JPH04300995A - 使用済み触媒の処分 - Google Patents
使用済み触媒の処分Info
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- JPH04300995A JPH04300995A JP3328284A JP32828491A JPH04300995A JP H04300995 A JPH04300995 A JP H04300995A JP 3328284 A JP3328284 A JP 3328284A JP 32828491 A JP32828491 A JP 32828491A JP H04300995 A JPH04300995 A JP H04300995A
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- Japan
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- slag
- gas stream
- hcn
- catalyst
- gasification
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/06—Continuous processes
- C10J3/08—Continuous processes with ash-removal in liquid state
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/466—Entrained flow processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0983—Additives
- C10J2300/0986—Catalysts
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
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- Industrial Gases (AREA)
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- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石炭のガス化のための
一体化法の種々の区域からの使用済み触媒を処理する方
法に関する。
一体化法の種々の区域からの使用済み触媒を処理する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】反応速度を増大させるために広範な種々
の化学的方法において触媒が用いられており、従って触
媒の製造はそれ自体有意的な商業活動である。いわゆる
“再生可能な”触媒でさえ最終的には物理的に（例えば
、削られたり、砕かれたり、等）又は化学的に（例えば
、硫化されたり、酸化されたり、炭化されたり、等）劣
化する故、触媒がもはや所望されるように働かなくなっ
た時触媒は取り替えられることが効率的な操業では必要
とされる。しかしながら、“使用済み”触媒がもはや他
の操業に用いられ得ない場合は、該触媒は有利には有用
な態様で処分されねばならない。残念なことに、かかる
物質は、それらの性質特に含まれている“活性物”の性
質のため、しばしば処分問題を起こし、そしてある場合
には使用済み触媒は危険廃棄物として分類されさえする
。時々、使用済み触媒は活性金属の回収のため有料再生
業者に送られるが、しかし多くの触媒において回収可能
な活性物質の量はあまりにも少なすぎて経済ベースで再
生することは容認され得ない。
の化学的方法において触媒が用いられており、従って触
媒の製造はそれ自体有意的な商業活動である。いわゆる
“再生可能な”触媒でさえ最終的には物理的に（例えば
、削られたり、砕かれたり、等）又は化学的に（例えば
、硫化されたり、酸化されたり、炭化されたり、等）劣
化する故、触媒がもはや所望されるように働かなくなっ
た時触媒は取り替えられることが効率的な操業では必要
