JPH03172390A - ガス発生装置組立体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、部分酸化ガス発生装置とガス冷却装置とに関
する。より具体的には、本発明は、ガス発生装置をガス
冷却装置に接続する耐火材スロート通路を下向きに通過
する高温の生エフルエントガス流が漏れることを防止す
るガスバリヤ−・支持シェルフ組合体に関する。

〔従来の技術〕

部分酸化処理は、石油などの液体炭化水素質燃・料及び
石炭や石油コークスなどの固体炭素質燃料を、Ｈ２＋Ｃ
Ｏを含むガス状混合物に変換するための処理として周知
である。実際の組成に応じて、ガス発生装置からの工フ
ルエントガス流は合成ガスや還元ガス、燃料ガスと呼ば
れる。例えば、本願と譲受人が同一である米国特許第３
．５４４．２９１号、同３，６０７，１５７号、同３　
、９９８　、６０９号、同４，２８９゜５０２号が参考
となシ、それらの内容は本願明細書に参考のために盛シ
込んである。

部分酸化反応は、流体が妨害されずに自由に流通できる
垂直な筒状の鋼製かつ耐火材内張シ付きの圧力容器内で
行われる。そのような容器は、例えば、本願と譲受人が
同じである米国特許第４，５２５．１７６号に記載され
ておル、その内容も参考のために本願明細書に盛シ込ん
である。高温の生エフルエントガス流は、ガス発生装置
から流出すると、冷却タンク内の水によシ冷却できるよ
うになっている。そのようなタンクは、本願と譲受人が
同じである米国特許第４　、６０５　、４２３号に記載
されている。一方、高温の生処理ガス流は、放射型又は
対流型の冷却装置内のボイラー供給水と間接熱交換を行
って冷却される。そのような構造は、本件明細書に参考
のために盛シ込んだ米国特許第４゜３７７．１３２号及
び同４，４６２．３３９号に記載されている。すなわち
、本発明の目的は、合成ガス発生装置及び合成ガス冷却
装置の組み合せ構造に、ガス発生装置とガス冷却装置と
の間に位置する耐火材製スロート通路を通過する高温生
エフルエントガス流が漏れることを防止するガスバリヤ
−Φ耐火材支持シェルフ組み合せ構造を提供することに
ある。

〔発明の要旨〕

要約すると、本発明は、液体炭化水素質又は固体炭素質
燃料の部分酸化を行ってＨ２＋　ＣＯを含むガス状混合
物を生成するようにした耐火材内張シ付きの垂直筒状圧
力容器を備えた高温ガス発生装置と、該ガス発生装置の
下側に連結して同心に並ぶ垂直筒状の鋼製圧力容器との
組み合せ構造を提供するものである。下側の圧力容器は
ガス冷却装置と廃熱ボイラーとを収容しておシ、該ボイ
ラーは、ボイラー供給水との間接熱交換によシ、上記ガ
ス発生装置からの高温生エフルエントガス流を冷却する
。又、両容器を互いに接合するための連結手段と、垂直
筒状かつ環状の細長い形状に成形されて第１及び第２の
容器の間を同心に延びる耐火材スロートと、該耐火材ス
ロートを同心かつ同軸の位置関係で囲む垂直な鋼製の円
筒状ガスバリヤ−も設けである。ガスバリヤ−はその下
流側端部に、同心かつ同軸状態で環状のフランジを含ん
でおり、該フランジは一部分が内方へ延びて上記耐火材
スロートの底部を支持している。上記筒状ガスバリヤ−
を上記第１容器に連結する手段と、上記筒状ガスバリヤ
−の外側から上記容器の内側壁部までの間に環状の滞留
領域を設けるためのシール手段も設けである。本発明に
よると、筒状ガスバリヤ−の軸方向及び（又は）半径方
向の膨張が異々つでいてもよい。その場合でも、上記耐
火材スロートを通過した生エフルエントガスａは、実質
的には、上記環状滞留領域に全く漏れない。

次に本発明を、図示の実施例によシ更に詳細に説明する
。

〔実施例〕

略図である第１図において、第１の垂直筒状かつ細長い
、鋼製高温圧力容器１には、内向きの下部内側ヘッド２
が設けである。ヘッド２は、上記容器の中心縦軸ＫＧっ
て延びる底部出口通路３を含んでいる。上記容器１の上
部ヘッド４は、−船釣な下向き排出型のガス化バーナー
（図示せず）を挿入するための同軸入口通路５を含んで
いる。容器１は外側シェルを形成しておシ、その内張シ
である耐火材６の内側に、部分酸化ガス発生装置の反応
領域Ｔが形成されている。発生装置は、合成ガスや還元
ガス、燃料ガスの生成に使用される。

