JPH07188677A - Vertical coal pyrolyzer - Google Patents

Vertical coal pyrolyzer

Info

Publication number
JPH07188677A
JPH07188677A JP34833293A JP34833293A JPH07188677A JP H07188677 A JPH07188677 A JP H07188677A JP 34833293 A JP34833293 A JP 34833293A JP 34833293 A JP34833293 A JP 34833293A JP H07188677 A JPH07188677 A JP H07188677A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pyrolysis
coal
gas
thermal decomposition
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP34833293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2853548B2 (en
Inventor
Takeshi Konishi
武史 小西
Takeshi Furukawa
武 古川
Shinji Ishii
伸治 石井
Minoru Asanuma
稔 浅沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP5348332A priority Critical patent/JP2853548B2/en
Publication of JPH07188677A publication Critical patent/JPH07188677A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2853548B2 publication Critical patent/JP2853548B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide a vertical coal pyrolyzer whereby desired component gases can efficiently and selectively be recovered from pyrolysis gases generated from coal by pyrolysis alone without the necessity for any accessories. CONSTITUTION:The pyrolyzer consists of a vertical coal pyrolysis zone 13, means 14a to 14d for heating partitioned pyrolysis sections 13a to 13d to temperatures corresponding to the formation temperatures of the respective desired component gases and having a temperature gradient at which the pyrolysis of the coal C proceeds from the top of the pyrolysis zone 13 to its bottom, means 16a to 16d provided in the respective pyrolysis sections 13a to 13d and used for recovering the desired component gases and a means 20 provided below the pyrolysis zone 13 and used for gasifying the coal pyrolysis residue CR into a high-temperature gas. The high-temperature gas is used to heat the pyrolysis sections 13a to 13d.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、石炭を熱分解して熱分
解ガスの所望の成分ガスを選択的に回収するための石炭
の熱分解装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coal pyrolysis apparatus for pyrolyzing coal to selectively recover a desired component gas of the pyrolysis gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】石炭は、熱分解(乾留)により高カロリ
ーガスを含む種々のガスを発生する。例えばコークス炉
では、熱分解の進行に伴って石炭から発生する熱分解ガ
スの主成分は水分、タール、より高級な炭化水素(例え
ば、エタン、エチレン)、メタン、一酸化炭素、炭酸ガ
ス、水素へと変化する。
2. Description of the Related Art Coal produces various gases including high-calorie gas by thermal decomposition (carbonization). For example, in a coke oven, the main components of pyrolysis gas generated from coal with the progress of pyrolysis are water, tar, higher hydrocarbons (for example, ethane and ethylene), methane, carbon monoxide, carbon dioxide gas, hydrogen. Changes to.

【0003】しかしながら、コークス炉においては、上
記成分ガスは全て同一の上昇管に集められるので、得ら
れるコークス炉ガスはこれらの成分ガスの混合物となっ
ている。そこで、例えば化学工業、半導体工業、食品工
業、石油精製等に利用され、今後はクリーンエネルギー
としての利用が期待されている高濃度水素ガスをこのコ
ークス炉ガスから得ようとすると、そのためのガス精製
設備が別途必要となる。
However, in the coke oven, all of the above component gases are collected in the same riser pipe, and the coke oven gas obtained is a mixture of these component gases. Therefore, for example, when a high-concentration hydrogen gas, which is used in the chemical industry, semiconductor industry, food industry, petroleum refining, etc. and is expected to be used as clean energy in the future, is to be obtained from this coke oven gas, gas purification for that purpose Equipment is required separately.

【0004】また、コークス炉ガスは製鉄所内の副生ガ
スの中で最もカロリーが高いが、その低位発熱量はせい
ぜい4,620kcal/Nm3 程度である。現在、製
鉄所内では、このようなコークス炉ガスを高炉ガス、転
炉ガス及び購入燃料ガスと組合せて各種の需要に応える
ようにしているが、今後の製鉄所内でのガス需要に対し
ては、それだけでは対応が困難であるとされており、よ
り高カロリーのガスが望まれている。
Further, coke oven gas has the highest calorie of the by-product gas in the steel mill, but its lower calorific value is at most about 4,620 kcal / Nm 3 . Currently, in the steelworks, such coke oven gas is combined with blast furnace gas, converter gas and purchased fuel gas to meet various demands, but for future gas demands in the steelworks, It is said that it is difficult to deal with this alone, and higher calorie gas is desired.

