JP2003105352A - 石炭熱分解方法および装置 - Google Patents
石炭熱分解方法および装置Info
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- coal pyrolysis
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】石炭急速熱分解炉下部での生成揮発分の二次分
解を回避すること。 【解決手段】石炭またはチャーを酸素および水蒸気とと
もにガス化炉へ吹き込み、部分酸化反応を起こさせて還
元ガスを製造し、次いでガス化炉と直結した熱分解炉に
該還元ガスを導くとともに石炭を吹き込み、還元ガスの
顕熱を利用して石炭を急速熱分解する石炭の熱分解方法
において、石炭熱分解装置の圧力および／またはガス化
炉に投入する石炭あるいはチャー量を調整することで石
炭熱分解炉内の上昇ガス流速を５m/sec以下とすること
を特徴とする。
解を回避すること。 【解決手段】石炭またはチャーを酸素および水蒸気とと
もにガス化炉へ吹き込み、部分酸化反応を起こさせて還
元ガスを製造し、次いでガス化炉と直結した熱分解炉に
該還元ガスを導くとともに石炭を吹き込み、還元ガスの
顕熱を利用して石炭を急速熱分解する石炭の熱分解方法
において、石炭熱分解装置の圧力および／またはガス化
炉に投入する石炭あるいはチャー量を調整することで石
炭熱分解炉内の上昇ガス流速を５m/sec以下とすること
を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭を気層中で加
熱し、熱分解生成物として燃料ガス・タール・固体チャ
ーを得る石炭熱分解方法に関する。
熱し、熱分解生成物として燃料ガス・タール・固体チャ
ーを得る石炭熱分解方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭熱分解方法に関して、従来は流動層
やロータリーキルンを用いた方法が行われていた。しか
し、この方法では、急速加熱できず有用な成分である揮
発分(ガス・タール)収率が低いという問題があった。そ
のために、本発明者らは特開平5-295371号公報におい
て、石炭を急速加熱して得られたチャーの一部を酸素で
ガス化し、その高温ガス中に微粉炭を吹き込むことによ
って石炭の熱分解を行う方法を提示している。
やロータリーキルンを用いた方法が行われていた。しか
し、この方法では、急速加熱できず有用な成分である揮
発分(ガス・タール)収率が低いという問題があった。そ
のために、本発明者らは特開平5-295371号公報におい
て、石炭を急速加熱して得られたチャーの一部を酸素で
ガス化し、その高温ガス中に微粉炭を吹き込むことによ
って石炭の熱分解を行う方法を提示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開平5-295371号公報
で提示した方法による石炭熱分解では、石炭の急速熱分
解反応は高温ガスと気流搬送された微粉炭とを気流層で
混合することにより行うことが可能となる。ガス化炉で
発生した高温ガス化ガスは石炭熱分解炉下の導入口(ス
ロート)より反応器内部に導入される。石炭熱分解炉で
は微粉砕した石炭を気流搬送により供給し、高温ガス化
ガスと混合することにより石炭粒子を急速加熱し熱分解
反応を起こす。
で提示した方法による石炭熱分解では、石炭の急速熱分
解反応は高温ガスと気流搬送された微粉炭とを気流層で
混合することにより行うことが可能となる。ガス化炉で
発生した高温ガス化ガスは石炭熱分解炉下の導入口(ス
ロート)より反応器内部に導入される。石炭熱分解炉で
は微粉砕した石炭を気流搬送により供給し、高温ガス化
ガスと混合することにより石炭粒子を急速加熱し熱分解
反応を起こす。
【０００４】ガス化炉で発生するガスは1500℃以上の高
温であり、そのガスが石炭熱分解炉に入ると石炭熱分解
炉の下部温度が上昇し熱分解石炭との混合後の温度600
〜1000℃程度に比べて高く、熱分解石炭から発生する揮
発分が高温ガスに触れて二次分解が起こり、生成ガス中
の炭化水素成分の発生量が減少するという問題が発生し
た。
温であり、そのガスが石炭熱分解炉に入ると石炭熱分解
炉の下部温度が上昇し熱分解石炭との混合後の温度600
