JPS63151601A - 水素と一酸化炭素を含む混合気体を製造する方法および灰分融解温度低下剤 - Google Patents
水素と一酸化炭素を含む混合気体を製造する方法および灰分融解温度低下剤Info
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- JPS63151601A JPS63151601A JP61296846A JP29684686A JPS63151601A JP S63151601 A JPS63151601 A JP S63151601A JP 61296846 A JP61296846 A JP 61296846A JP 29684686 A JP29684686 A JP 29684686A JP S63151601 A JPS63151601 A JP S63151601A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はH2”COを含む気体混合物を製造するための
、灰分含有液状炭化水素物質、灰分含有石油コークスま
たは両方の部分酸化に関するものであり、更に詳しくい
えば、灰分融解温度が低い融けた灰分とともに合成ガス
を製造するための灰分含有液状炭化水素燃料、灰分含有
石油コークスまたは両方の部分酸化に関するものである
。
、灰分含有液状炭化水素物質、灰分含有石油コークスま
たは両方の部分酸化に関するものであり、更に詳しくい
えば、灰分融解温度が低い融けた灰分とともに合成ガス
を製造するための灰分含有液状炭化水素燃料、灰分含有
石油コークスまたは両方の部分酸化に関するものである
。
石油製品のような液状炭化水素燃料、および石炭と石油
コークスのような固体炭素質燃料のスラリーの部分酸化
は良く知られている。油層の予見し得る傾向は、生産さ
れた原油がしだいに重質となり、品質が低下することで
ある。この傾向を補償するために、精製装置はよシ多く
のV残渣油」の品質向上を計って、希望の軽質製品を得
なければならない。この品質向上のために現在用いられ
ている技術はある種のコーキング作業(ディレードまた
は流動)である。現在の多数の製油所の拡張にはコーキ
ング装置の設置および拡張が含まれ、したがってコーキ
ングは来るべきある時期には一般的に使用される方法と
なるであろう。
コークスのような固体炭素質燃料のスラリーの部分酸化
は良く知られている。油層の予見し得る傾向は、生産さ
れた原油がしだいに重質となり、品質が低下することで
ある。この傾向を補償するために、精製装置はよシ多く
のV残渣油」の品質向上を計って、希望の軽質製品を得
なければならない。この品質向上のために現在用いられ
ている技術はある種のコーキング作業(ディレードまた
は流動)である。現在の多数の製油所の拡張にはコーキ
ング装置の設置および拡張が含まれ、したがってコーキ
ングは来るべきある時期には一般的に使用される方法と
なるであろう。
コーキングの主な欠点は生成コークスが捨てられること
である。適度にきれいなコークス原料を用いて生成され
たコークスは、電極製造のような、比較的純粋々炭素の
みを必要とする用途に用いられていた。しかし、原料原
油の品質が低下するにつれて、コークス製造装置の動作
に影響を及ぼす種々の要因がある。第1に、原油は硫黄
、金属(主トシてバナジウム、ニッケルおよび鉄)、お
よび灰分のような多くの汚染物質を含み、それらの汚染
物質は生成コークス中に濃縮されるから、そのコークス
の品質ははるかに低くなり、したがって通常の製品用途
から排除きれる。第2に、原油はよ#)重質である、す
なわち、よシ多くのコークス前駆物質を含むから、原料
原油の各バレルからよシ多くの低品質のコークスが製造
される。ディレード・コーキング法による石油コークス
ベレットの製造が米国特許第3673.080号明細書
に記載されており、流動コーキング法が米国特許第2.
709,676号明細書に記載されている。
である。適度にきれいなコークス原料を用いて生成され
たコークスは、電極製造のような、比較的純粋々炭素の
みを必要とする用途に用いられていた。しかし、原料原
油の品質が低下するにつれて、コークス製造装置の動作
に影響を及ぼす種々の要因がある。第1に、原油は硫黄
、金属(主トシてバナジウム、ニッケルおよび鉄)、お
よび灰分のような多くの汚染物質を含み、それらの汚染
物質は生成コークス中に濃縮されるから、そのコークス
の品質ははるかに低くなり、したがって通常の製品用途
から排除きれる。第2に、原油はよ#)重質である、す
なわち、よシ多くのコークス前駆物質を含むから、原料
原油の各バレルからよシ多くの低品質のコークスが製造
される。ディレード・コーキング法による石油コークス
ベレットの製造が米国特許第3673.080号明細書
に記載されており、流動コーキング法が米国特許第2.
