JP2009040816A - Purification method of coal gasification gas and apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、石炭ガス化ガス精製方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for purifying coal gasification gas.
一般に、石炭のガス化プロセスでは、酸素や空気を用いた部分酸化プロセスによるガス化が知られているが、従来の部分酸化プロセスは、部分酸化熱による1300℃以上の高温で石炭をガス化しており、生成されるガス化ガスに含まれるタール分は非常に少ないことから、該タール分の除去に関してはほとんど問題はなかった。しかし、この場合、ガス化プロセスが高温・高圧で行われるため、ガス化炉のコストが高くなるといった欠点を有していた。 Generally, in the gasification process of coal, gasification by a partial oxidation process using oxygen or air is known. However, the conventional partial oxidation process gasifies coal at a high temperature of 1300 ° C. or higher by partial oxidation heat. In addition, since the tar content contained in the generated gasification gas is very small, there was almost no problem with respect to the removal of the tar content. However, in this case, since the gasification process is performed at a high temperature and a high pressure, there is a disadvantage that the cost of the gasification furnace is increased.
そこで、石炭を700℃〜900℃の低温で水蒸気を用いてガス化することにより、ガス化プロセスを低圧で行い、ガス化炉のコスト削減を図る方法が本発明者等によって開発されているが、生成されるガス化ガスに含まれるタール分が高温でのガス化に比べて非常に高いといった問題を有していた。ガス化ガスに含まれるタール分は、ガス化ガスを化学合成原料に利用する場合、下流の機器類や化学合成プロセスにおいて、凝縮による配管閉塞や機器類のトラブル、合成触媒で被毒する等といった問題を引き起こすため、前記タール分はガス化ガスから除去する必要がある。 Therefore, the present inventors have developed a method for reducing the cost of a gasification furnace by performing gasification process at a low pressure by gasifying coal with steam at a low temperature of 700 ° C. to 900 ° C. The tar content contained in the generated gasification gas has a problem that it is very high compared to gasification at a high temperature. When using gasified gas as a raw material for chemical synthesis, tar content in gasified gas may be caused by blockage of piping due to condensation, equipment trouble, poisoning with synthetic catalyst, etc. in downstream equipment and chemical synthesis processes. To cause problems, the tar content must be removed from the gasification gas.
ところで、石炭の高温でのガス化に比べて低い温度でガス化が行われるバイオマスや廃棄物のガス化プロセスにおいて、ガス化ガス中に含まれるタール分は、石炭の高温でのガス化ガスに含まれるタール分よりも高い量を示すことから、バイオマス等のガス化ガスに含まれるタール等の不純物質を除去する方法を、石炭の低温でのガス化ガスに適用することも検討されている。 By the way, in biomass and waste gasification processes where gasification is performed at a low temperature compared to gasification of coal at high temperature, the tar content contained in the gasification gas is converted into gasification gas at high temperature of coal. Since it shows a higher amount than the tar content, applying a method for removing impurities such as tar contained in gasification gas such as biomass to gasification gas at low temperature of coal is also being studied. .
尚、廃棄物のガス化ガスに含まれるタール等の微量成分を除去するガス化ガス精製方法の一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献1がある。
しかしながら、バイオマス等のガス化ガスに含まれるタール等の不純物質を除去する方法の場合、特許文献1にも記載されているように、塔内で洗浄油を噴霧しガスと洗浄油とを接触させることでガス中に含まれる軽油分を洗浄油に溶解させる軽油スクラバーや、該軽油スクラバーで回収された洗浄油から軽油分を蒸留・分離する蒸留塔等が必要になり、プロセスが複雑で且つコスト面でも不利となる。
However, in the case of a method for removing impurities such as tar contained in a gasification gas such as biomass, as described in
このため、石炭を低温でガス化するプロセスを検討する場合、特許文献1に記載されているような、バイオマス等のガス化ガスに含まれるタール等の不純物質を除去する方法をそのまま適用することは難しく、改善の余地が多く残されていると言える。
For this reason, when examining the process of gasifying coal at a low temperature, the method for removing impurities such as tar contained in gasified gas such as biomass as described in
本発明は、斯かる実情に鑑み、プロセスの簡略化とコストダウンを図りつつ、石炭の低温でのガス化ガスに含まれるタール分を確実に除去し得、石炭低温ガス化の実現化に寄与し得る石炭ガス化ガス精製方法及び装置を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention can reliably remove the tar content contained in the gasification gas at low temperature of coal while simplifying the process and reducing the cost, thereby contributing to the realization of coal low temperature gasification. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for purifying coal gasification gas.