とされる。しかしながら、“使用済み”触媒がもはや他
の操業に用いられ得ない場合は、該触媒は有利には有用
な態様で処分されねばならない。残念なことに、かかる
物質は、それらの性質特に含まれている“活性物”の性
質のため、しばしば処分問題を起こし、そしてある場合
には使用済み触媒は危険廃棄物として分類されさえする
。時々、使用済み触媒は活性金属の回収のため有料再生
業者に送られるが、しかし多くの触媒において回収可能
な活性物質の量はあまりにも少なすぎて経済ベースで再
生することは容認され得ない。
【０００３】合成ガスを製造するための石炭の部分燃焼
即ちガス化は、受け入れられ得る生成物即ち燃料ガスを
誘導するために多数の接触精製処理操作を用いる一体化
処理操作である。例えば、合成ガスは、硫化水素及び硫
化カルボニルのような硫黄含有ガス並びに少量のアンモ
ニア及びシアン化水素も含有する。石炭のガス化から誘
導される合成ガス中のＨＣＮ、ＮＨ３ 及びＣＯＳの存
在は、Ｈ２ Ｓ及び／又はＣＯ２ のような追加的不純
物の除去を複雑にし、そして生成物の品質及び汚染制御
の要件に関する限り問題を起こす。指摘したようにＨＣ
Ｎ、ＮＨ３ 及びＣＯＳは全く少量にて例えば通常総量
で全粗合成ガス流の１容量パーセント未満の量にて存在
するけれども、それらは合成ガスが利用される前に処理
されねばならない。これらの不純物の除去のため、種々
の処理操作が開発されている。例えば、ある方法では、
アルミナ上に担持されたモリブデンからなる複合触媒上
にＨＣＮ含有合成ガスを送ることによりＨＣＮが除去さ
れる。同様に、ガス化法に共通な一体化系において、適
当な手段例えば溶媒抽出及びそれに続くクラウス法及び
／又はガス処理法によりＨ２ Ｓが合成ガスから除去さ
れ得、しかしてクラウス法においてはガスと適当な触媒
物質との接触によりＨ２ Ｓは硫黄に転化される。
即ちガス化は、受け入れられ得る生成物即ち燃料ガスを
誘導するために多数の接触精製処理操作を用いる一体化
処理操作である。例えば、合成ガスは、硫化水素及び硫
化カルボニルのような硫黄含有ガス並びに少量のアンモ
ニア及びシアン化水素も含有する。石炭のガス化から誘
導される合成ガス中のＨＣＮ、ＮＨ３ 及びＣＯＳの存
在は、Ｈ２ Ｓ及び／又はＣＯ２ のような追加的不純
物の除去を複雑にし、そして生成物の品質及び汚染制御
の要件に関する限り問題を起こす。指摘したようにＨＣ
Ｎ、ＮＨ３ 及びＣＯＳは全く少量にて例えば通常総量
で全粗合成ガス流の１容量パーセント未満の量にて存在
するけれども、それらは合成ガスが利用される前に処理
されねばならない。これらの不純物の除去のため、種々
の処理操作が開発されている。例えば、ある方法では、
アルミナ上に担持されたモリブデンからなる複合触媒上
にＨＣＮ含有合成ガスを送ることによりＨＣＮが除去さ
れる。同様に、ガス化法に共通な一体化系において、適
当な手段例えば溶媒抽出及びそれに続くクラウス法及び
／又はガス処理法によりＨ２ Ｓが合成ガスから除去さ
れ得、しかしてクラウス法においてはガスと適当な触媒
物質との接触によりＨ２ Ｓは硫黄に転化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】指摘したように、使用
済み触媒は、環境規則のために容易には処分され得ない
。従って、使用済み触媒物質特に石炭のガス化に関連し
た処理操作において誘導されるものを処方する必要性が
ある。本発明は、この課題に関する。多くの石炭は、炭
素及び水素に加えて種々の量の無機の不燃性物質を含有
する。この物質は、酸化過程の副生物になりそしてその
粒子の密度及び大きさのような特性並びに反応器の形状
及び条件に依り反応器中で大まかな分離を受けて“フラ
イアッシュ”（比較的軽い）と呼ばれる粒子と“スラグ
”（比較的緻密）と呼ばれる粒子に分離され得る。該過
程又は反応器の形状に依り、フライアッシュ粒子は塔頂
から除去され得、一方比較的緻密な物質は、しばしば分
離された鉄を除いて、反応器の炉床において溶融スラグ
として集まる。該スラグは、スラグタップと称される反
