JPH07228872A - Method for selectively recovering desired pyrolytic component gas from coal - Google Patents

Method for selectively recovering desired pyrolytic component gas from coal

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JPH07228872A
JPH07228872A JP32331294A JP32331294A JPH07228872A JP H07228872 A JPH07228872 A JP H07228872A JP 32331294 A JP32331294 A JP 32331294A JP 32331294 A JP32331294 A JP 32331294A JP H07228872 A JPH07228872 A JP H07228872A
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Japan
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coal
gas
thermal decomposition
pyrolysis
component gas
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Application number
JP32331294A
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Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Ueno
一郎 上野
Takeshi Furukawa
武 古川
Minoru Asanuma
稔 浅沼
Takeshi Konishi
武史 小西
Tsutomu Shikada
勉 鹿田
Shinji Ishii
伸治 石井
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

PURPOSE:To selectively recover a desired component gas of pyrolytic gases generated from coal according to a relatively simple technique. CONSTITUTION:This method for selectively recovering a desired component gas comprises transferring coal into a pipe type pyrolizer (12), having plural pyrolytic zones (12a to 12e) at different temperatures and provided with a temperature gradient so as to advance the pyrolysis of the coal with the movement of the coal (11) in the interior thereof, carrying out the pyrolysis of the coal and selectively recovering the desired component gas from the pyrolytic zones (12c to 12e) corresponding to the temperature for producing the desired component gas.

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、石炭の熱分解を利用し
て熱分解ガスの所望の成分ガスを選択的に回収する方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for selectively recovering a desired component gas of pyrolysis gas by utilizing the pyrolysis of coal.

【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
スの主成分はコールタール、ガス液からエチレン、エタ
ン等の高級炭化水素、メタン、炭酸ガス、一酸化炭素、
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 component of pyrolysis gas generated from coal with the progress of pyrolysis is coal tar, ethylene from gas liquid, higher hydrocarbons such as ethane, methane, carbon dioxide, carbon monoxide,
Change to hydrogen.

【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, when trying to obtain high-concentration hydrogen gas from this coke oven 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, gas purification equipment for that purpose 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4,000〜5,000kcal/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 4,000 to 5,000 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.12,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、別途脱炭酸設備が必要である。
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. 12, 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 it into practical use, a separate decarbonation facility is 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、炉壁部と炉中心部とで乾留温度が異な
り、発生するガスの成分は炉幅方向において均一でな
い。このため、炭化水素成分ガス中への水素の混入ある
いは高濃度水素への炭化水素の混入が避けられず、目的
とする高カロリーガスや水素ガスを高濃度で得ることが
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, the carbonization temperature differs between the furnace wall and the furnace center, and the components of the generated gas are not uniform in the furnace width direction. Therefore, mixing of hydrogen into the hydrocarbon component gas or mixing of hydrocarbon into the high-concentration hydrogen is unavoidable, and the target high calorie gas or hydrogen gas cannot be obtained in high concentration.

【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、石炭の熱分解を利用して、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
単な手法により選択的に回収する方法を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the object of the present invention is to make use of the thermal decomposition of coal to obtain a desired component gas of the thermal decomposition gas generated from coal without the need for ancillary equipment, which is a relatively simple method. It is to provide a method of selectively recovering.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
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、350〜400℃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(チャーあるいはコーク
ス)が生成する。
Means and Actions for Solving the Problems The present inventors have
In the thermal decomposition process of coal, we paid attention to the fact that the components of gas generated differ depending on the thermal decomposition temperature. That is, in general, when coal is thermally decomposed, the coal exhibits thermal softening property at around 350 to 400 ° C., and coal tar and gas liquid are generated.
At around 450-500 ° C, the functional groups and side chains in the polymer that constitutes coal are decomposed to release higher hydrocarbons such as ethylene and ethane, methane, carbon monoxide, carbon dioxide, etc., while shrinking due to solidification. Indicates. When the temperature becomes higher, a large amount of hydrogen is released due to the decomposition of the periphery of the aromatic condensed ring, and at 700 ° C or higher, the main component of the pyrolysis gas becomes hydrogen, and finally residual carbon (char or coke) is generated. To do.

