JPH074633A - 炭素焼却法 - Google Patents
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- JPH074633A JPH074633A JP6014078A JP1407894A JPH074633A JP H074633 A JPH074633 A JP H074633A JP 6014078 A JP6014078 A JP 6014078A JP 1407894 A JP1407894 A JP 1407894A JP H074633 A JPH074633 A JP H074633A
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭素の焼却方法、特にガス化処理により得ら
れる煤の変換方法。 【構成】 ガス化処理により得られる部分酸化バナジウ
ムを含有する煤を酸化処理に掛けることからなる前記煤
の変換方法は、最終生成物における五酸化バナジウムの
量が煤中に存在する部分酸化バナジウムに対し計算して
最高３０重量％となるような条件下で行われる。
れる煤の変換方法。 【構成】 ガス化処理により得られる部分酸化バナジウ
ムを含有する煤を酸化処理に掛けることからなる前記煤
の変換方法は、最終生成物における五酸化バナジウムの
量が煤中に存在する部分酸化バナジウムに対し計算して
最高３０重量％となるような条件下で行われる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素の焼却方法、特にガ
ス化処理により得られる煤の変換方法に関するものであ
る。
ス化処理により得られる煤の変換方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】炭素質材料は工業的に行われる各種の操
作、特に石油工業にてかなり多量に生産されることが周
知されている。この種の操作の例は炉内における炭化水
素材料の加熱を含み、炉の各部分および他の装置への移
送経路に炭素沈着物をもたらすことが避けられず、さら
に周知の接触熱分解法も含み、これは一般に触媒粒子上
に炭素質材料を沈着させうる条件下で操作され、触媒粒
子は再生処理にかけねばならず、さらにたとえばガス、
石油および石炭のガス化のようなガス化処理も含まれ
る。石油および石炭のガス化処理においては、しばしば
煤と呼ばれる炭素質材料の発生が避けられない。これら
は、ガス化処理の後の廃熱回収工程が高圧水蒸気を発生
させる観点から行われた後、残留炭素として残留する。
廃熱回収からの反応器出口ガスはこの種の残留炭素を含
有して一般に（多段）水洗により前記ガスから除去さ
れ、このガスは清浄ガスとして回収される。ガス化処理
で発生する煤を取扱うため、多数の技術が当業界で知ら
れている。周知かつ工業的に用いられる技術はペレット
化法からなり、蒸留液もしくは残留燃料油を用いて凝集
体を形成させ、これを洗浄水から分離することができ
る。この方法は本質的に湿式法であって炭素ペレットを
形成し、これらを供給原料もしくは重質燃料油と再混合
すると共に必要に応じホモゲナイズした後にガス化反応
器に循環させ或いは燃料として使用することができる。
作、特に石油工業にてかなり多量に生産されることが周
知されている。この種の操作の例は炉内における炭化水
素材料の加熱を含み、炉の各部分および他の装置への移
送経路に炭素沈着物をもたらすことが避けられず、さら
に周知の接触熱分解法も含み、これは一般に触媒粒子上
に炭素質材料を沈着させうる条件下で操作され、触媒粒
子は再生処理にかけねばならず、さらにたとえばガス、
石油および石炭のガス化のようなガス化処理も含まれ
る。石油および石炭のガス化処理においては、しばしば
煤と呼ばれる炭素質材料の発生が避けられない。これら
は、ガス化処理の後の廃熱回収工程が高圧水蒸気を発生
させる観点から行われた後、残留炭素として残留する。
廃熱回収からの反応器出口ガスはこの種の残留炭素を含
有して一般に（多段）水洗により前記ガスから除去さ
れ、このガスは清浄ガスとして回収される。ガス化処理
で発生する煤を取扱うため、多数の技術が当業界で知ら
れている。周知かつ工業的に用いられる技術はペレット
化法からなり、蒸留液もしくは残留燃料油を用いて凝集
体を形成させ、これを洗浄水から分離することができ
る。この方法は本質的に湿式法であって炭素ペレットを
形成し、これらを供給原料もしくは重質燃料油と再混合
すると共に必要に応じホモゲナイズした後にガス化反応
器に循環させ或いは燃料として使用することができる。
【０００３】発生した炭素質材料を処理するための他の
可能性はいわゆるナフサ−煤回収法からなり、これはた
とえばビスブレーク残留物のような重質供給原料または
各種のアスファルトのガス化により発生した煤を処理す
るのに特に適している。この場合も炭素質スラリーが発
生するが、これを水洗処理にかけた後に抽出器内でナフ
サでの処理にかけてナフサ−煤凝集体を形成させる。こ
の種の凝集体を存在する水から分離し、次いで供給原料
とのポンプ輸送可能な混合物に変換させる。たとえば煤
のような残留炭素質材料の除去は全ガス化工程の極めて
高価な部分であると思われるので、この種の残留物質を
処理する一層安価かつ効率的な方法につき高い関心が存
