NO171011B - Fremgangsmaate for partiell oxydasjon av et hydrocarbonholdig brensel - Google Patents

Fremgangsmaate for partiell oxydasjon av et hydrocarbonholdig brensel Download PDF

Info

Publication number
NO171011B
NO171011B NO873239A NO873239A NO171011B NO 171011 B NO171011 B NO 171011B NO 873239 A NO873239 A NO 873239A NO 873239 A NO873239 A NO 873239A NO 171011 B NO171011 B NO 171011B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
channel
oxygen
fuel
supplied
concentric
Prior art date
Application number
NO873239A
Other languages
English (en)
Other versions
NO171011C (no
NO873239D0 (no
NO873239L (no
Inventor
Franciscus Johanna Arn Martens
Hendrikus Johannes An Hasenack
Original Assignee
Shell Int Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of NO873239D0 publication Critical patent/NO873239D0/no
Publication of NO873239L publication Critical patent/NO873239L/no
Publication of NO171011B publication Critical patent/NO171011B/no
Publication of NO171011C publication Critical patent/NO171011C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production 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
    • C01B3/34Production 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
    • C01B3/36Production 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
    • C01B3/363Production 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0959Oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/12Heating the gasifier
    • C10J2300/1223Heating the gasifier by burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1846Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for partiell oxydasjon av et hydrocarbonholdig brensel under anvendelse av en brenner med flere åpninger.
Mer bestemt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for partiell oxydasjon av et hydrocarbonholdig brensel, hvor en oxygenholdig gass og et hydrocarbonholdig brensel tilføres til en forgasningssone gjennom en brenner med fire åpninger omfattende et konsentrisk arrangement med 3 oxygenpassasjer eller -kanaler og 1 brenselpassasje eller -kanal, og hvor det under egnede betingelser dannes en syntesegassholdig gasstrøm.
Spesielt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte hvor en væske er egnet som brensel og hvor væsken er et (tungt) residuum-materiale.
Ved slike fremgangsmåter er det nødvendig å oppnå en fin forstøvning av brenselet og god og hurtig blanding av brenselet og den oxygenholdige gass for å oppnå en tilfreds-stillende forgasningsprosess.
Brennere med flere åpninger, som omfatter arran-gementer med ringformede, konsentriske kanaler for tilførsel av oxygen og brensel til forgasningssoner, er kjent som sådanne og vil ikke bli beskrevet i detalj.
I US patentskrift nr. 4.525.175 beskrives en brenner med et konsentrisk arrangement av kanaler for partiell oxydasjon av fast carbonholdig brensel oppslemmet i en flytende bærer.
Imidlertid kan den nye fremgangsmåte for partiell oxydasjon av (tungt) residualråstoff gjennom fin forstøvning av brensel og god og hurtig blanding ikke avledes fra nevnte patentskrift.
Det er et siktemål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for partiell oxydasjon av et hydrocarbonholdig brensel, hvor det in situ oppnås en fin forstøvning av brenselet og god og hurtig blanding av oxygen og brensel, og hvor det hindres for tidlig antennelse eller tilbakeslag av flammer.
Det er videre et siktemål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for forgassing av (tungt) residuum, hvor det oppnås økonomiske prosessbetingelser (f.eks. en minskning av den tilførte mengde moderatorgass og en minskning av sotdannelsen) med en tilstrekkelig lang brukstid for brenneren (lenger enn 8000 driftstimer).
Med oppfinnelsen tilveiebringes det således en fremgangsmåte for partiell oxydasjon av et hydrocarbonholdig brensel, hvor det tilføres en oxygenholdig gass og et hydrocarbonholdig brensel til en forgasningssone gjennom en brenner med flere åpninger omfattende konsentrisk anordnede sirkulære kanaler. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved at den oxygenholdige gass tilføres gjennom den sentrale kanal i det konsentriske kanalarrangement med en hastighet på 21-42 m/s i en mengde på 5-40 vekt% av den totale mengde oxygenholdig gass, at oxygenholdig gass tilføres gjennom den første konsentriske kanal som omgir den sentrale kanal, med en hastighet på 60-120 m/s, at det som brensel anvendes (tungt) residualråstoff med tetthet ved 15°C på 980-1018 kg/m<3> og en viskositet ved kanal-utløpet på 0,02-0,2 Pa.s, hvilket brensel tilføres gjennom den andre konsentriske kanal som omgir den første kanal, ved en hastighet på 3,0-3,8 m/s, og at den resterende oxygenholdig gass tilføres gjennom den tredje konsentriske kanal som omgir den andre konsentriske kanal, ved en hastighet på 60-120 m/s, idet de respektive hastigheter måles på de punkter hvor de respektive konsentriske kanaler munner ut i forgasningssonen og massestrømmene gjennom første og tredje kanal er jevnt fordelt, eventuelt at det også tilføres en inert gass (en gass som ikke reagerer eksotermt) gjennom en fjerde konsentrisk kanal som omgir den tredje kanal.
Hastighetsmålingen kan foretas på en hvilken som helst hensiktsmessig måte og vil ikke her bli beskrevet i detalj.
Den oxygenholdige gass er vanligvis luft eller rent oxygen eller en blanding derav. For å regulere temperaturen i forgasningssonen kan det til denne sone tilføres en moderatorgass .
I henhold til en fordelaktig utførelse av oppfinnelsen inneholder den oxygenholdige gass damp eller carbondioxyd som moderator. I henhold til ytterligere en fordelaktig ut-førelse av oppfinnelsen utføres forgasningsprosessen ved et trykk på 0,1-12 MPa.
Brenselet og den oxygenholdige gass tilføres forgasningssonen gjennom et konsentrisk brennarrangement med 3 oxy-genpassas jer og 1 brenselpassasje. En sentral kanal for oxy-gentilførsel er omgitt av en første ringformet kanal for oxy-gentilførsel. Den første ringformede kanal er omgitt av en andre ringformet kanal for brenseltilførsel, og denne andre kanal er omgitt av en tredje ringformet kanal for oxygentil-førsel.
I henhold til en fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen kan brennerens brukstid økes gjennom tilførsel av en inert gass (en gass som ikke reagerer eksotermt), såsom H20, C02, CH4 og lignende, gjennom en fjerde konsentrisk, ringformet kanal som omgir den tredje kanal. På denne måte kan flammeløf-ting finne sted og varmfluksen avta.
Vanligvis omfatter slike brennere elementer med hule vegger med innvendige passasjer for kjølefluid. Imidlertid kan brenneren f.eks. være forsynt med en foring av keramisk materiale eller annet tungtsmeltelig materiale påført på eller opphengt ved hjelp av en anordning nær den utvendige overflate av brennerens frontvegg for å motstå varmebelastningen under driften av brenneren eller i situasjoner hvor brenneren opp-varmes eller avstenges.
I henhold til oppfinnelsen tilføres oxygenet og brenselet til forgasningssonen gjennom de respektive kanaler ved spesifikke hastigheter for å oppnå god forstøvning og blanding.
Uomsatte carbonholdige produkter i en mengde av ca. 0,3-4 vekt% av brenselet kan settes til brenselet.
Ved utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppnås en typisk sammensetning for uren syntesegass, hvor innholdet av H2 og CO er relativt høyt, mens innholdet av N2 er relativt lavt.
Oppfinnelsen skal nu beskrives mer detaljert i det følgende eksempel.
Eksempel
Det ble utført forsøk under følgende betingelser:

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for partiell oxydasjon av et hydrocarbonholdig brensel, hvor det tilføres en oxygenholdig gass og et hydrocarbonholdig brensel til en forgasningssone gjennom en brenner med flere åpninger omfattende konsentrisk anordnede sirkulære kanaler, karakterisert ved at den oxygenholdige gass tilføres gjennom den sentrale kanal i det konsentriske kanalarrangement med en hastighet på 21-42 m/s i en mengde på 5-40 vekt% av den totale mengde oxygenholdig gass, at oxygenholdig gass tilføres gjennom den første konsentriske kanal som omgir den sentrale kanal, med en hastighet på 60-120 m/s, at det som brensel anvendes (tungt) residualråstoff med tetthet ved 15°C på 980-1018 kg/m<3> og en viskositet ved kanalutløpet på 0,02-0,2 Pa.s, hvilket brensel tilføres gjennom den andre konsentriske kanal som omgir den første kanal, ved en hastighet på 3,0-3,8 m/s, og at den resterende oxygenholdig gass tilføres gjennom den tredje konsentriske kanal som omgir den andre konsentriske kanal, ved en hastighet på 60-120 m/s, idet de respektive hastigheter måles på de punkter hvor de respektive konsentriske kanaler munner ut i forgasningssonen og massestrømmene gjennom første og tredje kanal er jevnt fordelt, eventuelt at det også tilføres en inert gass (en gass som ikke reagerer eksotermt) gjennom en fjerde konsentrisk kanal som omgir den tredje kanal.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en oxygenholdig gass som inneholder en moderator.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det som moderator anvendes damp eller carbondioxyd.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at den utføres ved et trykk på 0,1-12 MPa.
NO873239A 1986-08-05 1987-08-03 Fremgangsmaate for partiell oxydasjon av et hydrocarbonholdig brensel NO171011C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB868619076A GB8619076D0 (en) 1986-08-05 1986-08-05 Partial oxidation of fuel

