JPH02120202A - 張込み原料の部分酸化によりh↓2+coを含む気体混合物を製造する方法 - Google Patents
張込み原料の部分酸化によりh↓2+coを含む気体混合物を製造する方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、H鵞+COを含む気体混合物を製造するため
に、シリコンと硫黄を高濃度で含有する液状炭化水素燃
料、シリコンと硫黄を高濃度で含有する石油コークスま
たはタールサンド、またはそれらの混合物の同時部分酸
化に関するものであシ、更に詳しくいえば、合成ガスと
還元ガスまたは燃料ガスE製造するために、ニッケルと
バナジウムを含有する灰分をおのおの有する、シリコン
と硫黄を高濃度で含有する重質液状炭化水素燃料とシリ
コンと硫黄を高濃度で含有する石油コークスまたはター
ルサンドの部分酸化中に発生されるニッケルとバナジウ
ムを含有する汚染物質を他の融解している灰成分ととも
に除去するための添加剤−耐大物の組合わせに関するも
のである。
に、シリコンと硫黄を高濃度で含有する液状炭化水素燃
料、シリコンと硫黄を高濃度で含有する石油コークスま
たはタールサンド、またはそれらの混合物の同時部分酸
化に関するものであシ、更に詳しくいえば、合成ガスと
還元ガスまたは燃料ガスE製造するために、ニッケルと
バナジウムを含有する灰分をおのおの有する、シリコン
と硫黄を高濃度で含有する重質液状炭化水素燃料とシリ
コンと硫黄を高濃度で含有する石油コークスまたはター
ルサンドの部分酸化中に発生されるニッケルとバナジウ
ムを含有する汚染物質を他の融解している灰成分ととも
に除去するための添加剤−耐大物の組合わせに関するも
のである。
石油製否のような液状炭化水素燃料と、石炭コークスお
よび石油コークスのような固体炭素質燃料のスラリとの
部分酸化状周知のプロセスである。
よび石油コークスのような固体炭素質燃料のスラリとの
部分酸化状周知のプロセスである。
しかし、部分酸化ガス発生装置の自由流非障害(fre
e−flow unobmtruct*d)垂直反応領
域内の発生ガスとともに厄介な融解スラグが発生される
。
e−flow unobmtruct*d)垂直反応領
域内の発生ガスとともに厄介な融解スラグが発生される
。
たとえば約1200〜1650℃(約2200〜300
07)のような高温度においては、腐食性が極めて強い
融解スラグが反応領域を内張シしている耐火物を腐食す
る。内張りの腐食は時には数百時間以内に起る。たとえ
ば、シリコンと硫黄を多量に含む石油コークスと重質液
状炭化水素燃料の少くとも一方のガス化中には、マグネ
サイトとアルミナに富む耐火物はスラグによる腐食にほ
とんど耐えられない。そのような腐食に強い添加剤−耐
火物系が、ガス発生装置から一層自由に融解スラグが流
れるように、融解スラグが耐火物との接触により変えら
れる。添加剤によシ変見られた融解スラグによる腐食、
侵食および化学的な侵食に耐火物内張りは耐える。耐火
物内張りの寿命は延びる。
07)のような高温度においては、腐食性が極めて強い
融解スラグが反応領域を内張シしている耐火物を腐食す
る。内張りの腐食は時には数百時間以内に起る。たとえ
ば、シリコンと硫黄を多量に含む石油コークスと重質液
状炭化水素燃料の少くとも一方のガス化中には、マグネ
サイトとアルミナに富む耐火物はスラグによる腐食にほ
とんど耐えられない。そのような腐食に強い添加剤−耐
火物系が、ガス発生装置から一層自由に融解スラグが流
れるように、融解スラグが耐火物との接触により変えら
れる。添加剤によシ変見られた融解スラグによる腐食、
侵食および化学的な侵食に耐火物内張りは耐える。耐火
物内張りの寿命は延びる。
そのために、耐火物内張シを交換するために費用のかか
る運転停止時間は避けられる。
る運転停止時間は避けられる。
デイレイド・コーキングによる゛従来のガス化と、灰分
含有重質液状炭化水素燃料の少くとも一方はある予測さ
れない運転上の諸問題をひき起している。通常は融けて
、スラグとしてガス発生装置から放出される灰分は完全
には融けず、かつ完全には放出されずに、耐火物内張り
の壁に付着する。
含有重質液状炭化水素燃料の少くとも一方はある予測さ
れない運転上の諸問題をひき起している。通常は融けて
、スラグとしてガス発生装置から放出される灰分は完全
には融けず、かつ完全には放出されずに、耐火物内張り
の壁に付着する。
前記物質中の灰分のバナジウム成分とニッケル成分は運
転停止時間中にガス発生装置の壁に付着し、酸化物にな
る。その後でガス発生装置の壁が空気にさらされると、
バナジウムを含んでいるそれらの付着物質が発火してバ
ナジウムが融点の低いV。
転停止時間中にガス発生装置の壁に付着し、酸化物にな
る。その後でガス発生装置の壁が空気にさらされると、
バナジウムを含んでいるそれらの付着物質が発火してバ
ナジウムが融点の低いV。
O5または金属バナジン酸塩に変化することがある。耐
火物内張シに対する酸化バナジウムの強力表溶解作用の
ためにガス発生装置の底の放出口が詰ることになる。ニ
ッケル不純物がある種の条件の下で厄介外ニッケル酸化
物およびニッケル硫化物をガス発生装置の下流側に生ず
ることがある。
火物内張シに対する酸化バナジウムの強力表溶解作用の
ためにガス発生装置の底の放出口が詰ることになる。ニ
ッケル不純物がある種の条件の下で厄介外ニッケル酸化
物およびニッケル硫化物をガス発生装置の下流側に生ず
ることがある。
石炭作業(Coal op@rations)に用いら
れるフラツシングおよび米国特許第1,799,885
号と第2゜644.745号におけるフラツシングは、
厄介なバナジウムとニッケルを含む出願人の問題を解決
するものではない。本発明は、バナジウムの存在のため
に行っていた反応領域内の耐火物内張りの障害による運
転停止表しに、部分酸化ガス発生装置を長時間運転を可
能にするから、本発明はこの技術を改良するものである
。
れるフラツシングおよび米国特許第1,799,885
号と第2゜644.745号におけるフラツシングは、
厄介なバナジウムとニッケルを含む出願人の問題を解決
するものではない。本発明は、バナジウムの存在のため
に行っていた反応領域内の耐火物内張りの障害による運
転停止表しに、部分酸化ガス発生装置を長時間運転を可
能にするから、本発明はこの技術を改良するものである
。
石油埋蔵量の予測可能な傾向は生産される原油がしだい
に重質となシ、かつ品質が低下することである。この傾
向を補償するために1精製装置は一層の「たるの底」品
質向上を採用して希望の軽質製品を供給せねばならない
。この品質向上を行う現在の装置はある種のコーキング
装置(デイレイドまたは流動式)である。現在のかなり
の精製装置がコークス製造装置の設備を含むから、コー
クス製造は来るべき時のための汎用プロセスであろう。
に重質となシ、かつ品質が低下することである。この傾
向を補償するために1精製装置は一層の「たるの底」品
質向上を採用して希望の軽質製品を供給せねばならない
。この品質向上を行う現在の装置はある種のコーキング
装置(デイレイドまたは流動式)である。現在のかなり
の精製装置がコークス製造装置の設備を含むから、コー
クス製造は来るべき時のための汎用プロセスであろう。
原油はよシ多くの汚染物質、す々わち、硫黄、金属(主
としてバナジウム、ニッケル、鉄)および灰を含み、そ
れらの汚染物質は製品であるコークス中に集中するから
、そのコークスは品質がはるかに低く、通常の製品の用
途からは外される。原油は重い、すなわち、よシ多くの
コークス先駆物質を含むから、単位量の灰分含有重質液
状炭化水素燃料からよシ多くの低品質コークスが製造さ
れる。デイレイド・コーキング法による石油コークスペ
レットの製造が本願出願人の所有する米国特許第3,6
73,080号に開示されている。流動式コーキング法
が米国特許第2,709 、676号に開示されている
。
としてバナジウム、ニッケル、鉄)および灰を含み、そ
れらの汚染物質は製品であるコークス中に集中するから
、そのコークスは品質がはるかに低く、通常の製品の用
途からは外される。原油は重い、すなわち、よシ多くの
コークス先駆物質を含むから、単位量の灰分含有重質液
状炭化水素燃料からよシ多くの低品質コークスが製造さ
れる。デイレイド・コーキング法による石油コークスペ
レットの製造が本願出願人の所有する米国特許第3,6
73,080号に開示されている。流動式コーキング法
が米国特許第2,709 、676号に開示されている
。
本発明においては、シリコン含有物質とマンガン含有物
質の混合物を含む灰分融解温度変更物質に適合するシリ
コン含有耐火物が部分酸化反応領域に内張シされる。こ
うすることにより、流動性が高く、シリコン含有耐火物
内張シにほとんど付着しない融解スラグが生ずる。
質の混合物を含む灰分融解温度変更物質に適合するシリ
コン含有耐火物が部分酸化反応領域に内張シされる。こ
うすることにより、流動性が高く、シリコン含有耐火物
内張シにほとんど付着しない融解スラグが生ずる。
本発明によシ、約2.0〜20重量部のような、最低で
2.0重量部のニッケルと、約5.0〜20重量部のよ
うな、最低で5.01iL量チのバナジウムおよび少量
の、たとえば灰分の約5重量部よシ少い、カルシウムと
ナトリウムを含む灰を有し、シリコンと硫黄を高濃度で
含む重質の液状炭化水素燃料、または約2.0〜20重
量−のような、最低で2.0重量部のニッケルと、約5
.0〜20重量部のような、最低で5.0重量部のバナ
ジウムおよび少量の、たとえば灰分の約5重量部よシ少
い、カルシウムとナトリウムを含む灰を有し、石油コー
クスまたはタールサンド、もしくはそれらの混合物を含
む張込み原料であって、この張込み原料は最低、0.5
重量部の硫黄と、約50000〜150000 ppm
のような約20000 ppmよシ高いシリコンとを含
む前記張込み原料の部分酸化によfiHg+cQを含む
気体混合物を製造する方法に関するものである。この方
法は、 (1)前記張込み原料と、約30〜90重ft%の量の
シリコン含有物質および残量がマンガン含有物質を#1
ば含む灰分融解温度変更剤を一緒に混合する過程と、 (2)耐火物を内張りされた自由流垂直部分酸化反応領
域内で、約1200〜1650℃(約2200〜300
0°F)の範囲の温度および約2〜250気圧の範囲の
圧力において、温度モデレータの存在の下に1還元性雰
囲気内で、前記過程(1)からの前記混合物を自由酸素
含有ガスと反応させて、H20+COとエントレインさ
れた融解スラグを含む高温の生流出ガス流を生ずる過程
と、 (3)生流出ガス流から非ガス物質を分離する過程と、 を備え、前記過程(2)における反応領域内での前記灰
分融解温度変更剤と灰分の重量比は約0.5〜0.7か
ら1.0の範囲であり、バナジウムの各重量部に対して
前記灰分融解温度変更剤が少くとも5重量部存在し、 前記耐火物内張りは約95〜99.8重量部の範囲のシ
リコンと、約0.1〜1.0重量部の酸化鉄と、約0.
