JP2719424B2 - Coal gasification method and apparatus - Google Patents

Coal gasification method and apparatus

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JP2719424B2 JP1504454A JP50445489A JP2719424B2 JP 2719424 B2 JP2719424 B2 JP 2719424B2 JP 1504454 A JP1504454 A JP 1504454A JP 50445489 A JP50445489 A JP 50445489A JP 2719424 B2 JP2719424 B2 JP 2719424B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭素質材料のガス化に関するものであり、更
に詳しく述べると固形の炭素燃料を燃料価値の高いガス
製品に転化することに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the gasification of carbonaceous materials, and more particularly to the conversion of solid carbon fuels into high fuel value gas products.

石炭等の炭素材料のガス化に関しては、下記の三プロ
セスが開発されている。(1)固形床ガス化、(2)流
動床ガス化及び(3)懸濁ガス化又はエントレンメント
(entrainment)ガス化である。
Regarding gasification of carbon materials such as coal, the following three processes have been developed. (1) solid bed gasification, (2) fluidized bed gasification and (3) suspension gasification or entrainment gasification.

エントレンメントガス化器の固有の欠点は、熱い生成
ガスを発生することである。石炭の熱価値(hent valu
e)を十分に使うにはガスから熱を回収しなければなら
ない。部分酸化によるガス化反応を水や水蒸気で直接急
冷すること(米国特許第2,957,387号、同第3,000,711号
及び同第3,723,345号)、或いは間接熱交換により流出
ガスを部分冷却すること(米国特許第3,025,149号)は
公知である。しかしながら、流出ガスを急冷する際に高
温の熱が多量に失われ、製造される合成ガスの燃料価値
は高まらない。
An inherent disadvantage of entrainment gasifiers is that they generate hot product gases. Hent valu of coal
To use e) fully, the heat must be recovered from the gas. Direct quenching of the gasification reaction by partial oxidation with water or steam (US Pat. Nos. 2,957,387, 3,000,711 and 3,723,345), or partial cooling of the effluent gas by indirect heat exchange (US Pat. No. 3,025,149). Is known. However, a large amount of high-temperature heat is lost when quenching the effluent gas, and the fuel value of the produced syngas does not increase.

エントレンメントガス化器の別の欠点は、ガス生成物
の温度をかなり高過すぎる温度にし、そのため引続き通
常の輻射熱水管ボイラーで熱を回収するには急冷又は冷
却しなければならないことである。すなわち、生成ガス
を熱回収ボイラーに導入する前にかなり冷却しなければ
ならないのである。このような訳で、有用となるはずの
高温熱のかなりの量が失われる。しかも、輻射熱回収ボ
イラーの設備費は極めて高額である。従って、エントレ
ンメントガス化法には、別種の熱回収ボイラーが経済的
な意味で必要である。
Another disadvantage of the entrainment gasifier is that the temperature of the gaseous product is too high, so that it must be quenched or cooled in order to continue to recover heat in a conventional radiant hot water boiler. That is, the product gas must be cooled considerably before being introduced into the heat recovery boiler. As such, a significant amount of the high temperature heat that would be useful is lost. Moreover, the equipment cost of the radiant heat recovery boiler is extremely high. Therefore, another heat recovery boiler is economically necessary for the entrainment gasification method.

エントレンメントガス化法の更なる欠点は、固着性の
スラグ粒が部分ガス化反応器を経由して運ばれ、熱回収
装置の伝熱面を汚し勝ちなことである。
A further disadvantage of the entrainment gasification method is that sticky slag particles are carried through the partial gasification reactor and do not tend to foul the heat transfer surfaces of the heat recovery unit.

石炭ガス化器内の反応には、発熱反応と吸熱反応とが
ある。発熱反応が発生した熱を吸熱反応に必要な熱とし
て用いるような石炭ガス化法があれば極めて望ましく、
エネルギー効率上も良好であろう。すなわち、本発明の
一目的は、炭素材料を酸素含有ガスで部分酸化する発熱
反応器を燃やされていない(unfired)第二反応器と組
み合せ、追加炭素質材料を水と反応させて高品質の合成
ガスを製造する吸熱反応を効率的に進行させる反応器を
提供することにある。上記及びその他の目的は、以下で
説明する本発明に従って達成される。
The reaction in the coal gasifier includes an exothermic reaction and an endothermic reaction. It is highly desirable if there is a coal gasification method that uses the heat generated by the exothermic reaction as heat required for the endothermic reaction,
Energy efficiency will be good. That is, an object of the present invention is to combine an exothermic reactor for partially oxidizing a carbon material with an oxygen-containing gas with an unfired second reactor, and reacting the additional carbonaceous material with water to obtain high quality. An object of the present invention is to provide a reactor for efficiently proceeding an endothermic reaction for producing a synthesis gas. These and other objects are achieved in accordance with the invention described below.

一般に、本発明は炭素質材料をガス化するための非触
媒的二段上向流プロセスを提供するものであり、該プロ
セスは燃焼管廃熱装置を使用できる非汚染性のガス生成
物を製造する。本法の第一段すなわち第一工程は、燃焼
加熱される水平なスラグ生成反応域すなわち第一反応器
内で酸素含有ガス流と担体液に炭素質固体粒を分散させ
たスラリーの第一増分(increment)とを燃焼させるこ
とからなる。スラリーの固形分濃度は30乃至70重量パー
セントである。燃焼は、水平式反応器域内で対面する水
平なバーナノズルを用いて、1300乃至1650℃(2400乃至
3000゜F)の温度で生起する。水平なバーナノズルも共
軸的であることが好ましいが、必須ではない。この酸
素、炭素質固形分及び担体液を水蒸気、担体液の蒸気、
スラグ、チャー(char)及び燃焼生成ガスに転化する。
反応器内で生成するスラグは重力により反応器の底部に
流下し、タップホールを経由して反応器から排出され
る。第二段すなわち第二工程では、燃やされてる(fire
d)水平な反応器からでる水蒸気、担体液の蒸気、チャ
ー及びガス生成物を燃やされていない垂直の第二段反応
器内で担体液中の炭素固体粒スラリーの第二増分と接触
させて、水蒸気、担体液の蒸気、合成ガス及びチャーを
生成し、チャーは流出ガスに随伴される。本願で用いる
「燃やされていない(unfired)」なる語は、第二の酸
素含有ガスを追加して更に燃焼を促進しないことを意味
する。この垂直の第二段反応器は、燃やされている水平
な反応器内で生起するような燃焼や発熱反応を更に促進
することがない。垂直な第二段反応器では、燃やされて
いる水平な反応器内の燃焼により発生する熱を用いる吸
熱反応が専ら生起するのである。担体液中の炭素質固体
粒の第二増分を、反応を良好にするため炭素質固体粒ス
ラリーを噴霧させる水蒸気又はその他の霧化ガスと共に
垂直な第二反応器内に注入する。初めの注入点より下流
の点でスラリーの第二増分を注入すると、燃やされてい
る水平な反応器から出るガスの温度は低下し、プロセス
内で発生する熱は更に効率的に使用される。すなわち、
燃やされている水平反応器は主として燃焼反応器である
が、垂直な第二段反応器は主として急冷反応器であっ
て、ガスの熱源価値を高めるものである。第二増分スラ
リーの固形分濃度は30乃至70重量パーセントである。垂
直な第二反応器の温度は870乃至1100℃(1600乃至2000
゜F)である。本発明の方法の一好適実施態様では、燃
やされていない垂直の第二段反応器を燃やされている水
平反応器の最上部に直接連結し、熱い反応生成物を水平
反応器から第二段反応器に直接運んで反応生成ガスと随
伴固形分の熱損失を最小にする。直接連結は、形成され
たスラグが第一段水平反応器で冷やされて固体沈着物を
形成することを防止する温度を維持する点の利点も有す
る。
In general, the present invention provides a non-catalytic two-stage upward flow process for gasifying carbonaceous materials, which process produces a non-polluting gas product that can use a combustion tube waste heat unit. I do. The first or first step of the process is a first increment of a slurry of carbonaceous solid particles dispersed in a stream of oxygen-containing gas and a carrier liquid in a horizontal slag production reaction zone or combustion reactor that is heated and heated. (Increment) and burning. The solids concentration of the slurry is between 30 and 70 weight percent. Combustion was performed at 1300 to 1650 ° C (2400 to 1400 ° C) using a horizontal burner nozzle facing in the horizontal reactor zone.
Occurs at a temperature of 3000 ゜ F). Preferably, the horizontal burner nozzle is also coaxial, but not required. This oxygen, the carbonaceous solids and the carrier liquid are steam, the vapor of the carrier liquid,
Converts to slag, char, and combustion products.
The slag generated in the reactor flows down to the bottom of the reactor due to gravity, and is discharged from the reactor via a tap hole. In the second stage, the second step, it is burned (fire
d) contacting the steam from the horizontal reactor, the vapor of the carrier liquid, the char and the gaseous product with a second increment of the solid carbon particle slurry in the carrier liquid in an unburned vertical second stage reactor; , Water vapor, carrier liquid vapor, syngas and char, which are entrained in the effluent gas. As used herein, the term "unfired" means that the addition of a second oxygen-containing gas does not further promote combustion. This vertical second stage reactor does not further promote the combustion or exothermic reactions that occur in the burning horizontal reactor. In a vertical second stage reactor, an endothermic reaction exclusively using the heat generated by the combustion in the burned horizontal reactor occurs. A second increment of the carbonaceous solid particles in the carrier liquid is injected into a vertical second reactor along with steam or other atomizing gas that sprays the carbonaceous solid particle slurry to improve the reaction. Injecting a second increment of slurry at a point downstream from the initial injection point lowers the temperature of the gas leaving the horizontal reactor being burned and more efficiently uses the heat generated in the process. That is,
The horizontal reactor being burned is primarily a combustion reactor, while the vertical second stage reactor is primarily a quench reactor, which increases the value of the heat source of the gas. The solids concentration of the second incremental slurry is between 30 and 70 weight percent. The temperature of the second vertical reactor is 870 to 1100 ° C (1600 to 2000
゜ F). In one preferred embodiment of the process of the present invention, an unburned vertical second stage reactor is connected directly to the top of a burned horizontal reactor, and hot reaction products are transferred from the horizontal reactor to the second stage. It is carried directly to the reactor to minimize heat loss of the reaction product gas and associated solids. The direct connection also has the advantage of maintaining a temperature that prevents the slag formed from being cooled in the first stage horizontal reactor to form solid deposits.

