JPH01208304A - オイルランスおよびこれを使用して行う油ガス化方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油をガス化するためのオイルランスおよびこ
のオイルランスを使用して、ガス化反応炉内においてこ
のオイルランスおよび噴射ノズルの下方部分を改変する
ことにより油をガス化するための方法に関する。− 炭化水素のガス化、即ち −ＣＩｌｚ−＋　ＨｚＯＣＯ＋　２Ｈｚは公知のように
合成ガスの製造に役立つ。他の炭素を含んでいる物質、
特に炭自体、しかも例えば木或いは泥炭が合成ガスのた
めの原料として適当であるが、炭化水素のガス化は現在
のところ最も重要な方法である。根本的には例えばメタ
ンのような純粋の炭化水素および他の炭化水素ガス或い
はそれぞれ１ｐｐ−以下に脱硫さ糺たガソリン類はニッ
ケル触媒を介してガス化することが可能である。この公
知方法としてＩＣＩ式スチームーリホオーミング法があ
げられる。

或いは不純な残渣油は約１０００〜１６００℃の極めて
高い温度で蒸気および酸素を同時に合成ガスに供給する
ことにより発熱的に変換される。この公知方法として５
ｈｅｌｌ　−ガス化方法およびＴｅｘａｃｏ式ガス化方
法があげられる。

新しく開発された固形物−ガス化方法は高温−Ｗｉｎｋ
ｌｅｒ式ガス化方法（例えば“Ｉｎｂｅｔｒｉｅｂ−ｎ
ａｈｍｅ　ｄｅｒ　ＨＴＷ−Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏ
ｎｓａｎｌａｇｅ　”、Ｋｏｈｌｅｎｖｅｒｅｄｅｌｕ
ｎｇ、　１０３　、第３巻、１９８７年３月、１４０頁
参照）である。

他の開発された炭−ガス化方法は例えば”　Ｅｎｅｒｇ
ｙＰｒｏｇｒｅｓｓ“、Ｖｏｌ、５　、Ｎｏ、４．１９
８５年１２月、２３４頁Ｈ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｗｅｅ
ｋ“、１９８７年７月１５日、３６頁；“Ｃｈｅｍ、Ｉ
ｎｄ、“ＸＸＸＶＩＩ　、１９８５年６月、３９７頁に
記載されている。

ガス化方法、例えば５ｈｅｌｌ　民ガス化方法にあって
は原料油と酸素が先ず加熱される。加熱された油は下端
部に噴射ノズルが設けられている管体を流れる。この装
置はオイルランスと称される。このオイルランスの出口
において噴射された油は酸素もしくは空気と蒸気の混合
物と混合され、この場合酸素の量に相応して油の一部分
が燃焼し、同時に燃焼しなかった油と蒸気のＣｏと■２
への吸熱的な変換が行われる。

Ｃｏｇを含有しておりかつＨ２Ｓを含有していることも
ある原料ガスは先ず高い圧力の蒸気を発生させるのに利
用され、引続き水による急冷により冷却される。Ｃｏ、
とＨａｓは洗浄装置内で合成ガスからＣｏ／Ｈｚに分離
される。

原料油の粘度にもよ名が、成る程度の作業時間経過後オ
イルランスの出口ノズル並びにオイルランス自体におい
て材料の損傷が生じる。特に酸化被膜が形成され、この
酸化被膜によりガス化反応炉を停止し、オイルランス引
出し、新しい噴射ノズルを備えｔいる新しいオイルラン
スと交換しなければならない事態になる。

作業時間は粘度の高６１原料油にあっては僅かに４００
’時間以下に過ぎない。従ってガス化の経済性が著しく
損なわれる。

本発明の課題は、粘度の高い、著しく消化した原料油に
あっても経済的に満足のゆく作業時間をもって行い得る
改良されたオイルランスを提供することであり、更にの
このオイルランスの使用するガス化方法を提供すること
である。

本発明による改良されたオイルランスの特徴とするとこ
ろは、噴射ノズルの一つ或いは多数のノズル出口開口が
噴射ノズルの外方部分と少な（とも同じ面に或いはこの
外方部分に比して隆起して形成されていることである。

