JPS6251202B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6251202B2 JPS6251202B2 JP55102611A JP10261180A JPS6251202B2 JP S6251202 B2 JPS6251202 B2 JP S6251202B2 JP 55102611 A JP55102611 A JP 55102611A JP 10261180 A JP10261180 A JP 10261180A JP S6251202 B2 JPS6251202 B2 JP S6251202B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- gas
- air
- supplying
- raw material
- 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
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 32
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229910002642 NiO-MgO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 230000029052 metamorphosis Effects 0.000 description 1
- -1 naphtha Chemical class 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
本発明は、ナフサ、LPG、NG等の軽質炭化水
素と空気及び水を原料とする部分燃焼式ガス発生
方法及び該方法に使用する装置に関する。 部分燃焼によるガス発生方法としては、すでに
いくつかの方法が実用化されている。しかしなが
ら、これ等の方法では、必要とする蒸気源を廃熱
ボイラーに求めるか又は他にボイラーを設置して
いるため、設備コストが高くなる、或いは熱効率
が低下する等の問題がある。その他改質用水蒸気
用ボイラー装置にあつても水蒸気の流量制御を飽
和塔等による空気又はガスの温度調節により行な
うので操作性に難点がある。等の点で改善が望ま
れている。そこで、本発明者は、これ等問題点を
解消若しくは大巾に軽減すべく種々実験及び研究
を重ねた結果、マグネシアを担体とするNiO系触
媒を使用して改質炉を高温で運転し、得られた高
温生成ガス中に水を直接添加して水蒸気を発生さ
せ、該水蒸気をCO変成に使用すると同時に改質
用水蒸気はCO変成出口ガスの熱回収により生成
させることにより、その目的を達成し得ることを
見出し、本発明を完成するにいたつたものであ
る。 以下図面に示す実施態様により本発明の特徴と
するところをより一層明らかにする。 第１図において、給水源１からの水及び炭化水
素供給源３からのナフサ、LPG等の軽質炭化水素
は、夫々ライン５及び７を経て原料及び給水予熱
器９に送られ、予熱される。予熱された水の一部
は、ライン１１及びライン１３を経て空気予熱器
１５に導かれ、ここで空気源１７からライン１９
を通つて送られてくる空気と共に更に加熱され、
空気−水蒸気混合物としてライン２１から改質炉
２３に供給される。一方予熱器９を出た軽質炭化
水素は、ライン２５から改質炉２３に送られ、改
質される。改質炉内は、圧力0.3Kg／cm2・Ｇ以
下、液空間速度0.15〜0.30Kl／m3で且つ出口温度
が820〜860℃となる反応条件に保持することが好
ましい。本発明における改質炉は、高温度に保持
する必要があるので、強度、活性等の高温特性に
優れたNiO−MgO系触媒を使用する。この様な触
媒の好ましい一例としては、特公昭46−43363号
公報に開示された触媒を挙げることが出来る。改
質炉２３からの高温ガスは、ライン２７から水補
給器２９に入る。水補給器２９には、原料及び給
水予熱器９からの予熱水のうちライン１１及び１
３から空気予熱器に送られた水以外の残余の水が
ライン３１から供給されているので、これが高温
ガスと接触して、水蒸気となる。改質ガスと水蒸
気との混合物は、ライン３３からCO変成器３５
に入り、CO変成が行なわれる。CO変成器３５内
での反応条件は、公知方法のそれと特に異なると
ころはなく、例えば触媒として酸化鉄系の低温変
成触媒等を使用し、圧力0.1〜0.3Kg／cm2Ｇ程度、
温度330〜380℃程度、空間速度700〜1000Nm3／
m3程度の条件を採用する。CO変成器３５内での
反応熱を有効に利用する為、本発明では、CO変
成器３５からの出ガスをライン３７から空気予熱
器１５に送り、次いでライン３９から原料及び給
水予熱器９に送つて、空気、水及び炭化水素原料
の予熱に使用する。予熱器９を出た生成ガスは、
更に必要に応じライン４１上で増熱ガス源４３か
らライン４５を経て供給される増熱用のLPG等と
混合され、水封スクラバー４７内で給水源４９及
びライン５１からの水により冷却され、ライン５
３から系外に取り出される。 尚、本発明におけるＳ／Ｃ（水蒸気−カーボン
モル比）は、改質工程において0.5〜0.7程度であ
り、CO変成工程におけるＳ／CO（水蒸気−CO
モル比）は、2.8〜3.2程度とすることが好まし
い。 本発明は、軽質炭化水素を原料とする低圧接触
分解部分燃焼によるガス発生方式において、以下
の如き顕著な効果を奏する。 () 水蒸気発生ボイラーを使用することなく、
高温ガス中に水を直接添加することにより水蒸
気を発生させるので、設備費が安く、熱効率が
高い。 () CO変成工程における発熱反応熱を水、空
気及び炭化水素原料により有効に回収するの
で、ガス化効率が高い。 () 水蒸気の流量制御を水の流量制御により行
ない得るので、操作性が極めて良好である。 以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。 実施例 １ 第１図に示す装置を使用して本発明を実施す
る。 20℃のナフサ177／hrを原料及び給水予熱器
９により150℃に加熱して改質炉２３に供給す
る。改質炉２３には、予熱器９及び空気予熱器１
５により加熱された水蒸気80Kg／hrと空気予熱器
１５により加熱された空気445Nm3／hrとの混合
物（200℃）が更に供給されている。改質炉２３
には、特公昭46−43363号公報の使用例で得たマ
グネシア担持NiO系触媒が充填されている。改質
炉内の条件は、圧力0.2Kg／cm2・Ｇ、液空間速度
0.2Kl／m3で出ガス温度が850℃となる様に制御さ
れている。改質炉２３からのガス720Nm3／hr
は、水補給器２９内で90℃の水220Kg／hrと接触
して水蒸気を発生させ、350℃のガス−水蒸気混
合物としてCO変成器３５に入る。CO変成器３５
には、酸化鉄系触媒が充填されており、圧力0.1
Kg／cm2・Ｇ、ガス空間速度900Nm3／m3で出ガス
温度が385℃となる様に制御されている。CO変成
器３５からの出ガスは変成反応され、885Nm3／
hrとなつたガスは、空気予熱器１５で空気及び水
に熱を与えて195℃まで冷却され、更に原料及び
給水予熱器９で原料及び水に熱を与えて95℃まで
冷却される。 製造ガス885Nm3／hrの発熱量は1470Kcal／Ｎ
m3、比重は0.75であり、ガス化効率は94.4％にも
達する。 予熱器９を出たガスは、増熱用LPGを混合され
て1000Nm3／hrとなつた後、水封スクラバー４７
において更に冷却され、系外に取り出される。最
終ガスの発熱量は5000Kcal／Ｎm3、比重0.90であ
り、増熱後の製造ガス効率は、98.5％に達する。 改質器出ガス、CO変成器出ガス及び最終ガス
の組成は、第１表に示す通りである。
素と空気及び水を原料とする部分燃焼式ガス発生
方法及び該方法に使用する装置に関する。 部分燃焼によるガス発生方法としては、すでに
いくつかの方法が実用化されている。しかしなが
ら、これ等の方法では、必要とする蒸気源を廃熱
ボイラーに求めるか又は他にボイラーを設置して
いるため、設備コストが高くなる、或いは熱効率
が低下する等の問題がある。その他改質用水蒸気
用ボイラー装置にあつても水蒸気の流量制御を飽
和塔等による空気又はガスの温度調節により行な
うので操作性に難点がある。等の点で改善が望ま
れている。そこで、本発明者は、これ等問題点を
解消若しくは大巾に軽減すべく種々実験及び研究
を重ねた結果、マグネシアを担体とするNiO系触
媒を使用して改質炉を高温で運転し、得られた高
温生成ガス中に水を直接添加して水蒸気を発生さ
せ、該水蒸気をCO変成に使用すると同時に改質
用水蒸気はCO変成出口ガスの熱回収により生成
させることにより、その目的を達成し得ることを
見出し、本発明を完成するにいたつたものであ
る。 以下図面に示す実施態様により本発明の特徴と
するところをより一層明らかにする。 第１図において、給水源１からの水及び炭化水
素供給源３からのナフサ、LPG等の軽質炭化水素
は、夫々ライン５及び７を経て原料及び給水予熱
器９に送られ、予熱される。予熱された水の一部
は、ライン１１及びライン１３を経て空気予熱器
１５に導かれ、ここで空気源１７からライン１９
を通つて送られてくる空気と共に更に加熱され、
空気−水蒸気混合物としてライン２１から改質炉
２３に供給される。一方予熱器９を出た軽質炭化
水素は、ライン２５から改質炉２３に送られ、改
質される。改質炉内は、圧力0.3Kg／cm2・Ｇ以
下、液空間速度0.15〜0.30Kl／m3で且つ出口温度
が820〜860℃となる反応条件に保持することが好
ましい。本発明における改質炉は、高温度に保持
する必要があるので、強度、活性等の高温特性に
優れたNiO−MgO系触媒を使用する。この様な触
媒の好ましい一例としては、特公昭46−43363号
公報に開示された触媒を挙げることが出来る。改
質炉２３からの高温ガスは、ライン２７から水補
給器２９に入る。水補給器２９には、原料及び給
水予熱器９からの予熱水のうちライン１１及び１
３から空気予熱器に送られた水以外の残余の水が
ライン３１から供給されているので、これが高温
ガスと接触して、水蒸気となる。改質ガスと水蒸
気との混合物は、ライン３３からCO変成器３５
に入り、CO変成が行なわれる。CO変成器３５内
での反応条件は、公知方法のそれと特に異なると
ころはなく、例えば触媒として酸化鉄系の低温変
成触媒等を使用し、圧力0.1〜0.3Kg／cm2Ｇ程度、
温度330〜380℃程度、空間速度700〜1000Nm3／
m3程度の条件を採用する。CO変成器３５内での
反応熱を有効に利用する為、本発明では、CO変
成器３５からの出ガスをライン３７から空気予熱
器１５に送り、次いでライン３９から原料及び給
水予熱器９に送つて、空気、水及び炭化水素原料
の予熱に使用する。予熱器９を出た生成ガスは、
更に必要に応じライン４１上で増熱ガス源４３か
らライン４５を経て供給される増熱用のLPG等と
混合され、水封スクラバー４７内で給水源４９及
びライン５１からの水により冷却され、ライン５
３から系外に取り出される。 尚、本発明におけるＳ／Ｃ（水蒸気−カーボン
モル比）は、改質工程において0.5〜0.7程度であ
り、CO変成工程におけるＳ／CO（水蒸気−CO
