JP2855193B2 - 炭化水素含有燃料の部分酸化方法 - Google Patents
炭化水素含有燃料の部分酸化方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- 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
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- 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
-
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- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複オリフイス型バーナ（即ち、複数のオリ
フイスを有するバーナ）を用いて炭化水素含有燃料を部
分酸化する方法に関する。
フイスを有するバーナ）を用いて炭化水素含有燃料を部
分酸化する方法に関する。
特に、本発明は、２個の酸素通路即ち酸素流路と２個
の燃料通路即ち燃料流路が同軸的に配列されている同軸
配列体からなる複オリフイス型バーナを通じて酸素含有
ガス及び炭化水素含有燃料をガス化帯域に供給し、合成
ガス含有気体流を適切な条件下で自熱的に（autothermi
cally）生成させる、炭化水素含有燃料の部分酸化方法
に関する。
の燃料通路即ち燃料流路が同軸的に配列されている同軸
配列体からなる複オリフイス型バーナを通じて酸素含有
ガス及び炭化水素含有燃料をガス化帯域に供給し、合成
ガス含有気体流を適切な条件下で自熱的に（autothermi
cally）生成させる、炭化水素含有燃料の部分酸化方法
に関する。
前記酸素含有ガスは通常、空気又は純粋な酸素又はそ
れらの混合物である。ガス化帯域における温度を制御す
るために、調節剤ガスが該帯域に供給され得る。
れらの混合物である。ガス化帯域における温度を制御す
るために、調節剤ガスが該帯域に供給され得る。
一層特に、本発明は、上記に記載の方法であつてガス
例えば天然ガス、製油所ガス、メタン等が燃料として適
合し得る方法に関する。
例えば天然ガス、製油所ガス、メタン等が燃料として適
合し得る方法に関する。
かかる方法においては、優れたガス化プロセスを達成
させるために燃料と酸素含有ガスとの良好かつ速やかな
接触又は混合を確保することが必要である。
させるために燃料と酸素含有ガスとの良好かつ速やかな
接触又は混合を確保することが必要である。
発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、上記の同軸配列体の外で反応体が速
やかにかつ親密に混合される、炭化水素含有燃料の部分
酸化方法を提供することである。本発明の別の目的は、
酸素と燃料との混合エネルギーが高速燃料流によつて与
えられる、炭化水素含有燃料の部分酸化方法を提供する
ことである。
やかにかつ親密に混合される、炭化水素含有燃料の部分
酸化方法を提供することである。本発明の別の目的は、
酸素と燃料との混合エネルギーが高速燃料流によつて与
えられる、炭化水素含有燃料の部分酸化方法を提供する
ことである。
本発明の他の目的は、圧力損失が最小にされかつより
短い反応器の長さが可能である（バーナ速度及びバーナ
面の下流の混合距離を低減させることによって必要な反
応器滞留時間が維持されるため）、炭化水素含有燃料の
部分酸化方法を提供することである。
短い反応器の長さが可能である（バーナ速度及びバーナ
面の下流の混合距離を低減させることによって必要な反
応器滞留時間が維持されるため）、炭化水素含有燃料の
部分酸化方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は、反応器からの比較的熱い合
成ガスが第３の同軸流路からの反応体と混ざる領域にお
いて高発熱反応が防止される、炭化水素含有燃料の部分
酸化方法を提供することである。
成ガスが第３の同軸流路からの反応体と混ざる領域にお
いて高発熱反応が防止される、炭化水素含有燃料の部分
酸化方法を提供することである。
問題点を解決するための手段 それ故、本発明は、炭化水素含有燃料の部分酸化方法
であつて、２個の酸素通路即ち酸素流路と２個の燃料通
路即ち燃料流路が同軸的に配列されている同軸配列体か
らなる複オリフィス型バーナを通じて酸素含有ガス及び
炭化水素含有燃料をガス化帯域に供給する工程及び合成
ガス含有気体流を適切な条件下で自熱的に生成させる工
程からなり、しかも酸素含有ガスを前記同軸配列体の中
心の流路を通じて５〜45m/secの比較的低い速度にて供
給する工程、炭化水素含有燃料を前記中心の流路を取り
囲む第１の同軸流路を通じて50〜150m/secの比較的高い
速度にて供給する工程、酸素含有ガスを前記第１の流路
を取り囲む第２の同軸流路を通じて５〜45m/secの比較
的低い速度にて供給する工程及び炭化水素含有燃料及び
／又は調節剤を前記第２の流路を取り囲む第３の同軸流
路を通じて５〜45m/secの比較的低い速度にて供給する
