JPS6020436B2 - 合成ガスの製法 - Google Patents

合成ガスの製法

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JPS6020436B2
JPS6020436B2 JP50143031A JP14303175A JPS6020436B2 JP S6020436 B2 JPS6020436 B2 JP S6020436B2 JP 50143031 A JP50143031 A JP 50143031A JP 14303175 A JP14303175 A JP 14303175A JP S6020436 B2 JPS6020436 B2 JP S6020436B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、処理中にタールが形成される、石炭の部分燃
焼による合成ガスの製法に関する。
核タールは、袴られた合成ガスから分離される。タール
の少なくとも１部分は、部分燃焼によってガス化され、
煤の形成を伴なう。煤は、得られるガスから分離される
。煤の少なくとも１部分は石炭と共に部分燃焼せしめら
れる。合成ガスは非常に価値ある主生成物であり、ター
ルおよび煤はそれぞれ石炭のガス化および液体燃料のガ
ス化のやや価値のない創生物であるので、合成ガスの生
成容量を最大にすると同時に、タールおよび煤の生成を
避けることが、本発明の目的である。
この目的は、石炭を第１段階にて合成ガスに変換し、タ
ール（石炭のガス化の創生物）を第２段階にて合成ガス
に変換し、煤（タールのガス化の副生物）を第１段階に
て石炭と共に合成ガスに変換する、二段階法によって達
成される。本発明の方法のための供ｖ給原料としては、
固体炭質材料のいずれも使用されてよい。
用語「固体炭質材料」は、化学結合したまたは結合して
いない炭素から実質的になる固体燃料のいずれをも意味
する。さらに該材料は、１水素、酸素、硫黄、窒素、金
属および／または灰分を含んでもよい。この種の出発材
料は例えば、頭炭、歴青質石炭、亜一歴青質石炭、無煙
炭、およびコークスである。石炭をガス化するために後
に行なわれる方法に依存して、石炭は部分燃焼によって
変換される前に、最初に小片または粉末状にされる。タ
ールの形成を伴なう石炭の部分燃焼は、所某のいずれの
方法にても実施でき、例えばルルギ（Ｌｕｒｇｉ）法ま
たはシンサン（Ｓ如ｔｈａｎｅ）法によって実施できる
。これらの方法は“ＴｈｅＯｉｌａｎｄＧａｓＪｏｍＭ
Ｉ”１９７仏王８月２６日、ｐｐ．８０および８４に記
載されている。好適にはルルギ法は、本発明の方法の第
１段階のために使用される。該方法は“肌ｌｍａｎｎｓ
Ｅ舵ｙｋｌｏｐ ａ ｄｉｅ ｄｅｒ にｃｈｎｉｓ
ｃｈｅｎＣｈｅｍｉｅ’’、第１碇等、ｐｐ．４１８〜
４２４に詳細に説明されている。
石炭の部分燃焼中に、石炭は酸素、空気また酸素に富む
空気で、主に水素および一酸化炭素からなるガス混合葡
に変換される。さらに、石炭の性質、酸化ガスの組成お
よび使用されるガス化方法に依存して、ガス混合物中に
多量のまたは少量の窒素、Ｃ０２１日２０、ＣＨ４、Ｈ
夕およびＣＯＳが生ずる。酸化ガスとしてか、酸素を用
いると高い発熱量のガスが得られるから、酸素を用いる
ことが好適である。石炭ｌｋｇ当り０．２〜０．州あの
量の酸素が適切に使用される。
温度調節剤として、石炭の部分燃焼中に水蒸気を導入す
ることが好適である。反応混合物に酸素ＩＮのあたり２
〜９ｋ９の水蒸気を添加することが好適である。石炭が
ガス化された後に、好適には７００〜１１００℃の範囲
の温度にて、生じたガスがガス化反応器から引出される
。
該ガスは全般的に３７０〜６００ｑｏの範囲の温度を有
し、そして所望の日２・ＣＯおよびＣ比に加うるに、望
ましくない不純物例えばタール、油、ナフサ、フェノー
ル、水、アンモニア、硫化水素、二酸化炭素および石炭
ダストおよび灰分を含む。所望のガスから不純物を分離
するために、粗ガスは４０〜２０び０の温度に冷却され
