JPH1077479A - Thermal decomposition reactor, reactor for partial oxidation and dry distillation, and apparatus for producing solid fuel and gaseous fuel - Google Patents

Thermal decomposition reactor, reactor for partial oxidation and dry distillation, and apparatus for producing solid fuel and gaseous fuel

Info

Publication number
JPH1077479A
JPH1077479A JP23019496A JP23019496A JPH1077479A JP H1077479 A JPH1077479 A JP H1077479A JP 23019496 A JP23019496 A JP 23019496A JP 23019496 A JP23019496 A JP 23019496A JP H1077479 A JPH1077479 A JP H1077479A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
reactor
coal
solid fuel
inner pipe
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.)
Pending
Application number
JP23019496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Konishi
武史 小西
Ichiro Ueno
一郎 上野
Takeshi Furukawa
武 古川
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 JP23019496A priority Critical patent/JPH1077479A/en
Publication of JPH1077479A publication Critical patent/JPH1077479A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal decomposition reactor suitable for use in producing a solid fuel and a gaseous fuel which reactor enables not only the production of a large amount of a middle calory gas, a high calory gas and a light oil, but also the production of a solid fuel having high quality. SOLUTION: This reactor is a counter-current double tube thermal decomposition reactor 17 and includes an inner tube 18 and an outer tube 19 which are arranged concentrically. The inner tube 18 has a portion of larger diameter 18a at the outlet side end. A space for heating 20 is present between the inner tube 18 and the outer tube 19. A gaseous fuel-feeding means 21 and an air- feeding means 22 are arranged in the vicinity of the outlet side end of outer tube 19 for feeding a gaseous fuel and air, respectively, to the space for heating 20. On the other hand, a flue gas-exhausting means 23 is disposed in the vicinity of the inlet side end. At the outlet side end of the inner tube 18 is disposed a shaft furnace type reactor 30 as a reactor for partial oxidation and dry distillation.

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術の分野】本発明は、石炭を原料とし
た固形燃料および燃料ガスの製造のための熱分解反応
器、部分酸化・乾留用反応器および固形燃料および燃料
ガス製造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pyrolysis reactor, a partial oxidation / distillation reactor, and a solid fuel and fuel gas producing apparatus for producing solid fuel and fuel gas from coal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、石炭を原料としてコークス等の固
形燃料を製造することが行われている。コークスは、石
炭の高温乾留によって得られる。石炭は、各種のマセラ
ルにより構成された不均一な物質であるため、コークス
製造時には、350〜500℃の軟化溶融温度域時にお
いて石炭組織中の活性成分と不活性成分の混合物が溶融
結合する必要がある。従って、製鉄用の塊コークスを製
造するためには、加熱過程の上記温度領域で軟化溶融
し、一定の石炭化度を有するいわゆる粘結炭が必要であ
る。そのため、発電用または燃料用などに使用される石
炭に比べ比較的高価な石炭を使用しなければならない。
2. Description of the Related Art Conventionally, solid fuels such as coke have been produced from coal as a raw material. Coke is obtained by high-temperature carbonization of coal. Coal is a heterogeneous substance composed of various types of macerals. Therefore, during coke production, a mixture of the active component and the inactive component in the coal structure must be melt-bonded in the softening and melting temperature range of 350 to 500 ° C. There is. Therefore, in order to produce lump coke for iron making, what is called caking coal which softens and melts in the above-mentioned temperature range of the heating process and has a certain degree of coalification is required. Therefore, relatively expensive coal must be used as compared with coal used for power generation or fuel.

【0003】さらに、将来的な原料炭の枯渇およびそれ
による価格の高騰を考慮すると、今後劣質炭の有効利用
の必要性がますます重要になる。ところが、風化炭また
は非粘結炭、微粘結炭または弱粘結炭のように活性成分
の少ない劣質炭をコークス原料として使用した場合、活
性成分の接着が不十分になる。この結果、コークス塊が
得られないか、あるいは得られたとしても塊コークス歩
留まりやコークス強度が低下する。
[0003] Furthermore, in view of the future depletion of coking coal and the resulting rise in price, the necessity of effective utilization of inferior coal will become increasingly important in the future. However, when poor quality coal having a small amount of active ingredients such as weathered or non-caking coal, slightly caking coal or weakly caking coal is used as a coke raw material, the adhesion of the active ingredients becomes insufficient. As a result, no coke mass is obtained, or even if it is obtained, the coke yield and coke strength are reduced.

【0004】このような事情から、製鉄用コークス製造
を目的とし、軟化溶融性の劣る比較的安価な石炭に石炭
系ピッチ分あるいは石油系ピッチ分を粘結剤として添加
し、冶金用コークスを製造する技術が確立されている
(例えば特開昭58−61177号公報)。
[0004] Under these circumstances, for the purpose of producing coke for iron making, a coal-based pitch or a petroleum-based pitch is added as a binder to relatively inexpensive coal having low softening and melting properties to produce coke for metallurgy. A technique has been established (for example, JP-A-58-61177).

【0005】しかしながら、上述の冶金用コークスを製
造するための石炭への粘結剤の添加では、石炭と粘結剤
を均一に混合することが難しい。特に石炭内部の微細空
隙内部にまで石炭系ピッチ分あるいは石油系ピッチ分を
浸透させることは不可能である。このため、石炭の乾留
時に粒子同士の接着が十分になされないという問題が生
じる。例えば、開示されている方法では、せいぜい3〜
50μmの粒子を結合するのみであり、本来のコークス
の原料となる原料炭のような石炭粒子内のマセラル成分
レベルまでの結合は不可能である。
[0005] However, it is difficult to uniformly mix the coal and the binder by adding the binder to the coal for producing the metallurgical coke described above. In particular, it is impossible to infiltrate the coal-based pitch or the petroleum-based pitch into the fine voids inside the coal. For this reason, there arises a problem that the particles are not sufficiently bonded to each other during the carbonization of coal. For example, in the disclosed method, at most 3 to
It only binds particles of 50 μm and cannot bind to the level of maceral components in coal particles such as coking coal, which is the raw material of the original coke.

【0006】また、この他にも粘結剤の流動によって偏
析がおこり、得られるコークスの性状が不均一になる。
このため、塊歩留まりが低下したり、さらにはコークス
強度が低下するなど種々の不都合が生じている。加え
て、粘結剤の流動による偏析によって炉壁面への炭素の
付着や揮発による炉壁への熱分解炭素の付着により、窯
出しが困難になるという問題も有している。
In addition, segregation occurs due to the flow of the binder, and the properties of the obtained coke become non-uniform.
For this reason, various inconveniences have occurred, such as a decrease in lump yield and a decrease in coke strength. In addition, there is also a problem that it is difficult to take out the furnace due to adhesion of carbon to the furnace wall due to segregation due to the flow of the binder and adhesion of pyrolytic carbon to the furnace wall due to volatilization.

【0007】また、石炭資源の有効利用を背景として既
に種々の石炭ガス化技術が確立されている。このような
石炭ガス化プロセスの評価基準の一つとして炭素利用率
が挙げられる。すなわち、石炭ガス化プロセスでは、最
終的に生成される飛灰や主灰中に残留する炭素分が低い
ことが要求される。このため、多くの石炭ガス化プロセ
スにおいて石炭ガス化により発生したチャー等の固体炭
素分を別途燃焼させる必要が生じている。
[0007] Various coal gasification technologies have already been established with the background of effective utilization of coal resources. One of the evaluation criteria of such a coal gasification process is a carbon utilization rate. That is, in the coal gasification process, it is required that the carbon content remaining in the fly ash and main ash finally generated is low. For this reason, in many coal gasification processes, it is necessary to separately burn solid carbon components such as char generated by coal gasification.

【0008】また、従来の石炭ガス化技術では、石炭中
の灰分(無機不純物)は、スラグとして1500℃以上
の極めて高い温度で溶融させてガス化装置から排出して
いる。このため、溶解スラグによる閉塞等の操業上のト
ラブルが起こりやすい。
In the conventional coal gasification technology, ash (inorganic impurities) in coal is melted as slag at an extremely high temperature of 1500 ° C. or more and discharged from the gasifier. For this reason, operational troubles such as clogging by the molten slag are likely to occur.

【0009】以上説明したような石炭の利用の他に、石
油精製分野では、減圧蒸留残油を熱分解し、軽油、ガ
ス、ピッチ分、チャーまたはコークスを得る重質油熱分
解プロセスとして、ディレードコーキング、フレキシコ
ーキング、EUREKA、CHERRY−P、ビスブレ
ーキング等の各種プロセスが知られている。例えば、燃
料油製造を目的としたビスブレーカーは、熱分解条件が
温和であるため、重質油をcoil内で液状のまま熱分
解でき、連続プロセスとしての有利性を有する。また、
フレキシコーキングは、重質油を可能な限りガスに変換
することを目的としており、この方法で生成したコーク
スをガス化している。
[0009] In addition to the use of coal as described above, in the field of petroleum refining, delayed oil distillation, as a heavy oil pyrolysis process to obtain light oil, gas, pitch, char or coke by pyrolysis, is used as a delayed cracking process. Various processes such as caulking, flexi caulking, EUREKA, CHERRY-P, and visbreaking are known. For example, a visbreaker for fuel oil production has a mild pyrolysis condition, so that heavy oil can be pyrolyzed in a coil in a liquid state, and has an advantage as a continuous process. Also,
Flexi coking aims to convert heavy oil as much as possible into gas, and gasifies coke produced by this method.

【0010】しかしながら、石油系重質油の熱分解プロ
セスであるフレキシコーキングは、ガス収率を高めるた
めに、熱分解で生じたコークスをプロセス内で循環使用
し、一部ガス化しており、高度な運転技術を必要とす
る。また、ビスブレーキングは、熱分解条件が温和な反
面、重質燃料の収率が高く、その利用価値が小さい。
However, flexi coking, a pyrolysis process of petroleum heavy oil, recycles coke generated by pyrolysis in the process and partially gasifies it in order to increase the gas yield. It requires a good driving skill. In addition, visbreaking has mild pyrolysis conditions, but has a high yield of heavy fuel, and its utility value is small.

【0011】また、石炭と重質油を混合して燃料として
使用する方法として、例えば、特開昭60−11596
3号公報に開示されるCOM(Coal Oil Mixture)が行
われている。この方法は、石炭をスラリー化することに
より連続的に反応プロセスに供することができる点では
優位性を見いだせるが、燃焼用燃料としての利用を意図
したものであるため、高カロリーガスの製造には適用で
きない。また、COMの燃焼プロセスでは、重質油は単
に燃料として使用されるのみなので、重質油を有効に利
用したとはいえない。さらに、COM製造時には石炭ス
ラリーを安定に分散させるため、高価な添加剤を必要と
する。
As a method of mixing coal and heavy oil to use as fuel, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-11596
No. 3 discloses a COM (Coal Oil Mixture). This method has an advantage in that it can be continuously subjected to a reaction process by slurrying coal, but it is intended for use as a fuel for combustion. Not applicable. Further, in the COM combustion process, heavy oil is simply used as fuel, so it cannot be said that heavy oil was effectively used. In addition, expensive additives are required to stably disperse the coal slurry during COM production.

