JP2002504173A - ガス化のための酸素流量制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明のガス化プロセスにおいて酸素流量を制御するシステムは、酸素供給源と酸素圧縮機の間に位置する吸気制御弁を含む。吸気制御弁は、開いて酸素を供給源から圧縮機へ第１のパイプを通って送り出し、かつ低減流量位置へ動いて、供給源から圧縮機への過剰な酸素の送出しを防ぐように適合されている。システムはまた、酸素圧縮機をガス化装置の入口のポートへ操作可能に接続する第２のパイプを含む。システムは、酸素圧縮機とガス化装置のポートの間に位置する、常閉の通気弁を含む。システムは、ガス化装置内、またはガス化装置の排出物内に位置する、ガス化装置への酸素流量を変化させること、ならびに酸素流量を変化させるに足る吸気制御弁を作動させることがいつ必要であるかを検出する手段を含む。最後に、システムは、吸気制御弁および通気弁を制御する手段がガス化装置へ送り出される酸素量を調節するための手段を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 ガス化のための酸素流量制御 特許への相互参照 本出願は、１９９７年６月６日出願の「単一ガス化装置列の酸素および水素流 量制御システム」という名称の仮特許出願第６０／０４８８３４号への優先権を 主張する。 発明の分野 本発明は、ガス化プロセスにおける酸素流量の制御方法およびシステムに関す る。 発明の背景 石油系供給材料は、純度の低い石油コークス、および固体炭素系廃棄物、石油 残渣、重質原油からの副産物などの他の炭化水素系材料を含む。一般に、これら の供給材料は、通例「合成ガス」（ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｇａｓ又はｓｙｎｇａ ｓ）とよばれる、水素ガスおよび一酸化炭素ガスの混合物を製造するガス化反応 に使用される。合成ガスは、有用な有機化合物の母体をつくる供給材料として使 用され、また発電用のクリーンな燃料としても使用される。 ガス化反応は、典型的には、供給材料、遊離酸素含有ガス、および何らかの他 の材料を、「部分酸化ガス化反応器」とも、または単に「反応器」、または「ガ ス化装置」とよばれるガス化反応器へ送り出すことを含む。高い温度を利用する ため、ガス化装置は反応温度に耐えるように設計された耐火物材料で内張りされ る。 供給材料および酸素は均質に混合され、ガス化装置中で反応し、合成ガスを生 成する。反応は広い温度範囲にわたって起こるが、利用される反応温度は供給材 料中に存在し得るどんな金属類をも溶融するのに十分なだけ高くなければならな い。この温度が十分高くないと、反応器の出口が溶融しない金属類で閉鎖される こともある。一方、この温度は反応器を内張りする耐火物材料が損傷しないよう に十分低くなければならない。 反応温度を制御する１つの方法は、供給材料に混合され、その後供給材料と反 応する酸素の量を制御することによる。このようにして、反応温度を上げること が望ましい場合は、酸素量を増加させる。一方、反応温度を下げることが望まし い場台は、酸素量を減少させる。 従来は、反応に利用される酸素は、パイプを経由して酸素供給源から圧縮機へ 、次いで第２のパイプを通って圧縮機からガス化装置へ運ばれる。圧縮機とガス 化装置の間には、しばしば貯蔵容器がある。ガス化装置では、酸素は供給材料と 混合するため反応器の上端にあるポートを通って導入される。ポートに入る酸素 量の制御は、ポートにある弁を使用して行われる。弁が開くと、酸素が反応器に 流入する。