JPH0470959B2 - - Google Patents

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JPH0470959B2
JPH0470959B2 JP550384A JP550384A JPH0470959B2 JP H0470959 B2 JPH0470959 B2 JP H0470959B2 JP 550384 A JP550384 A JP 550384A JP 550384 A JP550384 A JP 550384A JP H0470959 B2 JPH0470959 B2 JP H0470959B2
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water
cyanide
gas
sludge
inorganic
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Denisu Robaatsu Roi
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Texaco Development Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、酸素含有炭化水素燃料と固体炭素燃
料のスラリとを含む液状炭化水素燃料の部分酸化
に関するものであり、更に詳しくいえば、合成ガ
ス発生器からの高温の流出ガス流を冷却または洗
浄するために用いた水の処理中に生じた有毒な無
機シアン化物含有スラツジを環境に対して安全な
ようにして廃棄するための汚染減少方法に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to the partial oxidation of liquid hydrocarbon fuels comprising an oxygen-containing hydrocarbon fuel and a slurry of solid carbon fuel, and more particularly to the Concerning a pollution abatement method for the environmentally safe disposal of toxic inorganic cyanide-containing sludge produced during the treatment of water used for cooling or cleaning hot effluent gas streams from generators It is something.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

自由流無触媒部分酸化ガス発生器から流出され
る高温の合成ガス流(すなわちH2+COの混合ガ
ス)には、痕跡量すなわち0.5〜100PPM(重量
比)のHCNと、スス、灰、スラグおよび耐火性
物質のかけらのようなとりこまれた粒子状物質と
が含まれる。とりこまれている物質を除去するた
めに、反応領域からの高温の流出ガス流を冷却ま
たは洗浄するのに水が最も一般的に用いられる。
合成ガス流中のHCNの一部は、蟻酸塩およびハ
ロゲン化物のようなガス流中の痕跡量の他の水溶
性不純物とともに、消化領域または冷却領域にお
いて水により吸収される。
The hot syngas stream (i.e., H 2 + CO gas mixture) exiting the free-stream noncatalytic partially oxidized gas generator contains trace amounts of HCN, i.e., 0.5 to 100 PPM (by weight), as well as soot, ash, slag, and This includes entrapped particulate matter such as pieces of refractory material. Water is most commonly used to cool or scrub the hot effluent gas stream from the reaction zone to remove entrapped materials.
A portion of the HCN in the syngas stream, along with trace amounts of other water-soluble impurities in the gas stream such as formates and halides, is absorbed by water in the digestion or cooling zone.

酸素含有炭化水素燃料と固体炭素燃料のスラリ
とを含む液状炭化水素燃料の部分酸化による合成
ガス、還元ガスまたは燃料ガスの製造には多量の
水が用いられるから、冷却水または洗浄水を再生
し、それらの水を再使用するためにガス冷却領域
またはガス洗浄領域へリサイクルさせることが、
乾燥地域においてはとくに重要である。実際に、
経済的な理由と、環境上の理由により、水の回
収、精製および精製された水のリサイクリングは
いまや必要になつてきている。
Since large amounts of water are used in the production of synthesis gas, reducing gas or fuel gas by partial oxidation of liquid hydrocarbon fuels, including oxygenated hydrocarbon fuels and slurries of solid carbon fuels, it is desirable to regenerate cooling water or wash water. , the water can be recycled to the gas cooling area or gas cleaning area for reuse.
This is especially important in arid regions. actually,
For both economic and environmental reasons, water recovery, purification and recycling of purified water has become necessary.

米国特許第4211646号明細書には、シアン化物
と蟻酸塩およびハロゲン化物を含有しているため
に毒性と腐食性を有する廃水の処理方法が開示さ
れている。有毒な無機スラツジと精製された廃水
の流れがその方法により得られる。しかし、濃縮
された有毒な無機スラツジを安全に廃棄する方法
はその米国特許明細書には開示されていない。
US Pat. No. 4,211,646 discloses a method for treating wastewater which is toxic and corrosive due to the presence of cyanide, formate and halides. Toxic inorganic sludge and purified wastewater streams are obtained by the method. However, the US patent does not disclose a method for safely disposing of the concentrated toxic inorganic sludge.

石油と石炭から合成ガスを製造する工場におい
ては、スラツジの処分には高い作業経費を必要と
する。スラツジの処分を環境に受け容れられるよ
うにするためには、スラツジ中の遊離シアン化物
とシアン化物錯体を破壊せねばならない。シアン
化物錯体は化学的な破壊に対して強い。日光がシ
アン化物錯体を破壊できるが、遊離シアン化物は
日光では破壊されない。無機スラツジが地中に投
棄されたとすると、地下水が汚染される危険が存
在する。
In plants that produce synthetic gas from oil and coal, sludge disposal requires high operating costs. In order to make the disposal of the sludge environmentally acceptable, the free cyanide and cyanide complexes in the sludge must be destroyed. Cyanide complexes are resistant to chemical destruction. Although sunlight can destroy cyanide complexes, free cyanide is not destroyed by sunlight. If inorganic sludge is dumped underground, there is a risk of groundwater contamination.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

それらの問題およびその他の問題は、無機スラ
ツジ中のほぼ全ての遊離シアン化物とシアン化物
錯体が部分酸化ガス発生器の反応領域において破
壊される本発明の方法により小さくされる。
These and other problems are reduced by the process of the present invention in which substantially all free cyanide and cyanide complexes in the mineral sludge are destroyed in the reaction zone of the partial oxidation gas generator.

この汚染減少方法においては、酸素で処理され
た炭化水素有機物質と固体炭素燃料のスラリとを
含む液状炭化水素燃料の部分酸化により得られた
H2とCOとで構成され、H2SとCOSのような有毒
な気体不純物および痕跡量のHCNとHCLを含む
高温の生の流出合成ガス流を、水で冷却したり、
洗浄したりする。残りの合成ガスが分離された後
の水には、それらの有毒物質が少量残る。蟻酸と
NH3が、冷却水や洗浄水中に存在することもあ
る。約15.6〜98.9℃(約60〜210〓)の範囲の温
度、および約7〜9のPHにおいて、冷却水や洗浄
水の少なくとも一部を硫酸第一鉄または塩化第一
鉄に混合させ、前記処理された水に水酸化ナトリ
ウムまたは水酸化カルシウムを加えることによ
り、PHを約9〜11の値に調整し、前記無機シアン
化物含有スラツジを沈殿させることにより、有毒
な無機シアン化物含有スラツジが発生する。硫化
カルシウムの形成を阻止するために、第一鉄塩と
塩基との好適な組合わせは、(a)硫酸第一鉄と水酸
化ナトリウム、(b)塩化第一鉄と水酸化カルシウ
ム、である。有毒なシアン化物含有スラツジを水
から分離してから、それに液状炭化水素燃料を混
合し、その混合物を約927〜1649℃(約1700〜
3000〓)の範囲の温度および約1〜250気圧の範
囲の圧力たとえば約10〜200気圧におけるガス発
生器内で部分酸化により反応させることにより、
環境問題をひき起こすことなしに安全に処分でき
る。スラツジから分離された水は、スチームによ
りアンモニアを除去し、PHを6〜8の値に調整
し、通常の生物学的な反応器において蟻酸塩のよ
うな有機物質を除去する。生物学的な残留物質が
形成されるが、その残留物質はフイードの一部と
してガス発生器へリサイクルされる。精製された
水は、消化冷却領域や洗浄領域へリサイクルさせ
ることができる。あるいは、精製された水、生物
学的残留物質を、環境を汚染することなしに系か
ら放出できる。
In this pollution reduction method, a liquid hydrocarbon fuel obtained by partial oxidation comprising a slurry of hydrocarbon organic matter and a solid carbon fuel treated with oxygen is used.
A hot raw effluent syngas stream consisting of H 2 and CO and containing toxic gaseous impurities such as H 2 S and COS and trace amounts of HCN and HCL is cooled with water or
Wash it. After the remaining syngas is separated, small amounts of these toxic substances remain in the water. formic acid and
NH 3 may also be present in cooling water and cleaning water. At a temperature in the range of about 15.6 to 98.9 °C (about 60 to 210 °C) and a pH of about 7 to 9, at least a portion of the cooling water or wash water is mixed with ferrous sulfate or ferrous chloride; Toxic inorganic cyanide-containing sludge is generated by adding sodium hydroxide or calcium hydroxide to the treated water to adjust the pH to a value of about 9-11 and precipitating the inorganic cyanide-containing sludge. do. To inhibit the formation of calcium sulfide, preferred combinations of ferrous salts and bases are (a) ferrous sulfate and sodium hydroxide; (b) ferrous chloride and calcium hydroxide. . After separating the toxic cyanide-containing sludge from the water, it is mixed with liquid hydrocarbon fuel and the mixture is heated to about 927-1649°C (about 1700-1700°C
3000〓) and a pressure in the range of about 1 to 250 atmospheres, for example by reacting by partial oxidation in a gas generator at about 10 to 200 atmospheres.
Can be safely disposed of without causing environmental problems. The water separated from the sludge is removed by steam to remove ammonia, adjust the pH to a value of 6-8 and remove organic substances such as formate in a conventional biological reactor. Biological residues are formed which are recycled to the gas generator as part of the feed. Purified water can be recycled to the digestion cooling area and wash area. Alternatively, purified water and biological residues can be released from the system without contaminating the environment.