容器１０７ランジ状底部端部１５は、垂直筒状かつ細長
い形状の第２の鋼製高温圧力容器８０７ランジ状上側端
部１６に連結している。容器８はガス冷却装置及び廃熱
ボイラーの外側シェルを形成している。−船釣なボルト
ヤクランプなどの連結手段（図示せず）を使用して、上
記第１容器のフ側 ランジ状下端部１５が上記第２容器の７ランジ状上側端
部１６に連結され、各容器の中心縦軸に沿って同軸上に
並べられている。垂直筒状かつ環状の細長い耐熱耐火材
スロートは耐火煉瓦１Ｔで形成されて、上記ｔＪ１及び
第２の容器の間を同軸の位置関係で延びておシ、両者間
を、上記反応領域７から容器８内の上記放射ガス冷却装
置へ下向きに流れる高温生エフルエントガス流が自由に
通過できるようになっている。同心かつ同軸関係にある
垂直筒状の鋼製ガスバリヤ−１８が上記耐火材スロート
１７の外周を囲んでおシ、これについては、「Ａ」の部
分を更に詳細に説明する。

第２図は第１図のｒＡＪの部分の詳細を示す拡大略図で
ある。垂直筒状の圧力容器１は部分酸化反応領域の中心
底部出口通路３を含んでおり、ガス冷却装置兼廃熱ボイ
ラー９の垂直筒状シェル８に対して、フランジ１５．１
６を互いに締め付けることによシ接合されている。ガス
冷却装置兼廃熱ボイラー９は米国特許Ｈ４，３７７、１
３２号に記載されているような一般的な形式のものであ
る。該特許は、醸受入が本願と同じであり、参考のため
に本願明細書に盛シ込んである。ガス冷却装置９には、
同軸耐火材入口通路１４と、環状水壁１２及びその他の
複数のガス冷却管に連結する蒸気ドラム１１とが含まれ
ている。ボイラー供給水は放射ボイラーの氷壁管に導入
される。氷壁管の内側では、水が蒸発して蒸気が発生し
、それＫよシ、ガス冷却装置を下方へ流れる高温合成ガ
スから熱が除去される。ガス流に生じた凝固スラグは放
射ボイラーの底部で除去できる。氷壁は複数の並行な水
管で構成されておシ、それらの管は、フィンを備えてい
るか、あるいは、互いに接合されて垂直筒状表面（前記
米国特許第４，３７７．１３２号の図面の符号１５．２
３参照）を形成するか、又は平坦な環状壁部１２を形成
している。同軸垂直耐火材スロート１７は、耐火材内張
シを施した底部出口通路３の底部から、放射冷却装置９
０入口に位置する耐火材スロート１４の頂部１３１で延
びている。

金属ガスバリヤ−１８は、その下流側端部に、水平な同
心同軸環状７ランジ２０を含んでおり、該フランジ２０
は半径方向内向きに延びる部分２１と外向きに延びる部
分２２とを備えている。該７ランジの内向きに延びる部
分２１は、上記垂直な柱状耐火材スロート１７の底部を
支持している。

金属ガスバリヤ−１８は支持手段によシ垂直に支持され
ている。支持手段の上端部は容器１に固定されているが
、下端部は熱膨張に応じて自由に移動できるようになっ
ている。実施例の支持手段では、３角形の補強板２６か
ら成る垂直脚部が容器１の内側表面に溶接されておシ、
板２６の他方０脚部が半径方向かつ水平方向に突出して
いる。

例えば、４個の補強板２６を９０度の間隔を隔てて設け
ることができる。垂直に延びる同心同軸リング２７が板
２Ｇの垂直下側に配置されておシ、環状フランジ２０の
外向きに延びる部分２２に取シ付けである。端部連結部
２９．３０を備えた垂直なハンガーロッド２８が各補強
板２６とリング２７との間に取υ外し自在に連結されて
いる。垂直に延びる同軸リング２３はりング２７の近傍
かつ半径方向外側に配置されておシ、溶接などの適当な
手段により、環状水壁１２に対して所定位置で固定され
ている。これに代えて、リング２３は、環状リング３１
に固定して所定位置に保持することもできる。環状リン
グ３１は水平かつ半径方向に延びており、容器８の内側
壁部の内周に溶接されている。

下側の柔軟な継手ガスシール手段３５が、柔軟なＵ形同
心同軸環状金属板リング３６の両級部を、上向きに延び
る同心同軸リング２Ｔの内側表面及び上向きに延びる同
心同軸リング２３の内側表面に取シ付けることＫよシ形
成されている。上側の柔軟な継手ガスシール手段３７が
、柔軟なＵ形同軸環状金属板すング３８０両縁部を、筒
状ガスバリヤ−１８の上端近傍の外側表面と、垂直下向
きに延びる同心同軸リング３９の内側表面とに固定して
形成されている。リング３１１は上向きに延びる垂直筒
状ガスバリヤ−１８の近傍かつ半径方向外側に配置され
ており、ガス発生装置１の内向き底部ヘッド４０の外側
底部表面に溶接されている。