上記のオイルランスは油のガス化および公知の５ｂｅｌ
　Ｉｓ式ガス化方法に適用される。

公知技術のノズルにあっては、噴霧される油のためのノ
ズル出口が存在している面はノズルのこの面を含む部分
に比して凹んだ位置に設けられている。即ち噴射ノズル
の下方部分は内方部分に比して隆起して形成されている
外方の部分を有しており、一方オイルランスの下方部分
は外方の部分と平坦な面を形成している。

従来のオイルランスは一般にクローム／ニッケルー鋼か
ら造られており、５００〜１２００ｃｔａの長さを有し
ている。通常直径２０〜１００ｍｍのすイルランスの中
空室を油はオイルランス内に固定されている噴射ノズル
方向に下方へと流れる。通常ノズルは下方で５〜３０閣
の直径の中央開口を備えている。

オイルランスを油が流通する際渦流が発生し、従って開
口の出口で噴射されて油が流出する。

このガス化反応炉の所望の容量に応じて上記のオイルラ
ンスは異なった寸法を有していることができる。

オイルランスの周囲に形成されている中空体を経て、水
蒸気と加熱された酸素（加熱された空気）の混合物が流
れる。噴霧された油、蒸気および酸素の混合が行われる
オイルランスの下端部において油の一部分が燃焼し、こ
れにより燃焼しなかった油の水蒸気との合成ガスへの吸
熱的な転換に必要なエネルギーが発生される。

オイルランス手前の５〜２０ｃＳＴの粘度の油は公知の
技術のオイルランスを使用した際２０００時間の作業時
間でガス化が行われる。

オイルランスの作動の間ノズル出口とこのノズル出口を
囲繞しているオイルランスの部分の領域内で、特に表面
酸化膜の形成により、徐々に材料の損傷が生じる。この
場合材料破損が生じることがある。従ってオイルランス
は引出され、新しいノズルを備えたオイルランスで置換
えられなければならない。この交換の目的のため、Ｓｈ
ｅ　１１式ガス化装置にあっては装置を停止させなけれ
ばならない。この場合オイルランス交換は一般に約３０
〜４０分を必要とするに過ぎない。

しかし、オイルランス交換は製造中止、労力の消費、新
しい材料および環境汚染により著しい費用と欠点を招く
。

原料油の粘度が増大するに伴いオイルランス出口もしく
はノズル出口におてる材料の損傷も著しく増してくる。

従って例えば成るノズルとオイルランスの寿命はオイル
ランスの手前における粘度が＞２０ｃＳＴである残渣油
を使用した場合約４００時間に短縮される。これにより
ガス化の経済性と安全性著しく阻害される。この公知の
技術にあっては、高粘度の油を４〜５０００時間にもな
る時間ででガス化すると言う課題を解決するオイルラン
スの代わりに構造な複雑なバーナを採用せざるを得なく
なった。しかしこれらのバーナは、ノズルを備えている
従来のオイルランスよりも極めて高価であり、また従来
のオイルランスを元々備えている油ガス化装置への取付
は費用が高くつき、かつバーナ交換の際Ｓｈｅｌｌ式ガ
ス化装置は約三日間停止しなければならないと言う欠点
を有している。

本発明により、ノズル出口およびこのノズルを囲繞して
いるオイルランス部分を本発明により改変することによ
り、原料油が高粘度であった場合でも著しく改善された
作業時間、即ち３０００〜４０００時間の作業時間を達
することが可能であると言う予想外で結果が得られた。

更に、反応炉内のオイルランスの位置を変えることなく
、オイルランスの手前の５〜１ＯＯｃＳＴの著しく交番
する粘度を有する原料油を材料の損傷を招くことなく約
３０００〜４０００時間使用することが可能である。

本発明の重要な特徴は、噴射ノズルのノズル出口開口を
形成している面がこの噴射ノズルの外方部分と同じ面に
或いはこの外方部分に比して隆起して形成されているこ
とである。