709,676号明細書に記載されている。
テキサコ(Texaco)部分酸化ガス化法によシコー
クスの別の処理法が得られる。たとえば、米国特許第3
,607,157号明細書に記載されているように、石
油コークスの水スラリーが部分酸化により反応させられ
る。ガス化がコークス処分の便利な手段としてしばしば
用いられる。フレ中シコーキング(Flaxicoki
ng )法は統合されたコークス/ガス化法であるが、
ガス化装置の構造のためにしばしば批判されている。更
に、灰分融解温度が低い蕩けた石油コークス灰分が発生
されない。
クスの別の処理法が得られる。たとえば、米国特許第3
,607,157号明細書に記載されているように、石
油コークスの水スラリーが部分酸化により反応させられ
る。ガス化がコークス処分の便利な手段としてしばしば
用いられる。フレ中シコーキング(Flaxicoki
ng )法は統合されたコークス/ガス化法であるが、
ガス化装置の構造のためにしばしば批判されている。更
に、灰分融解温度が低い蕩けた石油コークス灰分が発生
されない。
コークス処分手段としてガス化を使用することの決定は
経済性の判断を基にして行われる。エネルギーコストの
予測される上昇と、原料原油を全て使用することを求め
ている法規(主としてカナダ)のために、部分酸化ガス
発生装置に石油コークス原料が多く利用されるようにま
もなく必ずなろう。
経済性の判断を基にして行われる。エネルギーコストの
予測される上昇と、原料原油を全て使用することを求め
ている法規(主としてカナダ)のために、部分酸化ガス
発生装置に石油コークス原料が多く利用されるようにま
もなく必ずなろう。
ディレートコーキングで動作する従来のガス化は、いく
つかの予測されていなかった運転上の問題を生じている
。通常は融けていて、ガス化装置からスラグとして排出
される灰分は完全には融けず、耐火物の壁面に積ってい
た。石炭を使用するガス化法のために通常用いられてい
るフラックス添加剤を使用することは、この問題点を解
決するKは至っていない。本発明により、液状炭化水素
燃料と固体炭素質燃料の少くとも一方からの灰分は灰分
融解温度低下剤に組合わされて、より低い温度で融けた
スラグとして反応領域から容易に除去される。
つかの予測されていなかった運転上の問題を生じている
。通常は融けていて、ガス化装置からスラグとして排出
される灰分は完全には融けず、耐火物の壁面に積ってい
た。石炭を使用するガス化法のために通常用いられてい
るフラックス添加剤を使用することは、この問題点を解
決するKは至っていない。本発明により、液状炭化水素
燃料と固体炭素質燃料の少くとも一方からの灰分は灰分
融解温度低下剤に組合わされて、より低い温度で融けた
スラグとして反応領域から容易に除去される。
本発明に従って、(1)ASTM E−11標準ふるい
呼びで約0.1〜210 ミクロンの粒子寸法の粉砕さ
れた鉱石を含む灰分融解温度低下剤を、ポンプで送るこ
とができる灰分含有液状炭化水素物質および灰分含有石
油コークスより成る群から選択された少くとも1つの物
質に混合する工程と、(2)自由流部分酸化反応領域に
おいて(1)からの混合物を約1149〜1482℃(
約2100〜2700°F)の範囲の温度および約1〜
200気圧の範囲の圧力で、温度低下剤(temper
ature moderator)の存在の下に、自由
酸素含有気体に反応させて、灰分融解温度が低下した融
解灰分とともにH,+ COを含む高温の生流出気体流
を発生する工程と、(3)前記融解灰分を前記高温の生
流出気体流から分離する工程とを備え、灰分融解温度低
下剤と(2)において発生された灰分との重量比が約0
.5〜10であシ、前記粉砕された鉱石は、単斜角せん
石と、輝石との少くとも一方の鉱物を主として含み、そ
の鉱物には鉄約5〜55重量%、カルシウム約1〜10
重量%、シリコン約4〜25重量%、マグネシウム約1
−10重量%、アルミニウム約0.25〜5.0重i%
(いずれも鉱石基準)の元素が存在する、水素および一
酸化炭素を含む混合気体を展造する方法が得られる。ま
た、粉砕された灰分融解温度低下剤を、灰分含有で重質
の液状炭化水素物質に混合させてコークス化できる。そ
のようにして得られた、前記灰分融解温度低下剤全体分
散されている灰分含有石油コークスを前記(2)におけ
る部分酸化反応領域内に入れる。本発明の方法により、
灰分含有液状炭化水素物質と灰分含有石油コークスの少
くとも一方の部分酸化から得られた灰分の最初の灰分融
解温度を約38〜316℃(約100〜600°F)の
範囲に低下できる。そうすると、部分酸化ガス発生装置
をよシ低い温度でスラッギングモードにおいて運転でき
る。それによシ反応領域の耐火性ライニングの寿命を延
長でき、そのためにコストを大幅に低下できる。
呼びで約0.1〜210 ミクロンの粒子寸法の粉砕さ
れた鉱石を含む灰分融解温度低下剤を、ポンプで送るこ
とができる灰分含有液状炭化水素物質および灰分含有石
油コークスより成る群から選択された少くとも1つの物
質に混合する工程と、(2)自由流部分酸化反応領域に
おいて(1)からの混合物を約1149〜1482℃(
約2100〜2700°F)の範囲の温度および約1〜
200気圧の範囲の圧力で、温度低下剤(temper
ature moderator)の存在の下に、自由
酸素含有気体に反応させて、灰分融解温度が低下した融
解灰分とともにH,+ COを含む高温の生流出気体流
を発生する工程と、(3)前記融解灰分を前記高温の生
流出気体流から分離する工程とを備え、灰分融解温度低
下剤と(2)において発生された灰分との重量比が約0
.5〜10であシ、前記粉砕された鉱石は、単斜角せん
石と、輝石との少くとも一方の鉱物を主として含み、そ
の鉱物には鉄約5〜55重量%、カルシウム約1〜10
重量%、シリコン約4〜25重量%、マグネシウム約1
−10重量%、アルミニウム約0.25〜5.0重i%