応器の出口即ちオリフィスを通じて下向きに水浴中に排
出され得る。このスラグは、“還元性”雰囲気から誘導
されるので、充分に酸化性雰囲気が利用される燃焼ボイ
ラーに通常関連づけられるスラグとは組成及び性質が異
なる傾向にある。例えば、石炭の部分燃焼法からのスラ
グは元素状鉄、硫化物及び沈着カーボンを含有し得、し
かしてこれらの成分は通常ボイラースラグには通常関連
づけられないものである。一般に、部分燃焼法における
水浴の底部から除去されたスラグは、使用又は処分の前
に更なる処理を通常受ける。この物質に対する種々の処
分技法及び用途が開発されている。簡単にいうと、本発
明は、上記の触媒廃棄物の環境的にやさしい処分法とし
てスラグを利用しようとするものである。
済み触媒は、環境規則のために容易には処分され得ない
。従って、使用済み触媒物質特に石炭のガス化に関連し
た処理操作において誘導されるものを処方する必要性が
ある。本発明は、この課題に関する。多くの石炭は、炭
素及び水素に加えて種々の量の無機の不燃性物質を含有
する。この物質は、酸化過程の副生物になりそしてその
粒子の密度及び大きさのような特性並びに反応器の形状
及び条件に依り反応器中で大まかな分離を受けて“フラ
イアッシュ”（比較的軽い）と呼ばれる粒子と“スラグ
”（比較的緻密）と呼ばれる粒子に分離され得る。該過
程又は反応器の形状に依り、フライアッシュ粒子は塔頂
から除去され得、一方比較的緻密な物質は、しばしば分
離された鉄を除いて、反応器の炉床において溶融スラグ
として集まる。該スラグは、スラグタップと称される反
応器の出口即ちオリフィスを通じて下向きに水浴中に排
出され得る。このスラグは、“還元性”雰囲気から誘導
されるので、充分に酸化性雰囲気が利用される燃焼ボイ
ラーに通常関連づけられるスラグとは組成及び性質が異
なる傾向にある。例えば、石炭の部分燃焼法からのスラ
グは元素状鉄、硫化物及び沈着カーボンを含有し得、し
かしてこれらの成分は通常ボイラースラグには通常関連
づけられないものである。一般に、部分燃焼法における
水浴の底部から除去されたスラグは、使用又は処分の前
に更なる処理を通常受ける。この物質に対する種々の処
分技法及び用途が開発されている。簡単にいうと、本発
明は、上記の触媒廃棄物の環境的にやさしい処分法とし
てスラグを利用しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はそれ故、ガス化
帯域を含むガス化反応器において粒子状石炭を部分燃焼
することにより石炭をガス化する方法において、固体の
粒子状使用済み触媒を該ガス化帯域に供給して、合成ガ
スを含有する熱いガス流とスラグとを生成させ、そして
該合成ガス及び該スラグを該ガス化帯域から回収するこ
とを特徴とする上記方法を提供する。本発明はかくして
、使用済み粒子状触媒の存在下で石炭を部分燃焼するこ
とからなる。そうすることにより、該触媒の少なくとも
大部分が生成スラグの一部となり、そしてかかる形態に
て適当なやり方で例えば埋め立て廃棄物として又は建材
として処分され得る。有利には、本発明は、ガス化帯域
からスラグが実質的に流れるのが阻止されるのに不充分
な速度にて固体の使用済み触媒がガス化帯域に供給され
る上記のタイプの方法からなる。たいていの石炭にとっ
て、このことは、生成スラグの動的粘度が約２５Ｐａ．
ｓより大きくならないような速度にて使用済み触媒が供
給されることを意味する。かかる速度を達成又は維持す
べき温度−組成の関係は、「“石炭利用の化学（Ｔｈｅ
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｕｔｉｌｉｚ
ａｔｉｏｎ）”，ＮＡＳ−ＮＲＣ，ジョン・ワイリ・ア
ンド・サンズ（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎ
ｓ），１９８１，第１４２０〜１４２５頁」に記載の如
く周知である。
帯域を含むガス化反応器において粒子状石炭を部分燃焼
することにより石炭をガス化する方法において、固体の
粒子状使用済み触媒を該ガス化帯域に供給して、合成ガ