モル比）は、2.8〜3.2程度とすることが好まし
い。 本発明は、軽質炭化水素を原料とする低圧接触
分解部分燃焼によるガス発生方式において、以下
の如き顕著な効果を奏する。 () 水蒸気発生ボイラーを使用することなく、
高温ガス中に水を直接添加することにより水蒸
気を発生させるので、設備費が安く、熱効率が
高い。 () CO変成工程における発熱反応熱を水、空
気及び炭化水素原料により有効に回収するの
で、ガス化効率が高い。 () 水蒸気の流量制御を水の流量制御により行
ない得るので、操作性が極めて良好である。 以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。 実施例 １ 第１図に示す装置を使用して本発明を実施す
る。 20℃のナフサ177／hrを原料及び給水予熱器
９により150℃に加熱して改質炉２３に供給す
る。改質炉２３には、予熱器９及び空気予熱器１
５により加熱された水蒸気80Kg／hrと空気予熱器
１５により加熱された空気445Nm3／hrとの混合
物（200℃）が更に供給されている。改質炉２３
には、特公昭46−43363号公報の使用例で得たマ
グネシア担持NiO系触媒が充填されている。改質
炉内の条件は、圧力0.2Kg／cm2・Ｇ、液空間速度
0.2Kl／m3で出ガス温度が850℃となる様に制御さ
れている。改質炉２３からのガス720Nm3／hr
は、水補給器２９内で90℃の水220Kg／hrと接触
して水蒸気を発生させ、350℃のガス−水蒸気混
合物としてCO変成器３５に入る。CO変成器３５
には、酸化鉄系触媒が充填されており、圧力0.1
Kg／cm2・Ｇ、ガス空間速度900Nm3／m3で出ガス
温度が385℃となる様に制御されている。CO変成
器３５からの出ガスは変成反応され、885Nm3／
hrとなつたガスは、空気予熱器１５で空気及び水
に熱を与えて195℃まで冷却され、更に原料及び
給水予熱器９で原料及び水に熱を与えて95℃まで
冷却される。 製造ガス885Nm3／hrの発熱量は1470Kcal／Ｎ
m3、比重は0.75であり、ガス化効率は94.4％にも
達する。 予熱器９を出たガスは、増熱用LPGを混合され
て1000Nm3／hrとなつた後、水封スクラバー４７
において更に冷却され、系外に取り出される。最
終ガスの発熱量は5000Kcal／Ｎm3、比重0.90であ
り、増熱後の製造ガス効率は、98.5％に達する。 改質器出ガス、CO変成器出ガス及び最終ガス
の組成は、第１表に示す通りである。
【表】
図面は、本発明方法及び装置の一例を示すフロ
ーダイヤグラムである。 １……給水源、３……炭化水素供給源、９……
原料及び給水予熱器、１５……空気予熱器、２３
……改質炉、２９……水補給器、３５……CO変
成器、４３……増熱ガス源、４７……水封スクラ
バー。
ーダイヤグラムである。 １……給水源、３……炭化水素供給源、９……
原料及び給水予熱器、１５……空気予熱器、２３
……改質炉、２９……水補給器、３５……CO変
成器、４３……増熱ガス源、４７……水封スクラ
バー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (1) MgOを担体とするNiO系触媒の存在下に
820〜860℃で軽質炭化水素を空気−水蒸気混合
物により改質してガスを生成させる工程、 (2) 上記工程(1)で得られた高温生成ガスに水を添
加してガス−水蒸気混合物を生成させる工程、 (3) 上記工程(2)で得られたガス−水蒸気混合物を
CO変成に供して変成ガスを得る工程、 (4) 上記工程(3)で得られた変成ガスと空気及び水
とを熱交換させて得られた空気−水蒸気混合物
を前記工程(1)に供給する工程、及び (5) 上記工程(4)からの変成ガスを更に水及び軽質
炭化水素と熱交換させて、蒸発加熱された軽質
炭化水素を前記工程(1)に供給するとともに、予
熱された水の一部を上記工程(4)に供給し、且つ
予熱された水の残余を前記工程(2)に供給する工
程 を備えたことを特徴とする部分燃焼式ガス発生方
法。 ２ (イ) MgOを担体とするNiO系触媒を充填した
軽質炭化水素改質装置、 (ロ) 水補給装置、 (ハ) CO変成装置 (ニ) 空気予熱並びに温水蒸発加熱装置、及び (ホ) 原料及び給水予熱装置 を順次接続して備え、更に (ヘ) 上記原料及び給水予熱装置で予熱された原料
を前記改質装置に供給する経路、 (ト) 上記原料及び給水予熱装置で予熱された水の
一部を前記空気予熱並びに温水蒸発加熱装置で
更に加熱して前記改質装置に供給する経路、及
び (チ) 上記原料及び給水予熱装置で予熱された水の
残余を前記水補給装置に供給する経路 を設けたことを特徴とする部分燃焼式ガス発生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10261180A JPS5728189A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Partial combustion type gas generating method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10261180A JPS5728189A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Partial combustion type gas generating method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5728189A JPS5728189A (en) | 1982-02-15 |