在する。さらにバナジウム含有の残留物質を品質向上さ
せる際にも固有の問題が存在し（これは一般にかなり重
質の供給原料を処理する場合であって、比較的多量のバ
ナジウム含有成分を含有する供給原料を製造する際に益
々大きい問題となる）、品質向上条件下でバナジウム含
有物質が五酸化バナジウムまで変換されて生成物をかな
り粘着性にし、取扱いを極めて困難かつ不経済にすると
言う欠点を有する。今回、バナジウム含有の残留物質
（たとえばバナジウム含有供給原料を用いるガス化処理
により得られる残留物質）を、望ましくない五酸化バナ
ジウムの生成が実質的に減少し或いは殆ど防止されるよ
う品質向上させうることが突き止められた。これは、取
扱および所望に応じその後の処理の点において品質向上
法を一層融通性にする。
可能性はいわゆるナフサ−煤回収法からなり、これはた
とえばビスブレーク残留物のような重質供給原料または
各種のアスファルトのガス化により発生した煤を処理す
るのに特に適している。この場合も炭素質スラリーが発
生するが、これを水洗処理にかけた後に抽出器内でナフ
サでの処理にかけてナフサ−煤凝集体を形成させる。こ
の種の凝集体を存在する水から分離し、次いで供給原料
とのポンプ輸送可能な混合物に変換させる。たとえば煤
のような残留炭素質材料の除去は全ガス化工程の極めて
高価な部分であると思われるので、この種の残留物質を
処理する一層安価かつ効率的な方法につき高い関心が存
在する。さらにバナジウム含有の残留物質を品質向上さ
せる際にも固有の問題が存在し（これは一般にかなり重
質の供給原料を処理する場合であって、比較的多量のバ
ナジウム含有成分を含有する供給原料を製造する際に益
々大きい問題となる）、品質向上条件下でバナジウム含
有物質が五酸化バナジウムまで変換されて生成物をかな
り粘着性にし、取扱いを極めて困難かつ不経済にすると
言う欠点を有する。今回、バナジウム含有の残留物質
（たとえばバナジウム含有供給原料を用いるガス化処理
により得られる残留物質）を、望ましくない五酸化バナ
ジウムの生成が実質的に減少し或いは殆ど防止されるよ
う品質向上させうることが突き止められた。これは、取
扱および所望に応じその後の処理の点において品質向上
法を一層融通性にする。
【０００４】
【発明の要点】したがって本発明は、ガス化処理により
得られる部分酸化バナジウムを含有する煤を変換するに
際し、前記煤を最終生成物における五酸化バナジウムの
量が煤中に存在する部分酸化バナジウムに対し計算して
最高３０重量％となるような条件下で行われる酸化処理
にかけることを特徴とする煤の変換方法に関するもので
ある。部分酸化バナジウムを含有する煤と言う表現は、
バナジウム含有供給原料の熱処理もしくは触媒処理の後
に残留する炭素質材料を意味すると了解される。この種
の供給原料は、たとえばこれらを炉内で加熱して熱およ
び恐らく熱分解生成物を生ぜしめることによる簡単な熱
処理にかけられても良く、或いは工程条件下で回避しえ
ない副産物として形成される煤を残す１種もしくはそれ
以上の貴重な気体物質まで変換されるようなガス化処理
にかけられても良い。
得られる部分酸化バナジウムを含有する煤を変換するに
際し、前記煤を最終生成物における五酸化バナジウムの
量が煤中に存在する部分酸化バナジウムに対し計算して
最高３０重量％となるような条件下で行われる酸化処理
にかけることを特徴とする煤の変換方法に関するもので
ある。部分酸化バナジウムを含有する煤と言う表現は、
バナジウム含有供給原料の熱処理もしくは触媒処理の後
に残留する炭素質材料を意味すると了解される。この種
の供給原料は、たとえばこれらを炉内で加熱して熱およ
び恐らく熱分解生成物を生ぜしめることによる簡単な熱
処理にかけられても良く、或いは工程条件下で回避しえ
ない副産物として形成される煤を残す１種もしくはそれ
以上の貴重な気体物質まで変換されるようなガス化処理
にかけられても良い。
【０００５】上記バナジウム含有供給原料の熱処理もし
くは触媒処理に際し、供給原料中に存在するバナジウム
またはバナジウム含有成分は部分酸化バナジウム成分ま
で変換されうる。本発明による方法は、３０重量％まで
の五酸化バナジウムを含有する煤を変換させるのに極め
て適しているが、それより少量の五酸化バナジウムも同
等に処理することができる。本発明の方法は極めて驚く
ことに酸化条件下で煤を処理することができ、その間に
炭素質材料は実質的に一酸化炭素および二酸化炭素まで
変換され、しかもそこに存在する部分酸化バナジウム化
合物を相当量の五酸化バナジウム（これは材料を酸化雰
囲気にかけた際に予想される）まで酸化することがな
い。本発明による方法は特に炭素質材料を焼却すること
により部分酸化バナジウム含有の煤を変換させるのに特
に適し、最終生成物中に存在する五酸化バナジウムの量
は酸化処理にかけるべき煤に存在する部分酸化バナジウ
ムに対し計算して最高２５重量％、特に好ましくは１５
重量％未満となる。
くは触媒処理に際し、供給原料中に存在するバナジウム
またはバナジウム含有成分は部分酸化バナジウム成分ま
で変換されうる。本発明による方法は、３０重量％まで
の五酸化バナジウムを含有する煤を変換させるのに極め
て適しているが、それより少量の五酸化バナジウムも同