スを含有する熱いガス流とスラグとを生成させ、そして
該合成ガス及び該スラグを該ガス化帯域から回収するこ
とを特徴とする上記方法を提供する。本発明はかくして
、使用済み粒子状触媒の存在下で石炭を部分燃焼するこ
とからなる。そうすることにより、該触媒の少なくとも
大部分が生成スラグの一部となり、そしてかかる形態に
て適当なやり方で例えば埋め立て廃棄物として又は建材
として処分され得る。有利には、本発明は、ガス化帯域
からスラグが実質的に流れるのが阻止されるのに不充分
な速度にて固体の使用済み触媒がガス化帯域に供給され
る上記のタイプの方法からなる。たいていの石炭にとっ
て、このことは、生成スラグの動的粘度が約２５Ｐａ．
ｓより大きくならないような速度にて使用済み触媒が供
給されることを意味する。かかる速度を達成又は維持す
べき温度−組成の関係は、「“石炭利用の化学（Ｔｈｅ
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｕｔｉｌｉｚ
ａｔｉｏｎ）”，ＮＡＳ−ＮＲＣ，ジョン・ワイリ・ア
ンド・サンズ（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎ
ｓ），１９８１，第１４２０〜１４２５頁」に記載の如
く周知である。
【０００６】一層有利には、本発明は、下記の工程即ち
（ａ） 少なくとも１基のガス化反応器からなるガス
化帯域において粒子状石炭を部分燃焼して、合成ガス、
フライスラグ及び少量のＨＣＮを含有する熱いガス流と
スラグとを生成させ、（ｂ） 該熱いガス流を急冷及
び冷却し、そしてフライスラグの少なくとも大部分をそ
こから除去して、低減されたフライスラグ含有率を有す
る冷却されたガス流を生成させ、（ｃ） 工程（ｂ）
からの低減されたフライスラグ含有率を有する冷却され
たガス流を洗浄帯域に送り、そしてこのガス流を効果的
量の水性洗浄液で洗浄して、少量のＨＣＮを含有する洗
浄された合成ガスを生成させ、（ｄ） ＨＣＮを転化
する条件下でこのガス流を転化帯域において固体のＨＣ
Ｎ転化触媒物質と接触させることによりこのガス流から
ＨＣＮを除去して、実質的にＨＣＮ不含の部分的に精製
されたガス流と使用済み触媒とを生成させ、（ｅ）
使用済みＨＣＮ転化触媒を該転化帯域から除去し、そし
て該ガス化帯域からスラグが実質的に流れるのが阻止さ
れるのに不充分な速度にて使用済みＨＣＮ転化触媒を該
ガス化帯域に供給する、上記工程を含む、上記のタイプ
の石炭のガス化法に関する。
（ａ） 少なくとも１基のガス化反応器からなるガス
化帯域において粒子状石炭を部分燃焼して、合成ガス、
フライスラグ及び少量のＨＣＮを含有する熱いガス流と
スラグとを生成させ、（ｂ） 該熱いガス流を急冷及
び冷却し、そしてフライスラグの少なくとも大部分をそ
こから除去して、低減されたフライスラグ含有率を有す
る冷却されたガス流を生成させ、（ｃ） 工程（ｂ）
からの低減されたフライスラグ含有率を有する冷却され
たガス流を洗浄帯域に送り、そしてこのガス流を効果的
量の水性洗浄液で洗浄して、少量のＨＣＮを含有する洗
浄された合成ガスを生成させ、（ｄ） ＨＣＮを転化
する条件下でこのガス流を転化帯域において固体のＨＣ
Ｎ転化触媒物質と接触させることによりこのガス流から
ＨＣＮを除去して、実質的にＨＣＮ不含の部分的に精製
されたガス流と使用済み触媒とを生成させ、（ｅ）
使用済みＨＣＮ転化触媒を該転化帯域から除去し、そし
て該ガス化帯域からスラグが実質的に流れるのが阻止さ
れるのに不充分な速度にて使用済みＨＣＮ転化触媒を該
ガス化帯域に供給する、上記工程を含む、上記のタイプ
の石炭のガス化法に関する。
【０００７】同様な態様で、石炭のガス化のための一体
化法の他の区域において用いられた使用済み触媒あるい
は他の源からの使用済み触媒が、ガス化反応で生成した
スラグの所要流動性が維持される限り、ガス化帯域に供
給され得る。かくして、上記に記載されたように、使用
済みのガス処理触媒及びクラウス触媒が用いられ得る。 最も適当に用いられる触媒はアルミナを含むものである
