JP4211112B2 - Poor fuel reforming plant and bad fuel reforming method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粗悪燃料改質プラント及び粗悪燃料の改質方法に係わり、特に流動性が低いあるいは硫黄含有量が多い粗悪燃料の品質を改善する技術に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
重質油等の粗悪燃料は、流動性が低く、また硫黄含有量が多いため、そのままの状態で燃焼させる場合には、加温流動化装置及び過大な排ガス脱硫装置が必要になる。一方、燃料の流動化技術あるいは脱硫技術としては、オイルサンド,オイルシェール等の超重質油の軽質化技術、あるいは石炭中の硫黄分を低減する技術等が知られている。
【0003】
しかし、このような従来の技術は、超重質油の軽質化技術あるいは硫黄分の低減化技術の個別技術であり、一連の処理として粗悪燃料を流動化及び脱硫する技術ではなく、事業化しようとした場合に処理効率が悪いと共に、設備コストが高いという問題点があった。
【0004】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
(1)低コストかつ処理効率の良い粗悪燃料改質プラント及び粗悪燃料の改質方法を提供する。
(2)粗悪燃料から品質の安定した改質燃料を得ることができる粗悪燃料改質プラント及び粗悪燃料の改質方法を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、粗悪燃料改質プラントに係わる第1の手段として、粗悪燃料を温度350゜C〜400゜Cかつ圧力30MP a の環境下で生じる水熱反応によって流動化する前段反応器と、該前段反応器によって流動化された流動化燃料を温度400゜C〜450゜C、圧力30MP a の環境下で生じる水熱反応によって脱硫する後段反応器と、該後段反応器によって脱硫された脱硫化燃料から燃料成分のみを分離して改質燃料を出力する燃料成分分離手段とを具備する手段を採用する。
【0006】
また、粗悪燃料改質プラントに係わる第2の手段として、上記第1の手段において、前段反応器の入口における粗悪燃料の前段反応器入口トルクを計測するトルクメータと、前段反応器の出口における流動化燃料の前段反応器出口トルクを計測するトルクメータと、前段反応器入口トルクと前段反応器出口トルクの差量に基づいて流動化燃料の流動化状態が基準状態を維持するように前段反応器における水熱反応の進行を制御する制御装置を具備する手段を採用する。
【0007】
さらに、粗悪燃料改質プラントに係わる第3の手段として、上記第1または第2の手段において、改質燃料の硫黄含有量を計測する硫黄分監視センサと、後段反応器から流出した脱硫化燃料を後段反応器の入口に戻す再循環ポンプとを備え、前記硫黄含有量と前段反応器出口トルクとに基づいて硫黄含有量が基準値を維持するように再循環ポンプを制御するように制御装置を構成するという手段を採用する。
【0008】
一方、本発明では、粗悪燃料の改質方法に係わる第1の手段として、温度350゜C〜400゜Cかつ圧力30MP a の環境下で生じる前段水熱反応によって粗悪燃料を流動化し、該流動化された流動化燃料を温度400゜C〜450゜C、圧力30MP a の環境下で生じる後段水熱反応によって脱硫して脱硫化燃料とし、該脱硫化燃料から燃料成分のみを分離して改質燃料を得るという手段を採用する。
【0009】
また、粗悪燃料の改質方法に係わる第2の手段として、上記第1の手段において、前段水熱反応前の粗悪燃料の前段反応前トルクと前段水熱反応後の流動化燃料の前段反応後トルクを計測し、前段反応前トルクと前段反応後トルクの差量に基づいて流動化燃料の流動化状態が基準状態を維持するように前段水熱反応の進行を調節するという手段を採用する。
【0010】
さらには、粗悪燃料の改質方法に係わる第3の手段として、上記第1または第2の手段において、改質燃料の硫黄含有量を計測すると共に、後段水熱反応後の脱硫化燃料の一部を再度後段水熱反応させるようにし、該硫黄含有量と前段反応後トルクとに基づいて硫黄含有量が基準値を維持するように再度後段水熱反応させる脱硫化燃料の量を調節するという手段を採用する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わる粗悪燃料改質プラント及び粗悪燃料の改質方法の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、火力発電所において燃料用に供される重質油(粗悪燃料)の改質に係わるものである。
【0012】