本発明は、石炭をガス化炉で700℃〜900℃の低温にてガス化したガス化ガスを精製して合成ガスを得るための石炭ガス化ガス精製方法において、
前記ガス化ガスを熱交換器で冷却して熱回収し、該冷却後のガス化ガスを水スプレー噴霧による直接冷却器で温度が30℃〜90℃まで低下するよう直接冷却し、該直接冷却したガス化ガスを第一間接冷却器で温度が30℃以下まで低下するよう間接冷却して重質なタール分と軽質なタール分と水蒸気とを凝縮させ、該間接冷却した常圧のガス化ガスをミスト除去器で処理してミスト状のタール分を除去し、該ミスト除去器で処理したガス化ガスを昇圧器において1MPa〜5MPa程度まで加圧することによりガス化ガス中のタール分の飽和蒸気濃度を下げ、該昇圧されて温度の上昇したガス化ガスを第二間接冷却器で温度が30℃以下まで低下するよう間接冷却して重質なタール分と軽質なタール分とを凝縮・ミスト化し、除去することを特徴とする石炭ガス化ガス精製方法にかかるものである。
The present invention relates to a coal gasification gas purification method for obtaining a synthesis gas by purifying a gasification gas obtained by gasifying coal in a gasification furnace at a low temperature of 700 ° C. to 900 ° C.
The gasified gas is cooled by a heat exchanger to recover the heat, and the cooled gasified gas is directly cooled by a direct cooler using water spray spray so that the temperature is lowered to 30 ° C. to 90 ° C. The indirect cooling of the gasified gas is performed by indirect cooling using a first indirect cooler to condense the heavy tar, light tar and water vapor, and the indirect cooling is performed at normal pressure. The gas is treated with a mist remover to remove the mist-like tar, and the gasified gas treated with the mist remover is pressurized to about 1 MPa to 5 MPa with a booster to saturate the tar in the gasification gas. Reduce the vapor concentration and condense the heavy and light tar content by indirectly cooling the gasified gas whose pressure has been increased and the temperature has been increased with a second indirect cooler to lower the temperature to 30 ° C. or lower. With mist and removal Those relating to the coal gasification gas purification how.
前記石炭ガス化ガス精製方法においては、前記第二間接冷却器で間接冷却したガス化ガスを吸着器に導入することにより、蒸気化している軽質なタール分を吸着除去することが望ましい。 In the coal gasification gas refining method, it is desirable to adsorb and remove the vaporized light tar by introducing the gasification gas indirectly cooled by the second indirect cooler into the adsorber.
この場合、前記第二間接冷却器で間接冷却したガス化ガスを補助ミスト除去器に導入することにより、ミスト化したタール分を除去した後、前記吸着器に導くようにしても良い。 In this case, the gasified gas indirectly cooled by the second indirect cooler may be introduced into the auxiliary mist remover to remove the misted tar, and then guided to the adsorber.
又、前記石炭ガス化ガス精製方法においては、前記タール分除去プロセスにおいて発生するタール分を含有した排水を排水処理器で処理することにより可燃性物質を濃縮し、該濃縮した可燃性物質をガス化の原料或いは熱源としてガス化炉に投入することも有効となる。 In the coal gasification gas refining method, the combustible substance is concentrated by treating the waste water containing the tar content generated in the tar content removal process with a waste water treatment device, and the concentrated combustible material is gasified. It is also effective to put the gasification furnace as a raw material or heat source.
