FI111838B - Menetelmä noen muuttamiseksi hiilimonoksidiksi ja hiilidioksidiksi - Google Patents
Menetelmä noen muuttamiseksi hiilimonoksidiksi ja hiilidioksidiksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI111838B FI111838B FI940169A FI940169A FI111838B FI 111838 B FI111838 B FI 111838B FI 940169 A FI940169 A FI 940169A FI 940169 A FI940169 A FI 940169A FI 111838 B FI111838 B FI 111838B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- vanadium
- process according
- oxidation treatment
- soot
- carried out
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G31/00—Compounds of vanadium
- C01G31/02—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
- C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/36—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/82—Gas withdrawal means
- C10J3/84—Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/08—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/20—Obtaining niobium, tantalum or vanadium
- C22B34/22—Obtaining vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0959—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1687—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with steam generation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1846—Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Vending Machines For Individual Products (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
111838
Menetelmä noen muuttamiseksi hiilimonoksidiksi ja hiilidioksidiksi
Keksintö koskee menetelmää noen muuttamiseksi 5 oleellisesti hiilimonoksidiksi ja hiilidioksidiksi, joka noki sisältää suhteellisen suuria määriä osittain hapetettua vanadiinia ja on saatu kaasutusmenetelmällä.
On hyvin tunnettua, että erilaisissa teollisuudessa, erityisesti öljyteollisuudessa kaupallisesti suorite-10 tuissa operaatioissa muodostuu melko suuria määriä hiili-pitoisia materiaaleja. Esimerkkejä tällaisista operaatioista ovat hiilivetypitoisten materiaalien kuumentaminen uuneissa, mikä väistämättä johtaa hiilipitoisiin kerrostumiin uunien eri osissa ja muuhun laitteistoon johtaviin 15 siirtolinjoihin; hyvin tunnetut katalyyttiset krakkaus-prosessit, joita normaalisti käytetään olosuhteissa, jotka sallivat hiilipitoisten materiaalien kerrostumisen katalyyttisille partikkeleille, jotka on sitten alistettava regenerointikäsittelylle, samoin kuin kaasutusmenetelmät 20 kuten kaasun, öljyn ja hiilen kaasutus.
Menetelmissä öljyn ja hiilen kaasuttamiseksi muo-: dostuu väistämättä hiilipitoisia materiaaleja, joita usein : : : kutsutaan noeksi. Ne jäävät jäljelle jäännöshiilenä sen ·;··· jälkeen kun hukkalämmöntalteenottovaihe on suoritettu 25 kaasutusprosessin jälkeen suurpainehöyryn tuottamiseksi. Reaktorin ulostulokaasut hukkalämmön talteenotosta sisäl-['[·' tävät tällaista jäännöshiiltä, jota ei normaalisti poiste ta (moninkertaisella) vesipesulla mainitusta kaasusta, joka kerätään puhtaana kaasuna.
• · · ’· 30 Tekniikan tasolla tunnetaan muutamia tekniikoita • · » kaasutusmenetelmässä muodostuneen noen käsittelemiseksi. Eräs hyvin tunnettu ja kaupallisesti käytetty tekniikka ....: käsittää pelletöintiprosessin, jossa käytetään tislettä tai jätepolttoöljyä muodostamaan agglomeraatteja, jotka *· ·’ 35 voidaan erottaa pesuvedestä. Tämä prosessi on pohjimmil- 2 111838 taan märkäprosessi, jossa muodostuu hiilipellettejä, joita voidaan sekoittaa takaisin syötettävään raaka-aineeseen tai raskaaseen polttoöljyyn, ja tarvittaessa homogenisoin-nin jälkeen, kierrättää kaasutusreaktoriin tai käyttää 5 polttoaineena.
Eräs toinen mahdollisuus muodostuneiden hiilipi-toisten materiaalien käsittelyyn käsittää nk. mineraaliöl-jy-noen talteenottoprosessi, joka on erityisen sopiva käsiteltäessä nokea, joka on muodostunut kaasutettaessa ras-10 kaita raaka-aineita kuten "visbroken"-jäännöstä tai erilaisia asfaltteja. Taaskin muodostuu hiilipitoinen suspensio, mutta sen jälkeen kun se on alistettu vesipesukäsit-telylle, se alistetaan sitten uuttolaitteessa maaöljyllä käsittelylle, muodostaen täten maaöljy/noki-agglomeraatte-15 ja. Tällaiset agglomeraatit erotetaan läsnä olevasta ve destä, ja muutetaan seuraavaksi pumpattavaksi seokseksi syötettävän raaka-aineen kanssa.