(いずれも鉱石基準)の元素が存在する、水素および一
酸化炭素を含む混合気体を展造する方法が得られる。ま
た、粉砕された灰分融解温度低下剤を、灰分含有で重質
の液状炭化水素物質に混合させてコークス化できる。そ
のようにして得られた、前記灰分融解温度低下剤全体分
散されている灰分含有石油コークスを前記(2)におけ
る部分酸化反応領域内に入れる。本発明の方法により、
灰分含有液状炭化水素物質と灰分含有石油コークスの少
くとも一方の部分酸化から得られた灰分の最初の灰分融
解温度を約38〜316℃(約100〜600°F)の
範囲に低下できる。そうすると、部分酸化ガス発生装置
をよシ低い温度でスラッギングモードにおいて運転でき
る。それによシ反応領域の耐火性ライニングの寿命を延
長でき、そのためにコストを大幅に低下できる。
以下、本発明の詳細な説明する。
液状炭化水素燃料と石油コークスの少くとも一方から得
られた灰分について詳しく研究した結果によると、それ
らの灰分はバナジウム、ニッケル、鉄の酸化物および硫
化物と、石炭鉱物質物質中において見られる物質に類似
する、通常生ずる鉱物質物質とで主として構成されてい
ることが判明している。灰分中に存在する金属は石炭中
に含まれている物質系とは大幅に異なる物質系を構成す
る。
られた灰分について詳しく研究した結果によると、それ
らの灰分はバナジウム、ニッケル、鉄の酸化物および硫
化物と、石炭鉱物質物質中において見られる物質に類似
する、通常生ずる鉱物質物質とで主として構成されてい
ることが判明している。灰分中に存在する金属は石炭中
に含まれている物質系とは大幅に異なる物質系を構成す
る。
別の要因は、石油コークスの全灰分含有量が僅かに約0
.5〜5%であるのに対して、石炭は10〜20%もの
灰分を含むのが普通である。石油の灰分含有量が比較的
低いことが、ガス化装置を長期間運転した後でのみ灰分
除去問題に注意が向けられることになるという明らかな
理由である。したがって、灰分融解温度を変えるために
必!!!々効果的な灰分/添加剤混合物を得る機会が大
幅に減少する。更に、液状炭化水素物質および石油コー
クス系においては、多数の灰分物質が個々の分子種とし
て放出されるということが理論づけられている。その理
由は、真空蒸留すなわちコーキングを行うと、ポルフィ
リン型構造(有機網目構造(organic fram
ework )中に捕えられた金属原子、それの酸化物
またはそれのイオン)として一般に含まれる原油中の金
属種がつぶされたマトリックス(collapsed
matrix )内に捕えられているからである。本発
明は改良された灰分融解温度低下剤を提供するものであ
る。更に、効果を最高にするためにこの天分融解温度低
下剤を系に入れる装置も得られる。
.5〜5%であるのに対して、石炭は10〜20%もの
灰分を含むのが普通である。石油の灰分含有量が比較的
低いことが、ガス化装置を長期間運転した後でのみ灰分
除去問題に注意が向けられることになるという明らかな
理由である。したがって、灰分融解温度を変えるために
必!!!々効果的な灰分/添加剤混合物を得る機会が大
幅に減少する。更に、液状炭化水素物質および石油コー
クス系においては、多数の灰分物質が個々の分子種とし
て放出されるということが理論づけられている。その理
由は、真空蒸留すなわちコーキングを行うと、ポルフィ
リン型構造(有機網目構造(organic fram
ework )中に捕えられた金属原子、それの酸化物
またはそれのイオン)として一般に含まれる原油中の金
属種がつぶされたマトリックス(collapsed
matrix )内に捕えられているからである。本発
明は改良された灰分融解温度低下剤を提供するものであ
る。更に、効果を最高にするためにこの天分融解温度低
下剤を系に入れる装置も得られる。
定義により、灰分含有液状炭化水素物質すなわち灰分含
有液状炭化水素燃料という用語は、直留原油、常圧蒸留
残渣油、重質スロップおよびナフサ、減圧蒸留塔底部ま
たは原料、残留燃料油、接触分解装置からデカンタ几理
された石油、重質燃料油スラリー、Nff!を軽油、ア
スファルト、タールサンドれき青、頁岩油、石炭抽出油
およびそれらの混合物から成る群から選択された石油ま
たは石炭から得た燃料のことである。本発明の一実施例
は、改良された、粉砕された灰分融解温度低下剤を、灰
分含有液状炭化水素燃料と粉砕され六灰分含有石油コー
クスの少くとも一方に混合する工程と、その混合物を部
分酸化ガス発生装置に入れる工程とを含む。本発明の別
の実施例においては、灰分融解温度低下剤を液状炭化水
素物質に混合し、その混合物をまずコーキング装置に入
れる。こうすることによシ、細かく粉砕された灰分融解
温度低下剤を石油コークス生成物に良く混合できる。
有液状炭化水素燃料という用語は、直留原油、常圧蒸留
残渣油、重質スロップおよびナフサ、減圧蒸留塔底部ま
たは原料、残留燃料油、接触分解装置からデカンタ几理
された石油、重質燃料油スラリー、Nff!を軽油、ア
スファルト、タールサンドれき青、頁岩油、石炭抽出油
およびそれらの混合物から成る群から選択された石油ま
たは石炭から得た燃料のことである。本発明の一実施例
は、改良された、粉砕された灰分融解温度低下剤を、灰
分含有液状炭化水素燃料と粉砕され六灰分含有石油コー
クスの少くとも一方に混合する工程と、その混合物を部
分酸化ガス発生装置に入れる工程とを含む。本発明の別
の実施例においては、灰分融解温度低下剤を液状炭化水
素物質に混合し、その混合物をまずコーキング装置に入
れる。こうすることによシ、細かく粉砕された灰分融解
温度低下剤を石油コークス生成物に良く混合できる。
粉砕された灰分融解温度低下剤および粉砕された石油コ
ークスの好適な粒子寸法は、ASTM Eニー11標準
ふるい呼びで約210〜37ミクロンまたはそれより小
さい範囲である。本発明の別の実施例においては、灰分
含有石油コークスが灰分融解温度低下剤とともに粉砕す