【0012】上述のように、石炭からコークスのような
固形燃料を製造する技術や、石炭をガス化する技術が種
々研究され発表されている。しかし、軽質油および中カ
ロリーガスや高カロリーガスのような燃料ガスの収率、
並びに、塊歩留まり、ドラム強度、反応後強度といった
固形燃料に要求される各種特性の点で満足できるものは
ない。
As described above, various techniques for producing a solid fuel such as coke from coal, and techniques for gasifying coal have been studied and published. However, the yield of light oils and fuel gases such as medium and high calorie gases,
In addition, none of the properties required for solid fuel such as lump yield, drum strength, and post-reaction strength are satisfactory.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる点に
鑑みてなされたものであり、石炭を原料として、中カロ
リーガス、高カロリーガスおよび軽質油を多量に製造で
きると共に、良質な固形燃料を得ることができる固形燃
料および燃料ガスの製造のための熱分解反応器、部分酸
化・乾留用反応器および固形燃料および燃料ガス製造装
置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to produce a large amount of medium-calorie gas, high-calorie gas and light oil using coal as a raw material, and to provide a high-quality solid fuel. The present invention provides a pyrolysis reactor, a partial oxidation and dry distillation reactor, and a solid fuel and fuel gas production apparatus for producing a solid fuel and a fuel gas, which can obtain a solid fuel and a fuel gas.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1に、石炭
および液状炭素含有物質の混合物を熱分解して軽質油、
高カロリーガスおよび熱分解残渣を得る熱分解反応器で
あって、内部を前記混合物がその入口側から出口側に向
かって移動する内管部と、前記内管部の外周を囲むよう
にして設けられ、前記内管部との間に加熱用ガスが前記
内管部の出口側から入口側に向かって流れる加熱空間を
規定する外管部とを具備することを特徴とする熱分解反
応器を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention firstly provides a light oil, which is obtained by pyrolyzing a mixture of coal and a liquid carbon-containing substance.
A pyrolysis reactor for obtaining a high-calorie gas and a pyrolysis residue, an inner pipe part in which the mixture moves from an inlet side to an outlet side thereof, and provided so as to surround an outer periphery of the inner pipe part, An outer tube defining a heating space in which a heating gas flows from an outlet side to an inlet side of the inner tube between the inner tube and the inner tube. .

【0015】本発明は、第2に、石炭および液状炭素含
有物質の混合物の熱分解により得られた熱分解残渣を乾
留および部分酸化して中カロリーガスおよび固形燃料を
得る部分酸化・乾留用反応器であって、中空状の本体
と、前記本体の上端部に設けられた前記本体内に前記熱
分解残渣を供給するための供給機構と、前記本体の下端
部に設けられた前記固形燃料を排出するための排出機構
と、前記本体内の下部に酸素含有ガスを供給するための
酸素含有ガス供給手段とを具備することを特徴とする部
分酸化・乾留用反応器を提供する。
[0015] Second, the present invention provides a partial oxidation / dry distillation reaction in which a pyrolysis residue obtained by pyrolysis of a mixture of coal and a liquid carbon-containing substance is subjected to dry distillation and partial oxidation to obtain a medium calorie gas and a solid fuel. Vessel, a hollow body, a supply mechanism for supplying the pyrolysis residue into the main body provided at the upper end of the main body, and the solid fuel provided at the lower end of the main body. A reactor for partial oxidation and carbonization, comprising: a discharge mechanism for discharging, and an oxygen-containing gas supply means for supplying an oxygen-containing gas to a lower portion in the main body.

【0016】本発明は、第3に、石炭および液状炭素含
有物質の混合物を熱分解して、軽質油、高カロリーガス
および熱分解残渣を得た後、前記熱分解残渣を乾留およ
び部分酸化して、中カロリーガスおよび固形燃料を得る
固形燃料および燃料ガス製造装置であって、内部を前記
混合物がその入口側から出口側に向かって移動する内管
部と、前記内管部の外周を囲むようにして設けられ、前
記内管部との間に加熱用ガスが前記内管部の出口側から
入口側に向かって流れる加熱空間を規定する外管部とを
有する熱分解反応器、および、中空状の本体と、前記本
体の上端部に設けられた前記本体内に前記熱分解残渣を
供給するための供給機構と、前記本体の下端部に設けら
れた前記固形燃料を排出するための排出機構と、前記本
体内の下部に酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガ
ス供給手段とを有する部分酸化・乾留用反応器を具備す
ることを特徴とする固形燃料および燃料ガスの製造装
置。を提供する。
[0016] Thirdly, the present invention provides a method for producing a light oil, a high calorie gas and a pyrolysis residue by pyrolyzing a mixture of coal and a liquid carbon-containing substance, and then subjecting the pyrolysis residue to dry distillation and partial oxidation. A solid fuel and fuel gas producing apparatus for obtaining a medium calorie gas and a solid fuel, wherein an inner pipe part in which the mixture moves from an inlet side to an outlet side thereof, and an outer periphery of the inner pipe part. A pyrolysis reactor having an outer tube portion that defines a heating space in which a heating gas flows from the outlet side to the inlet side of the inner tube portion between the inner tube portion and a hollow space. A main body, a supply mechanism for supplying the pyrolysis residue into the main body provided at the upper end of the main body, and a discharge mechanism for discharging the solid fuel provided at the lower end of the main body. Oxygen at the bottom inside the body Yes gas oxygen-containing gas supply means and apparatus for producing a solid fuel and a fuel gas, characterized in that it comprises a reactor for partial oxidation and carbonization with for supplying. I will provide a.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図1は、本発明の固形燃料お
よび燃料ガス製造装置の一実施形態を示す概略図であ
る。図中11は、石炭ホッパーである。石炭ホッパー1
1の排出側には、混合器としてボールミル12が設けら
れている。また、ボールミル12には、炭素含有物質用
のタンク13が、プランジャーポンプ14を介して接続
されている。ボールミル12の後段には、サービスタン
ク(容量5m3 )15が設けられている。このサービス
タンク15の後段には、二軸スクリューポンプ16が設
けられている。二軸スクリューポンプ16の排出側に
は、向流型二重管式熱分解反応器17が設けられてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the solid fuel and fuel gas production apparatus of the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a coal hopper. Coal hopper 1
A ball mill 12 is provided as a mixer on the discharge side of No. 1. Further, a tank 13 for a carbon-containing substance is connected to the ball mill 12 via a plunger pump 14. A service tank (capacity: 5 m 3 ) 15 is provided downstream of the ball mill 12. A twin screw pump 16 is provided downstream of the service tank 15. On the discharge side of the twin-screw pump 16, a countercurrent double-tube thermal decomposition reactor 17 is provided.

【0018】向流型二重管式熱分解反応器17は、互い
に同心円で配置された内管部18および外管部19を具
備する。内管部18は出口側端部に大径部18aが設け
られている。内管部18および外管部19の間には加熱
空間20が設けられている。外管部19の出口側端部の
近傍には、加熱空間20に燃料ガスおよび空気を供給す
るための燃料ガス供給手段21および空気供給手段22
が設けられている。一方、外管部19の入口側端部の近
傍には、燃焼排ガス排気手段23が設けられている。
The countercurrent double tube type pyrolysis reactor 17 has an inner tube portion 18 and an outer tube portion 19 which are arranged concentrically with each other. The inner pipe portion 18 has a large-diameter portion 18a at the outlet end. A heating space 20 is provided between the inner tube 18 and the outer tube 19. Fuel gas supply means 21 and air supply means 22 for supplying fuel gas and air to the heating space 20 are provided near the outlet end of the outer tube portion 19.
Is provided. On the other hand, a combustion exhaust gas exhaust means 23 is provided near the inlet-side end of the outer pipe portion 19.

【0019】内管部18の出口側には、内管部18に連
通するようにしてガス/残渣分離部24が設けられてい
る。ガス/残渣分離部24の頂上部には、ガス導出管2
5が接続されている。ガス導出管25の出口側は、2つ
の支管26、27に分岐している。
A gas / residue separation section 24 is provided at the outlet side of the inner pipe section 18 so as to communicate with the inner pipe section 18. At the top of the gas / residue separation section 24, a gas outlet pipe 2
5 is connected. The outlet side of the gas outlet pipe 25 branches into two branch pipes 26 and 27.

【0020】ガス残渣分離部24の底部には、2つの残
渣ダンパー28、29が、上下に積み重ねられている。
下側の残渣ダンパー29の下方には、部分酸化・乾留用
反応器としてのシャフト炉型反応器30が配置されてい
る。シャフト炉型反応器30の上部には、後述のように
シャフト炉型反応器30内で発生した中カロリーガスを
回収するための回収管31が接続されている。また、シ
ャフト炉型反応器30の下部には、酸素含有ガス供給手
段32が取付けられている。シャフト炉型反応容器30
の下端部に設けられた出口には、2つの固形燃料ダンパ
ー33、34が上下に積み重ねられている。
At the bottom of the gas residue separation section 24, two residue dampers 28, 29 are vertically stacked.
Below the lower residue damper 29, a shaft furnace type reactor 30 as a reactor for partial oxidation and dry distillation is arranged. A recovery pipe 31 for recovering medium calorie gas generated in the shaft furnace type reactor 30 is connected to an upper portion of the shaft furnace type reactor 30 as described later. Further, an oxygen-containing gas supply means 32 is attached to a lower portion of the shaft furnace type reactor 30. Shaft furnace type reaction vessel 30
Two solid fuel dampers 33 and 34 are vertically stacked at an outlet provided at the lower end of the solid fuel damper.

【0021】上述のような固形燃料・燃料ガス製造装置
10において、次のようにして固形燃料及び燃料ガスが
製造される。第1に、石炭ホッパ−11に収容された原
料の石炭を、ボールミル12に導入する。一方、タンク
13に収容された液状炭素含有物質を、プランジャーポ
ンプ14によりボールミル12に送り込む。
In the solid fuel / fuel gas producing apparatus 10 as described above, solid fuel and fuel gas are produced as follows. First, the raw coal stored in the coal hopper 11 is introduced into the ball mill 12. On the other hand, the liquid carbon-containing substance contained in the tank 13 is sent to the ball mill 12 by the plunger pump 14.

【0022】本発明で使用される原料の石炭は、特に制
限はなく、例えば、泥炭、褐炭、亜瀝青炭、瀝青炭等を
使用することができる。一方、液状炭素含有物資12
は、液状であって炭素を含有する物質である。液状炭素
含有物質は、例えば、コールタール、タールピッチ分、
タール蒸留中間製品、タール滓、重質油、廃油、汚泥、
廃液および有機系廃溶剤からなる群から選択される少な
くとも1つである。
The raw material coal used in the present invention is not particularly limited, and for example, peat, lignite, sub-bituminous coal, bituminous coal and the like can be used. On the other hand, the liquid carbon-containing material 12
Is a liquid substance containing carbon. Liquid carbon-containing substance, for example, coal tar, tar pitch,
Tar distillation intermediate products, tar slag, heavy oil, waste oil, sludge,
It is at least one selected from the group consisting of a waste liquid and an organic waste solvent.

【0023】ここで、コールタールは、特に限定されな
いが、製鉄プロセスにおいてコークス炉から副生するも
のを好適に使用することができる。重質油としては、直
留系である常圧残油、減圧残油、アスファルテンや、分
解系であるエチレンタール、FCCデカントオイル等の
石油系重質油が用いられる。さらに、石炭系の石炭液化
残油やオイルサンド系のオリノコタール、コールドレー
ク等も使用できる。廃油は、圧延工程で発生する廃油、
廃塗料、タンデム廃油または廃グリースである。また、
汚泥とは、例えば、コークス炉ガス精製工程で生じる活
性汚泥、圧延工程で発生する汚泥状の油スラッジ、製紙
加工で発生する汚泥、その他一般の下水汚泥等である。
また、廃液とは、例えば、パルプ廃液等である。
Here, the coal tar is not particularly limited, but those produced as a by-product from a coke oven in an iron making process can be suitably used. As the heavy oil, a straight-run type normal pressure residual oil, a vacuum residual oil, asphaltene, and a cracking type petroleum heavy oil such as ethylene tar and FCC decant oil are used. Further, coal-based coal liquefaction residual oil, oil sand-based orinoco tar, cold lake, and the like can also be used. Waste oil is waste oil generated in the rolling process,
Waste paint, tandem waste oil or waste grease. Also,
The sludge is, for example, activated sludge generated in a coke oven gas purification process, sludge-like oil sludge generated in a rolling process, sludge generated in papermaking, and other general sewage sludge.
The waste liquid is, for example, pulp waste liquid.

【0024】次いで、ボールミル12により、石炭の粉
砕および石炭と液状炭素含有物質との混合を行い、スラ
リーを得る。ここで混合器としては、ボールミル12の
他、両成分が均一に混合できるものであれば特に制限さ
れないが、スクリュー混合機、ボールミル、ロッドミル
等を使用できる。ボールミルおよびロッドミルは混合と
同時に粉砕も行うことができるので好ましい。
Next, the coal is pulverized and mixed with the liquid carbon-containing material by the ball mill 12 to obtain a slurry. The mixer is not particularly limited as long as it can uniformly mix both components, in addition to the ball mill 12, but a screw mixer, a ball mill, a rod mill, or the like can be used. Ball mills and rod mills are preferred because they can be ground simultaneously with mixing.

