JPS5915956B2 - Coal carbonization method - Google Patents

Coal carbonization method

Info

Publication number
JPS5915956B2
JPS5915956B2 JP56206270A JP20627081A JPS5915956B2 JP S5915956 B2 JPS5915956 B2 JP S5915956B2 JP 56206270 A JP56206270 A JP 56206270A JP 20627081 A JP20627081 A JP 20627081A JP S5915956 B2 JPS5915956 B2 JP S5915956B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
carbonization
heat
coal
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56206270A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57128784A (en
Inventor
エミル・フイリツプ・ポシアドロ
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.)
FMC Corp
Original Assignee
FMC Corp
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 FMC Corp filed Critical FMC Corp
Publication of JPS57128784A publication Critical patent/JPS57128784A/en
Publication of JPS5915956B2 publication Critical patent/JPS5915956B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/16Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form
    • C10B49/20Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form in dispersed form
    • C10B49/22Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form in dispersed form according to the "fluidised bed" technique

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石炭の炭化法に関し、更に詳しくは流動化固体
技術により石炭の低温炭化を行ないこれによって高いB
TU副生ガスを生ゼしめながら増大した収率のオイルお
よびタールをうる方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for carbonizing coal, and more particularly to a method for carbonizing coal, and more specifically, low-temperature carbonization of coal by fluidized solid technology, thereby achieving high B
The present invention relates to a method for obtaining increased yields of oil and tar while producing TU by-product gas.

Wo r kらの米国特許第3,140,241号およ
び同第3,140,242号には、反応性石炭燃焼物と
ピッチバインダーとの混合物をブリケットに成形し、え
られたグリーンブリケットを酸化雰囲気中で硬化させ、
次いで硬化ブリケットを不活性雰囲気中でコークス化し
て揮発性物質の含量を約3%以下に減少させることが記
載されている。
No. 3,140,241 and No. 3,140,242 to Work et al., a mixture of reactive coal combustion and a pitch binder is formed into briquettes, and the resulting green briquettes are oxidized. harden in an atmosphere,
It is described that the cured briquettes are then coked in an inert atmosphere to reduce the content of volatile substances to less than about 3%.

この生成物は鉄精練所を含む冶金炉において使用するの
に非常にすぐれた、高度に反応性のある、物理的に強い
炭素質物質である。
This product is a highly reactive, physically strong carbonaceous material that is excellent for use in metallurgical furnaces, including iron smelters.

たとえば、商業的溶鉱炉の操業中に、これらのブリケッ
トは通常の高温炉コークスと一般的に等しい性能を示し
た。
For example, during commercial blast furnace operations, these briquettes have shown generally equivalent performance to conventional high temperature furnace coke.

事実、これらのブリケットはその均一な大きさおよび形
状が溶鉱炉操業を容易ならしめる傾向があるという点で
は高温炉コークスよりもすぐれていた。
In fact, these briquettes were superior to high temperature furnace coke in that their uniform size and shape tended to facilitate furnace operation.

上記の成形コークスブリケットの製造に使用する反応性
石炭燃焼物は粒状の無定形炭素質物質であって、その表
面は石炭のタールピッチまたは他のそのような瀝青質バ
インダーから誘導される炭素および爾後の強い内部3次
元結合の形成により強い炭素・炭素結合の形成を特に受
けやすい。
The reactive coal combustion material used in the production of the above-mentioned shaped coke briquettes is a granular amorphous carbonaceous material whose surface contains carbon derived from coal tar pitch or other such bituminous binder and then is particularly susceptible to the formation of strong carbon-carbon bonds due to the formation of strong internal three-dimensional bonds.

このブリケットの異常な強度と均一性とはこの表面親和
性に基因する。
The extraordinary strength and uniformity of this briquette is due to this surface affinity.

上述の反応性石炭燃焼物はタール形成性蒸気を放出させ
る条件下にある3つの異なった段階で石炭粒子を加熱す
ることによってえられる。
The reactive coal combustion product described above is obtained by heating coal particles in three different stages under conditions that cause the release of tar-forming vapors.

望ましくはこの加熱は流動床中で行なう。Preferably this heating takes place in a fluidized bed.

第1の又は触媒作用の段階において、石炭を流動床中で
酸素の存在下でタール形成性蒸気が放出される温度より
低い温度に加熱する。
In the first or catalytic stage, the coal is heated in the presence of oxygen to a temperature below the temperature at which tar-forming vapors are released.

流動床中での石炭粒子の加熱は少量部分の石炭を燃焼さ
せることによって、あるいは流動化用媒質中の顕熱によ
って、あるいはまた間接熱交換によって行なうことがで
きる。
Heating of the coal particles in the fluidized bed can be carried out by burning a small portion of the coal, or by sensible heat in the fluidizing medium, or alternatively by indirect heat exchange.

触媒作用を受けた石炭は次いで第2の又は炭化の段階に
おいて加熱されてタール形成性蒸気を放出し且つ炭(c
har )の粒子を生ずる。
The catalyzed coal is then heated in a second or carbonization stage to release tar-forming vapors and produce coal (c
har ) particles.

この流動化雰囲気は、石炭の部分的な燃焼によって所望
の温度、通常は約649℃以下の温度、を与えるのに頂
度十分な酸素を含んでいる。
The fluidizing atmosphere contains sufficient oxygen to provide the desired temperature through partial combustion of the coal, typically a temperature below about 649°C.

酸素は流動化用媒質の一成分としての空気の形で流動床
に入れられる。
Oxygen is introduced into the fluidized bed in the form of air as a component of the fluidizing medium.