けれども、シリカ含有又はシリコアルミナ含有物質（及
びそれらの混合物）もまた、スラグ生成物の粘度の維持
に厳密な注意が払われる限り受け入れられ得る。有利に
は、使用済み触媒の量は、石炭と使用済み触媒との総重
量を基準として、供給される混合物の約１．０重量パー
セントまで特に約０．０１重量パーセントないし約１．
０重量パーセントの範囲にある。
化法の他の区域において用いられた使用済み触媒あるい
は他の源からの使用済み触媒が、ガス化反応で生成した
スラグの所要流動性が維持される限り、ガス化帯域に供
給され得る。かくして、上記に記載されたように、使用
済みのガス処理触媒及びクラウス触媒が用いられ得る。 最も適当に用いられる触媒はアルミナを含むものである
けれども、シリカ含有又はシリコアルミナ含有物質（及
びそれらの混合物）もまた、スラグ生成物の粘度の維持
に厳密な注意が払われる限り受け入れられ得る。有利に
は、使用済み触媒の量は、石炭と使用済み触媒との総重
量を基準として、供給される混合物の約１．０重量パー
セントまで特に約０．０１重量パーセントないし約１．
０重量パーセントの範囲にある。
【０００８】
【実施例】本発明を例示的に一層詳細に記述する。本質
的に一酸化炭素と水素である合成ガス及び粒子状フライ
スラグを生成させるべき石炭の部分燃焼は周知であり、
しかして公知の方法の概観が「“ウルマンの工業化学百
科辞典（外１）”第１０巻（１９５８），第３６０〜４
５８頁」に与えられている。合成ガスの製造のためのい
くつかのかかる方法が現在開発されつつある。従って、
ガス化法の詳細は、本発明の理解に必要である限りのみ
関連づけられている。
的に一酸化炭素と水素である合成ガス及び粒子状フライ
スラグを生成させるべき石炭の部分燃焼は周知であり、
しかして公知の方法の概観が「“ウルマンの工業化学百
科辞典（外１）”第１０巻（１９５８），第３６０〜４
５８頁」に与えられている。合成ガスの製造のためのい
くつかのかかる方法が現在開発されつつある。従って、
ガス化法の詳細は、本発明の理解に必要である限りのみ
関連づけられている。
【外１】
【０００９】一般に、ガス化は、石炭を制限容量の酸素
で通常８００℃ないし２０００℃の温度にて有利には１
０５０℃ないし２０００℃の温度にて部分燃焼すること
により行われる。１０５０℃ないし２０００℃の温度が
用いられる場合、生成物ガスは、極く少量のガス状副生
物例えばタール、フェノール及び縮合可能な炭化水素を
含有し得る。適当な石炭には、亜炭、歴青炭、亜歴青炭
、無煙炭及び褐炭が含まれる。亜炭及び歴青炭が好まし
い。一層速やかで完全なガス化を達成するために、石炭
の初期微粉化が好ましい。粒子の大きさは、好ましくは
固体石炭供給物の７０％が２００メッシュふるいを通過
し得るよう選択される。ガス化は有利には酸素及び水蒸
気の存在下で行われ、しかして酸素の純度は好ましくは
少なくとも９０容量％であって窒素、二酸化炭素及びア
ルゴンは不純物として許容される。石炭の水含有率が高
すぎる場合、石炭は使用前に乾燥されるべきである。 雰囲気は、酸素対水分及び灰分を除いた石炭の重量比を
０．６〜１．０好ましくは０．８〜０．９の範囲に調整
することにより、還元性に維持される。用いられる装置
及び処理操作の特定の詳細は本発明の一部を成さないが
、米国特許明細書第４，３５０，１０３号及び米国特許
明細書第４，４５８，６０７号に記載されているものが
用いられ得る。一般に酸素と水蒸気の比率は０．１〜１
．０容量部の水蒸気が酸素１容量部当たり存在するよう
選択されることが好ましいけれども、本発明は酸素対水
蒸気の実質的に種々の比率の方法に適用できる。用いら
れる酸素は有利には、石炭と接触される前に加熱され、
特に約２００℃ないし約５００℃の温度に加熱される。
で通常８００℃ないし２０００℃の温度にて有利には１
０５０℃ないし２０００℃の温度にて部分燃焼すること
により行われる。１０５０℃ないし２０００℃の温度が
用いられる場合、生成物ガスは、極く少量のガス状副生
物例えばタール、フェノール及び縮合可能な炭化水素を
含有し得る。適当な石炭には、亜炭、歴青炭、亜歴青炭
