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A7 B7 經濟郎中央標準局工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 發明背景 發明領域 本發明係關於將小量含釩物料加至用於部份氧化反應 之Μ石油為主的進料。钒之添加有助於部份氧化反應爐之 除渣。 先前技術之說明 以石油為主的進料包含純石油焦及其它含烴物料，例 如殘油及重質原油副產物。此等進料常用於部份氧化反應 生產氫與一氧化硪氣體混合物，俗稱”合成氣體”（"synthesis gas”>或簡稱”合成氣體”（”syngaS”>。合成氣醱用作進料 製造有用的有機化合物也可用作淨燃料來產生動力。合成 氣髖進料通常含足量污染物例如硫及多種金靨如釩，錁及 鐵。 裝料包括進料，含自由氧氣體及其它任何物料蠄送至 部份氧化反應爐。部分氧化反醮爐亦稱為”部份氧化氣化 器反應爐”或簡稱為”反應鱸”或”氣化器”，說明書內 此等用詞互換使用。 任何有效手段皆可用於將進料饋進反應爐。一般而言 ，進料及氣體經由一個或多個入口或開口加至反應觼。典 型地，進料及氣體通至位在反應爐入口的燃燒器。任何有 效燃燒器設計皆可用來輔助添加或進料與氣體於反應鱸交 互作用，例如Eastman等之美國專利2,928,460 ’ Muenger 等之美國專利4, 328,006或Muenger等之美國專利4, 328,008 描述的環型燃燒器。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐） -4 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) / 裝· 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 另外，進料可經由一個開口引進反醮爐上端。含自由 氧氣體典型地經由燃燒器或各別開口Μ高速引進反應爐， 各別開口可將氧氣直接排放人進料流，轉此配置裝料於反 應匾段内緻密混合且防止氧氣流直接撞擊而損害反應器壁 0 任一種有效反應嫌設計皆可使用。典型地，可使用垂 直筒形網製加壓容器。反醮爐及相關装置範例揭示於Strasser 等之美國專利2,809, 104，Eastman等之美國專利2, 818,326 ，5(^1丨“61*等之美國專利3,544,291，〇3(^之美國專利 4,637,823, Peters 等之美國專利 4,653,677 , Henley 等之 美國專利 4,872,886，van der Berg之美國専利4,456,546 ，Stil等之美國專利4,671,806, Eckstein等之美國專利 4,760,667，van Herwijner 等之美國專利 4,146,370，Davis 等之美國專利4,823,741，5686”針〇111等之美國專利4,889,540 ，Stern 1 ing之美國專利4,959,080及Stern 1 ing之美國専 利4,979,964。反應區段較佳包括一個向下流動的自由流 動性耐火内襯室，於頂部設有一個位在中央的入口而於底 部有値與軸向排齊的出口。 耐火材料可爲任一種部份氧化反應爐的有效材料。耐 火材料可經預製及安裝，例如耐火磚材，或可於反應爐内 形成例如塑膠陶瓷。典型耐火材料包含下列之至少一種或 多種：金羼氧化物例如氧化鉻，氧化鎂，氧化亞鐵，氧化 鋁，氧化鈣，氧化矽，氧化錐及氣化钛；磷化合物等。耐 火材料相對量可為任何有效比例。 部份氧化反應係於任一棰有效反醮條件下進行，該等 本紙張尺·度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_ 訂 經濟部中央樣準局貝工消費合阼社印製 305387 at Β7 五、發明説明（3 ) 條件足夠将需要量之進料轉成合成氣醱。