〜1000℃程度に比べて高く、熱分解石炭から発生する揮
発分が高温ガスに触れて二次分解が起こり、生成ガス中
の炭化水素成分の発生量が減少するという問題が発生し
た。
【０００５】そこで、本発明は上記問題を解消し安定し
た熱分解反応操業を可能とする石炭熱分解方法およびそ
の装置を提供することを目的とする。
た熱分解反応操業を可能とする石炭熱分解方法およびそ
の装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の石炭熱分解方法は、〔１〕石炭またはチャーを酸素
および水蒸気とともにガス化炉へ吹き込み、部分酸化反
応を起こさせて還元ガスを製造し、次いでガス化炉と直
結した石炭熱分解炉に該還元ガスを導くとともに石炭を
吹き込み、還元ガスの顕熱を利用して石炭を急速熱分解
する石炭の熱分解方法において、石炭熱分解炉内の上昇
ガス流速を５m/sec以下とすることを特徴とする石炭熱
分解方法、〔２〕石炭熱分解炉内の上昇ガス流量を、石
炭熱分解装置の圧力を調整することにより制御する、上
記〔１〕に記載の石炭熱分解方法、〔３〕石炭熱分解炉
内の上昇ガス流量を、ガス化炉に投入する石炭あるいは
チャーの供給量を調整することにより制御する、上記
〔１〕または〔２〕に記載の石炭熱分解方法、〔４〕石
炭熱分解炉の下部の径が上部の径より大きな石炭熱分解
炉を用いることを特徴とする、上記〔１〕から〔３〕の
いずれかに記載の石炭熱分解方法、である。〔５〕ま
た、上記課題を解決した本発明の石炭熱分解装置は、ガ
ス化炉とその上部にスロートを介して設けられた石炭熱
分解炉からなる石炭熱分解装置において、石炭熱分解炉
の下部の径が上部の径より大きいことを特徴とする。
明の石炭熱分解方法は、〔１〕石炭またはチャーを酸素
および水蒸気とともにガス化炉へ吹き込み、部分酸化反
応を起こさせて還元ガスを製造し、次いでガス化炉と直
結した石炭熱分解炉に該還元ガスを導くとともに石炭を
吹き込み、還元ガスの顕熱を利用して石炭を急速熱分解
する石炭の熱分解方法において、石炭熱分解炉内の上昇
ガス流速を５m/sec以下とすることを特徴とする石炭熱
分解方法、〔２〕石炭熱分解炉内の上昇ガス流量を、石
炭熱分解装置の圧力を調整することにより制御する、上
記〔１〕に記載の石炭熱分解方法、〔３〕石炭熱分解炉
内の上昇ガス流量を、ガス化炉に投入する石炭あるいは
チャーの供給量を調整することにより制御する、上記
〔１〕または〔２〕に記載の石炭熱分解方法、〔４〕石
炭熱分解炉の下部の径が上部の径より大きな石炭熱分解
炉を用いることを特徴とする、上記〔１〕から〔３〕の
いずれかに記載の石炭熱分解方法、である。〔５〕ま
た、上記課題を解決した本発明の石炭熱分解装置は、ガ
ス化炉とその上部にスロートを介して設けられた石炭熱
分解炉からなる石炭熱分解装置において、石炭熱分解炉
の下部の径が上部の径より大きいことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】熱分解石炭より発生する揮発分の
うち、炭化水素成分については約1100℃以上で容易に熱
分解され、すすや水素ガス等に転換する。すすの発生は
水スプレーでガスを冷却した際に発生するスラッジの量
を増やし、生成ガスの熱量を減少させるため好ましいも
のではない。石炭熱分解炉での炭化水素成分の発生を防
ぐためには熱分解石炭から発生する揮発分と1100℃以上
の高温ガスとの接触を避ける必要がある。本発明者らは
上昇流での気流層反応器では、その上昇ガス流速を５m/
sec以下に下げることにより固体生成物であるチャーが
重力によって石炭熱分解炉下部に滞留し、そのチャー粒
子の滞留によって石炭熱分解炉下部の温度が下がり、熱
分解石炭から発生した揮発分の分解を抑えることが可能
であることを見いだした。上昇ガス流速を下げる手段と
しては、操業圧力を上げる、またはガス化炉から発生す
るガス量を低下させるという方法が考えられる。石炭熱
分解炉温度を低下させてもガスやタールなどの生成物の
性状が変化するが、上昇ガス流速を低下させることが可
能である。また、装置の内径を大きくすることで上昇ガ
ス流速を低下させることも可能である。
うち、炭化水素成分については約1100℃以上で容易に熱
分解され、すすや水素ガス等に転換する。すすの発生は