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO873239D0 NO873239D0 (no) 1987-08-03
NO873239L NO873239L (no) 1988-02-08
NO171011B true NO171011B (no) 1992-10-05
NO171011C NO171011C (no) 1993-01-13

Family

ID=10602239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO873239A NO171011C (no) 1986-08-05 1987-08-03 Fremgangsmaate for partiell oxydasjon av et hydrocarbonholdig brensel

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4789384A (no)
EP (1) EP0255748B1 (no)
JP (1) JP2587242B2 (no)
CN (1) CN1006629B (no)
AU (1) AU590106B2 (no)
BR (1) BR8703954A (no)
CA (1) CA1288598C (no)
CS (1) CS265245B2 (no)
DD (1) DD261350A5 (no)
DE (1) DE3773791D1 (no)
ES (1) ES2025139B3 (no)
GB (1) GB8619076D0 (no)
IN (1) IN169781B (no)
NO (1) NO171011C (no)
PT (1) PT85471B (no)
RU (1) RU2039699C1 (no)
ZA (1) ZA875721B (no)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4888031A (en) * 1988-05-26 1989-12-19 Shell Oil Company Process for partial oxidation of a liquid or solid and/or a gaseous hydrocarbon-containing fuel
US5087271A (en) * 1990-11-19 1992-02-11 Texaco Inc. Partial oxidation process
EP0595472B1 (en) * 1992-10-22 1997-07-16 Texaco Development Corporation Environmentally acceptable process for disposing of scrap plastic materials
EG20966A (en) * 1995-06-06 2000-07-30 Shell Int Research A method for flame stabilization in a process for preparing synthesis gas
US6126908A (en) * 1996-08-26 2000-10-03 Arthur D. Little, Inc. Method and apparatus for converting hydrocarbon fuel into hydrogen gas and carbon dioxide
US6245303B1 (en) 1998-01-14 2001-06-12 Arthur D. Little, Inc. Reactor for producing hydrogen from hydrocarbon fuels
US6269286B1 (en) * 1998-09-17 2001-07-31 Texaco Inc. System and method for integrated gasification control
US6221280B1 (en) 1998-10-19 2001-04-24 Alliedsignal Inc. Catalytic partial oxidation of hydrocarbon fuels to hydrogen and carbon monoxide
US6641625B1 (en) 1999-05-03 2003-11-04 Nuvera Fuel Cells, Inc. Integrated hydrocarbon reforming system and controls
DE10200639A1 (de) * 2002-01-10 2003-07-24 Oxeno Olefinchemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von Synthesegas
US6892654B2 (en) * 2002-04-18 2005-05-17 Eastman Chemical Company Coal gasification feed injector shield with oxidation-resistant insert
US6755355B2 (en) 2002-04-18 2004-06-29 Eastman Chemical Company Coal gasification feed injector shield with integral corrosion barrier
ITMI20041860A1 (it) * 2004-09-30 2004-12-30 Eni Spa Apparecchiatura per nebulizzare una corrente liquida con una corrente disperdente gassosa e miscelare il prodotto nebulizzato con un'ulteriore corrente gassosa adatta in apparecchiature per effettuare ossidazioni parziali catalitiche e relativo proce
EP2049437A2 (en) * 2006-07-11 2009-04-22 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process to prepare a synthesis gas
CA2658157C (en) * 2006-07-14 2015-01-13 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A process for the manufacture of synthesis gas by partial oxidation of a liquid hydrocarbon-containing fuel using a multi-orifice burner
ITMI20072228A1 (it) * 2007-11-23 2009-05-24 Eni Spa Procedimento per produrre gas di sintesi e idrogeno a partire da idrocarburi liquidi e gassosi
WO2009095365A2 (en) 2008-01-28 2009-08-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process to start-up a coal gasification reactor
JP5972975B2 (ja) * 2011-07-29 2016-08-17 オクシア・コーポレーション 改良されたoxoプロセス及び廃油から合成ガスを製造する方法
CN105271115B (zh) * 2015-11-25 2018-06-26 华东理工大学 一种气态烃转化炉烧嘴