流動化用媒質の残余はこの段階で石炭粒子と反応しない
任意の気体でありうる。
The remainder of the fluidizing medium can be any gas that does not react with the coal particles at this stage.

炭化した石炭、。または炭(char )は次いで第3
の又は燃焼の段階で加熱されて最終の反応性石炭殻焼物
を与える。
Carbonized coal,. or char then the third
or during the combustion stage to give the final reactive coal shell burnt product.

望ましくは燃焼は十分な温度すなわち約り60℃〜約8
71℃で操作される流動床中で行なって最終生成物中の
揮発性成分を約5%以下に減少させる。
Preferably the combustion is carried out at a sufficient temperature, i.e. from about 60°C to about 8°C.
This is done in a fluidized bed operated at 71°C to reduce volatile components in the final product to less than about 5%.

熱は炭の限定的な燃焼によって与えられる。Wo r
kらの上記特許によれば、流動化用雰囲気は、この段階
の熱要求量を供給するに必要な炭の酸化速度によって要
求される量だけの酸素の存在を除いて、実質的に不活性
な気体の媒質である。
Heat is provided by limited combustion of charcoal. Wo r
According to the aforementioned patent to K. et al., the fluidizing atmosphere is substantially inert except for the presence of oxygen in an amount required by the rate of oxidation of the char necessary to supply the heat demands of this step. It is a gaseous medium.

好ましくは流動化用雰囲気は空気または空気と煙道ガス
との混合物である。
Preferably the fluidizing atmosphere is air or a mixture of air and flue gas.

成形コークスブリケットのバインダーは好マシくは上述
の石炭の炭化から回収されたクールを処理することによ
ってえられる。
The binder for shaped coke briquettes is preferably obtained by processing the cool recovered from the carbonization of the coal described above.

このような処理はタールを空気吹き込みによりその水分
含量を0.5%に減少させ、その軟化点を約55°C〜
65℃(A S TM Ring and BaII
)に増大させることよりなる。
Such treatment reduces the tar's moisture content to 0.5% by aerating it and lowers its softening point to about 55°C.
65°C (ASTM Ring and BaII
).

Wo r kらの前記米国特許の成形コークスは亜炭の
ような非コークス化性石炭を包含する広範囲の種類の石
炭から製造することができ、これによって通常の炉コー
クスの代替物を冶金工業に提供する。
The shaped coke of the Work et al. patent can be made from a wide variety of coal types, including non-coking coals such as lignite, thereby providing the metallurgical industry with an alternative to conventional furnace coke. do.

この特徴は冶金用石炭はもたないが非コークス化性石炭
の堆積物は存在する区域のコークス使用者にとって特に
魅力的である。
This feature is particularly attractive to coke users in areas where metallurgical coals do not have deposits of non-coking coal.

然しなから、たとえ冶金用石炭が容易に入手しうる時で
さえ、通常の高温コークス化炉中でそれを処理すること
は高価な環境制御系の必要性のために経済的に容易では
ない。
However, even when metallurgical coal is readily available, processing it in a conventional high temperature coking oven is not economically straightforward due to the need for expensive environmental control systems.

事実、汚染排除はコークス化操業の投下資本に多くのも
のを付加させるので、影響を受ける区域の製鋼業者は厳
重な放出基準に合致しうる新プラントおよび装置に莫大
な費用をかけるよりもむしろコークスを輸入する方向に
ますます向うようになる。
In fact, pollution elimination adds so much to the capital investment of a coking operation that steelmakers in affected areas may prefer to avoid coking rather than incurring significant costs for new plant and equipment that can meet stringent emission standards. There will be an increasing trend towards importing.

これに対して、Wo r kらの前記米国特許の方法は
元来非汚染性であり、そのため費用のかメる清浄化装置
の設置の必要を最小にする。
In contrast, the process of the Work et al. patent is inherently non-contaminating, thereby minimizing the need for costly cleaning equipment installations.

現在でさえ、成形コークスブリケットは米国連邦および
州の環境規定に合致するそして多分はとんどの他の国の
基準にも合致するであろうプラントにおいてこの方法に
よって製造されつ5ある。
Even now, molded coke briquettes are manufactured by this method in plants that meet US federal and state environmental regulations and likely meet standards in most other countries.

その明らかにすぐれた冶金りの諸性質にもか\わらず、
Workらの成形コークスは商業上の受は入れと合致せ
ず、そしてそれは根拠のあることと思われる。
Despite its apparently superior metallurgical properties,
Work et al.'s shaped coke has not met commercial acceptance, and that appears to be well-founded.

これはほとんど完全に次の2つの製造上の不備に帰する
ことができる。
This can be almost entirely attributed to two manufacturing defects.

その1つは中級BTUコークス炉ガスの約550BTU
/5CF(204,9X105J/m3)という熱含量
に比べての該副生ガスの約130〜170 BT、U/
S’CF(484X10’〜633.4xl O4J/
7F+”)という低い熱含量による。
One is about 550 BTU of intermediate BTU coke oven gas.
The by-product gas has a heat content of about 130-170 BT, U/m3 compared to a heat content of
S'CF (484X10'~633.4xl O4J/
Due to its low heat content of 7F+”).

この条件はこの方法の種々の段階における流動化用およ
び酸化用の雰囲気としての空気の使用から生ずる。
This condition results from the use of air as a fluidizing and oxidizing atmosphere at various stages of the process.

空気中の窒素は不活性であり、流動化容器中を通過し、
副生ガスの一成分とみなされる。
The nitrogen in the air is inert and passes through the fluidization vessel;
It is considered a component of byproduct gas.