【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、石炭の熱分解装置としてパイプ
型装置を用い、その内部を石炭が移動するにつれ熱分解
が進行するようにこれに温度勾配を設け、所望の成分ガ
スの発生温度に対応する熱分解域から該所望の成分ガス
を回収することによって上記課題を解決できることを見
い出した。
Therefore, if the component gas generated at each thermal decomposition temperature is extracted in the generation 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 inventors of the present invention used a pipe-type device as a thermal decomposition device for coal and provided a temperature gradient to the thermal decomposition device so that thermal decomposition proceeded as the coal moved inside the device. It has been found that the above problem can be solved by recovering the desired component gas from the thermal decomposition zone corresponding to the generation temperature of the component gas.

【0010】すなわち、本発明によれば、石炭からその
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
方法であって、複数の異なる温度の熱分解域を有し、内
部を石炭が移動するにつれて石炭の熱分解が進行するよ
うに温度勾配を設けたパイプ型熱分解装置内に石炭を移
送して熱分解に供し、該所望の成分ガスの生成温度に対
応する熱分解域から該所望の成分ガスを選択的に回収す
ることを特徴とする方法が提供される。
That is, according to the present invention, there is provided a method for selectively recovering a desired component gas of the pyrolysis gas from coal, which has a plurality of pyrolysis zones at different temperatures, and the inside of the coal Is subjected to thermal decomposition by transferring the coal into a pipe-type thermal decomposition apparatus provided with a temperature gradient so that the thermal decomposition of coal proceeds as it moves, from the thermal decomposition region corresponding to the production temperature of the desired component gas. Provided is a method characterized by selectively recovering the desired component gas.

【0011】以下、図面を参照しながら、本発明をさら
に詳しく説明する。図1は、本発明の方法の一例を示す
フローチャート図である。図1に示すように、石炭11
単味を以後詳述する本発明のパイプ型熱分解装置12に
供給し、その内部を図示しない圧送手段により順次移送
して熱分解させる。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、瀝青炭等の各種
石炭を塊状、粒状または粉状で使用することができる。
The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing an example of the method of the present invention. As shown in FIG. 1, coal 11
The simple substance is supplied to the pipe-type thermal decomposition apparatus 12 of the present invention, which will be described in detail below, and the inside thereof is sequentially transferred by a pressure feeding means (not shown) for thermal decomposition. The coal used in the present invention is not particularly limited, and various coals such as peat, lignite, sub-bituminous coal, and bituminous coal can be used in a lump, granular or powder form.

【0012】熱分解装置12には、石炭の供給側から出
口側に向かって石炭の熱分解が進行するように温度勾配
(例えば、100℃から1,000℃までに渡る)が設
けられている。そして、パイプ型熱分解装置12は、こ
の温度勾配に沿って複数の異なる温度の熱分解域(図1
では12a〜12eの5つの領域)が設定されており、
各熱分解域は、図示しない加熱手段によりそれぞれの温
度に加熱される。
The thermal decomposition apparatus 12 is provided with a temperature gradient (for example, from 100 ° C. to 1,000 ° C.) so that the thermal decomposition of coal proceeds from the coal supply side toward the outlet side. . Then, the pipe-type thermal decomposition apparatus 12 has a plurality of thermal decomposition zones at different temperatures along the temperature gradient (see FIG. 1).
Then, 5 areas 12a to 12e are set,
Each thermal decomposition zone is heated to its temperature by a heating means (not shown).