工程からなる、ことを特徴とする前記方法を提供する。
であつて、２個の酸素通路即ち酸素流路と２個の燃料通
路即ち燃料流路が同軸的に配列されている同軸配列体か
らなる複オリフィス型バーナを通じて酸素含有ガス及び
炭化水素含有燃料をガス化帯域に供給する工程及び合成
ガス含有気体流を適切な条件下で自熱的に生成させる工
程からなり、しかも酸素含有ガスを前記同軸配列体の中
心の流路を通じて５〜45m/secの比較的低い速度にて供
給する工程、炭化水素含有燃料を前記中心の流路を取り
囲む第１の同軸流路を通じて50〜150m/secの比較的高い
速度にて供給する工程、酸素含有ガスを前記第１の流路
を取り囲む第２の同軸流路を通じて５〜45m/secの比較
的低い速度にて供給する工程及び炭化水素含有燃料及び
／又は調節剤を前記第２の流路を取り囲む第３の同軸流
路を通じて５〜45m/secの比較的低い速度にて供給する
工程からなる、ことを特徴とする前記方法を提供する。
本発明の有利な具体例では、30〜45質量パーセントの
酸素含有ガスが該中心の流路を通じて供給され、10〜20
質量パーセントの燃料が該第３の同軸流路を通じて供給
される。
酸素含有ガスが該中心の流路を通じて供給され、10〜20
質量パーセントの燃料が該第３の同軸流路を通じて供給
される。
本発明の別の有利な具体例では、各速度は該ガス化帯
域に通じる各流路の出口にて測定される。速度の測定は
目的に適したいかなるやり方でも行われ得、詳述しなく
てもよいであろう。
域に通じる各流路の出口にて測定される。速度の測定は
目的に適したいかなるやり方でも行われ得、詳述しなく
てもよいであろう。
本発明の更に別の有利な具体例では、酸素含有ガス及
び／又は燃料は調節剤としての水蒸気又は二酸化炭素を
含有する。本発明の更に別の有利な具体例では、ガス化
プロセスは0.1〜12MPaの圧力にて行われる。
び／又は燃料は調節剤としての水蒸気又は二酸化炭素を
含有する。本発明の更に別の有利な具体例では、ガス化
プロセスは0.1〜12MPaの圧力にて行われる。
本発明の更に別の有利な具体例では、炭化水素含有燃
料はガス例えばメタン、天然ガス又は製油所ガスであ
る。
料はガス例えばメタン、天然ガス又は製油所ガスであ
る。
燃料及び酸素含有ガスは、２個の酸素通路と２個の燃
料通路とからなる同軸配列体を通じてガス化帯域に供給
される。酸素（有利には、調節剤と混合された酸素）供
給用の中心流路は、燃料供給用の第１の環状流路によつ
て取り囲まれている。該第１の環状流路は酸素（有利に
は、調節剤と混合された酸素）供給用の第２の環状流路
によつて取り囲まれており、該第２の環状流路は燃料及
び／又は調節剤供給用の第３の環状流路によつて取り囲
まれている。
料通路とからなる同軸配列体を通じてガス化帯域に供給
される。酸素（有利には、調節剤と混合された酸素）供
給用の中心流路は、燃料供給用の第１の環状流路によつ
て取り囲まれている。該第１の環状流路は酸素（有利に
は、調節剤と混合された酸素）供給用の第２の環状流路
によつて取り囲まれており、該第２の環状流路は燃料及
び／又は調節剤供給用の第３の環状流路によつて取り囲
まれている。
酸素及び燃料をガス化帯域に供給するための環状同軸
流路の配列体からなる複オリフイス型バーナはそれ自体
公知であり、その機械的詳細は述べなくてもよいであろ
う。
流路の配列体からなる複オリフイス型バーナはそれ自体
公知であり、その機械的詳細は述べなくてもよいであろ
う。
本発明によれば、低い圧力損失、反応体や速やかかつ
親密な混合、長い反応器滞留時間を達成するために、酸
素及び燃料は特定の低速度及び特定の質量分布にて各流
路を通じてガス化帯域に供給される。
親密な混合、長い反応器滞留時間を達成するために、酸
素及び燃料は特定の低速度及び特定の質量分布にて各流
路を通じてガス化帯域に供給される。
次の例を参照して本発明の一層詳細に記載する。
試験は、次の条件下で行われた。
〔比較例〕 例III 例Ｉにおいて、質量流量及び速度の分布を以下の構成
に変更した以外は、例Ｉと同様の操作を行った。質量比（％） 例III 中心の流路（燃料） 40 第１流路（酸化剤） 100 第２流路（燃料） 60 第３流路（−） − バーナー面における速度 中央の管を通る燃料（m/s） 40 第１流路を通る酸化剤（m/s）100 第２流路を通る燃料（m/s） 40 その結果、未混合および未添加の燃料のすり抜けが２
〜３倍増加（合成ガス収率の１〜２％低下した。
に変更した以外は、例Ｉと同様の操作を行った。質量比（％） 例III 中心の流路（燃料） 40 第１流路（酸化剤） 100 第２流路（燃料） 60 第３流路（−） − バーナー面における速度 中央の管を通る燃料（m/s） 40 第１流路を通る酸化剤（m/s）100 第２流路を通る燃料（m/s） 40 その結果、未混合および未添加の燃料のすり抜けが２
〜３倍増加（合成ガス収率の１〜２％低下した。
本発明の種々の変更態様が、上記の記載から当業者に
とつて明らかになるであろう。かかる変更態様は、特許
請求の範囲に入るよう意図されている。
とつて明らかになるであろう。かかる変更態様は、特許