反應溫度典型地 於約900Ό至約20001，較佳於約1200T至約150〇υ之範 圍。壓力典型地於約1至約250，較佳約10至約200大氣壓 之範圍。反應區段内平均停留時間通常於約0.5至約20， 較佳約1至約10秒。 部份氧化反應較佳於高度邏原條件下進行生產合成氣 體。一般而言，部份氧化反應中，反應嫌内氧濃度（Μ分 Ε計算）低於約10—β，典型於1012至約10—8大氣壓。 不純石油焦或其它含污染物料之適當Μ石油為主的進 料，進行部份氧化反應產生鑪渣副產物，副產物可收集且 堆積於反應爐內面或堆積於反應《下喉及反應爐出口至發 生阻塞而無法有效進行部份氧化反應。因此必須定期停機 部份氧化反醮爐去除嫌渣，此種作業俗稱”控制氧化”或 ’’除渣”。部份氧化反應爐之控制氧化條件用來流體化或 熔化爐渣。因此可從反應爐流出，因而反應爐可回復部份 氧化作業。 Μ石油為主的進料例如不純石油焦通常含有釩作為主 要灰分成分以及不等置之氧化鋁，氧化矽，及鈣。於部份 氧化反應生成合成氣體過程中，石油焦進料之氧化鋁•氧 化矽，及鈣成分形成含矽玻璃基料其園繞釩，主要呈三氧 化釩< V 8 0 3 )結晶存在。 生成作為合成氣體反應副產物之灰分顆粒撞擊且黏著 於反騸爐内侧壁上，且依據灰分熔化溫度而定，呈爐渣形 式堆積，或流出反應嫌之外。 本紙張疋度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（2丨0 X 297公釐） —,—.—^---「裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
U 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 i、發明説明（4 ) 如此，嫌渣主要為熔化確物物質，羼於以石油為主的 進料之爐渣沈積物料副產物。爐渣也可含有呈炭，煙炱等 形式硪。 爐渣組成可依據Μ石油為主的進料中之爐渣沈積物料 類型，反應條件及其它影湛壚渣沈積因素而定。典型地， 爐渣係由爐渣元素氧化物及硫化物組成。例如，衍生自不 純石油焦或殘餘物之嫌渣通常含有含矽物料，例如玻璃及 結晶結構如矽灰石，鈣黃長石，及斜長石；氧化钒通常為 三價態V8〇3;尖晶石具式ABa〇«表示之組成其中Α為鐵及 鎂及B為鋁，釩及鉻；鐵及/或鎳之硫化物；及金羼鐵及 錁。 熔點低於反應爐溫度之瀘渣可熔化並呈熔融嫌渣流出 反醮嫌。因為三氧化钒具有高熔點於1970¾ (3578T)，故 瀘渣内含較大量三氧化釩會使壚渣熔點升高。 熔點比較反應爐溫度更高的爐渣通常於反應爐内堆積 固體沈澱，典型地黏箸於反應爐耐火物料襯表面。爐渣沈 澱隨著部份氧化反應之進行而增加。爐渣堆積速率可隨進 料中之爐渣沈積性金屬濃度，反應條件，所用洗滌劑，反 應器構型及尺寸或其它會影«爐渣收集之因素而異。 爐渣堆積量最終到達必須或希望由反應爐中去除嫌渣 的程度。雖然爐渣的去除可於任何時間進行，但通常持續 進行部份氧化反應俥獲得最高合成氣體產量。 發明概述 根據本發明，於控制氧化條件下由部份氧化反應爐去 本紙張疋度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 7 ----：---..---「裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟邹中央標準局員X消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 除爐渣可藉下列方式輔助，經由將氣化器維持於至少等於 嫌渣之含矽玻璃物料成分之初熔點之溫度，及經由控制爐 渣内之釩對玻璃比，俾獲得三氧化钒V8〇3最大置暴露於氧 化條件下足夠將高熔點va〇3爐渣成分轉成較低熔點五氧化 钒Va〇e相，及然後破壊含矽玻璃基料，因而使部份氧化氣 化器反應爐於低於氣化溫度之溫度除渣。 