燃やされていない垂直第二段反応器からの合成ガスと
流出ガスに随伴するチャーは、最上部から出てサイクロ
ン分離器で分離される。サイクロン分離器を出たチャー
は、担体液と混合されて希薄なスラリーを形成する。こ
の後、このスラリーは沈降タンク内で固形分濃度10乃至
30重量パーセントまで濃縮される。次に、第一段に供給
される固体炭素燃料の合計量を基準として5乃至20パー
セントの濃縮された再循環チャースラリーを、好ましく
は水平の燃やされているスラグ生成反応器に供給される
第一増分を含む炭素質固体粒の一以上の流と混合したあ
と、第一段水平スラグ生成反応器域に添加する。
The char associated with the syngas and effluent gas from the unburned vertical second stage reactor exits at the top and is separated by a cyclone separator. The char exiting the cyclone separator is mixed with the carrier liquid to form a dilute slurry. Thereafter, the slurry is solidified in the settling tank at a solid content of 10 to
Concentrated to 30 weight percent. Next, 5 to 20 percent of the concentrated recycle char slurry, based on the total amount of solid carbon fuel fed to the first stage, is fed to a preferably horizontal burned slag production reactor. After mixing with one or more streams of carbonaceous solids containing one increment, it is added to the first stage horizontal slag production reactor zone.

生成ガスは、サイクロンを出たあと高温熱回収系に入
る。普通、このような装置は輻射熱型ボイラー又は水管
ボイラーになるであろうが、この場合には、前記のよう
なボイラーは設備費が極めて高い。従って、煙管ボイラ
ー(fire−tube−boiler)が適当であり、これは必要な
熱交換容量を与えると共に操作が簡単で設備費も低く、
熱回収操作の諸要求にもうまく合致する。水蒸気加熱器
を更に付加することにより、この操作を高めることがで
きる。
After leaving the cyclone, the product gas enters the high temperature heat recovery system. Usually, such a device will be a radiant heat boiler or a water tube boiler, in which case such a boiler is very expensive to install. Thus, a fire-tube-boiler is suitable, which provides the necessary heat exchange capacity, is simple to operate and has low equipment costs,
It well meets the requirements of the heat recovery operation. This operation can be enhanced by adding additional steam heaters.

しかしながら、この追加設備は、燃やされている燃焼
反応工程及び燃やされていない第二段反応工程が非汚染
性のガス流を与える時しか実用的でない。すなわち、合
成ガスが芳香族化合物やタール質の重量炭化水素を含む
場合は不可であるが、これらの重量炭化水素は高温熱回
収では問題とはならない。合成ガスは5マイクロメータ
径までの溶融スラグの小粒も含有し、この小粒は融点が
僅かに低目のアルカリ性表面を内部伝熱面に付着する傾
向があり、従ってボイラーの伝熱面は急速に汚れて非効
率になり、時には閉塞することもある。すなわち、本発
明の方法は、非汚染性の生成ガス流を提供し、固着性の
スラグ粒をより堅くて固着性の少ないものにするよう十
分冷却することが必須なのである。従って、本発明で
は、固着性スラグを上部に吸収できるような炭素質粒状
材料の存在下に、随伴スラグ粒の初期変形温度より低い
温度まで生成ガス流を冷却する必要がある。
However, this additional equipment is only practical when the burned combustion reaction step and the unburned second-stage reaction step provide a non-polluting gas stream. That is, it is not possible when the synthesis gas contains aromatic compounds or tar-like heavy hydrocarbons, but these heavy hydrocarbons do not pose a problem in high-temperature heat recovery. The synthesis gas also contains small particles of molten slag, up to 5 micrometers in diameter, which tend to attach the slightly lower melting alkaline surface to the internal heat transfer surface, and thus the boiler heat transfer surface rapidly. They become dirty and inefficient, and sometimes block. That is, it is essential that the method of the present invention provide a non-polluting product gas stream and sufficiently cool the sticky slag granules to be harder and less sticky. Therefore, in the present invention, it is necessary to cool the product gas stream to a temperature lower than the initial deformation temperature of the accompanying slag particles in the presence of a carbonaceous particulate material capable of absorbing the sticky slag to the upper part.

図面は、本発明の方法に有用な好適装置の概要及び本
発明方法の一好適実施態様を実施するためのプロセスフ
ローダイグラムである。
The drawings are an overview of a preferred apparatus useful in the method of the present invention and a process flow diagram for implementing one preferred embodiment of the method of the present invention.

以下の説明は、本発明の原理を適用する方法を説明す
るものであって、如何なる意味に於ても本発明の範囲を
限定すると解されてはならない。
The following description illustrates how to apply the principles of the present invention and should not be construed as limiting the scope of the invention in any way.

更に詳しく述べると、図1に示すように、酸素又は空
気や酸素富化空気等の酸素含有ガスからなる第一及び第
二の流、並びに炭素質固体粒と担体液とのスラリー第一
増分が、夫々ミキシングノズル6及び6aを経由して装置
1に入る。ミキシングノズル6及び6aは、水平な燃やさ
れているスラグ生成反応器3内に向き合って配置され、
反応器3の夫々の端部分10及び11を経由して伸長する。
燃やされている水平なスラグ生成反応器3の内部で、原
料流は水蒸気、スラグ、チャー、担体液の蒸気、水素、
一酸化炭素、二酸化炭素、少量のメタン、アンモニア及
び硫化水素を含むその他ガス並びに固着性スラグの小さ
な随伴粒に発熱的に転化される。副生物として生成する
スラグ塊は、反応器3の底部からタップホール2を経由
してスラグ急冷部9及び連続減圧系(図に示していな
い)に排出される。水蒸気、チャー、中間体ガス及び生
成物に随伴するものは、反応器3を出ると上方の燃やさ
れていない第二段反応器4に流入し、そこで炭素質固体
粒と担体液とのスラリーの第二増分がノズル8を介して
注入される。反応器3で生成して上方に運ばれた熱は、
吸熱プロセスの実行に使用される。吸熱プロセスは燃や
されていない第二段反応器4内で生起し、供給水の蒸
発、炭素−水蒸気反応及びCOと水との水性ガス反応を含
む。炭素−水蒸気反応はCOとH2を生成し、従ってこれら
使用可ガスの収量を高める。水性ガス反応では一酸化炭
素と水又は水蒸気とが反応して二酸化炭素と追加水素を
生成する。従って、燃やされていない第二段反応器内で
生起する反応は、燃やさている燃焼反応で生ずるガスを
富化して高グレードの合成ガスを製造し、その際に燃焼
反応器から熱を回収してガスを十分に冷却し、その結果
として随伴されるスラグが灰分融着初期変形温度(1100
乃至1150℃すなわち2000乃至2100゜F)より低目に冷却
することにより、随伴スラグ滴は自己融着するか或いは
粒状材料上に融着して伝熱面に付着することはない。こ
のミキシングノズル又は二流体ノズル6及び6aは、炭素
質固体粒スラリー原料を霧化し、炭素質固体の燃焼を更
に効率的にする。このノズルは、スラリー用の中央管
と、中央管を取り巻いて霧化ガスを含む環状空間とを有
し、霧化ガスが内部的又は外部的に共通の混合域に向か
って開放されてスラリーを霧化するような型のものが好
ましい。更に、燃やされていない第二段反応器4の注入
ノズル8も前記の型のノズルにすることができる。ミキ
シングノズル6及び6aと注入ノズル8は共に、当業者に
は従来から知られているように、内部混合型のものであ
っても外部混合型のものであってもよい。このようなノ
ズルの例及び本発明に類似したプロセスでの使用は、米
国で係属中のリップ(Lipp)の米国特許出願第039,493
号(87年4月16日出願)及び米国特許第4,679,733号(1
987年7月14日公告)に記載されている。
More specifically, as shown in FIG. 1, first and second streams of oxygen or an oxygen-containing gas such as air or oxygen-enriched air, and a first increment of slurry of carbonaceous solid particles and a carrier liquid are provided. Enters the apparatus 1 via the mixing nozzles 6 and 6a, respectively. The mixing nozzles 6 and 6a are arranged facing each other in the horizontal burned slag production reactor 3,
It extends via respective end portions 10 and 11 of the reactor 3.
Inside the burned horizontal slag production reactor 3, the feed streams are steam, slag, char, carrier liquid vapor, hydrogen,
Exothermically converted to carbon monoxide, carbon dioxide, small amounts of methane, other gases including ammonia and hydrogen sulfide, and small accompanying grains of cohesive slag. The slag mass generated as a by-product is discharged from the bottom of the reactor 3 through the tap hole 2 to the slag quenching unit 9 and a continuous pressure reducing system (not shown). After leaving the reactor 3, the steam, char, intermediate gas and the products associated with the product flow into the upper unburned second stage reactor 4 where the slurry of carbonaceous solid particles and the carrier liquid forms a slurry. A second increment is injected via the nozzle 8. The heat generated in the reactor 3 and transferred upward is
Used to perform endothermic processes. The endothermic process occurs in the unburned second stage reactor 4 and includes feed water evaporation, carbon-steam reaction and water gas reaction of CO with water. Carbon - steam reaction generates CO and H 2, thus increasing the yield of these usable gases. In the water gas reaction, carbon monoxide reacts with water or steam to produce carbon dioxide and additional hydrogen. Therefore, the reaction that occurs in the unburned second stage reactor enriches the gas produced by the burning combustion reaction to produce high-grade synthesis gas, while recovering heat from the combustion reactor. The slag is sufficiently cooled to cool the gas, and the resulting slag is transformed to the ash fusion initial deformation temperature (1100
By cooling below 11150 ° C. or 2000-2100 ° F.), the accompanying slag droplets will self-bond or fuse onto the particulate material and will not adhere to the heat transfer surface. The mixing nozzles or two-fluid nozzles 6 and 6a atomize the carbonaceous solid particle slurry material to make combustion of the carbonaceous solid more efficient. The nozzle has a central tube for slurry and an annular space surrounding the central tube and containing the atomized gas, and the atomized gas is internally or externally opened toward a common mixing zone to discharge the slurry. A type that is atomized is preferred. Furthermore, the injection nozzles 8 of the unburned second stage reactor 4 can also be of the type described above. Both mixing nozzles 6 and 6a and injection nozzle 8 may be of the internal mixing type or the external mixing type, as is conventionally known to those skilled in the art. Examples of such nozzles and their use in processes similar to the present invention are described in U.S. Patent Application No. 039,493 to Lipp, pending in the United States.
(Filed April 16, 1987) and U.S. Pat. No. 4,679,733 (1
Published on July 14, 987).