る。それによシ物質が良く混合され、しかも各物質の寸
法はほぼ同じである。
ークスの好適な粒子寸法は、ASTM Eニー11標準
ふるい呼びで約210〜37ミクロンまたはそれより小
さい範囲である。本発明の別の実施例においては、灰分
含有石油コークスが灰分融解温度低下剤とともに粉砕す
る。それによシ物質が良く混合され、しかも各物質の寸
法はほぼ同じである。
それから、粉砕された混合物を水と液状炭化水素物質の
少くとも一方に混合してポンプ送り可能なスラリーを形
成する。あるいは、固体物質を液状スラリー媒体ととも
に湿式粉砕できる。
少くとも一方に混合してポンプ送り可能なスラリーを形
成する。あるいは、固体物質を液状スラリー媒体ととも
に湿式粉砕できる。
本発明の更に別の実施例においては、灰分融解温度低下
剤を液状炭化水素物質に混合してからコーキング装置へ
送る。実際の作業は、たとえば灰分融解温度低下剤を、
真空蒸留塔へ送られる灰分含有石油液体原料に混合する
。その真空蒸留塔は通常はコーキング装置の前段に設け
られる。いずれの装置(コーキング装置または真空蒸留
塔)の運転においても、灰分融解温度低下剤は希望のボ
トム流の後に主としてなければならない。いいかえると
、灰分融解温度低下剤がそれよりも軽い生成物により運
ばれることが、仮にあるとしても、極めて僅かでなけれ
ば表らない。ボトム流(すなわち、コーキング装置原料
)よシも真空蒸留塔原料流に灰分融解温度低下剤を混合
することの可能な利点は、真空蒸留塔へ送り込まれる原
料の粘度が真空蒸留塔からのボトム流の粘度より大幅に
低いことである。それによシ一層完全な混合が可能とな
る。
剤を液状炭化水素物質に混合してからコーキング装置へ
送る。実際の作業は、たとえば灰分融解温度低下剤を、
真空蒸留塔へ送られる灰分含有石油液体原料に混合する
。その真空蒸留塔は通常はコーキング装置の前段に設け
られる。いずれの装置(コーキング装置または真空蒸留
塔)の運転においても、灰分融解温度低下剤は希望のボ
トム流の後に主としてなければならない。いいかえると
、灰分融解温度低下剤がそれよりも軽い生成物により運
ばれることが、仮にあるとしても、極めて僅かでなけれ
ば表らない。ボトム流(すなわち、コーキング装置原料
)よシも真空蒸留塔原料流に灰分融解温度低下剤を混合
することの可能な利点は、真空蒸留塔へ送り込まれる原
料の粘度が真空蒸留塔からのボトム流の粘度より大幅に
低いことである。それによシ一層完全な混合が可能とな
る。
本発明の別の実施例においては、約343〜499℃(
約650〜930°F)の温度において、高沸点液状石
油、すなわち、液状炭化水素燃料と粉砕されたコークス
灰分融解温度低下剤との混合物を、米国特許第3,67
3,080号明細書に記載され、かつ図示されている管
33によりディレートコ−キング領域に入れる。約42
7〜479℃(約800〜895°F) の温度範囲、
および約1.4〜4.2 kg/平方on(約20〜6
0 psi) ゲージ圧力の範囲において、凝縮され
ていない炭化水素排出蒸気とスチームが塔頂部から除去
され、石油コークスが前記ディレートコ−キング領域の
底部から除去される。定義により、灰分はNi、Vおよ
びFeの多くは酸化物およびおそらく硫化物も含むもの
と、81 、At、Ca、Ti 、Cr より成る群
から選択された物質の酸化物少量およびそれらの混合物
を主として含む。液状炭化水素物質中の金属含有率はN
i O,5〜610ppm、 V 2.0〜1500
ppm。
約650〜930°F)の温度において、高沸点液状石
油、すなわち、液状炭化水素燃料と粉砕されたコークス
灰分融解温度低下剤との混合物を、米国特許第3,67
3,080号明細書に記載され、かつ図示されている管
33によりディレートコ−キング領域に入れる。約42
7〜479℃(約800〜895°F) の温度範囲、
および約1.4〜4.2 kg/平方on(約20〜6
0 psi) ゲージ圧力の範囲において、凝縮され
ていない炭化水素排出蒸気とスチームが塔頂部から除去
され、石油コークスが前記ディレートコ−キング領域の
底部から除去される。定義により、灰分はNi、Vおよ
びFeの多くは酸化物およびおそらく硫化物も含むもの
と、81 、At、Ca、Ti 、Cr より成る群
から選択された物質の酸化物少量およびそれらの混合物
を主として含む。液状炭化水素物質中の金属含有率はN
i O,5〜610ppm、 V 2.0〜1500
ppm。
Fe0.5〜75ppm であるが、石油コークス生成
物中の金属台X*はNi 2.0=3100ppm、V
O,88−7400pp、Fe2.0〜38099mで
ある。
物中の金属台X*はNi 2.0=3100ppm、V
O,88−7400pp、Fe2.0〜38099mで
ある。
本発明の別の実施例においては、約288〜399℃(
約550〜750’F )の温度において、高沸点液状
石油と粉砕されたコークス灰分融解温度低下剤との混合
物を、米国特許第2,709,676号明細書に記載さ
れ、かつ図示されている管31により流動床コーキング
領域に入れる。約538〜649℃(約1000〜12
00°F)の温度範囲、および約0.7〜1.4kg/
平方cIn(約10〜20psi)ゲージ圧力の範囲に
おいて、凝縮されていない炭化水素排出蒸気とスチーム
が塔頂部から除去され、前記石油コークスが前記コーキ
ング領域の底部から除去される。
約550〜750’F )の温度において、高沸点液状
石油と粉砕されたコークス灰分融解温度低下剤との混合
物を、米国特許第2,709,676号明細書に記載さ
れ、かつ図示されている管31により流動床コーキング
領域に入れる。約538〜649℃(約1000〜12
00°F)の温度範囲、および約0.7〜1.4kg/
平方cIn(約10〜20psi)ゲージ圧力の範囲に
おいて、凝縮されていない炭化水素排出蒸気とスチーム
が塔頂部から除去され、前記石油コークスが前記コーキ
ング領域の底部から除去される。