【0005】ところで、石炭資源の有効利用を背景とし
て、コークス炉ガスをより高カロリーのガスに転化すべ
く、これをメタン化する技術が提案されている(例え
ば、Q.Yuan及びB.K.Huang、「常圧下の
メタン化による都市ガスの製造」Proc.Pitts
burgh Coal Conf.VOL.6th、N
o.Vol.2,pp721−724,1989)。し
かしながら、このメタン化技術を実施する場合、コーク
ス炉に加えてメタン化反応装置をはじめとするガス変成
設備が必要となり、コスト高の原因となる。加えて、こ
のメタン化技術によると、得られたメタン化ガス中の二
酸化炭素濃度が非常に高いものとなる。従って、これを
実用化するためには、別途脱炭酸設備も必要である。
By the way, against the background of effective utilization of coal resources, a technique of methanizing coke oven gas into higher calorie gas has been proposed (for example, Q. Yuan and BK). Huang, "Production of City Gas by Methanation under Normal Pressure" Proc. Pitts
burg Coal Conf. VOL. 6th, N
o. Vol. 2, pp 721-724, 1989). However, when this methanation technology is carried out, a gas conversion facility such as a methanation reactor is required in addition to a coke oven, which causes a high cost. In addition, according to this methanation technology, the carbon dioxide concentration in the obtained methanation gas becomes extremely high. Therefore, in order to put this into practical use, a separate decarbonation facility is also required.

【0006】また、コークス炉への石炭装入から乾留が
終了するまでの所要時間の内、最初の55〜75%の時
間内に発生する炭化水素含有率の高い高カロリー成分ガ
スと、残りの45〜25%の時間内に発生する水素含有
率の高い成分ガスとを別々に回収する技術が特開昭57
−3882号公報に開示されている。しかしながら、コ
ークス炉では、炉壁付近と炉中心付近とでは乾留温度が
異なるため、炭化水素成分ガス中への水素の混入あるい
は水素中への炭化水素成分の混入が避けられず、目的と
する高カロリーガスや高濃度水素を得ることができな
い。
Further, in the time required from the charging of coal to the coke oven to the end of the carbonization, the high-calorie component gas having a high hydrocarbon content generated within the first 55 to 75% of the time, and the remaining gas A technique for separately recovering a component gas having a high hydrogen content generated within 45 to 25% of the time is disclosed in JP-A-57 / 57.
It is disclosed in Japanese Patent No. 3882. However, in the coke oven, since the carbonization temperature is different near the furnace wall and near the center of the furnace, it is unavoidable that hydrogen is mixed into the hydrocarbon component gas or the hydrocarbon component is mixed into the hydrogen. Cannot get calorie gas or high concentration hydrogen.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、石炭を熱分解して、石炭から発生する熱分解ガスの
所望の成分ガスを付帯設備を必要とせず比較的簡単な構
成により選択的に回収するための石炭の熱分解装置を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to perform thermal decomposition of coal and select a desired component gas of the thermal decomposition gas generated from coal with a relatively simple structure without requiring auxiliary equipment. The present invention is to provide a thermal decomposition device for coal for efficient recovery.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
一般炭、改質炭等石炭の熱分解過程において、熱分解温
度によって発生するガスの成分が異なる点に着目した。
すなわち、一般に、石炭を熱分解すると、350〜40
0℃付近で石炭は熱軟化性を示し、コールタールやガス
液を発生する。450〜500℃付近では、石炭を構成
する高分子中の官能基や側鎖が分解してエチレン、エタ
ン等の比較的高級炭化水素、メタン、一酸化炭素、二酸
化炭素等を放出しながら固化による収縮現象を示す。さ
らに高温になると、芳香族縮合環周辺部の分解によって
水素を多く放出するようになり、700℃以上になると
熱分解ガスの主成分は水素となり、最終的に残留炭素が
生成する。
Means and Actions for Solving the Problems The present inventors have
In the thermal decomposition process of coal such as steam coal and reformed coal, we focused on the fact that the components of gas generated differ depending on the thermal decomposition temperature.
That is, in general, when coal is thermally decomposed, 350 to 40
At around 0 ° C, coal exhibits thermal softening properties and generates coal tar and gas liquid. In the vicinity of 450 to 500 ° C, the functional groups and side chains in the polymer composing coal are decomposed and solidified while releasing relatively higher hydrocarbons such as ethylene and ethane, methane, carbon monoxide and carbon dioxide. Indicates a contraction phenomenon. When the temperature further rises, a large amount of hydrogen is released due to the decomposition of the peripheral portion of the aromatic condensed ring, and at 700 ° C. or higher, the main component of the thermal decomposition gas becomes hydrogen, and residual carbon is finally produced.

【0009】そこで、各熱分解温度において発生する成
分ガスをその発生温度領域において抽出すれば所望の成
分ガス(例えば、高カロリー成分ガス、高濃度水素ガ
ス)を選択的に得ることができる。本発明者らは、この
点につきさらに研究した結果、石炭の移送の容易さの観
点から石炭の熱分解装置として縦型装置を用い、その内
部を石炭が下降するにつれ熱分解が進行するように装置
上部から下方に向けて温度勾配を設け、所望の成分ガス
の発生温度に対応する熱分解区域からガス回収管等の回
収手段を介して該所望の成分ガスを選択的に回収するよ
うにした。加えて、装置下部に石炭の熱分解残渣のガス
化室を設け、ガス化により発生したガスを熱分解区域の
加熱用熱源として利用することとした。
Therefore, if the component gas generated at each thermal decomposition temperature is extracted in the generation temperature region, a desired component gas (for example, high calorie component gas, high concentration hydrogen gas) can be selectively obtained. As a result of further research on this point, the present inventors have used a vertical device as a pyrolyzer of coal from the viewpoint of ease of transfer of coal, so that pyrolysis proceeds as the coal descends inside. A temperature gradient is provided downward from the upper part of the apparatus so that the desired component gas can be selectively recovered from the thermal decomposition area corresponding to the generation temperature of the desired component gas through a recovery means such as a gas recovery pipe. . In addition, a gasification chamber for the thermal decomposition residue of coal was installed at the bottom of the equipment, and the gas generated by gasification was used as a heat source for heating the thermal decomposition area.

