JPH0776347B2 - 部分酸化法にて水性スラリ−をつくる方法 - Google Patents

部分酸化法にて水性スラリ−をつくる方法

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JPH0776347B2
JPH0776347B2 JP62124078A JP12407887A JPH0776347B2 JP H0776347 B2 JPH0776347 B2 JP H0776347B2 JP 62124078 A JP62124078 A JP 62124078A JP 12407887 A JP12407887 A JP 12407887A JP H0776347 B2 JPH0776347 B2 JP H0776347B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明は炭素質固形燃料の水性スラリーの部分酸化法に
関する。より詳細には、本発明は部分酸化ガス発生器へ
の供給物として所望の固形物濃度を有する、炭素質固形
燃料と炭素含有再循環粒状固形物とからなる水性スラリ
ーをつくるための制御方法に関する。
〔従来技術および問題点〕
炭素質固形燃料の水性スラリーを部分酸化して合成ガ
ス,還元ガス及び燃料ガスを製造することはよく知られ
た方法であり、例えば、引用によつてここに組み入れる
本出願人の米国特許第3,607,157号,第3,764,547号及び
第3,847,564号に開示されている。ガス発生器への供給
物を制御するために供給管路に弁を有する制御系が本出
願人の米国特許第4,479,810号に開示されている。ガス
化器から出た高温粗工程ガス流は水で急冷され、洗浄さ
れて、粗ガス流に連行(同伴)された炭素含有粒状物質
が除去される。新しい原料炭素質固形燃料と一緒に粉砕
され、ガス発生器に再循環される粒状物質の水性スラリ
ーが本出願人の米国特許第3,607,157号に開示されてい
る。
テキサコ(Texaco)石炭ガス化法により3種の固形物含
有流れが生成される。即ち、粗粒スラグ,微粒スラグ及
び沈殿槽(セトラー)の底流物である。パイロツト装置
の試験運転から集められた多量のデータによつて明らか
なことは、微粒スラグと沈殿槽底流物の各流れには粗粒
スラグ流より多量の炭素が含有されているということで
ある。したがつて、これらの流れの燃料価値は無視でき
ない場合があり、特に、炭素の転化率が低い石油コーク
スガス化の場合にはそうである。その上、沈殿槽底流物
流れはプロセス水で汚染されている。このプロセス水は
ホルメート類,シアネート類,溶存重金属類及び沈殿槽
底流物流を放棄すると問題を生じ得るその他の汚染物質
を含有している。したがつて、効率と環境の見地の両方
から、微粒スラグと沈殿槽底流物を再循環させることが
望まれている。従来、固形物再循環系は制御弁を通して
再循環固形物流の流量を制御していた。石炭ガス化装置
に関して得られた経験では、沈殿槽底流物流は極めて摩
耗作用が大きく、短期間の運転でも制御弁を破損する。
従来の再循環固形物系に伴う別の問題は系の制御が密度
系によるオンライン密度測定に依存するということであ
る。ここまでの経験では、密度系は傾向分析用には有用
であるが、制御用として充分な精度をもつていない。
〔発明の概要〕
本発明によつて、制御された固形物含量を有する水性ス
ラリーを得るための改良された方法が開発され、この方
法は従来の考えより優れた次の利点を有する。
1. 制御弁を使用しないで再循環固形物流を制御する。
前記の通り、弁は破損しがちである。
2. 密度計を使用しないで工程を制御する。前記の通
り、密度計は制御用に充分な精度がない。
本発明は、部分酸化ガス発生器への供給物として所望の
固形物濃度を有する。炭素質固形燃料と炭素含有再循環
固形物とからなる水性スラリーをつくるための改良され
た方法を提供するものであり、この方法は次の段階から
なる。
(1) 炭素質固形燃料供給物を粉砕域へ直接導入する
段階。その際、計重ベルトフイーダーにより炭素質固形
燃料供給物の供給量が測定され、計重ベルトフイーダー
と粉砕域との間の流路には弁手段が存在しない。
(2) 計重ベルトフイーダーの速度を周期的に測定
し、この速度に応じて、段階(1)における炭素質固形
燃料の重量基準供給量に対応した信号を得る段階。
(3) 段階(1)における炭素質固形燃料中の水分重
量割合を周期的に測定し、この水分に応答する信号を発
生させる段階。
(4) 炭素含有再循環粒状固形物の水性スラリーを管
路に弁手段を用いないで直接前記粉砕手段へポンプ輸送
する段階。
(5) 段階(4)におけるポンプの速度を周期的に測
定し、この速度に応じて、前記再循環固形物のスラリー
の容量供給量に対応した信号を得る段階。
(6) 段階(4)におけるスラリー中の再循環粒状固