本発明の別の面は、含まれる灰分融解温度低下剤は灰分
の融解状況を変えるという触媒的な主な機能に加えて、
巧妙な触媒特性を基にして選択できることである。それ
らの灰分融解温度低下剤はコーキング作業からより多く
の軽質生成物、またはより品質の良い軽質生成物、もし
くはよシ品質の良い軽質生成物をよシ多く生成するよう
に作用できる。それらの灰分融解温度低下剤は、反応速
度を高くシ、シたがってガス発生装置のガス発生量を増
加し、かつススの変換を高める、したがってプロセスの
全体の効率を高くすることによりガス化反応を促進する
こともできる。しかし、本発明は灰分融解温度低下剤の
触媒的な性質に依存するものではない。
の融解状況を変えるという触媒的な主な機能に加えて、
巧妙な触媒特性を基にして選択できることである。それ
らの灰分融解温度低下剤はコーキング作業からより多く
の軽質生成物、またはより品質の良い軽質生成物、もし
くはよシ品質の良い軽質生成物をよシ多く生成するよう
に作用できる。それらの灰分融解温度低下剤は、反応速
度を高くシ、シたがってガス発生装置のガス発生量を増
加し、かつススの変換を高める、したがってプロセスの
全体の効率を高くすることによりガス化反応を促進する
こともできる。しかし、本発明は灰分融解温度低下剤の
触媒的な性質に依存するものではない。
予測されなかったことであるが、液状炭化水素物質また
は石油コークス中の灰分のための好適な灰分融解温度低
下剤は鉄約5〜55重量%、カルシウム約1〜10重量
%、シリコン約4〜25重i%、マグネシウム約1〜1
0重量%、アルミニウム約0.25〜5.0重量%(い
ずれも鉱石基準)を含む単斜角せん石と輝石との少くと
も一方の鉱物の粉砕された鉱石を含む。
は石油コークス中の灰分のための好適な灰分融解温度低
下剤は鉄約5〜55重量%、カルシウム約1〜10重量
%、シリコン約4〜25重i%、マグネシウム約1〜1
0重量%、アルミニウム約0.25〜5.0重量%(い
ずれも鉱石基準)を含む単斜角せん石と輝石との少くと
も一方の鉱物の粉砕された鉱石を含む。
したがって、粉砕された鉱石は、鉄、カルシウム、マグ
ネシウム、およびアルミニウムのけい酸塩の混合物を主
として含む。たとえば、灰分融解温度低下剤はヘーデン
バージャイ) (Hedenbergit(2)、ホー
ンブレンド(Hornblend)、グルネライト(G
runerit(2) より戊る群から選択された自
然産出鉱物で生として溝底できる。
ネシウム、およびアルミニウムのけい酸塩の混合物を主
として含む。たとえば、灰分融解温度低下剤はヘーデン
バージャイ) (Hedenbergit(2)、ホー
ンブレンド(Hornblend)、グルネライト(G
runerit(2) より戊る群から選択された自
然産出鉱物で生として溝底できる。
灰分含有液状炭化水素物質と灰分含M石油コークスとの
少くとも一方の部分酸化によp生成された融けた灰分に
対する灰分融解温度低下剤の重量比は約0.5〜10、
はとんど1〜3である。
少くとも一方の部分酸化によp生成された融けた灰分に
対する灰分融解温度低下剤の重量比は約0.5〜10、
はとんど1〜3である。
本発明の別の実施例においては、本発明はガス化に適当
な他の類似の石油プロセスに応用できる。
な他の類似の石油プロセスに応用できる。
ボトム流すなわち残渣流を無くすためにボトム流すなわ
ち残渣流の質を向上させない「バレルの底」プロセスは
、そのような流れを最終的に生じなければならない。液
状、または温度を上昇させるとポンプ送9が可能となる
固体である、それらの流れは、コークスについて述べた
のと同様なガス化問題を生ずる。したがって、ガス化の
前に石油処理の一部として灰分融解温度低下剤を入れる
という本発明は、特定のプロセスに応じて、前記したガ
ス化の問題点を生じないガス化された原料を生成する。
ち残渣流の質を向上させない「バレルの底」プロセスは
、そのような流れを最終的に生じなければならない。液
状、または温度を上昇させるとポンプ送9が可能となる
固体である、それらの流れは、コークスについて述べた
のと同様なガス化問題を生ずる。したがって、ガス化の
前に石油処理の一部として灰分融解温度低下剤を入れる
という本発明は、特定のプロセスに応じて、前記したガ
ス化の問題点を生じないガス化された原料を生成する。
それらのプロセスのほとんどは前処理として真空蒸留を
採用している。そうすると、灰分融解温度低下剤はボト
ム流の蒸留により出てゆく。
採用している。そうすると、灰分融解温度低下剤はボト
ム流の蒸留により出てゆく。
ボトム流は品質向上のための原料流である。灰分融解温
度低下剤をそれらのプロセスに悪影響を及ぼしてはなら
ず、かつそれぞれの各流れから残渣流とともに最終的に
は出てゆかなければならない。
度低下剤をそれらのプロセスに悪影響を及ぼしてはなら
ず、かつそれぞれの各流れから残渣流とともに最終的に
は出てゆかなければならない。
それらのプロセスの全てにおいて、その残渣流は部分酸
化によるガス化にとって適当々ものでなげればならない
。
化によるガス化にとって適当々ものでなげればならない
。
本発明の一実施例においては、Hx25〜45モルチ、
0020〜50モルチ、CO雪5〜35モル俤、CH4
0,06〜8.0モルチ、およびCO。
0020〜50モルチ、CO雪5〜35モル俤、CH4
0,06〜8.0モルチ、およびCO。
”HxSO,1〜2.0モルqb(いずれも乾燥状態に
おいて〕をほぼ含む合成ガスを、前記米国特許第:36
07.157号明細書に記載され、かつ図示されている
ような自由流部分酸化反応領域において生成できる。た
とえば、気体状の輸送媒体中に捕えられているほぼ乾燥
している石油コークスの分散または霧化水分散を、自由
流部分酸化ガス発生装置に入れる。気体状輸送媒体はス
チーム、N21、C020)遊離酸素含有気体およびリ
サイクル合成ガスよシ成る群から選択できる。灰分融解