、無煙炭及び褐炭が含まれる。亜炭及び歴青炭が好まし
い。一層速やかで完全なガス化を達成するために、石炭
の初期微粉化が好ましい。粒子の大きさは、好ましくは
固体石炭供給物の７０％が２００メッシュふるいを通過
し得るよう選択される。ガス化は有利には酸素及び水蒸
気の存在下で行われ、しかして酸素の純度は好ましくは
少なくとも９０容量％であって窒素、二酸化炭素及びア
ルゴンは不純物として許容される。石炭の水含有率が高
すぎる場合、石炭は使用前に乾燥されるべきである。 雰囲気は、酸素対水分及び灰分を除いた石炭の重量比を
０．６〜１．０好ましくは０．８〜０．９の範囲に調整
することにより、還元性に維持される。用いられる装置
及び処理操作の特定の詳細は本発明の一部を成さないが
、米国特許明細書第４，３５０，１０３号及び米国特許
明細書第４，４５８，６０７号に記載されているものが
用いられ得る。一般に酸素と水蒸気の比率は０．１〜１
．０容量部の水蒸気が酸素１容量部当たり存在するよう
選択されることが好ましいけれども、本発明は酸素対水
蒸気の実質的に種々の比率の方法に適用できる。用いら
れる酸素は有利には、石炭と接触される前に加熱され、
特に約２００℃ないし約５００℃の温度に加熱される。
【００１０】ガス化反応器系の詳細は本発明の一部を成
さず、しかして適当な反応器が英国特許明細書第１５０
１２８４号及び米国特許明細書第４，０２２，５９１号
に記載されている。ガス化が行われる高温は、石炭を酸
素及び水蒸気と反応器中で高速度にて反応させることに
より得られる。有利な線速度は１秒当たり１〜１０メー
トルであるけれども、一層高い又は一層低い速度も用い
られ得る。ガス化が遂行され得る圧力は広範囲で変えら
れ得、しかして特に１〜２００バールである。滞留時間
は広範囲で変えられ得、しかして通常滞留時間は０．２
〜２０秒でありそして０．５〜１５秒の滞留時間が好ま
しい。
さず、しかして適当な反応器が英国特許明細書第１５０
１２８４号及び米国特許明細書第４，０２２，５９１号
に記載されている。ガス化が行われる高温は、石炭を酸
素及び水蒸気と反応器中で高速度にて反応させることに
より得られる。有利な線速度は１秒当たり１〜１０メー
トルであるけれども、一層高い又は一層低い速度も用い
られ得る。ガス化が遂行され得る圧力は広範囲で変えら
れ得、しかして特に１〜２００バールである。滞留時間
は広範囲で変えられ得、しかして通常滞留時間は０．２
〜２０秒でありそして０．５〜１５秒の滞留時間が好ま
しい。
【００１１】出発物質が転化された後、水素、一酸化炭
素、二酸化炭素及び水並びに上記の不純物を含む反応生
成物が反応器から除去される。通常１０５０℃ないし１
８００℃の温度を有するこのガスは、上記のガス状不純
物及び炭素含有固体を含めてフライアッシュを含有する
。これらの物質及び不純物を該ガスから除去することを
可能にするため、反応生成物流は最初に急冷及び冷却さ
れるべきである。種々の精巧な技法がガス流の冷却のた
め開発されており、しかしてかかる技法は一般に急冷ガ
ス及びボイラー（水蒸気が廃熱の使用により発生される
。）の使用により特徴づけられる。サイクロン又は他の
適当な技法が、ガス流から粒子状固体を除去するために
与えられ得る。かかる処理操作が実施され得るとしても
、それにもかかわらず固体含有率の更なる低減が望まし
くあり得る。この目的のため、ガス流は有利には洗浄帯
域に通されて水性洗浄液で洗浄される。該洗浄帯域は、
１つ又はそれ以上の洗浄域又は洗浄器からなり得る。更
に以下に記述されるように、ここで用いられる用語「水
性洗浄液」は、水、種々のプロセス流、ＨＣＮ、ＮＨ３
及びＣＯＳが追い出されている溶液即ち再循環流、並
びに加水分解によって処理された溶液を含むがこれらに
制限されない。
素、二酸化炭素及び水並びに上記の不純物を含む反応生
成物が反応器から除去される。通常１０５０℃ないし１
８００℃の温度を有するこのガスは、上記のガス状不純
物及び炭素含有固体を含めてフライアッシュを含有する
。これらの物質及び不純物を該ガスから除去することを
可能にするため、反応生成物流は最初に急冷及び冷却さ
