JPS60104188A - Coal gasification process - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To effect lower slag viscosity and easier slag discharge, by charging the high-temperature zone in gasification furnace with crude gas desulfurizing agent waste in jet stream type coal gasification process. CONSTITUTION:In a slag tap-type coal gasification process in which feedstock coal is gasified by air and/or exygen in such amount(s) as to be less stoichiometrically equivalent than that of the coal to produce a gas consisting mainly of CO and H2, the high-temperature zone of the gasification furnace is charged with crude gas desulfurizing agent waste to effect lower slag viscosity and easier slag discharge operation.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はイ」駄カス化プロセスに賃、す、　！１′４に
噴流しく式のね炭ガス化プロセスに関するものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention is designed to improve the waste production process! The present invention relates to a jet-type charcoal gasification process.

一般に１石炭を空気或いは酸素等のカス化剤でガス化し
てｉ」燃性ガスを生成するイコ炭ガス化装置０は、生成
カスの用途に応じて袖々のガス化力式が葱す、型式別で
は例えば噴流床式、流動床式、固足床式青かめる。賄流
床式は微粉炭をカス化剤と一緒にノズルより噴出してカ
ス化させる方式である。In general, the Icocoal gasifier 0, which generates combustible gas by gasifying coal with a cassifying agent such as air or oxygen, has various gasification power types depending on the use of the produced scum. By type, examples include spouted bed type, fluidized bed type, and fixed bed type. The flow bed type is a method in which pulverized coal is jetted out from a nozzle together with a casing agent to turn it into scum.

第１図１−１従来の噴流床式不１１文カス化プロセスの
１況明Ｉ〆Ｉであり、第１図においてｌはＵＡ流床式イ
ー】炭カス化炉である。この’！ｆ’１Ｉ）ｌＦ、床式
石炭ガス化炉（以トガス化炉という。）ｌｉ、１．ガス
化反応に必塾な簡謳域を形成するコンパスタ部２とコン
パスタＨｉｌｌ　２の高温を４１４用して微粉炭をガス
化マ゛（ぜるり“１２２部３とから構成されている。コ
ンパスタｒＸＢ　２には微粉炭を空気等のガス化剤と一
、Ｉｉ？ｉにｂａｔ出する噴出ノズル４が設けられてお
り。Figure 1-1 is a diagram of a conventional spouted bed charcoal casing process; in Figure 1, 1 is a UA fluidized bed charcoal casing furnace. this'! f'1I)lF, floor type coal gasifier (hereinafter referred to as gasifier) li, 1. It consists of a comparator section 2 which forms a simple area necessary for the gasification reaction, and a comparator section 3 that gasifies pulverized coal by using the high temperature of the comparator Hill 2. 2 is provided with an ejection nozzle 4 for discharging pulverized coal and a gasifying agent such as air into Ii?i.

５．６はそれぞれ微粉原反０・ガス化剤の供給ライノて
める。なお、コンパスタ２での空気比（空気と微粉炭の
化学量論比）は通常０６〜０７に調整されている。微粉
炭とガス化剤はまた。5.6 is the fine powder raw material 0 and gasifying agent supply rhinoceros, respectively. Note that the air ratio (stoichiometric ratio of air and pulverized coal) in the comparator 2 is normally adjusted to 06 to 07. Also pulverized coal and gasifier.