一方、本発明は、石炭をガス化炉で700℃〜900℃の低温にてガス化したガス化ガスを精製して合成ガスを得るための石炭ガス化ガス精製装置において、
前記ガス化ガスを冷却して熱回収する熱交換器と、
該熱交換器で冷却した後のガス化ガスを水スプレー噴霧により温度が30℃〜90℃まで低下するよう直接冷却する直接冷却器と、
該直接冷却器で直接冷却したガス化ガスを温度が30℃以下まで低下するよう間接冷却して重質なタール分と軽質なタール分と水蒸気とを凝縮させる第一間接冷却器と、
該第一間接冷却器で間接冷却した常圧のガス化ガスからミスト状のタール分を除去するミスト除去器と、
該ミスト除去器で処理したガス化ガスを1MPa〜5MPa程度まで加圧することによりガス化ガス中のタール分の飽和蒸気濃度を下げる昇圧器と、
該昇圧器で昇圧されて温度の上昇したガス化ガスを温度が30℃以下まで低下するよう間接冷却して重質なタール分と軽質なタール分とを凝縮・ミスト化し除去する第二間接冷却器と
を備えたことを特徴とする石炭ガス化ガス精製装置にかかるものである。
On the other hand, the present invention is a coal gasification gas refining apparatus for purifying gasification gas obtained by gasifying coal in a gasification furnace at a low temperature of 700 ° C. to 900 ° C. to obtain synthesis gas.
A heat exchanger that cools and recovers heat of the gasification gas;
A direct cooler that directly cools the gasified gas after cooling with the heat exchanger so that the temperature is lowered to 30 ° C. to 90 ° C. by water spraying;
A first indirect cooler that condenses a heavy tar, a light tar, and water vapor by indirectly cooling the gasified gas directly cooled by the direct cooler so that the temperature is lowered to 30 ° C. or less;
A mist remover that removes a mist-like tar from a normal pressure gasification gas indirectly cooled by the first indirect cooler;
A booster that lowers the saturated vapor concentration of tar in the gasification gas by pressurizing the gasification gas treated with the mist remover to about 1 MPa to 5 MPa;
Second indirect cooling that condenses and mists heavy tars and light tars and removes them by indirectly cooling the gasified gas that has been boosted by the booster and the temperature is lowered to 30 ° C. or less. The present invention relates to a coal gasification gas refining apparatus characterized by comprising:
前記石炭ガス化ガス精製装置においては、前記第二間接冷却器で間接冷却したガス化ガスが導入され、且つ該ガス化ガス中に蒸気化している軽質なタール分を吸着除去する吸着器を備えることが望ましい。 The coal gasification gas refining apparatus includes an adsorber that introduces the gasified gas indirectly cooled by the second indirect cooler and adsorbs and removes light tar components vaporized in the gasified gas. It is desirable.
この場合、前記第二間接冷却器で間接冷却したガス化ガスが導入され、且つ該ガス化ガス中のミスト化したタール分を除去した後、ガス化ガスを前記吸着器に導く補助ミスト除去器を備えるようにしても良い。 In this case, after the gasified gas indirectly cooled by the second indirect cooler is introduced and the misted tar content in the gasified gas is removed, the auxiliary mist remover for guiding the gasified gas to the adsorber You may make it provide.
又、前記石炭ガス化ガス精製方法においては、前記タール分を除去する機器において発生するタール分を含有した排水を処理することにより可燃性物質を濃縮し、該濃縮した可燃性物質をガス化の原料或いは熱源としてガス化炉に投入する排水処理器を備えるようにすることも有効となる。 Further, in the coal gasification gas refining method, the combustible substance is concentrated by treating the waste water containing the tar content generated in the equipment for removing the tar content, and the concentrated combustible substance is gasified. It is also effective to provide a wastewater treatment device that is charged into the gasification furnace as a raw material or heat source.
