JPS582996B2 - 重質油のガス化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原油、重油、減圧残渣油などの重質油を連続的
に接触分解することによりガス化を行ない、良質な燃料
ガスを得る方法に関するものである。

商業的に価値の低い重質油をガス化することにより、良
質な燃料ガスを製造することは資源の有効利用の面から
、また燃料ガスは脱硫が容易であるため公害対策の面か
らも工業的に極めて意義の深いことである。

従来、この種のガス化方法の一つに、ガス化帯と再生帯
とをもつ２塔式触媒粒子循環流動式ガス化方法が知られ
ている。

その方法では、ガス化帯において生成ガスと共に副生ず
る煤、タールなどの炭素質は触媒粒子表面に付着して触
媒活性を低下させるため、触媒粒子と共に再生帯に送ら
れ、そこで空気もしくは酸素により完全燃焼させられる
。

そして、再生された触媒粒子は再びガス化帯に送られ、
接触分解ガス化反応に関与する。

また、ガス化反応に必要とされる熱量は再生帯における
煤、タールなどの炭素質の完全燃焼により加熱された触
媒粒子の循環により供給される。

ところで、このような従来のガス化方法においては、ガ
ス化効率および生成ガスの発熱量の低下の問題があるこ
とが判明した。

すなわち、この方法において、再生帯における炭素質の
燃焼が過剰な酸素の存在下で行なわれるため触媒粒子に
含まれる金属単体もしくは金属酸化物が酸化あるいは過
酸化された状態となり、その状態でガス化帯に送られ、
ガス化帯においては接触分解ガス化反応により生成した
水素、一酸化炭素などの還元性ガスが存在するため、再
生帯より送られた触媒粒子中の金属酸化物もしくは金属
酸化物が還元性ガスと反応するので、この反応により水
素および一酸化炭素はそれぞれ不燃性の水（水蒸気）お
よび二酸化炭素となり、ガス化効率や生成ガスの発熱量
が低下し、さらに生成ガス中にＣＯ２成分が多いため次
工程の精製が面倒であるという問題を生ずるのである。

本発明は上記従来の方法における問題を解消せんとする
ものであり、ガス化効率および生成ガスの発熱量を向上
しうるガス化方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成する本発明は、ガス化帯において
重質油を接触分解ガス化した際、副次的に生成する煤、
タールなどが付着した触媒粒子を流動再生帯に送り、こ
の再生帯において煤、夕一ルなどの炭素質を、その炭素
質の完全燃焼に必要な酸素量より少ない酸素を含む空気
もしくは酸素ガスにより一酸化炭素を含有する可燃ガス
に転換し、更に上記再生帯において生成する可燃ガスを
、再生帯外の燃焼帯において燃焼し、その顕熱によりガ
ス化帯内、再生帯内もしくはそれらの両方で触媒粒子を
間接的に加熱するようにした点に特徴がある。

本発明の好ましい実施例によれば、金属単体もしくは金
属酸化物を含有する触媒粒子の流動層であるガス化帯が
圧力１〜５０ａｔｍ、温度６００〜１０００℃の範囲に
保持され、このガス化帯に原料油である重質油及び重質
油との重量比が０．５以上であるスチームが導入され、
重質油は接触分解ガス化され、生成ガスとともに発生す
る煤、夕一ルなどの炭素質は触媒粒子表面に付着し、触
媒粒子とともに再生帯に送られ、この再生帯にて炭素質
が完全燃焼に必要な酸素量より少ない酸素量を含む空気
もしくは酸素にて一酸化炭素を含む可燃ガスに転換され
る。

再生された触媒粒子はガス化帯に送られ再びガス化反応
に関与し、一方、再生帯にて生成する可燃ガスは燃焼帯
に導かれ、必要ならば燃料ガスを加えた上で燃焼帯で過
剰空気にて完全燃焼させられ、その燃焼ガスはその顕熱
を触媒粒子の加熱に熱交換するためガス化帯あるいは再
生帯もしくはガス化帯、再生帯双方に導びかれる。

このような本発明において、再生帯での酸素は煤、ター
ルなどの炭素質を一酸化炭素を含む可燃ガスに転換する
のに優先的に消費されるため、触媒粒子中の金属及び金
属酸化物が酸化あるいは過酸化されることは少なく、し
たがってガス化帯にて生成ガスと触媒粒子中の酸素との
反応はほとんど起らない。

