JPH10121066A - Production of petroleum coke slurry - Google Patents

Production of petroleum coke slurry

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JPH10121066A
JPH10121066A JP28107596A JP28107596A JPH10121066A JP H10121066 A JPH10121066 A JP H10121066A JP 28107596 A JP28107596 A JP 28107596A JP 28107596 A JP28107596 A JP 28107596A JP H10121066 A JPH10121066 A JP H10121066A
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JP
Japan
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petroleum coke
slurry
iron concentrate
ash
bentonite
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Application number
JP28107596A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Okada
一夫 岡田
Noriaki Tanaka
憲明 田中
Kotaro Katagiri
光太郎 片桐
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UBE AMMONIA KOGYO KK
Ube Corp
Original Assignee
UBE AMMONIA KOGYO KK
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the settlement of a high-specific-gravity iron concentrate used as a melting point lowering agent for fly ash. SOLUTION: When petroleum coke 20 is gasified by partial oxidation in a gasifier, 3-20 pts.wt. inorganic mineral 21 is added to 1 pt.wt. ash in the coke 20. The inorganic mineral comprises fly ash and a melting point lowering agent therefor comprising CaO and an iron concentrate. Especially, the iron concentrate has a high specific gravity and is settled. However, when swollen and gel-like bentonite prepared by previously adding water to bentonite is added to an iron concentrate, and the entire mixture is mixed under agitation, a lowly viscous iron concentrate slurry not undergoing the settlement of the concentrate can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は貯蔵安定性のすぐれ
た石油コークススラリーの製造方法に関する。更に詳し
くは、本発明は石油コークスの微粉状固体燃料ー水スラ
リをテキサコガス化炉内で部分酸化反応させる時に生成
するアッシュ分が溶流せずにガス化炉壁に付着・堆積し
てしまうため、溶流点の低いフライアッシュと当該フラ
イアッシュの融点降下剤として鉄精鉱やCaOを添加す
るが、特に比重の高い鉄精鉱スラリーの製造時に、ベン
トナイトを前記鉄精鉱スラリーの水分量に対して2〜8
重量%添加して鉄精鉱の沈降分離を防止して、貯蔵安定
性の優れた石油コークススラリーの製造方法に関するも
のである。
The present invention relates to a method for producing a petroleum coke slurry having excellent storage stability. More specifically, in the present invention, the ash component generated when the finely divided solid fuel of petroleum coke-water slurry is subjected to a partial oxidation reaction in the Texaco gasification furnace adheres and accumulates on the gasification furnace wall without melting. Iron concentrate and CaO are added as a low melting point fly ash and a melting point depressant of the fly ash, but particularly when producing a high specific gravity iron concentrate slurry, bentonite is added to the water content of the iron concentrate slurry. 2-8
The present invention relates to a method for producing a petroleum coke slurry having excellent storage stability by preventing the sedimentation and separation of iron concentrate by adding it by weight.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年エネルギ源として石油コークスが見
直されてきている。とりわけ石油コークスを石油のよう
な流体燃料、いわゆる石油コークススラリーとするため
に、石油コークスを微粉状にして水を分散させて石油コ
ークススラリーとする流体燃料化の開発が進められてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, petroleum coke has been reviewed as an energy source. In particular, in order to convert petroleum coke into a fluid fuel such as petroleum, so-called petroleum coke slurry, the development of a fluid fuel which converts petroleum coke into fine powder and disperses water into petroleum coke slurry has been promoted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】こうした石油コークス
スラリーをガス化すると、石油コークス中には0.1〜
1.5%のアッシュ分を含有しており、さらに、アッシ
ュ中にはバナジウムが含有されている。
When such petroleum coke slurry is gasified, 0.1-0.1%
It contains 1.5% of ash, and further contains vanadium in the ash.

【0004】ところが、石油コークス中のアッシュ分は
同じガス化原料の石炭に比べてアッシュ分が0.1〜
1.5%と少ないものの、アッシュ中のバナジウムが一
般的に多く、酸素が不足した状態で部分酸化反応を行
う、いわゆる還元雰囲気状態下のガス化炉内部では、3
価または4価のバナジウム酸化物の状態となっているの
である。
However, the ash content of petroleum coke has an ash content of 0.1 to 0.1 times that of coal of the same gasification raw material.
Although it is as small as 1.5%, vanadium in ash is generally large, and a partial oxidation reaction is performed in a state where oxygen is insufficient.
It is in a valence or tetravalent vanadium oxide state.

【0005】このバナジウムの還元雰囲気下における溶
流点温度は1800℃と高く、通常の石油コークスのガ
ス化操作温度1250〜1450℃の状態ではアッシュ
分は粘度の高い状態でガス化炉壁に付着・堆積し自重に
よってのみガス化炉壁から自助流下するのみであり、流
下途中にガス化炉壁に付着・堆積し、長時間の運転がで
きないという問題があった。
[0005] The melting point temperature of this vanadium in a reducing atmosphere is as high as 1800 ° C, and the ash component adheres to the gasification furnace wall in a state of high viscosity at the usual gasification operation temperature of petroleum coke of 1250 to 1450 ° C. -There is a problem that the material only accumulates and flows down from the gasification furnace wall only by its own weight, and adheres and accumulates on the gasification furnace wall in the middle of the flow and cannot be operated for a long time.