〔実施例〕〔Example〕

本発明は、酸素含有炭化水素燃料と液体キヤリ
ヤ中の固体炭素燃料のスラリとを含む液状炭化水
素燃料から合成ガス、燃料ガスまたは還元ガスの
流れを製造するための部分酸化プロセスにおいて
発生される有毒な物質を処分するための環境的に
安全な連続方法に関するものである。ガス発生器
への張込み原料には、プロセスの下流側で発生す
る有毒な無機シアン化物含有スラツジも含まれ
る。生成ガスは、液状炭化水素燃料原料の組成に
応じて、そのまま、または更に処理を行つて、あ
るいは通常の方法で精製して使用できる。更に、
高温の生ガス流の消化冷却や洗浄中に有毒物質に
より汚染された水は、再使用のため、または環境
を汚染せずに安全に廃棄するために精製できる。
The present invention provides a method for producing syngas, fuel gas, or reducing gas streams from a liquid hydrocarbon fuel comprising an oxygen-containing hydrocarbon fuel and a slurry of solid carbon fuel in a liquid carrier. It relates to an environmentally safe continuous method for disposing of hazardous materials. The feedstock charged to the gas generator also includes toxic inorganic cyanide-containing sludge generated downstream of the process. Depending on the composition of the liquid hydrocarbon fuel feedstock, the produced gas can be used as is, after further treatment, or after being purified by conventional methods. Furthermore,
Water contaminated with toxic substances during digestion, cooling and cleaning of hot raw gas streams can be purified for reuse or for safe disposal without contaminating the environment.

本発明の方法においては、酸素含有炭化水素燃
料と液体キヤリア中の固体炭素燃料のスラリとを
含む液状炭化水素燃料を、温度緩和材の存在下に
おいて自由酸素含有ガスで部分酸化することによ
り、高温の流出ガス流が発生される。
In the method of the present invention, a liquid hydrocarbon fuel comprising an oxygen-containing hydrocarbon fuel and a slurry of solid carbon fuel in a liquid carrier is partially oxidized with a free oxygen-containing gas in the presence of a temperature buffer. A flow of effluent gas is generated.

ガス発生器は、内面が耐火性物質で被覆された
鋼製の垂直円筒形圧力容器である。典型的な部分
酸化合成ガス発生器が、本願出願人が特許権を所
有する米国特許第2818326号および第3544291号明
細書に示されている。原料流を入れるために、ガ
ス発生器の頂部に中心垂直軸に沿つてバーナーが
配置される。適当な環状バーナーが、本願出次願
人が特許権を所有する米国特許第2928460号明細
書に示されている。
The gas generator is a vertical cylindrical pressure vessel made of steel whose inner surface is coated with a refractory material. Typical partially oxidized syngas generators are shown in commonly owned US Pat. Nos. 2,818,326 and 3,544,291. A burner is placed along the central vertical axis at the top of the gas generator to admit the feed stream. A suitable annular burner is shown in commonly owned US Pat. No. 2,928,460.

この明細書において使用する液状炭化水素燃料
という用語は、石油の蒸留物質および残留物質、
ガソリン、ナフサ、灯油、原油アスフアルト、軽
油、残留油、タールサンドおよび頁岩油、石炭か
ら抽出された油、芳香族炭化水素(ベンゼン、ト
ルエン、キシレンなど)、コールタール、流体接
触分解操作から得た循環軽油、コーカー軽油のフ
ルフラール抽出物、および、それらの混合物など
のような種々の物質を含めて意味するものであ
る。液状炭化水素燃料の定義中には、炭水化物、
セルローズ材料、アルデヒド、有機酸、アルコー
ル、ケトン、酸素添化燃料油、廃液、および、酸
素を添化された炭化水素有機物質を含む化学プロ
セスからの副生物、ならびに、それらの混合物を
含む酸素を添化された炭化水素有機物質が含まれ
る。
As used herein, the term liquid hydrocarbon fuels refers to petroleum distillates and residues;
Gasoline, naphtha, kerosene, crude asphalt, gas oil, residual oils, tar sands and shale oils, oils extracted from coal, aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, etc.), coal tar, obtained from fluid catalytic cracking operations It is meant to include various materials such as circulating gas oils, furfural extracts of coker gas oils, mixtures thereof, and the like. The definition of liquid hydrocarbon fuels includes carbohydrates,
Oxygen containing cellulose materials, aldehydes, organic acids, alcohols, ketones, oxygenated fuel oils, waste fluids, and by-products from chemical processes containing oxygenated hydrocarbon organic materials, and mixtures thereof. Contains added hydrocarbon organic substances.

液状炭化水素燃料の定義中には、ポンプで送る
ことができる固体炭素燃料のスラリも含まれる。
ポンプで送ることができる固体炭素燃料のスラリ
には、燃料とスラリ媒質との性質に応じて、45〜
68wt.%というような約25〜70wt.%の範囲の固体
含有物も含まれる。スラリ媒質としては、水、液
状炭化水素燃料、または、その両方を用いること
ができる。
Also included within the definition of liquid hydrocarbon fuels are solid carbon fuel slurries that can be pumped.
Solid carbon fuel slurries that can be pumped contain between 45
Also included are solids contents ranging from about 25 to 70 wt.%, such as 68 wt.%. The slurry medium can be water, liquid hydrocarbon fuel, or both.

固体炭素燃料には、無煙炭・歴青炭・亜歴青炭
のような石炭、石炭コークス、亜炭、石炭液化の
残留物質、頁岩、タールサンド、石油コークス、
アスフアルト、ピツチ、粒子状炭素(スス)、濃
縮された下水スラツジ、および、それらの混合物
が含まれる。固体炭素燃料は、ASTM E11−70
ふるい選定規格(Sieve Designation Standard)
(SDS)1.4mm代替No.14を100%通るような粒子寸
法まで粉砕できる。
Solid carbon fuels include coal such as anthracite, bituminous, and subbituminous coal, coal coke, lignite, coal liquefaction residues, shale, tar sands, petroleum coke,
Includes asphalt, pitch, particulate carbon (soot), concentrated sewage sludge, and mixtures thereof. Solid carbon fuel is ASTM E11−70
Sieve Designation Standard
(SDS) Can be crushed to a particle size that passes 100% of 1.4mm alternative No. 14.