等に処理することができる。本発明の方法は極めて驚く
ことに酸化条件下で煤を処理することができ、その間に
炭素質材料は実質的に一酸化炭素および二酸化炭素まで
変換され、しかもそこに存在する部分酸化バナジウム化
合物を相当量の五酸化バナジウム（これは材料を酸化雰
囲気にかけた際に予想される）まで酸化することがな
い。本発明による方法は特に炭素質材料を焼却すること
により部分酸化バナジウム含有の煤を変換させるのに特
に適し、最終生成物中に存在する五酸化バナジウムの量
は酸化処理にかけるべき煤に存在する部分酸化バナジウ
ムに対し計算して最高２５重量％、特に好ましくは１５
重量％未満となる。
【０００６】特定の理論に拘束されるものでないが、本
発明による方法は反応器中へ導入される酸素の量が炭素
質材料を一酸化炭素と二酸化炭素とに燃焼する際に実際
に利用しうる量よりもずっと多量になるような反応系を
達成すると思われる。酸化剤の局部的存在は炭素焼却法
における工程の特徴を支配すると共に、部分酸化バナジ
ウム化合物の近くに存在する酸化剤のかなり制限された
量はこれら化合物が熱力学上有利な五酸化バナジウムま
で完全酸化されるのを防止すると思われる。一般に本発
明によれば、焼却が生ずる炭質層への酸素物質移動速度
は酸素消費の意味で炭素焼却反応速度よりも顕著に低い
と言うことができる。本発明による方法は好適には炉床
炉にて行われる。この種の炉は燃焼技術にて周知されて
おり、装置につき詳細に説明する必要はない。好ましく
は本発明による方法は、いわゆる多段炉床炉にて行われ
る。多段炉床炉は、たとえばヘレショフ（Herreshoff）
およびパシフィック（Pacific ）多段炉床炉のような各
種の名称で知られている。ペリース・ケミカル・エンジ
ニアス・ハンドブック、第６版（１９８４）、第２０〜
４６節が参照される。炉床炉はこの目的に適する任意の
直径を有しうることが了解されよう。
発明による方法は反応器中へ導入される酸素の量が炭素
質材料を一酸化炭素と二酸化炭素とに燃焼する際に実際
に利用しうる量よりもずっと多量になるような反応系を
達成すると思われる。酸化剤の局部的存在は炭素焼却法
における工程の特徴を支配すると共に、部分酸化バナジ
ウム化合物の近くに存在する酸化剤のかなり制限された
量はこれら化合物が熱力学上有利な五酸化バナジウムま
で完全酸化されるのを防止すると思われる。一般に本発
明によれば、焼却が生ずる炭質層への酸素物質移動速度
は酸素消費の意味で炭素焼却反応速度よりも顕著に低い
と言うことができる。本発明による方法は好適には炉床
炉にて行われる。この種の炉は燃焼技術にて周知されて
おり、装置につき詳細に説明する必要はない。好ましく
は本発明による方法は、いわゆる多段炉床炉にて行われ
る。多段炉床炉は、たとえばヘレショフ（Herreshoff）
およびパシフィック（Pacific ）多段炉床炉のような各
種の名称で知られている。ペリース・ケミカル・エンジ
ニアス・ハンドブック、第６版（１９８４）、第２０〜
４６節が参照される。炉床炉はこの目的に適する任意の
直径を有しうることが了解されよう。
【０００７】一般に、この種の炉の特性は供給物組成、
工程条件および炉の形状の関数であると言うことができ
る。この種の炉は多数（たとえば１０個まで）の上下に
装着された環状炉床よりなっている。各炉床には炉の中
心に位置する共通シャフトにより駆動されるレーキアー
ムが存在する。供給物は上側炉床の中心またはその近く
に充填される。アームは充填物を周辺方向へ外方に移動
させ、ここで次の（下側）炉床に落下させる。次いで再
び中心まで移動し、そこから次の下側炉床に落下する。
最後に、充填物は底部炉床に達して炉から除去される。
酸化剤（好適には空気）の入り口を適する炉床の側部に
存在させることができる。炉床上に存在する炭素質材料
の上方の距離に応じ、炭素質材料内に存在するレーキア
ームの速度および使用すべき酸化剤の入口形状、変換の
程度およびしたがって五酸化バナジウムの量を制御する
と共に必要に応じ調整することができる。炭素質材料の
表面層が酸化剤での処理にかけられていれば、極めて良
好な結果が得られることと判明した。このように多段炉
床炉を操作すれば、部分酸化バナジウムの量は炭素焼却
にかけるべき炭素質材料に存在する部分酸化バナジウム
に対し計算して驚くほど高く保たれる。
工程条件および炉の形状の関数であると言うことができ
る。この種の炉は多数（たとえば１０個まで）の上下に
装着された環状炉床よりなっている。各炉床には炉の中
心に位置する共通シャフトにより駆動されるレーキアー
ムが存在する。供給物は上側炉床の中心またはその近く
に充填される。アームは充填物を周辺方向へ外方に移動
させ、ここで次の（下側）炉床に落下させる。次いで再
び中心まで移動し、そこから次の下側炉床に落下する。
最後に、充填物は底部炉床に達して炉から除去される。
酸化剤（好適には空気）の入り口を適する炉床の側部に
存在させることができる。炉床上に存在する炭素質材料
の上方の距離に応じ、炭素質材料内に存在するレーキア
ームの速度および使用すべき酸化剤の入口形状、変換の
程度およびしたがって五酸化バナジウムの量を制御する
と共に必要に応じ調整することができる。炭素質材料の
表面層が酸化剤での処理にかけられていれば、極めて良
