JPS598786A - 排ガスから窒素酸化物を除去する方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコークス粒子全熱媒体とする循環流動層装置に
より、ＭＬ重質油熱分解する場合において、高温の流動
コークス粒子で、４索酸化物全還元除去する方法に関す
る。

コークス粒子の流動層を用いて原油、各４重残渣油等の
重質油を熱分解するだめの反応装置は、原料油を熱分解
するだめの反応塔および熱分解に必庚な熱を供給するた
めの卵睨ト塔の二基および両塔間の熱媒体コークス循環
のための連絡管を基本的な構成とする。

縦１６塔において高温のコークス粒子ＶＣより原油又は
その蒸留残渣油等の重質油を約５００〜８５０゛Ｃの温
度にて、水蒸気の存在下で熱分解する。加熱塔の側方に
設置した燃焼炉で燃料を燃焼して高温燃焼ガスを発生さ
せ、この高温燃焼ガスを加熱塔のコークス粒子流動ｊ曽
に吹き込むことＶＣより熱媒体コークス粒子全加熱する
。

熱分解原料油には原油又はその蒸留残渣油等の重質油が
使用され、これら重質油は窒素富有清が多く約０．０５
〜０．５重晃％含まれている。そのため分解により副生
ずる重質油中の窒素含′４４飯は多く約０，１〜１．０
型部％にも達する。この副生油は多葉のコークス粒子お
よび硫黄が含まれ高粘度の劣質な油であるので、加熱塔
の燃焼炉の燃料と１７で使用されプロセス内で消費され
るが、窒素含有量が多いため、燃焼炉での燃焼時にいわ
ゆるフェニルＮ　Ｏｘが非常に多く発生する。

父、燃・焼炉では過剰空気訊を多くすると残存した酸素
し′こより加熱塔々内でコークス粒子が燃焼して損失す
るため、理論空気吋ＶＣ泉Ｔい置部の燃焼であり、その
ためいわゆるサーマルＮＯｘも非常に多く発生する。

以上のようにフェニル＃　Ｕ　ｚもサーマルＮＯ２＋ス
、加熱塔排ガスの窒素酸化物濃度も筒く、２００〜５０
０　ｐｐｍであり、排ガス脱硝設備が不可欠である。

従来排ガス中の窒素酸化物の対策としては以下のような
方法がとられてきた。

第１に排ガス脱硝設備を設置して、窒素酸化物を除去す
る方法。

第２に、燃焼炉にスチーム等の低温の不活性ガスｋｉＭ
人して燃焼炉の温度を低下させサーマルＮ　Ｏｘを低減
させる方法。

第３に燃焼炉ＶＣ過剰空気を通人することＶＣより燃焼
炉温産金低下させサーマルＮ　Ｏｘを低減させる方法、
等がある。

これらの方法のうちで第１の脱硝設備の設装置は設備が
非常に高価であり、父、硫黄酸化物および煤塵金大縦に
含む排ガスの脱硝は困難である。第２の燃焼炉にスチー
ム又は排ガス等の低温不活性ガスを通人する方法は少啜
の不活性ガスの通人では温度の低下が少なく、サーマル
ＮＯｘの低減の効果が少ない。又、大量ＶＩｉ、％人す
ることはエネルギーの損失であり、経済上好ましくない
。

第３の燃焼炉に過剰空気を通人する方法では、燃焼炉か
ら過剰残存空気が流動層に流入することにより熱媒体コ
ークス粒子が燃焼して失なわれる。

熱分解原料油が非常しこｉ質な場合（１４、コークスが
余剰となるので燃焼しても問題ないが、それ以外の場合
にｉｔ熱媒体コークス粒子が不足し運転不可能となる。

本発明は一ヒ記欠点の解決合目的とし、とくＶＣ伺んら
の設備を設けることなく、しかも運転範囲に大きな制限
分うけることなく、排ガス中の窒素酸化物を容易に効果
的に除去できる方法を提供する。

すなわち、本発明は、反応塔と加熱塔の二つのコークス
粒子流！Ｉ！ｌ１層を併設し、核二塔間にコークス粒子
全循環し、加熱塔において、それに付属する燃焼炉から
の高温燃焼ガスにより前記コークス粒子全加熱すると共
に、反応塔において高温のコークス粒子を熱媒体として
重質油を熱分解する場合ＶＣ１加熱塔排ガス敬Ｇ　Ｃｒ
ｒ／　／　ｓ　ｇ　ａ　）　、加熱塔流動層の加熱部容
積ＶＣｒｒ？〕と流動コークス粒子の平均径ｄｐ［＊ｉ
］を Ｖ７Ｇ・１／ｄｐ≧２ を満足するように運転することによつ−Ｃ１燃焼炉にお
いて発生し加熱塔に流入する窒素酸化物全流動コークス
粒子によって還元除去することを特徴とする方法である
。

次に添付図面に沿って本発明を具体的に説明する。第１
図は本発明の一実施の態様を説明するための装置の系統
図である。

１は反応塔、２は加熱塔であり、各基でコークス粒子の
流動床が形成されており、且つ同コークス粒子はライン
１６Ｖこより二基間を循環する。１５は加熱塔の燃焼炉
で、１７は燃焼用空気の供給ライン、１８はその燃焼排
ガスの加熱塔へのラインである。原料重質油がライン３
より反応塔１に供給され、コークス粒子により熱分解さ
れ、ライン４を経て、サイクロン５にてコークス粒子が
除去され、コークス粒子はライン６分経て１反応塔１に
戻る。ライン７の分解生成物ｔｒｏｔ　、＠、冷器８で
急冷油９と接触して急冷されライン１０全経て、分留塔
１１に導入される。その塔底から得られる分解重質油は
ライン１４から取出し、残部はライン１３を経て燃焼炉
１５Ｐこ供給され燃焼用空気（ライン１７）ＶＣよって
燃焼される。燃焼炉１５は理論空気Ｖこよる高温の燃焼
であり、父、分解重質油Ｖま長袖の・窒素分を含むため
、燃焼排ガス中には普確度の窒素酸化物が含まれる。