形物の重量割合を周期的に測定し、この重量割合に応じ
た信号を得る段階。
(7) 段階(4)におけるスラリーの温度を周期的に
測定し、この温度における水の密度に対応した信号をこ
の温度の関数として得る段階。
(8) 粒状固形物の密度を定期的に測定し、この密度
に応じて信号を発生させる段階。
(9) 所望固形物濃度のスラリーを得るために前記粉
砕域に導入されるべき補給水として所望の流量を表わす
値を、段階(2),(3),(5),(6),(7)及
び(8)において発生させた各号並びに前記所望スラリ
ーの固形物濃度を表わす信号を含む直流電圧入力信号か
ら自動的に計算し、これに応じて、関連した信号を、補
給水管路の弁に調節信号を与える流量記録計比率制御手
段に与えることによつて所望流量の補給水を得る段階。
(10) 段階(1)からの前記炭素質固形燃料供給物、
段階(4)からの再循環粒状固形物のスラリー及び段階
(9)からの補給水を前記粉砕域において一緒に粉砕し
て前記所望固形物濃度の水性スラリーをつくり、このス
ラリーを燃料供給物として部分酸化ガス発生器に導入す
る段階。
〔実施例〕
本出願の米国特許第3,607,157号に開示されているよう
なテキサコ部分酸化石炭ガス化法においては、粉砕され
た炭素質固形燃料は、ガス発生器へ単独で又は実質的に
加熱蒸発性の炭化水素及び/又は水の存在下で或いは水
蒸気,CO2,N2及び再循環合成ガスといつた温度調節剤に
連行されて導入される。例えば、以下に挙げる低価格で
容易に入手可能な灰含有炭素質固形燃料は適当な原料で
あり、定義して列挙する:石炭、即ち、無煙炭,歴青
炭,亜歴青炭又は亜炭;粒状炭素;石炭コークス;石油
コークス;オイルシエール;タールサンド;アスフアル
ト;ピツチ3及びこれらの混合物。本明細書で用いる用
語の遊離酸素含有ガスとは、空気,酸素が21モル%より
多い酸素富化空気及び酸素が95モル%より多い実質的に
純粋な酸素(残部はN2と希ガスとからなる)のことをい
う。
部分酸化反応は耐火物内張り自由流れガス発生器の反応
域内で約1700゜F〜3000゜Fの範囲の温度及び約1〜300
気圧の範囲、例えば約5〜200気圧の圧力で行なわれ
る。酸素/炭素の原子比(O/C)は約0.5〜1.7の範囲、
例えば約0.7〜1.2である。H2O対燃料の重量比は約0.1〜
5.0の範囲、例えば約0.3〜3.0である。ガス発生器から
出る流出ガス流はH2,CO及びCO2並びにH2O,H2S,COS,N2
びArからなる群から選択される少なくとも1種の物質か
ら成る。連行粒状物質及びスラグが粗流出ガス流中に連
行されていてもよい。
第1図について、14メツシユのふるい通過100%の粒度
を有する炭素含有微粒スラグの水性サスペンシヨン又は
スラリーの流れが管路1を経て再循環固形物タンク2内
で、14メツシユふるい通過100%の粒度を有する炭素含
有粒状物を含み、管路3から送られる沈殿槽底流物流と
混合される。例えば、流れ(1),(3)は、引用によ
つて本明細書に組み入れられる本出願人の米国特許第3,
607,157号における図面に関して部分酸化合成ガス発生
器12の急冷タンク20の底部における管路60からの水性サ
スペンシヨン又はスラリー、及び、沈殿槽35の底部にお
ける管路36内の水性サスペンシヨン又はスラリーによつ
てそれぞれ与えられる。本出願の第1図において、管路
7内のスラリーの洗浄水量は、管路11からの補給水が粉
砕域10への導入に必要な最低量となるようにすべきであ
る。即ち、管路7内のスラリー中の水と通路23における
炭素質固形燃料中の水分との合計量が、管路41からガス
発生器へ供給されるスラリーに必要な水の量より少な
い。管路6,7内のスラリーの固形物含量は約50〜70重量
%の範囲、例えば約55〜65重量%である。管路6内のサ
スペンシヨン中の固形物粒子の大きさは14メツシユふる
い通過100%のものである。
図の管路4内の炭素含有粒状固形物の水性サスペンシヨ
ン又はスラリーは容積移送式ポンプ(positive displac
ement pump)5により弁のない管路6,7を経て粉砕域(s
ize reduction zone)10へ輸送される。再循環固形物タ
ンク2内の液面は液面指示制御器12によつて制御される
が、ポンプ速度制御器13を手動で設定して調節すること
ができる。所望速度設定値に対応する直流電圧V1が線14
を介してポンプ速度制御発信器13に入力される。所望速
度設定値は手動又は計算機で計算することができる。ポ
ンプ5の速度に対応する信号E1が速度制御指示発信器13
によつてシステム制御装置50に与えられる。管路7内の
再循環スラリー流の容量流量(例えばv7)は、定数k1
ポンプ5の速度を乗じたものに等しい。好ましくは、容
量流量の単位はft3/minである。k1の値はポンプの構造
によつて決まり、約0.0014〜0.042m3(約0.05〜1.5f