1〜1.0重量−のA1鵞01と、約0−0.4重量部
のCaOと、約0〜1.2重量−のその他の物質とを含
み、前記反応領域内では、前記灰分融解温度変更剤の別
々の部分を、同時に、(1)前記鉄、ニッケルおよび硫
黄の一部を組合わせて、反応領域からの高融点バナジウ
ム相と酸化物相の一部を洗浄する液相洗浄剤を発生し、
(iif)前記ニッケルと、カルシウムと、シリコンと
、アル之ニウムと、マグネシウムと、ナトリウムと、カ
リウムとの少くとも1つの一部と組合わせて残留バナジ
ウムおよびその他の灰成分のほぼ全てを融かして洗浄す
る液状の酸化物−ケイ酸塩相を生じ、01D燃料からの
融けた灰分の一部および前記反応領域の耐火物内張りの
少量部分に組合わせて前記液状の酸化物−ケイ酸塩相の
量を増加することにより前記反応領域からのバナジウム
の除去を強めるようべしている。
2.0重量部のニッケルと、約5.0〜20重量部のよ
うな、最低で5.01iL量チのバナジウムおよび少量
の、たとえば灰分の約5重量部よシ少い、カルシウムと
ナトリウムを含む灰を有し、シリコンと硫黄を高濃度で
含む重質の液状炭化水素燃料、または約2.0〜20重
量−のような、最低で2.0重量部のニッケルと、約5
.0〜20重量部のような、最低で5.0重量部のバナ
ジウムおよび少量の、たとえば灰分の約5重量部よシ少
い、カルシウムとナトリウムを含む灰を有し、石油コー
クスまたはタールサンド、もしくはそれらの混合物を含
む張込み原料であって、この張込み原料は最低、0.5
重量部の硫黄と、約50000〜150000 ppm
のような約20000 ppmよシ高いシリコンとを含
む前記張込み原料の部分酸化によfiHg+cQを含む
気体混合物を製造する方法に関するものである。この方
法は、 (1)前記張込み原料と、約30〜90重ft%の量の
シリコン含有物質および残量がマンガン含有物質を#1
ば含む灰分融解温度変更剤を一緒に混合する過程と、 (2)耐火物を内張りされた自由流垂直部分酸化反応領
域内で、約1200〜1650℃(約2200〜300
0°F)の範囲の温度および約2〜250気圧の範囲の
圧力において、温度モデレータの存在の下に1還元性雰
囲気内で、前記過程(1)からの前記混合物を自由酸素
含有ガスと反応させて、H20+COとエントレインさ
れた融解スラグを含む高温の生流出ガス流を生ずる過程
と、 (3)生流出ガス流から非ガス物質を分離する過程と、 を備え、前記過程(2)における反応領域内での前記灰
分融解温度変更剤と灰分の重量比は約0.5〜0.7か
ら1.0の範囲であり、バナジウムの各重量部に対して
前記灰分融解温度変更剤が少くとも5重量部存在し、 前記耐火物内張りは約95〜99.8重量部の範囲のシ
リコンと、約0.1〜1.0重量部の酸化鉄と、約0.
1〜1.0重量−のA1鵞01と、約0−0.4重量部
のCaOと、約0〜1.2重量−のその他の物質とを含
み、前記反応領域内では、前記灰分融解温度変更剤の別
々の部分を、同時に、(1)前記鉄、ニッケルおよび硫
黄の一部を組合わせて、反応領域からの高融点バナジウ
ム相と酸化物相の一部を洗浄する液相洗浄剤を発生し、
(iif)前記ニッケルと、カルシウムと、シリコンと
、アル之ニウムと、マグネシウムと、ナトリウムと、カ
リウムとの少くとも1つの一部と組合わせて残留バナジ
ウムおよびその他の灰成分のほぼ全てを融かして洗浄す
る液状の酸化物−ケイ酸塩相を生じ、01D燃料からの
融けた灰分の一部および前記反応領域の耐火物内張りの
少量部分に組合わせて前記液状の酸化物−ケイ酸塩相の
量を増加することにより前記反応領域からのバナジウム
の除去を強めるようべしている。
一実施例においては約20000ppmよシ高い濃度の
シリコンを含み、ニッケルとバナジウムを含有する灰分
を有する高濃度でシリコンと硫黄を含有する重質液状炭
化水素燃料と、約30〜90重量憂の量のシリコン含有
物質と、残部としてマンガン含有物質をほぼ含む灰分融
解温度変更剤との混合物をコークス製造装置へ供給して
、ニッケルとバナジウムを含有する灰分と前記灰分融解
温度変更剤が一様に分散されている石油コークスを製造
する。次に、この独特の石油コークスを、シリコン含有
物質に富む耐火物を内張りされた部分酸化ガス発生装置
内で反応させて合成ガス、還元ガスまたは燃料ガスを製
造する。
シリコンを含み、ニッケルとバナジウムを含有する灰分
を有する高濃度でシリコンと硫黄を含有する重質液状炭
化水素燃料と、約30〜90重量憂の量のシリコン含有
物質と、残部としてマンガン含有物質をほぼ含む灰分融
解温度変更剤との混合物をコークス製造装置へ供給して
、ニッケルとバナジウムを含有する灰分と前記灰分融解
温度変更剤が一様に分散されている石油コークスを製造
する。次に、この独特の石油コークスを、シリコン含有
物質に富む耐火物を内張りされた部分酸化ガス発生装置
内で反応させて合成ガス、還元ガスまたは燃料ガスを製
造する。
別の実施例においては、マグネシウムと、クロムと、カ
ルシウムと、ナトリウムと、鉄と、それらの元素の混合
物とよ9成る群とから選択された少量の付加物質を反応
領域内に入れる。それらの付加元素は、バナジウムが耐
火物と反応する前にスピネルを形成することにより耐大
物の寿命を更に長くする。更に別の実施例においては、
カルシウムと、ナトリウムと、鉄とよ9成る元素と、そ
れらの元素の混合物とよ9成る群から選択された少量の
付加物質を反応領域内に入れる。それらの付加元素はス
ラグの流動性を高める。それらの付加物質は総量で灰分
融解温度変更剤の約1.0〜10.0重量部の化合物と
して供給される。それらの化合物は酸化物と、水酸化物
と、重炭酸塩と、硫化物と、窒化物と、それらの混合物
とよ9成る群から選択する。部分酸化反応領域内では元
素鉄の形成はほとんどない。
ルシウムと、ナトリウムと、鉄と、それらの元素の混合
物とよ9成る群とから選択された少量の付加物質を反応
領域内に入れる。それらの付加元素は、バナジウムが耐
火物と反応する前にスピネルを形成することにより耐大
物の寿命を更に長くする。更に別の実施例においては、
カルシウムと、ナトリウムと、鉄とよ9成る元素と、そ
れらの元素の混合物とよ9成る群から選択された少量の
付加物質を反応領域内に入れる。それらの付加元素はス
ラグの流動性を高める。それらの付加物質は総量で灰分
融解温度変更剤の約1.0〜10.0重量部の化合物と
して供給される。それらの化合物は酸化物と、水酸化物
と、重炭酸塩と、硫化物と、窒化物と、それらの混合物
とよ9成る群から選択する。部分酸化反応領域内では元
素鉄の形成はほとんどない。
重質液状炭化水素燃料および石油コークスの部分酸化が
本願出願人の所有する米国特許第4,411゜670号
と第3,607,150号に開示されている。更に、合
成ガス、還元ガス、または燃料ガスを製造するために、
耐火物を内張りされた適当な自由流型および燃焼装置を
使用できる。本発明の方法は、シリコンと硫黄を高濃度
で含む重質液状炭化水素燃料と、ニッケルとバナジウム
を含有する灰分を有する石油コークスまたはタールサン
ドの少くとも1つを含む比較的安価表張込み原料を使用
するから有利である。更に、前記張込み原料は、少くと
も2.0重量部のような最低5.Ox量チの硫黄と、約
50000〜150000ppmのような約20000
ppmよシ高いシリコンとを含み、前記灰分拡約10〜
20重量−のような、最低で5.0重量部のバナジウム
と、約2.0〜20重量部のよりな、最低で2゜0重量
−のニッケル、および少量の、たとえば灰分の約5重量
1υ少い、カルシウムとナトリウムを含む。定義によシ
、ニッケルとバナジウム含有灰分を有し、シリコンと硫
黄を高濃度で含む重質液状炭化水素物質すなわち燃料は
、直留原油、石油蒸留および精製からの残渣、全原油、
アスファルと、コールタール、石炭抽出油、頁岩油およ
びそれらの混合物よ9成る群から選択され、上で指定し
た組成を有する石油または石炭抽出油である。
本願出願人の所有する米国特許第4,411゜670号
と第3,607,150号に開示されている。更に、合
成ガス、還元ガス、または燃料ガスを製造するために、
耐火物を内張りされた適当な自由流型および燃焼装置を
使用できる。本発明の方法は、シリコンと硫黄を高濃度
で含む重質液状炭化水素燃料と、ニッケルとバナジウム
を含有する灰分を有する石油コークスまたはタールサン
ドの少くとも1つを含む比較的安価表張込み原料を使用
するから有利である。更に、前記張込み原料は、少くと
も2.0重量部のような最低5.Ox量チの硫黄と、約
50000〜150000ppmのような約20000
ppmよシ高いシリコンとを含み、前記灰分拡約10〜
20重量−のような、最低で5.0重量部のバナジウム
と、約2.0〜20重量部のよりな、最低で2゜0重量
−のニッケル、および少量の、たとえば灰分の約5重量
1υ少い、カルシウムとナトリウムを含む。定義によシ
、ニッケルとバナジウム含有灰分を有し、シリコンと硫
黄を高濃度で含む重質液状炭化水素物質すなわち燃料は
、直留原油、石油蒸留および精製からの残渣、全原油、
