JP4505247B2 - 流動層炉におけるタールの除去方法 - Google Patents

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Description

本発明は、石炭、重質油等の化石燃料、バイオマス等をガス化し、燃料用ガス、化学原料用ガスを生成するシステムにおいて流動層炉における好適なタールの除去方法に関する。
石炭等のガス化炉には、大別して、噴流床ガス化炉、流動床ガス化炉、固定床ガス化炉の3方式がある。このうち流動床方式石炭ガス化炉では、平均粒径が1〜6mmの粗粉砕炭が使用される。この方式では、ガス化剤である酸素ないし空気、それに水蒸気により粉炭を流動化させ、その炉内でCO2、CO、H2への変換が進行する。流動床による石炭ガス化は、反応温度が低くなるとタールが生成し、プロセス内においてハンドリングトラブルを発生する。従って、従来の技術では、ガス化温度900℃以上の条件下で行われてきた。また、タールの分解触媒として、石灰石、アルミナの使用が検討されてきた。
流動床ガス化におけるタールの処理方法としては、(1)ガス化温度を900℃以上に高温化する方法、(2)ニッケル−モリブデン等のタール分解触媒成分を炉内へ投入あるいは流動媒体に含有させて投入する方法、(3)アルミナ、ゼオライト、石灰石等の吸着性物質を炉内に投入あるいは流動媒体として投入し、タールを吸着して燃焼炉等の再生炉で分解する方法等が検討されてきた。
しかしながら、(1)の方法は、冷ガス効率が低下し、エネルギーロスが大きくなり、(2)の方法は、分解触媒成分として用いるニッケル−モリブデンをアルミナ等の粒子に含浸したものの価格が高価であり、かつ、粒子の流動化による磨滅により容易に粉化してガス化炉から系外へ飛散してしまったり、あるいは粒子表面に析出する炭素分等により分解効果が減少するため、粒子の補充が必要となり経済性に乏しく、(3)の方法は、高価な分解触媒を用いず、アルミナやゼオライト等の吸着性粒子の利用により炭素分等の分解燃焼による粒子の再生をある程度可能としたが、吸着性粒子の吸着・炭素分分解能が低く、また、微細粒子を造粒した粒子のため粉化性が高く、炉内への補充が必要となる。
このように、現在のタールの処理方法では、低コストでエネルギーを生成する要求に応えられていないというのが実情である。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、流動層炉における優れたタールの除去方法を提供することを目的とする。また、冷ガス効率が高い流動層炉におけるタールの除去方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するため、鋭意検討を重ねた結果、冷ガス効率の向上を図るために、ガス化温度を600−900℃に低下させ、低温ガス化時に生成するタールを、炉内で吸着性粒子を用いて吸着・分解し、及び/又は、粒子表面に付着した炭素質等を燃焼炉等の再生炉で再生するシステムにおいて、特定の吸着性粒子、即ち、
(i)タールの高い吸着・分解能と、流動化による炉内での耐粉化(粉化率が少ない)を併せ持つ特定のアルミナ系粒子、シリカ・アルミナ系粒子又はシリカ系粒子
(ii)タールの吸着能と極めて高い分解能を併せ持つ特定の粘土系鉱物系粒子
を用いることにより、吸着・分解能及び経済性が両立できることを見出し、本発明を完成させた。
本発明の第一の態様によれば、原料を、流動層炉でガス化、熱分解又は部分酸化して、生成ガスを得るシステムにおいて、前記原料から生成するタールを、流動接触分解触媒、流動接触分解平衡触媒、シリカ・アルミナ系粒子又は油浸造粒法で製造されたアルミナ系粒子を用いて吸着・分解し、及び/又は、流動接触分解触媒、流動接触分解平衡触媒、シリカ・アルミナ系粒子又は油浸造粒法で製造されたアルミナ系粒子に付着させて燃焼することを含む流動層炉におけるタールの除去方法が提供される。
本発明の第二の態様によれば、原料を、流動層炉で900℃未満でガス化、熱分解又は部分酸化して、生成ガスを得るシステムにおいて、前記原料から生成するタールを、吸着性粒子を用いて吸着・分解し、及び/又は、吸着性粒子に付着させて燃焼することを含む流動層炉におけるタールの除去方法が提供される。
本発明によれば、流動層炉における優れたタールの除去方法を提供することができる。また、冷ガス効率が高い流動層炉におけるタールの除去方法を提供することができる。
以下、本発明について説明する。尚、本発明では、「流動層」は「流動床」と同義である。
本発明の方法で用いる原料は特に制限されず、例えば、石油、石炭、コークス等の化石原料、廃棄物、バイオマス等を用いることができる。これらの原料のうち、バイオマス、特に木質系バイオマスが好適である。
本発明の方法では、流動層炉は特に制限されず、例えば、バブリング型流動層、外部・内部循環型流動層、加圧型・常圧型流動層をプロセスとする流動層炉等を用いることができる。好ましくは、バブリング型流動層をプロセスとする流動層炉である。