Koska hiilipitoisen jäännösmateriaalin kuten noen poistaminen vaikuttaa hyvin kalliilta osalta koko kaasu-20 tusmenetelmästä, on paljon kiihokkeita halvempia ja tehokkaampia tapoja kohtaan tällaisten jäännösmateriaalien • · · ·'.· · käsittelemiseksi. Lisäksi vanadiumia sisältävien jäännös- : J : materiaalien laadun parantamisessa (kuten tapaus normaa- ·:··.· listi on käsiteltäessä melko raskaita syötettäviä raaka- 25 aineita, ja mikä tulee jatkuvasti ongelmallisemmaksi tuo- • * · tettaessa syötettäviä raaka-aineita, jotka sisältävät suh-teellisen suuria määriä vanadiumpitoisia komponentteja) on • » · luonnostaan ongelma, että vanadiumia sisältävät materiaa-, . lit muuttuvat laadunparannusolosuhteissa vanadiumpentoksi- ;.’· 30 diksi, jolla on haittana, että se tekee tuotteen melko ’···’ tahmeaksi, mikä tekee sen vaikeasti ja epätaloudellisesti käsiteltäväksi.
·;··| Nyt on havaittu, että on mahdollista parantaa vana- diumpitoisten jäännösmateriaalien, esimerkiksi kaasutus-·_ 35 menetelmällä saatujen jäännösmateriaalien laatua käyttä- 3 111838 mällä vanadiumpitoisia syötettäviä raaka-aineita sillä tavalla, että ei-toivotun vanadiumpentoksidin muodostuminen vähenee oleellisesti tai jopa lähes estyy. Tämä tekee laadunparannusmenetelmän käsittelyn ja jatkokäsittelyn 5 suhteen haluttaessa paljon joustavammaksi.
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää noen muuttamiseksi oleellisesti hiilimonoksidiksi ja hiilidioksidiksi, joka noki sisältää suhteellisen suuria määriä osittain hapetettua vanadiinia ja on saatu kaasutusmenetelmäl-10 lä. Menetelmälle on tunnusomaista, että noelle suoritetaan hapetuskäsittely ahjouunissa, jossa reagoivan kerroksen lämpötila on 700 - 1200 °C ja jossa reaktorin ensimmäisestä tai ylimmäisestä ahjosta poistuva kaasuvirta sisältää vähintään 12 til.-% happea, laskettuna ilmasta standar-15 diolosuhteissa ja -paineessa, jolloin lopullisessa tuotteessa olevan vanadiinipentoksidin määrä on enintään 30 paino-%, laskettuna noessa läsnäolevasta osittain hapetetusta vanadiinista.
Ilmaus osaksi hapettunutta vanadiumia sisältävä 20 noki on tarkoitettu viittaamaan hiilipitoisiin materiaaleihin, jotka jäävät jäljelle vanadiumia sisältävien syö-· tettävien raaka-aineiden lämpö- tai katalyyttisen käsitte- : lyn jälkeen. Tällaiset syötettävät raaka-aineet voi olla ·:··· alistettu yksinkertaiselle lämpökäsittelylle, esimerkiksi 25 kuumentamalla niitä uunissa lämmön ja mahdollisesti kra-kattujen tuotteiden tuottamiseksi, tai ne voi olla alis-’!.! tettu kaasutusmenetelmälle, jossa ne on muutettu yhdeksi tai useaksi arvokkaaksi kaasumaiseksi materiaaliksi, jättäen jäljelle nokea, joka on muodostunut sivutuotteena, *· 3 0 jota ei voida välttää prosessiolosuhteissa.
• · · *...· Tässä edellä mainittujen vanadiumpitoisten syötet- tävien raaka-aineiden lämpö- tai katalyyttisen käsittelyn aikana syötettävässä raaka-aineessa läsnä oleva vanadium tai vanadiumpitoiset komponentit voivat olla muuttuneet l 35 osaksi hapettuneiksi vanadiumkomponenteiksi. Keksinnön 4 111838 mukainen menetelmä on erikoisen soveliasta muuttamaan nokea, joka sisältää jopa 30 paino-% vanadiumpentoksidia, mutta yhtä hyvin voidaan käsitellä pienempiä vanadiumpen-toksidimääriä.