【0010】すなわち、本発明によれば、石炭を熱分解
してその熱分解ガスの所望の成分ガスを選択的に回収す
るための石炭熱分解装置であって、縦型の石炭熱分解領
域と、該熱分解領域を上方から下方に向い石炭の熱分解
が進行するような温度勾配をもって各所望成分ガスの生
成温度に対応した温度に加熱してそれぞれの熱分解区域
に区画化するための手段と、各熱分解区域にそれぞれ設
けられ、各所望成分ガスを回収するための手段と、該熱
分解領域の下部に設けられ、石炭の熱分解残渣をガス化
して高温ガスを発生させるための手段を備え、該高温ガ
スを該熱分解領域の加熱に利用することを特徴とする縦
型石炭熱分解装置が提供される。
That is, according to the present invention, there is provided a coal pyrolysis apparatus for pyrolyzing coal to selectively recover a desired component gas of the pyrolysis gas, which comprises a vertical coal pyrolysis region. Means for heating the pyrolysis region from the upper side to the lower side to a temperature corresponding to the production temperature of each desired component gas with a temperature gradient such that the pyrolysis of coal proceeds, and partitioning into the respective pyrolysis zones And means for recovering each desired component gas in each pyrolysis zone, and means for gasifying the pyrolysis residue of coal and generating a high-temperature gas, provided in the lower part of the pyrolysis region. A vertical coal pyrolysis apparatus is provided, which is characterized in that the hot gas is used for heating the pyrolysis zone.

【0011】本発明の縦型石炭熱分解装置において、石
炭は重力によって熱分解領域を下降し、各熱分解区域で
その温度に応じた熱分解を受け、それぞれの熱分解生成
物をを発生する。そのうち所望の成分ガスは、回収手段
から選択的に回収される。熱分解領域から排出される熱
分解残渣は、ガス化室でガス化され、高温ガスとなって
各熱分解区域の加熱に利用される。
In the vertical coal pyrolysis apparatus of the present invention, coal descends in the pyrolysis region due to gravity, undergoes pyrolysis in each pyrolysis zone according to its temperature, and produces respective pyrolysis products. . Of these, the desired component gas is selectively recovered from the recovery means. The pyrolysis residue discharged from the pyrolysis region is gasified in the gasification chamber and becomes a high temperature gas, which is used for heating each pyrolysis zone.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は、本発明の一実施例に従う縦型熱分
解装置の概略縦断面図である。図1に示すように、本装
置10は、板状部材11からなる幅の狭い縦長中空直方
体(箱型)構造を有し、中央部に仕切り板12a及び1
2bにより直方体形状の石炭熱分解領域13が規定され
ている。石炭Cは、装置上部からホッパ1、供給ダンパ
2及び計量ホッパ3を介して装置10の熱分解領域13
内に供給される。石炭Cは、重力により熱分解領域13
内を下降するので、特別の移送装置は必要とせず、設備
費がそれだけ軽減される。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a vertical pyrolysis apparatus according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the present device 10 has a vertically-long hollow rectangular parallelepiped (box-shaped) structure composed of a plate-shaped member 11, and has partition plates 12a and 1 at the center.
A rectangular parallelepiped coal pyrolysis region 13 is defined by 2b. The coal C passes through the hopper 1, the supply damper 2 and the weighing hopper 3 from the upper part of the device, and the thermal decomposition region 13 of the device 10
Supplied within. Coal C is decomposed by gravity into the thermal decomposition area 13
Since it descends inside, no special transfer device is required, and the equipment cost is reduced accordingly.

【0014】石炭熱分解領域13の回りの空間は、石炭
からその所望の熱分解成分ガスを得るために熱分解領域
13を重力により下降する石炭を所定の温度に加熱する
ための加熱領域14を規定している。この加熱領域14
は、板状部材15a〜15cにより縦方向に配設される
加熱室14a〜14dに分割されている。各加熱室14
a〜14dには、以後詳述する石炭の熱分解残渣をガス
化することによって発生する高温ガス(ガス化ガス)が
供給されて各加熱室14a〜14dに対応する熱分解領
域13をそれぞれ所定の温度に加熱する。この加熱によ
り熱分解領域13は、それぞれの加熱温度に対応した熱
分解区域13a〜13dに区画化される。熱分解区域1
3a〜13dが加熱される各温度によって、装置10の
上方から下方に向かい石炭の熱分解が進行するような温
度勾配が形成される。
The space around the coal pyrolysis zone 13 has a heating zone 14 for heating the coal, which descends by gravity in the pyrolysis zone 13 to a predetermined temperature, in order to obtain the desired pyrolysis component gas from the coal. Stipulates. This heating area 14
Is divided into heating chambers 14a to 14d arranged in the vertical direction by plate-shaped members 15a to 15c. Each heating chamber 14
The high temperature gas (gasification gas) generated by gasifying the thermal decomposition residue of coal, which will be described in detail below, is supplied to a to 14d, and the thermal decomposition regions 13 corresponding to the heating chambers 14a to 14d are respectively defined. Heat to the temperature of. By this heating, the thermal decomposition region 13 is divided into the thermal decomposition regions 13a to 13d corresponding to the respective heating temperatures. Pyrolysis area 1
The temperature at which 3a to 13d are heated forms a temperature gradient such that the thermal decomposition of coal proceeds from the upper side to the lower side of the apparatus 10.