【0013】熱分解域12b〜12eには、それぞれの
領域で発生する熱分解生成物を装置外部に回収するため
の回収手段13〜16が設けられている。上に述べたよ
うに、熱分解域12a〜12eは、回収すべき所望熱分
解生成物の発生温度に対応した温度に設定されるが、各
熱分解域の温度によって構成される温度勾配は、スロー
プ勾配よりもステップ勾配の方が好ましい。例えば、熱
分解域12aを100℃〜300℃の温度に設定して熱
分解の準備域とし、次の熱分解域12bを400℃に、
熱分解域12c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を回収手段
13および14から回収し、熱分解域12dを500℃
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を回
収手段15から回収し、熱分解域12eを700℃以上
の温度に設定して水素を主成分とする成分ガスを回収手
段16から回収することができる。
The thermal decomposition areas 12b to 12e are provided with recovery means 13 to 16 for recovering the thermal decomposition products generated in the respective areas to the outside of the apparatus. As described above, the thermal decomposition zones 12a to 12e are set to temperatures corresponding to the generation temperatures of the desired thermal decomposition products to be recovered, and the temperature gradient formed by the temperature of each thermal decomposition zone is A step gradient is preferable to a slope gradient. For example, the thermal decomposition zone 12a is set to a temperature of 100 ° C. to 300 ° C. to be a thermal decomposition preparation zone, and the next thermal decomposition zone 12b is set to 400 ° C.
The thermal decomposition zone 12c is set to a temperature of 450 ° C., and the high-calorie component gas mainly containing ethylene and ethane is recovered from the recovery means 13 and 14, and the thermal decomposition zone 12d is heated to 500 ° C.
The high-calorie component gas composed of a mixed gas of methane as a main component and carbon monoxide and carbon dioxide is recovered from the recovery means 15, and the thermal decomposition region 12e is set to a temperature of 700 ° C. or higher to hydrogen. The component gas containing as a main component can be recovered from the recovery means 16.

【0014】装置12内の石炭の移動速度は、各熱分解
域12b〜12e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が各熱分解域12b〜12e内に
滞留できるような速度であることが望ましい。
The moving speed of the coal in the apparatus 12 is set so that the coal can stay in each of the thermal decomposition zones 12b to 12e so that the generation of each of the thermal decomposition products is sufficiently completed in each of the thermal decomposition zones 12b to 12e. Speed is desirable.

【0015】こうして熱分解を受けた石炭は、残留炭素
として装置12から排出される。図2は、図1に関して
説明した本発明のパイプ型熱分解装置12の一具体例を
示すものである。
The coal thus pyrolyzed is discharged from the device 12 as residual carbon. FIG. 2 shows a specific example of the pipe-type thermal decomposition apparatus 12 of the present invention described with reference to FIG.

【0016】図2に示す熱分解装置12は、円筒状内管
21と、内管21から離間して同心的に配置された円筒
状外管22との二重管構造からなる。内管21と外管2
2は、例えばSUSステンレス鋼で形成することができ
る。内管21の内部は、石炭の熱分解領域23を規定し
ている。内管21と外管22との間の間隙は、熱分解領
域加熱用の円環状加熱領域24を規定している。
The pyrolysis apparatus 12 shown in FIG. 2 has a double tube structure including a cylindrical inner tube 21 and a cylindrical outer tube 22 which is concentrically arranged apart from the inner tube 21. Inner tube 21 and outer tube 2
2 can be formed of, for example, SUS stainless steel. The inside of the inner pipe 21 defines a thermal decomposition region 23 of coal. The gap between the inner tube 21 and the outer tube 22 defines an annular heating area 24 for heating the pyrolysis area.