温度低下剤と、次の部分酸化領域において生成された灰
分とのxi比が約0.5〜10.0でおるように、石油
コークス中には十分な灰分融解温度低下剤が一様に分散
される。本発明の別の実施例においては、水、液状炭化
水素流体、またはそれの混合物中での石油コークスのポ
ンプ送り可能なスラリーとして自由流部分酸化反応領域
に入れられる。スラリーの固体含有量は約50〜65重
量%である。
おいて〕をほぼ含む合成ガスを、前記米国特許第:36
07.157号明細書に記載され、かつ図示されている
ような自由流部分酸化反応領域において生成できる。た
とえば、気体状の輸送媒体中に捕えられているほぼ乾燥
している石油コークスの分散または霧化水分散を、自由
流部分酸化ガス発生装置に入れる。気体状輸送媒体はス
チーム、N21、C020)遊離酸素含有気体およびリ
サイクル合成ガスよシ成る群から選択できる。灰分融解
温度低下剤と、次の部分酸化領域において生成された灰
分とのxi比が約0.5〜10.0でおるように、石油
コークス中には十分な灰分融解温度低下剤が一様に分散
される。本発明の別の実施例においては、水、液状炭化
水素流体、またはそれの混合物中での石油コークスのポ
ンプ送り可能なスラリーとして自由流部分酸化反応領域
に入れられる。スラリーの固体含有量は約50〜65重
量%である。
石油コークスは、耐火物を張られている部分酸化ガス発
生装置において、約1149〜1482℃(約2100
〜2700°F) の温度、たとえは約1177〜13
16℃(約2150〜2400°F)の温度、および約
1〜200気圧、たとえば約6〜60気圧の圧力におい
て、温度低下剤、たとえばH20、CO21N2の存在
の下に、遊離酸素含有気体たとえば空気、酸素を多量に
含む空気、はぼ純粋な酸素と反応させられる。融けたス
ラグの小滴は重力により、またはガス流を冷却もしくは
水その他の気体洗い媒体によシ洗うことにより、反応領
域を出る高温の排出ガス流から容易に分離される。高温
の排出ガス流中に捕えられ、H2+COを含む石油コー
クスの初期灰分変形温度は約1149〜1482℃(約
2100〜270口°F)の温度、たとえば約1177
〜1316℃(約2150〜2400 ’F )である
。これは、灰分含有液状炭化水素物質または石油コーク
スを、本発明の灰分融解温度低下剤を添加することなし
に、部分酸化することにより得られた灰分の初期変形温
度と比べて約55.5〜333℃(約100〜6007
つの低下である。
生装置において、約1149〜1482℃(約2100
〜2700°F) の温度、たとえは約1177〜13
16℃(約2150〜2400°F)の温度、および約
1〜200気圧、たとえば約6〜60気圧の圧力におい
て、温度低下剤、たとえばH20、CO21N2の存在
の下に、遊離酸素含有気体たとえば空気、酸素を多量に
含む空気、はぼ純粋な酸素と反応させられる。融けたス
ラグの小滴は重力により、またはガス流を冷却もしくは
水その他の気体洗い媒体によシ洗うことにより、反応領
域を出る高温の排出ガス流から容易に分離される。高温
の排出ガス流中に捕えられ、H2+COを含む石油コー
クスの初期灰分変形温度は約1149〜1482℃(約
2100〜270口°F)の温度、たとえば約1177
〜1316℃(約2150〜2400 ’F )である
。これは、灰分含有液状炭化水素物質または石油コーク
スを、本発明の灰分融解温度低下剤を添加することなし
に、部分酸化することにより得られた灰分の初期変形温
度と比べて約55.5〜333℃(約100〜6007
つの低下である。
本発明の利点を下記の例によって示す。それらの例は本
発明を説明するためのものであって、本発明を限定する
ものではない。
発明を説明するためのものであって、本発明を限定する
ものではない。
実験例 I
運転 41−石油コークスの水性スラリーの部分酸化に
よシ生成された灰分の初期変形温度は、ASTM試験法
E−1857に従って試験した時に、約1482℃(約
2700′F)であることが決定された。石油コークス
はアラスカンVL質原油のデイレ−ド・コーキングから
得たものであった。
よシ生成された灰分の初期変形温度は、ASTM試験法
E−1857に従って試験した時に、約1482℃(約
2700′F)であることが決定された。石油コークス
はアラスカンVL質原油のデイレ−ド・コーキングから
得たものであった。
石油コークス灰分の粒子寸法はASTM標準ふるい呼び
約0゜1〜210 ミクロンであった。石油コークスの
灰分含有率は約0.4重量−であった。
約0゜1〜210 ミクロンであった。石油コークスの
灰分含有率は約0.4重量−であった。
運転 A2−第工表に示す石油コークス灰分融解温度低
下剤を、運転AIにおいて用いた石油コークスの部分酸
化から得た灰分の一部KIL<混合して、灰分融解温度
低下剤と、前記石油コークスの部分酸化によシ生成され
た灰分との重量比が約3である混合物を得た。石油コー
クス灰分融解温度低下剤の粒子寸法はASTM標準ふる
い呼び約0.1〜210ミクロンであった。As TM
試験法り一1857に従って、初期変形温度、軟化温度
および流動温度をその混合物について決定した。その結
果を第1表に示す。その結果によシ、石油コークス灰分
の約1482℃(約2700°F)より高い初期変形温
度が、石油コークス灰分融解温度低下剤を加えることに
よシ約194〜278℃(約350〜550°F)だけ
低下したことを示す。したがって、この灰分融解温度低
下剤が灰分含有コークス原料の一部として部分酸化ガス
発生装置に入れられると、Hz ” Co と、灰分融
解温度が低い融けた灰分を含む混合物が生成される。
下剤を、運転AIにおいて用いた石油コークスの部分酸
化から得た灰分の一部KIL<混合して、灰分融解温度
低下剤と、前記石油コークスの部分酸化によシ生成され
た灰分との重量比が約3である混合物を得た。石油コー
クス灰分融解温度低下剤の粒子寸法はASTM標準ふる