水スプレーでガスを冷却した際に発生するスラッジの量
を増やし、生成ガスの熱量を減少させるため好ましいも
のではない。石炭熱分解炉での炭化水素成分の発生を防
ぐためには熱分解石炭から発生する揮発分と1100℃以上
の高温ガスとの接触を避ける必要がある。本発明者らは
上昇流での気流層反応器では、その上昇ガス流速を５m/
sec以下に下げることにより固体生成物であるチャーが
重力によって石炭熱分解炉下部に滞留し、そのチャー粒
子の滞留によって石炭熱分解炉下部の温度が下がり、熱
分解石炭から発生した揮発分の分解を抑えることが可能
であることを見いだした。上昇ガス流速を下げる手段と
しては、操業圧力を上げる、またはガス化炉から発生す
るガス量を低下させるという方法が考えられる。石炭熱
分解炉温度を低下させてもガスやタールなどの生成物の
性状が変化するが、上昇ガス流速を低下させることが可
能である。また、装置の内径を大きくすることで上昇ガ
ス流速を低下させることも可能である。
【０００８】ここで上昇ガス流速とは、熱分解炉を流れ
るガスの流速であり、熱分解反応器出口以降で測定され
る発生ガス量および熱分解炉内圧力および熱分解炉内温
度および熱分解炉内径から算出される空塔速度である。
発生ガスのうち、水蒸気については測定が困難であるた
め、発生ガス量を求める際に石炭熱分解反応器での水素
収支から石炭熱分解反応器出口での水蒸気量を求めても
良い。
るガスの流速であり、熱分解反応器出口以降で測定され
る発生ガス量および熱分解炉内圧力および熱分解炉内温
度および熱分解炉内径から算出される空塔速度である。
発生ガスのうち、水蒸気については測定が困難であるた
め、発生ガス量を求める際に石炭熱分解反応器での水素
収支から石炭熱分解反応器出口での水蒸気量を求めても
良い。
【０００９】上昇ガス流速は５m/sec以下で熱分解炉下
部のチャー粒子滞留の効果が現れるが、この上昇ガス流
速の下限は０m/secを超える範囲で設定すれば良い。
部のチャー粒子滞留の効果が現れるが、この上昇ガス流
速の下限は０m/secを超える範囲で設定すれば良い。
【００１０】石炭熱分解炉の下部とは、熱分解石炭が高
温のガス化ガスと混合され熱分解石炭から揮発分が放出
される反応（一次反応）が主に起きる領域で石炭熱分解
炉中央程度から下部の範囲である。石炭熱分解炉の上部
とは、熱分解石炭から放出された揮発分がさらに炉内の
熱を受け分解等の反応（二次反応）が起きる領域であ
り、石炭熱分解炉中央程度から上部の範囲である。ここ
で石炭熱分解炉中央程度とは石炭性状や石炭粒子径等の
操業条件で決まるものである。また、石炭熱分解炉の下
部の径を大きくするとガス化炉からの発生ガス量が多い
場合でも石炭熱分解炉内の上昇ガス流速を低下させるこ
とが容易にできるようになる。また、石炭熱分解炉の上
部の径を下部の径とともに大きくすると石炭熱分解炉内
表面積が増大するため石炭熱分解炉からの放散熱量が増
加する、石炭熱分解炉内での生成物滞留時間が長くなり
生成物性状が変化するなどの影響が現れるが、上昇流速
を低下させることは可能である。
温のガス化ガスと混合され熱分解石炭から揮発分が放出
される反応（一次反応）が主に起きる領域で石炭熱分解
炉中央程度から下部の範囲である。石炭熱分解炉の上部
とは、熱分解石炭から放出された揮発分がさらに炉内の
熱を受け分解等の反応（二次反応）が起きる領域であ
り、石炭熱分解炉中央程度から上部の範囲である。ここ
で石炭熱分解炉中央程度とは石炭性状や石炭粒子径等の
操業条件で決まるものである。また、石炭熱分解炉の下
部の径を大きくするとガス化炉からの発生ガス量が多い
場合でも石炭熱分解炉内の上昇ガス流速を低下させるこ
とが容易にできるようになる。また、石炭熱分解炉の上
部の径を下部の径とともに大きくすると石炭熱分解炉内
表面積が増大するため石炭熱分解炉からの放散熱量が増
加する、石炭熱分解炉内での生成物滞留時間が長くなり
生成物性状が変化するなどの影響が現れるが、上昇流速
を低下させることは可能である。
【００１１】次に、本発明の石炭熱分解方法を図１の装
置を用いて説明する。図１の石炭熱分解装置は、石炭熱
分解炉１、ガス化炉２およびその間のスロート３とで構
成される。ガス化炉２（ガス化炉）には、底部に溶融ス
ラグを排出する溶融スラグ排出口７、側壁にガス化バー
ナー４が設けられている。ガス化炉２の上方には、ガス