【0017】加熱領域24は、ドーナツ型円板状断熱板
25a〜25dで仕切られ、個々の加熱室24a〜24
eに区画されている。加熱室24a〜24eは、それぞ
れに対応する熱分解領域23の部分(熱分解域)を所定
の温度に加熱するものであり、この加熱に対応して熱分
解領域23は、図1に関して説明した熱分解域12a〜
12eを構成する。すなわち、加熱室24aには例えば
水蒸気や例えば製鉄所内で発生する低レベルの排熱等が
供給されて熱分解域12aを100〜300℃の温度に
設定する。加熱室24b〜24eには、燃料ガスと空気
がそれぞれの供給源26及び27からラインL1及びL
2を介して各合流ラインL3から混合物として供給さ
れ、各加熱室24b〜24e内部の各バーナーBで燃焼
され、熱分解域12b〜12eを例えば図1に関して例
示した温度に加熱する。燃料ガスの流量は、目標とする
温度に応じた比率で燃料ガスと空気が各加熱室24b〜
24e内で燃焼されるように、合流ラインL3前段の各
流量調整弁Vで調整される。各加熱室24b〜24e内
のバーナーBは、加熱室の容積に応じその本数を適宜決
定することができる。
The heating region 24 is partitioned by donut-shaped disk-shaped heat insulating plates 25a to 25d, and the individual heating chambers 24a to 24 are separated.
It is divided into e. Each of the heating chambers 24a to 24e heats a corresponding portion (pyrolysis area) of the pyrolysis area 23 to a predetermined temperature. Corresponding to this heating, the pyrolysis area 23 has been described with reference to FIG. Pyrolysis area 12a ~
12e. That is, the heating chamber 24a is supplied with, for example, water vapor or low-level exhaust heat generated in the steel mill to set the temperature of the thermal decomposition region 12a to 100 to 300 ° C. In the heating chambers 24b to 24e, fuel gas and air are supplied from the respective supply sources 26 and 27 to the lines L1 and L.
2 is supplied as a mixture from each confluence line L3, and is burned in each burner B inside each heating chamber 24b to 24e to heat the thermal decomposition zones 12b to 12e to, for example, the temperatures illustrated with reference to FIG. The flow rate of the fuel gas is such that the fuel gas and the air are heated in the heating chambers 24b to 24b at a ratio according to the target temperature.
It is adjusted by each flow rate adjusting valve V in the preceding stage of the merging line L3 so as to be burned in 24e. The number of burners B in each heating chamber 24b to 24e can be appropriately determined according to the volume of the heating chamber.

【0018】内管21内には、石炭11の圧送手段とし
てスクリューフィーダー式押出機28が設置されてい
る。この押出機28の回転駆動により、熱分解領域23
にホッパー29から供給された石炭11は、各熱分解域
12b〜12eにおける充分な滞留時間をもって熱分解
領域23を移送される。例えば、石炭11は、熱分解領
域23の容積に応じて低速で数時間〜約24時間かけて
供給部から出口まで移送される。加熱室24a〜24e
は円環状であり、しかも熱分解領域23を押出機28の
駆動により回転しながら移送され熱分解を受けるので、
各熱分解域12b〜12eにおける熱分解の程度はそれ
ぞれ均一となる。
Inside the inner pipe 21, a screw feeder type extruder 28 is installed as a means for feeding the coal 11. By the rotational driving of the extruder 28, the thermal decomposition area 23
The coal 11 supplied from the hopper 29 is transferred to the thermal decomposition region 23 with a sufficient residence time in each of the thermal decomposition regions 12b to 12e. For example, the coal 11 is transferred from the supply unit to the outlet at a low speed for several hours to about 24 hours depending on the volume of the pyrolysis region 23. Heating chambers 24a-24e
Has an annular shape and is transferred while undergoing thermal decomposition while being driven by the extruder 28 to rotate in the thermal decomposition area 23.
The degree of thermal decomposition in each of the thermal decomposition regions 12b to 12e becomes uniform.

【0019】熱分解域12b〜12eにおける石炭の熱
分解生成物は、図1に関して説明した回収手段13〜1
6に相当する回収管13a〜13e、14a〜14c、
15a〜15d、及び16a〜16bから回収される。
なお、回収管13a〜13e、14a〜14c、15a
〜15d、及び16a〜16bは、それぞれ共通回収管
(図示せず)に接続し、各熱分解生成物が集められる。
The thermal decomposition products of coal in the thermal decomposition zones 12b to 12e are collected by the recovery means 13 to 1 described with reference to FIG.
6 corresponding to the recovery pipes 13a to 13e, 14a to 14c,
Recovered from 15a-15d and 16a-16b.
The recovery pipes 13a to 13e, 14a to 14c, 15a
.About.15d and 16a to 16b are respectively connected to a common recovery pipe (not shown), and each thermal decomposition product is collected.