この副生ガスの加熱値は窒素の存在によって非常に減少
する。
The heating value of this by-product gas is greatly reduced by the presence of nitrogen.

エネルギー危機の時点までは、低BTU副生ガスは通常
のコークス容量の実質的な割合をWo r kらの成形
コークスに置き換えるか否かを決定する際の重要な因子
ではなかった。
Until the time of the energy crisis, low BTU byproduct gases were not an important factor in deciding whether to replace a substantial proportion of conventional coke capacity with the shaped coke of Work et al.

天燃ガスおよびオイルは製鋼工場の燃料の要求に合致す
べく実質的に無制限の量で安価に購入することができた
Natural gas and oil could be purchased inexpensively in virtually unlimited quantities to meet the fuel requirements of steel mills.

然しなから、今日のエネルギーの価格と入手性とにおい
ては、成形コークスの製造と組み合せて増大した加熱値
の副生ガスを提供する必要がある。
However, with today's energy prices and availability, there is a need to provide by-product gases of increased heating value in combination with shaped coke production.

Wo r kらの成形コークスに向けられた他の批判は
この方法が一般に、プラントの内部のバインダー必要量
に合致するに十分なタールを製造しない、ということで
ある。
Another criticism leveled at the formed coke of Wo r k et al. is that the process generally does not produce enough tar to meet the internal binder requirements of the plant.

これが生ずると、適当な外部バインダーたとえば高温ピ
ッチが内部のバインダーの不備を補なうために製造され
なければならなG)。
When this occurs, a suitable external binder, such as high temperature pitch, must be produced to compensate for the deficiencies of the internal binder (G).

このバインダーの収率はもちろん処理すべき石炭の種類
に依存する。
The yield of this binder naturally depends on the type of coal to be treated.

たとえば、瀝青炭Bランクの石炭のある種のもの、たと
えば米国ワイオミング洲ケマラーからのエルコール・ア
ダビルスイームは一般にバインダーについて自己充足性
がある。
For example, certain bituminous B rank coals, such as Ercole Adabilsweem from Kemmerer, Wyoming, USA, are generally self-sufficient in binder.

他のふつうの瀝青炭Bランクの石炭たとえばイノリイ/
i66は低収量のタールを与え、十分な自家バインダー
を提供しない。
Other ordinary bituminous coal B rank coal such as Inori/
i66 gives low yields of tar and does not provide enough autogenous binder.

このような場合、バインダーの不足量は外部資源ふつう
には高温炉ピッチから製造しなければならない。
In such cases, the missing amount of binder must be produced from external sources, usually high temperature furnace pitch.

エネルギー危機以前にはWorkらの成形コークスを評
価するに際して低BTU副生ガスが重要な因子ではなか
ったのと全く同様に、補充用バインダーを得る必要性も
重要な因子ではなかった。
Just as low BTU by-product gases were not an important factor in evaluating Work et al.'s shaped coke prior to the energy crisis, the need to obtain supplemental binder was also not an important factor.

然しなから、石炭から誘導される炭化水素の価格は急上
昇した。
However, the price of hydrocarbons derived from coal has skyrocketed.

そしてピッチバインダーはエネルギー危機以前の20〜
30ドル/米トンに比較して約200ドル/米トン(9
07ky)で販売されている。
And the pitch binder is from 20~20 before the energy crisis.
Approximately $200/US ton (9
07ky).

明らかに、今日のエネルギー事情においてはこのような
補助的因子が成形コークス技術の商業的展望を評価する
に際して重要である。
Clearly, in today's energy climate such ancillary factors are important in evaluating the commercial prospects of shaped coke technology.

本発明によれば、反応性燥焼物、タールおよび高BTU
ガスを製造するための石炭の流動床熱分解の改良法が提
供される。
According to the present invention, reactive drying, tar and high BTU
An improved method of fluidized bed pyrolysis of coal to produce gas is provided.

そこでは次の諸工程すなわち 八 石炭の粒子を第1の流動床中で酸化条件下において
約121℃以上の且つ実質量のタール形成性蒸気が放出
される温度よりも低い温度に加熱して次の工程Bにおい
て集塊しない生成物を製造し、 B 工程Aの生成物を第2の流動床中で炭化温度にまで
更に加熱して該生成物から実質的にすべてのタール形成
性蒸気の放出を行なってタール、炭および乾留ガスを製
造し、そして C工程Bから炭を第3の流動床中で加熱して該炭の揮発
性物質含量を約5%以下に減少させて反応性燥焼物およ
び燥焼炉ガスを製造する、ことからなる方法が、リサイ
クル乾留ガスをその熱分解以下の温度において工程Bに
導入して流動化雰囲気を与え、且つ熱いリサイクル燥焼
物を工程Bに導入して炭化用熱を与える、ことによって
高いBTU乾留ガスおよび増大したタール収率がえられ
るという点で改良される。
8. Heating the coal particles in a first fluidized bed under oxidizing conditions to a temperature above about 121°C and below the temperature at which a substantial amount of tar-forming vapor is released; B. further heating the product of step A to the carbonization temperature in a second fluidized bed to release substantially all tar-forming vapors from the product. to produce tar, charcoal, and carbonization gas, and heat the charcoal from Step B in a third fluidized bed to reduce the volatile content of the charcoal to less than about 5% to form a reactive dry calcined product. and producing a dry calciner gas, the method comprises introducing recycled carbonization gas into step B at a temperature below its pyrolysis to provide a fluidizing atmosphere, and introducing hot recycled dry calcined material into step B. Improvements are made in providing heat for carbonization, thereby resulting in higher BTU carbonization gas and increased tar yield.