好な結果が得られることと判明した。このように多段炉
床炉を操作すれば、部分酸化バナジウムの量は炭素焼却
にかけるべき炭素質材料に存在する部分酸化バナジウム
に対し計算して驚くほど高く保たれる。
【０００８】本発明による方法は有利には約１２００℃
未満、より有利には７００〜９００℃の範囲の反応層の
温度にて行われる。五酸化バナジウムの融点よりも高い
温度で操作すれば驚くほど良好な結果が得られることに
注目すべきである。換言すれば、五酸化バナジウムが一
般に粘着性を促進する液状で存在するような温度範囲に
て操作すれば、悪影響は観察されない。本発明による方
法は、３０重量％までの煤を水中または他の適する液体
キャリヤ中に含むいわゆるフィルタケーキを用いる場合
に好適に用いることができる。この種のフィルタケーキ
は、上記で説明したように、たとえば石油ガス化工程か
らの残留物質のような重質炭素材料のガス化にて得るこ
とができる。フィルタケーキは煤形成過程で使用した供
給原料に応じ７０重量％まで（乾燥基準）の部分酸化バ
ナジウムを含有することができる。好ましくは、フィル
タケーキは３５重量％まで（乾燥基準）の部分酸化バナ
ジウムを含有する。
未満、より有利には７００〜９００℃の範囲の反応層の
温度にて行われる。五酸化バナジウムの融点よりも高い
温度で操作すれば驚くほど良好な結果が得られることに
注目すべきである。換言すれば、五酸化バナジウムが一
般に粘着性を促進する液状で存在するような温度範囲に
て操作すれば、悪影響は観察されない。本発明による方
法は、３０重量％までの煤を水中または他の適する液体
キャリヤ中に含むいわゆるフィルタケーキを用いる場合
に好適に用いることができる。この種のフィルタケーキ
は、上記で説明したように、たとえば石油ガス化工程か
らの残留物質のような重質炭素材料のガス化にて得るこ
とができる。フィルタケーキは煤形成過程で使用した供
給原料に応じ７０重量％まで（乾燥基準）の部分酸化バ
ナジウムを含有することができる。好ましくは、フィル
タケーキは３５重量％まで（乾燥基準）の部分酸化バナ
ジウムを含有する。
【０００９】乾燥煤につき本発明の方法を行うことも可
能である。乾燥煤は一般に熱変換法により得られ、洗浄
処理にかけられていない。この場合も、本発明による方
法は熱変換法に使用された供給原料に応じ７０重量％ま
での部分酸化バナジウムを含有する煤を用いて行うこと
ができる。好ましくは、乾燥煤は３５重量％までの部分
酸化バナジウムを含有する。本発明による方法は、反応
器の第１または最上の炉床から発生したガス流出物に相
当量の酸素を残す条件下で最も良好に行われることが判
明した。好適にはガス流出物は、標準状態の温度および
圧力下の空気に対し計算して少なくとも１２容量％の酸
素、好ましくは１５重量％より多い酸素を含有する。所
望ならば、本発明による方法は調節剤の存在下に行うこ
とができる。これは、酸化剤の１部を水蒸気、窒素もし
くは二酸化炭素または水蒸気と窒素および／または二酸
化炭素との混合物により置換しうることを意味する。調
節剤の存在はより低温度における操作を可能にすると思
われる。さらに、本発明による方法は酸化剤の物質移動
係数と炭素燃焼の速度定数とが０．１未満である場合、
特にこの比が０．０１未満である場合に極めて有利に行
われることが判明した。
能である。乾燥煤は一般に熱変換法により得られ、洗浄
処理にかけられていない。この場合も、本発明による方
法は熱変換法に使用された供給原料に応じ７０重量％ま
での部分酸化バナジウムを含有する煤を用いて行うこと
ができる。好ましくは、乾燥煤は３５重量％までの部分
酸化バナジウムを含有する。本発明による方法は、反応
器の第１または最上の炉床から発生したガス流出物に相
当量の酸素を残す条件下で最も良好に行われることが判
明した。好適にはガス流出物は、標準状態の温度および
圧力下の空気に対し計算して少なくとも１２容量％の酸
素、好ましくは１５重量％より多い酸素を含有する。所
望ならば、本発明による方法は調節剤の存在下に行うこ
とができる。これは、酸化剤の１部を水蒸気、窒素もし
くは二酸化炭素または水蒸気と窒素および／または二酸
化炭素との混合物により置換しうることを意味する。調
節剤の存在はより低温度における操作を可能にすると思
われる。さらに、本発明による方法は酸化剤の物質移動
係数と炭素燃焼の速度定数とが０．１未満である場合、
特にこの比が０．０１未満である場合に極めて有利に行
われることが判明した。
【００１０】本発明による方法は、好ましくは標準状態
の温度および圧力下にて液体であるバナジウム含有の炭
化水素を酸素および調節剤の存在下に部分酸化反応器内
で原料合成ガスまで変換させ、高温水蒸気を反応器より
流出する熱ガスから発生させると共に反応器出口ガスに
含有される残留炭素を１回もしくはそれ以上の清浄工程
により除去し、次いで部分酸化バナジウムを含有する煤
を本発明による酸化処理にかけることにより、一体化さ
れた炭化水素の変換方法の１部として使用される。本発
明による方法は好適にはシェルガス化法（ＳＧＰ）に好
適に用いることができ、この方法は非触媒部分酸化法で
あって広範な種類の炭化水素供給原料を主として水素と
一酸化炭素とからなる合成ガスに変換することができ、