【0006】当該問題を解決するために、石油コークス
のアッシュ分のフラックスとして、例えば石炭焚発電所
のボイラから発生した石炭灰を用いるが、使用する石炭
の性状が産地によって異なり、特に石炭灰の溶流点が高
い場合は、当該石炭灰の溶流点を降下するために新たな
CaCO3 やFe2 3 を混合添加して溶流点(F.
T.)を下げた状態下で石油コークスをガス化すると、
石油コークスのアッシュ分も石炭灰やCaCO3 、Fe
2 3 などに捕捉されて一緒に流下してガス化炉壁への
石油コークスのアッシュ分の付着を防止することが可能
である。
In order to solve this problem, coal ash generated from a boiler of a coal-fired power plant is used as a flux of ash of petroleum coke, for example. When the melting point is high, new CaCO 3 or Fe 2 O 3 is mixed and added to lower the melting point of the coal ash, and the melting point (F.
T. ) And gasification of petroleum coke,
The ash content of petroleum coke is also coal ash, CaCO 3 , Fe
It is possible to prevent the ash of petroleum coke from adhering to the gasification furnace wall by being captured by 2 O 3 or the like and flowing down together.

【0007】しかしながら、Fe2 3 として入手が容
易で低廉な鉄精鉱を用いると、新たな問題が惹起され
た。すなわち、鉄精鉱は銅精錬の浮遊選鉱工程から排出
されるため、湿潤状態下にあり、例えばサイロなどの容
器に貯蔵した場合は取り出し口に付着したり、サイロ内
でブリッジを形成して閉塞し易いために、サイロから取
り出しが困難であるといったハンドリングの問題があっ
た。
However, the use of inexpensive iron concentrate, which is easily available as Fe 2 O 3 , raises a new problem. That is, since iron concentrate is discharged from the flotation process of copper refining, it is in a humid state.For example, when stored in a container such as a silo, it adheres to the take-out port or forms a bridge in the silo and blocks it. There is a handling problem that it is difficult to take out of the silo because it is easy to handle.

【0008】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、石炭火力発電所などで不要になったフライアッシュ
やCaOならびに鉄精鉱などの無機鉱物をフラックスと
して再利用を図るに際し、ハンドリングの困難性を解決
しつつ、かつ、比重の大きい鉄精鉱を、予め水にベント
ナイトを添加して得られたベントナイトスラリーに添加
して均一濃度を有した鉄精鉱スラリーを得た後に、石油
コークスとフライアッシュやCaOなどとともに湿式粉
砕機に供給して、粉砕・混合して石油コークススラリー
を得るようにした石油コークススラリーの製造方法を提
供することを目的とするものである。
[0008] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is intended to improve the handling of inorganic minerals such as fly ash, CaO, and iron ore, which are no longer required in coal-fired power plants, as flux. While solving the difficulty, iron concentrate having a large specific gravity is added to a bentonite slurry obtained by adding bentonite to water in advance to obtain an iron concentrate slurry having a uniform concentration, and then petroleum coke It is an object of the present invention to provide a method for producing a petroleum coke slurry in which a petroleum coke slurry is obtained by supplying the same to a wet pulverizer together with fly ash, CaO and the like, and pulverizing and mixing the resultant.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、石油コークスをスラリー状態に
してガス化装置で部分酸化反応によりガス化させるに際
し、供給された石油コークススラリーの反応によって生
じた石油コークスのアッシュ分を溶流流下するフライア
ッシュと当該フライアッシュの融点降下剤であるCaO
を水と一緒に粉砕装置の入口に供給するとともに、水に
対してベントナイトを2〜10重量%添加して得られた
ベントナイトスラリーにフライアッシュの融点降下剤で
ある10〜60重量%の鉄精鉱を前記ベントナイトスラ
リーに添加混合させて得られた鉄精鉱スラリーを前記粉
砕装置の入口に供給して石油コークススラリーを得るよ
うにした。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for converting petroleum coke slurry into a slurry state and subjecting the supplied petroleum coke slurry to gasification by a partial oxidation reaction in a gasifier. Ash that melts down the ash component of petroleum coke generated by the above method and CaO which is a melting point depressant of the fly ash
Is supplied to the inlet of the pulverizer together with water, and the bentonite slurry obtained by adding 2 to 10% by weight of bentonite with respect to water is added to 10 to 60% by weight of iron ash which is a melting point depressant of fly ash. The iron concentrate slurry obtained by adding and mixing the ore to the bentonite slurry was supplied to the inlet of the pulverizer to obtain a petroleum coke slurry.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る石油コークス
スラリーの製造方法の実施例を図1〜図3を用いて説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for producing a petroleum coke slurry according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0011】図1は本発明の説明に好適な装置の系統
図、図2は鉄精鉱30重量%におけるベントナイト・水
スラリー濃度に対する鉄精鉱スラリ粘度との関係図、図
3は石油コークス中のアッシュ分に対する無機鉱物の混
合割合とアッシュ付着率の関係図を示す。
FIG. 1 is a system diagram of an apparatus suitable for explaining the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the concentration of bentonite / water slurry at 30% by weight of iron concentrate and the viscosity of iron concentrate slurry, and FIG. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the mixing ratio of inorganic minerals and the ash adhesion rate with respect to the ash content of the present invention.

【0012】図1において、石油コークス20とフライ
アッシュおよびCaO(またはCaCO3 )などの無機
鉱物21を適宜な量の水とともに湿式粉砕機1に投入し
て石油コークス20を100μm になるまで湿式粉砕し
つつ、無機鉱物21と均一に混合されるようになってい
る。因みに、粒状CaOまたはCaCO3 は1.4mm
以下、鉄精鉱は0.5mm以下(平均粒径9〜10μm
)程度に既粉砕されたものを購入し、使用している。
In FIG. 1, a petroleum coke 20 and an inorganic mineral 21 such as fly ash and CaO (or CaCO 3 ) are put into a wet pulverizer 1 together with an appropriate amount of water to wet-pulverize the petroleum coke 20 to 100 μm. While being uniformly mixed with the inorganic mineral 21. Incidentally, granular CaO or CaCO 3 is 1.4 mm.
Hereinafter, the iron concentrate is 0.5 mm or less (average particle size is 9 to 10 μm).
) Purchased and used to the extent that is already ground.