アスファルと、コールタール、石炭抽出油、頁岩油およ
びそれらの混合物よ9成る群から選択され、上で指定し
た組成を有する石油または石炭抽出油である。
定義により、ニッケルとバナジウム含有灰分を有し、シ
リコンと硫黄を高濃度で含む石油コークスは、本願出願
人が所有する米国特許第3,673.030号に開示さ
れているようなデイレイド−コーキング法または流動式
コーキング法よシ、シリコンと硫黄を高濃度で含有する
重質液状炭化水素燃料から製造される石油コークスであ
る。
リコンと硫黄を高濃度で含む石油コークスは、本願出願
人が所有する米国特許第3,673.030号に開示さ
れているようなデイレイド−コーキング法または流動式
コーキング法よシ、シリコンと硫黄を高濃度で含有する
重質液状炭化水素燃料から製造される石油コークスであ
る。
ニッケルとバナジウムを含有する灰分を有し、シリコン
と硫黄を高濃度で含有する重質液状炭化水素燃料と、ニ
ッケルとノ々ナジウムを含有する灰分を有する石油コー
クスt+はタールサンドとの少くとも1つを、シリコン
含有耐火物で内張りされたガス発生装置内で添加剤を加
えることなしに部分酸化することにより得た灰分につい
て良く研究することにより、それらの灰分け、バナジウ
ムと、ニッケルと、鉄と、通常含まれる鉱物種との酸化
物および硫化物で主として構成される。バナジウム含有
酸化物ラス(lath)が在存し、そのラスはV、 V
+ Ca%V+F*、V+AI 、およびそれらの混合
物よ構成る群から選択できる。バナジウム含有スピネル
がスピネル型アルミン酸塩の態様で存在し、V、 F・
、Cr、 AI、 Kgおよびそれらの混合物よ構成る
群から選択できる。ラスに似た結晶に対するインターロ
ック・ニードルの存在はスラグの粘度が高い原因である
。本発明の方法からのスラグにはそのようなインターロ
ックがほとんど存在しないから有利でおる。
と硫黄を高濃度で含有する重質液状炭化水素燃料と、ニ
ッケルとノ々ナジウムを含有する灰分を有する石油コー
クスt+はタールサンドとの少くとも1つを、シリコン
含有耐火物で内張りされたガス発生装置内で添加剤を加
えることなしに部分酸化することにより得た灰分につい
て良く研究することにより、それらの灰分け、バナジウ
ムと、ニッケルと、鉄と、通常含まれる鉱物種との酸化
物および硫化物で主として構成される。バナジウム含有
酸化物ラス(lath)が在存し、そのラスはV、 V
+ Ca%V+F*、V+AI 、およびそれらの混合
物よ構成る群から選択できる。バナジウム含有スピネル
がスピネル型アルミン酸塩の態様で存在し、V、 F・
、Cr、 AI、 Kgおよびそれらの混合物よ構成る
群から選択できる。ラスに似た結晶に対するインターロ
ック・ニードルの存在はスラグの粘度が高い原因である
。本発明の方法からのスラグにはそのようなインターロ
ックがほとんど存在しないから有利でおる。
本発明の方法で生ずる灰分中に存在する金属は、石炭に
おいて生ずるものとは大幅に異なる系をもたらす。別の
要因は、石油コークスまたは重質液状炭化水素燃料中の
総灰分量はわずかに0.5〜5.0重量係のことがらシ
、一方、石炭の典型的な灰分含有率は10−20重量俤
である。石油コークスと重質液状炭化水素燃料の灰分含
有率が比較的低いことが、灰分除去の問題が、ガス化装
置を長期間運転した後でのみ気付かれる理由である。反
応領域からバナジウム成分を洗い流すために必要である
、灰分と添加物を効果的に行う丸め、または効果的にフ
ラックスするための機会は、したがって大幅に減少する
。
おいて生ずるものとは大幅に異なる系をもたらす。別の
要因は、石油コークスまたは重質液状炭化水素燃料中の
総灰分量はわずかに0.5〜5.0重量係のことがらシ
、一方、石炭の典型的な灰分含有率は10−20重量俤
である。石油コークスと重質液状炭化水素燃料の灰分含
有率が比較的低いことが、灰分除去の問題が、ガス化装
置を長期間運転した後でのみ気付かれる理由である。反
応領域からバナジウム成分を洗い流すために必要である
、灰分と添加物を効果的に行う丸め、または効果的にフ
ラックスするための機会は、したがって大幅に減少する
。
重質液状炭化水素物質および石油コークス系においては
、個々の分子種として多量の灰物質が放出されることが
理論づけられている。その理由は、真空蒸留またはコー
キングが行われると、ポリオレフィン型構造(有機フレ
ーム構造中にとじこめられた金属原子、金属の酸化物ま
たはそれのイオン)として一般に存在する原油中の金属
種が、つぶされた炭素マトリックス中に補充られる。
、個々の分子種として多量の灰物質が放出されることが
理論づけられている。その理由は、真空蒸留またはコー
キングが行われると、ポリオレフィン型構造(有機フレ
ーム構造中にとじこめられた金属原子、金属の酸化物ま
たはそれのイオン)として一般に存在する原油中の金属
種が、つぶされた炭素マトリックス中に補充られる。
重金属成分が系中にたまった時に問題が起る。
とくに、バナジウムとニッケルは、部分酸化ガス発生装
置の耐火物を内張すされている反応領域の壁に堆積し、
通常のガス化条件の下ではガス化装置から円滑に流れな
いととが知られている。ガス化装置の運転停止中、およ
びその後でガス化装置の壁が空気にさらされている間に
、バナジウムを含んでいるそれらの付着物質は発火する
ことがらシ、それKよシパナジウムはよシ融点の低い1
30g すなわち金属バナジウム酸塩に変わる。それら
の物質は耐火物に対する腐食性が非常に強いことが判明
しておシ、そのために反応領域の耐火性内張りの寿命を
短くする。それらの問題およびその他の間Nは、反応領
竣内に残っているバナジウム成分の量を大幅に減少させ
、またはバナジウム成分をなくす本発明の方法によシ非
常に少くされる。更に1ガス化装置の反応領域を内張夛
する本発明の独特の耐火物は腐食性の融けたスラグによ
る腐食に耐える。
置の耐火物を内張すされている反応領域の壁に堆積し、
通常のガス化条件の下ではガス化装置から円滑に流れな
いととが知られている。ガス化装置の運転停止中、およ
びその後でガス化装置の壁が空気にさらされている間に
、バナジウムを含んでいるそれらの付着物質は発火する
ことがらシ、それKよシパナジウムはよシ融点の低い1
30g すなわち金属バナジウム酸塩に変わる。それら
の物質は耐火物に対する腐食性が非常に強いことが判明
しておシ、そのために反応領域の耐火性内張りの寿命を
短くする。それらの問題およびその他の間Nは、反応領
竣内に残っているバナジウム成分の量を大幅に減少させ
、またはバナジウム成分をなくす本発明の方法によシ非
常に少くされる。更に1ガス化装置の反応領域を内張夛
する本発明の独特の耐火物は腐食性の融けたスラグによ
る腐食に耐える。
本発F!4は、シリコンと硫黄を高濃度に含む重質液状
炭化水素燃料と石油コークスまたはタールサンドの少く
とも1つの部分酸化に関し、かつ灰分融解温度変更剤と
、障害のない自由流垂直部分酸化反応領域内のシリコン
含有耐火性内張シとの改良した組合わせを提供するもの
である。灰分融解温度変更剤は、約30〜90重量憾の
量のシリコン含有物質と、残量がマンガン含有物質との
混合物を含む。更に、最大の効果をもたらすために、系
内に灰分融解温度変更剤を入れる手段が設けられる。部
分酸化反応領域の耐火性内張りは次の組成を有する(単
位は重量ts)。シリコン含有物質的95〜99.8、
酸化鉄約0.1〜1.(13)、At鵞0.約0.1〜
1.(13)、CaO約0〜0.4、および酸化チタン
と酸化ジルコニウムおよび酸化マグネシウムならびKそ
れらの混合物よ構成る群から選択したその他の物質的θ
〜1.2゜融解したキャスト耐火性物質が好ましい。融
解したキャストは高価で、クラッキングに対する耐性が
低いが、スラグの浸透が少い。
炭化水素燃料と石油コークスまたはタールサンドの少く
とも1つの部分酸化に関し、かつ灰分融解温度変更剤と
、障害のない自由流垂直部分酸化反応領域内のシリコン
含有耐火性内張シとの改良した組合わせを提供するもの
である。灰分融解温度変更剤は、約30〜90重量憾の
量のシリコン含有物質と、残量がマンガン含有物質との
混合物を含む。更に、最大の効果をもたらすために、系
内に灰分融解温度変更剤を入れる手段が設けられる。部
分酸化反応領域の耐火性内張りは次の組成を有する(単
位は重量ts)。シリコン含有物質的95〜99.8、
酸化鉄約0.1〜1.(13)、At鵞0.約0.1〜
1.(13)、CaO約0〜0.4、および酸化チタン
と酸化ジルコニウムおよび酸化マグネシウムならびKそ
れらの混合物よ構成る群から選択したその他の物質的θ
〜1.2゜融解したキャスト耐火性物質が好ましい。融
解したキャストは高価で、クラッキングに対する耐性が
低いが、スラグの浸透が少い。
灰分融解温度変更剤はマンガン含有物質と混合のシリコ
ン含有物質を含む。灰分融解温度変更剤は本願出願人の
所有する米国特許第4,705,539号に開示されて
いる。シリコン含有物質は、純粋表シリカと、石英と、
火山灰と、石炭灰と、それらの混合物とよ9成る群から
