JPH04130186A - 炭素質燃料の部分酸化方法 - Google Patents
炭素質燃料の部分酸化方法Info
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- JPH04130186A JPH04130186A JP25300090A JP25300090A JPH04130186A JP H04130186 A JPH04130186 A JP H04130186A JP 25300090 A JP25300090 A JP 25300090A JP 25300090 A JP25300090 A JP 25300090A JP H04130186 A JPH04130186 A JP H04130186A
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- Japan
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- carbonaceous fuel
- fuel
- combustion furnace
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［ａ業上の利用分野］
本発明は炭素質燃料を部分酸化してＨ２，Ｃ０を含む合
成ガス、還元ガスあるいは燃料ガス等を製造するための
方法に関する。
成ガス、還元ガスあるいは燃料ガス等を製造するための
方法に関する。
［従来の技術］
石炭等の固体の炭素質燃料を燃焼炉内にて水蒸気の存在
下で酸素により燃焼させてＣｏ、ＣＯ２及びＨ２等を含
むガスを発生させる炭素質燃料の部分酸化方法は従来よ
り知られている。
下で酸素により燃焼させてＣｏ、ＣＯ２及びＨ２等を含
むガスを発生させる炭素質燃料の部分酸化方法は従来よ
り知られている。
この炭素質燃料の部分酸化方法により発生したＣｏ、Ｃ
Ｏ２，Ｈ２等を含むガスは合成ガス、還元ガス、燃料ガ
ス等として使用する。
Ｏ２，Ｈ２等を含むガスは合成ガス、還元ガス、燃料ガ
ス等として使用する。
従来、石炭等の固体の炭素質燃料を燃焼炉に供給する方
法として、固体の炭素質燃料を水スラリ（例えば石炭／
水スラリＣＷＭ）となし、このスラリのまま燃焼炉に供
給する方法がある。この湿式フィード方法はポンプにて
炭素質燃料を燃焼炉に供給でき、設備が簡素化され、燃
料の供給も安定化する。
法として、固体の炭素質燃料を水スラリ（例えば石炭／
水スラリＣＷＭ）となし、このスラリのまま燃焼炉に供
給する方法がある。この湿式フィード方法はポンプにて
炭素質燃料を燃焼炉に供給でき、設備が簡素化され、燃
料の供給も安定化する。
［発明が解決しようとする課題］
従来のように固体炭素質燃料のスラリを用いた部分酸化
方法においては、スラリ中の水分を蒸発させる熱エネル
ギーは炭素質燃料の酸化により発生されている。このた
め、炭素質燃料の一部をＣｏ２まで酸化して多量の熱エ
ネルギー（燃焼熱）を発生させる必要がある。この結果
、従来の固体炭素質燃料の部分酸化方法においてはＣ０
２生成量が多く、ＣＯの収量が少ないという問題があっ
た。
方法においては、スラリ中の水分を蒸発させる熱エネル
ギーは炭素質燃料の酸化により発生されている。このた
め、炭素質燃料の一部をＣｏ２まで酸化して多量の熱エ
ネルギー（燃焼熱）を発生させる必要がある。この結果
、従来の固体炭素質燃料の部分酸化方法においてはＣ０
２生成量が多く、ＣＯの収量が少ないという問題があっ
た。
［１１Ｂを解決するための手段］
本発明は、炭素質燃料を燃焼炉内にて部分酸化させて少
なくともＣｏ、ＣＯ２及びＨ２を含むガスを発生させる
炭素質燃料の部分酸化方法を改良したものである。
なくともＣｏ、ＣＯ２及びＨ２を含むガスを発生させる
炭素質燃料の部分酸化方法を改良したものである。
本発明では、炭素質燃料のスラリを加熱して炭素質燃料
粉粒体と蒸気との混合物とし、この混合物を前記燃焼炉
に供給する。
粉粒体と蒸気との混合物とし、この混合物を前記燃焼炉
に供給する。
本発明において、ＣＷＭを加熱して水蒸気とする場合、
水蒸気の圧力は燃焼炉の炉内圧力とバーナ圧損との和よ
りも高くなるようにする。
水蒸気の圧力は燃焼炉の炉内圧力とバーナ圧損との和よ
りも高くなるようにする。
本発明において、炭素質燃料としては炭素を含む固体燃
料であれば良く、石炭、石炭コークス、石油コークス等
が例示される。
料であれば良く、石炭、石炭コークス、石油コークス等
が例示される。
この固体炭素質燃料を部分酸化させるに際しては、固体
炭素質燃料の水スラリを調製し、これを加熱して炭素質
燃料粉粒体と水蒸気との混合物として燃焼炉内に供給す
る。この際、空気、酸素富化空気又は実質的に純粋な酸
素を燃焼炉内に供給する。
