JPS6260437B2 - - Google Patents

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JPS6260437B2
JPS6260437B2 JP54096795A JP9679579A JPS6260437B2 JP S6260437 B2 JPS6260437 B2 JP S6260437B2 JP 54096795 A JP54096795 A JP 54096795A JP 9679579 A JP9679579 A JP 9679579A JP S6260437 B2 JPS6260437 B2 JP S6260437B2
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JP
Japan
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thermal decomposition
residue
temperature
water
pyrolysis
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Application number
JP54096795A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5622383A (en
Inventor
Tadashi Murakami
Mamoru Yamane
Toshio Shoji
Kenji Kawai
Original Assignee
Nippon Mining Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Mining Co filed Critical Nippon Mining Co
Priority to JP9679579A priority Critical patent/JPS5622383A/ja
Priority to AU50123/79A priority patent/AU526512B2/en
Priority to CA334,508A priority patent/CA1127579A/en
Priority to US06/070,469 priority patent/US4257778A/en
Publication of JPS5622383A publication Critical patent/JPS5622383A/ja
Publication of JPS6260437B2 publication Critical patent/JPS6260437B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B55/00—Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00—Cooling or quenching coke
    • C10B39/04—Wet quenching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は重質炭化水素類をデイレ−ドコ−キン
グ法で熱分解して得られる熱分解残渣を反応容器
内から取出し、冷却、固化、造粒を行なう方法に
係わり、さらには熱分解残渣の熱を有効に回収す
る方法に関するものである。 本発明者らは、さきに重質炭化水素類の熱処理
によりコークス製造用の原料となりうる粘結炭代
替物の製造方法を提案したが(特開昭48−
99202、特公昭53−41681)、その後研究の結果、
わが国において将来危恁されている原料炭供給不
安を解消する製品としては、特に流動性が重要で
ありギーセラー流動度50000DDPM以上の熱分解
残渣が最も好ましい粘結炭代替物となりうること
を見出した。 このような上記流動度50000DDPM以上を満足
し、天然の原料炭と全く同じ取扱いの出来る熱分
解残渣物としては揮発分が25〜45%、好ましくは
30〜45%のものであり、これは従来より知られて
いるデイレードコークスの揮発分5〜15%にくら
べれば極めて高いものである。 本発明者らはこのように揮発分の多い熱分解残
渣を従来のデイレードコーキング方法で採用して
いると全く同じように取扱うと種々の困難な問題
が生じることを経験していた。特に反応容器内か
らの熱分解残渣取出しがむずかしく、従来のデイ
レードコーキング法で行なつている以下の手順す
べてに問題を含んでいた。 反応容器内への水注入による熱分解残渣の冷
却 反応容器上下フランジの開放 水砕機による熱分解残渣の切出し 即ちにおいては冷却水の均一分散注入がむず
かしく、注入時間、冷却時間も従来法にくらべ2
倍以上を必要とした。 またにおけるフランジ開放時に冷却不完全な
部分が空気と触れ発火することがあつた。 の水砕機による切出しも当該熱分解残渣が若
干の可塑性を有しているため効率がわるく、長時
間を必要とした。 本発明者らは上記問題点を解決すべく従来法の
デイレードコーキング法で得られるコークス(揮
発分5〜15%)と本発明の処理対象である熱分解
残渣(揮発分25〜45%)の高温における物理性状
等に関し鋭意研究をつづけた結果従来法のデイレ
ードコーキング法で得られるコークスが反応容器
内では多孔質な固体として蓄積し、ギーセラー流
動性は全くないのに対し当該熱分解残渣は反応容
器内では粘稠な液体あるいはスラリー状を呈して
おりこの状態をある温度領域内で保つことが出来
ることを見出した。 即ち、第1図に示すように揮発分x(重量%)
と熱分解残渣の温度T(℃)の関係において、T
=0.293x2−26.12x+790の曲線より上側のA領域
でのみ該熱分解残渣が粘稠な液体あるいはスラリ
ー状の形体で存在し、反応容器から連続的に取出
すことができ、しかも取出した熱分解残渣を水と
接触させることにより急速に冷却固化させれば、
そのまま使用に供せる状態の粒径に造粒し得るこ