それ故、本発明の主要な利点は、石炭から揮発性物質を
放出させて反応性燥焼物、増大したタール収率および高
いBTU副生ガスを製造する流動化条件下での石炭の低
温炭化法を提供することにある。
Therefore, a major advantage of the present invention is a low temperature carbonization process for coal under fluidized conditions that releases volatiles from the coal to produce reactive burnt products, increased tar yields and high BTU by-product gases. Our goal is to provide the following.

更に本発明の利点は瀝青炭、亜瀝青炭および亜炭のラン
クの石炭の流動床による炭化法であって、該石炭から揮
発性物質を放出させて反応性燥焼物および該燗焼物から
冶金用の形体のコークスを製造するためのバインダー必
要量に合致するのに少なくとも十分なタールを、高BT
U副生ガスを発生させながら、製造する方法を提供する
ことにある。
A further advantage of the present invention is a fluidized bed carbonization process for bituminous, sub-bituminous and lignite grade coals for the release of volatile substances from the coals to produce metallurgical shapes from reactive baked goods and from said baked goods. A high BT
It is an object of the present invention to provide a method for producing U while generating by-product gas.

その他の利点は以下の記載から明らかになるであろう。Other advantages will become apparent from the description below.

本発明の実施において、石炭をたとえばハンマーミルで
粉砕して流動化しうる大きさのものとし、これを第1の
流動床にはこんでそこで酸化条件下で加熱してその集塊
化の傾向を減少させる。
In the practice of the present invention, coal is pulverized, for example in a hammer mill, to a fluidizable size, and is introduced into a first fluidized bed where it is heated under oxidizing conditions to eliminate its tendency to agglomerate. reduce

流動化用媒質は望ましくは、必要な酸化を与えるための
空気を含む水蒸気または煙道ガスである。
The fluidizing medium is preferably steam or flue gas with air to provide the necessary oxidation.

流動床中での石炭粒子の加熱は少量部分の石炭を燃焼さ
せることによって、または流動化用媒質中に導入する顕
熱によって、あるいはまた直接的熱交換によって、行な
うことができる。
Heating of the coal particles in the fluidized bed can be carried out by burning a small portion of the coal, or by sensible heat introduced into the fluidizing medium, or alternatively by direct heat exchange.

流動床は非コークス化性石炭については約121℃〜2
60℃の温度に通常は保持され、コークス化特性および
ケーキング化特性をもつ石炭についてはその温度は約2
60℃〜427℃の範囲にある。
The fluidized bed is approximately 121°C to 2°C for non-coking coal.
Typically held at a temperature of 60°C, for coals with coking and caking properties the temperature is approximately 2
It is in the range of 60°C to 427°C.

最高温度はタール蒸気が放出される温度である。The maximum temperature is the temperature at which tar vapor is released.

第1の流動床からの石炭粒子は第2の流動床にはこばれ
、すべてのタール蒸気が放出されるまでそこで加熱され
る。
Coal particles from the first fluidized bed are forced into a second fluidized bed where they are heated until all tar vapor is released.

下限温度は石炭がタール形成性蒸気を多量に放出する温
度であり、この温度は第1段階の加熱の上限温度すなわ
ちコークス化性石炭にあっては約427℃、非コークス
化性石炭にあっては約260℃である。
The lower temperature limit is the temperature at which the coal releases a large amount of tar-forming vapor, and this temperature is the upper temperature limit for the first stage of heating, approximately 427°C for coking coals and about 427°C for non-coking coals. is approximately 260°C.

上限温度はそれ以上では膨張石炭粒子かもとの石炭の粒
子の大きさおよび形状への復帰が起りえない程度に亀裂
、割れ、および発泡を形成する温度である。
The upper temperature limit is the temperature above which cracks, cracks, and foaming occur to the extent that expanded coal particles cannot return to their original coal particle size and shape.

この上限温度は約621°C〜649℃である。This upper temperature limit is approximately 621°C to 649°C.

一般に、炭化温度が(下限および上限の範囲内で)高い
ほど、生成タールの量は多い。
Generally, the higher the carbonization temperature (within a lower and upper limit), the greater the amount of tar produced.

第2の又は炭化の段階からの炭の粒子は更に加熱してそ
の中の揮発性物質の量を約5%以下に減少させる。
The charcoal particles from the second or carbonization stage are further heated to reduce the amount of volatile materials therein to less than about 5%.

望ましくは、この殻焼はこの減少を達成させるに必要な
最低温度すなわち約760℃〜871℃の温度で流動床
中で約7分〜約60分の滞留時間で行なう。
Desirably, the shell calcination is conducted in a fluidized bed at the minimum temperature necessary to achieve this reduction, that is, from about 760°C to 871°C, with a residence time of about 7 minutes to about 60 minutes.

この流動化雰囲気は反応性ガスたとえば二酸化炭素また
は水蒸気のない状態にあるべきであり、酸素はこの段階
に熱を供給する際の炭の酸化によって消費されるような
量においてのみ耐えることができる。
This fluidizing atmosphere should be free of reactive gases such as carbon dioxide or water vapor, and oxygen can only be tolerated in such amounts that it is consumed by the oxidation of the charcoal in supplying heat to this stage.