このため二酸化炭素の少ない高カロリーガスが生成され
る。

次に、本発明の実施態様を図面を参照して説明する。

もちろん、添付図面は本発明の特徴を理解しやすくする
ためのものであり、それによって本発明が限定されるも
のではない。

図面において、原料油である重質油はノズル４から単独
もしくは管５によって導入される水蒸気と混合して、ガ
ス化塔Ａ内のガス化帯１の触媒粒子流動床に供給される
。

流動化ガス、例えば水蒸気は管１４を通してガス化帯に
供給される。

ガス化帯１に供給された原料油は圧力１〜５０ａｔｍ、
温度６００〜１０００℃の条件下でガス化され、生成ガ
スは未反応水蒸気及び副生ずる煤、タールなどの炭素質
の一部を同伴して上昇気流となり管６を通り精製工程へ
送られる。

ガス化反応により副生ずる煤、タールなどの炭素質の大
部分は触媒粒子表面に付着し、触媒粒子とともに管９を
通り、管１１からの流動化ガス、例えば水蒸気とともに
管１０を経て再生塔Ｂ内の再生帯２の底部に送入される
。

再生帯において触媒粒子とともにガス化帯により送入さ
れた炭素質は管７からの空気もしくは酸素により一酸化
炭素を含む可燃ガスに転換される。

表面より炭素質の除かれた触媒粒子は管１２を通り管１
４からの流動ガスと一緒に管１３を経てガス化帯底部に
戻される。

一方、再生帯にて生成した可燃ガスは管８を通り燃焼器
Ｃ内の燃焼帯３に送られる。

ここで管１５からの空気によって可燃ガスは、必要なら
ば管１６からの燃料ガスとともに完全燃焼させられ、そ
れによる高温燃焼ガスは管１７を経てガス化帯１内の熱
交換器１８に導かれ、ここで触媒粒子と熱交換を行いガ
ス化反応に必要な熱を供給した後、管１９より排出され
る。

なお、図面には表示していないが、熱交換器１８を再生
帯２に設置して触媒粒子との熱交換を行なうことも、ま
たガス化帯１、再生帯２の双方に熱交換器を設置して触
媒粒子と熱交換することもできる。

次に、以上のような本発明による効果を実証する意味で
本発明の実施例と従来法による比較例とを説明する。

実施例 表−１に示した性状のガツチサラン減圧残渣油を原料と
し、電気炉による外部加熱方式の内径４１ｍｍ，長さ６
００ｍｍのガス化塔及び再生塔からなり、触媒粒子が両
塔を循環する実験装置によって表−２のような操作条件
でガス化を行なった。

この結果、次の組成をもつガスが得られた。

比較例 上記実施例において使用した実験装置を用いて、表−１
に示したガツチサラン減圧残渣油を原料とし、表−２に
示した操作条件のうち再生塔空気供給速度を１．０〜１
．５Ｎｍ３／ｈｒとし、その他の条件は同じとしてガス
化実験を行なった。

その結果、次の組成をもつガスが得られた。

この比較例と上記実施例とを比較した場合、本発明のガ
ス化法によれば、二酸化炭素が少なく、水素および一酸
化炭素の多い組成をもつ、高発熱量のガスが得られるこ
とが埋解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法を実施するための装置例の概要部で
ある。 Ａ・・・・・・ガス化塔、Ｂ・・・・・・再生塔、Ｃ・
・・・・・燃焼器、１・・・・・・ガス化帯、２・・・
・・・再生帯、３・・・・・・燃焼帯、４・・・・・・
原料供給ノズル、５，６，７，８，９，１０，１１，１
２，１３，１４，１５，１６，１７・・・・・・管、１
８・・・・・・熱交換器、１９・・・・・・管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 減圧残渣油などの重質油を金属単体もしくは金属酸
   化物を含有する触媒粒子に接触させてガス化する方法に
   おいて、流動化した上記触媒粒子が存在するガス化帯で
   重質油をガス化し、その時副生ずる煤、タールなどが付
   着した触媒粒子を流動再生帯に送り、この再生帯におい
   て煤、タールなどの炭素質を、その炭素質の完全燃焼に
   必要な酸素量より少ない酸素を含む空気もしくは酸素ガ
   スにより一酸化炭素を含有する可燃ガスに転換し、これ
   により再生された触媒粒子をガス化帯に戻すと共に、上
   記可燃ガスを再生帯外の燃焼帯において燃焼し、その顕
   熱によりガス化帯内、再生帯内もしくはそれらの両方で
   触媒粒子を間接的に加熱するようにしたことを特徴とす
   る重質油のガス化方法。 ２ ガス化帯が１〜５０ａｔｍ．６００〜１０００℃の
   条件下にある特許請求の範囲第１項記載の重質油のガス
   化方法。 ３ ガス化帯において水蒸気が重質油との重量比で０．
   ５以上存在する特許請求の範囲第１項記載の重質油のガ
   ス化方法。