t3)/回転の範囲、例えば約0.0099m3(約0.35ft3)/
回転である。V8はk1に対応する直流電圧であり、手動で
システム制御装置50に入力される。管路6内の水性サス
ペンシヨンの温度は、温度指示発信器16に電気信号を与
える温度センサー15によつて測定される。スラリー中の
水の密度は水性サスペンシヨンの温度の関数である。好
ましくは密度の単位はlb/ft3である。この密度は容易に
入手できるデータから手動又は電子方式で温度から容易
に求められる。引用によつて本明細書に組み入れられる
ケミカル・エンジニアーズ・ハンドブツク(Chemical E
ngineers Handbook,〔ペリー及びチルトン(Perry and
Chilton)〕を参照。その温度における管路6内の水の
密度に対応する信号E2が温度指示発信器16によりシステ
ム制御装置50に与えられる。
管路7内の粉砕固形物の重量%に対応する直流電圧V2
手動又は電子方式のシステム制御装置50に入力される。
19.05mm(3/4″)メツシユふるい通過100%の粒度を有
する新鮮な炭素質固形燃料が管路20から供給タンク21へ
導入される。次いで、炭素質固形燃料は、これを自動的
に連続計重する通常の計重ベルトフイーダー22に重力供
給される。物質流の全量とその流れの変化との両方に感
応性のあるバルク連続計重機が前記のケミカル・エンジ
ニアーズ・ハンドブツクの第5版(Mc Graw−Hill Book
Co.)の図7−36に示されており、この図を引用によつ
て本明細書に組み入れる。
炭素質固形燃料は連続計重スケールの重量感知素子上を
連続的に通され、この計重スケールは流れの進路とその
変化を維持することができ、最終的には合計したときの
結果を与える。センサー17はベルトに乗つて通る炭素質
固形燃料の重量を検知し、供給される炭素質固形燃料の
重量に対応して信号を速度指示発信機18に与える。自動
又は計算機計算による所望ベルト速度設定値に対応した
直流電圧V8が線19により速度制御指示発信器18へ入力さ
れる。弁を含まない通路23によつて炭素質固形燃料が粉
砕域へ供給される速度は、速度指示発信器18により測定
される。好ましくは、その単位はlb/minである。対応信
号E3はシステム制御装置50に与えられる。連続計重機を
使用して炭素質固形燃料が粉砕域10へ一様の実測速度で
供給される。炭素質固形燃料はコンベヤベルトから移動
して離れ、通路23を経て粉砕域10へ重力落下する。
周期的に、例えば1日に1回、計重ベルトフイーダー22
上の炭素質固形燃料中の水分重量%が測定される。炭素
質固形燃料中の水分重量%に対応する直流電圧V5が手動
又は電子方式でシステム制御装置50に入力される。
管路11内の補給水の割合が流量センサー30で測定され、
管路11内のその時点の流量に対応して信号mが得られ
る。流量制御発信器31が信号mを受け、管路41内に所望
固形物濃度をもつた水性スラリーを得るため、システム
制御装置50で求めた。追加補給水重量を得るのに必要な
所望流量を表わす信号E4と信号mを比較する。次いで、
管路41内に所望固形物濃度をもつた供給物スラリーを得
るのに必要な追加補給水を管路33を経て粉砕域10に送る
ことができるように、流量制御発信器31が対応の調節信
号nを与える。好ましくは単位はlb/minである。好まし
くは、弁32は調節信号が与えられない限り、通常は閉鎖
されている。
粉砕域10は適当な種類の粉砕装置、例えばボールミルか
らなる。炭素質固形燃料用の通常のクラツシヤとミルが
前述のケミカル・エンジニヤーズ・ハンドブツク、第5
版(Mc Graw−Hill Book Co.)の第8頁〜第16頁の初め
に説明されている。
粉砕炭素質固形燃料の水性サスペンシヨンはスクリーン
35に通される。4メツシユスクリーンより大きい粒度の
固形粒子は管路36を経て除去され、管路20によつて粉砕
域10へ再循環される。次いで、4メツシユふるい通過10
0%の粒度を有する所望重量%の粉砕固形物を含有した
残りのサスペンシヨンは保留タンク45内へ排出される。
液面制御器37によつて指示されるタンク45内の水性サス
ペンシヨンの液面は、ポンプ39の速度を制御する速度制
御器38によつて制御される。この水性サスペンシヨンは
排出タンク45の底部にある管路40及び管路41を経て部分
酸化ガス発生器(図示せず)へ燃料としてポンプ輸送さ
れる。
管路41内のサスペンシヨン中の粉砕固形物の所望重量%
に対応する直流電圧V6がシステム制御装置50に設定値と
して入力される。この値は手動又は計算機で計算され、
同様にして入力される。
管路11を通つて供給される補給水は第1図において前記
に説明した入力信号からシステム制御装置50により、ま
た次式により計算される。
再循環スラリー流−管路7 管路7内の再循環スラリー中の水と固形物はそれぞれ式