これらの流動層炉において、上記原料をガス化、熱分解又は部分酸化する際の条件は、原料の種類等に応じて適宜調節することができる。
尚、本発明では、上記原料を、低温でガス化することが好ましい。好ましくは、900℃未満、より好ましくは850℃以下の低温でガス化する。また、通常は500℃以上、好ましくは550℃以上の温度でガス化する。原料をこのような低温で処理することにより、冷ガス効率を高めることができる。
低温でガス化するとタールのトラブルが生じるが、本発明では、吸着性粒子を用いることによりこの問題に対処できる。
本発明の方法では、上記原料から生成するタールを、吸着性粒子を用いて吸着・分解することにより、タールを除去する。
ここで、吸着性粒子としては、例えば、流動接触分解触媒(FCC触媒)粒子、流動接触分解平衡触媒(FCC平衡触媒)粒子、シリカ・アルミナ系粒子、油浸造粒法で製造されたアルミナ系粒子(多孔質アルミナ、活性アルミナ、γ−アルミナ、活性ボーキサイト等)、シリカゲル等のシリカ系粒子、生コンクリートスラッジ及びそのスラッジケーキ、ライムケーキ、コンクリート、コンクリート構造物及びコンクリート構造物の廃棄物等の粒子、活性白土、ゼオライト、セピオライト等の粘土鉱物系粒子等が挙げられる。
本発明において、吸着性粒子には、使用済みの吸着性粒子も含まれ、又は吸着性粒子を含む触媒も含まれる。
尚、前記使用済み触媒とは、石油留分の脱硫反応等触媒本来の使用目的であるプロセスで使用され、脱硫反応活性等の低下により廃棄された触媒の意味である。
また、それらの使用済み触媒は、そのまま用いることもできるし、付着している炭素質を燃焼して再生することにより、また、析出した金属分を酸等で洗浄・除去して用いることができる。
これらの吸着性粒子の中でも、FCC触媒粒子、FCC平衡触媒粒子、シリカ・アルミナ系粒子、油浸造粒法で製造されたアルミナ系粒子が好ましい。特に、油浸造粒法で製造された多孔質アルミナ又は活性アルミナが好適である。これらを吸着性粒子として用いることで、従来技術に対し、流動化時の粉化率を低下させ、かつ、タールの吸着・分解能を高めることができる。
尚、油浸造粒法とは、ヒドロゲルに転化した主に水酸化アルミニウムを、加熱したオイルバスに浸して、表面張力により球状粒子に造粒する方法である。
流動接触分解触媒(FCC触媒)は、重質油(減圧軽油や常圧残油等)を接触分解して、オクタン価の高いガソリンを製造するための触媒であり、例えば、アルミナ、シリカ、シリカ・アルミナ、チタニア、アルミナ・チタニア等の金属酸化物、カオリン、ベントナイト等の粘土鉱物、各種ゼオライト、さらにはこれらから常法、例えば、アルミナ、シリカ・アルミナ、希土類置換Y型ゼオライト、カオリン等を用いてスプレードライ等の方法により調製された多孔質粒子のFCC触媒等が挙げられる。
流動接触分解平衡触媒(FCC平衡触媒)は、このFCC装置の触媒活性が一定になった際に定期的に抜き出される触媒のことで、重質油(減圧軽油や常圧残油等)の接触分解反応により上記FCC触媒上に鉄、バナジウム、ニッケル等の金属が蓄積したものである。
好ましくは、粒子表面にバナジウム及び/又はニッケルが500〜15000質量ppm蓄積したFCC平衡触媒であり、バナジウム及び/又はニッケル蓄積量が800〜5000質量ppmのFCC平衡触媒が特に好ましい。
また、一般に前記オクタン価の高いガソリンを製造するための流動接触分解装置(FCC装置)においては、FCC触媒の活性を一定に保つために適時新触媒を添加しており、この新触媒は装置内にある触媒と完全混合され、触媒の活性は平均化されることになる。しかしながら、そのままでは装置内の触媒量が過剰になるので、一定量を常に抜き出している。
本発明では、これら吸着粒子を、流動層炉内に予め充填したり、また、流動層炉内に投入することにより、タールを吸着・分解することができる。
また、本発明では、これら吸着粒子を、流動層炉の流動媒体、循環媒体(循環ソリッド)として用いることによっても、タールを吸着・分解することができる。
本発明では、バブリング型流動層、内部循環型流動層をプロセスとする流動層炉を用いるときは、これら吸着性粒子を流動媒体として用いることができる。
一方、外部循環型流動層をプロセスとする流動層炉を用いるときは、これら吸着性粒子を循環媒体として用いることができる。
さらに、本発明では、これら吸着性粒子を、流動層から飛散させることにより、流動層炉内(例えば、フリーボード部等)でタールを吸着・分解することができる。尚、吸着性粒子を飛散させる際の条件は、流動層や吸着性粒子の種類等に応じて、適宜調節することができる。
本発明の方法では、上記原料から生成するタールを、上記の吸着性粒子に付着させて燃焼することにより、タールを除去することができる。付着タールの燃焼は、流動層炉内の燃焼領域内で行うことができる。