5 Keksinnön mukainen menetelmä on hyvin hämmästyttävä siten, että sillä voidaan käsitellä nokea hapettavissa olosuhteissa hiilipitoisten materiaalien muuttuessa oleellisesti hiilimonoksidiksi ja hiilidioksidiksi hapettamatta siinä läsnä olevia osaksi hapettuneita vanadiumyhdisteitä 10 oleellisiksi määriksi vanadiumpentoksidia, mitä voidaan odottaa kun tällaisia materiaaleja alistetaan hapettavalle ilmakehälle.
Keksinnön mukainen menetelmä on erityisen sopiva osaksi hapettunutta vanadiumia sisältävän noen muuttami-15 seksi polttamalla hiilipitoisen materiaalin samalla kun lopullisessa tuotteessa läsnä oleva vanadiumpentoksidin määrä on enintään 25 paino-%, ja edullisimmin alle 15 pai-no-% hapetuskäsittelylle alistettavassa noessa läsnä olevan, osaksi hapettuneen vanadiumin perusteella.
20 Tahtomatta rajoittua mihinkään erityiseen teoriaan uskotaan, että keksinnön mukainen menetelmä toteuttaa I · t ’/· ·' reaktiojärjestelmää, jossa reaktioon johdetun hapen määrä : on paljon suurempi kuin hiilipitoista materiaalia hiili- •y\ monoksidiksi ja hiilidioksidiksi poltettaessa tosiasiassa 25 saatavilla oleva. Vaikuttaisi siltä, että hapetusreagens-sin paikallinen läsnäolo ohjaa prosesseja, jotka ovat *!!! luonteenomaisia hiilenpolttoprosessissa, ja että melko rajallinen määrä hapetusreagenssia osaksi hapettuneiden vanadiumyhdisteiden läheisyydessä estää tällaisten yhdis-'· 30 teiden täydellisen hapettumisen termodynaamisesti suosi- *...· tuksi vanadiumpent oksidiksi .
j Yleisesti voidaan sanoa, että keksinnön mukaisesti hapen massansiirtonopeuden hiilipitoista kerrosta kohden, * jossa poltto tapahtuu, pitäisi olla merkittävästi alhai- : 35 sempi kuin hiilen polttoreaktion nopeus hapenkulutuksena.
5 111838
Keksinnön mukainen menetelmä suoritetaan ahjouunis-sa. Tällaiset uunit ovat polttoteknologiassa hyvin tunnettuja eivätkä tarvitse laitteiston yksityiskohtaista kuvausta. Edullisesti keksinnön mukainen menetelmä suorite-5 taan nk. moniahjouunissa. Moniahjouunit tunnetaan eri nimillä, esimerkiksi moninkertaisena Herreshoff- ja Pacific-ahjona. Viitataan käsikirjaan Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6. painos, 1984, kappaleet 20 - 46.
Ymmärretään, että ahjouunilla voi olla mikä hyvänsä 10 tarkoitukseen sopiva halkaisija.
Yleisesti voidaan sanoa, että tällaisten uunien käyttäytyminen on funktio syötön koostumuksesta, proses-siolosuhteista ja uunin geometriasta.
Tällaiset uunit koostuvat joukosta, esimerkiksi 15 enintään 10:stä rengasmaisesta arinasta, jotka on asennettu päällekkäin. Kussakin arinassa on kaapimisvarret, joita käytetään yhteisellä akselilla, joka sijaitsee uunin keskustassa. Syöttö lisätään yläarinan keskustaan tai lähelle sitä. Varret siirtävät panosta ulospäin kehää kohden, jos-20 sa se putoaa seuraavaan (alempaan) arinaan. Sitten sitä siirretään jälleen keskustaan, josta se putoaa seuraavaan alempaan arinaan. Lopuksi panos saavuttaa arinan pohjan ja : poistetaan uunista.