圖示之簡單說明 附圖中： 第1圖為顯示Va〇3轉成Va〇e所需最低氧分壓之平衡分 壓圖； 第2圖為部份氧化爐之横剖面画。 較佳具體側之說明 發現於部份氧化反應爐内添加小量含钒物料至正在進 行部份氧化反應之Μ石油為主的進料可於控制氧化條件下 於反應鱸除渣作業過程中促進爐渣的去除。 於以石油為主的進料如石油焦之部份氧化氣化反應過 程中，焦進料内存在的釩形成Va〇3結晶，而氧化鋁，氧化 矽，及鈣形成含矽玻璃，各自呈灰分顆粒送出反應爐或撞 擊反應嫌內壁並堆積於壚壁上形成鱸渣，此種情況係與灰 分熔點有鼷。爐渣內的含矽玻璃料形成圍繞三氧化釩結晶 之基料或相。
Kva〇3氣化成va〇a之控制氧化遇程中，引進氧至部份 氧化反應《。反應對含矽玻璃料有影堪，因此使爐渣流體 化而流出反應嫌外。va〇a攻擊周圍互鎖的含矽玻璃相且打 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） -8 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟郎中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 i、發明説明（6 ) 破玻璃料相成小的分立球粒，而將與熔化的钒爐渣於低於 正常氣化溫度於2100至3200T之溫度流出反應爐外。 欲使五氧化釩攻擊爐渣含矽玻璃部份變有效，钒對玻 璃比必須小心控制。隨著玻瑰對钒之相對比值增加，玻璃 相將抑制Va03結晶之氧化作用並形成含矽結晶之互鎖網路 其可防止嫌渣流動。Va〇B生成量不足Μ破壊含矽基料。 若焦灰分之钒含量過低，則必須添加釩或富钒物料至 正在進行部份氧化反醮之焦進料俾提高钒對玻璃比。钒可 由油氣化過程中產生的煙炱，其它焦氣化器產生的炭，市 面上釩或任何其它富釩物料獲得。 爐渣內之釩對玻璃比通常由約7:1變化至約1:2之重量 比。釩對玻璃之最低重量比約2:1為確保控制氧化過程中 含矽玻璃相破壊所需。 釩對玻璃比低於約3 : 2，則爐渣變太黏開始於氣化過 程中流入反應爐之下喉，且可能由於反應器候之溫度梯度 快速改變且溫度較低變成固化引起阻塞。釩對玻璃比低於 3 : 2時，必須添加釩來提高比例至至少2 :1。由於大部份以 石油爲主的進料中之灰分含量低，故改變瀘渣之釩對玻璃 比之釩需要添加量小。例如，對典型Μ石油為主的進料而 言，钒添加量約0.05至3.0重量％，較佳約0.1至2. 5重量 %，最佳約0.5至2.0重量％即足Μ提高釩對玻璃比至至少 2: 1 〇 欲捎得最大除渣速率，控制氧化過程中之氣化器溫度 必須於含矽玻瑰物料之初熔點附近，通常約2000Τ至2500 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ29?公釐） 9 ----.--；---裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丁 Α7 Β7 BQZ387 五、發明説明（7 ) T，較佳約2200T至2300°F操作。 本發明之一個具體例中，可任爐渣堆積於反應嫌直至 下喉直徑因爐渣堆積開始縮小為止。然後終止部份氧化氣 化反應且將控制氧化條件引進反應爐俾去除爐渣。 於控制氧化反癱過程中，氣化器内之氧分壓升高而將 高熔點Va〇3相轉成低熔點卩11〇!1相。任何含有適合部份氧化 過程反應形成之氧的含自由氧氣體皆可使用。典型含自由 氧氣體包含下列一或多者：空氣；富氧空氣，表示空氣含 大於21莫耳％氧；大體純質氧表示大於95莫耳％氧；及其 它適當氣體。常見含自由氧氣體含有氧加上其它衍生自空 氣且可由此氣體製造氧氣之氣體，如気氣，氬氣或其它惰 氣0 以石油為主的進料對含自由氧氣體及其它選擇性成分 之比例可為任何可有效製造合成氣體量。典型地，進料中 含自由氧氣體中之氧對氮原子之比為約0.6至約1.6,較佳 約0.8至約1.4。當含自由氧氣體為大體純氧時，原子比為 約0.7至約1.5 ，較佳約0.9。當含氧氣體為空氣時*比例 可為約0.8至約1.6,較佳約1.3。 第1圖爲於1大氣壓之平衡氧分壓溫度圖，其顯示將 V*〇3轉成Va〇e所需氧分壓及可使反應鱸Μ兩棰不同模式同 時操作的溫度參數。如第1圖所示，經由操作高於平衡曲 線12及位在左方之點1〇,氧分壓足夠氧化於反醮爐下段之 Va〇3，因此所得VB〇e於作業溫度液化°氧分壓於控制氧化 過程中，於部份氧化反應爐内，於約1—200大氣靨力例如 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格ί 210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 10 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明説明（8 ) 通常經歴1至24小時時間由約2.0%漸增至約10%。 其它物料可選擇性添加至氣化進料或製程。任何適當 添加剤皆可提供，例如助焊劑或洗滌劑，溫度調節劑，安 定劑，黏度減低劑，清洗劑，惰氣或其它有用物料。 本發明方法之一種優點為不純的石油焦可氣化而產生 合成氣鼸，然後反應《使用控制氧化除渣，控制氧化比較 使用洗滌劑廉價，或經由等候反應爐冷郤然後以機械方式 除渣。此外，由於爐渣可回收，固體處理置減少而達成更 高碳轉化率。 焦灰分之鈣含量亦羼要緊，原因為較低量鈣可於氣化 過程中提高爐渣黏度，如此抑制流動或蠕變。較高量鈣經 由使含矽玻璃被更快速打破而增加控制氧化速率。如此， 爐渣内鈣含量必須足夠將玻璃熔降至約2300T-2500T。 結果，對於玻璃生成性混料（如Ala〇3, SiOa，Ca0 + MgO,及FeO)中含有少於約10 wt% CaO之焦進料而言，相 對Μ每噸Κ石油為主的進料^*添加約0 . 05至1，較佳 約0.1至0.5,及最佳約0.2-0.4#舞，可經由使玻璃於較 低溫更快速打破而提高除渣速率。如此，又經由縮短暴露 於ν·〇Β2時間而改善耐火壽命。鈣可呈碳酸鈣，氧化鈣， 或其它相當化合物形成。 下列實例及全文說明書中，除非另行指示否則份數及 百分率皆為Μ重量計。 實例1 兩種部份氧化氣化器，氣化器Α及氣化器Β各自具有 本紙浪尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· A7 B7 五、發明説明（9 ) 第2圖所示構型，其於部份氧化模式作業及停機，任部份 氧化過程中%的鱸渣沈積物冷卻。第2圖中，部份氧化 反應爐1為加壓容器2襯有耐火材3及4製成。底 耐火材5傾斜Μ出口 6。燃燒器7通過反醮《1頂部之 入口 8。反應爐也配備有高溫計及未顯示出）來監 測反應室頂，中及底之反應爐溫度。佚ί份氧化，進料饋 送通過管路10至燃燒器7之内部環形通路11。含自由氧氣 齷賸送通過管路12及13分別至中心及外俩環形通路14及15 。部份氧化反應係於約1200t： (2192Τ )至約1500t： (2732Τ ) 之溫度及約10至約200大氣壓之壓力進行。進料與氣體於 反應室16反應形成合成氣體及副產物包括爐渣其堆積於反 應嫌*及出口 6之内面17上。合成氣饈及流體副產物經由 出口 6離開反醮嫌進入冷卻室或容器（未顯示出）供進一 步處理與回收。 