JPS6071691A - ア−ク法で石炭からアセチレンおよび合成−または還元ガスを得方法 - Google Patents
ア−ク法で石炭からアセチレンおよび合成−または還元ガスを得方法Info
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- JPS6071691A JPS6071691A JP59175876A JP17587684A JPS6071691A JP S6071691 A JPS6071691 A JP S6071691A JP 59175876 A JP59175876 A JP 59175876A JP 17587684 A JP17587684 A JP 17587684A JP S6071691 A JPS6071691 A JP S6071691A
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
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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】
将来に予期できる化石質原料の不足に直面して、核力ま
たは、水力または太陽エネルギーの如き再生掠の様な化
石質を基（Ｑとせずに得られうる電気エネルギー音エネ
ルギー消費プロセスにおいて可能とする方法が興味を持
たれている。
たは、水力または太陽エネルギーの如き再生掠の様な化
石質を基（Ｑとせずに得られうる電気エネルギー音エネ
ルギー消費プロセスにおいて可能とする方法が興味を持
たれている。
このエネルギーが高温のもとて必要とされる場合には、
アーク−またはプラズマ法が特に適してい６゜例えば気
体状または液体状炭化水素からアセチレンを製造するこ
とは既に敏年来、公知であり、大規模に工業的に実施さ
ｉｔている〔グラディジーＩＬ （Ｇｌａｄｉｓｃｈ
）、 ハイドロカーボンｅプロセシング（Ｈｙｄｒｏｃ
ａｒｂｏｎ Ｐｒｏｃｅ８ｓｉｎｇ）、ヘトロリューム
・レフイナール（ＰｅｔｒｏｌθｕｍＲｅｆｉｎｅｒ
’） ４１ 、 Ｎｎ６．１５９〜１６４頁（１９６２
）３゜この方法の場合には、例えば部分的な酸化の如き
化石買ｅ基礎とするものに完全に依存した比軸し得る方
法に比べて化石質原料の必要１号の約５０％が消費され
る。近年には、アーク−またはプラズマ法において石炭
からアセチレンを製造する為の開発活動が始められてい
る〔Ｄ、ピットナー（Ｂｉｔｔｎｅｒ ）、Ｈ，バウマ
ン（Ｂａｕｍａｎｎ ）、Ｃ，ベウケルト（Ｐｅｕｃｈ
ｅｒｔ）、Ｊ６クライン（Ｋｌｅｉｎ ）、Ｈ，：２７
トゲｙ （ＪＭｎｔ−ｇｅｎ、）、−エルドオール・ラ
ント・コーレン・エルドガスーペトロケミ−（Ｅｒａｏ
ｌ ｕｎｉ ＫｏｈｌｅＥｒｄｇａｓ−Ｐｅｔｒｏｃｈ
ｅｍｉｅ ） ３４ 、第６分冊、第２３７〜２４２頁
（１９８１）コ。
アーク−またはプラズマ法が特に適してい６゜例えば気
体状または液体状炭化水素からアセチレンを製造するこ
とは既に敏年来、公知であり、大規模に工業的に実施さ
ｉｔている〔グラディジーＩＬ （Ｇｌａｄｉｓｃｈ
）、 ハイドロカーボンｅプロセシング（Ｈｙｄｒｏｃ
ａｒｂｏｎ Ｐｒｏｃｅ８ｓｉｎｇ）、ヘトロリューム
・レフイナール（ＰｅｔｒｏｌθｕｍＲｅｆｉｎｅｒ
’） ４１ 、 Ｎｎ６．１５９〜１６４頁（１９６２
）３゜この方法の場合には、例えば部分的な酸化の如き
化石買ｅ基礎とするものに完全に依存した比軸し得る方
法に比べて化石質原料の必要１号の約５０％が消費され
る。近年には、アーク−またはプラズマ法において石炭
からアセチレンを製造する為の開発活動が始められてい
る〔Ｄ、ピットナー（Ｂｉｔｔｎｅｒ ）、Ｈ，バウマ
ン（Ｂａｕｍａｎｎ ）、Ｃ，ベウケルト（Ｐｅｕｃｈ
ｅｒｔ）、Ｊ６クライン（Ｋｌｅｉｎ ）、Ｈ，：２７
トゲｙ （ＪＭｎｔ−ｇｅｎ、）、−エルドオール・ラ
ント・コーレン・エルドガスーペトロケミ−（Ｅｒａｏ
ｌ ｕｎｉ ＫｏｈｌｅＥｒｄｇａｓ−Ｐｅｔｒｏｃｈ
ｅｍｉｅ ） ３４ 、第６分冊、第２３７〜２４２頁
（１９８１）コ。
プラズマ法で適用される別の反応には、水蒸気または二
酸化炭素の如きガス化剤によって炭化水素または石炭を
改質して、主としてＣＯとＨ２とより成る混合物としそ
し、て化学工業において合成ガスとしであるいは冶金１
茶において還元剤として広く工業的に用いられている。
酸化炭素の如きガス化剤によって炭化水素または石炭を
改質して、主としてＣＯとＨ２とより成る混合物としそ
し、て化学工業において合成ガスとしであるいは冶金１
茶において還元剤として広く工業的に用いられている。
こ＼でも、アーク法を用いるこ七によって化石質エネル
ギーの直接的性装量の約５０ｇ）が節約できる。
ギーの直接的性装量の約５０ｇ）が節約できる。
プラズマ法で石炭を熱分解する際に、通例のコークス化
