JPH0317876B2 - - Google Patents

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JPH0317876B2
JPH0317876B2 JP56136209A JP13620981A JPH0317876B2 JP H0317876 B2 JPH0317876 B2 JP H0317876B2 JP 56136209 A JP56136209 A JP 56136209A JP 13620981 A JP13620981 A JP 13620981A JP H0317876 B2 JPH0317876 B2 JP H0317876B2
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gasification
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Jei Metoreiraa Uiriamu
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Exxon Research and Engineering Co
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一体化した接触フルードコーキング
ガス化法に関する。
米国特許第3661543号、同第3702516号及び同第
4055484号に開示される如き一体化したフルード
コーキングガス化法によつて通常液状の炭化水素
及び燃料ガスを製造することは知られている。
米国特許第3803023号及び同第3726791号は、コ
ークスの水蒸気ガス化によつて水素に富むガスを
製造するところの一体化したコーキングガス化法
を開示する。
米国特許第3537975号は、接触分解とフルード
コーキングのコンビネーシヨン法を開示する。重
質接触分解精留塔残液は、トランスフアーライン
で分解される。トランスフアーラインの流出物
は、コーキング反応器の上方部に排出される。
こゝに本発明において、コーキング帯域を通る
ときに該コーキング帯域で生成されるコークスの
一部分のガス化によつて、以下で明らかになるよ
うな利益を提供する触媒的に活性なコークスが生
成することが分つた。
本発明によれば、(a)フルードコーキング条件に
維持された流動固形物の床を収容するコーキング
帯域において炭素質供給原料を反応させて通常液
体の炭化水素を含めた蒸気相生成物と該流動固形
物上に付着されたコークスとを生成する工程、(b)
コークス付着物を有する前記固形物の一部分をス
チームとガス化条件に維持されたガス化帯域にお
いて反応させて大きい表面積を有する触媒的な一
部分ガス化されたコークスと水素を含むガス状流
れとを生成する工程、(c)工程(b)から生じる一部分
ガス化されたコークスの第一部分を循環させて工
程(a)の蒸気相生成物と接触させ、これによつて前
記の通常液状の炭化水素の少なくとも一部分を接
触分解する工程、(d)工程(b)から生じる触媒的な一
部分ガス化されたコークスの第二部分を分子状酸
素含有ガスと燃焼帯域において燃焼条件で反応さ
せて該一部分ガス化されたコークスの一部分を燃
焼させ且つ二酸化炭素を含むガスを生成させ、こ
れによつて残りの一部分ガス化されたコークスを
加熱する工程、及び(e)前記燃焼帯域から生じる加
熱された残りの一部分ガス化されたコークスの一
部分を前記ガス化帯域に再循環させる工程、を含
む一体化したコーキングガス化法が提供される。
第１図を説明すると、約1000〓+の初留点（大
気圧）を有する重質残油の如き例えば約20重量％
のコンラドソン残留炭素分を有する炭化水素質供
給原料が管路１０によつてコーキング帯域１２に
送給される。コーキング帯域１２には、参照数字
１４で示されるレベルを有する固形物（例えば、
寸法が40〜1000ミクロンのコークス粒子）の流動
床が収容されている。本発明のコークス炉１に対
して好適な炭素質供給原料としては、重質炭化水
素質油、重質常圧蒸留残油、常圧蒸留残油、減圧
蒸留残油、ピツチ、アスフアルト、ビチユーメン
及び他の重質炭化水素残油、タールサンドオイ
ル、シエールオイル、石炭液化残液などの石炭液
化プロセスから誘導される液体生成物、石炭、石
炭スラリー及びこれらの混合物が挙げられる。典
型的には、かゝる供給原料は、少なくとも５重量
％好ましくは10重量％以上のコンラドソン残留炭
素分を有する（コンラドソン残留炭素分に関して
は、ASTM Test Ｄ−189−65を参照されたい）。
所望ならば、分解触媒又はガス化触媒を、供給原
料に加えることができ又はコークス炉に直接導入
することもできる。流動ガスは、約0.3〜5ft／秒
の範囲内の表面流動速度を得るのに十分な量で管
路１６によつてコークス炉の底部で導入される。
好適な流動ガスとしては、スチーム、水素、硫化
水素、通常ガス状の炭化水素、気化された通常液
状の炭化水素及びこれらの混合物が挙げられる。
好ましくは、流動ガスは水素及び硫化水素を含
み、例えば少なくとも５モル％の硫化水素及び30
モル％の水素を含むガス状混合物よりなる。コー
キング帯域１２の実際の操作温度よりも100〜800
〓高い温度にある固形物が管路１９によつてコー
クス炉１の稠密相流動床１２の上方にある希薄相
１３中に導入され、そこでこれらは稠密流動床か
ら上昇する蒸気状生成物と接触しそして通常液状
の炭化水素生成物を接触分解する。固形物は、稠
密流動床からの固形物の連行を誘発し且つ希薄相
１３の温度を稠密流動床の温度よりも約10〜約50