先に指摘したように、Workらの方法における炭化用
の熱は反応器中の炭素質成分の酸素(通常は流動化雰囲
気の一部としての空気の形体での酸素)による酸化によ
って供給される。
As previously noted, the heat for carbonization in the Work et al. method is provided by the oxidation of the carbonaceous components in the reactor with oxygen (usually in the form of air as part of the fluidizing atmosphere). .

その結果、炭化器から回収される副生ガスはかなりな量
の窒素を含み、そのため加熱値が約150BTU/f
t3(558xlO’J/m’)以下と望ましくなく低
い。
As a result, the by-product gas recovered from the carbonizer contains a significant amount of nitrogen, resulting in a heating value of approximately 150 BTU/f.
t3 (558xlO'J/m') or less, which is undesirably low.

その上、流動化用媒質中の酸素はタール形成性炭化水素
揮発性物質と優先的に反応して、タール回収率をある与
えられた石炭から利用しうる量の30〜50%に減少さ
せる。
Moreover, oxygen in the fluidizing medium preferentially reacts with tar-forming hydrocarbon volatiles, reducing tar recovery to 30-50% of the amount available from a given coal.

大部分の石炭について、タール回収は反応性燥焼物から
冶金用コークスを製造する際の必要量のバインダーを与
えるに必要な量よりも低い。
For most coals, tar recovery is less than that needed to provide the amount of binder needed to make metallurgical coke from reactive calcined products.

本発明によれば、上記の欠点はWorkらの方法を実施
するがこれを変形することによって克服することができ
る。
According to the present invention, the above-mentioned drawbacks can be overcome by implementing but modifying the method of Work et al.

すなわち本発明においては熱いリサイクル燥焼物を使用
して熱を石炭熱分解の炭化段階にはこび、そして流動化
用媒質中のリサイクル乾留ガスを利用しながらこれを行
なう。
That is, in the present invention, hot recycled calcined material is used to provide heat to the carbonization stage of coal pyrolysis, and this is accomplished using recycled carbonization gas in the fluidizing medium.

リサイクル燥焼物の加熱は好都合には低BTU燥焼炉ガ
スは若干を抜き出してこれを加熱器中で燃焼させ、この
加熱器に酸化用ガスを通し、次いで加熱ガスを燥焼器中
に導入しそこで、えられた燃焼熱が燥焼器の熱とリサイ
クル燥焼物用の熱負荷を提供する。
Heating of the recycled desiccant is conveniently done by withdrawing some of the low BTU desiccator gas and combusting it in a heater, passing an oxidizing gas through the heater, and then introducing the heated gas into the desiccator. The obtained combustion heat then provides the heat for the dryer and the heat load for the recycled dryer.

好ましべは酸化用ガスは816℃に加熱した空気である
Preferably, the oxidizing gas is air heated to 816°C.

この方法の使用により、前述の従来技術の場合よりも約
50%〜100%多い量のタールの増加かえられ、そし
て同時に900〜100OBTU/f t3(335,
3X105〜372.6X10”J/m゛)の加熱値を
もつ乾留ガスの形体の副生ガスが供給される。
Use of this method results in about 50% to 100% more tar increase than in the prior art described above, and at the same time 900 to 100 OBTU/ft3 (335,
A by-product gas in the form of carbonization gas having a heating value of 3.times.10@5 to 372.6.times.10"J/m" is supplied.

これは空気を使用して炭化用の熱を与える場合の150
BTU/f t3(558x10 ’ J /rl )
と比較すべきものである。
This is 150 when using air to provide heat for carbonization.
BTU/ft3 (558x10'J/rl)
It should be compared with

発生した副生ガスの合計加熱値は乾燥石炭1米トン(9
07,2kg)当り約900M BTU(9,5X1
05ジユール)から1.5MM BTU(1,6X1
06ジユール)への増加とみることもできる。
The total heating value of the by-product gases generated is 1 US ton of dry coal (9
Approximately 900M BTU (9.5X1
05 units) to 1.5MM BTU (1,6X1
This can also be seen as an increase to 0.06 joules).

本発明方法の実施例において、2000ポンド(907
,2に9)の石炭を流動化に適する大きさ、代表的には
A14の篩(米国篩シリーズASTME−11)を通過
する大きさ、に粉砕した後に第1の流動床にこれを供給
することによって予備処理する。
In an embodiment of the method of the invention, 2000 lbs. (907 lbs.
, 2 to 9) is pulverized to a size suitable for fluidization, typically a size that passes through an A14 sieve (US sieve series ASTM E-11), and then fed to the first fluidized bed. Pre-process by

この石炭をこの段階において煙道ガスと空気との混合物
により流動化する。
The coal is fluidized at this stage with a mixture of flue gas and air.

第1の流動床の温度を約288℃に保持する。The temperature of the first fluidized bed is maintained at about 288°C.

この段階の熱は煙道ガスと流動化雰囲気中の酸素による
石炭の酸化との合計の顕熱によって与える。
The heat for this stage is provided by the combined sensible heat of the flue gases and the oxidation of the coal by the oxygen in the fluidizing atmosphere.

石炭の酸化はその集塊性を減少させるのに役立つが、爾
後の処理段階においてより高温に付すとき、集塊を防ぐ
に必要な程度に制限する。
Oxidation of the coal helps reduce its agglomeration, but is limited to the extent necessary to prevent agglomeration when subjected to higher temperatures in subsequent processing steps.

約30分の滞留時間中に石炭から約1%の非水性揮発性
物質が除去される。
Approximately 1% of non-aqueous volatiles are removed from the coal during a residence time of approximately 30 minutes.