非氣態副產物爐渣撞擊且黏著於反應爐内侧面。得自 氣化器A之嫌渣歸類成含約20%矽酸鹽之高釩、中等含矽 爐渣。得自氣化器B之鱸渣歸類為含約42%矽酸鹽之低釩 、高度含矽爐渣。 經濟郎中央標隼局員工消費合作社印製 氣化器B爐渣於空氣中於2400T溫度氧化時不會變成 滾體。氣化器A爐渣於空氣中於2200T可流鱧化。 2” X 2” X 2”未氧化嫌渣樣品由氣化器A及氣化器B中 移出，且於1925T及2400T氧化。冷卻至70T溫度後，製 備掃描電子顯撤鏡（SEM)分析用樣品。SEM配備有能量分散 X光光譜儀（EDS)。使用PROZA校準常式進行非檷準化定量 12 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） i、發明説明（) A7 B7 分析用於光學分析。使用折射光學顯撤鏡進行額外相分析。 表1及2顯示得自氣化器A及B之壚渣當由還原氣氛 進入氧化氣氛時進行類似的反應。 呈硫化錁形式存在的錁與玻璃相之氧化鋁結合生成尖 晶石。a得自玻瑰相及氧化相之鈣，鐵，鎂，鉬等+2價態金 羼形錢4^〇6相（其中M = Fe，Ca，Mg，Mo等）其為氧化嫌 径之主要載劑流睡相。玻瑰轉成富含氧化矽之更未結晶相。 根據氧化溢度（例如1925及2400T)而定，具玻璃相 之變化程度有別。分析B鱸渣指示於1925T時釩氧化物無 法完全破壊玻璃相，反而留下氧化鋁-氧化矽及富氧化砂 laths網路而阻止爐渣滾動。於2400°^，laths變成不會 交互聯鎖的小球晶，因此可藉滾動爐渣由反應爐 洗掉。觼渣內之硫化錁於1925T及2400½'溫度形成錁氧化 錯尖晶石。
化學分析（SEM-EDX:wU)
氣化器A (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 k 經濟郎中央標準局貝工消費合作社印製 翼原
聚裝相1錠型结晶 相2尖晶石 3 laths 4 laths 晶 結石 S 型晶體th ΐ錠尖球la 00装 1234 asRununQRD -A ? -ti M3 2.3 3.2 /0-133- ΑΙ 3.3 5.1 Si S Ca v cr Fe Ni 7.2 10.4 9.1 0.2 6.3 9.7 41.5 46.6 0.7 20.8 17.6 7.6 6.2 17,6 31 33.8 59.3 0.9 1.4 0 0.7 0 0.3 0 0.9 7.6 5.1 3.4 0 0.3 20.6 0 0 0 ο ο ο 3 9 3 3 2 3 1 ο o A -11 δ 8 6 3 2 o fo73* ο ο ο ο ο 6.7 0.10.2 2.4 22.4 7 112 7 3 4 7 3 3 2 4 5 3 5 17 5 9 8 9 9 9 6 3 2 2 A 5 «I 7
X X X X X 18.2 35.1 31.8 2.6 4.1 /u- 1 3 8 ο 1 -330. 13 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Μ規格（210X297公釐〉 五、發明説明（11 ) A7 B7 表2 化學分析（SEM-EDX : wU) 氣 化器B Mo Al Si s Ca V Cr Fe Hi 還原（層1 > ^^原（層2〉 mit X X X Η.7 2.1 14.1 9.3 1.6 4.1 11.4 3.2 1.7. 