ガス発生器の反応領域内の温度を緩和するため
の温度緩和材の使用は、一般的に張込み原料の炭
素/水素比と、酸化剤の酸素含有率とに依存す
る。適当な温度緩和材としては、スチーム、水、
COに富んだガス、液体CO2、ガス発生器からの
冷却された流出ガス、ほぼ純粋な酸素を製造する
ために使用される空気分離装置からの副生窒素、
および、それらの混合物が含まれる。温度緩和材
は、液状炭化水素燃料原料または自由酸素含有流
のいずれか、または、両方に、混合してガス発生
器内に入れることができる。あるいは、燃料バー
ナー中の別々の導管を通じて、温度緩和材をガス
発生器の反応領域内に入れることができる。温度
緩和材やスラリー媒質として水をガス発生器に入
れる場合には、水の炭化水素燃料に対する重量比
は、約0.3〜2.0の範囲、好ましくは約0.5〜1.0の
範囲にする。
The use of temperature moderating materials to moderate the temperature within the reaction zone of a gas generator generally depends on the carbon/hydrogen ratio of the charge and the oxygen content of the oxidizer. Suitable temperature-reducing materials include steam, water,
CO-rich gas, liquid CO2 , cooled effluent gas from gas generators, by-product nitrogen from air separation equipment used to produce nearly pure oxygen,
and mixtures thereof. The temperature moderating material can be mixed into the gas generator with either the liquid hydrocarbon fuel feedstock or the free oxygen-containing stream, or both. Alternatively, the temperature moderating material can be introduced into the reaction zone of the gas generator through a separate conduit in the fuel burner. When water is included in the gas generator as a temperature buffer or slurry medium, the weight ratio of water to hydrocarbon fuel is in the range of about 0.3 to 2.0, preferably in the range of about 0.5 to 1.0.

この明細書で使用する自由酸素含有ガスという
用語は、空気、酸素に富んだ、すなわち、酸素を
21モル%以上含んでいる空気、およびほぼ純粋の
酸素、すなわち、95モル%以上の酸素(残りは
N2と稀ガス)を指すものである。自由酸素含有
ガスは、ほぼ常温〜約649℃(1200〓)の範囲の
温度で、バーナー中に入れられる。酸化剤中の自
由酸素の張込み原料中の炭素に対する原子比
(O/C、atom/atom)は0.80〜1.2というよう
ななるべく約0.7〜1.5の範囲とする。
As used herein, the term free oxygen-containing gas refers to air, oxygen-enriched, i.e.
Air containing more than 21 mol% and almost pure oxygen, i.e. more than 95 mol% oxygen (the rest is
N2 and rare gases). The free oxygen-containing gas is introduced into the burner at a temperature ranging from about room temperature to about 649°C (1200°C). The atomic ratio of free oxygen in the oxidizing agent to carbon in the charged material (O/C, atom/atom) is preferably in the range of about 0.7 to 1.5, such as 0.80 to 1.2.

固体炭素燃料と、液状炭化水素燃料(もし存在
するならば)と、水その他の温度緩和材と、ガス
発生器に供給される張込み流中の酸素との相対的
な割合は、部分酸化ガス発生器への燃料フイード
中の炭素の大部分(80〜90wt.%のような、たと
えば75〜95wt.%)を炭素酸化物(たとえばCO、
CO2)に変え、かつ、オートジニアス反応領域内
の温度を、約1288〜1593℃(約2350〜2900〓)と
いうような約927〜1649℃(約1700〜3000〓)の
範囲に、維持するように注意して調整する。灰分
を含んでいる固体炭素スラリフイードでは、固体
炭素燃料中の灰分がそのような後者の反応温度に
おいて融けたスラグを形成するから有利である。
融けたスラグは、フライアツシユよりも、高温の
流出ガスからはるかに容易に分離される。反応領
域内の圧力は、約10〜200気圧のように、約1〜
250気圧の範囲である。部分酸化ガス発生器の反
応領域内の時間は、約0.5〜20秒で通常は約1.0〜
5秒である。
The relative proportions of solid carbon fuel, liquid hydrocarbon fuel (if present), water or other temperature moderating material, and oxygen in the charge stream supplied to the gas generator are determined by the partial oxidation gas Most of the carbon in the fuel feed to the generator (such as 80-90wt.%, e.g. 75-95wt.%) is replaced by carbon oxides (e.g. CO,
CO 2 ) and maintain the temperature within the autogeneous reaction zone in the range of about 927-1649°C (about 1700-3000°), such as about 1288-1593°C (about 2350-2900°C). Adjust carefully. Solid carbon slurry feeds containing ash are advantageous because the ash in the solid carbon fuel forms a molten slag at such latter reaction temperatures.
The molten slag is much more easily separated from the hot effluent gas than the fly ash. The pressure within the reaction zone is approximately 1 to 200 atmospheres, such as approximately 10 to 200 atmospheres.
It is in the range of 250 atmospheres. The time in the reaction zone of the partial oxidation gas generator is approximately 0.5 to 20 seconds and typically approximately 1.0 to 20 seconds.
It is 5 seconds.

部分酸化ガス発生器から出る流出ガス流は、フ
イードストリームの量と組成に応じて、次のよう
な組成を有する(単位はモル%)。すなわち、H2
…8.0〜60.0;CO…8.0〜70.0;CO2…1.0〜50.0;
H2O…2.0〜50.0;CH4…0.0〜2.0;H2S…0.0〜
2.0;COS…0.0〜1.0;N2…0.0〜80.0;Ar…0.0〜
2.0である。ガス流中には次のようなガスも痕跡
量(ppm)存在することがある。すなわち、
HCN…0.5〜約100(たとえば約2〜20);HC1…
0〜約20000(たとえば約200〜2000);NH3…0
〜約10000(たとえば約100〜1000)。流出ガス流中
には、約0.5〜20wt.%、たとえば約1〜4wt.%、
の粒子状炭素(ガス発生器への原料中の炭素の基
礎重量)と、変えられていない灰分含有固体炭素
燃料原料の残りの部分とが含まれる。石炭の灰分
の融解により生ずる融けたスラグも、ガス発生器
から出るガス流中に含まれる。
The effluent gas stream leaving the partially oxidized gas generator has the following composition (in mole %), depending on the amount and composition of the feed stream: That is, H 2
…8.0~60.0; CO…8.0~70.0; CO 2 …1.0~50.0;
H2O ...2.0~50.0; CH4 ...0.0~2.0; H2S ...0.0~
2.0; COS…0.0~1.0; N2 …0.0~80.0; Ar…0.0~
It is 2.0. Trace amounts (ppm) of the following gases may also be present in the gas stream: That is,
HCN…0.5 to about 100 (for example, about 2 to 20); HC1…
0 to about 20000 (for example about 200 to 2000); NH 3 ...0
~about 10000 (for example about 100-1000). In the effluent gas stream, about 0.5 to 20 wt.%, such as about 1 to 4 wt.%,
of particulate carbon (the basis weight of carbon in the feedstock to the gas generator) and the remainder of the unchanged ash-containing solid carbon fuel feedstock. Molten slag resulting from melting of coal ash is also included in the gas stream exiting the gas generator.

無触媒部分酸化ガス発生器の反応領域からの約
927〜1649℃(約1700〜3000〓)の温度の流出ガ
ス流は、(1)水で消化冷却および洗浄でき、(2)ガス
冷却器内で冷却し、水で洗浄できる。ガス発生器
がたとえば約10気圧以上の高い圧力で運転される
と、少量の蟻酸が発生することがあり、その蟻酸
は消化冷却領域内および洗浄領域内で水に溶解す
る。ススおよび灰のような分散している固体を除
去することにより、消化冷却水や洗浄水を清澄す
る技術が既に開示されている。たとえば、本願出
願人が特許権を所有している米国特許第4014786
号明細書には、ガスの消化冷却や洗浄を行つてい
る間に生じた、炭素が水に分散している領域から
ススを除去するために、デカンタにおいて液状の
有機抽出剤を用いる技術が開示されている。ま
た、本願出願人が特許権を所有している米国特許
第3544291号明細書では、炭素と灰分の2つの水
流から清澄にされた水の流れを分離するために沈
降タンクが用いられる。
Approximately from the reaction zone of a non-catalytic partial oxidation gas generator
The effluent gas stream at a temperature of 927-1649°C (approximately 1700-3000°C) can be (1) digested, cooled and washed with water, and (2) cooled in a gas cooler and washed with water. When the gas generator is operated at high pressures, for example above about 10 atmospheres, small amounts of formic acid may be generated, which dissolves in the water in the digestion cooling zone and in the washing zone. Techniques have been previously disclosed for clarifying digestion cooling water and wash water by removing dispersed solids such as soot and ash. For example, U.S. Patent No. 4014786, which is owned by the applicant.
The specification discloses a technique for using a liquid organic extractant in a decanter to remove soot from areas where carbon is dispersed in water, which is generated during gas digestion, cooling and cleaning. has been done. Also, in commonly owned US Pat. No. 3,544,291, a settling tank is used to separate the clarified water stream from two streams of carbon and ash.