これをたとえばアンモニア、メタノール、水素、オキソ
−アルコール、燃料ガス、還元ガスおよび都市ガスの生
産のような多くの工業用途に使用することができる。さ
らに、各種の工程の組合せ（たとえばアンモニアとメタ
ノール或いはメタノールと水素）を考えることもでき
る。所望ならば、本発明の方法で製造された部分酸化バ
ナジウムは金属工業の貴重な供給原料を構成するので他
の操作にも使用することができる。
の温度および圧力下にて液体であるバナジウム含有の炭
化水素を酸素および調節剤の存在下に部分酸化反応器内
で原料合成ガスまで変換させ、高温水蒸気を反応器より
流出する熱ガスから発生させると共に反応器出口ガスに
含有される残留炭素を１回もしくはそれ以上の清浄工程
により除去し、次いで部分酸化バナジウムを含有する煤
を本発明による酸化処理にかけることにより、一体化さ
れた炭化水素の変換方法の１部として使用される。本発
明による方法は好適にはシェルガス化法（ＳＧＰ）に好
適に用いることができ、この方法は非触媒部分酸化法で
あって広範な種類の炭化水素供給原料を主として水素と
一酸化炭素とからなる合成ガスに変換することができ、
これをたとえばアンモニア、メタノール、水素、オキソ
−アルコール、燃料ガス、還元ガスおよび都市ガスの生
産のような多くの工業用途に使用することができる。さ
らに、各種の工程の組合せ（たとえばアンモニアとメタ
ノール或いはメタノールと水素）を考えることもでき
る。所望ならば、本発明の方法で製造された部分酸化バ
ナジウムは金属工業の貴重な供給原料を構成するので他
の操作にも使用することができる。
【００１１】
【実施例】以下、実施例により本発明を一層詳細に説明
する。上記に既に示したように、炉火床炉における条件
は焼却が生ずる炭素質層に対する焼却反応速度と比較し
て低い酸素移動が生ずるようにすべきである。
する。上記に既に示したように、炉火床炉における条件
は焼却が生ずる炭素質層に対する焼却反応速度と比較し
て低い酸素移動が生ずるようにすべきである。
【００１２】実施例１ 約２０重量％の固形分を含有する２０ｋｇのバナジウム
リッチな煤フィルタケーキのバッチを直径０．４６ｍを
有する単一の炉床炉にて約５００℃で乾燥させた。炭素
を約５５０℃の（煙道）ガス温度にて焼却させた。燃焼
空気入口をケーキ床の上方に位置せしめた。煙道ガスの
酸素含有量は約１９％Ｏ2 であった。ケーキの燃え上が
る頂部層にて燃焼が生ずることが観察された。頂部層の
温度は約７７０℃であった。バラ固体層の温度は約５３
０℃であった。バラ固体層自身において反応は観察され
なかった。生成灰分におけるバナジウムはＶ2 Ｏ4 とし
て存在することが判明した。Ｖ2 Ｏ5 は存在しなかっ
た。
リッチな煤フィルタケーキのバッチを直径０．４６ｍを
有する単一の炉床炉にて約５００℃で乾燥させた。炭素
を約５５０℃の（煙道）ガス温度にて焼却させた。燃焼
空気入口をケーキ床の上方に位置せしめた。煙道ガスの
酸素含有量は約１９％Ｏ2 であった。ケーキの燃え上が
る頂部層にて燃焼が生ずることが観察された。頂部層の
温度は約７７０℃であった。バラ固体層の温度は約５３
０℃であった。バラ固体層自身において反応は観察され
なかった。生成灰分におけるバナジウムはＶ2 Ｏ4 とし
て存在することが判明した。Ｖ2 Ｏ5 は存在しなかっ
た。
【００１３】実施例２ 約２０重量％の固形分を含有するバナジウムリッチな煤
フィルタを、０．９ｍの直径を有する多段炉床炉にて約
３０ｋｇ／ｈｒの速度で連続処理した。この炉は６段の
炉床で構成した。３〜６段目の炉床で焼却が生じた。炉
床におけるケーキの上方の燃焼空気は約１５％のＯ2 を
含有した。空気の温度は約５８０℃であった。新鮮な燃
焼空気の入口をケーキの上方に位置せしめた。焼却は、
各焼却炉床におけるケーキの燃え上がる頂部層にて生じ
た。層の温度は７２０〜７８０℃の範囲であった。この
層の下における固形物の温度は約６００℃であった。ケ
ーキのこの部分では反応が観察されなかった。生成灰分
におけるバナジウムはＶ2Ｏ4 として存在することが判
明した。Ｖ2 Ｏ5 は存在しなかった。
フィルタを、０．９ｍの直径を有する多段炉床炉にて約
３０ｋｇ／ｈｒの速度で連続処理した。この炉は６段の
炉床で構成した。３〜６段目の炉床で焼却が生じた。炉
床におけるケーキの上方の燃焼空気は約１５％のＯ2 を
含有した。空気の温度は約５８０℃であった。新鮮な燃
焼空気の入口をケーキの上方に位置せしめた。焼却は、
各焼却炉床におけるケーキの燃え上がる頂部層にて生じ
た。層の温度は７２０〜７８０℃の範囲であった。この
層の下における固形物の温度は約６００℃であった。ケ
ーキのこの部分では反応が観察されなかった。生成灰分
におけるバナジウムはＶ2Ｏ4 として存在することが判
明した。Ｖ2 Ｏ5 は存在しなかった。
【００１４】実施例３ 炭素焼却反応速度および空気からケーキへの酸素の物質
移動の両者を考慮して、焼却法に関し検討を行った。さ
らに、熱移動現象をも考慮した。煤フィルタケーキの全
変換率および表面温度、並びに全燃焼過程におけるケー
キの温度、酸素および炭素の濃度分布に関し情報を得
た。上記実施例１および２で用いた条件下で、７００〜
９００℃の程度の温度ではケーキの頂部においてのみ反
応が生ずると判明した。ケーキの残部は「より低温」に
