JPS6345436B2 - - Google Patents
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- JPS6345436B2 JPS6345436B2 JP54073159A JP7315979A JPS6345436B2 JP S6345436 B2 JPS6345436 B2 JP S6345436B2 JP 54073159 A JP54073159 A JP 54073159A JP 7315979 A JP7315979 A JP 7315979A JP S6345436 B2 JPS6345436 B2 JP S6345436B2
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- JP
- Japan
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- coal
- particles
- fluidized bed
- pyrolysis
- reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- 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
- C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
- C10B49/16—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form
- C10B49/20—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form in dispersed form
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は粘結炭をフラツシユ熱分解して、気
体、液体および固体の分解生成物を製造する方
法、さらに特定すれば、粘結炭を流動床反応装置
内でフラツシユ熱分解する方法に関する。
体、液体および固体の分解生成物を製造する方
法、さらに特定すれば、粘結炭を流動床反応装置
内でフラツシユ熱分解する方法に関する。
石炭またはその他の炭質物、たとえばオイルシ
エールの熱分解は乾溜炭化とも呼ばれて確立した
技術である。この技術における炭質物の加熱は熱
分解して通常タールおよび軽油と呼ばれる多量の
有機液体、少量の気体および通常乾溜炭と呼ばれ
る固体残渣を生成する温度で行なう。またこれは
ベンゾールおよびその他の液体炭化水素を製造す
る伝統的な技術である。この方法によつて生成す
るタールはさらに水素を使用して一連の液体燃料
に精製する。
エールの熱分解は乾溜炭化とも呼ばれて確立した
技術である。この技術における炭質物の加熱は熱
分解して通常タールおよび軽油と呼ばれる多量の
有機液体、少量の気体および通常乾溜炭と呼ばれ
る固体残渣を生成する温度で行なう。またこれは
ベンゾールおよびその他の液体炭化水素を製造す
る伝統的な技術である。この方法によつて生成す
るタールはさらに水素を使用して一連の液体燃料
に精製する。
石炭またはその他の炭質物の熱分解によつて得
られるタールおよび液体炭化水素の全収率は熱分
解条件、たとえば加熱速度、温度、遊離する揮発
分および熱分解領域における石炭粒子の滞留時間
によつて著しく影響を受ける。石炭を乾溜して治
金用コークスまたは都市ガスを製造する場合は、
固定床レトルトを使用して徐々に加熱し、タール
および液体炭化水素は副産物と考えられている。
レトルトによるこれらの液体の収率は低くて、通
常は処理した石炭の重量の５〜10％にすぎない。
他方石炭を「フラツシユ」すなわち迅速に熱分解
し、生成する揮発分を急冷するときは、生成する
タールの二次分解がもつとも少なくて、液体の収
率が最高である。フラツシユ熱分解の概念は、石
炭を原料として油を製造する乾溜炭化の極めて有
望な方法と考えられている。
られるタールおよび液体炭化水素の全収率は熱分
解条件、たとえば加熱速度、温度、遊離する揮発
分および熱分解領域における石炭粒子の滞留時間
によつて著しく影響を受ける。石炭を乾溜して治