リアクタ下部のノズル７よりも供給され全体としての（
コンパスタ部とリアクタ部に供給され、る空気と微粉炭
の化学量論比）空気比０４〜０６に調整される。８，９
はそ扛ぞれカス化剤、微粉炭の供給ラインである。捷だ
、リアクタ３の土部ＶＣｉｄ生成ガスを取出す生成ガス
取出しライン１０．未反応のチャーを回収するザイクロ
／ｌＬチャー回収うイノ１２とが設り−られＣいる。こ
のチャー回収ライン１２の細端は３７７１２部２に接続
されており１回収された未反応のチャーは補助燃料とＬ
７てライン１３（ｉ＝ｉ山して少量のガス化剤とともｒ
（コノバスタ部２に供にざねる。一方、生成ガスは集塵
装置４．１０１　＋　Ｉ’ｌｌｊ式脱硫装置１０２を経
て精製プれ、イ＃製ガスとし７てライ／１０３から所肢
の目的に供される。It is supplied from the nozzle 7 at the bottom of the reactor, and the total (
The stoichiometric ratio of air and pulverized coal supplied to the comparator section and the reactor section is adjusted to an air ratio of 04 to 06. 8,9
These are the supply lines for the slag agent and pulverized coal, respectively. 10. Take out the produced gas from the Dobe VCid produced gas in the reactor 3. A Zyclo/1L char recovery unit is provided to recover unreacted char. The narrow end of this char recovery line 12 is connected to 37712 section 2, and the recovered unreacted char is used as auxiliary fuel and L
7 and line 13 (i=i mountain and r with a small amount of gasifying agent)
(The generated gas is sent to the Conobastar section 2. On the other hand, the generated gas is purified through the dust collector 4.101 + I'llj type desulfurization device 102, and is purified as I# gas 7 from Rai/103 for the desired purpose. served.

このように構成したガス化炉によって３７７１２部２で
は（ダＦ粉炭を燃焼してガス化反応（吸熱反応）に必要
な高温域を形ｈνし、リアクタ部３では噴出ノズル７よ
りｌＩβ出された微粉炭を３７７１２部２の燃焼熱（１
５００〜１７００℃）Ｋよって空気等のガス化剤でガス
化させ、水素、−酸化炭素、メタ／等を主とする生成ガ
スを得る。With the gasifier configured in this way, in the 37712 section 2, the high temperature region necessary for the gasification reaction (endothermic reaction) is formed by burning the powdered coal, and in the reactor section 3, the Combustion heat of 37712 parts 2 of pulverized coal (1
500 to 1700° C.), gasification is performed using a gasifying agent such as air to obtain a generated gas mainly containing hydrogen, carbon oxide, meta/etc.

なおコンパスタ部２で燃幼きれた微粉炭とチャー中の灰
分は溶融スラグとなって溶融スラグ４Ｊ１出口１４から
排出きれ、水中に（イｉして回収きれる。Incidentally, the pulverized coal burned in the comparator section 2 and the ash in the char become molten slag, which is completely discharged from the molten slag 4J1 outlet 14 and recovered in water.

以上（へ）、ｌ￥４υｉし床ガス化炉の一形式について
略述し／こものであるか、現時点−Ｃ（弓このカス化炉
本体についても研死課題は渋妊れており、炉底かもの円
滑７Ｉスラグ排出もその一つである。実際＆川原なと一
点か商く粘性が低い灰成分を有するイ」炭については、
コンバスタ内を非常な高ｌｆｉ’＋に糾持するなとスラ
グ排出に」夫を決する。This is a brief description of a type of bed gasifier that costs ¥4υi. Kamono Smooth 7I slag discharge is one of them.Actually, Kawahara and Kawahara have a low viscosity and low ash component.
My husband decided not to maintain the inside of the combustor at a very high lfi'+ or else the slag would be discharged.

木沖明渚らはスラグの円滑な排出方法についで６ａ、・
、５：　（ｉｌｌ死を小ねた結果、ガス化炉に後置きれ
るクリ７ナノゾ系装置の一つである脱硫装陥からの使用
済み廃棄脱硫剤が、スラグ粘度を下はスラグ排出を容易
にする効果をもつことを見出し、この知見に基づいて本
発明にＪｌｊつだものである。１だ２本発明は処分の困
難な硫黄分含有の該使用済み脱硫剤の廃棄を不要とする
利点をもイ１し、工業上極めて有用な発明である。Akiyoshi Kioki et al. 6a.
, 5: (As a result of reducing illumination, the slag viscosity of the used waste desulfurization agent from the desulfurization system, which is one of the Kuri7 nanozo system installed after the gasification furnace, is lowered, making it easier to discharge the slag.) Based on this knowledge, we have developed the present invention.1 and 2 The present invention has the advantage that it is not necessary to dispose of the used desulfurizing agent containing sulfur, which is difficult to dispose of. This is an industrially extremely useful invention.