、核冷却は好適には水を用いた間接的熱交換によってな
されその間に水蒸気が生成する。該処理中に、タール、
油、ナフサ、フェノールおよび水は凝縮し、一方石炭お
よび灰分は凝縮液体中に捕えられる。凝縮液体は残りの
ガスから分離される。油、ナフサ、フェノールおよび灰
分およびタール含有石炭は分別蒸留によって、噴離され
た液体から回収される。ガスは既知方法によって精製さ
れて硫化水素、二酸化炭素および他の不純物例えばＣＯ
Ｓ、ＣＳ２およびＨＣＮを除去されてよい。タールの少
なくとも１部分は、煤の形成を伴なう部分燃焼によって
ガス化される。該部分燃焼のために、酸素または酸素に
富んだまたは富んでいない空気が用にられてよい。ター
ルは好適には酸素を用いてガス化される。核ガス化は所
望の方法のいずれによって実施されてもよい。液体燃料
の部分燃焼による水素および一酸化炭素含有ガスの既知
製法は、“ＣｈｅｍｉｋｅｒＺｅ；山ｎｇ”、１９７２
年３月３日、ｐｐ．１２３〜１３４に概説されている。
タールのガス化のためにはシェルガス化方法（Ｓｈｅｌ
ｌＧａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｒＭｅｓｓ）が好適に使
用される。該方法は“Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｃｏ側ｍｙ
ａ的Ｅｎｇｎｅｅｒｌ雌Ｒｅｖｉｗ”、１９７３王１２
月、第５巻、舷．１２、ｐｐ．２２〜２８に記載されて
いる。タールの部分燃焼中に、温度調節剤として水蒸気
がｌｋ９当り０．５〜３ｋｇの水蒸気が添加される。
酸素または酸素含有ガスは、タールの部分燃焼が起こる
反応帯域にそれが供給される前に２００〜５００ｑｏの
温度に予備加熱されることが好適である。予備加熱後に
、高温の酸化用ガスはタールと混合されることが得策で
あり、そしてガスノタール混合物は反応器内に高圧下に
頃霧されることが好適である。この過剰圧力は、反応器
内の圧力よりも１〜５腹旺高いことが得策である。該反
応器は、適切には内側を耐熱材料で裏張りされた中空ス
チール容器を有する。好適な反応器は英国特許第７８０
１２０号、第８３２３８５号、第８５０４０９号および
第９６７８８５号明細書に記載されている。タールの部
分燃焼は、好適にはタールおよび酸素および任意的に用
いられてよい水蒸気の反応の結果としての温度である１
０００〜１５００００の範囲の温度にて実施される。
反応器内に維持される圧力は、広い範囲にて変化してよ
く、そして１〜１０政経対気圧の範囲に保たれることが
得策である。
反応器中に導入されたタールのできるだけ多くをガスに
変換するために、タールの４・満は反応器内に或滞留時
間の間存在しなければならない。該目的を達成するため
に１〜１５秒の滞留時間で十分であることが判明した。
タールがガスに変換せしめられた後に、実質的に比、Ｃ
○、Ｃ０２、Ｎ２および日２０からなる該反応生成物は
反応器から吐出される。
該ガスは全般的に１１００ｑ０より高い高温度を有し、
そして灰分、煤および硫化水素を含む。
ガス化中にタールｌｋ９当り０．０５〜０．２０ｋ９の
煤が全般的に形成される。不純物除去を可能とするため
に、ガスは技初に冷却される。該冷却は好適には、水、
水蒸気および／または冷却および精製された生成物ガス
の１部の噴射によって実施あれる。本発明のもう１つの
好適な具体例によると、冷却は、廃熱を用いて水蒸気を
発生するボイラー内で全体的にまたは部分的に実施され
る。ガスは好適には１２０〜２５０℃の範囲の温度に冷
却される。
反応器内の条件を適切に選択することによって、冷却さ
れたガスの固体物質含量は低い値に保たれる。
にも拘らず、例えばもしガスが脱硫されねばならないな
らば、そしてまたもしガス内の一酸化炭素が水で二酸化
炭素および水素に変換されね‘まならないならば、固体
物質舎量を減少させることが望ましい。該目的のために
、ガスは好適にはスクラバ−に通され、その中でガスは
液体好適には水で洗浄される。この種の設備は英国特許