金用コークスまたは都市ガスを製造する場合は、
固定床レトルトを使用して徐々に加熱し、タール
および液体炭化水素は副産物と考えられている。
レトルトによるこれらの液体の収率は低くて、通
常は処理した石炭の重量の５〜10％にすぎない。
他方石炭を「フラツシユ」すなわち迅速に熱分解
し、生成する揮発分を急冷するときは、生成する
タールの二次分解がもつとも少なくて、液体の収
率が最高である。フラツシユ熱分解の概念は、石
炭を原料として油を製造する乾溜炭化の極めて有
望な方法と考えられている。
フラツシユ熱分解の必須要件は次のごとくであ
る。
る。
(i) 石炭粒子の典型的な加熱速度は104℃／ｓま
たはそれ以上と極めて大きい。
たはそれ以上と極めて大きい。
(ii) 熱分解領域における揮発分の滞留時間が短か
い、すなわち揮発分を迅速に取出して急冷す
る。
い、すなわち揮発分を迅速に取出して急冷す
る。
これらの条件は石炭微粉末を流動床または同伴
流の反応装置で処理すれば最も容易に満足するこ
とができる。このような装置を使用して実験した
結果、使用した石炭の種類にもよるが、乾燥した
無灰分石炭からのタール収率は30〜35％に達し
た。
流の反応装置で処理すれば最も容易に満足するこ
とができる。このような装置を使用して実験した
結果、使用した石炭の種類にもよるが、乾燥した
無灰分石炭からのタール収率は30〜35％に達し
た。
フラツシユ熱分解装置に凝結性のある粘結炭を
使用するときの問題は、揮発分を良好な収率で生
成する前に粘結炭の粒子が加熱されて塑性となつ
て凝結することである。粘結炭を使用するとき
は、熱分解装置または生成物排出管のいずれかま
たはその両者において乾溜炭が凝結して付着す
る。凝結物が付着すると、熱分解装置の性能を損
なつて遂には処理の継続を不可能にする。
使用するときの問題は、揮発分を良好な収率で生
成する前に粘結炭の粒子が加熱されて塑性となつ
て凝結することである。粘結炭を使用するとき
は、熱分解装置または生成物排出管のいずれかま
たはその両者において乾溜炭が凝結して付着す
る。凝結物が付着すると、熱分解装置の性能を損
なつて遂には処理の継続を不可能にする。
粘結炭の熱分解に伴なう上記問題を軽減または
克服する次のごとき種々な方法が提案されてい
る。
克服する次のごとき種々な方法が提案されてい
る。
(a) 炭質物の段階的加熱（たとえばCOED法）。
(b) 炭質物の機械的撹拌（たとえばルルギ―ルー
ルガス法）。
ルガス法）。
(c) 高温の乾溜炭のごとき非凝結性物質と高温の
不活性ガスとに粘結性炭質物を混合して乱流と
する（たとえば米国特許第3736233号明細書記
載のSass等の装置およびウエスチングハウス
のドラフト―チユーブガス化装置）。
不活性ガスとに粘結性炭質物を混合して乱流と
する（たとえば米国特許第3736233号明細書記
載のSass等の装置およびウエスチングハウス
のドラフト―チユーブガス化装置）。
(d) 熱分解によつて生成した乾溜炭で粘結性炭質
物を希釈して温和に酸化する（Lang等の論文
Industrial Engineering Chemistry、VOl.49、
p.335、1957参照）。
物を希釈して温和に酸化する（Lang等の論文
Industrial Engineering Chemistry、VOl.49、
p.335、1957参照）。
(e) 乾溜炭を外部から再循環させることなしに酸
化する（たとえばParry法）。
化する（たとえばParry法）。
酸素またはその他の酸化性ガスを使用して温和
に酸化する前処理によつて、粘結性炭質物の凝結
を実質的または完全に解消する方法も発達した。
このとき前処理は次のいずれかの温度で行なう。
に酸化する前処理によつて、粘結性炭質物の凝結
を実質的または完全に解消する方法も発達した。
このとき前処理は次のいずれかの温度で行なう。
(a) 炭質物の塑性範囲より低い温度（たとえば米
国特許第2560478号明細書記載のRotheli法）。
国特許第2560478号明細書記載のRotheli法）。
(b) 炭質物の塑性範囲内の温度（たとえば米国特
許第3070515号明細書記載のSylvander法）。
許第3070515号明細書記載のSylvander法）。
しかしながら、これらの粘結炭の処理方法はい