すなわち、不発明は原料である石炭を、その化学量論量
より少量の空気および／又は酸素によってガス化づせ、
　Ｃｏ　、　ＩＩ２を主成分とするガスをイ：Ｉるスラ
グタノプカ式のイ１炭ガス化プロセスにおいて、粗製カ
ス中の硫黄分を除去する〕ζめの脱硫剤の使用済み廃棄
物を、ガス化炉の高温部に投入することを勃徴とする噴
流床方式石炭ガス化プロセスを４３Ｈ案するものである
。That is, the invention gasifies the raw material coal with a smaller amount of air and/or oxygen than its stoichiometric amount,
In the slagtanopka type 1 coal gasification process, in which gas containing Co and II2 as main components is removed, the sulfur content in the crude residue is removed. 43H proposes a spouted bed type coal gasification process in which coal is introduced into the high-temperature part of the coal gasification process.

以下図面により本発明の実施態様例について詳細に説明
する。第２図は本発明の１実施態様例の説明図である。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 2 is an explanatory diagram of one embodiment of the present invention.

第２図において第１図と同−拘号のものは第１図と同一
の機能を治する部分を７」くず。第２図においてライン
１５は和製のガス化生成ガスであり、主要成分であるｃ
ｏ　、　１１２　。In Figure 2, the part with the same number as in Figure 1 has the same function as that in Figure 1. In Fig. 2, line 15 is the Japanese-made gasification product gas, and the main component is c.
o, 112.

ＯＨ４、ＣＯ２、１＋２０　、　Ｎ２のほか、ダスト１
１２８　、　ＮＨ３％の微Ｍ：　＃’ｉ分を含む。これ
らの微量成分は生成ガスをどのような目的例えば、コン
バインド発電用のガスタービン燃料、都市ガス燃相、化
学原料として使用ずゐにせよ、相当低一度に迄低減する
必要かのる。１６は昂”屈゛脱屋装置てりり、　１７は
捕集したダストの抜き出しラインである。１８　、１９
ｉＪ、１１２８除去用の乾式脱硫装置６で必り１図では
２塔の流面Ｊ１木ノ東＆；シｌ’）中力式の例治＝　ｙ
Ｉｋ　しているが。In addition to OH4, CO2, 1+20, N2, dust 1
128, NH3% fine M: Contains #'i. These trace components need to be reduced to a fairly low level regardless of the purpose for which the produced gas is used, such as gas turbine fuel for combined power generation, city gas combustion phase, or chemical raw material. Reference numeral 16 indicates an evacuation device, and reference numeral 17 indicates an extraction line for the collected dust. 18, 19
iJ, 1128 In the dry desulfurization equipment 6 for removal, the flow surface of the two towers J1 Kinohigashi &;Shil') Example treatment of the neutral force type = y
Ik, but.

これに限られるものではなく１本発明のプロセスでは勿
論他の型式例えは、固定床間欠切替え方式も適用Ｍ■能
である。１８（ｄｌ１２ｓ吸収装置でめり、　１９は吸
収した１１２８をＩ与生用ガス（例えば。The process of the present invention is not limited to this, and of course, other types of fixed bed intermittent switching systems can also be applied. 18 (dl12s absorption device), 19 absorbs 1128 to I gas (for example.

空気）によって放出させ、脱硫剤活性を復帰させること
を目的とする書生装置４である。また。This is a writing device 4 whose purpose is to release the desulfurizing agent by air) and restore the desulfurizing agent activity. Also.

２０　ｖ＝丙牛用カスの供給ライン、　２１ばＳ分目収
装：：′４−へ４゛１」る商（農度のＳ分ケ含不するカ
スの流路であ◇。20 v=supply line of waste for beef cattle, 21 is the quotient of S part collection::'4-4゛1'' (the S part of the agricultural rate is the flow path of waste that does not contain ◇).

こうして脱脂、脱硫の過程衾紅て精浄となった和製ガス
は流路２０を経て上記した所要の目的に供せられる。In this way, the Japanese gas which has become red and purified during the degreasing and desulfurization process passes through the flow path 20 and is used for the above-mentioned required purpose.