選択される物質とすることができる。マンガン含有物質
は適当な任意のマンガン化合物たとえば酸化物、カーバ
イド、炭酸塩、水酸化物、ケイ酸塩、ケイ化物、硫酸塩
、硝酸塩およびそれらの混合物とすることができる。
ン含有物質を含む。灰分融解温度変更剤は本願出願人の
所有する米国特許第4,705,539号に開示されて
いる。シリコン含有物質は、純粋表シリカと、石英と、
火山灰と、石炭灰と、それらの混合物とよ9成る群から
選択される物質とすることができる。マンガン含有物質
は適当な任意のマンガン化合物たとえば酸化物、カーバ
イド、炭酸塩、水酸化物、ケイ酸塩、ケイ化物、硫酸塩
、硝酸塩およびそれらの混合物とすることができる。
部分酸化ガス発生装置の反応領域においては、存在する
前記灰分融解温度変更剤の総量の約10〜30重量チの
ような第1の部分たとえば約4.0〜95重量部が、張
込み原料中にみられる鉄成分と硫黄成分の約10〜30
重量係たとえば約50〜70重量部と、ニッケルの部分
、たとえばほぼ全てまたは大部分、たとえば約90〜9
8重量部とに組合わされる。張込み原料から少量の他の
元素を第1の液相洗浄剤によシ拾い出し、第1の液相洗
浄剤の約1.5〜7.0重量部の量だけその洗浄剤に溶
解させる。したがって、Al、 Ca、 vSMgxN
a、におよびそれらの混合物よ9成る群から選択された
少量の少くともIWI類の外部元素を、希望に応じて第
1の液相洗浄剤中に存在させる仁とができる。それと同
時に、残っているバナジウムおよびその他の灰分のほと
んど全てを融解し、洗い流す液状酸化物−ケイ酸塩相を
生じさせるために、存在する灰分融解温度変更剤の総量
の約20〜70重量部というような約10〜30重量優
の量のシリコンおよびマンガンを含む物質の混合物を含
む前記灰分融解温度変更剤の第2の部分が、ニッケルと
、カルシウムと、シリコンと、アルミニウムと、マグネ
シウムと、ナトリウムと、カリウムとの少くとも1つに
組合わされる。同時に1存在する前記灰分融解温度変更
剤の総量の約2〜7重量部のよりな約0.1〜15重量
−の範囲の第3の部分が、燃料からの融けた灰分の一部
および前記反応領域の耐火性内張〕の僅かな部分に組合
わさって前記液状酸化物ケイ酸塩相の量を増加させるこ
とによシ、反応領域からのバナジウムの除去を強める。
前記灰分融解温度変更剤の総量の約10〜30重量チの
ような第1の部分たとえば約4.0〜95重量部が、張
込み原料中にみられる鉄成分と硫黄成分の約10〜30
重量係たとえば約50〜70重量部と、ニッケルの部分
、たとえばほぼ全てまたは大部分、たとえば約90〜9
8重量部とに組合わされる。張込み原料から少量の他の
元素を第1の液相洗浄剤によシ拾い出し、第1の液相洗
浄剤の約1.5〜7.0重量部の量だけその洗浄剤に溶
解させる。したがって、Al、 Ca、 vSMgxN
a、におよびそれらの混合物よ9成る群から選択された
少量の少くともIWI類の外部元素を、希望に応じて第
1の液相洗浄剤中に存在させる仁とができる。それと同
時に、残っているバナジウムおよびその他の灰分のほと
んど全てを融解し、洗い流す液状酸化物−ケイ酸塩相を
生じさせるために、存在する灰分融解温度変更剤の総量
の約20〜70重量部というような約10〜30重量優
の量のシリコンおよびマンガンを含む物質の混合物を含
む前記灰分融解温度変更剤の第2の部分が、ニッケルと
、カルシウムと、シリコンと、アルミニウムと、マグネ
シウムと、ナトリウムと、カリウムとの少くとも1つに
組合わされる。同時に1存在する前記灰分融解温度変更
剤の総量の約2〜7重量部のよりな約0.1〜15重量
−の範囲の第3の部分が、燃料からの融けた灰分の一部
および前記反応領域の耐火性内張〕の僅かな部分に組合
わさって前記液状酸化物ケイ酸塩相の量を増加させるこ
とによシ、反応領域からのバナジウムの除去を強める。
先に述べた3種類の反応は反応領域において同時に進行
する。したがって、第1の反応群または第2の反応群に
おいて形成された物質中に灰分融解温度変更剤の大部分
が入ったとすると、灰分融解温度変更剤の残シが残りの
2種類の反応群において形成された物質の間で分けられ
る。
する。したがって、第1の反応群または第2の反応群に
おいて形成された物質中に灰分融解温度変更剤の大部分
が入ったとすると、灰分融解温度変更剤の残シが残りの
2種類の反応群において形成された物質の間で分けられ
る。
第2の反応群において灰分融解温度変更剤によシ生成さ
れる担体ガラスの量は、耐火性内張シと灰分融解温度変
更剤の間で行われる第3の反応群によシ、添加剤の流動
性に影響を及ぼすことなしに、増加させられるから有利
である。
れる担体ガラスの量は、耐火性内張シと灰分融解温度変
更剤の間で行われる第3の反応群によシ、添加剤の流動
性に影響を及ぼすことなしに、増加させられるから有利
である。
本発明の方法によシ、ガス中の硫黄の量と、下流側のガ
ス精製費用とが大幅に減少させられ、またはおそらく完
全になくすことができるから有利である。更に、一実施
例においては、張込み原料中の硫黄のほとんど全てがシ
リコン、マンガン、鉄、ニッケルおよびそれらの混合物
の硫化物に変えられ、それらの硫化物はスラグの態様で
反応領域を出るから有利である。
ス精製費用とが大幅に減少させられ、またはおそらく完
全になくすことができるから有利である。更に、一実施
例においては、張込み原料中の硫黄のほとんど全てがシ
リコン、マンガン、鉄、ニッケルおよびそれらの混合物
の硫化物に変えられ、それらの硫化物はスラグの態様で
反応領域を出るから有利である。
第1の液相洗浄剤に含まれている成分元素は次の通シで
ある(単位は重量部)。シリコン約0.1〜4,5、マ
ンガン約0.1〜6(13)、ニッケル約0.1〜6.
5、鉄約0.5〜7(13)、カルシウム約0.0〜1
(13)、硫黄的4.0〜60゜反応領域内の第1の液
相洗浄剤中には次の外部元素のうちの少くとも1種類を
少量存在させることができる(単位は重量部蒐バナジウ
ム約0.01〜7.8マグネシウム約0.0 〜1.5
、フルミニラム約0.01〜2.8、ジルコニウム約0
.0 〜2.1゜この明細書のこの部分および別の部分
で、ある特定の組合わせ中に2種類以上の成分が存在す
るものとすると、その特定の組合わせ中には他の成分が
少いことが明らかである。特定の組合わせ中に存在する
全ての成分は100重量部まで加えられる。第10液相
洗浄剤の量はスラグの約10〜30重量部というような
約5〜90重量部である。ニッケルの#1とんど、たと
えば約90重量部またはそれ以上が第1の液相洗浄剤中
に入シこむことが、予期されなかったことであるが、見
出された。したがって、一実施例においては、有害なニ
ッケルの亜硫化物を確実になくすために、第10液相洗
浄剤の量は少くとも約5重量部(スラグの総室1に対し
て)である。
ある(単位は重量部)。シリコン約0.1〜4,5、マ
ンガン約0.1〜6(13)、ニッケル約0.1〜6.
5、鉄約0.5〜7(13)、カルシウム約0.0〜1
(13)、硫黄的4.0〜60゜反応領域内の第1の液
相洗浄剤中には次の外部元素のうちの少くとも1種類を
少量存在させることができる(単位は重量部蒐バナジウ
ム約0.01〜7.8マグネシウム約0.0 〜1.5
、フルミニラム約0.01〜2.8、ジルコニウム約0
.0 〜2.1゜この明細書のこの部分および別の部分
で、ある特定の組合わせ中に2種類以上の成分が存在す
るものとすると、その特定の組合わせ中には他の成分が
少いことが明らかである。特定の組合わせ中に存在する
全ての成分は100重量部まで加えられる。第10液相
洗浄剤の量はスラグの約10〜30重量部というような
約5〜90重量部である。ニッケルの#1とんど、たと
えば約90重量部またはそれ以上が第1の液相洗浄剤中
に入シこむことが、予期されなかったことであるが、見
出された。したがって、一実施例においては、有害なニ
ッケルの亜硫化物を確実になくすために、第10液相洗
浄剤の量は少くとも約5重量部(スラグの総室1に対し
て)である。
高融点スピネルおよび酸化物ラス相の含有元素の含有率
は次の通シである(単位は重量部)。バナジウム約5.
0〜8(13)、鉄約1.0〜65、ニッケル約0〜2
.0.フルミニウム約0.1〜85、マグネシウム約0
〜10゜高融点スピネルおよび酸化物2ス相の量はスラ
グの約0.1〜15重量部である。液相酸化物ケイ酸塩
の含有元素の含有率は次の通シである(単位は重量部)
。シリコン約15〜60 %、マンガン約0.5〜65
、ニッケル約0.0〜0.5、マグネシウム約0.0〜
2.(13)、アルミニウム約0.1〜35、ナトリウ
ムとカリウムの少くとも一方0.1〜5.0゜液相酸化
物ケイ酸塩相の量はスラグの約10〜95重量係という
ような約10〜95重量部である。第1の液相洗浄剤は
、反応領域内の高温の非流動バナジウム含有酸化物ラス
およびスピネルを非常に良くぬらす能力を有することが
予期しなかったことに見出されている。
は次の通シである(単位は重量部)。バナジウム約5.