い呼び約0.1〜210ミクロンであった。As TM
試験法り一1857に従って、初期変形温度、軟化温度
および流動温度をその混合物について決定した。その結
果を第1表に示す。その結果によシ、石油コークス灰分
の約1482℃(約2700°F)より高い初期変形温
度が、石油コークス灰分融解温度低下剤を加えることに
よシ約194〜278℃(約350〜550°F)だけ
低下したことを示す。したがって、この灰分融解温度低
下剤が灰分含有コークス原料の一部として部分酸化ガス
発生装置に入れられると、Hz ” Co と、灰分融
解温度が低い融けた灰分を含む混合物が生成される。
第1表
℃ 約1290 約1208 約1221(T)(
約2354)(約2206)C,約2230)軟化温度 ℃ 約1298 約1228 約1276(°F)
(約2368) (約2243)(約2328)流動
温度
約2354)(約2206)C,約2230)軟化温度 ℃ 約1298 約1228 約1276(°F)
(約2368) (約2243)(約2328)流動
温度
Claims (24)
- (1)〔1〕粒子寸法がASTM E−11標準ふるい
呼びで約0.1〜210ミクロンである粉砕された鉱石
を含む灰分融解温度低下剤を、ポンプで送ることができ
る灰分含有液状炭化水素物質および灰分含有石油コーク
スより成る群から選択された少くとも1つの物質に混合
する工程と、 〔2〕自由流部分酸化反応領域において、工程〔1〕か
らの混合物を約1149〜1482℃(約2100〜2
700°F)の範囲の温度および約1〜200気圧の範
囲の圧力で、温度低下剤の存在の下に、自由酸素含有気
体に反応させて、灰分融解温度が低下した融解灰分とと
もにH_2+COを含む高温の生流出気体流を発生する
工程と、 前記融解灰分を前記高温の生流出気体流から分離する工
程と を備え、灰分融解温度低下剤と工程〔2〕において発生
された灰分との重量比が約0.5〜10であり、前記粉
砕された鉱石は単斜角せん石と、輝石との少くとも一方
の鉱物を主として含み、その鉱物には鉄約5〜55重量
%、カルシウム約1〜10重量%、シリコン約4〜25
重量%、マグネシウム約1〜10重量%、アルミニウム
約0.25〜5.0重量%(いずれも鉱石基準)の元素
が存在することを特徴とする水素および一酸化炭素を含
む混合気体を製造する方法。 - (2)特許請求の範囲第1項記載の方法であつて、前記
灰分融解温度低下剤は鉄、カルシウム、マグネシウムお
よびアルミニウムのけい酸塩の混合物を主として含むこ
とを特徴とする方法。 - (3)特許請求の範囲第1項記載の方法であつて、前記
灰分融解温度低下剤はヘーデンパージヤイト、ホーンブ
レンド、グルネライトより成る群から選択された自然産
出鉱石およびそれらの混合物で主として構成されること
を特徴とする方法。 - (4)特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載
の方法であつて、工程〔1〕からの石油コークスを水、
液状炭化水素流体またはそれの混合物中の石油コークス
のポンプ送り可能なスラリーとして、または気体輸送媒
体中に含まれたほぼ乾燥している石油コークスとして、
工程〔2〕における自由流部分酸化領域の中に入れるこ
とを特徴とする方法。 - (5)特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載
の方法であつて、前記灰分含有液状炭化水素物質を直留
原油、重質スロツプおよび重質ナフサ、残渣燃料油、接
触分解装置からのデカンタ処理された石油、重質燃料油
スラリー、重質軽油、アスフアルト、タールサンドれき
青、頁岩油、石炭抽出油およびそれらの混合物から成る
群から選択することを特徴とする方法。 - (6)特許請求の範囲第1項〜第5項のいずれかに記載
の方法であつて、前記石油コークス灰分融解温度低下剤
の粒子寸法がASTM E−11標準ふるい呼びで約2
10〜37ミクロンの範囲であることを特徴とする方法
。 - (7)〔1〕石油コークス灰分融解温度低下剤と工程〔
3〕で発生される融けた灰分との重量比が約0.5〜1
0.0であるように、粉砕された石油コークス灰分融解
温度低下剤を灰分含有重質液状炭化水素物質の中に分散
させる工程と、 〔2〕工程〔1〕からのコークス灰分融解温度低下剤と
灰分含有重質液状炭化水素物質の前記混合物をコークス
化して、前記石油コークス灰分融解温度低下剤を分散し
て含む石油コークスを発生する工程と、 〔3〕自由流部分酸化反応領域において工程〔1〕から
の混合物を温度低下剤の存在の下に、自由酸素含有気体
と反応させて、灰分融解温度が低下した融解灰分ととも
にH_2+COを含む高温の生流出気体流を発生する工
程と を備えることを特徴とするH_2+COを含む気体混合
物を製造する方法。 - (8)特許請求の範囲第7項記載の方法であつて、前記
灰分融解温度低下剤は、鉄、カルシウム、マグネシウム
およびアルミニウムのけい酸塩の混合物を主として含む
ことを特徴とする方法。 - (9)特許請求の範囲第7項記載の方法であつて、前記
粉砕された前記石油コークス灰分融解温度低下剤は単斜
角せん石と輝石の鉱物の少くとも1つを含むことを特徴
とする方法。 - (10)特許請求の範囲第7項記載の方法であつて、前
記灰分融解温度低下剤はヘーデンパージヤイト、ホーン
ブレンド、グルネライトより成る群から選択された自然
産出鉱石およびそれらの混合物で主として構成されるこ
とを特徴とする方法。 - (11)特許請求の範囲第7項〜第10項のいずれかに
記載の方法であつて、前記石油コークス灰分融解温度低
下剤の粒子寸法がASTM E−11標準ふるい呼びで
約0.1〜210ミクロンであることを特徴とする方法
。 - (12)特許請求の範囲第7項〜第11項のいずれかに
記載の方法であつて、前記石油コークス灰分融解温度低
下剤の粒子寸法がASTM E−11標準ふるい呼びで
