WO2019167834A1 - ハイドロカーボン回収設備 - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to a hydrocarbon recovery facility.
- Patent Document 1 describes that in order to treat the hydrocarbon contained in the product gas obtained by gasifying coal, the hydrocarbon is precipitated by a water washing tower, and the precipitated hydrocarbon is removed by a strainer. Yes. Since the hydrocarbon removed by the strainer is a solid having a size of about 5 mm to an egg size, it is pulverized, dissolved in an organic solvent after pulverization, and burned in a gasification furnace or off-gas combustion furnace.
- Patent Document 1 requires a facility for pulverizing the solid matter of the hydrocarbon, which increases the cost of the processing facility for the hydrocarbon. There is also a problem that it is difficult to handle hydrocarbon solids.
- At least one embodiment of the present disclosure aims to provide a hydrocarbon recovery facility that can continuously recover hydrocarbons in gas at low cost.
- a hydrocarbon recovery facility includes a water washing tower for bringing a gas and water into contact with each other to precipitate the hydrocarbon contained in the gas in water, and water from the water mixed with the hydrocarbon.
- a water washing tower for bringing a gas and water into contact with each other to precipitate the hydrocarbon contained in the gas in water, and water from the water mixed with the hydrocarbon.
- an oil / water mixer that prepares an oil / water mixture by mixing the hydrocarbon removed with the autostrainer and the water and an organic solvent.
- An oil / water separator that separates the oil / water mixture into an oil phase and an aqueous phase is provided.
- water containing hydrocarbon is continuously removed by an auto strainer, and the removed hydrocarbon and water are separated into an oil phase containing water and an aqueous phase by an oil-water mixer and an oil-water separator. Therefore, it is possible to continuously recover the hydrocarbon in the gas at a low cost.
- the oil / water mixer may include a stirrer. According to this configuration, since the dissolution of the hydrocarbon in the organic solvent is promoted by the stirrer in the oil / water mixer, the recovery of the hydrocarbon becomes efficient.
- the organic solvent may be flammable.
- the organic solvent may be kerosene, light oil, acetone, anthracene oil, or creosote oil. According to this configuration, since the organic solvent supplied to the oil / water separator is combustible, the organic solvent in which the hydrocarbon is dissolved can be used as the fuel.
- the gas may be a product gas obtained by gasifying coal. According to this configuration, the hydrocarbon in the product gas can be continuously recovered at a low cost in the coal gasification combined power plant.
- water containing hydrocarbon is continuously removed by an auto strainer, and the removed hydrocarbon and water are separated by an oil-water mixer and an oil-water separator, Since it is separated into the aqueous phase, the hydrocarbon in the gas can be continuously recovered at low cost.
- FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydrocarbon recovery facility according to a first embodiment of the present disclosure. It is a block diagram of the structure of the hydrocarbon recovery equipment which concerns on Embodiment 2 of this indication.
- FIG. 1 shows a hydrocarbon recovery facility 1 according to Embodiment 1 of the present disclosure.
- the hydrocarbon recovery facility 1 includes a flush tower 2 for cooling a product gas obtained by gasifying coal in a combined coal gasification combined power plant, and an autostrainer provided in a pipe 6 communicating with the bottom of the flush tower 2. 3, an oil / water mixer 4 that communicates with the auto strainer 3 via a pipe 6, and an oil / water separator 5 that communicates with the oil / water mixer 4 via a pipe 7.
- a supply pipe 13 for supplying the generated gas to the flush tower 2 a water supply pipe 11 for supplying water from the top of the tower, and the generated gas cooled in the flush tower 2 flow out from the top of the tower.
- One end of the circulation pipe 14 communicates with the auto strainer 3, and the other end communicates with the flush tower 2.
- the circulation pipe 14 is provided with a pump 15 for circulating water.
- the auto strainer 3 for example, a scraping type auto strainer can be used.
- the scraping type auto-strainer is an auto-strainer configured to scrape captured matter captured by a fixed element with a brush scraper, accumulate it at the bottom, and discharge it to the outside.
- the auto strainer 3 is not limited to this configuration, and may be an auto strainer having an arbitrary configuration.
- a scraping type auto strainer for example, DNA-B manufactured by Daido Koki Co., Ltd. can be used.
- the oil / water mixer 4 is provided with a supply pipe 16 for supplying an organic solvent.
- an organic solvent to be used it is necessary that the difference between the specific gravity of water is as large as possible in order to separate the oil phase and the aqueous phase in the oil / water separator 5.
- the organic solvent used is preferably flammable. Specific examples of the organic solvent used are kerosene, light oil, acetone, anthracene oil, or creosote oil. However, the organic solvent is not limited to these, and any organic solvent having a specific gravity difference from water may be used. it can.
