JPH0674125B2 - Ｃｏリツチガス製造方法 - Google Patents
Ｃｏリツチガス製造方法Info
- Publication number
- JPH0674125B2 JPH0674125B2 JP62059761A JP5976187A JPH0674125B2 JP H0674125 B2 JPH0674125 B2 JP H0674125B2 JP 62059761 A JP62059761 A JP 62059761A JP 5976187 A JP5976187 A JP 5976187A JP H0674125 B2 JPH0674125 B2 JP H0674125B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- gas
- combustion
- fuel
- temperature
- Prior art date
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は炭化水素系燃料を燃焼炉内で不完全燃焼させて
H2及びCOを含むガス（以下COリッチガスという）を製造
する方法に関し、特に燃焼炉の耐久性を向上させるとと
もにCO量の調整をすることのできるCOリッチガスの製造
方法に関するものである。
H2及びCOを含むガス（以下COリッチガスという）を製造
する方法に関し、特に燃焼炉の耐久性を向上させるとと
もにCO量の調整をすることのできるCOリッチガスの製造
方法に関するものである。
［従来の技術］ 燃料油、ナフサ、天然ガス等の炭化水素系燃料を単独
で、若しくはこれにスチーム及び／若しくはCO2を混合
して不完全燃焼させ、H2,CO,CO2,H2O等を含む混合ガス
を製造する方法については既に実用化されている。ここ
に製造されるガスは、炭化水素に由来するH2とスチーム
に由来するH2を含有し、従ってH2リッチとなっているか
らアンモニア製造用の原料ガスとして広く利用されてい
る。上記反応を進行させる為の熱源としては原料の一部
を利用しているので、反応温度を保つためにリフォーミ
ングのように外部から熱を加える必要がなく、燃焼炉は
内部を耐火物で内張りした円筒形状の極めて簡単な構造
のもので良い。
で、若しくはこれにスチーム及び／若しくはCO2を混合
して不完全燃焼させ、H2,CO,CO2,H2O等を含む混合ガス
を製造する方法については既に実用化されている。ここ
に製造されるガスは、炭化水素に由来するH2とスチーム
に由来するH2を含有し、従ってH2リッチとなっているか
らアンモニア製造用の原料ガスとして広く利用されてい
る。上記反応を進行させる為の熱源としては原料の一部
を利用しているので、反応温度を保つためにリフォーミ
ングのように外部から熱を加える必要がなく、燃焼炉は
内部を耐火物で内張りした円筒形状の極めて簡単な構造
のもので良い。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記方法において添加されるスチームはH2リッチガスを
製造する上で有効であるばかりでなく、炉壁耐火物の冷
却保護機能も果している。しかしスチームを添加しすぎ
ると燃焼温度が下がり過ぎると共に燃焼性の低下を招い
てカーボンの発生量が多くなり、このため後段でカーボ
ン除去装置を設置しなくてはならない。
製造する上で有効であるばかりでなく、炉壁耐火物の冷
却保護機能も果している。しかしスチームを添加しすぎ
ると燃焼温度が下がり過ぎると共に燃焼性の低下を招い
てカーボンの発生量が多くなり、このため後段でカーボ
ン除去装置を設置しなくてはならない。
カーボン発生量が多くなるのはたとえば C6H6→6C＋3H2（分解反応） ……（１） Ｃ＋O2→CO2 ……（2a） Ｃ＋CO2→2CO ……（2b） の反応において燃焼温度が下がってくると（１）の反応
に比べて（2a），（2b）の反応が遅くなってくるためで
ある。
に比べて（2a），（2b）の反応が遅くなってくるためで
ある。
このようにスチームの添加によって炉内温度は低下する
が、炉内では元々燃焼という高温反応がおこっているの
であるからかなりの高温となっており、また火炎の接触
により炉壁の損傷は避けられない。このため炉を巨大に
して対処するといったことも行なわれている。
が、炉内では元々燃焼という高温反応がおこっているの
であるからかなりの高温となっており、また火炎の接触
により炉壁の損傷は避けられない。このため炉を巨大に
して対処するといったことも行なわれている。
一方、近年炭素数が１つの化合物を出発原料とするC1化
学が注目を集めており、COリッチガスを製造する必要性
が高まっている。そこで本発明においては炉壁を保護す