【0013】一方、予め水に適量のベントナイトを添加
してベントナイトスラリーを得た後に、続いて無機鉱物
21の一つである鉄精鉱を添加混合して得られた鉄精鉱
スラリーを湿式粉砕機1に供給するようになっている。
すなわち、図2に示すように、適量の水に対してベント
ナイトを添加すると水溶液としてのベントナイトスラリ
ーが得られる。
On the other hand, after a suitable amount of bentonite is added to water in advance to obtain a bentonite slurry, an iron concentrate, which is one of the inorganic minerals 21, is added and mixed, and the iron concentrate slurry obtained is wet-pulverized. The machine 1 is supplied.
That is, as shown in FIG. 2, when bentonite is added to an appropriate amount of water, a bentonite slurry as an aqueous solution is obtained.

【0014】しかし、ベントナイトの添加量が少ないと
ゲル化が十分に起こらず、鉄精鉱を添加しても比重が大
きい(真比重が約4)ことから長時間静置すると鉄精鉱
が沈降分離してしまい、安定性(沈降分離せずにベント
ナイトと水と鉄精鉱とが分離することなく均一な濃度を
保持する)の効果が発揮できない。また、逆にベントナ
イトの添加量が多すぎるとゲル化が進みベントナイトス
ラリーは流動性を損なうこととなる。
However, if the amount of added bentonite is small, gelation does not sufficiently occur, and even if iron concentrate is added, the specific gravity is large (true specific gravity is about 4). It does not exhibit the effect of stability (it maintains a uniform concentration without separating sedimentation of bentonite, water and iron concentrate without sedimentation separation). Conversely, if the amount of added bentonite is too large, gelation proceeds and the bentonite slurry impairs fluidity.

【0015】このような現象を考慮した上で、鉄精鉱を
ベントナイトスラリーに混合する場合は、ベントナイト
の添加混合量を水に対して2〜5重量%にすることが望
ましい。また、ベントナイトを添加した後、ベントナイ
トが膨潤してゲル化するまで約12〜16時間の時間が
必要であることから、図1に示すように、予め2つの調
整タンク30a、30bを設置しておき、必要に応じて
個々の切換弁37a、37bを適宜切り換えることによ
り供給タンク35への鉄精鉱スラリーの半連続供給が可
能となっている。なお、供給タンク35から湿式粉砕機
1への鉄精鉱スラリーの供給は、図示を省略した圧送ポ
ンプによって行われる。
In consideration of such a phenomenon, when the iron concentrate is mixed with the bentonite slurry, it is desirable to add 2 to 5% by weight of bentonite to water. Also, after adding the bentonite, it takes about 12 to 16 hours until the bentonite swells and gels. Therefore, as shown in FIG. 1, two adjusting tanks 30a and 30b are installed in advance. The semi-continuous supply of the iron concentrate slurry to the supply tank 35 is possible by appropriately switching the individual switching valves 37a and 37b as needed. Note that the supply of the iron concentrate slurry from the supply tank 35 to the wet mill 1 is performed by a pressure pump not shown.

【0016】石油コークス20とフライアッシュおよび
CaO(またはCaCO3 )などの無機鉱物21と鉄精
鉱スラリーとを、適量の水とともに湿式粉砕機1に供給
すると、湿式粉砕機1内では粉砕・混合が成され、石油
コークススラリーが生成される。これら石油コークスス
ラリーはライン22を通ってスラリータンク3へ供給さ
れるようになっている。
When the petroleum coke 20, the inorganic mineral 21 such as fly ash and CaO (or CaCO 3 ), and the iron concentrate slurry are supplied to the wet crusher 1 together with a suitable amount of water, the wet crusher 1 crushes and mixes the mixture. To produce a petroleum coke slurry. These petroleum coke slurries are supplied to the slurry tank 3 through the line 22.

【0017】当該石油コークススラリーを製造するため
のフラックスとして石油コークス20に添加される無機
鉱物21の添加基準は、実地的検討から次のように行わ
れる。すなわち、石油コークス20中のアッシュ分1重
量部に対して無機鉱物のフラックスを3〜20重量部の
割合で混合することができる。これは、石油コークス2
0のアッシュ分の付着・堆積を防止するために、無機鉱
物が3重量部以下では当該フラックの混合割合が変わっ
ても還元雰囲気下におけるフラックスの溶流点温度が1
300℃以下になるものの、フラックスの相対量が少な
くなるため、石油コークス20中のアッシュ分を洗浄す
る洗浄力が不足してしまうことになる。
The criteria for adding the inorganic mineral 21 to be added to the petroleum coke 20 as a flux for producing the petroleum coke slurry are as follows from practical studies. That is, the flux of the inorganic mineral can be mixed at a ratio of 3 to 20 parts by weight with respect to 1 part by weight of the ash component in the petroleum coke 20. This is petroleum coke 2
In order to prevent the adhesion and deposition of the ash of 0, if the inorganic mineral content is 3 parts by weight or less, the melting point temperature of the flux in the reducing atmosphere is 1 even if the mixing ratio of the flux is changed.
Although the temperature is 300 ° C. or lower, the relative amount of the flux is reduced, so that the cleaning power for cleaning the ash in the petroleum coke 20 becomes insufficient.

