JPS6241555B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油母頁岩の乾留方法及びその設備に係
り、特に一つの炉で原料の予熱乾留、残カーボン
処理、冷却を行なう矩型堅型乾留炉に関するもの
である。

油母頁岩からいわゆるシエールオイルを回収す
る方法は、大別すると堅型炉、火格子炉、キルン
炉の各種があるが、このうち堅型炉型式は密に充
填した油母頁岩微粒子と加熱媒体としてのガスと
の接触効率が良好なためガス量を少量に止めるこ
とが可能で、このための設備費や運転費の節減を
図ることが可能であり、既に数種のプロセスが開
発されている。

これらの従来システムとしては、予熱乾留工程
と残カーボン処理工程を別炉で行なうか又は残カ
ーボン処理を全く行なわないかの２つの方法が知
られている。これらの方法で問題となることは別
炉処理する場合においては設置スペースが必要
である。乾留炉から残カーボン処理炉への原料
運搬工程が必要である。原料運搬のために原料
を一旦冷却する必要が生じ、熱ロスが大きい。

又残カーボン処理を全く行なわない場合におい
ては、草木、地下水への影響等公害上の問題があ
る。

又従来の予熱、乾留、残カーボン処理冷却より
なる乾留炉は、乾留により得られた乾留ガスの一
部を用いて熱源としていた。又残カーボン処理帯
で生成した低カロリーガスが上部の乾留域に流入
することによつて、乾留域内で生成した高カロリ
ーガス（石油相当成分）と混合し、結果として得
られる乾留ガスのカロリーを低減するという欠点
があつた。

本発明はこれらの課題を解決するものであつ
て、その目的は大気汚染あるいは地下水汚染等の
環境破壊を防止した堅型炉による油母頁岩の乾留
方法を提供するものである。

本発明の他の目的は、上記乾留方法をエネルギ
ーロスなく高カロリーガスを回収する油母頁岩の
乾留設備を提供するものである。

即ち本発明は油母頁岩を予熱、乾留、残カーボ
ン処理、冷却して処理する方法において、前記乾
留域と残カーボン処理域の間に不感帯を設けるこ
とによつて乾留域の下部に設けた残カーボン処理
域で生成した炉内ガスを残カーボン処理域の上端
部より炉外に取り出し、該炉内ガスを用いて前記
乾留域に供給する乾留用ガスを加熱することを特
徴とする油母頁岩の乾留方法を第１発明とする。

又本発明は予熱帯、乾留帯、残カーボン処理
帯、冷却帯を備えた堅型炉の上部に装入装置を設
け、下部に排出装置を設けて、前記残カーボン処
理帯の下端部に蒸気、空気の吹込口を配設し、残
カーボン処理帯の上端部に炉内ガス取出口を設
け、乾留帯の下端部と予熱帯の上端部とに循環路
を形成し、該循環路に油回収装置、乾留用ガス加
熱器を設け、該加熱器と残カーボン処理帯に設け
たガス取出口とを連通し、更に乾留帯と残カーボ
ン処理帯との間にガス混合防止手段を構成したこ
とを特徴とする油母頁岩の乾留設備を第２発明と
する。

以下本発明を図面によつて詳述する。

本発明の乾留設備は堅型炉１０とガス循環系２
０と炉内ガス取出系３０とからなる。堅型炉型式
として油母頁岩乾留炉は、予熱、乾留、残カーボ
ン処理、冷却の各域から構成されることが知られ
ているが、装入された原料の流れは概ね次の説明
により理解される。

１は装入装置の１タイプでありシール構造を用
いるが、図では整流板を設けた例を示している。
装入された原料は、予熱２―１、乾留ゾーン２―
２を経て、残カーボン処理ゾーン３を通つて切出
装置４にて切出され、ホツパー５に貯留冷却さ
れ、シール弁６が開きホツパー７に貯められ、シ
ール弁８が開き、排出される。

次にガスの流れを説明する。

９は乾留用熱ガス吹込み装置であり、予熱、乾
留ゾーン２で、原料を約500℃に加熱し乾留する
もので、炉頂ガス抜出し管２３を通つて炉外に取
り出される。残カーボン処理ゾーン３では、切出
装置４の上部から約800〜1000℃の加熱空気１１
とスチーム１４を吹込み、乾留後油母頁岩に残つ
ているカーボンと水性ガス化反応を行わせ、ガス
捕集管１３より炉外１５へ回収される。

１２は、ガスパージ管で、上記水性ガス化終了
後のガスが、乾留ゾーン２に入り込まないように
炉下に向けて吹きパージするもので、熱ガス管部
９下部とガス捕集管１３上部との間の原料による
ガスシールを捕強している。