0〜8(13)、鉄約1.0〜65、ニッケル約0〜2
.0.フルミニウム約0.1〜85、マグネシウム約0
〜10゜高融点スピネルおよび酸化物2ス相の量はスラ
グの約0.1〜15重量部である。液相酸化物ケイ酸塩
の含有元素の含有率は次の通シである(単位は重量部)
。シリコン約15〜60 %、マンガン約0.5〜65
、ニッケル約0.0〜0.5、マグネシウム約0.0〜
2.(13)、アルミニウム約0.1〜35、ナトリウ
ムとカリウムの少くとも一方0.1〜5.0゜液相酸化
物ケイ酸塩相の量はスラグの約10〜95重量係という
ような約10〜95重量部である。第1の液相洗浄剤は
、反応領域内の高温の非流動バナジウム含有酸化物ラス
およびスピネルを非常に良くぬらす能力を有することが
予期しなかったことに見出されている。
この洗浄剤は、たとえば石炭中のスラグ成分を流動化す
るために用いることができる典型的な融解添加剤とは全
く異った機能を行う。たとえば、第1の液相洗浄剤は厄
介なバナジウム含有酸化物ラスおよびスピネルを流動化
しない。むしろ、第1の液相洗浄剤は担体として機能し
、それらのラスおよびスピネルを反応領域から洗い流す
。第10液相洗浄剤は、バナジウム含有汚染物の約5−
65重量部のような少くとも一部、たとえば15〜30
重量部を部分酸化ガス発生装置の反応領域から洗い流す
。第10液相洗浄剤と、高融点スピネルおよび酸化物ラ
ス相と、液相酸化物ケイ酸塩相との混合物がスラグを構
成する。残りのバナジウムのほとんど全てが液状酸化物
ケイ酸塩相によシ洗われ、流動化される。第3の反応相
における融けたスラグに、反応領域からの耐火性内張り
のわずかな部分、たとえば約0.1〜5.0重量部(基
準はスラグの重量俤)、が組合わされる。
るために用いることができる典型的な融解添加剤とは全
く異った機能を行う。たとえば、第1の液相洗浄剤は厄
介なバナジウム含有酸化物ラスおよびスピネルを流動化
しない。むしろ、第1の液相洗浄剤は担体として機能し
、それらのラスおよびスピネルを反応領域から洗い流す
。第10液相洗浄剤は、バナジウム含有汚染物の約5−
65重量部のような少くとも一部、たとえば15〜30
重量部を部分酸化ガス発生装置の反応領域から洗い流す
。第10液相洗浄剤と、高融点スピネルおよび酸化物ラ
ス相と、液相酸化物ケイ酸塩相との混合物がスラグを構
成する。残りのバナジウムのほとんど全てが液状酸化物
ケイ酸塩相によシ洗われ、流動化される。第3の反応相
における融けたスラグに、反応領域からの耐火性内張り
のわずかな部分、たとえば約0.1〜5.0重量部(基
準はスラグの重量俤)、が組合わされる。
バナジウム含有酸化物ラスおよびスピネルハ、(1)原
料中に存在するバナジウムのほぼ全て、たとえば80〜
99重量部、または大部分、たとえば85〜95重量部
と、(iiI)灰分融解温度変更剤と張込み原料の少く
とも一方からのSi、Mn) Fc sAl、Mg、T
Iの少くとも1つの残量と、その他の不純物とを含む。
料中に存在するバナジウムのほぼ全て、たとえば80〜
99重量部、または大部分、たとえば85〜95重量部
と、(iiI)灰分融解温度変更剤と張込み原料の少く
とも一方からのSi、Mn) Fc sAl、Mg、T
Iの少くとも1つの残量と、その他の不純物とを含む。
一般に、バナジウム含有化合物は高融点スピネル相およ
び酸化物ラス層中に集中する傾向がある。この物質の量
が1.0重量部より多いような場合には、バナジウム含
有スピネルが液状酸化物ケイ酸塩相中に過剰に存在する
から、それらの物質は実際に多かれ少かれ連続質量を構
成する。バナジウム含有スピネルは結晶化過程の非常に
早期に生ずることが明らかである。更に1バナジウム含
有スピネルは融点が非常に高く、かつそれらの大きな割
合で構成される粒子は硬くて、非常表高温では粘性が非
常に高い。耐火物が摩耗すると液状酸化物ケイ酸塩相の
量が増加する。高融点のスピネルおよび酸化物ラス相の
体積濃度がそのために低くされる。更K、液状酸化物ケ
イ酸塩相の粘性増大に対するそれらのスピネルの寄与が
従って減少する。液状酸化物ケイ酸塩相とは対照的に1
第1の液相洗浄剤の融点ははるかに低く、かつ粘性もは
るかに低い。しかし、それは極めて少いバナジウム含有
スピネルも含む。たとえば、第10液相洗浄剤の融点は
約1010〜1204 ℃(約1850〜2200°F
)、粘性は5〜100ポアズであるのに対して、液状酸
化物ケイ酸塩相の融点は約1177〜1402℃(約1
250〜2585°F)、粘性は約45〜2000ポア
ズである。耐火物内張シが少しでも摩耗すると高融点ス
ピネルおよび酸化物に対する液状酸化物ケイ酸塩相の比
が高くなるために、スラグの融点と粘性が低くなる。こ
れが本発明の利点の1つである。
び酸化物ラス層中に集中する傾向がある。この物質の量
が1.0重量部より多いような場合には、バナジウム含
有スピネルが液状酸化物ケイ酸塩相中に過剰に存在する
から、それらの物質は実際に多かれ少かれ連続質量を構
成する。バナジウム含有スピネルは結晶化過程の非常に
早期に生ずることが明らかである。更に1バナジウム含
有スピネルは融点が非常に高く、かつそれらの大きな割
合で構成される粒子は硬くて、非常表高温では粘性が非
常に高い。耐火物が摩耗すると液状酸化物ケイ酸塩相の
量が増加する。高融点のスピネルおよび酸化物ラス相の
体積濃度がそのために低くされる。更K、液状酸化物ケ
イ酸塩相の粘性増大に対するそれらのスピネルの寄与が
従って減少する。液状酸化物ケイ酸塩相とは対照的に1
第1の液相洗浄剤の融点ははるかに低く、かつ粘性もは
るかに低い。しかし、それは極めて少いバナジウム含有
スピネルも含む。たとえば、第10液相洗浄剤の融点は
約1010〜1204 ℃(約1850〜2200°F
)、粘性は5〜100ポアズであるのに対して、液状酸
化物ケイ酸塩相の融点は約1177〜1402℃(約1
250〜2585°F)、粘性は約45〜2000ポア
ズである。耐火物内張シが少しでも摩耗すると高融点ス
ピネルおよび酸化物に対する液状酸化物ケイ酸塩相の比
が高くなるために、スラグの融点と粘性が低くなる。こ
れが本発明の利点の1つである。
別の実施例においては、カルシウム、ナトリウム、鉄、
およびそれらの混合物よ構成る元素群から選択された付
加物質を、シリコンとバナジウムを含んでいる灰分融解
温度変更剤Ktませることkよ)、他の利点が予期しな
かったのに見出された。それらの元素は、酸化物、水酸
化物、炭酸塩、重炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩およびそれら
の混合物よ9成る群から選択される適当な化合物として
供給される。それらの付加物質の総量は、灰分融解温度
変更剤の約2.0〜8.0重量部のような約1.0〜1
0.0重量−の範囲にできる。上記補充量の物質を付加
することによりスラグの流動性が高められ、それによシ
スラグをガス化装置から除去することが容易になる。そ
のために耐火物内張りの寿命が延び、ガス化装置をよシ
低い温度で運転できることになる。
およびそれらの混合物よ構成る元素群から選択された付
加物質を、シリコンとバナジウムを含んでいる灰分融解
温度変更剤Ktませることkよ)、他の利点が予期しな
かったのに見出された。それらの元素は、酸化物、水酸
化物、炭酸塩、重炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩およびそれら
の混合物よ9成る群から選択される適当な化合物として
供給される。それらの付加物質の総量は、灰分融解温度
変更剤の約2.0〜8.0重量部のような約1.0〜1
0.0重量−の範囲にできる。上記補充量の物質を付加
することによりスラグの流動性が高められ、それによシ
スラグをガス化装置から除去することが容易になる。そ
のために耐火物内張りの寿命が延び、ガス化装置をよシ
低い温度で運転できることになる。
シリコンとマンガンを含有する灰分融解温度変更剤を適
当な量だけ燃料張込み原料とともに反応領域の中に入れ
て、次の2つの比を満すようにする。(1)反応領域内
の前記灰分融解温度変更剤と灰分(不燃物質)との重量
比、約1〜6対1のような約0.5〜7.0対1.(1
3)、(11)バナジウムの各重量部に対して前記灰分
融解温度変更剤を約5〜20重量部のような少くとも5
重量部たとえば15重量部。
当な量だけ燃料張込み原料とともに反応領域の中に入れ
て、次の2つの比を満すようにする。(1)反応領域内
の前記灰分融解温度変更剤と灰分(不燃物質)との重量
比、約1〜6対1のような約0.5〜7.0対1.(1
3)、(11)バナジウムの各重量部に対して前記灰分
融解温度変更剤を約5〜20重量部のような少くとも5
重量部たとえば15重量部。
本発明の方法によシ、反応領域内で生成される第1の洗
浄相は、従来の高粘性スラグと比較して低い粘性を有す
るから有利である。更に、ガス化装置の運転休止中は反
応領域の耐火物壁の内面はきれいで、バナジウム汚染物
質はほとんど付着しない。
浄相は、従来の高粘性スラグと比較して低い粘性を有す
るから有利である。更に、ガス化装置の運転休止中は反
応領域の耐火物壁の内面はきれいで、バナジウム汚染物
質はほとんど付着しない。
部分酸化反応は、低い気圧の下で、約1247〜141
2℃(約2300〜2600°F)のよう表約1200
−1650℃(約2200〜3000下)の温度たとえ
ば約1496〜1553℃(2725〜2825下)の
温度で起る。反応領域内の温度はスラグの流体温度よシ
約38〜93.3℃(約100〜2001F)高い。更
に圧力は約2〜250気圧、馬0/燃料の重量比は約0
.2〜0.9のような約0.1〜5.(13)、燃料中
の自由酸素と炭素の比(DlC比)は約0.8〜1.4
のような約0.6〜1.6の範囲である。
2℃(約2300〜2600°F)のよう表約1200
−1650℃(約2200〜3000下)の温度たとえ
ば約1496〜1553℃(2725〜2825下)の
温度で起る。反応領域内の温度はスラグの流体温度よシ
約38〜93.3℃(約100〜2001F)高い。更
に圧力は約2〜250気圧、馬0/燃料の重量比は約0
.2〜0.9のような約0.1〜5.(13)、燃料中
の自由酸素と炭素の比(DlC比)は約0.8〜1.4
のような約0.6〜1.6の範囲である。
自由流部分醸化ガス発生装置の反応領域を直接出る高温
の生流出ガス流の組成はおよそ次の通シである(モルチ
):H!10〜7(13)、C015〜57、COs
0.1〜3(13)、H*OO,1〜6(13)、CH
40〜6(13)、HzS 0〜0.5、CO80〜0
.05、N20〜6(13)、Ar0〜2.0゜原料中