【0018】一方、20重量部以上では当該フラックス
の混合割合が変わっても還元雰囲気下における溶流点温
度が1300℃以下になるものの、石油コークス20の
相対量が減少することから、結果的に炭素量も減少す
る。こうした状態下で石油コークス20のガス化操作温
度1250〜1450℃に保持しようとすると、不要の
CO2 ガスが増加して、有効ガス成分の割合が減り冷ガ
ス効率が悪化し生産効率が低下することになる。このこ
とから、石油コークス中にアッシュ分1重量部に対して
無機鉱物のフラックスを3〜20重量部の割合で混合す
ることが好ましい。
On the other hand, at 20 parts by weight or more, even if the mixing ratio of the flux changes, the melting point temperature under the reducing atmosphere becomes 1300 ° C. or less, but the relative amount of the petroleum coke 20 decreases. Carbon content also decreases. If an attempt is made to maintain the gasification operation temperature of the petroleum coke 20 at 1250 to 1450 ° C. in such a state, unnecessary CO 2 gas increases, the ratio of effective gas components decreases, cold gas efficiency deteriorates, and production efficiency decreases. Will be. For this reason, it is preferable to mix the inorganic mineral flux at a ratio of 3 to 20 parts by weight with respect to 1 part by weight of ash in petroleum coke.

【0019】さらに、前記無機鉱物21の添加割合の内
訳は、一般的にフライアッシュ40重量%以上、CaO
25重量%以下、鉄精鉱10〜60重量%にすることが
望ましく、例えば、実地的検討からフライアッシュ50
重量%、CaO20重量%、鉄精鉱30重量%とした場
合のフライアッシュの溶流点温度は1120〜1280
℃であった。
Further, the content of the inorganic mineral 21 is generally at least 40% by weight of fly ash,
It is desirable that the content be 25% by weight or less and 10% to 60% by weight of iron concentrate.
The melting point temperature of fly ash is 1120 to 1280 when the weight%, CaO 20% by weight, and iron concentrate 30% by weight are used.
° C.

【0020】これは、フライアッシュの融点降下剤とし
てCaOと鉄精鉱(Fe2 3 が主成分)を添加する
が、特にCaOの添加については、フライァッシュに対
する混合割合が40重量%以上にすると、ガス化炉6の
後工程にある水処理ライン系統に溶解したCaCO3
水温の上昇とともに、溶解度が低下するために析出した
り、あるいは沈着してラインが閉塞し易くなるため、C
aOのフライアッシュに対する混合割合を多くとも30
重量%以下にすることが望ましい。
This is because CaO and iron concentrate (mainly composed of Fe 2 O 3 ) are added as melting point depressants for fly ash. In particular, when CaO is added, if the mixing ratio to fly ash is 40% by weight or more. The CaCO 3 dissolved in the water treatment line system in the post-process of the gasification furnace 6 precipitates due to a decrease in solubility as the water temperature rises, or the CaCO 3 precipitates or deposits and the line is easily clogged.
The mixing ratio of aO to fly ash is at most 30.
It is desirable that the content be not more than% by weight.

【0021】こうしたCaOの添加量をできるだけ減少
するために、CaOの代替の融点降下剤として鉄精鉱を
使用するとよいものの、鉄精鉱の最大添加量を多くとも
60重量%以下にすることが望ましい。この理由は、鉄
精鉱の添加量を60重量%以上にすると、ガス化炉6内
の溶融スラグの粘度が上昇してスラグの流動性が悪くな
り、スラグがガス化炉6の壁面を溶流することなく、か
なりのスラグが例えばガス化炉6の壁面ならびにスロー
ト部9に付着・堆積してしまい、安定した長期運転が困
難となる。したがって、本実施例では、石油コークス2
0中のアッシュ分1重量部に対して添加するフラックス
として、例えば、フライアッシュ50重量%、CaO2
0重量%、鉄精鉱30重量%を石油コークス20ととも
に湿式粉砕機1に供給し、粉砕・混合により貯蔵安定性
の高い石油コークススラリーが製造できる。
In order to reduce the amount of CaO added as much as possible, iron concentrate may be used as a melting point depressant instead of CaO. However, the maximum addition amount of iron concentrate should be at most 60% by weight or less. desirable. The reason is that, when the amount of iron concentrate added is 60% by weight or more, the viscosity of the molten slag in the gasification furnace 6 increases and the fluidity of the slag deteriorates, and the slag melts the wall surface of the gasification furnace 6. Without flowing, a considerable amount of slag adheres and accumulates on, for example, the wall surface of the gasification furnace 6 and the throat portion 9, and stable long-term operation becomes difficult. Therefore, in this embodiment, the petroleum coke 2
As a flux to be added to 1 part by weight of the ash content in 0, for example, 50% by weight of fly ash, CaO2
0% by weight and 30% by weight of iron concentrate are supplied to the wet pulverizer 1 together with the petroleum coke 20, and a petroleum coke slurry with high storage stability can be produced by pulverization and mixing.

【0022】当該スラリータンク3では、湿式粉砕機1
に石油コークス20を無機鉱物21とともに供給して、
適宜な粒径まで粉砕・混合して得られた石油コークスス
ラリーが一時貯留されるとともに、混合攪拌がなされ、
均一な濃度を有した石油コークススラリーとしてのガス
化原料スラリーが生成されるようになっている。
In the slurry tank 3, the wet crusher 1
To supply petroleum coke 20 with inorganic minerals 21
While the petroleum coke slurry obtained by grinding and mixing to an appropriate particle size is temporarily stored, mixing and stirring are performed,
Gasification raw material slurries are produced as petroleum coke slurries having a uniform concentration.