ることができるとともに生成ガス中のCO量の調整が可能
となるCOリッチガスの製造方法の提供について検討し
た。
学が注目を集めており、COリッチガスを製造する必要性
が高まっている。そこで本発明においては炉壁を保護す
ることができるとともに生成ガス中のCO量の調整が可能
となるCOリッチガスの製造方法の提供について検討し
た。
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決することのできた本発明とは炭化水素
系燃料を必要によりスチーム及び／若しくはCO2添加の
下で燃焼炉内で不完全燃焼させることによって少なくと
もH2とCOを含む還元性ガスを製造する方法において、前
記燃焼炉の内壁面側にCO2を吹込むことを構成要旨とす
るものである。
系燃料を必要によりスチーム及び／若しくはCO2添加の
下で燃焼炉内で不完全燃焼させることによって少なくと
もH2とCOを含む還元性ガスを製造する方法において、前
記燃焼炉の内壁面側にCO2を吹込むことを構成要旨とす
るものである。
［作用］ 第１図は本発明の実施に適した炉体構造の一例を示す断
面であり、以下第１図に基づいて本発明の主旨を明らか
にする。尚第１図（ａ）は縦断面図であり、第１図
（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ′線矢視断面図である。
面であり、以下第１図に基づいて本発明の主旨を明らか
にする。尚第１図（ａ）は縦断面図であり、第１図
（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ′線矢視断面図である。
燃焼炉１内のメインバーナー８は燃料導入管２および助
燃剤導入管３よりなる２重管によって形成されており、
たとえばスチームを含有する炭化水素系燃料（以下単に
燃料ということもある）は予熱された後燃料導入管２か
ら燃焼炉１内に導入し、また助燃剤としての酸素（ある
いは空気）を助燃剤導入管３より導入して燃料の一部を
燃焼させ、その時発生する燃焼熱を利用して燃料の残部
を分離・ガス化して不完全燃料ガスを生成する。一方燃
焼炉１の内壁面近くに配されたCO2導入管４からCO2を燃
焼炉１内に吹込む。この吹込まれたCO2は燃焼炉１の内
壁に沿って上昇し、内壁を冷却するとともにバーナーか
らの火炎が内壁に直接接触するのを防ぎ、また輻射熱を
遮断する。従って炉壁にホットスポットの様な溶損が生
じるのを防止し、炉壁の寿命を延長させることが可能と
なった。さらにこのCO2は前記燃焼ガスと混合されて排
ガス管５より排出される。尚第１図において６は温度測
定用フランジ、７はパイロットバーナーである。
燃剤導入管３よりなる２重管によって形成されており、
たとえばスチームを含有する炭化水素系燃料（以下単に
燃料ということもある）は予熱された後燃料導入管２か
ら燃焼炉１内に導入し、また助燃剤としての酸素（ある
いは空気）を助燃剤導入管３より導入して燃料の一部を
燃焼させ、その時発生する燃焼熱を利用して燃料の残部
を分離・ガス化して不完全燃料ガスを生成する。一方燃
焼炉１の内壁面近くに配されたCO2導入管４からCO2を燃
焼炉１内に吹込む。この吹込まれたCO2は燃焼炉１の内
壁に沿って上昇し、内壁を冷却するとともにバーナーか
らの火炎が内壁に直接接触するのを防ぎ、また輻射熱を
遮断する。従って炉壁にホットスポットの様な溶損が生
じるのを防止し、炉壁の寿命を延長させることが可能と
なった。さらにこのCO2は前記燃焼ガスと混合されて排
ガス管５より排出される。尚第１図において６は温度測
定用フランジ、７はパイロットバーナーである。
この燃焼炉内でおこっている反応は次に示す通りであ
る。尚この反応式のうち（４），（５）式の反応はスチ
ームを合わせて吹込んだ場合を示す。
る。尚この反応式のうち（４），（５）式の反応はスチ
ームを合わせて吹込んだ場合を示す。
ここで炭化水素系燃料とは天然ガス、精油所からのオフ
ガス、ベンゼン等の芳香族炭化水素、ナフサ等の軽質油
および重質油あるいはこれらの混合物等であり、これら
燃料単独、あるいはこれらの燃料にスチームおよび／ま
たはCO2を混合使用するものであり、上記反応式では炭
化水素系燃料をCmHnとして表わしたが、それらの成分組
成については一切制限を受けない。尚CO2やスチームの
役割は後述する如くＣ（媒）の発生を抑制する点にあ
る。
ガス、ベンゼン等の芳香族炭化水素、ナフサ等の軽質油
および重質油あるいはこれらの混合物等であり、これら
燃料単独、あるいはこれらの燃料にスチームおよび／ま
たはCO2を混合使用するものであり、上記反応式では炭
化水素系燃料をCmHnとして表わしたが、それらの成分組