の炭素含有量を基準にして約0゜2〜20重量部の粒子
状炭素が存在する。
の生流出ガス流の組成はおよそ次の通シである(モルチ
):H!10〜7(13)、C015〜57、COs
0.1〜3(13)、H*OO,1〜6(13)、CH
40〜6(13)、HzS 0〜0.5、CO80〜0
.05、N20〜6(13)、Ar0〜2.0゜原料中
の炭素含有量を基準にして約0゜2〜20重量部の粒子
状炭素が存在する。
燃料原料の総重量を基準にして約1.0〜3.0重量部
のよう成約0.5〜5.0重量部の灰分が存在する。組
成に応じて、従来のやシ方、たとえば水による冷却と攪
拌の少くとも一方のやシ方で、エントレインされている
炭素粒子を除去した後で、脱水し、または脱水しないで
、そのガスを合成ガス、還元ガスまたは燃料ガスとして
採用できる。
のよう成約0.5〜5.0重量部の灰分が存在する。組
成に応じて、従来のやシ方、たとえば水による冷却と攪
拌の少くとも一方のやシ方で、エントレインされている
炭素粒子を除去した後で、脱水し、または脱水しないで
、そのガスを合成ガス、還元ガスまたは燃料ガスとして
採用できる。
本発明の別の面は、先に述べたようにガス化作業中に洗
浄剤の発生にシリコンとマンガンを含む灰分融解温度変
更剤を用いることに加えて、コーキング中にうまく機能
する触媒性質を基にしてその融解温度変更剤を選択でき
ることである。たとえば、コークス製造作業からよシ多
くの、またはよシ良質の、もしくはよシ良質で、かつよ
シ多くの軽質製品を製造するためにその灰分融解温度変
更剤を作用させることができる。また、反応速度を高く
してガス化装置の生産能力を高くするととによシ、また
は油煙の変換を増大させてプロセス全体の効率を高くす
ることによりガス化反応を支援することもできる。しか
し、本発明は灰分融解温度変更剤の触媒性質には依存し
ない。
浄剤の発生にシリコンとマンガンを含む灰分融解温度変
更剤を用いることに加えて、コーキング中にうまく機能
する触媒性質を基にしてその融解温度変更剤を選択でき
ることである。たとえば、コークス製造作業からよシ多
くの、またはよシ良質の、もしくはよシ良質で、かつよ
シ多くの軽質製品を製造するためにその灰分融解温度変
更剤を作用させることができる。また、反応速度を高く
してガス化装置の生産能力を高くするととによシ、また
は油煙の変換を増大させてプロセス全体の効率を高くす
ることによりガス化反応を支援することもできる。しか
し、本発明は灰分融解温度変更剤の触媒性質には依存し
ない。
本発明の一実施例においては、燃料張込み原料とシリコ
ンとマンガンを含む灰分融解温度変更剤の前記混合−が
、シリコンとマンガンを含む耐火物で内張りされた部分
酸化ガス化装置の中に入れられる。別の実施例では、シ
リコンとマンガンを含む灰分融解温度変更剤酸化物添加
剤が、ニッケルとバナジウムを含む灰分を有し、シリコ
ンと硫黄を高濃度で含む重質液状炭化水素物質に混合さ
せ、その混合物を従来のコークス製造装置に入れて石油
コークスを製造する。こうすることにより、微細に砕か
れた灰分融解温度変更剤を石油コークス製品全体にわた
って良く混合できる。粉砕された灰分融解温度変更剤お
よび粉砕された石油コークスの好ましい粒子寸法はAS
TMg−11規格ふるい指定(ASTM E−115
tandard Sl@veDesignation)
約212〜38ミクロンまたはそれより小さい範囲であ
る。前記混合物の成分を別々に粉砕してから一緒に混合
することもできる。あるいは、成分を湿った状態または
乾いた状態で一緒に粉砕できる。それによシ固体物質は
良く混合され、混合物中の各固体物質の粒子寸法をほぼ
同じにできる。粉砕された乾燥混合物を次に水と液状炭
化水素物質の少くとも一方に混合して、固体含有率が約
50〜65重量部であるポンプ送り可能なスラリを構成
できる。次に、そのスラリを、シリコン含有耐火物で内
張りされた無障害自由流垂直ガス化装置内で前記したよ
うに部分酸化によシガス化される。あるいは、固体物質
を液体スラリ媒体で湿式粉砕できる。別の実施例におい
ては、固体粒子の混合物をガス状媒体中にエントレイン
してから、部分酸化ガス発生装置内に入れる。気体状の
輸送媒体を、スチーム、cot 、N鵞、 自由酸素
含有ガス、リサイクル合成ガスおよびそれらの混合物よ
構成る群から選択できる。
ンとマンガンを含む灰分融解温度変更剤の前記混合−が
、シリコンとマンガンを含む耐火物で内張りされた部分
酸化ガス化装置の中に入れられる。別の実施例では、シ
リコンとマンガンを含む灰分融解温度変更剤酸化物添加
剤が、ニッケルとバナジウムを含む灰分を有し、シリコ
ンと硫黄を高濃度で含む重質液状炭化水素物質に混合さ
せ、その混合物を従来のコークス製造装置に入れて石油
コークスを製造する。こうすることにより、微細に砕か
れた灰分融解温度変更剤を石油コークス製品全体にわた
って良く混合できる。粉砕された灰分融解温度変更剤お
よび粉砕された石油コークスの好ましい粒子寸法はAS
TMg−11規格ふるい指定(ASTM E−115
tandard Sl@veDesignation)
約212〜38ミクロンまたはそれより小さい範囲であ
る。前記混合物の成分を別々に粉砕してから一緒に混合
することもできる。あるいは、成分を湿った状態または
乾いた状態で一緒に粉砕できる。それによシ固体物質は
良く混合され、混合物中の各固体物質の粒子寸法をほぼ
同じにできる。粉砕された乾燥混合物を次に水と液状炭
化水素物質の少くとも一方に混合して、固体含有率が約
50〜65重量部であるポンプ送り可能なスラリを構成
できる。次に、そのスラリを、シリコン含有耐火物で内
張りされた無障害自由流垂直ガス化装置内で前記したよ
うに部分酸化によシガス化される。あるいは、固体物質
を液体スラリ媒体で湿式粉砕できる。別の実施例におい
ては、固体粒子の混合物をガス状媒体中にエントレイン
してから、部分酸化ガス発生装置内に入れる。気体状の
輸送媒体を、スチーム、cot 、N鵞、 自由酸素
含有ガス、リサイクル合成ガスおよびそれらの混合物よ
構成る群から選択できる。
たとえば、ニッケルとバナジウムを含む灰分を有し、シ
リコンと硫黄を高濃度で含む高沸点の液体石油燃料と、
シリコン含有物質マンガン含有物質の粉砕された混合物
とを含む混合物を、約340〜500℃(約650〜9
30°F)の温度で、本願出願人の所有する米国特許第
3.673.080号に開示されているように、管33
を通じてデイレイド・コーキング領域の中に入れられる
。約427〜480℃(約800〜895 °F )の
温度および約1.4〜4.2紛/dゲージ(約20〜6
0 ps+ig)の圧力において、凝縮しない炭化水素
流出物蒸気とスチームが搭頂から除去され、シリコンと
マンガンを含んで、−様に分散させられている灰分融解
温度変更剤と混合されている石油コークスが前記デイレ
イド・コーキング領域の底から取出される。
リコンと硫黄を高濃度で含む高沸点の液体石油燃料と、
シリコン含有物質マンガン含有物質の粉砕された混合物
とを含む混合物を、約340〜500℃(約650〜9
30°F)の温度で、本願出願人の所有する米国特許第
3.673.080号に開示されているように、管33
を通じてデイレイド・コーキング領域の中に入れられる
。約427〜480℃(約800〜895 °F )の
温度および約1.4〜4.2紛/dゲージ(約20〜6
0 ps+ig)の圧力において、凝縮しない炭化水素
流出物蒸気とスチームが搭頂から除去され、シリコンと
マンガンを含んで、−様に分散させられている灰分融解
温度変更剤と混合されている石油コークスが前記デイレ
イド・コーキング領域の底から取出される。
一実施例において、ニッケルとバナジウムを含む灰分を
有するシリコンと硫黄を高濃度で含む高沸点の液体石油
燃料と、粉砕されたシリコン拳マンガン含有灰分融解温
度変更剤との混合物を、約280〜400℃(約550
〜750°F)の温度で、米国特許第2,709,67
6号に開示されているように、。
有するシリコンと硫黄を高濃度で含む高沸点の液体石油
燃料と、粉砕されたシリコン拳マンガン含有灰分融解温
度変更剤との混合物を、約280〜400℃(約550
〜750°F)の温度で、米国特許第2,709,67
6号に開示されているように、。
たとえば管31を通じて流動床コーキング領域に入れる
。約530〜650℃(約1000〜1200°F)の
温度および約0.7〜1.sKf/dゲージ(10〜2
0 psig)の圧力において、凝縮しない炭化水素流
出物蒸気とスチームが搭頂から除去され、前記石油コー
クスと、−様に分散されたシリコン・マンガン含有添加
物との混合物が前記コーキング領域の底から取出される
。
。約530〜650℃(約1000〜1200°F)の
温度および約0.7〜1.sKf/dゲージ(10〜2
0 psig)の圧力において、凝縮しない炭化水素流
出物蒸気とスチームが搭頂から除去され、前記石油コー
クスと、−様に分散されたシリコン・マンガン含有添加
物との混合物が前記コーキング領域の底から取出される
。
別の実施例においては、ガス化に適当な別の流れを生ず
る他の類似の石油プロセスに本発明を応用できる。底流
すなわち残渣流の質を向上させないどのような「たるの
底」プロセスでもそのような流れを最終的に必ず生ずる
。液体か、通常は固体であるが温度が上昇するKつれて
ポンプで送ることができるようなものであるそれらの流
れは、コークスについて述べたのと同じガス化の問題を
ひき起す。ガス化の前の石油処理の一部として、シリコ
ンとマンガンを含む添加物を導入する本発明は、特定の
プロセスに応じて、上記ガス化問題のない張込み原料を
必ず生ずる。それらのプロセスのほとんどは前処理とし
て真空蒸留を用いる。
る他の類似の石油プロセスに本発明を応用できる。底流
すなわち残渣流の質を向上させないどのような「たるの
底」プロセスでもそのような流れを最終的に必ず生ずる
。液体か、通常は固体であるが温度が上昇するKつれて
ポンプで送ることができるようなものであるそれらの流
れは、コークスについて述べたのと同じガス化の問題を
ひき起す。ガス化の前の石油処理の一部として、シリコ
ンとマンガンを含む添加物を導入する本発明は、特定の
プロセスに応じて、上記ガス化問題のない張込み原料を
必ず生ずる。それらのプロセスのほとんどは前処理とし
て真空蒸留を用いる。
したがって、上記のように、シリコン含有物質とマンガ
ン含有物質の混合物を含む添加物を、ニッケルとバナジ
ウムを含む灰分を有する真空蒸留原料に混合できる。そ
れから添加物は蒸留列を底の流れで出る。また、底の流
れは品質向上プロセスのための送り流である。シリコン