れるべきである。種々の精巧な技法がガス流の冷却のた
め開発されており、しかしてかかる技法は一般に急冷ガ
ス及びボイラー（水蒸気が廃熱の使用により発生される
。）の使用により特徴づけられる。サイクロン又は他の
適当な技法が、ガス流から粒子状固体を除去するために
与えられ得る。かかる処理操作が実施され得るとしても
、それにもかかわらず固体含有率の更なる低減が望まし
くあり得る。この目的のため、ガス流は有利には洗浄帯
域に通されて水性洗浄液で洗浄される。該洗浄帯域は、
１つ又はそれ以上の洗浄域又は洗浄器からなり得る。更
に以下に記述されるように、ここで用いられる用語「水
性洗浄液」は、水、種々のプロセス流、ＨＣＮ、ＮＨ３
及びＣＯＳが追い出されている溶液即ち再循環流、並
びに加水分解によって処理された溶液を含むがこれらに
制限されない。
【００１２】使用済み触媒は、いかなる適当な態様でガ
ス化帯域に供給されてもよい。しかしながら、該触媒が
溶融しそしてスラグを形成する石炭の鉱物成分と混合さ
れるようになるような態様で該触媒が供給されることが
好ましい。バーナーを利用する方法の場合、石炭がバー
ナーに供給及び通過されることが好ましい。従って、使
用済み触媒は粒子状石炭の粒子の大きさに匹敵する粒子
の大きさを有することが非常に好ましく、そしてこの目
的のため必要ならば該触媒は所要の大きさに適当に粉砕
される。本発明が特定の装置に関して説明されているけ
れども、特記されている場合を除いて他の等価の又は類
似の装置が用いられ得ることが当業者に理解されよう。 発明の詳細な説明及び特許請求の範囲において用いられ
ている用語「帯域」は、適当な場合には、順次的に操作
される区域化された装置の使用あるいは効率の向上又は
大きさの拘束を解決するため一基の装置を複数基の装置
に分けることを含む。無論、装置の並列操作も本発明の
範囲内で適切である。
ス化帯域に供給されてもよい。しかしながら、該触媒が
溶融しそしてスラグを形成する石炭の鉱物成分と混合さ
れるようになるような態様で該触媒が供給されることが
好ましい。バーナーを利用する方法の場合、石炭がバー
ナーに供給及び通過されることが好ましい。従って、使
用済み触媒は粒子状石炭の粒子の大きさに匹敵する粒子
の大きさを有することが非常に好ましく、そしてこの目
的のため必要ならば該触媒は所要の大きさに適当に粉砕
される。本発明が特定の装置に関して説明されているけ
れども、特記されている場合を除いて他の等価の又は類
似の装置が用いられ得ることが当業者に理解されよう。 発明の詳細な説明及び特許請求の範囲において用いられ
ている用語「帯域」は、適当な場合には、順次的に操作
される区域化された装置の使用あるいは効率の向上又は
大きさの拘束を解決するため一基の装置を複数基の装置
に分けることを含む。無論、装置の並列操作も本発明の
範囲内で適切である。
Claims (5)
- 【請求項１】 ガス化帯域を含むガス化反応器におい
て粒子状石炭を部分燃焼することにより石炭をガス化す
る方法において、固体の粒子状使用済み触媒を該ガス化
帯域に供給して、合成ガスを含有する熱いガス流とスラ
グとを生成させ、そして該合成ガス及び該スラグを該ガ
ス化帯域から回収することを特徴とする上記方法。 - 【請求項２】 ガス化帯域からスラグが実質的に流れ
るのが阻止されるのに不充分な速度にて使用済み触媒を
ガス化帯域に供給する、ことを特徴とする請求項１記載
の方法。 - 【請求項３】 触媒を石炭とともにガス化帯域に供給
し、しかもこの使用済み触媒が、供給されるこの総混合
物の０．０１〜１．０重量パーセントである、ことを特
徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 使用済み触媒がアルミナ、シリカ、シ
リコアルミナ又はそれらの混合物を含む、ことを特徴と
する請求項２記載の方法。 - 【請求項５】（ａ） 少なくとも１基のガス化反応器
からなるガス化帯域において粒子状石炭を部分燃焼して
、合成ガス、フライスラグ及び少量のＨＣＮを含有する
熱いガス流とスラグとを生成させ、（ｂ） 該熱いガ