【0023】スラリータンク3にはガス化原料スラリー
をスラリポンプ4によってガス化炉6に送るようにして
いる。ガス化炉6は頂部にバーナ5が取付けられてお
り、ここで石油コークススラリーを理論燃焼酸素量の4
0〜60%の量の酸素とともに、ガス化炉6に噴霧供給
し、1250〜1450℃の温度で部分酸化によるガス
化を行うようにしている。
The gasification raw material slurry is sent to the gasification furnace 6 by the slurry pump 4 in the slurry tank 3. The gasifier 6 is provided with a burner 5 at the top, where the petroleum coke slurry is converted to a theoretical combustion oxygen amount of 4%.
The gas is supplied by spraying to the gasification furnace 6 together with oxygen in an amount of 0 to 60%, and gasification by partial oxidation is performed at a temperature of 1250 to 1450 ° C.

【0024】この場合、ガス化炉6内の圧力は20〜8
0気圧程度に設定するようにしている。ガス化炉6の上
部は耐火物7aで内張りされて反応室7が形成されてい
る。また、ガス化炉6の下部には急冷室8が設けられ、
反応室7と急冷室8とをスロート部9で連通している。
急冷室8にはガス急冷用の水を送る水ライン13が開口
され、適宜な水位となるように水を供給するようにして
いる。
In this case, the pressure in the gasification furnace 6 is 20 to 8
It is set to about 0 atm. A reaction chamber 7 is formed by lining the upper part of the gasification furnace 6 with a refractory 7a. Further, a quenching chamber 8 is provided below the gasification furnace 6,
The reaction chamber 7 and the quenching chamber 8 communicate with each other through a throat section 9.
A water line 13 for sending water for gas quenching is opened in the quenching chamber 8 so that water is supplied to an appropriate water level.

【0025】この冷却水には下端部が水に没する筒状の
ディップチューブ10およびドラフトチューブ11が同
軸的に設けられている。したがって、反応室7で発生し
たガスは、スロート部9およびディップチューブ10を
通過し、急冷室8内の水中に吹き込まれ、その後、急冷
室8の水面の上方域に設けられたガス排出口14aから
ガスライン14を通って後続する除塵設備などに送給さ
せるようにしている。
The cooling water is provided coaxially with a cylindrical dip tube 10 and a draft tube 11 whose lower ends are immersed in the water. Therefore, the gas generated in the reaction chamber 7 passes through the throat section 9 and the dip tube 10 and is blown into the water in the quenching chamber 8, and thereafter, the gas outlet 14 a provided in the region above the water surface of the quenching chamber 8. Through the gas line 14 to a subsequent dust removal facility or the like.

【0026】ところで、急冷室8内の水にガスが吹き込
まれると、無機鉱物21を含んだ石油コークス20をガ
ス化する時に生成したアッシュ分および未燃炭素分は水
との混合、急冷によって、比較的細かい粒子であるファ
インスラグとなり、水に捕集され、これらを含むスラリ
ーが生成する。このスラリーは、急冷室8の側壁に接続
されたライン15から取り出される。急冷室8の最下部
のライン16からは、コーススラグと呼ばれる比較的粗
い粒子を含むスラリーが取り出される。
When gas is blown into water in the quenching chamber 8, ash and unburned carbon generated when gasifying the petroleum coke 20 containing inorganic minerals 21 are mixed with water and quenched. Fine slag, which is relatively fine particles, is collected by water, and a slurry containing them is generated. This slurry is taken out from a line 15 connected to the side wall of the quenching chamber 8. From the lowermost line 16 of the quenching chamber 8, a slurry containing relatively coarse particles called coarse slag is taken out.

【0027】以上のように構成されたガス化装置に供給
される石油コークススラリーの製造方法について述べ
る。
A method for producing a petroleum coke slurry supplied to the gasifier configured as described above will be described.

【0028】まず、本実施例に用いられた石油コークス
20の代表的な元素分析値、石油コークスのアッシュ成
分およびアッシュの溶流点温度を表1に示す。
First, Table 1 shows typical elemental analysis values of the petroleum coke 20 used in this example, ash components of the petroleum coke, and ash melting point temperatures of the ash.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】次に、本発明に係り前記石油コークス20
に混合しガス化炉壁への付着防止の役目を有する無機鉱
物21とは、石炭焚発電所のボイラから発生するフライ
アッシュ(電気集塵機などで捕集した分)と、CaOお
よび鉄精鉱などをいい、当該無機鉱物の中から代表的な
ワララ炭とクタイ炭の混炭燃焼から得られたフライアッ
シュの組成を表2に、また鉄精鉱の組成を表3にそれぞ
れ示す。
Next, according to the present invention, the petroleum coke 20
Minerals 21 which are mixed with water and prevent adhesion to the gasification furnace wall include fly ash generated from a boiler of a coal-fired power plant (collected by an electric dust collector, etc.), CaO and iron concentrate, etc. Table 2 shows the composition of fly ash obtained from the coal combustion of representative wallara coal and kutai coal among the inorganic minerals, and Table 3 shows the composition of iron concentrate.

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】まず、石油コークス20だけをガス化する
場合について述べる。石油コークス20中には0.1〜
1.5%のアッシュ分を含有しており、さらに、アッシ
ュ中にはバナジウムが含有されている。
First, the case where only the petroleum coke 20 is gasified will be described. 0.1- in petroleum coke 20
It contains 1.5% of ash, and further contains vanadium in the ash.