とマンガンを含む添加物をこのように含ませることによ
シ、それらのプロセスに悪影響を及ぼしてはならず、シ
リコンとマンガンを含む添加物はそれぞれの各プロセス
からのバナジウムに富んだ残渣流とともに最後には出な
ければならない。それらのプロセスの全てにおいて、そ
の残渣流は部分酸化によるガス化に適当なものでなけれ
ばならない。
ン含有物質の混合物を含む添加物を、ニッケルとバナジ
ウムを含む灰分を有する真空蒸留原料に混合できる。そ
れから添加物は蒸留列を底の流れで出る。また、底の流
れは品質向上プロセスのための送り流である。シリコン
とマンガンを含む添加物をこのように含ませることによ
シ、それらのプロセスに悪影響を及ぼしてはならず、シ
リコンとマンガンを含む添加物はそれぞれの各プロセス
からのバナジウムに富んだ残渣流とともに最後には出な
ければならない。それらのプロセスの全てにおいて、そ
の残渣流は部分酸化によるガス化に適当なものでなけれ
ばならない。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
本願出願人が所有する米国特許第3,607,157号
に開示されているような、障害のない、耐火物で内張ル
された垂直自由流部分酸化反応領域の内部で合成ガスが
製造される。耐火物の内張りは、重量部で、StCを7
5.5isN4を23.4.810鵞を0.5、A15
Osを0.3、Fe*03を0.5、CaOを0.2、
その他を0.3含む。張込み原料は、ニッケルとバナジ
ウムを含む灰分を有する石油コークスを微細に粉砕して
水中に分散させたものを含む。
に開示されているような、障害のない、耐火物で内張ル
された垂直自由流部分酸化反応領域の内部で合成ガスが
製造される。耐火物の内張りは、重量部で、StCを7
5.5isN4を23.4.810鵞を0.5、A15
Osを0.3、Fe*03を0.5、CaOを0.2、
その他を0.3含む。張込み原料は、ニッケルとバナジ
ウムを含む灰分を有する石油コークスを微細に粉砕して
水中に分散させたものを含む。
石油コークスは約3.4重量−の硫黄と350ppmよ
シ多いシリコンを含む。石油コークス中の灰分は約14
.5重量部のバナジウムと、約5.8重量部のニッケル
を含む。石油コークス中にはシリコン含有物質と、マン
ガン含有物質の灰分融解温度変更剤との混合物が一様に
分散される。その混合物中には約45重量部のシリカと
、約55重量部の酸化マンガンが含まれる。シリコンお
よびマンガンを含有している添加物と灰分の重量比は約
6対1である。反応領域内でのシリコンとマンガンを含
んでいる添加物とバナジウムの重量比は約11対1であ
る。スラリの固体含有率は約64.3重量部である。
シ多いシリコンを含む。石油コークス中の灰分は約14
.5重量部のバナジウムと、約5.8重量部のニッケル
を含む。石油コークス中にはシリコン含有物質と、マン
ガン含有物質の灰分融解温度変更剤との混合物が一様に
分散される。その混合物中には約45重量部のシリカと
、約55重量部の酸化マンガンが含まれる。シリコンお
よびマンガンを含有している添加物と灰分の重量比は約
6対1である。反応領域内でのシリコンとマンガンを含
んでいる添加物とバナジウムの重量比は約11対1であ
る。スラリの固体含有率は約64.3重量部である。
石油コークスは自由酸素含有ガス、たとえば空気、酸素
を多く含む空気、はぼ純粋の酸素と、温度緩和剤、たと
えばHz O% COs 、N鵞の存在の下に、はぼシ
リコンを含んでいる物質で内張シされている部分酸化反
応領域において、約1238℃(2260下)の自家発
生温度および約60気圧の圧力の下で反応させられる。
を多く含む空気、はぼ純粋の酸素と、温度緩和剤、たと
えばHz O% COs 、N鵞の存在の下に、はぼシ
リコンを含んでいる物質で内張シされている部分酸化反
応領域において、約1238℃(2260下)の自家発
生温度および約60気圧の圧力の下で反応させられる。
融けたスラグのしずくは、反応領域を出る高温の流出ガ
ス流から重力によシ、冷却によシ、マたは水その他の攪
拌ガス媒体による攪拌によって容易に分離される。スラ
グの1.5重量−以下が耐火物内張多物質を含む。ガス
化装置の壁にはスラグはほとんど付着しない。
ス流から重力によシ、冷却によシ、マたは水その他の攪
拌ガス媒体による攪拌によって容易に分離される。スラ
グの1.5重量−以下が耐火物内張多物質を含む。ガス
化装置の壁にはスラグはほとんど付着しない。
別の例では、第1表は(1)石油コークス灰分、(ii
+)シリカを多く含むコークス灰分、(ill)MnO
を多く含む添加物を含むコークス灰分、憎シリコンとマ
ンガンを含む添加物を含むコークス灰分、位)シリコン
とマンガンを含む添加物を含み、かつシリコン含有率が
高い(シリコン含有耐火物からのシリカ)コークス灰分
、6IOシリコンとマンガンを含む添加物と望ましくな
い耐火物成分(AhOs)を有すコークス灰分、に対す
る最初の変形温度、およびある場合には軟化点、ならび
に流動温度を示す。
+)シリカを多く含むコークス灰分、(ill)MnO
を多く含む添加物を含むコークス灰分、憎シリコンとマ
ンガンを含む添加物を含むコークス灰分、位)シリコン
とマンガンを含む添加物を含み、かつシリコン含有率が
高い(シリコン含有耐火物からのシリカ)コークス灰分
、6IOシリコンとマンガンを含む添加物と望ましくな
い耐火物成分(AhOs)を有すコークス灰分、に対す
る最初の変形温度、およびある場合には軟化点、ならび
に流動温度を示す。
第1表に示すデータは、約1482℃(2700下)よ
シ高い石油コークスの最初の変形温度が、ガラス状の添
加物を加えることによシ約220℃(約4007)だけ
低くされることを示す。添加物の機能は、15チのアル
ミナを加えることによシ損われ、方、予期しなかったこ
とであるが、シリコンが耐火物から溶出しても添加物は
いぜんとして機能する。
シ高い石油コークスの最初の変形温度が、ガラス状の添
加物を加えることによシ約220℃(約4007)だけ
低くされることを示す。添加物の機能は、15チのアル
ミナを加えることによシ損われ、方、予期しなかったこ
とであるが、シリコンが耐火物から溶出しても添加物は
いぜんとして機能する。
第1表
例1は1効果のないマグネサイト耐火物で内張りされた
ガス化装置において先に説明した種類の九シリコンとマ
ンガンを含む物質の添加物について説明したように、シ
リコンと硫黄を高濃度で含む石油コークスのガス化によ
シ生じたスラグ除去の問題を示すものである。
ガス化装置において先に説明した種類の九シリコンとマ
ンガンを含む物質の添加物について説明したように、シ
リコンと硫黄を高濃度で含む石油コークスのガス化によ
シ生じたスラグ除去の問題を示すものである。
第1図はそのような不適当な組合わせの結果としてひき
起されるような潜在的な耐火物スラグの問題を示す。
起されるような潜在的な耐火物スラグの問題を示す。
スピネルが多量に存在することは効果のないマグネサイ
ト耐火物の摩耗速度が高いことを示す。
ト耐火物の摩耗速度が高いことを示す。
例2は本発明によるもので、先に述べた種類の適合可能
なホットフェイスシリコン含有耐火物内張シに使用した
場合について先に述べた種類のシリコン含有物質および
マンガン含有物質の混合物を含む灰分融解温度変更剤の
成功例を示すものである。第2図は、先に説明した種類
のシリコン含有耐火物内張りの反応領域において得た、
前記シリコン・マンガン含有添加物によるコークスケイ
Itos 真である。局所化された性質と、少量のスピネルは、バ
ナジウムとシリコンを含む石油コークス張込み原料に対
する、灰分融解温度変更剤と部分酸化反応領域のための
耐火物内張りのこの特定の組合わせの効果を示すもので
ある。
なホットフェイスシリコン含有耐火物内張シに使用した
場合について先に述べた種類のシリコン含有物質および
マンガン含有物質の混合物を含む灰分融解温度変更剤の
成功例を示すものである。第2図は、先に説明した種類
のシリコン含有耐火物内張りの反応領域において得た、
前記シリコン・マンガン含有添加物によるコークスケイ
Itos 真である。局所化された性質と、少量のスピネルは、バ
ナジウムとシリコンを含む石油コークス張込み原料に対
する、灰分融解温度変更剤と部分酸化反応領域のための
耐火物内張りのこの特定の組合わせの効果を示すもので
ある。
第1図は従来技術において起ることがある潜在的な耐火
物スラグの問題を示す反応生成物の顕微鏡写真、第2図
は本発明に従って得られた反応生成物の顕微鏡写真であ
る。 FI&、1 裡デf”Lrtnpn− 図面の浄書(内容に変更なし)
物スラグの問題を示す反応生成物の顕微鏡写真、第2図
は本発明に従って得られた反応生成物の顕微鏡写真であ
る。 FI&、1 裡デf”Lrtnpn− 図面の浄書(内容に変更なし)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)、最低で2.0重量%のニッケルと最低で5.0
重量%のバナジウムおよび少量のCaとNaを有する灰
を含有するシリコンと硫黄を高濃度で含む重質の液状炭
化水素燃料、または最低で2.0重量%のニッケルと最
低で5.0重量%のバナジウムおよび少量のCaとNa
を含むニッケルとバナジウムを有する灰を有するシリコ
ンとバナジウムを高濃度で含む石油コークスまたはター
ルサンド、もしくはそれらの混合物を含む張込み原料で
あつて、この張込み原料は最低、0.5重量%の硫黄と
約20000ppmより高いシリコンとを含む前記張込
み原料の部分酸化によりH_2+COを含む気体混合物
を製造する方法において、 (1)前記張込み原料と、約30〜90重量%の量のシ
リコン含有物質および残量がマンガン含有物質をほぼ含
む灰分融解温度変更剤を一緒に混合する過程と、 (2)耐火物を内張りされた自由流垂直部分酸化反応領
域内で、約1200〜1650℃(約2200〜300
0°F)の範囲の温度および約2〜250気圧の範囲の
圧力において、温度モデレータの存在の下に、還元性雰
囲気内で、前記過程(1)からの前記混合物を自由酸素
含有ガスと反応させて、H_2+COとエントレインさ
れた融解スラグを含む高温の生流出ガス流を生ずる過程
と、 (3)生流出ガス流から非ガス物質を分離する過程と、 を備え、前記過程(2)における反応領域内での前記灰
分融解温度変更剤と灰分の重量比は約0.5〜0.7か
ら1.0の範囲であり、バナジウムの各重量部に対して
前記灰分融解温度変更剤が少くとも5重量部存在し、 前記耐火物内張りは約95〜99.8重量%の範囲のシ
リコンと、約0.1〜1.0重量%の酸化鉄と、約0.