本発明の石炭ガス化ガス精製方法及び装置によれば、プロセスの簡略化とコストダウンを図りつつ、石炭の低温でのガス化ガスに含まれるタール分を確実に除去し得、石炭低温ガス化の実現化に寄与し得るという優れた効果を奏し得る。 According to the coal gasification gas refining method and apparatus of the present invention, the tar content contained in the gasification gas at low temperature of coal can be reliably removed while simplifying the process and reducing the cost. The outstanding effect that it can contribute to realization of can be produced.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明を実施する形態の一例であって、
ガス化原料としての石炭と水蒸気とが供給され、石炭を700℃〜900℃の低温にてガス化してガス化ガスを生成するガス化炉1と、
該ガス化炉1で生成されたガス化ガスを冷却して熱回収する熱交換器2と、
該熱交換器2で冷却した後のガス化ガスを水スプレー噴霧により温度が30℃〜90℃まで低下するよう直接冷却する直接冷却器3と、
該直接冷却器3で直接冷却したガス化ガスを温度が30℃以下まで低下するよう間接冷却して重質なタール分と軽質なタール分と水蒸気とを凝縮させる第一間接冷却器4と、
該第一間接冷却器4で間接冷却した常圧のガス化ガスからミスト状のタール分を除去するミスト除去器5と、
該ミスト除去器5で処理したガス化ガスを1MPa〜5MPa程度まで加圧することによりガス化ガス中のタール分の飽和蒸気濃度を下げる昇圧器6と、
該昇圧器6で昇圧されて温度の上昇したガス化ガスを温度が30℃以下まで低下するよう間接冷却して重質なタール分と軽質なタール分とを凝縮・ミスト化し除去する第二間接冷却器7と、
該第二間接冷却器7で間接冷却したガス化ガスが導入され、且つ該ガス化ガス中に蒸気化している軽質なタール分を吸着除去する吸着器8と、
前記タール分を除去する機器としての、直接冷却器3、第一間接冷却器4、ミスト除去器5、昇圧器6、第二間接冷却器7において発生するタール分を含有した排水を処理することにより可燃性物質(タール分、チャー)を濃縮し、該濃縮した可燃性物質をガス化の原料或いは熱源として前記ガス化炉1に投入する排水処理器9と
を備えるようにしたものである。
FIG. 1 is an example of an embodiment for carrying out the present invention.
A
A
A
A first
A
A
A second indirect that condenses and mists heavy tars and light tars and removes them by indirectly cooling the gasified gas boosted by the
An
Treating the waste water containing tar generated in the
前記吸着器8においてタール分を吸着除去したガス化ガスには、H2SやCOS、CS2といった硫黄分が数十ppm以下の濃度で存在するため、該硫黄分をガス化ガス中から除去する、湿式脱硫プロセス或いは乾式脱硫プロセスを用いた脱硫器10を設けてある。湿式脱硫プロセスとしては、アンモニアを吸収剤としたタカハックスプロセス、フマックスプロセス、ダイヤモックスプロセス、カールスチルプロセスがあり、炭酸ソーダを用いたストレットフォードプロセスがある。更に、数ppbレベルでの脱硫性能が求められる場合には、化学処理を施した活性炭を充填した活性炭充填塔等の精密脱硫器13を必要に応じて設け、該精密脱硫器13にガス化ガスを通気して微量の硫黄分を吸着除去するようにすれば良い。
In the gasification gas from which the tar content is adsorbed and removed in the
前記ガス化原料の性状により窒素分や塩素分が多い場合、前記直接冷却器3において除去されなかった窒素分や塩素分を吸収除去するための脱アンモニア器11や脱塩器12を必要に応じて設けるようにすれば良い。
When there are a large amount of nitrogen and chlorine due to the properties of the gasification raw material, a
尚、前記直接冷却器3としては、充填塔、モレタナ塔、サイクロンスクラバー、荷電式スクラバー、ベンチュリースクラバー、ジェットスクラバー、溜水式スクラバーを用いることができる。
The
又、前記ミスト除去器5としては、電気集塵機やバグフィルタ、スプレー塔や充填塔、モレタナ塔、サイクロンスクラバー、荷電式スクラバー、ベンチュリースクラバー、ジェットスクラバー、溜水式スクラバーを用いることができる。
The
更に又、前記吸着器8としては、活性炭充填塔や溶媒洗浄塔を用いることができる。
Furthermore, as the
次に、上記図示例の作用を説明する。 Next, the operation of the illustrated example will be described.
