JPH01107012A - 炭化水素含有燃料の部分酸化用セラミックバーナー - Google Patents
炭化水素含有燃料の部分酸化用セラミックバーナーInfo
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- JPH01107012A JPH01107012A JP63223678A JP22367888A JPH01107012A JP H01107012 A JPH01107012 A JP H01107012A JP 63223678 A JP63223678 A JP 63223678A JP 22367888 A JP22367888 A JP 22367888A JP H01107012 A JPH01107012 A JP H01107012A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- 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
- C01B3/34—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
- 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
- C01B3/363—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 characterised by the burner used
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、炭化水素含有燃料の部分酸化用のバーナー
に関する。
に関する。
特に、本発明は、酸素含有ガスと炭化水素含有燃料が、
燃料と酸素含有ガスの通路または溝の配列を通ってガス
化領域に供給され、かつ合成ガスを含有するガス流が自
動的に適当な条件下で造られる、上記炭化水素含有撚料
の部分酸化用バーナーに関する。
燃料と酸素含有ガスの通路または溝の配列を通ってガス
化領域に供給され、かつ合成ガスを含有するガス流が自
動的に適当な条件下で造られる、上記炭化水素含有撚料
の部分酸化用バーナーに関する。
上記酸素含有ガスは、通常空気または純酸素またはその
混合物である。上記ガス化領域内の温度を制御するため
に、調節剤ガス（例えば、スチームまたは二酸化炭素）
が上記ガス化領域へ供給することができる。
混合物である。上記ガス化領域内の温度を制御するため
に、調節剤ガス（例えば、スチームまたは二酸化炭素）
が上記ガス化領域へ供給することができる。
さらに、上記ガス化作業は、任意の適当な圧力、例えば
０．１〜１２ＭＰａで実行される。
０．１〜１２ＭＰａで実行される。
特に、本発明は前記記載のような、燃料として液体が適
しているバーナーに関するものである。
しているバーナーに関するものである。
例えば、（重い）残留分原料油が燃料として用いられる
のに適している。さらに、メタンも燃料として用いられ
る。
のに適している。さらに、メタンも燃料として用いられ
る。
炭化水素含有撚料の部分酸化作業において、水冷バーナ
ーを用いることは公知である。
ーを用いることは公知である。
しかし、上記水冷バーナーは拡大の可能性において制限
をうける。故障安全水冷装置の資本的支出と維持費は重
要であり、コスト削減のためには拡大が大切なことであ
る。さらに、大型バーナーにおいては、反応器圧力が周
囲圧力であるときには、冷却水圧に耐えることに関する
問題が生じるように思われた。
をうける。故障安全水冷装置の資本的支出と維持費は重
要であり、コスト削減のためには拡大が大切なことであ
る。さらに、大型バーナーにおいては、反応器圧力が周
囲圧力であるときには、冷却水圧に耐えることに関する
問題が生じるように思われた。
従って、本発明の目的は、事実上拡大による制限をうけ
ることな（、比較的安価でかつ保全不要の非水冷バーナ
ーを提供することにある。
ることな（、比較的安価でかつ保全不要の非水冷バーナ
ーを提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、過酷な反応器の条件下で
運転され、、かつバーナーの前方のフレームから反応器
ドームへの熱線束を制限するようになっている非水冷バ
ーナーを提供することにある。
運転され、、かつバーナーの前方のフレームから反応器
ドームへの熱線束を制限するようになっている非水冷バ
ーナーを提供することにある。
従って、本発明は炭化水素含有の燃料と酸素含有ガスの
部分酸化用バーナーを提供し、このバーナーは、燃料お
よび酸素含有ガスを供給し、かつ選択的に調節剤を反応
器に供給する、通路または溝の配列を特徴とし、上記バ
ーナーはさらに、高熱伝導率を有するセラミックのライ
ニングすなわち薄壁マントルからなり、このライニング
すなわちマントルは一端部がバーナー・ヘッドに、他端
部が上記反応器内に突出し、かつ上記反応器の環境から
上記通路が離隔され、そして上記ライニングすなわちマ
ントルの外層が上記反応器の環境に暴露され、これと反
対に上記ライニングすなわちマントルの内層が上記バー
ナーの作動時には、少なくとも供給流れの１つによって
冷却されることが特徴である。
部分酸化用バーナーを提供し、このバーナーは、燃料お
よび酸素含有ガスを供給し、かつ選択的に調節剤を反応
器に供給する、通路または溝の配列を特徴とし、上記バ
ーナーはさらに、高熱伝導率を有するセラミックのライ
ニングすなわち薄壁マントルからなり、このライニング
すなわちマントルは一端部がバーナー・ヘッドに、他端
部が上記反応器内に突出し、かつ上記反応器の環境から
上記通路が離隔され、そして上記ライニングすなわちマ
ントルの外層が上記反応器の環境に暴露され、これと反
対に上記ライニングすなわちマントルの内層が上記バー
ナーの作動時には、少なくとも供給流れの１つによって
冷却されることが特徴である。
以下本発明によるバーナーの一部の略示断面を示す添付
図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細に説明する
。
図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細に説明する