約210〜37ミクロンの範囲であることを特徴とする
方法。 - (13)特許請求の範囲第7項〜第12項のいずれかに
記載の方法であつて、工程〔1〕におけるコークス灰分
融解温度低下剤と工程〔3〕における融けた石油コーク
ス灰分との比は約1〜3の範囲であることを特徴とする
方法。 - (14)特許請求の範囲第7項〜第13項のいずれかに
記載の方法であつて、前記灰分含有重質液状炭化水素は
真空塔すなわち蒸留塔から頂部または底部へ送られる高
沸点液状石油であることを特徴とする方法。 - (15)特許請求の範囲第7項〜第14項のいずれかに
記載の方法であつて、高温の生排出気体流から石油コー
クス灰分を分離する工程が設けられることを特徴とする
方法。 - (16)特許請求の範囲第7項〜第15項のいずれかに
記載の方法であつて、工程〔2〕からの石油コークスを
気体輸送媒体中に含まれているほぼ乾燥した石油コーク
スとして、工程〔3〕における自由流部分酸化反応領域
内に入れることを特徴とする方法。 - (17)〔1〕粒子寸法がASTM E−11標準ふる
い呼びで約0.1〜210ミクロンであつて、鉄、カル
シウム、シリコン、マグネシウム、アルミニウムのそれ
ぞれのけい酸塩の混合物を主として含む粉砕されたコー
クス灰分融解温度低下剤を、灰分含有液状石油物質に混
合する工程と、 〔2〕工程〔1〕からの灰分含有液状石油と粉砕された
石油コークス灰分融解温度低下剤を上昇させられた温度
においてコークス化領域内に入れ、内部に石油コークス
灰分融解温度低下剤が一様に分散されている石油コーク
スをそのコークス化領域から除去する工程と、 〔3〕工程〔2〕からの前記石油コークスを自由流部分
酸化反応領域において、温度低下剤の存在の下に、自由
酸素含有気体に反応させて、最初の灰分変形温度が約1
149〜1371℃(約2100〜2500°F)の範
囲である融けた石油コークス灰分とともにH_2+CO
を含む高温の生排出気体流を発生する工程と、 〔4〕前記融けた石油コークス灰分を前記高温の生排出
気体流から分離する工程と を備え、工程〔3〕において発生されたコークス灰分に
加えられたコークス灰分融解温度低下剤の重量比は0.
5〜10であることを特徴とするH_2+COを含む気
体混合物を製造する方法。 - (18)特許請求の範囲第17項記載の方法であつて、
工程〔2〕において灰分含有高沸点液状石油と粉砕され
たコークス灰分融解温度低下剤の混合物を約343〜4
99℃(約650〜930°F)の温度でデイレード・
コーキング領域に入れ、その領域において約427〜4
79℃(約800〜895°F)の温度および約1.4
〜4.2kg/平方cm(約20〜60psi)ゲージ
の圧力において、凝縮されていない炭化水素排出蒸気を
塔頂から除去し、前記石油コークスを底部から除去する
ことを特徴とする方法。 - (19)特許請求の範囲第17項記載の方法であつて、
工程〔2〕において、灰分含有液状石油と粉砕されたコ
ークス灰分融解温度低下剤の混合物を約288〜399
℃(約550〜750°F)の温度で流動床コーキング
領域に入れ、その領域において約538〜649℃(約
1000〜1200°F)の温度および約0.7〜1.
4kg/平方cm(約10〜20psi)ゲージの圧力
において、凝縮されていない炭化水素排出蒸気を塔頂か
ら除去し、前記石油コークスを底部から除去することを
特徴とする方法。 - (20)特許請求の範囲第17項〜第19項のいずれか
に記載の方法であつて、前記石油コークス灰分を工程〔
4〕からの前記高温の排出気体流から水または油の精製
媒体により分離する工程が設けられることを特徴とする
方法。 - (21)鉄、カルシウム、マグネシウムおよびアルミニ
ウムの各けい酸塩の混合物を主として含むことを特徴と
する、灰分含有液状炭化水素物質または石油コークスの
部分酸化から得る灰分融解温度低下剤。 - (22)特許請求の範囲第21項記載の灰分融解温度低
下剤であつて、前記灰分は灰分含有石油コークスから生
ずることを特徴とする灰分融解温度低下剤。 - (23)鉄約5〜55重%、カルシウム約1〜10重量
%、シリコン約4〜25重量%、マグネシウム約1〜1
0重量%、アルミニウム約0.25〜5.0重量%を主
として含む、単斜角せん石鉱物と輝石鉱物との少くとも
一方の粉砕された鉱石であることを特徴とする灰分含有
液状炭化水素物質と灰分含有石油コークスの部分酸化か
ら得た灰分の温度を低下させる灰分融解温度低下剤。 - (24)ヘーデンパージヤイト、ホーンブレンド、グル
ネライトより成る群から選択された自然産出鉱石および
それらの混合物の粉砕された鉱石であることを特徴とす
る灰分含有液状炭化水素物質と灰分含有石油コークスの
少くとも一方の部分酸化から得た灰分の温度を低下させ
る灰分融解温度低下剤。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US06/680,724 US4655792A (en) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | Partial oxidation process |
US06/795,015 US4705538A (en) | 1984-12-12 | 1985-11-04 | Partial oxidation process |
EP87304193A EP0290689B1 (en) | 1984-12-12 | 1987-05-12 | Partial oxidation process |
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EP (1) | EP0290689B1 (ja) |
JP (1) | JPS63151601A (ja) |
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