IとIIにしたがつて求めることができる。
(式中、 R=管路7内のスラリー中の固形物重量%=信号V2 ρ=管路7内のスラリーの密度(式III参照) v7=容量流量=k1×(ポンプ5の速度)=信号E1×V8(式中、 ρ=水の密度=信号E2からの温度の関数 ρ固形物=固形燃料の密度=信号V4 炭素質固形燃料−管路23 通路23内の炭素質固形燃料中の水と固形物はそれぞれ式
IVとVにしたがつて求めることができる。
(式中、 F=石炭供給量=信号E8 M=石炭の水分重量%=信号V5) スラリー生成物−管路41 管路41内のスラリー生成物中の水と固形物はそれぞれ式
VIとVIIによつて求めることができる。
固形物41=固形物23+固形物 VII (式中、 C=管路41内のスラリー中の固形物の所望重量%=信号V6 補給水−管路33 管路33内の補給水は次式VIIIによつて求めることができ
る。
H2O管路33=H2O管路41−H2O通路23−H2O管路7 VIII 式VI,IV及びIをそれぞれ式VIIIに代入すると次式IXが
得られる。
管路33内の補給水を電子計算するためのシステム制御装
置50は第2図に示してあり、式Xに明記されている。シ
ステム制御装置50の演算は次の通りである。
炭素質固形燃料供給量Fに対応する信号E3及び式Vに示
した組合せ に対応する信号E100を乗算器200で掛け合わせて信号E
101を発生させる。信号E101は式V中の固形物23に対応
する。信号E100は、割算機195により炭素質固形物供給
量に対応する信号V5を整数100に対応する直流電圧V15
信号V106を得るように、割ることによつて与えられる。
減算器196内で、整数1に対応する直流電圧信号V20から
信号E115を引き算して信号E100が得られる。
式II中の固形物に対応する信号E102は乗算器201で次の
信号を掛け算することによつて得られる。(1)再循環
固形物スラリー用ポンプ14の速度に対応する信号E1とポ
ンプ定数k1に対応する直流電圧V8とを乗算器202で掛け
算することによつて得られる信号E103;(2)式IIIから
計算される管路7内のスラリーの密度の値ρに対応す
る信号E104;(3)再循環固形物の重量%に対応する信
号V2;及び(4)値0.01に対応する直流電圧V9
式IIIで示されるρは信号手段Aによつて次の通り得
られる。減算器203において、整数100に対応する直流電
圧信号V12から再循環固形物の重量%に対応する直流電
圧信号V2を引くことによつて信号E105を得る。除算器20
4において、この信号E105を、管路7内のスラリー中の
水の密度に対応する信号E106で割つて信号E107を得る。
信号E106は、スラリー温度を表わす信号E2を密度関数発
生器205に導入することによつて得られる。加算器206に
おいて信号E107を信号E108に加えて信号E109を得る。信
号E108は除算器207において、管路7内のスラリー中の
固形物質の実測密度に対応する直流電圧信号V4で信号V2
を割つて得られる。除算器208において、整数100に対応
する直流電圧信号V13を信号V109で割つて管路7内のス
ラリーの密度に対応する信号E104を得る。
式Xと式Vとにおける組合せ を表わす信号E101及び式Xと式IIとにおける組合せρ7v
7(R/100)を表わす信号E102を加算器215において加え
て信号E116を得る。この信号E116を乗算器216により、
式Xと式VIにおける組合せ に対応する信号E117と掛け算して信号E118を得る。信号
E117は、除算器217において、整数100に対応する直流電
圧V16を、管路41内の所望スラリー濃度に対応する信号V
6で割つて信号E119を得、減算器218において信号E119
ら整数1を表わす直流電圧信号V17を引くことによつて
得られる。
式Xと式IVとにおける組合せ を表わす信号E121は乗算器219において、信号E3、信号V
5及び値0.01を表わす直流電圧V21を掛け合わせることに
よつて得られる。減算器220において信号E118から信号E
121を引いて信号E120を得る。
信号103とE104とを乗算器225で掛け合わせて、組合せρ
7v7を表わす信号E125を得る。除算器230において、値10
0を表わす直流電圧信号V18で信号V2を割つて、組合せ
(R/100)を表わす信号126を得る。減算器231において
値1を表わす直流電圧信号V19から信号E126を引いて組
合せ を表わす信号E127を得る。乗算器232において信号E125
とE127とを掛け合わせて組合せ を表わす信号E128を得る。減算器233において、信号E
120から信号E128を引いて、式Xによる、管路33内の必
要補給水重量に対応する信号E4を得る。システム制御装
置50からの信号E4を補給水管路11にある流量制御器31に
与える。信号E4は、管路41内の水性スラリーが所望固形