図1に更に示すように、燃やされていない第二段反応
器4からの流出物はサイクロン分離器5に送られ、固体
流と合成ガス流とに分離される。合成ガス流は水素、一
酸化炭素、少量のメタン、H2S、アンモニア、水蒸気、
担体液蒸気、窒素、二酸化炭素及び少量のチャー粒から
なる。固体流は、燃やされていない第二反応器4で生成
した又は水平反応器3から運ばれてきた固化灰及びチャ
ーからなる。次に合成ガスを煙管ボイラー14に送り、給
水ライン15から供給されるボイラー供給水から水蒸気を
発生させ、それを水蒸気ドラム16に送る。ボイラー14で
発生した水蒸気は水蒸気加熱器18に送られて更に熱価値
を回収し、今やかなり冷たくなった合成ガスはライン20
を介して熱回収系から出てゆき、所望の富燃料生成ガス
として更なる用途に併せられる。チャーを低濃度スラリ
ーにし、沈降して、以下で更に詳しく説明するように、
新たな炭素質固体/担体液スラリーに併合して反応器3
に再循環する。
As further shown in FIG. 1, the unburned effluent from the second stage reactor 4 is sent to a cyclone separator 5 where it is separated into a solids stream and a synthesis gas stream. Synthesis gas stream is hydrogen, carbon monoxide, small amounts of methane, H 2 S, ammonia, water vapor,
It consists of carrier liquid vapor, nitrogen, carbon dioxide and a small amount of char particles. The solids stream consists of solidified ash and char produced in the unburned second reactor 4 or conveyed from the horizontal reactor 3. Next, the synthesis gas is sent to a smoke tube boiler 14, and steam is generated from boiler feed water supplied from a water feed line 15, and is sent to a steam drum 16. The steam generated by the boiler 14 is sent to a steam heater 18 to further recover the heat value, and the synthesis gas, which has now become considerably cold, is sent to a line 20.
And exits the heat recovery system via, for further use as the desired fuel rich gas. The char is reduced to a low-concentration slurry and settled, as described in more detail below.
Reactor 3 with new carbonaceous solid / carrier liquid slurry
Recirculate to

サイクロン分離器5でガス流から分離されたチャーと
灰分とからなる固体流は、担体液と接触して希薄なスラ
リーを形成し、濃縮のために沈降槽7に向かう。沈降槽
7に分離手段及び蒸発手段(図示していない)を含めて
スラリーを更に濃縮してもよい。槽7を出る流は再循環
スラリー流を形成する。チャーと担体液との好適な再循
環スラリー濃度は20乃至40重量パーセントであり、30乃
至40重量パーセントであると更に好ましい。チャーと担
体液とのスラリーは高率の固形分濃度を有するが、固形
分濃度が高過ぎると、燃やされている水平反応器3への
供給原料の粘度が過大になって、ポンプ輸送が不都合に
なる。チャーと担体液との再循環スラリーを混合槽7aで
炭素質固体スラリーと担体液との原料スラリーに混合す
るのは、ミキシングノズル6及び6aを介して燃やされて
いる水平反応器3に移す前に行うことが望ましい。
The solid stream consisting of char and ash separated from the gas stream in the cyclone separator 5 contacts the carrier liquid to form a dilute slurry and goes to the settling tank 7 for concentration. The slurry may be further concentrated by including a separating means and an evaporating means (not shown) in the settling tank 7. The stream leaving vessel 7 forms a recirculated slurry stream. A suitable recycle slurry concentration of char and carrier liquid is 20 to 40 weight percent, more preferably 30 to 40 weight percent. The slurry of the char and the carrier liquid has a high solids concentration, but if the solids concentration is too high, the viscosity of the feedstock to the burned horizontal reactor 3 becomes excessive, which makes pumping inconvenient. become. The recirculation slurry of the char and the carrier liquid is mixed with the raw slurry of the carbonaceous solid slurry and the carrier liquid in the mixing tank 7a before being transferred to the burned horizontal reactor 3 via the mixing nozzles 6 and 6a. It is desirable to carry out.

燃やされている水平なスラグ生成反応器3及び燃やさ
れていない第二段反応器4の構成材料は限界的なもので
はない。この容器壁は鋼であって、絶縁性のキャスタブ
ル又はセラミック繊維又は第一段反応器では高クロム含
有レンガ、第二段では高炉やスラグ非生成用途に用いら
れるデンスメデイアム(dense medium)等の耐火レンガ
で内張りされていることが、必須ではないが好適であ
る。上記の絶縁材料はすべて幾つかの供給先から商業入
手可能である。この型のシステムを使用すると、プロセ
スで使用する炭素質の固体から熱価値を高率で回収す
る。任意選択別法として、燃やされている水平反応器3
及び場合によっては燃やされていない第二反応器4に
「冷壁」系を採用することにより壁を内張りしないこと
もある。本願で用いる「冷壁(cold wall)」なる語
は、先行する石炭ガス化系で従来から知られているよう
に、外冷ジャケットで壁を冷却することを意味する。こ
のような系では、スラグは内壁上で凍結し、冷却ジャケ
ットの金属壁を保護する。
The constituent materials of the burned horizontal slag production reactor 3 and the unburned second stage reactor 4 are not critical. This vessel wall is made of steel and is made of insulating castable or ceramic fibers or high chromium-containing bricks in the first stage reactor, dense media used in blast furnaces and non-slag producing applications in the second stage. It is preferred, but not essential, that the lining be made of refractory bricks. All of the above insulating materials are commercially available from several sources. Using this type of system, a high rate of heat value is recovered from the carbonaceous solids used in the process. Optionally, the burned horizontal reactor 3
And, in some cases, the walls are not lined by employing a "cold wall" system in the unburned second reactor 4. As used herein, the term "cold wall" refers to cooling the wall with an outer cooling jacket, as is conventionally known in prior coal gasification systems. In such a system, the slag freezes on the inner wall and protects the metal wall of the cooling jacket.

プロセス内の反応条件は、供給原料の型及び所望する
転化の種類によって変化する。一般に、燃やされている
水平なスラグ生成反応器3の温度は1300乃至1650℃(24
00乃至3000゜F)に維持される。この温度より低いとス
ラグは更に粘稠となり勝ちであって、凍結し堆積を起こ
して時には反応器を閉塞させることがある。1650℃(30
00゜F)より高い温度だと、反応は急速に起きるが満足
度の低い生成ガスが製造されて総括熱効率は低下し、従
って操作の経済性は低下する。燃やされていない第二段
反応器4の温度は、870℃乃至1100℃(1600乃至2000゜
F)であることが望ましい。それより低い温度だと炭素
質材料の生成ガスへの添加率が低下し、再スラリー化及
び再循環を要するチャーの製造量が高まるからである。
燃やされていない第二段反応器4の高域温度は、燃やさ
れている水平反応器3の温度に主として関係する。燃や
されている水平反応器3から上方にな流れる熱い中間生
成物は、燃やされていない第二段反応器4内で生起する
吸熱反応のための熱を供給する。煙管ボイラー14及び水
蒸気過熱器18における温度降下は、流入温度と伝熱面に
関係する。一般に、入口温度は燃やされていない第二段
反応器4の出口温度に近く、代表的には870乃至1100℃
(1600乃至2000゜F)であり、高温熱回収系の代表的出
口温度は230乃至290℃(450乃至550゜F)である。装置
各部分の温度は重要なのであるが、特定の反応条件それ
自身は、高温熱回収系入口温度はスラグ粒が汚染問題を
起こす温度よりも低いことを除いて、本発明の方法又は
装置に重要ではない。
Reaction conditions within the process will vary with the type of feed and the type of conversion desired. Generally, the temperature of the burned horizontal slag production reactor 3 is 1300 to 1650 ° C (24 ° C).
00 to 3000 ° F). Below this temperature, the slag tends to become more viscous and can freeze and deposit, sometimes clogging the reactor. 1650 ℃ (30
If the temperature is higher than 00 ° F., the reaction will take place rapidly, but less satisfactory product gas will be produced and the overall thermal efficiency will be reduced, thus reducing the economics of operation. The temperature of the second stage reactor 4 that is not burned is 870 ° C to 1100 ° C (1600 to 2000 ° C).
F) is desirable. If the temperature is lower than that, the rate of addition of the carbonaceous material to the product gas decreases, and the production amount of char that requires reslurry and recirculation increases.
The high temperature of the unburned second stage reactor 4 is mainly related to the temperature of the burned horizontal reactor 3. The hot intermediate product flowing upward from the burned horizontal reactor 3 supplies heat for the endothermic reaction that occurs in the unburned second stage reactor 4. The temperature drop in the smoke tube boiler 14 and the steam superheater 18 is related to the inlet temperature and the heat transfer surface. Generally, the inlet temperature is close to the outlet temperature of the unburned second stage reactor 4, typically 870 to 1100 ° C.
(1600-2000 ° F) and typical outlet temperature of the high temperature heat recovery system is 230-290 ° C (450-550 ° F). Although the temperature of each section of the apparatus is important, the specific reaction conditions themselves are important to the method or apparatus of the present invention, except that the high temperature heat recovery system inlet temperature is lower than the temperature at which the slag particles cause contamination problems. is not.