0.6 0-4 0 36.4 81.6 59.8 X 0 0 11.5 3.9 5.6 15.9 6.2 H.1 相1尖晶石 相2錠型結晶 IS 3 laths 相4 lath ίΙ 5 lath 239 4 9 7 9 0 0 110 2 1 7 4 2 9 3δ·2 4 ο 3 2 5 9 7 5 6 0 0 0 5 2 oooooo oooooo 119 3 6 9 5 3 4 7 9 9 3 3 7 1 oooooo 6 9 3 18 5 ♦ ♦· 8 7 8 2 0 0 3 4 7 6 7 1 5 9 8 0 11 14 1 晶 晶结 結S體S石 型th面th晶‘ y 錠la六la尖 00装裝12345 241散散相相相相相 19 6 1 9 6 7 4 ο 3 _ 1 1 Ί 92 9 7 3 A 2 6 0 0 0 2 4 1 1 4 3 4 8 2 4 12 0 5 0 0 7 2 1 2 1 9 2 ooooooo ooooooo 9 5 1 6 1 1·7 4 7 3 2 5 2 3 3 3 8 2 • · _ ▼ οοοοο 9887 75 ··♦_ _· 7900037 2 1 5 7 3 5 8 6 • · · · » 15 8 0 0 13 111 4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝. 得自氣化器B之爐渣含有比較得自氣化器A之爐渣更 大量玻»及更少董钒，因此氣化器B之爐渣低於2:1限度 。氣化過程中，得自氣化器B之爐渣形成富含含矽玻璃之 塵。爐渣於1925T氧化形成互鎖的氧化鋁-氧化矽結晶網 路其可支播钒氧化物。鉬及鐵釩酸鹽形成矽酸鹽間之間質 相。於2400°F形成若干富«化矽球，但大部份顯然互鎖， 並無任何指示顯示钒氧化物溶解於得自球龌之氧化矽。因 訂 經濟部中夾標準局員工消費合作社印製 此，即使隨時間之經過矽酸鹽網路仍維持完整而爐渣不會 由反應爐流出。形成大量矽氧化鋁尖晶石於氧化矽溶解時 也可提高爐渣黏度。 氣化器B爐渣，含高玻瑰含量及較低董釩於2400T時 不會破裂，而氣化器A之嫌渣含約半*玻璃含量，於2200 T時由於Va〇e與玻璃的交互作用而完全破壊。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 14 303387 A7 B7 i、發明説明（12 ) 實例2 錐係由合成仿*潼物料製成具有組成如下：玻珉柑係 由 65 wt% SiO*，20 wt% Ala〇3，10 wtS； Cao及^5 wt% Fe〇 組成；Va03 :玻璃比分別為10 : 0，9 : 1，4 : 1 1: 1， 3 :7及0:10。此等組成列表於表3。 表3
.組成 堝比 .結果!
10202。ο i a e Ac F 5 0 0 6 2 1 1 (第1回合） 2 (第2回合） 3 (第3回合） 4 (第4回合) 整 完 壊持 墘破ffi保 破份破且. 、全部份釉 完大部上 錐錐錐錐 試驗2 Si〇2 -65 wt.% 7:3 錐部份破壊 CaO -25 -10 .錐保持完整
02020 •1 1 3 SAC 5 0 6 3 試驗4 Si〇2 -20 w t. % 7:3 錐部份破壊 ai2〇3 CaO -50 -30 雄破壞
02020 •1 _—- 3 SAC ----.--5---裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟郎中央標準局員工消費合作杜印製 •基於於目測襯察及SEM分析結果 Leco灰分變形單元用來硏究改變钒氧化物對玻璃（FeO + Ca〇 + Si〇a+AU〇3)比對下列各者的影堪：Π於氣化器條件 下一条列富釩合成爐渣之初變形溫度，及Π)於氣化過程 中合成爐渣之流動恃性。各別試驗回合中，玻璃組成雄持 恆定且使用兩種不同的玻璃組成。 • -IV - - - ►1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Λ4規格（210X297公釐） 15 A7 B7 五、發明説明（I3 實際係於C0 : C〇s 60 : 40混合物氣氛下於加熱下進行而 維持釩邇原至+3價態。