物濃度を有するように管路33から粉砕域10へ供給される
べき追加の補給水に対応する。式XにおいてH2O管路33
が0かそれ以下であると、信号E4は0であり、補給水は
必要でなく、弁32は閉鎖されている。一態様として、E4
の値に従つて警報信号が発生する。
以下の実験例は本発明の好適な態様を示すものであつ
て、本発明の範囲を限定するものではない。
実験例I 石炭の水性スラリーを部分酸化自由流れガス発生器内で
反応させる。ガス化装置の反応域から出る高温生成ガス
流を直ちに急冷室で水冷する。生成ガス流から実質的に
全ての未反応石炭及び炭素含有灰を分離し、炭素含有粒
状固形物の水性サスペンシヨン、例えば、362.9Kg(800
lb)/minの水と約90.7Kg(約200lb)/minの炭素含有固
形物とからなる灰,微粒スラグの水性サスペンシヨンを
再循環用に分離する。固形物の粒度は14メツシユふるい
通過が100重量%のものである。固形物含量は約20重量
%である。
再循環固形物タンク内で前記サスペンシヨンは本出願人
の米国特許第3,607,157号に示されているようなガス洗
浄域からの262.2Kg(578lb)/minの沈殿槽底流物サスペ
ンシヨンと一緒にされる。沈殿槽底流物サスペンシヨン
の固形物含量は20重量%である。その粒度は14メツシユ
ふるい通過が100重量%のものである。
再循環タンクからの水性固形物スラリーをボールミルへ
ポンプ輸送する。管路には弁が存在しない。ピストン径
6インチ、行程8インチ、速度65.9回転/minの三シリン
ダ往復動ポンプが使用される。ポンプの速度を検知し、
この速度に対応する信号をポンプ定数0.011m3(0.385ft
3)/回転と一緒にシステム制御装置に導入する。水性
サスペンシヨンの温度は29.44℃(85゜F)である。この
温度における水の相当密度は62.17lb/ft3である。スラ
リー中の固形物の密度に対応する直流電圧信号をシステ
ム制御装置に入力し、管路7内のスラリーの密度に対応
する信号が式IIに従つて自動的に発生する。
同時に、計重ベルトにより、水分10.0重量%の歴青炭15
87.6Kg(3500.0lb)/minをボールミルに導入する。石炭
の通路に弁は存在しない。計重ベルトの速度は17.7m(5
8ft)/minである。ボールミルに供給される、ベルト供
給量を基準とした石炭の毎分重量に対応する信号を、石
炭の水分重量%と石炭の比重にそれぞれ対応する直流電
圧信号と一緒にシステム制御装置に導入する。
ボールミルから排出されるスラリー中の固形物の所望重
量%、例えば65重量%に対応する直流電圧信号を、定数
1、100及び0.01にそれぞれ対応する他の直流電圧と一
緒にシステム制御装置に導入する。
前記各入力信号及び前記の式Xから、システム制御装置
は出力信号、例えばE4を発生する。この信号E4は固形物
濃度65.0重量%でスラリーがボールミルから排出される
ためにボールミルへ導入されるべき補給水の所望量、例
えば115.1Kg(253.7lb)/minに対応する。
信号E4を流量制御器に導入する。この制御器は関連信号
を補給水管路にある制御弁に与える。新鮮な石炭と再循
環粒状固形物との水性スラリーが合成ガス製造用原料と
して部分酸化ガス発生器へポンプ輸送される。
本発明の精神と範囲とを逸脱することなく本発明の変更
及び変更を行うことができるが、特許請求の範囲に明記
された限定のみが課されるべきである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従つて構成された、炭素質固形燃料の
ガス化のための制御方法の概略ブロツク図、第2図は第
1図に示したシステム制御装置の詳細ブロツク図であ
る。 2……再循環固形物タンク、5……容積移送式ポンプ、
10……粉砕域、12……液面指示制御器、13……ポンプ速
度制御器、17……センサー、18……速度指示発信器、21
……供給タンク、22……計量ベルトフイーダー、30……
流量センサー、31……流量制御発信器、35……スクリー
ン、37……液面制御器、38……速度制御器、39……ポン
プ、45……排出タンク、50……システム制御装置。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】灰含有炭素質固形燃料の供給水の水性スラ
    リーと遊離酸素含有ガス供給流とを、耐火物内張り自由
    流れ無触媒ガス発生器の反応域内で約926゜〜1649℃
    (約1700゜〜3000゜F)の範囲の温度及び約1〜300気圧
    の範囲の圧力で反応させて、H2,CO及びCO2並びにH2O,H2
    S,COS,N2及びArからなる群から選択される少なくとも1
    種の物質及び炭素含有連行粒状物質からなる流出ガス流
    を生成させる部分酸化法であつて、流出ガス流をガス急