と及び熱分解残渣のもつている熱エネルギーを水
蒸気として回収し得ること等の知見を得た。 本発明はこのような知見に基づいてなされたも
のであり、本発明は、重質油炭化水素類をデイレ
ードコーキング法で熱分解して得られる揮発分が
25〜45重量%の範囲でかつギーセラー流動度が
50,000DDPM以上の熱分解残渣を前記熱分解の
温度以下で、かつ T≧0.293x2−26.12x+790 〔但し、Tは熱分解残渣の温度(℃)、xは熱
分解残渣の揮発分(重量%)で25〜45重量%の範
囲である〕を満足するように選定した温度で、ベ
ルト上に落下付着させ、次いで当該ベルトととも
に水中に移動させることを特徴とし又さらに前記
接触を加圧下にて行なうことにより、前記水をス
チームとして回収することを特徴とするものであ
る。 以下本発明を詳細に述べる。 重質炭化水素類の熱分解にはデイレードコーキ
ング法が採用され、加熱炉で400〜500℃に加熱さ
れた常圧蒸留残渣、減圧蒸留残渣或いはナフサ分
解重油、天然アスフアルト、コールタール、ター
ルサンド油等の重質油炭化水素類は、あらかじめ
予熱された熱分解反応容器に送り込まれる。この
反応容器の中において、重質油炭化水素類の分解
反応が進み、熱分解残渣を生成し、これとともに
分解ガス及び分解油を生じる。この熱分解残渣
は、液状もしくはスラリー状態にて反応容器内に
徐々に蓄積し、分解ガス及び分解油は、気相の状
態で分離し、この反応容器の上部から留出し、次
工程の精留塔へ送られる。熱分解残渣の揮発分が
25〜45重量%の範囲でかつギーセラー流動度が
50000DDPM以上になるまで反応を進めその揮発
分に応じ、前記式を満足する温度にて取出され
る。ここで揮発分とは、JISM8812「石炭類およ
びコークス類の工業分析法4.揮発分定量方法」に
規定される方法で測定したものであり、またギー
セラー流動度とは、JISM8801「石炭類の試験方
法5.流動性試験方法(ギーセラープラストメータ
ー方法)」に規定される方法で測定された最高流
動度をいうものである。尚取出す際の温度は、T
=0.293x2−26.12x+790により求められる温度よ
り50℃以上高い方が好ましい。又勿論冷却操作な
しで、反応温度付近で取出してもよいし、さらに
は又、熱分解反応をさせながら連続的に取出すこ
ともできる。尚、熱分解反応温度以上とすると、
熱分解反応が急激に進み、所望の熱分解残渣を得
ることができない。この取出された熱分解残渣は
空気に触れることなしに、直ちに水と接触させて
冷却固化する。尚この冷却水を2〜10Kg/cm3の加
圧下で用いることにより、熱分解残渣の熱を水蒸
気として有効に回収し得る。 ここで取出した溶融熱分解残渣は適当に分散さ
せて水中に注入する。この分散には分散ノズル、
分散板等を使うことができる。 水中に注入冷却させる方法としては (A) 大量の水の中に分散注入させ冷却する方法 (B) 熱分解残渣をベルト上に滴下付着させ、次い
で当該ベルトとともに強制的に水中に移動させ
て冷却する方法 が考えられるが、(A)の方法においては、熱分解残
渣からの熱回収がむずかしく、また注入した熱分
解残渣が気泡を抱き込み水面に浮くので折角適当
な径になるように分散注入しても一塊になり、再
度粉砕して実用に供さなければならない。これに
対し(B)の方法によると強制的に溶融熱分解残渣を
冷却水中に引き込むので効率的な冷却固化造粒が
行うことができる。 一方冷却水としては、冷却効果からいえば勿
論、低温のものを用いるのが望ましいが、製品か
らの効率的な熱回収を可能にするためには、2〜
10Kg/cm3の加圧下で用い上記操作を2〜10Kg/cm3
の水蒸気として回収するのが望ましい。 次に本発明の1実施例を第2図に基づいて述べ
る。 先ず反応が終了した熱分解残渣は、反応容器か
ら受槽1に移送され、受槽1より送入ポンプ2で
冷却槽3へ送入される。冷却槽3の頂部には、直
径5〜50mmの穴を有するノズル4が設置されてお
り、熱分解残渣はこのノズル4より冷却槽3の内
部に設けられた回転ドラム5,5′間に設置され
ているスチールベルト6上に滴下する。このスチ
ールベルト6は、その表面が5〜50mm巾に仕切ら
れており、このスチールベルト6上に滴下付着し
た熱分解残渣は、回転ドラム5,5′により、ス
チールベルト6と共に冷却水4の中に移送され、
冷却固化される。冷却固化された熱分解残渣は、
剥離板7により剥離され、適当な大きさに折り砕
かれ、ロータリーバルブ8より取り出す。一方熱
分解残渣より熱を得た冷却水は、一部水蒸気とな
り、圧力コントロールバルブ9により系内の圧力
を一定に保つとともに定圧の水蒸気として回収さ
れる。又、冷却水は液面コントロールバルブ10
により、液面を一定に保つよう冷却槽3の底部よ
り適宜補給される。この補給された水は、熱分解
残渣とは対向して移動し、下方から上昇するに従
い水は加熱され、液面の液体もしくはスラリー状
の熱分解残渣との接触面或いは移動ベルトとの接
触面において激しく沸騰して水蒸気を発生する。 尚本発明においては、熱を直接スチームとして
回収する方法について述べたが、過熱水を循環
し、熱交換器を介して水蒸気を回収してもよい。
又冷却槽は第2図に示したような竪型槽である必
要もなく適宜傾斜させてもさらには横型でもよ
い。さらに熱分解残渣の冷却槽3への供給速度、
ベルトの移動速度等は、熱分解残渣の揮発分、温
度等により適宜設定されるものである。 以上のような本発明の方法は、熱分解残渣を連
続的に短時間のうちに、安全に取出すことがで
き、又冷却固化造粒が同時にでき、しかも、熱を
有効に回収することができる等工業的に極めて有
用な効果を有するものである。 以下、実施例及び比較例により、本発明の効果
を具体的に述べる。 参考例 ギーセラー流動度が50000ddpm以上
(JISM8801の方法では、これ以上の最高流動度は
測定ができなかつた)、揮発分がそれぞれ26.5重
量%、29.9重量%、34.8重量%、39.0重量%、
46.5重量%となるように熱分解して得られた熱分
