[发明专利]碳质燃料的气化方法、炼铁厂的操作方法以及气化气体的制造方法

说明书

本发明的课题在于，提供能够以高收率使碳质燃料气化的碳质燃料的气化方法、以高收率使碳质燃料气化而使用的炼铁厂的操作方法以及能够以高收率由碳质燃料制造气化气体的气化气体的制造方法。通过向使用氧化铝作为流化介质的流化床气化炉中供给碳质燃料以及包含H₂、CO₂和H₂O的气化剂来解决该课题。

技术领域

本发明涉及使用流化床气化炉的碳质燃料的气化方法、炼铁厂的操作方法以及气化气体的制造方法。

背景技术

对于将煤等碳质燃料气化而转换成发热量较高的生成气体的方法，以往公开了多种技术。

例如，在专利文献1中公开了如下的煤气化设备：将在煤气化炉中生成的生成气体的一部分抽出，并用氧气使抽出的生成气体燃烧而转换成CO₂和H₂O，将该CO₂和H₂O的混合气体作为将煤供给到煤气化炉中的载气。

专利文献1的煤气化设备通过具有这样的结构，与用N₂输送煤的情况相比提高了生成气体的燃烧热。

另外，在专利文献2中公开了如下的方法：在供给纯氧的气化炉中，向气化炉供给由炼钢炉产生的包含CO₂的炼铁副产气，利用由煤气化生成的煤焦与炼铁副产气中的CO₂的反应生成的CO，对生成气体进行改质而使发热量增加。

此外，在专利文献3中公开了如下的气化装置：其作为煤焦炭的气化装置，具有收容了包含煤焦炭粒子和流化介质的混合物的流化床的流化床气化炉(反应器)、以及在流化床的上面会聚阳光的单元，并且气化炉具有埋设在流化床中设置的导流筒以及将水蒸气从下方导入气化炉中的单元，具有利用导入的水蒸气使流化床在导流筒的内外进行循环流动的构成。另外，在专利文献3中，主要使用石英砂(SiO₂)作为流化介质。

专利文献3中记载的装置通过使用包含煤焦炭粒子与流化介质的混合物的流化床，防止流化床粒子的反应速率的降低，从而使气化反应顺畅地进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-355693号公报

专利文献2：日本特开2007-9069号公报

专利文献3：日本特开2015-86232号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在上述现有技术中存在如下所述的问题。

专利文献1中记载的设备，将在气化炉中生成的生成气体的一部分抽出，用氧气使其燃烧而转换成CO₂和H₂O，将CO₂和H₂O的混合气体作为煤的载气。

因此，无法任意地控制作为载气供给到气化炉内的CO₂与H₂O的比率。其结果是，无法控制下述式(1)和式(2)的各反应量来以高收率制造生成气体。

C+CO₂→2CO…式(1)

C+H₂O→CO+H₂…式(2)

另外，专利文献2中记载的方法是利用炼铁副产气中的CO₂以及气化炉中得到的煤焦通过上述式(1)对生成气体进行改质的方法，是依赖炼铁副产气中的CO₂浓度来决定改质效率的方法。

因此，在存在无法以高收率制造生成气体的问题方面与专利文献1中记载的设备是相同的。