を起こすことはない。
動の範囲においては安定なコークとガスに変化し、粒子
の凝集、冷却管の汚れ等の支障を起こすことはない。
また高温ガスに伴なわれて流動層内に導入されるタール
、コークは温度低下に伴ない流動媒体粒子表面に凝縮、
沈着する。
、コークは温度低下に伴ない流動媒体粒子表面に凝縮、
沈着する。
この場合、粒子の流動状態、流動層温度が流動層の安定
とタールの捕集に対して次の影響を与えている。
とタールの捕集に対して次の影響を与えている。
（イ）粒子の流動状態
高温ガスを流動層内に噴出させる場合、高温ガスは低温
の流動媒体と接触し、温度の急激な低下と共に噴出口付
近に多量のタールの凝縮を生起せしめるので粒子の凝集
、流動化不良の防止のためには噴出速度はある値以上を
必要とする。
の流動媒体と接触し、温度の急激な低下と共に噴出口付
近に多量のタールの凝縮を生起せしめるので粒子の凝集
、流動化不良の防止のためには噴出速度はある値以上を
必要とする。
タールを含むガス、タールを表面にもつ流動媒体粒子、
タールが沈着しやすい冷却管をもつ流動層において、安
定した流動化、冷却管へのタール沈着（いわゆるコキン
グ）の防止のためには、流動化速度もある値以上を必要
とする。
タールが沈着しやすい冷却管をもつ流動層において、安
定した流動化、冷却管へのタール沈着（いわゆるコキン
グ）の防止のためには、流動化速度もある値以上を必要
とする。
これらを要約すると噴出口におけるガスの噴出速度とい
わゆる流動化速度はガス粒子の流動、更にそれに伴なう
粒子の凝集、流動悪化の有無に対して次の顕著な影響を
有する。
わゆる流動化速度はガス粒子の流動、更にそれに伴なう
粒子の凝集、流動悪化の有無に対して次の顕著な影響を
有する。
（ロ）流動層の温度
重質油、石炭等の残留炭素の多い液体あるいは固体の炭
化水素の高温処理によって生じたガスは高沸点の残渣油
、タールと共に広い沸点範囲の揮発分を含む。
化水素の高温処理によって生じたガスは高沸点の残渣油
、タールと共に広い沸点範囲の揮発分を含む。
しかも、これらの物質はも★ちろん低温では安定である
が、高温になれば低分子を遊離する一方、重合を起こし
高分子化される。
が、高温になれば低分子を遊離する一方、重合を起こし
高分子化される。
この現象は３５０℃付近を超えると顕著になり、ガス冷
却に当っては次の影響を生ずる。
却に当っては次の影響を生ずる。
本発明を第１図、第２図、第３図によって説明する。
第１図は第２図、第３図に共通な横断面図であり、第２
図、第３図はそれぞれ噴出口４のガスの噴出方向が上向
、下向きの例を示した概略図である。
図、第３図はそれぞれ噴出口４のガスの噴出方向が上向
、下向きの例を示した概略図である。
円形の流動層ケーシング１の内張り２に沿って冷却管３
、中心に高温ガス噴出口４がそれぞれ配設しである。
、中心に高温ガス噴出口４がそれぞれ配設しである。
このように冷却管３を内張り２に沿って設けることは、
流動状態を妨げないという点より特に好ましいものであ
る。
流動状態を妨げないという点より特に好ましいものであ
る。
冷却管３は流動層１１に浸漬されている。
流動層１１に充填しである流動媒体粒子は、図示されて
いない装置において重質油あるいは石炭等の液体あるい
は固体の炭化水素の高温処理により生じ噴出口４より噴
出される高温のガスによって、流動化される。
いない装置において重質油あるいは石炭等の液体あるい
は固体の炭化水素の高温処理により生じ噴出口４より噴
出される高温のガスによって、流動化される。
流動層１１には上述のように冷却管３が浸漬されており
、烈しく運動する粒子と接触し粒子を高い熱伝達率をも
って冷却する。
、烈しく運動する粒子と接触し粒子を高い熱伝達率をも
って冷却する。
このとき３′より冷却管内に入った水は３“ よりスチ
ームとして出てくる。
ームとして出てくる。
また粒子は烈しい混合のため層全体にわたりほぼ温度均
一である。
一である。
ガスと粒子の熱交換速度は極めて犬であり、流動層１１
を離れるガスの温度は粒子のそれにほぼ等しい。
を離れるガスの温度は粒子のそれにほぼ等しい。
このようにガスの顕熱は粒子、冷却管３の壁を経て内部
流体に与えられ、質の高い熱回収が実現される。
流体に与えられ、質の高い熱回収が実現される。
なお流動層１１より粒子、ダストがガスに同伴されて飛
出すので、ガス導管５に続くサイクロン６により捕集分
離する。
出すので、ガス導管５に続くサイクロン６により捕集分
離する。
サイクロン６よりのガスはガス導管７を経て、図示され
ていない次の冷却段階、精製段階に導かれる。
ていない次の冷却段階、精製段階に導かれる。
粒子はコークの沈着により蓄積、粗大化を起こすので粒
子排出管１０を経て図示されていない次の燃焼再生工程