本発明の方法は大気圧又はそれより高目の圧力で行わ
れる。一般に、反応器3の圧力はゲージ圧345乃至41,40
0kPa(50乃至600psig)である。圧力がゲージ圧4140kPa
(600psig)より高いと、高圧反応装置の設備費が本法
の経済的魅力を低下させ、一方で圧力がゲージ圧345kPa
(50psig)より低いと、反応器3及び燃やされていない
第二段反応器4における生成ガス吐出量は経済的に魅力
ある量より少なくなる。この方法はゲージ圧690乃至276
0kPa(100乃至400psig)の圧力で実施することが好まし
く、ゲージ圧1725乃至2760kPa(250乃至400psig)の圧
力が最も好ましい。
The method of the present invention is performed at atmospheric pressure or higher. Generally, the pressure of the reactor 3 is set to a gauge pressure of 345 to 41,40.
0 kPa (50-600 psig). Pressure is gauge pressure 4140kPa
(600 psig), the capital cost of the high pressure reactor reduces the economic appeal of the process, while the pressure is 345 kPa gauge
Below 50 psig, the product gas output in reactor 3 and unburned second stage reactor 4 is less than economically attractive. This method has a gauge pressure of 690 to 276
It is preferably carried out at a pressure of 0 kPa (100 to 400 psig), most preferably a gauge pressure of 1725 to 2760 kPa (250 to 400 psig).

この方法は如何なる炭素質材料にも適用可能である。
更には、この両段における炭素質材料の質及び濃度は同
一ではない。しかしながら、炭素質材料粒は石炭である
ことが好ましく、制限なしに褐炭、歴青質石炭、亜歴青
質石炭又はそれらの任意の組み合わせを含むものであ
る。更には炭素質材料は石炭コークス、石炭チャー、石
炭残留液、粒状炭素、石油コークス、頁炭から誘導され
る炭素質固形分、タールサンド、ピッチ、濃厚サワース
ラッジ、ゴミ(bits of garbage)、ゴム及びそれらの
混合物である。以上例示した材料は、輸送可能な担体液
中スラリーとして材料取扱い性と反応特性を最良にする
ため、微粉砕固形物の形態にすることができる。
This method is applicable to any carbonaceous material.
Furthermore, the quality and concentration of the carbonaceous material in both stages are not the same. However, the carbonaceous material particles are preferably coal, including, without limitation, lignite, bituminous coal, subbituminous coal, or any combination thereof. Furthermore, carbonaceous materials include coal coke, coal char, coal residue, granular carbon, petroleum coke, carbonaceous solids derived from shale, tar sands, pitch, dense sour sludge, bits of garbage, rubber And mixtures thereof. The materials exemplified above can be in the form of finely pulverized solids in order to optimize material handling and reaction characteristics as a transportable slurry in a carrier liquid.

炭素質固体材料の担体液は、蒸発できて、所望の生成
ガス特に一酸化炭素や水素を生成する反応に参加できる
ものならば如何なる液体であってもよい。最も考え易い
担体液は水であり、これは反応器3と燃やされていない
第二段反応器4との双方で水蒸気を生成する。水蒸気は
炭素と反応して合成ガスの成分である生成ガスを形成す
ることができる。これに加えて、水以外の液体を用いて
炭素質材料をスラリーにすることもできる。担体液は水
が好ましいが、炭化水素たとえば燃料油、石油や液体CO
2であってもよい。担体液が炭化水素である時は、追加
水又は水蒸気を加えて効率的な反応及び反応温度緩和の
ために十分な水を供給する。
The carrier liquid of the carbonaceous solid material can be any liquid that can evaporate and participate in reactions that produce the desired product gas, especially carbon monoxide and hydrogen. The most likely carrier liquid is water, which produces steam in both the reactor 3 and the unburned second stage reactor 4. Water vapor can react with carbon to form product gas, a component of synthesis gas. In addition, the carbonaceous material can be slurried using a liquid other than water. The carrier liquid is preferably water, but is preferably a hydrocarbon such as fuel oil, petroleum or liquid CO.
It may be 2 . When the carrier liquid is a hydrocarbon, additional water or steam is added to supply sufficient water for efficient reaction and reaction temperature mitigation.

燃やされている水平反応器3に供給する酸素含有ガス
としては20パーセント以上の酸素を含有する任意のガス
が使用される。好適な含有ガスには、酸素、空気及び酸
素含有ガスとしての空気を酸素富化したものがあり、反
応器3内での遊離の元素状酸素対炭素の初期原子比は1.
5:1乃至2.5:1である。酸素では、その比は1:1乃至2:1で
ある。
As the oxygen-containing gas to be supplied to the burned horizontal reactor 3, any gas containing 20% or more of oxygen is used. Suitable containing gases include oxygen, air and oxygen-enriched air as oxygen-containing gas, wherein the initial atomic ratio of free elemental oxygen to carbon in reactor 3 is 1.
5: 1 to 2.5: 1. For oxygen, the ratio is 1: 1 to 2: 1.

スラリーとして担体液内に存在する炭素質材料粒の濃
度は、ポンプ輸送可能な混合物になるような濃度であり
さえすればよい。一般に、この濃度は固体材料が70重量
パーセント迄の範囲にわたる。スラリー中の炭素質材料
粒の濃度は、この方法の第一段及び第二段の双方に於て
30乃至70重量パーセントの範囲にある。水性スラリー中
の石炭濃度は45乃至55重量パーセントであると更に好ま
しい。
The concentration of the carbonaceous material particles present in the carrier liquid as a slurry need only be a concentration that results in a pumpable mixture. Generally, this concentration will range up to 70 weight percent solids material. The concentration of the carbonaceous material particles in the slurry is determined during both the first and second stages of the process.
It is in the range of 30 to 70 weight percent. More preferably, the coal concentration in the aqueous slurry is between 45 and 55 weight percent.

石炭が供給原料であるとき、それは粉砕されたあと担
体液に混合されてスラリーを形成する。一般に、細分割
された炭素質材料ならば如何なる材料も使用可能であ
り、固体粒の粒径を縮少する既知の方法は何れも使用す
ることができる。このような方法の例には、ボールミ
ル、ロッドミル及びハンマーミルを用いる方法がある。
粒径は限界的ではないが、細分割された炭素粒が好適で
ある。石炭火力発電所の燃料として使用される粉末石炭
が代表的なものである。このような石炭の粒径分布は、
その90重量パーセントがタイラー(Tyler)系列の200メ
ッシュ篩を通過するような分布である。
When coal is the feedstock, it is milled and then mixed with the carrier liquid to form a slurry. In general, any material can be used as long as it is a finely divided carbonaceous material, and any known method for reducing the particle size of solid particles can be used. Examples of such a method include a method using a ball mill, a rod mill, and a hammer mill.
Although the particle size is not critical, finely divided carbon particles are preferred. A typical example is powdered coal used as a fuel for coal-fired power plants. The particle size distribution of such coal is
The distribution is such that 90 weight percent passes through a 200 mesh sieve of the Tyler series.

本発明を以下の実施例で説明するが、これらの実施例
は如何なる意味においても本発明の範囲を限定するもの
と解されてはならない。
The present invention is illustrated by the following examples, which should not be construed as limiting the scope of the invention in any way.

実施例1 粉砕した亜歴青炭すなわちウエスターンコール(West
ern Coal)52パーセントと水48パーセントを含む26.7℃
(80゜F)のスラリーを燃やされている水平反応器3の
対面する二個のバーノズルの各々に195リットル/分(5
2ガロン/分)の割合で、41,000kg/時(90,000ポンド/
時)の割合で流れる500℃(950゜F)の空気流と共に注
入した。反応器3内部の温度は1430℃(2600゜F)であ
り、圧力はゲージ圧830kPa(120psig)であった。反応
器3で製造された水蒸気と熱い生成ガスを上方の燃やさ
れていない第二段反応器4に通し、そこで52重量パーセ
ントの粉末亜歴青炭と48重量パーセントの水を含み75リ
ットル/分(20ガロン/分)の割合で流れる27℃(180
゜F)のスラリー第一増分、並びに3200kg/時(7,000ポ
ンド/時)の割合で流れる240℃(465゜F)の霧化水蒸
気に接触させた。
Example 1 Crushed subbituminous coal, Western Coal (West
ern Coal) 26.7 ° C with 52% and 48% water
195 liters / minute (5 liters / minute) were applied to each of the two facing bar nozzles of the horizontal reactor 3 where the slurry of (80 ° F) was burned.
21,000 gallons / minute, 41,000 kg / hr (90,000 pounds /
H) with a 500 ° C. (950 ° F.) air flow. The temperature inside the reactor 3 was 1430 ° C. (2600 ° F.), and the pressure was 830 kPa (120 psig). The steam produced in reactor 3 and the hot product gas are passed to an upper, unburned second stage reactor 4 where 75 liter / min containing 52 weight percent of powdered subbituminous coal and 48 weight percent of water. 27 ° C (180) flowing at a rate of (20 gallons / minute)
゜ F) and a first increment of slurry, as well as 240 ° C. (465 ° F.) of atomized steam flowing at a rate of 3200 kg / hr (7,000 lb / hr).