反応を遅くし、冷却する必要がある場合は、例えば、供給原料の流れ が遅くなると、弁を通る流量が低減し、弁が低減された流量の位置へ動く。 残念ながら、上述の制御システムは、酸素を非常に正確には制御していない。 ポートにある弁が、低減された流量の位置にあっても、酸素は依然として圧縮機 により第２のパイプを通って送られているからである。発生した酸素は圧縮機か ら低減された流量の弁へ運ばれ、酸素の圧力は増加する。それゆえ、良好な制御 を達成することは困難である。 １つの解決法は圧縮機の出口に大きな貯蔵容器を持つことである。しかし、付 近は高温でおよび炭素系材料があるので、これは安全上とても危険である。ガス 化プロセスにおいて、パイプライン中の酸素量を直接低減する、酸素流量の制御 方法およびシステムを見出せるならば、望ましいことである。 発明の概要 本発明の、ガス化プロセスにおける酸素流量の制御システムは、酸素供給源を 酸素圧縮機へ接続する第１のパイプを含む。吸気制御弁が、酸素供給源および酸 素圧縮機の間に位置している。この吸気制御弁は、開いて酸素を供給源から圧縮 機へ第１のパイプを通って送り出すため、ならびに低減された流量位置へ動いて 、供給源から圧縮機への過剰な酸素の送り出しを防ぐのに適合している。システ ムはまた、酸素圧縮機をガス化装置の入口のポートへ接続する第２のパイプを含 む。システムは、酸素圧縮機およびガス化装置のポートの間に位置する、常閉じ ている通気弁を有する。システムは、ガス化装置内またはガス化装置の排出物内 に位置し、ガス化装置への酸素流量を変化させること、ならびに酸素流量を変化 させることができる吸気制御弁を作動させることがいつ必要であるかを検出する 手段を含む。最後に、システムは、吸気制御弁および通気弁を制御する手段がガ ス化装置へ送り出される酸素量を調節するための手段を含む。ガス化装置への酸 素流量を低減しまたは増加させることがいつ必要であるかを検出する手段は、炭 化水素流量測定デバイス、熱電対、熱電温度計、ガス検出器、またはガス化装置 排出物流量計である。 発明の詳細な説明 本明細書で使用する用語「酸素圧縮機」は、ガス化における使用に適した高い 圧力、例えば、約１気圧、または１０１ＫＰａよりも大きい圧力で酸素を生成す ることができるどんなデバイスをも意味する。 本明細書で使用する用語「酸素供給源」は、酸素、ほぼ純粋な酸素、または約 ２１モル％よりも多い酸素を有する、酸素に富んだ空気を供給するどんなデバイ ス、装置、または供給源をも意味する。ガス化プロセス中の反応に適した形態で 酸素を含有する、どんな遊離酸素含有ガスも使用できる。ほぼ純粋な酸素は、９ ０モル％を超え、よりしばしば約９５から約９９．５モル％、の酸素を含有する ガスである。一般に、遊離酸素含有ガスは、酸素を調製した空気に由来する窒素 、アルゴン、または他の不活性ガスなどの他のガスを酸素に加えたものである。 典型的な酸素供給源は、酸素を空気から分離する空気分離ユニットを含む。この ようなユニットは、市販されている。 本明細書で使用する用語「吸気制御弁」は、酸素供給源および酸素圧縮機の間 のライン内に位置する可動部を意味する。前記弁が部分的にまたは完全に「開」 のとき、吸気制御弁は酸素供給源から酸素圧縮機へ接続されたパイプを通って酸 素が運ばれ得るようにする。前記弁が「閉」のとき、酸素は圧縮機に入るのを妨 げられる。前記弁が「低減された流量位置」にあるとき、弁は部分的に開き、弁 の全「開」に比べて圧縮機への酸素流量を低減させる。吸気制御弁は、開位置か ら数々の「低減された流量位置」を経て、最終的に閉位置へ、連続的に調整でき ると有利である。 