に送られる。
子排出管１０を経て図示されていない次の燃焼再生工程
に送られる。
また必要に応じて粒子は粒子導管９によりメーキャップ
、粒子供給管８によりリターンする。
、粒子供給管８によりリターンする。
また脱硫のため石灰等を添加することも可能である。
実施例 Ｉ
Ｃ重油を次の条件下で部分燃焼分解した。
ガス化条件
Ｃ重油組成（ｗｔ％）
Ｃ；８４．６、Ｈ；１２．３、Ｏ；０．４８、Ｎ；０．
１４、Ｓ；２．２４ 空気／Ｃ重油（Ｎｍ：／ｌ ） ： ０．１６スチ一ム
／Ｃ重油（ｋｇ／ｌ） ； ０．４０温度； ８２０
’Ｃ 圧カニ １．５ ｋｇ／ｃｍＧ 得られた生成ガスの組成は次のとおりである。
１４、Ｓ；２．２４ 空気／Ｃ重油（Ｎｍ：／ｌ ） ： ０．１６スチ一ム
／Ｃ重油（ｋｇ／ｌ） ； ０．４０温度； ８２０
’Ｃ 圧カニ １．５ ｋｇ／ｃｍＧ 得られた生成ガスの組成は次のとおりである。
生成ガス組成（ｗｔ％）
Ｈ２；０．７．０２ ； １．０．Ｎ２ ； ４０．
２、ＣＯ；１２．７、ＣＨ４； ６．３、Ｃ２Ｈ４；
９．７、Ｃ２Ｈ６；０．６、Ｃ３以上；１９．０ ついで、生成ガスを以下の条件で冷却した。
２、ＣＯ；１２．７、ＣＨ４； ６．３、Ｃ２Ｈ４；
９．７、Ｃ２Ｈ６；０．６、Ｃ３以上；１９．０ ついで、生成ガスを以下の条件で冷却した。
冷却条件
温度；３８０℃±２０℃、圧力；ｌｋｙ／ｃｖｔＧ粒子
；コークス１朋φ、流動化速度；１．５ｍ／秒ガス噴出
速度；１ｓｍ／秒、層高さ；１．６７７Ｌその結果、４
０日間以上何らの支障もなく運転することができ、１０
０ ｋｇ／ｃｎｔＧの飽和スチームを回収した。
；コークス１朋φ、流動化速度；１．５ｍ／秒ガス噴出
速度；１ｓｍ／秒、層高さ；１．６７７Ｌその結果、４
０日間以上何らの支障もなく運転することができ、１０
０ ｋｇ／ｃｎｔＧの飽和スチームを回収した。
そして、コークの生成量はＣ重油１ｋｇ当り０．２７ｋ
ｇであった。
ｇであった。
なお、本発明の条件以外ではタールによる粒子の凝集が
頻発し、１０日間以上運転を継続することが困難であっ
た。
頻発し、１０日間以上運転を継続することが困難であっ
た。
実施例 ２
石炭を以下の条件でガス化した。
ガス化条件
石炭組成（ｗｔ％）
Ｃ；８６、Ｈ；３．７、Ｓ；０．３、灰分；１０スチ一
ム／石炭；１．６６、温度；８２０℃、圧力； ２０
ｋｇ／ｃｒＡＧ なお、装置本体は溶融塩に石灰を分散させたスラリを循
環する２基１対（１つはガス化炉、他はＣａＯ再生炉）
の炉よりなるものである。
ム／石炭；１．６６、温度；８２０℃、圧力； ２０
ｋｇ／ｃｒＡＧ なお、装置本体は溶融塩に石灰を分散させたスラリを循
環する２基１対（１つはガス化炉、他はＣａＯ再生炉）
の炉よりなるものである。
得られた生成ガスは次の組成を有するものであった。
生成ガス組成（Ｖｏ１％）
Ｈ２；３４．４、Ｃｏ；１８．４、Ｃｏ２ ；１０．４
、ＣＨ４；２０．７、Ｈ２０； １６．１ ついで、生成ガスを次の条件下で冷却した。
、ＣＨ４；２０．７、Ｈ２０； １６．１ ついで、生成ガスを次の条件下で冷却した。
冷却条件
温度； ４００℃±２０℃、圧力； ２０ ｋｇ／ｃｒ
ｌＧ流動化速度；１．５ｍ／秒、ガス噴出速度：２０ｍ
／秒、層高さ：２．５ｍ その結果、４０日間以上何らの支障もなく運転すること
ができ、１２０ ｋｇ／ｃＡａの飽和スチームを回収で
きた。
ｌＧ流動化速度；１．５ｍ／秒、ガス噴出速度：２０ｍ
／秒、層高さ：２．５ｍ その結果、４０日間以上何らの支障もなく運転すること
ができ、１２０ ｋｇ／ｃＡａの飽和スチームを回収で
きた。
そしてコークの生成量は石炭１ｋｇ当り約０．１９ ｋ
ｇであった。
ｇであった。
なお、実施例１と同様に、本発明の条件以外の場合では
、流動層による冷却は極めて困難であった。
、流動層による冷却は極めて困難であった。
実施例 ３
石油を以下の条件で熱分解した。
熱分解条件
原油種類；カフジ産、コンラドノン炭素；６．８％スチ
ーム／原油（ｋｇ／ｋｇ） ； １．０温度；８５０’
Ｃ１圧カニ １．５ ｋｇ／ｃｒｉｒＧなお、装置本体
は、熱分解炉・コークス燃焼炉間をコーク粒子を循環さ
せる２基１対の炉よりなるものである。
ーム／原油（ｋｇ／ｋｇ） ； １．０温度；８５０’
Ｃ１圧カニ １．５ ｋｇ／ｃｒｉｒＧなお、装置本体
は、熱分解炉・コークス燃焼炉間をコーク粒子を循環さ
せる２基１対の炉よりなるものである。
得られた生成ガスの組成は次のとおりである。
生成ガス組成（ｗｔ％）
Ｈ２；１．５、ＣＯ；３．２、Ｃｏ２； ４．３、ＣＨ
４；１６．０． Ｃ２Ｈ２； １．１、Ｃ２Ｈ４； ２
８．０、Ｃ２Ｈ６； ｉ、ｓ、Ｃ３Ｈ８； ０．６、Ｃ
，Ｈ６； ４．７、Ｃ４；３８．７ ついで、生成ガスを以下の条件で冷却した。