約1,980ボンド(898,1に9I)に達する量の
この予備処理石炭を次いで第2段階に供給し、そこでこ
れを496℃の炭化温度に付し、実質的にすべてのター
ル形成性蒸気が放出されるまで、代表的には約20分間
、この温度に保持する。
This pretreated coal in an amount amounting to approximately 1,980 bonds (898,1 to 9I) is then fed to a second stage where it is subjected to a carbonization temperature of 496°C and substantially all of the tar-forming vapors are removed. It is held at this temperature until released, typically about 20 minutes.

炭化後、約1,540ポンド(698,5kg)に達す
る量の生成炭を第3段階または燻焼段階に導入し、そこ
でこれを約816℃の温度で加熱して約5%の最大揮発
性物質含量をもつ燻焼炭もしくは燻焼物を製造する。
After carbonization, the produced coal in an amount amounting to about 1,540 pounds (698,5 kg) is introduced into a third or smoldering stage where it is heated at a temperature of about 816° C. to a maximum volatility of about 5%. Produce smoky charcoal or smoked products with substance content.

燻焼物の収量は約12□00ポンド(544,3ゆ)で
ある。
The yield of smoked food is approximately 12□00 pounds (544.3 Yu).

燻焼炉ガスの一部を主流から抜き出して内部使用のため
に2つの部分に分ける。
A portion of the smoker gas is withdrawn from the main stream and divided into two parts for internal use.

一方の部分を熱交換器中で空気を用いて燃焼させる。One part is combusted with air in a heat exchanger.

この熱交換器は乾留ガスのリサイクル流を538℃に加
熱し、これは炭化段階2を流動化させるために且つ炭化
用熱の一部分を提供するために使用される。
This heat exchanger heats the carbonization gas recycle stream to 538° C., which is used to fluidize carbonization stage 2 and to provide a portion of the heat for carbonization.

燻焼炉ガスの他の部分を第2の加熱器中で空気を用いて
燃焼させる。
Another portion of the smoker gas is combusted with air in a second heater.

この第2の加熱器中を空気の流れが通過して816°C
に加熱され次いで燻焼器にはこばれ、ここでこの加熱空
気が燻焼器内の燃料有価物を燃焼させて燻焼炉の熱およ
びリサイクル燥焼物用の熱を与える。
A stream of air passes through this second heater to 816°C.
The heated air then blows into the smoker, where the heated air combusts the fuel values in the smoker to provide heat for the smoker and for recycling and drying.

リサイクル燥焼物の石炭供給物に対する比は約0.5〜
約0.7が好ましい。
The ratio of recycled dry roast to coal feed is approximately 0.5~
About 0.7 is preferred.

リサイクル乾留ガスとリサイクル燥焼物が一緒になって
炭化段階2の熱必要量と合致する。
The recycled carbonization gas and recycled dry calcinations together meet the heat requirements of carbonization stage 2.

段階2からの炭化炉オーバーヘッドは凝縮器を通り、そ
こでタールが除かれて高BTU乾留ガスが残り、これが
回収される。
The carbonizer overhead from stage 2 passes through a condenser where the tar is removed leaving a high BTU carbonization gas which is recovered.

加熱器からの煙道ガス段階1に導入して熱および流動化
雰囲気を与えることができる。
Flue gas from a heater can be introduced into stage 1 to provide heat and a fluidizing atmosphere.

第1表を参照して、そこには一方ではWorkらの米国
特許第3.’140,241号の方法を使用し、他方で
は本発明の炭化法で変形した方法を使用し、イノリイ/
166亜瀝青炭Bの加熱分解によって生成した燻焼物と
瀝青炭バインダーとからそれぞれ1米トンの成形コーク
スを製造した場合の結果が示しである。
Referring to Table 1, there is shown, on the one hand, that Work et al., U.S. Pat. '140,241, on the other hand, using a modified version of the carbonization method of the present invention,
The results are shown when 1 US ton of molded coke was produced from each of the smoky product produced by thermal decomposition of 166 sub-bituminous coal B and a bituminous coal binder.

本発明の方法が0.26米トン(235,9kg)のバ
インダー物質を生成するのに対して従来のWo r k
らの方法によっては0.12米トン(108,9に!9
)のバインダー物質かえられるにすぎないことが観察さ
れるであろう。
The process of the present invention produces 0.26 US tons (235,9 kg) of binder material compared to the conventional Work
According to their method, 0.12 US tons (108,9!9
It will be observed that only the binder material of ) is changed.

すなわち、Wo r kらの方法が0.06米トン(5
4,4kg)のバインダー不足で操業されているのに対
して、本発明は0.08米トン(72,6kg)のバイ
ンダー過剰を与えているのである。
That is, the method of Work et al.
The present invention provides a binder surplus of 0.08 US tons (72.6 kg), whereas the present invention provides a binder surplus of 0.08 US tons (72.6 kg).

Wo r kらの低BTU乾留ガスは1.50ドルの価
値(石炭等価物)しかもたないのに対して、本発明のそ
れは実質的にパイプラインガスと等価の価値をもつ。
The low BTU carbonized gas of Work et al. has a value of only $1.50 (coal equivalent), whereas that of the present invention has a value substantially equivalent to pipeline gas.

本発明の実施から生ずる唯一の損失はリサイクル燥焼物
および炭化炉流動化用ガスを加熱するための燃料として
使用されることによる燻焼炉ガスの出力の減少である。
The only loss resulting from the practice of the present invention is the reduction in the output of the smoker gas due to its use as a fuel to heat the recycled burnt and carbonizer fluidizing gases.