成については一切制限を受けない。尚CO2やスチームの
役割は後述する如くＣ（媒）の発生を抑制する点にあ
る。
またCO2導入管４から吹込むCO2はどの様な経路で入手し
たものでも良いが、第２図に示すように排ガス管５から
排出されるガスを排熱回収、カーボン除去、水分除去、
ガス分離等の各装置に通して回収されたCO2をリサイク
ルすることが推奨される。この様に本発明ではスチーム
を炉内温度調整用としては導入しないのでH2の生成量が
減少して相対的にCOガス比率が向上すると共に、Ｃ転化
率が向上するので、本発明の目的であるCOリッチガスを
得ることが可能となった。また燃焼温度の低下およびこ
れに伴う燃焼性の低下を防ぎ、その結果カーボン発生量
を抑制することができる。尚発生したＣは炉内が高温に
なればなる程CO2やH2Oと反応してCOあるいはH2を生成す
る。
たものでも良いが、第２図に示すように排ガス管５から
排出されるガスを排熱回収、カーボン除去、水分除去、
ガス分離等の各装置に通して回収されたCO2をリサイク
ルすることが推奨される。この様に本発明ではスチーム
を炉内温度調整用としては導入しないのでH2の生成量が
減少して相対的にCOガス比率が向上すると共に、Ｃ転化
率が向上するので、本発明の目的であるCOリッチガスを
得ることが可能となった。また燃焼温度の低下およびこ
れに伴う燃焼性の低下を防ぎ、その結果カーボン発生量
を抑制することができる。尚発生したＣは炉内が高温に
なればなる程CO2やH2Oと反応してCOあるいはH2を生成す
る。
Ｃ＋CO2→2CO Ｃ＋H2O→H2＋CO この際スチームだけの添加ではCOリッチにならず、スチ
ーム量を多量に吹込むとCO2を吹込む以上に燃焼温度が
下がってくる。このように本発明によると熱利用率を向
上することができて燃料消費量を少なくすることがで
き、これらの面もCO生成量の増大に寄与する。
ーム量を多量に吹込むとCO2を吹込む以上に燃焼温度が
下がってくる。このように本発明によると熱利用率を向
上することができて燃料消費量を少なくすることがで
き、これらの面もCO生成量の増大に寄与する。
［実施例］ 第１表に示す配合割合で燃料、助燃剤および内壁面側吹
込み用CO2を第１図に示す燃焼炉１内に導入し、COリッ
チガスを生成した。得られた生成ガス量、出口ガス温
度、ガス成分組成、H2/COおよびＣ転化率は同表下欄に
示すとおりである。またこの時のCO2の内壁面側吹込み
による炉内温度分布に対する影響を第３図に示す。
込み用CO2を第１図に示す燃焼炉１内に導入し、COリッ
チガスを生成した。得られた生成ガス量、出口ガス温
度、ガス成分組成、H2/COおよびＣ転化率は同表下欄に
示すとおりである。またこの時のCO2の内壁面側吹込み
による炉内温度分布に対する影響を第３図に示す。
第１表から明らかなようにCO2の内壁面側吹込量を多く
すると生成ガス中のCO量を多くすることができ、H2/CO
を小に、またＣ転化率を大にすることができる。さらに
第３図から明らかなようにCO2を導入することにより、
炉の内壁部温度を全体的に下げることができる。つまり
出口部分で約13℃、炉内最高温度も約20℃下げることが
できる。
すると生成ガス中のCO量を多くすることができ、H2/CO
を小に、またＣ転化率を大にすることができる。さらに
第３図から明らかなようにCO2を導入することにより、
炉の内壁部温度を全体的に下げることができる。つまり
出口部分で約13℃、炉内最高温度も約20℃下げることが
できる。
［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されているので、炉内温度調整
用としてのH2Oの導入に伴う弊害をなくすことができ、C
O2を内壁面側に吹込むことにより燃焼炉を巨大化させな
くてもその耐久性の向上と生成ガス中のCO量の増大を図
ることができる。
用としてのH2Oの導入に伴う弊害をなくすことができ、C
O2を内壁面側に吹込むことにより燃焼炉を巨大化させな
くてもその耐久性の向上と生成ガス中のCO量の増大を図
ることができる。
第１図は本発明を実施するための燃焼炉の一例を示す概
略図、第２図は本発明のプロセスフローの一例を示す概
略図、第３図はCO2の内壁面側吹込みによる炉内温度分
布に対する影響を示す図である。 １……燃焼炉、２……燃料導入管 ３……助燃剤導入管、４……CO2導入管 ５……排ガス管、６……温度測定用フランジ ７……パイロットバーナー ８……メインバーナー、９……排熱ボイラー 10……スクラバー、11,13,18……ドラム 12……ダクト集塵装置、14……コンプレッサー 15……H2O除去装置、16……CO2吸着装置 17……CO2脱着装置