【0025】混合器としてボールミル12またはロッド
ミルを用いた場合、石炭粉末の粒度は、液状炭素含有物
質とともに混合してスラリー化するために、粒径約5m
m以下が好ましく、より好ましくは100μm以下が良
い。
When a ball mill 12 or a rod mill is used as a mixer, the particle size of the coal powder is about 5 m in order to form a slurry by mixing with a liquid carbon-containing substance.
m or less, more preferably 100 μm or less.

【0026】ボールミルやロッドミルを用いない場合に
は、石炭を予め粉砕しても良い。石炭を粉砕するために
は、機械せん断式粉砕機、高速回転式衝撃粉砕機、ジェ
ットミル等が使用できる。
When a ball mill or a rod mill is not used, the coal may be pulverized in advance. In order to pulverize coal, a mechanical shear pulverizer, a high-speed rotary impact pulverizer, a jet mill, or the like can be used.

【0027】混合時間は、混合比率に応じて適宜選択す
ればよいが、ボールミルやロッドミル等を使用し粉砕を
兼ねる場合は、石炭の種類にもよるが、5分から60分
が好ましい。また、混合の温度は、スラリーが固化しな
いようにするため、100℃未満に保つ必要がある。石
炭と液状炭素含有物質との混合比率は特に規定されない
が、重量比で1:0.5以上であることが好ましい。
The mixing time may be appropriately selected according to the mixing ratio. In the case where a ball mill or a rod mill or the like is used for pulverization, the mixing time is preferably from 5 minutes to 60 minutes, depending on the type of coal. Further, the mixing temperature must be kept below 100 ° C. in order to prevent the slurry from solidifying. The mixing ratio of the coal and the liquid carbon-containing substance is not particularly limited, but is preferably 1: 0.5 or more by weight.

【0028】得られたスラリーを、例えば、二軸スクリ
ューポンプ等のポンプによってサービスタンク等のサー
ビスタンク15に導き、貯蔵しておく。この貯蔵におい
ても、タンク内の温度はスラリーの固化が起こらないよ
うに100℃未満に保つ必要がある。スラリーは、サー
ビスタンク15に貯留することなく、次の向流型二重管
式熱分解反応器17に導入しても良い。
The obtained slurry is guided to a service tank 15 such as a service tank by a pump such as a twin screw pump and stored therein. Also in this storage, the temperature in the tank needs to be kept below 100 ° C. so that solidification of the slurry does not occur. The slurry may be introduced into the next countercurrent double-tube thermal decomposition reactor 17 without being stored in the service tank 15.

【0029】サービスタンク15に貯留されたスラリー
を、二軸スクリューポンプ16により、熱分解反応器と
しての向流型二重管式熱分解反応器17の内管部18内
に押し入れる。スラリーは、二軸スクリューポンプ16
の押し出す力により、内管部18内を入口側から出口側
に向かって徐々に進む。二軸スクリューポンプ16の他
に、スネークポンプ、押し出しポンプ、ダイヤグラムホ
ースポンプ、プランジャーポンプ等が使用できる。
The slurry stored in the service tank 15 is pushed by a twin screw pump 16 into an inner tube portion 18 of a countercurrent double-tube type pyrolysis reactor 17 as a pyrolysis reactor. The slurry is supplied to a twin screw pump 16
, The inner tube portion 18 gradually advances from the inlet side to the outlet side. In addition to the twin screw pump 16, a snake pump, an extrusion pump, a diagram hose pump, a plunger pump, or the like can be used.

【0030】一方、内管部18および外管部19の間の
加熱空間20内には、燃料ガス供給手段21および空気
供給手段22を介して、燃料ガスおよび空気を供給す
る。この燃料ガスを加熱空間20内の内管部18の出口
付近で燃焼させる。この燃料ガスの燃焼による高温の燃
焼排ガスは、加熱空間20内を内管部18の入口側に向
かって流れてゆき、燃焼排ガス排気手段23を通じて排
気される。
On the other hand, fuel gas and air are supplied into the heating space 20 between the inner pipe section 18 and the outer pipe section 19 through the fuel gas supply means 21 and the air supply means 22. This fuel gas is burned near the outlet of the inner tube portion 18 in the heating space 20. The high-temperature combustion exhaust gas resulting from the combustion of the fuel gas flows through the heating space 20 toward the inlet side of the inner pipe portion 18 and is exhausted through the exhaust gas exhaust means 23.

【0031】従って、内管部18内をゆっくりと進んで
いるスラリーは、燃料ガスの燃焼により発生する燃焼排
ガスで間接的にかつ連続して加熱される。また、スラリ
ーは、内管部18の出口側近傍で、燃焼ガスの燃焼によ
り間接的に加熱される。
Accordingly, the slurry slowly moving inside the inner pipe portion 18 is indirectly and continuously heated by the combustion exhaust gas generated by the combustion of the fuel gas. Further, the slurry is indirectly heated by the combustion of the combustion gas near the outlet side of the inner pipe portion 18.

【0032】この実施形態では、燃料ガスの燃焼排ガス
をスラリーの加熱用ガスとしているが、この他に、高温
水蒸気、電気ヒーターを使用することができる。また、
後段の部分酸化・乾留用反応器から発生する粉塵を燃焼
させて、得られた燃焼排ガスを使用することもできる。
この場合には、先に述べた燃料ガスの使用量を低減でき
るという効果がある。また、内管部18の出口側近傍で
の燃料ガスの燃焼は必ずしも必要ではなく、他の熱源か
ら所定温度の加熱用ガスを加熱空間20内に導入しても
良い。
In this embodiment, the combustion exhaust gas of the fuel gas is used as the gas for heating the slurry. Alternatively, high-temperature steam or an electric heater can be used. Also,
The combustion exhaust gas obtained by burning the dust generated from the latter partial oxidation and carbonization reactor can also be used.
In this case, there is an effect that the use amount of the fuel gas described above can be reduced. Further, combustion of the fuel gas in the vicinity of the outlet side of the inner pipe portion 18 is not always necessary, and a heating gas of a predetermined temperature may be introduced into the heating space 20 from another heat source.

【0033】上述の向流型二重管式熱分解反応器17で
のスラリーの加熱により、第1熱処理工程が施される。
すなわち、スラリーは、石炭と石炭の微細構造内に浸透
した炭素含有物質を含む。このスラリーを、不活性雰囲
気または還元性雰囲気中で熱分解することにより、高カ
ロリーガスが発生する。この高カロリーガスは、例え
ば、メタン、一酸化炭素、二酸化炭素、エタン、エチレ
ン、プロパン、プロピレン、n- ブタン、i- ブタン等
である。また、スラリー中に含有される低沸点の軽質油
も分離される。
The first heat treatment step is performed by heating the slurry in the above-described counter-flow double-tube thermal decomposition reactor 17.
That is, the slurry contains coal and carbon-containing material that has penetrated into the microstructure of the coal. By thermally decomposing this slurry in an inert atmosphere or a reducing atmosphere, a high calorie gas is generated. The high calorie gas is, for example, methane, carbon monoxide, carbon dioxide, ethane, ethylene, propane, propylene, n-butane, i-butane and the like. Further, light oil having a low boiling point contained in the slurry is also separated.

【0034】この第1熱分解工程での処理温度は600
℃以下である。処理温度が600℃を超えた場合には、
スラリーから水素等のカロリーの低い分解成分ガスが発
生し、得られるガスのカロリーが低下するからである。
処理温度の下限値は、原料の石炭、コールタール、重質
油の性状等を考慮して選択することができるため、特に
限定されない。具体的には、第1熱分解工程の処理温度
は300℃ないし600℃の範囲内から適宜選択され
る。
The processing temperature in the first thermal decomposition step is 600
It is below ° C. If the processing temperature exceeds 600 ° C,
This is because a low-calorie decomposition component gas such as hydrogen is generated from the slurry, and the calorie of the obtained gas is reduced.
The lower limit of the treatment temperature is not particularly limited because it can be selected in consideration of the properties of the raw material coal, coal tar, heavy oil, and the like. Specifically, the processing temperature of the first thermal decomposition step is appropriately selected from the range of 300 ° C to 600 ° C.

【0035】ここで発生した高カロリーガスおよび軽質
油の混合物は、ガス/残渣分離部24を経て、ガス導出
管25に流入する。ガス導出管25に流入した混合物
は、ガス導出管25内を流れるうちに冷却され、比較的
沸点が低い軽質油が液化する。この液化した軽質油を下
側の支管27を通じてデカンター35により回収する。
また、高カロリーガスを上側の支管26を通じて回収す
る。一方、熱分解残渣は、順次送り込まれるスラリーに
よりガス/残渣分離部24に押し出され、その底部に一
時的に蓄積される。
The mixture of high calorie gas and light oil generated here flows into the gas outlet pipe 25 through the gas / residue separation section 24. The mixture flowing into the gas outlet pipe 25 is cooled while flowing through the gas outlet pipe 25, and light oil having a relatively low boiling point is liquefied. The liquefied light oil is recovered by the decanter 35 through the lower branch pipe 27.
In addition, high calorie gas is recovered through the upper branch pipe 26. On the other hand, the pyrolysis residue is pushed out to the gas / residue separation unit 24 by the slurry fed sequentially, and is temporarily accumulated at the bottom.

【0036】上述の向流型二重管式熱分解反応器17に
おいては、内管部18内の温度分布が、内管部18の出
口側に近いほど高くなっている。すなわち、内管部18
の出口近傍は、加熱空間20内での燃料ガスの燃焼によ
り加熱されるため最も温度が高い。内管部18の入口に
近づくと内管部18内は、燃料ガスの燃焼排ガスの顕熱
だけで加熱される。この燃焼排ガスの温度は内管部18
の入口に近くなるほど低くなる。この結果、内管部18
内には、その入口側から出口側に向かって温度が高くな
る温度勾配が形成されている。
In the above-described counterflow type double tube type pyrolysis reactor 17, the temperature distribution in the inner tube portion 18 is higher as it is closer to the outlet side of the inner tube portion 18. That is, the inner tube portion 18
The vicinity of the outlet is heated by combustion of the fuel gas in the heating space 20 and thus has the highest temperature. When approaching the inlet of the inner pipe section 18, the inside of the inner pipe section 18 is heated only by the sensible heat of the combustion exhaust gas of the fuel gas. The temperature of the combustion exhaust gas is controlled by the inner pipe section 18.
It gets lower near the entrance. As a result, the inner pipe 18
Inside, a temperature gradient is formed in which the temperature increases from the inlet side to the outlet side.

【0037】このような温度勾配が付与された内管部1
8内で、スラリーを徐々に送りながら加熱した場合に
は、スラリーの昇温速度が小さいため、石炭と液状炭素
含有物質との相互作用(膨潤反応)が十分に起こり、最
終的に強度の高い固形燃料が得られる利点がある。
The inner tube portion 1 provided with such a temperature gradient
When the slurry is heated while being gradually fed in 8, the interaction between the coal and the liquid carbon-containing substance (swelling reaction) occurs sufficiently due to the low rate of temperature rise of the slurry, and finally the strength is high. There is an advantage that a solid fuel can be obtained.