ずれも次の欠点の少なくとも一つを有する。
ずれも次の欠点の少なくとも一つを有する。
(1) 反応装置系が複雑となる。たとえばCOED法
の多段反応装置系は、石炭の粘結性が大きい
程、石炭を凝結させずに処理するのに必要な
個々の反応装置の段階数が大きくなる。
（OECD法はR.C.Merrill等のClean Fuels
from Eastern Coals by COED、Coal
Processing Technology、Vol.2、p.88―93、
1975に記載）。
の多段反応装置系は、石炭の粘結性が大きい
程、石炭を凝結させずに処理するのに必要な
個々の反応装置の段階数が大きくなる。
（OECD法はR.C.Merrill等のClean Fuels
from Eastern Coals by COED、Coal
Processing Technology、Vol.2、p.88―93、
1975に記載）。
(2) 熱分解装置の操業に伴なう機械的な問題（た
とえば、W.PetersのLurgi―Ruhrgas
Process、Gliickauf、Vol.112、p.8―13、
1976）。
とえば、W.PetersのLurgi―Ruhrgas
Process、Gliickauf、Vol.112、p.8―13、
1976）。
(3) 周知のごとく石炭の酸素処理は、別な前処理
反応装置で行なつても、あるいは熱分解装置内
で石炭に酸素を加えても、タール収率が低下す
る。すなわち酸素は石炭中の揮発分を生成する
成分を優先的に酸化し、この酸化は石炭の粘結
性がなくなるまで継続する必要があるので収率
の低下は著しい。R.T.Struck等のSmall
Continuous Unit for Fluidised―bed
Carbonisation、Industrial Engineering
Chemistry、Process Design Development
Vol.6、p.85〜88、1967によれば、６％の石炭
を前酸化するときは、乾燥した無灰分石炭から
のタール収率が19.5％から約13.5％に低下す
る。
反応装置で行なつても、あるいは熱分解装置内
で石炭に酸素を加えても、タール収率が低下す
る。すなわち酸素は石炭中の揮発分を生成する
成分を優先的に酸化し、この酸化は石炭の粘結
性がなくなるまで継続する必要があるので収率
の低下は著しい。R.T.Struck等のSmall
Continuous Unit for Fluidised―bed
Carbonisation、Industrial Engineering
Chemistry、Process Design Development
Vol.6、p.85〜88、1967によれば、６％の石炭
を前酸化するときは、乾燥した無灰分石炭から
のタール収率が19.5％から約13.5％に低下す
る。
(4) 粘結炭粒子を単にこれと粒径がほぼ等しい非
粘結性固体、たとえば乾溜炭と混合して希釈す
る場合において、再循環乾溜炭を外部から供給
するときは、過剰量を必要とし、乾溜炭または
その他の不活性物質を内部再循環させるとき
は、高温面を付加的に導入するので、クラツキ
ング反応を促進してタール収率を減少させる。
それにも拘らず、乾溜炭の内部再循環を使用す
るウエスチングハウスのドラフト―チユーブガ
ス化装置は従来公知の凝結防止技術としては恐
らく最良の方法であろう。
粘結性固体、たとえば乾溜炭と混合して希釈す
る場合において、再循環乾溜炭を外部から供給
するときは、過剰量を必要とし、乾溜炭または
その他の不活性物質を内部再循環させるとき
は、高温面を付加的に導入するので、クラツキ
ング反応を促進してタール収率を減少させる。
それにも拘らず、乾溜炭の内部再循環を使用す
るウエスチングハウスのドラフト―チユーブガ
ス化装置は従来公知の凝結防止技術としては恐
らく最良の方法であろう。
本発明の方法は粘結炭のフラツシユ熱分解に伴
なう凝結を克服する技術であつて、供給する石炭
粒子より粒径および密度が大きい不活性粒子から
なる流動床を有する反応装置内でフラツシユ熱分
解を行なう方法である。もちろんこの反応装置は
非粘結性炭質物のフラツシユ熱分解に使用するこ
ともできる。流動床には不活性粒子として砂を使
用することが便宜であるが、アルミナまたは耐火