留まった。このケーキの「低温」部分における酸素含有
量は反応が観察されないほど低かった。特に、２１．２
重量％の固形分を含有するバナジウムリッチな煤フィル
タケーキの燃焼につき検査した。このフィルタケーキを
任意適する多段炉床炉（たとえば０．９ｍの直径を有す
る）にて３０ｋｇ／ｈの速度で連続処理した。ケーキの
上方の空気は１１．６〜１６％のＯ2 を含有した。ケー
キの上方における空気の温度は５４０〜６５０℃の範囲
である。酸化反応がケーキの頂部で生ずる温度は約６０
０〜約１１７０℃の範囲である。酸素は、酸素の物質移
動と対比して急速な炭素と酸素との反応のためケーキ中
へ殆ど浸入しないと思われる。これらの結果は、反応が
フィルタケーキの頂部でのみ生ずることを示す。
移動の両者を考慮して、焼却法に関し検討を行った。さ
らに、熱移動現象をも考慮した。煤フィルタケーキの全
変換率および表面温度、並びに全燃焼過程におけるケー
キの温度、酸素および炭素の濃度分布に関し情報を得
た。上記実施例１および２で用いた条件下で、７００〜
９００℃の程度の温度ではケーキの頂部においてのみ反
応が生ずると判明した。ケーキの残部は「より低温」に
留まった。このケーキの「低温」部分における酸素含有
量は反応が観察されないほど低かった。特に、２１．２
重量％の固形分を含有するバナジウムリッチな煤フィル
タケーキの燃焼につき検査した。このフィルタケーキを
任意適する多段炉床炉（たとえば０．９ｍの直径を有す
る）にて３０ｋｇ／ｈの速度で連続処理した。ケーキの
上方の空気は１１．６〜１６％のＯ2 を含有した。ケー
キの上方における空気の温度は５４０〜６５０℃の範囲
である。酸化反応がケーキの頂部で生ずる温度は約６０
０〜約１１７０℃の範囲である。酸素は、酸素の物質移
動と対比して急速な炭素と酸素との反応のためケーキ中
へ殆ど浸入しないと思われる。これらの結果は、反応が
フィルタケーキの頂部でのみ生ずることを示す。
【００１５】以上、本発明を詳細に説明したが、この説
明および実施例から当業者には多くの改変が可能であ
り、これら改変も本発明の範囲内である。
明および実施例から当業者には多くの改変が可能であ
り、これら改変も本発明の範囲内である。
Claims (14)
- 【請求項１】 ガス化処理により得られる部分酸化バナ
ジウムを含有する煤を変換するに際し、前記煤を最終生
成物における五酸化バナジウムの量が煤中に存在する部
分酸化バナジウムに対し計算して最高３０重量％となる
ような条件下で行われる酸化処理にかけることを特徴と
する煤の変換方法。 - 【請求項２】 酸化処理を炉床炉で行う請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】 多段炉床炉を用いる請求項２に記載の方
法。 - 【請求項４】 酸化処理を１２００℃未満の反応層の温
度にて行う請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項５】 酸化処理を７００〜９００℃の範囲の反
応層の温度にて行う請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 ７０重量％まで、好ましくは３５重量％
まで（乾燥基準）の部分酸化バナジウムを含有する煤を
酸化処理にかける請求項１〜５のいずれか一項に記載の
方法。 - 【請求項７】 実質的に乾燥した煤を酸化処理にかける
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項８】 酸化処理を、最終生成物における五酸化
バナジウムの量が煤中に存在する部分酸化バナジウムに
対し計算して最高２５重量％、好ましくは１５重量％未
満となるように行う請求項１〜７のいずれか一項に記載
の方法。 - 【請求項９】 ガス流出物が、標準状態の温度および圧
力下の空気に対し計算して少なくとも１２容量％の酸
素、好ましくは１５容量％より多い酸素を含有する請求
項１〜８のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１０】 酸化処理を調節剤の存在下に行う請求
項１〜８のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１１】 水蒸気、窒素もしくは二酸化炭素を調
節剤として使用する請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 酸化処理を、酸化剤の物質移動係数と
炭素燃焼の速度定数との間の比を＜０．１にする条件下
で行う請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１３】 標準状態の温度および圧力下にて液体
である炭化水素を変換させるに際し、バナジウムを含有
する前記炭化水素を酸素と調節剤との存在下に部分酸化
反応器内で原料合成ガスに変換させ、反応器から流出す
る熱ガスから高温水蒸気を発生させると共に、反応器出
口ガスに含有される残留炭素を１回もしくはそれ以上の
洗浄工程により除去し、部分酸化バナジウムを含有する
煤を請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法にかけ