ここで脱硫剤としては一般に、酸化鉄（Ｆｅ２０３）＋
アルカリ炭酸塩（（ｊａｏ０３　、　ＭｇＣＯ３）　、
酸化亜鉛（ｚｎＯ）。Here, the desulfurization agent is generally iron oxide (Fe203) +
Alkaline carbonate ((jao03, MgCO3),
Zinc oxide (znO).

酸化銅（Ｃｕｂ）なとが用いられるが１時間の経過とと
もにこれらの一部は活性を失し、廃棄せざるを得す、系
外へ排出することが必要となる。Copper oxide (Cub) is used, but some of these lose their activity over the course of one hour and must be discarded or discharged from the system.

２２はその廃棄物排出ラインであるが、この使用ずみ脱
硫剤は８分及び操作条件によっては微少−の０１分、　
ＯＮ分等を含み公害防止上容易に環境へは戻しケ１Ｆい
ものである。22 is the waste discharge line, and this used desulfurization agent is discharged for 8 minutes, and depending on the operating conditions, a minute amount of 0.1 minutes,
This includes ON components, which can be easily returned to the environment in order to prevent pollution.

本発明では、これをコンパスタ部２に供給し微粉炭或い
はチャーとともにコンパスタにおいて高温処理する。こ
れにより、スラグ粘度は１ハ。In the present invention, this is supplied to the comparator section 2 and subjected to high temperature treatment in the comparator together with pulverized coal or char. As a result, the slag viscosity is 1 Ha.

下し、脱イメＥ廃棄物の処理も不要となる。スラグ粘度
の低下はガス化炉の円滑な連続運転を可能とするととも
に、コンパスタをさほど高温度に維持する必要がなくな
るため、コンパスタでのＩり１要空気楚が減少し、結果
的に生成ガスの発熱量の上昇、全体効率の向上につなが
りプロセス上極めて望ましいことである。勿論廃棄脱硫
剤中の１・゛６分、　Ｃａ分などはスラグ中に捕捉され
る。There is also no need to dispose of the de-imaged E waste. The reduction in slag viscosity enables smooth continuous operation of the gasifier, and since it is no longer necessary to maintain the comparator at a very high temperature, the amount of air required in the comparator is reduced, and as a result, the produced gas This is extremely desirable in terms of the process, as it increases the amount of heat generated and improves overall efficiency. Of course, the 1.6% Ca content in the waste desulfurization agent is captured in the slag.

丑だ、８分、　ｃｔ分、　ＯＮ分等は生成ガス中に放出
されるが、これらは主流中の各成分量に比較すれば極め
て少量であシ問題はない。Oxygen, 8%, ct, ON, etc. are released into the generated gas, but these are extremely small amounts compared to the amount of each component in the mainstream, so there is no problem.

以上詳細に説明したように本発明のプロセスによれば・
噴流床式ガス化炉の最も大きな課題の−である。スラグ
排出特性を改善しスラグの排出を円滑にし、併せて廃棄
脱硫剤の処理も不ものである。As explained in detail above, according to the process of the present invention,
This is the biggest problem with entrained bed gasifiers. The slag discharge characteristics are improved, slag discharge is smoothed, and waste desulfurization agent can be disposed of at the same time.

以下、実施例により本発明の効果について詳罰ＨＫｉ兄
明する。Hereinafter, the effects of the present invention will be explained in detail with reference to Examples.

実ＭＩＩ例１ 捷ず小型の固定床式脱硫装置（処理ガス量１５Ｎｌ１分
）を試作し、脱硫テストを実施しだ。脱硫剤としては粉
末状酸化鉄（Ｆｅ２０３）を用いた。Actual MII Example 1 We prototyped a compact fixed bed desulfurization equipment (processing gas amount: 15Nl per minute) and conducted a desulfurization test. Powdered iron oxide (Fe203) was used as the desulfurizing agent.

約２５０時間の連続テストの後、脱硫性能が初期の８０
％程度に低下したので、これを１００　ｋｇ／Ｉ（の処
理能力を有する常圧型晴流床ガス化炉に微粉炭（豪州一
般炭）とともに、　’′２ｋｇ／ＩＩの速度で約１時間
投入した。After approximately 250 hours of continuous testing, the desulfurization performance reached the initial level of 80.
%, this was fed into an atmospheric pressure clear bed gasifier with a processing capacity of 100 kg/I (Australian thermal coal) at a rate of 2 kg/II for about 1 hour. .