【0038】また、スラリー、すなわち石炭および液状
炭素含有物質の混合物中には、ピッチ分が含まれてい
る。このピッチ分のコークス化が進行するとスラリーが
再固化し、スラリーの流動性が低くなり、最悪の場合、
内管部18内でスラリーが詰まってしまういわゆるコー
キングを起こすことがある。コーキングが起こると操業
を停止する必要がある。このようなスラリーのコーキン
グを防止するために、内管部18の出口側端部に、内管
部18の入口側端部の内径よりも大きい内径を有する大
径部18aが設けられている。このため、大径部18で
の処理温度が、ピッチ分の再固化温度を越えてスラリー
が再固化しても、コーキングが起こりにくい。
In addition, pitch is contained in the slurry, that is, the mixture of coal and the liquid carbon-containing substance. When the coking for this pitch proceeds, the slurry is re-solidified, the fluidity of the slurry decreases, and in the worst case,
The so-called coking in which the slurry is clogged in the inner tube portion 18 may occur. When caulking occurs, operations need to be stopped. In order to prevent such coking of the slurry, a large-diameter portion 18a having an inner diameter larger than the inner diameter of the inlet-side end of the inner tube 18 is provided at the outlet-side end of the inner tube 18. For this reason, even if the processing temperature in the large diameter portion 18 exceeds the re-solidification temperature for the pitch and the slurry is re-solidified, coking is unlikely to occur.

【0039】この向流型二重管式熱分解反応器17で
は、上述のように、内管部18内を内管部18の入口側
から出口側に向かって移動するスラリーを、加熱空間2
0の内管部18の出口近傍での燃料ガスの燃焼および加
熱空間20内を内管部18の出口側から入口側に向かっ
て流れる燃焼排ガスによって加熱している。従って、加
熱空間20内の温度は、上述のように、内管部18の入
口側から出口側に向かって温度が高くなる温度勾配が付
けられている。よって、スラリー中のピッチ分の熱分解
によるスラリーの再固化は、スラリーが高温で加熱され
る内管部18の出口側で起こりやすい。そこで、図2に
示すように、内管部18の出口側端部の内径Dを、入口
側端部の内径dよりも大きくすることにより、内管部1
8の出口側端部で再固化したスラリーによりコーキング
が発生するのを防止できる。
As described above, in this countercurrent double-tube type pyrolysis reactor 17, the slurry moving from the inlet side to the outlet side of the inner pipe portion 18 in the inner pipe portion 18 is supplied to the heating space 2 as described above.
The fuel gas is burned in the vicinity of the outlet of the inner tube 18 and the heating space 20 is heated by the combustion exhaust gas flowing from the outlet to the inlet of the inner tube 18. Therefore, as described above, the temperature in the heating space 20 has a temperature gradient in which the temperature increases from the inlet side to the outlet side of the inner pipe portion 18. Therefore, resolidification of the slurry due to thermal decomposition of the pitch in the slurry is likely to occur on the outlet side of the inner tube portion 18 where the slurry is heated at a high temperature. Therefore, as shown in FIG. 2, by making the inner diameter D of the outlet end of the inner pipe 18 larger than the inner diameter d of the inlet end, the inner pipe 1
In this case, coking can be prevented from occurring due to the slurry re-solidified at the outlet end portion of FIG.

【0040】内管部18の出口側端部の内径Dを入口側
端部の内径dよりも大きくするには、例えば、内管部1
8の出口側端部に、図3(A)に示すように、内管部1
8の入口側端部の内径dよりも大きい内径Dを有する大
径部40を形成するか、図3(B)に示すように、内管
部18の入口側から出口側に向かって内径が拡大する拡
径部41を形成する。
In order to make the inner diameter D of the outlet end of the inner pipe 18 larger than the inner diameter d of the inlet end, for example, the inner pipe 1
As shown in FIG. 3 (A), the inner tube 1
Either the large-diameter portion 40 having an inner diameter D larger than the inner diameter d of the inlet-side end of the inner tube portion 8 is formed, or as shown in FIG. An enlarged diameter portion 41 is formed.

【0041】大径部40および拡径部41の内径Dは、
例えば、内管部18の入口側端部の内径dとの内径dに
対して110〜200%に設定する。さらに好ましく
は、加熱空間20内のスラリーの温度が、スラリー中の
ピッチ分の再固化温度以上になる加熱空間の領域内に大
径部40および拡径部41を形成する。スラリーの再固
化は、上述のように、ピッチ分の熱分解により起こる。
従って、スラリーの再固化が起こる可能性がある加熱空
間20の領域内の内管部19の内径を大きくすることに
より、スラリーのコーキングの発生の可能性をより一層
低くすることが可能である。ピッチ分の再固化温度は、
液状炭素含有物質の種類によって異なる。例えば、コー
ルタールを液状炭素含有物質として用いる場合には、ピ
ッチ分の再固化温度は、490℃である。従って、この
場合には、加熱空間20内のスラリーの温度が490℃
以上になる領域内の内管部18に大径部40または拡径
部41を形成する。
The inner diameter D of the large diameter portion 40 and the large diameter portion 41 is
For example, it is set to 110 to 200% of the inner diameter d with respect to the inner diameter d of the inlet end of the inner pipe portion 18. More preferably, the large diameter portion 40 and the large diameter portion 41 are formed in a region of the heating space where the temperature of the slurry in the heating space 20 is equal to or higher than the re-solidification temperature of the pitch in the slurry. Resolidification of the slurry occurs by thermal decomposition of the pitch as described above.
Therefore, by increasing the inner diameter of the inner tube portion 19 in the region of the heating space 20 where resolidification of the slurry may occur, it is possible to further reduce the possibility of coking of the slurry. The resolidification temperature for the pitch is
It depends on the type of liquid carbon-containing material. For example, when coal tar is used as the liquid carbon-containing substance, the re-solidification temperature of the pitch is 490 ° C. Therefore, in this case, the temperature of the slurry in the heating space 20 is 490 ° C.
The large-diameter portion 40 or the large-diameter portion 41 is formed in the inner tube portion 18 in the above-described region.

【0042】このように、内管部18は、図3(A)お
よび図3(B)に示すように、大径部40または拡径部
41と、これらのよりも内径が小さい入口側の小径部4
2からなるが、大径部40または拡径部41と小径部4
2は一体であっても良いし、別々の管を接続したもので
あっても良い。なお、内管部18および外管部19は、
例えば、ステンレス管からなる。
Thus, as shown in FIGS. 3A and 3B, the inner pipe portion 18 has a large-diameter portion 40 or a large-diameter portion 41 and an inlet-side portion having an inner diameter smaller than these. Small diameter part 4
2, the large diameter portion 40 or the large diameter portion 41 and the small diameter portion 4
2 may be integral or may be connected to separate tubes. The inner tube 18 and the outer tube 19 are
For example, it is made of a stainless tube.

【0043】以上説明した第1熱処理工程で得られた熱
分解残渣を、ガス/残渣分離部24の底部から、残渣ダ
ンパー28、29を介して、シャフト炉型反応器30内
に供給する。シャフト炉型反応器30内では、次に説明
するように、熱分解残渣を高温乾留する第2熱処理工程
と、第2熱処理工程で生成した乾留残渣を部分酸化する
第3熱処理工程が行われる。
The pyrolysis residue obtained in the first heat treatment step described above is supplied from the bottom of the gas / residue separation section 24 into the shaft furnace type reactor 30 via the residue dampers 28 and 29. In the shaft furnace type reactor 30, as described below, a second heat treatment step of high-temperature carbonization of the pyrolysis residue and a third heat treatment step of partially oxidizing the carbonization residue generated in the second heat treatment step are performed.

【0044】シャフト炉型反応器30内では、図4に示
すように、乾留前の熱分解残渣50および乾留後の乾留
残渣51が堆積している。なお、説明の都合上、図4で
は、熱分解残渣50および乾留残渣51は一部省略され
ている。
In the shaft furnace type reactor 30, as shown in FIG. 4, a pyrolysis residue 50 before carbonization and a carbonization residue 51 after carbonization are deposited. In addition, for convenience of explanation, in FIG. 4, the pyrolysis residue 50 and the dry distillation residue 51 are partially omitted.

【0045】シャフト炉型反応容器30の下部は、乾留
後の乾留残渣51で充満されており、また、酸素含有ガ
ス供給手段32を介して酸素含有ガスが供給され、酸化
雰囲気になっている(以下、酸化反応帯52という)。
酸化反応帯52では、乾留残渣51を部分酸化、言い換
えれば、乾留残渣51を部分的に燃焼させている。乾留
残渣の部分酸化は、具体的には、ガス化剤として酸素含
有ガスを供給し、酸素雰囲気中で乾留残渣の部分酸化す
る。ここで部分酸化とは、個々の乾留残渣を部分的に酸
化すなわち燃焼させることである。この乾留残渣の燃焼
により中カロリーガス53が発生し、固形燃料が得られ
る。この中カロリーガス53は、一酸化炭素および水素
を含有する。一酸化炭素は、乾留残渣の部分酸化すなわ
ち燃焼で発生した二酸化炭素が、周囲の乾留残渣中に存
在する炭素と反応して変化したものである。
The lower portion of the shaft furnace type reaction vessel 30 is filled with a dry distillation residue 51 after the dry distillation, and an oxygen-containing gas is supplied through an oxygen-containing gas supply means 32 to form an oxidizing atmosphere ( Hereinafter, referred to as oxidation reaction zone 52).
In the oxidation reaction zone 52, the dry distillation residue 51 is partially oxidized, in other words, the dry distillation residue 51 is partially burned. Specifically, the partial oxidation of the carbonization residue is performed by supplying an oxygen-containing gas as a gasifying agent and partially oxidizing the carbonization residue in an oxygen atmosphere. Here, the partial oxidation is to partially oxidize or burn individual dry distillation residues. Medium calorie gas 53 is generated by burning the carbonization residue, and a solid fuel is obtained. The calorie gas 53 contains carbon monoxide and hydrogen. Carbon monoxide is carbon dioxide generated by the partial oxidation of the carbonization residue, that is, the carbon dioxide generated by combustion, reacts with carbon present in the surrounding carbonization residue to change.

【0046】また、この第3熱処理工程で得られる固形
燃料は、コークス、豆炭、練炭、ブリケット燃料等であ
る。得られる固形燃料の種類は、原料石炭の品位、液状
炭素含有物質中の粘結成分量等により決定される。
The solid fuel obtained in the third heat treatment step is coke, bean charcoal, briquette, briquette fuel and the like. The type of the obtained solid fuel is determined by the quality of the raw coal, the amount of the caking component in the liquid carbon-containing substance, and the like.

【0047】ここで用いられる酸素含有ガスは、例え
ば、空気、酸素ガス、酸素および水蒸気の混合ガスまた
は酸素および二酸化炭素の混合ガスである。第3熱処理
工程の処理温度は、1200℃以下の温度で行う必要が
ある。処理温度が1200℃を越えた場合には、得られ
る固形燃料の強度が低下するからである。処理温度の下
限値は、原料の石炭、液状炭素含有物質の性状等を考慮
して選択することができるため、特に限定されない。し
かし、800℃未満の処理温度では、部分酸化が遅く、
目的とする中カロリーガスと固形燃料を効率的に得るこ
とができないので、800℃ないし1200℃の範囲内
であることが好ましい。
The oxygen-containing gas used here is, for example, air, oxygen gas, a mixed gas of oxygen and water vapor, or a mixed gas of oxygen and carbon dioxide. The third heat treatment step needs to be performed at a temperature of 1200 ° C. or lower. If the processing temperature exceeds 1200 ° C., the strength of the obtained solid fuel decreases. The lower limit of the treatment temperature is not particularly limited because it can be selected in consideration of the properties of the raw material coal, the liquid carbon-containing substance, and the like. However, at processing temperatures below 800 ° C., partial oxidation is slow,
Since the desired medium calorie gas and solid fuel cannot be obtained efficiently, the temperature is preferably in the range of 800 ° C to 1200 ° C.

【0048】第3熱処理工程での乾留残渣の部分酸化の
割合は、例えば、10〜80%の範囲内で選択される。
部分酸化の割合が10%よりも低いと熱分解残渣の乾留
に必要な熱量が得られず、また、中カロリーガスの発生
量が少なくなるおそれがあるからである。一方、80%
よりも高いと固形燃料中の灰分含有率が増大し、固形燃
料の発熱量が低下する。また、固形燃料の強度が低下
し、第3熱処理工程での粉塵の発生量が増大するおそれ
がある。
The ratio of the partial oxidation of the dry distillation residue in the third heat treatment step is selected, for example, within the range of 10 to 80%.
If the ratio of the partial oxidation is lower than 10%, the calorific value required for dry distillation of the pyrolysis residue cannot be obtained, and the amount of medium calorie gas generated may be reduced. On the other hand, 80%
If it is higher than this, the ash content in the solid fuel increases, and the calorific value of the solid fuel decreases. Further, the strength of the solid fuel may decrease, and the amount of dust generated in the third heat treatment step may increase.