化炉２からの高温ガスの供給口であるスロート３を介し
て石炭熱分解反応部１が連接して備えられる。石炭熱分
解炉１の側壁には微粉炭(熱分解石炭９)を供給する熱分
解石炭投入口５が設けられ、石炭熱分解炉１の内部でガ
ス化炉２からの高温ガス化ガス１０と熱分解石炭９とを
混合して熱分解反応を行い、熱分解反応部１上方に設け
られた熱分解生成物排出口６から熱分解生成物を回収す
る。ガス化炉２内では石炭やチャーが酸素あるいは空気
でガス化されＣＯ、Ｈ2、ＣＯ2、Ｈ2Ｏを主な成分とす
る高温ガスが生成し、石炭やチャー中の灰分は溶融スラ
グ１２となって溶融スラグ排出口７より石炭熱分解装置
外へ排出される。ガス化炉に用いられる燃料としてはチ
ャー以外に石炭を投入し、石炭をガス化しても高温ガス
化ガスを作ることが可能である。また、ガス化炉に用い
られる燃料は、チャー、石炭のいずかを単独で用いても
よいし、チャーと石炭を併用してもよい。ガス化炉２内
で生成した還元ガスは、1400〜1700℃程度の高温ガス
（高温ガス化ガス１０）であり、スロート３を通って石
炭熱分解炉１に送られる。石炭熱分解炉１内部では、熱
分解される石炭が微粉砕された後、熱分解用石炭供給口
より石炭熱分解炉１内部に供給され、ガス化炉２からの
高温ガス化ガス１０と石炭熱分解炉１下部で混合され
る。この高温ガス化ガス１０と熱分解石炭９との混合に
より熱分解石炭９が急速に加熱され熱分解反応を起こ
し、燃料ガス、タール、固体チャーといった熱分解生成
物が生じる。この熱分解生成物１１は石炭熱分解炉１上
部の生成物排出口６より排出される。
置を用いて説明する。図１の石炭熱分解装置は、石炭熱
分解炉１、ガス化炉２およびその間のスロート３とで構
成される。ガス化炉２（ガス化炉）には、底部に溶融ス
ラグを排出する溶融スラグ排出口７、側壁にガス化バー
ナー４が設けられている。ガス化炉２の上方には、ガス
化炉２からの高温ガスの供給口であるスロート３を介し
て石炭熱分解反応部１が連接して備えられる。石炭熱分
解炉１の側壁には微粉炭(熱分解石炭９)を供給する熱分
解石炭投入口５が設けられ、石炭熱分解炉１の内部でガ
ス化炉２からの高温ガス化ガス１０と熱分解石炭９とを
混合して熱分解反応を行い、熱分解反応部１上方に設け
られた熱分解生成物排出口６から熱分解生成物を回収す
る。ガス化炉２内では石炭やチャーが酸素あるいは空気
でガス化されＣＯ、Ｈ2、ＣＯ2、Ｈ2Ｏを主な成分とす
る高温ガスが生成し、石炭やチャー中の灰分は溶融スラ
グ１２となって溶融スラグ排出口７より石炭熱分解装置
外へ排出される。ガス化炉に用いられる燃料としてはチ
ャー以外に石炭を投入し、石炭をガス化しても高温ガス
化ガスを作ることが可能である。また、ガス化炉に用い
られる燃料は、チャー、石炭のいずかを単独で用いても
よいし、チャーと石炭を併用してもよい。ガス化炉２内
で生成した還元ガスは、1400〜1700℃程度の高温ガス
（高温ガス化ガス１０）であり、スロート３を通って石
炭熱分解炉１に送られる。石炭熱分解炉１内部では、熱
分解される石炭が微粉砕された後、熱分解用石炭供給口
より石炭熱分解炉１内部に供給され、ガス化炉２からの
高温ガス化ガス１０と石炭熱分解炉１下部で混合され
る。この高温ガス化ガス１０と熱分解石炭９との混合に
より熱分解石炭９が急速に加熱され熱分解反応を起こ
し、燃料ガス、タール、固体チャーといった熱分解生成
物が生じる。この熱分解生成物１１は石炭熱分解炉１上
部の生成物排出口６より排出される。
【００１２】石炭熱分解炉１内の上昇ガス流速を低下さ
せることにより石炭熱分解炉１の下部にチャーが滞留し
ていることは石炭熱分解炉下部温度測定用熱電対１３で
測定される温度が低下することで確認できる。
せることにより石炭熱分解炉１の下部にチャーが滞留し
ていることは石炭熱分解炉下部温度測定用熱電対１３で
測定される温度が低下することで確認できる。
【００１３】上昇ガス流速を低下させるためには石炭熱
分解炉１内の圧力を増加させれば良い。圧力を増加させ
るには生成物排出口６より下流側に設けられた圧力調整
弁で調整できる。操業条件の変更の一例として熱分解石
炭９の量を増やす場合には、熱分解に必要な熱を供給す
るために高温ガス化ガス１０の量を増やす必要がある
が、その量に応じて石炭熱分解炉１内の圧力を増加すれ