図1は、本実施形態における粗悪燃料改質プラントのシステム構成図である。この図に示すように、本粗悪燃料改質プラントは、重質油Xを貯留する燃料タンク1、予熱器2、燃料払出ポンプ3、添加装置4,5、ミキシングヒータ6、加圧ポンプ7、加熱器8、トルクメータ9,10、前段反応器11、後段反応器12、再循環ポンプ13、オリフィス14,15、油分分離器16(燃料成分分離手段)、硫黄分監視センサ17及び制御装置18等から構成されている。
【0013】
このように構成された粗悪燃料改質プラントは、火力発電所の付属設備として設けられており、以下に説明するように火力発電所のボイラの排ガスを有効利用することにより、重質油の改質に係わるエネルギ消費量を極力低減させるように構成されている。
【0014】
燃料タンク1は、上記火力発電所の燃料消費量に見合った量の重質油Xを貯留するものである。なお、この重質油Xは、例えば硫黄分が5%前後含まれたものである。当該火力発電所には、硫黄分がある範囲内つまり5%前後の重質油Xのみが外部から供給されるようになっている。
【0015】
予熱器2は、燃料タンク1の外周に備えられ、重質油Xを約70゜Cに予熱するものである。燃料払出ポンプ3は、このように予熱状態にある重質油Xを燃料タンク1から払い出すものであり、その動作は制御装置18によって制御されるようになっている。
【0016】
添加装置4は、燃料払出ポンプ3から吐出された重質油Xに添加剤を加えるものである。この添加剤は、エタノール、アセトン、トルエンあるいはヘキサン等の有機溶媒とアンモニア(NH3)であり、以降の前段反応器11及び後段反応器12における反応を促進させるためのものである。
【0017】
添加装置5は、気体添加剤を燃料払出ポンプ3から吐出された重質油Xに添加するものである。この気体添加剤は、例えば一酸化炭素(CO)であり、前段反応器11及び後段反応器12における反応を促進させるためのものである。
【0018】
ミキシングヒータ6は、上記有機溶媒と一酸化炭素とが重質油Xに均一に混入するように加熱する共に該重質油Xに水分を添加するために設けられたものである。このミキシングヒータ6は、当該火力発電所のボイラからの補助蒸気を有機溶媒と一酸化炭素とが添加された重質油Xに添加することにより、重質油Xの加熱と水分の添加とを行う。
【0019】
加圧ポンプ7は、ミキシングヒータ6から出力された重質油X(水分、有機溶媒及び一酸化炭素が添加されたもの)を30MPa程度の圧力まで加圧するためのものであり、その動作は制御装置18によって制御されるようになっている。
【0020】
加熱器8は、熱源として当該火力発電所のボイラからの補助蒸気及び油分分離器16から排出された蒸気を用いることにより、加圧ポンプ7から吐出された重質油Xを約330゜Cまで加熱するものである。
【0021】
トルクメータ9は、このように加熱された重質油Xの加熱器出口(つまり前段反応器11の入口)における重質油Xの流量トルクを計測し、その計測値(前段反応器入口トルク,前段反応前トルク)を制御装置18に出力するものである。また、トルクメータ10は、前段反応器11の出口(つまり後段反応器12の入口)における重質油Xの流量トルクを計測し、その計測値(前段反応器出口トルク,前段反応後トルク)を制御装置18に出力するものである。
【0022】
前段反応器11は、内部に加熱器8から流入された重質油Xを送通させる所定長さの管路を備えると共に、該管路内の重質油Xを火力発電所のボイラの排ガスによって約350゜C〜400゜Cまで加熱するように構成されたものである。
【0023】
すなわち、前段反応器11において、入口から流入した重質油X(水、有機溶媒、アンモニア及び一酸化炭素が添加されたもの)は、上記管路内において温度350゜C〜400゜Cかつ圧力30MPaの環境下で生じる水熱反応(前段水熱反応)により重質油Xを組成する高分子成分が低分子化され、軽質化つまり流動性が向上した軽質化油Xa(流動化燃料)として前段反応器11の出口から出力される。
【0024】
後段反応器12は、上記前段反応器11と同様に内部に加熱器8から流入された軽質化油Xaを送通させる所定長さの管路を備えると共に、該管路内の軽質化油Xaを火力発電所のボイラの排ガスによって約400゜C〜450゜Cまで加熱するものである。
【0025】
この後段反応器12において、前段反応器11から流入した軽質化油Xaは、温度400゜C〜450゜C、圧力30MPaの環境下で生じる管路内の水熱反応(後段水熱反応)により炭素(C)と硫黄(S)との分子結合が切断され、脱硫された脱硫化油Xb(脱硫化燃料)として後段反応器12の出口から出力される。この際、軽質化油Xaから分離した硫黄(S)は、水(H2O)と一酸化炭素(CO)の反応によって生成された水素(H2)と反応することにより、硫化水素(H2S)となる。
【0026】
再循環ポンプ13は、このようにして後段反応器12から出力された脱硫化油Xbを後段反応器12の入口に戻すものである。オリフィス14は、後段反応器12から出力された脱硫化油Xbを10MPaまで減圧して油分分離器16に供給するものである。一方、オリフィス15は、上記加熱器8に熱源として供給された火力発電所のボイラからの補助蒸気及び油分分離器16から排出された蒸気を大気圧に減圧して放出するものである。