【0034】このバナジウムの還元雰囲気での溶流点は
1800℃であり、通常、石油コークス20のガス化操
作温度(1250〜1450℃)より高い。このため、
石油コークス20のガス化の際には、アッシュ分は溶融
しないで反応室7の耐火物7aの表面に付着して堆積さ
れ、この堆積して成長したアッシュ塊によって、ガス化
炉6のスロート部9は閉塞されることになり、長期連続
運転が困難であった。
The melting point of vanadium in a reducing atmosphere is 1800 ° C., which is usually higher than the gasification operating temperature of petroleum coke 20 (1250 to 1450 ° C.). For this reason,
During the gasification of the petroleum coke 20, the ash component is not melted but adheres and deposits on the surface of the refractory 7a in the reaction chamber 7, and the deposited and grown ash mass causes the ash mass to grow in the throat portion of the gasification furnace 6. No. 9 was blocked, and long-term continuous operation was difficult.

【0035】こうした石油コークス20のアッシュ分の
付着・堆積を防止するために、表2および表3に示す無
機鉱物21を石油コークス20中のアッシュ分1重量部
に対して無機鉱物21のフラックスを3〜20重量部ほ
ど混合するが、3重量部以下では当該フラックスの混合
割合が変わっても還元雰囲気下におけるフラックスの溶
流点温度が1300℃以下にはなるものの、フラックス
の相対量が少なくなるため、石油コークス20中のアッ
シュ分を洗浄する洗浄力が不足してしまうことになる。
In order to prevent the adhesion and accumulation of the ash content of the petroleum coke 20, the inorganic mineral 21 shown in Tables 2 and 3 was prepared by applying the flux of the inorganic mineral 21 to 1 part by weight of the ash content in the petroleum coke 20. About 3 to 20 parts by weight are mixed, but if it is 3 parts by weight or less, the flux melting point temperature under the reducing atmosphere becomes 1300 ° C. or less even if the mixing ratio of the flux changes, but the relative amount of the flux decreases. Therefore, the cleaning power for cleaning the ash in the petroleum coke 20 becomes insufficient.

【0036】また、20重量部以上では当該フラックス
の混合割合が変わっても還元雰囲気下における溶流点温
度が1,300℃以下になるものの、石油コークス20
の相対量が減少するため、炭素量も減少する。こうした
状態下で石油コークス20のガス化操作温度1250〜
1450℃に保持しようとすると、有効ガス成分の割合
が減り冷ガス効率が悪化し生産効率が低下することにな
る。当該問題を解決するために、石油コークス中のアッ
シュ分1重量部に対して無機鉱物21のフラックスを、
5〜10重量部ほど混合することが望ましい。
When the mixing ratio of the flux is changed to 20 parts by weight or more, the melting point temperature in the reducing atmosphere becomes 1,300 ° C. or less, but the petroleum coke 20
, The carbon content also decreases. Under these conditions, the gasification operation temperature of petroleum coke 20
If the temperature is kept at 1450 ° C., the ratio of the effective gas component decreases, the cold gas efficiency deteriorates, and the production efficiency decreases. In order to solve the problem, the flux of the inorganic mineral 21 was added to 1 part by weight of the ash in petroleum coke,
It is desirable to mix about 5 to 10 parts by weight.

【0037】この場合の無機鉱物21として石油コーク
ス20に添加されるフライアッシュの融点降下剤とし
て、実地的検討からフライアッシュ50重量%、CaO
20重量%、鉄精鉱30重量%とした場合の溶流点温度
は1120℃であった。ただし、フライアッシュはワラ
ラ炭とクタイ炭の混炭をスチーム発生用ボイラで燃焼し
て得られたものを使用した。
As a melting point depressant of fly ash added to petroleum coke 20 as inorganic mineral 21 in this case, fly ash 50% by weight, CaO
The melting point temperature was 1120 ° C. in the case of 20% by weight and 30% by weight of iron concentrate. However, fly ash used was obtained by burning a mixture of wallara coal and kutai coal in a steam generating boiler.

【0038】また、フライアッシュの融点降下剤とし
て、CaOおよび鉄精鉱を添加しても、ガス化反応ゾー
ンは還元雰囲気であるため、石油コークスと一緒に供給
された石灰石(CaCO3 )は還元されて生石灰(Ca
O)になるとともに、Fe2 O3 もFeOとなる。
Even if CaO and iron concentrate are added as fly ash melting point depressants, limestone (CaCO 3) supplied together with petroleum coke is reduced because the gasification reaction zone is in a reducing atmosphere. Lime (Ca
With become O), Fe2 O 3 also becomes FeO.

【0039】特に、供給されたFe2 3 がFeOにな
らずFe2 3 のままガス化炉6内に残存すると、ガス
化炉壁のレンガがアタックされてレンガがなめられて交
換が早くなるなどの問題が生じるが、還元雰囲気下では
Fe2 3 はFeOとなるために、このような問題は生
じない。
In particular, if the supplied Fe 2 O 3 does not become FeO but remains in the gasification furnace 6 as Fe 2 O 3 , the bricks on the gasification furnace wall are attacked, the bricks are licked, and replacement is quick. However, such a problem does not occur because Fe 2 O 3 becomes FeO in a reducing atmosphere.

