JPH0258530B2 - - Google Patents

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JPH0258530B2
JPH0258530B2 JP58110273A JP11027383A JPH0258530B2 JP H0258530 B2 JPH0258530 B2 JP H0258530B2 JP 58110273 A JP58110273 A JP 58110273A JP 11027383 A JP11027383 A JP 11027383A JP H0258530 B2 JPH0258530 B2 JP H0258530B2
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gas
pressure vessel
fuel
lock hopper
fluidizing
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Heruman Minku Berunarudeyusu
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/0035Periodical feeding or evacuation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/02Feed or outlet devices therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/50Fuel charging devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15Details of feeding means
    • C10J2200/156Sluices, e.g. mechanical sluices for preventing escape of gas through the feed inlet
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Air Transport Of Granular Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高められた圧力において酸素含有ガ
スにより粒状固体燃料を部分燃焼させて合成ガス
にするところの反応器に、ロツク装置により大気
圧容器からの粒状固体燃料を運搬する方法におい
て、不活性ガスをロツクホツパー中に加圧導入す
ることにより加圧されるところのロツクホツパー
に、該容器からの燃料を運搬し、そして、該燃料
を引続いて該反応器の圧力と少なくとも同じ圧力
で該ロツクホツパーから圧力容器そして該圧力容
器から該反応器に送る、上記方法に関する。
このタイプの方法は、オランダ国特許出願第
7508446号から知られる。この方法は、固体燃料
のガス化に用いられている。燃料は酸素含有ガス
と反応し、それにより、合成ガス即ち一酸化炭素
と水素とから主としてなるガス混合物が生成す
る。酸素含有ガスのほかに、好ましくは、緩和剤
が、燃料の転化のための反応器に導入される。緩
和剤は部分燃焼温度を緩和する効果があり、何故
なら、緩和剤は部分燃焼反応の生成物及び/又は
反応体と吸熱的に反応するからである。適当な緩
和剤は、水蒸気及び二酸化炭素である。
適当な燃料として、石炭、褐炭、オイルシエー
ル、木材、等が考えられる。
酸素含有ガスとして、空気が用いられ得る。し
かしながら、その場合、生じる合成ガスは、かな
りの量の窒素を含有する。これを防ぐために、酸
素に富むガスあるいは実質的に純粋な酸素が、通
常適用される。該酸素は、一搬的に、空気が酸素
と窒素に分離されるところの装置から得られる。
反応器の圧力は、好ましくは15〜18バールであ
る 生じる合成ガスは、種々の目的に用いられ得
る。該合成ガスは、燃料として用いられ得る。そ
の水素含有量は、一酸化炭素を水蒸気で二酸化炭
素及び水素に転化することにより増大され得る。
生じるガス混合物からの分離後、水素はアンモニ
アの合成に用いられ得る。該合成ガスはまた、炭
化水素及び/又は酸素含有炭化水素例えばメタノ
ールの合成のための原料として役立ち得る。その