上記のようにして、消化冷却水と洗浄水からス
スその他の固体を除去したとしても、シアン化物
と、金属のハロゲン化物と、蟻酸塩と、部分酸化
反応のその他の副生物(たとえばアンモニア、ニ
ツケル、バナジウム、鉄、それらの金属の酸化物
および硫化物など)が少量残つている。水をリサ
イクルさせると、それらの成分が系内に累積し、
下流側の機器を腐食したり、それらの機器に付着
したりする。本発明の方法により、それらの汚染
物質は、有毒な無機シアン化物含有スラツジとし
て濃縮でき、液状炭化水素燃料と混合させて部分
酸化ガス発生器内で安全に処分できる。
Even if soot and other solids are removed from the digestion cooling and wash waters as described above, cyanide, metal halides, formates, and other by-products of partial oxidation reactions (e.g., ammonia, nickel, etc.) , vanadium, iron, and their oxides and sulfides) remain in small amounts. When water is recycled, these components accumulate in the system.
It corrodes or adheres to downstream equipment. With the method of the present invention, these contaminants can be concentrated as a toxic inorganic cyanide-containing sludge that can be mixed with liquid hydrocarbon fuel and safely disposed of in a partially oxidized gas generator.

本発明の部分酸化法からの消化冷却水と洗浄水
には、次のように不純物質が含まれる(重量
ppm)。すなわち、全シアン化物(遊離および結
合)…5〜1000以上(たとえば10〜100);アンモ
ニアのハロゲン化物、またはナトリウム、カルシ
ウム、鉄、ニツケルの群から選択された金属のハ
ロゲン化物、およびそれらの混合物…約25〜
20000(たとえば50〜5000);蟻酸塩…約100〜
20000(たとえば500〜10000);ニツケル、バナジ
ウム、鉄の群から選択された金属およびそれらの
混合物…それぞれ約5〜1000(たとえば、それぞ
れ約10〜250);硫化物およびチオシアン酸塩…そ
れぞれ5〜1000(たとえば、それぞれ10〜250);
アンモニア約0〜10000(たとえば100〜5000)。
The digestion cooling water and washing water from the partial oxidation method of the present invention contain the following impurities (by weight
ppm). i.e. total cyanides (free and bound)...5 to more than 1000 (for example 10 to 100); halides of ammonia or halides of metals selected from the group of sodium, calcium, iron, nickel, and mixtures thereof. …about 25~
20000 (for example 50~5000); Formate...about 100~
20000 (e.g. 500-10000); metals selected from the group of nickel, vanadium, iron and mixtures thereof...approximately 5-1000 each (e.g. approximately 10-250 each); sulfides and thiocyanates...5-5 each 1000 (e.g. 10-250 each);
Ammonia about 0-10000 (for example 100-5000).

含まれている固体の少なくとも一部を次のよう
にして除去した後で、無機シアン化物含有スラツ
ジの少なくとも一部、すなわち、消化冷却水や洗
浄水の約10〜100wt.%(たとえば約20〜50wt.%)
を沈降させる。
At least a portion of the inorganic cyanide-containing sludge, i.e., about 10 to 100 wt. 50wt.%)
to precipitate.

(1) 約15.6〜99℃(約60〜210〓)(たとえば約
51.7〜93.3℃(125〜200〓))の温度、および、
約7.0〜9.0のPHで、硫酸第一鉄又は塩化第一鉄
を水に混合する。定義によりPH=−log(H3O+
である。加えられる価の鉄イオン(第1鉄イ
オン)のモルは、約1.2〜10(たとえば2〜6)
に水に含まれている全シアン化物のモルを乗じ
たものである。
(1) Approximately 15.6 to 99℃ (approximately 60 to 210〓) (for example, approximately
51.7~93.3℃ (125~200〓)), and
Mix ferrous sulfate or ferrous chloride into water at a pH of about 7.0-9.0. By definition PH=−log(H 3 O + )
It is. The moles of valent iron ions (ferrous ions) added are approximately 1.2 to 10 (e.g. 2 to 6)
multiplied by the total moles of cyanide contained in the water.

(2) ほぼ同じ温度、なるべく約51.6〜93.3℃(約
125〜200〓)において、水酸化ナトリウムまた
は水酸化カルシウムを加えて一様に混合し、(1)
において処理した水のPHを9〜11に上げる。ア
ンモニア蒸留器(ストリツパ)におけるように
高温で析出する硫酸カルシウム(スケール)が
系内に生ずることを避けるために、好ましい第
一鉄塩と塩基との改良された組合わせは、(a)硫
酸第一鉄と水酸化ナトリウム、(b)塩化第一鉄と
水酸化カルシウム、である。
(2) Approximately the same temperature, preferably approximately 51.6 to 93.3℃ (approximately
125~200〓), add sodium hydroxide or calcium hydroxide and mix uniformly, (1)
Raise the pH of the treated water to 9-11. In order to avoid the formation of calcium sulfate (scale) in the system which precipitates at high temperatures as in ammonia stills (strippers), the improved combination of preferred ferrous salts and bases (a) (b) ferrous chloride and calcium hydroxide.

塩基を加えることにより、灰分と、シアン化
物と、鉄の硫化物および塩化物をほぼ含む無機
シアン化物含有スラツジが形成される、すなわ
ち沈降する。灰分中には金属と、ニツケル、バ
ナジウム、鉄の群から選択された金属の硫化物
とが含まれることがある。また、上記の組合わ
せ(b)におけるように塩基が水酸化カルシウムの
場合には、前記シアン化物含有スラツジ中に、
炭酸カルシウムも存在する。更に、特別の場合
で硫酸第一鉄と水酸化カルシウムの組合わせが
使用される場合には、前記シアン化物含有スラ
ツジ中にカルシウムの炭酸塩と硫酸塩も存在す
る。
By adding the base, an inorganic cyanide-containing sludge is formed, ie, precipitated, which consists essentially of ash, cyanide, iron sulphides and chlorides. The ash may contain metals and sulfides of metals selected from the group of nickel, vanadium, and iron. Further, when the base is calcium hydroxide as in the above combination (b), in the cyanide-containing sludge,
Calcium carbonate is also present. Furthermore, in special cases when a combination of ferrous sulfate and calcium hydroxide is used, carbonates and sulfates of calcium are also present in the cyanide-containing sludge.

希望によつては、次に通常の沈殿器において
起こる無機シアン化物含有スラツジの沈殿速度
を高くするために多価電解質ポリマのような通
常の凝集剤/凝固剤の約0.05wt.%だけ、コロ
イド状の粘土またはその他の増量剤をスラツジ
形成混合物に混合できる。
If desired, colloids may then be added by about 0.05 wt.% of a conventional flocculant/coagulant, such as a polyelectrolyte polymer, to increase the rate of precipitation of the inorganic cyanide-containing sludge that occurs in a conventional precipitator. clay or other fillers can be mixed into the sludge-forming mixture.

水中におけるシアン化物含有スラツジの懸濁
の沈殿は、通常の沈殿器または清澄器において
行われる。下流側の有毒なスラツジ流を次ぎに
混合タンクの中に入れ、そのタンクにおいて少
なくとも1種類の他の液状炭化水素燃料と混合
し、部分酸化ガス発生器において安全に処分す
る。
Sedimentation of the suspension of cyanide-containing sludge in water is carried out in conventional settlers or clarifiers. The downstream toxic sludge stream is then placed in a mixing tank where it is mixed with at least one other liquid hydrocarbon fuel and safely disposed of in a partially oxidized gas generator.