【0027】
油分分離器16は、オリフィス14によって10MPa程度に減圧された脱硫化油Xbから油分(燃料成分)のみを分離し、6MPa程度の送圧で火力発電所に送出するものである。脱硫化油Xbには、水、上記後段反応器12において生成された硫化水素(H2S)、アンモニア(NH3)と硫黄(S)との反応によって生成された硫化アンモニウム〔(NH3)2S〕等が含まれるが、オリフィス14において10MPa程度に減圧することにより、水、硫化水素(H2S)及び硫化アンモニウム〔(NH3)2S〕等の硫黄分と水とが気体となり、油分のみが液体状態になる。
【0028】
この油分分離器16は、このような脱硫化油Xbから液体状の油分のみを分離し改質油Xc(改質燃料)として火力発電所に送出すると共に、その他の硫黄分を含む水(水蒸気)を加熱器8に供給する。ここで、脱硫化油Xbから分離された硫黄(S)は、水(H2O)と一酸化炭素(CO)の反応によって生成された水素(H2)と反応することにより、最終的に硫酸アンモニウムとして加熱器8に供給される。
【0029】
硫黄分監視センサ17は、このように生成された改質油Xcに含まれる硫黄の含有量を検出するためのものであり、この検出値(硫黄含有量)を制御装置18に出力する。制御装置18は、本粗悪燃料改質プラントの運転を監視・制御するものである。
【0030】
この制御装置18は、例えば上記トルクメータ9から入力された前段反応器入口トルク、トルクメータ10から入力された前段反応器出口トルク、及び硫黄分監視センサ17から入力された改質油Xcの硫黄含有量に基づいて燃料払出ポンプ3、加圧ポンプ7及び再循環ポンプ13の動作を制御する。なお、制御装置18の制御動作については以下に詳説する。
【0031】
次に、本粗悪燃料改質プラントの動作について詳しく説明する。
本粗悪燃料改質プラントの定常運転時において、制御装置18は、火力発電所の消費量に応じた流量の重質油Xを燃料タンク1から払い出すように燃料払出ポンプ3を制御すると共に、加圧ポンプ7と再循環ポンプ13については以下のように制御する。なお、添加装置4,5における有機溶媒及び一酸化炭素の各添加量並びにはミキシングヒータ6における水蒸気の添加量は、重質油Xの払出量に応じて所定の値が設定されている。
【0032】
まず、加圧ポンプ7について、制御装置18は、トルクメータ9の前段反応器入口トルクとトルクメータ10の前段反応器出口トルクとの差量に基づいて重質油Xの吐出量(圧縮量)及び前段反応器11の温度を制御する。すなわち、前段反応器入口トルクと前段反応器出口トルクとの差量は、前段反応器11における重質油Xの流動化の程度、つまり前段反応器11における水熱反応の進行状態を示す量である。
【0033】
前段反応器11における水熱反応が十分に進行している場合は、前段反応器11の出口における前段反応器出口トルクは低下し、前段反応器11における水熱反応が十分に進行していない場合には、前段反応器出口トルクは上昇する。したがって、前段反応器入口トルクと前段反応器出口トルクとの差量は、前段反応器11における重質油Xの流動化の度合いを示す量である。
【0034】
制御装置18は、前段反応器入口トルクと前段反応器出口トルクとの差量が基準値よりも小さい場合つまり前段反応器11において重質油Xの流動化が十分に行われていない場合には、重質油Xの吐出量(圧縮量)を増加させて圧力を上昇させるように加圧ポンプ7を制御する。この結果、前段反応器11における水熱反応がこれまで以上に進行し、前段反応器11の出口における重質油Xの流動化状態は基準状態に維持される。なお、前段反応器11の温度を上昇させることによっても、水熱反応の進行を促進することができる。
【0035】
一方、制御装置18は、トルクメータ10の前段反応器出口トルクと硫黄分監視センサ17の硫黄含有量とに基づいて再循環ポンプ13を制御する。すなわち、硫黄含有量が基準値を越える場合つまり後段反応器12における水熱反応が十分に進行しておらず、かつ、前段反応器出口トルクが基準値に維持されている場合は、前段反応器11における水熱反応は十分であるが、後段反応器12における水熱反応が不十分な状態である。
【0036】
このような場合、制御装置18は、後段反応器12の出口の脱硫化油Xbを基準量よりも多く入口に戻すように再循環ポンプ13を制御する。この結果、より多くの脱硫化油Xbが後段反応器12に再度流入するので硫黄成分の分離が促進されて、硫黄分監視センサ17の硫黄含有量は基準値に維持される。
【0037】
火力発電所の消費量に応じて燃料タンク1から払い出される重質油Xの流量、つまり前段反応器11に流入する重質油X及び後段反応器12に流入する軽質化油Xaの流量は変動するが、上述したように制御装置18によって加圧ポンプ7及び再循環ポンプ13を制御することにより、火力発電所に送出される改質油Xcの流動化状態及び硫黄含有量は、所定の基準値に維持される。