場合、好ましくは、純粋な酸素が、部分燃焼の際
の酸素含有ガスとして用いられる。
燃料がロツク装置により反応器に導入される前
に好ましくは、燃料は粉砕され乾燥される。粉砕
することにより、細かな燃料粒子が得られ、良好
なガス化の一因となる。燃料中に存在する水は、
反応器中で蒸気化される。蒸気化はエネルギーを
必要とし、ガス化に悪影響を及ぼし得る。これを
避けるため、燃料は乾燥される。さらに、低い水
含有量はキヤリヤガスでの燃料輸送を容易にし、
何故なら、その場合燃料粒子は一緒にくつつく傾
向が少ないからである。
それにもかかわらず、乾燥粒子もまた、ロツク
装置中に充填されているときに、時に一緒にくつ
つくことがあり得る。その場合、一の容器から別
の容器への排出中に架橋が起こり得る。この結
果、粒子の輸送は妨げられる。本発明は、燃料粒
子がもはや一緒にくつつかないところの方法を提
供することを目的とする。本発明の別の目的は、
燃料がキヤリヤガス中で反応器に送られ、しかも
生成する合成ガスがキヤリヤガス中のガス成分に
より汚染されないところの方法を提供することで
ある。
本発明は、それ故、高められた圧力において酸
素含有ガスにより粒状固体燃料を部分燃焼させて
合成ガスにするところの反応器に、ロツク装置に
より大気圧容器からの粒状固体燃料を運搬する方
法であつて、不活性ガスをロツクホツパー中に加
圧動入することにより加圧されるところのロツク
ホツパーに、該容器からの燃料を運搬し、そし
て、該燃料を引続いて該反応器の圧力と少なくと
も同じ圧力で該ロツクホツパーから圧力容器にそ
して該圧力容器から該反応器に送る、上記方法に
おいて、該燃料を、不活性流動化ガスにより該大
気圧容器及び該ロツクホツパー中で並びに一酸化
炭素及び水素を含有する流動化ガスにより該圧力
容器中で、流動化状態に保つこと、及び、該燃料
を、一酸化炭素及び水素を含有するキヤリヤガス
により、該圧力容器から該反応器に送ること、を
特徴とする粒状固体燃料を運搬する方法に関す
る。
本発明による方法において、流動化ガスが、ロ
ツク装置の容器に送られ、そのため、燃料粒子は
流動化される。該燃料粒子は一緒にくつつかず、
そのため、燃料粒子のロツク装置を通じての輸送
中閉塞問題は起こらない。
流動化ガスは、有利には、ロツク装置の容器の
底部の孔質材料を通じてロツク装置の容器に供給
され得る。適当な孔質材料は、例えば、燃結金属
である。
圧力容器から反応器への燃料の油送中、一酸化
炭素及び水素からなるキヤリヤガスを用いること
により、生成する合成ガスの汚染は防がれる。該
キヤリヤガスは、完全に一酸化炭素と水素とから
なる必要はない。該キヤリヤガスが合成ガスと同
じ不純物を等量含有する場合は、生成する合成ガ
スは、さらに汚染されない。従つて、該キヤリヤ
ガスは、好ましくは、再循環合成ガスである。該
キヤリヤガスはまた、反応器中の部分燃焼でそれ
自体一酸化炭素及び水素を生じる成分を含有し得
る。このタイプの成分は、例えば、メタン及びエ
タンである。その場合もまた、生成合成ガスは汚
染されない。
いくらかのガスが燃料と一緒に圧力容器から送
られることは避けられない。圧力容器中の流動化
ガスが不活性ガス例えば窒素を含有するなら、燃
料と一緒に圧力容器から送られる該不活性ガス
は、生成する合成ガスを汚染するであろう。合成
ガスを汚染しないように一酸化炭素及び水素を含
有するキヤリヤガスが選ばれるので、圧力容器中
の流動化ガスは、好ましくは、一酸化炭素及び水
素を含有するキヤリヤガスと同じ組成を有する。
従つて、圧力容器中の流動化ガスは、有利には合
成ガスである。その場合、生成した合成ガスは冷
却され、同伴した固体粒子から遊離され、そして
圧力容器に再循環される。該合成ガスは個体粒子
から遊離されているので、孔質材料(この孔質材
料を通じて、該合成ガスは圧力容器に送られる。)
において閉塞は起こらない。この場合において合
成ガスの汚染が起こらないという利点のほかに、
流動化のキヤリヤガス(即ち、流動化ガスであつ
てかつキヤリヤガスであるガス)として再循環合
成ガスを使用することは、該再循環合成ガスが既
に高められた圧力にあるので流動化のキヤリヤガ
スを圧縮するコストが節約される利点がさらにあ
る。
圧力容器に対する別の適した流動化ガスは、炭
化水素及び/又は酸素含有炭化水素の合成の残留
