JPS60207822A - ピツチ水スラリ−の燃焼方法 - Google Patents
ピツチ水スラリ−の燃焼方法Info
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- JPS60207822A JPS60207822A JP6427184A JP6427184A JPS60207822A JP S60207822 A JPS60207822 A JP S60207822A JP 6427184 A JP6427184 A JP 6427184A JP 6427184 A JP6427184 A JP 6427184A JP S60207822 A JPS60207822 A JP S60207822A
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- Japan
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- water slurry
- combustion
- slurry
- spraying device
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/001—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals for sludges or waste products from water treatment installations
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はピッチを水スラリーとして効率よく燃焼させる
方法に関するものである。
方法に関するものである。
最近、軽質油の需要は増大しているのに対し、供給され
る原油の方はより重質なものに移行し、しかもその一部
は石炭によって代替されるようになっている。このよう
な社会的背景から、石油精製工場においては、重質原油
や重質残油を、溶剤脱歴、熱分解、接触分解等により軽
質化する各種の設備が設置されるようになってきている
。このような軽質化用の設備において副生するピッチ（
又はピッチ状物）は、非常に重質で、融点が高いために
、直接燃焼しようとすると、その配管での輸送やノズル
からの噴霧に著しい困難が伴い、そのままの形で燃料と
して利用することは極めて困難である。しかしながら、
ピッチは石炭に比べて灰分が微量で、高位発熱量は約８
５００にｃａｌ、／ｋｇと大きく、燃料として有利な特
性を備えているため、従来の燃焼設備に対する供給燃料
として利用し得れば非常に有利であることは明らかであ
る。
る原油の方はより重質なものに移行し、しかもその一部
は石炭によって代替されるようになっている。このよう
な社会的背景から、石油精製工場においては、重質原油
や重質残油を、溶剤脱歴、熱分解、接触分解等により軽
質化する各種の設備が設置されるようになってきている
。このような軽質化用の設備において副生するピッチ（
又はピッチ状物）は、非常に重質で、融点が高いために
、直接燃焼しようとすると、その配管での輸送やノズル
からの噴霧に著しい困難が伴い、そのままの形で燃料と
して利用することは極めて困難である。しかしながら、
ピッチは石炭に比べて灰分が微量で、高位発熱量は約８
５００にｃａｌ、／ｋｇと大きく、燃料として有利な特
性を備えているため、従来の燃焼設備に対する供給燃料
として利用し得れば非常に有利であることは明らかであ
る。
このようなことから、固体ピッチを微粉砕し、水中に分
散させて、固体ピンチ／水スラリーの形で用いることが
検討されている。このようなピッチ水スラリーは、固体
ピンチとは異なり、輸送や貯蔵等のハンドリングが容易
である上、バーナ用燃料として用いることができるとい
う利点を備えている。
散させて、固体ピンチ／水スラリーの形で用いることが
検討されている。このようなピッチ水スラリーは、固体
ピンチとは異なり、輸送や貯蔵等のハンドリングが容易
である上、バーナ用燃料として用いることができるとい
う利点を備えている。
このような高沸点のピッチを固体燃焼する場合は、重油
や軽油の燃焼の場合とは異なり、未燃のカーボンが生成
し易いという難点がある。一般に、重油燃焼のボイラー
では、オフガス中に２００〜４００ｗ１ｇ／ ｒｎ’の
未燃のダスト（カーボン）が排出されているが、ピッチ
固体燃焼の場合は、未燃カーボンが生成しやすいため、
オフガス中のダスト量を前記範囲に保持することは困難
であり、普通に燃焼すれば前記数値を大ｌ〕に土建るこ
とになる。
や軽油の燃焼の場合とは異なり、未燃のカーボンが生成
し易いという難点がある。一般に、重油燃焼のボイラー
では、オフガス中に２００〜４００ｗ１ｇ／ ｒｎ’の
未燃のダスト（カーボン）が排出されているが、ピッチ
固体燃焼の場合は、未燃カーボンが生成しやすいため、
オフガス中のダスト量を前記範囲に保持することは困難
であり、普通に燃焼すれば前記数値を大ｌ〕に土建るこ
とになる。
本発明は、ピッチを水スラリーとし効率よく燃焼し、未
燃カーボンの発生を防止する方法を提供することを目的
とする。
燃カーボンの発生を防止する方法を提供することを目的
とする。
ピッチ水スラリーは、水中にピッチを微粒子状で分散さ
せることによって得られるが、この場合、ピッチとして
は、（ａ）原油減圧蒸留残渣油等の重質油を、プロパン
、ブタン等の溶剤で油分を抽出処理する際に得られる抽
出残渣（溶剤脱歴アスファルト、あるいはＳＤＡアスフ
ァルト等の呼ばれる）、（ｂ）重質油を熱分解して軽質
油を接触分解しく一般にＦＣＣ法と呼ばれる）で得られ
る副生残液、（ｄ）重質油をスチーム熱処理して軽質油
を製造する際に得られる副生残渣油等の石油系ピッチの
他、（ｅ）液化石炭の蒸留残渣やコールタールピッチ等
の石炭系ピッチも適用され、さらに前記ピッチを水素化
や熱処理して得られる変性ピッチも適用される。本発明
において用いるピッチは、通常５０°Ｃ以上、好ましく
は６０℃以上の軟化点を有する。また、ピッチは、水中
において、できる限り微細な粒子として分散されるのが
好ましく、一般には、２００メツシュパス７０重景％以
上に微細化された粒子として水中に存在し、水中におけ
るピッチ濃度は、通常、５０％以上、好ましくは５０〜
７５重量％程度である。
せることによって得られるが、この場合、ピッチとして
は、（ａ）原油減圧蒸留残渣油等の重質油を、プロパン
、ブタン等の溶剤で油分を抽出処理する際に得られる抽
出残渣（溶剤脱歴アスファルト、あるいはＳＤＡアスフ
ァルト等の呼ばれる）、（ｂ）重質油を熱分解して軽質
油を接触分解しく一般にＦＣＣ法と呼ばれる）で得られ
る副生残液、（ｄ）重質油をスチーム熱処理して軽質油
を製造する際に得られる副生残渣油等の石油系ピッチの
他、（ｅ）液化石炭の蒸留残渣やコールタールピッチ等
の石炭系ピッチも適用され、さらに前記ピッチを水素化
や熱処理して得られる変性ピッチも適用される。本発明
において用いるピッチは、通常５０°Ｃ以上、好ましく
は６０℃以上の軟化点を有する。また、ピッチは、水中
において、できる限り微細な粒子として分散されるのが
好ましく、一般には、２００メツシュパス７０重景％以
上に微細化された粒子として水中に存在し、水中におけ
るピッチ濃度は、通常、５０％以上、好ましくは５０〜
７５重量％程度である。
このようなピッチ水スラリーは、低粘度であり、噴霧装
置から燃焼室内に霧状に噴出燃焼させることが可能であ
る。即ち、水のフラッシュによりスラリー中の粒子の分
散噴霧が良好となり未燃カーボンは生成時抑制され、ピ
ッチ固体噴霧燃焼に比較し少なくなる特徴がある。更に
ピッチ水スラリーとじて燃焼することによって燃焼温度
が抑えられ排ガス中のＮＯｘ生成が低下する。一般にピ
ッチなどの劣質残渣では窒素化合物の含量が多いのでＮ
Ｏｘ生成を抑制するスラリー燃焼はピッチ燃焼法として
は効果的なものと考えられる。
置から燃焼室内に霧状に噴出燃焼させることが可能であ
る。即ち、水のフラッシュによりスラリー中の粒子の分
散噴霧が良好となり未燃カーボンは生成時抑制され、ピ
ッチ固体噴霧燃焼に比較し少なくなる特徴がある。更に
ピッチ水スラリーとじて燃焼することによって燃焼温度
が抑えられ排ガス中のＮＯｘ生成が低下する。一般にピ
ッチなどの劣質残渣では窒素化合物の含量が多いのでＮ
Ｏｘ生成を抑制するスラリー燃焼はピッチ燃焼法として
は効果的なものと考えられる。
ピッチ水スラリーのもう１つの特徴は他の重質油、例え
ばＣ重油アスファルトでは燃焼時の噴霧粒径を小さくす
るため燃料の高温予熱（８０〜１８０℃）が必要であ葛
のに対し、ピッチ水スラリーでは常温でも２００ｃｐ以
下の低粘性であって予熱の必要なく良好な噴霧、燃焼が
可能であることが挙げられる。
ばＣ重油アスファルトでは燃焼時の噴霧粒径を小さくす
るため燃料の高温予熱（８０〜１８０℃）が必要であ葛
のに対し、ピッチ水スラリーでは常温でも２００ｃｐ以
下の低粘性であって予熱の必要なく良好な噴霧、燃焼が
可能であることが挙げられる。
、予熱温度について、発明者らの実験的な観察によれば
常温よりは４０〜６０℃に予熱した方がより良好な燃焼
となり未燃カーボンの生成も少なくなる傾向はあるが、
スラリーの予熱温度の上限が４０〜８０℃の範囲にあっ
て、これ以上、加熱すると、スラリーの流動性がなくな
る。従ってピッチ水スラリーは常温〜８０℃で噴霧装置
に導入する必要がある。常温〜８０℃の範囲はスラリー
を製造するときの添加剤の量と質、ピッチ濃度、種類に
より変るスラリーの固有値である。
常温よりは４０〜６０℃に予熱した方がより良好な燃焼
となり未燃カーボンの生成も少なくなる傾向はあるが、
スラリーの予熱温度の上限が４０〜８０℃の範囲にあっ
て、これ以上、加熱すると、スラリーの流動性がなくな
る。従ってピッチ水スラリーは常温〜８０℃で噴霧装置
に導入する必要がある。常温〜８０℃の範囲はスラリー
を製造するときの添加剤の量と質、ピッチ濃度、種類に
より変るスラリーの固有値である。
勿論、このせまい低温度領域の範囲であってもなるべく
高い温度側に予熱することは、ピッチ水スラリーを未燃
カーボンの生成を少なく良好にクリーン燃焼するための
好ましい操作である。
高い温度側に予熱することは、ピッチ水スラリーを未燃
カーボンの生成を少なく良好にクリーン燃焼するための
好ましい操作である。
また、ピッチ水スラリーは噴霧装置内においても８０℃
以下に保持される様、噴霧用ガス状媒体の温度及び流速
を設定、維持することが必要である。
以下に保持される様、噴霧用ガス状媒体の温度及び流速
を設定、維持することが必要である。
８０°Ｃを超えるとピッチ水スラリーの流動性がなくな
り、噴霧装置の閉塞を生じやすくなるからである。
り、噴霧装置の閉塞を生じやすくなるからである。
次に本発明を図面により説明する。第１図において、ｌ
は熱交換型の予熱器、２は噴霧装置、３は燃焼室、４は
オフガス排出管を、１１はピッチ水スラリーを製造する
装置、１２は空気の予熱器を示す。
は熱交換型の予熱器、２は噴霧装置、３は燃焼室、４は
オフガス排出管を、１１はピッチ水スラリーを製造する
装置、１２は空気の予熱器を示す。
５のラインからピッチを、６のラインから分散剤を含ん
だ水を１１のピッチ水スラリー製造装置に供給して製造
されたピッチ水スラリーは、ポンプ１３によりライン７
から導入され、予熱器１で加熱媒体により間接的に加熱
された後又はバイパス１０を通ってそのままライン８を
経由し、噴霧装置２に送られる。一方、噴霧用ガス状媒
体は、ライン９を通って噴霧装置２に送られる。燃焼用
空気又は酸素はライン１４を通り、熱交換器１２で加熱
された後、噴霧装置２に送られる。
だ水を１１のピッチ水スラリー製造装置に供給して製造
されたピッチ水スラリーは、ポンプ１３によりライン７
から導入され、予熱器１で加熱媒体により間接的に加熱
された後又はバイパス１０を通ってそのままライン８を
経由し、噴霧装置２に送られる。一方、噴霧用ガス状媒
体は、ライン９を通って噴霧装置２に送られる。燃焼用
空気又は酸素はライン１４を通り、熱交換器１２で加熱
された後、噴霧装置２に送られる。
噴霧装置２において、ピッチ水スラリーと噴霧用ガス状
媒体とは接触混合され、その先端から燃焼室３内に霧状
に噴出され、同時に燃焼用の加熱空気又は酸素も燃焼室
内に供給され、燃焼室３内においてピンチ水スラリーの
燃焼が行われる。
媒体とは接触混合され、その先端から燃焼室３内に霧状
に噴出され、同時に燃焼用の加熱空気又は酸素も燃焼室
内に供給され、燃焼室３内においてピンチ水スラリーの
燃焼が行われる。
燃焼装置２としては、ピッチ水スラリーを噴霧装ガス状
媒体と接触混合させ、燃焼室内に噴出させ得る構造のも
のであればよい。
媒体と接触混合させ、燃焼室内に噴出させ得る構造のも
のであればよい。
噴霧用ガス状媒体としては、空気や、その他の無機性ガ
スの他、スチーム等のガス状物が適用され、その温度は
常温でもよいし、また加熱されていてもよい。この噴霧
用ガス状媒体として高温スチーム等の加熱ガス状媒体を
用いる場合、噴霧装置２内におけるピッチ水スラリーと
加熱ガス状媒体との接触時間が長くなると、ピッチ水ス
ラリーの温度が上昇し、前記したようにスラリーの流動
性がなくなることがある。このような場合には、噴霧用
ガス状媒体の流速を速めたり、噴霧装置として、接触時
間の短い構造のものを用い、ピッチ水スラリーの温度を
８０℃以下に保持する。
スの他、スチーム等のガス状物が適用され、その温度は
常温でもよいし、また加熱されていてもよい。この噴霧
用ガス状媒体として高温スチーム等の加熱ガス状媒体を
用いる場合、噴霧装置２内におけるピッチ水スラリーと
加熱ガス状媒体との接触時間が長くなると、ピッチ水ス
ラリーの温度が上昇し、前記したようにスラリーの流動
性がなくなることがある。このような場合には、噴霧用
ガス状媒体の流速を速めたり、噴霧装置として、接触時
間の短い構造のものを用い、ピッチ水スラリーの温度を
８０℃以下に保持する。
燃焼用の空気又は酸素は、噴霧装置に供給するに先立ち
、予熱するのが好ましく、通常、２００〜３００℃の温
度に予熱するのがよい。噴霧装置条件下、ピッチ水スラ
リー１重量部に対し、０，２〜１重量部、好ましくは０
．２〜０．６重量部であり、燃焼用空気又は酸素は、噴
霧装置条件下、ピンチ水スラリー１重量部に対し、１．
１〜１．５重量部、好ましくは１．２〜１．３重量部で
ある。
、予熱するのが好ましく、通常、２００〜３００℃の温
度に予熱するのがよい。噴霧装置条件下、ピッチ水スラ
リー１重量部に対し、０，２〜１重量部、好ましくは０
．２〜０．６重量部であり、燃焼用空気又は酸素は、噴
霧装置条件下、ピンチ水スラリー１重量部に対し、１．
１〜１．５重量部、好ましくは１．２〜１．３重量部で
ある。
次に、第２図に示した噴霧装置（バーナー）を用いた断
熱試験炉によりピッチ水スラリーを燃焼した場合の燃焼
試験について示す。ここで、１５はピッチ水スラリー（
燃料）ノズル、１６は噴霧用空気ノズル、 １７はピッ
チ水スラリー導入口、１８は噴霧用空気入口、１９．２
０は夫々保温用温水の入口、出口を示す。
熱試験炉によりピッチ水スラリーを燃焼した場合の燃焼
試験について示す。ここで、１５はピッチ水スラリー（
燃料）ノズル、１６は噴霧用空気ノズル、 １７はピッ
チ水スラリー導入口、１８は噴霧用空気入口、１９．２
０は夫々保温用温水の入口、出口を示す。
（１）ピッチスラリーの性状
（イ）ピッチの粒径： ２００メツシュパス８０量％（
ロ）ピッチ濃度＝７０重量％ （ハ）温度２５℃での粘度： １ｏＯｃｐ（ニ）ピッチ
水スラリー供給量： ２４ｋｇ／ｈｒ（ホ）ピッチ水ス
ラリー予熱温度：２５℃、６０℃（２）噴霧用ガス状媒
体 （イ）種類：空気 （ロ）温度：常温 （ハ）供給量：ピッチ水スラリーに対して０．６重量倍 （ニ）圧力ニ ３ｋｇ／ｃＪＧ （３）燃焼用ガス （イ）種類：空気 （ロ）温度：２００℃ （ハ）過剰空気率：１，３〜１．４ （４） ｍ焼結果二表−１の通り なお表−１において、未然カーボン発生率は、ピッチに
対する重量％で、燃焼テスト後、炉内に滞留した未燃カ
ーボンを捕集し秤量したほか、スタックガスからＪＩＳ
−２８８０８法でサンプリング捕集し秤量合算した。
ロ）ピッチ濃度＝７０重量％ （ハ）温度２５℃での粘度： １ｏＯｃｐ（ニ）ピッチ
水スラリー供給量： ２４ｋｇ／ｈｒ（ホ）ピッチ水ス
ラリー予熱温度：２５℃、６０℃（２）噴霧用ガス状媒
体 （イ）種類：空気 （ロ）温度：常温 （ハ）供給量：ピッチ水スラリーに対して０．６重量倍 （ニ）圧力ニ ３ｋｇ／ｃＪＧ （３）燃焼用ガス （イ）種類：空気 （ロ）温度：２００℃ （ハ）過剰空気率：１，３〜１．４ （４） ｍ焼結果二表−１の通り なお表−１において、未然カーボン発生率は、ピッチに
対する重量％で、燃焼テスト後、炉内に滞留した未燃カ
ーボンを捕集し秤量したほか、スタックガスからＪＩＳ
−２８８０８法でサンプリング捕集し秤量合算した。
また、燃焼状況で示した量大の発生は、未燃カーボンの
発生の多小を定性的に示すもので、量大の発生が多い程
未然カーボンの発生率が多いことを示す。
発生の多小を定性的に示すもので、量大の発生が多い程
未然カーボンの発生率が多いことを示す。
第１図は燃焼装置系統図、第２図は、噴霧装置（バーナ
ー）を示す断面図である。 １・・・予熱器、２・・・噴霧装置、３・・・燃焼室、
４・・・オフガス排出管、９・・・噴霧用ガス状媒体導
入管、１１・・・ピッチ水スラリー製造装置、１４・・
・燃焼用空気又は酸素供給管、１５・・・ピッチ水スラ
リーノズル、１６・・・噴霧用空気ノズル 特許出願人 千代田化工建設株式会社 代理人弁理士池浦敏明
ー）を示す断面図である。 １・・・予熱器、２・・・噴霧装置、３・・・燃焼室、
４・・・オフガス排出管、９・・・噴霧用ガス状媒体導
入管、１１・・・ピッチ水スラリー製造装置、１４・・
・燃焼用空気又は酸素供給管、１５・・・ピッチ水スラ
リーノズル、１６・・・噴霧用空気ノズル 特許出願人 千代田化工建設株式会社 代理人弁理士池浦敏明
Claims (1)
- （１）ピッチを水中に分散してピッチ水スラリーとし、
これを噴霧装置に導入して、噴霧用ガス状媒体と混合し
、該噴霧装置から焼煙室内へ霧状で噴出燃焼させるに際
し、軟化点が５０℃以上のピッチを用いると共に、該ピ
ッチ水スラリーを噴霧装置に導入する以前に常温〜８０
℃に保持あるいは予熱し、かつ噴霧用ガス状媒体の温度
及び流速を、噴霧装置内におけるピッチ水スラリーの温
度が８０℃を超えない範囲に保持することを特徴とする
ピッチの燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6427184A JPS60207822A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | ピツチ水スラリ−の燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6427184A JPS60207822A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | ピツチ水スラリ−の燃焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207822A true JPS60207822A (ja) | 1985-10-19 |
| JPH046842B2 JPH046842B2 (ja) | 1992-02-07 |
Family
ID=13253377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6427184A Granted JPS60207822A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | ピツチ水スラリ−の燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60207822A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288714A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-28 | Mazda Motor Corp | 鋼部材の製造方法 |
| JPH06117622A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | Babcock Hitachi Kk | 燃料供給装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS541928A (en) * | 1977-06-06 | 1979-01-09 | Hitachi Chemical Co Ltd | Snow melter |
| JPS5828492A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-19 | ザ チヤールズ スターク ドレイパー ラボラトリー，インコーポレーテツド | リモート・センタ・コンプライアンス装置用力検出装置 |
| JPS58154796A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-14 | Ube Ind Ltd | 固体燃料−水スラリ−の部分酸化方法 |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP6427184A patent/JPS60207822A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS541928A (en) * | 1977-06-06 | 1979-01-09 | Hitachi Chemical Co Ltd | Snow melter |
| JPS5828492A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-19 | ザ チヤールズ スターク ドレイパー ラボラトリー，インコーポレーテツド | リモート・センタ・コンプライアンス装置用力検出装置 |
| JPS58154796A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-14 | Ube Ind Ltd | 固体燃料−水スラリ−の部分酸化方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288714A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-28 | Mazda Motor Corp | 鋼部材の製造方法 |
| JPH06117622A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | Babcock Hitachi Kk | 燃料供給装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH046842B2 (ja) | 1992-02-07 |
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