燃焼炉１５の燃焼排ガス１８中の窒素陣化物は循環流＊
ｈ筒温コークス１２で脱硝されて加熱塔からサイクロン
１９を経てライン２０を通り排出される。

次に本発明の比較例および実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。

〔比較例〕

反応屹へ中東並常圧残油５．０００　Ｋ９７ｈを供給　
゛し、温度７５０°Ｃ１希釈スチームと原料油の重量比
１．０の条件で熱分解し、熱分解で副生じた重質油８０
０　Ｋ９／　ＩＬを加熱塔の側方に設置した燃焼炉に供
給し、理論空気筺で燃焼させた。炉内推定温ｒｆｅは約
２０００°Ｃであり、原料油の窒素含有ぽば０２５ｉ預
チ、副生重質油は０．４５重量％であった。

加熱塔の温度ｓ　ｏ　ｏ　’ｃ、流動コークス平均径ｄ
ｐ０、７１　目、力ロ熱塔排ガスｇＧ　７．９　ｒｒ？
／　ｓａ　ｃ、加熱部容積Ｖ５．ｏ、イの条件で運転し
た。１／／Ｇ・１／ｄｐ　＝　０．９であり、加熱塔排
ガス中の窒素酸化物濃度Ｖｉ３６０ｖｏｌ　　ｐｐｍ（
ｗｅｔｌであった。

〔実施例１〕 比較例において、流動コークス平均径ｄｐ全０、４５　
闘、加熱部容積Ｖｉ１５．３Ｊとする以外は同一の条件
で運転した。Ｖ／Ｇ・１／　ｄｐ　＝　４．３であり、
力ロ熱塔排ガス中の′窒素１疲化物濃度は８０ｖｏｌ　
　ｐｐｍ（ｗｅｔ）であった。

〔実施例２〕 比較例において、燃料重質油に８５０に９／４、加熱塔
温度８１０℃、流動コークス平均径ｄｐを０、２１　ｍ
、加熱塔排ガスｉＧ’ｚＢ、　３ｒｒ？／　ｓｅｃ、加
熱部容積Ｖを１４５−として運転した。Ｖ／Ｇ・１／ｄ
ｐ＝ａａであり、加熱塔排ガス中の窒素酸化物濃度は６
ｖｏＬ　　ｐｐｔｎ（ｗｅｔ）であった。

史に、Ｖ／Ｇ　・１　／ｄｐ＝２−９オＬび５．６テ運
転したところ、加熱塔排ガス中の窒素酸化物譲ｊｆは、
ぞｒしぞれ、１８０お↓び１５　ｖｏｌ　　ｐｐｍ（ｗ
ｔｒｔ）であった。

以上の実験結果全図示すると、第２図に示す通りである
。なお、第２図の縦軸上に黒点で示されているプロット
は、加熱塔に入る前の（すなわち脱硝前の）燃焼炉排ガ
ス中の音素酸化物ａ度を示すものであり、その値は４０
０　ｖｏｌ　ｐｐｍ（ｗｅｔ）であった。

第１図から明かケように、Ｖ／Ｇ・ｘ／ｄｐの値が増加
するに従がい、加熱塔排ガス中の窒素酸化物濃度が減少
する傾向は、Ｖ／Ｇ・ｘ／ｄｐの値が２以上の節回で著
しくなる。本発明において。

Ｖ／Ｇ・１／ｄｐ≧２と限定した理由は、この事実に基
くものである。

【図面の簡単な説明】

第１図に、本発明の実施の態様ｆ：説明するための装置
６の系統図である。 １：反応塔、２：加熱塔、３：原料油ライン、５：サイ
クロン、８：急冷器、１に分留塔、１２；循環流動高温
コークス、１４：分解重質油ライン、１５；゛燃焼炉、
２０：加熱塔排ガスライン 第２図は、加熱塔排ガス中の窒素酸化物濃度とＶ／Ｇ　
−１／　ｄｐＯ値との関係全示すグラフである。但し、
ＶＶｉ加熱塔流動層の加熱部容積〔−〕であり、Ｇは加
熱塔排ガスのガスＦｊｋＣｒｒ？／ＢｅＣ）であり、ｄ
ｐｉｌ″を流動コークス粒子の平均径〔關〕である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　反応塔と加熱塔の二つのコークス粒子流動層を併
   設し、該二基間にコークス粒子を循環し、加熱塔におい
   て、それに付属する燃焼炉からの高温燃焼ガスにより前
   記コークス粒子全加熱すると共に、反応塔において高温
   のコークス粒子を熱媒体として重質油を熱分解する場合
   ＶＣ１加熱塔排ガスのガス量ＧＣｒｒ？／　ａ　ｇ　Ｃ
   ）、加熱塔流動層の加熱部容積ＶＣｔｒ？〕と流動コー
   クス粒子の平均径ｄｐ〔酊〕を Ｖ／Ｇ・１　／　ｄｐ≧２ を満足するように運転することによって、燃焼炉におい
   て発生し加熱塔に流入する窒素酸作物をコークス粒子に
   よって還元除去する方法。