ば流速を低下させることができる。
分解炉１内の圧力を増加させれば良い。圧力を増加させ
るには生成物排出口６より下流側に設けられた圧力調整
弁で調整できる。操業条件の変更の一例として熱分解石
炭９の量を増やす場合には、熱分解に必要な熱を供給す
るために高温ガス化ガス１０の量を増やす必要がある
が、その量に応じて石炭熱分解炉１内の圧力を増加すれ
ば流速を低下させることができる。
【００１４】石炭熱分解炉１内の上昇ガス流速を低下さ
せる別の方法としては、高温ガス化ガス１０の量を減ら
せば良い。これはガス化炉２に投入される酸素ガス、ス
チーム、ガス化チャー、石炭８などの供給量を減少させ
ることで達成できる。この場合、熱分解温度を保つため
には高温ガス化ガスの量の減少に応じて熱分解石炭９の
投入量を減らす必要がある。
せる別の方法としては、高温ガス化ガス１０の量を減ら
せば良い。これはガス化炉２に投入される酸素ガス、ス
チーム、ガス化チャー、石炭８などの供給量を減少させ
ることで達成できる。この場合、熱分解温度を保つため
には高温ガス化ガスの量の減少に応じて熱分解石炭９の
投入量を減らす必要がある。
【００１５】また、石炭熱分解炉１内の上昇ガス流速を
低下させる別の方法としては、石炭熱分解炉１内の温度
を低下させれば良い。この場合、石炭熱分解炉１の温度
を下げるためには熱分解石炭９の量を増やすことで該温
度を下げることが可能である。但し、ガスやタールなど
の生成物の性状が変化するため、これらの変化が許容で
きる範囲で行うことが望ましい。
低下させる別の方法としては、石炭熱分解炉１内の温度
を低下させれば良い。この場合、石炭熱分解炉１の温度
を下げるためには熱分解石炭９の量を増やすことで該温
度を下げることが可能である。但し、ガスやタールなど
の生成物の性状が変化するため、これらの変化が許容で
きる範囲で行うことが望ましい。
【００１６】また、石炭熱分解装置を設計する際に石炭
熱分解炉１の径を大きくしておけば上昇ガス流速を低下
させることができる。この場合、径を大きくするのは石
炭熱分解炉１の中心程度から下半分の吹き込み口周辺か
らスロート３の間でよく、石炭熱分解炉１全ての径を必
ずしも大きくする必要はない。この場合の装置概要図を
図２に示す。石炭熱分解炉１中央程度から下部の径を大
きくすることでガス化炉２での酸素ガス、スチーム、ガ
ス化チャー８の供給量が多い場合でも容易に流速を減少
させることが可能である。
熱分解炉１の径を大きくしておけば上昇ガス流速を低下
させることができる。この場合、径を大きくするのは石
炭熱分解炉１の中心程度から下半分の吹き込み口周辺か
らスロート３の間でよく、石炭熱分解炉１全ての径を必
ずしも大きくする必要はない。この場合の装置概要図を
図２に示す。石炭熱分解炉１中央程度から下部の径を大
きくすることでガス化炉２での酸素ガス、スチーム、ガ
ス化チャー８の供給量が多い場合でも容易に流速を減少
させることが可能である。
【００１７】
【実施例】石炭の熱分解試験は、熱分解用微粉炭供給量
４t/hの大型試験装置を用いて行った。この大型試験装
置は図１および図２の装置概略図に類似した構造を有し
ている。石炭熱分解炉での熱分解反応条件は、熱分解石
炭とガス化ガスとの混合後の温度800℃、圧力110〜300k
Paでガス化炉でのガス化条件は温度1550℃、圧力は熱分
解炉と同じである。熱分解炉への微粉炭供給量は４t/
h、ガス化炉へのチャー供給量は1800kg/hである。実験
には、Ａ炭(インドネシア炭)を平均粒径は約40μmに調
整したものを使用した。
４t/hの大型試験装置を用いて行った。この大型試験装
置は図１および図２の装置概略図に類似した構造を有し
ている。石炭熱分解炉での熱分解反応条件は、熱分解石
炭とガス化ガスとの混合後の温度800℃、圧力110〜300k
Paでガス化炉でのガス化条件は温度1550℃、圧力は熱分
解炉と同じである。熱分解炉への微粉炭供給量は４t/
h、ガス化炉へのチャー供給量は1800kg/hである。実験
には、Ａ炭(インドネシア炭)を平均粒径は約40μmに調
整したものを使用した。
【００１８】熱分解炉内流速と熱分解生成ガス中炭化水
素成分（メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロピ
レン収率の合計）との関係を図３に、各試験条件を表１