それから、シアン化物含有スラツジがガス発
生器からスラグとして回収される。原料中に石
炭が含まれ、シアン化物含有スラツジが、ガス
化中に吸熱石炭−スチーム反応の触媒として機
能するカルシウム化合物を含んでいる場合に別
の利点が得られる。更に、カルシウム化合物は
ガス発生器内の灰の融剤として機能し、それに
より石炭灰の融解温度を下げる。これにより、
合成ガス発生器を、融けたスラグを発生させな
がら、より低い温度で運転することができる。
そのために酸素の消費量が減少するから、ガス
発生器の運転費用を大幅に低減できる。
The cyanide-containing sludge is then recovered as slag from the gas generator. Another advantage is obtained when coal is included in the feedstock and the cyanide-containing sludge contains calcium compounds that act as catalysts for the endothermic coal-steam reaction during gasification. In addition, the calcium compound acts as a flux for the ash in the gas generator, thereby lowering the melting temperature of the coal ash. This results in
Syngas generators can be operated at lower temperatures while still producing molten slag.
As a result, the amount of oxygen consumed is reduced, and the operating costs of the gas generator can be significantly reduced.

(3) 沈殿器からの固体をほとんど含まないあふれ
液中のアンモニアのほとんどを、スチーム・ス
トリツピングにより除去できる。希望によつて
は、(1)における消火冷却や洗浄水のPH調整にお
ける塩基の補充のために、および(2)における
価の鉄イオンを処理した水のPH調整における塩
基の補充のために、そのアンモニアを使用でき
る。
(3) Most of the ammonia in the almost solids-free overflow from the settler can be removed by steam stripping. Depending on your wishes, for replenishment of base in extinguishing cooling and PH adjustment of washing water in (1), and for base replenishment in PH adjustment of water treated with valent iron ions in (2), You can use that ammonia.

(4) (3)からのストリツプされた水の中に存在する
蟻酸塩その他の有機物を除去するために、約6
〜8の値まで水のPH値を通常のやり方で調整す
る。それからその水を通常の生物学的反応器の
中に入れ、蟻酸塩を含んでいる有機物を、環境
を汚染することなしに安全に処分できるCO2
生物学的残留物とに変える。あるいは、生物学
的残留物を、他の燃料流および無機シアン化物
含有スラツジ流と混合して、部分酸化ガス発生
器へリサイクルさせることもできる。PHが約
7.5である精製された水の組成は、次ぎに記す
含有率(ppm)以下の成分を含む。すなわち、
全シアン化物…3.0、遊離シアン化物…1.0、
SCN…1.0、硫化物…1.0、蟻酸塩…50、NH3
20、ニツケル−バナジウム−鉄…1、全懸濁固
体…40、BODはろ過せずに40。
(4) To remove formate and other organic matter present in the stripped water from (3), about 6
Adjust the PH value of the water in the usual manner to a value of ~8. The water is then placed in a conventional biological reactor, converting the formate-containing organic matter into CO 2 and biological residues that can be safely disposed of without polluting the environment. Alternatively, the biological residue can be mixed with other fuel streams and inorganic cyanide-containing sludge streams and recycled to the partially oxidized gas generator. PH is approx.
The composition of purified water, which is 7.5, contains the following components in ppm or less: That is,
Total cyanide…3.0, free cyanide…1.0,
SCN…1.0, sulfide…1.0, formate…50, NH 3
20, Nickel-vanadium-iron...1, Total suspended solids...40, BOD is 40 without filtration.

以下、図面を参照して本発明を詳しく説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

ガス発生器1は、内面に耐火材2が被覆された
垂直な、円筒形状の、充てんされない自由流、無
触媒、鋼製圧力容器である。反応領域5の中へ反
応材フイードストリームを入れるための上部入口
4に、環状バーナー3が設けられる。
The gas generator 1 is a vertical, cylindrical, unfilled, free-flow, catalyst-free, steel pressure vessel coated with a refractory material 2 on its inner surface. An annular burner 3 is provided at the upper inlet 4 for admitting the reactant feed stream into the reaction zone 5 .

バーナー3は、中央通路10と環状通路12と
を含む。中央通路10には、管11からの自由酸
素含有ガスの流れが通され、環状通路12には、
炭化水素燃料と、管13からのスチームのような
温度緩和剤との混合物が通される。管14からの
新しい液状炭化水素燃料原料が、管15,16を
通つて混合タンク17へ送られる。そのタンク内
で、新しい液状炭化水素燃料には、管18を通つ
てリサイクルされてきた液状炭化水素ススのスラ
リ流と、沈殿器すなわち清澄器20の底から管2
1〜23を通じてポンプ19によりタンク17へ
送られてくる無機シアン化物含有スラツジとが、
混合される。この混合物は、24,25を通つて
管13へ送られ、その管13において、管26と
弁27を通つて送られてくる温度緩和剤や、ガス
冷却器29から管30,31と、弁32と、管3
3,25を通じて送られてくるスチームに混合さ
れる。副生スチームは、この装置のどこかで使用
するため、または外部の装置で使用するために、
管34と弁36および管35を通じて送ることが
できる。新しいボイラ給水(BFW)が管40を
通じてガス冷却器29の中に入る。
Burner 3 includes a central passage 10 and an annular passage 12. The central passage 10 carries a flow of free oxygen-containing gas from the tube 11 and the annular passage 12 contains
A mixture of hydrocarbon fuel and a temperature moderating agent such as steam from pipe 13 is passed. Fresh liquid hydrocarbon fuel feed from line 14 is sent to mixing tank 17 through lines 15 and 16. In that tank, fresh liquid hydrocarbon fuel is combined with a slurry stream of liquid hydrocarbon soot that has been recycled through line 18 and from the bottom of the settler or clarifier 20 in line 2.
The inorganic cyanide-containing sludge sent to the tank 17 by the pump 19 through 1 to 23 is
mixed. This mixture is passed through pipes 24 and 25 to pipe 13, where it is connected to the temperature softening agent, which is passed through pipe 26 and valve 27, and from the gas cooler 29 to pipes 30 and 31, and the valve. 32 and tube 3
It is mixed with the steam sent through 3 and 25. The by-product steam is either for use elsewhere in this equipment or for use in external equipment.
It can be sent through tube 34 and valve 36 and tube 35. Fresh boiler feed water (BFW) enters the gas cooler 29 through pipe 40.

反応領域5からの生の流出ガスは、チヤンバ4
1において2つのガス流に分けられる。通路42
および43内の2つのガス流は、水で同時かつ
別々に冷却および洗浄されて、含んでいるススが
除去される。したがつて、通路42内の高温のガ
ス流は、デイツプ管44の中を通され、消火冷却
タンク46の底にためられている水45の中で消
火冷却される。水のリサイクル流が管47を通つ
てタンク46の中に入れられる。
Raw effluent gas from reaction zone 5 is transferred to chamber 4
1 into two gas streams. Passage 42
The two gas streams in and 43 are simultaneously and separately cooled and washed with water to remove the soot they contain. Therefore, the hot gas flow in the passage 42 is passed through the dip pipe 44 and is extinguished and cooled in the water 45 stored at the bottom of the extinguishing cooling tank 46. A recycle stream of water is admitted into tank 46 through pipe 47.

消火冷却されたガスは、管48を通つて流れ、
ガス洗浄器52の底にたまつている水51の中へ
デイツプ管50を通つて入る前に、ノズル洗浄器
49において再び洗浄される。それから、ガス流
はシヤワー53の中を上昇し、そこで水に接触し
てから、ガス洗浄器52の頂部に設けられている
管54を通つて、水で飽和されたきれいな生成合
成ガスとして出てゆく。ノズル洗浄器49とガス
洗浄器53には、新しい水、または、精製された
リサイクル水を、55,56をそれぞれ通じて供
給できる。
The extinguishing cooled gas flows through tube 48;
Before entering through the dip pipe 50 into the water 51 that has accumulated at the bottom of the gas washer 52, it is cleaned again in the nozzle washer 49. The gas stream then rises through the shower 53 where it comes into contact with water before exiting through a tube 54 located at the top of the gas scrubber 52 as clean product syngas saturated with water. go. The nozzle washer 49 and the gas washer 53 can be supplied with fresh water or purified recycled water through ports 55 and 56, respectively.