燃やされていない第二段反応器4では、反応器3で発
生した熱はスラリー第二増分に吸収され、該スラリーを
更なる水蒸気及び生成ガスに転化するため使用される。
燃やされていない第二段反応器4内部の温度は980℃(1
800゜F)であった。この水蒸気及び生成ガスを燃やされ
ていない第二段反応器4からサイクロン分離器5に排出
し、そこでこの混合物をガス流と固体流とに分離する。
反応器3からの排出物は乾燥基準で水素10.4パーセン
ト、一酸化炭素10.4パーセント、二酸化炭素15.0パーセ
ント、メタン0.04パーセント及び窒素65.0パーセントか
らなる。このガス流はサイクロン分離器5から45,000kg
/時(100,000ポンド/時)の割合で排出され、乾燥容積
基準で水素11.8パーセント、一酸化炭素8.8パーセン
ト、二酸化炭素15.4,パーセント、メタン0.5パーセント
及び窒素63.4パーセントを含有した。この固形分を1100
リットル/分(300ガロン/分)の割合で流れる90乃至1
50℃(200−300゜F)の水と混合してスラリーを形成
し、それを固形分25重量パーセントまで濃縮し、所望に
従い燃やされている反応器3に反応器に再循環するか、
或いは排出して廃棄処理に付した。
In the unburned second stage reactor 4, the heat generated in the reactor 3 is absorbed in a second increment of the slurry and used to convert the slurry to further steam and product gas.
The temperature inside the second stage reactor 4 that is not burned is 980 ° C (1
800 ゜ F). The water vapor and product gas are discharged from the unburned second stage reactor 4 to a cyclone separator 5, where the mixture is separated into a gas stream and a solids stream.
The effluent from reactor 3 consists on a dry basis of 10.4 percent hydrogen, 10.4 percent carbon monoxide, 15.0 percent carbon dioxide, 0.04 percent methane, and 65.0 percent nitrogen. This gas flow is 45,000kg from cyclone separator 5
/ H (100,000 lb / h) and contained 11.8 percent hydrogen, 8.8 percent carbon monoxide, 15.4, percent carbon dioxide, 0.5 percent methane, and 63.4 percent nitrogen on a dry volume basis. This solid content is 1100
90 to 1 flowing at a rate of 300 l / min (300 gallons / min)
Mix with water at 50 ° C. (200-300 ° F.) to form a slurry, concentrate it to 25 weight percent solids and recycle to the burned reactor 3 if desired, or
Alternatively, it was discharged and disposed of.

実施例2 粉末亜歴青炭50重量パーセントと水50重量パーセント
を含む27℃(180゜F)のスラリーを195リットル/分(5
2ガロン/分)の割合で、41,000kg/時(90,000ポンド/
時)の割合で流れる500℃(950゜F)の空気流と共に燃
やされている水平反応器3に注入した。反応器3内部の
温度は1450℃(2650゜F)であり、圧力はゲージ圧758.4
2kPa(110psig)であった。反応器3で製造された水蒸
気と熱い生成ガスとを燃やされていない第二段反応器4
に通し、そこで粉末亜歴青炭40重量パーセントと水60重
量パーセントを含んで106リットル/分(28ガロン/
分)の割合で流れる27℃(80゜F)のスラリー第二増
分、並びに3200kg/時(7,000ポンド/時)の割合で流れ
る240℃(465゜F)の霧化水蒸気に接触させた。燃やさ
れていない第二段反応器4では、反応器3で発生した熱
はスラリー第二増分に吸収され、該スラリーを更なる水
蒸気及び生成ガスに転化するため使用された。燃やされ
ていない第二段反応器4内部の温度は980℃(1800゜F)
であった。この水蒸気及び生成ガスを燃やされていない
第二段反応器からサイクロン分離器5に排出し、そこで
この混合物をガス流と固体流とに分離した。反応器3の
上部から排出される生成ガスは、乾燥基準で水素9.5パ
ーセント、一酸化炭素10.2パーセント、二酸化炭素16.5
パーセント、メタン0.07パーセント及び窒素63.6パーセ
ントを含有した。サイクロン分離器5の上部から51,000
kg/時(112,000ポンド/時)の割合で排出される生成ガ
スは、乾燥基準で、水素12パーセント、一酸化炭素10.0
パーセント、二酸化炭素11.0パーセント、メタン0.5パ
ーセント及び窒素66.4パーセントを含有した。固形分を
1100リットル/分(300ガロン/分)の割合で流れる90
乃至150℃(200−3000゜F)の水と混合してスラリーを
形成し、次にそれを固形分25重量パーセントまで濃縮
し、所望に従い燃やされている反応器3に再循環する
か、或いは排出して廃棄処理に付した。
Example 2 A slurry containing 50 weight percent of powdered subbituminous coal and 50 weight percent of water at 27 ° C. (180 ° F.) was sprayed at 195 liters / minute (5
21,000 gallons / minute, 41,000 kg / hr (90,000 pounds /
H) with a 500 ° C. (950 ° F.) stream of air flowing into the burned horizontal reactor 3. The temperature inside the reactor 3 is 1450 ° C (2650 ° F), and the pressure is 758.4 gauge pressure.
It was 2 kPa (110 psig). Second stage reactor 4 not burning the steam and hot product gas produced in reactor 3
, Containing 40 weight percent of powdered subbituminous coal and 60 weight percent of water at 106 liters / minute (28 gal /
Min.) And a second increment of 27 ° C. (80 ° F.) slurry and 240 ° C. (465 ° F.) atomized steam flowing at a rate of 3200 kg / hr (7,000 lb / hr). In the unburned second stage reactor 4, the heat generated in the reactor 3 was absorbed in a second increment of the slurry and used to convert the slurry to further steam and product gas. The temperature inside the second stage reactor 4 that is not burned is 980 ° C (1800 ° F)
Met. The water vapor and product gas were discharged from the unburned second stage reactor to cyclone separator 5, where the mixture was separated into a gas stream and a solids stream. The product gas discharged from the upper part of the reactor 3 contains 9.5% of hydrogen, 10.2% of carbon monoxide and 16.5% of carbon dioxide on a dry basis.
Percent, methane 0.07 percent and nitrogen 63.6 percent. 51,000 from the top of cyclone separator 5
The product gas emitted at a rate of 112,000 pounds / hour (112,000 pounds / hour) is 12 percent hydrogen and 10.0 carbon monoxide on a dry basis.
Percent, 11.0 percent carbon dioxide, 0.5 percent methane and 66.4 percent nitrogen. Solids
90 flowing at a rate of 1100 liters / minute (300 gallons / minute)
-200 ° C. (200-3000 ° F.) to form a slurry which is then concentrated to 25 weight percent solids and recycled to the burned reactor 3 if desired, or Discharged and disposed of.

実施例3 本実施例では、図1に装置1として示したものと同様
な反応器への供給原料として粉末褐炭と水とのスラリー
を用いた。酸素含有ガスは、空気の代わりに99.6パーセ
ント純度の酸素を使用した。
Example 3 In this example, a slurry of powdered lignite and water was used as a feedstock to a reactor similar to that shown as apparatus 1 in FIG. The oxygen-containing gas used 99.6 percent pure oxygen instead of air.

