JPH0224876B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタンク内で微粒子状の石炭が沈降堆積
している石炭と石油系減圧残渣油（アスフアル
ト）の混合物の撹拌方法に関する。

石炭は最大の埋蔵量を有する化石燃料資源であ
り石油代替エネルギーとして注目されている。

石炭は、固体で取扱いが不便な上、灰分、イオ
ウ、窒素等を含有しており、有効に利用するには
液化またはガス化することによりクリーンなエネ
ルギー源に変換し利用することが望まれる。

一方、エネルギー源として用いられている重油
も、環境規制に伴つてその中に含有しているイオ
ウ濃度を低下させなければ燃料として用いること
が困難になつてきている。そのため、重金属分の
多い重油に対しては、ガス化してイオウ分を除去
するプロセスが種々開発されている。

以上のような情勢から我国では、原料取扱い、
貯蔵、輸送等の面から原油中で最重質分で最もイ
オウ濃度が高い石油系減圧残渣油（アスフアル
ト）を、石炭と混合してスラリー化し、水蒸気と
酸素によりガス化して天然ガスの代替エネルギー
として利用する方法の開発が進められている。そ
こで、これらの石油系減圧残渣油（アスフアル
ト）と石炭を混合してスラリー化した後、一旦停
止し数日後再度撹拌機を起動する時が問題にな
る。

従来、粉粒体と液体とを混合する撹拌装置は、
種々あるが、いずれも貯留中においてスラリー中
の石炭（微粒子）が比重の差により沈降、堆積
し、固定層（堆積層）を形成する。そのため再度
撹拌機を稼働させるには、タンク内温度を200℃
以上に上昇させ、スラリーの粘度を低下させた後
回転せしめるが、上記の理由によりなかなか回転
しなかつた。そこで撹拌機の作動を早めるため、
今まではスラリー供給口から掻取棒により、タン
ク下部に堆積している粒子固定層をつつつき、層
全体を軟化させた後撹拌機を回転させていた。こ
の方法で行うと撹拌機を回転させるまでの所要時
間は、通常用いられるスラリー量200〜300程度
のタンクで16時間前後かかり、非能率的であると
同時に運転及び操作制が非常に悪くなる等の欠点
がある。

また、一般に用いられている撹拌機付の撹拌装
置では、撹拌翼の構造、設置位置及び回転数等の
影響により、タンク高さ方向に石炭濃度分布がで
きたり、粒子の沈降及び粒子同しの付着等といつ
た現象が表われた。これらの状態のまま供給する
と供給装置特に歯車ポンプを用いて供給した場
合、歯車とケーシングとの間にこれらの固形物が
詰まり、供給が停止するといつた問題が発生す
る。

本発明の目的は、上記の欠点を改善し、タンク
内下部に堆積したスラリー中の石炭粒子を局部的
に刺激を与え軟化せしめ、主撹拌機の起動を早め
ると同時に、石炭と石油系減圧残渣油（アスフア
ルト）の混合を良好にしようとするものである。

本発明は、タンク内で微粒子状の石炭が沈降堆
積した石炭と石油系減圧残渣油の混合物の撹拌方
法において、 前記タンク上部に設けた上下移動可能な主撹拌
機とタンク底部に複数個設けた上下移動可能な補
助撹拌機を有するタンクを用い、 前記混合物を200℃以上に加熱して前記補助撹
拌機で撹拌し、前記主撹拌機が駆動可能となる粘
度とし、 次いで前記主撹拌機により撹拌することを特徴
とする石炭と石油系減圧残渣油の混合物の撹拌方
法にあり、前記の欠点をなくすることができる。

また、堆積層の粘度を測定し、予め設定した値
を基準として補助撹拌機または主撹拌機を自動的
に駆動することもできる。

更に、スラリー供給タンク内での石炭濃度分布
及び粒子どうしの付着を防止するため、スラリー
供給ラインにタンク側にもどる循環ラインを設置
することによりかかる欠点をなくすることができ
る。

本発明を図面によつて説明する。１はタンク４
の上部中央に設けた主撹拌機であり、この撹拌機
１は心棒１０の先端に撹拌翼９を有しており、心
棒１０は移動装置３によりタンク４内を上下に移
動可能である。２はあらかじめスラリー調整用タ
ンク（図示せず）で混合した石炭（微粒子）と石
油系減圧残渣油（アスフアルト）のスラリーをタ
ンク４に供給する管路、５はタンク４内に供給さ
れたスラリー６の上澄層、７はスラリーの粘度を
測定するタンク４の外壁に設けた粘度検出器、８
はタンク４の下部側壁に複数個設けた補助撹拌機
であり、この補助撹拌機８も心棒１１の先端に撹
拌翼１２を有しており、心棒１１は補助移動装置
１３によりタンク４内を上下に移動できる。１４
は撹拌機１及び補助撹拌機８の制御器、１５はタ
ンク４内のスラリーを循環する循環配管、１６は
循環配管１５に設けたスラリーポンプ、１７はタ
ンク４とスラリーポンプ１６の間の循環配管１５
に設けたスラリーの開閉弁、１８は循環配管１５
より分岐したスラリー供給配管、１９及び２０は
前記分岐部近傍の配管１５，１８に夫々設けた開
閉弁である。