【0020】こうして熱分解された石炭は、装置12か
ら残留炭素30として容器31内に回収される。なお、
熱分解域は、上記例に示した5つに限らず、所望の成分
ガスの発生温度、石炭の種類その他に応じて適宜設定す
ることができる。
The coal thus pyrolyzed is recovered in the container 31 as residual carbon 30 from the device 12. In addition,
The thermal decomposition zones are not limited to the five shown in the above example, but can be set appropriately according to the desired generation temperature of the component gas, the type of coal, and the like.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例を記載する。実施例1
図2に示す熱分解装置12を使用し、熱分解域12a〜
12eにおける温度および石炭の滞留時間を以下のよう
に設定した。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. Example 1
The thermal decomposition apparatus 12 shown in FIG.
The temperature at 12e and the residence time of the coal were set as follows.

【0022】 熱分解域 温度(℃) 滞留時間(時間) 12a 400 3 12b 450 2 12c 500 1 12d 700 1 12e 800 1 ホッパーから石炭11としてプリマ炭(インドネシア
産)(灰分4.6%、揮発分43.7%)を約30kg
/時の割合で供給した。スクリューフィーダー式押出機
28は低速で回転させ、石炭11の供給から排出までの
所要時間は約9時間であった。
Pyrolysis zone Temperature (° C.) Residence time (hours) 12a 400 3 12b 450 2 12c 500 1 12d 700 1 12e 800 1 Prima charcoal (made in Indonesia) as coal 11 from hopper (ash content 4.6%, volatile matter) 43.7%) about 30 kg
It was supplied at a rate of / hour. The screw feeder type extruder 28 was rotated at a low speed, and the time required from the supply of coal 11 to the discharge was about 9 hours.

【0023】石炭11が上述の温度に設定された熱分解
域12a〜12e内を移送される間に、各々の熱分解域
に設けられた回収管13〜16から生成した熱分解ガス
を回収した。得られたガスの成分組成、低位発熱量およ
びガス発生量を表1にまとめた。また、石炭11が熱分
解域12a〜12c内を約6時間かけて移送される間に
タールおよびガス液が熱分解ガスと共に4.8kg/時
回収された。
While the coal 11 was transferred in the pyrolysis zones 12a-12e set to the above-mentioned temperature, the pyrolysis gas produced from the recovery pipes 13-16 provided in each pyrolysis zone was recovered. . The composition of the obtained gas, the lower heating value and the gas generation amount are summarized in Table 1. Further, while the coal 11 was transferred in the pyrolysis zones 12a to 12c for about 6 hours, tar and gas liquid were recovered together with the pyrolysis gas at 4.8 kg / hour.

【0024】実施例2 図2に示す熱分解装置12において熱分解域12aおよ
び12bのみを使用し、夫々の温度および滞留時間は以
下のように設定した。
Example 2 In the thermal decomposition apparatus 12 shown in FIG. 2, only the thermal decomposition zones 12a and 12b were used, and the respective temperatures and residence times were set as follows.

【0025】 熱分解域 温度(℃) 滞留時間(時間) 12a 300 2 12b 400 5 ホッパーから石炭11としてプリマ炭(インドネシア
産)(灰分4.6%、揮発分43.7%)を約30kg
/時の割合で供給した。スクリューフィーダー式押出機
28は低速で回転させ、石炭11の供給から排出までの
所要時間は約8時間であった。
Pyrolysis zone Temperature (° C) Residence time (hour) 12a 300 2 12b 400 5 About 30 kg of prima charcoal (produced in Indonesia) (ash content 4.6%, volatile content 43.7%) from the hopper as coal 11
It was supplied at a rate of / hour. The screw feeder type extruder 28 was rotated at a low speed, and the time required from the supply of coal 11 to the discharge was about 8 hours.