| JPS6251202B2 true JPS6251202B2 (ja) | 1987-10-29 |
Family
ID=14332031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10261180A Granted JPS5728189A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Partial combustion type gas generating method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5728189A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60161303A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-23 | Osaka Gas Co Ltd | 水素含有ガスの製造方法 |
| JP4356198B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2009-11-04 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料改質装置 |
-
1980
- 1980-07-25 JP JP10261180A patent/JPS5728189A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5728189A (en) | 1982-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3909299A (en) | Fuel cell system including reform reactor | |
| EP0227807B1 (en) | Production of synthesis gas using convective reforming | |
| US4315893A (en) | Reformer employing finned heat pipes | |
| DK167864B1 (da) | Fremgangsmaade og reaktorsystem til reforming af carbonhydrider under varmeveksling | |
| JP3830854B2 (ja) | コンパクト型水蒸気改質装置 | |
| US3573224A (en) | Production of hydrogen-rich synthesis gas | |
| EP0262727B1 (en) | A method of carrying out a gas combustion process with recovery of a part of the heat present in the combustion gases | |
| RU2175724C2 (ru) | Способ выработки электроэнергии в цикле, содержащем газовую турбину | |
| JPH04214001A (ja) | 水素含有ガス流の製法 | |
| NO163732B (no) | Innretning til fremgringelse av produktgass med hydrogen-og karbonoksydinnhold. | |
| JP2020508951A (ja) | 燃焼のための酸素および燃料の予熱と組み合わせてプレ−リフォーマーを使用する強化された廃熱回収 | |
| JPH0219095B2 (ja) | ||
| US4321131A (en) | Process for heat carrier generation | |
| US3810975A (en) | Start-up procedure for catalytic steam reforming of hydrocarbons | |
| JPH111301A (ja) | 水素製造方法 | |
| JPS6251202B2 (ja) | ||
| JPS61127602A (ja) | 炭化水素の水蒸気改質法 | |
| JPS61122102A (ja) | 炭化水素の水蒸気改質法 | |
| US11027972B2 (en) | Process comprising exothermal catalytic reaction of a synthesis gas and related plant | |
| BRPI0618102A2 (pt) | método e aparelho para geração de vapor | |
| CN207210294U (zh) | 一种节能型醋酸加氢或醋酸乙酯加氢制乙醇的生产装置 | |
| USRE24315E (en) | Process for the manufacture of carbon black | |
| JPS5823168A (ja) | 燃料電池発電システム | |
| JPH04320999A (ja) | 高温ガス炉による水素ガス製造装置 | |
| JPS5641802A (en) | Method and apparatus for utilizing heat of high temperature gas furnace for petroleum refining |