耐火材スロート１γを通過する生工フルエントガス流が
、下部柔軟継手３５や上部柔軟継手３７を通過して滞留
環状領域４１に実質的に入ることはない。領域４１は、
筒状ガスバリヤ−１８の半径方向外側に位置し、ガス発
生装置１の下端部の内側表面及び容器８の上端部の内側
表面の内側に位置している。ガスバリヤ−１８の上端部
と内向き底部ヘッド４０の底部表面との間の空間４２と
、環状７ランジ２０の外周と垂直に延びる同心同軸リン
グ２３の内側表面との間の空間４３は、例えば華氏１７
００〜２８００度の高温において、筒状ガスバリヤ−の
軸方向や半径方向の膨張に差が生じることを許容できる
だけの充分な幅に設定されている。

別の実施例では、金属ガスバリヤ−１８を支持する手段
が、ガス発生装置１の内側下部ヘッド２の底部にハンガ
ーロッド２８の上端部を例えば溶接によシ取シ付けるこ
とによ多構成される。従って、補強板２６は省略される
。この第２実施例の支持手段のその他の特徴は、前述の
支持手段の特徴と同じである。但し、前述の補強板型支
持手段は、ガス発生装置の下部内側ヘッド４０に対する
総合的荷重を低下させるので、この点で好ましい。

ガス発生装置でガスバリヤ−１８を支持すると効果的で
ある。このようにすると、スロートを含むガス発生装置
耐火材構造郡全体を耐火煉瓦で形成でき、又、ガス冷却
装置へガス発生装置を取シ付ける前に、予め部分的に加
熱することが可能となυ得る。従って、ユニットの休止
時間を最小にできる。

以上に本発明の実施例を詳細に説明したが、上述の実施
例は説明のためであり、本発明を如何なる意味において
も限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、連結スロートとガスバリヤ−兼耐火材スロー
ト通路用支持部とを備え、ガス冷却装置と同心に並ぶガ
ス発生装置を示す本発明実施例の断面略図、第２図は、
スロート構造部とガスバリヤ−兼耐火材スロート通路用
支持部を示す第１図のｒＡＪ部分の詳細を示す拡大断面
図である。 １・・・・圧力容器、３・・ｏｓ出口通路、５・・・・
入日通路、７・Φ・・反応領域、８・・・・圧力容器、
９・・・・廃熱ボイラー、１５゜ｊ　５６ｈａｍ端部、
ｊ７＠＠＠＠耐火材スロート、１８φ壷・・ガスバリヤ
−１２６・・・・補強板、２７・ｍ−・フランジ、２８
・・・・ハンガーロッド、２９．３０・拳・・連結部、
３５・・・・シール手段、３６・・・・リング、４１・
拳・・滞留領域。 オ夜と１丁つ°スン綽ア時（３１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１の垂直方向に細長い鋼製の高温耐圧容器（１）
   が、該容器の中心縦軸に沿う底部出口通路（３）と、下
   向き放出型バーナーを挿入するための上部同軸入口通路
   （５）とを備え、上記第１容器が合成ガス又は還元ガス
   、燃料ガスを製造するための部分酸化ガス発生装置の耐
   火材内張り反応領域（７）の外側シェルであり； 第２の垂直方向に細長い鋼製の高温耐圧容器（８）が、
   上記反応領域（７）からの高温生エフルエントガス流を
   冷却するためのガス冷却装置（９）の外側シェルであり
   ； 上記第１容器（１）の下端部を上記第２容器（８）の上
   端部に連結して各容器の中心縦軸に沿つて垂直方向同軸
   上に並べるための連結手段（１５、１６）が設けてあり
   ；垂直で環状の細長い耐火材スロート（１７）が上記第
   １及び第２の容器（１、８）と同軸上に配置されて両者
   間を延びており、それにより、上記反応領域（７）から
   上記ガス冷却装置（９）への高温生エフルエントガス流
   を自由に流通させるガス発生装置組立体において； 上記耐火材スロート（１７）の外周をその全長にわたつ
   て囲む同軸垂直金属ガスバリヤー（１８）が設けてあり
   、該ガスバリヤーが、内側及び外側部分（２１、２２）
   を備えた水平環状底部フランジ（２０）を含んでおり、
   該内側部分が上記耐火材スロート（１７）を支持するた
   めのシェルフとして作用し；上記ガスバリヤー（１８）
   を上記第１容器（１）へ連結する手段（２６〜３０）が
   設けてあり；上記ガスバリヤー（１８）と、該ガスバリ
   ヤー（１８）の半径方向外側に配置された環状補強領域
   （４１）との間に柔軟な頂部及び底部継手シール手段（
   ３５、３７）が配置され； 上記耐火材スロート（１７）を通過する生エフルエント
   ガス流が上記補強環状領域（４１）へ実質的に全く漏れ
   ないようにしたことを特徴とするガス発生装置組立体。