【0026】石炭11が上述の温度に設定された熱分解
域12aおよび12b内を移送される間に、各々の熱分
解域に設けられた回収管13,14から生成した熱分解
ガスを回収した。得られたガスの成分組成、低位発熱量
およびガス発生量を表1にまとめた。また、石炭11が
熱分解域12a,12b内を約7時間かけて移送される
間にタールおよびガス液が熱分解ガスと共に4.1kg
/時回収された。
While the coal 11 was transferred in the pyrolysis zones 12a and 12b set to the above-mentioned temperature, the pyrolysis gas produced from the recovery pipes 13 and 14 provided in the respective pyrolysis zones was recovered. . The composition of the obtained gas, the lower heating value and the gas generation amount are summarized in Table 1. Further, while the coal 11 is transferred in the pyrolysis zones 12a and 12b for about 7 hours, the tar and the gas liquid are 4.1 kg together with the pyrolysis gas.
/ Hour recovered.

【0027】実施例3 図2に示す熱分解装置12において熱分解域12a〜1
2dのみを使用し、夫々の熱分解域における温度および
石炭の滞留時間を以下のように設定した。
Example 3 In the thermal decomposition apparatus 12 shown in FIG. 2, thermal decomposition zones 12a-1
Only 2d was used and the temperature and coal residence time in each pyrolysis zone were set as follows.

【0028】 熱分解域 温度(℃) 滞留時間(時間) 12a 300 2 12b 400 3 12c 500 2.5 12d 800 2 ホッパーから石炭11としてプリマ炭(インドネシア
産)(灰分4.6%、揮発分43.7%)を約30kg
/時の割合で供給した。スクリューフィーダー式押出機
28は低速で回転させ、石炭11の供給から排出までの
所要時間は約10.5時間であった。
Pyrolysis zone Temperature (° C.) Residence time (hours) 12a 300 2 12b 400 3 12c 500 2.5 12d 800 2 Prima coal (produced from Indonesia) as coal 11 from hopper (ash content 4.6%, volatile content 43 0.7%) about 30 kg
It was supplied at a rate of / hour. The screw feeder type extruder 28 was rotated at a low speed, and the time required from the supply of coal 11 to the discharge was about 10.5 hours.

【0029】石炭11が上述の温度に設定された熱分解
域12a〜12d内を移送される間に、各々の熱分解域
に設けられた回収管13〜15から生成した熱分解ガス
を回収した。得られたガスの成分組成、低位発熱量およ
びガス発生量を表1にまとめた。また、石炭11が熱分
解域12a〜12c内を約7.5時間かけて移送される
間にタールおよびガス液が熱分解ガスと共に5.1kg
/時回収された。
While the coal 11 was transferred in the pyrolysis zones 12a to 12d set to the above-mentioned temperature, the pyrolysis gas produced from the recovery pipes 13 to 15 provided in each pyrolysis zone was recovered. . The composition of the obtained gas, the lower heating value and the gas generation amount are summarized in Table 1. Further, while the coal 11 is transferred in the pyrolysis zones 12a to 12c for about 7.5 hours, the tar and the gas liquid are 5.1 kg together with the pyrolysis gas.
/ Hour recovered.

【0030】実施例4図2に示す熱分解装置12におい
て熱分解域12aおよび12bのみを使用し、夫々の温
度および滞留時間は以下のように設定した。
Example 4 In the thermal decomposition apparatus 12 shown in FIG. 2, only the thermal decomposition zones 12a and 12b were used, and the respective temperatures and residence times were set as follows.