【0015】各熱分解区域13a〜13dから各熱分解
生成物P1〜P4(例えば、P1:コールタール及びガ
ス液;P2:エチレン及びエタン;P3:メタン、一酸
化炭素及び二酸化炭素;P4:水素等)を選択的に回収
するように、ルーバー式ガス回収管16a〜16dがそ
れぞれの熱分解区域14a〜14dに縦方向に設けられ
ている。回収管16a〜16dはルーバー式であるの
で、熱分解領域13を下降する石炭Cにより閉塞を受け
ることなく、各分解生成物を効率よく連続的に回収する
ことができる。
Pyrolysis products P1 to P4 (eg P1: coal tar and gas liquids; P2: ethylene and ethane; P3: methane, carbon monoxide and carbon dioxide; P4: hydrogen) from the respective pyrolysis zones 13a to 13d. Etc.), louver-type gas recovery pipes 16a to 16d are vertically provided in the respective thermal decomposition sections 14a to 14d. Since the recovery pipes 16a to 16d are of the louver type, the decomposition products can be efficiently and continuously recovered without being blocked by the coal C descending in the thermal decomposition region 13.

【0016】熱分解装置10の下部には、石炭の熱分解
残渣をガス化して高温のガス化ガスを発生させるための
ガス化室20が一体的に設けられている。ガス化室20
は、石炭の熱分解残渣を熱分解装置10から排出するた
めのダンパ17を介して石炭の熱分解領域13と連通し
ている。
A gasification chamber 20 for gasifying the pyrolysis residue of coal to generate a high-temperature gasification gas is integrally provided below the pyrolysis device 10. Gasification chamber 20
Communicates with the coal thermal decomposition region 13 via a damper 17 for discharging coal thermal decomposition residue from the thermal decomposition device 10.

【0017】装置10外部には、石炭の熱分解残渣をガ
ス化するためのガス化剤を発生させるガス化剤発生装置
30が設けられている。このガス化剤発生装置30に
は、酸素、水及び空気がそれぞれラインL5〜L7を介
して供給される。空気は、ラインL4を通じて導入され
たガス化ガスを燃焼させるものである。この燃焼熱によ
り酸素と水(水蒸気)を加熱する。こうして生成した水
蒸気と酸素との混合物からなるガス化剤は、ラインL
8、L9を介してガス化室20内の熱分解残渣CRに供
給される。ガス化室20内の熱分解残渣CRは、ガス化
剤によりガス化され、高温のガス化ガスとなってガス化
室20のガス排出口20aからサイクロン21を通り、
相隣る加熱室のガス出口と入口を外部で連結するライン
L3〜L1を介して各加熱室14d〜14aを出入し熱
分解区域13a〜13bを所定の温度に加熱する。しか
る後、ガス化ガスは、一部は系外へ排出されるが、上に
述べたように、残りはラインL4を介してガス化剤発生
装置30に導入され、空気により燃焼され、その燃焼熱
を水の水蒸気化及び酸素の予熱用熱源として利用した
後、燃焼排ガスは、ラインL10を介して系外へ排出さ
れる。
A gasifying agent generator 30 for generating a gasifying agent for gasifying the thermal decomposition residue of coal is provided outside the apparatus 10. Oxygen, water, and air are supplied to the gasifying agent generator 30 via lines L5 to L7, respectively. The air burns the gasified gas introduced through the line L4. This combustion heat heats oxygen and water (steam). The gasifying agent composed of the mixture of water vapor and oxygen thus generated is line L
It is supplied to the thermal decomposition residue CR in the gasification chamber 20 via 8, L9. The pyrolysis residue CR in the gasification chamber 20 is gasified by the gasifying agent and becomes high-temperature gasification gas, passing through the cyclone 21 from the gas discharge port 20a of the gasification chamber 20,
The heating chambers 14d to 14a are moved in and out through the lines L3 to L1 that connect the gas outlets and inlets of the adjacent heating chambers to each other to heat the thermal decomposition zones 13a to 13b to a predetermined temperature. Thereafter, a part of the gasified gas is discharged to the outside of the system, but as described above, the rest is introduced into the gasifying agent generator 30 through the line L4, burned by air, and burned. After utilizing the heat as a heat source for steaming water and preheating oxygen, the combustion exhaust gas is discharged to the outside of the system through a line L10.