- the oil / water separator 5 separates the oil phase and the water phase by the specific gravity difference. As long as such separation can be performed, a separator having any configuration may be used.
- the oil / water separator 5 is provided with a drain pipe 17 communicating with the waste water treatment facility and an oil feeding pipe 18 communicating with the combustion furnace. When the organic solvent supplied to the oil / water mixer 4 is nonflammable, the oil feeding pipe 18 is communicated with a waste oil facility for processing the oil phase separated in the oil / water separator 5.
- the hydrocarbon and water that have flowed out of the auto strainer 3 flow through the pipe 6 and flow into the oil / water mixer 4.
- An organic solvent is also supplied to the oil / water mixer 4 via the supply pipe 16.
- the hydrocarbon mixed in the water is dissolved in the organic solvent, and an oil / water mixture in which the oil phase and the water phase in which the hydrocarbon is dissolved is mixed is generated.
- the oil / water mixture flows out of the oil / water mixer 4, it flows through the pipe 7 and flows into the oil / water separator 5.
- the oil phase and the water phase are separated by a specific gravity difference.
- the separated aqueous phase is caused to flow out from the oil / water separator 5 via the drain pipe 17 and the separated oil phase is caused to flow out from the oil / water separator 5 via the oil feed pipe 18.
- the organic solvent is combustible, the oil phase is supplied to the combustion furnace through the oil feed pipe 18 and used as fuel for the combustion furnace.
- the hydrocarbon recovery facility according to the second embodiment is obtained by adding a configuration for promoting the generation of the oil / water mixture in the oil / water mixer 4 to the first embodiment.
- the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
- the oil / water mixer 4 is provided with a stirrer 20 for stirring the inside.
- a stirring blade having an arbitrary shape can be used as the stirrer 20.
- Other configurations are the same as those of the first embodiment.
- the operation of the hydrocarbon recovery facility 1 according to the second embodiment is basically the same as the operation described in the first embodiment.
- the agitator 20 in the oil / water mixer 4 agitates the contents of the oil / water mixer 4 to promote the dissolution of the hydrocarbon in the organic solvent. Become.
- the flush tower 2 is a facility of a coal gasification combined power plant, and the product gas flowing into the flush tower 2 was a product gas obtained by gasifying coal. It is not limited to.
