JPS6343996A - 炭化水素含有燃料の部分酸化法 - Google Patents
炭化水素含有燃料の部分酸化法Info
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- JPS6343996A JPS6343996A JP62192771A JP19277187A JPS6343996A JP S6343996 A JPS6343996 A JP S6343996A JP 62192771 A JP62192771 A JP 62192771A JP 19277187 A JP19277187 A JP 19277187A JP S6343996 A JPS6343996 A JP S6343996A
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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
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0959—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/12—Heating the gasifier
- C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1846—Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、マルチオリフィス型バーナー（即ち、複数の
オリフィスを有するバーナー）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。
オリフィスを有するバーナー）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、３個の酸素通路即ち酸素流路と７個の
燃料通路即ち燃料流路が同心的に配置されている四オリ
フィス型・ぐ−ナーを通じて酸素含有ガスと炭化水素含
有、燃料がガス化帯域に供給され、合成がス含有ガス流
が適切な条件下で自熱的に生成せしめられる、炭化水素
含有燃料の部分酸化法に関する。
燃料通路即ち燃料流路が同心的に配置されている四オリ
フィス型・ぐ−ナーを通じて酸素含有ガスと炭化水素含
有、燃料がガス化帯域に供給され、合成がス含有ガス流
が適切な条件下で自熱的に生成せしめられる、炭化水素
含有燃料の部分酸化法に関する。
上記の酸素含有ガスは、通常空気又は純粋な酸素あるい
はそれらの混合力である。ガス化帯域の＠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。
はそれらの混合力である。ガス化帯域の＠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。
本発明は特に、上述の方法において燃料として液体が適
する方法に関する。
する方法に関する。
一層特に、（重質）残渣供給原料が、燃料として用いら
れるのに１１する。
れるのに１１する。
かかる方法では、優れたガス化法を達成するために、燃
料の微細な噴霧化及び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実にすることが必要である。
料の微細な噴霧化及び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実にすることが必要である。
本発明の目的は、燃料のその場での微細な噴霧化が達成
される、炭化水素含有燃料の部分酸化法を提供すること
である。
される、炭化水素含有燃料の部分酸化法を提供すること
である。
本発明の別の目的は、酸素と燃料との良好かつ速やかな
混合又は接触が達成され、しかも過早点火又は炎の逆火
が防止される、炭化水素含有燃料の部分酸化法を提供す
ることである。
混合又は接触が達成され、しかも過早点火又は炎の逆火
が防止される、炭化水素含有燃料の部分酸化法を提供す
ることである。
本発明の更に別の目的は、経済的なプロセス条件（例え
ば、調節剤ガス供給量の低減及び煤の生成量の低減）が
充分長いバーナー寿命（ｇｏｏｏ時間よシ長い動作時間
）とともに達成される。（重質）残渣ゴス化法を提供す
ることである。 ・〔問題点を解決するだめの手段〕 それ故、本発明は、炭化水素含有燃料の部分酸化法にお
いて、下記の工程即ち ３個の酸素通路即ち酸素流路と７個の燃料通路即ち燃料