法の場合よりも非常に多包の揮発性炭化水素を得ること
ができる。通例（（得られる化合物の割合の目安は、規
格化された測定方法で確かめられる石炭のいわゆる“揮
発分″含有量である。プラズマ熱分解の場合、石炭の“
揮発分”として示される。揮発性化合物のファクター約
２まで多い収率が得られる。この場合これらの化合物は
主として０２Ｈ，とＣＯとより成る。残渣としてコーク
スが後に残る。それにもか＼わらず工業的に実施する場
合にはこれにて更に約１〜２ｔのコークス／１ｔのａ、
Ｕ２ が生ずる。これは除かなければならない。この
コークスを発電所で消費する場合には、アセチレンを得
る為の電気的エネルギー必要量−これは１に９の０２Ｈ
２当シ約１０ｋＷ時である−の５０％までがこれによっ
て得られる。しかしながらそれ故にアーク法の長所−即
ち、化石質を基礎としない電気的エネルギーを取シ入れ
ること□の大部分が再び失なわれる。
法の場合よりも非常に多包の揮発性炭化水素を得ること
ができる。通例（（得られる化合物の割合の目安は、規
格化された測定方法で確かめられる石炭のいわゆる“揮
発分″含有量である。プラズマ熱分解の場合、石炭の“
揮発分”として示される。揮発性化合物のファクター約
２まで多い収率が得られる。この場合これらの化合物は
主として０２Ｈ，とＣＯとより成る。残渣としてコーク
スが後に残る。それにもか＼わらず工業的に実施する場
合にはこれにて更に約１〜２ｔのコークス／１ｔのａ、
Ｕ２ が生ずる。これは除かなければならない。この
コークスを発電所で消費する場合には、アセチレンを得
る為の電気的エネルギー必要量−これは１に９の０２Ｈ
２当シ約１０ｋＷ時である−の５０％までがこれによっ
て得られる。しかしながらそれ故にアーク法の長所−即
ち、化石質を基礎としない電気的エネルギーを取シ入れ
ること□の大部分が再び失なわれる。
それ故に、アーク−あるいはプラズマ法で石炭からアセ
チレンケ得る為の装置において生ずるコークスを化学工
場において有利に組入れる利用可能性を探すことおよび
特に化石質を基礎とせずに得られる電気的エネルギーを
最適に結び付けることを可能とすることが課題である。
チレンケ得る為の装置において生ずるコークスを化学工
場において有利に組入れる利用可能性を探すことおよび
特に化石質を基礎とせずに得られる電気的エネルギーを
最適に結び付けることを可能とすることが課題である。
この課題は本発明に従って、特許請求の範囲に相応して
解決される。
解決される。
例えば炭素棒燃料にとって通例である細粒状粉末（９０
悌〈１００μ）に調整した石炭を、最初にアーク−また
はプラズマ法での第一段階において０．５〜１０ミリ秒
、殊に１．０〜２ミリ秒の滞留時間および少なくとも１
．５００℃、殊に１．５００〜５ｏｏｏ℃の温度のもと
てアセチレンの製造の為に用いる。この場合に生ずるコ
ークスｅ分離し、次にアーク法を用いての第二段階にお
いてガス化剤と少なくとも８００℃、殊に８００〜１．
７００℃の温度および１〜１５秒、殊に２〜６秒の滞留
時間のもとで反応させて還元−または合成ガスとする。
悌〈１００μ）に調整した石炭を、最初にアーク−また
はプラズマ法での第一段階において０．５〜１０ミリ秒
、殊に１．０〜２ミリ秒の滞留時間および少なくとも１
．５００℃、殊に１．５００〜５ｏｏｏ℃の温度のもと
てアセチレンの製造の為に用いる。この場合に生ずるコ
ークスｅ分離し、次にアーク法を用いての第二段階にお
いてガス化剤と少なくとも８００℃、殊に８００〜１．
７００℃の温度および１〜１５秒、殊に２〜６秒の滞留
時間のもとで反応させて還元−または合成ガスとする。
しかじか＼る方法に対しては、低温のもとでさえも製造
されるコークスは石炭よりも非常に小さいガス比速度？
有している−これは揮発分の割合が少ないこと、しかし
９００〜１．２００℃のコークス化温度において炭素基
質が“焼結″することにも起因しているーという公知事
実が反対している。
されるコークスは石炭よりも非常に小さいガス比速度？
有している−これは揮発分の割合が少ないこと、しかし
９００〜１．２００℃のコークス化温度において炭素基
質が“焼結″することにも起因しているーという公知事
実が反対している。
例えばＨ，ヘルリツ（■θｒｌｉｔｚ ）’およびＳ、
サンテン（５ａｎｔｅｎ ）〔プラズマテクノロジー・
ホア・ブロダク７ヨン・オン・シンセシスガス・フロム
・コール・アンド・アザ−・フユエルズ（Ｐｌａｓｍａ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｐｒｏａｕｃｔｉｏｎ
ｏｆＥｌｙｎｔｈｅｓｉｓｇａｓ ｆｒｏｍ ｃｏａ
ｌ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆｕｅｌｓ ）、セミナー・
オン・ケミカルズ・フロム・シンセ７スガス（Ｓｅｍ１
ｎｅｒ ｏｎ Ｃ！ｈｅｍｉｃａｌｓ ｆｒｏｍ Ｓｙ
ｎｔｈｅ−ｓｉｓｇａｓ ）、ＥＣ工、 １９８３年６
月１４日〕は、石炭を立筒状炉においてコークスに添加
する石炭のガス化の為のアーク法を開示している。この
場合には、コークス転化率は石炭転化率の７〜１０チだ
けである。
サンテン（５ａｎｔｅｎ ）〔プラズマテクノロジー・
ホア・ブロダク７ヨン・オン・シンセシスガス・フロム
・コール・アンド・アザ−・フユエルズ（Ｐｌａｓｍａ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｐｒｏａｕｃｔｉｏｎ
ｏｆＥｌｙｎｔｈｅｓｉｓｇａｓ ｆｒｏｍ ｃｏａ
ｌ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆｕｅｌｓ ）、セミナー・
オン・ケミカルズ・フロム・シンセ７スガス（Ｓｅｍ１
ｎｅｒ ｏｎ Ｃ！ｈｅｍｉｃａｌｓ ｆｒｏｍ Ｓｙ
ｎｔｈｅ−ｓｉｓｇａｓ ）、ＥＣ工、 １９８３年６
月１４日〕は、石炭を立筒状炉においてコークスに添加
する石炭のガス化の為のアーク法を開示している。この
場合には、コークス転化率は石炭転化率の７〜１０チだ
けである。
アーク法で石炭からアセチレンを製造する際に反応？非
常に高温−１５００℃以上−で実施するので、プラズマ
熱分解の際に生ずるコークスを数分の範囲にある工業的
に適用し得る滞留時間においてアーク法でガス化できる
見込があまりない。
常に高温−１５００℃以上−で実施するので、プラズマ
熱分解の際に生ずるコークスを数分の範囲にある工業的
に適用し得る滞留時間においてアーク法でガス化できる
見込があまりない。
本発明者は驚ろくべきことに、最初の段階における熱分
解反応を１〜Ｓ ｋＷ時／ Ｈｍ３のエネルギー密度、
少なくともｔ ｓ ｏ ｏ℃の温度および［１５〜１０
ミリ秒の滞留時間のもとで、ガス状化合物の収量が石炭
のいわゆる“揮発性″成分の１．８倍を超えない様に、
殊に１．１〜１．８倍である様に実施した場合に、これ
らの欠点が回避されることを見出した。
解反応を１〜Ｓ ｋＷ時／ Ｈｍ３のエネルギー密度、
少なくともｔ ｓ ｏ ｏ℃の温度および［１５〜１０
ミリ秒の滞留時間のもとで、ガス状化合物の収量が石炭
のいわゆる“揮発性″成分の１．８倍を超えない様に、
殊に１．１〜１．８倍である様に実施した場合に、これ
らの欠点が回避されることを見出した。
この方法を第１図によって説明する。
粉砕した粉末状の乾燥石炭（粒度：９０％〈１００μ：
（Ｋ）’ｌを、高々痕跡量の酸化性成分を含有する運
搬用ガスによって、例えば、水素、Ｃ０１ＯＨ４または
その他のガス状炭化水素をアーク反応器（１）中にノズ
ルを通して導入する。このアーク反応器は一段階並びに
二段階の形で運転することができる。一段階反応器の場
合には石炭を運搬用ガスと一諸にアークによって直接的
に加熱し、これとは反対に二段階反応器の場合にはエネ
ルギーを最初にプラズマ・ガスに伝達しそして２番目の
段階で石炭を運搬用ガスと一諸に熱いプラズマ・ジェッ
ト中にノズルを通して導入する。
（Ｋ）’ｌを、高々痕跡量の酸化性成分を含有する運
搬用ガスによって、例えば、水素、Ｃ０１ＯＨ４または
その他のガス状炭化水素をアーク反応器（１）中にノズ
ルを通して導入する。このアーク反応器は一段階並びに
二段階の形で運転することができる。一段階反応器の場
合には石炭を運搬用ガスと一諸にアークによって直接的
に加熱し、これとは反対に二段階反応器の場合にはエネ
ルギーを最初にプラズマ・ガスに伝達しそして２番目の
段階で石炭を運搬用ガスと一諸に熱いプラズマ・ジェッ
ト中にノズルを通して導入する。
原則としてあら６る石炭が使用に適する。
プラズマ・ガスとしてはＨ２、ＣＯ１炭化水素、例えば
ｃｕ４また社その他の飽和−または不飽和炭化水素、お
よびＮ２ 並びにこれらの混合物が適する。
ｃｕ４また社その他の飽和−または不飽和炭化水素、お
よびＮ２ 並びにこれらの混合物が適する。
アーク反応器における反応条件は、ガス状化合物の収量
が揮発性成分の１．８倍より多くない様に選択する。こ
の目的に必要な東件は、洛業者が熟知している様々の仕
方で調整できる。例えばＣ，ベラケル）（Ｐθｕｃｈｅ
ｒｔ ） の学位論文（アーヘン１９８０）に従ってプ
ラズマジェットのエネルギー密度を１〜Ｓ ｋＷ時／Ｎ
ｍ” 、殊に２．０〜３．５ｋＷ時／ Ｎ ｍ３に高め
そしてこ１＋、によって温度ケ少なくとも１．５００℃
、殊にｉ、 ｓ ｏ 。
が揮発性成分の１．８倍より多くない様に選択する。こ
の目的に必要な東件は、洛業者が熟知している様々の仕
方で調整できる。例えばＣ，ベラケル）（Ｐθｕｃｈｅ
ｒｔ ） の学位論文（アーヘン１９８０）に従ってプ
ラズマジェットのエネルギー密度を１〜Ｓ ｋＷ時／Ｎ
ｍ” 、殊に２．０〜３．５ｋＷ時／ Ｎ ｍ３に高め
そしてこ１＋、によって温度ケ少なくとも１．５００℃
、殊にｉ、 ｓ ｏ 。
〜ａｏｏｏ℃に高めて、石炭からの揮発性成分の抜き取