本明細書で使用する用語「通気弁」は、開のとき、ガスが、この場合は酸素、 ほぼ純粋な酸素、または酸素に富んだガスが、パイプから流出できるようにして 、大気へ、またはタンクへ、または酸素を使用できるプロセスへ、または他の場 所へ逃がす弁に適用される。酸素が何処に逃がされるかは重要ではない。「常閉 通気弁」の用語は、正常で安定した操作の間は通気弁が閉じていることを意味す る。本発明にとって、弁の故障位置が開または閉のいずれかは重要ではない。通 気弁は、開、閉、及びいくつかの部分的開位置に調節できるものが有利である。 本発明は、炭化水素の供給材料と酸素を反応させて合成ガスを生成させる反応 器中への酸素流量の調節に有用である。供給原料を反応器へ送入するため、どん な有効な手段でも利用できる。一般に、供給原料、酸素及び何らかの他の材料は 、１つまたは複数の入口または開口部を通って反応器に加えられる。典型的には 、供給原料とガスは、反応器の入口内に位置している燃料注入器へと進む。反応 器内での供給原料およびガスの添加および相互作用を助けるため、参照によって 本明細書に組み込まれるＥａｓｔｍａｎ他への米国特許第２９２８４６０号、Ｍ ｕｅｎｇｅｒ他への米国特許第４３２８００６号、またはＭｕｅｎｇｅｒ他への 米国特許第４３２８００８号に記載されている環型の燃料注入器など、どんな有 効な燃料注入器の設計でも使用できる。 別法として、供給材料は、反応器の上端中へポートを通って導入できる。典型 的には、遊離酸素含有ガスは、燃料注入器か、または酸素ガスを直接供給原料中 へ排出する別個のポートか、いずれかを通って反応器中へ高速で導入される。こ の配置により、注入原料は反応域内で均質に混合され、酸素ガス流が直接反応器 の壁に衝突し、反応器の壁を損傷することが防止される。 ガス化のため有効な、どんな反応器の設計も使用できる。典型的には、垂直な 、円筒の形態の鋼製圧力容器を使用できる。例となる反応器および関連する装置 は、参照によって本明細書に組み込まれるＳｔｒａｓｓｅｒ他への米国特許第２ ８０９１０４号、Ｅａｓｔｍａｎ他への米国特許第２８１８３２６号、Ｓｃｈｌ ｉｎｇｅｒ他への米国特許第３５４４２１９号、Ｄａｃｈへの米国特許第４６３ ７８２３号、Ｐｅｔｅｒｓ他への米国特許第４６５３６７７号、Ｈｅｎｌｅｙ他 への米国特許第４８７２８８６号、Ｖａｎ ｄｅｒ Ｂｅｒｇへの米国特許第４ ４５６５４６号、Ｓｔｉｌ他への米国特許第４６７１８０６号、Ｅｃｋｓｔｅｉ ｎ他への米国特許第４７６０６６７号、ｖａｎ Ｈｅｒｗｉｊｎｅｒ他への米国 特許第４１４６３７０号、Ｄａｖｉｓ他への米国特許第４８２３７４１号、Ｓｅ ｇｅｒｓｔｒｏｍ他への米国特許第４８８９５４０号、Ｓｔｅｒｎｌｉｎｇへの 米国特許第４９５９０８０号、およびＳｔｅｒｎｌｉｎｇへの米国特許第４９７ ９９６４号、に開示される。反応域は、頂部中央の位置に入口を、また底部の軸 の合った位置に出口を有し、下降流であり、自由に流動できる、耐火物で内張り した室を備えることが好ましい。 ガス化反応は、所望する量の供給材料を合成ガスに変換するのに十分な反応条 件下で実施される。反応温度は、典型的には、約９００℃から約２，０００℃、 好ましくは約１，２００℃から約１，５００℃の範囲である。圧力は、典型的に は、約１から約２５０気圧、好ましくは約１０から約１５０気圧の範囲である。 反応域での平均滞留時間は、一般に約０．５から約２０秒、通常は約１から１０ 秒の範囲である。 ガス化プロセス中の反応に適した形態の酸素を含有するどんな遊離酸素含有ガ スも使用できる。典型的には、空気分離ユニットを経由して、酸素を空気から分 離することによって調製される。空気分離ユニットから、酸素はパイプを経由し て圧縮機へ運ばれ、圧縮機は酸素の圧力を増加し、酸素を第２のパイプを通って ガス化装置の上端のポートへ送出する。 遊離酸素含有ガスならびに何らかの任意選択的成分に対する、石油系の供給材 料の最適な比率は、供給材料の型、酸素の型、ならびに耐火物材料および反応器 などの項目についての設備仕様などの要素によって広く変動し得る。典型的には 、供給材料中の炭素に対する遊離酸素含有ガス中の酸素の原子比は、約０．６か ら約１．６、好ましくは約０．８から約１．４である。遊離酸素含有ガスがほぼ 純粋な酸素である場合、原子比は約０．７から約１．５、好ましくは約０．９と なり得る。酸素含有ガスがほぼ空気である場合、この比は約０．８から約１．６ 、好ましくは約１．３となり得る。 本発明の酸素流量制御システムは、遊離酸素含有ガスに対する石油系の供給材 料の最適比率がいくらでも使用できる。酸素流量制御システムは、炭化水素流量 の減少により、酸素流量をいつ絞る必要があるかを検出する。同様に、酸素流量 制御システムは、炭化水素流量の増加により、酸素流量をいつ増加する必要があ るかを検出する。このような検出器は、容易に市販のものを入手できる。それに は、炭化水素流量計、熱電対、速度計、熱電温度計、ガス・センサ、または他の 検出および測定デバイスが含まれる。 酸素流量を絞る要求が検出されると、吸気制御弁に流量減少位置へ、または閉 へ動くよう信号が送られ、圧縮機中への酸素流量を最小にするか、全く止める。 信号は、どんな信号手段で送ってもよく、例えば、沢山の供給源からの市販など の比率制御器を使用できる。 再び酸素流量を増加させる必要がある場合、吸気制御弁に部分的に、または全 部開く信号が送られ、圧縮機中への酸素流量を増加し、圧縮機出力を増加させる 。この信号は、吸気制御弁を閉じるための先行する信号を送出した同一のデバイ ス、または第２の信号手段で送ることができる。この仕方で、酸素流量を、所望 量の３％、好ましくは２％、より好ましくは１％以内に制御できる。 センサにおける変化への速やかな応答を確保するため、圧縮機の出口には酸素 貯蔵容器、変動調整タンク、またはドラムがないのが有利である。同様に、圧縮 機およびガス化装置の間の配管は、最小に保ち、２０００フィート（６１０メー トル）未満が好ましい。 通常は、反応器のポート位置にある従来の調節式閉止弁および圧縮機排出弁は 、ガス化反応が開始されると使用する必要がなくなるが、本発明のシステムに関 しては、それらを使用することが望ましい。この仕方で、炭化水素流量が低くな るときに、１秒当たりの全酸素の少なくとも１０％、好ましくは少なくとも１５ ％、より好ましくは少なくとも２０％の酸素流量を絞り得る。 圧縮機への流量を絞ることによって、十分速やかに酸素流量を絞ることができ ない場合、例えば操作上の不具合によりガス化装置が休止する場合は、通気弁を 開く。ガス化装置よりも容易に、大気または他の低圧使用個所へ酸素が流れ、そ れによってガス化装置への酸素流量が絞られる。１つまたは複数のガス化装置が 単一の酸素圧縮機で操作している場合、このことは特に決定的である。複数基の ガス化装置システムにおいて、１基のガス化装置への全酸素が急激に（＜５秒） 遮断されたとき、酸素圧力の顕著な変化が起こらない（＜１％）よう、通気弁を 迅速に開く。 ２つ以上のガス化装置が単一の酸素圧縮機から操作しており、１基のガス化装 置が不具合な場合、不具合なガス化装置への制御弁が閉まり、そのとき不具合な ガス化装置で通気弁が開く。この操作により、圧縮機から不具合でないガス化装 置への酸素流量のうちかなりの量は、継続して流れ得る。さらに、圧縮機の機械 的な限界により、流量を絞ると圧縮機の故障、および／または重大な損傷の原因 になる。圧縮機の故障は、不具合でないガス化装置が休止する原因になる。それ ゆえ、ガス化装置への酸素流が中断される場合に大気へ通気するという流量制御 システムの能力は、複数のガス化装置が共通の酸素圧縮機を共用している場合、 しばしば決定的である。 本明細書に記載された酸素流量制御システムは、共通の酸素供給源および酸素 圧縮機を共用する２つ以上のガス化装置への酸素流量の制御に利用できる。これ は、例えば、第２図に示すシステムを利用することによって達成できる。 本発明の酸素流量制御システム使用により、ガス化装置への酸素流量を１％以 内で制御することができる。供給材料の流量低下が発生する場合（最高２０％／ 秒）、酸素圧力の顕著な変化を惹き起こすことなく（＜１％）、燃料流量の低下 が発生する場合に調節式閉止弁および通気弁を共に使用し、ガス化装置への酸素 流量を迅速に絞ることができる。酸素流量の低下が発生する場合に、燃料流量を 迅速に絞る（最高１０％／秒）ようシステムを構成することもできる。これらの 処置により、ガス化装置への酸素／炭化水素の比率を一定に保持している。 図面の簡単な説明 第１図は、単一のガス化装置に利用される、本発明の酸素流量制御システムの 概略図を示す。酸素含有ガスは空気分離ユニット（図示せず）などの供給源から 入り、吸気制御弁（１２）を通って空気圧縮機（１４）へ行く。圧縮されたガス は圧縮機を出てパイプを通ってガス化装置（１０）へ行く。このパイプに通気弁 （１６）が設置されている。ガス化装置のポートには、任意選択で調節弁（１８ ）もある。ガス化装置（１０）の内側には、いつ、ガス化装置への酸素流量の変 更を、また酸素流量を変化させるのに十分な吸気制御弁（１２）の作動を要する かを検出できる検出器（２６）がある。この実施形態では、炭素系燃料供給源（ ２２）および燃料流量コントローラ（２２）を図示している。制御手段（２４） は反応器（１０）中への燃料注入とガス化装置内の検出器（２６）の出力を比較 し、プロセスが十分にバランスを崩すようになると、制御手段（２４）が任意選 択の調節弁（１８）を閉じ、通気弁（１６）を開くことができる。これにより、 吸気制御弁（１２）が閉じられるまでに、ガス化装置（１０）へのガス流量が速 やかに低減される。 第２図は、各ガス化装置が独立して操作し、共通の酸素圧縮機（３６）を共用 する複数基のガス化装置（図示せず）に利用される、本発明の酸素流量制御シス テムの概略図を示す。酸素含有ガスは空気分離ユニット（図示せず）から接続パ イプ（３０）を経由してくる。酸素含有ガスは、圧縮機（３６）の入口へ行くた め吸気制御弁（３４）を通過しなければならない。通気弁（３２）は接続パイプ （３０）に設けられ、圧縮機が操作できない事態または吸気制御弁が全閉となる 場合に、低圧の酸素含有ガスを逃がす。酸素含有ガスは、圧縮機（３６）で圧縮 され、出力は２つ以上のガス化装置へ分かれる。圧縮ガスが分流される前のライ ンには、高容量の通気弁（３８）がある。分流後、各ラインには流量測定デバイ ス（４０および４２）がある。次に、各ラインに第２の通気弁（４４および４６ ）がある。この通気弁は必要に応じて各ラインの調節弁（４８および５０）と協 調して作用し、必要な場合、合成ガス化装置（図示せず）への酸素流量を速やか に絞る。別法として、通気弁（３２）および通気弁（４４および４６）の機能を 逆にすることもできる。全圧縮機のシステムについての酸素要求量の１次制御は 、吸気制御弁（３４）で行われ、調節弁（４８および５０）が個々のガス化装置 へのガス流量を配分する。調節弁（４８および５０）が完全に流れを停止するか どうか全面的には信頼できないので、ガス化装置（５６および５８）へ行く各ラ インには代替の閉止弁もある。これらの閉止弁（５２および５４）を通過した後 、ガスは接続手段（５６および５８）を通ってガス化装置（図示せず）に入る。 第２図は、複数のガス化装置の１つへの燃料の流れをも示しており、炭素系燃料 供給源（６０）は燃料をスラリとして流量測定デバイス（６２）へ、次いでガス 化装置へ送る。個々のガス化装置へ運ばれるガスの速度は、ガス化装置（６２か ら）への燃料の流速によって、また、ガス化装置またはガス化装置の排出物内に あって、反応器内の酸素の過不足の有無を検出する検出器（図示せず）の出力に よって決まる。実施例１ ガス化装置は、部分酸化モードで操作される。反応室の頂部、中間部、および 底部で反応器温度をモニタするため、反応器は熱電温度計および熱電対（図示せ ず）を装備する。 第１図に詳細を示す酸素流量制御システムを経由して、酸素が制御される。ガ ス化反応は温度約１２００℃（２１９２°Ｆ）から約１５００℃（２７３２°Ｆ ）、および圧力約１０から約２００気圧で実施される。供給材料はガス化装置内 でガスと反応し、合成ガスおよび副産物ができる。合成ガスおよび副産物流体は 反応器を離れ、さらに処理および回収を行うため、冷却室または容器（図示せず ）に入る。 第１図の酸素流量制御システム使用により、ガス化装置への酸素流量を１％以 内で制御することができる。供給材料の流量低下が発生する場合（最高２０％／ 秒）、酸素圧力の顕著な変化を惹き起こすことなく（＜１％）、スラリ流量の低 下が発生する場合に調節式閉止弁および通気弁を共に使用し、ガス化装置への酸 素流量を迅速に絞ることができる。酸素流量の低下が発生する場合に、スラリ流 量を迅速に絞る（最高１０％／秒）ようシステムを構成することもできる。これ らの処置により、ガス化装置への酸素／炭化水素の比率を一定に保持している。 変動調整ドラムまたは圧力制御弁は必要がなく、酸素圧縮機およびガス化装置間 の配管の長さ（＜２０００ｆｔ）は最小である。実施例２ ２つの部分酸化ガス化装置は、第２図に示すように部分酸化モードで操作され る。反応室の頂部、中間部、および底部で反応器温度をモニタするため、反応器 には熱電温度計および熱電対（図示せず）を装備する。 圧縮機（３６）から遊離酸素含有ガスが注入される。２つの部分酸化反応器を 平行に操作するプロセスは、第２図に示すシステムを使用する。２つのガス化装 置が共通の空気分離ユニットおよび圧縮機を共用することに注目してほしい。部 分酸化反応は、温度約１２００℃（２１９２°Ｆ）から約１５００℃（２７３２ °Ｆ）、および圧力約１０から約２００気圧で実施される。供給材料はガス化装 置（図示せず）内でガスと反応し、合成ガスおよび副産物ができる。合成ガスお よび副産物流体はガス化装置を離れ、さらに処理および回収を行うため、冷却室 または容器（図示せず）に入る。 第２図の酸素流量制御システム使用により、ガス化装置への酸素流量を１％以 内で制御することができる。供給材料の流量低下が発生する場合（最高２０％／ 秒）、酸素圧力の顕著な変化を惹き起こすことなく（＜１％）、スラリ流量の低 下が発生する場合に調節式閉止弁（４８および５０）および通気弁（４４および ４６）を共に使用し、ガス化装置への酸素流量を迅速に絞ることができる。酸素 流量の低下が発生する場合に、スラリ流量（６２）を迅速に絞る（最高１０％／ 秒）ようシステムを構成することもできる。これらの処置により、ガス化装置へ の酸素／炭化水素の比率を一定に保持している。変動調整ドラムまたは圧力制御 弁は必要なく、酸素圧縮機およびガス化装置間の配管の長さ（＜２０００ｆｔ） は最小である。さらに、通気弁（３８）が迅速に開き得るため、１基のガス化装 置への全酸素が迅速に（＜５秒）遮断される場合にも、酸素圧力の顕著な変動（ ＜１％）は起こらない。

【手続補正書】 【提出日】平成１２年４月１９日（２０００．４．１９） 【補正内容】 請求の範囲 １． ガス化プロセスにおいて酸素流量を制御するシステムであって： （ａ）酸素供給源を酸素圧縮機へ接続する第１のパイプと； （ｂ）酸素供給源と酸素圧縮機の間に位置した吸気制御弁であって、酸素を供 給源から圧縮機へ第１のパイプを通って送り出すために開くように適合され、か つ供給源から圧縮機への酸素送出量を絞るために減流量位置へ動くように適合さ れた吸気制御弁と： （ｃ）酸素圧縮機を少なくとも２つのガス化装置の入口のポートヘ接続する少 なくとも ２つの第２のパイプと； （ｄ）各々の第２のパイプ上にある調節弁であって、第２のパイプからガス化 装置への酸素流量を制御するように適合された調節弁と ； （ｅ）酸素圧縮機と、各々の第２のパイプ上にある調節弁との間に位置する通 気弁と ； （ｆ）各ガス化装置内、ガス化装置の燃料注入物内、またはガス化装置の排出 物内に位置し、ガス化装置への不十分なまたは過剰な酸素流量を検出するように 適合され、かつ吸気制御弁を作動させるように適合された検出器と ； （ｇ）吸気制御弁を制御するように適合された第１の作動装置および通気弁を 制御するように適合された第２の作動装置とを含み、通気弁および吸気制御弁が 各ガス化装置へ送り出される酸素量を制御するように適合されたシステム 。 ２． ガス化装置のポートに、第２のパイプからガス化装置への酸素流量を調 節するように適合された調節弁をさらに含む請求項１に記載のシステム。 ３． 検出器が熱電対、熱電温度計、および排出物ガス速度センサから成るグ ループから選択される請求項１に記載のシステム 。 ４． 検出器が熱電温度計である請求項１に記載のシステム。 ５． 第２のパイプの長さが各々２０００フィート（６１０ｍ）未満である請 求項１に記載のシステム。 ６． 第２のパイプがサージ・タンクに動作可能に接続されない請求項１に記 載のシステム。 ７． 請求項１に記載の装置を用いてガス化プロセスにおける酸素流量を制御 する方法であって、 （ａ）各ガス化装置内、ガス化装置の燃料装入物内、またはガス化装置の排出 物内に位置し、ガス化装置内の不十分なまたは過剰な酸素流量を検出するように 適合された検出器により、複数のガス化装置の各々における酸素要求量を測定す るステップと； （ｂ）酸素供給源を酸素圧縮機に動作可能に接続する第１のパイプへ、分子状 酸素を含むガスを供給するステップと； （ｃ）酸素供給源と酸素圧縮機の間の第１のパイプ上に吸気制御弁を配置する ステップと ； （ｄ）ガス化装置内の酸素量が不十分であることを検出器が指示するとき、供 給源から第１のパイプを通って圧縮機に送られる酸素流量を増加させるために開 き、またガス化装置内の酸素量が過剰であることを検出器が指示するとき、供給 源から圧縮機に送られる酸素送出を絞るため減流量位置に動くように適合された 前記吸気制御弁を作動させるステップと ； （ｅ）各々が圧縮機をガス化装置へ動作可能に接続する複数の第２のパイプで 、複数のガス化装置へ圧縮されたガスを輸送するステップと ； （ｆ）ガス化装置内の酸素量が不十分であることを検出器が指示するとき、圧 縮機から前記第２のパイプを通って送られる酸素流量を増加させるために開き、 ガス化装置内の酸素量が過剰であることを検出器が指示するとき、圧縮機から前 記第２のパイプを通ってガス化装置へ送られる酸素送出を絞るため減流量位置に 動くように適合された調節弁を、前記各第２のパイプ上に備えるステップと ； （ｇ）ガス化装置からの検出器出力に応答して、前記ガス化装置のため前記調 節弁を作動させるステップと ； （ｈ）ガス化装置への酸素流量が所望の量を約２％以上上回ることを検出器が 指示する場合に開く通気弁を、酸素圧縮機と複数の第２のパイプ上の調節弁の間 の位置に備えるステップと を含む方法。 ８． 各調節弁での差圧が２８０ＫＰａ以下である請求項９に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 フェア，デローム・ディ アメリカ合衆国・77546・テキサス州・フ レンズウッド・ガール スカウト レー ン・4443

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ガス化プロセスにおいて酸素流量を制御するシステムであって： ａ．酸素供給源を酸素圧縮機へ接続する第１のパイプと； ｂ．酸素供給源および酸素圧縮機の間に位置した吸気制御弁であって、酸素 を供給源から圧縮機へ第１のパイプを通って送り出すように開き、かつ供給源か ら圧縮機への酸素送出量を絞るために減流量位置へ動かされる吸気制御弁と； ｃ．酸素圧縮機をガス化装置の入口のポートへ接続する第２のパイプと； ｄ．酸素圧縮機およびガス化装置のポートの間に位置する通気弁と； ｅ．ガス化装置内、ガス化装置の燃料注入物内、またはガス化装置の排出物 内に位置し、ガス化装置への酸素流量を変化させること、ならびに酸素流量を変 化させる吸気制御弁を作動させることがいつ必要であるかを検出する検出器と； ｆ．吸気制御弁を制御する作動装置、およびガス化装置へ送り出される酸素 量を調節するため通気弁を制御する作動装置と を含むシステム。 ２．ガス化装置のポートに、第２のパイプからガス化装置への酸素流量を調節 するように適合された調節弁をさらに含む請求項１に記載のシステム。 ３．調節弁での差圧が２８０ＫＰａ以下である請求項３に記載のシステム。 ４．酸素圧縮機を少なくとも２つのガス化装置の入口のポートへ接続する、少 なくとも２つの第２のパイプと、第２のパイプからガス化装置への酸素流量を調 節するように適合された、それぞれの第２のパイプに位置する調節弁と、酸素圧 縮機との第２の各パイプにある調節弁の間に位置する通気弁とを含む請求項１に 記載のシステム。 ５．ガス化装置内、またはガス化装置の排出物内に位置し、ガス化装置への酸 素流量を変化させることがいつ必要であるかを検出するための検出器が、熱電対 、熱電温度計、および排出物ガス速度センサから成るグループから選択される請 求項３に記載のシステム。 ６．ガス化装置内、またはガス化装置の排出物内に位置し、ガス化装置への酸 素流量を変化させることがいつ必要であるかを検出する手段が、熱電温度計であ る請求項３に記載のシステム。 ７．ガス化プロセスにおいて酸素流量を制御する方法であって、 ａ．ガス化装置への酸素流量を変化させることがいつ必要であるかを検出す るステップと； ｂ．酸素供給源と酸素圧縮機の間に位置する吸気制御弁を、より開、または より低減された流量位置へと作動させ、それにより酸素供給源と酸素圧縮機とを 接続するパイプを通る酸素流量を、増加または低減させるステップと； ｃ．２％を超える過剰の酸素がガス化プロセスに流入する場合に、通気弁を 作動させるステップと を含む方法。