先ず、ガス化炉1においては、700℃〜900℃の低温で石炭がガス化される。ガス化原料は低温でガス化しやすいものがよく、石炭の中でも比較的ガス化しやすい褐炭やペトロコーク、黒液が挙げられる。ガス化剤には水蒸気が用いられ水蒸気ガス化が行われる。これらの原料のガス化に伴って発生するガス化ガスに含まれるタール分の量は、石炭の高温ガス化に比べて多く、バイオマス等のガス化に比べて若干少ない。
First, in the
前記ガス化炉1を出たガス化ガスは700℃〜900℃であり、熱交換器2において蒸気と熱交換し、出口ガス温度が300℃〜600℃になるまで、ガス化ガスの顕熱が蒸気として回収される。
The gasification gas leaving the
前記熱交換器2を出たガス化ガスは、直接冷却器3において水をスプレー噴霧することにより冷却され、凝縮したタール分がガス化ガス中から除去される。該直接冷却器3にはスプレー冷却器が用いられ、噴霧する水の流量は入口のガス化ガス温度により調節され、出口ガス化ガス温度が30℃〜90℃になるようにしている。即ち、該直接冷却器3では、ガス化ガスを冷却してタール分の飽和蒸気濃度を低減し、凝縮・ミスト化したタール分をスプレー噴霧水との衝突によりガス化ガス中から除去するようになっている。尚、ミスト化したタール分を効率よく除去するため、噴霧する水の液滴は最適なものを用いる。噴霧水の液滴径は噴霧するスプレーノズルの型式及び噴霧水の供給圧力によって制御できる。噴霧水滴径は小さいほどタールミストとの接触面積及び接触効率が増えるため望ましいが、小さくしすぎると処理すべきガス化ガスに随伴されて飛ばされてしまうため、スプレー噴霧水滴径はガス化ガスのスプレー塔内実流速以上の終端速度を有する径を下限として、なるべく小さな値とする。
The gasified gas exiting the
前記直接冷却器3を出たガス化ガスは、第一間接冷却器4において30℃以下になるように冷却される。該第一間接冷却器4ではなるべく温度を下げることでガス化ガス中のタール分の飽和蒸気濃度を低減し、重質なタール分と軽質なタール分と水蒸気とを可能な限り凝縮・ミスト化して除去する。冷却媒体としては海水や、ブラインを用いて深冷冷却するとより効果的である。該第一間接冷却器4内部で凝縮したタール分によるガス化ガスラインの閉塞を回避するため、定期的に若しくは圧力損失が規定値を超えた場合に間欠的に、タール凝縮面である熱交換面に温水若しくは水を噴霧し、堆積したタール分を洗浄して除去する。
The gasified gas leaving the
前記第一間接冷却器4を出たガス化ガスはミスト状のタール分を除去することを目的として、ミスト除去器5に通気される。該ミスト除去器5として電機集塵機を用いる場合、印加電圧が高いほどタール除去率は高くなるが、印加電圧が高くなると放電線と集電面との間でスパークが生じてミスト除去率が低下する。そこで、通気するガス化ガスの組成、ガス流速に応じてスパークの生じない範囲で安定的に運転ができる最大の印加電圧において運転を行うようになっている。又、集電面に堆積するタール分が増えると集電効率が低下するため、定期的に温水若しくは水を集電面にスプレー噴霧し、堆積したタール分を洗浄して除去する。
The gasified gas exiting the first
前記ミスト除去器5を出たガス化ガスは昇圧器6により1MPa〜5MPaまで昇圧される。該昇圧器6には圧縮機若しくはポンプを用い、ターボ型及び容積型の二種類のいずれかを用いる。前記第一間接冷却器4及びミスト除去器5において凝縮してミスト化したタール分を除去し、飽和蒸気濃度までタール分を除去している場合、圧縮機においてはタール分の凝縮は発生しない。但し、第一間接冷却器4において軽質タール分を代表としてミスト化したタール分が除去しきれていない場合、昇圧器6内部において凝縮したタール分が昇圧器6内に滞留してトラブルを引き起こすため、昇圧器6内に凝縮するタール分を排出する機構を設けるものとする。
The gasified gas leaving the
前記昇圧器6を出たガス化ガスは100℃〜200℃であり、第二間接冷却器7において30℃以下まで冷却される。この状態でガス化ガスは加圧された状態にあり、30℃以下での飽和蒸気濃度はベンゼンにおいて数百mg/Nm3となる。ベンゼンよりも蒸気圧の高い2環以上の芳香族類、高分子量のタール類については数百mg/Nm3以下の濃度まで低減することができる。