【0018】ガス化室20のガス化残渣である灰分AS
は、灰分排出口20bから移送手段31を経て排出機3
2に収容され、そこから収容器33に排出される。
Ash AS which is the gasification residue in the gasification chamber 20
From the ash discharge port 20b through the transfer means 31 to the discharge device 3
2 and then discharged to the container 33.

【0019】さて、ガス化室20内で逐次発生するガス
化ガスは、800〜900℃の高温ガスである。これを
上記のように各加熱室14d〜14aに下側から順に導
入することによって各加熱室14d〜14aが高温から
低温の温度に保持され、対応する熱分解区域13d〜1
3aがそれぞれの温度に加熱される。例えば、熱分解区
域13a〜13dは、温度勾配をもって250℃から8
00℃に渡る温度に設定することができる。より具体的
には、熱分解区域13aを250〜400℃に設定して
コールタールとガス液(P1)を回収管16aから回収
し、熱分解区域13bを450℃の温度に設定してエチ
レン及びエタンを主成分とする高カロリー成分ガス(P
2)を回収管16bから回収し、熱分解区域13cを5
00℃の温度に設定してメタンを主成分とし、一酸化炭
素及び二酸化炭素との混合ガスからなる高カロリー成分
ガス(P3)を回収管16cから回収し、熱分解区域1
3dを700℃〜800℃に設定して水素を主成分とす
る成分ガス(P4)を回収管16dから回収することが
できる。
Now, the gasification gas which is successively generated in the gasification chamber 20 is a high temperature gas of 800 to 900 ° C. By introducing this into each of the heating chambers 14d to 14a in order from the lower side as described above, the temperature of each of the heating chambers 14d to 14a is maintained from the high temperature to the low temperature, and the corresponding thermal decomposition sections 13d to 1
3a is heated to each temperature. For example, the thermal decomposition zones 13a to 13d have a temperature gradient from 250 ° C to 8 ° C.
It is possible to set temperatures up to 00 ° C. More specifically, the thermal decomposition zone 13a is set to 250 to 400 ° C. to recover the coal tar and the gas liquid (P1) from the recovery pipe 16a, and the thermal decomposition zone 13b is set to a temperature of 450 ° C. to remove ethylene and High-calorie component gas (P
2) is recovered from the recovery pipe 16b, and the thermal decomposition area 13c is recovered to 5
A high-calorie component gas (P3) composed of a mixed gas of carbon monoxide and carbon dioxide, whose main component is methane by setting the temperature to 00 ° C., is recovered from the recovery pipe 16c, and the pyrolysis zone 1
By setting 3d to 700 ° C. to 800 ° C., the component gas (P4) containing hydrogen as the main component can be recovered from the recovery pipe 16d.

【0020】装置10内の石炭Cの移動速度は、各熱分
解区域13a〜13dにおいて各熱分解生成物の発生が
充分に終了するように石炭Cが各熱分解区域13a〜1
3d内に滞留できるような速度であることが望ましい。
このような速度は、例えば、供給ダンパ2と排出ダンパ
17の開閉制御により石炭を少量づつ定量的に装置10
内に供給すること及び/または熱分解領域13の長さを
調節することによって達成することができる。
The moving speed of the coal C in the apparatus 10 is set such that the coal C is in each of the pyrolysis zones 13a to 13d so that the generation of each of the pyrolysis products is sufficiently completed in each of the pyrolysis zones 13a to 13d.
It is desirable that the speed is such that it can stay in 3d.
Such a speed is, for example, by quantitatively controlling the opening and closing of the supply damper 2 and the discharge damper 17 in small quantities of coal in the apparatus 10
It can be achieved by feeding in and / or adjusting the length of the pyrolysis zone 13.

【0021】なお、本発明において使用される石炭に特
に制限はなく、泥炭、褐炭、亜瀝青炭、瀝青炭等を使用
可能であるが、熱分解ガス収率を高めるために揮発分の
多い褐炭等が好ましい。また、タールにより膨潤・固化
処理された改質炭を使用してもよい。その場合、熱分解
ガスが多量に得られるという利点がある。
The coal used in the present invention is not particularly limited, and peat, lignite, subbituminous coal, bituminous coal and the like can be used, but lignite and the like having a large amount of volatile matter are used in order to increase the yield of pyrolysis gas. preferable. Moreover, you may use the modified carbon swelled and solidified with tar. In that case, there is an advantage that a large amount of pyrolysis gas can be obtained.

【0022】以下、本発明の熱分解装置を用いて石炭を
熱分解し、熱分解成分ガスを回収した実験例を記載す
る。
An experimental example in which coal is pyrolyzed by using the pyrolyzer of the present invention and the pyrolyzed component gas is recovered will be described below.

【0023】実験例 図1に示す熱分解装置10を使用し、熱分解区域13a
を250〜400℃に設定し、熱分解区域13bを45
0℃の温度に設定し、熱分解区域13cを500℃の温
度に設定し、熱分解区域13dを700〜800℃の温
度に設定した。
Experimental Example Using the thermal decomposition apparatus 10 shown in FIG.
Is set to 250 to 400 ° C., and the thermal decomposition zone 13b is set to 45
The temperature was set to 0 ° C, the thermal decomposition zone 13c was set to a temperature of 500 ° C, and the thermal decomposition zone 13d was set to a temperature of 700 to 800 ° C.