【0049】この部分酸化の割合は、石炭中の灰分の割
合に応じて決定することが好ましい。固形燃料は灰分が
多いほど強度が弱くなり、形状を維持できにくくなる。
例えば、石炭中の灰分の割合が15重量%である場合に
は、コールタールを石炭の1.5倍使用する乾留残渣の
部分酸化の割合を約25%まで設定することが可能であ
る。一方、石炭中の灰分が1〜2重量%である場合に
は、部分酸化の割合を約80%まで設定することが可能
である。部分酸化の割合の変更は、ガス化剤としての酸
素含有ガスの供給量、または、酸素含有ガスが酸素およ
び水蒸気の混合ガスである場合には水蒸気の量を変更す
ることにより行うことができる。これにより、中カロリ
ーガスの発生量を任意に調節できる。
It is preferable that the ratio of the partial oxidation is determined according to the ratio of the ash in the coal. The solid fuel has a lower strength as the ash content increases, and it becomes difficult to maintain the shape.
For example, when the proportion of ash in coal is 15% by weight, it is possible to set the proportion of partial oxidation of the dry distillation residue using coal tar 1.5 times that of coal to about 25%. On the other hand, when the ash content in the coal is 1 to 2% by weight, the ratio of partial oxidation can be set up to about 80%. The ratio of the partial oxidation can be changed by changing the supply amount of the oxygen-containing gas as a gasifying agent, or the amount of water vapor when the oxygen-containing gas is a mixed gas of oxygen and water vapor. Thereby, the amount of medium calorie gas generated can be adjusted arbitrarily.

【0050】酸化反応帯52で発生した、一酸化炭素お
よび水素を主体とする中カロリーガス53は、非酸化性
でかつ乾留残渣51の部分酸化によって高温(800〜
1200℃)になっている。この中カロリーガス53は
上昇し、乾留残渣51の上側に堆積している、乾留前の
熱分解残渣50の周囲は、非酸化性でかつ高温の中カロ
リーガス53の雰囲気となる(以下、非酸化反応帯54
という)。この非酸化反応帯54では、中カロリーガス
53の顕熱によって熱分解残渣50が加熱乾留され、乾
留ガスが発生すると共に乾留残渣51が得られる。発生
した乾留ガスは、酸化反応帯で発生した中カロリーガス
53と共に、図1に示す回収管31を介して回収され
る。ここで発生する乾留ガスは、第1熱処理工程で発生
した高カロリーガスが発生し終わった後なので水素を主
成分とする高濃度水素ガスである。
The medium calorie gas 53 mainly composed of carbon monoxide and hydrogen generated in the oxidation reaction zone 52 is non-oxidizing and has a high temperature (800 to
1200 ° C). The middle calorie gas 53 rises, and the surroundings of the pyrolysis residue 50 before the dry distillation, which is deposited on the upper side of the dry distillation residue 51, becomes a non-oxidizing and high temperature medium calorie gas 53 atmosphere (hereinafter, non-oxidizing atmosphere). Oxidation reaction zone 54
). In the non-oxidation reaction zone 54, the pyrolysis residue 50 is heat-distilled by the sensible heat of the middle calorie gas 53, and the carbonization gas is generated and the carbonization residue 51 is obtained. The generated carbonized gas is recovered through the recovery pipe 31 shown in FIG. 1 together with the medium calorie gas 53 generated in the oxidation reaction zone. The dry distillation gas generated here is a high-concentration hydrogen gas containing hydrogen as a main component since the high calorie gas generated in the first heat treatment step has been generated.

【0051】上述の酸化反応帯52での部分酸化で得ら
れた固形燃料を、図1に示す固形燃料ダンパー33、3
4により少しずつ回収することにより、非酸化反応帯5
4で得られた乾留残渣50が自重により徐々に酸化反応
帯52に移行する。回収した固形燃料の量に応じて、シ
ャフト炉型反応器30に熱分解残渣50を供給すること
により、連続的に乾留および部分酸化を行うことができ
る。
The solid fuel obtained by the partial oxidation in the oxidation reaction zone 52 is supplied to the solid fuel dampers 33, 3 shown in FIG.
4 to recover the non-oxidation zone 5
The dry distillation residue 50 obtained in 4 gradually moves to the oxidation reaction zone 52 by its own weight. By supplying the pyrolysis residue 50 to the shaft furnace reactor 30 according to the amount of the collected solid fuel, dry distillation and partial oxidation can be continuously performed.

【0052】なお、固形燃料・燃料ガス製造装置10の
操業開始時は、シャフト炉型反応器30内に熱分解残渣
50を供給して一定量貯留する。この段階でシャフト炉
型反応容器30の下部に酸素含有ガスを供給し、熱分解
残渣50を部分酸化して、熱分解残渣50の燃焼により
発生する高温の非酸化性ガスを利用して、非酸化反応帯
54を形成し、熱分解残渣50の乾留を開始する。
When the operation of the solid fuel / fuel gas producing apparatus 10 is started, the pyrolysis residue 50 is supplied and stored in the shaft furnace type reactor 30 in a fixed amount. At this stage, an oxygen-containing gas is supplied to a lower portion of the shaft furnace type reaction vessel 30 to partially oxidize the pyrolysis residue 50 and use a high-temperature non-oxidizing gas generated by combustion of the pyrolysis residue 50 to form a non-oxidizing gas. An oxidation reaction zone 54 is formed, and dry distillation of the pyrolysis residue 50 is started.

【0053】図5は、図1に示す固形燃料・燃料ガス製
造装置10の変形例を示す概略図である。この変形例で
は、ガス/残渣分離部24の底部と、残渣ダンパー2
8、29の間に、ダブルロール式成形器70が配置され
ている。このダブルロール式成形器70により、第1熱
処理工程で得られた熱分解残渣を成形した後に、残渣ダ
ンパー28、29を介してシャフト炉型反応器30に供
給する。この熱分解残渣の成形により、熱分解残渣の粒
度が揃えられ、かつ、強度が高められるため、第3熱処
理工程で均一な部分酸化が可能になると共に、最終的に
得られる固形燃料の粒度が均一になり使用しやすくな
る。また、成型によって固形燃料の強度が高まるため、
所望の強度の固形燃料を得るために使用する原料石炭の
品位を下げることができ、経済的な効果も得られる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a modification of the solid fuel / fuel gas producing apparatus 10 shown in FIG. In this modification, the bottom of the gas / residue separation unit 24 and the residue damper 2
Between the positions 8 and 29, a double-roll forming device 70 is arranged. After the pyrolysis residue obtained in the first heat treatment step is formed by the double roll type forming device 70, it is supplied to the shaft furnace type reactor 30 via the residue dampers 28 and 29. By forming the pyrolysis residue, the particle size of the pyrolysis residue is uniformed and the strength is enhanced, so that uniform partial oxidation can be performed in the third heat treatment step, and the particle size of the finally obtained solid fuel is reduced. It becomes uniform and easy to use. Also, since the strength of the solid fuel is increased by molding,
The grade of raw coal used to obtain a solid fuel having a desired strength can be reduced, and an economic effect can be obtained.

【0054】以上説明したように図1に示す固形燃料お
よび燃料ガス製造装置10での固形燃料および燃料ガス
製造方法では、部分酸化・乾留用反応器としてシャフト
炉型反応器30の非酸化反応帯54での第2熱処理工程
での熱分解残渣の加熱・乾留は、同酸化反応帯52での
第3熱処理工程で発生した非酸化性の中カロリーガスの
雰囲気中で中カロリーガスの顕熱を利用して行われる。
すなわち、上記説明した通り、本発明の第3熱処理工程
では、第2熱処理工程で得られた乾留残渣の部分酸化を
行い、一酸化炭素を豊富に含む中カロリーガスが発生す
る。この中カロリーガスは、非酸化性であると共に80
0〜1200℃の高温である。この中カロリーガスの顕
熱を第2熱処理工程での乾留に利用する。これと同時
に、中カロリーガスにより乾留の周囲雰囲気を非酸化性
にしている。この場合、第3工程で発生した中カロリー
ガス20は、第2熱処理工程で利用した後に回収され
る。回収された中カロリーガス20のうち第3熱処理工
程で発生した一酸化炭素および水素が大部分を占めてい
る。第3熱処理工程での中カロリーガスの発生は、主に
乾留残渣の一部の燃焼、および、酸素含有ガス中に水蒸
気が含まれている場合には水蒸気によるガス化によるた
め、熱分解残渣の燃焼がない第2熱処理工程の乾留で発
生する乾留ガスよりも量が多くなるからである。
As described above, in the solid fuel and fuel gas production method using the solid fuel and fuel gas production apparatus 10 shown in FIG. 1, the non-oxidation reaction zone of the shaft furnace type reactor 30 is used as a partial oxidation and dry distillation reactor. The heating and dry distillation of the pyrolysis residue in the second heat treatment step at 54 uses the sensible heat of the medium calorie gas in the atmosphere of the non-oxidizing medium calorie gas generated in the third heat treatment step in the oxidation reaction zone 52. It is performed using.
That is, as described above, in the third heat treatment step of the present invention, the carbonized residue obtained in the second heat treatment step is partially oxidized, and a medium calorie gas rich in carbon monoxide is generated. The calorie gas is non-oxidizing and 80
It is a high temperature of 0 to 1200 ° C. The sensible heat of the calorie gas is used for dry distillation in the second heat treatment step. At the same time, the surrounding atmosphere of the dry distillation is made non-oxidizing by medium calorie gas. In this case, the medium calorie gas 20 generated in the third step is recovered after being used in the second heat treatment step. Carbon monoxide and hydrogen generated in the third heat treatment step occupy most of the recovered middle calorie gas 20. The generation of medium-calorie gas in the third heat treatment step is mainly caused by combustion of a part of the dry distillation residue and gasification by steam when the oxygen-containing gas contains steam. This is because the amount is larger than that of the carbonized gas generated by carbonization in the second heat treatment step without combustion.

【0055】[0055]

【実施例】以下、本発明の固形燃料および燃料ガス製造
装置を用いた固形燃料および燃料ガスの製造の実施例に
ついて説明する。 実施例1 コークス、軽質タール、高カロリーガスおよ
び中カロリーガスの製造 図1に示す固形燃料および燃料ガス製造装置10を用い
て、コークス、軽質タール、高カロリーガスおよび中カ
ロリーガスの製造を行った。まず、原料の石炭としてウ
イットバンク炭を、1時間当たり100kgの速度で、
石炭ホッパー11からボールミル12に供給した。一
方、液状炭素含有物質としてコールタールを、1時間あ
たり150kgの速度で、タンク13からプランジャー
ポンプ14によりボールミル12に供給した。ボールミ
ル12で、ウイットバンク炭の粉砕並びにウイットバン
ク炭およびコールタールの混合を行ない、スラリーを得
た。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the production of solid fuel and fuel gas using the apparatus for producing solid fuel and fuel gas of the present invention will be described below. Example 1 Production of coke, light tar, high calorie gas and medium calorie gas Using a solid fuel and fuel gas production apparatus 10 shown in FIG. 1, production of coke, light tar, high calorie gas and medium calorie gas was performed. . First, witbank coal as raw material coal at a rate of 100 kg per hour,
The coal was supplied from a coal hopper 11 to a ball mill 12. On the other hand, coal tar as a liquid carbon-containing substance was supplied from a tank 13 to a ball mill 12 by a plunger pump 14 at a rate of 150 kg per hour. In a ball mill 12, whitbank coal was pulverized and witbank coal and coal tar were mixed to obtain a slurry.

【0056】得られたスラリーを押し出しポンプでサー
ビスタンク15に導入して、一時貯留した。サービスタ
ンク15内は石炭の膨潤固化が起こらないように100
℃未満に維持した。
The obtained slurry was introduced into the service tank 15 by an extrusion pump and temporarily stored. The inside of the service tank 15 is set at 100 to prevent the coal from swelling and solidifying.
C. was maintained below.