本発明では、タールを、吸着性粒子を用いて吸着・分解し、吸着性粒子により分解されずに残った付着タールをさらに燃焼することにより、タールの除去を連続的に行うことができる。本発明では、燃焼領域において、付着タールの燃焼により、吸着性粒子が再生されるので、これを連続的に使用することができる。
本発明の方法は、燃焼熱をガス化熱源として利用することができるので、効率的である。また、原料の燃焼により生成するガス化ガスと、タールの燃焼により生成する燃焼ガスとが分離されているので、ガス化ガスは高カロリーガスとなる。
次に、実施例及び比較例により本発明を具体的に示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
[実験装置及び方法]
図1に示す実験室規模のバブリング型流動層ガス化炉装置1を用いた。この装置1は、ガス化炉2、分散盤4、風箱6から構成される。この装置1は、内径100mm、高さ1.5m(分散盤4上から炉出口8まで)の円筒形でステンレス製である。装置1の外部には、ガス化温度を制御するための電気炉10が設置されている。ガス化用ガスとしては、窒素ガスを使用し、6リットル/分の流量で、ガス導入部12から、ガス予熱機能を持たせたガス予熱機14、風箱6、分散盤4を通してガス化炉2に供給した。
装置1には予め、分散盤4上に高さ150mmの粒子(粒子A〜E)を流動媒体16として充填した。流動媒体16は、ガス化炉2の内部において、分散盤4を通して供給されたガス用ガスによって流動・飛散する。
外部に設けた電気炉10で、ガス化炉2内を所定の温度(600℃、700℃、800℃)に加熱した後、装置1の外部に設けた原料フィーダー18と粒子フィーダー20からそれぞれ原料と粒子を定量供給した。ガス化した生成ガスとタールは、ガス化炉上部の炉出口8を通って外部へ排出し、その一部を、タール回収装置22内のタール回収用の有機溶媒(アニソール)に導入し、完全に回収した。回収したタールサンプル量を、GC−FID及び脱溶媒残さ法の組み合わせにより測定した。
原料としては、木質バイオマス(杉:炭素分48.7%、水素分5.8%、酸素分40.2%、灰分0.4%、水分4.9%)を粒径200−300μmに調整して、流量5g/分で供給した。流動媒体粒子は、全量を粒径1mm以下に調整し、流量60g/分で供給した。
流動媒体粒子として、以下の粒子A〜Eを使用した。
粒子A :油浸造粒法によって製造されたアルミナ粒子
製造方法:20Lのステンレス製容器に硫酸アルミニウム水溶液(Al23:7.72%、SO3:18.20%)を16kg計りとり、アルミン酸ナトリウム水溶液(Al23:23.80%、Na2O:19.10%)4.28kgを5Lのステンレス製容器に計量した。
次に、硫酸アルミニウム水溶液の注加速度を約102ml/min、アルミン酸ナトリウム水溶液の注加速度を23.3ml/min、に設定し、高剪断下、定量ポンプで同時混合した。
さらに、目標の塩基性硫酸アルミニウムのヒドロゾルのモル比(SO3/Al23)が0.92となるように高剪断下のもとで混合液の循環系を形成し、そこに、546gのアルミン酸ナトリウム水溶液を2.0ml/minの注加速度で添加混合した。
尚、循環速度は800ml/minとし、7日間室温で攪拌熟成した。最終的にAl23濃度11.44%、pH3.97、粘度180m.pa.s、70℃におけるゲル化時間が5分40秒の塩基性硫酸アルミニウムのヒドロゾルを得た。また、塩基性硫酸アルミニウムのヒドロゾルのモル比(SO3/Al23)は0.922であった。
調製された塩基性硫酸アルミニウムのヒドロゾルをさらに室温下で20日間攪拌熟成して重合を促進せしめ粘度を上昇させた塩基性硫酸アルミニウムのヒドロゾルを予め、調製しておいた濃アンモニア−塩化アンモニウムのpH緩衡溶液(NH4Cl:70gと濃アンモニア水、約500mlをイオン交換水添加し、全量を1リットルに調製した緩衡溶液:pH9.84)に塩基性アルミニウムのヒドロゾルを注射器で押出し、室温下でヒドロゲル化せしめ、円柱状の透明なアルミナヒドロゲルを調製した。水洗、乾燥した後、600℃で3時間焼成して透明性を有する活性アルミナ粒子を得た。粒子Aの結晶状態(600℃・3hr)は非晶質であり、BET比表面積は274m2/g、細孔面積は0.37ml/gであった。
粒子B :シリカ・アルミナ粒子(水澤化学工業(株)製 ネオビードSA)
粒子C :FCC平衡触媒
製造方法:FCCの実装置から抜き出したバナジウム520質量ppm及びニッケル280質量ppmが蓄積されたレニウム置換超安定Y型ゼオライトを10質量%、アルミナ40質量%、シリカ30質量%及び粘土鉱物カオリン20質量%からなるものを用いた。
粒子D:石灰石(太平洋セメント製、1mm以下粉砕品)
粒子E:粉体造粒法によって製造されたアルミナ粒子(水澤化学工業(株)製、GB)
ここで、粉体造粒法とは、ヒドロゲルを乾燥、粉末化した後、押出や流動化によって成形、造流する方法をいう。
[タール除去率]
