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Info
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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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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/36—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
-
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- C01B3/36—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
- C01B3/363—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents characterised by the burner used
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
／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。
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。
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。
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
。
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
。
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
。
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。
（ｋｇ／ｓ） ３．１７２ ４．４４６密
度（ｋｇ／ｍ”） １４．０ １６．
３温度（Ｋ） ６７３ ６７２組成
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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）
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２．２Ｑ３Ｃ）生爪 ＣＯ＋Ｈｔ（ｎｌｌ’／日 乾燥） ６００ Ｘ １
０’ １２７５ ｘ １０’ｄ）バー にお番る
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（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
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通る燃料（ｍ／ｓ） ２０ ２Ｏｆ）反皮
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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)
- 【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。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB878711156A GB8711156D0 (en) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | Partial oxidation of hydrocarbon-containing fuel |
| GB8711156 | 1987-05-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63297201A true JPS63297201A (ja) | 1988-12-05 |
| JP2855193B2 JP2855193B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=10617174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63111742A Expired - Lifetime JP2855193B2 (ja) | 1987-05-12 | 1988-05-10 | 炭化水素含有燃料の部分酸化方法 |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4836831A (ja) |
| EP (1) | EP0291111B1 (ja) |
| JP (1) | JP2855193B2 (ja) |
| KR (1) | KR970002887B1 (ja) |
| CN (1) | CN1012057B (ja) |
| AU (1) | AU601276B2 (ja) |
| BR (1) | BR8802264A (ja) |
| CA (1) | CA1301458C (ja) |
| CZ (1) | CZ282208B6 (ja) |
| DD (1) | DD274043A5 (ja) |
| DE (1) | DE3869193D1 (ja) |
| EG (1) | EG18918A (ja) |
| ES (1) | ES2030153T3 (ja) |
| GB (1) | GB8711156D0 (ja) |
| MY (1) | MY104308A (ja) |
| NO (1) | NO174955C (ja) |
| NZ (1) | NZ224564A (ja) |
| PT (1) | PT87444B (ja) |
| SU (1) | SU1766282A3 (ja) |
| ZA (1) | ZA883292B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000178002A (ja) * | 1998-08-27 | 2000-06-27 | Haldor Topsoe As | 炭化水素供給材料の自熱式改質法 |
Families Citing this family (40)
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