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1073523A (no) * 1900-01-01
NL16272C (no) * 1923-05-01
AT369345B (de) * 1973-05-08 1982-12-27 Texaco Development Corp Verfahren zur herstellung von synthesegas, reduktionsgas oder heizgas durch partialoxydation von normalerweise fluessigem kohlenwasserstoff
US4351647A (en) * 1980-07-14 1982-09-28 Texaco Inc. Partial oxidation process
US4443228A (en) * 1982-06-29 1984-04-17 Texaco Inc. Partial oxidation burner
DE3367117D1 (en) * 1982-09-02 1986-11-27 Shell Int Research Burner for the partial combustion of finely divided solid fuel
US4502633A (en) * 1982-11-05 1985-03-05 Eastman Kodak Company Variable capacity gasification burner
US4493230A (en) * 1983-01-24 1985-01-15 Hughes Enoch A Apparatus to open and close a meter ring
US4443230A (en) * 1983-05-31 1984-04-17 Texaco Inc. Partial oxidation process for slurries of solid fuel
US4525175A (en) * 1983-05-31 1985-06-25 Texaco Inc. High turn down burner for partial oxidation of slurries of solid fuel
GB8318195D0 (en) * 1983-07-05 1983-08-03 Shell Int Research Burner
GB2151348B (en) * 1983-12-09 1986-08-06 Shell Int Research Burner and process for producing synthesis gas from hydrocarbon fuel

Also Published As

Publication number Publication date
EP0255748B1 (en) 1991-10-16
CS577987A2 (en) 1989-01-12
NO171011C (no) 1993-01-13
CN1006629B (zh) 1990-01-31
EP0255748A3 (en) 1988-09-07
PT85471B (pt) 1994-10-31
JP2587242B2 (ja) 1997-03-05
AU7651587A (en) 1988-02-11
NO873239D0 (no) 1987-08-03
PT85471A (pt) 1988-08-17
US4789384A (en) 1988-12-06
ZA875721B (en) 1988-03-30
JPS6343996A (ja) 1988-02-25
IN169781B (no) 1991-12-21
CA1288598C (en) 1991-09-10
CN87105249A (zh) 1988-02-17
DE3773791D1 (de) 1991-11-21
RU2039699C1 (ru) 1995-07-20
EP0255748A2 (en) 1988-02-10
ES2025139B3 (es) 1992-03-16
BR8703954A (pt) 1988-04-05
DD261350A5 (de) 1988-10-26
GB8619076D0 (en) 1986-09-17
NO873239L (no) 1988-02-08
AU590106B2 (en) 1989-10-26
CS265245B2 (en) 1989-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO171011B (no) Fremgangsmaate for partiell oxydasjon av et hydrocarbonholdig brensel
EP0772568B1 (en) A process for the manufacture of synthesis gas by partial oxidation of a gaseous hydrocarbon-containing fuel using a multi-orifice (co-annular) burner
JP2640979B2 (ja) 液体もしくは固体および/または気体の炭火水素含有燃料の部分酸化方法
SU1766282A3 (ru) Способ неполного окислени углеводородного топлива
CA2222146C (en) A method for flame stabilization in a process for preparing synthesis gas
US3563709A (en) Apparatus for pyrolyzing hydrocarbons
KR20000064389A (ko) 합성가스의제조방법
JP2678471B2 (ja) 炭化水素含有燃料の部分酸化用セラミックバーナー
EP0759886B1 (en) A process for the manufacture of synthesis gas by partial oxidation of a liquid hydrocarbon-containing fuel using a multi-orifice (co-annular) burner
CA2172755C (en) Process, and apparatus, for the injection of preheated oxygen into a high temperature reactor
US1924856A (en) Continuous gas manufacture
JPH0240716B2 (no)
US2563460A (en) Appabatus foe continuously
AU620943B2 (en) Gas burner with a premixing/preheating zone
US3813229A (en) Process for the production of a reducing gas for blast furnace
JP3863916B6 (ja) マルチオリフィス(同軸環状)バーナーを用いた液体炭化水素含有燃料の部分酸化による合成ガスの製造方法
GB2219003A (en) Process for partial oxidation of a liquid or solid and/or gaseous hydrocarbon-containing fuel