炭素質燃料の水スラリを調製し、これを加熱して炭素質
燃料粉粒体と水蒸気との混合物として燃焼炉内に供給す
る。この際、空気、酸素富化空気又は実質的に純粋な酸
素を燃焼炉内に供給する。
炭素質燃料の水スラリを加熱して水分を蒸発させるため
の加熱手段としては、廃熱利用型加熱器（蒸発器）が好
適であり、この加熱器の熱源としてはこの部分酸化工程
で発生する廃熱を用いるのが好ましい。この加熱器とし
ては、まずスラリの沸点近くまで予熱器で予熱した後、
蒸発器で蒸発させるよう構成したものが好ましい。
の加熱手段としては、廃熱利用型加熱器（蒸発器）が好
適であり、この加熱器の熱源としてはこの部分酸化工程
で発生する廃熱を用いるのが好ましい。この加熱器とし
ては、まずスラリの沸点近くまで予熱器で予熱した後、
蒸発器で蒸発させるよう構成したものが好ましい。
炭素質燃料の粉粒体を燃焼炉に送る場合、水蒸気の他に
窒素ガス、水素ガス、炭酸ガス、−酸化炭素ガスなどを
キャリアガスとして添加しても良い。
窒素ガス、水素ガス、炭酸ガス、−酸化炭素ガスなどを
キャリアガスとして添加しても良い。
この部分酸化により、Ｃｏ、ＣＯ２，Ｈ２ＣＨ４，Ｈ２
Ｓ、Ｎ２．水蒸気等を含むガスが発生する。
Ｓ、Ｎ２．水蒸気等を含むガスが発生する。
［作用］
本発明方法によると、炭素質燃料の水スラリ中の水分が
蒸気となってから炭素質燃料と水蒸気とが燃焼炉に供給
される。従フて、この炭素質燃料の燃焼エネルギーは水
の気化熱に消費されない。
蒸気となってから炭素質燃料と水蒸気とが燃焼炉に供給
される。従フて、この炭素質燃料の燃焼エネルギーは水
の気化熱に消費されない。
この結果、炭素質燃料のうちＣＯ２まで酸化される０分
が少なくなり、その分だけＣＯの収量が増加する。
が少なくなり、その分だけＣＯの収量が増加する。
［実施例コ
実施例１
第１図は本発明方法を実施するのに好適な装置の系統図
である。
である。
第１図において、炭素質燃料（本実施例では石炭）と水
とがミル１に供給され、スラリ（ＣＷＭ）となる、この
ＣＷＭはスラリタンク２、スラリポンプ３を経て沸点近
くの温度まで予熱器４で加熱された後蒸発器５で水分の
蒸発が行なわれる。水蒸気と石炭粉粒体とは燃焼炉６の
バーナ７へ送られる。バーナ７へは酸素も供給されてい
る。
とがミル１に供給され、スラリ（ＣＷＭ）となる、この
ＣＷＭはスラリタンク２、スラリポンプ３を経て沸点近
くの温度まで予熱器４で加熱された後蒸発器５で水分の
蒸発が行なわれる。水蒸気と石炭粉粒体とは燃焼炉６の
バーナ７へ送られる。バーナ７へは酸素も供給されてい
る。
燃焼炉６内の上部には耐火物８で内張すされて燃焼室９
が形成されている。燃焼炉６の下部はガス洗浄室１０と
なっており、燃焼室９はスロート部１１を介してガス洗
浄室１０に連通している。
が形成されている。燃焼炉６の下部はガス洗浄室１０と
なっており、燃焼室９はスロート部１１を介してガス洗
浄室１０に連通している。
ガス洗浄室１０内には水が中途高さまで張られており、
下端がこの水に没するように筒状のデイツプチューブ１
２及びドラフトチューブ１３が同軸的に設けられている
。
下端がこの水に没するように筒状のデイツプチューブ１
２及びドラフトチューブ１３が同軸的に設けられている
。
図示はしないが、デイツプチューブ１２の上部内周面に
水を供給し、該内周面に水膜を形成するためのクエンチ
リングが設けられている。
水を供給し、該内周面に水膜を形成するためのクエンチ
リングが設けられている。
燃焼炉６に設けられたガス取出口１４から取り出された
ガスはベンチュリースクラバ１５、ガススクラバ１６を
経て脱塵された製品ガスとなるガススクラバ１６には後
述のセトラ１８から水が供給される。必要に応じ水が新
規にこのセトラ１８からの戻水に足される。ガススクラ
バ１６の底部から抜き出された水は前記ガス洗浄室１ｏ
とベンチュリスクラバ１５とに戻される。
ガスはベンチュリースクラバ１５、ガススクラバ１６を
経て脱塵された製品ガスとなるガススクラバ１６には後
述のセトラ１８から水が供給される。必要に応じ水が新
規にこのセトラ１８からの戻水に足される。ガススクラ
バ１６の底部から抜き出された水は前記ガス洗浄室１ｏ
とベンチュリスクラバ１５とに戻される。
ガス洗浄室１０の底部からはスラグがロックホッパ１７
を経て抜き出される。また、粒子含有水がセトラ１８に
抜き出され、沈降分離されて系外に排出される。
を経て抜き出される。また、粒子含有水がセトラ１８に
抜き出され、沈降分離されて系外に排出される。
このように構成された炭素質燃料の部分酸化方法におい
て、炭素質燃料、水蒸気及び酸素がバーす７を介して燃
焼炉６内に供給され、燃焼室９内において炭素質燃料の
部分酸化が行なわれる。この部分酸化反応により、主と