通常このノズルは中央に設けられている開口を備えてお
り、この開口を経て転換される油が流出する。しかし、
根本的には、例えば環状にノズルの出口側の面に設けら
れる多数の開口を設けることも可能である。

以下に添付した図面に図示した実施形につき本発明の詳
細な説明する。

第１図は公知の技術によるオイルランスの下方部分を示
している。

参照符号１はオイルランス管体内に挿入されているノズ
ルの下方部分を示している。参照符号２の位置で噴霧さ
れる原料油が流出する開口が存在している。参照符号３
はノズルを囲繞しているオイルランスの下方部分を示し
ている。

（参照符号４の位置でオイルランスを巡って蒸気と酸素
もしくは空気の混合物が流れる。）参照符号５である間
隔を示した。この間隔だ−けノズル開口を備えている面
６がノズル（ｌの）外方部分７に比して後退されて、即
ち凹んだ状態で形成されている。この面６と外方部分７
間の間隔は約２ｃｍである。参照符号９でオイルランス
の外壁を示した。参照符号１０はオイルランス本体を示
した。

第２図は本発明による、改良されたオイルランスの下方
部分の優れた実施形を示している。

開口を備えた面６はこの場合間口２に相当する。この開
口を備えたノズルはノズルを囲繞している部分３と平坦
な面を形成している。

参照符号４の位置で第１図と同じように蒸気と酸素（空
気）の混合物がオイルランスの下方部分に流れる。

第３図は本発明の他の実施形を示している。

この実施形の場合、噴射ノズルの外方部分（７）はオイ
ルランス３の下方部分に比して隆起して形成されている
。間隔は〉０〜１０■である。第３図による図と異なり
、オイルランス３と外方部分７間に形成される角もしく
は外方部分７の外縁部は丸味を付されて形成されていて
もよい。面６は縁部７に比して凹みをもって形成されて
いる。この凹みは〉０〜５ｍｓである。

第４図は本発明の他の実施形を示している。

面６もしくは２はノズルの内方の部分１１と平坦な面を
なしている、一方ノズルの外方部分７は後退しており、
参照符号１２の位置から参照符号１３の位置へと移行し
ている。内方の部分１１と位置１２間の間隔は〉０〜２
０■である。本発明によるの他の構成にあっては下方の
オイルランス部分３は部分１２もしくは７に対して後退
している。

第５図は第２図に相当するが、オイルランス本体は第２
図におけるよりも細身に造られている。このような細身
の構成は優れている。

第６図による同様に優れた本発明による実施形にあって
は、面６と部分７および１１は平坦面を形成しておりオ
イルランス３に対して〉θ〜２０＋ｍｓだけ隆起して形
成されている。

上記の全実施形にあってはオイルランス本体ｌＯが細身
に形成されているか、もしく□は第１図による実施形よ
り部分９が僅かに丸味を付されているか或いは湾曲され
ているのが有利である。

更に、本発明により第１図の公知技術と本発明による構
成間に構造上の改変が認められる。

即ち、面６と部分７間の間隔５が第１図による実施形に
おけるよりも僅かである場合、ノズルおよびオイルラン
スの寿命の増大が可能となる。

第２図〜第６図に図示した実施形は有利であり、しかも
本発明はこれ□らの実施形に限定されない。即ち、角度
、間隔並びに縁部は図示した実施形と異なっていてもよ
い。

噴射ノズルｌの下方部分の部分１１と７への分割は色々
に変更可能である。即ち、部分１１を部分７に比して細
身に、およびこれとは逆に部分７を部分１１に対して細
身に形成することが可能である。部分７と部分１１と間
の多数の段部から成る或いは平滑な移行部もしくは多数
の段部或いは傾斜された面を形成することも本発明によ
り有利に行うことが可能である。同様なことはノズルか
らオイルランス３下方部分への移行部にも言えることで
ある。