請求の範囲に入るよう意図されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−141602（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−100102（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−4681（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭55−4682（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (9)
- 【請求項１】ガス状炭化水素含有燃料の部分酸化方法で
あって、２個の酸素通路即ち酸素流路と２個の燃料通路
即ち燃料流路が同軸的に配列されている同軸配列体から
なる複オリフィス型バーナを通じて酸素含有ガス及びガ
ス状炭化水素含有燃料をガス化帯域に供給する工程並び
に合成ガス含有気体流を適切な条件下で自熱的に生成さ
せる工程からなり、しかも酸素含有ガスを前記同軸配列
体の中心の流路を通じて５〜45m/secの比較的低い速度
にて供給する工程、ガス状炭化水素含有燃料を前記中心
の流路を取り囲む第１の同軸流路を通じて50〜150m/sec
の比較的高い速度にて供給する工程、酸素含有ガスを前
記第１の流路を取り囲む第２の同軸流路を通じて５〜45
m/secの比較的低い速度にて供給する工程、並びにガス
状炭化水素含有燃料及び／又は調節剤を前記第２の流路
を取り囲む第３の同軸流路を通じて５〜45m/secの比較
的低い速度にて供給する工程からなる、ことを特徴とす
る前記方法。 - 【請求項２】各速度をガス化帯域に通じる各同軸流路の
出口にて測定する、ことを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】ガス状炭化水素含有燃料が天然ガス又は製
油所ガスである、ことを特徴とする請求項１又は２記載
の方法。 - 【請求項４】ガス状炭化水素含有燃料がメタンである、
ことを特徴とする請求項１または２記載の方法。 - 【請求項５】酸素含有ガス及び／又は燃料を調節剤と混
合する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項
に記載の方法。 - 【請求項６】調節剤が水蒸気又は二酸化炭素である、こ
とを特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項７】0.1〜12MPaの圧力にて実施する、ことを特
徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項８】30〜45質量パーセントの酸素含有ガスを中
心の流路を通じて供給する、ことを特徴とする請求項１
〜７のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項９】10〜20質量パーセントの燃料を第３の同軸
流路を通じて供給する、ことを特徴とする請求項１〜８
のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8711156 | 1987-05-12 | ||
| GB878711156A GB8711156D0 (en) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | Partial oxidation of hydrocarbon-containing fuel |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63297201A JPS63297201A (ja) | 1988-12-05 |
| JP2855193B2 true JP2855193B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=10617174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63111742A Expired - Lifetime JP2855193B2 (ja) | 1987-05-12 | 1988-05-10 | 炭化水素含有燃料の部分酸化方法 |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0291111B1 (ja) |
| JP (1) | JP2855193B2 (ja) |
| KR (1) | KR970002887B1 (ja) |
| CN (1) | CN1012057B (ja) |
| AU (1) | AU601276B2 (ja) |
| BR (1) | BR8802264A (ja) |
| CA (1) | CA1301458C (ja) |
| CZ (1) | CZ282208B6 (ja) |
| DD (1) | DD274043A5 (ja) |
| DE (1) | DE3869193D1 (ja) |
| EG (1) | EG18918A (ja) |