·;··; Hapetusreagenssien, sopivasti ilman, sisääntulot 25 voivat sijaita sopivien arinoiden sivuilla. Arinoilla ole- van hiilipitoisen materiaalin yläpuolella olevasta välis- tä, hiilipitoisissa materiaaleissa läsnä olevien kaapimis- varsien nopeudesta ja käytettäv(ä/ie)n hapetusreagens- si(e)n sisääntulojen geometriasta riippuen konversioastet- ’· ’· 30 ta ja sen vuoksi vanadiumpentoksidin tasoa voidaan kont- • · · *...· rolloida ja säätää mikäli tarpeen. On keksitty, että poik- j keuksellisen hyvät tulokset voidaan saada kun hiilipitoi- sen materiaalin pintakerros alistetaan hapetusreagenssilla • käsittelylle. Kun moninkertaista ahjoa käytetään tällä : 35 tavalla, osaksi hapettuneen vanadiumin määrä pysyy hammas- 6 111838 tyttävän suurena, laskettuna hiilenpoltolle alistettavassa hiilipitoisessa materiaalissa läsnä olevan osaksi hapettuneen vanadiumin pohjalta.
Keksinnön mukainen menetelmä suoritetaan reagoivan 5 kerroksen lämpötilassa alle noin 1200 °C, edullisemmin alueella välillä 700 ja 900 °C. Olisi huomattava, että hämmästyttävän hyviä tuloksia saadaan, kun toimitaan lämpötilassa, joka on vanadiumpentoksidin sulamispistettä korkeampi; ts. ei havaita haitallisia vaikutuksia kun toi-10 mitään lämpötilajärjestelmässä, jossa vanadiumpentoksidi on normaalisti läsnä nestemuodossa, joka suosii tarttumista .
Keksinnön mukaista menetelmää voidaan sopivasti soveltaa käytettäessä nk. suodatinkakkuja, jotka sisältä-15 vät jopa 35 paino-% nokea vedessä tai muussa sopivassa nesteväliaineessa. Tällaisia suodatinkakkuja voidaan saada, kuten edellä selitettiin, kaasutettaessa raskaita hii-lipitoisia materiaaleja kuten jäännösmateriaaleja öljyn-kaasutusmenetelmästä. Suodatinkakut voivat sisältää jopa 20 70 paino-% osaksi hapettunutta vanadiumia (kuivalta poh jalta) , riippuen nopea muodostavassa prosessissa käytettä- t * ί,ί ·' västä raaka-aineesta. Edullisesti suodatinkakut sisältävät : enintään 35 paino-% osaksi hapettunutta vanadiumia (kui- ·;··· valta pohjalta) .
.···, 25 On myös mahdollista käyttää tätä prosessia kuivalla • · • · · noella. Kuivaa nokea saadaan normaalisti lämpömuutospro-sesseista eikä sitä ole alistettu pesukäsittelylle. Jäi- ti* * leen keksinnön mukainen menetelmä voidaan suorittaa erityisesti käytettäessä nokea, joka sisältää enintään *· ” 30 70 paino-% osaksi hapettunutta vanadiumia, riippuen syöte- tystä raaka-aineesta, jota on käytetty lämpömuutosproses-j sissa. Edullisesti kuiva noki sisältää enintään 35 paino-% osaksi hapettunutta vanadiumia.
• t • On havaittu, että keksinnön mukainen menetelmä suo- .* .* 35 ritetaan parhaiten olosuhteissa, jotka jättävät oleellisen 7 111838 määrän happea kaasumaiseen poistovirtaan, joka virtaa reaktorin ensimmäisestä eli ylimmästä arinasta. Kaasumainen poistovirta sisältää ainakin 12 tilavuus-% happea ja edullisesti yli 15 paino-% happea, laskettuna ilmasta 5 standardilämpötila- ja -paineolosuhteissa.
Haluttaessa keksinnön mukainen menetelmä voidaan suorittaa hidastusaineen läsnä ollessa. Tämä tarkoittaa, että osa hapetusreagenssista voidaan korvata höyryllä, typellä tai hiilidioksidilla, tai höyryn, typen ja/tai 10 hiilidioksidin seoksella. Ajatellaan, että hidastusaineen läsnäolo sallii alhaisemmassa lämpötilassa toimimisen.
Lisäksi on havaittu, että keksinnön mukainen menetelmä suoritetaan hyvin menestyksekkäästi kun hapetus-reagenssin massansiirtokertoimen ja hiilen palamisen no-15 peusvakion suhde on alle 0,1, erityisesti kun tämä suhde on alle 0,01.