740kg/時の割合で流れる17℃(63゜F)の酸素と共
に、乾燥褐炭44.5重量パーセントを含む24℃(75゜F)
のスラリーを1330kg/時の割合で燃やされている水平反
応器3に注入した。反応器3内部の温度は1370℃(2500
゜F)であり、圧力はゲージ圧165kPa(240psig)であっ
た。パージ器具を介して45kg/時(100ポンド/時)の窒
素を燃やされている水平反応器3に添加した。燃やされ
ている水平反応器3で発生した水蒸気と熱い生成ガスを
燃やされていない第二段反応器4内に上向きに通し、そ
こで乾燥褐炭44.5重量パーセントを含んで400kg/時(87
4ポンド/時)の割合で流れる24℃(75゜F)のスラリー
第二増分、並びに73kg/時(161ポンド/時)の割合で流
れる240℃(465゜F)の霧化水蒸気に接触させた。燃や
されていない第二段反応器4では、燃やされている水平
反応器3で発生した熱はスラリー第二増分に吸収され、
スラリーを更なる水蒸気及び生成ガスに転化するため使
用された。燃やされていない第二段反応器4内部の温度
は1000℃(1840゜F)であった。この水蒸気及び生成ガ
スを燃やされていない第二段反応器4からサイクロン分
離器5に排出し、そこでこの混合物をガス流と固体流と
に分離した。この固体流を水に加えて排出した。反応器
3からの排出物は、乾燥容積基準で、水素43.3パーセン
ト、一酸化炭素26.6パーセント、二酸化炭素23.3パーセ
ント、メタン0.8パーセント及び窒素5.9パーセントを含
有した。サイクロンから排出されるガス流は、乾燥容積
基準で、水素48.8パーセント、一酸化炭素22.0パーセン
ト、二酸化炭素23.3パーセント、メタン2.2パーセント
及び窒素3.5パーセントを含有した。
24 ° C (75 ° F) containing 44.5 weight percent dry lignite, with 17 ° C (63 ° F) oxygen flowing at a rate of 740 kg / hr
Was injected into the burned horizontal reactor 3 at a rate of 1330 kg / h. The temperature inside the reactor 3 is 1370 ° C (2500
゜ F) and the pressure was 165 kPa (240 psig) gauge pressure. 45 kg / hr (100 lb / hr) of nitrogen was added to the burned horizontal reactor 3 via a purge device. The steam generated in the burned horizontal reactor 3 and the hot product gas are passed upward into the unburned second stage reactor 4 where 400 kg / h containing 44.5 weight percent dry lignite (87
Contact with a second increment of slurry at 24 ° C (75 ° F) flowing at a rate of 4 pounds / hour and atomized steam at 240 ° C (465 ° F) flowing at a rate of 73 kg / hour (161 pounds / hour). Was. In the unburned second stage reactor 4, the heat generated in the burned horizontal reactor 3 is absorbed in the second slurry increment,
It was used to convert the slurry to additional steam and product gas. The temperature inside the second stage reactor 4 that was not burned was 1000 ° C. (1840 ° F.). The steam and product gas were discharged from the unburned second stage reactor 4 to a cyclone separator 5, where the mixture was separated into a gas stream and a solids stream. This solid stream was added to water and discharged. The effluent from Reactor 3 contained, on a dry volume basis, 43.3 percent hydrogen, 26.6 percent carbon monoxide, 23.3 percent carbon dioxide, 0.8 percent methane, and 5.9 percent nitrogen. The gas stream leaving the cyclone contained, on a dry volume basis, 48.8 percent hydrogen, 22.0 percent carbon monoxide, 23.3 percent carbon dioxide, 2.2 percent methane, and 3.5 percent nitrogen.

実施例4 13.000kg/時(29.200ポンド/時)の割合で流れる酸
素流と共に、粉末の亜歴青炭と再循環チャーを49.5重量
パーセント含み、正味水量が50.5重量パーセントの93℃
(200゜F)のスラリーを325リットル/分(86ガロン/
分)の割合で燃やされている水平反応器3に注入した。
この供給スラリーは、51パーセント固形分の亜歴青炭ス
ラリー0.92容積分率と30パーセント固形分のチャースラ
リー0.074容積分率との混合物であった。反応器3内部
の温度は1560℃(2840゜F)であり、圧力はゲージ圧827
kPa(120psig)であった。反応器3で製造された水蒸気
と熱い生成ガスを上部から燃やされていない第二段反応
器4に通し、そこで粉末亜歴青炭50重量パーセント及び
水50重量パーセントを含んで95リットル/分(25ガロン
/分)の割合で流れる32℃(90゜F)のスラリー第二増
分、並びに3180kg/時(7,000ポンド/時)の割合で流れ
る240℃(465゜F)の霧化水蒸気に接触させた。燃やさ
れていない第二段反応器4では、反応器3で発生した熱
はスラリー第二増分に吸収され、スラリーを更なる水蒸
気と生成ガスに添加するため使用された。この熱回収ユ
ニット4内部の温度は1050℃(1920゜F)であった。こ
の水蒸気及び生成ガスを燃やされていない第二段反応器
4からサイクロン分離器5に排出し、そこでこの混合物
をガス流と固体流とに分離する。反応器3の上部から排
出される生成ガスは、乾燥基準で、水素32.7パーセン
ト、一酸化炭素31.5パーセント、二酸化炭素30.5パーセ
ント、メタン0パーセント及び窒素5.3パーセントを含
有した。サイクロン分離器5の上部から23,000kg/時(5
0.504ポンド/時)の割合で排出される生成ガスは、乾
燥基準で、水素36.1パーセント、一酸化炭素26.7パーセ
ント、二酸化炭素31.8パーセント、メタン0.5パーセン
ト及び窒素4.9パーセントを含有した。サイクロン底部
からの固形分を1135リットル/分(300ガロン/分)の
割合で流れる93乃至149℃(200乃至300゜F)の水を混合
してスラリーとなし、次にそれを固形分約25重量パーセ
ントまで濃縮して燃やされている反応器3に再循環し
た。
Example 4 93 ° C. with 49.5 weight percent powdered sub-bituminous coal and recycle char with a net water flow of 50.5 weight percent, with an oxygen stream flowing at a rate of 13.000 kg / hr (29.200 lb / hr).
(200 ° F) slurry at 325 liters / minute (86 gallons / minute)
Min) into the burned horizontal reactor 3.
The feed slurry was a mixture of 0.92 volume fraction of 51 percent solids subbituminous coal slurry and 0.074 volume fraction of 30 percent solids char slurry. The temperature inside the reactor 3 was 1560 ° C (2840 ° F), and the pressure was 827 gauge pressure.
kPa (120 psig). The steam and hot product gas produced in the reactor 3 are passed from the top through an unburned second stage reactor 4 where 95 liter / min containing 50 weight percent of powdered subbituminous coal and 50 weight percent of water ( Contact with a second increment of slurry at 32 ° C (90 ° F) flowing at a rate of 25 gallons / minute, and atomized steam at 240 ° C (465 ° F) flowing at a rate of 3180 kg / hour (7,000 pounds / hour). Was. In the unburned second stage reactor 4, the heat generated in reactor 3 was absorbed in the second increment of the slurry and used to add the slurry to additional steam and product gas. The temperature inside the heat recovery unit 4 was 1050 ° C. (1920 ° F.). The water vapor and product gas are discharged from the unburned second stage reactor 4 to a cyclone separator 5, where the mixture is separated into a gas stream and a solids stream. The product gas discharged from the top of reactor 3 contained, on a dry basis, 32.7 percent hydrogen, 31.5 percent carbon monoxide, 30.5 percent carbon dioxide, 0 percent methane, and 5.3 percent nitrogen. 23,000 kg / h from the top of cyclone separator 5 (5
The product gas discharged at a rate of 0.504 pounds / hour contained, on a dry basis, 36.1 percent hydrogen, 26.7 percent carbon monoxide, 31.8 percent carbon dioxide, 0.5 percent methane, and 4.9 percent nitrogen. The solids from the bottom of the cyclone are mixed with water at 93-149 ° C. (200-300 ° F.) flowing at a rate of 1135 liters / minute (300 gallons / minute) to form a slurry, which is then reduced to about 25 solids. Recycled to Reactor 3, which was concentrated to weight percent and burned.

実施例5 以下の実施例は、燃やされていない第二段反応器4を
本発明の方法に使用しないと、図1に示すような煙管ボ
イラーが閉塞することを示す。
Example 5 The following example shows that a smoke tube boiler as shown in FIG. 1 becomes blocked if an unburned second stage reactor 4 is not used in the process of the present invention.

水48.7パーセント及びおよその元素分析値が炭素68.5
パーセント、水素4.7パーセント、窒素0.8パーセント、
硫黄0.35パーセント、酸素19.05パーセント及び灰分6.6
パーセントのワイオミング(Wyoming)亜歴青炭51.3パ
ーセントを含む24℃(75゜F)スラリーを1050リットル
/分(230ガロン)の割合で使用し、固形分kg当たり1.1
1kgの酸素と共に1450℃(2650゜F)並びにゲージ圧1860
kPa(270psig)で操作される図1に示すような随伴流水
平式の燃やされているスラグ生成反応器に供給した。こ
の方法では85,000kg/時(187,4000本度/時)の合成ガ
スが生成し、その成分は水素39(容積)パーセント、二
酸化炭素30パーセント、一酸化炭素28パーセント及び窒
素3パーセントであった。この合成ガスを反応器から出
して急冷し、水を用いて温度を低下させた。次に、この
生成ガスをサイクロンに導き、小径すなわち5マイクロ
メートル未満のスラグ粒及びタール生成物粒以外のチャ
ー及びフライアッシュを除去した。次にこの生成ガス
を、長く延ばし且つ径を拡大した管状容器に導いて滞留
時間を延長し、その後910℃(1670゜F)で煙管ボイラー
で熱回収した後、この合成ガスをベンチュリースクラバ
ーすなわち低温熱回収及び通常ガス洗浄の装置に供給し
てタービン用又は化学合成用の清浄な生成ガスを製造し
た。
48.7% water and approx.
Percent, hydrogen 4.7%, nitrogen 0.8%,
0.35% sulfur, 19.05% oxygen and 6.6 ash
A 24 ° C. (75 ° F.) slurry containing 51.3 percent of Wyoming subbituminous coal at a rate of 230 gallons at 1050 liters / minute (1.1 kg / kg solids)
1450 ° C (2650 ° F) with 1kg oxygen and gauge pressure 1860
It was fed to an entrained horizontal burned slag production reactor as shown in FIG. 1 operating at 270 psig. This process produced 85,000 kg / hr (187,4000 lb / hr) of syngas, the components of which were 39 percent (volume) hydrogen, 30 percent carbon dioxide, 28 percent carbon monoxide, and 3 percent nitrogen. . The synthesis gas was discharged from the reactor and quenched, and the temperature was lowered using water. The product gas was then directed to a cyclone to remove char and fly ash other than slag particles and tar product particles having a small diameter, ie, less than 5 micrometers. The resulting gas is then led to a long and enlarged tubular vessel to extend the residence time, and then heat recovered at 910 ° C (1670 ° F) in a smoke tube boiler. It was fed to a heat recovery and normal gas scrubber to produce clean product gas for turbine or chemical synthesis.