その結果、投入ＭｉＪには、コンパスタを篩温度（約ｔ
４ｏｏＣ）に維持するため、全体の空気比が０５６に相
当する楡の空気がガス化剤として必要でめったが、脱硫
廃棄物の添加によってスラグの粘１」１か低寸する効果
により、全体のりと気化か０４７で円滑な運転が可能と
なり、捷だ生成ガスの発熱量も８８０　Ｋ　ｃａ　ｌ／
Ｎ＋ｙ？からｉ、０１２　Ｋｃａｌ／Ｎｍに向上した。As a result, in the input MiJ, comparator was added to the sieve temperature (approximately t
4ooC), elm air with an overall air ratio of 0.56 was required as a gasifying agent, which was rare, but the addition of desulfurization waste reduced the viscosity of the slag by 1. The vaporization allows smooth operation, and the calorific value of the vaporized gas is 880 Kcal/
N+y? It improved from i,012 Kcal/Nm.

なお実験後、とり出したスラグの粘ＩＪｔＨを訓測した
所、脱硫廃棄物添加前のスラグの粘度がｘ、４ｏｏ’Ｃ
において２３０ポアズであったのに対し、師加俊は同一
温度において１１５ホアズであり粘度が低下していた。After the experiment, we measured the viscosity IJtH of the slag taken out, and found that the viscosity of the slag before adding desulfurization waste was x, 4oo'C.
The viscosity was 230 poise at the same temperature, while the viscosity of Shikatoshi was 115 poise at the same temperature.

実施例２ 実施例１と殆ど同一の操作を脱硫剤として粉状ドロマイ
トを用いて実施した。使用済みドロマイトのガス化炉コ
ンパスタ部への添加１／Ｃより。Example 2 Almost the same operation as in Example 1 was carried out using powdered dolomite as the desulfurization agent. From addition 1/C of used dolomite to the comparator section of the gasifier.

炉ノＭからのスラグの流下が楡めて円滑となり。The flow of slag from the furnace nozzle becomes smoother.

生成ガスの発熱量も投入前８７６　Ｋｃａｌ／Ｎｉがら
１．００５　Ｋｃａｌ／Ｎｒｒｒと向上した。The calorific value of the generated gas also improved from 876 Kcal/Ni before injection to 1.005 Kcal/Nrrr.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来のＩＩＪ流床式不Ｊ炭ガス化プロセスの説
明図、第２図は不発明の１実施態様例の説明図である。 ｌ・１す“Ｙ流＋Ａ、弐イｌ炭カス化炉、２・・・コン
パスタ部、３・・・リアクタ部、５．９　・微粉炭供給
ライン・　６・　８　゛ガス化剤供λＩＩライ／、１８
・・ｌｌ２Ｓ吸収装置＆、　＋　Ｉ　９・・再生装置、
２２・廃棄物排出ライン。FIG. 1 is an explanatory diagram of a conventional IIJ fluid bed type non-J coal gasification process, and FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of an embodiment of the invention. 1・1"Y flow + A, 2nd coal casing furnace, 2... Compaster section, 3... Reactor section, 5.9 ・Pulverized coal supply line・ 6. 8 ゛Gasifying agent supply λII line /, 18
・・ll2S absorption device & + I 9・・regeneration device,
22. Waste discharge line.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 原料でめる石炭を、その化学鼠論漏より少量の空気ふ・
よひ／又は酸素によってガス化さぜ。 Ｃｏ、　ｎ２を主成分とするガスを得るスラクタノプ方
式の石炭ガス化プロセスにおいて、和製ガス中の硫黄分
を除去するための脱硫剤の使用槓み廃棄物を、ガス化炉
の市温部に投入することを特徴とする哨ヒ１〕床方式石
灰ガス化プロセス。[Claims] Coal used as a raw material is treated with a small amount of air
Or gasify it with oxygen. Use of desulfurization agent to remove sulfur content from Japanese gas in the sractanop method coal gasification process to obtain gas whose main components are Co and N2.Pumped waste is fed into the city temperature section of the gasification furnace. 1) Bed method lime gasification process.