Keksinnön mukaista menetelmää käytetään edullisesti osana yhtenäistä prosessia standardilämpötila- ja -paine-olosuhteissa nestemäisten hiilivetyjen muuttamiseksi muut-20 tamalla tällaiset vanadiumpitoiset hiilivedyt raa'aksi synteesikaasuksi hapen ja hidastusaineen läsnä ollessa • · · · osittaishapetusreaktorissa, muodostaen reaktorista poistu- : : vista kaasuista korkeassa lämpötilassa olevaa höyryä ja ·;··· poistaen reaktorista ulos tulevassa kaasussa olevan jään- 25 nöshiilen yhdellä tai usealla pesuvaiheella, ja alistamal-la osaksi hapettunutta vanadiumia sisältävän noen keksin-nön mukaiselle hapetuskäsittelylle .
Keksinnön mukaista menetelmää voidaan sopivasti käyttää SHELL-kaasutusmenetelmässä (SGP), joka on ei-kata- '· 30 lyyttinen osittaishapetusmenetelmä, jolla voidaan muuttaa » « suuri joukko erilaisia hiilivetypitoisia syötettäviä raa-;\j ka-aineita synteesikaasuiksi, jotka käsittävät pääasiassa vetyä ja hiilimonoksidia, joita voidaan käyttää monissa ' teollisissa sovellutuksissa kuten ammoniakin, metanolin, : ►* 35 vedyn, okso-alkoholien, polttoainekaasun, pelkistyskaasun · a 111838 ja valokaasun tuotannossa. Voidaan tarkastella myös eri prosessien kuten ammoniakin ja metanolin tai metanolin ja vedyn yhdistelmiä.
Haluttaessa keksinnön mukaisella menetelmällä tuo-5 tettua osaksi hapettunutta vanadiumia voidaan käyttää muissa operaatioissa koska se on arvokasta raaka-aainetta metallurgisessa teollisuudessa.
Keksintöä kuvataan nyt esimerkkinä yksityiskohtaisemmin seuraavien esimerkkien avulla.
10 Kuten edellä jo mainittiin, pitäisi olosuhteiden ahjossa olla sellaiset, että hiilipitoiseen kerrokseen, jossa palaminen tapahtuu, on alhainen hapenkuljetus pala-misreaktion nopeuteen verrattuna.
Esimerkki 1 15 Erä, jossa oli 20 kg vanadiumrikasta tuhkasuodatin- kakkua, joka sisälsi noin 20 paino-% kiintoainetta, kuivattiin noin 500 °C:ssa yksittäisellä ahjolla, jonka halkaisija oli 0,46 m. Hiili poltettiin (hormi)kaasun lämpötilassa noin 550 °C. Polttoilman sisääntulo sijaitsi kak-20 kupedin yläpuolella. Hormikaasun happipitoisuus oli noin 19 % 02. Palamisen havaittiin tapahtuvan kakun hehkuvassa yläkerroksessa. Yläkerroksen lämpötila oli noin 770 °C.
: Päämassakiintoainekerroksen lämpötila oli noin 530 °C.
411
Itse päämassakerroksessa ei havaittu reaktiota. Vanadiumin .·1·, 25 havaittiin olevan läsnä tuotetuhkassa V204-muodossa. V205:tä • ei havaittu.
• t · '!! i Esimerkki 2 • 1 1 • Vanadiumrikasta nokisuodatinkakkua, jonka kiinto-ainepitoisuus oli noin 20 paino-%, käsiteltiin jatkuvatoi- • · *. ", 30 misesti ahjossa, jonka halkaisija oli 0,9 m nopeudella "...· noin 3 0 kg/h. Uuni koostui 6 arinasta. Palaminen tapahtui .·. : arinoilla numerot 3-6. Polttoilma arinoilla olevan kakun * 1 « • · yläpuolella sisälsi noin 15 % 02:ta. Ilman lämpötila oli • · noin 580 °C. Tuoreen polttoilman sisääntulot sijaitsivat • · 1 : .1 35 kakun yläpuolella. Palaminen tapahtui kullakin poltto- ·.’ 1 arinalla kakun hehkuvan yläkerroksen pinnalla. Kerroksen lämpötila oli alueella 720 - 780 °C. Kiintoaineen lämpöti- 9 111838 la tämän kerroksen alapuolella oli noin 600 °C. Tuossa kakun osassa ei havaittu reaktiota. Vanadiumin havaittiin olevan läsnä tuotetuhkassa V204-muodossa. V205:tä ei havaittu .