【0024】オプチマム炭(水分6.2%、灰分10.
4%、揮発分33.3%、固定炭素56.3%)を約3
0.5kg/時の割合で装置10内に供給した。
Optimum charcoal (water content 6.2%, ash content 10.
4%, volatile matter 33.3%, fixed carbon 56.3%) about 3
It was fed into the apparatus 10 at a rate of 0.5 kg / hour.

【0025】石炭Cが250〜400℃の熱分解区域1
3aを約10時間かけて下降する間に、コールタール及
びガス液がそれぞれ約3.00kg/時及び3.10k
g/時の割合で回収され、次に450℃の熱分解区域1
3b内を約3時間かけて下降する間にエチレン約0.2
6kg/時及びエタン約0.28kg/時を主成分とす
る高カロリーガスが回収された。続いて、500℃の熱
分解区域13c内を約8時間かけて移動する間に、メタ
ン約1.62kg/時、一酸化炭素約0.30kg/時
及び二酸化炭素約0.45kg/時を主成分とする高カ
ロリーガスが回収され、さらに700〜800℃の熱分
解区域13d内を3時間かけて移動する間に水素約0.
11kg/時を主成分とするガスが回収された。熱分解
残渣は、ガス化室20内に導入され、酸素及び水蒸気か
らなるガス化剤によりガス化され、800〜900℃の
高温ガス約56.4kg/時を得た。灰分は、約1.4
6kg/時であった。なお、ガス化室20内で発生され
た高温ガスは、熱分解区域13d〜13aを上記各温度
に加熱するために使用した後、その一部をガス化剤発生
装置30の加熱用燃料ガスとして使用した。なお、本装
置を長時間連続使用しても、石炭による回収管16a〜
16dの閉塞は生じなかった。
Pyrolysis zone 1 where coal C is 250-400 ° C
While descending 3a over about 10 hours, coal tar and gas liquid were about 3.00 kg / hr and 3.10 k, respectively.
Recovered at a rate of g / h and then at 450 ° C pyrolysis zone 1
Ethylene content of about 0.2 while descending in 3b over about 3 hours
High calorie gas was recovered, which was composed mainly of 6 kg / hr and about 0.28 kg / hr of ethane. Then, while moving in the pyrolysis zone 13c at 500 ° C. for about 8 hours, methane of about 1.62 kg / hour, carbon monoxide of about 0.30 kg / hour and carbon dioxide of about 0.45 kg / hour were mainly used. The high-calorie gas as a component is recovered, and further, while moving in the thermal decomposition zone 13d at 700 to 800 ° C. for 3 hours, about 0.
A gas containing 11 kg / hour as a main component was recovered. The thermal decomposition residue was introduced into the gasification chamber 20 and gasified with a gasifying agent composed of oxygen and steam to obtain a high temperature gas of 800 to 900 ° C. of about 56.4 kg / hour. Ash content is about 1.4
It was 6 kg / hour. The high-temperature gas generated in the gasification chamber 20 is used to heat the thermal decomposition zones 13d to 13a to the above temperatures, and then a part of the high-temperature gas is used as a fuel gas for heating the gasifying agent generator 30. used. Even if the present apparatus is continuously used for a long time, the coal recovery pipe 16a ...
No occlusion of 16d occurred.

【0026】以上の実験結果の一部を下記表1に示す。Table 1 below shows some of the results of the above experiments.

【0027】[0027]

【表1】 なお、コークス炉ガス及び前記「常圧下のメタン化によ
る都市ガスの製造」によるメタン化コークス炉ガスを上
記実施例において得られた高カロリー成分ガスと比較し
て下記表2に示す。
[Table 1] Table 2 below shows the coke oven gas and the methanated coke oven gas obtained by the “production of city gas by methanation under normal pressure” in comparison with the high-calorie component gas obtained in the above example.

【0028】[0028]