物の粒子を使用することもできる。
なう凝結を克服する技術であつて、供給する石炭
粒子より粒径および密度が大きい不活性粒子から
なる流動床を有する反応装置内でフラツシユ熱分
解を行なう方法である。もちろんこの反応装置は
非粘結性炭質物のフラツシユ熱分解に使用するこ
ともできる。流動床には不活性粒子として砂を使
用することが便宜であるが、アルミナまたは耐火
物の粒子を使用することもできる。
本発明の方法によれば、石炭を酸化処理する必
要がなく、単一の反応装置において原料炭の凝結
を解消または制御して、フラツシユ熱分解によつ
て得られるタール収率を最高にすることができ
る。
要がなく、単一の反応装置において原料炭の凝結
を解消または制御して、フラツシユ熱分解によつ
て得られるタール収率を最高にすることができ
る。
本発明の方法は、すなわち、石炭をフラツシユ
熱分解するに当つて、粒子の形をしておりかつ不
活性担体中に懸濁せしめられた石炭の流れを、前
記石炭の粒子よりも大きい粒径及び密度を有して
いる不活性粒子から形成されていて400〜1000℃
の温度で保持された流動床に供給することを特徴
とする、石炭のフラツシユ熱分解法である。ここ
で、“石炭”とは、本発明の方法を適用し得るか
ぎり、その他の炭質物を包含する意図で用いられ
る。
熱分解するに当つて、粒子の形をしておりかつ不
活性担体中に懸濁せしめられた石炭の流れを、前
記石炭の粒子よりも大きい粒径及び密度を有して
いる不活性粒子から形成されていて400〜1000℃
の温度で保持された流動床に供給することを特徴
とする、石炭のフラツシユ熱分解法である。ここ
で、“石炭”とは、本発明の方法を適用し得るか
ぎり、その他の炭質物を包含する意図で用いられ
る。
流動床は温度500〜800℃に保持することが好ま
しい。
しい。
通常、石炭の粒子の平均粒径は、流動床の粒子
の平均粒径の少なくとも約６分の１である。
の平均粒径の少なくとも約６分の１である。
本発明において石炭の凝結を制御する正確な機
構はまだ完全に解明されていないが、流動床内で
不活性粒子が強力に撹拌されるときの運動量が凝
結を制御するものと考えられている。流動床内で
凝結物が形成されると、不活性粒子の運動量は凝
結物間の塑性結合を直ちに破るのに十分なものと
考えられる。不活性物質の希釈効果は凝結を制御
することに寄与するが、この希釈効果のみでは、
反応装置内で凝結物が形成されて熱分解反応を損
なうことを防止するのに十分ではない。
構はまだ完全に解明されていないが、流動床内で
不活性粒子が強力に撹拌されるときの運動量が凝
結を制御するものと考えられている。流動床内で
凝結物が形成されると、不活性粒子の運動量は凝
結物間の塑性結合を直ちに破るのに十分なものと
考えられる。不活性物質の希釈効果は凝結を制御
することに寄与するが、この希釈効果のみでは、
反応装置内で凝結物が形成されて熱分解反応を損
なうことを防止するのに十分ではない。
フラツシユ熱分解実験装置で本発明の効果を実
証する実験を行なつた。添付図面のフラツシユ熱
分解用に設計した流動床反応装置を参照しながら
次に実験を説明する。
証する実験を行なつた。添付図面のフラツシユ熱
分解用に設計した流動床反応装置を参照しながら
次に実験を説明する。
この実験には大小２種の反応装置を使用した。
いずれも流動床熱分解装置１０を有し、これに連
続計量供給装置１１から粉炭を連続的に流入させ
た。粉炭の運搬媒体として窒素を使用し、冷却し
た注入プローブから粉炭を流動床に送入した。流
動床１０内において、計量し予熱したガス流に粉
炭を混合した。反応装置から排出したガスは乾溜
炭およびタールの回収・計量系に通した。排ガス
を分析するために試料を取出す装置を設けた。図
示のごとく受器１３、サイクロン１４、熱交換器
１５および静電捕集器１６、すなわちタール捕集
器はすべて排ガス処理装置に連結している。受器
１７は流動床の頂部から流出する溢流を捕集す
る。
いずれも流動床熱分解装置１０を有し、これに連
続計量供給装置１１から粉炭を連続的に流入させ
た。粉炭の運搬媒体として窒素を使用し、冷却し
た注入プローブから粉炭を流動床に送入した。流
動床１０内において、計量し予熱したガス流に粉
炭を混合した。反応装置から排出したガスは乾溜