〓高く保つような態様で稠密床の上方にある希薄
相中に注入される。帯域１２のコーキング温度を
約850〜約1400〓の範囲内に好ましくは約900〜約
1200〓の範囲内の温度に維持するのに十分な量の
熱い固形物が循環される。コーキング帯域１２の
圧力は、約０〜約150psig好ましくは約５〜約
100psigの範囲内に維持される。炭化水素質供給
原料は、熱い固形物との接触時に熱分解を受け、
しかして通常液体の炭化水素などの軽質炭化水素
生成物を気相状態で発生させそして炭素質残留物
（コークス）を固形物上に付着させる。コークス
炉の下方部分は、固形物から吸蔵炭化水素を除去
するためのストリツピング帯域として働く。コー
クス付着物を有する固形物の流れは、コークス炉
のストリツピング帯域から管路１８によつて抜き
出されそしてガス化器２に循環される。コークス
炉の気相転化生成物は、希薄相次いでサイクロン
２０を通されて連行固形物が除かれるが、この固
形物はデイツプレツグ２２を経てコーキング帯域
１２に戻される。コークス炉の蒸気生成物は、管
路２４を経てサイクロンを出てコークス炉に付設
されたスクラツバー２５に入る。所望ならば、ス
クラツバーで凝縮された重質物質の流れは管路２
６を経てコークス炉１に再循環させることができ
る。コークス炉の蒸気相転化生成物は、慣用態様
で分別するためにスクラツバー２５から管路２８
を経て抜き出される。ガス化器２においては、コ
ークス炉１からのストリツピング済み固形物（冷
たい固形物）が、参照数字３０で示される上方レ
ベルを有する固形物の流動床中に導入される。ガ
ス化器２には、流動ガスとして働らかせ、且つ固
形物上に付着したコークスの少なくとも一部分と
反応させて水素及び一酸化炭素を含むガスと大き
い表面積例えば残留コークスを基にしてBETに
よつて測定して少なくとも約100m2／ｇ好ましく
は約150m2／ｇよりも大きいそして更に好ましく
は約200m2／ｇよりも大きい表面積を有する触媒
的な一部分ガス化されたコークスとを生成するた
めに管路３２によつてスチーム含有ガスが導入さ
れる。一部分ガス化されたコークスに対する用語
「触媒的な」は、本明細書では、その一部分ガス
化されたコークスが炭化水素に対して接触分解活
性を有することを示すのに用いられる。また、ス
チーム含有ガスは、二酸化炭素を含んでもよい。
好ましくは空気の如き酸素含有ガス又は市販酸素
はガス化器に導入されないが、しかし始動時に又
は微温度制御のために酸素含有ガスを用いること
もできる。ガス化器２のガス化帯域は、約1300〜
約1700〓好ましくは約1400〜約1600〓の範囲内の
温度及び約０〜約150psig好ましくは約５〜約
100psigの範囲内の圧力に維持される。好ましく
は、ガス化は、コークス炉で通油当り付着される
コークスの約25重量％以上をガス化するための条
件で、更に好ましくは通油当りコークス炉で固形
物に付着されるコークスの約40重量％以上をガス
化するための条件で行われる。固形物のパージ流
れは、管路３４によつて抜き出すことができる。
水素及び一酸化炭素並びに連行した固体炭素質微
粉を含むガス化器２のガス状流出物は、管路３６
によつてサイクロン３７を経て間接熱交換器３８
に送られる。次いで、このガスは耐硫黄性の水性
ガス転化触媒を収容する水性ガス転化帯域３９に
入り、しかる後にガスは管路４０を経て微粉分離
器４２に入り、そこで連行された固体微粉の一部
分がガスから分離される。微粉は、管路４４によ
つて抜き出される。所望ならば、重質残油供給原
料の一部分を管路４６によつて分離帯域４２に導
入して微粉と混合し、これによつて管路４４の流
れが残油供給原料と微粉との混合物を含むように
することができ、そしてこの混合物は、所望なら
ば残油供給管１０に再循環させることができる。
一部分ガス化されたコークスの付着物を有する固
形物の流れは、管路４８によつてコークス燃焼帯
域３に送られる。このコークス燃焼帯域は、第１
図に示されるようにトランスフアーラインバーナ
ーであつてよく又は流動コークス床を有する慣用
コークスバーナーであつてもよい。空気若しくは
市販酸素又はこれらの混合物の如き分子状酸素含
有ガスが、管路５０によつてそして所望ならば管
路５２及び５４によつてもトランスフアーライン
バーナー３に導入される。トランスフアーライン
バーナーは、ガス化器でガス化されなかつたコー
クスの少なくとも一部分を燃焼させるためにガス
化器を操作しようとするときの温度よりも約212
〜572〓（100〜300℃）高い温度で操作される。
しかしながら、いくらかのコークスが固形物上に
残るに違いない。コークスが全循環固形物を含む
ときには、通油当りコークスの僅か約２〜約10重
量％が燃焼される。分子状酸素含有ガスとコーク
スとの接触は、二酸化炭素を含むガスを生成す
る。また、このガスは、少部分の一酸化炭素を含
むことがある。好ましくは、燃焼帯域は、燃焼帯
域のガス状流出物が少なくとも約２：１好ましく
は10：１よりも大きい二酸化炭素対一酸化炭素モ
ル比を有するように操作される。トランスフアー
ラインバーナー３のガス状流出物（これは、固形
物を含む）は、管路５６によつてサイクロンの如
き分離器５８に送られる。煙道ガスは、管路６０
によつて分離器５８から抜き出される。固形物
は、管路６２によつて分離器５８から抜き出され
てガス化器２に導入される。別法として、分離器
５８からの固形物をガス化器２に導入する代わり
に、第２図に示すように、分離器５８からの固形
物及びコークス炉の管路１８からの固形物を、ガ
ス化器２の主帯域の下側に配置されたライザーミ