【表2】 以上の結果からわかるように、本発明の装置を使用する
ことにより、格別の付帯設備を必要とせずに石炭の熱分
解のみによって、所望の熱分解成分ガスを選択的に回収
することができる。本発明によって得られた高カロリー
ガスは低位発熱量が高く(500℃の熱分解区域13c
から回収された成分ガスの低位発熱量約7,000kc
al/Nm3 以上、450℃の熱分解区域13bから回
収された成分ガスに至ってはその低位発熱量約13,1
00kcal/Nm3 )、また高濃度水素ガスも容易に
得られる。さらに、高カロリーガス中の二酸化炭素濃度
も低く、高カロリーガス中への水素ガスの混入も見られ
ない。
[Table 2] As can be seen from the above results, by using the apparatus of the present invention, the desired pyrolysis component gas can be selectively recovered only by the pyrolysis of coal without the need for any additional equipment. The high-calorie gas obtained by the present invention has a high lower heating value (the thermal decomposition zone 13c at 500 ° C).
Lower calorific value of component gas recovered from 7,000 kc
Al / Nm 3 or more, 450 ° C. The lower calorific value of the component gas recovered from the thermal decomposition section 13b is about 13,1.
00 kcal / Nm 3 ) and high-concentration hydrogen gas can be easily obtained. Furthermore, the carbon dioxide concentration in the high-calorie gas is low, and hydrogen gas is not mixed in the high-calorie gas.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、石
炭から発生する熱分解ガスの所望の成分ガス、例えば高
カロリーガス、水素ガスを付帯設備を必要とせず効率的
かつ選択的に回収できる石炭の熱分解装置が提供され
る。本発明の装置は、縦型であるため、石炭は、重力に
より熱分解領域内を移動(下降)するので、石炭の移送
のための特別の装置は不要である。また、各熱分解区域
からの熱分解生成物の回収をルーバー式回収管を用いて
行うことにより、石炭による回収管の閉塞を生じること
なく安定に連続して熱分解生成物を回収できる。さら
に、装置を幅の狭い箱型とすることによって、熱分解領
域の幅方向における温度をほぼ均一とすることができる
ので、熱分解領域の縦方向長さを長くするだけで装置の
スケールアップに対応できる。加えて、石炭の熱分解残
渣をガス化して発生する高温ガスを各熱分解区域の加熱
用熱源として使用しているので、燃料費等の操作費用も
低減できる。
As described above, according to the present invention, the desired component gas of the pyrolysis gas generated from coal, such as high calorie gas or hydrogen gas, can be efficiently and selectively used without any auxiliary equipment. An apparatus for recovering coal that can be recovered is provided. Since the apparatus of the present invention is of a vertical type, coal moves (descends) in the pyrolysis region by gravity, so that a special apparatus for transferring coal is unnecessary. Further, by recovering the thermal decomposition product from each thermal decomposition area by using the louver type recovery pipe, the thermal decomposition product can be stably and continuously recovered without the recovery pipe being blocked by coal. Furthermore, by making the equipment a narrow box shape, the temperature in the width direction of the pyrolysis area can be made almost uniform, so increasing the length of the pyrolysis area in the vertical direction will increase the scale of the equipment. Can handle. In addition, since the high-temperature gas generated by gasifying the thermal decomposition residue of coal is used as a heat source for heating each thermal decomposition area, operating costs such as fuel costs can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の縦型石炭熱分解装置の一実施例を示す
概略縦断面図。
FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view showing an embodiment of a vertical coal pyrolyzer of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…石炭供給ダンパ、13a〜13d…熱分解区域、1
4a〜14d…加熱室、16a〜16d…ルーバー式熱
分解生成物回収管、20…ガス化室、30…ガス化剤発
生装置。
2 ... Coal supply damper, 13a-13d ... Pyrolysis area, 1
4a to 14d ... Heating chamber, 16a to 16d ... Louver type pyrolysis product recovery pipe, 20 ... Gasification chamber, 30 ... Gasifying agent generator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅沼 稔 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Minoru Asanuma 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Steel Pipe Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石炭を熱分解してその熱分解ガスの所望
の成分ガスを選択的に回収するための石炭熱分解装置で
あって、縦型の石炭熱分解領域と、該熱分解領域を上方
から下方に向い石炭の熱分解が進行するような温度勾配
をもって各所望成分ガスの生成温度に対応した温度に加
熱してそれぞれの熱分解区域に区画化するための手段
と、各熱分解区域にそれぞれ設けられ、各所望成分ガス
を回収するための手段と、該熱分解領域の下部に設けら
れ、石炭の熱分解残渣をガス化して高温ガスを発生させ
るための手段を備え、該高温ガスを該熱分解領域の加熱
に利用することを特徴とする縦型石炭熱分解装置。
1. A coal pyrolysis apparatus for pyrolyzing coal to selectively recover a desired component gas of the pyrolysis gas, comprising a vertical coal pyrolysis region and the pyrolysis region. Means for heating to a temperature corresponding to the production temperature of each desired component gas and partitioning into each thermal decomposition zone with a temperature gradient such that the thermal decomposition of coal proceeds downward from above And a means for recovering each desired component gas, and a means for gasifying the thermal decomposition residue of coal to generate a high temperature gas, which is provided below the thermal decomposition region. Is used for heating the thermal decomposition region.
JP5348332A 1993-12-27 1993-12-27 Vertical coal pyrolysis unit Expired - Lifetime JP2853548B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5348332A JP2853548B2 (en) 1993-12-27 1993-12-27 Vertical coal pyrolysis unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5348332A JP2853548B2 (en) 1993-12-27 1993-12-27 Vertical coal pyrolysis unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07188677A true JPH07188677A (en) 1995-07-25
JP2853548B2 JP2853548B2 (en) 1999-02-03

