JPS63139986A - オイルシエ−ル乾留炉におけるガス化制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、オイルシェールの乾留による粗シェールオイ
ルの製造における乾留後シェール中の残留カーボンのガ
ス化によるエネルギーの回収装置に関するもので、乾留
及びガス化工程において連続式竪形炉を採用し、熱交換
及び反応のための媒体として、自工程で発生するガスを
用いて、各工程において、ガス循環系全形成し、ガス化
工程での発生熱を間接熱交換器を介して、乾留工程での
所要熱として利用するオイルシェール乾留システムに関
するものである。

（従来の技術） 連続式竪形炉を利用したオイルシェール乾留ガス化プロ
セスとしては、アメリカ特許第３４４０１６２号及び第
３４７５３１９号公報が知られている。

これらをペースとしたオイルシェール乾留ガス化方式と
しては１例えば第４図のプロセスが考えられる。

第４図はその一つの技術であって、所定の粒度範囲に調
整された原料シェールは、外気とのシール機構を有する
装入装置１を介して竪形炉２に装入され、炉内を自重に
より降下移動し、外気とのシール機構を有する排出装置
３全介して、廃シェールとして炉外に排出さ九る。上記
炉２には上方に乾留ゾーンＡ、下方にガス化冷却ゾーン
Ｂが形成される。

炉２頂部から排出されたオイルミストｅ含むガスは、オ
イル回収装置４において冷却され、凝縮成分（オイル及
び乾留水）が分離、捕集され、プロワ−５によって昇圧
された後、大部分は間接型の熱交換器６にて加熱されて
、乾留ゾーンＡに導入され、乾留用熱ガスとして使用さ
れ、その一部のガスは副生ガスとして系外へ排出される
。

一方空気を含むガスは、ガス化冷却ゾーンＢＫ導入され
、炉外に排出されるシェールの冷却と、乾留後シェール
中の残留可燃分との反応が行われ、ガス化冷却ゾーンＢ
の上部から排出され、間接型の熱交換器６で抜熱され、
ブロワ−７によって昇圧された後、大部分は外部からの
空気、スチーム等の導入ガスと共に、ガス化冷却ゾーン
Ｂに導入され、ガス化工程のガス循環系を形成し、一部
のガスは排ガスとして系外へ排出される。

連続式竪形炉全利用し几オイルシェール乾留ガスイヒプ
ロセスで、ガス化ゾーン供給ガス吹込装置として公知の
ものとしては、例えば中国撫順プロセス（燃料路会誌、
ｖｏｊ１３４，１９５５．Ｐ２Ｓ５）が知られている。

第５図に示す如く、ガス化冷却ゾーン下部の炉中心部に
、１ケ所のノズルを配したもので、このノズルから空気
とスチームの混合ガスがガス化ゾーン供給ガスとして吹
込まれるものである。

（発明が解決しようとする問題点） オイルシェールは、ある温度以上に加熱されるるだけで
なく、シャフト炉の閉塞によって長時間運転停止という
最悪の事態を招く可能性がある。

従って乾留後シェールの残留可燃分のガス化工程では、
シャフト炉内の温度制御が極めて重要である。

シャフト炉装入の原料シェールの粒度構成は、ある一定
範囲に整粒して装入するのが一般的である。例えば６〜
７９１ｍ１という粒度構成である。この次めに、原料装
入時やシャフト炉内のシェール降下時に、シェールの偏
析音生じ、これに伴ってガス流れにも偏流を生じる。

即ち第４図に示すように、原料シェールの乾留ゾーン装
入口及び乾留後シェールのガス化ゾーン装入管の絞りに
よって、ガス化ゾーン内でシェールの粒度偏析を生じる
。

前記の従来技術例えば第５図に示す中間撫順プロセスの
如く、シャフト炉炉底部１ケ所のノズルからガス化ゾー
ン供給ガスを吹込むのが一般的である。この場合ガス流
れは、粒度偏析によって、シェールの粒度構成として大
粒径群に偏析する炉外周部が流れやすくなり、ガス化ゾ
ーン内の温度変動が大きくなり、局部的に高温部を形成
し、クリンカーを生成しやすくなる。

又従来の技術ではスケールアップした場合、更にガス偏
流が大きくなり、ある一定規模以上のスケールアップが
困難であるという問題があった。

例えば撫順プロセスは１８０　ｔ／日という小型炉であ
る。

又従来の技術では第４図に示す如く、ガス化ゾーン制御
法としては、乾留後シェール残留可燃分のガス化率が、
ある範囲になるように、残留可燃分の燃焼用空気量ｔ−
Ｆｃ−２で調節すると共に。

ガス化ゾーン抜出し温度、即ちガス化ゾーン内ガスが集
合し几温度が、ある一定範囲の温度となるように、ガス
化ゾーン供給ガス調節器ＴＣ−１で調節してい念が、ガ
ス化ゾーン内の局部的な高温ゾーン形成によるクリンカ
ー生成を防止するためＫ、ガス化ゾーン供給ガス量の増
量で対処していた。このｔめにガス化率をある値以上に
上げられず、残留可燃分のガス化による熱回収率が不充
分であった。図中Ｓは小粒径群、Ｌは大粒径群、Ａは乾
留ゾーン、Ｂはガス化冷却ゾーンを示す。

（問題点を解決するための手段） 化ゾーンの乾留後、シェール下降管中心部直下に配し、
外筒の吹出し口全内筒の吹出口下部に配し、ガス化ゾー
ン内の粒度偏析に対応して内筒と外筒のガス化ゾーン供
給ガス供給量を制御可能に構成したことを特徴とするオ
イルシェール乾留残炭素のガス化制御装置である。

（作用） 本発明は前記構成の定めに、ガス化ゾーンへの供給ガス
量の分配の選択が任意にできるために、ガス化ゾーン内
の粒度偏析への対応がしやすく、且つスケールアップに
対して、炉平面的に任意にガス化ゾーン供給ガス吹込羽
口を配することができるために、スケールアップへの対
応性に優れ、ガス化ゾーン内の局部的な温度上昇による
クリンカー生成全防止し、ガス化率を上げることができ
る。

（実施例） 以下第１図〜第３図に従って本発明の詳細な説明する。

ガス吹出口即ち二重管の吹出口は、ガス化ゾーン乾留後
、シェール下降管に対して、中心部直下に位置し、外筒
の吹出部を内筒吹出部の下部に配している。

第１図に示す如く、ガス化ゾーン内の温度分布をゾンデ
方式により、例えば中心部はＴＣ−２−１、外周部はＴ
Ｃ−２−２で検出し、ガス化ゾーン内の最高温度がクリ
ンカー生成温度（約１００ＣＩ’）砒とならないように
、内筒と外筒のガス化ゾーン供給ガス量は、流量計Ｆ１
−１又はＦｌ−２で検出し、手動弁Ｖ−１又はＶ−２で
調整を行う。

なお上記ガス化ゾーン供給ガス量に加えて、内筒及び外
筒の酸素濃度を制御する機構を備えることによって、更
に効果的である。

即ちガス化ゾーンの温度バランス調整金、０□分析計Ａ
Ｘ−３又はＡＸ−４で０２濃度を検出し、空気分配用調
節器ＦＣ−３で行う。ガス化用空気分配用手動弁Ｖ−３
又はＶ−４は、■−３が全開のときはＶ−４は全閉とし
、■−４が全開のときＶ−３は全閉とする。

なおシャフト炉方式乾留・ガス化システムにおいて検出
端としてガス化ゾーン抜出しガス用温度計ＴＣ−１と、
同ガス用酸素分析計ＡＸ−１ｉ備え、操作端としてガス
化ゾーン供給ガス量調節器ＦＣ−１，供給空気量調節器
ＦＣ−２及び供給水量調節器ＦＣ−４ｆｆｉ備え、これ
らを連動させ、前記のガス化ゾーン供給ガス量の分配、
更に酸素濃度のガス化ガス制御装置に付加することによ
って、より効果的なガス化ゾーンの制御を行うことがで
きる。

８はガス化ガス用燃焼炉、９はガス化ゾーン供給ガスに
水分を添加するための加湿器、１０は加湿器供給水、１
１はガス化ゾーン供給空気である。

（発明の効果） 本発明はガス化ゾーン供給ガス吹込管（羽口）を二重管
構造とし、内筒と外筒のガス化ガス供給量、更に酸素濃
度全制御することによって、シェールの粒度偏析による
操業性の変動全抑制することによって、高いガス化率即
ち乾留後シェール中残留可燃分の高いエネルギー回収率
を得、且つ操業の安定性を実現することができる。

又内筒と外筒のガス吹出口の配置は、乾留後シェール下
降管の中心部直下に配列するｔめＫ　、スケールアップ
が容易であり、１０，０００ｔ／基・日基本システム構
成説明図、第２図（ａｌは本発明のシャフト炉乾留ガス
化方式の基本システムの乾留炉本体とガス化供給ガス吹
込管の構成の正面図、第２図（ｂｌは同側面図、第３図
は本発明のシャフト炉乾留ガス化方式の基本システムの
ガス化ゾーン供給ガス吹込羽口の詳細説明図、第４図は
従来例のシャフト炉乾留・ガス化方式の構成説明図、第
５図は他の従来例のガス化吹込ガス供給管の説明図であ
る。

１：装入装置　　　　２：竪形炉 ３：排出装置　　　　　４ニオイル回収装置５：乾留ガ
ス循環ブロワ− ６：乾留ガス加熱用熱交換器 ７：ガス化ガス循環プロワ− ８：ガス化ガス用燃焼炉 ９：加湿器　　　　　　１０：加湿器供給水１１：ガス
化ゾーン供給空気 １２：ガス化ゾーン供給ガス吹込羽口 ：＋、１ ↓ ０口Ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続式竪形炉内で、ガスを熱媒体としてオイルシェール
   を乾留し、乾留後シェールの残留可燃分をガス化する装
   置において、ガス化ゾーン供給ガス吹込羽口構造を二重
   管構造とし、ガス化ゾーンの乾留後シェール下降管中心
   部直下に配し、外筒の吹出し口を内筒の吹出口下部に配
   し、内筒と外筒のガス化ゾーン供給ガス供給量を制御可
   能に構成したことを特徴とするオイルシェール乾留残炭
   素のガス化制御装置。