して、Ｃｏ、Ｈ２゜ＣＯ２よりなり、少量のＨ２Ｓ、Ｎ
２．ＣＨ４を含み、さらに未燃カーボンや微量のアッシ
ュ分を含むガスが発生する。このガスはガス洗浄室１０
内のデイツプチューブ１２とドラフトチューブ１３との
間を通り、カーボン、アッシュの除去処理を受けた後、
ベンチュリースクラバ１５でさらにダスト除去処理を受
け、次いでガススクラバ１６にて残存する微量のカーボ
ンも除去される。
て、炭素質燃料、水蒸気及び酸素がバーす７を介して燃
焼炉６内に供給され、燃焼室９内において炭素質燃料の
部分酸化が行なわれる。この部分酸化反応により、主と
して、Ｃｏ、Ｈ２゜ＣＯ２よりなり、少量のＨ２Ｓ、Ｎ
２．ＣＨ４を含み、さらに未燃カーボンや微量のアッシ
ュ分を含むガスが発生する。このガスはガス洗浄室１０
内のデイツプチューブ１２とドラフトチューブ１３との
間を通り、カーボン、アッシュの除去処理を受けた後、
ベンチュリースクラバ１５でさらにダスト除去処理を受
け、次いでガススクラバ１６にて残存する微量のカーボ
ンも除去される。
しかして、燃焼炉６に供給される水分は蒸気になってい
るので、燃焼炉６内で発生する炭素質燃料の燃焼熱は水
の気化に消費されない。この結果、ＣＯ２発生量が少な
くなり、ＣＯ収量が増大する。
るので、燃焼炉６内で発生する炭素質燃料の燃焼熱は水
の気化に消費されない。この結果、ＣＯ２発生量が少な
くなり、ＣＯ収量が増大する。
次に具体的な運転実施例について説明する。
炭素質燃料として、次の組成（重量％）の石炭を用いた
。
。
Ｃ６６、８（ｗｔ％）
８ ５、 ０ （ｗｔ％）Ｎ
１． ７ （ｗｔ％）３
４、 ２ （ｗｔ％）０
７、 ３ （ｗｔ％）灰分 １５．０（
ｗｔ％） 発熱量 ６９１０ （ｋｃａｌ／ｋｇ）石炭、酸素
の供給量は次の通りとした。なお、ＣＷＭの石炭濃度は
石炭／（石炭中水）として５５％である。
１． ７ （ｗｔ％）３
４、 ２ （ｗｔ％）０
７、 ３ （ｗｔ％）灰分 １５．０（
ｗｔ％） 発熱量 ６９１０ （ｋｃａｌ／ｋｇ）石炭、酸素
の供給量は次の通りとした。なお、ＣＷＭの石炭濃度は
石炭／（石炭中水）として５５％である。
石炭 １０００ｋｇ／ｈ
酸素 ５６７Ｎｍ’／ｈ
また、燃焼炉６内の温度は１４００℃、圧力は４０ ｋ
ｇ ／ ｃ ｍ” Ｇとした。ＣＷＭを加熱して２５
０℃の石炭粒子−水蒸気混合物とし、これをバーナ７に
供給した。
ｇ ／ ｃ ｍ” Ｇとした。ＣＷＭを加熱して２５
０℃の石炭粒子−水蒸気混合物とし、これをバーナ７に
供給した。
この結果、燃焼炉６からの取出ガス組成及び各成分ガス
量は次の第１表の通りであった。
量は次の第１表の通りであった。
矛
表
実施例２
主な運転条件を次の通りとしたほかは実施例１と同様に
して石炭の部分酸化を行なった。結果を第２表に示す。
して石炭の部分酸化を行なった。結果を第２表に示す。
石炭 １０００ｋｇ／ｈ
酸素 ５４２Ｎｍ’／ｈ
ＣＷＭの加熱温度は４００℃とした。
昂
表
実施例３
石炭−水蒸気の混合物に対し、窒素ガスをキャリアガス
として１０４ｋｇ／ｈの割合で添加した。その他の主な
運転条件を次の通りとしたほかは実施例１と同様にして
石炭の部分酸化を行なった。結果を第３表に示す。
として１０４ｋｇ／ｈの割合で添加した。その他の主な
運転条件を次の通りとしたほかは実施例１と同様にして
石炭の部分酸化を行なった。結果を第３表に示す。
石炭 １０００ｋｇ／ｈ
酸素 ５４７Ｎゴ／ｈ
ＣＷＭの加熱温度は実施例１と同じく２５０℃とした。
力
表
比較例１
第１図の装置において、予熱器４及び加熱器５を省略し
、ＣＷＭを燃焼炉６に直接に供給するようにした。
、ＣＷＭを燃焼炉６に直接に供給するようにした。
主な運転条件を次の通りとした他は実施例１と同様にし
て石炭の部分酸化を行なった。結果を第４表に示す。
て石炭の部分酸化を行なった。結果を第４表に示す。
石炭 １０００ｋｇ／ｈ
酸素 ６４２ Ｎ ｒｒ？ ／ ｈカ
表
実施例４
第２図は、第１図の装置において燃焼炉６からのガスを
、−旦放射伝熱クーラ２１経由にて対流伝熱クーラ２０
に導くようにした実施例方法に用いられる装置系統図で
ある、２２は放射伝熱クーラ及び対流伝熱クーラ２０に
わたって設けられた伝熱チューブであり、高圧水蒸気を
発生させ得るようになっている。なお、ガススクラバ１
６の底部から抜き出された水は全量がセトラ１８に送ら
れて固液沈降分離される。分離された水の一部はガスス
クラバ１６に戻される。
、−旦放射伝熱クーラ２１経由にて対流伝熱クーラ２０
に導くようにした実施例方法に用いられる装置系統図で
ある、２２は放射伝熱クーラ及び対流伝熱クーラ２０に
わたって設けられた伝熱チューブであり、高圧水蒸気を
発生させ得るようになっている。なお、ガススクラバ１
６の底部から抜き出された水は全量がセトラ１８に送ら