ガス発生器への主原料が石炭のような灰分含有
固体炭素燃料で構成されている場合には、変えら
れなかつた炭素と灰および反応領域内で生成され
た融けたスラグがデイツプ管44を通つて、消火
冷却タンク46の中の水45の中に落下する。そ
うすると、融けているスラグは、直ちに冷えて、
か粒状の固体粒子となる。水は、管47を通じて
消火冷却タンク46へ供給される。固化したスラ
グまたは灰と、変えられなかつた炭素および耐火
材のかけらは、必要に応じてタンク46から、管
60、弁61、管62、通常のロツク・ホツパー
装置(図示せず)を通つてとり出される。適当な
ロツク・ホツパー装置が、本願出願人が特許権を
所有している米国特許第3544291号明細書に開示
されている。固体残留物と水が、ロツク・ホツパ
ーから、沈殿器、ろ過器または遠心機(図示せ
ず)のような通常の固体−液体分離装置内に、放
出される。
If the primary feedstock to the gas generator consists of an ash-containing solid carbon fuel such as coal, the unchanged carbon and ash and molten slag produced in the reaction zone pass through the dip tube 44. Then, it falls into the water 45 in the fire extinguishing cooling tank 46. Then, the melted slag cools down immediately,
It becomes granular solid particles. Water is supplied through pipe 47 to fire extinguishing cooling tank 46 . The solidified slag or ash and unconverted carbon and refractory bits are optionally removed from tank 46 through pipe 60, valve 61, pipe 62, and conventional lock hopper equipment (not shown). It is taken out. A suitable lock hopper device is disclosed in commonly assigned US Pat. No. 3,544,291. Solid residue and water are discharged from the lock hopper into conventional solid-liquid separation equipment such as a settler, filter or centrifuge (not shown).

液状炭化水素燃料が、液状炭化水素燃料中の固
化炭化水素のスラリ、または、石油のような液状
炭化水素を含んでいるようなこの方法の実施例に
おいては、ガス発生器において別の未反応炭素す
なわちススが生じ、そのススは、ガス流が水45で
消火冷却された時に除去される。その場合には、
消火冷却タンク46の底からの、水にススが分散
した液体が管70を通つてポンプ送りされ、管7
1において管72からの、ススが分散した水の流
れに混合される。管72からの、ススが分散した
水の流れは、管43を通つて送られてくる高温の
生合成ガスの第2の流れを、ガス冷却器29にお
いてBFWとの間接熱交換により冷却してから、
水で洗浄することにより得られる。すなわち、管
73内の生合成ガスは、通常のガス洗浄器75内
の水で洗浄され、その頂部に設けられている管7
6を通つてガス洗浄器75から出る。ガス流は、
ガス冷却器77において露点以下に冷却される。
水との分離は、分離タンク79の内部で行われ、
清浄な、脱水された生成合成ガスの流れが頂部の
管80を通つて出てゆく。
In embodiments of this process where the liquid hydrocarbon fuel comprises a slurry of solidified hydrocarbons in a liquid hydrocarbon fuel, or a liquid hydrocarbon such as petroleum, another unreacted carbon is removed in the gas generator. That is, soot is produced which is removed when the gas stream is extinguished and cooled with water 45. In that case,
The soot-in-water liquid from the bottom of the fire extinguishing cooling tank 46 is pumped through pipe 70 .
At 1 the soot is mixed into the dispersed water stream from the pipe 72. The soot-dispersed water stream from tube 72 cools the second stream of hot biosynthesis gas sent through tube 43 by indirect heat exchange with the BFW in gas cooler 29. from,
Obtained by washing with water. That is, the biosynthesis gas in the pipe 73 is washed with water in a normal gas scrubber 75, and the pipe 7
6 exits the gas scrubber 75. The gas flow is
It is cooled to below the dew point in the gas cooler 77.
Separation from water is performed inside a separation tank 79,
A stream of clean, dehydrated product synthesis gas exits through top tube 80.

ガス洗浄器52,75のための洗浄水は、管8
1〜83と、管81,84〜86をそれぞれ通つ
て供給できる。洗浄水は管81を通じて供給され
る精製水と、管87、弁88、管89を通じて供
給される新しい水と、それらの水の混合水とで構
成できる。
Cleaning water for the gas scrubbers 52 and 75 is supplied to the pipe 8.
1 to 83 and tubes 81 and 84 to 86, respectively. The cleaning water can be composed of purified water supplied through the pipe 81, fresh water supplied through the pipe 87, valve 88, and pipe 89, and a mixture of these waters.

管71内の、水にススが分散した液体と、管9
5、弁および管97を通じて送られるナフサのよ
うな液状有機抽出剤のリサイクル部分とが管98
において互いに混合される。その混合物は、入口
105、導管サブアセンブリ内の環状通路10
6、下側の水平半径方向ノズル107を通つて、
デカンタ104の中に入り、境界レベル以下に放
出される。それと同時に、第2段階(second
stage)ナフサが、管109、弁110、管11
1、入口112、導管113、上側の水平半径方
向ノズル114を通つて、境界レベルまたはそれ
の下側に入れられる。2段混合中、ススが水から
分離され、液状有機抽出剤とともに懸濁液を形成
する。デカンタにおいては、粒状炭素のススが分
散したナフサ115がデカンタの上側部分に形成
され、水116の上を浮遊する。
The liquid in which soot is dispersed in water in the pipe 71 and the pipe 9
5. A recycle portion of the liquid organic extractant, such as naphtha, is routed through the valve and line 97 to line 98.
mixed with each other. The mixture enters the inlet 105, the annular passageway 10 within the conduit subassembly.
6. Through the lower horizontal radial nozzle 107;
It enters the decanter 104 and is discharged below the boundary level. At the same time, the second stage
stage) Naphtha is pipe 109, valve 110, pipe 11
1, through the inlet 112, the conduit 113, the upper horizontal radial nozzle 114, into the boundary level or below it. During the two-stage mixing, the soot is separated from the water and forms a suspension with the liquid organic extractant. In the decanter, naphtha 115 in which particulate carbon soot is dispersed is formed in the upper part of the decanter and floats on water 116.

水は、管120,121と、減圧弁122と、
管123とを通つて、フラツシユ柱(flash
column)124内に放出される。硫黄を含んで
いるガス状不純物の流れが、管125を通つて出
てゆき、硫黄回収のためにClaus装置へ送られ
る。弁64,161が開かれ、弁65が閉じられ
ていると、管129の中の水の少なくとも一部、
すなわち、約10〜100wt.%(たとえば20〜50wt.
%)が、水処理装置(後述する)により処理され
る。管129からの水の残りの部分(もしあれ
ば)は、管160と、弁161と、管162と、
その他の管を通つて消火冷却タンク46やガス洗
浄器52,75へ送ることができる。このよう
に、弁161と64により管129内の脱気水を
管160と132に分けることができる。
Water is supplied through pipes 120, 121, pressure reducing valve 122,
The flash column is inserted through the pipe 123.
column) 124. A stream of gaseous impurities containing sulfur exits through line 125 and is sent to the Claus unit for sulfur recovery. When valves 64, 161 are open and valve 65 is closed, at least a portion of the water in pipe 129
That is, about 10-100wt.% (e.g. 20-50wt.%).
%) is treated by a water treatment device (described below). The remainder of the water (if any) from tube 129 is routed through tube 160, valve 161, tube 162,
It can be sent to the fire extinguishing cooling tank 46 and gas scrubbers 52, 75 through other pipes. In this manner, valves 161 and 64 allow deaerated water in pipe 129 to be divided into pipes 160 and 132.

デカンタ104の上側部分内のナフサにススが
分散した液体115が、管155を通つて送ら
れ、管156において、管14と154からの新
しい液状炭化水素燃料と混合される。混合弁16
7により良く混合され、混合物は管168を通つ
てナフサ蒸留器169へ送られる。そのナフサ蒸
留器には再沸器170が設けられている。
The naphtha-dispersed soot liquid 115 in the upper portion of decanter 104 is conveyed through pipe 155 and mixed with fresh liquid hydrocarbon fuel from pipes 14 and 154 in pipe 156 . Mixing valve 16
7 and the mixture is sent to naphtha distiller 169 through line 168. The naphtha distiller is equipped with a reboiler 170.