実施例1〜3、参考例1〜6、比較例1〜6
上記の粒子A〜Eを用いたときの、ガス化温度毎のタール除去率を求めた。結果を表1に示す。
尚、タール除去率は、タール除去効果の無い砂(JIS7号)を粒子として用いたときに発生するタール量をa、各粒子を用いたときのタール量をbとして、次式から算出した。
タール除去率=[1−(b/a)]×100(%)
Figure 0004505247
[粉化率]
実施例4、参考例7、比較例7,8
粒子として、上記粒子A、粒子B、粒子D及び粒子Eを用いたときの粉化率を求めた。結果を表2に示す。
尚、粉化率は、流動層温度を800℃、初期粒子充填高さを150mm、原料のみを投入する条件で試験を行ったときのガス化時間1時間後の層内に残った粒子の重量をd、初期に充填した粒子の重量をeとして、次式から算出した。
粉化率={1−[d/e]}×100(%)
Figure 0004505247
本発明の方法は、燃料用ガス、化学原料用ガスを生成するシステムを利用するエネルギー分野及び化学分野において好適である。
バブリング型流動層ガス化炉の模式図である。
符号の説明
1 バブリング型流動層ガス化炉装置
2 ガス化炉
4 分散盤
6 風箱
8 炉出口
10 電気炉
12 ガス導入部
14 ガス予熱機
16 流動媒体
18 燃料フィーダー
20 粒子フィーダー
22 タール回収装置

Claims (6)

  1. 原料を、流動層炉でガス化、熱分解又は部分酸化して、生成ガスを得るシステムにおいて、前記原料から生成するタールを、
    油浸造粒法で製造されたアルミナ系粒子である吸着性粒子を用いて吸着・分解し、及び/又は、
    前記吸着性粒子に付着させて燃焼する
    ことを含む流動層炉におけるタールの除去方法。
  2. 前記原料を、流動層炉で900℃未満でガス化、熱分解又は部分酸化する請求項1に記載のタールの除去方法。
  3. 前記吸着性粒子を流動層炉に投入する請求項1又は2に記載のタールの除去方法。
  4. 前記吸着性粒子を、バブリング型流動層又は内部循環型流動層の流動媒体として用いる請求項1〜3のいずれか一項に記載のタールの除去方法。
  5. 前記吸着性粒子を、外部循環型流動層の循環媒体として用いる請求項1〜3のいずれか一項に記載のタールの除去方法。
  6. 前記吸着性粒子を、バブリング型流動層又は内部循環型流動層から飛散させる請求項1〜3のいずれか一項に記載のタールの除去方法。
JP2004092275A 2004-03-26 2004-03-26 流動層炉におけるタールの除去方法 Expired - Lifetime JP4505247B2 (ja)

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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4505247B2 (ja) * 2004-03-26 2010-07-21 出光興産株式会社 流動層炉におけるタールの除去方法
WO2007064014A1 (ja) * 2005-11-30 2007-06-07 Nippon Oil Corporation 燃料およびその製造方法
JP4847116B2 (ja) * 2005-11-30 2011-12-28 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 液化燃料ガス組成物の製造方法。
JP4801983B2 (ja) * 2005-11-30 2011-10-26 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 流動接触分解を用いたバイオマスの処理方法
JP4865311B2 (ja) * 2005-11-30 2012-02-01 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 流動接触分解を用いたバイオマスの処理方法
JP4796401B2 (ja) * 2005-11-30 2011-10-19 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 流動接触分解を用いたバイオマスの処理方法
US8460410B2 (en) * 2008-08-15 2013-06-11 Phillips 66 Company Two stage entrained gasification system and process
CN101348735B (zh) * 2008-08-26 2012-07-25 浙江大学 流化床裂解煤气净化和焦油回收系统及方法
KR101085434B1 (ko) 2009-10-09 2011-11-22 한국생산기술연구원 유동사를 이용한 합성가스 내 불순물 제거 시스템 및 그 방법