The gasified gas exiting the
前記第二間接冷却器7を出たガス化ガスは、吸着器8に通気され、該ガス化ガスに含まれるタール分が吸着除去される。該吸着器8の一例として活性炭充填塔を用いる場合、活性炭のタール吸着性能は、温度が低いほど向上する。しかし水蒸気濃度が高いほど、具体的には相対湿度が50%を超えて高いほど吸着性能は低下する。そのため、活性炭の運転温度は25℃〜200℃とし、ガス化ガス中の相対湿度を50%以下に維持することを念頭に置きながら最適な運転温度を維持する。又、該吸着器8上流にある電気集塵機等のミスト除去器5においてミスト化した重質なタール分が除去しきれずに活性炭充填塔で吸着除去する必要が生じた場合、軽質タールに比べて重質なタールの吸着性能は高温度側にシフトするため、軽質なタールの吸着性能及び吸着除去すべき量を考慮して、100℃〜200℃の範囲で最適な温度を維持するものとする。更に又、タール分を吸着した活性炭は再生処理をすることで繰り返しタール分の吸着除去を行う。
The gasified gas exiting the second
一方、前記タール分を除去する機器としての、直接冷却器3、第一間接冷却器4、ミスト除去器5、昇圧器6、第二間接冷却器7において発生するタール分を含有した排水は、排水処理器9に集められて処理され、可燃性物質(タール分、チャー)が濃縮され、該濃縮された可燃性物質がガス化の原料或いは熱源として前記ガス化炉1に投入される。
On the other hand, as a device for removing the tar content, waste water containing tar content generated in the
前記吸着器8を出たガス化ガスは、脱硫器10で硫黄分が除去され、前記ガス化原料の性状により窒素分や塩素分が多い場合、前記脱硫器10を出たガス化ガスが必要に応じて脱アンモニア器11や脱塩器12に導かれ、前記直接冷却器3において除去されなかった窒素分や塩素分が吸収除去され、更に、数ppbレベルでの脱硫性能が求められる場合には、精密脱硫器13にガス化ガスが通気されて微量の硫黄分が吸着除去される。
The gasified gas exiting the
尚、前記ガス化炉1には、ガス化ガスの一部が必要に応じて供給される。
Note that a part of the gasification gas is supplied to the
この結果、石炭を低温でガス化するプロセスにおいて、バイオマス等のガス化ガスに含まれるタール等の不純物質を除去する方法のように、塔内で洗浄油を噴霧しガスと洗浄油とを接触させることでガス中に含まれる軽油分を洗浄油に溶解させる軽油スクラバーや、該軽油スクラバーで回収された洗浄油から軽油分を蒸留・分離する蒸留塔等を設けなくても、石炭の低温でのガス化ガスに含まれるタール分を確実に除去することが可能となり、プロセスが複雑とならず、且つコスト面でも有利となる。 As a result, in the process of gasifying coal at low temperature, the cleaning oil is sprayed in the tower and the cleaning oil is brought into contact with the cleaning oil as in the method of removing impurities such as tar contained in the gasification gas such as biomass. Gas oil scrubber that dissolves the light oil contained in the gas into the washing oil, and a distillation tower that distills and separates the light oil from the washing oil recovered by the light oil scrubber, etc. The tar content contained in the gasified gas can be reliably removed, the process is not complicated, and the cost is advantageous.