炭およびタールの回収・計量系に通した。排ガス
を分析するために試料を取出す装置を設けた。図
示のごとく受器１３、サイクロン１４、熱交換器
１５および静電捕集器１６、すなわちタール捕集
器はすべて排ガス処理装置に連結している。受器
１７は流動床の頂部から流出する溢流を捕集す
る。
小型の反応装置は流動床の直径が28mmであつ
て、流動床として砂約60ｇを入れ、石炭の処理速
度は約１ｇ／ｈであつた。大型の反応装置の流動
床は直径が152mmであつて、通常砂12Kgを入れ、
その処理能力は石炭20Kg／ｈであつた。
て、流動床として砂約60ｇを入れ、石炭の処理速
度は約１ｇ／ｈであつた。大型の反応装置の流動
床は直径が152mmであつて、通常砂12Kgを入れ、
その処理能力は石炭20Kg／ｈであつた。
流動床反応装置を動作させるために、砂粒子を
流動化することができる十分な速さで高温ガスを
砂粒子の床に供給して、流動床の温度を所要の熱
分解温度に上昇させた。すべての粒子が所要の直
径であるように粉砕した石炭の試料を窒素に懸濁
させて、冷却した供給器１８を経て高温の流動床
に連続的に供給した。流動床内の石炭粒子は1000
分の数秒で迅速に反応温度まで加熱され、この間
にフラツシユ熱分解されて揮発分および乾溜炭を
生成した。
流動化することができる十分な速さで高温ガスを
砂粒子の床に供給して、流動床の温度を所要の熱
分解温度に上昇させた。すべての粒子が所要の直
径であるように粉砕した石炭の試料を窒素に懸濁
させて、冷却した供給器１８を経て高温の流動床
に連続的に供給した。流動床内の石炭粒子は1000
分の数秒で迅速に反応温度まで加熱され、この間
にフラツシユ熱分解されて揮発分および乾溜炭を
生成した。
本発明の方法に従つて動作するこの型の反応器
は、流動床１０を通るガス速度が大きいので、揮
発分は熱分解装置から迅速に取出される。もし乾
溜炭が凝結しないならばその大部分は揮発分およ
び燃焼ガスに同伴されて砂の床から出る。流動床
内の物質が過剰になると反応装置から溢流して受
器１７に捕集される。揮発分および燃焼ガスの混
合物に同伴された乾溜炭はサイクロン１４によつ
て排ガスから取出される。次にガス流は熱交換器
１５内で迅速に冷却され、熱分解反応中に生成し
たタールを凝縮させて、タールがさらにクラツキ
ングされることを防止する。熱交換器１５内で凝
縮しなかつたタールは静電捕集器１６によつて捕
集される。揮発分が熱分解温度にとどまる全滞留
時間は最長でも数秒である。計算の結果典型的な
滞留時間は約１秒であつた。得られたタールから
合成油を製造することができ、熱交換器１５で冷
却されたガス流はさらに処理して他の生成物を回
収することができる。
は、流動床１０を通るガス速度が大きいので、揮
発分は熱分解装置から迅速に取出される。もし乾
溜炭が凝結しないならばその大部分は揮発分およ
び燃焼ガスに同伴されて砂の床から出る。流動床
内の物質が過剰になると反応装置から溢流して受
器１７に捕集される。揮発分および燃焼ガスの混
合物に同伴された乾溜炭はサイクロン１４によつ
て排ガスから取出される。次にガス流は熱交換器
１５内で迅速に冷却され、熱分解反応中に生成し
たタールを凝縮させて、タールがさらにクラツキ
ングされることを防止する。熱交換器１５内で凝
縮しなかつたタールは静電捕集器１６によつて捕
集される。揮発分が熱分解温度にとどまる全滞留
時間は最長でも数秒である。計算の結果典型的な
滞留時間は約１秒であつた。得られたタールから
合成油を製造することができ、熱交換器１５で冷
却されたガス流はさらに処理して他の生成物を回
収することができる。
これらの実験用反応装置にLoy Yang炭、
Millmerran炭およびLiddell炭を供給して一連の
実験を行なつた。Loy Yang炭は封粘結炭であ
る。この石炭はケーキング係数としてB.S.膨張係
数が約０であり、Millmerran炭は中粘結炭でB.
S.膨張係数が１、Liddell炭は強粘結炭でB.S.膨
張係数が4.5である。
Millmerran炭およびLiddell炭を供給して一連の
実験を行なつた。Loy Yang炭は封粘結炭であ
る。この石炭はケーキング係数としてB.S.膨張係
数が約０であり、Millmerran炭は中粘結炭でB.