【0040】これら石油コークス20中のアッシュ分の
ガス化炉壁への付着を防止するために、図3にようなデ
ータを得た。すなわち、図2に示すように、ガス化操作
温度1400℃、圧力38kg/cm2 G(3.8×1
6 Pa)下で、石油コークス20中のアッシュ分(1
重量部)に対して無機鉱物の添加割合を増加していく
と、ガス化炉壁へのアッシュ分の付着率は減少する傾向
が認められた。
In order to prevent the ash in the petroleum coke 20 from adhering to the gasification furnace wall, data as shown in FIG. 3 was obtained. That is, as shown in FIG. 2, a gasification operation temperature of 1400 ° C. and a pressure of 38 kg / cm 2 G (3.8 × 1
( 6 Pa), the ash content (1 in petroleum coke 20)
(Parts by weight), the rate of adhesion of the ash to the gasification furnace wall tended to decrease as the proportion of the inorganic mineral added increased.

【0041】このため、図3に示すデータに基づき本発
明においては、石油コークス20のガス化を行う場合、
アッシュ分のガス化炉壁への付着をなくすか、もし付着
が生じても長期連続運転が可能な程度の付着量、すなわ
ち、ガス化炉壁へのアッシュ分の付着率を2%以下にす
るため、石油コークス20中のアッシュ分1重量部に対
して無機鉱物の添加量を3〜20重量部とするようにし
た。
Therefore, according to the present invention, based on the data shown in FIG.
Eliminate the ash adhesion to the gasification furnace wall, or reduce the ash adhesion to the gasification furnace wall to 2% or less so that long-term continuous operation is possible even if adhesion occurs. Therefore, the addition amount of the inorganic mineral is set to 3 to 20 parts by weight with respect to 1 part by weight of the ash content in the petroleum coke 20.

【0042】本発明では、反応室7内における部分酸化
反応の温度T0 は、無機鉱物のアッシュの溶流点温度T
よりも30〜100℃高いのが好ましい。すなわち、反
応室7内の温度T0 は(T+30)℃以上であり、(T
+100)℃以下であることが好ましい。
In the present invention, the temperature T 0 of the partial oxidation reaction in the reaction chamber 7 is determined by the melting point temperature T of the inorganic mineral ash.
It is preferably 30 to 100 ° C. higher than that. That is, the temperature T0 in the reaction chamber 7 is equal to or higher than (T + 30) ° C.
(+100) ° C. or lower.

【0043】以上述べたように、石油コークス20をガ
ス化原料として用い、前記した操作条件下で部分酸化反
応するとCO、H2 、CO2 などの生成ガスを得るが、
この場合に問題となる石油コークス20のアッシュ分の
付着防止のために添加されるフラックスとしての無機鉱
物21、とりわけその中でもハンドリングの困難な鉄精
鉱スラリーの製造方法について述べる。
As described above, when the petroleum coke 20 is used as a gasification raw material and a partial oxidation reaction is performed under the above-described operating conditions, a product gas such as CO, H 2 , or CO 2 is obtained.
A method for producing an inorganic mineral 21 as a flux to be added in order to prevent the ash content of the petroleum coke 20 which is a problem in this case, particularly an iron concentrate slurry which is particularly difficult to handle will be described.

【0044】先に、調整タンク30aで鉄精鉱60重量
%とベントナイトスラリー40重量%を混合する場合に
ついて述べる。まず、調整タンク30aに水を供給し、
ついでベントナイトを添加し膨潤させた後、15時間か
けて粘性の高いゲルを形成させる。この場合の水とベン
トナイトの合計量は40重量%とするとともに、ベント
ナイトを水に対して5重量%となるように添加しベント
ナイトスラリーを製造する。
First, the case where 60% by weight of iron concentrate and 40% by weight of bentonite slurry are mixed in the adjusting tank 30a will be described. First, water is supplied to the adjustment tank 30a,
Then, after adding bentonite and swelling, a highly viscous gel is formed for 15 hours. In this case, the total amount of water and bentonite is 40% by weight, and bentonite is added so as to be 5% by weight with respect to water to produce a bentonite slurry.

【0045】本発明では、水に対するベントナイトの添
加量を2〜10重量%の範囲としたが、2重量%以下で
は形成するゲルの量が不十分で、鉄精鉱の沈降、凝集お
よび圧密化が起きて貯蔵安定性の高い均質なスラリーを
得難い。逆に、10重量%以上にするとスラリー中でゲ
ル化した鉄精鉱それ自身強固な凝集物を形成し、ベント
ナイトスラリーの流動性が損なわれ、結果的に石油コー
クスのスラリー濃度を高めることができない。このた
め、水に対するベントナイトの望ましい添加量は4〜7
重量%となる。
In the present invention, the amount of bentonite added to water is in the range of 2 to 10% by weight, but if it is less than 2% by weight, the amount of gel formed is insufficient, and the sedimentation, aggregation and consolidation of iron concentrate And it is difficult to obtain a homogeneous slurry having high storage stability. Conversely, if the content is 10% by weight or more, the iron ore gelled in the slurry itself forms a strong agglomerate, and the fluidity of the bentonite slurry is impaired. As a result, the slurry concentration of petroleum coke cannot be increased. . For this reason, the desirable addition amount of bentonite to water is 4-7.
% By weight.