れて固液沈降分離される。分離された水の一部はガスス
クラバ１６に戻される。
この第２図の装置において実施例１と同様に運転した場
合のＨ２，Ｃｏの収量と、ＣＷＭを直接に燃焼炉６に投
入した場合（比較例１）のＨ２＋ｃｏの収量とを比較し
たところ、この実施例の方がＨ２，Ｃｏの収量が約１５
％多かった。
合のＨ２，Ｃｏの収量と、ＣＷＭを直接に燃焼炉６に投
入した場合（比較例１）のＨ２＋ｃｏの収量とを比較し
たところ、この実施例の方がＨ２，Ｃｏの収量が約１５
％多かった。
［発明の効果コ
以上の実施例からも明らかな通り、本発明方法によると
、炭素質燃料のスラリを加熱し、て水蒸気とした後、炭
素質燃料と水蒸気とを燃焼炉に供給するので、Ｈ２，Ｃ
ｏの収量が増大する。
、炭素質燃料のスラリを加熱し、て水蒸気とした後、炭
素質燃料と水蒸気とを燃焼炉に供給するので、Ｈ２，Ｃ
ｏの収量が増大する。
第１図及び第２図は炭素質燃料の部分酸化方法のフロー
シートである。 ４・・・予熱器、 ５・・・加熱器、６・・・燃
焼炉。
シートである。 ４・・・予熱器、 ５・・・加熱器、６・・・燃
焼炉。
Claims (1)
- （１）固体の炭素質燃料を燃焼炉内にて部分酸化させて
少なくともＣｏ、ＣＯ＿２及びＨ＿２を含むガスを発生
させる炭素質燃料の部分酸化方法において、炭素質燃料
のスラリを加熱して炭素質燃料粉粒体と蒸気との混合物
とし、この混合物を前記燃焼炉に供給することを特徴と
する炭素質燃料の部分酸化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25300090A JPH0749589B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 炭素質燃料の部分酸化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25300090A JPH0749589B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 炭素質燃料の部分酸化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04130186A true JPH04130186A (ja) | 1992-05-01 |
| JPH0749589B2 JPH0749589B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=17245095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25300090A Expired - Lifetime JPH0749589B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 炭素質燃料の部分酸化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749589B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002155288A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-05-28 | Yukuo Katayama | 石炭ガス化方法 |
| JP2008163103A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Mitsui Zosen Plant Engineering Inc | 浮選濾過ケーキの改質システム |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP25300090A patent/JPH0749589B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002155288A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-05-28 | Yukuo Katayama | 石炭ガス化方法 |
| JP2008163103A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Mitsui Zosen Plant Engineering Inc | 浮選濾過ケーキの改質システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0749589B2 (ja) | 1995-05-31 |
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