5 Esimerkki 3
On suoritettu polttoprosessiin liittyvä tutkimus, jossa otetaan huomioon sekä hiilen palamisreaktion nopeus että hapen massansiirto ilmasta kakkuun. Myös lämmönsiir-toilmiö otettiin huomioon. On saatu informaatiota sekä 10 nokisuodatinkakun kokonaiskonversiosta että pintalämpöti loista ja lämpötila-, happi- ja hiilikonsentraatioprofällistä kakussa koko polttoprosessin aikana. Havaitaan, että edellä olevissa esimerkeissä 1 ja 2 käytetyissä olosuhteissa reaktio tapahtuu vain kaksun huipulla lämpötiloissa 15 luokkaa 700 - 900 °C. Kakun loppuosa pysyy "kylmempänä". Happipitoisuus tässä kakun "kylmässä" osassa on niin alhainen, ettei reaktiota havaita.
Erityisesti on tutkittu palamista vanadiumrikkaalla nokisuodatinkakulla, jonka kiintoainepitoisuus on 20 21,2 paino-%. Tätä suodatinkakkua käsitellään jatkuvatoi- misesti missä hyvänsä sopivassa moninkertaisessa ahjossa « · • : (jonka halkaisija on esimerkiksi 0,9 m) nopeudella : 3 0 kg/h. Kakun yläpuolella oleva ilma sisältää 02:ta kon- ; ·· sentraation välillä 11,6 ja 16 %.
,· ·. 25 Ilman lämpötila tämän kakun yläpuolella on alueella *'· 540 - 650 °C.
’ · · * \\! Lämpötilat, joissa hapettumisreaktio tapahtuu kakun ‘ huipulla, ovat alueella noin 600 - 1170 °C.
Ilmenee, että happi tunkeutuu kakkuun vaikeasti * » t '· '< 3 0 johtuen hiilen nopeasta reaktiosta hapen kanssa verrattuna * * * hapen massansiirtoon.
j Nämä tulokset osoittavat, että reaktio tapahtuu • « vain suodatinkakun huipulla.
• Keksinnön erilaiset modifikaatiot käyvät ilmi am- : .· 35 mattimiehille edellä olevasta kuvauksesta ja esimerkeistä.
• « * Tällaiset modifikaatiot on tarkoitettu oheisten patentti vaatimusten suoja-alaan kuuluviksi.
Claims (11)
1. Menetelmä noen muuttamiseksi oleellisesti hiilimonoksidiksi ja hiilidioksidiksi, joka noki sisältää 5 suhteellisen suuria määriä osittain hapetettua vanadiinia ja on saatu kaasutusmenetelmällä, tunnettu siitä, että noelle suoritetaan hapetuskäsittely ahjouunissa, jossa reagoivan kerroksen lämpötila on 700 - 1200 °C ja jossa reaktorin ensimmäisestä tai ylimmäisestä ahjosta poistuva 10 kaasuvirta sisältää vähintään 12 til.-% happea, laskettuna ilmasta standardiolosuhteissa ja -paineessa, jolloin lopullisessa tuotteessa olevan vanadiinipentoksidin määrä on enintään 30 paino-%, laskettuna noessa läsnäolevasta osittain hapetetusta vanadiinista.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään moni-ahj ouunia.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetuskäsittely suori-20 tetaan noelle, joka sisältää enintään 70 paino-% (kuiva- ... painosta laskettuna) osittain hapetettua vanadiinia.
* · * **/ 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, • · · *·”* tunnettu siitä, että hapetuskäsittely suoritetaan ' * noelle, joka sisältää enintään 35 paino-% (kuivapainosta 25 laskettuna) osittain hapetettua vanadiinia.
:* 5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetel- • · · · mä, tunnettu siitä, että hapetuskäsittely suoritetaan oleellisesti kuivalle noelle.
: 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen me- ,···’, 30 netelmä, tunnettu siitä, että hapetuskäsittely • · Ί* suoritetaan siten, että vanadiinipentoksidin määrä lopul- • · *.’·· lisessa tuotteessa on enintään 25 paino-%, laskettuna "“· noessa läsnäolevasta osittain hapetetusta vanadiinista. :v,
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, • · \ 35 tunnettu siitä, että hapetuskäsittely suoritetaan siten, että vanadiinipentoksidin määrä lopullisessa tuot- 111838 teessä on alle 15 paino-%, laskettuna noessa läsnäolevasta osittain hapetetusta vanadiinista.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistuva kaasuvirta 5 sisältää yli 15 til.-% happea, laskettuna ilmasta standar-diolosuhteissa ja -paineessa.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetuskäsittely suoritetaan hidastusaineen läsnä ollessa.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hidastusaineena käytetään höyryä, typpeä tai hiilidioksidia.