【0057】次に、サービスタンク15からスラリーを
二軸スクリューポンプ16により、向流型二重管式熱分
解反応器17の内管部18内に供給した。内管部18内
を移送する間にスラリーは600℃まで加熱され、高カ
ロリーガスと軽質油としての軽質タールが発生した。こ
こで発生した高カロリーガスおよび軽質油の混合物は、
ガス/残渣分離部24を経て、ガス導出管25に流入
し、支管26、27を通じて別々に回収された。
Next, the slurry was supplied from the service tank 15 into the inner pipe portion 18 of the countercurrent double pipe type pyrolysis reactor 17 by the twin screw pump 16. The slurry was heated to 600 ° C. during the transfer in the inner pipe portion 18, and high calorie gas and light tar as light oil were generated. The mixture of high calorie gas and light oil generated here is
After flowing through the gas / residue separation section 24, the gas flowed into the gas outlet pipe 25, and was separately collected through the branch pipes 26 and 27.

【0058】一方、熱分解残渣は、順次送り込まれるス
ラリーによりガス/残渣分離部24に押し出され、その
底部に一時的に蓄積された。この熱分解残渣を、ガス/
残渣分離部24の底部から、残渣ダンパー28、29を
介して、シャフト炉型反応器30内に供給した。シャフ
ト炉型反応器30では、上述のように、酸素含有ガスと
して酸素および水蒸気を、シャフト炉型反応器30の下
部に供給し、熱分解残渣の乾留および1200℃での乾
留残渣の部分酸化を行った。この結果、シャフト炉型反
応器30の炉頂から中カロリーガスを、その底部から固
形燃料であるコークスを回収した。
On the other hand, the pyrolysis residue was pushed out to the gas / residue separation section 24 by the slurry fed sequentially, and was temporarily accumulated at the bottom. This pyrolysis residue is converted to gas /
From the bottom of the residue separation section 24, the mixture was supplied into a shaft furnace reactor 30 via residue dampers 28 and 29. In the shaft furnace reactor 30, as described above, oxygen and water vapor are supplied as oxygen-containing gases to the lower part of the shaft furnace reactor 30 to dry-dry the pyrolysis residue and partially oxidize the dry- distillation residue at 1200 ° C. went. As a result, medium calorie gas was recovered from the furnace top of the shaft furnace type reactor 30 and coke as a solid fuel was recovered from the bottom.

【0059】比較例1、2 比較例1として、熱分解反応器として図6に示すバッチ
式熱分解反応器61を用いた、コークス、軽質タール、
高カロリーガスおよび中カロリーガスの製造を行った。
なお、図6中、図1と同じ符号は図1と同じものを示
す。まず、実施例1と同様に、原料石炭としてウイット
バンク炭を、石炭ホッパー11からボールミル12に供
給し、液状炭素含有物質としてコールタールを、タンク
13からプランジャーポンプ14によりボールミル12
に供給した。ボールミル12で、ウイットバンク炭の粉
砕並びにウイットバンク炭およびコールタールの混合を
行ない、スラリーを得た。このスラリーをサービスタン
ク15に一時貯留した。
Comparative Examples 1 and 2 As Comparative Example 1, coke, light tar, and the like were prepared using a batch-type pyrolysis reactor 61 shown in FIG. 6 as a pyrolysis reactor.
Production of high calorie gas and medium calorie gas was performed.
6, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components as in FIG. First, in the same manner as in Example 1, witbank coal is supplied as a raw coal, a coal hopper 11 is supplied to a ball mill 12, coal tar is supplied as a liquid carbon-containing substance, and a ball mill 12 is supplied from a tank 13 by a plunger pump 14.
Supplied. In a ball mill 12, whitbank coal was pulverized and witbank coal and coal tar were mixed to obtain a slurry. This slurry was temporarily stored in the service tank 15.

【0060】次に、サービスタンク15からスラリーを
バッチ式(釜型)熱分解反応器61に供給した。スラリ
ーは、1バッチあたり250kgを処理した。このバッ
チ式熱分解反応器61において、スラリーは600℃ま
で加熱され、高カロリーガスと軽質油としての軽質ター
ルが発生した。ここで発生した高カロリーガスおよび軽
質油の混合物は、ガス導出管62に流入し、支管63、
64を通じて、高カロリーガスおよび軽質タールが別々
に回収された。
Next, the slurry was supplied from the service tank 15 to a batch type (pot type) thermal decomposition reactor 61. The slurry processed 250 kg per batch. In this batch type pyrolysis reactor 61, the slurry was heated to 600 ° C., and high calorie gas and light tar as light oil were generated. The mixture of high-calorie gas and light oil generated here flows into the gas outlet pipe 62, and the branch pipe 63,
Through 64, high calorie gas and light tar were separately recovered.

【0061】一方、バッチ式熱分解反応器61内に残さ
れた熱分解残渣を取り出して、実施例1と同じシャフト
炉型反応器30内に供給した。シャフト炉型反応器30
では、実施例1と同様に、熱分解残渣の乾留および12
00℃での乾留残渣の部分酸化を行った。この結果、シ
ャフト炉型反応器30の炉頂から中カロリーガスを、そ
の底部から固形燃料であるコークスを回収した。
On the other hand, the pyrolysis residue left in the batch type pyrolysis reactor 61 was taken out and supplied to the same shaft furnace type reactor 30 as in Example 1. Shaft furnace type reactor 30
In the same manner as in Example 1, the pyrolysis residue was subjected to dry distillation and 12
Partial oxidation of the dry distillation residue at 00 ° C. was performed. As a result, medium calorie gas was recovered from the furnace top of the shaft furnace type reactor 30 and coke as a solid fuel was recovered from the bottom.

【0062】比較例2として、図7に示す半連続式(デ
ィレードコーカー型)熱分解反応器71を用いた、コー
クス、軽質タール、高カロリーガスおよび中カロリーガ
スの製造を行った。なお、図7中、図1と同じ符号は図
1と同じものを示す。
As Comparative Example 2, coke, light tar, high calorie gas and medium calorie gas were produced using a semi-continuous (delayed coker type) thermal decomposition reactor 71 shown in FIG. In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components as those in FIG.

【0063】原料石炭としてウイットバンク炭を、石炭
ホッパー11からボールミル12に供給し、液状炭素含
有物質としてコールタールを、タンク13からプランジ
ャーポンプ14によりボールミル12に供給した。ボー
ルミル12で、ウイットバンク炭の粉砕並びにウイット
バンク炭およびコールタールの混合を行ない、スラリー
を得た。このスラリーをサービスタンク15に一時貯留
した。
Whitbank coal was supplied as raw coal to a ball mill 12 from a coal hopper 11, and coal tar was supplied to the ball mill 12 from a tank 13 by a plunger pump 14 as a liquid carbon-containing substance. In a ball mill 12, whitbank coal was pulverized and witbank coal and coal tar were mixed to obtain a slurry. This slurry was temporarily stored in the service tank 15.

【0064】次に、サービスタンク15からスラリー
を、半連続式(ディレードコーカー型)熱分解反応器7
1の第1反応容器72に供給した。この反応容器72内
でスラリーは600℃に加熱され、軽質タールおよび高
カロリーガスが発生した。ここで発生した高カロリーガ
スおよび軽質油の混合物はガス導出管73に流入し、支
管74、75を通じて、高カロリーガスおよび軽質ター
ルが別々に回収された。
Next, the slurry from the service tank 15 is supplied to a semi-continuous (delayed coker type) thermal decomposition reactor 7.
The first reaction vessel 72 was supplied. The slurry was heated to 600 ° C. in the reaction vessel 72 to generate light tar and high calorie gas. The mixture of high calorie gas and light oil generated here flowed into the gas outlet pipe 73, and high calorie gas and light tar were separately collected through the branch pipes 74 and 75.

【0065】このように第1反応容器72で熱分解処理
が行われている最中に、第2反応容器76にスラリーを
供給した。第1反応容器72での熱分解処理終了後、第
2反応容器76で同様の熱分解処理行い、高カロリーガ
スおよび軽質タールを得た。
As described above, the slurry was supplied to the second reaction vessel 76 while the thermal decomposition treatment was being performed in the first reaction vessel 72. After the completion of the thermal decomposition treatment in the first reaction vessel 72, the same thermal decomposition treatment was performed in the second reaction vessel 76 to obtain a high calorie gas and light tar.

【0066】この半連続式熱分解反応器71では、スラ
リーの供給速度は1時間当たり250kgであった。一
方、半連続式熱分解反応器71内に残された熱分解残渣
を取り出して、実施例1と同じシャフト炉型反応器30
内に供給した。シャフト炉型反応器30では、実施例1
と同様に、熱分解残渣の乾留および1200℃での乾留
残渣の部分酸化を行った。この結果、シャフト炉型反応
器30の炉頂から中カロリーガスを、その底部から固形
燃料であるコークスを回収した。以上の実施例1、比較
例1、2でのスラリーの供給速度、処理量、石炭処理
量、コールタール処理量、熱分解温度および総処理時間
を表1に示す。
In this semi-continuous pyrolysis reactor 71, the slurry supply rate was 250 kg per hour. On the other hand, the pyrolysis residue left in the semi-continuous pyrolysis reactor 71 was taken out, and the same shaft furnace reactor 30 as in Example 1 was taken out.
Supplied within. In the shaft furnace type reactor 30, the first embodiment
Similarly to the above, the pyrolysis residue was subjected to dry distillation and the dry distillation residue was partially oxidized at 1200 ° C. As a result, medium calorie gas was recovered from the furnace top of the shaft furnace type reactor 30 and coke as a solid fuel was recovered from the bottom. Table 1 shows the supply rate, the throughput, the coal throughput, the coal tar throughput, the thermal decomposition temperature, and the total processing time of the slurry in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 described above.

【0067】[0067]

【表1】 また、実施例1および比較例1、2でのシャフト炉型反
応器30での熱分解残渣の処理量、酸素送風量、水蒸気
供給量および処理温度を表2に示す。
[Table 1] Table 2 shows the processing amount of the pyrolysis residue, the amount of oxygen blown, the amount of steam supplied, and the processing temperature in the shaft furnace reactor 30 in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.

【0068】[0068]

【表2】 [Table 2]

【0069】また、実施例1および比較例1、2での軽
質タールの発生量、高カロリーガスの発生量および発熱
量、中カロリーガスの発生量および発熱量並びにコーク
スの発生量を表3に示す。
Table 3 shows the amount of light tar, the amount of calorie gas generated and calorific value, the amount of medium calorie gas generated and calorific value, and the amount of coke generated in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. Show.

【0070】[0070]

【表3】 [Table 3]

【0071】また、実施例1および比較例1、2の熱分
解工程の投入熱量原単位は、以下の通りであった。 実施例1 290Mcal/t−TCM* 比較例1 350Mcal/t−TCM 比較例2 320Mcal/t−TCM* TCM:石炭/タール混合物(Tar−Coal M
ixture) さらに、実施例1および比較例1、2で得られたコーク
スのドラム強度のばらつきを、表4に示す。
The unit heat input per unit in the pyrolysis process of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was as follows. Example 1 290 Mcal / t-TCM * Comparative Example 1 350 Mcal / t-TCM Comparative Example 2 320 Mcal / t-TCM * TCM: Coal / tar mixture (Tar-Coal M)
Table 4 shows the variation in the drum strength of the coke obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.

【0072】[0072]

【表4】 [Table 4]

【0073】以上のように、実施例1の向流型二重管式
熱分解反応器17を用いたコークス、軽質タール、高カ
ロリーガス及び中カロリーガスの製造では、次のような
効果があることが確認された。すなわち、表1から明ら
かなように、比較例1のバッチ式熱分解反応器61や比
較例2の半連続式熱分解反応器71を用いた場合に比べ
て、総処理時間が短縮できた。また、実施例1での熱分
解工程の投入熱量原単位が、比較例1、2に比べて低か
った。さらに、得られたコークスのドラム強度のばらつ
きが、実施例1の方が比較例1、2にくらべて小さくな
った。
As described above, the production of coke, light tar, high-calorie gas and medium-calorie gas using the countercurrent double-tube pyrolysis reactor 17 of Example 1 has the following effects. It was confirmed that. That is, as is clear from Table 1, the total processing time was shorter than when the batch-type pyrolysis reactor 61 of Comparative Example 1 or the semi-continuous-type pyrolysis reactor 71 of Comparative Example 2 was used. In addition, the unit heat input in the thermal decomposition step in Example 1 was lower than Comparative Examples 1 and 2. Furthermore, the variation in drum strength of the obtained coke was smaller in Example 1 than in Comparative Examples 1 and 2.