。
図面について説明すると、本発明のバーナーは、耐火性
ドーム４を通り反応器３内に突出するセラミック・バー
ナー・ライニングすなわち薄壁マントル２が設けられた
バーナー・ヘッド１を含む。
ドーム４を通り反応器３内に突出するセラミック・バー
ナー・ライニングすなわち薄壁マントル２が設けられた
バーナー・ヘッド１を含む。
上記ライニングすなわちマントルはバーナー・ヘッドに
その端部の１つに任意の方法で結合される。
その端部の１つに任意の方法で結合される。
この突出しているライニングすなわちマントルはバーナ
ー内部５を反応器の環境から離隔する。
ー内部５を反応器の環境から離隔する。
上記バーナー内部は、反応体溝すなわち通路（解り易く
するためバーナーロ６に僅か一部を示す）の配列を含む
。
するためバーナーロ６に僅か一部を示す）の配列を含む
。
上記燃料および酸素含有ガスは、酸素および燃料通路の
バーナー配列を通って、ガス化領域に供給される。例え
ば、上記バーナーは酸素および燃料ｉｌｌ路の同心配列
を含むことができる。上記のような配列では反応体供給
（燃料または酸素）用の中央溝５ａは、反応体供給用の
第１環状溝５ｂによって包囲される。
バーナー配列を通って、ガス化領域に供給される。例え
ば、上記バーナーは酸素および燃料ｉｌｌ路の同心配列
を含むことができる。上記のような配列では反応体供給
（燃料または酸素）用の中央溝５ａは、反応体供給用の
第１環状溝５ｂによって包囲される。
上記第１環状溝は反応体供給用の第２環状溝５Ｃによっ
て包囲され、またこの第２環状溝は反応体供給用の第３
環状溝５ｄによって包囲される。
て包囲され、またこの第２環状溝は反応体供給用の第３
環状溝５ｄによって包囲される。
酸素および燃料をガス化領域に供給する環状同心溝の配
列を含むマルチ・オリフィス・バーナーは上記のように
公知であり、ここに詳記はしない。
列を含むマルチ・オリフィス・バーナーは上記のように
公知であり、ここに詳記はしない。
しかし、本発明がこれに限定されるものでないことは理
解されよう。
解されよう。
酸素含有ガスと燃料は、良好な微粒化と混合を得るため
に、特定の速度と質量分布でそれぞれの溝を通ってガス
化領域に供給される。
に、特定の速度と質量分布でそれぞれの溝を通ってガス
化領域に供給される。
本発明によるとバーナー内部は高熱伝導率を有するセラ
ミックのライニングすなわち薄壁マントルによって限定
される。好適にはこのマントルは円筒状である。上記セ
ラミックバーナーライニングは過酷な作業条件で連続使
用されかつそれらの拡大可能性において制限をうけない
。このバーナーの作動において、上記マントルの外層は
反応器環境に暴露されかつ内層は供給流れ（酸素含有ガ
ス、燃料、調整剤）の少なくとも１つにより冷却される
。バーナー流体動力学は細長く短い焔が得られるような
方法で選択される。
ミックのライニングすなわち薄壁マントルによって限定
される。好適にはこのマントルは円筒状である。上記セ
ラミックバーナーライニングは過酷な作業条件で連続使
用されかつそれらの拡大可能性において制限をうけない
。このバーナーの作動において、上記マントルの外層は
反応器環境に暴露されかつ内層は供給流れ（酸素含有ガ
ス、燃料、調整剤）の少なくとも１つにより冷却される
。バーナー流体動力学は細長く短い焔が得られるような
方法で選択される。
上記バーナーは、焔からバーナーを包囲する耐火性ドー
ムへ移送される直接放射熱を減少させるため反応器内に
突き出ている。
ムへ移送される直接放射熱を減少させるため反応器内に
突き出ている。
作動において、上記焔はバーナーの面から上げられ、そ
してバーナーライニング、バーナー内部および耐火性ド
ームに対する放射熱線束は低下する。
してバーナーライニング、バーナー内部および耐火性ド
ームに対する放射熱線束は低下する。
セラミック部分と金属部分との間の結合は、自由に熱膨
張を許すと同時に気密である。
張を許すと同時に気密である。
高い熱伝導率を有する適当なセラミックとしては、炭化
ケイ素および窒化ケイ素がある。上記材料はまた十分に
耐食性もある。
ケイ素および窒化ケイ素がある。上記材料はまた十分に
耐食性もある。
熱−機械的ストレスを減じるため、ライニングの壁の厚
さは２〜８ｆｉの範囲にあり、５ｆｉが好適である。
さは２〜８ｆｉの範囲にあり、５ｆｉが好適である。
さらにライニングは目的に応じて任意の寸法をとれるこ
とが理解されよう。好適にはその長さおよび直径が、そ
れぞれ３５〜４０ｃｍの範囲内にあり、および１２〜１
６ｃｍの範囲内にあり、このため反応器内へ突き出す量
は１〜２０ａｌｌの範囲内にある。
とが理解されよう。好適にはその長さおよび直径が、そ
れぞれ３５〜４０ｃｍの範囲内にあり、および１２〜１
６ｃｍの範囲内にあり、このため反応器内へ突き出す量
は１〜２０ａｌｌの範囲内にある。
本発明の各種変型が得られることは、前記記載から当業
者には明白であろう。上記変型は添付の特許請求の囲の
範囲内に含まれるものである。
者には明白であろう。上記変型は添付の特許請求の囲の
範囲内に含まれるものである。
図面は本発明によるバーナーの一部の略示断面図である
。 １−・・−バーナー・ヘッド、 ２−・セラミック・バーナー・ライニングすなわち薄壁
マントル、 ３・・−反応器、 ４−耐火性ドーム、 ５・・−バーナー内部、 ５ａ・・・中央溝、 ５ｂ〜５ｄ・−環状溝、 ６−パーナーロ。 代理人の氏名 川原１）−穂
。 １−・・−バーナー・ヘッド、 ２−・セラミック・バーナー・ライニングすなわち薄壁
マントル、 ３・・−反応器、 ４−耐火性ドーム、 ５・・−バーナー内部、 ５ａ・・・中央溝、 ５ｂ〜５ｄ・−環状溝、 ６−パーナーロ。 代理人の氏名 川原１）−穂
Claims (5)
- （１）炭化水素含有燃料および酸素含有ガスの部分酸化
用バーナーにおいて、上記燃料および酸素含有ガスおよ
び選択的に調節剤を反応器に供給するための通路または
溝の配列を特徴とし、上記バーナーはさらに、高熱伝導
率を有するセラミックのライニングすなわち薄壁マント
ルからなり、該ライニングすなわち薄壁マントルが一端
部がバーナー・ヘッドに、他端部が上記反応器内に突出
し、かつ上記反応器の環境から上記通路が離隔され、そ