Family

ID=18396324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5348332A Expired - Lifetime JP2853548B2 (en) 1993-12-27 1993-12-27 Vertical coal pyrolysis unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2853548B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009545636A (en) * 2006-06-05 2009-12-24 プラスコエナジー アイピー ホールディングス、エス.エル.、ビルバオ、シャフハウゼン ブランチ Gasifier with vertical continuous processing area
WO2012124765A1 (en) * 2011-03-15 2012-09-20 九州電力株式会社 Combined system for manufacturing char/raw material gas from coal, and for generating electricity
US8690975B2 (en) 2007-02-27 2014-04-08 Plasco Energy Group Inc. Gasification system with processed feedstock/char conversion and gas reformulation
KR101434542B1 (en) * 2012-11-23 2014-08-27 주식회사 포스코 Apparatus for ignition and apparatus for dissipate having thereof apparatus
CN104099108A (en) * 2013-04-08 2014-10-15 廖树汉 Furnace for acquiring regenerated gasoline and diesel oil through separation via air exhauster after wood carbonization
US9321640B2 (en) 2010-10-29 2016-04-26 Plasco Energy Group Inc. Gasification system with processed feedstock/char conversion and gas reformulation
JP2020521822A (en) * 2017-05-31 2020-07-27 河南竜成煤高効技術応用有限公司Henan Longcheng Coal High Efficiency Technology Application Co., Ltd. Coal pyrolysis processor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5548289A (en) * 1978-10-02 1980-04-05 Fmc Corp Fluid flowing coal carbonization

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5548289A (en) * 1978-10-02 1980-04-05 Fmc Corp Fluid flowing coal carbonization

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009545636A (en) * 2006-06-05 2009-12-24 プラスコエナジー アイピー ホールディングス、エス.エル.、ビルバオ、シャフハウゼン ブランチ Gasifier with vertical continuous processing area
US8690975B2 (en) 2007-02-27 2014-04-08 Plasco Energy Group Inc. Gasification system with processed feedstock/char conversion and gas reformulation
US9321640B2 (en) 2010-10-29 2016-04-26 Plasco Energy Group Inc. Gasification system with processed feedstock/char conversion and gas reformulation
WO2012124765A1 (en) * 2011-03-15 2012-09-20 九州電力株式会社 Combined system for manufacturing char/raw material gas from coal, and for generating electricity
JPWO2012124765A1 (en) * 2011-03-15 2014-07-24 九州電力株式会社 Combined system using coal for char / raw gas production and power generation
JP5857340B2 (en) * 2011-03-15 2016-02-10 九州電力株式会社 Combined system using coal for char / raw gas production and power generation
US9334458B2 (en) 2011-03-15 2016-05-10 Kyushu Electric Power Co., Inc. Complex system for utilizing coal in manufacture of char and raw material gas and electric power generation
KR101434542B1 (en) * 2012-11-23 2014-08-27 주식회사 포스코 Apparatus for ignition and apparatus for dissipate having thereof apparatus
CN104099108A (en) * 2013-04-08 2014-10-15 廖树汉 Furnace for acquiring regenerated gasoline and diesel oil through separation via air exhauster after wood carbonization
CN104099108B (en) * 2013-04-08 2017-02-15 廖树汉 Furnace for acquiring regenerated gasoline and diesel oil through separation via air exhauster after wood carbonization
JP2020521822A (en) * 2017-05-31 2020-07-27 河南竜成煤高効技術応用有限公司Henan Longcheng Coal High Efficiency Technology Application Co., Ltd. Coal pyrolysis processor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2853548B2 (en) 1999-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4026679A (en) Apparatus for and process of converting carbonaceous materials containing sulphur to an essentially sulphur-free combustible gas
US4397656A (en) Process for the combined coking and gasification of coal
US4298453A (en) Coal conversion
US4533438A (en) Method of pyrolyzing brown coal
MXPA05008871A (en) Apparatus and method for coal gasification.
US2619415A (en) Supply of heat to fluidized solids beds for the production of fuel gas
US4010092A (en) Oil shale retorting-gasification process
US4519810A (en) Circulation loop for carrying out two-stage reactions
US2560403A (en) Method for processing carbonaceous solids
US4415431A (en) Integrated oxygasification and hydropyrolysis process for producing liquid and gaseous hydrocarbons
JP2853548B2 (en) Vertical coal pyrolysis unit
US4186079A (en) Pyrolysis process
JPS60248793A (en) Thermal decomposition of heavy oil
US4002534A (en) Continuous coking process
JP5860469B2 (en) Method and equipment for producing coke during indirect heating gasification
US4303415A (en) Gasification of coal
US20230109160A1 (en) Integrated pyrolysis and gasification of biomass
US4025612A (en) Process for the production of hydrogen
JP2004217868A (en) Coal thermal hydrocracking process
KR101032178B1 (en) Gasification system for converting carbonaceous feedstock into synthesis gas and method thereof
CN212335130U (en) Device for thermal cracking of heavy oil by using pulverized coal and petroleum coke gasification
Rovero et al. A two-stage spouted bed process for autothermal pyrolysis or retorting
US4007015A (en) Apparatus useful for the production of hydrogen
CN111704934A (en) Device for thermal cracking of heavy oil by using pulverized coal and petroleum coke gasification
US2132533A (en) Production of gas suitable for the synthesis of hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen