JPS59187086A - 炭化水素含有固体物の乾留法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 石油の枯渇が叫ばれ、それに代替する液体燃料としてオ
イルサンド及びオイルシェー吸が・らの油の回収が、そ
の−１つ・富な資源量と技術的容易さから是非とも早朝
に必要であるとさ才１ている。

オイルサンド及びオイルシェールとも、それらの鉱石が
吠存する地下で油を回収する地下方式があるが、地上方
式に比較して技術的確支出は未だ不充分である。

地上回収方式について、オイルサンドは既に熱水方式に
よる商業化が行われて℃・るが、丈に改良法か検滲Ｉさ
れており、オイルシェールでは商業化は之からの段階で
ある。

オイルンエールの場合を主体として説明すると、原鉱か
らの油の回収方式に梗々な方式が考えられており、塊状
鉱石のみを取扱う方式もあるか、最近では１０＋ｎｍ径
以下の粉体状の鉱石を大量処理する方式がその技術的進
歩と共に検討されるようになってきた。粉体状の鉱石を
処理する方式は粉砕費を余分に必要とするが、それを上
限る数々のメリットがあるとされ、採鉱物の１（）０％
を利用することができ、乾留が短時間に終了する為に油
の回収率が高く、乾留済廃シエール中の残留炭素の燃焼
による熱回収も容易に行われ、プロセスにおける気流運
搬かでと、熱交換も容易で全体として効率の高い大帛処
Ｊ′！ｌ！が７１ｊＪ能であるとされている。

粉体状鉱石の処理方式として代表的なものは、米国”Ｊ
”ｔ）ｓＣｏ社の′ｒｏｓＣｏｎ方式、西独Ｌｕｒｇｉ
社の方式、米国Ｃｈｅｖｒｏｎ社のＣｈｅｖｒｏｎ　Ｓ
ｉ’Ｂ　／−１−などがある。Ｔ（ＪＳＣ（Ｊｌｌ法は
セラミックボールを熱媒体として循還使用する畑わしさ
があり、Ｊ・旧ｇ１力式は原料と熱妓体廃ゾエールとを
混合乾留する機械的ダブルスクリ、−の大型化が困難視
されており、Ｃｈｅｖｒｏｎ　Ｓ’ｉ”Ｂ法は、多段ス
デージで効率よ（流動化して乾留か行われるとは云え、
最適粒ＪＷ節四の問題があり、原刺粒良に対する適Ｌａ
、力が未だ充分とは云えなし・。

本発明の方法は粉体状鉱石の処理方法の中で、熱媒体と
して加熱細粒粉体物、例えば経シエールを循還せしめて
原料粉体と機紐；的に混合加熱して乾留を行わしめんと
する方法で上記３方式に対比して新たな利点を有する新
方式な根比ぜんとするものである。

粉体処理方法は前記の如く幾つかの利点を有するが、一
方、そのための粉砕動力は一般に概ねその表面種に比例
して太き（なるとされており、極端な微粉化には多くの
動力を必要とするし、乾留の目的の為にはそれ程、１ｄ
１１かくする会費もな（、微粉化するにも自ら限界があ
るので、粉体処理法として利点の介挿できる最大粒径を
約１０ｐｒｒｎとして、望甘しくけ約６　ｒｒｒｎｒ以
下とするものである。

本発明者は炭水化物含有固体９７・７び）乾留において
、特にその温展分布の均−件と、扱乾留固体物表面の気
体置換の容易さを有する流動床処理方式につ（・て着目
するものであるが、前記の如く流動床処理方式は、一般
には最適粒度範囲に対する適応力が小さい。

すなわち、今問題とするオイル−／エール原料の粒子の
犬ぎさが１０ｍｒｎ以下にせよ、６　ｍｍ以下にせよ、
事大粒径から最少微粉粒径まで巾があり、一定の粒度範
囲を必要とする流動層方式では、一般にはこのま〜の原
料を適用することは困煎ｔであり、特に微粉部分が始め
から多い原料などには不適である。

本発明の方法は、流動床処理方式の長所な準り入れつ〜
、その短所を補うために機械力を併用し、粉体的処理の
帥囲内で粒度に対する巾広い適応力を持つ方法を提供せ
んとするものである。

すなわち、本発明は炭化水素含イ１固体７３；ｌ科と熱
媒体として加熱された乾留済細粒１’ｔ）体物とを、下
部に水平輸送攪拌機と底部にヌトリノヒングガス噴出面
とを有する年酸素雰囲気の檜の一端に送太し、底部のガ
ス哨出血からストリッピングガスを噴出せしめて上昇気
流をつく、ると同時に、水平輸送攪拌機による機械的攪
拌を行℃・、上記２種の混合粉体を流動化、又は半流動
化せしめつ〜水平移動せしめ、乾留最適τ都度を保持ぜ
しめて乾留を行い、乾留さＡまた油及びガスは上方より
回収し、乾留終了後の一部分残留炭素を有する混合粉体
な槽の細端より排出せしめる如くなされた炭水化物含有
固体物の乾留方法を櫂供するものでｋうる。

本発明の主幹をなす機械力と上昇気流とを利用する流動
化、又は半流」ｂ化によるミキサーレトルトの柿念の１
例を図示すると、凡そ第１図の如くなる。

本発明における炭化水素含有固体物質とは、タールサン
ド、オイルシェール、ギルツナイト、石炭を含む。

又、水平軸１送伜拌機としては本発明の主旨から比較的
強力な攪拌かでき、浮揚力のある、一対の水平シャフト
に羽根をもつノ々ツクミルタイプのものがｆ？、１　Ｌ
ｌ・。

この様式の単純な攪拌機は大型化が容易であるし、又、
後述する如（複合化も容易である。

こ匁で云う水平シャフト及びそれを収容する桔は、場合
により０〜３０度の程度の傾斜角度シもって傾斜するこ
ともできる。

底部のストリッピングガス噴出面は底部分に多数個の孔
をあげた多孔板でもよく、ヌ、ポーラスな磁製物の如き
ものを取付けてもよい。

オイルシェールの場合の乾留最適？ｉ／扶は普通５００
℃前拶であり、乾留に必要とされも主熱源としては廃シ
ェール残留炭素の燃焼熱を利用する方法があり、その場
合には循還廃シェールは６００〜８００℃に加熱され、
一方、原料は乾留が起らない程度の１００〜２００℃に
予熱され、両者が槽内で無酸素雰囲気中で混合されて、
Ｑｒ　”ｉｆ湿温度乾留が行われる１、オイルシェール
原料と循還加熱廃シェールの混合割合は、条（４によっ
て異るが、楯ね１：２〜５であり、混合後槽内の温度が
５００℃前後となる様に混合割合と両者の加熱壽度がコ
ントロ゛−ルされる。

熱〃シ体としては一般に原料の乾留済みのものが使用さ
れるが、場合によっては別の気体輸送が可能な砂の如き
ものまで含まれる。イＵ−１シ、気流輸送の困雛なセラ
ミックボールの如きものは含まなし・。

檜の底面から吹き上げるストリッピングガスは酸素を含
有しない加熱不活性のガスで、乾留ガスをリサイクルし
てもよ（、又、ｌｋ蒸気とが場合によっては水素でもよ
い。ヌス１す・ンビングガスの供給方法とｔ７ては、被
乾留混合粉体の進行方向に対して複数のセクションに分
けて夫々の位置に乾留ガスの発生相に賜じて、ガス供給
相を調整することができるし、所定部のガスをむらな（
確実に供給するためにも、複数セクションに分けて供給
することが望ましい。ガス供給妬としては、水平輸送（
買拌機のづＷ押力にもよるが、それと相俟って槽内の混
合粉体を流動化、又は半流動化せしめ得る隼で、流動化
な機械的債押力に負う所が大きいので、ストリッピング
ガス杯としては一般の流動床の場合に比して極めて少年
−でよく、初Ｊυ１平均手昇ガス速曳としては底面平均
初速として５〜］　Ｑ　Ｑ　ｃｍ　／ｓｅｃで、望まし
くは１０〜・５　Ｑ　ｃｍ　／ｓｅｃである。槽内では
乾留ガスがそれに追加されることは申すまでもない。

又、水平輸送攪拌機のバラエティとして、複数対の例え
ばパックミルを複数段に重ねて垂直方向に混合粉体の厚
みを増すこともできる。

かくして乾留された油及びガスは、槽の土部より排出さ
れ脱塵された後、冷却されて油及びガスか別々に回収さ
れる。

本特許のシステムのＩ！要を第２図で説明すると次の如
くである。

炭化水素含有固体の粉体原料（１）が予熱器（２）によ
り、乾留が生じないｅＪ３ｔに予熱さＡ］、下部に水平
輸送攪拌機と底部Ｃ（ストリッピングガス噴出面とを有
する無酸素雰囲気の槽（ミキサーレトルト拌機３１）の
一端より送入される。一方、残留炭素含有廃粉体がサイ
クロンコンパスタ−（５）で予熱空気により燃焼され、
６００〜８００℃に加熱された廃粉体となって分配器（
６１により分配されて、同梢（ミキサーレトルト（３１
）中に開端より送入される。粉体原料と加熱廃粉１体と
は、槽内で下部のパックミルの如き水平輸送攪拌機によ
る攪拌浮揚力と底部から噴出するストリッピングガスの
上昇気流（上昇ガス速度５〜］　００　Ｃｍ　／ｓｅｃ
　）とにより、流動化又は半流動化されて５０　（＋　
’Ｃ前後の均一温度となり、原料粉体の乾留が行われつ
つ発生するオイルベイパー、及びガス（４）は上方より
回収され、混合粉体は水平移動し、最後に槽の細端より
警官炭素を含有する廃粉体となってｌｊ出される。オイ
ルベイパー及びガスは、更に脱塵・冷ｍ＋・分離されて
夫々にオイル及びガスきして回収される。

９＞留炭素含有廃粉体は、分配器（６）より一部廃棄さ
れるところの廃棄粉体（８）とのサイクロン熱交換器（
７）による熱交換Ｑてよって、予熱された空気（空気フ
ァン（９）により嗜入）と共に、サイクロンコンパスタ
−（５）中で燃焼される。サイクロンコンパスタ−（５
）からの熱排気ガスは熱回収器（ボイラー）（１０）Ｋ
より熱回収された後、その残留余熱をもって粉体原料を
予熱器（２）で予熱したのち、排ガスファン０】）によ
り排気される。

第１図は前記ミキサーレトルトイ４ｊｒ　（３＋の内容
の要点を簡単に図示するもので、右側図において予熱さ
れた坤料（１２）及び加熱乾留済粉体（１３）とが、ミ
キザーレトルト槽（３）に一端より別々に供給され、パ
ンクミル方式などによる攪拌機（１４）の助力と共に、
底面よりのストリッピングガス（１５）の上昇気流によ
って流動化又は手動化されつ’ｚ　Ｆｉｒ定淵度温度留
が行われ、乾留されたオイルペーパー及びガス（４）は
上方より取り出され、＜６留済粉体（１６）は槽の細端
より初出される。第１図の左側図は、右側図のｘ　−、
ｘ’　　断ｒｆｆｉ＋を示ずものである。

本髄許の実施例では５　ｍｍ以下に粉砕されたフィンに
一アセイ佃が、２５ガロン／ｌの米国コロラド陀のオイ
ルシェール原料を１５０℃に加熱し一力、残留炭素をも
つ廃７エールを燃焼せしめて６５０℃とし、原料／廃シ
ェールの量的割合が１／４なる如く、下部にパックミル
を、底面にガス噴出面を有する槽の一端に連続的に送太
し、槽の底面より循還熱乾留ガスを、ガス上昇速１隻が
２０６ｍ／ψＣなる如（送り、バッグミルを回転（Ｗ拌
しつ〜上記粉体混合物を流動化せしめて、外側を熱排ガ
スで保温した無酸素雰囲気の杷・内湿度を４９５°ＣＫ
保持し、乾留を行い、粉体温合物をパックミルにより攪
拌しつ〜、水平に１送し°Ｃ乾留−を糸夕了し゛て、残
留症素を一部分含有する混合廓シエールを＃！１の細端
より排出した。

乾留さλまた油及びガスは櫂の十方出［コより排出され
、ザイクロンで脱塵後冷却されて回収された。

回収された油の収先は、フィノシャーアセイを基準とし
て９９％の回収率であった。

以上 椅計戯繰人 返鳥危巣尺Ｌ　＾宇　籟は“１ 図＋ａｉの浄書（内省（゛−変更４し）入 第１図 廃棄粉体　　９空気フアン 第２図 手続補正書（方　式） 昭和５ｇ年／２月２２日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 ｔ　事件の表示 昭和、ｔ、ｒ年　　特許願第５９９９！、号２　発明の
名称 炭水化物含有固体物の乾留法 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 通商に業容資源エネルギー庁 石油部開発課 左　補正命令の日付 昭和ｓｒｒ年月６日 ６　補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄および図面ｌ　補正
の内容 （１）同／２頁９行目の「を基準として９９％の回収率
であった。」の後に改行して 「ａ、　　図面の簡単な説明 第１図は本発明の７つの実施例の説明図である。

第２図は本発明装置の各要素間の工程を示すフロー説明
図である。

／二粉体原料、２；予熱器、３：ミキサーレトルト、Ｖ
：オイルベーｚニー＆Ｕｉス、ｓ：サイクロンコンパス
タ−、乙：分配時、７：サイクロン熱交換器、ｑ：空気
ファン、ｌＯｚ熱回収腑（ボイラー）、／／：排ガスフ
ァン、／２：原料粉体、１３：加熱熱媒粉体、／グ：攪
拌機、／ｊ：ストリソピングガス、ｌ乙：乾留済粉体。

」を加入する。

（２）図面を別紙の曲り補正する。）（内容の変更はな
い）手続補正書（自　発） 昭和Ｓざ年１２月２２日 特許庁伎官若杉和夫殿 １、　事件の表示 昭和５ｒ年　　特許間第５９９９乙号 ２　発明の名称 炭水化物含有固体物の乾留法 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 通商産業省資源エネルギー庁 石油部開発課 左　補正の対象 明細書の「発明の名称」の欄、「特許請求の範囲」の欄
、「発明の詳細な説明」の欄、「図面の簡単な説明」の
欄、および図面。

乙　補正の内容 （１）明細書７頁の発明の名称の「炭水化物含有固体物
の乾留法」を「炭化水素含有固体物の乾留法」と訂正す
る。

（２）同／頁３行目〜／Ｊ’行目の特許請求の範囲を別
紙の通り訂正する。

（３）同弘頁／を行目の１炭水化物含有固体物」を「炭
化水素含有固体物」と訂正する。

（４）同６頁ｑ行目の「炭水化物含有固体物Ｊを「炭化
水素含有固体物」と訂正する。

１５）同９頁９行目の「炭化水素含有固体」を「炭化水
素含有固体物」と訂正する。

（６）同？頁１３行目ないし／ｌＩ行目の「残留炭素含
有廃粉体」を「乾留済み粉体Ｃ含残留炭素】」と訂正す
る。

（７）同９頁／ｇ行目の「加熱廃粉体」を１加熱焼粉体
を含む加熱熱媒粉体ｊと訂正する。

（８）同ＩＯ頁３行目の「原料粉体」を「粉体原料」と
訂正する。

（９）同１０頁６行目の「脂粉体」を１乾留済み粉体」
と訂正する。

００）同１０頁１０行目の「残留炭素含有廃粉体」を「
乾留済み粉体（含残留炭素）」と訂正する。

（Ｊυ　同１０頁２Ｑ行目の「ミキサーレトルト槽」を
「ミキサーレトルト」と訂正する。

（ロ）同１０頁２Ｑ行目の「右側図」を「Ａ図」と訂正
する。

（１３）同／／頁／行目の「予熱された原料」を「予熱
粉体原料」と訂正する。

０勾　同／／頁／行目の「加熱熱媒粉体」を「加熱熱媒
粉体Ｊと訂正する。

す５）同／／頁２行目の「ミキサーレトルト槽」を「ミ
キサーレトルト」と訂正する。

（１６）同／１頁７行目ないしｇ行目の１乾留済粉体」
を［乾留済み粉体（含残留炭素〕」と訂正する。

（１７）同／／頁ｒ行目ないしワ行目の「左側図」を「
Ｂ図」と訂正する。

θ８）同／１頁９行目の「右側閃」を「Ａ図」と訂正す
る。

（１９）　　ｌイ」和Ｓざ年／２月２２日付は手続補正
書ｃ方式）の２頁を行目〜７３行目の図面の簡単な説明
の欄をつぎの通り補正する。

「４Ａ　　図面の簡単な説明 第１図Ａは本発明の１つの実施例の説明図、第１図Ｂは
第１図Ａのｘ−ｘ’断面を示す縦断面図である。

第２図は本発明装置の各要素間の工程を示すフロー説明
図である。

／：炭化水素含有固体物の粉体原料、２＝予熱器、３：
ミキサーレトルト、ｌ／ニオイル（−パー及びガス、ｊ
：サイクロンコ〉バスタ−１乙：分配器、７：サイクロ
ン’ｆＡ交換器、ｒ：廃棄粉体、９：空気７ア〉、１０
：熱回収器（ボイラーＪ、／／：排ガスファン、／２：
予熱粉体原料、／３：加熱熱媒粉体、／ｌＩ：攪拌機、
１５ニスドリツピングガス、／６：乾留済み粉体（含残
留炭素ｊ。」（２０）図面を別紙の通り補正する。

２、特許請求の範囲 約７０１１１１１以下の細粒粉体状の炭化水素含有固体
原料から、乾留法によって油及びガスを回収するに当り
、原料と熱媒体として加熱された細粒粉体物とを、下Ｆ
ｆｄＳＫ水平輸送攪拌機と底部にストリッピングガス噴
出面とを有する無酸素雰囲気の槽の一端に送入し、底部
のガス噴出面からストリッピングガスを噴出せしめて、
丘昇気流をつくると同時に水平輸送攪拌機による機械的
攪拌を行い、前記２種の混合粉体を流動化又は半流動化
せしめつつ水平移動せしめ、乾留最適の温度を保持せし
めて乾留を行い、乾留された−１）及びガスは上方より
回収し、乾留終ｒ後の一部分残留炭素を有する混合粉体
を槽の他端より排出せしめる如くｋした炭化水素含有固
体物の乾留法。

１　炭什＊少今看 熱回収ガみ　９空気フアン 廃棄粉体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 約１０ｍｍ以下の細粒粉体状の炭化水素含有固体原料か
   ら、乾留法によって油及びガスを回収するに当り、原料
   と熱媒体として加熱された細粒粉体物とを、下部産水平
   輸送攪拌機と底部にストリッピングガス噴出面とを有す
   る無酸素雰囲気の檜の一端に送入し、底部のガス噴出面
   からストリッピングガスを噴出せしめて、上昇気流をつ
   くると同時に水平輸送攪拌機による機械的ｉＷ拌を行℃
   ・、前記２樺の混合粉体を流動化又は半流動化ぜしめつ
   又水平移動せしめ、乾留が滴の温ノνを保持せしめて乾
   留を行い、乾留された油及びガスは上方より回収し、乾
   留終了後の一部分残留炭素を有する混合粉体を檜の他端
   より排出せしめる如（なした炭水化物含固体物の乾留法
   。