略図、第２図は本発明のプロセスフローの一例を示す概
略図、第３図はCO2の内壁面側吹込みによる炉内温度分
布に対する影響を示す図である。 １……燃焼炉、２……燃料導入管 ３……助燃剤導入管、４……CO2導入管 ５……排ガス管、６……温度測定用フランジ ７……パイロットバーナー ８……メインバーナー、９……排熱ボイラー 10……スクラバー、11,13,18……ドラム 12……ダクト集塵装置、14……コンプレッサー 15……H2O除去装置、16……CO2吸着装置 17……CO2脱着装置
Claims (1)
- 【請求項１】炭化水素系燃料を燃焼炉内で不完全燃焼さ
せることによって少なくともH2及びCOを含む還元性ガス
を製造する方法において、前記燃焼炉の内壁面側にCO2
を吹込むことを特徴とするCOリッチガス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62059761A JPH0674125B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Ｃｏリツチガス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62059761A JPH0674125B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Ｃｏリツチガス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63225510A JPS63225510A (ja) | 1988-09-20 |
| JPH0674125B2 true JPH0674125B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=13122572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62059761A Expired - Lifetime JPH0674125B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Ｃｏリツチガス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674125B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0360416A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-15 | Ube Ind Ltd | 炭素質燃料の部分酸化方法 |
| JP2001278610A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Nippon Sanso Corp | 高温迅速浸炭用雰囲気ガス発生方法 |
| JP4592937B2 (ja) * | 2000-12-05 | 2010-12-08 | 東京瓦斯株式会社 | 水素製造装置 |
| US7621973B2 (en) | 2005-12-15 | 2009-11-24 | General Electric Company | Methods and systems for partial moderator bypass |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5346901A (en) * | 1976-10-13 | 1978-04-27 | Nitto Chem Ind Co Ltd | Preparation of carbon monoxide for synthetic raw material use |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62059761A patent/JPH0674125B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5346901A (en) * | 1976-10-13 | 1978-04-27 | Nitto Chem Ind Co Ltd | Preparation of carbon monoxide for synthetic raw material use |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63225510A (ja) | 1988-09-20 |
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