然しなから、このような低品位副生物の使用は、本発明
方法によって与えられる石炭907.2kg当り27.
50ドルの全体としてのコスト上の利点を達成させるこ
とに対しては小さな代償であることは容易に明らかであ
る。
However, the use of such low grade by-products results in a reduction of 27.2 kg per 907.2 kg of coal provided by the process of the invention.
It is readily apparent that $50 is a small price to pay for achieving an overall cost advantage.

本発明の流動床石炭熱分解を行なうための熱のすべては
燻焼炉オフガスの燃焼から誘導され、予備処理段階の熱
でさえ燻焼炉ガスバーナからの煙道ガスによって供給し
うる、ということが指摘されるべきである。
It is noted that all of the heat for carrying out the fluidized bed coal pyrolysis of the present invention is derived from the combustion of the smoldering furnace off-gas and that even the heat of the pre-treatment stage can be supplied by the flue gas from the smoldering gas burner. It should be pointed out.

リサイクル燥焼物を加熱するのに付加的な燻焼物の消費
は必要ではなく、この余分の熱負荷は816℃の空気に
よる燻焼物の燃焼から来る。
No additional smoke consumption is required to heat the recycled dry roast, and this extra heat load comes from burning the smoke with air at 816°C.

Wo r kらの米国特許の方法においても1本発明の
方法においても、約1200ポンド(544,3に9)
の燻焼物が石炭1米トンからえられる。
Approximately 1200 lbs.
of smoked food can be obtained from 1 US ton of coal.

すなわち、本発明の方法による高BTU副生ガスおよび
増大したタール収率の提供は固定炭素有価物の出力の減
少の犠牲においてえられるのではない。
That is, the provision of high BTU byproduct gas and increased tar yield by the process of the present invention is not obtained at the expense of reduced output of fixed carbon values.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 次の諸工程すなわち A 石炭の粒子を第1の流動床中で酸化条件下において
約121℃以上の且つ実質量のタール形成性蒸気が放出
される温度より低い温度に加熱して次の工程Bにおいて
集塊しない生成物を製造し、 B 工程Aの生成物を第2の流動床中で炭化温度にまで
更に加熱して該生成物から実質的にすべてのタール形成
性蒸気の放出を行なってタール、炭および乾留ガスを製
造し、そして C工程Bからの炭を第3の流動床中で更に高温に加熱し
て該炭の揮発性物質含量を約5%以下に減少させて反応
性燥焼物および燥焼炉ガスを製造する、 ことからなる石炭の流動床熱分解により反応性燥焼物、
タールおよび乾留ガスを製造する方法において; リサイクル乾留ガスをその熱分解以下の温度において工
程Bに導入して流動化雰囲気を与え、且つ熱いリサイク
ル燥焼物を工程Bに導入して炭化用熱を与える。 ことによって高いBTU乾留ガスおよび増大したタール
収率をうろことを特徴とする方法。 2 熱いリサイクル燥焼物の熱が燥焼炉ガスの燃焼熱か
ら誘導される特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 石炭が瀝青炭、亜瀝青炭、および亜炭からなる群か
らえらばれる特許請求の範囲第1項記載の方法。 4 次の諸工程すなわち A 瀝青炭の粒子を第1の流動床中で酸化条件下におい
て121°C〜427℃の温度で加熱して次の工程Bに
おいて集塊しない生成物を製造し、B 工程Aの生成物
を第2の流動床中でタール形成性蒸気の実質的に完全な
除去が行なわれるまで約649℃を越えない炭化温度に
更に加熱してタール、炭および乾留ガスを製造し、そし
てC工程Bからの炭を第3の流動床中で更に高温に加熱
して該炭の揮発性物質含有量を約5%以下に減少させて
反応性燥焼物および燥焼炉ガスを製造する、 ことからなる瀝青炭の流動床熱分解により反応性燥焼物
、タールおよび乾留ガスを製造する方法において; 熱いリサイクル乾留ガスをその熱分解以下の温度におい
て工程Bに導入して流動化雰囲気を与え、且つ熱いリサ
イクル燥焼物を工程Bに導入して炭化化用熱を与える、
ことによって高いBTU乾留ガススおよび増大したター
ル収率をうろことを特徴とする方法。 5 工程Aの温度が約288℃であり、工程Bの温度が
約496℃であって、熱いリサイクル燥焼物の熱が燗焼
炉ガスの燃焼熱から誘導される特許請求の範囲第4項記
載の方法。 6 炭化のための熱負荷が崇焼炉ガスを抜き出すことに
よって誘導され、該燃焼炉ガスの1部は熱交換器中で燃
焼せしめられて乾留ガスを加熱し、該燃焼炉ガスの別の
1部は熱交換器中で燃焼せしめられて工程Cの流動床に
入る酸素含有ガスを加熱し、工程Cにおいては十分な燃
焼物が酸化されて燃焼炉の熱およびリサイクル殻焼物の
熱負荷を与える特許請求の範囲第5項記載の方法。 7 工程Cの酸素含有ガスが約816℃に加熱された空
気である特許請求の範囲第6項記載の方法。 8 リサイクル燗焼物と石炭供給物との比が約0.5〜
約0.7である特許請求の範囲第7項記載の方法。
[Claims] 1. Steps: A. Bringing particles of coal under oxidizing conditions in a first fluidized bed to a temperature above about 121° C. and below the temperature at which a substantial amount of tar-forming vapor is released. heating to produce a non-agglomerated product in a subsequent step B; and B further heating the product of step A to the carbonization temperature in a second fluidized bed to remove substantially all tar formation from the product. The charcoal from Step B is further heated to a higher temperature in a third fluidized bed to reduce the volatile matter content of the charcoal to less than about 5%. producing a reactive calcined product and a dry calciner gas by fluidized bed pyrolysis of coal,
In a method for producing tar and carbonization gas; the recycled carbonization gas is introduced into step B at a temperature below its thermal decomposition to provide a fluidizing atmosphere, and the hot recycled dry roasted material is introduced into step B to provide heat for carbonization. . A process characterized by a high BTU carbonization gas and an increased tar yield. 2. The method according to claim 1, wherein the heat of the hot recycled drying product is derived from the combustion heat of the drying furnace gas. 3. The method of claim 1, wherein the coal is selected from the group consisting of bituminous coal, sub-bituminous coal, and lignite. 4. The following steps: A. Heating the particles of bituminous coal in a first fluidized bed under oxidizing conditions at a temperature of 121° C. to 427° C. to produce a non-agglomerated product in the next step B; further heating the product of A in a second fluidized bed to a carbonization temperature not exceeding about 649° C. until substantially complete removal of tar-forming vapors has occurred to produce tar, charcoal, and carbonization gas; and heating the charcoal from Step B to a higher temperature in a third fluidized bed to reduce the volatile content of the char to about 5% or less to produce a reactive calcined product and a calcined furnace gas. , in a method for producing reactive desiccant, tar and carbonization gas by fluidized bed pyrolysis of bituminous coal; introducing hot recycled carbonization gas into step B at a temperature below its pyrolysis to provide a fluidizing atmosphere; and introducing the hot recycled dried roasted material into step B to provide heat for carbonization.
A process characterized by a high BTU carbonization gas and an increased tar yield. 5. The temperature of step A is about 288°C, the temperature of step B is about 496°C, and the heat of the hot recycled dried roast is derived from the combustion heat of the roasting furnace gas. the method of. 6 The heat load for carbonization is induced by withdrawing the furnace gas, one part of which is combusted in a heat exchanger to heat the carbonization gas, and another part of the furnace gas The part is combusted in a heat exchanger to heat the oxygen-containing gas entering the fluidized bed in step C, where sufficient combustion material is oxidized to provide the heat load of the combustion furnace and the recycled shell burnt material. The method according to claim 5. 7. The method of claim 6, wherein the oxygen-containing gas in step C is air heated to about 816°C. 8 The ratio of recycled roasted food to coal feed is approximately 0.5~
8. The method of claim 7, wherein the amount is about 0.7.
JP56206270A 1980-12-22 1981-12-22 Coal carbonization method Expired JPS5915956B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US21904780A 1980-12-22 1980-12-22
US219047 1998-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57128784A JPS57128784A (en) 1982-08-10
JPS5915956B2 true JPS5915956B2 (en) 1984-04-12