ガスである。かかる合成においては、合成ガスが
高められた圧力で適当な触媒上に送られる。合成
ガスの全量が適用されるプロセス条件下で転化さ
れるとは限らないので、非転化合成ガスは該合成
に再循環され得る。しかしながら、非転化合成ガ
スの流れは、好ましくは、ロツク装置における圧
力容器に全部又は一部送られる。
合成中、少量の不所望な成分例えばメタン及び
エタンが生成する。これらの成分を非転化合成ガ
スとともに該合成に再循環させると、不所望成分
の蓄積が起こるであろう。それ故、それらは、好
ましくは、非転化合成ガスと一緒にロツク装置に
おける圧力容器に再循環される。再循環されるガ
スは既に高められた圧力にあるので、圧縮される
必要はない。このガス中の不所望な成分はガス化
反応器中で一酸化炭素及び水素に転化され、その
ため合成ガスの汚染は起こらない。
ロツクホツパー及び大気圧容器中の流動化ガス
には、圧力容器中の流動化ガス以外の他の組成を
有するガスを用いることが好ましい。流動化ガス
として働いた後、大気圧容器及びロツクホツパー
から送られるガスは、反応器中及び圧力容器中の
ガスよりも低い圧力を有する。さらに、このガス
は、固体燃料粒子を含有し得る。ロツクホツパー
及び大気圧容器中で用いられる流動化ガスが一酸
化炭素及び水素を含有するガスであるなら、該ガ
スは、圧縮後及び任意に固体燃料粒子の分離後、
反応器に対する燃料のキヤリヤガスとしてあるい
は流動化ガスとして再使用され得るにすぎない。
この処理には高いコストを伴なう。該ガスを再使
用しない場合は、一酸化炭素及び水素の損失とな
る。
従つて、不活性ガスがロツクホツパー及び大気
圧容器中で流動化ガスとして用いられる。大気圧
容器及びロツクホツパー中の流動化ガスは、好ま
しくは、ロツクホツパーが加圧されるところの不
活性ガスと同じ組成を有する。この目的のため
に、不活性ガスの流れは、2つの分岐流に分けら
れ得る。一の分岐流のガスは大気圧容器中の流動
化ガスとして用いられ、他の分岐流のガスは圧縮
後、ロツクホツパー中の流動化ガスとして適用さ
れる。
不活性ガスの完全流(即ち、分岐しない流れ)
をロツクホツパーに送ることも可能であり、この
場合は、該完全流は流動化ガスとして及びロツク
ホツパーを加圧するガスとして用いられ、その
後、ロツクホツパーを通過する不活性ガスは大気
圧容器に送られ、大気圧容器中で流動化ガスとし
て働く。該ガスが大気圧容器中で流動化ガスとし
て用いられ得るかどうかは、該ガスが含有する固
体燃料粒子の量並びに大気圧容器への流動化ガス
の供給の際の閉塞の相当する危険度に左右され
る。
所望するなら、ロツクホツパーから送られる不
活性ガスの一部は、オランダ国特許出願第
7508446号に記載の如く、燃料を大気圧容器に送
るのに用いられ得る。引続いて、不活性ガスは、
所望なら同伴した固体粒子の分離後、排出され得
る。
大気圧容器及びロツクホツパー中で流動化ガス
として好ましく用いられる不活性ガスは、窒素及
び/又は二酸化炭素及び水素から少なくとも部分
的になるガスである。特に窒素が有利であり、何
故なら、窒素は、空気が酸素と窒素に分離される
ところの装置から充分に入手できる(該酸素が燃
料の部分燃焼に用いられる場合)からである。得
られた窒素は、それ故、ロツク装置において有利
に用いられ得る。空気分離器から生じる窒素は乾
性であり、そのため、水分による燃料粒子の凝集
を起こさない。さらに、該窒素は固体粒子を含有
せず、そのため、孔質材料(該窒素は、この孔質
材料を通じてロツク装置の容器中に流動化ガスと
して送られる。)において閉塞は起こらない。
圧力容器から送られるガスは、それに供給され
た流動化ガスのほかに、ロツクホツパーからのガ
スをいくらか含有する。このことは、燃料がロツ
クホツパーから圧力容器中に送られるとき、いく
らかの不活性ガスもロツクホツパーから圧力容器
に流れる、ということである。流動化ガスに対し
て、好都合な上向き速度を選ぶことにより、ロツ
クホツパーから同伴したガスは、流動化ガスによ
り押しのけられる。従つて、圧力容器の或る水平
区域のレベルにおいて、流動化ガスは、好ましく
は、燃料が該区域を通る下向き流速に少なくとも
等しいところの上向き速度を有する。このように
して、ガスがロツクホツパーから反応器中に流れ
るのが防がれ、そのため生成する合成ガスを汚染