ス流を急冷及び冷却し、そしてフライスラグの少なくと
も大部分をそこから除去して、低減されたフライスラグ
含有率を有する冷却されたガス流を生成させ、（ｃ）
工程（ｂ）からの低減されたフライスラグ含有率を有
する冷たいガス流を洗浄帯域に送り、そしてこのガス流
を効果的量の水性洗浄液で洗浄して、少量のＨＣＮを含
有する洗浄された合成ガスを生成させ、（ｄ） ＨＣ
Ｎを転化する条件下でこのガス流を転化帯域において固
体のＨＣＮ転化触媒物質と接触させることによりこのガ
ス流からＨＣＮを除去して、実質的にＨＣＮ不含の部分
的に精製されたガス流と使用済み触媒とを生成させ、（
ｅ） 使用済みＨＣＮ転化触媒を該転化帯域から除去
し、そして該ガス化帯域からスラグが実質的に流れるの
が阻止されるのに不充分な速度にて使用済みＨＣＮ転化
触媒を該ガス化帯域に供給する、ことを特徴とする、請
求項１〜４のいずれか一項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US61519490A | 1990-11-19 | 1990-11-19 | |
| US07/615194 | 1990-11-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04300995A true JPH04300995A (ja) | 1992-10-23 |
Family
ID=24464397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3328284A Pending JPH04300995A (ja) | 1990-11-19 | 1991-11-18 | 使用済み触媒の処分 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0487158B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04300995A (ja) |
| AU (1) | AU640062B2 (ja) |
| CA (1) | CA2055731A1 (ja) |
| DE (1) | DE69107967T2 (ja) |
| DK (1) | DK0487158T3 (ja) |
| ES (1) | ES2069194T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0661372A1 (en) * | 1993-12-30 | 1995-07-05 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Removing contaminants from synthesis gas |
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| EP0305047B1 (en) * | 1987-08-28 | 1993-02-17 | Texaco Development Corporation | High temperature desulfurization of synthesis gas |
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-
1991
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- 1991-11-18 CA CA002055731A patent/CA2055731A1/en not_active Abandoned
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- 1991-11-18 ES ES91202993T patent/ES2069194T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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