り率を高めることができる。当柴者が良く知でいる別の
手段は、エネルギーの供給を用いる石炭を基準として例
えば１．０〜Ｓ ｋＷ時／ゆ（石炭）に高めること、滞
留時間？０．１〜１０ミリ秒、殊に０．５〜５ミリ秒に
増すことまたに圧力？１．３〜０．１ ｂａｒに下り°
ることである。この場合長い滞留時間の場合にはエネル
ギー密度および温度が低いのが有利である。反応域の後
で反応を、直接的または間接的な急冷法（２）、例えば
水、液状ガス、または蒸気を得る廃熱ボイラーの如き熱
交換器またはこれらの組み合せによって中止する。
り率を高めることができる。当柴者が良く知でいる別の
手段は、エネルギーの供給を用いる石炭を基準として例
えば１．０〜Ｓ ｋＷ時／ゆ（石炭）に高めること、滞
留時間？０．１〜１０ミリ秒、殊に０．５〜５ミリ秒に
増すことまたに圧力？１．３〜０．１ ｂａｒに下り°
ることである。この場合長い滞留時間の場合にはエネル
ギー密度および温度が低いのが有利である。反応域の後
で反応を、直接的または間接的な急冷法（２）、例えば
水、液状ガス、または蒸気を得る廃熱ボイラーの如き熱
交換器またはこれらの組み合せによって中止する。
例えば１５０〜３００℃へのか＼る温度低下の後にコー
クスを分離しく２）そして殊にＣ２Ｈ２、Ｈｚ、ＣＯお
よび、Ｈ２Ｓおよびｃｓ２ の如き揮発性Ｓ−化合物を
含有する分解ガスを、アセチレンを得る為の後処理段階
（Ａ）、（４）、（５）、例えばドイツ特許出願公開第
３．１５０．３４０号明細書（＝米国特許第４．３６７
．３６３号）の方法に従う後処理段階に供給する。アセ
チレンを選択的溶剤によってガス流から得る。適する溶
剤は、例えば水、メタノール、Ｎ−メチルピロリドンま
たはこれらの混合物である。
クスを分離しく２）そして殊にＣ２Ｈ２、Ｈｚ、ＣＯお
よび、Ｈ２Ｓおよびｃｓ２ の如き揮発性Ｓ−化合物を
含有する分解ガスを、アセチレンを得る為の後処理段階
（Ａ）、（４）、（５）、例えばドイツ特許出願公開第
３．１５０．３４０号明細書（＝米国特許第４．３６７
．３６３号）の方法に従う後処理段階に供給する。アセ
チレンを選択的溶剤によってガス流から得る。適する溶
剤は、例えば水、メタノール、Ｎ−メチルピロリドンま
たはこれらの混合物である。
熱分解域で得られそして最初のガス浄化段階において他
のガスとの混合状態で生ずる硫化炭素をガス化域に供給
するのが奸才しい。熱分解の際に生ずる硫化水素は、ガ
ス化の際に生ずる硫化水素と一諸に例えばクラウス装置
（０１ａｕθ−ａｎｌａｚｅ ） において後処理して
硫黄にする。
のガスとの混合状態で生ずる硫化炭素をガス化域に供給
するのが奸才しい。熱分解の際に生ずる硫化水素は、ガ
ス化の際に生ずる硫化水素と一諸に例えばクラウス装置
（０１ａｕθ−ａｎｌａｚｅ ） において後処理して
硫黄にする。
コークスケ適機な運搬機構、例えばスクリューヲ通して
、今度は酸化性成分例えばＨ２Ｏ４たはｃｏ２６含有し
ていてもよい運搬用ガスおよび／またはガス化剤によっ
て寸たは水と一諸に仕込んだ後に別のアーク反応器（６
）に導入する。
、今度は酸化性成分例えばＨ２Ｏ４たはｃｏ２６含有し
ていてもよい運搬用ガスおよび／またはガス化剤によっ
て寸たは水と一諸に仕込んだ後に別のアーク反応器（６
）に導入する。
プラズマ・ガスとしてｆ’ｉ Ｈｚ、Ｃｏ 、 Ｈｚ０
および／またはＣｏ霊が適している。プラズマ・ガスと
して水蒸気、二酸化炭素またはこれら両者の混合物を一
部分としてまたは全体として用いるのが有利である。殊
に１．１〜１．５、特に１．１〜１．２のＯ／ ａ−モ
ル比が好ましい。
および／またはＣｏ霊が適している。プラズマ・ガスと
して水蒸気、二酸化炭素またはこれら両者の混合物を一
部分としてまたは全体として用いるのが有利である。殊
に１．１〜１．５、特に１．１〜１．２のＯ／ ａ−モ
ル比が好ましい。
この二番目のアーク反応器も同様に一段階また二段階の
形で実施することができる。例えばドイツ特許出願公開
第４１０４．２８１号明細書（＝米国特許第４，５６２
，５５４号明倍１１書）に記載されている二段階の形の
場合には、プラズマジェットは例えば水素、後処理段階
からの循環ガス（例えばＣＯ／Ｕ、−混合ガス）または
ガス化剤（例えば水蒸気）よシ成る。
形で実施することができる。例えばドイツ特許出願公開
第４１０４．２８１号明細書（＝米国特許第４，５６２
，５５４号明倍１１書）に記載されている二段階の形の
場合には、プラズマジェットは例えば水素、後処理段階
からの循環ガス（例えばＣＯ／Ｕ、−混合ガス）または
ガス化剤（例えば水蒸気）よシ成る。
少なくとも８００℃、殊に８００〜１．７００℃、特に
ｉ、ｏＯｏ〜１．５００℃の温度のもとての１〜１５秒
、殊に２〜６秒の滞留時間の後に、スラッグＣＥＪｔ）
（７）ｋ分離する。酸素による石炭のガス化の為の色々
の方法から知られている様に（Ｂ、コルニルス（０ｏｒ
ｎｉ１日）、■、ヒベル（Ｈｌｂｂｅｌ 、）、 Ｐ、
ルプレヒト（Ｒｕｐｒｅｃｈｔ ）、Ｒ，デルフェルト
（ＤＭｒｒｆｅｌａ ）、 Ｊ、ラングホフ（Ｌａｎｇ
ｈｏｆｆ ）の１ヒドロカーボン・プロセシング（Ｉ（
ｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ）’、
第１５２頁、１９８１年１月］り使用目的次第で部分
流を分けそして残りのガス流を熱交換器（８）を通して
冷却する。
ｉ、ｏＯｏ〜１．５００℃の温度のもとての１〜１５秒
、殊に２〜６秒の滞留時間の後に、スラッグＣＥＪｔ）
（７）ｋ分離する。酸素による石炭のガス化の為の色々
の方法から知られている様に（Ｂ、コルニルス（０ｏｒ
ｎｉ１日）、■、ヒベル（Ｈｌｂｂｅｌ 、）、 Ｐ、
ルプレヒト（Ｒｕｐｒｅｃｈｔ ）、Ｒ，デルフェルト
（ＤＭｒｒｆｅｌａ ）、 Ｊ、ラングホフ（Ｌａｎｇ
ｈｏｆｆ ）の１ヒドロカーボン・プロセシング（Ｉ（
ｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ）’、
第１５２頁、１９８１年１月］り使用目的次第で部分
流を分けそして残りのガス流を熱交換器（８）を通して
冷却する。
次にガスを公知の様にＣｏｇおよびＨ２Ｓの如きｅ性成
分によって浄化しく９′）そして別の用途に供給する。
分によって浄化しく９′）そして別の用途に供給する。
か＼る用途としては以下のものが公知である：
直接還元または高炉における還元剤（Ｒ）または合成ガ
ス（Ｓｙ’）、例えばオキシ合成、メタノール合成また
はＮＨ３合成の例の合成ガス、この場合、場合によって
は変換（１０）およびガス分離（１１）が必要とされる
。この場合、アセチレンの浄化段階（５）で生ずるＣｏ
／Ｈ２−混合物全後処理段階（１０）および（１１）に
−諸に入れるのが有利であシそして同様に適当な用途に
供給してもよい。熱分解の際に既に石炭のＳ−化合物の
１部がＨ２Ｓに転化するので、熱分解−およびガス化段
階からの相応するガス流を、例えばクラウス装置の如き
共通のＳ−製出装置に供給する。
ス（Ｓｙ’）、例えばオキシ合成、メタノール合成また
はＮＨ３合成の例の合成ガス、この場合、場合によって
は変換（１０）およびガス分離（１１）が必要とされる
。この場合、アセチレンの浄化段階（５）で生ずるＣｏ
／Ｈ２−混合物全後処理段階（１０）および（１１）に
−諸に入れるのが有利であシそして同様に適当な用途に
供給してもよい。熱分解の際に既に石炭のＳ−化合物の
１部がＨ２Ｓに転化するので、熱分解−およびガス化段
階からの相応するガス流を、例えばクラウス装置の如き
共通のＳ−製出装置に供給する。
比較例Ａ
３６０ ｋＷの出力を有しそして；２１１般用ガスとし
てＨｚ ｆｃ用いて１ ｂａｒの圧力のもとで運転され
るアーク炉中で、細粉砕された乾燥石炭（９０チく１０
０μ）ｆＩ：１００ゆ７時の量−水および灰分を除いて
計算−およびＤ工Ｎ ５１．７２０に従って測定した３
０％の揮発分含有量−水および灰分を除いて計算−にて
Ｈｚ−流によって１０ｋｌ？／ｋｌｌガス）の負荷のも
とで、このアーク炉で生ずる４、ＯｋＷ時／Ｎ−３のエ
ネルギー密度のプラズマジェット中にノズルを通して導
入しそして円筒状反応器中で２．６００℃の平均温度に
１３ミリ秒の滞留時間加熱し、熱分解する。
てＨｚ ｆｃ用いて１ ｂａｒの圧力のもとで運転され
るアーク炉中で、細粉砕された乾燥石炭（９０チく１０
０μ）ｆＩ：１００ゆ７時の量−水および灰分を除いて
計算−およびＤ工Ｎ ５１．７２０に従って測定した３
０％の揮発分含有量−水および灰分を除いて計算−にて
Ｈｚ−流によって１０ｋｌ？／ｋｌｌガス）の負荷のも
とで、このアーク炉で生ずる４、ＯｋＷ時／Ｎ−３のエ
ネルギー密度のプラズマジェット中にノズルを通して導
入しそして円筒状反応器中で２．６００℃の平均温度に
１３ミリ秒の滞留時間加熱し、熱分解する。
このガス−コークス混合物２ノズルを通しての水の導入
によって２００℃に冷却し、そしてコークスをサイクロ
ン中で分離し且つガスは公知の様に水−および苛性ソー
ダ洗浄装ｆｄ全通して浄化する。
によって２００℃に冷却し、そしてコークスをサイクロ
ン中で分離し且つガスは公知の様に水−および苛性ソー
ダ洗浄装ｆｄ全通して浄化する。
これに続いてオリフィスおよび密度測定によって測定さ
れるこのガスの量は７１１５１ｉ／時である。従って、
用いるガス景ヲ引いた後、石炭から得られる６ｏｋｇ／
時のガス量が残る。従って、熱分解の際に石炭の６０％
が揮発分に転化されて、これは“揮発分”の２．０倍に
相当する。
れるこのガスの量は７１１５１ｉ／時である。従って、
用いるガス景ヲ引いた後、石炭から得られる６ｏｋｇ／
時のガス量が残る。従って、熱分解の際に石炭の６０％
が揮発分に転化されて、これは“揮発分”の２．０倍に
相当する。
アセチレン収率Ｕ２７％であシ、この方法の経済性にと
って大切な比エネルギー必要量は１五３ｋＷ時／ ｋｇ
（０２Ｈ２）である。
って大切な比エネルギー必要量は１五３ｋＷ時／ ｋｇ
（０２Ｈ２）である。
次□に、内側に壁体を設けた円筒状反応器中において２
５％のｌ１２０と７５％のＨ２とよ構成る混合物によっ
てコークスｔ ６０ ｋｙ／Ｒの１１−水および灰分を
除いて計算−で１５０℃の温度のもとて頂部からノズル
を通して導入する。
５％のｌ１２０と７５％のＨ２とよ構成る混合物によっ
てコークスｔ ６０ ｋｙ／Ｒの１１−水および灰分を
除いて計算−で１５０℃の温度のもとて頂部からノズル
を通して導入する。
これと同時に水素よりなる五〇 ｋＷ時／ Ｎｍ３のエ
ネルギー密度をイｊするプラズマジェット全反応器中に
流す。このプラズマジェットも同様にアーク反応器中で
５００ ｋＷ の電力によって製造されている。更に反
応器の頂部から水蒸気を供給して、コークスの石炭含有
量に関して、１．１５のｏ ／ ｃ−モル比に維持する
。
ネルギー密度をイｊするプラズマジェット全反応器中に
流す。このプラズマジェットも同様にアーク反応器中で
５００ ｋＷ の電力によって製造されている。更に反
応器の頂部から水蒸気を供給して、コークスの石炭含有
量に関して、１．１５のｏ ／ ｃ−モル比に維持する
。
反応器は、ガスの平均滞留時間が６秒である様に決める
。出発温度は１．３ｏ ｏ℃である。スラップの１部は
反応器の底に液体状態で集まり、一方ガスは反応器の終
りに側の方へ引き出され、熱交換器を貫流させて、次に
ベントリ一式洗浄器によって３０℃に冷却される。この
場合、同時にカーボンも洗去されるので、排ガス中に炭
素は検出できない。流れ出る水から試料を取りそして固
体炭素の含有３Ｍ ’ｘ測測定る。
。出発温度は１．３ｏ ｏ℃である。スラップの１部は
反応器の底に液体状態で集まり、一方ガスは反応器の終
りに側の方へ引き出され、熱交換器を貫流させて、次に
ベントリ一式洗浄器によって３０℃に冷却される。この
場合、同時にカーボンも洗去されるので、排ガス中に炭
素は検出できない。流れ出る水から試料を取りそして固
体炭素の含有３Ｍ ’ｘ測測定る。
水量およびＣ−含有量から７０係のガス化度が算出され
る。即ち、コークスのこのガス化度は工業的に実施し得
る方法にとっては少な過ぎる。
る。即ち、コークスのこのガス化度は工業的に実施し得
る方法にとっては少な過ぎる。
合成−または還元ガス（ｃｏ＋ｎ２）の収量はＺ ６１
１ｍ３／ｋｇ（：Ｉ−クス）テｈル。
１ｍ３／ｋｇ（：Ｉ−クス）テｈル。
実施例１
装置および反応条件の構成は、熱分解域の滞留時間を１
３ミリ秒から２ミリ秒に減らすことを除いて、比較例Ａ
・におけるそれらに相応している。ガス量の増加は４５
ｋｇだけである。ｂ１＋ち、これは石灰の揮発分の１．
５倍である。
３ミリ秒から２ミリ秒に減らすことを除いて、比較例Ａ
・におけるそれらに相応している。ガス量の増加は４５
ｋｇだけである。ｂ１＋ち、これは石灰の揮発分の１．
５倍である。
アセチレン収率は３２悸であシ、比エネルギー必要量は
１１．３ｋＷ時／ゆ（０２Ｈｚ） である。
１１．３ｋＷ時／ゆ（０２Ｈｚ） である。
比較例Ａにおけるのと同じコークスｍ ｋ同じ運転条件
下に第２反応器に供給する。Ｃ−測定および水量から、
９７チのコークスのガス化度が、石炭のガス化の工業的
方法の場合に通例である如く明らかＫなる。合成−また
は還元ガスの収率は五６８ｍ３／ｋｇ（コークス）であ
る。両方の段階でのガスの後処理は公知の様に行なう。
下に第２反応器に供給する。Ｃ−測定および水量から、
９７チのコークスのガス化度が、石炭のガス化の工業的
方法の場合に通例である如く明らかＫなる。合成−また
は還元ガスの収率は五６８ｍ３／ｋｇ（コークス）であ
る。両方の段階でのガスの後処理は公知の様に行なう。
実施例２
ガス化段階で得られる８０９ＳのＨ２と１９％のＣＯと
の混合物および１％の０Ｈ４ｉプラズマ・ガスとして用
いて２．８ ｋ Ｗ ’ｉ＠／ Ｎ ｍ３のエネルギー
密度およびａ ｓ ｂａｒの圧力のもとで運転される一
段階式アーク炉中で、２５％の揮発分含有量の細粉砕石
炭１１２０に！９／時の片−水および灰分を除いて計算
−にて、プラズマ・ガスと同じの組成？有しているガス
と一諸にノズル２通して尋人しそして２．２００℃のも
とて熱分解する。
の混合物および１％の０Ｈ４ｉプラズマ・ガスとして用
いて２．８ ｋ Ｗ ’ｉ＠／ Ｎ ｍ３のエネルギー
密度およびａ ｓ ｂａｒの圧力のもとで運転される一
段階式アーク炉中で、２５％の揮発分含有量の細粉砕石
炭１１２０に！９／時の片−水および灰分を除いて計算
−にて、プラズマ・ガスと同じの組成？有しているガス
と一諸にノズル２通して尋人しそして２．２００℃のも
とて熱分解する。
２ミリ秒の滞留時間の後にガスを水での急冷によって最
初に６００℃に冷却し、次に廃熱ボイラーにて２００℃
に冷却しそしてコークスとガスを比較例Ａにおける如く
分１罹する。ガス収率は４２％であり、即ちこれは石灰
の揮発分の１．６８倍である。アセチレン収率は、１１
．１ｋＷ時／ ’に９ （Ｃ２Ｈ２）の比エネルギー必
要量のもとて２７％である。
初に６００℃に冷却し、次に廃熱ボイラーにて２００℃
に冷却しそしてコークスとガスを比較例Ａにおける如く
分１罹する。ガス収率は４２％であり、即ちこれは石灰
の揮発分の１．６８倍である。アセチレン収率は、１１
．１ｋＷ時／ ’に９ （Ｃ２Ｈ２）の比エネルギー必
要量のもとて２７％である。
比較例Ａにおけるのと同じコークス餐ヲ今度は、同じ運
転条件のもとて第２アーク反応器に供給する。Ｃ測定お
よび匪水量から９２％のガス化度が判る。合成ガスの収
率は３．４ ｎｍ３／ｋｇである。両方の段階のガスの
後処理を公知の様に行なう。
転条件のもとて第２アーク反応器に供給する。Ｃ測定お
よび匪水量から９２％のガス化度が判る。合成ガスの収
率は３．４ ｎｍ３／ｋｇである。両方の段階のガスの
後処理を公知の様に行なう。
実施例３
実施例１に従って得られたコークスを、６０ｋｇ／時の
量で、比較例Ａに従うガス混合物によって反応器中に比
較例Ａと同様に供給する。この反応器中に、比較例Ａに
おけるのと同様に、アーク反応器中で３０ ＯｋＷの電
力にて６０容量係のＨ２，２５答量係のＨ２Ｏ，１０答
」１％の００２および５８量％のＣＯよシ成るガス混合
物から得られるプラズマジェットを流す。エネルギー密
度は五２ｋＷ時／Ｎｍ３（ガス混合物）である。追加的
に比較例Ａ［おける如く水蒸気を供給して、全体のＯ／
Ｃ−比ヲ１．２にする。ガスの滞留時間は５秒であシ
、出発温度はｔ ５５０℃である。その他の条件および
ガスの佐処理は比較例Ａにおける如〈実施する。９５％
のガス化度が達成さ几る。これは五５１’１ｍ３／ｋ１
９（コークス）の合成−または還元ガス収率に相幽する
。
量で、比較例Ａに従うガス混合物によって反応器中に比
較例Ａと同様に供給する。この反応器中に、比較例Ａに
おけるのと同様に、アーク反応器中で３０ ＯｋＷの電
力にて６０容量係のＨ２，２５答量係のＨ２Ｏ，１０答
」１％の００２および５８量％のＣＯよシ成るガス混合
物から得られるプラズマジェットを流す。エネルギー密
度は五２ｋＷ時／Ｎｍ３（ガス混合物）である。追加的
に比較例Ａ［おける如く水蒸気を供給して、全体のＯ／
Ｃ−比ヲ１．２にする。ガスの滞留時間は５秒であシ
、出発温度はｔ ５５０℃である。その他の条件および
ガスの佐処理は比較例Ａにおける如〈実施する。９５％
のガス化度が達成さ几る。これは五５１’１ｍ３／ｋ１
９（コークス）の合成−または還元ガス収率に相幽する
。
図面は本発明の１実施例を図示したものであシ、図中の
記号は以下を意味する： （Ｋ）・・・石灰、（Ｓ）・・・硫黄、（ｓｔ）・・・
スラップ、（Ｅｌｙ’）・・・・合成ガス、Ｒ・・・
還元ガス、（Ａ’）・・・アセチレン、（１）・・・ア
ーク反応器、（２）・・・急冷法、（３）・・・コーク
ス分画、（４゜５）・・・アセチレン浄化、（６）・・
・アーク反応器、（７）・・・スラップ分離、（８）・
・・熱交換器、（９）−−−ガス浄化、（１ｏ、１１）
・・・ｃｏ／Ｈ２−混合物の後処理、 （１２）・・・
硫黄の回収装置。 代理人 江 崎 元 好 代理人 江 崎 光 史
記号は以下を意味する： （Ｋ）・・・石灰、（Ｓ）・・・硫黄、（ｓｔ）・・・
スラップ、（Ｅｌｙ’）・・・・合成ガス、Ｒ・・・
還元ガス、（Ａ’）・・・アセチレン、（１）・・・ア
ーク反応器、（２）・・・急冷法、（３）・・・コーク
ス分画、（４゜５）・・・アセチレン浄化、（６）・・
・アーク反応器、（７）・・・スラップ分離、（８）・
・・熱交換器、（９）−−−ガス浄化、（１ｏ、１１）
・・・ｃｏ／Ｈ２−混合物の後処理、 （１２）・・・
硫黄の回収装置。 代理人 江 崎 元 好 代理人 江 崎 光 史
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）アーク−またはプラズマ法によって石炭からアセチ
レンおよび合成−または還元ガスを製造するに当って、
粉末状に調整した石炭を最初のアーク反応器中で１〜５
ｋＷ時／１１ｍ３のエネルギー密度、０．５〜１０ミリ
秒の滞留時間および少なくとも１５００℃の温度のもと
で、石炭から得られるガス状化合物が石炭のいわゆる゛
揮発分”の１．８倍を超えない様に熱分解し、次に急冷
した後に残るコークスを第２番目のアーク反応器に供給
し、そこにおいてコークスをガス化剤およびアーク−貰
たはプラズマ法での加熱によって１〜１５秒の滞留時間
および少なくとも８００℃の温度のもとで反応させて合
成−または還元ガスとしそして熱分解−およびガス化段
階に得られるガスを、熱分解域からのガス流を浄化しそ
してこれからアセチレンを選択的溶剤によって得そして
ガス化段階からのガスを場合によっては冷却後に浄化す
ることによって公知の様に後処理すること全特徴とする
、上記方法。 ２）熱分解域での平均温度’ｉ １．５０ ｏ、ｘ ｏ
ｏ。 ℃にそして／またはガス化域の平均温度を８００〜１．
７００ ’Ｃに維持する特許請求の範囲第１項記載の方
法。 ５）熱分解段階からのＣＯ／ Ｈ２’、３−有排ガ有金
ガスチレンの分離後にガス化段階からのυトガスの後処
理で用いる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４）両方のガス浄化段階からのＨ，Ｓ含有ガス光を一諸
に後処理して硫黄をイ（Ｉる特許請求の範囲第１項記載
の方法。 ５）熱分解域においであるいは最初のガス浄化段階にお
いて他のガスとの混合状態で生ずる硫化炭素をガス化域
に供給する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６）第２ｍ目のアーク反応器に於けるプラズマガスとし
て水蒸気、二酸化炭素またはこれら両者の混合物の如き
ガス化剤を一部としてまたは全体として用いる特許請求
の範囲第１項記載の方法。 ７）ガス化剤として必要とされる水蒸気を冷却段階の熱
交換器の１つから得る特許請求の範囲第１項〜６項のい
ずれか１つに記載の方法。 ８）ガス浄化段階におけるガス化剤として、生ずる二酸
化炭素を一部としてまたは全体として用いる特許請求の
範囲第１項から第６項までのうちのいずれか１つに記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3330750.4 | 1983-08-26 | ||
| DE19833330750 DE3330750A1 (de) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | Verfahren zur erzeugung von acetylen und synthese- oder reduktionsgas aus kohle in einem lichtbogenprozess |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6071691A true JPS6071691A (ja) | 1985-04-23 |
Family
ID=6207463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59175876A Pending JPS6071691A (ja) | 1983-08-26 | 1984-08-25 | ア−ク法で石炭からアセチレンおよび合成−または還元ガスを得方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4588850A (ja) |
| EP (1) | EP0133982B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6071691A (ja) |
| KR (1) | KR850001717A (ja) |
| AT (1) | ATE27262T1 (ja) |
| AU (1) | AU559585B2 (ja) |
| BR (1) | BR8404246A (ja) |
| CA (1) | CA1218957A (ja) |
| DE (2) | DE3330750A1 (ja) |
| PL (1) | PL141831B1 (ja) |
| SU (1) | SU1531849A3 (ja) |
| ZA (1) | ZA846598B (ja) |
Cited By (1)
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| US8350190B2 (en) | 2007-02-23 | 2013-01-08 | Ceramatec, Inc. | Ceramic electrode for gliding electric arc |
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- 1984-07-31 DE DE8484109029T patent/DE3463758D1/de not_active Expired
- 1984-08-17 AU AU32041/84A patent/AU559585B2/en not_active Ceased
- 1984-08-24 CA CA000461731A patent/CA1218957A/en not_active Expired
- 1984-08-24 SU SU843784984A patent/SU1531849A3/ru active
- 1984-08-24 BR BR8404246A patent/BR8404246A/pt unknown
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