さて撹拌装置起動時の操作は、まずタンク４内
を加熱（加熱手段は図示せず）して200℃以上と
し、粘度検出器７によりスラリー６の粘度を測定
した後、撹拌機の制御器１４からの信号により、
タンク４下部に設置した補助撹拌機８の補助移動
装置１３を作動させスラリー６全体の粘度が主撹
拌機１が駆動できる粘度に低下するまで撹拌す
る。

スラリー６の粘度がある程度低下し、一定の値
を示すようになつたら、撹拌機の制御器１４の信
号により、補助撹拌機８の補助移動装置１３が働
き、撹拌翼１２が自動的に元の状態にもどる。そ
れと同時に、主撹拌機１の移動装置３が働き撹拌
翼９を低速回転させながら所定の位置に戻るまで
徐々に下降させる。その後、主撹拌機１だけで撹
拌しながらタンク４内温度を200℃一定にする。
温度が安定したらタンク４下部の開閉弁１７を
開、開閉弁１９を開、スラリー供給配管１８の開
閉弁２０を閉にし、スラリーポンプ１６を稼働さ
せる。スラリーを循環配管１１内を循環させた
後、徐々に開閉弁２０を開、開閉弁１９の開度を
調節しながらガス化炉に供給する。ガス化炉供給
時には、かならず循環配管１５にスラリーを流し
ながら行い、石炭粒子どうしの付着やタンク内で
の石炭濃度が不均一となることのないようにす
る。

実施例 スラリー供給用タンクはSUS製の容器で、内
径800mmφ、垂直高さ530mm、テーパ部高さ360mm、
テーパ角度40゜のものである。タンク外壁には、
加熱用のシーズヒータを設置している。タンク上
部中央には、上下移動できるような油圧シリンダ
方式の移動装置付きの容量1.5KWの主撹拌機を
設置した。また、タンク下部テーパ部に主撹拌機
と同様な方式の撹拌機（容量0.8KW）を補助撹
拌機として２台設置した。

実験条件は、石炭（粒径0.105〜0.42mm）と石
油系減圧残渣油（アスフアルト）を混合した石炭
濃度30Wt％のスラリーを作成し、スラリータン
ク内に260充填し、一周間程放置した。（主撹拌
機の撹拌翼は上部位置に設置）として、スラリー
タンク内温度を200℃に設定して実験を行つた。
その結果、静止した状態での堆積層の粘度は
10000cpで主撹拌機は作動しなかつた。

そこで、テーパ部に設置した補助撹拌機を作動
させ堆積層に刺激を与えたところ粘度が1000〜
2000cpに低下し、主撹拌機が手動で回転した。
そして、補助撹拌機を元の位置にもどし、主撹拌
機を回転させながら徐々に下降させ、正常な位置
に設置した。タンク内全体のスラリー粘度が180
〜200cpまで低下し安定した。

この間の所用時間はトータル６時間ぐらいであ
つた。これは、ヒータ加熱に４〜５時間ぐらいか
かつたためであり、ヒータ容量を増大すればもつ
と早く主撹拌機を稼働でき定常状態になることが
わかつた。

本発明によればスラリー中の石炭粒子の沈降堆
積による主撹拌機の作動に及ぼす影響を低減でき
ると同時にタンク内に充填させた状態で長時間放
置しても短時間に稼働せしめることができ、ま
た、粒子どうしの付着や石炭濃度の不均一部分の
形成を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の石炭と石油系残渣油の混合
物の撹拌装置の正面略線図、第２図は第１図撹拌
装置の上面図である。 １……主撹拌機、３……移動装置、４……タン
ク、６……スラリー、７……粘度検出器、８……
補助撹拌機、１３……補助移動装置、１５……循
環配管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タンク内で微粒子状の石炭が沈降堆積した石
   炭と石油系減圧残渣油の混合物の撹拌方法におい
   て、 前記タンク上部に設けた上下移動可能な主撹拌
   機とタンク底部に複数個設けた上下移動可能な補
   助撹拌機を有するタンクを用い、 前記混合物を200℃以上に加熱して前記補助撹
   拌機で撹拌し、前記主撹拌機が駆動可能となる粘
   度とし、 次いで前記主撹拌機により撹拌することを特徴
   とする石炭と石油系減圧残渣油の混合物の撹拌方
   法。 ２ タンクに具備した粘度検出器により混合物の
   粘度を検出し、それに基づき主撹拌機を駆動する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の石
   炭と石油系減圧残渣油の混合物の撹拌方法。