【0031】 熱分解域 温度(℃) 滞留時間(時間) 12a 300 1 12b 500 1.5 ホッパーから石炭11としてプリマ炭(インドネシア
産)(灰分4.6%、揮発分43.7%)を約30kg
/時の割合で供給した。スクリューフィーダー式押出機
28は低速で回転させ、石炭11の供給から排出までの
所要時間は約2.5時間であった。
Pyrolysis zone Temperature (° C.) Residence time (hours) 12a 300 1 12b 500 1.5 Prima charcoal (produced in Indonesia) (ash content 4.6%, volatile content 43.7%) from the hopper as coal 11 30 kg
It was supplied at a rate of / hour. The screw feeder type extruder 28 was rotated at a low speed, and the time required from the supply of coal 11 to the discharge was about 2.5 hours.

【0032】石炭11が上述の温度に設定された熱分解
域12aおよび12b内を移送される間に、各々の熱分
解域に設けられた回収管13,14から生成した熱分解
ガスを回収した。得られたガスの成分組成、低位発熱量
およびガス発生量を表1にまとめた。また、石炭11が
熱分解域12a,12b内を約2時間かけて移送される
間にタールおよびガス液が熱分解ガスと共に3.9kg
/時回収された。
While the coal 11 was transferred in the pyrolysis zones 12a and 12b set to the above-mentioned temperature, the pyrolysis gas produced from the recovery pipes 13 and 14 provided in each pyrolysis zone was recovered. . The composition of the obtained gas, the lower heating value and the gas generation amount are summarized in Table 1. Further, while the coal 11 is transferred in the pyrolysis zones 12a and 12b for about 2 hours, tar and gas liquid are 3.9 kg together with the pyrolysis gas.
/ Hour recovered.

【0033】実施例5 図2に示す熱分解装置12において熱分解域12aおよ
び12bのみを使用し、夫々の温度および滞留時間は以
下のように設定した。
Example 5 In the thermal decomposition apparatus 12 shown in FIG. 2, only the thermal decomposition zones 12a and 12b were used, and the respective temperatures and residence times were set as follows.

【0034】 熱分解域 温度(℃) 滞留時間(時間) 12a 400 1 12b 500 1.5 ホッパーから石炭11としてオプティマム炭(南アフリ
カ共和国産)(灰分10.5%、揮発分32.9%)を
約30kg/時の割合で供給した。スクリューフィーダ
ー式押出機28は低速で回転させ、石炭11の供給から
排出までの所要時間は約2.5時間であった。
Pyrolysis zone Temperature (° C) Residence time (hours) 12a 400 1 12b 500 1.5 Optimum coal (produced in South Africa) as coal 11 from hopper (ash content 10.5%, volatile content 32.9%) Was supplied at a rate of about 30 kg / hour. The screw feeder type extruder 28 was rotated at a low speed, and the time required from the supply of coal 11 to the discharge was about 2.5 hours.

【0035】石炭11が上述の温度に設定された熱分解
域12aおよび12b内を移送される間に、各々の熱分
解域に設けられた回収管13,14から生成した熱分解
ガスを回収した。得られたガスの成分組成、低位発熱量
およびガス発生量を表1にまとめた。また、石炭11が
熱分解域12a,12b内を約2時間かけて移送される
間にタールおよびガス液が熱分解ガスと共に3.9kg
/時回収された。
While the coal 11 was transferred in the pyrolysis zones 12a and 12b set at the above-mentioned temperature, the pyrolysis gas produced from the recovery pipes 13 and 14 provided in each pyrolysis zone was recovered. . The composition of the obtained gas, the lower heating value and the gas generation amount are summarized in Table 1. Further, while the coal 11 is transferred in the pyrolysis zones 12a and 12b for about 2 hours, tar and gas liquid are 3.9 kg together with the pyrolysis gas.
/ Hour recovered.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】比較例1,2 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1〜5において得られた高カロリー成分ガスと比較し
て表1に併記する。
Comparative Examples 1 and 2 The coke oven gas and the methanated coke oven gas obtained by the "production of city gas by methanation under normal pressure" are compared with the high calorie component gas obtained in Examples 1 to 5 above. It is also shown in Table 1.