第８２６２０９号明細書に記載されている。この種の洗
浄処理によって、実質的に団体物質を全く含まずそして
２０〜８０ｑ０の温度を有するガスが得られる。
固体物質を除かれた乾燥ガスは、通常次の範囲内の組成
を有する。表１ 容量％ 比 １５−５０ＣＯ
１５−３０Ｃ０２
７一３０Ｃ凡
０一５比Ｓ Ｏ．０５
−０．５０Ｎ２十Ａ １
一５５該ガスは好適にはさらに、Ｈぶおよび恐らくＣ０
２の少なくとも１部を除去することによってさらに精製
される。
該精製は既知方法によって実施されてよい。瓜Ｓおよび
Ｃ０２は好適には、英国特許第１４４４９６３号、第１
１３１班ｙ号、第９６５３球号、第９５７２６０号およ
び第９７２１４び号明細書に記載されるＡＤＩＰ法また
はＳＵＬＦＩＮＯＬ法によってガスから除去される。
固体物質およびＢぶを除かれた乾燥ガスは次の範囲内の
組成を有する。
表０ 容量％ 比 １５−５０ＣＯ
１５一３０Ｃ０２
７−３０Ｃ凡
０一５仏Ｓ Ｏ．００１
一０．０１０Ｎ２十Ａ Ｉ
−５５前記の如く、石炭のガス化において副生物として
タールが形成される。
該タールは全般的には固体物質艮０ち灰分および未変換
のまたは部分的に変換された石炭粒子を１〜２５％含む
。高合３の固体物質は引続き行なわれるタールのガス化
を妨げるから、固体物質の少なくとも１部をタールの少
なくとも１部から除去することが好適である。
このことは適切な方法のいずれによっても実施でき、固
体物質をタールの１部分からタールの他の部分に沈降さ
せることによって行なわれてよい。好適には固体物質は
、固体物質を７５〜２５％のタールに沈降させることに
よって２５〜７５％のタールから除去される。タールか
ら固体物質を除去するためのもう１つの得策な方法は、
タールを高温の水好適には１２５℃の水で洗浄する方法
である。固体物質を除去されたタールの部分は、部分燃
焼によるガス化のために特に適切である。
従って該タールの少なくとも１部を該目的のために用い
ることが好適である。固体物質を除去されないタールの
部分または前記の沈降処理の結果として今や最初に含ん
だ量より一層多量の固体物質を含むタールの部分は、好
適には、機給源料として意図される石炭と混合されてま
たは混合されずに石炭の部分燃焼に再婚環される。本発
明の方法の好適な具体例によると、タールの２５〜７５
％が直接的にガス化され、そしてタール７５〜２５％が
石炭の部分燃焼に再循環される。
前記の如く、部分燃焼によるタールのガス化中に煤が形
成される。該煤は生ずる合成ガスから分離され、そして
該煤の少なくとも１部は日２−およびＣ０一含有ガスを
得るために石炭と一緒に部分燃焼される。ガスから煤を
分離するために、英国特許第８２６２０叫号および第１
２６７８９６６号明細書に記載される方法を用いること
が得策である。石炭の部分燃焼中に形成されたタールの
１部がもし今や石炭の部分燃焼に再循環せしめられるな
らば、媒の少なくとも１部とタールの少なくとも１部を
混合しそして生ずるタール／煤混合物を石炭と共に部分
燃焼させることが好適である。
媒を組込むためには、固体物質郎ち灰分および未変換の
または少なくとも部分的に変換された石炭を含むタール
の部分を使用することが得策である。蝶１重量部当り３
〜１の重量部のタールを用いることが適切である。煤は
タール中に直接的に組込まれてよく、または最初に煤を
水中に採取し引続いてタールに組込んでもよい。
前者の場合には、タールの部分の部分燃焼によって生じ
た粗ガスをタールの他の部分と接触させ、斯くして煤が
後者のタールの部分中に組込まれるようにされる。該方
法において、紙ガスは好適には最初に５０〜２００℃の
範囲の温度に冷却され、一方煤を取入れるように意図さ
れるタールは５０〜２００％の範囲の温度を有すること
が好適である。後者の場合には、０．５〜１の重量％の
煤含量および１００〜１５び０の温度を好適には有する
嫌含有水は、１００〜１５ぴ○の温度を好適には有する
タールと燈拝しながら接触せしめられる。前者の場合に
は、煤含有ガスＩＮ〆当り０．００１めのタールを用い