４；１６．０． Ｃ２Ｈ２； １．１、Ｃ２Ｈ４； ２
８．０、Ｃ２Ｈ６； ｉ、ｓ、Ｃ３Ｈ８； ０．６、Ｃ
，Ｈ６； ４．７、Ｃ４；３８．７ ついで、生成ガスを以下の条件で冷却した。
冷却条件
温度；４００℃±２０℃、圧力； １ ｋｇ／ｃｒｉｔ
Ｇ粒子；コーク粒子１間φ、流動化速度：１．５ｍ／秒 ガス噴出速度；２０ｍ／秒、層高さ：２．５ｍその結果
、４０日間以上何らの支障もなく運転することができ、
１００ ｋｇ／ｃｒｉｔＧの飽和スチームを回収できた
。
Ｇ粒子；コーク粒子１間φ、流動化速度：１．５ｍ／秒 ガス噴出速度；２０ｍ／秒、層高さ：２．５ｍその結果
、４０日間以上何らの支障もなく運転することができ、
１００ ｋｇ／ｃｒｉｔＧの飽和スチームを回収できた
。
なお、コークの生成量は原油１ｋｇ当り０．１５ｋｇで
あった。
あった。
第１図、第２図、第３図は本発明で用いる装置の例を示
す。
す。
Claims (1)
- １ タール分などを含む高温ガスを、内部に冷却管を備
えた流動層で冷却して熱、スチームを回収するにあたり
、前記高温ガスが噴流する部分の直上には前記冷却管を
設けず、流動層周壁の粒子の下降流生成域に冷却管を配
設し、流動層温度を３５０℃以下にならないように維持
し、高温ガスの流動層への噴出速度を１５ｍ／秒以上、
流動化速度を１ｍ／秒以上とすることを特徴とするター
ル分などを含む高温ガスの冷却法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50080944A JPS5851037B2 (ja) | 1975-07-02 | 1975-07-02 | タ−ルブンナドオフクムコウオンガスノ レイキヤクホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50080944A JPS5851037B2 (ja) | 1975-07-02 | 1975-07-02 | タ−ルブンナドオフクムコウオンガスノ レイキヤクホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS525805A JPS525805A (en) | 1977-01-17 |
| JPS5851037B2 true JPS5851037B2 (ja) | 1983-11-14 |
Family
ID=13732589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50080944A Expired JPS5851037B2 (ja) | 1975-07-02 | 1975-07-02 | タ−ルブンナドオフクムコウオンガスノ レイキヤクホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5851037B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53102906A (en) * | 1977-02-21 | 1978-09-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Cooling of gracked gas |
| DE3137576C2 (de) * | 1981-09-22 | 1985-02-28 | L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach | Vorrichtung zum Abkühlen von aus einem Vergasungsprozeß stammenden Prozeßgas |
| DE3724947A1 (de) * | 1987-07-28 | 1989-02-16 | Uhde Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum kuehlen von rohgas aus einer partiellen oxidation von kohlenstoffhaltigem material |
| DE202007018559U1 (de) | 2007-08-25 | 2008-10-23 | Anmed Gmbh | Wochendosierer für Medikamente |
-
1975
- 1975-07-02 JP JP50080944A patent/JPS5851037B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS525805A (en) | 1977-01-17 |
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