JPS6144995A - 石炭液化残渣又は含油スラッジ等の産業残渣物の処理方法 - Google Patents

石炭液化残渣又は含油スラッジ等の産業残渣物の処理方法

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JPS6144995A
JPS6144995A JP16723184A JP16723184A JPS6144995A JP S6144995 A JPS6144995 A JP S6144995A JP 16723184 A JP16723184 A JP 16723184A JP 16723184 A JP16723184 A JP 16723184A JP S6144995 A JPS6144995 A JP S6144995A
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Yoneshiro Tazaki
田崎 米四郎
Shigeo Chiba
千葉 繁生
Kunihiro Kitano
北野 邦尋
Junichi Kawabata
河端 淳一
Akira Yumiyama
弓山 翠
Senji Honma
本間 専治
Shiyouhei Takeda
武田 詔平
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は処理困難な液体と固体の中間体、すなわち、固
体を含むメディア状の石炭液化残渣又は含油スラ、しを
多孔質粒子に付着させ、この付着粒子を流動炉を用いて
ガス化及び燃焼、乾留する方法である。
なお、本発明で用いる石炭液化残渣は粒度が100メツ
ノー以下の石炭に赤泥触媒、硫黄助触媒、媒体油として
脱晶アントラセン油を用いて100〜300″Mの圧力
下て450℃近傍の温度で液化したものを遠心分離機に
かけて得られる固体を含むグリス状の残渣物である。
含油スラッジはタンカー底や原油備蓄夕/り底等から近
年大量に排出される固いグリス状のもので、性状は可燃
分40〜90wt%、水分10〜30wt%、残留分1
0〜50wt%、発熱量3000−11000 kal
/Kpである。又、この含油スラッジの残留分中には、
Fetus、5iO−1AI!0−1TiO2、Mn0
1Mg0. Cab、 Na、OlK、O(主成分はF
e、03とS+02である)等無機物が含まれている。
通常、このような残渣物を流動炉を用いて熱処理する場
合は、砂等を、流動熱媒体とする流動層を形成させ、そ
の中にモーノポンプ、プランジイーポンプ、ダブルスク
リユー等によって残渣物を供給して行う。
しかし、これらの方法は、 (1)  石炭液化残渣又は含油スラッジは、固体を含
むグリス状であるために、供給用ホラ、<−に付着して
棚つり現象を起こし取り扱いが不便である。
(2)  炉の上部から流動層内に落下させる供給方法
が用いられるために塊状になって落ち、部分的に流動化
が停止し、一部吹抜は等が起き、爆発や層上燃焼の危険
性がある。
+3+  +2+の事から流動層内の温度分布を一様に
す・1     ることか困難であり装置をスケールア
ップする場合に問題がある。□ (4)  含油スラッジの中には石や鉄片が含まれてい
るため供給機を破損させる危険性がある。
等の欠点を有する。
本発明は流動炉による石炭の乾留、石炭のガス化研究、
石炭灰の有効利用の研究を行って来た経緯から本発明を
なすに至ったのであり、本発明の主眼となる点は、固体
を含むグリス状の石炭液化残渣又は含油スラッジに石炭
灰粒子、石炭乾留粒子等多孔質粒子をまぶして混合する
ことによって、これら残渣物が多孔質粒子に容易に付着
ソ、さらさらとした粒子性状になることに着目して、こ
の付着粒子をスクリューフィーダーで流、動炉へ供給し
熱′処理することンこある。
従って、本発明によれば、 (11さらさらとした粒子性状シこなるために、供給ホ
ッパー内で棚つり現象を起こすことが無く取り扱いが非
常に容易である。
(2)  供給された粒子は、流動層内で良好に流動化
するので、吹抜は等による爆発は無く、酸素によるガス
化処理でも全く安全に運転が出来る。
(3)  流動性を有する粒子性状のために流動層下部
から供給出来るので、層上部での局部燃焼が起こること
もなく炉内の温度分布を一様に維持することが出来、装
置のスケールアップを図ることが可能である。
(4)  粒子状となっているため篩を通して、含油ス
ラッジに含まれている石や鉄片をあらかじめ取り除くこ
とが出来、スクリューフィーダー等供給機を破損する危
険性が無い。
等の特長を有する。
次に残渣物と多孔質粒子の混合比については重量比で石
炭液化残渣又は含油スラッジの3に対して石炭灰等多孔
質粒子が1の範囲まで混合可能であるが、混合のしやす
さ及び粒子の取り扱い上から1:1位が適当である。
本発明においては、前記した石炭液化残渣又は含油スラ
ッジを多孔質粒子表面に付着させたものを、流動炉内に
おいて自燃させながら、以下の中から選ばれる処理を行
わせる。
(イ)酸素と水蒸気によって流動ガス化し、ガスを取得
する処理。この場合、処理温度は800〜1100℃好
まL−<は900〜1100℃である。
(ロ)酸素又は空気により【流動燃焼し、熱を取得する
処理。この場合、処理温度は700〜1100℃、好ま
しくは900〜1100℃である。
(ハ)空気又は空気と水蒸気によって流動乾留を行い、
留出油を回収する処理。この場合処理温度は400〜7
00℃、好ましくは500〜600℃である。
本発明で用いる多孔質粒子としては、石炭灰粒子、石炭
乾留粒子等の無機及び有機系の粒子が用いられ、その粒
子直径は5叫以下、好ましくは2喘以下である。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細しこ説明する。
実施例 1 前述の石炭液化残渣を粒径1.68mm以下、力・さ密
度0.36117tLの石炭灰と重量比で1冊の割合て
混合した。その結果、かさ密度0.591/cx、の付
着粒子が得られた。石炭灰に固体を含む石炭液イヒ残渣
カー付着し、付着粒子の見掛は密度シ1石炭灰より太き
くなっているすなわち、重くなっていることが分る。な
お、この石炭液化残渣が何着した粒子の工業分析値は、
水分7,31%、揮発分19.48%、固定炭素15.
12%、灰分5809%である。
以上のようにして得られた付着粒子を第1図に示すよう
な流動炉へ供給し、酸素と水蒸気によってガス化反応実
験を行った。即ち、まず刺着粒子はホ、バー1に入りス
クリューフィーダー2によって流動炉30百皿3“の直
上へ供給される。
流動炉3は内径108個、全長1mで目皿3゛は開孔比
2%、穴径2朔のものを使用した。
酸素は、酸素ボンベ4より流量計5を径でミキサー6に
入る。水蒸気は、水蒸気発生器7よりオリフィス8を通
して1キサ−6に入り、ここで酸素と混合されて流動炉
の目皿下へ吹込まれ、目皿上の付着粒子を流動化し反応
させる。
スタードア、ブは外熱ヒーター9によって付着粒”tN
¥’看火させ所定の温度まで昇温させた後、外熱?、P
f−を切って酸素と付着数子の燃焼熱、いわにつ燃によ
って設定温度まで昇温させる。流動層温度が設定温度に
達したら熱電対10て層内温度を検出し、温度調節計1
1を通してスクリューフィーダー2の駆動モーター2゛
の回転速度を制御し、供給する付着粒子の量を増減する
方法、すなわち供給する付着粒子の加熱に必要な顕熱に
よる冷却効果を利用する方法によって炉内温度を制御し
た。
この方法により炉内温度を±5℃以内に制御することが
出来た。
図中、12は溢流物受器、13は集塵器、14はガス放
出’f、15はガスサ/プリングロである。
以上の方法により石炭液化残渣を石炭灰に付着した粒子
のガス化反応温度900℃と1000℃てのガス化実験
結果を表−1に示す。
表−1 表−1より粗ガスの発熱量は1600〜.1800呻州
靜。
であり、ガス化発電用ガスとして使用出来る。また、ガ
ス中にはc’oが12〜18%、H2が25〜36%含
まれていてCo :H,= 1 : 2となりメタノー
ル合成等に使用可能である。さらにCO2は°除去しゃ
・すり・ガスなのでCO,を除去1れば3400〜42
001−1ハMの発熱量となり中カロリーガフとして多
目的に使用出来る。
流動層内では付着した100メツ/−以下の石炭液化残
渣がガス化されなから赤泥と共に石炭灰から分離し集塵
器で補集され、粒径の大きな石炭灰は炉外に飛び出すこ
となく、溢流物受器から取り出されるのである。
また、表−1に示した排出粒子の工業分析値かられかる
ように集塵器及び溢流物受器から排出される粒子の灰分
が高く、特に炉内温度が1000℃での溢流物は全く灰
のみとなっていることから流動燃焼としても使用出来る
。この付着粒子を流動燃焼する場合は、酸素、水蒸気を
使用せず、第1図に示すように空気ブロワ161こよっ
て空気を使用すれば良い。なお、溢流物受器から排出さ
れる石炭灰はかなりの熱を持っているので、直ちに石炭
液化残渣と混合すると非常に良く混合して石炭液化残渣
が付着されやすい。
実施例 2 前述の含油スラッジの中で火力発電所貯油タンク底から
得られる約9000w/Kp の含油スラ、ジ1に対し
て実施例1で用いた粒径1.68mm以下、がさ1・ 密度0.369/Cr−の石炭灰を重量比で2の割合で
一合すると力゛・さ密度0.441t/cx、の付着粒
子が得られた。
この含油スラッジを付着した粒子と、もとの石炭灰との
粒径分布及び平均粒径を比較したのが第2図である。付
着した粒子は混合する前の石炭灰に比べ粒径分布が大き
い方に位置し、平均粒径も石炭灰の0.43+mnから
0.64mmまで大きくなり、含油スラッジが石炭灰に
付着して粒径が大きくなっていることがわかる。この含
油スラッジを付着した粒子の工業分析値は、水分1.4
1%、揮発分26.41%、固定炭素25.03%、灰
分47.1596である。
以上のようにして得られた付着粒子を第1図に示す装置
を用いて実施例1と同様な方法で酸素と水蒸気によって
ガス化反応実験を行った。ガス化反応温度900℃と9
50 ℃の場合の実験i果を表−2に示した。
表−2 このガス化反応実験時の炉内の温度チャートを第3図に
示す。炉温な800℃、900℃、950℃と変えて行
ったものであるが、供給する物質が粒子となっているた