して上記ライニングすなわちマントルの外層が上記反応
器の環境に暴露され、これと反対に上記ライニングすな
わちマントルの内層が、上記バーナーの作動時には上記
供給流れの少なくとも１つによつて冷却されることを特
徴とする炭化水素含有燃料の部分酸化用セラミック・バ
ーナー。 - （２）上記セラミックが主に窒化ケイ素であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のバーナー。 - （３）上記セラミックが主に炭化ケイ素であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のバーナー。 - （４）上記ライニングの壁の厚さが２〜８ｍｍの範囲内
にあることを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項のい
ずれか１項に記載のバーナー。 - （５）上記ライニングが、３５〜４０ｃｍの範囲内の長
さ、および１２〜１６ｃｍの範囲内の直径を有し、これ
に対し上記反応器内への突出量が１〜２０ｃｍの範囲内
にあることを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項のい
ずれか１項に記載のバーナー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB878721282A GB8721282D0 (en) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | Ceramic burner |
| GB8721282 | 1987-09-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107012A true JPH01107012A (ja) | 1989-04-24 |
| JP2678471B2 JP2678471B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=10623561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63223678A Expired - Lifetime JP2678471B2 (ja) | 1987-09-10 | 1988-09-08 | 炭化水素含有燃料の部分酸化用セラミックバーナー |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4878835A (ja) |
| EP (1) | EP0312133B1 (ja) |
| JP (1) | JP2678471B2 (ja) |
| AT (1) | ATE67290T1 (ja) |
| AU (1) | AU603697B2 (ja) |
| CA (1) | CA1308644C (ja) |
| DE (1) | DE3864790D1 (ja) |
| ES (1) | ES2024628B3 (ja) |
| GB (1) | GB8721282D0 (ja) |
| GR (1) | GR3002961T3 (ja) |
| IN (1) | IN171837B (ja) |
| ZA (1) | ZA886674B (ja) |
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| EG20966A (en) * | 1995-06-06 | 2000-07-30 | Shell Int Research | A method for flame stabilization in a process for preparing synthesis gas |
| US5904477A (en) * | 1995-10-05 | 1999-05-18 | Shell Oil Company | Burner for partial oxidation of a hydrocarbon-containing fuel |
| US5931978A (en) * | 1995-12-18 | 1999-08-03 | Shell Oil Company | Process for preparing synthesis gas |
| ZA976993B (en) * | 1996-08-08 | 1998-03-23 | Shell Int Research | Process and reactor for carrying out an exothermic reaction. |
| US5886056A (en) * | 1997-04-25 | 1999-03-23 | Exxon Research And Engineering Company | Rapid injection process and apparatus for producing synthesis gas (law 560) |
| US5980782A (en) * | 1997-04-25 | 1999-11-09 | Exxon Research And Engineering Co. | Face-mixing fluid bed process and apparatus for producing synthesis gas |
| US5980596A (en) * | 1997-04-25 | 1999-11-09 | Exxon Research And Engineering Co. | Multi-injector autothermal reforming process and apparatus for producing synthesis gas (law 565). |
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| DE102009025703A1 (de) | 2009-06-20 | 2010-12-23 | Linde Aktiengesellschaft | Kohlevergasungsbrenner |
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