1〜1.0重量%のAl_2O_3と、約0〜0.4重
量%のCaOと、約0〜1.2重量%のその他の物質と
を含み、前記反応領域内では、前記灰分融解温度変更剤
の別々の部分を、同時に、 (i)前記鉄、ニッケルおよび硫黄の一部を組合わせて
、反応領域からの高融点バナジウム相と酸化物相の一部
を洗浄する液相洗浄剤を発生し、 (ii)前記ニッケルと、カルシウムと、シリコンと、
アルミニウムと、マグネシウムと、ナトリウムと、カリ
ウムとの少くとも1つの一部と組合わせて残留バナジウ
ムおよびその他の灰成分のほぼ全てを融かして洗浄する
液状の酸化物−ケイ酸塩相を生じ、 (iii)燃料からの融けた灰分の一部および前記反応
領域の耐火物内張りの少量部分に組合わせて前記液状の
酸化物−ケイ酸塩相の量を増加することにより前記反応
領域からのバナジウムの除去を強めることを特徴とする
張込み原料の部分酸化によりH_2+COを含む気体混
合物を製造する方法。 (2)、請求項1記載の方法において、前記灰分融解温
度変更剤中のシリコン含有物質を純粋のシリカ、石英、
火山灰およびそれらの混合物より成る群から選択するこ
とを特徴とする方法。 (3)、請求項1または2記載の方法において、前記灰
分融解温度変更剤中のマンガン含有物質を酸化物と、カ
ーバイドと、炭酸塩と、水酸化物と、ケイ酸塩と、ケイ
化物と、火山灰およびそれらの混合物より成る群から選
択することを特徴とする方法。 (4)、請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法にお
いて、過程(2)における前記灰分融解温度変更剤別々
の部分を、 (i)において液状の酸化物−ケイ酸塩相を生じさせる
ために約4〜90重量%、 (ii)において液状の酸化物−ケイ酸塩相を生じさせ
るために約10〜95重量%、それぞれ用い、かつ (iii)において供給される液状酸化物ケイ酸塩相の
量を増すために残部を使用することを特徴とする方法。 (5)、請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法にお
いて、ニッケルとバナジウムを含有する灰張込み原料を
有する高濃度でシリコンと硫黄を含む重質の液状炭化水
素燃料を直留原油と、石油の蒸留作業およびクラツキン
グ作業からの残渣と、常圧蒸留原油と、全原油と、アス
ファルトと、コールタールと、石油抽出油と、頁岩油と
、オイルサンドと、それらの混合物とより成る群から選
択することを特徴とする方法。 (6)、請求項1〜5のいずれか1つに記載の方法にお
いて、ニッケルおよびバナジウムを含有する灰分を有す
る高濃度にシリコンおよび硫黄を含有する重質の液状炭
化水素燃料は、水と、液状炭化水素燃料と、それらの混
合物とで構成された群から選択されたキャリア中の石油
コークスのポンプ送り可能なスラリであることを特徴と
する方法。 (7)、請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法にお
いて、(1)における灰分融解温度変更剤中には、マグ
ネシウムと、クロムと、カルシウムと、ナトリウムと、
鉄と、それらの混合物とより成る要素の群から選択され
た付加物質が含まれることを特徴とする方法。 (8)、請求項7記載の方法において、前記付加物質は
前記灰分融解温度変更剤の総量中の約1.0〜10.0
重量%の化合物として供給されることを特徴とする方法
。 (9)、請求項8記載の方法において、前記化合物は酸
化物と、水酸化物と、重炭酸塩と、硫化物と、窒化物と
、それらの混合物とより成る群から選択することを特徴
とする方法。 (10)、最低で2.0重%のニッケルと最低で5.0
重量%のバナジウムおよび少量のCaとNaを有する灰
分を有するシリコンと硫黄を高濃度で含む重質の液状炭
化水素燃料、または最低で2.0重量%のニッケルと最
低で5.0重量%のバナジウムおよび少量のCaとNa
を含むニッケルとバナジウムを有する灰分を有するシリ
コンとバナジウムを高濃度で含む石油コークスまたはタ
ールサンド、もしくはそれらの混合物を含む張込み原料
であつて、この張込み原料は最低、0.5重量%の硫黄
と約20000ppmより高いシリコンとを含む前記張
込み原料の部分酸化によりH_2+COを含む気体混合
物を製造する方法において、 (1)前記張込み原料と、シリカ−マンガン酸化物の添
加剤を一緒に混合する過程と、 (2)この過程(1)からの前記混合物をコークス化し
て、ニッケルおよびバナジウム含有灰分を有し、かつ前
記シリカ−マンガン酸化物添加剤が分散されている石油
コークスを製造する過程と、 (3)この過程(2)からの石油コークスを水中のポン
プ送り可能な石油コークスのスラリとして、または気体
状送り媒体中にエントレインされたほぼ乾燥している石
油コークスとして過程(4)における部分酸化反応領域
内に導入する過程と、 (4)前記過程(1)からの前記混合物を耐火物を内張
りされた自由流垂直部分酸化反応領域内で、約1200
〜1650℃(約2200〜3000°F)の範囲の温
度および約2〜250気圧の範囲の圧力において、温度
モデレータの存在の下に、還元性雰囲気内で、前記過程
(1)からの前記混合物を自由酸素含有ガスと反応させ
て、H_2+COとエントレインされた融解スラグを含
む高温の生流出ガス流を生ずる過程と、 (5)生流出ガス流から非ガス物質を分離する過程と、 を備え、前記過程(2)における反応領域内での前記灰
分融解温度変更剤と灰分の重量比は約0.5〜0.7か
ら1.0の範囲であり、バナジウムの各重量部に対して
前記灰分融解温度変更剤が少くとも5重量部存在し、 前記耐火物内張りは約95〜99.8重量%の範囲のシ
リコンと、約0.1〜1.0重量%の酸化鉄と、約0.
1〜1.0重量%のAl_2O_3と、約0〜0.4重
量部のCaOと、約0〜1.2重量%のその他の物質と
を含み、前記反応領域内では、前記シリカ−マンガン酸
化物添加剤の別々の部分を、 (i)前記鉄、ニッケルおよび硫黄の一部を組合わせて
、反応領域からの高融点バナジウム相と酸化物相の一部
を洗浄する液相洗浄剤を発生し、 (ii)前記ニッケルと、カルシウムと、シリコンと、
アルミニウムと、マグネシウムと、ナトリウムと、カリ
ウムとの少くとも1つの一部と組合わせて残留バナジウ
ムおよびその他の灰成分のほぼ全てを融かして洗浄する
液状の酸化物−ケイ酸塩相を生じ、 (iii)燃料からの融けた灰分の一部および前記反応
領域の耐火物内張りの少量部分に組合わせて前記液状の
酸化物−ケイ酸塩相の量を増加することにより前記反応
領域からのバナジウムの除去を強めることを特徴とする
張込み原料の部分酸化によりH_2+COを含む気体混
合物を製造する方法。 (11)、請求項10記載の方法において、前記灰分含
有重質液状炭化水素燃料は高沸点液状石油原料、または
真空搭あるいは精製装置から底まで供給されることを特
徴とする方法。 (12)、請求項10または11記載の方法において、
過程(2)において343〜500℃(約650〜93
0°F)の範囲の温度にある(1)からの混合物をデイ
レイド・コーキング領域内に導入し、そのデイレイド・
コーキング領域内で、約427〜480℃(約800〜
895°F)の範囲の温度、および約1.4〜4.3k
G/CM^3ゲージ(約20〜60psig)の範囲に
おいて、凝縮されていない炭化水素燃料流出物蒸気およ
びスチームをオーバーヘッドで除去し、前記シリコン−
マンガン酸化物添加剤を含有する前記石油コークスを底
から除去することを特徴とする方法。 (13)、請求項10または11記載の方法において、
過程(2)において288〜400℃(約550〜75
0°F)の範囲の温度にある(1)からの混合物を流動
床コーキング領域内に導入し、その流動床コーキング領
域内で、約538〜650℃(約1000〜1200°
F)の範囲の温度、および約0.7〜1.4Kg/cm
^3ゲージ(約10〜20psig)の範囲において、
凝縮されていない炭化水素燃料流出物蒸気およびスチー
ムをオーバーヘッドで除去し、前記シリコン−マンガン
酸化物添加剤を含有する前記石油コークスを底から除去
することを特徴とする方法。 (14)、請求項10〜13のいずれか1つに記載の方
法において、(1)におけるシリカ−マンガン酸化物添
加剤は、マグネシウムと、クロムと、カルシウムと、ナ
トリウムと、鉄とより成る元素の群と、化合物の態様の
それらの元素の混合物とより成る群とから選択された付
加物質が含まれることを特徴とする方法。 (15)、請求項14記載の方法において、前記付加物
質はシリカ−マグネシウム酸化物添加剤の総量中の約1
.0〜10.0重量゛の化合物として供給されるマグネ
シウムを含むことを特徴とする方法。 (16)、請求項15記載の方法において、前記マグネ
シウム化合物は酸化物であることを特徴とする方法。 (17)、請求項1〜16のいずれか1つに記載の方法
において、過程(1)において前記灰分融解温度変更剤
または前記シリカ−マンガン酸化物添加剤を真空蒸留装
置から原料中へ、または底へ導入することを特徴とする
方法。 (18)、請求項1〜17のいずれか1つに記載の方法
において、過程(1)から前記灰分融解温度変更剤、ま
たはシリカ−マンガン酸化物添加剤と張込み原料の混合
物がASTM−11規格ふるい指定の約212〜38ミ
クロンまたはそれより小さい粒子寸法を有することを特
徴とする方法。 (19)、請求項1〜18のいずれか1つに記載の方法
において、前記張込み原料中の硫黄のほぼ全てを、シリ
コンと、マンガンと、鉄と、ニッケルと、それらの金属
の混合物とから成る群から選択された金属の硫化物に変
え、その硫化物は反応領域をスラグの態様で出ることを
特徴とする方法。 (20)、請求項1〜19のいずれか1つに記載の方法
において、前記第1の液相洗浄剤中に、Al、Ca、V
、Mg、K、およびそれらの混合物から選択した少くと
も1種類の付加元素が存在することを特徴とする方法。 (21)、請求項1〜20のいずれか1つに記載の方法
において、第1の液相洗浄剤は前記スラグの基礎総重量
の約5〜90重量%の量で存在することを特徴とする方
法。
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JP2009074139A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Ihi Corp | 未利用資源からの金属回収方法及び金属回収装置 |
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WO2006082543A1 (en) * | 2005-02-01 | 2006-08-10 | Sasol-Lurgi Technology Company (Proprietary) Limited | Method of operating a fixed bed dry bottom gasifier |
CN110551530B (zh) * | 2019-09-30 | 2021-02-05 | 华中科技大学 | 一种用于石油焦气化过程中优化液态排渣的方法 |
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US4654164A (en) * | 1985-11-12 | 1987-03-31 | Texaco Inc. | Partial oxidation process |
US4671804A (en) * | 1985-11-29 | 1987-06-09 | Texaco Inc. | Partial oxidation process |
US4705539A (en) * | 1985-12-02 | 1987-11-10 | Texaco Inc. | Partial oxidation process |
US4803061A (en) * | 1986-12-29 | 1989-02-07 | Texaco Inc. | Partial oxidation process with magnetic separation of the ground slag |
US4808386A (en) * | 1987-03-02 | 1989-02-28 | Texaco Inc. | Partial oxidation of sulfur-containing solid carbonaceous fuel |
-
1988
- 1988-06-20 US US07/208,929 patent/US4889658A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-05-17 CA CA000599909A patent/CA1330621C/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-13 DE DE8989305985T patent/DE68903194T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-13 ES ES198989305985T patent/ES2035562T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-13 EP EP89305985A patent/EP0348089B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-20 JP JP1155994A patent/JP2704761B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US5329451A (en) * | 1990-09-26 | 1994-07-12 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Steerable trailer and steering apparatus of combination vehicle |
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JP2009074139A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Ihi Corp | 未利用資源からの金属回収方法及び金属回収装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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ES2035562T3 (es) | 1993-04-16 |
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EP0348089B1 (en) | 1992-10-14 |
DE68903194T2 (de) | 1993-02-25 |
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