蒸留器169の内部でナフサは気化され、少量
のH2Oとともに、上部の管171を通つて蒸留
器169を出る。その流れは、冷却器172にお
いて露点以下に冷却される。液状ナフサと水の混
合物は、管173を通つて分離容器174の中に
入れられる。気体不純物は、頂部の管175を通
じて除去され、クラウス(Claus)装置へ送られ
る。水は、管176とポンプ177を通じて容器
174の底から取り出され、管181,121,
123を通じてフラツシユ柱124へ送られる。
ナフサ182は分離容器174から除去され、管
183,184,185を通じてデカンタ104
へリサイクルされる。ナフサの一部を管186を
通じて還流として蒸留器169へ戻すことができ
る。メイクアツプ・ナフサを、管187と、弁1
88と、管189とを通して、装置に入れること
ができる。
Inside the still 169 the naphtha is vaporized and exits the still 169 through the upper tube 171 along with a small amount of H 2 O. The stream is cooled below the dew point in cooler 172. The liquid naphtha and water mixture is passed through tube 173 into separation vessel 174 . Gaseous impurities are removed through top tube 175 and sent to a Claus device. Water is removed from the bottom of vessel 174 through pipe 176 and pump 177,
123 to the flash column 124.
Naphtha 182 is removed from separation vessel 174 and passed through pipes 183, 184, 185 to decanter 104.
recycled to A portion of the naphtha may be returned to distiller 169 as reflux through line 186. Make-up naphtha, pipe 187 and valve 1
88 and tube 189 into the device.

ナフサ蒸留器169の底からの全ての液状炭化
水素燃料とススのスラリを、反応体燃料フイード
の一部としてガス発生器へリサイクルさせること
ができる。したがつて、ナフサ蒸留器の底からの
スラリは、管18と16を通つて混合タンク17
へ送られ、そこで、管14〜16を通じて送られ
てくる新しい液状炭化水素燃料と、管21〜23
を通じて送られてくるシアン化物含有スラツジと
混合される。
All liquid hydrocarbon fuel and soot slurry from the bottom of the naphtha still 169 can be recycled to the gas generator as part of the reactant fuel feed. Therefore, the slurry from the bottom of the naphtha still passes through pipes 18 and 16 to mixing tank 17.
where fresh liquid hydrocarbon fuel is fed through pipes 14-16 and pipes 21-23.
The cyanide-containing sludge is mixed with the cyanide-containing sludge sent through the tank.

消火冷却タンク46や洗浄器52,75へリサ
イクルさせるための精製水の流れを生じさせるた
めに、管129内のフラツシユされた汚れた水の
流れの少なくとも一部、または沈殿器(図示せ
ず)からの管67内の水の流れ、もしくは両方の
水の流れが混合タンク63の中に入れられる。た
とえば、ガス発生器に供給される主反応体燃料が
固体炭素燃料のスラリ、すなわち残さ油内に分散
した石炭、を含んでいる場合に、流れ132と6
7の両方を、タンク67の中で一緒に処理でき
る。また、石炭と、水のスラリのような低スス発
生張込み原料では、デカンタ領域を必要としない
ことがあるから、弁64と161を閉じ、弁65
を開くことができる。その場合には、他の固体の
少なくとも一部、すなわち、約10〜100wt.%(た
とえば約50〜90wt.%)が、管62からの水流か
ら通常の装置で除去され、それから水は管66,
67を通つて水精製装置へ送られる。
At least a portion of the flow of flushed dirty water in line 129 or a settler (not shown) to provide a flow of purified water for recycling to fire suppression cooling tank 46 and washers 52, 75. The water flow in tube 67 from or both water flows is placed into mixing tank 63. For example, streams 132 and 6
7 can be processed together in tank 67. Additionally, low soot generating charge materials such as coal and water slurries may not require a decanter area, so valves 64 and 161 are closed and valve 65 is closed.
can be opened. In that case, at least a portion of the other solids, i.e., about 10-100 wt.% (e.g., about 50-90 wt.%), is removed from the water stream from tube 62 with conventional equipment, and the water is then removed from tube 66. ,
67 to the water purification device.

タンク63の内部の水のPHは7〜9の範囲の値
に調整される。硫酸第一鉄または塩化第一鉄が、
管68を通つて送られ、タンク63の中に存在す
る全てのシアン化物および硫化物と反応して、そ
れらの物質をシアン化鉄および硫化鉄にそれぞれ
変える。処理された廃水は管133を通つて混合
タンク134へ送られ、そこで、管136からの
塩基で処理されてPHが約9.0〜11.0の値に調整さ
れる。シアン化第一鉄(ferrous cyanide)とそ
の他の化合物を含んでいるスラツジが沈殿する。
希望によつては、沈殿速度を高くするために、増
量剤とポリマ凝集剤を管135を通つて加えるこ
とができる。それから、混合物は、管137を通
じて通常の沈殿器20へ送られる。沈殿させた後
で、無機シアン化物含有スラツジは、管21を通
じて除去され、前記したようにして混合タンク1
7へ送られる。沈殿器20からの清澄にされた水
は、管138を通じてアンモニア・ストリツパ1
39へ送られ、そこで管140からのスチームに
よりアンモニアが除去される。NH3とスチーム
は頂部の管141を通つて出て行く。ストリツパ
された水は管142を介して通常の生物学的反応
器143へ送られる。希望によつてはPH調整のた
めに必要な塩基の一部として、管141内の
NH3をタンク63または134へ送ることがで
きる。アンモニアの除去された水のPHは約6〜8
の値に調整される。蟻酸塩のような有機物が、生
物学的反応器143において、CO2と生物学的残
留物に変えられ、それらのCO2は管144を通じ
て送られる。清澄にされた水は、生物学的反応器
143から管145,81を通つて取り出され、
前記のようにして消火冷却タンク45とガス洗浄
器52,75へ送られる。いまや環境に対して安
全となつた清澄にされた水の一部は、希望によつ
ては管146と、弁147と、管148を通つて
系から放出できる。希望によつては、生物学的残
留物を混合タンク17内で他の反応体燃料フイー
ドストリームと混合させてから、部分酸化ガス発
生器1において反応させるために、その生物学的
残留物を管149と、弁150と、管151,2
3を通つて送ることができる。
The pH of the water inside the tank 63 is adjusted to a value in the range of 7-9. Ferrous sulfate or ferrous chloride is
It is sent through pipe 68 and reacts with any cyanide and sulfide present in tank 63, converting these materials to iron cyanide and iron sulfide, respectively. The treated wastewater is passed through line 133 to a mixing tank 134 where it is treated with a base from line 136 to adjust the pH to a value of about 9.0-11.0. A sludge containing ferrous cyanide and other compounds settles out.
If desired, bulking agents and polymer flocculants can be added through tube 135 to increase the settling rate. The mixture is then sent to a conventional precipitator 20 via tube 137. After settling, the inorganic cyanide-containing sludge is removed through pipe 21 and transferred to mixing tank 1 as described above.
Sent to 7. The clarified water from settler 20 is passed through pipe 138 to ammonia stripper 1.
39 where the ammonia is removed by steam from tube 140. The NH 3 and steam exit through tube 141 at the top. The stripped water is sent via line 142 to a conventional biological reactor 143. If desired, the base in tube 141 may be added as part of the base necessary for pH adjustment.
NH 3 can be sent to tank 63 or 134. The pH of the water from which ammonia has been removed is approximately 6 to 8.
is adjusted to the value of Organic matter, such as formate, is converted into CO 2 and biological residue in biological reactor 143 , and the CO 2 is sent through line 144 . Clarified water is removed from biological reactor 143 through tubes 145,81;
The gas is sent to the fire extinguishing cooling tank 45 and the gas scrubbers 52 and 75 as described above. A portion of the clarified water, now environmentally safe, can be discharged from the system through line 146, valve 147, and line 148, if desired. Optionally, the biological residue may be mixed with other reactant fuel feed streams in a mixing tank 17 before it is reacted in the partial oxidation gas generator 1. pipe 149, valve 150, pipes 151,2
It can be sent through 3.

実施例 以下の例は本発明の方法の一実験例を示すもの
であつて、本発明の範囲を限定するものと解して
はならない。
EXAMPLE The following example represents an experimental example of the method of the invention and should not be construed as limiting the scope of the invention.