Family

ID=22817622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56206270A Expired JPS5915956B2 (en) 1980-12-22 1981-12-22 Coal carbonization method

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JPS5915956B2 (en)
AU (1) AU544722B2 (en)
BR (1) BR8108287A (en)
CA (1) CA1156582A (en)
DE (1) DE3150886A1 (en)
GB (1) GB2092173B (en)
ZA (1) ZA818891B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD235393A3 (en) * 1983-12-22 1986-05-07 Wolfgang Michel PROCESS FOR PRODUCING LIQUID PRODUCTS, IN PARTICULAR TARES, FROM ORGANIC PASTRY SUPPLIES

Also Published As

Publication number Publication date
GB2092173B (en) 1983-12-21
CA1156582A (en) 1983-11-08
GB2092173A (en) 1982-08-11
JPS57128784A (en) 1982-08-10
ZA818891B (en) 1982-11-24
BR8108287A (en) 1982-10-05
AU7871381A (en) 1982-07-01
DE3150886A1 (en) 1982-08-05
AU544722B2 (en) 1985-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2829589B1 (en) Method for producing charcoal
US20090217574A1 (en) Process, system and apparatus for passivating carbonaceous materials
JP4893136B2 (en) Blast furnace operation method using woody biomass
US3117918A (en) Production of low sulfur formcoke
JPS5837091A (en) Manufacture of coke briquette
JP5403027B2 (en) Blast furnace operating method and coke manufacturing method using woody biomass
US3140242A (en) Processes for producing carbonaceous materials from high oxygen coals
CN104870618A (en) Method for manufacturing briquette
EP2657320B1 (en) Method for manufacturing partially carbonized coal briquettes
JP5336018B1 (en) Method for producing coke for gasification melting furnace, and method for using coke
JP4532313B2 (en) Manufacturing method of carbonized material agglomerates
KR0178327B1 (en) Production of blast furnace coke
JPS5915956B2 (en) Coal carbonization method
US4056443A (en) Coke production
US3996108A (en) Briquetting of reactive coal calcinate with high-temperature coke oven pitch
US4288293A (en) Form coke production with recovery of medium BTU gas
US3969088A (en) Formcoke process
US4108731A (en) Coke production
CN113512436A (en) Process and method for producing coke by using high-volatile/high-moisture/high-sulfur/non-caking coal
GB2035366A (en) Treating brown coal or lignite
US2336151A (en) Pressure treatment of coking coals
GB2085915A (en) Method for producing coke and a high calorific gas from coal
JPS60100635A (en) Method for reforming granular material from iron ore powder utilized for thermal cracking of heavy gravity oil
CA3067145C (en) Operating method of an iron making installation and associated operating installation
JP3260218B2 (en) Manufacturing method of coke for blast furnace