ることを特徴とする炭化水素の変換方法。 - 【請求項１４】 請求項１〜１３のいずれか一項に記載
の方法により得られる、最高３０重量％の五酸化バナジ
ウムを含有する部分酸化バナジウム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP93200092A EP0606669A1 (en) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | Carbon burn-off process |
| NL93200092.0 | 1993-01-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH074633A true JPH074633A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=8213570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6014078A Pending JPH074633A (ja) | 1993-01-14 | 1994-01-13 | 炭素焼却法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0606669A1 (ja) |
| JP (1) | JPH074633A (ja) |
| KR (1) | KR100306844B1 (ja) |
| CN (1) | CN1036514C (ja) |
| AU (1) | AU673699B2 (ja) |
| CA (1) | CA2113319C (ja) |
| DE (1) | DE69422203T2 (ja) |
| ES (1) | ES2143523T5 (ja) |
| FI (1) | FI111838B (ja) |
| NO (1) | NO309987B1 (ja) |
| PT (1) | PT606957E (ja) |
| ZA (1) | ZA94234B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015524547A (ja) * | 2012-07-24 | 2015-08-24 | イテア エス．ピー．エー．Ｉｔｅａ Ｓ．Ｐ．Ａ． | バナジウム化合物を含む燃料のための燃焼法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0606669A1 (en) † | 1993-01-14 | 1994-07-20 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Carbon burn-off process |
| CN1049163C (zh) * | 1995-08-28 | 2000-02-09 | 中国石油化工总公司石油化工科学研究院 | 热不稳定催化剂的氧化烧炭再生 |
| JP2004532174A (ja) | 2001-03-30 | 2004-10-21 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | ガス化プロセスで得られる煤水スラリーの脱水方法 |
| DE10152686B4 (de) * | 2001-10-19 | 2004-09-23 | Lurgi Ag | Verfahren zur thermischen Behandlung von Vanadium enthaltenden Rückständen |
| US9896918B2 (en) | 2012-07-27 | 2018-02-20 | Mbl Water Partners, Llc | Use of ionized water in hydraulic fracturing |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE756946R (fr) * | 1969-10-03 | 1971-04-01 | Continental Ore Corp | Procede de traitement de scories contenant du |
| SE399280B (sv) * | 1976-04-20 | 1978-02-06 | Sotex Ab | Forfarande for att utvinna metaller, sasom vanadin, ur sot fran forbrenning av olja |
| DE2718404A1 (de) * | 1977-04-26 | 1978-11-02 | Metallgesellschaft Ag | Gewinnung einer vanadiumreichen substanz aus der thermischen vergasung fluessiger kohlenwasserstoffe |
| US4203759A (en) * | 1978-05-01 | 1980-05-20 | Exxon Research & Engineering Co. | Process for the preparation of a vanadium-containing metallic ash concentrate |