こうして、プロセスの簡略化とコストダウンを図りつつ、石炭の低温でのガス化ガスに含まれるタール分を確実に除去し得、石炭低温ガス化の実現化に寄与し得る。 In this way, while simplifying the process and reducing the cost, the tar content contained in the gasification gas at low temperature of coal can be surely removed, which can contribute to the realization of low temperature gasification of coal.
図2は本発明を実施する形態の他の例であって、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図1に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図2に示す如く、前記第二間接冷却器7で間接冷却したガス化ガスが導入され、且つ該ガス化ガス中のミスト化したタール分を除去した後、ガス化ガスを前記吸着器8に導く補助ミスト除去器14を備えるようにした点にある。
FIG. 2 shows another example of the embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components, and the basic configuration is the same as that shown in FIG. However, as shown in FIG. 2, the feature of the illustrated example is that the gasified gas indirectly cooled by the second
前記第二間接冷却器7を出たガス化ガスは、加圧された状態にあって飽和蒸気濃度が数百mg/Nm3以下まで低減されており、飽和蒸気濃度以上のタール分はミスト化していると考えられるため、補助ミスト除去器14にガス化ガスを通気すると、該補助ミスト除去器14においてミスト状のタール分が効率良く除去される。
The gasified gas exiting the second
前記補助ミスト除去器14の一例として電気集塵機を用いる場合、印加電圧が高いほどタール除去率は高くなるが、印加電圧が高くなると放電線と集電面との間でスパークが生じてミスト除去率が低下する。そこで、通気するガス化ガスの組成、ガス流速に応じてスパークの生じない範囲で安定的に運転ができる最大の印加電圧において運転を行うことが望ましい。又、集電面に堆積するタール分が増えると集電効率が低下するため、定期的に温水若しくは水を集電面にスプレー噴霧し、堆積したタール分を洗浄して除去すれば良い。
When an electrostatic precipitator is used as an example of the
こうして、図2に示す例のように構成しても、図1に示す例の場合と同様、プロセスの簡略化とコストダウンを図りつつ、石炭の低温でのガス化ガスに含まれるタール分を確実に除去し得、石炭低温ガス化の実現化に寄与し得る。 Thus, even when configured as in the example shown in FIG. 2, as in the case of the example shown in FIG. 1, the tar content contained in the gasification gas at low temperature of coal can be reduced while simplifying the process and reducing the cost. It can be removed reliably and can contribute to the realization of coal low-temperature gasification.