流路が同心的に配置されている同心配電型バーナーを通
じて酸素含有ガスと炭化水素含有燃料をガス化帯域に供
給する工程、 合成ガス含有ガス流を適切な条件下で自熱的に生成させ
る工程、 酸素含有ガスを２／〜’７２ ｎｏｉｓｅの比較的低速
度にて上記同心配置の中央流路に供給して通過させる工
程、 酸素含有ガスを４０〜 ／ ２０ ｙｎ／ｓｅｅの比較
的高速度にて上記中央流路を取り囲む第１同心流路に供
給して通過させる工程、 燃料を３．０〜３． ｇ ｍ／ｓｅｃの比較的低速度に
て上記第１同心流路を取り囲む第一同心流路に供給して
通過させる工程、及び 酸素含有ガスを６０〜／ ２０ ｍ／ｓｅｃの比較的高
速度にて上記第２同心流路を取）囲む第３同心流路に供
給して通過させる工程、 からなることを特徴とする、炭化水素含有燃料の部分酸
化法を提供する。、 〔発明の詳細な 説明の有利な具体例では、５−’１０質量）４−セント
の酸素含有ガスが該中央流路に供給して通過せしめられ
る。
ば、調節剤ガス供給量の低減及び煤の生成量の低減）が
充分長いバーナー寿命（ｇｏｏｏ時間よシ長い動作時間
）とともに達成される。（重質）残渣ゴス化法を提供す
ることである。 ・〔問題点を解決するだめの手段〕 それ故、本発明は、炭化水素含有燃料の部分酸化法にお
いて、下記の工程即ち ３個の酸素通路即ち酸素流路と７個の燃料通路即ち燃料
流路が同心的に配置されている同心配電型バーナーを通
じて酸素含有ガスと炭化水素含有燃料をガス化帯域に供
給する工程、 合成ガス含有ガス流を適切な条件下で自熱的に生成させ
る工程、 酸素含有ガスを２／〜’７２ ｎｏｉｓｅの比較的低速
度にて上記同心配置の中央流路に供給して通過させる工
程、 酸素含有ガスを４０〜 ／ ２０ ｙｎ／ｓｅｅの比較
的高速度にて上記中央流路を取り囲む第１同心流路に供
給して通過させる工程、 燃料を３．０〜３． ｇ ｍ／ｓｅｃの比較的低速度に
て上記第１同心流路を取り囲む第一同心流路に供給して
通過させる工程、及び 酸素含有ガスを６０〜／ ２０ ｍ／ｓｅｃの比較的高
速度にて上記第２同心流路を取）囲む第３同心流路に供
給して通過させる工程、 からなることを特徴とする、炭化水素含有燃料の部分酸
化法を提供する。、 〔発明の詳細な 説明の有利な具体例では、５−’１０質量）４−セント
の酸素含有ガスが該中央流路に供給して通過せしめられ
る。
本発明の別の有利な具体例では、各速度は、ガス化帯域
に通じる各同心流路の出口において測定される。速度の
測定は、その目的に適したいかなるやシ方でも行うこと
ができ、従って詳述しない。
に通じる各同心流路の出口において測定される。速度の
測定は、その目的に適したいかなるやシ方でも行うこと
ができ、従って詳述しない。
本発明の更に別の有利な具体例では、酸素含有ガスは、
調節剤として水蒸気又は二酸化炭素を含有する。
調節剤として水蒸気又は二酸化炭素を含有する。
本発明の更にまた別の有利な具体例では、ガス化プロセ
スはθ／・〜／ ２ ＭＰａの圧力にて行われる。
スはθ／・〜／ ２ ＭＰａの圧力にて行われる。
燃料及び酸素含有ガスは、３個の酸素通路と１個の燃料
通路が同心的に配置されている同心配置型バーナーを通
じてガス化帯域に供給される。酸未供給用の中央流路は
、酸素供給用の第１の環状流路によって取り囲まれてい
る。該第１の環状流路は燃料供給用の第２の環状流路に
よって取り囲まれておシ、該第２の環状流路は酸素供給
用の第３の環状流路によって取り囲まれている。
通路が同心的に配置されている同心配置型バーナーを通
じてガス化帯域に供給される。酸未供給用の中央流路は
、酸素供給用の第１の環状流路によって取り囲まれてい
る。該第１の環状流路は燃料供給用の第２の環状流路に
よって取り囲まれておシ、該第２の環状流路は酸素供給
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の同心
流路の配置からなるマルチオリフィス型バーナはそれ自
体公知であシ、従って詳述しない。
流路の配置からなるマルチオリフィス型バーナはそれ自
体公知であシ、従って詳述しない。
通常、かかるバーナーは、内部冷却流体通路を備えた中
空壁部材からなる。しかしながら、バーナーの動作状態
中又は昇温／運転停止状態中熱負荷に耐えるようにする
ため、バーナーは例えば適当なセラミック又は耐火物の
ライニングが施され得、あるいはパーノー−の前面壁の
外表面に甑く接近して設けられた手段によって懸垂され
得る。
空壁部材からなる。しかしながら、バーナーの動作状態
中又は昇温／運転停止状態中熱負荷に耐えるようにする