上記条件下での操作時に、煙管ボイラーは37時間操作
で操作不能なまでに閉塞した。閉塞物はフライアッシュ
粒(粒径≦5マイクロメートル)が互いに積み重なって
流れを制限する大きな沈積物を形成したものであった。
During operation under the above conditions, the fire tube boiler was closed inoperable after 37 hours of operation. The obstruction was one in which fly ash particles (particle size ≤ 5 micrometers) piled up on one another to form a large sediment that restricted flow.

実施例6 本実施例は、図1に示す二段ガス化器における燃やさ
れていない第二段反応器4の操作が非汚染性の合成ガス
を製造し、従って煙管ボイラー操作を支援することを示
すものである。
Example 6 This example demonstrates that the operation of the unburned second stage reactor 4 in the two-stage gasifier shown in FIG. 1 produces non-polluting syngas and thus supports the flue-tube boiler operation. It is shown.

水49.5パーセント及び元素分析値が実施例5と同様な
ワイオミング亜歴青炭50.5パーセントを1290リットル/
分(340.2ガロン/分)の割合で、固形分kg当たり1.12k
gの酸素と共に実施例5と同じ水平な随伴流の燃やされ
ている生成反応器に供給した。この反応器は1,400℃(2
617゜F)及びゲージ圧約2365kPa(343psig)で操作さ
れ、一酸化炭素29.4パーセント、メタン1.9パーセン
ト、二酸化炭素28.1パーセント、水素38.8パーセント、
窒素1.8パーセントの合成ガスを11,000kg/時(244,900
ポンド/時)の割合で製造した。125リットル/分(33
ガロン/分)の割合で燃やされていない第二段反応器4
に注入されるスラリー流により、このガス流を急冷し
た。このスラリーも水46.9%とワイオミング亜歴青炭5
3.1%のスラリーであった。この生成ガスを更に水で急
冷したあと、大口径管状反応器を経由して955℃(751゜
F)、表面管速39メートル/秒(127フィート/秒)で煙
管ボイラーに通した。次に、ボイラーを出たガスはベン
チュリスクラバーすなわち低温熱回収及び通常ガス洗浄
の装置に進行して清浄な合成ガスを製造した。このガス
は、数百時間の操作後でも煙管ボイラーを閉塞しなかっ
た。
49.5% water and 50.5% Wyoming sub-bituminous coal with an elemental analysis similar to Example 5
Minute (340.2 gal / min), 1.12k / kg solids
With g of oxygen, it was fed to the same horizontal entrained production reactor as in Example 5. This reactor is 1,400 ° C (2
617 ° F) and a gauge pressure of about 2365 kPa (343 psig), 29.4 percent carbon monoxide, 1.9 percent methane, 28.1 percent carbon dioxide, 38.8 percent hydrogen,
11,000 kg / hr of syngas with 1.8% nitrogen (244,900
(Pounds / hour). 125 liters / min (33
Gallon / min) second stage reactor 4 not burned
The gas stream was quenched by the slurry stream injected into the. This slurry also contains 46.9% water and 5 Wyoming sub-bituminous coal.
It was a 3.1% slurry. This product gas is further quenched with water, and then passed through a large-diameter tubular reactor at 955 ° C (751 ° C).
F), passed through a smoke tube boiler at a surface tube speed of 39 meters / second (127 feet / second). The gas exiting the boiler then went to a venturi scrubber, a low temperature heat recovery and normal gas scrubber, to produce clean synthesis gas. This gas did not block the smoke tube boiler even after several hundred hours of operation.

実施例7 本実施例は、燃やされていない第二段反応器を用い
て、燃焼反応器3からの生成ガスを急冷して生成ガス含
量を高め、かつ、煙管ボイラーの汚染を防止することの
有効性を説明する。
Example 7 This example uses a non-burned second stage reactor to rapidly cool the product gas from the combustion reactor 3 to increase the product gas content and to prevent contamination of the fire tube boiler. Explain effectiveness.

水52.1パーセント及び実施例5と同一分析値のワイオ
ミング亜歴青炭47.9パーセントのスラリーを固形分kg当
たり1.14kgの酸素と共に1400リットル/分(373ガロン
/分)の割合で随伴流水平式の燃やされているスラグ生
成反応器に供給した。このガス化器は1300℃(2467゜
F)及びゲージ圧2760kPa(400psig)で操作され、一酸
化炭素28パーセント、メタン1.3パーセント、二酸化炭
素30パーセント、水素40パーセント及び窒素2パーセン
ト(乾燥モルパーセント)の合成ガスを121,000kg/時
(266,100ポンド/時)の割合で製造した。この生成ガ
スを燃やされていない第二段反応器4に通し、水49パー
セントと前記のものと同様な分析値のワイオミング亜歴
青炭51パーセントとのスラリーを205リットル/分の割
合で注入して925℃(1700℃)まで急冷した。次に、急
冷されたガスを33.0メートル/秒(108.36フィート/
秒)の表面管速度で煙管ボイラーに通したが、煙管ボイ
ラーは汚染されなかった。
A slurry of 52.1 percent water and 47.9 percent Wyoming sub-bituminous coal of the same analysis as in Example 5 with a flow rate of 1400 liters / minute (373 gallons / minute) along with 1.14 kg of oxygen per kg solids was wake-up horizontal combustion. To the slag production reactor. This gasifier is 1300 ℃ (2467 ゜
F) and operating at a gauge pressure of 2760 kPa (400 psig) and a synthesis gas of 28 percent carbon monoxide, 1.3 percent methane, 30 percent carbon dioxide, 40 percent hydrogen and 2 percent nitrogen (dry mole percent) at 121,000 kg / hr (266,100 (Pounds / hour). This product gas was passed through the unburned second stage reactor 4 and a slurry of 49 percent water and 51 percent Wyoming sub-bituminous coal of the same analytical value as above was injected at a rate of 205 l / min. And rapidly cooled to 925 ° C (1700 ° C). Next, the quenched gas was pumped at 33.0 meters / second (108.36 feet /
S) through the smoke tube boiler, but the smoke tube boiler was not contaminated.

本発明の更なる面として、炭素質材料粒スラリーと酸
素含有ガスとを部分酸化させる装置であって、(a)両
端が閉じ、かつ、中央長軸に実質的に整列して対面する
バーナーを有し、前記の閉じた端部間の中央に配置され
る底部スラグタップホール及び上方の生成ガスベントを
備えた水平な円筒状の絶縁された燃やされているスラグ
生成反応器、(b)上方出口と広めの下方入口を有し
て、前記の上方ベントに整列し且つそれを取り囲む円錐
台形の絶縁された部分である移行片部、及び(c)前記
の移行片部と密に連結し、かつ、前記の移行片部上方出
口を取り囲んでそれに連通する下方入口、前記の燃やさ
れている反応器からの生成ガスを急冷するための注入ノ
ズル及び上方の生成ガス出口を有する垂直な円筒状の絶
縁された燃やされていない第二段反応器を包含する装置
を提供する。
As a further aspect of the present invention, there is provided an apparatus for partially oxidizing a carbonaceous material particle slurry and an oxygen-containing gas, comprising: (a) a burner having both ends closed and facing substantially aligned with a central long axis. A horizontal cylindrical insulated burned slag production reactor having a bottom slag tap hole centrally located between said closed ends and an upper product gas vent; (b) an upper outlet And a transition piece that is a frustoconical insulated portion aligned with and surrounding the upper vent, and (c) closely coupled to the transition piece, A vertical cylindrical insulation having a lower inlet surrounding and communicating with the upper transition piece outlet, an injection nozzle for quenching the product gas from the burned reactor, and an upper product gas outlet. Burned There is provided an encompassing apparatus of the second stage reactor.

本発明を説明する目的で、幾つかの代表的実施態様及
びその詳細を示したが、当業者には、本発明の精神及び
範囲から逸脱することなく、各種の変更並びに変法が可
能なることは明らかであろう。
While several representative embodiments and details have been set forth for purposes of illustrating the invention, those skilled in the art will appreciate that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Will be obvious.

フロントページの続き (72)発明者 ピーターズ,ブルース・シー アメリカ合衆国ミシガン州48640,ミド ランド,パインウッド・ドライブ 6111 (72)発明者 ラファイエット,ラリー・エル アメリカ合衆国ルイジアナ州70809,バ トン・ルージュ,キングレット・ドライ ブ 9966 (56)参考文献 米国特許2963354(US,A) 米国特許4569680(US,A) 米国特許3799725(US,A) 米国特許4168956(US,A) 米国特許4430096(US,A) 米国特許4247302(US,A) 米国特許4547203(US,A) 欧州公開225146(EP,A1)Continuing the front page (72) Inventors Peters, Bruce Sea, Pinewood Drive, Midland, 48640, Michigan, USA 6111 (72) Inventors Lafayette, Larry El, 70809, Louisiana, USA Baton Rouge, Kinglet・ Drive 9966 (56) Reference US Pat. No. 2,963,354 (US, A) US Pat. No. 4,568,680 (US, A) US Pat. No. 3,979,725 (US, A) US Pat. No. 4,169,966 (US, A) US Pat. Patent 4247302 (US, A) US Patent 4457203 (US, A) European Publication 225146 (EP, A1)