S.膨張係数が１、Liddell炭は強粘結炭でB.S.膨
張係数が4.5である。
大小２種の実験装置で行なつたLoy Yang炭の
熱分解実験ではすべて凝結の困難な問題はおきな
かつた。小型の熱分解装置においては流動床を形
成する粒子の粒径はこの床に供給する石炭粒子の
粒径にほぼ等しかつた。Millmerran炭および
Liddell炭は凝結物を形成した。しかしこれらの
石炭は大型反応装置でフラツシユ熱分解したとき
にいずれも凝結物を形成しなかつた。次の例にお
いて典型的な実験結果を詳細に説明する。
熱分解実験ではすべて凝結の困難な問題はおきな
かつた。小型の熱分解装置においては流動床を形
成する粒子の粒径はこの床に供給する石炭粒子の
粒径にほぼ等しかつた。Millmerran炭および
Liddell炭は凝結物を形成した。しかしこれらの
石炭は大型反応装置でフラツシユ熱分解したとき
にいずれも凝結物を形成しなかつた。次の例にお
いて典型的な実験結果を詳細に説明する。
例 １
小型の流動床反応装置を使用して、平均粒径
90μのMillmerran粉炭0.634ｇを5.2ｇ／ｈの速さ
で供給した。流動床は平均粒径128μの砂62ｇを
温度602℃に保持し、流動化ガスは標準状態1.14
／min、反応装置温度で3.65／minの流速で
供給した。実験中のタール収率は乾燥した無灰分
炭について30.1％であつた。流動床が凝結したの
で実験を終了した。床が流動しなくなつて反応装
置の温度が低下することによつて凝結の開始が判
明した。次に床を検査したところ、多数の砂粒子
に少量の乾溜炭が結合した砂―乾溜炭―砂の凝結
物の形成が認められた。7.3分の実験中に生成し
た全乾溜炭の83％が凝結物として床中に残留し
た。
90μのMillmerran粉炭0.634ｇを5.2ｇ／ｈの速さ
で供給した。流動床は平均粒径128μの砂62ｇを
温度602℃に保持し、流動化ガスは標準状態1.14
／min、反応装置温度で3.65／minの流速で
供給した。実験中のタール収率は乾燥した無灰分
炭について30.1％であつた。流動床が凝結したの
で実験を終了した。床が流動しなくなつて反応装
置の温度が低下することによつて凝結の開始が判
明した。次に床を検査したところ、多数の砂粒子
に少量の乾溜炭が結合した砂―乾溜炭―砂の凝結
物の形成が認められた。7.3分の実験中に生成し
た全乾溜炭の83％が凝結物として床中に残留し
た。
例 ２
小型の熱分解装置を使用して、平均粒径90μの
Liddell粉炭0.396ｇを15.3分間に供給した。流動
床は平均粒径128μの砂を温度600℃に保持し、流
動化ガスは標準状態で1.49／min、反応装置温
度4.76／minの流速で供給した。凝結がおきた
ので、実験を終了した。終了後床を検査したとこ
ろ、例１と同様に砂―乾溜炭―砂の凝結物の形成
が認められ、全乾溜炭の94％が床中に凝結して残
留した。タール収率は乾燥した無灰分炭について
28.1％であつた。
Liddell粉炭0.396ｇを15.3分間に供給した。流動
床は平均粒径128μの砂を温度600℃に保持し、流
動化ガスは標準状態で1.49／min、反応装置温
度4.76／minの流速で供給した。凝結がおきた
ので、実験を終了した。終了後床を検査したとこ
ろ、例１と同様に砂―乾溜炭―砂の凝結物の形成
が認められ、全乾溜炭の94％が床中に凝結して残
留した。タール収率は乾燥した無灰分炭について
28.1％であつた。
例 ３
大型熱分解装置を使用して、例１で使用した
Millmerrn粉炭71Kgを3hかけてフラツシユ熱分解
した。反応装置の流動床は温度600℃に保持した。
流動床の砂は平均粒径が600μであり、流動化ガ
スは標準状態で34400／ｈ、反応装置の温度で
1833／minの流速で供給した。障害がおきなか
つたが、実験を終了した。タール収率は乾燥した
無灰分炭について34％であつた。床を検査したと
ころ、生成した乾溜炭のうち１％以下が床に残留
していたが、凝結がおきたことは認められなかつ
た。生成した乾溜炭のほとんど全部が自由流動性
の粉末として熱分解装置からの排ガスに同伴され
た。
Millmerrn粉炭71Kgを3hかけてフラツシユ熱分解
した。反応装置の流動床は温度600℃に保持した。
流動床の砂は平均粒径が600μであり、流動化ガ
スは標準状態で34400／ｈ、反応装置の温度で
1833／minの流速で供給した。障害がおきなか
つたが、実験を終了した。タール収率は乾燥した
無灰分炭について34％であつた。床を検査したと
ころ、生成した乾溜炭のうち１％以下が床に残留
していたが、凝結がおきたことは認められなかつ
た。生成した乾溜炭のほとんど全部が自由流動性
の粉末として熱分解装置からの排ガスに同伴され
た。
例 ４
大型熱分解装置を使用して、例２で使用した
Liddell炭27Kgを1.9hかけて、温度610℃でフラツ
シユ熱分解した。流動化ガスは標準状態で29100
／ｈ、反応装置の温度で1570／minの流速で
供給した。障害がおきなかつたが実験を終了し
た。凝結による閉塞はおきなかつたが、生成した
乾溜炭のうち約70％は床に残留して個々の砂粒子
に薄い被覆を形成した。しかしこの被覆があつて
も床の流動性は損なわれずに実験中に床を自由流
動状態に保持した。例２において小型の反応装置
で同一の石炭を熱分解したときとは異なつて、砂
―乾溜炭―砂の凝結物の形成は認められなかつ
た。
Liddell炭27Kgを1.9hかけて、温度610℃でフラツ
シユ熱分解した。流動化ガスは標準状態で29100
／ｈ、反応装置の温度で1570／minの流速で
供給した。障害がおきなかつたが実験を終了し
た。凝結による閉塞はおきなかつたが、生成した
乾溜炭のうち約70％は床に残留して個々の砂粒子
に薄い被覆を形成した。しかしこの被覆があつて
も床の流動性は損なわれずに実験中に床を自由流
動状態に保持した。例２において小型の反応装置
で同一の石炭を熱分解したときとは異なつて、砂
―乾溜炭―砂の凝結物の形成は認められなかつ
た。
これらおよびその他の実験データを考察した結
果、大型の反応装置を使用したときは、不活性粒
子の運動量が遥かに大きいので凝結物は形成され
ない。そして不活性物質は石炭粒子より粗大であ
つて、流動化速度は小型の反応装置より遥かに大
きい。すなわち小型装置内の8.6〜11.2cm／secに
比べて大型装置では144〜168cm／secである。
果、大型の反応装置を使用したときは、不活性粒
子の運動量が遥かに大きいので凝結物は形成され