ることが得策である。
後者の場合には、１〆の煤含有水を１あのタールと接触
させることが適切である。
本発明の方法を用いると、石炭１０００ｋ９から出発し
て、乾燥およびＨぶおよびＣ０２除去後に、次の組成を
有する合成ガス１５００〜３３０側めを得ることが可能
である。
容量％ 比 ３０−４５ＣＯ
Ｉ９−２４ＣＨ
８一３０Ｎ２十Ａ
Ｉ−４５次の例に関連して本発明をさらに説
明する。
例使用された出発材料は次の組成を有する石炭であった
。
Ｃ ７２．９５重塁％日
４．職 〃０
１０．７８ 〃Ｓ
Ｉ．３６ 〃Ｎ
Ｉ．５６ 〃灰分 ８４７
〃該石炭は、３４．０重量％の揮発性成分およびまた
２重量％の水を含んだ。
石炭は、引続く処理段階からの固体物質含有タールと共
に部分燃焼によってガス化された。水および灰分を含ま
ない石炭ｌｋ９当り０．０６【９のタールを添加し、そ
して０．３５６ｋ９の酸素および１．５２４ｋ９の水蒸
気を使用した。供給された酸素は２５ぴ０の温度を有し
た。水蒸気の温度は２６蟹○でであった。ガス化は７０
０〜１１０び０の温度および４０絶対気圧の圧力にて実
施された。
生じたガスを１２５℃に冷却した後に、ガスからタール
を除去した。
石炭ｌｋｇ当り０．１０ｋｇのタールが回収された。
タールは１５重量％の固体物質を含んだ。乾燥後に、生
じたガスは次の組成を有した。
容量％比 ２９．３Ｃ
Ｏ １５．５Ｃ０２
３１．７ＣＨ
２２．１比Ｓ
Ｏ．５Ｎ２十Ａ
Ｏ．９水および灰分を含まない
石炭ｌｋｏから２．０機での該ガスが形成された。
固体物質は５０％のタールから残りのタールへ沈降せし
められた。
タールの２つの部分は引続いて分離された。純粋なター
ルは別個の反応器中で、タールｌｋｏ当り１．０５７ｋ
９の酸素および２．５ｋ９の水蒸気を用いた部分燃焼に
よって煤含有合成ガスに変換せしめられた。温度は１１
０び０であり圧力は４晩絶対気圧であった。粗合成ガス
を、水を用いた間接的熱交換によって１８０℃に冷却し
た。引続いてガスを水で洗浄し、その結果煤は水に吸収
された。タールｌｋ９当り０．１５ｋ９の煤が形成され
た。煤を除去された乾燥合成ガスは次の組成を有した。
容量％ 凡 ４８．０Ｃ０
２５２ＣＱ
２５．６比Ｓ
Ｏ．２Ｎ２十Ａ
Ｉ．０タールｌｋ９当り２．５７Ｎ〆の該
ガスが形成された。
他の部分からの固体物質の沈降を受けたタールの部分を
、１２５ｑｏの温度にて煤含有水と蝿梓によって緊密に
混合し、煤はタール中に組込まれた。
媒含有タールおよび純粋にされた水は引続き相互に分離
された。煤および固体物質一合有タールは石炭の部分燃
焼に再循環された。石炭から直接的に回収された合成ガ
スを精製タールから回収された合成ガスと混合した。
終局的にかようにして次の組成を有する乾燥合成ガスが
石炭ｌｋ９当り２．２２洲で得られた。容量％

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 石炭の部分燃焼により合成ガスを製造するに際し、
    石炭を部分燃焼して合成ガスを生成させ、石炭の部分燃
    焼中生成したタールの少なくとも１部分を部分燃焼によ
    りガス化して合成ガスを生成させ、タールのガス化中生
    成した煤をガスから分離し、煤の少なくとも１部分を石
    炭と共に部分燃焼する、ことを特徴とする合成ガスの製
    法。
JP50143031A 1974-12-05 1975-12-03 合成ガスの製法 Expired JPS6020436B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL74/5842 1974-12-05
NLAANVRAGE7415842,A NL189517C (nl) 1974-12-05 1974-12-05 Werkwijze voor de bereiding van synthesegas.

Publications (2)

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