１５は廃原料を冷却する為の冷却ガス吹込み装
置であり、ホツパー５下部より冷却ガスを入れて
いる。残カーボン処理ゾーン３での燃焼生成ガス
が、上部の乾留ゾーン２に流入しないように遮断
する方法として、ガス捕集管１３を設けてカーボ
ンとの水性ガス化反応による低カロリーの炉内ガ
スを系外に回収し、必要によりN₂等の不活性ガ
スを用いて、管１２からパージガスを圧入噴出す
るとよい。本明細書においては以下かゝる技術構
成を乾留帯と残カーボン処理帯との間のガス混合
防止手段という。

即ち上述のガス混合防止手段は前記の乾留帯と
残カーボン処理帯との間に設けられるが、その態
様は後述するように、粉体、気体、固体によるシ
ールでその目的が達成され、いわゆるガスの不感
帯と指称しうるものを得て、乾留操作上極めて実
技に適している。

第３図は前記ガス混合防止手段の他の例を示し
ているが、乾留ゾーンの下に冷却ガス１６で冷却
して、切出し装置１７を追加設置して固体シール
とし、N₂による気体シールと股状ホツパー３２
内の原料の粉体シールの３シールを得ている。

第４図は更に他の例を示し、残カーボン処理帯
３と乾留帯２との間に絞り部３１を介設して切り
出し装置１７の切り出し操作により原料の滞留層
高Ｈを生成し、ガス捕集管１３の吸引力の制御に
よる粉体シールと切り出し装置１７による固体シ
ールを併用した例を示している。

本発明のガス循環系２０は、予熱帯２―１の上
部と乾留帯２―２の下端部に構成され、油回収装
置２１と乾留用ガス加熱器２４を設けている。乾
留用ガス加熱器２４には炉内ガス取出系３０から
分岐する炉内ガスの１部を導入して適温の乾留用
ガスを得ている。

本発明の堅型炉はその形状は特に限定されるも
のではなく、円筒形あるいは角形に構成される
が、長辺と短辺からなる矩形にしてもよい。矩形
乾留炉は予熱、乾留、残カーボン処理及び冷却の
各帯を共通に矩形状として、所望数の原料装入装
置及び廃原料排出装置を長辺側に沿つて設けると
大量処理に適する。

以上本発明について詳述したが、本発明は次の
効果をうる。

(1) １つの炉で、乾留、残カーボン処理を行なう
ので、炉数が少なくでき、又、原料運搬工程が
省略できる。

(2) 乾留炉から残カーボン処理炉への原料運搬工
程が無くなることにより、運搬工程にて生じる
原料の粉化による処理ロスが皆無となる。それ
と同時に原料を一旦冷却する必要もなく、熱ロ
スが格段に少なくなる。

(3) 廃原料の残カーボン処理を乾留工程と連続し
て行なえることにより発塵もなく、又残カーボ
ン処理するので大気汚染、地下水汚染、環境破
壊等の問題が解消できる。

(4) 残カーボン処理帯における炉内ガスを捕集し
て系外に回収するので低カロリーガスが乾留帯
に流入することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフローを示す全体説明図、第
２図は本発明の堅型乾留炉の断面図、第３図は本
発明の実施例の部分断面図、第４図は更に本発明
の他の実施例の部分断面図である。 １；装入装置、２；乾留域、３；残カーボン処
理域、４；原料切り出し装置、５；ホツパー、１
０；乾留炉、１３；ガス捕集管、２０；ガス循環
路、２１；油回収装置、２４；ガス加熱器、３
０；ガス取出系。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油母頁岩を予熱、乾留、残カーボン処理、冷
   却して処理する方法において、前記乾留域と残カ
   ーボン処理域の間に、ガスシール機構として粉体
   層、ガスパージ装置および切り出し装置を単独又
   は組合せて構成される不感帯を設け、乾留域の下
   部に設けた残カーボン処理域で生成した炉内ガス
   を残カーボン処理域の上端部より炉外に取り出
   し、該炉内ガスを用いて前記乾留域に供給する乾
   留用ガスを加熱することを特徴とする油母頁岩の
   乾留方法。 ２ 予熱帯、乾留帯、残カーボン処理帯、冷却帯
   を備えた堅型炉の上部に装入装置を設け、下部に
   排出装置を設けて、前記残カーボン処理帯の下端
   部に蒸気、空気の吹込口を配設し、残カーボン処
   理帯の上端部に炉内ガス収出口を設け、乾留帯の
   下端部と予熱帯の上端部とに循環路を形成し、該
   循環路に油回収装置、乾留用ガス加熱器を設け、
   該加熱器と残カーボン処理帯に設けたガス取出口
   とを連通し、更に乾留帯と残カーボン処理帯との
   間に、粉体層ガスパージ装置および切り出し装置
   を、単独又は組合せてガス混合防止手段を構成し
   たことを特徴とする油母頁岩の乾留設備。