11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetuskäsittely 15 suoritetaan olosuhteissa, jotka antavat hapetusreagenssin massansiirtokertoimen ja hiilen palamisen nopeusvakion välisen suhteen < 0,1. • · · • · · • » · • * · • · # » · • · t · • · · • t · · k • f » • · · * · · « » • · · • · • ♦ · • · • · 111838
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP93200092 | 1993-01-14 | ||
| EP93200092A EP0606669A1 (en) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | Carbon burn-off process |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI940169A0 FI940169A0 (fi) | 1994-01-13 |
| FI940169A FI940169A (fi) | 1994-07-15 |
| FI111838B true FI111838B (fi) | 2003-09-30 |
Family
ID=8213570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI940169A FI111838B (fi) | 1993-01-14 | 1994-01-13 | Menetelmä noen muuttamiseksi hiilimonoksidiksi ja hiilidioksidiksi |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0606669A1 (fi) |
| JP (1) | JPH074633A (fi) |
| KR (1) | KR100306844B1 (fi) |
| CN (1) | CN1036514C (fi) |
| AU (1) | AU673699B2 (fi) |
| CA (1) | CA2113319C (fi) |
| DE (1) | DE69422203T2 (fi) |
| ES (1) | ES2143523T5 (fi) |
| FI (1) | FI111838B (fi) |
| NO (1) | NO309987B1 (fi) |
| PT (1) | PT606957E (fi) |
| ZA (1) | ZA94234B (fi) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0606669A1 (en) † | 1993-01-14 | 1994-07-20 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Carbon burn-off process |
| CN1049163C (zh) * | 1995-08-28 | 2000-02-09 | 中国石油化工总公司石油化工科学研究院 | 热不稳定催化剂的氧化烧炭再生 |
| CA2442542C (en) | 2001-03-30 | 2011-06-07 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Process to dewater a soot water slurry obtained in a gasification process |
| DE10152686B4 (de) * | 2001-10-19 | 2004-09-23 | Lurgi Ag | Verfahren zur thermischen Behandlung von Vanadium enthaltenden Rückständen |
| ITBA20120049A1 (it) * | 2012-07-24 | 2014-01-25 | Itea Spa | Processo di combustione |
| US9896918B2 (en) | 2012-07-27 | 2018-02-20 | Mbl Water Partners, Llc | Use of ionized water in hydraulic fracturing |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE756946R (fr) * | 1969-10-03 | 1971-04-01 | Continental Ore Corp | Procede de traitement de scories contenant du |
| SE399280B (sv) * | 1976-04-20 | 1978-02-06 | Sotex Ab | Forfarande for att utvinna metaller, sasom vanadin, ur sot fran forbrenning av olja |
| DE2718404A1 (de) * | 1977-04-26 | 1978-11-02 | Metallgesellschaft Ag | Gewinnung einer vanadiumreichen substanz aus der thermischen vergasung fluessiger kohlenwasserstoffe |
| US4203759A (en) * | 1978-05-01 | 1980-05-20 | Exxon Research & Engineering Co. | Process for the preparation of a vanadium-containing metallic ash concentrate |
| FR2432051A1 (fr) * | 1978-07-27 | 1980-02-22 | Inst Francais Du Petrole | Procede permettant la recuperation d'elements metalliques contenus dans des produits carbones |
| DE3119609A1 (de) * | 1981-05-16 | 1982-12-02 | Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen | Herstellung von synthesegas aus aschereichen kohlenwasserstoffen |
| US4477416A (en) * | 1982-09-27 | 1984-10-16 | Union Carbide Corporation | Salt roasting of vanadium ore in the presence of carbon |
| DE4137320A1 (de) † | 1991-11-13 | 1993-05-19 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum behandeln eines vanadiumhaltigen rueckstands |
| DE4213328A1 (de) * | 1991-11-13 | 1993-10-28 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum Behandeln eines vanadiumhaltigen Rückstands |
| EP0606669A1 (en) † | 1993-01-14 | 1994-07-20 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Carbon burn-off process |
-
1993