依據試驗條件而定，C0:C0e可：i) 於冷卻過程中仍然維持，或ii>於逹到變形溫度後，混合 物停止供應且使空氣滲入單元內。使用空氣冷郤後，記錄 變形錐之量且準備SEM分析用樣品。 欲测定玻瑰組成對於氧化成錐之反豳速率之影響，於 含釩氧化物對玻璃比7:3之維中改變CaO + AUO3+Si08置。 錐於還原性氣體氣氛下加熱至2800TF。任空氣進入單元内 同時冷卻樣品。冷卻後，目測檢査樣品且進行SEM分析。 含50至70 wU含矽物料之合成嫌渣錐於還原條件下變 形，還原條件如表4及5 。於80S：玻璃，20%釩氧化物 時，低抵2350T部出現變用。最初玻璃組成可決定爐 渣之變形點。如此，氧化鈣含置越高*則變形溫度降低。 表4 錐變形試驗 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • Ί 、?τ 焦起始物料 熔酤預潮值
2410°F
經濟郎中央標隼局員工消費合作社印製 ^0020 0 % ο % % % 5 0 5 ν.Γ ο ο ο ο ο ο 12 3 5 9
S 半球溫度 流體溫度 oooooo 0 9 8 7 5 1 初溫 軟化點 2385 2411 2426 2427 2374 2397 2415 2417 2436 2484 2510 2512 2670 2800 2800 2800 2800 2800 2800 2800 2800 2800 2800 2800 N C /(\ 準 標 家 國 國 中 用 適 度 尺' 張 紙 本 格 慶 公 303387 A7 B7 五、發明説明（I4 表5 錐變形試驗 熔點預測值
2280°F %璃起始物料；3 Γ ai2o3 Si〇2 13.9% 51.2% CaO 17.9% FeO 7.8% MgO 4.1% Other 5.1% 3 22oooooo VI 12 3 5 9 玻 ο ο ο ο ο 0 9 8 7 5 •初溫. 軟化點 半球溫度 流體溫度 2108 2122 2141 2142 2108 2122 2141 2142 2145 2196 2340 2341 2351 2707 2800 2800 2800 2800 2800 2800 2800 2800 2800 2800 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、tT 經濟郊中失標準局員工消費合作社印製 樣品之顯撤鏡分析指示於試驗前，錐係由釩結晶互鎖 於玻璃内組成。此等結構類似真正《渣沈稹物所見，但飢 氧化物結晶於樣品錐中較大。 氧化過程中，含低於20 w«含矽玻璃之合成錐被破壊 。含30¾玻璃之錐喪失物料，由其大小縮小可證但仍維持 其形狀。含超過40 wt%含矽物料之錐可保持完整，但顯然 不會損失大量氧化钒。 錐之顯撤鏡分析指示玻璃相於氧化過程中破壞成分立 的含矽顆粒。此等不規則形矽酸鹽提供骨架可於一旦釩氧 化物較成五氧化釩（V,0e)時製成雖。 含較高量鈣及較低置氧化矽之錐於氣化過程中比較合 較高量氧化矽之錐喪失更多物料。分析指示於氧化過程中 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 公釐） 17 A7 B7 五、發明説明（15 ) 大部份鈣顯然藉釩由錐中移出，留下富氧化鋁乏釩之骨架 。氧化矽含量較高物料也i孔隙内含有鈣釩酸鹽，但矽酸 鹽相於互鎖骨架内保持β瑪形狀 元件W對照 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝.