【0046】このようにして製造されたベントナイトス
ラリーに続き、鉄精鉱を60重量%添加し、図示を省略
した攪拌機にて均一になるように攪拌を行い、均一濃度
の粘度が800cpを有した鉄精鉱スラリーを得る。し
かしながら、このような鉄精鉱スラリーは長期間放置し
ても沈降層を形成することはない。なお、調整タンク3
0bについても前述した調整タンク30aでの調整方法
と同様に行うが、調整タンク30a、30bの容量は、
鉄精鉱スラリーを供給タンク35から湿式粉砕機1に連
続的に供給できる大きさのものが望ましい。従って、鉄
精鉱スラリーの、調整タンク30a、30bから供給タ
ンク35への供給は、切換弁37a、37bを切り換え
ながら半連続的に行われる。
Following the bentonite slurry thus produced, iron concentrate was added in an amount of 60% by weight, and the mixture was stirred by a stirrer (not shown) so as to have a uniform concentration and a viscosity of 800 cp. Obtain iron concentrate slurry. However, such iron concentrate slurry does not form a sedimentary layer even when left for a long period of time. Adjustment tank 3
0b is performed in the same manner as the adjustment method in the adjustment tank 30a, but the capacity of the adjustment tanks 30a and 30b is
It is desirable that the iron concentrate slurry be large enough to be continuously supplied from the supply tank 35 to the wet mill 1. Therefore, the supply of the iron concentrate slurry from the adjustment tanks 30a and 30b to the supply tank 35 is performed semi-continuously while switching the switching valves 37a and 37b.

【0047】特に、水に対するベントナイトの添加量が
8重量%を越えるとベントナイトスラリーの粘度が急激
に上昇するが、これは前記したように膨潤したベントナ
イトが原因であり、攪拌器で強制的に攪拌することによ
り膨潤したベントナイトをときほぐすことにより粘度は
減少する。
In particular, when the amount of bentonite added to water exceeds 8% by weight, the viscosity of the bentonite slurry sharply increases. This is due to the swollen bentonite, as described above, and is forcedly stirred by a stirrer. The viscosity is reduced by loosening the swollen bentonite.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
では、石油コークススラリーの部分酸化反応によって生
じたアッシュ分が反応器内で付着・堆積するのを防止す
るために、フラックスにて前記アッシュ分を溶流流下す
るが、当該フラックスとして使用されるフライアッシュ
の融点降下剤として添加するCaOと鉄精鉱のうち、鉄
精鉱をベントナイトスラリーに添加混合して鉄精鉱スラ
リーとして調整することにより、鉄精鉱のハンドリング
容易になり、さらに添加時の沈降分離が防止されて均一
濃度の鉄精鉱スラリーを得ることができる。
As is apparent from the above description, in the present invention, in order to prevent the ash generated by the partial oxidation reaction of the petroleum coke slurry from adhering and accumulating in the reactor, the above-mentioned flux is used. The ash component is flowed down, but of the CaO and the iron concentrate added as the melting point depressant of the fly ash used as the flux, the iron concentrate is added to the bentonite slurry and mixed to prepare an iron concentrate slurry. This facilitates the handling of the iron concentrate, and further prevents sedimentation and separation at the time of addition, so that an iron concentrate slurry having a uniform concentration can be obtained.

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

【図1】本発明の説明に好適な装置の系統図である。FIG. 1 is a system diagram of an apparatus suitable for explaining the present invention.

【図2】鉄精鉱60重量%におけるベントナイト・水ス
ラリー濃度に対する鉄精鉱スラリ粘度との関係図であ
る。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the concentration of bentonite / water slurry and the viscosity of iron concentrate slurry at 60% by weight of iron concentrate.

【図3】石油コークス中のアッシュ分に対する無機鉱物
の混合割合とアッシュ付着率の関係図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a mixing ratio of an inorganic mineral to an ash component in petroleum coke and an ash adhesion rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 湿式粉砕機 3 スラリータンク 5 バーナ 6 ガス化炉 7 反応室 8 急冷室 9 スロート部 20 石油コークス 21 無機鉱物 22 ライン 30a、30b 調整タンク 35 供給タンク 37a、37b 切換弁 40 供給弁 Reference Signs List 1 wet mill 3 slurry tank 5 burner 6 gasifier 7 reaction chamber 8 quenching chamber 9 throat section 20 petroleum coke 21 inorganic mineral 22 line 30a, 30b adjustment tank 35 supply tank 37a, 37b switching valve 40 supply valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片桐 光太郎 山口県宇部市西本町1丁目12番32号 宇部 興産株式会社宇部本社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kotaro Katagiri 1-12-32 Nishihonmachi, Ube City, Yamaguchi Prefecture Ube Industries, Ltd. Ube Head Office

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石油コークスをスラリー状態にしてガス
化装置で部分酸化反応によりガス化させるに際し、供給
された石油コークススラリーの反応によって生じた石油
コークスのアッシュ分を溶流流下するフライアッシュと
当該フライアッシュの融点降下剤であるCaOを水と一
緒に粉砕装置の入口に供給するとともに、水に対してベ
ントナイトを2〜10重量%添加して得られたベントナ
イトスラリーにフライアッシュの融点降下剤である10
〜60重量%の鉄精鉱を前記ベントナイトスラリーに添
加混合させて得られた鉄精鉱スラリーを前記粉砕装置の
入口に供給して石油コークススラリーを得ることを特徴
とする石油コークススラリーの製造方法。
When a petroleum coke is made into a slurry state and gasified by a partial oxidation reaction in a gasifier, a fly ash which melt-flows an ash component of the petroleum coke produced by the reaction of the supplied petroleum coke slurry is provided. The fly ash melting point depressant CaO is supplied to the inlet of the pulverizer together with water, and the bentonite slurry obtained by adding 2 to 10% by weight of bentonite to water is mixed with fly ash melting point depressant. There are 10
A method for producing a petroleum coke slurry, wherein an iron concentrate obtained by adding and mixing iron concentrate of about 60 wt% to the bentonite slurry is supplied to an inlet of the pulverizer to obtain a petroleum coke slurry. .
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