【0038】
本実施形態によれば、前段反応器11における水熱反応によって重質油Xを流動化し、かつこの流動化された軽質化油Xaを後段反応器12において水熱反応させることにより硫黄分を分離する。すなわち、前段反応器11において重質油Xを低分子化(流動化)して水と重質油Xとの混合性を向上させ、水と重質油Xとの接触面積を向上させた状態で、後段反応器12の水熱反応によって硫黄分を分離するので、後段反応器12において容易に硫黄分を分離することができる。したがって、重質油Xを直接脱硫する場合に比較して後段反応器12における反応時間つまり脱硫に係わる反応時間を短縮することができるので、より短時間で重質油Xを改質(流動化及び脱硫)することができる。
【0039】
また、前段反応器11と後段反応器12との連続処理によって重質油Xを改質するものなので、設備コストを低減することが可能である。さらに、火力発電所の補助蒸気及び排ガスを利用しているので、エネルギ消費量を低減することができる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる粗悪燃料改質プラント及び粗悪燃料の改質方法によれば、以下のような効果を奏する。
(1)粗悪燃料を水熱反応によって流動化する前段反応器と、該前段反応器によって流動化された流動化燃料を水熱反応によって脱硫する後段反応器と、該後段反応器によって脱硫された脱硫化燃料から燃料成分のみを分離して改質燃料を出力する燃料成分分離手段とを具備するので、粗悪燃料の流動化及び脱硫化という改質を一連の処理設備として実現することができる。したがって、低コストかつ処理効率の向上を図ることができる。
(2)前段反応器の入口における粗悪燃料の前段反応器入口トルクを計測するトルクメータと、前段反応器の出口における流動化燃料の前段反応器出口トルクを計測するトルクメータと、前段反応器入口トルクと前段反応器出口トルクの差量に基づいて流動化燃料の流動化状態が基準状態を維持するように前段反応器における水熱反応の進行を制御する制御装置を具備するので、流動化品質の均一な改質燃料を得ることができる。
(3)改質燃料の硫黄含有量を計測する硫黄分監視センサと、後段反応器から流出した脱硫化燃料を後段反応器の入口に戻す再循環ポンプとを備え、硫黄含有量と前段反応器出口トルクとに基づいて硫黄含有量が基準値を維持するように再循環ポンプを制御するように制御装置を構成することにより、脱硫化品質の均一な改質燃料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係わる粗悪燃料改質プラントのシステム構成図である。
【符号の説明】
1……燃料タンク
2……予熱器
3……燃料払出ポンプ
4,5……添加装置
6……ミキシングヒータ
7……加圧ポンプ
8……加熱器
9,10……トルクメータ
11……前段反応器
12……後段反応器
13……再循環ポンプ
14,15……オリフィス
16……油分分離器(燃料成分分離手段)
17……硫黄分監視センサ
18……制御装置
X……重質油(粗悪燃料)
Xa……軽質化油(流動化燃料)
Xb……脱硫化油(脱硫化燃料)
Xc……改質油(改質燃料)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bad fuel reforming plant and a method for reforming a bad fuel, and more particularly to a technique for improving the quality of a bad fuel with low fluidity or high sulfur content.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Inferior fuels such as heavy oil have low fluidity and a high sulfur content. Therefore, when combusting the fuel as it is, a warming fluidizer and an excessive exhaust gas desulfurizer are required. On the other hand, as a fluidization technique or desulfurization technique of fuel, a technique for lightening ultra-heavy oil such as oil sand or oil shale, or a technique for reducing sulfur content in coal is known.