JP5679160B2 (ja) * 2010-07-12 2015-03-04 バイオコーク技研株式会社 炭素担持体、炭素担持体製造方法、炭素担持体製造装置、ガス生成方法、ガス生成装置、発電方法及び発電装置
US8815962B2 (en) * 2010-09-13 2014-08-26 Lummus Technology Inc. Low temperature sulfur tolerant tar removal with concomitant synthesis gas conditioning
CN108525511B (zh) * 2018-02-07 2019-04-26 山东荣信集团有限公司 一种可凝性有机物净化处理系统
JP7118341B2 (ja) * 2020-08-07 2022-08-16 株式会社堤水素研究所 水素製造装置
WO2022220246A1 (ja) * 2021-04-14 2022-10-20 株式会社レボインターナショナル 有機原料の分解方法、それを利用した液体燃料、固体燃料、又は活性炭の製造方法
JP7017747B1 (ja) 2021-09-08 2022-02-09 シンエネルギー開発株式会社 バイオマス発電方法、バイオマス発電の情報管理方法、バイオマス発電システム、及びバイオマス発電の外販商品の販売方法
KR102653928B1 (ko) * 2022-01-05 2024-04-02 한국에너지기술연구원 타르 개질기 일체형 가스화기
KR102541598B1 (ko) * 2022-03-03 2023-06-13 한국화학연구원 중질유분 분해용 촉매 및 이를 이용한 중질유분의 경질화 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55162425A (en) * 1978-11-13 1980-12-17 Uop Inc Manufacture of high density sphericl alumina particle
JP2003160789A (ja) * 2001-11-27 2003-06-06 Kobe Steel Ltd 燃料ガス製造方法及び燃料ガス製造装置
WO2005093014A1 (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 流動層炉におけるタールの除去方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09111254A (ja) * 1995-10-23 1997-04-28 Kansai Electric Power Co Inc:The 有機物のガス化・分解装置
JP3549711B2 (ja) * 1997-06-30 2004-08-04 Jfeプラント&サービス株式会社 可燃性ガス中のタール分解処理方法
JP4259777B2 (ja) * 2001-07-31 2009-04-30 井上 斉 バイオマスのガス化方法
BR0212531A (pt) * 2001-09-28 2004-08-24 Ebara Corp Método de reforma de gás combustìvel e aparelho de reforma gás combustìvel e aparelho de gaseificação
JP3975271B2 (ja) * 2001-12-18 2007-09-12 国立大学法人東北大学 バイオマスのガス化方法、およびそれに用いられる触媒
JP4041880B2 (ja) * 2002-07-23 2008-02-06 独立行政法人産業技術総合研究所 多孔質無機物粒子を用いる有機物のガス化方法
JP2004292720A (ja) * 2003-03-28 2004-10-21 Hachinohe Institute Of Technology 流動床ガス化炉、ガス燃料製造方法、およびガス発電システム
JP4267968B2 (ja) * 2003-05-15 2009-05-27 三菱重工環境エンジニアリング株式会社 バイオマス処理法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55162425A (en) * 1978-11-13 1980-12-17 Uop Inc Manufacture of high density sphericl alumina particle
JP2003160789A (ja) * 2001-11-27 2003-06-06 Kobe Steel Ltd 燃料ガス製造方法及び燃料ガス製造装置
WO2005093014A1 (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 流動層炉におけるタールの除去方法

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