| FR2432051A1 (fr) * | 1978-07-27 | 1980-02-22 | Inst Francais Du Petrole | Procede permettant la recuperation d'elements metalliques contenus dans des produits carbones |
| DE3119609A1 (de) * | 1981-05-16 | 1982-12-02 | Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen | Herstellung von synthesegas aus aschereichen kohlenwasserstoffen |
| US4477416A (en) * | 1982-09-27 | 1984-10-16 | Union Carbide Corporation | Salt roasting of vanadium ore in the presence of carbon |
| DE4213328A1 (de) * | 1991-11-13 | 1993-10-28 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum Behandeln eines vanadiumhaltigen Rückstands |
| DE4137320A1 (de) † | 1991-11-13 | 1993-05-19 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum behandeln eines vanadiumhaltigen rueckstands |
| EP0606669A1 (en) † | 1993-01-14 | 1994-07-20 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Carbon burn-off process |
-
1993
- 1993-01-14 EP EP93200092A patent/EP0606669A1/en not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-01-12 CA CA002113319A patent/CA2113319C/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-01-13 EP EP94200075A patent/EP0606957B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-01-13 AU AU53185/94A patent/AU673699B2/en not_active Ceased
- 1994-01-13 KR KR1019940000656A patent/KR100306844B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-01-13 FI FI940169A patent/FI111838B/fi not_active IP Right Cessation
- 1994-01-13 PT PT94200075T patent/PT606957E/pt unknown
- 1994-01-13 JP JP6014078A patent/JPH074633A/ja active Pending
- 1994-01-13 ZA ZA94234A patent/ZA94234B/xx unknown
- 1994-01-13 ES ES94200075T patent/ES2143523T5/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-01-13 DE DE69422203T patent/DE69422203T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-01-13 NO NO940119A patent/NO309987B1/no unknown
- 1994-01-14 CN CN94100555A patent/CN1036514C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015524547A (ja) * | 2012-07-24 | 2015-08-24 | イテア エス．ピー．エー．Ｉｔｅａ Ｓ．Ｐ．Ａ． | バナジウム化合物を含む燃料のための燃焼法 |
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| ZA94234B (en) | 1994-08-22 |
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| CA2113319A1 (en) | 1994-07-15 |
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