JPS63297201A - 炭化水素含有燃料の部分酸化方法 - Google Patents

炭化水素含有燃料の部分酸化方法

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JPS63297201A
JPS63297201A JP63111742A JP11174288A JPS63297201A JP S63297201 A JPS63297201 A JP S63297201A JP 63111742 A JP63111742 A JP 63111742A JP 11174288 A JP11174288 A JP 11174288A JP S63297201 A JPS63297201 A JP S63297201A
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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】 産呈上東肌朋分立 本発明は、複オリフィス型バーナ(即ち、複数のオリフ
ィスを有するバーナ)を用いて炭化水素含有燃料を部分
酸化する方法に関する。
特に、本発明は、2個の酸素通路即ち酸素流路と2個の
燃料通路即ち燃料流路が同軸的に配列されている同軸配
列体からなる複オリフィス型バーナを通じて酸素含有ガ
ス及び炭化水素含有燃料をガス化帯域に供給し、合成ガ
ス含有気体流を適切な条件下で自熱的に(autoth
ermically)生成させる、炭化水素含有燃料の
部分酸化方法に関する。
前記酸素含有ガスは通常、空気又は純粋な酸素又はそれ
らの混合物である。ガス化帯域における温度を制御する
ために、調節剤ガスが該帯域に供給され得る。
一層特に、本発明は、上記に記載の方法であってガス例
えば天然ガス、製油所ガス、メタン等が燃料として適合
し得る方法に関する。
かかる方法においては、優れたガス化プロセスを達成さ
せるために燃料と酸素含有ガスとの良好かつ速やかな接
触又は混合を確保することが必要である。
更に、かかる方法においては、プロセスの性能を変える
ことなく炎を上昇させることによって対流熱及び輻射熱
の流束を低減させることにより、装置の寿命は延ばされ
得る。
日が ゛ しようとする口 占 本発明の目的は、上記の同軸配列体の外で反応体が速や
かにかつ親密に混合される、炭化水素含有燃料の部分酸
化方法を提供することである0本発明の別の目的は、酸
素と燃料との混合エネルギーが高速燃料流によって与え
られる、炭化水素含有燃料の部分酸化方法を提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、圧力損失が最小にされかつより短
い反応器の長さが可能である(効果的バーナ速度及びバ
ーナ面の下流の混合距離を低減させることによって効果
的反応器滞留時間が維持されるため)、炭化水素含有燃
料の部分酸化方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は、反応器からの比較的熱い合成
ガスが第3の同軸流路からの反応体と混ざる領域におい
て高発熱反応が防止される、炭化水素台を燃料の部分酸
化方法を提供することである。
。 占  ゛ るための それ故、本発明は、炭化水素含有燃料の部分酸化方法で
あって、2個の酸素通路即ち酸素流路と2個の燃料通路
即ち燃料流路が同軸的に配列されている同軸配列体から
なる複オリフィス型バーナを通じて酸素含有ガス及び炭
化水素含有燃料をガス化帯域に供給する工程及び合成ガ
ス含有気体流を適切な条件下で自熱的に生成させる工程
からなり、しかも酸素含有ガスを前記同軸配列体の中心
の流路を通じて5〜45+Il/5e−cの比較的低い
速度にて供給する工程、炭化水素含有燃料を前記中心の
流路を取り囲む第1の同軸流路を通じて50〜15 (
1+/seeの比較的高い速度にて供給する工程、酸素
含有ガスを前記第1の流路を取り囲む第2の同軸流路を
通じて5〜45IIl/seeの比較的低い速度にて供
給する工程及び炭化水素含有燃料及び/又は調節剤を前
記第2の流路を取り囲む第3の同軸流路を通じて5〜4
5m/secの比較的低い速度にて供給する工程からな
る、ことを特徴とする前記方法を提供する。
本発明の有利な具体例では、30〜45質量パーセント
の酸素含有ガスが該中心の流路を通じて供給され、10
〜20質量パーセントの燃料が該第3の同軸流路を遣じ
て供給される。
本発明の別の有利な具体例では、各速度は該ガス化帯域
に通じる各流路の出口にて測定される。
速度の測定は目的に適したいかなるやり方でも行われ得
、詳述しなくてもよいであろう。
本発明の更に別の有利な具体例では、酸素含有ガス及び
/又は燃料は調節剤としての水蒸気又は二酸化炭素を含
有する。本発明の更に別の有利な具体例では、ガス化プ
ロセスは0.1〜12MPaの圧力にて行われる。
本発明の更に別の有利な具体例では、炭化水素含有燃料
はガス例えばメタン、天然ガス又は製油所ガスである。
燃料及び酸素含有ガスは、2個の酸素通路と2個の燃料
通路とからなる同軸配列体を通じてガス化帯域に供給さ
れる。酸素(有利には、調節剤と混合された酸素)供給
用の中心流路は、燃料供給用の第1の環状流路によって
取り囲まれている。
該第1の環状流路は酸素(有利には、調節剤と混合され
た酸素)供給用の第2の環状流路によって取り囲まれて
おり、該第2の環状流路は燃料及び/又は調節剤供給用
の第3の環状流路によって取り囲まれている。
酸素及び燃料をガス化帯域に供給するための環状同軸流
路の配列体からなる複オリフィス型バーナはそれ自体公
知であり、その機械的詳細は述べなくてもよいであろう
本発明によれば、低い圧力損失、反応体の速やかかつ親
密な混合、効果的な長い反応器滞留時間及び炎の上昇を
達成するために、酸素及び燃料は特定の低速度及び特定
の質量分布にて各流路を通じてガス化帯域に供給される
〔実施例〕
次の例を参照して本発明を一層詳細に記載する。
試験は、次の条件下で行われた。
a)悲           炎上   炎ユ質量流量
(kg/s)      3.172  4.446密
度(kg/m”)       14.0   16.