【0038】以上の結果からわかるように、本発明によ
れば、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(例えば、実施例1における400℃の
熱分解区域12aから回収された成分ガスの低位発熱量
は10,200kcal/Nm3 である)、一方、高カ
ロリーガス中の二酸化炭素濃度および水素濃度は低かっ
た。また、得られた高濃度水素ガスの水素含有率も高か
った(例えば、実施例1における800の熱分解区域1
2eから回収された成分ガスの水素含有率は89vol
%に達する)。
As can be seen from the above results, according to the present invention, the desired pyrolysis component gas can be selectively recovered. The high-calorie gas obtained by the present invention has a high lower heating value (for example, the lower heating value of the component gas recovered from the 400 ° C. thermal decomposition zone 12a in Example 1 is 10,200 kcal / Nm 3 ). On the other hand, the carbon dioxide concentration and hydrogen concentration in the high-calorie gas were low. Further, the hydrogen content of the obtained high-concentration hydrogen gas was also high (for example, the thermal decomposition zone 1 of 800 in Example 1).
The hydrogen content of the component gas recovered from 2e is 89 vol.
Reach%).

【0039】[0039]

【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比較的
簡単な装置・手法により選択的に回収できる。
As described above, according to the present invention, a desired component gas of the pyrolysis gas generated from coal, such as a high calorie gas or hydrogen gas, is used as a relatively simple device without requiring any auxiliary equipment. It can be selectively collected by the method.

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

【図1】本発明の方法を示すフローチャート図。FIG. 1 is a flowchart showing the method of the present invention.

【図2】本発明の方法を実施するための熱分解装置の一
具体例を示す部分断面図。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a specific example of a thermal decomposition apparatus for carrying out the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…石炭、12…熱分解装置、12a〜12e…熱分
解域、13〜16…回収手段、13a〜16b…回収
管、21…内管、22…外管、23…熱分解領域、24
a〜24e…加熱室、28…スクリューフィーダー式押
出機。
11 ... Coal, 12 ... Pyrolysis device, 12a-12e ... Pyrolysis region, 13-16 ... Recovery means, 13a-16b ... Recovery pipe, 21 ... Inner pipe, 22 ... Outer pipe, 23 ... Pyrolysis region, 24
a to 24e ... Heating chamber, 28 ... Screw feeder type extruder.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10J 3/02 Z // C10B 27/02 C10G 1/02 2115−4H (72)発明者 小西 武史 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 (72)発明者 鹿田 勉 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 (72)発明者 石井 伸治 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 (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C10J 3/02 Z // C10B 27/02 C10G 1/02 2115-4H (72) Inventor Takeshi Konishi Marunouchi 1-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Tsutomu Shikata Nihon Koube Co., Ltd. 1-21-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Shinji Ishii Tokyo 1-2 1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku Nihon Steel Pipe Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石炭から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方法であって、 複数の異なる温度の熱分解域を有し、内部を石炭が移動
するにつれて石炭の熱分解が進行するように温度勾配を
設けたパイプ型熱分解装置内に石炭を移送して熱分解に
供し、 該所望の成分ガスの生成温度に対応する熱分解域から該
所望の成分ガスを選択的に回収することを特徴とする方
法。
1. A method for selectively recovering a desired component gas of its pyrolysis gas from coal, comprising a plurality of pyrolysis zones of different temperatures, wherein the coal is treated as the coal moves inside. Coal is transferred into a pipe-type thermal decomposition apparatus provided with a temperature gradient so that thermal decomposition progresses and subjected to thermal decomposition, and the desired component gas is removed from the thermal decomposition zone corresponding to the generation temperature of the desired component gas. A method characterized by selectively collecting.
JP32331294A 1993-12-24 1994-12-26 Method for selectively recovering desired pyrolytic component gas from coal Pending JPH07228872A (en)

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