、1T 纷·--^ : 經濟郎中央標準局員工消費合作社印製 1____部分氧化反應嫌 10. · ..操作點 2____加壓容器 10， 12 * 13.... 3，4——耐火材 11 » 14 ， 15.... 5____底耐火材 12.. ..平衡曲線 6____喉出口 16.. ..反應室 7....燃燒器 17.. ..内钿面 環形通路 •入口 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ).Α4規格（210Χ 297公羞）
Claims (1)
- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Vlf· A8 ^ 9 C8 'Ά A 二 i 4 D8 ·*» ·*··二二f " ~ T- 六、申請專利範圍 第84 1 12989號申請案申請専利範園修正本 修正日期：86年3月 1. 一種輔助由部份氧化反應爐移除爐渣之方法，其中該 tt渣包括三氧化釩及含矽玻璃料，包括： (a) 於經控制的氧化條件下及於至少約2000T溫度搡 作該反應爐； (b) 於爐中引進足夠將Va〇3轉成V8〇5之氧化劑氣«分 壓；及 (c) 控制反應爐内之釩對玻璃霍量比至至少約3:2。 2. 如申請專利範圍第1項之方法·其中該爐渣之釩含量 由約60變化至約80簠量％。 3. 如申請專利範園第1項之方法·其中該爐渣之含矽玻 璃含量由約20變化至約30重量郑。 4. 如申謫專利範圃第1項之方法，其中該爐潼為Μ石油 為主的進料之氣化反應副產物。 5. 如申講專利範圃第4項之方法·其中含釩物料Μ占以 石油為主的進料由約0.01至約20重量％之數量添加至 以石油為主的進料。 6. 如申請專利範画第5項之方法，其中該含釩物料係選 自煙炱，炭，釩•釩氧化物及其混合物。 7. 如申請專利範圃第4項之方法，其中該以石油為主的 進料係選自焦炭•油及其混合物。 8. 如申請專利範圈第1項之方法·其中該經控制之氧化 作用係於約2000Τ至約2500Τ之溫度進行。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS >八衫見格（210X297公釐） 24 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装· 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 9.如申請專利範圃第8項之方法，其中該經控制之氧化 溫度係由約2200卞變化至2300°卞。 10·如申請專利範圃第4項之方法，其中含鈣物料係埋自 CaC03，CaO及其混合物，且添加至該以石油為主的進 料。 11. 如申請專利範園第1項之方法，其中該氧化繭氣體包 括氧。 12. 如申請專利範圓第1項之方法·其中該釩對玻璃之重 量比由約7:1變化至約3:2。 13. —種製造合成氣體之方法，包括： (a) 添加含自由氧氣體及含爐渣沈積物料之Μ石油為 主的進料至反應爐，反應爐内壁塗覆以附火材料 (b) 進料與含自由氧氣體於部份氧化反應中反應生產 含氫及一氧化碳之合成氣體，其中該合成氣«經 由出口送出反應爐外供回收；及包括三氧化釩及 含矽玻璃料之爐渣與反應燫壁接觴及堆積； (c) 經由於經控制的氧化條件及至少約2000T通度操 作反應《而移出堆積的爐渣； (d) 於燫中引進足夠將V2〇3轉成V8〇5之氧化劑氣體分 壓；及 (e) 控制反應爐内之釩對玻璃重董比至至少約3:2。 14. 如申請專利範圈第13項之方法，其中該爐渣之釩含量 由約60變化至約80重霣％。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 25 I n n n ΙΓ n —I n .. W I I I I I n T n I I n _ 1 t {穿 i J (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 303387 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 15·如申請專利範國第13項之方法·其中該爐渣之含鈔玻 璃含量由約2 0變化至約3 0重量％。 16_如申誚專利範圔第13項之方法，其中含釩物料以占以 石油為主的進料由約0.01至約2 0簠量％之數量添加至 以石油為主的進料。 17. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該含釩物料係埋 自煙炱，炭，釩，釩氧化物及其混合物。 18. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該Μ石油為主的 進料係埋自焦炭，油及其混合物。 19. 如申請專利範圃第13項之方法，其中該經控制的氧化 作用係於約2000Τ至約2500Τ之溫度進行。 2 0.如申請專利範園第13項之方法，其中該經控制的氧化 溫度係由約2 200 Τ變化至2300Τ。 II ^ 裝 ~~ 訂 ^ ^ (請先閲讀背面之注意^項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210Χ297公鼇） 26
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