ため、バーナーは例えば適当なセラミック又は耐火物の
ライニングが施され得、あるいはパーノー−の前面壁の
外表面に甑く接近して設けられた手段によって懸垂され
得る。
本発明によれば、良好な噴霧化及び混合を達成するため
に、酸素及び燃料が特定の速度にてそれぞれの流路を通
じてガス化帯域に供給される。
に、酸素及び燃料が特定の速度にてそれぞれの流路を通
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。
次の条件下で試験を行っだ：
ａ）供給原料
７３℃における比重（ｋｌ？／、３） ヲｇＯ
〜１０／ｇ流路の出口における粘度（Ｐａ 、 ｖＩ）
θ０２〜θコ組成Ｃ％ｗｔ ｇム７〜ｇ７グ Ｈ／θツ〜／θｇ Ｓ １２乙〜／３９Ｎ
θ３〜θＳ 灰 θ０乙グ 典型的な金属含有量 Ｖ ｐｐｍ ２３λＮｉ
ｐｐｍ ｇ２ Ｆｅ ｐｐｍ ２７ コンラドソン法残留炭素％ｗｔ ２３ｂ）酸
素組成 ０２ ％ｖｏｌ ９９０３Ｎ２ｔ
ｔ θ０／ Ａｒ Ｉ
θヲダＨ２０グ
−Ｃ）操作条件 供給原料（燃料） 質量流量（ｋｙ／ａ） ｌｉ〜ｌダ流路
への供給温度（℃） ／２０〜／７０供給圧
（ＭＰａ） 、？、６〜３．７燃料
流路の出口における速度（ｍ／ｓ）３．０〜３１ｇ生じ
たスロット幅（ｍｍ ） ３」Ｌ素」Ｌ宣ノ
（己 酸素対燃料の比率■７＜ｙ） １０〜１３水蒸
気対燃料の比率（ｋｇ／ｋｙ） θ３〜θ乙３混合
物の供給温度（℃） ２１０〜２２０供給圧
（ＭＰａ） ３．Ａ〜３．７質量流
量の分配及び速度 中央流路、Ｓ−グＯ質量Δ−セント ２／〜ダ２ル４第
１同心流路 乙Ｏ〜／２０ｍ／ａ第
３同心流路 乙０〜／２０ｒｒｖ’
ｓ（第１同心流路と第３同心流路に流れる質量流量は均
一に分配される） 反応器 圧力（ＭＰ ａ ） ０．／〜／２温度
（℃） ／３００〜／ダＳＯ
典型的な粗製合成ガスの組成（％ｖｏｌ 、乾燥）ＣＯ
２＝５．３ 〜９！／ Ｈ２Ｓ＝ θ／ 〜 θ３ ０２＝ ００〜 θ／ Ｈ２＝’ｌ’Ａ７ 〜ｔＩ’Ｚ、！− Ｎ２＝ θ／ 〜 θダ ＣＯ＝ダ３７〜’Ｉ−ｇ、９ ＣＨ４＝ ００り〜 θ３ 燃料を基準として約θ３〜ｌ！重量パーセントの未転化
炭素含有生成物が、供給原料に添加されてもよい。
〜１０／ｇ流路の出口における粘度（Ｐａ 、 ｖＩ）
θ０２〜θコ組成Ｃ％ｗｔ ｇム７〜ｇ７グ Ｈ／θツ〜／θｇ Ｓ １２乙〜／３９Ｎ
θ３〜θＳ 灰 θ０乙グ 典型的な金属含有量 Ｖ ｐｐｍ ２３λＮｉ
ｐｐｍ ｇ２ Ｆｅ ｐｐｍ ２７ コンラドソン法残留炭素％ｗｔ ２３ｂ）酸
素組成 ０２ ％ｖｏｌ ９９０３Ｎ２ｔ
ｔ θ０／ Ａｒ Ｉ
θヲダＨ２０グ
−Ｃ）操作条件 供給原料（燃料） 質量流量（ｋｙ／ａ） ｌｉ〜ｌダ流路
への供給温度（℃） ／２０〜／７０供給圧
（ＭＰａ） 、？、６〜３．７燃料
流路の出口における速度（ｍ／ｓ）３．０〜３１ｇ生じ
たスロット幅（ｍｍ ） ３」Ｌ素」Ｌ宣ノ
（己 酸素対燃料の比率■７＜ｙ） １０〜１３水蒸
気対燃料の比率（ｋｇ／ｋｙ） θ３〜θ乙３混合
物の供給温度（℃） ２１０〜２２０供給圧
（ＭＰａ） ３．Ａ〜３．７質量流
量の分配及び速度 中央流路、Ｓ−グＯ質量Δ−セント ２／〜ダ２ル４第
１同心流路 乙Ｏ〜／２０ｍ／ａ第
３同心流路 乙０〜／２０ｒｒｖ’
ｓ（第１同心流路と第３同心流路に流れる質量流量は均
一に分配される） 反応器 圧力（ＭＰ ａ ） ０．／〜／２温度
（℃） ／３００〜／ダＳＯ
典型的な粗製合成ガスの組成（％ｖｏｌ 、乾燥）ＣＯ
２＝５．３ 〜９！／ Ｈ２Ｓ＝ θ／ 〜 θ３ ０２＝ ００〜 θ／ Ｈ２＝’ｌ’Ａ７ 〜ｔＩ’Ｚ、！− Ｎ２＝ θ／ 〜 θダ ＣＯ＝ダ３７〜’Ｉ−ｇ、９ ＣＨ４＝ ００り〜 θ３ 燃料を基準として約θ３〜ｌ！重量パーセントの未転化
炭素含有生成物が、供給原料に添加されてもよい。
本発明の有利な具体例では、第３流路を取り囲む第４の
同心環状流路にＨ２０、ＣＯ２、ＣＨ４等の如き不活性
ガス（発熱的に反応しないガス）を供給して通過させる
ことにより、バーナーの寿命が増大され得る。このよう
なやり方では、炎が上昇され得、熱流束が減じられ得る
。
同心環状流路にＨ２０、ＣＯ２、ＣＨ４等の如き不活性
ガス（発熱的に反応しないガス）を供給して通過させる
ことにより、バーナーの寿命が増大され得る。このよう
なやり方では、炎が上昇され得、熱流束が減じられ得る
。
本発明の種々の変更態様が、以上の記載から当業者にと
って明らかになろう。かかる変更態様は、特許請求の範
囲内に入るよう意図されている。