【0074】また、熱分解反応器を連続式としたことに
より、バッチ式または半連続式の装置よりも、熱分解残
渣の顕熱を後段の部分酸化・乾留工程でより効率的に利
用することができる。
Further, by using a continuous pyrolysis reactor, the sensible heat of the pyrolysis residue can be used more efficiently in the subsequent partial oxidation and dry distillation process than in a batch or semi-continuous system. Can be.

【0075】実施例2ないし5および比較例3 図1に示す二重管式熱分解反応器17の内管部18を種
々変更して、実施例1と同様の手順で、コークス、軽質
タール、高カロリーガスおよび中カロリーガスの製造を
行った。
Examples 2 to 5 and Comparative Example 3 Coke, light tar, and the like were obtained in the same manner as in Example 1 except that the inner pipe portion 18 of the double-tube pyrolysis reactor 17 shown in FIG. Production of high calorie gas and medium calorie gas was performed.

【0076】実施例2として図3(B)に示す拡径部4
1を有する内管部(以下、テーパー型という)であっ
て、拡径部41の最大内径Dが、小径部42の内径dの
1.1倍であるものを用いた。また、実施例3として、
図3(A)に示す大径部40を有する内管部(以下、異
径管接続型という)であって、大径部40の内径Dが、
小径部42の内径dの1.1倍であるものを用いた。ま
た、実施例4として、実施例2と同様のテーパー型の内
管部であって、拡径部41の最大内径Dが、小径部42
の内径dの2.0倍であるものを用いた。さらに実施例
5として、実施例3と同様の異径管接続型の内管部であ
って、大径部40の内径Dが、小径部42の内径dの
2.0倍であるものを用いた。比較例3としては、内径
が実施例2ないし5の小径部の内径dと等しい直管から
なる内管部を用いた。
As the second embodiment, the enlarged diameter portion 4 shown in FIG.
An inner tube portion (hereinafter, referred to as a tapered type) having a diameter of 1 and having a maximum inner diameter D of the enlarged diameter portion 41 equal to 1.1 times the inner diameter d of the small diameter portion 42 was used. As a third embodiment,
FIG. 3 (A) is an inner tube portion having a large diameter portion 40 (hereinafter, referred to as a different diameter tube connection type), and the inner diameter D of the large diameter portion 40 is
The diameter of the small diameter portion 42 was 1.1 times the inner diameter d. In the fourth embodiment, the inner diameter of the tapered inner tube is the same as that of the second embodiment.
2.0 times as large as the inner diameter d was used. Further, as Example 5, an inner tube portion of a different diameter pipe connection type similar to Example 3 in which the inner diameter D of the large diameter portion 40 is 2.0 times the inner diameter d of the small diameter portion 42 is used. Was. As Comparative Example 3, an inner tube portion composed of a straight pipe having an inner diameter equal to the inner diameter d of the small diameter portion of Examples 2 to 5 was used.

【0077】表5に、実施例2ないし5および比較例3
での安定操業が可能な最高温度、軽質タールの発生量、
高カロリーガスの発生量および発熱量、並びに、熱分解
残渣の発熱量を示す。
Table 5 shows Examples 2 to 5 and Comparative Example 3.
Temperature, light tar generation, stable operation at
The calorific value and calorific value of the high calorie gas and the calorific value of the pyrolysis residue are shown.

【0078】[0078]

【表5】 [Table 5]

【0079】表5から明らかなように、実施例2ないし
5のように内管部18に大径部40や拡径部41を設け
たことにより、安定操業が可能な最高温度が比較例3に
比べて高くなることが確認された。また、実施例2およ
び3から、大径部40および拡径部41の内径Dは、小
径部42の内径dの1.1倍すなわち110%の場合に
も十分効果があることが確認されたが、内径Dが内径d
の2.0倍である実施例4、5の場合の方がより効果が
高いことが確認された。
As is clear from Table 5, the maximum temperature at which the stable operation can be performed is reduced by the provision of the large diameter portion 40 and the large diameter portion 41 in the inner pipe portion 18 as in Examples 2 to 5. It was confirmed that it was higher than that of. Further, from Examples 2 and 3, it was confirmed that the inner diameter D of the large diameter portion 40 and the enlarged diameter portion 41 was sufficiently effective even when the inner diameter d of the small diameter portion 42 was 1.1 times, that is, 110%. Is the inner diameter D is the inner diameter d
It was confirmed that the effects of Examples 4 and 5, which are 2.0 times higher, were higher than those of Examples 4 and 5.

【0080】また、実施例2ないし5および比較例3の
内管部を用いた向流型二重管式熱分解反応器17での熱
分解温度を500℃に設定し、向流型二重管式熱分解反
応器17における詰まり回数と、部分酸化・乾留炉とし
てのシャフト炉型反応器30での棚つり回数を調べた。
この結果を表6に示す。
Further, the pyrolysis temperature in the countercurrent double-tube thermal decomposition reactor 17 using the inner tube of Examples 2 to 5 and Comparative Example 3 was set to 500 ° C. The number of clogging in the tubular pyrolysis reactor 17 and the number of shelving in the shaft furnace type reactor 30 as a partial oxidation / distillation furnace were examined.
Table 6 shows the results.

【0081】[0081]

【表6】 [Table 6]

【0082】表6から明らかなように、実施例2ないし
5のように内管部18に大径部40や拡径部41を設け
たことにより、比較例3に比べて、向流型二重管式熱分
解反応器17での詰まり回数およびシャフト炉型反応器
30での棚つり回数を大幅に減少させることができるこ
とが分かった。また、実施例2および3から、大径部4
0および拡径部41の内径Dは、小径部42の内径dの
1.1倍すなわち110%の場合にも十分効果があるこ
とが確認されたが、内径Dが内径dの2.0倍である実
施例4、5の場合の方が、向流型二重管式熱分解反応器
17での詰まり回数の減少の効果が高いことが確認され
た。
As is clear from Table 6, the provision of the large-diameter portion 40 and the large-diameter portion 41 in the inner pipe portion 18 as in Examples 2 to 5 makes the countercurrent type It was found that the number of clogging in the double tube type pyrolysis reactor 17 and the number of shelving in the shaft furnace type reactor 30 can be significantly reduced. Further, from Examples 2 and 3, the large diameter portion 4
It has been confirmed that the inner diameter D of the small-diameter portion 41 is 1.1 times the inner diameter d of the small-diameter portion 42, that is, 110%, but the inner diameter D is 2.0 times the inner diameter d. In Examples 4 and 5, the effect of reducing the number of clogging in the countercurrent double-tube thermal decomposition reactor 17 was confirmed to be higher.

【0083】なお、比較例3は、高温の熱分解温度では
実施例2ないし5に比べて劣っているけれども、低温の
熱分解温度では操業上問題がなく、本発明の技術的範囲
に包含されることは言うまでもない。
Although Comparative Example 3 is inferior to Examples 2 to 5 at a high thermal decomposition temperature, it has no operational problems at a low thermal decomposition temperature and is included in the technical scope of the present invention. Needless to say.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の固形燃料
および燃料ガスの製造のための熱分解反応器は、内管部
内を移動する石炭および液状炭素含有物質の混合物を、
内管部および外管部の間の加熱空間を流れる加熱用ガス
で間接的かつ連続して加熱しているので、短時間でかつ
安定して混合物を熱分解し、軽質油および高カロリーガ
スを高効率で得ることができる。
As described above, the pyrolysis reactor for producing a solid fuel and a fuel gas according to the present invention comprises a mixture of coal and a liquid carbon-containing substance moving inside an inner pipe.
Since the mixture is heated indirectly and continuously by the heating gas flowing through the heating space between the inner pipe and the outer pipe, the mixture is thermally decomposed in a short time and stably, and light oil and high calorie gas are removed. It can be obtained with high efficiency.

【0085】また、本発明の固形燃料および燃料ガスの
製造のための部分酸化・乾留用反応器は、その下部から
酸素含有ガスを供給して乾留残渣を部分酸化し、その上
部で、部分酸化で発生した高温かつ非酸化性の中カロリ
ーガスの雰囲気中で熱分解残渣を乾留しているので、高
効率で中カロリーガスが得られると共に、質の高い固形
燃料を得ることができる。
The reactor for partial oxidation and carbonization for the production of solid fuel and fuel gas according to the present invention supplies an oxygen-containing gas from the lower part to partially oxidize the carbonization residue, and partially oxidizes the carbonization residue at the upper part. Since the pyrolysis residue is carbonized in the atmosphere of the high-temperature and non-oxidizing medium-calorie gas generated in the above, a medium-calorie gas can be obtained with high efficiency and a high-quality solid fuel can be obtained.

【0086】また、本発明の固形燃料および燃料ガス製
造装置によれば、熱分解反応器で、内管部内を移動する
石炭および液状炭素含有物質の混合物を、内管部および
外管部の間の加熱空間を流れる加熱用ガスで間接的かつ
連続して加熱しているので、短時間でかつ安定して混合
物を熱分解し、軽質油および高カロリーガスを高効率で
得ることができる。さらに、熱分解反応器で得られた熱
分解残渣を部分酸化・乾留用反応器に導入し、部分酸化
・乾留用反応器では、その下部から酸素含有ガスを供給
して乾留残渣を部分酸化し、その上部で、部分酸化で発
生した高温かつ非酸化性の中カロリーガスの雰囲気中で
熱分解残渣を乾留しているので、高効率で中カロリーガ
スが得られると共に、質の高い固形燃料を得ることがで
きる。
Further, according to the solid fuel and fuel gas producing apparatus of the present invention, the mixture of the coal and the liquid carbon-containing substance moving in the inner pipe is moved between the inner pipe and the outer pipe in the pyrolysis reactor. Since the mixture is indirectly and continuously heated by the heating gas flowing through the heating space, the mixture can be thermally decomposed in a short time and stably, and light oil and high calorie gas can be obtained with high efficiency. Furthermore, the pyrolysis residue obtained in the pyrolysis reactor is introduced into a reactor for partial oxidation and dry distillation, and in the reactor for partial oxidation and dry distillation, an oxygen-containing gas is supplied from the lower part to partially oxidize the carbonization residue. In the upper part, the pyrolysis residue is carbonized in the atmosphere of high-temperature and non-oxidizing medium-calorie gas generated by partial oxidation, so that medium-calorie gas can be obtained with high efficiency and high quality solid fuel can be produced. Obtainable.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る固形燃料および燃
料ガス製造装置を示す概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a solid fuel and fuel gas production apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す固形燃料および燃料ガス製造装置の
向流型二重管式熱分解反応器を示す概略図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a countercurrent double-tube thermal cracking reactor of the solid fuel and fuel gas production apparatus shown in FIG.

【図3】(A)および(B)は、それぞれ、内管部の一
例を示す概略図。
FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams each showing an example of an inner tube portion.

【図4】図1に示す固形燃料および燃料ガス製造装置の
シャフト炉型反応器を示す概略図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a shaft furnace type reactor of the solid fuel and fuel gas production apparatus shown in FIG.

【図5】図1に示す固形燃料および燃料ガス製造装置の
変形例の要部を示す概略図。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a main part of a modified example of the solid fuel and fuel gas production apparatus shown in FIG. 1;

【図6】比較例1に係るバッチ式熱分解反応器を含む固
形燃料および燃料ガス製造装置を示す概略図。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a solid fuel and fuel gas production apparatus including a batch-type pyrolysis reactor according to Comparative Example 1.