め、また、流動炉の目皿上に供給されるので流動状態が
良く、炉内温度が±5℃以内で制御されていることがわ
かる。炉内の昇温も容易に行うことが出来、全く安定に
安全に流動炉を操作することが可能であり、炉のスケー
ルアップを図ることが出来るのである。表−2より粗ガ
スのカロリーは2600〜3300y/Nn?と中カロ
リーとなった。
本装置は石炭灰に付着した含油スラッジと酸素との部分
燃焼によって炉温を保持する自燃方式であるためにCO
7が多くなっているがCO□は比較的除去しやすいガス
なので002を除去すると60001i>l/Nm8以
上の宵カロリーガスを取得することが出来る。含油スラ
ッジの混合比の増加や酸素濃度の増加によって、さらに
高1カロリーのガスを得ることが可能である。なお、本
装置の温度制御は供給量制御であるので、酸素濃度を増
加すると、炉温が高くなるため温度を設定温度にもどそ
うとして供給量が多くなる。すなわち、処理量を多くす
るには酸素濃度を増加すれば良いのである。
表−2において、集塵器からの排出物の灰分が比較的少
いのは、ガス化されながら石炭灰から分離し、流動層の
分級効果によって集塵器に補集されるFetos、Si
f!等無機物と共に煤も排出されるためである。ただし
、溢流物は灰分が多く、含油スラッジがガス化された後
の石炭灰が排出されて来るので、実施例1と同様に、こ
の溢流物を直ちtこ含油スラッジと混合し付着させれば
良い。
実施例 3 実施例2て用いた含油スラッジを付着した粒子を第1図
に示′す装置を使用し、500℃の温度で空気を用いて
流動乾留を行った。発生するガスを、外側を水で冷却し
た水冷管17を通して冷却すると、含油スラッジを付着
した粒子I Kyに対し2261の留出油が油タンク1
8に得られた。含油スラッジの混合比を増加することに
よって、さらtこ多くの油を、この様な簡単な方法で安
全に、かつ円滑な方法で回収することが出来る。ただし
、500℃の乾留では溢流物にかなりの未燃分が付着し
ているので、この溢流物は流動燃焼をする必要がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施した装置のフローンートである。 図中、1は供給用ホッパー、2はスクリューフィーダー
、2”はスクリュ−フィーダーの駆動モーター、3は流
動炉装置、3”はその目皿、4は酸素ボンベ、5は流量
計、6はガス混合器、7==1.゛i気発生器、8はオ
リフィス、9は着火用91ヒニター、10は炉内温度を
検出する熱電対、11はφ内温塵を一定にフントロール
するため、スクリューフィーダーの駆動モーターの回転
速度を制御し、粒子の供給量を調節する調節計。 12は溢流物受器、13は集塵器、14はガス放出管、
15はガフ、サンプリング口、16は流動燃焼及び乾留
用の空気ブロワ、17は留出油を回収するための水冷管
、18は油タンクである。 第2図は石炭灰と、含油スラッジを付着した石炭灰粒子
との粒径分布及び平均粒径を比較した図である。 第3図は本発明を実施した時の流動炉の温度チャートで
ある。 第 2 反 、41χ′ I蚤 (mmン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)固体を含むメディア状の石炭液化残渣又は含油ス
    ラッジを多孔質粒子に付着させ、この付着粒子を流動炉
    を用いて自燃させると共に、下記の中から選ばれる処理
    を行うことを特徴とする方法。 (イ)酸素と水蒸気によって流動ガス化し、ガスを取得
    する処理。 (ロ)酸素又は空気によって流動燃焼し、熱を取得する
    処理。 (ハ)空気又は空気と水蒸気によって流動乾留を行い、
    留出油を回収する処理。
JP16723184A 1984-08-08 1984-08-08 石炭液化残渣又は含油スラッジ等の産業残渣物の処理方法 Granted JPS6144995A (ja)

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