| ES (1) | ES2030153T3 (ja) |
| GB (1) | GB8711156D0 (ja) |
| MY (1) | MY104308A (ja) |
| NO (1) | NO174955C (ja) |
| NZ (1) | NZ224564A (ja) |
| PT (1) | PT87444B (ja) |
| SU (1) | SU1766282A3 (ja) |
| ZA (1) | ZA883292B (ja) |
Families Citing this family (41)
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|---|---|---|---|---|
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| US5864241A (en) * | 1996-08-08 | 1999-01-26 | International Business Machines Corporation | Magnetic transducer with wear indicator in a magnetic data storage system |
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| US6126908A (en) | 1996-08-26 | 2000-10-03 | Arthur D. Little, Inc. | Method and apparatus for converting hydrocarbon fuel into hydrogen gas and carbon dioxide |
| WO1998049093A1 (en) * | 1997-04-25 | 1998-11-05 | Exxon Research And Engineering Company | Low temperature process for producing synthesis gas |
| US5980782A (en) * | 1997-04-25 | 1999-11-09 | Exxon Research And Engineering Co. | Face-mixing fluid bed process and apparatus for producing synthesis gas |
| US6206686B1 (en) * | 1998-05-01 | 2001-03-27 | North American Manufacturing Company | Integral low NOx injection burner |
| DK173745B1 (da) * | 1998-08-27 | 2001-09-03 | Topsoe Haldor As | Fremgangsmåde til autotermisk reforming af carbonhydridmateriale |
| DE69822635T2 (de) | 1998-10-30 | 2005-02-10 | Casale Chemicals Sa | Verfahren und Brenner für die Teiloxidation von Kohlenwasserstoffen |
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| WO2003004405A1 (en) * | 2001-07-04 | 2003-01-16 | Chiyoda Corporation | Device and method for manufacturing synthesis gas from low-grade hydrocarbon gas |
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| RU2007109595A (ru) | 2004-10-08 | 2008-09-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. (NL) | Способ получения низших олефинов из продукта синтеза фишера-тропша |
| KR101434252B1 (ko) | 2006-04-12 | 2014-08-27 | 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. | 고온 가스 냉각 장치 및 냉각 방법 |
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| US20080260631A1 (en) * | 2007-04-18 | 2008-10-23 | H2Gen Innovations, Inc. | Hydrogen production process |
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