ない。そして不活性物質は石炭粒子より粗大であ
つて、流動化速度は小型の反応装置より遥かに大
きい。すなわち小型装置内の8.6〜11.2cm／secに
比べて大型装置では144〜168cm／secである。
本発明のフラツシユ熱分解法の重要な特徴は、
タール収率を低下させることなく、凝結物の形成
を防止することである。
タール収率を低下させることなく、凝結物の形成
を防止することである。
図は本発明のフラツシユ熱分解装置の工程図で
ある。 １０…流動体、１１…連続計量供給器、１２…
供給プローブ、１３…乾溜炭受器、１４…サイク
ロン、１５…熱交換器、１６…静電捕集器、１７
…受器、１８…供給管。
ある。 １０…流動体、１１…連続計量供給器、１２…
供給プローブ、１３…乾溜炭受器、１４…サイク
ロン、１５…熱交換器、１６…静電捕集器、１７
…受器、１８…供給管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 石炭をフラツシユ熱分解するに当つて、粒子
の形をしておりかつ不活性担体中に懸濁せしめら
れた石炭の流れを、前記石炭の粒子よりも大きい
粒径及び密度を有している不活性粒子から形成さ
れていて400〜1000℃の温度で保持された流動床
に供給することを特徴とする、石炭のフラツシユ
熱分解法。 ２ 前記石炭の粒子の平均粒径が前記流動床の粒
子の平均粒径の約６分の１である、特許請求の範
囲第１項に記載のフラツシユ熱分解法。 ３ 前記流動床の粒子が、約600μmの平均粒径を
有する砂の粒子である、特許請求の範囲第２項に
記載のフラツシユ熱分解法。 ４ 前記流動床を500〜800℃の温度で保持する、
特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載
のフラツシユ熱分解法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU470278 | 1978-06-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5540763A JPS5540763A (en) | 1980-03-22 |
| JPS6345436B2 true JPS6345436B2 (ja) | 1988-09-09 |
Family
ID=3695170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7315979A Granted JPS5540763A (en) | 1978-06-13 | 1979-06-12 | Flash thermal decomposition of carbonaceous material |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4309270A (ja) |
| JP (1) | JPS5540763A (ja) |
| AU (1) | AU531008B2 (ja) |
| DE (1) | DE2923679A1 (ja) |
| GB (1) | GB2022610B (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5920382A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-02 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 炭素質物質の新規な熱分解法 |
| US4409068A (en) * | 1982-06-14 | 1983-10-11 | Conoco Inc. | Injector for calciner |
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| JPH03234319A (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-18 | Toyo Koki:Kk | 往復動装置 |
| JP2512860Y2 (ja) * | 1990-10-26 | 1996-10-02 | 三輪精機株式会社 | エア・スプリング装置用車高切換装置 |
| JP2562851B2 (ja) * | 1991-05-23 | 1996-12-11 | 旭化成工業株式会社 | 炭素質物質の新規な熱分解法 |
| DE102007051373B4 (de) * | 2007-10-26 | 2010-11-11 | Hii-Gmbh - Industrianlagen - Bau Und Beratung | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Diesel oder Heizöl aus kohlenwasserstoffhaltigen Rückständen |
| FI20095778A0 (fi) * | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Preseco Oy | Menetelmä hiilen erottamiseksi termisellä käsittelyllä |
| FI20095780A0 (fi) * | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Preseco Oy | Menetelmä hiilibrikettien valmistamiseksi eloperäisestä aineksesta |
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| WO2014116724A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-31 | Anellotech, Inc. | Gas jet injector reactor for catalytic fast pyrolysis |
| US20200332197A1 (en) * | 2017-09-13 | 2020-10-22 | University Of Wyoming | Systems and methods for refining coal into high value products |