尚、本発明の石炭ガス化ガス精製方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 In addition, the coal gasification gas refining method and apparatus of the present invention are not limited to the illustrated examples described above, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 ガス化炉
2 熱交換器
3 直接冷却器
4 第一間接冷却器
5 ミスト除去器
6 昇圧器
7 第二間接冷却器
8 吸着器
9 排水処理器
10 脱硫器
11 脱アンモニア器
12 脱塩器
13 精密脱硫器
14 補助ミスト除去器
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ガス化ガスを熱交換器で冷却して熱回収し、該冷却後のガス化ガスを水スプレー噴霧による直接冷却器で温度が30℃〜90℃まで低下するよう直接冷却し、該直接冷却したガス化ガスを第一間接冷却器で温度が30℃以下まで低下するよう間接冷却して重質なタール分と軽質なタール分と水蒸気とを凝縮させ、該間接冷却した常圧のガス化ガスをミスト除去器で処理してミスト状のタール分を除去し、該ミスト除去器で処理したガス化ガスを昇圧器において1MPa〜5MPa程度まで加圧することによりガス化ガス中のタール分の飽和蒸気濃度を下げ、該昇圧されて温度の上昇したガス化ガスを第二間接冷却器で温度が30℃以下まで低下するよう間接冷却して重質なタール分と軽質なタール分とを凝縮・ミスト化し、除去することを特徴とする石炭ガス化ガス精製方法。 In a coal gasification gas purification method for obtaining a synthesis gas by purifying a gasification gas obtained by gasifying coal in a gasification furnace at a low temperature of 700 ° C. to 900 ° C.,
The gasified gas is cooled by a heat exchanger to recover the heat, and the cooled gasified gas is directly cooled by a direct cooler using water spray spray so that the temperature is lowered to 30 ° C. to 90 ° C. The indirect cooling of the gasified gas is performed by indirect cooling using a first indirect cooler to condense the heavy tar, light tar and water vapor, and the indirect cooling is performed at normal pressure. The gas is treated with a mist remover to remove the mist-like tar, and the gasified gas treated with the mist remover is pressurized to about 1 MPa to 5 MPa with a booster to saturate the tar in the gasification gas. Reduce the vapor concentration and condense the heavy and light tar content by indirectly cooling the gasified gas whose pressure has been increased and the temperature has been increased with a second indirect cooler to lower the temperature to 30 ° C. or lower. With mist and removal Coal gasification gas purification method that.
前記ガス化ガスを冷却して熱回収する熱交換器と、
該熱交換器で冷却した後のガス化ガスを水スプレー噴霧により温度が30℃〜90℃まで低下するよう直接冷却する直接冷却器と、
該直接冷却器で直接冷却したガス化ガスを温度が30℃以下まで低下するよう間接冷却して重質なタール分と軽質なタール分と水蒸気とを凝縮させる第一間接冷却器と、
該第一間接冷却器で間接冷却した常圧のガス化ガスからミスト状のタール分を除去するミスト除去器と、
該ミスト除去器で処理したガス化ガスを1MPa〜5MPa程度まで加圧することによりガス化ガス中のタール分の飽和蒸気濃度を下げる昇圧器と、
該昇圧器で昇圧されて温度の上昇したガス化ガスを温度が30℃以下まで低下するよう間接冷却して重質なタール分と軽質なタール分とを凝縮・ミスト化し除去する第二間接冷却器と
を備えたことを特徴とする石炭ガス化ガス精製装置。 In a coal gasification gas purification apparatus for purifying gasification gas obtained by gasifying coal in a gasification furnace at a low temperature of 700 ° C. to 900 ° C. to obtain synthesis gas,
A heat exchanger that cools and recovers heat of the gasification gas;
A direct cooler that directly cools the gasified gas after cooling with the heat exchanger so that the temperature is lowered to 30 ° C. to 90 ° C. by water spraying;
A first indirect cooler that condenses a heavy tar, a light tar, and water vapor by indirectly cooling the gasified gas directly cooled by the direct cooler so that the temperature is lowered to 30 ° C. or less;
A mist remover that removes a mist-like tar from a normal pressure gasification gas indirectly cooled by the first indirect cooler;
A booster that lowers the saturated vapor concentration of tar in the gasification gas by pressurizing the gasification gas treated with the mist remover to about 1 MPa to 5 MPa;
Second indirect cooling that condenses and mists heavy tars and light tars and removes them by indirectly cooling the gasified gas that has been boosted by the booster and the temperature is lowered to 30 ° C. or less. A coal gasification gas refining device characterized by comprising:
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