- the hydrocarbon recovery facility of the present disclosure can be used to recover hydrocarbon mixed in water in any facility.
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Abstract
ハイドロカーボン回収設備は、ガスと水とを接触させて、ガスに含まれるハイドロカーボンを水中に析出させる水洗塔と、ハイドロカーボンが混入した水から水の一部と共にハイドロカーボンを連続的に除去するオートストレーナと、オートストレーナによって除去されたハイドロカーボン及び水と有機溶媒とが混合されて油水混合液を調製する油水混合器と、油水混合器で調製された油水混合液を油相と水相とに分離する油水分離器とを備える。
Description
本開示は、ハイドロカーボン回収設備に関する。
特許文献1には、石炭をガス化して得られる生成ガスに含まれるハイドロカーボンを処理するために、水洗塔でハイドロカーボンを析出させて、析出したハイドロカーボンをストレーナで除去することが記載されている。ストレーナで除去されたハイドロカーボンは、約5mm~卵大の大きさの固形物であるため、粉砕し、粉砕後に有機溶媒に溶解させて、ガス化炉やオフガス燃焼炉で燃焼処理される。
しかしながら、特許文献1のシステムでは、ハイドロカーボンの固形物を粉砕する設備が必要となり、ハイドロカーボンの処理設備のコストが高くなるといった問題点があった。また、ハイドロカーボンの固形物のハンドリングが難しいといった問題点もあった。
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも1つの実施形態は、低コストで連続的にガス中のハイドロカーボンを回収できるハイドロカーボン回収設備を提供することを目的とする。
本発明の少なくとも1つの実施形態に係るハイドロカーボン回収設備は、ガスと水とを接触させて、ガスに含まれるハイドロカーボンを水中に析出させる水洗塔と、ハイドロカーボンが混入した水から水の一部と共にハイドロカーボンを連続的に除去するオートストレーナと、オートストレーナによって除去されたハイドロカーボン及び水と有機溶媒とが混合されて油水混合液を調製する油水混合器と、油水混合器で調製された油水混合液を油相と水相とに分離する油水分離器とを備える。
この構成によると、ハイドロカーボンを含む水をオートストレーナによって連続的に除去し、除去したハイドロカーボン及び水が油水混合器及び油水分離器によって、ハイドロカーボンを含む油相と水相とに分離されるので、低コストで連続的にガス中のハイドロカーボンを回収することができる。
いくつかの実施形態では、油水混合器は撹拌機を含んでもよい。この構成によると、油水混合器において撹拌機によって有機溶媒中へのハイドロカーボンの溶解が促進されるので、ハイドロカーボンの回収が効率的になる。
いくつかの実施形態では、有機溶媒は可燃性であってもよい。この場合、有機溶媒は、灯油、軽油、アセトン、アントラセン油、又はクレオソート油であってもよい。この構成によると、油水分離器に供給される有機溶媒が可燃性であることにより、ハイドロカーボンが溶解した有機溶媒を燃料として使用することができる。
いくつかの実施形態では、ガスは、石炭をガス化して得られる生成ガスであってもよい。この構成によれば、石炭ガス化複合発電プラントにおいて、低コストで連続的に生成ガス中のハイドロカーボンを回収することができる。
本開示の少なくとも1つの実施形態によれば、ハイドロカーボンを含む水をオートストレーナによって連続的に除去し、除去したハイドロカーボン及び水が油水混合器及び油水分離器によって、ハイドロカーボンを含む油相と水相とに分離されるので、低コストで連続的にガス中のハイドロカーボンを回収することができる。
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
(実施形態1)
図1は、本開示の実施形態1に係るハイドロカーボン回収設備1を示している。ハイドロカーボン回収設備1は、石炭ガス化複合発電プラントにおいて石炭をガス化して得られる生成ガスを冷却するための水洗塔2と、水洗塔2の塔底に連通する配管6に設けられたオートストレーナ3と、配管6を介してオートストレーナ3に連通する油水混合器4と、配管7を介して油水混合器4に連通する油水分離器5とを備えている。
図1は、本開示の実施形態1に係るハイドロカーボン回収設備1を示している。ハイドロカーボン回収設備1は、石炭ガス化複合発電プラントにおいて石炭をガス化して得られる生成ガスを冷却するための水洗塔2と、水洗塔2の塔底に連通する配管6に設けられたオートストレーナ3と、配管6を介してオートストレーナ3に連通する油水混合器4と、配管7を介して油水混合器4に連通する油水分離器5とを備えている。
水洗塔2には、水洗塔2に生成ガスを供給するための供給管13と、塔頂から水を供給するための給水管11と、水洗塔2で冷却済みの生成ガスが塔頂から流出するための流出管12と、水洗塔2を水が循環するための循環配管14とが設けられている。循環配管14の一端はオートストレーナ3に連通し、他端が水洗塔2に連通している。循環配管14には、水を循環させるためのポンプ15が設けられている。
オートストレーナ3には例えば、掻取方式のオートストレーナを用いることができる。掻取方式のオートストレーナは、固定エレメントで捕捉した捕捉物をブラシスクレーパーで掻き取り、底部に蓄積させて外部に排出させる構成のオートストレーナである。しかし、オートストレーナ3は、この構成に限定されず、任意の構成のオートストレーナであってもよい。掻取方式のオートストレーナとして、例えば、大同工機株式会社のDNA-Bを用いることができる。
油水混合器4には、有機溶媒を供給するための供給管16が設けられている。用いられる有機溶媒としては、油水分離器5での油相と水相との分離のために、水の比重との差ができるだけ大きい有機溶媒であることが必要である。また、用いられる有機溶媒は可燃性であることが好ましい。用いられる有機溶媒の具体例は、灯油、軽油、アセトン、アントラセン油、又はクレオソート油であるが、これらに限定するものではなく、少なくとも水との比重差がある有機溶媒であれば用いることができる。