[0003]
However, such conventional technology is an individual technology of ultra-heavy oil lightening technology or sulfur content reduction technology, and is not a technology to fluidize and desulfurize bad fuel as a series of treatment, but to commercialize it. In this case, the processing efficiency is poor and the equipment cost is high.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has the following objects.
(1) A poor fuel reforming plant and a method for reforming bad fuel that are low in cost and good in processing efficiency are provided.
(2) A poor fuel reforming plant and a poor fuel reforming method capable of obtaining a reformed fuel with stable quality from bad fuel are provided.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, as a first means related to a poor fuel reforming plant, the bad fuel flows through a hydrothermal reaction generated in an environment of a temperature of 350 ° C. to 400 ° C. and a pressure of 30 MPa. A pre-stage reactor, a post- stage reactor for desulfurizing the fluidized fuel fluidized by the pre-stage reactor by a hydrothermal reaction generated in an environment of a temperature of 400 ° C. to 450 ° C. and a pressure of 30 MPa , A means comprising fuel component separation means for separating only the fuel component from the desulfurized fuel desulfurized by the reactor and outputting the reformed fuel is employed.
[0006]
Further, as a second means related to the poor fuel reforming plant, in the first means, a torque meter for measuring the pre-reactor inlet torque of the bad fuel at the inlet of the pre-reactor and a flow at the outlet of the pre-reactor. A torque meter for measuring the pre-reactor outlet torque of the liquefied fuel, and the pre-reactor so that the fluidized state of the fluidized fuel maintains the reference state based on the difference between the pre-reactor inlet torque and the pre-reactor outlet torque A means comprising a control device for controlling the progress of the hydrothermal reaction in is adopted.
[0007]
Further, as a third means related to the poor fuel reforming plant, in the first or second means, a sulfur content monitoring sensor for measuring the sulfur content of the reformed fuel, and the desulfurized fuel that has flowed out of the post-reactor. And a recirculation pump for returning the gas to the inlet of the post-reactor, and the control device controls the recirculation pump so that the sulfur content maintains a reference value based on the sulfur content and the pre-reactor outlet torque. The means of configuring is adopted.
[0008]
On the other hand, in the present invention, as a first means related to the reforming method of the poor fuel, the bad fuel is fluidized by a pre-stage hydrothermal reaction that occurs in an environment at a temperature of 350 ° C. to 400 ° C. and a pressure of 30 MPa. The liquefied fluidized fuel is desulfurized by a post- stage hydrothermal reaction that occurs in an environment at a temperature of 400 ° C. to 450 ° C. and a pressure of 30 MPa to obtain a desulfurized fuel, and only the fuel components are separated from the desulfurized fuel and modified. Adopt a means of obtaining quality fuel.
[0009]
Further, as a second means related to the reforming method of the poor fuel, in the first means, the pre-reaction torque of the bad fuel before the pre-stage hydrothermal reaction and the pre-reaction of the fluidized fuel after the pre-stage hydrothermal reaction are used. A means is adopted that measures the torque and adjusts the progress of the pre-stage hydrothermal reaction so that the fluidized state of the fluidized fuel maintains the reference state based on the difference between the pre-stage pre-reaction torque and the pre-stage post-reaction torque.