- 1993-01-14 EP EP93200092A patent/EP0606669A1/en not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-01-12 CA CA002113319A patent/CA2113319C/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-01-13 EP EP94200075A patent/EP0606957B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-01-13 DE DE69422203T patent/DE69422203T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-01-13 KR KR1019940000656A patent/KR100306844B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-01-13 ES ES94200075T patent/ES2143523T5/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-01-13 PT PT94200075T patent/PT606957E/pt unknown
- 1994-01-13 ZA ZA94234A patent/ZA94234B/xx unknown
- 1994-01-13 AU AU53185/94A patent/AU673699B2/en not_active Ceased
- 1994-01-13 JP JP6014078A patent/JPH074633A/ja active Pending
- 1994-01-13 FI FI940169A patent/FI111838B/fi not_active IP Right Cessation
- 1994-01-13 NO NO940119A patent/NO309987B1/no unknown
- 1994-01-14 CN CN94100555A patent/CN1036514C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2113319A1 (en) | 1994-07-15 |
| FI940169A0 (fi) | 1994-01-13 |
| DE69422203T2 (de) | 2000-04-20 |
| PT606957E (pt) | 2000-05-31 |
| EP0606957A1 (en) | 1994-07-20 |
| EP0606957B1 (en) | 1999-12-22 |
| ES2143523T3 (es) | 2000-05-16 |
| JPH074633A (ja) | 1995-01-10 |
| NO940119L (no) | 1994-07-15 |
| CN1036514C (zh) | 1997-11-26 |
| AU5318594A (en) | 1994-07-21 |
| ES2143523T5 (es) | 2008-08-01 |
| CN1092377A (zh) | 1994-09-21 |
| KR100306844B1 (ko) | 2001-11-30 |
| NO940119D0 (no) | 1994-01-13 |
| ZA94234B (en) | 1994-08-22 |
| AU673699B2 (en) | 1996-11-21 |
| EP0606669A1 (en) | 1994-07-20 |
| FI940169A (fi) | 1994-07-15 |
| NO309987B1 (no) | 2001-04-30 |
| DE69422203D1 (de) | 2000-01-27 |
| CA2113319C (en) | 2006-12-19 |
| KR940018454A (ko) | 1994-08-18 |
| EP0606957B2 (en) | 2008-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU1836408C (ru) | Способ получени жидких продуктов из углеродсодержащих материалов | |
| EP0706971B1 (en) | Transport partial oxidation method | |
| CN104611087B (zh) | 一种石油焦脱硫的方法 | |
| US3707462A (en) | Conversion of heavy petroleum feedstocks | |
| US5064523A (en) | Process for the hydrogenative conversion of heavy oils and residual oils, used oils and waste oils, mixed with sewage sludge | |
| FR2559497A1 (fr) | Procede de conversion de residus petroliers lourds en hydrogene et hydrocarbures gazeux et distillables | |
| US3812017A (en) | Desulfurized char with phosphoric acid | |
| US5457250A (en) | Process for the preparation of synthesis gas | |
| US2721169A (en) | Desulfurization of fluid coke with oxygen and hydrogen | |
| US6153155A (en) | Recovery of the transition metal component of catalyst used in heavy feed hydroconversion | |
| US4690914A (en) | Process for the preparation of an absorbing and adsorbing agent; and the product produced therefrom | |
| US8198339B2 (en) | Method for the production of fuels from waste | |
| JPH0454601B2 (fi) | ||
| FI111838B (fi) | Menetelmä noen muuttamiseksi hiilimonoksidiksi ja hiilidioksidiksi | |
| US6913687B2 (en) | Method of producing synthesis gas from a regeneration of spent cracking catalyst | |
| CA1323319C (en) | Process for reprocessing waste materials and the like by low-temperature carbonisation and subsequent processing of the low-temperature oil | |
| US6916417B2 (en) | Catalytic cracking of a residuum feedstock to produce lower molecular weight gaseous products | |
| US4861446A (en) | Treatment of gas liquor | |
| US2739105A (en) | Desulfurization of fluid coke with sulfur dioxide containing gas | |
| FR2510596A1 (fr) | Procede integre de cokefaction et de gazeification | |
| JPS6351050B2 (fi) | ||
| EA001351B1 (ru) | Комплексное облагораживание мазута и жидкофазный каталитический крекинг | |
| US4002533A (en) | Two-step process for conditioning sized coal and resulting product | |
| CA1086672A (en) | Pyrolysis of carbonaceous material | |
| GB2233672A (en) | High temperature treatment of stainless steals used in high temperature reactors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired |