NL8201017A

NL8201017A - STAGE BURNING OF RETORTED CARBON SOLIDS.

Info

Publication number: NL8201017A
Application number: NL8201017A
Authority: NL
Original assignee: Chevron Res
Priority date: 1981-03-23
Filing date: 1982-03-11
Publication date: 1982-10-18
Also published as: IL64906A; DE3210635A1; CA1165259A; SE8201800L; AU550189B2; FR2502168B1; FR2502168A1; AU8035582A; BR8201574A; IL64906A0; GB2095391B; GB2095391A; MA19414A1

Description

S' *- 'ï κ 1 Ν.ο. 30.890S '* -' ï κ 1 Ν.ο. 30,890

Getrapte verbranding van in retort behandelde koolhoudende vaste stoffen.Staged combustion of carbonaceous solids treated in retort.

Bepaalde in de natuur voorkomehde materialen bevatten een koolstofhoudende component, die bij verhitting een koolwaterstof-produkt zal afgeven, dat bruikbaar is als toevoer bij de aardolie-verwerking. Deze '’koolhoudende vaste stoffen", zoals olielei en 5 teerzanden, met inbegrip van diatomiet, kunnen in reactorvaten van verschillende constructie aan een pyrolyse worden onderworpen. Na de pyrolyse van de koolhoudende vaste stof om de vluchtige bestand-» delen daaraan te onttrekken, blijft een "aan pyrolyse onderworpen vaste stof" achter, die een koolstofhoudend residu bevat, dat ver-10 brand kan worden voor het leveren van thermische energie. De uit dit koolstofhoudende residu gewonnen warmte kan worden gebruikt voor het leveren van warmte voor de pyrolyse van verse koolhoudende vaste stoffen tijdens het proces.Certain naturally occurring materials contain a carbonaceous component which will release a hydrocarbon product when heated which is useful as a petroleum feedstock. These "carbonaceous solids", such as oil slate and tar sands, including diatomite, can be pyrolysed in reactor vessels of various construction. After the pyrolysis of the carbonaceous solid to extract the volatile components, a "pyrolysed solid" remains, which contains a carbonaceous residue which can be burned to provide thermal energy The heat recovered from this carbonaceous residue can be used to provide heat for the pyrolysis of fresh carbonaceous solids in the process.

Het anorganische residu, dat na de verbranding van het kool-15 stofhoudende residu achterblijft, wordt "as" of in het geval van olielei "afgebrande lei" genoemd. Bij sommige retort-processen wordt dit materiaal als "warmte-dragermateriaal" gerecirculeerd, dat wil zeggen de hete afgebrande lei van de verbranding wordt met verse olielei gemengd en de verschafte warmte wordt benut voor de 20 pyrolyse van de verse lei* In de Amerikaanse octrooischriften no*s ^.199.432 en k·I83.8OO worden methoden beschreven, waarbij de olielei of andere koolhoudende vaste stof aan een pyrolyse wordt onderworpen in een naar beneden bewegend bed, dat een mengsel van gere-circuleerde hete afgebrande lei,(gebruikt als warmtedragermateriaal) 25 en deeltjesvormige verse olielei bevat. Door het bed stroomt een gas in tegenstroom naar boven, dat de dampvormige produkten verwijdert en de fijnere deeltjesfracties van de olielei meesleept. De fijne deeltjes en dampvormige produkten worden aan de bovenzijde van het reactorvat afgevoerd en de fijne leideeltjes worden uit de 30 gasstroom verwijderd met een scheidingsinrichting, zoals een cycloon. Processen zoals deze geven enkele problemen bij het construeren van een doeltreffende verbrandingsinrichting voor het afbranden van de aan de pyrolyse onderworpen olielei, die als warmtedragermateriaal wordt gerecirculeerd.The inorganic residue left after the combustion of the carbonaceous residue is called "ash" or in the case of oil slate "burnt slate". In some retort processes, this material is recycled as a "heat transfer material", ie the hot burnt slate from combustion is mixed with fresh oil slate and the heat provided is utilized for the pyrolysis of the fresh slate. No. 199,432 and K838300 disclose methods wherein the oil slate or other carbonaceous solid is pyrolysed in a downward moving bed containing a mixture of recycled hot burnt slate (used as heat transfer material) and particulate fresh oil slate. A counter-current gas flows upward through the bed, which removes the vaporous products and entrains the finer particle fractions of the oil slate. The fine particles and vaporous products are discharged from the top of the reactor vessel and the fine guide particles are removed from the gas stream with a separator such as a cyclone. Processes such as these present some difficulties in constructing an efficient combustion device for burning off the pyrolysed oil slate which is recycled as a heat transfer material.

35 Tijdens de verbranding van het koolstofhoudende residu in de aan de pyrolyse onderworpen olielei voor het ontwikkelen van warmte 8201017 * * 2 ondergaat de fysische samenhang van de leideeltjes een wijziging | en wordt een aanzienlijke hoeveelheid fijn korrelige afgebrande lei gevormd» die niét geschikt is voor het gebruik als gerecircu-leerde warmtedragerdeeltjes. Het is daarom gewoonlijk noodzakelijk 5 dit fijne materiaal vóór de recirculatie van de meer grofkorrelige deeltjes af te scheiden*35 During combustion of the carbonaceous residue in the pyrolysis oil slate to generate heat 8201017 * * 2, the physical coherence of the slates undergoes a change | and a substantial amount of finely grained burnt slate is formed which is not suitable for use as recycled heat carrier particles. It is therefore usually necessary to separate this fine material from the more coarse-grained particles before recirculation *

Bij procesontwerpen» waarbij een stijgbuisverbrandingsinrich-ting voor het verbranden van het koolstofhoudende residu in de aan de pyrolyse onderworpen olielei wordt toegepast, is een voldoende 10 verblijftijd vereist om de verbranding te voltooien en een thermisch evenwicht te waarborgen tussen de hete verbrandende deeltjes en de koudere gerecirculeerde deeltjes. In het bijzonder is een minimum verblijftijd van 2 tot 3 seconden in de verbrandingszone vereist. Indien de fijne lei- en grove leideeltjes in een stijgbuis 15 worden afgebrand, moet de buis een voldoende lengte bezitten om een bevredigende verblijftijd van alle deeltjes te verschaffen*In process designs using a riser combustion device to burn the carbonaceous residue in the pyrolysed oil slate, a sufficient residence time is required to complete combustion and ensure a thermal balance between the hot combustion particles and the colder recycled particles. In particular, a minimum residence time of 2 to 3 seconds in the combustion zone is required. If the fine guide and coarse guide particles are burned in a riser 15, the tube must be of sufficient length to provide a satisfactory residence time of all particles *

De onderhavige uitvinding is van voordeel voor een doeltreffend afbranden van deeltjesvormige aan pyrolyse onderworpen olielei en andere deeltjesvormige koolhoudende vaste stoffen, waarbij 20 het fijn korrelige materiaal en het meer grof korrelige materiaal vóór de verbranding worden gescheiden en afgebrande lei bij het proces dient als warmteoverdrachtmateriaal.The present invention is advantageous for effective combustion of particulate pyrolysed oil slate and other particulate carbonaceous solids, whereby the fine-grained material and the more coarse-grained material are separated prior to combustion and burnt slate serves as heat transfer material in the process.

In de meest algemene opzet daarvan heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het afbranden van aan pyrolyse onder- 25 worpen vaste stoffen, die een koolstofhoudend residu bevatten,voor warmte het verschaffen van / voor de pyrolyse van een deeltjesvormige koolhoudende vaste stof waarbij de aan de pyrolyse onderworpen vaste stoffen zowel een fijne fractie als een grove fractie bevatten en ten minste een gedeelte van de fijne fractie aanwezig is in 30 een van de grove fractie van de aan de pyrolyse onderworpen vaste stoffen gescheiden toevoer, welke werkwijze het kenmerk bezit, dat (a) ten minste een gedeelte van het koolstofhoudende residu in de fijne fractie, die in de afzonderlijke toevoer aanwezig is, in een in verdunde fase bedreven voorbrander wordt verbrand door de 35 fijne fractie mee te nemen in een eerste meeslepende gasstroom, die zuurstof bevat en een hogere snelheid bezit dan de eindsnel-heid van de deeltjes in de fijne fractie; (b) de meegesleepte, partieel afgebrande fijne fractie uit de voorbrander met de rest van de aan de pyrolyse onderworpen vaste ifO stoffen wordt gemengd in een tweede meeslepende gasstroom met een 8201017 ' 3 ¥ Λ.In its most general set-up, the invention relates to a process for burning off pyrolysed solids containing a carbonaceous residue for heat to provide / for the pyrolysis of a particulate carbonaceous solid wherein the the pyrolysed solids contain both a fine fraction and a coarse fraction and at least a portion of the fine fraction is present in a feed separated from the coarse fraction of the pyrolysed solids, the process being characterized in that (a) at least a portion of the carbonaceous residue in the fine fraction contained in the separate feed is burned in a dilute phase pre-burner by entraining the fine fraction into a first entraining gas stream containing oxygen and has a higher velocity than the final velocity of the particles in the fine fraction; (b) the entrained, partially burnt fine fraction from the pre-burner with the rest of the pyrolysed solid ifOs is mixed in a second entraining gas stream with an 8201017-3 ¥ Λ.

hogere snelheid dan de eindsnelheid van de grove en fijne fracties; en (c) het niet verbrande koolstofhoudende residu in de meegenomen fijne en grove fracties in een tweede in verdunde fase be-5 dreven verbrandingszöne wordt verbrand , waardoor het tweede meeslepende gas en de meegesleepte vaste stoffen worden geleid, welke tweede in verdunde fase bedreven verbrandingszone voldoende zuurstof bevat om al het nieu verbrande koolstofhoudende residu in de fijne en grove fracties te verbranden.higher speed than the final speed of the coarse and fine fractions; and (c) the unburned carbonaceous residue in the entrained fine and coarse fractions is burned in a second dilute-phase combustion zone, passing the second entraining gas and entrained solids, which second dilute-phase combustion zone contains enough oxygen to burn all the newly burned carbonaceous residue into the fine and coarse fractions.

10 De werkwijze, die het onderwerp van de uitvinding vormt, is in het bijzonder van voordeel, indien de koolhoudende vaste stof olielei is en het as (of afgebrande lei in het geval van olielei) als warmtedragermateriaal wordt gebruikt. Bij een dergelijke opzet van de werkwijze worden gewoonlijk middelen toegepast om het fijne 15 as, dat de tweede in verdunde fase bedreven verbrandingszone verlaat, van het grove asmateriaal af te scheiden. De reden hiervan is, dat asdeeltjes met een afmeting van minder dan ongeveer 0,15 mm in het algemeen niet geschikt zijn om als warmtedragermateriaal te worden gerecirculeerd* Diverse middelen voor een dergelijke schei-20 ding zijn de deskundigen op het onderhavige gebied bekend en zijn bijvoorbeeld een zone voor het afzeuten van vaste stoffen, cyclonen, zeefinrichtingen, enz.. Het zal duidelijk zijn, dat de termen "fijn” en ’’grof” wanneer deze voor zowel aan pyrolyse onderworpen vaste stoffen en as worden gebruikt, relatieve termen zijn en de 25 eigenlijke deeltjesgrootte bij verschillende uitvoeringsvormen van de uitvinding of met het toegepaste retort-proces kunnen variëren. Voor de meeste doeleinden vormt echter een begrenzingsgrootte van ongeveer 0,15 mm een redelijke verdeling van de deeltjesgrootten in grof en fijn.The method which is the subject of the invention is particularly advantageous if the carbonaceous solid is oil slate and the ash (or burnt slate in the case of oil slate) is used as heat transfer material. In such a process design, means are usually employed to separate the fine ash leaving the second dilute phase combustion zone from the coarse ash material. The reason for this is that ash particles with a size of less than about 0.15 mm are generally not suitable for recycling as heat transfer material. Various means for such separation are known to those skilled in the art and are for example, a zone for sieving solids, cyclones, sieving devices, etc. It will be understood that the terms "fine" and "" coarse "when used for both pyrolysis solids and ash are relative terms and the actual particle size may vary in different embodiments of the invention or with the retort process employed, however, for most purposes, a boundary size of about 0.15 mm constitutes a reasonable distribution of the particle sizes into coarse and fine.

30 De uitvinding is verder gericht op een werkwijze voor het ontwikkelen van warmte uit in een retort behandelde olielei, die resterend ikoolstofhoudend materiaal bevat, waarbij de in de retort behandelde olielei zowel fijn als grof korrelig materiaal bevat en ten minste een gedeelte van het fijn korrelige materiaal 35 aanwezig is in een van het grof korrelige materiaal gescheiden toevoerstroom, welke werkwijze het kenmerk bezit, dat (a) ten minste een gedeelte van het resterende koolstofhoudende materiaal in de fijn korrelige fractie, die in de afzonderlijke toevoer aanwezig is, in een voorbrander voor fijn materiaal 40 wordt verbrand door de fijne deeltjes mee te nemen in een eerste 8201017The invention is further directed to a method for generating heat from retort-treated oil slate containing residual carbonaceous material, wherein the oil slate treated in the retort contains both fine and coarse-grained material and at least a portion of the fine-grained material 35 is present in a feed stream separated from the coarse-grained material, the process being characterized in that (a) at least a portion of the residual carbonaceous material in the fine-grained fraction contained in the separate feed is in a pre-burner for fine material 40 is burned by including the fine particles in a first 8201017

i Vi V

k meeslepende gasstroom, die zuurstof bevat en een hogere snelheid bezit dan de éindsnelheid van de fijne deeltjes; (b) een gedeelte van het koolstofhoudende residu in het grof korrelige materiaal verbrand wordt in een voerbrander voor grof 5 korrelig materiaal, die minder dan de stoechiometrische hoeveelheid zuurstof bevat; (c) het meegesleepte partieel afgebrande fijn korrelige materiaal uit de voorbrander voor fijn materiaal en het partieel afgebrande grof korrelige materiaal uit de voorbrander voor grof mate- 10 riaal gemengd wordt met een tweede meeslepende gasstroom met een grotere snelheid dan de eindsnelheid van het mengsel van fijne en grove deeltjes en die ten minste een stoechiometrische hoeveelheid zuurstof bevat; en (d) het koolstofhoudende residu, dat in het meegesleepte fijn-15 en grofkorrelige materiaal achterblijft, in een vertikale verbran- dingszone wordt verbrand, waardoor het tweede meeslepende gas wordt geleid.k rushing gas stream, which contains oxygen and has a higher velocity than the final velocity of the fine particles; (b) a portion of the carbonaceous residue in the coarse-grained material is burned in a coarse-grained material feed burner containing less than the stoichiometric amount of oxygen; (c) the entrained partially burnt fine-grained material from the pre-burner for fine material and the partially-burned coarse-grained material from the pre-burner for coarse material is mixed with a second entraining gas stream at a rate greater than the final velocity of the mixture of fine and coarse particles and containing at least a stoichiometric amount of oxygen; and (d) the carbonaceous residue remaining in the entrained fine-grained and coarse-grained material is burned in a vertical combustion zone, passing the second entraining gas.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een verbeterde verbrandingsinrichting voor het afbranden van deeltjesvormige, in 20 een retort behandelde olielei, die gescheiden is in een fijnkorrelige toevoer en een grofkorrelige toevoer, gekenmerkt door (a) een in hoofdzaak vertikale hoofdverbrandingskamer met een aan de bovenzijde afgesloten bovenste zone, een midden zone en een onderste aan de bodem open zone, welke onderste zone middelen be- 25 zit voor het pneumatisch meeslepen van vaste stoffen, die de onderste zone binnentreden , welke middenzone een langwerpige buis-zone is, die aangepast is voor de verbranding van meegesleept deel-tjesvormige vaste stoffen en welke bovenste zone uitgevoerd is voor het afzetten van meegesleepte grove deeltjes en voor het opvangen 50 en verwijderen van afgezette grove deeltjes, welke bovenste zone verder een afvoer bezit voor de verwijdering van verbrandingsgassen en fijne meegesleepte deeltjes; (b) een in het algemeen vertikale verbrandingskamer voor fijne vaste stoffen, die uitgevoerd is voor het verbranden van pneuma- 35 tisch meegesleepte fijne vaste stoffen, welke verbrandingskamer voor fijne vaste stoffen een open boveneinde bezit, dat in verbinding staat met de onderste zone van de hoofdverbrandingskamer, welke verbrandingskamer voor fijne vaste stof verder een ondereinde met een toevoer voor het toevoeren van de stroom van fijne deeltjes 40 en middelen voor het pneumatisch meeslepen van het fijne deeltjes- 8201017 *· * vormige materiaal en het transporteren daarvan over de lengte van de verbrandingskamer voor fijne deeltjesvormig materiaal bezit; en (c) een voorverbrandingskamer voor het afbranden van grove vaste stoffen, die een toevoer voor het toevoeren van de stroom van 5 het grove deeltjesvormige materiaal, middelen voor het fluïdiseren van een verbrandingsbed van het grove deeltjesvormige materiaal alsmede middelen voor het verschaffen van een verbinding met de onderste zone van de hoófdverbrandingskamer bezit·The invention also relates to an improved combustion device for burning off particulate retort-treated oil slate separated into a fine-grained feed and a coarse-grained feed, characterized by (a) a substantially vertical main combustion chamber with a top sealed upper zone, a middle zone and a bottom open zone, said lower zone having means for pneumatically entraining solids entering the lower zone, said middle zone being an elongated tube zone adapted for the combustion of entrained particulate solids and which upper zone is arranged for depositing entrained coarse particles and for collecting and removing deposited coarse particles, which upper zone further has a discharge for the removal of combustion gases and fine entrained particles ; (b) a generally vertical fine solids combustion chamber configured to burn pneumatically entrained fine solids, said fine solids combustion chamber having an open top end communicating with the lower zone of the main combustion chamber, said fine solid combustion chamber further having a lower end with a supply for supplying the flow of fine particles 40 and means for pneumatically entraining the fine particulate material and transporting it along the length of the fine particulate combustion chamber; and (c) a pre-combustion chamber for burning off coarse solids, which has a supply for supplying the flow of the coarse particulate material, means for fluidizing a combustion bed of the coarse particulate material and means for providing a compound with the lower zone of the main combustion chamber

Zoals hierbij toegepast heeft de term "eindsnelheid" betrek-10 king op de maximale snelheid, die door een deeltje wordt bereikt, dat in een zeer lange kolom van stilstaande lucht naar beneden valt. Een deeltje zal in een gasstroom worden raeegesleept, wanneer de snelheid van het gas groter is dan de eindsnelheid van het deeltjes· Een meeslepend gas is dus een gas met een snelheid, die 15 groter is dan de eindsnelheid van een deeltje met een gegeven deeltj esgrootte·As used herein, the term "terminal velocity" refers to the maximum velocity achieved by a particle falling down a very long column of still air. A particle will be dragged into a gas stream when the velocity of the gas is greater than the end velocity of the particle. Thus, an entrapping gas is a gas at a velocity greater than the velocity of a particle with a given particle size. ·

De uitvinding wordt nader in bijzonderheden beschreven aan de hand van de bijgaande tekeningen, waarin;The invention is further described in detail with reference to the accompanying drawings, in which;

Fig. 1 een schematisch beeld weergeeft van een retortbehande-20 lingsproces van olielei van het type, waarbij de onderhavige uitvinding met het grootste voordeel kan worden toegepast; fig· 2 een beeld in dwarsdoorsnede weergeeft' van één constructie van een verbrandingsinrichting, die bij de werkwijze kan worden toegepast; 25 fig. 5 een beeld in dwarsdoorsnede weergeeft van een andere constructie voor een verbrandingsinrichting, die bij de werkwijze kan worden gebruikt; en fig. ^ een beeld in dwarsdoorsnede weergeeft van een voorkeursuitvoeringsvorm van de verbrandingsinrichting volgens de uit-30 vinding.Fig. 1 is a schematic view of an oil slate retort treatment process of the type in which the present invention can be used to its greatest advantage; FIG. 2 is a cross-sectional view of one construction of a combustion device useful in the process; Fig. 5 shows a cross-sectional view of another construction for a combustion device that can be used in the method; and FIG. 1 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of the combustion device of the invention.

Zoals aangegeven in fig· 1 treedt verse gebröken olielei via leiding k een retort 2 binnen, waarin het met het hete dragermate-riaal (afgebrande lei) wordt gemengd, die de retort via leiding 6 binnentreedt. Het mengsel van hete afgebrande lei en verse lei be-35 weegt in de retort 2 naar beneden via een reeks dispergerende elementen 8, 10 en 12, die een aanzienlijke vertikale terugmenging van de vaste stoffen voorkomen. Een nagenoeg van zuurstof vrij gas treedt de retort 2 binnen via een gas toe voer 11(., waardoor een gasstroom door de retort in tegenstroom ten opzichte van het naar be-kO neden bewegende bed van lei wordt teweeg gebracht. Gas afkomstig 8201017 . ' 6 • "ί van de gastoevoer 1 /f, dampvormige produkten en pneumatisch meegesleepte fijne leideeltjes bewegen naar boven en verlaten de retort via leiding 16* Het gas en de dampvormige produkten worden van het meegesleepte fijne materiaal afgescheiden in een cycloon 18, waar-5 uit het gasvormige materiaal via leiding 20 wordt afgevoerd en het fijne materiaal via leiding 22 wordt afgevoerd*As shown in Figure 1, freshly broken oil slate enters a retort 2 through line k, in which it is mixed with the hot support material (burnt slate) entering the retort through line 6. The mixture of hot burnt slate and fresh slate weighs down in the retort 2 through a series of dispersing elements 8, 10 and 12, which prevent substantial vertical back-mixing of the solids. Substantially oxygen-free gas enters the retort 2 through a gas feed 11 (...) Thereby causing a gas flow through the retort in countercurrent to the slate bed moving downward. Gas from 8201017. 6 • "of the gas supply 1 / f, vaporous products and pneumatically entrained fine particles move upwards and leave the retort via line 16 * The gas and vaporous products are separated from the entrained fine material in a cyclone 18, where 5 from the gaseous material is discharged via line 20 and the fine material is discharged via line 22 *

Het grove materiaal, dat deeltjes van zowel afgebrande olielei als aan de pyrolyse onderworpen olielei bevat» verlaat de onderzijde van de retort 2 via leiding 24 voor vast materiaal en wordt 10 naar een verbrandingsinrichting 26 getransporteerd. Lucht» die de verbrandingsinrichting binnentreedt via luchtleiding 28» wordt met de grove leideeltjes gemengd en het resterende koolstofhoudende materiaal, dat in het aan de pyrolyse onderworpen materiaal aanwezig is, wordt tot ontsteking gebracht* Bij dit bepaalde procesontwerp 15 treedt het fijne deeltjesvormige olieleimateriaal, dat met behulp van de cycloon 18 is afgescheiden, de verbrandingsinrichting als afzonderlijke toevoer binnen, die los staat van het grove deeltjesvormige materiaal uit de retort* De voordelen van dit ontwerp zullen onderstaand in bijzonderheden worden besproken* Het via leiding 20 22 aangevoerde fijne materiaal wordt pneumatisch meegenomen door lucht uit leiding 30 en treedt de verbrandingsinrichting aan de bodem binnen* Na het verbranden van het koolstofhoudende residu worden de grove deeltjes van afgebrande le^en fijne deeltjes van afgebrande lei in het bovenste gedeelte van de verbrandingsinrich-25 ting gescheiden* De grove deeltjes van afgebrande lei verlaten de verbrandingsinrichting via hoofdleiding 32. Hete als warmtedrager-materiaal fungerende afgebrande lei wordt naar de retort gerecir-culeerd via leiding 6, terwijl afgebrande lei in overmaat via afvoer 34 wordt afgevoerd* Rookgassen en meegesleept fijn materiaal 30 verlaten de verbrandingsinrichting via leiding 36 en worden naar een cycloon 38 geleid. Het fijne materiaal wordt via leiding 40 afgevoerd* De rookgassen worden via leiding 42 afgevoerd om te worden uitgestoten of als stripgas te worden gerecirculeerd.The coarse material, which contains particles of both burnt oil slate and pyrolysis oil slate, leaves the bottom of the retort 2 via solid material line 24 and is conveyed to a combustion device 26. Air »entering the combustion device through air line 28» is mixed with the coarse slate particles and the residual carbonaceous material contained in the pyrolysed material is ignited * In this particular process design, the fine particulate oil slate material, which separated by means of cyclone 18, the combustion device as a separate feed inside, which is separate from the coarse particulate material from the retort * The advantages of this design will be discussed in detail below * The fine material supplied via line 20 22 becomes pneumatic entrained by air from line 30 and enters the incinerator at the bottom * After the combustion of the carbonaceous residue, the coarse particles of burnt off slime and fine particles of burnt off slate are separated in the upper part of the incinerator * The coarse particles of burnt slate let the combustion device through main line 32. Hot burnt slate acting as heat transfer material is recycled to the retort via line 6, while burnt off slate is discharged in excess through drain 34 * Flue gases and entrained fine material 30 exit the burner through line 36 and are directed to a cyclone 38. The fine material is discharged via line 40 * The flue gases are discharged via line 42 to be ejected or recycled as stripping gas.

Aan de hand van fig* 2 wordt nu een verbrandingsinrichting 35 beschreven, die geschikt is voor toepassing bij het bovenbeschreven retortproces. Fijne leideeltjes, die van de dampvormige produkten en het stripgas zijn afgescheiden, treden de mengkamer 104 aan de onderzijde van de verbrandingsinrichting via leiding 102 binnen. Lucht treedt kamer 106 binnen via luchtleiding 108. De fijne lei-40 deeltjes worden door de luchtstroom meegesleept en meegenomen naar 8201017 7.' %i * boven door de voorbrander 110 voor het afbranden van de fijne lei-deeltjes, waarin zij tot ontsteking worden gebracht en partieel verbrand. Het brandende fijne materiaal verlaat het boven open einde 112 van de voorbrander 110 voor het afbranden van het fijne 5 leimateriaal en treedt het hoofdmenggebied 114 van de stijgbuis binnen voor de hoofdverbranding in de stijgbuis 116.With reference to FIG. 2, a combustion device 35 is now described which is suitable for use in the retort process described above. Fine guide particles separated from the vaporous products and the stripping gas enter the mixing chamber 104 at the bottom of the incinerator via line 102. Air enters chamber 106 through air line 108. The fine slate-40 particles are entrained by the airflow and carried to 8201017 7. " % i * above by the pre-burner 110 for burning off the fine slate particles in which they are ignited and partially burned. The burning fine material exits the top open end 112 of the pre-burner 110 to burn off the fine slate material and enters the main mixing region 114 of the riser for main combustion in the riser 116.

Aan pyrolyse onderworpen lei afkomstig van de onderzijde van de retort treedt het hoofdraenggebied 114 van de stijgbuis via leiding 118 binnen. Deze toevoer kan enige fijne deeltjes bevatten, 10 maar zal in hoofdzaak uit grove korrelige leideeltjes bestaan met voldoend grote afmeting om niet door het stripgas te worden meegesleept, dat door de retort stroomt. Via leiding 118 binnentre-. dende lei tezamen met fijne lei uit de voorbrander 110 worden in verdere lucht meegesleept, die via luchtleiding 120 binnentreedt.Pyrolysed slate from the bottom of the retort enters the riser main ridge region 114 through line 118. This feed may contain some fine particles, but will consist essentially of coarse-grained slates of sufficient size not to be entrained by the stripping gas flowing through the retort. Enter via line 118. The slate along with fine slate from the pre-burner 110 are entrained in further air entering through air line 120.

15 Zowel grove als fijne deeltjes worden door. de gasstroom mee naar boven genomen en in de stijgbuis 116 voor de hoofdverbranding afgebrand. De afgebrande deeltjes van olielei treden de vergrote scheidingskamer 122 van de verbrandingsinrichting binnen, die als een gebied voor het afscheiden van grove vaste stoffen dient. De 20 grove deeltjes van afgebrande lei zakken uit in een opvangzone 124» terwijl het afgebrande fijne materiaal en rookgassen de verbrandingsinrichting via afvoer 126 verlaten. Grove deeltjes van afgebrande lei worden via leiding 128 verwijderd voor recirculatie naar de retort of voor afvoer.15 Both coarse and fine particles are passed through. took the gas stream upwards and burned it down in the riser 116 for the main combustion. The burned oil slime particles enter the enlarged combustion chamber 122 which serves as an area for separating coarse solids. The coarse particles of burnt slate settle in a collection zone 124, while the burnt fine material and flue gases leave the combustion device via discharge 126. Coarse particles of burnt slate are removed via line 128 for recirculation to the retort or for disposal.

25 Een andere uitvoeringsvorm van een verbrandingsinrichting, die toegepast kan worden bij het uitvoeren van deze werkwijze, is in fig. 3 weergegeven. Bij dit ontwerp treedt het fijne leimateriaal de vertikale voorbrander 202 voor het afbranden van fijn materiaal via leiding 204 binnen. Lucht treedt de voorbrander binnen 30 en sleept het fijne materiaal mee via een venturi-buis 206. Het brandende fijne materiaal treedt een verdeelkamer 208 binnen, waarin het met secundaire lucht wordt gemengd, die via leiding 210 binnentreedt· De massa van de in de retort behandelde olielei treedt de verbrandingsinrichting binnen via leiding 212 en wordt in 35 de mengruimte 214 gemengd met het fijne materiaal, dat uit de verdeelkamer binnentreedt. De snelheid van de primaire en secundaire lucht is voldoende om zowel de grove of als fijne deeltjes mee te slepen, die in de stijgbuis van de eigenlijke verbrandingsinrichting 216 worden meegenomen, waarin het grove materiaal wordt afge-40 brand. Een instelbare zitting 218 regelt de afmeting van de opening 8201017 δ 220 tussen de mengkamer en de stijgbuis van de eigenlijke verbran-dingsinrichting 216. Tertiaire lucht kan» indien noodzakelijk, via leiding 222 worden toegevoerd om een voldoende snelheid in stand te houden en verstopping van de stijgbuis te voorkomen, dat 5 wil zeggen het terugvallen van het vaste materiaal tengevolge van een onvoldoende snelheid om een meeslepen in stand te houden,of voor het toevoeren van extra zuurstof voor de verbranding. Hev afgebrande leimateriaal en het rookgas verlaten de verbrandingsin-richting via afvoer 22k en gaan naar een (niet weergegeven) zone 10 voor het afscheiden van vaste stof.Another embodiment of a combustion device that can be used in carrying out this method is shown in Fig. 3. In this design, the fine slate material enters the vertical pre-burner 202 to burn off the fine material through line 204. Air enters the pre-burner and entrains the fine material through a venturi tube 206. The burning fine material enters a distribution chamber 208 in which it is mixed with secondary air entering through conduit 210 · The mass of the in the retort The treated oil slate enters the incinerator via line 212 and is mixed in the mixing space 214 with the fine material entering the distribution chamber. The speed of the primary and secondary air is sufficient to entrain both the coarse or fine particles entrained in the riser of the actual combustion device 216, in which the coarse material is burned off. An adjustable seat 218 controls the size of the opening 8201017 δ 220 between the mixing chamber and the riser of the actual combustion device 216. Tertiary air can be supplied, if necessary, through line 222 to maintain sufficient velocity and blockage of prevent the riser, that is to say, the solid material falling back due to an insufficient velocity to maintain entrainment, or to supply additional oxygen for combustion. The burnt slate material and the flue gas leave the combustion device through outlet 22k and go to a zone 10 (not shown) for solid separation.

Een in het bijzonder de voorkeur verdienende uitvoeringswijze van de werkwijze, die het onderwerp van de uitvinding vormt, brengt de opname van een voorbrander voor grove lei met zich mee, om het daarin aanwezige koolstofhoudende residu partieel te verbranden 15 vóór het mengen met het fijne leimateriaal in de tweede in verdunde fase bedreven verbrandingszone. Een dergelijke uitvoeringsvorm is weergegeven in fig. if.A particularly preferred method of carrying out the process which is the subject of the invention involves the inclusion of a coarse slate pre-burner to partially burn the carbonaceous residue contained therein before mixing with the fine slate material in the second combustion zone operated in a dilute phase. Such an embodiment is shown in Fig. If.

Zoals weergegeven in fig. if worden fijne leideeltjes uit de retort naar de verbrandingsinrichting geleid via toevoerleiding 102 20 voor fijn leimateriaal. lucht, die via luchttoevoer 10if binnentreedt, wordt rondom het open einde 106 van de stijgbuis 108 voor fijn leimateriaal verdeeld met behulp van een luchtverdeelkamer 110. Het pneumatisch meegesleepte fijne materiaal wordt tot ontsteking gebracht en door de stijgbuis 108 voor fijn materiaal mee naar bo-25 ven genomen. Het brandende fijne materiaal verlaat het open einde 112 van de stijgbuis 108 voor fijn leimateriaal en treedt het stijgbuismenggebied 11 if voor de stijgbuis 116 voor de hoofdverbranding binnen.As shown in Figure 1, fine guide particles from the retort are fed to the combustion device via fine guide material supply line 102. Air entering via air supply 10if is distributed around the open end 106 of the fine slate riser 108 with the aid of an air distribution chamber 110. The pneumatically entrained fine material is ignited and brought up through the fine material riser 108. 25 taken. The burning fine material exits the open end 112 of the fine slate riser 108 and enters the riser mixing region 11 if for the main combustion riser 116.

Grove lei uit de retort treedt het ringvormige voorverbran- 30 dingsgebied 118 voor grove lei binnen via toevoer 120. Een gefluïdi- seerd bed van grove lei wordt in stand gehouden door een doorboorde minder dan plaat 122 en afgebrand met een fluidiserend gas, dat een/stoechio-metrische hoeveelheid zuurstof bevat en via toevoer 121). wordt toegevoerd. Grove deeltjes uit het gefluidiseerde bed in de voorverbran-35 der 118 lopen over in het stijgbuismenggebied 11 if van de stijgbuis voor de hoofdverbranding, waar zij tezamen met het fijne leimateriaal uit de stijgbuis 108 voor fijn leimateriaal worden meegesleept •in een gasstroom, die een overmaat zuurstof bevat en via primaire luchttoevoer 126 binnentreedt. Zowel grove als fijne deeltjes wor-ifO den door de luchtstroom naar boven meegenomen en in de stijgbuis Hó 8201017 C φ 9 j voor de hoofdverbranding afgebrand· De afgebrande deeltjes van olielei treden de verwijde bovenste zone 128 van de verbrandings -inrichting binnen» die dient als een gebied voor het afscheiden van grove vasté stoffen, De grove deeltjes van afgebrande lei zak-5 ken in een opvangzone 130 uit, terwijl het afgebrande fijne materiaal en de rookgassen de verbrandingsinrichting verlaten via afvoer 132. Grove deeltjes van afgebrande lei voor de recirculatie naar de retort worden via afvoer 13if afgevoerd. Af gebrande grove lei in overmaat wordt via afvoer 136 uit het systeem afgevoerd.Coarse slate from the retort enters the coarse slate annular pre-combustion region 118 via feed 120. A fluidized bed of coarse slate is maintained through a pierced less than plate 122 and burned with a fluidizing gas. stoichiometric amount of oxygen and via feed 121). is supplied. Coarse particles from the fluidized bed in the pre-burner 118 overflow into the riser mixing region 11 if of the main combustion riser, where they are entrained along with the fine slate material from the fine slate riser 108 in a gas stream, which contains excess oxygen and enters 126 via primary air supply. Both coarse and fine particles are taken up by the airflow and burned up in the riser Hó 8201017 C φ 9 j for the main combustion · The burned off particles of oil slate enter the widened upper zone 128 of the combustion device »which serves as an area for the separation of coarse solids, The coarse particles of burnt slate settle into a collection zone 130, while the burnt fine material and flue gases exit the combustion device through outlet 132. Coarse particles of burnt slate for recirculation are transported to the retort via drain 13if. Burnt coarse slate in excess is removed from the system via drain 136.

10 De term "fijne deeltjes van afgebrande lei", 20als deze hier bij wordt toegepast, heeft betrekking op deeltjes met een grootte, die ongeschikt is voor recirculatie als warmteoverdrachtmateriaal. Gewoonlijk zijn deeltjes met een grootte van minder dan ongeveer 0,15 mm niet geschikt voor het gebruik bij het retortproces. Deel-15 tjes met een deeltjesgrootte beneden deze grens worden daarom bij voorkeur met het rookgas verwijderd als meegesleept fijn materiaal.The term "burnt slate fine particles" as used herein refers to particles of a size unsuitable for recirculation as a heat transfer material. Usually particles less than about 0.15 mm in size are not suitable for use in the retort process. Particles with a particle size below this limit are therefore preferably removed with the flue gas as entrained fine material.

De scheiding van de fijne en grove deeltjes is inherent aan de constructie van het bovenste scheidingsgebied van de verbrandings-inrichting. "Grove deeltjes van afgebrande lei" geven dientengevol-20 ge deeltjes aan met een deeltjesgrootte van meer dan ongeveer 0,15 mm. Het zal duidelijk zijn, dat de termen fijn en grof relatieve termen zijn, waarvan de grootte enigszins kan variëren afhankelijk van de eigenlijke bijzonderheden van het procesontwerp. Zo kan de term fijn bij procesontwerpen, waarbij deeltjes met kleinere 25 deeltjesgrootten dan 0,15 mm toelaatbaar, zijn deeltjes met een kleinere diameter omvatten. Onder andere omstandigheden kunnen op eenzelfde wijze deeltjes met een grotere minimum afmeting vereist zijn en kan de definitie van "fijn" overeenkomstig worden bijgesteld· 30 Bij het uitvoeren van de werkwijze, die een onderwerp van deze uitvinding vormt, worden de fijne deeltjes van in de retort behandelde olielèi bij voorkeur afgebrand in de stijgbuis voor fijn lei-materiaal met een minder dan stoechiometrische hoeveelheid zuurstof, dat wil zeggen onvoldoende zuurstof om een volledige verbranding 35 van het verkoolde materiaal mogelijk te maken. Een lucht tot brandstof verhouding binnen het traject van ongeveer 0,2 tot ongeveer 0,9 zou voor de behandeling geschikt zijn. Dit heeft ten doel een over. matige carbonaatontleding te voorkomen. De temperaturen in zowel de stijgbuis voor fijn leimateriaal als in de voorverbrander van het 4o grove materiaal worden gewoonlijk beneden ongeveer 815°C gehouden.The separation of the fine and coarse particles is inherent in the construction of the upper separation area of the incinerator. As a result, "burnt slate coarse particles" indicate particles having a particle size greater than about 0.15 mm. It will be understood that the terms are fine and coarse relative terms, the size of which may vary slightly depending on the actual details of the process design. For example, the term fine in process designs, where particles with smaller particle sizes than 0.15 mm are permissible, may include smaller diameter particles. In other circumstances, particles of a larger minimum size may similarly be required and the definition of "fine" may be adjusted accordingly · When performing the method which is the subject of this invention, the fine particles are incorporated into the retort-treated oil slime is preferably burned in the fine slate riser with a less than stoichiometric amount of oxygen, ie insufficient oxygen to allow complete combustion of the char. An air to fuel ratio within the range of about 0.2 to about 0.9 would be suitable for the treatment. This aims an over. prevent moderate carbonate decomposition. Temperatures in both the fine slate riser and the pre-burner of the coarse material are usually kept below about 815 ° C.

8201017 108201017 10

Om een meeslepen van de fijne deeltjes in de stijgbuis voor fijn leimateriaal te waarborgen is een minimum gassnelheid van ongeveer 1»2 tot 1,8 m/sec.-vereist om verstopping te voorkomen, dat wil zeggen bet terugvallen van de vaste stoffen in de pneumatische 5 buis. Bij voorkeur ligt de snelheid van het meeslepende gas binnen het traject van ongeveer 3 m/sec. tot ongeveer 6 m/sec. Bij de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bezitten de fijne deeltjes een verblijftijd van ongeveer 1,5 tot 2 seconden in de stijgbuis voor fijn leimateriaal, hetgeen ertoe leidt, dat ongeveer 10 25 % van het koolstofhoudende residu in deze zone wordt verbrand (molaire verhouding van lucht/brandstof = 0,25)·To ensure entrainment of the fine particles in the fine slate riser, a minimum gas velocity of about 1 2 to 1.8 m / sec is required to prevent clogging, that is, the solids falling back into the pneumatic 5 tube. Preferably, the velocity of the entraining gas is within the range of about 3 m / sec. to about 6 m / sec. In the preferred embodiment of the invention, the fine particles have a residence time of about 1.5 to 2 seconds in the fine slate riser resulting in about 10% of the carbonaceous residue being burned in this zone (molar ratio of air / fuel = 0.25)

De voorbrander voor grof materiaal wordt eveneens bij een stoechiometrische ondermaat bedreven en wordt gewoonlijk zo geconstrueerd, dat deze een bed van afbrandend grof materiaal bevat, dat 15 door een van onder af toegevoerde gasstroom wordt gefluxdiseerd.The coarse material pre-burner is also operated at a stoichiometric undersize and is usually constructed to contain a bed of coarse combustion material which is fluidized by a gas stream fed from below.

De gasstroom door de stijgbuis voor de hoofdverbranding moet voldoende zijn om zowel de fijne als de grove leideeltjes mee te slepen. Gewoonlijk wordt een gassnelheid binnen het traject van ongeveer 15 m/sec. tot ongeveer 1*5 m/sec. toegepast, waarbij een 20 traject van ongeveer 24 m/sec. tot ongeveer 30 m/sec. de voorkeur verdient. Opgemerkt wordt, dat de snelheid van het gas in de stijgbuis voor de hoofdverbranding gewoonlijk hoger is dan die in de stijgbuis voor fijn leimateriaal om een meeslepen van de deeltjes te waarborgen, die vanaf de voorbrander van grof materiaal binnen-25 treden. De verbranding in de hoofdstijgbuis wordt uitgevoerd bij aanwezigheid van ten minste een stoechiometrische hoeveelheid zuurstof en gewoonlijk wordt een overmaat zuurstof toegepast. Bij de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is de snelheid van het gas in de stijgbuis voor de hoofdverbranding hoger dan die in de 30 stijgbuis voor fijn leimateriaal.The gas flow through the riser for the main combustion must be sufficient to drag both the fine and coarse guide particles. Usually a gas velocity within the range of about 15 m / sec. to about 1 * 5 m / sec. where a range of about 24 m / sec. to about 30 m / sec. is preferred. It is noted that the rate of gas in the main combustion riser is usually higher than that in the fine slate riser to ensure entrainment of the particles entering from the coarse pre-burner. Combustion in the main riser is conducted in the presence of at least a stoichiometric amount of oxygen and usually an excess of oxygen is used. In the preferred embodiment of the invention, the rate of gas in the main combustion riser is higher than that in the fine slate riser.

De hierin beschreven inrichting en werkwijze voor het afbranden bezitten het voordeel de hoogte van de stijgbuis, die voor een volledig afbranden van de deeltjes van in de retort behandelde olielei noodzakelijk is, tot een minimum te beperken. Door het 35 voorafgaand afbranden van de grove en fijne leimaterialen in afzonderlijke zones, waarbij voordeel wordt getrokken uit de relatieve afmeting van beide toevoeren, wordt aan de voor de verbranding vereiste totale verblijftijd voldaan in een kortere stijgbuis.The apparatus and method of burning described herein have the advantage of minimizing the height of the riser which is necessary for complete burning off of the particles of oil slate treated in the retort. By previously burning the coarse and fine slate materials in separate zones, taking advantage of the relative size of both feeds, the total residence time required for combustion is met in a shorter riser.

Hoewel de werkwijze volgens de uitvinding met het grootste 40 voordeel wordt toegepast bij een olie-retortproces onder toepas- 8201017 11 sing van gerecirculeerde afgebrande lei als Ixet warmte-overdrachtmateriaal, dient de uitvinding echter niet te worden beperkt tot deze retortmethode. Elke deskundige op het onderhavige gebied kan gemakkelijk ontwerpen opstellen, waarbij andere typen warmte-5 overdrachtmateriaal, zoals bijvoorbeeld keramische materialen, zand, aluminiumoxide, ijzer, staal en dergelijke, worden toegepast. In een dergelijk geval kan het warmte-overdrachtmateriaal eenvoudig worden gemengd met de grove leitoevoer naar de verbrandingsinrich-ting. Zelfs bij processen, waarbij afgewerkte lei als het belang-10 rijkste warmte-overdrachtmateriaal wordt gebruikt, is het dikwijls noodzakelijk een aanvullende warmte-overdrachtmateriaal aan de systemen toe te voegen· Eveneens is het mogelijk andere uitvoeringsvorm van de uitvinding te ontwikkelen, waarbij het hete rookgas zou kunnen worden benut bij de retortbehandeling van ruwe olielei 15 of zelfs de verbrandingsinrichting te gebruiken voor het verhitten van water voor stoomontwikkeling*Although the method according to the invention is most advantageously used in an oil retort process using recycled burnt slate as Ixet heat transfer material, the invention should not be limited to this retort method, however. Any person skilled in the art can readily prepare designs using other types of heat transfer material, such as, for example, ceramics, sand, alumina, iron, steel and the like. In such a case, the heat transfer material can simply be mixed with the coarse slate feed to the incinerator. Even in processes where finished slate is used as the main heat transfer material, it is often necessary to add an additional heat transfer material to the systems. It is also possible to develop another embodiment of the invention, wherein the hot flue gas could be utilized in the retort treatment of crude oil slate 15 or even use the combustion device to heat water for steam generation *

Bovendien kan, indien het koolstofhoudende residu in de aan de pyrolyse onderworpen·vaste stoffen onvoldoende is om de noodzakelijke warmte te verschaffen voor het in stand houden van de tem-20 peratuur in het reactorvat op de waarden voor de pyrolyse, een aanvullende brandstof, zoals korrelvormige kool of olie worden toegevoegd aan de vaste stoffen, die de verbrandingsinrichting binnentreden. Een dergelijke uitvoeringsvorm kan noodzakelijk zijn, indien de koolhoudende vaste stof van slechte kwaliteit is of in-25 dien grote hoeveelheden aanvullend warmte-dragend materiaal worden toegepast, waardoor het percentage koolstofhoudend residu, dat in de toevoer aanwezig is, wordt verlaagd.In addition, if the carbonaceous residue in the pyrolysed solids is insufficient to provide the heat necessary to maintain the temperature in the reactor vessel at the pyrolysis values, an additional fuel such as granular coal or oil are added to the solids entering the combustion device. Such an embodiment may be necessary if the carbonaceous solid is of poor quality or if large amounts of additional heat transfer material are used, thereby reducing the percentage of carbonaceous residue present in the feed.

82010178201017

Claims

1. A process for burning pyrolysed solids containing a carbonaceous residue to provide heat for the pyrolysis of a particulate carbonaceous solid, the pyrolysed solids being both a fine fraction and a coarse fraction and at least a portion of the fine fraction is present in a feed separated from the coarse fraction of the pyrolysed solids, characterized in that 10 (a) contains at least a portion of the carbonaceous residue in the fine fraction, which is present in the separate feed, is burned in a dilute phase operated pre-burner by entraining the fine fraction in a first entraining gas stream, which contains oxygen and has a higher velocity than the final velocity of the particles in the fine fraction, (b) the entrained, partially burned fine fraction from the pre-burner with the rest of the pyrolysed ash materials to be mixed in a second rushing gas stream at a faster rate than the final rate of the coarse and fine fractions; And (c) the unburned carbonaceous residue in the fine and coarse fractions is burned in a second dilute phase operated sieve through which the second entraining gas and entrained solids are passed, which second combustion zone operated in dilute phase 25 contains oxygen to burn any unburned carbonaceous residue in the fine and coarse fractions. 2 * Process according to claim 1, characterized in that the fine fraction of pyrolysed solids are partially burnt in the pre-burner with a stoichiometric undersize of oxygen *

3. Process according to claim 1, characterized in that a fine ash fraction is also separated from a coarse ash fraction, which ash is formed by the combustion of the carbonaceous solid subjected to the pyrolysis. 4 * Method according to claim 3, characterized in that the coarse ash fraction is recycled as a heat transfer material.

A method according to claim 1, characterized in that the carbonaceous solid is oil slate. 8201017 Λ ί »m * w

6. Process according to claim 5, characterized in that the temperature of the fine fraction in the pre-burner does not exceed 815 ° C.

7. Process according to claim 5, characterized in that the ratio of fuel to fuel in the pre-burner is within the range of about 0.2 to about 0.9.

Process according to claim 1, characterized in that additional fuel is added to the pyrolysed solids before entering the combustion zone 10.

9 · Process for burning off oil slate in a process for treating oil slate in the retort using a heat transfer material that is heated by thawing * combustion of oil slate treated in the retort containing residual carbonaceous material * with the in the retort-treated oil slate contains both fine and coarse-grained material and at least a portion of the fine-grained material is present in a feed stream separated from the coarse-grained material, characterized in that (a) at least a portion of the residual carbon content The material in the fine-grained material, which is present in the separate feed, is burned in a pre-burner for fine material by entraining the fine particles in a first entraining gas stream, which contains oxygen and has a speed higher than the final speed of the fine particles; (b) a portion of the carbonaceous residue in the coarse-grained material is burned in a coarse-material pre-burner containing less than the stoichiometric amount of oxygen, (c) the entrained partially-burned fine-grained material from the fine material pre-burner and the partially burnt coarse grained material from the coarse material pre-burner is mixed in a second entraining gas stream, which has a higher velocity than the final velocity of the mixture of fine and coarse particles and contains at least a stoichiometric amount of oxygen, and (d ) the carbonaceous residue remaining in the entrained fine and coarse-grained material is burned in a vertical combustion zone, thereby directing the entraining gas stream. 82 0 1 0 1 7

10. A method according to claim 9, characterized in that the fine-grained material in the fine-material pre-burner is partially burned with a stoichiometric undersize of oxygen.

11. A method according to claim 9, characterized in that the temperature of the material which is burned in the pre-burner for coarse material and the pre-burner for fine material does not exceed 815 ° C.

12. Process according to claim 9, characterized in that the coarse-grained material in the coarse material pre-burner is present in a fluidized bed.

13. Process according to claim 9, characterized in that the velocity of the entraining gas in the fine material pre-burner is less than the velocity of the gas flow in the vertical combustion zone.

14. A method according to claim 13, characterized in that the gas flow in the vertical combustion zone is within the range of about 24 m / sec. to about 45 m / sec. and the velocity of the entraining gas in the fine material pre-burner is within the range of about 3 m / sec. to about 6 m / sec. lies.

A method according to claim 9, characterized in that burnt oil slate is used as heat transfer material. 25 1ö. Combustion device for burning off particulate retort-treated oil slate separated into a fine-grained feed and a coarse-grained feed, characterized by (a) a substantially vertical main combustion chamber with an upper zone sealed at the top, a center zone and a bottom open zone, the bottom zone having means for pneumatically entraining solids entering the lower zone, the middle zone being an elongated tube zone adapted to the combustion of entrained particulate solids, and which upper zone is configured to deposit entrained coarse particles and to collect and remove deposited coarse particles, which upper zone further includes a discharge for the removal of combustion gases and fine entrained particles, 40 (b) a generally vertical tubular combustion chamber 8201017 for fine solids i d it is adapted to the combustion of pneumatically entrained fine solids, the fine solids combustion chamber having an open top end communicating with the lower zone of the main combustion chamber, the fine solids combustion chamber further bottom end having a fine particle stream feed and pneumatic entraining fine particulate material and its transport along the length of the fine particulate combustion chamber, and (c) a pre-combustion chamber for combustion of coarse solids, which has a supply for supplying the flow of coarse particles, and means for fluidizing a combustion bed of the coarse particulate material and means for providing a connection to the lower zone of the main combustion chamber .

Combustion device according to claim 16, characterized in that the coarse solid pre-combustion chamber forms a ring around the lower zone of the main combustion chamber. ****** 8201017