し得ない。圧力容器中の流動化ガスは、ロツクホ
ツパーから圧力容器中に達した不活性ガスと一緒
に、圧力容器から排出除去され、しかして好まし
くは、燃料が乾燥及び/又は粉砕される装置に送
られる。圧力容器から排出されたガスもまた、い
くらかの同伴した燃料粒子を含有する。該ガスを
乾燥及び/又は粉砕装置に送ることによつて、同
伴した燃料粒子は、使用されるべき燃料に加えら
れる。特に該ガスが乾燥装置中で用いられる場
合、該ガスは好ましくは加熱される。これは、間
接熱交換によりあるいは熱ガスを注入することに
より行なわれ得る。一酸化炭素及び水素含有ガス
を燃やして、この熱い燃焼ガスを任意に別のガス
と混合して乾燥及び/又は粉砕装置に送ることも
可能である。
本発明を図面を参照してさらに説明するが、本
発明をこれに限定するものではない。
ライン7を通じて、粒状固体燃料が、不活性キ
ヤリヤガス(N2、CO2)により、大気圧容器/
に送られる。ライン7中の弁8によつて、燃料の
供給は止められ得る。ライン9を経て、不活性ガ
ス(N2、CO2)が、孔質の焼結金属4を通じて
該容器中に送られ、しかしてこの不活性ガスによ
つて容器/中の燃料は流動化される。排出ライン
10を通じて、該不活性キヤリヤガス及び該不活
性流動化ガスは容器1から除去されて例えば分離
器(図示せず)に送られ、該分離器において同伴
した燃料粒子は該ガスから分離される。
弁11を開くことによつて、燃料はロツクホツ
パー2に送られる。適当量の燃料がロツクホツパ
ー2中に導入されたとき、弁11は閉じられる。
ライン12中の弁13は、不活性ガスが孔質の焼
結金属5を経てロツクホツパー中に流れるよう開
かれ、しかしてこの不活性ガスによつて燃料は流
動化され、ロツクホツパー2中の圧力は増大す
る。ロツクホツパー2中の圧力が充分に高いと
き、弁13を経る不活性ガスの供給は、燃料を流
動化状態に保つのに丁度充分なガスが導入される
よう整えられる。排出ライン14中において、弁
15は、ライン12を経て導入された流動化ガス
が逃散してロツクホツパーの圧力が変化しないま
まであるように固定される。引続いて、弁16が
開かれ、そして燃料はロツクホツパー2から圧力
容器3に流れる。燃料のすべてがロツクホツパー
を去つたとき、弁16は再び閉じられる。弁13
もまた閉じられ、弁15が開かれて存在する加圧
ガスが排出ライン14を経て逃散する。ロツクホ
ツパー2中の圧力が実質的に大気圧にあるとき、
弁15も閉じられる。引続いて、弁11が開か
れ、ロツクホツパー2は再び燃料で満たされる。
圧力容器3中の燃料は、ライン17を経てそし
て孔質の焼結金属6を通じて一酸化炭素及び水素
を含有する流動化ガスを注入することにより、流
動化状態に保たれる。排出ライン18中の弁19
により、ライン17を経て導入される量のガス
が、圧力容器3から排出ライン18を経て除去さ
れるように整えられる。この排出されたガスは、
燃料が細かく粉砕されそして乾燥されるところの
装置(図示せず)に送られる。圧力容器3の水平
区域のレベルにおける燃料の下向き流速が流動化
ガスが該区域を通る上向き速度よりも低いかある
いは等しくなるような量の燃料がライン21中に
導入され、その結果ロツクホツパーから圧力容器
中に流れた不活性ガスが一酸化炭素及び水素を含
有する流動化ガスにより押しのけられるように、
弁20は固定される。圧力容器3中に導入される
流動化ガスの量は、ライン17中の弁22により
整えられる。
ライン21を通じて、一酸化炭素及び水素を含
有するキヤリヤガスが供給される。該ガスの一部
は、弁22及びライン17を経て圧力容器中に流
動化ガスとして導入される。残りの部分は、弁2
0を経てライン23中に送られる燃料に対してキ
ヤリヤガスとして働く。該ガスは、燃料が部分燃
焼されるところの反応器(図示せず)に、燃料を
輸送する。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明の方法を説明する説明図であ
る。 1……大気圧容器、2……ロツクホツパー、3
……圧力容器、4,5,6……孔質の焼結金属、
11,16,20……弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 高められた圧力において酸素含有ガスにより