[0010]
Further, as a third means related to the reforming method of the poor fuel, in the first or second means, the sulfur content of the reformed fuel is measured and one of the desulfurized fuel after the post-stage hydrothermal reaction is measured. The post-stage hydrothermal reaction is performed again, and the amount of desulfurized fuel to be subjected to the post-stage hydrothermal reaction again is adjusted based on the sulfur content and the post-stage post-reaction torque so that the sulfur content maintains the reference value. Adopt means.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a poor fuel reforming plant and a poor fuel reforming method according to the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment relates to reforming heavy oil (bad fuel) used for fuel in a thermal power plant.
[0012]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a poor fuel reforming plant in the present embodiment. As shown in this figure, this poor fuel reforming plant includes a fuel tank 1 for storing heavy oil X, a preheater 2, a
[0013]
The poor fuel reforming plant configured as described above is provided as an accessory facility of the thermal power plant, and as described below, by effectively utilizing the exhaust gas of the boiler of the thermal power plant, the heavy oil reforming plant is improved. It is configured to reduce energy consumption related to quality as much as possible.
[0014]
The fuel tank 1 stores heavy oil X in an amount commensurate with the fuel consumption of the thermal power plant. The heavy oil X contains, for example, about 5% sulfur. Only the heavy oil X with a sulfur content within a certain range, that is, around 5%, is supplied to the thermal power plant from the outside.
[0015]
The preheater 2 is provided on the outer periphery of the fuel tank 1 and preheats the heavy oil X to about 70 ° C. The
[0016]
The adding device 4 adds an additive to the heavy oil X discharged from the
[0017]
The adding device 5 adds a gas additive to the heavy oil X discharged from the
[0018]
The
[0019]
The pressurizing pump 7 is for pressurizing the heavy oil X (added with water, organic solvent and carbon monoxide) output from the
[0020]
The
[0021]
The torque meter 9 measures the flow torque of the heavy oil X at the heater outlet of the heated heavy oil X (that is, the inlet of the front reactor 11), and the measured value (the front reactor inlet torque, (Pre-reaction torque) is output to the control device 18. The
[0022]
The pre-stage reactor 11 is provided with a pipe having a predetermined length through which the heavy oil X introduced from the
[0023]
That is, in the pre-stage reactor 11, the heavy oil X (water, organic solvent, ammonia and carbon monoxide added) flowing in from the inlet is at a temperature of 350 ° C. to 400 ° C. and a pressure in the pipe. As the lightening oil Xa (fluidized fuel), the polymer component of the heavy oil X is reduced in molecular weight by the hydrothermal reaction (previous hydrothermal reaction) that occurs in an environment of 30 MPa. Output from the outlet of the pre-reactor 11.
[0024]
The
[0025]
In this
[0026]
The
[0027]
The oil separator 16 separates only the oil (fuel component) from the desulfurized oil Xb decompressed to about 10 MPa by the orifice 14 and sends it to the thermal power plant with a pressure of about 6 MPa. The desulfurized oil Xb contains water, hydrogen sulfide (H 2 S) produced in the
[0028]
The oil separator 16 separates only the liquid oil from the desulfurized oil Xb and sends it to the thermal power plant as reformed oil Xc (reformed fuel), and water containing other sulfur (water vapor) ) Is supplied to the
[0029]
The sulfur content monitoring sensor 17 is for detecting the sulfur content contained in the reformed oil Xc thus generated, and outputs this detected value (sulfur content) to the control device 18. The control device 18 monitors and controls the operation of the present poor fuel reforming plant.
[0030]
For example, the control device 18 is configured to input the upstream reactor inlet torque input from the torque meter 9, the upstream reactor outlet torque input from the
[0031]
Next, the operation of the present poor fuel reforming plant will be described in detail.
During the steady operation of this poor fuel reforming plant, the control device 18 controls the
[0032]
First, for the pressurizing pump 7, the control device 18 discharges the heavy oil X (compression amount) based on the difference between the upstream reactor inlet torque of the torque meter 9 and the upstream reactor outlet torque of the
[0033]
When the hydrothermal reaction in the pre-reactor 11 is sufficiently advanced, the pre-reactor outlet torque at the outlet of the pre-reactor 11 is decreased, and the hydrothermal reaction in the pre-reactor 11 is not sufficiently proceeding. In this case, the upstream reactor outlet torque increases. Therefore, the difference between the upstream reactor inlet torque and the upstream reactor outlet torque is an amount indicating the degree of fluidization of the heavy oil X in the upstream reactor 11.