3温度(K)        673   672組成
(容量%) CO7,3740,336 COt           15.57   3.7
98CH,68,5784,05 他の炭化水素       1.702  7.832
Ht            6.474  3.28
6N t            O,3100,69
8b)改上剋           L   肛酸素の
質量流! (kg/s)   2.703  4.95
4水蒸気の質量流111 (kg/s)  0.380
8  0.2207密度(kg/m3)       
25.7   34.2温度(K)        5
19   534組成(容量%) H、020,037,334 Nよ            0.12   0゜46
330 t            79.85  9
2.2Q3C)生爪 CO+Ht(nll’/日 乾燥)  600 X 1
0’  1275 x 10’d)バー  にお番る 
 、法  L  肛中心の管の直径(麟麟)     
55.28  64.00第1流路のスロット幅(mm
)  13.88  11.50第2流路のスロット幅
(am)  12.03  13.72第3流路のスロ
ット幅(I+1m)   6.34   7.14反応
体のマクロ混合の ためのバーナ面の下流 の混合距離(m)        0.150  0.
11中心の流路(酸化剤)      40    4
0第1流路(燃料)        80    80
第2流路(酸化剤>       60    60第
3流路(燃料)        20’20乙二±皿及
並旦土況皮 中央の管を遣る酸化剤(m/s)   20    2
0第1流路を通る燃料(m/s)    60    
80第2流路を通る酸化剤(僧へ)2020第3流路を
通る燃料(m/s)    20    2Of)反皮
塁 圧力(MPa)          3.8   4.
9温度(K )         1675   16
00g)血  な 人 ガスの  (六 %  燥)C
o           40.4   35.(ic
o、           5.2   2.OH,5
4,361,O CH,0,11,4 本発明の種々の変更M様が、上記の記載から当業者にと
って明らかになるであろう、かがる変更態様は、特許請
求の範囲に入るよう意図されている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、炭化水素含有燃料の部分酸化方法であつて、2個の
    酸素通路即ち酸素流路と2個の燃料通路即ち燃料流路が
    同軸的に配列されている同軸配列体からなる複オリフィ
    ス型バーナを通じて酸素含有ガス及び炭化水素含有燃料
    をガス化帯域に供給する工程及び合成ガス含有気体流を
    適切な条件下で自熱的に生成させる工程からなり、しか
    も酸素含有ガスを前記同軸配列体の中心の流路を通じて
    5〜45m/secの比較的低い速度にて供給する工程
    、炭化水素含有燃料を前記中心の流路を取り囲む第1の
    同軸流路を通じて50〜150m/secの比較的高い
    速度にて供給する工程、酸素含有ガスを前記第1の流路
    を取り囲む第2の同軸流路を通じて5〜45m/sec
    の比較的低い速度にて供給する工程及び炭化水素含有燃
    料及び/又は調節剤を前記第2の流路を取り囲む第3の
    同軸流路を通じて5〜45m/secの比較的低い速度
    にて供給する工程からなる、ことを特徴とする前記方法
    。 2、各速度をガス化帯域に通じる各同軸流路の出口にて
    測定する、ことを特徴とする請求項1記載の方法。 3、炭化水素含有燃料がガスである、ことを特徴とする
    請求項1又は2記載の方法。 4、ガスが天然ガス又は製油所ガスである、ことを特徴
    とする請求項3記載の方法。 5、ガスがメタンである、ことを特徴とする請求項3記
    載の方法。 6、酸素含有ガス及び/又は燃料を調節剤と混合する、
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つの項記載
    の方法。 7、調節剤が水蒸気又は二酸化炭素である、ことを特徴
    とする請求項6記載の方法。 8、0.1〜12MPaの圧力にて実施する、ことを特
    徴とする請求項1〜7のいずれか1つの項記載の方法。 9、30〜45質量パーセントの酸素含有ガスを中心の
    流路を通じて供給する、ことを特徴とする請求項1〜8
    のいずれか1つの項記載の方法。 10、10〜20質量パーセントの燃料を第3の同軸流
    路を通じて供給する、ことを特徴とする請求の範囲1〜
    9のいずれか1つの項記載の方法。
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