    粒状固体燃料を部分燃焼させて合成ガスにすると
    ころの反応器に、ロツク装置により大気圧容器か
    らの粒状固体燃料を運搬する方法であつて、不活
    性ガスをロツクホツパー中に加圧導入することに
    より加圧されるところのロツクホツパーに、該燃
    料を該容器から送り、そして、該燃料を引続いて
    該反応器の圧力と少なくとも同じ圧力で該ロツク
    ホツパーから圧力容器にそして該圧力容器から該
    反応器に送る、上記方法において、 該燃料を、不活性流動化ガスにより該大気圧容
    器及び該ロツクホツパー中で並びに一酸化炭素及
    び水素を含有する流動化ガスにより該圧力容器中
    で、流動化状態に保つこと、及び、 該燃料を、一酸化炭素及び水素を含有するキヤ
    リヤガスにより、該圧力容器から該反応器に送る
    こと、 を特徴とする粒状固体燃料を運搬する方法。 2 大気圧容器及びロツクホツパー中の流動化ガ
    スが、ロツクホツパーが加圧されるところの不活
    性ガスと同じ組成を有する、ことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 3 圧力容器中の流動化ガスと一酸化炭素及び水
    素を含有するキヤリヤガスとが同じ組成を有す
    る、ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は
    第2項記載の方法。 4 圧力容器中の流動化ガスが合成ガスである、
    ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の方
    法。 5 圧力容器中の流動化ガスが炭化水素及び/又
    は酸素含有炭化水素の合成の残留ガスである、こ
    とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の方
    法。 6 不活性ガスが少なくとも部分的に窒素及び/
    又は二酸化炭素からなる、ことを特徴とする特許
    請求の範囲第2項記載の方法。 7 圧力容器の或る水平区域のレベルにおける流
    動化ガスが、燃料が該区域を通る下向きの流速に
    少なくとも等しいところの上向き速度を有する、
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1〜6項のい
    ずれかに記載の方法。 8 圧力容器中の流動化ガスを、ロツクホツパー
    から圧力容器中に達した不活性ガスと一緒に圧力
    容器から排出除去して、燃料が乾燥及び/又は粉
    砕される装置に送る、ことを特徴とする特許請求
    の範囲第1〜7項のいずれかに記載の方法。
JP58110273A 1982-06-23 1983-06-21 粒状固体燃料を運搬する方法 Granted JPS597821A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8202532 1982-06-23
NL8202532 1982-06-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS597821A JPS597821A (ja) 1984-01-17
JPH0258530B2 true JPH0258530B2 (ja) 1990-12-10

Family

ID=19839926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58110273A Granted JPS597821A (ja) 1982-06-23 1983-06-21 粒状固体燃料を運搬する方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4955989A (ja)
EP (1) EP0101098B1 (ja)
JP (1) JPS597821A (ja)
AU (1) AU552516B2 (ja)
CA (1) CA1208258A (ja)
DE (1) DE3369531D1 (ja)
ZA (1) ZA834516B (ja)

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