    冷,浄化域内で水により浄化,冷却して実質的に全ての
    連行粒状物質を再循環粒状固形物の水性分散液として除
    去すると共に、冷却され、浄化された流出ガス流を得る
    ようにした部分酸化法において、部分酸化ガス発生器へ
    の供給物として所望の固形物濃度を有する、炭素質固形
    燃料と炭素含有再循環粒状固形物とからなる水性スラリ
    ーをつくる方法が次の段階からなることを特徴とする、
    部分酸化法にて水性スラリーをつくる方法。 (1) 炭素質固形燃料供給物を粉砕域へ直接導入する
    段階。その際、計重ベルトフイーダーにより炭素質固形
    燃料供給物の供給量が測定され、計重ベルトフイーダー
    と粉砕域との間の流路には弁手段が存在しない。 (2) 計重ベルトフイーダーの速度を周期的に測定
    し、この速度に応じて、段階(1)における炭素質固形
    燃料の重量基準供給量に対応した信号を得る段階。 (3) 段階(1)における炭素質固形燃料中の水分重
    量割合を周期的に測定し、この水分に応答する信号を発
    生させる段階。 (4) 炭素含有再循環粒状固形物の水性スラリーを管
    路に弁手段を用いないで直接前記粉砕手段へポンプ輸送
    する段階。 (5) 段階(4)におけるポンプの速度を周期的に測
    定し、この速度に応じて、前記再循環固形物のスラリー
    の容量供給量に対応した信号を得る段階。 (6) 段階(4)におけるスラリー中の再循環粒状固
    形物のの重量割合を周期的に測定し、この重量割合に応
    じた信号を得る段階。 (7) 段階(4)におけるスラリーの温度を周期的に
    測定し、この温度における水の密度に対応した信号をこ
    の温度の関数として得る段階。 (8) 粒状固形物の密度を定期的に測定し、この密度
    に応じて信号を発生させる段階。 (9) 所望固形物濃度のスラリーを得るために前記粉
    砕域に導入されるべき補給水として所望の流量を表わす
    値を、段階(2),(3),(5),(6),(7)及
    び(8)において発生させた各信号並びに前記所望スラ
    リーの固形物濃度を表わす信号を含む直流電圧入力信号
    から自動的に計算し、これに応じて、関連した信号を、
    補給水管路の弁に調節信号を与える流量記録計比率制御
    手段に与えることによつて所望流量の補給水を得る段
    階。 (10) 段階(1)からの前記炭素質固形燃料供給物、
    段階(4)からの再循環粒状固形物のスラリー及び段階
    (9)からの補給水を前記粉砕域において一緒に粉砕し
    て前記所望固形物濃度の水性スラリーをつくり、このス
    ラリーを燃料供給物として部分酸化ガス発生器に導入す
    る段階。
  2. 【請求項2】段階(9)において、補給水の前記所望流
    量を下記式Xに従つて決定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。 (式中F=段階(1)における炭素質固形燃料の重量基
    準供給量、M=段階(1)における炭素質固形燃料の水
    分重量%、ρ=段階(4)における水性スラリーの密
    度、v7=段階(4)における水性スラリーの容量供給
    量、R=段階(4)における水性スラリー中の再循環固
    形物の重量%、C=段階(10)におけるスラリー中の所
    望固形物濃度)。
  3. 【請求項3】前記灰含有炭素質固形燃料が石炭、即ち、
    無煙炭,歴青炭,亜歴青炭又は亜炭;粒状炭素;石炭コ
    ークス;石油コークス;オイルシエール;タールサン
    ド;アスフアルト;ピツチ及びこれらの混合物からなる
    群から選択されることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の方法。
  4. 【請求項4】前記遊離酸素含有ガスが、空気,酸素が21
    モル%より多い酸素富化空気及び酸素が95モル%より多
    い実質的に純粋な酸素(残部はN2及び希ガスからなる)
    からなる群から選択されることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の方法。
  5. 【請求項5】段階(1)における炭素質固形燃料中の水
    と段階(4)における炭素質固形燃料の水性スラリー中
    の水との合計量が段階(10)で得られる水性スラリー中
    の水の量より少ないことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の方法。
  6. 【請求項6】式XにおけるH2O補給が0又はそれ以下で
    あり、段階(9)における補給水管路の弁が閉じられて