って明らかになろう。かかる変更態様は、特許請求の範
囲内に入るよう意図されている。
Claims (8)
- （１）炭化水素含有燃料の部分酸化法において、下記の
工程即ち ３個の酸素通路即ち酸素流路と１個の燃料通路即ち燃料
流路が同心的に配置されている同心配置型バーナーを通
じて酸素含有ガスと炭化水素含有燃料をガス化帯域に供
給する工程、 合成ガス含有ガス流を適切な条件下で自熱的に生成させ
る工程、 酸素含有ガスを２１〜４２ｍ／ｓｅｃの比較的低速度に
て上記同心配置の中央流路に供給して通過させる工程、 酸素含有ガスを６０〜１２０ｍ／ｓｅｃの比較的高速度
にて上記中央流路を取り囲む第１同心流路に供給して通
過させる工程、 燃料を３．０〜３．８ｍ／ｓｅｃの比較的低速度にて上
記第１同心流路を取り囲む第２同心流路に供給して通過
させる工程、及び 酸素含有ガスを６０〜１２０ｍ／ｓｅｃの比較的高速度
にて上記第２同心流路を取り囲む第３同心流路に供給し
て通過させる工程、 からなることを特徴とする、炭化水素含有燃料の部分酸
化法。 - （２）各速度が、ガス化帯域に通じる各同心流路の出口
にて測定される、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - （３）炭化水素含有燃料が液体である、特許請求の範囲
第１項又は第２項に記載の方法。 - （４）酸素含有ガスが調節剤を含有する、特許請求の範
囲第１〜３項のいずれか一項に記載の方法。 - （５）調節剤が水蒸気又は二酸化炭素である、特許請求
の範囲第４項に記載の方法。 - （６）０．１〜１２ＭＰａの圧力にて実施する、特許請
求の範囲第１〜５項のいずれか一項に記載の方法。 - （７）５〜４０質量パーセントの酸素含有ガスを中央流
路に供給して通過させる、特許請求の範囲第１〜６項の
いずれか一項に記載の方法。 - （８）不活性ガス（発熱的に反応しないガス）を、第３
同心流路を取り囲む第４同心流路に供給して通過させる
、特許請求の範囲第１〜７項のいずれか一項に記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8619076 | 1986-08-05 | ||
| GB868619076A GB8619076D0 (en) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | Partial oxidation of fuel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6343996A true JPS6343996A (ja) | 1988-02-25 |
| JP2587242B2 JP2587242B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=10602239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62192771A Expired - Fee Related JP2587242B2 (ja) | 1986-08-05 | 1987-08-03 | 炭化水素含有燃料の部分酸化法 |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0255748B1 (ja) |
| JP (1) | JP2587242B2 (ja) |
| CN (1) | CN1006629B (ja) |
| AU (1) | AU590106B2 (ja) |
| BR (1) | BR8703954A (ja) |
| CA (1) | CA1288598C (ja) |
| CS (1) | CS265245B2 (ja) |
| DD (1) | DD261350A5 (ja) |
| DE (1) | DE3773791D1 (ja) |
| ES (1) | ES2025139B3 (ja) |
| GB (1) | GB8619076D0 (ja) |
| IN (1) | IN169781B (ja) |
| NO (1) | NO171011C (ja) |
| PT (1) | PT85471B (ja) |
| RU (1) | RU2039699C1 (ja) |
| ZA (1) | ZA875721B (ja) |
Families Citing this family (19)
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