キサー３３に導入することができる。これによつ
て、管路１８の固形物上の残留炭化水素が優先的
に水素に分解される。更に、コークス炉は、第２
図に示されるように内部配置されそしてガス化器
からの固形物を導入することのできるライザーミ
キサー２１、又はガス化器からの固形物をコーク
ス炉からの固形物と混合させこれによつて稠密床
と希薄相との間で温度差の良好な制御を与えるの
に用いることができる外部配置型のライザーミキ
サー（図示せず）を含むことができる。所望なら
ば、管路６４によつて追加的なスチーム流れをコ
ーキング帯域１２に導入することができ、また管
路６６によつてスチームの流れをガス化器２に導
入することもできる。
記載を簡単にするために流動固形物として循環
コークスについて本法を記載したけれども、コー
クスが付着されるところの流動化種粒子はシリ
カ、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、酸化カ
ルシウム、アランダム、ムライト、ボーキサイト
等であつてよいことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１つの具体例の概略流れ図で
あり、そして第２図は本発明のもう１つの具体例
の概略流れ図であつて、主要部を示す参照数字は
次の通りである。 １：コークス炉、２：ガス化器、３：トランス
フアーラインバーナー、２１：ライザーミキサ
ー、３３：ライザーミキサー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (a) フルードコーキング条件に維持された流
    動固形物の床を収容するコーキング帯域におい
    て炭素質供給原料を反応させて通常液体の炭化
    水素を含めた蒸気相生成物と該流動固形物上に
    付着されたコークスとを生成する工程、 (b) コークス付着物を有する前記固形物の一部分
    をスチームとガス化条件に維持されたガス化帯
    域において反応させて大きい表面積を有する触
    媒的な一部分ガス化されたコークスと水素を含
    むガス状流れとを生成する工程、 (c) 工程(b)から生じる一部分ガス化されたコーク
    スの第一部分を循環させて工程(a)の蒸気相生成
    物と接触させ、これによつて前記の通常液状の
    炭化水素の少なくとも一部分を接触分解する工
    程、 (d) 工程(b)から生じる触媒的な一部分ガス化され
    たコークスの第二部分を分子状酸素含有ガスと
    燃焼帯域において燃焼条件で反応させて該一部
    分ガス化されたコークスの一部分を燃焼させ且
    つ二酸化炭素を含むガスを生成させ、これによ
    つて残りの一部分ガス化されたコークスを加熱
    する工程、及び (e) 前記燃焼帯域から生じる加熱された残りの一
    部分ガス化されたコークスの一部分を前記ガス
    化帯域に再循環させる工程、 を含むことを特徴とする一体化したコーキングガ
    ス化法。 ２ 工程(b)から生じるガス状流れが連行固形物を
    含み、そして該ガス状流れから該連行固形物の少
    なくとも一部分を分離してその分離された固形物
    の少なくとも一部分を炭素質供給原料に再循環さ
    せる追加工程を含むことを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の方法。 ３ 燃焼帯域を、生じるガスが二酸化炭素及び一
    酸化炭素を少なくとも約２：１のモル比で含むよ
    うな燃焼条件で操作する特許請求の範囲第１項記
    載の方法。 ４ 工程(b)の触媒的な一部分ガス化されたコーク
    スの表面積が少なくとも100m2／ｇである特許請
    求の範囲第１項記載の方法。 ５ ガス化条件が約1300〜1700〓の範囲内の温度
    を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 燃焼帯域が、ガス化帯域の実際温度よりも約
    212〜約572〓高い温度を維持するような条件で操
    作される特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ コーキング条件が約850〜約1400〓の範囲内
    の温度を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８ コーキング条件が約900〜約1200〓の範囲内
    の温度を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９ 炭素質供給原料が少なくとも約５重量％のコ
    ンラドソン炭素分を有する特許請求の範囲第１項
    記載の方法。 １０ 炭素質供給原料が炭化水素質油からなる特
    許請求の範囲第１項記載の方法。 １１ 炭素質供給原料が石炭からなる特許請求の
    範囲第１項記載の方法。 １２ ガス化が添加された分子状酸素含有ガスの
    不在下に行われる特許請求の範囲第１項記載の方
    法。
JP56136209A 1980-09-02 1981-09-01 Contact fluid coking gasification Granted JPS5776090A (en)

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US4325815A (en) 1982-04-20
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