に示す。圧力およびガス化炉処理量（ガス化チャー量）
および反応器下部の径を変更することにより流速調整を
行った結果ともに熱分解炉内流速５m/sec以下（条件
Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）で炭化水素成分が増加してい
る。
素成分（メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロピ
レン収率の合計）との関係を図３に、各試験条件を表１
に示す。圧力およびガス化炉処理量（ガス化チャー量）
および反応器下部の径を変更することにより流速調整を
行った結果ともに熱分解炉内流速５m/sec以下（条件
Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）で炭化水素成分が増加してい
る。
【００１９】条件Ａから条件Ｄは圧力を変化させて上昇
ガス流速を変化させた試験である。条件Ａに比べて圧力
を増加させた条件（条件ＢおよびＤ）では上昇ガス流速
が減少し、それに伴って発生ガス中炭化水素量が増加し
ている。そして、圧力を減少させた条件（条件Ｃ）では
上昇ガス流速が増加し発生ガス中炭化水素量は減少して
いる。また、条件Ａに比べてガス化チャー量を減少させ
た条件（条件ＥおよびＦ）では、ガス化チャー量が減少
した分熱分解石炭量を減少させて熱分解温度を条件Ａか
らＤと合わせているが、上昇ガス流速は低下し発生ガス
中炭化水素量は増加している。また、反応器下部の径を
条件ＡからＦに比べて大きくした装置を用いて行った実
験（条件ＧおよびＨ）では、ガス化チャー量、熱分解石
炭量を減少させることなしに上昇ガス流速を低下させる
ことができ、発生ガス中炭化水素量を増加させることが
できた。
ガス流速を変化させた試験である。条件Ａに比べて圧力
を増加させた条件（条件ＢおよびＤ）では上昇ガス流速
が減少し、それに伴って発生ガス中炭化水素量が増加し
ている。そして、圧力を減少させた条件（条件Ｃ）では
上昇ガス流速が増加し発生ガス中炭化水素量は減少して
いる。また、条件Ａに比べてガス化チャー量を減少させ
た条件（条件ＥおよびＦ）では、ガス化チャー量が減少
した分熱分解石炭量を減少させて熱分解温度を条件Ａか
らＤと合わせているが、上昇ガス流速は低下し発生ガス
中炭化水素量は増加している。また、反応器下部の径を
条件ＡからＦに比べて大きくした装置を用いて行った実
験（条件ＧおよびＨ）では、ガス化チャー量、熱分解石
炭量を減少させることなしに上昇ガス流速を低下させる
ことができ、発生ガス中炭化水素量を増加させることが
できた。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明の石炭熱分解方法およびその装置
によって、気流層を用いた石炭の急速熱分解を熱分解反
応器内上昇ガス流速を低下させた状態で実施でき、炭化
水素成分の収率を上げることが可能である。
によって、気流層を用いた石炭の急速熱分解を熱分解反
応器内上昇ガス流速を低下させた状態で実施でき、炭化
水素成分の収率を上げることが可能である。
【図１】本発明例の石炭熱分解装置概要図
【図２】本発明例の石炭熱分解装置概略図
【図３】石炭熱分解炉での上昇ガス流速と生成ガス中炭
化水素量との関係
化水素量との関係
１ 石炭熱分解炉
２ ガス化炉
３ スロート
４ ガス化バーナー
５ 熱分解石炭投入口
６ 熱分解生成物排出口
７ 溶融スラグ排出口
８ 酸素ガス、スチーム、ガス化チャー、石炭
９ 熱分解石炭
10 高温ガス化ガス
11 熱分解生成物
12 溶融スラグ
13 熱分解炉下部温度測定用熱電対
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(71)出願人 000004123
日本鋼管株式会社
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
(71)出願人 000001199
株式会社神戸製鋼所
兵庫県神戸市中央区脇浜町二丁目10番26号
(72)発明者 小水流 広行
富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技
術開発本部内
(72)発明者 小野田 正己