【図7】比較例2に係る半連続式熱分解反応器を含む固
形燃料および燃料ガス製造装置を示す概略図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a solid fuel and fuel gas production apparatus including a semi-continuous pyrolysis reactor according to Comparative Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…石炭ホッパー、12…ボールミル、13…タン
ク、14…プランジャーポンプ、15…サービスタン
ク、16…二軸スクリューポンプ、17…向流型二重管
式熱分解反応器、18…内管部、19…外管部、20…
加熱空間、30…シャフト炉型反応器。
11 ... Coal hopper, 12 ... Ball mill, 13 ... Tank, 14 ... Plunger pump, 15 ... Service tank, 16 ... Twin screw pump, 17 ... Counterflow type double tube type pyrolysis reactor, 18 ... Inner tube part , 19 ... outer tube part, 20 ...
Heating space, 30: shaft furnace type reactor.

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/46 C10J 3/46 M 3/48 3/48 3/50 3/50 3/72 3/72 C J C10K 3/00 C10K 3/00 C10L 3/06 C10L 5/00 5/00 6958−4H 3/00 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical indication location C10J 3/46 C10J 3/46 M 3/48 3/48 3/50 3/50 3/72 3 / 72 C J C10K 3/00 C10K 3/00 C10L 3/06 C10L 5/00 5/00 6958-4H 3/00 A

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石炭および液状炭素含有物質の混合物を
熱分解して軽質油、高カロリーガスおよび熱分解残渣を
得る熱分解反応器であって、 内部を前記混合物がその入口側から出口側に向かって移
動する内管部と、 前記内管部の外周を囲むようにして設けられ、前記内管
部との間に加熱用ガスが前記内管部の出口側から入口側
に向かって流れる加熱空間を規定する外管部とを具備す
ることを特徴とする熱分解反応器。
1. A pyrolysis reactor for pyrolyzing a mixture of coal and a liquid carbon-containing substance to obtain a light oil, a high calorie gas, and a pyrolysis residue, wherein the mixture flows from the inlet side to the outlet side. An inner pipe portion moving toward the inner pipe portion, a heating space is provided so as to surround an outer periphery of the inner pipe portion, and a heating space in which a heating gas flows from an outlet side to an inlet side of the inner pipe portion between the inner pipe portion. A pyrolysis reactor, comprising:
【請求項2】 内管部の出口側端部の内径が前記内管部
の入口側端部の内径よりも大きい請求項1記載の熱分解
反応器。
2. The thermal decomposition reactor according to claim 1, wherein the inner diameter of the outlet end of the inner pipe is larger than the inner diameter of the inlet end of the inner pipe.
【請求項3】 内管部の出口側端部に前記内管部の入口
側端部の内径よりも大きい内径を有する大径部が形成さ
れている請求項1または2記載の熱分解反応器。
3. The thermal decomposition reactor according to claim 1, wherein a large-diameter portion having an inner diameter larger than an inner diameter of an inlet-side end of the inner tube is formed at an outlet-side end of the inner tube. .
【請求項4】 混合物の温度が混合物中のピッチ分の再
固化温度以上になる加熱空間の領域内の前記内管部に大
径部が形成されている請求項3記載の熱分解反応器。
4. The thermal decomposition reactor according to claim 3, wherein a large diameter portion is formed in the inner pipe portion in a region of the heating space where the temperature of the mixture is equal to or higher than the resolidification temperature of the pitch in the mixture.
【請求項5】 大径部の内径が、内管部の入口側端部の
内径の110ないし200%である請求項3または4記
載の熱分解反応器。
5. The thermal decomposition reactor according to claim 3, wherein the inner diameter of the large diameter portion is 110 to 200% of the inner diameter of the inlet end of the inner tube portion.
【請求項6】 内管部の出口側端部に、前記内管部の入
口側から出口側に向かって内径が拡大する拡径部が形成
されている請求項1または2記載の熱分解反応器。
6. The thermal decomposition reaction according to claim 1, wherein an enlarged diameter portion whose inner diameter increases from an inlet side to an outlet side of the inner tube portion is formed at an outlet end of the inner tube portion. vessel.
【請求項7】 混合物の温度が混合物中のピッチ分の再
固化温度以上になる加熱空間の領域内の前記内管部に拡
径部が形成されている請求項6記載の熱分解反応器。
7. The thermal decomposition reactor according to claim 6, wherein an enlarged diameter portion is formed in the inner pipe portion in a region of the heating space where the temperature of the mixture is equal to or higher than the re-solidification temperature of the pitch in the mixture.
【請求項8】 拡径部の最大内径が、内管部の入口側端
部の内径の110ないし200%である請求項6または
7記載の熱分解反応器。
8. The thermal decomposition reactor according to claim 6, wherein the maximum inner diameter of the enlarged diameter portion is 110 to 200% of the inner diameter of the inlet end of the inner pipe portion.
【請求項9】 石炭および液状炭素含有物質の混合物の
熱分解により得られた熱分解残渣を乾留および部分酸化
して中カロリーガスおよび固形燃料を得る部分酸化・乾
留用反応器であって、 中空状の本体と、 前記本体の上端部に設けられた前記本体内に前記熱分解
残渣を供給するための供給機構と、 前記本体の下端部に設けられた前記固形燃料を排出する
ための排出機構と、 前記本体内の下部に酸素含有ガスを供給するための酸素
含有ガス供給手段とを具備することを特徴とする部分酸
化・乾留用反応器。
9. A reactor for partial oxidation and carbonization wherein a pyrolysis residue obtained by pyrolysis of a mixture of coal and a liquid carbon-containing substance is carbonized and partially oxidized to obtain a medium calorie gas and a solid fuel. A main body, a supply mechanism provided at an upper end of the main body for supplying the pyrolysis residue into the main body, and a discharge mechanism provided at a lower end of the main body for discharging the solid fuel. A partial oxidation and dry distillation reactor, comprising: an oxygen-containing gas supply means for supplying an oxygen-containing gas to a lower portion in the main body.
【請求項10】 石炭および液状炭素含有物質の混合物
を熱分解して、軽質油、高カロリーガスおよび熱分解残
渣を得た後、前記熱分解残渣を乾留および部分酸化し
て、中カロリーガスおよび固形燃料を得る固形燃料およ
び燃料ガス製造装置であって、 内部を前記混合物がその入口側から出口側に向かって移
動する内管部と、前記内管部の外周を囲むようにして設
けられ、前記内管部との間に加熱用ガスが前記内管部の
出口側から入口側に向かって流れる加熱空間を規定する
外管部とを有する熱分解反応器、および、 中空状の本体と、前記本体の上端部に設けられた前記本
体内に前記熱分解残渣を供給するための供給機構と、前
記本体の下端部に設けられた前記固形燃料を排出するた
めの排出機構と、前記本体内の下部に酸素含有ガスを供
給するための酸素含有ガス供給手段とを有する部分酸化
・乾留用反応器を具備することを特徴とする固形燃料お
よび燃料ガスの製造装置。
10. After pyrolyzing a mixture of coal and a liquid carbon-containing substance to obtain a light oil, a high calorie gas and a pyrolysis residue, the pyrolysis residue is subjected to dry distillation and partial oxidation to obtain a medium calorie gas and A solid fuel and fuel gas producing apparatus for obtaining a solid fuel, comprising: an inner pipe part in which the mixture moves from an inlet side to an outlet side thereof; and an inner pipe part provided around an outer periphery of the inner pipe part. A pyrolysis reactor having an outer tube defining a heating space in which a heating gas flows from the outlet side to the inlet side of the inner tube between the tube and the tube; and a hollow main body; and the main body. A supply mechanism provided at an upper end of the main body for supplying the pyrolysis residue into the main body, a discharge mechanism provided at a lower end of the main body for discharging the solid fuel, and a lower part in the main body. Supply oxygen-containing gas to Because of the oxygen-containing gas supply means and apparatus for producing a solid fuel and a fuel gas, characterized in that it comprises a reactor for partial oxidation and carbonization with.
JP23019496A 1996-08-30 1996-08-30 Thermal decomposition reactor, reactor for partial oxidation and dry distillation, and apparatus for producing solid fuel and gaseous fuel Pending JPH1077479A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23019496A JPH1077479A (en) 1996-08-30 1996-08-30 Thermal decomposition reactor, reactor for partial oxidation and dry distillation, and apparatus for producing solid fuel and gaseous fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23019496A JPH1077479A (en) 1996-08-30 1996-08-30 Thermal decomposition reactor, reactor for partial oxidation and dry distillation, and apparatus for producing solid fuel and gaseous fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1077479A true JPH1077479A (en) 1998-03-24

Family

ID=16904068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23019496A Pending JPH1077479A (en) 1996-08-30 1996-08-30 Thermal decomposition reactor, reactor for partial oxidation and dry distillation, and apparatus for producing solid fuel and gaseous fuel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1077479A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007054740A (en) * 2005-08-25 2007-03-08 Fuji Xerox Co Ltd Coater, application method, and manufacturing method of endless belt
JP2008189913A (en) * 2008-01-08 2008-08-21 Toshiba Corp Heating oven for waste plastic decomposition oil
CN109250504A (en) * 2018-08-15 2019-01-22 科林未来能源技术(北京)有限公司 A kind of coal dust two-phase transportation accurately controls and the system and method for flow Fast Calibration
WO2021200425A1 (en) * 2020-03-30 2021-10-07 日鉄エンジニアリング株式会社 Method and facility for manufacturing reformed coal

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007054740A (en) * 2005-08-25 2007-03-08 Fuji Xerox Co Ltd Coater, application method, and manufacturing method of endless belt
JP2008189913A (en) * 2008-01-08 2008-08-21 Toshiba Corp Heating oven for waste plastic decomposition oil
CN109250504A (en) * 2018-08-15 2019-01-22 科林未来能源技术(北京)有限公司 A kind of coal dust two-phase transportation accurately controls and the system and method for flow Fast Calibration
WO2021200425A1 (en) * 2020-03-30 2021-10-07 日鉄エンジニアリング株式会社 Method and facility for manufacturing reformed coal
JP2021161144A (en) * 2020-03-30 2021-10-11 日鉄エンジニアリング株式会社 Production method and production facility of upgraded coal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2550392C2 (en) Device and method of synthetic gas production of biomass prepared by fluidised gasification
US6333015B1 (en) Synthesis gas production and power generation with zero emissions
EP2265697B1 (en) Gasification of combustible organic materials
TW518363B (en) Process and apparatus for generating fuel-, synthesis-, and reduction gas from renewable and fossil fuels, biomass, refuse or sludges
US6911058B2 (en) Method for producing clean energy from coal
EP1312662A2 (en) Biomass gasification process, and apparatus, and their applications
US20100156104A1 (en) Thermal Reduction Gasification Process for Generating Hydrogen and Electricity
KR101643792B1 (en) Two stage dry feed gasification system and process
MXPA05008871A (en) Apparatus and method for coal gasification.
CN101407724A (en) Vertical combined gasification furnace for solid biomass
US2983653A (en) Apparatus for degasifying finely divided fuels
BE460668A (en)
CN107227176A (en) A kind of method that closed gas generator hypomere stove pure oxygen gasification epimere stove destructive distillation combination carries out small beans continuous gasification
WO2005104708A2 (en) Method and apparatus for gasifying waste automotive tires to produce high quality solid carbon and non-condensable synthesis gas
JPH1077479A (en) Thermal decomposition reactor, reactor for partial oxidation and dry distillation, and apparatus for producing solid fuel and gaseous fuel
US4181502A (en) Method of producing form coke
US3455789A (en) Process for continuous carbonization of coal
JPH1077489A (en) Production of solid fuel and fuel gas
CN111088079B (en) Gasification furnace and gasification method of carbonaceous raw material
JP3060865B2 (en) Method of treating a mixture of coal and tar
JPH093457A (en) Treatment of coal and mixture of coal with coal tar and/ or heavy oil
CN201292346Y (en) Vertical combined gasification furnace for solid biomass
US4662895A (en) Method of cooling and gasifying retort coal
JP3046164B2 (en) Char fusion prevention method
Fang et al. Steel slag assisted pyrolysis of biomass for the preparation of compound adsorbent