    い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. 【請求項7】段階(9)における補給水の所望流量の値
    に従つて警報信号を発生させることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の方法。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4861346A (en) * 1988-01-07 1989-08-29 Texaco Inc. Stable aqueous suspension of partial oxidation ash, slag and char containing polyethoxylated quaternary ammonium salt surfactant
DE69312215T2 (de) * 1992-10-22 1997-10-30 Texaco Development Corp Umweltfreundliches Entsorgungsverfahren für Kunststoffabfallmaterial
US5720785A (en) * 1993-04-30 1998-02-24 Shell Oil Company Method of reducing hydrogen cyanide and ammonia in synthesis gas
US6022387A (en) * 1997-12-16 2000-02-08 Asplund; Frank Method for maximizing power output with regard to fuel quality when burning solid fuels
US6269286B1 (en) * 1998-09-17 2001-07-31 Texaco Inc. System and method for integrated gasification control
JP4085239B2 (ja) * 2002-02-12 2008-05-14 株式会社日立製作所 ガス化方法、及びガス化装置
EP1888717A4 (en) * 2005-06-03 2010-09-01 Plascoenergy Ip Holdings Slb SYSTEM FOR CONVERTING COAL IN A GAS OF A SPECIFIC COMPOSITION
RU2007146271A (ru) * 2005-06-03 2009-06-20 Пласко Энерджи Групп Инк., (CA) Система для переработки углеродсодержащего сырья в газ определенного состава
JP2010500420A (ja) 2006-05-05 2010-01-07 プラスコエナジー アイピー ホールデイングス,エス.エル.,ビルバオ,シャフハウゼン ブランチ 横方向移送システムを有する水平配向されたガス化装置
AP2008004678A0 (en) * 2006-05-05 2008-12-31 Plascoenergy Ip Holdings A control system for the conversion of a carbonaceous feedstock into gas
NZ573217A (en) 2006-05-05 2011-11-25 Plascoenergy Ip Holdings S L Bilbao Schaffhausen Branch A facility for conversion of carbonaceous feedstock into a reformulated syngas containing CO and H2
BRPI0711330A2 (pt) * 2006-05-05 2013-01-08 Plascoenergy Group Inc sistema de reformulaÇço de gÁs usando aquecimento por tocha de plasma
US8690975B2 (en) * 2007-02-27 2014-04-08 Plasco Energy Group Inc. Gasification system with processed feedstock/char conversion and gas reformulation
PA8780401A1 (es) * 2007-05-11 2008-12-18 Plasco Energy Group Inc "un sistema de reformulación del gas comprendiendo medios para optimizar la eficacia de conversión de gas"