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(a)酸素含有ガスと粒状炭素質材料の担
体液中スラリーの第一増分とを含む流れを、燃やされて
いる水平なスラグ生成反応器内で燃焼し、スラグ、ガス
状生成物、並びに粘着性スラグ粒、芳香族炭化水素化合
物からの蒸気及びチャー粒状から選択される随伴副生物
を形成する工程; (b)前記スラグを分離する工程; (c)燃やされていない垂直の第二段反応器で、燃やさ
れている水平反応器からの水蒸気、担体液の蒸気、チャ
ー粒及び生成ガスと炭素質材料粒の担体液中のスラリー
の第二増分とを870乃至1100℃(1600乃至2000゜F)の温
度で接触させ、それにより該反応器で発生する熱の実質
的部分を回収し、かつ、炭素質材料及び前記担体液を水
蒸気、担体液からの水蒸気、合成ガス及びチャーに転化
し、前記生成ガスに随伴される粘着性スラグ粒を初期変
形温度よりも低い温度に冷却してそのてチャー粒上に吸
収させてファウリングを防止する工程; (d)高温熱回収系で前記燃焼生成ガスの熱価値の別部
分を回収し、それにより合成ガスを約230乃至約290℃
(450乃至550゜F)の温度まで冷却する工程 を含む非触媒的二段上向流式の炭素材料のガス化方法。
1. A stream comprising an oxygen-containing gas and a first increment of a slurry of particulate carbonaceous material in a carrier liquid is burned in a burning horizontal slag production reactor to produce slag, gaseous Forming a product and associated by-products selected from sticky slag granules, vapors from aromatic hydrocarbon compounds and char granules; (b) separating the slag; (c) unburned vertical In the second stage reactor, the steam, the vapor of the carrier liquid, the char particles and the generated gas from the horizontal reactor being burned and the second increment of the slurry in the carrier liquid of the carbonaceous material particles are heated to 870 to 1100 ° C. (1600 to 2000 ° F.), thereby recovering a substantial part of the heat generated in the reactor, and converting the carbonaceous material and the carrier liquid into steam, steam from the carrier liquid, syngas And char, and accompany the generated gas Cooling the viscous slag particles to a temperature lower than the initial deformation temperature and absorbing the slag particles onto the char particles to prevent fouling; (d) differentiating the heat value of the combustion product gas in a high-temperature heat recovery system. Recovering the portion, thereby synthesizing the syngas from about 230 to
A non-catalytic two-stage upward flow gasification method for a carbon material, comprising a step of cooling to a temperature of (450 to 550 ° F).
【請求項2】(e)固形分濃度20乃至40重量パーセント
の液中懸濁体として前記工程(c)を出るチャーを工程
(a)に再循環させる工程 をさらに包含する請求の範囲第1項の方法。
2. The method of claim 1 further comprising the step of: (e) recycling the char exiting said step (c) to step (a) as a suspension in liquid having a solids concentration of 20 to 40 weight percent. Term method.
【請求項3】工程(e)が、 (e1)チャーを合成ガスから分離する工程; (e2)チャーを前記液と接触させてチャーの前記液中懸
濁体を形成する工程及び (e3)そのチャ懸濁体を前記の燃やされている反応器に
再循環させる工程を更に包含する請求の範囲第2項の方
法。
3. The step (e) comprises: (e 1 ) separating the char from the syngas; (e 2 ) contacting the char with the liquid to form the suspension of the char in the liquid; e 3) the range the second term of the process of the tea suspensions claims further comprising the step of recirculating to the reactor being burned with the.
【請求項4】担体液が水である請求の範囲第1項の方
法。
4. The method according to claim 1, wherein the carrier liquid is water.
【請求項5】前記の固形分濃度が工程(a)及び工程
(b)の双方で30乃至70重量パーセントである請求の範
囲第1項の方法。
5. The method of claim 1 wherein said solids concentration is between 30 and 70 weight percent in both steps (a) and (b).
【請求項6】酸素含有ガスが、空気、酸素富化空気又は
酸素である請求の範囲第1項の方法。
6. The method according to claim 1, wherein the oxygen-containing gas is air, oxygen-enriched air or oxygen.
【請求項7】酸素含有ガスが空気であり、かつ、反応器
内における遊離の元素状酸素対炭素の初期原子比が1.5:
1乃至2.5:1である請求の範囲第1項の方法。
7. The oxygen-containing gas is air and the initial atomic ratio of free elemental oxygen to carbon in the reactor is 1.5:
The method of claim 1 wherein the ratio is 1 to 2.5: 1.
【請求項8】前記の炭素質材料が石炭又は褐炭である請
求の範囲第1項の方法。
8. The method according to claim 1, wherein said carbonaceous material is coal or lignite.
【請求項9】前記の燃やされていない垂直な熱回収装置
を前記の燃やされている水平な反応器の最上部に連結す
る請求の範囲第1項の方法。
9. The method of claim 1 wherein said unburned vertical heat recovery unit is connected to the top of said burned horizontal reactor.
【請求項10】固形分含量が、工程(a)及び工程
(b)の双方において約45乃至約65重量パーセントであ
る請求の範囲第5項の方法。
10. The method of claim 5 wherein the solids content is from about 45 to about 65 weight percent in both step (a) and step (b).
【請求項11】粒状炭素質材料のスラリーを酸素含有ガ
スで部分酸化するための装置であって、(a)両端部が
閉じ且つ前記の燃やされている反応器の中央長軸に実質
的に整列して対面するバーナーを有し、前記の閉じた端
部間の中央に配置される底部スラグタップホール及び上
方の生成ガスベントを備えた水平な円筒状の絶縁された
燃やされているスラグ生成反応器、(b)上方出口と広
目の下方入口を有して、前記上方ベントに整列し且つそ
れを取り囲む円錐台の絶縁された部分である移行片部及
び(c)前記の移行片部に密に連通し、かつ、前記の移
行片分上方出口を取り囲んでそれに連通する下方入口、
前記の燃やされている反応器からの生成ガスを急冷する
ための注入器ノズル上方の生成ガス出口を有する垂直な
円筒状の絶縁された燃やされていない第二段反応器を含
むことを特徴とする装置。
11. An apparatus for partially oxidizing a slurry of particulate carbonaceous material with an oxygen-containing gas, comprising: (a) both ends closed and substantially at the central longitudinal axis of said burned reactor. Horizontal cylindrical insulated burned slag production reaction with aligned facing burners and with a centrally located bottom slag tap hole between the closed ends and an upper product gas vent A transition piece which is an insulated portion of a truncated cone aligned with and surrounding the upper vent, having (b) an upper outlet and a wider lower inlet; And a lower inlet that surrounds and communicates with the upper outlet for the transition piece.
A vertical cylindrical insulated unburned second stage reactor having a product gas outlet above an injector nozzle for quenching the product gas from said burned reactor. Equipment to do.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101426426B1 (en) 2007-08-07 2014-08-05 루머스 테크놀로지 인코포레이티드 Upright gasifier
CN114381569A (en) * 2022-01-18 2022-04-22 南京罕华流体技术有限公司 Converter system gas recovery optimization comprehensive evaluation method

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8460410B2 (en) * 2008-08-15 2013-06-11 Phillips 66 Company Two stage entrained gasification system and process
TWI558807B (en) * 2008-12-17 2016-11-21 祿幕斯科技公司 Gasification system and process with staged slurry addition
KR102023826B1 (en) * 2015-01-30 2019-11-04 루머스 테크놀로지 엘엘씨 Standpipe-fluid bed hybrid system for char collection, transport, and flow control

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2963354A (en) * 1956-06-27 1960-12-06 Texaco Inc Process for the gasification of solid carbonaceous fuels
US3779725A (en) * 1971-12-06 1973-12-18 Air Prod & Chem Coal gassification
US4168956A (en) * 1977-08-18 1979-09-25 Combustion Engineering, Inc. Method of operating a coal gasifier
US4247302A (en) * 1979-07-13 1981-01-27 Texaco Inc. Process for gasification and production of by-product superheated steam
US4430096A (en) * 1978-05-26 1984-02-07 Ruhrchemie Aktiengesellschaft Process for the production of gas mixtures containing hydrogen and carbon monoxide via the endothermic partial oxidation of organic compounds
US4547203A (en) * 1984-03-30 1985-10-15 Texaco Development Corporation Partial oxidation process
US4569680A (en) * 1984-12-26 1986-02-11 Combustion Engineering Gasifier with economizer gas exit temperature control
EP0225146A2 (en) * 1985-11-29 1987-06-10 The Dow Chemical Company Two-stage coal gasification process

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2963354A (en) * 1956-06-27 1960-12-06 Texaco Inc Process for the gasification of solid carbonaceous fuels
US3779725A (en) * 1971-12-06 1973-12-18 Air Prod & Chem Coal gassification
US4168956A (en) * 1977-08-18 1979-09-25 Combustion Engineering, Inc. Method of operating a coal gasifier
US4430096A (en) * 1978-05-26 1984-02-07 Ruhrchemie Aktiengesellschaft Process for the production of gas mixtures containing hydrogen and carbon monoxide via the endothermic partial oxidation of organic compounds
US4247302A (en) * 1979-07-13 1981-01-27 Texaco Inc. Process for gasification and production of by-product superheated steam
US4547203A (en) * 1984-03-30 1985-10-15 Texaco Development Corporation Partial oxidation process
US4569680A (en) * 1984-12-26 1986-02-11 Combustion Engineering Gasifier with economizer gas exit temperature control
EP0225146A2 (en) * 1985-11-29 1987-06-10 The Dow Chemical Company Two-stage coal gasification process

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101426426B1 (en) 2007-08-07 2014-08-05 루머스 테크놀로지 인코포레이티드 Upright gasifier
CN114381569A (en) * 2022-01-18 2022-04-22 南京罕华流体技术有限公司 Converter system gas recovery optimization comprehensive evaluation method
CN114381569B (en) * 2022-01-18 2023-01-17 南京罕华流体技术有限公司 Converter system gas recovery optimization comprehensive evaluation method

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