富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技
術開発本部内
(72)発明者 橋本 茂
富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技
術開発本部内
Claims (5)
- 【請求項１】 石炭またはチャーを酸素および水蒸気と
ともにガス化炉へ吹き込み、部分酸化反応を起こさせて
還元ガスを製造し、次いでガス化炉と直結した石炭熱分
解炉に該還元ガスを導くとともに石炭を吹き込み、還元
ガスの顕熱を利用して石炭を急速熱分解する石炭の熱分
解方法において、石炭熱分解炉内の上昇ガス流速を５m/
sec以下とすることを特徴とする石炭熱分解方法。 - 【請求項２】 石炭熱分解炉内の上昇ガス流量を、石炭
熱分解装置の圧力を調整することにより制御する、請求
項１に記載の石炭熱分解方法。 - 【請求項３】 石炭熱分解炉内の上昇ガス流量を、ガス
化炉に投入する石炭あるいはチャーの供給量を調整する
ことにより制御する、請求項１または２に記載の石炭熱
分解方法。 - 【請求項４】 石炭熱分解炉の下部の径が上部の径より
大きな石炭熱分解炉を用いることを特徴とする請求項１
から３のいずれか一項に記載の石炭熱分解方法。 - 【請求項５】 ガス化炉とその上部にスロートを介して
設けられた石炭熱分解炉からなる石炭熱分解装置におい
て、石炭熱分解炉の下部の径が上部の径より大きいこと
を特徴とする石炭熱分解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001300494A JP2003105352A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 石炭熱分解方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001300494A JP2003105352A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 石炭熱分解方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003105352A true JP2003105352A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19121060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001300494A Withdrawn JP2003105352A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 石炭熱分解方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003105352A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100519706C (zh) * | 2003-12-31 | 2009-07-29 | 财团法人工业技术研究院 | 一种碳化物气化反应系统 |
| CN101250438B (zh) * | 2008-04-17 | 2011-06-15 | 中国铝业股份有限公司 | 混合煤气发生炉富氧制气方法 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001300494A patent/JP2003105352A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100519706C (zh) * | 2003-12-31 | 2009-07-29 | 财团法人工业技术研究院 | 一种碳化物气化反应系统 |
| CN101250438B (zh) * | 2008-04-17 | 2011-06-15 | 中国铝业股份有限公司 | 混合煤气发生炉富氧制气方法 |
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Legal Events
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