US8597071B2 (en) * 2007-09-26 2013-12-03 Michael Shweky Brasserie with scented member and dispenser therefore
US20110197510A1 (en) * 2010-02-16 2011-08-18 Boris Nickolaevich Eiteneer Method and apparatus to reactivate carbon solids
US9321640B2 (en) 2010-10-29 2016-04-26 Plasco Energy Group Inc. Gasification system with processed feedstock/char conversion and gas reformulation
CN102260535B (zh) * 2011-06-30 2013-07-24 神华集团有限责任公司 一种gsp气化炉煤粉输送管线及投料方法
US20130269251A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-17 General Electric Company System and method for changing pumps for feedstock supply system
US20140202068A1 (en) * 2013-01-21 2014-07-24 General Electric Company Fuel slurry preparation system and method
CN104804770B (zh) * 2014-01-27 2019-11-22 华东理工大学 一种油页岩的气化工艺及专用设备
WO2018108270A1 (en) * 2016-12-14 2018-06-21 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and system for controlling soot in synthesis gas production

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3514217A (en) * 1968-02-23 1970-05-26 Shell Oil Co Method of controlling pipeline slurries
US3764547A (en) * 1968-12-26 1973-10-09 Texaco Inc Slurries of solid carboniferous fuels
US3607157A (en) * 1969-07-23 1971-09-21 Texaco Inc Synthesis gas from petroleum coke
US3847564A (en) * 1970-01-23 1974-11-12 Texaco Development Corp Apparatus and process for burning liquid hydrocarbons in a synthesis gas generator
US3940184A (en) * 1974-05-21 1976-02-24 Continental Oil Company Methods and systems for hydraulically transporting solids
US4390957A (en) * 1980-09-24 1983-06-28 Texaco Inc. Coal slurry monitor means and method
DE3121979A1 (de) * 1981-06-03 1982-12-23 Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen Kohle-wasser-suspensionen, verfahren zu ihrer herstellung ind ihre verwendung
US4479810A (en) * 1981-06-10 1984-10-30 Texaco Inc. Partial oxidation system

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Knowlton et al. Attrition and entrainment studies related to fluidized-bed gasifiers
Cover et al. The Kellogg Coal Gasification Process
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