下記のような最終的な成分を有する(wt.%)
ケンタツキー歴青炭を1日当り3378トン(3724シ
ヨートトン)含むスラリを部分酸化により反応さ
せて生流出ガス流を製造する:C…72.18、H…
4.96、N…1.65、S…3.45、灰分…9.68、O…
8.08。
With final components as below (wt.%)
A slurry containing 3378 tons (3724 tons) of Kentucky bituminous coal per day is reacted by partial oxidation to produce a raw effluent gas stream: C...72.18, H...
4.96, N…1.65, S…3.45, Ash…9.68, O…
8.08.

約0.2〜0.3wt.%の灰、すなわち、1日当り約
979.6Kg(1.08シヨートトン)がガス消火冷却お
よび洗浄装置内に可溶性物質として現われる。全
溶解固体を2500ppmに制御するために、次の組成
(ppm)を有する1分間当り約272.5リツトル(72
ガロン)の水のブローダウン流をとる。S…20、
シアン化物…30、SCN…10、NH3…1500、蟻酸
塩…300、灰分…200、全無機炭素…30。
Approximately 0.2-0.3 wt.% ash, i.e. approx.
979.6Kg (1.08 tons) appears as soluble material in the gas fire cooling and cleaning equipment. To control total dissolved solids to 2500 ppm, approximately 272.5 liters per minute (72
Take a blowdown stream of water (gallons). S...20,
Cyanide...30, SCN...10, NH3 ...1500, formate...300, ash...200, total inorganic carbon...30.

含まれている固体の少なくとも一部を除去して
から、水のPHを約8に調整する。約82.2℃(180
〓)の温度において、水約3.79リツトル(1ガロ
ン)当り約0.0048Kg(0.0106ポンド)のFeSO4
7H2Oを水に混合する。それから、水約3.79リツ
トル(1ガロン)当り約0.027Kg(0.06ポンド)
のNaOHを加える。ほぼ次のような組成(乾燥
状態での重量%)を有する、無機シアン化物含有
スラツジが1日当り約540Kg(約1190ポンド)(乾
燥状態で)沈殿する:灰分…35.4、FeS…9.8、Fe
(CN)2…5.6、Fe(OH)2…49.2。希望によつては、
沈殿器におけるスラツジの沈殿速度を高くするた
めに、多価電解質ポリマのような通常の凝集剤、
凝析剤の約0.05wt.%だけ、コロイド状粘土のよ
うな通常の増量剤を混合できる。
After removing at least some of the contained solids, the pH of the water is adjusted to about 8. Approximately 82.2℃ (180
〓 At a temperature of
Mix 7H2O with water. Then, about 0.027 kg (0.06 lb) per 3.79 liters (1 gallon) of water.
Add NaOH. Approximately 540 Kg (approximately 1190 lbs) per day (dry) of inorganic cyanide-containing sludge is precipitated with the following composition (wt% dry): Ash...35.4, FeS...9.8, Fe
(CN) 2 …5.6, Fe(OH) 2 …49.2. Depending on your wishes,
To increase the settling rate of the sludge in the settler, conventional flocculants such as polyelectrolyte polymers,
Only about 0.05wt.% of coagulant can be mixed with conventional bulking agents such as colloidal clay.

それから、無機シアン化物スラツジに、部分酸
化ガス発生器への石炭スラリーフイードをフイー
ドの一部として混合させる。
The inorganic cyanide sludge is then mixed with coal slurry feed as part of the feed to the partially oxidized gas generator.

沈殿器からのあふれた水流は、アンモニア・ス
トリツパにおいてNH3が除去され、蟻酸塩とそ
の他の有機物が、約7にPH調整の後で、通常の生
物学的反応器において反応させられる。そうする
と、生物学的残留と清澄にされた水が生ずる。そ
れらは環境に影響を及ぼすことなしに廃棄するの
に適当である。清澄にされた水における遊離シア
ン化物とSの含有率は1ppm以下、蟻酸塩は
50ppm以下、アンモニアは20ppm以下である。こ
の清澄にされた水は消火冷却領域や洗浄領域へリ
サイクルさせることができる。更に、本発明の方
法により、27.000ppm以上のシアン化物を含有す
る有毒なスラツジを、環境に影響を及ぼすことな
しに、ガス発生器内で安全に処理できる。本発明
の一実施例においては、生物学的残留物もフイー
ドの一部としてガス発生器へリサイクルさせられ
る。
The overflow water stream from the settler is stripped of NH 3 in an ammonia stripper and the formate and other organics are reacted in a conventional biological reactor after pH adjustment to about 7. This results in biological residue and clarified water. They are suitable for disposal without affecting the environment. The content of free cyanide and S in clarified water is less than 1 ppm, and formate is less than 1 ppm.
50ppm or less, ammonia is 20ppm or less. This clarified water can be recycled to the firefighting cooling and cleaning areas. Furthermore, the method of the invention allows toxic sludge containing more than 27.000 ppm of cyanide to be safely treated in a gas generator without affecting the environment. In one embodiment of the invention, biological residues are also recycled to the gas generator as part of the feed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

添付図面は本発明の方法の一実施例を実施する
装置の一例を示す略図である。 1……ガス発生器、3……バーナー、5……反
応領域、17……混合タンク、20……沈殿器、
29,77……ガス冷却器、46……消火冷却タ
ンク、49……ノズル洗浄器、52,53,75
……ガス洗浄器。
The accompanying drawing is a schematic representation of an example of an apparatus for carrying out an embodiment of the method of the invention. 1... Gas generator, 3... Burner, 5... Reaction area, 17... Mixing tank, 20... Precipitator,
29,77...Gas cooler, 46...Fire extinguishing cooling tank, 49...Nozzle washer, 52,53,75
...Gas washer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 酸素含有炭化水素燃料と固体炭素燃料のスラ
リとを含む液状炭化水素燃料の部分酸化により部
分酸化ガス発生器の反応領域において発生された
高温の生の流出ガス流を消化冷却および洗浄する
ために用いられる水から、それに含まれている粒
子状物質を除去し、それにより発生された水の少
なくとも一部を価の鉄の塩に混合し、その混合
物に無機塩基を加えることによりその混合物のPH
を約9〜11の値に調整し、前記水の中にシアン化
鉄を含有する無機スラツジを沈殿させ、その無機
スラツジを水から分離することにより、有毒な無
機シアン化物含有スラツジを処理する方法におい
て、前記無機シアン化物含有スラツジを、部分酸
化ガス発生器の反応領域への前記液状炭化水素燃
料のフイードの少なくとも一部に混合する過程
と、部分酸化ガス発生器の反応領域において、約
926〜1649℃(約1700〜3000〓)の範囲の温度お
よび約1〜250気圧の範囲の圧力で、前記混合物
を自由酸素含有ガスと反応させることにより前記
シアン化鉄を破壊する過程と、前記スラツジの灰
分を発生器からのスラグの一部として回収する過
程と、を備えることを特徴とする発生された有毒
な無機シアン化物含有スラツジを処理する方法。
1. For digestion cooling and cleaning of a hot raw effluent gas stream generated in the reaction zone of a partially oxidized gas generator by partial oxidation of a liquid hydrocarbon fuel comprising an oxygenated hydrocarbon fuel and a slurry of solid carbon fuel. The pH of the mixture is adjusted by removing the particulate matter contained in the water used, mixing at least a portion of the water thereby generated with a valent iron salt, and adding an inorganic base to the mixture.
A method for treating toxic inorganic cyanide-containing sludge by adjusting the iron cyanide to a value of about 9 to 11, precipitating the inorganic sludge containing iron cyanide in the water, and separating the inorganic sludge from the water. mixing said inorganic cyanide-containing sludge into at least a portion of said liquid hydrocarbon fuel feed to a reaction zone of a partially oxidized gas generator;
destroying the iron cyanide by reacting the mixture with a free oxygen-containing gas at a temperature in the range of 926-1649°C (about 1700-3000〓) and a pressure in the range of about 1-250 atmospheres; 1. A method for treating generated toxic inorganic cyanide-containing sludge, comprising: recovering the ash of the sludge as part of the slag from a generator.
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