実施例 例１ 第５図によるオイルランスを備えたガス化反応炉内で８
．６ｔ／ｈの原料油をガス化した。

蒸気の量は５．６ｔ／ｈで、酸素の量は６８００ｒｒｒ
／ｈであった。噴霧された油は中央の開口２において流
出した。使用油の粘度はオイルランスの近傍において５
〜１００ｃＳＴであった。

この場合、油は主として５０〜１００の間のｃＳＴの領
域内で変換された。

反応温度は約１３８０°Ｃ１反応圧力は３８バールであ
った。オイルランスの長さは７５０ｍ＋ｓ。

内方の管体の直径は５０閣であった。ノズル２の開口は
１４＋ｍｓの直径を有していた。３０００時間の後オイ
ルランスを引出し、その下方部分において慎重に材料検
査を行った。

ノズルおよびオイルランスにどんな損傷も認められなか
った。

例２ 実施例１を繰り返した。しかしこの場合原料油は４．２
ｔ／ｈを流過させた。

オイルランスの長さは６５０■、内方の管体の直径は４
０ｎｍであった。ノズル２の開口は１２　ｍｍの直径を
有していた。３０００時間の作業後ノズルおよびオイル
ランスにどんな損傷も認められなかった。

例３ 実施例１を繰り返した。オイルランスとして第４図の実
施形による構造を有するオイルランスを使用した。

４０００時間の作業の後ノズルとオイルランスを検査し
た。どんな損傷も認められなかった。

例４ 実施例３を繰り返した。しかしオイルランスにおいて３
５ｃＳＴの油を使用した。

４０００時間の作業後ノズルおよびオイルランスにどん
な損傷も認められなかった。

例５ 実施例１を繰り返した。オイルランスとして第６図の実
施形による構造を有するオイルランスを使用した。

４０００時間の作業後ノズルおよびオイルランスにどん
な損傷も認められなかった。

比較例６ 例１と２を第１図によるオイルランスの構造を有するも
のを使用して繰返した。

４０００時間の作業後ノズルおよびオイルランスに、こ
のオイルランスを交換しなければならないほど著しい酸
化被膜が形成された。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知の技術によるノズルとオイルランスの下方
部分の図、 第２図〜第６図は本発明によるノズルとオイルランスの
下方部分の図。 図中符号は、 ｌ・・・噴射ノズル、２・・・ノズル流出開口、３・・
・オイルランス、６・・・面、７・・・噴射ノズルの外
方部分、１１・・・噴射ノズルの内方部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、油をガス化するための改良されたオイルランスにお
   いて、噴射ノズル（１）の一つ或いは多数のノズル出口
   開口（２）を形成する面（６）が噴射ノズル（１）の外
   方部分（７）と少なくとも同じ面に或いはこの外方部分
   に比して隆起して形成されていることを特徴とする、油
   をガス化するための改良されたオイルランス。 ２、噴射ノズルの内方部分（１１）が外方部分（７）に
   比して隆起して形成されている、請求項１記載の改良さ
   れたオイルランス。 ３、噴射ノズルの外方部分（７）が下方のオイルランス
   部分（３）と同じ面で終わっている、請求項１或いは２
   に記載の改良されたオイルランス。 ４、噴射ノズルの外方部分（７）が下方のオイルランス
   部分（３）に比して隆起して形成されている、請求項１
   から３までのいずれか一つに記載の改良されたオイルラ
   ンス。 ５、噴射ノズルの外方部分（７）が内方の部分（１１）
   に比して隆起して形成されておりかつ外方の部分（７）
   がオイルランス（３）の下方の部分に比して隆起して形
   成されている、請求項１から４のいずれか一つに記載の
   改良されたオイルランス。 ６、請求項１から５記載のオイルランスを使用して行う
   油をガス化するための方法 ７、請求項１から５記載のオイルランスを使用して、こ
   のオイルランスの手前において＞５〜１００ｃＳＴの交
   番する粘度を有する原料油をオイルランス位置（レトラ
   クション）を変えることなく反応炉内を通過させる、油
   をガス化するための方法。 ８、請求項１から５に記載の改良されたオイルランスを
   使用するＳｈｅｌｌ式油ガス化方法。