JPH0678533B2 - 石炭ガス化方法 - Google Patents
石炭ガス化方法Info
- Publication number
- JPH0678533B2 JPH0678533B2 JP1892982A JP1892982A JPH0678533B2 JP H0678533 B2 JPH0678533 B2 JP H0678533B2 JP 1892982 A JP1892982 A JP 1892982A JP 1892982 A JP1892982 A JP 1892982A JP H0678533 B2 JPH0678533 B2 JP H0678533B2
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- JP
- Japan
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- coal
- gas
- gasification
- furnace
- gasification furnace
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は石炭のガス化方法に係り、特に未反応石炭のガ
ス化に好適な石炭ガス化方法に関する。
ス化に好適な石炭ガス化方法に関する。
固形の石炭を高温，加圧下でガス化し、クリーンな可燃
性ガスあるいは化学工業原料を得る石炭ガス化プロセス
の一形態に流動層方式の石炭ガス化プロセスがある。本
方式は塊状石炭を0.1〜5mm程度に粉砕し、温度700〜100
0℃，圧力10〜100気圧程度で運転されるガス化炉内に、
ガス化剤である酸素，水蒸気あるいは空気，水蒸気と共
に供給し、該炉内で燃焼，部分燃焼，乾留，水性ガス化
等の反応を起させて水素，一酸化炭素等のガスを得るも
のである。また該炉内に供給された石炭粒子はガス化剤
と発生ガスにより流動化状態で炉内に滞留し、その有効
ガス化部分をガスに変換された後、炉外へ排出される。
本プロセスは塊状の石炭を粉砕して使用するため、固体
の石炭を気流で輸送したり、液体と混合してスラリー状
にしてポンプ輸送が可能であり、加圧ガス化炉への供給
が容易であるなどの長所がある。また、ガス化炉内で粒
子を流動化状態に保つことにより、炉内での温度の均一
化、反応性の向上が望める等の長所をも有すものである
が、ただ一つの欠点は炉内の粒子が流動時に摩耗し、微
粒化されてガスと共に炉外に飛散してしまうことであ
る。特に炉内に供給された石炭が揮発分を放出した状
態、あるいは反応中である状態においては（一般にチヤ
ーと総称される）強度が弱く、流動による摩耗が激し
い。摩耗により微粒子となつたチヤーはガスに同伴され
炉内に長く滞留することができないので未反応のままガ
ス化炉から飛散し、ガス化効率の低下をひき起す。
性ガスあるいは化学工業原料を得る石炭ガス化プロセス
の一形態に流動層方式の石炭ガス化プロセスがある。本
方式は塊状石炭を0.1〜5mm程度に粉砕し、温度700〜100
0℃，圧力10〜100気圧程度で運転されるガス化炉内に、
ガス化剤である酸素，水蒸気あるいは空気，水蒸気と共
に供給し、該炉内で燃焼，部分燃焼，乾留，水性ガス化
等の反応を起させて水素，一酸化炭素等のガスを得るも
のである。また該炉内に供給された石炭粒子はガス化剤
と発生ガスにより流動化状態で炉内に滞留し、その有効
ガス化部分をガスに変換された後、炉外へ排出される。
本プロセスは塊状の石炭を粉砕して使用するため、固体
の石炭を気流で輸送したり、液体と混合してスラリー状
にしてポンプ輸送が可能であり、加圧ガス化炉への供給
が容易であるなどの長所がある。また、ガス化炉内で粒
子を流動化状態に保つことにより、炉内での温度の均一
化、反応性の向上が望める等の長所をも有すものである
が、ただ一つの欠点は炉内の粒子が流動時に摩耗し、微
粒化されてガスと共に炉外に飛散してしまうことであ
る。特に炉内に供給された石炭が揮発分を放出した状
態、あるいは反応中である状態においては（一般にチヤ
ーと総称される）強度が弱く、流動による摩耗が激し
い。摩耗により微粒子となつたチヤーはガスに同伴され
炉内に長く滞留することができないので未反応のままガ
ス化炉から飛散し、ガス化効率の低下をひき起す。
従来、ガス化炉から飛散する微粒子は脱塵系でガス流中
から分離し、再度ガス化炉へ再循環する方法がとられて
いる。しかし微粒子であるためガス化炉内の粒子に比べ
短い滞留時間を与えられるだけで再飛散してしまう。ま
た微粒子であるため再循環の方法、すなわち低い圧力下
から高い圧力下のガス化炉へ再供給するための駆動力を
得にくいこと、ガス化炉の圧力変動に対して逆流への耐
力が小さく運転上の困難さを有している。
から分離し、再度ガス化炉へ再循環する方法がとられて
いる。しかし微粒子であるためガス化炉内の粒子に比べ
短い滞留時間を与えられるだけで再飛散してしまう。ま
た微粒子であるため再循環の方法、すなわち低い圧力下
から高い圧力下のガス化炉へ再供給するための駆動力を
得にくいこと、ガス化炉の圧力変動に対して逆流への耐
力が小さく運転上の困難さを有している。
本発明は上記欠点を改善しようとしたもので、その目的
はガス化効率を向上し、かつプロセスに必要な水蒸気量
を減少することにある。
はガス化効率を向上し、かつプロセスに必要な水蒸気量
を減少することにある。
通常石炭ガス化炉から飛散し、脱塵系で捕集される微粒
子は200μｍ以下であり、その嵩密度は0.2〜0.3g/cm3と
小さく、低いガス流速で容易に飛散，流動する。粒子の
輸送に関しては取扱いの容易な物質であるが、輸送のた
めの駆動力を得るには困難な物質である。そこで微粒子
であることポーラスで嵩密度が小さいことをかんがみ、
液体と混合し、スラリーとしてガス化炉に再供給する方
法が有効である。すなわち微粒化されているため、水あ
るいは油等の液体と混合すれば、既存のポンプで容易に
ポンプ輸送ができ、低圧下から高圧下への再供給が容易
である。またガス化炉等の圧変動に対する逆流への耐力
も大きくとれる。
子は200μｍ以下であり、その嵩密度は0.2〜0.3g/cm3と
小さく、低いガス流速で容易に飛散，流動する。粒子の
輸送に関しては取扱いの容易な物質であるが、輸送のた
めの駆動力を得るには困難な物質である。そこで微粒子
であることポーラスで嵩密度が小さいことをかんがみ、
液体と混合し、スラリーとしてガス化炉に再供給する方
法が有効である。すなわち微粒化されているため、水あ
るいは油等の液体と混合すれば、既存のポンプで容易に
ポンプ輸送ができ、低圧下から高圧下への再供給が容易
である。またガス化炉等の圧変動に対する逆流への耐力
も大きくとれる。
一方ガス化プロセスにおいてはガス化炉にかならず水蒸
気を供給する。これは炉内の石炭中の炭素分とＣ＋H2O
CO＋H2なる反応を起させCO,H2をより多く得るためで
ある。この反応はガス化炉内に供給した水蒸気が100％C
O,H2に変換するものではなく、条件により異なるが、か
ならず未反応水蒸気より発生ガスと共に排出される。未
反応水蒸気は発生ガスの精製系において、目的ガスであ
るH2,CO,CH4等と不要ガスであるH2S、常温では油状であ
るタール等を分離する際に凝縮し、系外へ排出される。
この凝縮水はタールやH2S,NH3等を含み、通常は浄化後
廃棄処分する。この廃棄処分する水が、浄化する前には
タール、NH3を含み通常の水に比べ飛散微粒子や石炭と
混合しやすいことをみい出したこと及び浄化廃棄に要す
るコスト、ひいてはプロセスに必要な水蒸気量減少を可
能にすることである。総括すれば、ガス化炉出口以降の
未反応固体，未反応水及び副生液体を混合スラリー化
し、ポンプにより、再加圧供給し未反応物質を再ガス化
するものである。
気を供給する。これは炉内の石炭中の炭素分とＣ＋H2O
CO＋H2なる反応を起させCO,H2をより多く得るためで
ある。この反応はガス化炉内に供給した水蒸気が100％C
O,H2に変換するものではなく、条件により異なるが、か
ならず未反応水蒸気より発生ガスと共に排出される。未
反応水蒸気は発生ガスの精製系において、目的ガスであ
るH2,CO,CH4等と不要ガスであるH2S、常温では油状であ
るタール等を分離する際に凝縮し、系外へ排出される。
この凝縮水はタールやH2S,NH3等を含み、通常は浄化後
廃棄処分する。この廃棄処分する水が、浄化する前には
タール、NH3を含み通常の水に比べ飛散微粒子や石炭と
混合しやすいことをみい出したこと及び浄化廃棄に要す
るコスト、ひいてはプロセスに必要な水蒸気量減少を可
能にすることである。総括すれば、ガス化炉出口以降の
未反応固体，未反応水及び副生液体を混合スラリー化
し、ポンプにより、再加圧供給し未反応物質を再ガス化
するものである。
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
石炭ガス化装置は、原料石炭を粉砕する粉砕機１、粉砕
機１で粉砕された粉砕炭と管８から界面活性剤を含む液
体を混合してスラリー化する調合器２、スラリーを加圧
供給するポンプ３、酸素，水蒸気あるいは空気，水蒸気
等のガス化剤供給装置４、これら供給物質をガス化する
ガス化炉５、ガス化炉５で発生した粗ガス中に含まれる
微粒子を除去する脱塵器６、脱塵後の粗ガス中に含まれ
るタール，水蒸気等を除去する洗浄式ガス精製器７等か
ら構成されている。そして脱塵器６で粗ガス中から分離
除去された未反応石炭、あるいは未反応チヤーは管９よ
り調合器２に、また、精製器７で捕集されたタール，水
は管10より調合器２に供給するよう構成されている。調
合器２ではこれら供給された固体，液体により30〜70重
量％のスラリーを調合する。石炭種によりガス化炉５内
で発生する摩耗微粉量が変化し、目標とするリサイクル
微粉量が増減する場合は管８からの供給水量を変化させ
スラリーの濃度を調合する。原則として捕集した微粉及
び精製器で捕集したタールは全量を調合器２にもどす。
一般にガス化炉５は10〜100気圧で運転し、粉砕機1,調
合器２は常圧あるいは若干の加圧下で操作するので、原
料の石炭を高圧側のガス加炉５に供給するにはポンプ３
を使用する。また脱塵器6,ガス精製器７はガス化炉５の
下流であり、ガス化炉５に比べ低圧であるが、調合器２
に比べれば高圧である。すなわち脱塵器6,ガス精製器７
から排出される各物質は調合器２に対し、かなり高い圧
力を保持しているので、ガス化炉５の数十気圧の運転に
際して数気圧の圧力変動が生じても、該脱塵器6,ガス精
製器７から調合器２への再循環、しいてはガス化炉５へ
のこれら物質の再供給が問題なく行なえる。一方脱塵器
６から再循環される微粉はガス精製器７で捕集したター
ルを含む水と混合することによりタールをバインダーと
したスラリーとなる。このスラリーはポンプ３によりガ
ス化炉５に供給されガス化炉内５の粒子上に付着し、ガ
ス化反応を受ける。スラリー中の水分は炉内で蒸発し水
蒸気となりチヤーと反応し、タールは流動粒子上に付着
し、その粘結力及びコーキングにより微粒子を流動粒子
上に固着させ、ガス化炉５内に長く微粒子を滞留させ
る。この結果微粒子は充分ガス化される。
機１で粉砕された粉砕炭と管８から界面活性剤を含む液
体を混合してスラリー化する調合器２、スラリーを加圧
供給するポンプ３、酸素，水蒸気あるいは空気，水蒸気
等のガス化剤供給装置４、これら供給物質をガス化する
ガス化炉５、ガス化炉５で発生した粗ガス中に含まれる
微粒子を除去する脱塵器６、脱塵後の粗ガス中に含まれ
るタール，水蒸気等を除去する洗浄式ガス精製器７等か
ら構成されている。そして脱塵器６で粗ガス中から分離
除去された未反応石炭、あるいは未反応チヤーは管９よ
り調合器２に、また、精製器７で捕集されたタール，水
は管10より調合器２に供給するよう構成されている。調
合器２ではこれら供給された固体，液体により30〜70重
量％のスラリーを調合する。石炭種によりガス化炉５内
で発生する摩耗微粉量が変化し、目標とするリサイクル
微粉量が増減する場合は管８からの供給水量を変化させ
スラリーの濃度を調合する。原則として捕集した微粉及
び精製器で捕集したタールは全量を調合器２にもどす。
一般にガス化炉５は10〜100気圧で運転し、粉砕機1,調
合器２は常圧あるいは若干の加圧下で操作するので、原
料の石炭を高圧側のガス加炉５に供給するにはポンプ３
を使用する。また脱塵器6,ガス精製器７はガス化炉５の
下流であり、ガス化炉５に比べ低圧であるが、調合器２
に比べれば高圧である。すなわち脱塵器6,ガス精製器７
から排出される各物質は調合器２に対し、かなり高い圧
力を保持しているので、ガス化炉５の数十気圧の運転に
際して数気圧の圧力変動が生じても、該脱塵器6,ガス精
製器７から調合器２への再循環、しいてはガス化炉５へ
のこれら物質の再供給が問題なく行なえる。一方脱塵器
６から再循環される微粉はガス精製器７で捕集したター
ルを含む水と混合することによりタールをバインダーと
したスラリーとなる。このスラリーはポンプ３によりガ
ス化炉５に供給されガス化炉内５の粒子上に付着し、ガ
ス化反応を受ける。スラリー中の水分は炉内で蒸発し水
蒸気となりチヤーと反応し、タールは流動粒子上に付着
し、その粘結力及びコーキングにより微粒子を流動粒子
上に固着させ、ガス化炉５内に長く微粒子を滞留させ
る。この結果微粒子は充分ガス化される。
本発明は脱塵器，ガス精製器等高圧力側で捕集した微
粉，液体を低圧力側の調合器２にもどしスラリー化して
後ポンプ３で高圧力側に供給するものであり、各器から
のもどし方法、各管路に設置するパルプ等に制限される
ものではない。また調合器２についても石炭粒子と飛散
粒子をそれぞれ別の器でスラリー化することも、別々の
ポンプで供給することも可能である。ガス精製器７から
のもどし液体についても、管10部にCl等の除外装置を設
置し、浄化した後調合器２に輸送してもよい。
粉，液体を低圧力側の調合器２にもどしスラリー化して
後ポンプ３で高圧力側に供給するものであり、各器から
のもどし方法、各管路に設置するパルプ等に制限される
ものではない。また調合器２についても石炭粒子と飛散
粒子をそれぞれ別の器でスラリー化することも、別々の
ポンプで供給することも可能である。ガス精製器７から
のもどし液体についても、管10部にCl等の除外装置を設
置し、浄化した後調合器２に輸送してもよい。
実施例 0.1〜1.0mmに粉砕した石炭23Kg、脱塵器から回収した0.
2mm以下微粉3.1Kg、精製器から回収したタール含有水3
1.8Kgを調合器で混合スラリー化しポンプで６気圧のガ
ス化炉に供給し、ガス化剤として酸素12Kg,水蒸気6.8Kg
をガス化炉に供給し、連続80時間の運転を行つた。この
結果供給石炭の持込発熱量に対し、71％の発熱量を持つ
生成ガスを得られた。また運転中ガス化炉内圧力を５〜
７気圧に変化し、逆流の有無を調べたところ、逆流は起
らず80時間の運転中作動状態は安定であつた。
2mm以下微粉3.1Kg、精製器から回収したタール含有水3
1.8Kgを調合器で混合スラリー化しポンプで６気圧のガ
ス化炉に供給し、ガス化剤として酸素12Kg,水蒸気6.8Kg
をガス化炉に供給し、連続80時間の運転を行つた。この
結果供給石炭の持込発熱量に対し、71％の発熱量を持つ
生成ガスを得られた。また運転中ガス化炉内圧力を５〜
７気圧に変化し、逆流の有無を調べたところ、逆流は起
らず80時間の運転中作動状態は安定であつた。
本発明によれば未反応固体，廃棄液体を再度ガス化炉で
ガス化できるのでガス化効率を高めかつ、プロセスに必
要な水蒸気量を減少できる効果がある。
ガス化できるのでガス化効率を高めかつ、プロセスに必
要な水蒸気量を減少できる効果がある。
図面はガス化プロセスフローの略線図である。 ２……スラリーの調合器、６……脱塵器、７……ガス精
製器、9,10……管。
製器、9,10……管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 貞夫 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 田中 真二 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】石炭をスラリー化する調合器と、スラリー
化した石炭をガス化するガス化炉と、このガス化炉で発
生した粗ガス中の微粒子を除去する脱塵器と、脱塵後の
粗ガスに含まれるタール等を除去するガス精製器から成
る石炭ガス化プロセスにおいて、前記脱塵器で回収され
た未反応石炭とガス精製器で捕集し分離された液体を、
石炭の供給系となる調合器にもどしスラリー化すること
を特徴とする石炭ガス化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1892982A JPH0678533B2 (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 石炭ガス化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1892982A JPH0678533B2 (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 石炭ガス化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58138790A JPS58138790A (ja) | 1983-08-17 |
| JPH0678533B2 true JPH0678533B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=11985319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1892982A Expired - Lifetime JPH0678533B2 (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 石炭ガス化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678533B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4490300B2 (ja) * | 2005-02-04 | 2010-06-23 | 株式会社日立製作所 | 固体燃料ガス化装置およびガス化方法 |
-
1982
- 1982-02-10 JP JP1892982A patent/JPH0678533B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58138790A (ja) | 1983-08-17 |
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