| JP2022523829A (ja) | 2019-03-12 | 2022-04-26 | ユニバーシティ オブ ワイオミング | 溶媒抽出による石炭の熱化学処理 |
| CA3133236A1 (en) | 2019-03-12 | 2020-09-17 | University Of Wyoming | High value products derived from coal-based feedstocks |
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|---|---|---|---|---|
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| US2468508A (en) * | 1945-02-20 | 1949-04-26 | Standard Oil Dev Co | Conversion processes in the presence of a dense turbulent body of finely divided solid material |
| US2553398A (en) * | 1946-02-07 | 1951-05-15 | Texas Co | Method of effecting catalytic conversion |
| US2560478A (en) * | 1946-09-20 | 1951-07-10 | Standard Oil Dev Co | Process for the mild oxidation of carbonaceous solids |
| US2626275A (en) * | 1947-02-18 | 1953-01-20 | Hydrocarbon Research Inc | Process for catalytic conversion of carbon monoxide and hydrogen to hydrocarbons, oxygenated hydrocarbons, and the like |
| US2627499A (en) * | 1947-06-11 | 1953-02-03 | Standard Oil Dev Co | Catalytic distillation of shale |
| US2595365A (en) * | 1947-06-14 | 1952-05-06 | Standard Oil Dev Co | Carbonization of carbonizable solids |
| US2620313A (en) * | 1949-06-01 | 1952-12-02 | Standard Oil Dev Co | Regeneration of fluidized iron oxide catalyst |
| US2711387A (en) * | 1949-11-30 | 1955-06-21 | Exxon Research Engineering Co | Treating subdivided solids |
| US3070515A (en) * | 1957-05-06 | 1962-12-25 | Consolidation Coal Co | Fluidized low temperature carbonization of caking bituminous coal |
| US3117064A (en) * | 1961-07-03 | 1964-01-07 | Consolidation Coal Co | Shock heater |
| US3736233A (en) * | 1970-07-23 | 1973-05-29 | Occidental Petroleum Corp | Process of pyrolyzing and desulfurizing sulfur bearing agglomerative bituminous coal |
| US4064018A (en) * | 1976-06-25 | 1977-12-20 | Occidental Petroleum Corporation | Internally circulating fast fluidized bed flash pyrolysis reactor |
| US4225531A (en) * | 1977-03-18 | 1980-09-30 | The Badger Company, Inc. | Fluidization promoters |
| US4199432A (en) * | 1978-03-22 | 1980-04-22 | Chevron Research Company | Staged turbulent bed retorting process |
-
1978
- 1978-06-13 AU AU48041/79A patent/AU531008B2/en not_active Expired
-
1979
- 1979-06-11 GB GB7920225A patent/GB2022610B/en not_active Expired
- 1979-06-12 JP JP7315979A patent/JPS5540763A/ja active Granted
- 1979-06-12 US US06/047,665 patent/US4309270A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-06-12 DE DE19792923679 patent/DE2923679A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU531008B2 (en) | 1983-08-04 |
| JPS5540763A (en) | 1980-03-22 |
| GB2022610B (en) | 1982-09-22 |
| DE2923679C2 (ja) | 1989-02-16 |
| AU4804179A (en) | 1979-12-20 |
| DE2923679A1 (de) | 1980-01-03 |
| GB2022610A (en) | 1979-12-19 |
| US4309270A (en) | 1982-01-05 |
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