[0034]
When the difference between the upstream reactor inlet torque and the upstream reactor outlet torque is smaller than the reference value, that is, when the heavy oil X is not sufficiently fluidized in the upstream reactor 11, the control device 18. The pressurizing pump 7 is controlled so as to increase the discharge amount (compression amount) of the heavy oil X to increase the pressure. As a result, the hydrothermal reaction in the pre-stage reactor 11 proceeds more than ever, and the fluidized state of the heavy oil X at the outlet of the pre-stage reactor 11 is maintained in the reference state. The progress of the hydrothermal reaction can also be promoted by increasing the temperature of the pre-reactor 11.
[0035]
On the other hand, the control device 18 controls the
[0036]
In such a case, the control device 18 controls the
[0037]
The flow rate of the heavy oil X discharged from the fuel tank 1 according to the consumption of the thermal power plant, that is, the flow rate of the heavy oil X flowing into the front reactor 11 and the light oil Xa flowing into the
[0038]
According to this embodiment, the heavy oil X is fluidized by the hydrothermal reaction in the pre-stage reactor 11, and the fluidized lightened oil Xa is hydrothermally reacted in the
[0039]
In addition, since the heavy oil X is reformed by the continuous treatment of the pre-stage reactor 11 and the
[0040]
【The invention's effect】
As described above, the bad fuel reforming plant and the bad fuel reforming method according to the present invention have the following effects.
(1) A pre-reactor that fluidizes bad fuel by hydrothermal reaction, a post-reactor that desulfurizes fluidized fuel fluidized by the pre-reactor by hydrothermal reaction, and desulfurized by the post-reactor Since the fuel component separating means for separating only the fuel component from the desulfurized fuel and outputting the reformed fuel is provided, reforming of the poor fuel fluidization and desulfurization can be realized as a series of processing equipment. Therefore, the cost can be reduced and the processing efficiency can be improved.
(2) A torque meter for measuring the pre-reactor inlet torque of the bad fuel at the inlet of the pre-reactor, a torque meter for measuring the pre-reactor outlet torque of the fluidized fuel at the outlet of the pre-reactor, and the pre-reactor inlet Since the control device controls the progress of the hydrothermal reaction in the front reactor so that the fluidized state of the fluidized fuel maintains the reference state based on the difference between the torque and the front reactor outlet torque, the fluidization quality Uniform reformed fuel can be obtained.
(3) A sulfur content monitoring sensor for measuring the sulfur content of the reformed fuel, and a recirculation pump for returning the desulfurized fuel flowing out from the rear reactor to the inlet of the rear reactor, the sulfur content and the front reactor By configuring the control device to control the recirculation pump so that the sulfur content maintains the reference value based on the outlet torque, a reformed fuel with uniform desulfurization quality can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a poor fuel reforming plant according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel tank 2 ...
17 ... Sulfur content monitoring sensor 18 ... Control device X ... Heavy oil (poor fuel)
Xa: Lighter oil (fluidized fuel)
Xb: Desulfurized oil (desulfurized fuel)
Xc: reformed oil (reformed fuel)
Claims (6)
該前段反応器(11)によって流動化された流動化燃料(Xa)を温度400゜C〜450゜C、圧力30MP a の環境下で生じる水熱反応によって脱硫する後段反応器(12)と、
該後段反応器(12)によって脱硫された脱硫化燃料(Xb)から燃料成分のみを分離して改質燃料(Xc)を出力する燃料成分分離手段(16)と、
を具備することを特徴とする粗悪燃料改質プラント。A pre-stage reactor (11) for fluidizing the crude fuel (X) by a hydrothermal reaction occurring in an environment at a temperature of 350 ° C. to 400 ° C. and a pressure of 30 MPa ;
A post- reactor (12) for desulfurizing the fluidized fuel (Xa) fluidized by the pre- reactor (11) by a hydrothermal reaction that occurs in an environment at a temperature of 400 ° C. to 450 ° C. and a pressure of 30 MPa ;
Fuel component separation means (16) for separating only the fuel component from the desulfurized fuel (Xb) desulfurized by the latter reactor (12) and outputting the reformed fuel (Xc);
A poor fuel reforming plant characterized by comprising:
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