油水分離器5は、比重差で油相と水相とを分離するものである。このような分離を行えるものであれば、どのような構成の分離器を用いてもよい。油水分離器5には、排水処理設備に連通する排水管17と、燃焼炉に連通する送油管18とが設けられている。尚、油水混合器4に供給される有機溶媒が非可燃性の場合には、送油管18は、油水分離器5において分離された油相を処理するための廃油設備に連通される。
次に、実施形態1に係るハイドロカーボン回収設備1の動作について説明する。
供給管13を介して水洗塔2に供給された生成ガスが水洗塔2内を上昇する際に、給水管11を介して塔頂から水洗塔2に供給された水及び循環配管14を流通した水と接触することにより、生成ガスが冷却される。冷却された生成ガスは、塔頂から水洗塔2を流出して流出管12を流通し、後続の設備に流入する。
供給管13を介して水洗塔2に供給された生成ガスが水洗塔2内を上昇する際に、給水管11を介して塔頂から水洗塔2に供給された水及び循環配管14を流通した水と接触することにより、生成ガスが冷却される。冷却された生成ガスは、塔頂から水洗塔2を流出して流出管12を流通し、後続の設備に流入する。
一方、水洗塔2において生成ガスと水とが接触して生成ガスを冷却する際に、生成ガスに含まれるハイドロカーボンが水中に析出するので、生成ガスを冷却した水にはハイドロカーボンが混入している。この水は、塔底から水洗塔2を流出し、配管6を流通してオートストレーナ3に流入する。オートストレーナ3は、ハイドロカーボンが混入した水から水の一部と共にハイドロカーボンを連続的に除去する。ハイドロカーボンを除去された水は、ポンプ15によって循環配管14を流通して水洗塔2に戻される。
オートストレーナ3から流出したハイドロカーボン及び水は、配管6を流通して油水混合器4に流入する。油水混合器4には、供給管16を介して有機溶媒も供給される。油水混合器4内では、水に混入したハイドロカーボンが有機溶媒中に溶解し、ハイドロカーボンが溶解した油相と水相とが混合した状態の油水混合液が生成する。
油水混合液は、油水混合器4から流出すると、配管7を流通して油水分離器5に流入する。油水分離器5内で油水混合液を静置することによって、比重差で油相と水相とが分離する。分離した水相を油水分離器5から排水管17を介して流出させるとともに、分離した油相を油水分離器5から送油管18を介して流出させる。有機溶媒が可燃性の場合には、油相は送油管18を流通して燃焼炉に供給されて、燃焼炉の燃料として使用される。
このように、ハイドロカーボンを含む水をオートストレーナ3によって連続的に除去し、除去したハイドロカーボン及び水が油水混合器4及び油水分離器5によって、ハイドロカーボンを含む油相と水相とに分離されるので、低コストで連続的にガス中のハイドロカーボンを回収することができる。
(実施形態2)
次に、実施形態2に係るハイドロカーボン回収設備について説明する。実施形態2に係るハイドロカーボン回収設備は、実施形態1に対して、油水混合器4において油水混合液の生成を促進させるための構成を付加したものである。尚、実施形態2において、実施形態1の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
次に、実施形態2に係るハイドロカーボン回収設備について説明する。実施形態2に係るハイドロカーボン回収設備は、実施形態1に対して、油水混合器4において油水混合液の生成を促進させるための構成を付加したものである。尚、実施形態2において、実施形態1の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図2に示されるように、油水混合器4には、内部を攪拌するための撹拌機20が設けられている。撹拌機20として例えば、任意の形状の攪拌翼を用いることができる。その他の構成は実施形態1と同じである。
実施形態2に係るハイドロカーボン回収設備1の動作は、基本的に実施形態1で説明した動作と同じである。実施形態2では、油水混合器4において撹拌機20が油水混合器4の内容物を攪拌することにより、有機溶媒中へのハイドロカーボンの溶解が促進されるので、ハイドロカーボンの回収が効率的になる。
実施形態1及び2のそれぞれでは、水洗塔2は石炭ガス化複合発電プラントの設備であり、水洗塔2に流入する生成ガスは、石炭をガス化して得られる生成ガスであったが、この形態に限定するものではない。本開示のハイドロカーボン回収設備は、任意の設備において、水に混入したハイドロカーボンを回収するために使用することができる。
1 ハイドロカーボン回収設備
2 水洗塔
3 オートストレーナ
4 油水混合器
5 油水分離器
6 配管
7 配管
11 給水管
12 流出管
13 供給管
14 循環配管
15 ポンプ
20 撹拌機
2 水洗塔
3 オートストレーナ
4 油水混合器
5 油水分離器
6 配管
7 配管
11 給水管
12 流出管
13 供給管
14 循環配管
15 ポンプ
20 撹拌機
Claims (5)
- ガスと水とを接触させて、前記ガスに含まれるハイドロカーボンを前記水中に析出させる水洗塔と、
前記ハイドロカーボンが混入した水から該水の一部と共に前記ハイドロカーボンを連続的に除去するオートストレーナと、
前記オートストレーナによって除去された前記ハイドロカーボン及び前記水と有機溶媒とが混合されて油水混合液を調製する油水混合器と、
前記油水混合器で調製された前記油水混合液を油相と水相とに分離する油水分離器と
を備えるハイドロカーボン回収設備。 - 前記油水混合器は撹拌機を含む、請求項1に記載のハイドロカーボン回収設備。
- 前記有機溶媒は可燃性である、請求項1または2に記載のハイドロカーボン回収設備。
- 前記有機溶媒は、灯油、軽油、アセトン、アントラセン油、又はクレオソート油である、請求項3に記載のハイドロカーボン回収設備。
- 前記ガスは、石炭をガス化して得られる生成ガスである、請求項1~4のいずれか一項に記載のハイドロカーボン回収設備。
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