解残渣を撹拌しながら順次温度を下げて、種々の
温度で液高30cmのレベルに保持し、内径8mmのノ
ズルから流出させて、この流出速度が5g/min以
下となつた温度、すなわち熱分解残渣が液状又は
スラリー状を保ち得る温度を求めた。この結果は
下表のとおりで、第1図に示した近似式T=
0.293x2−26.12x+790を求めることができた。
【表】 実施例 1 温度405℃、圧力0.3Kg/cm3Gの熱分解反応器で
クウエート減圧残油を20時間通油を行なつて得た
揮発分33%の熱分解残渣を1時間軽油によるスト
リツピング処理を行なつた後、反応器下部バルブ
(径2インチ)を開き反応器内を2Kg/cm3に加圧
して400℃に加熱してある別の受槽に移した。こ
の操作後反応器上部フランジを開放したところ熱
分解残渣は完全に受槽に移つていた。さらに受槽
からポンプにより第2図と同じ形式の冷却槽に熱
分解残渣を移し、熱分解残渣の冷却、固化を行な
つて平均径6m/mの熱分解残渣を得た。この時
の冷却条件は次の通りである。 高温熱分解残渣の温度 380℃ 冷却槽内圧力 10Kg/cm3 下部冷却水温度 80℃ ベルトの仕切巾 6m/m ベルトの移動速度 5cm/sec 冷却水の上昇速度 5cm/sec 実施例 2 実施例1と同じ受槽にとつた熱分解残渣を第2
図と同じ形式の冷却槽に流下させ冷却固化造粒を
行なうと共に2Kg/cm3の水蒸気として熱を回収し
た。400℃の熱分解残渣300Kgに対して125℃の水
蒸気発生量は40Kgであつた。 比較例 1 温度400℃、圧力0.3Kg/cm3Gの熱分解反応器に
クウエート減圧残油を40Kg/hrの流通速度で16時
間通油して熱分解反応を行ない、揮発分45wt%
の熱分解残渣を300Kg得た。 反応終了後10分間軽油を通して未反応原料油を
ストリツピングし次に冷却水を注入して熱分解残
渣の冷却を行なつたが、反応器内壁温度が150℃
に達するまで10時間を要した。またこの温度で上
下フランジを開放したところ未冷却の一部分から
発火して煙が出た。この熱分解残渣を200Kg/cm3
の水砕機で系外へ切出したが約300Kgの取出しに
3時間を要した。 なお同じ装置で温度450℃にて24時間反応して
得た揮発分10.8%の熱分解残渣は150℃までの鈴
却が4時間、水砕機による切出しが1時間であつ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は、熱分解残渣の揮発分と取出し可能温
度の関係を示すもので、第2図は、本発明の一実
施態様図である。 第2図において、1……受槽、3……冷却槽、
5,5′……回転ドラム、6……スチールベルト
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重質油炭化水素類をデイレードコーキング法
    で熱分解して得られる揮発分が25〜45重量%の範
    囲でかつギーセラー流動度が50,000DDPM以上
    の熱分解残渣を、前記熱分解の温度以下で、かつ T≧0.293x2−26.12x+790 〔但し、Tは熱分解残渣の温度(℃)、xは熱
    分解残渣の揮発分(重量%)で25〜45重量%の範
    囲である。〕を満足するように選定した温度でベ
    ルト上に滴下付着させ、次いで当該ベルトととも
    に水中に移動させることを特徴とする粘結炭代替
    物としての熱分解残渣の取出し方法。 2 特許請求の範囲第1項記載において、前記熱
    分解残渣と水とを加圧下で接触させることを特徴
    とする粘結炭代替物としての熱分解残渣の取出し
    方法。
JP9679579A 1979-07-31 1979-07-31 Method of withdrawing thermal cracking residue Granted JPS5622383A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9679579A JPS5622383A (en) 1979-07-31 1979-07-31 Method of withdrawing thermal cracking residue
AU50123/79A AU526512B2 (en) 1979-07-31 1979-08-21 Synthetic coking coal
CA334,508A CA1127579A (en) 1979-07-31 1979-08-27 Process for producing synthetic coking coal of high volatile matter content
US06/070,469 US4257778A (en) 1979-07-31 1979-08-28 Process for producing synthetic coking coal of high volatile matter content

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Publication Number Publication Date
JPS5622383A JPS5622383A (en) 1981-03-02
JPS6260437B2 true JPS6260437B2 (ja) 1987-12-16

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ID=14174556

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Also Published As

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US4257778A (en) 1981-03-24
JPS5622383A (en) 1981-03-02
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