JP2004534903A5

JP2004534903A5 -

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Publication number: JP2004534903A5
Application number: JP2003512344A
Authority: JP
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2005-12-08

Claims

石炭からクリーンなエネルギーを生成する方法であって、
供給端部と排出端部とを有する気密性のチャンバに石炭を供給する過程と、
前記チャンバ内で前記排出端部に向けて前記石炭を移動させる過程と、
（ｉ）前記石炭から揮発分を除去するために高レベルの熱エネルギーを放出させ、かつ（ｉｉ）高温炭化物と共に、石炭由来の発癌性の留出物及び炭化水素を含む加圧水素リッチ原料ガスを生成するべく、加圧還元性雰囲気を保持しながら前記石炭の一部を燃焼させるように実質的に純粋な酸素を噴射する過程と、
前記水素リッチ原料ガスに含まれる前記石炭由来の発癌性の留出物及び炭化水素をクラッキングして、脱硫後にクリーンな水素リッチ合成ガスになるような水素リッチな分解ガスを製造する過程と、
前記高温炭化物を気密性のガス化装置に送る過程と、
前記ガス化装置内で前記高温炭化物を酸化剤でガス化し、原料第２ガス及び溶融スラグを生成する過程と、
前記ガス化装置の共通ポートから前記原料第２ガス及び前記溶融スラグを流出させ、前記ポートを開放したままにすることにより前記原料第２ガス及び前記溶融スラグをフリーフロー状態にする過程と、
前記共通ポートから流出した前記溶融スラグから前記原料第２ガスを分離する過程と、
前記原料第２ガスをクリーンアップシステムに送って浄化し、それによってクリーンな第２ガスを生成する過程と、
前記溶融スラグを急冷して非浸出性の固体に変換する過程とを含むことを特徴とする方法。
前記クリーンな水素リッチ合成ガスを合成し、液体燃料または化学物質にする過程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記クリーンな第２ガスを電力発生のために利用する過程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記高温炭化物をガス化するために予熱空気を使用する過程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記高温炭化物をガス化するために酸素リッチな空気を使用する過程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ガス化装置内で前記高温炭化物を酸化剤でガス化する過程が、ダウンドラフトモードで酸化剤を噴射する過程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
複数の貫入部から前記ガス化装置へ酸化剤を噴射する過程を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記供給端部でのガス流には実質的に影響されないように前記石炭を高密度にする程度まで前記供給端部で前記チャンバの壁に対して前記石炭を圧縮し、前記石炭の加熱中に生成される加圧原料ガスを前記チャンバの前記排出端部から流出させる過程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ガス化装置の共通ポートから前記原料第２ガス及び前記溶融スラグを流出させる過程が、前記ポートにおける前記溶融スラグの固化を防止するために追加の熱エネルギーを供給する過程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記追加の熱エネルギーを発生させるべく、前記原料第２ガスの一部を燃焼させるための酸化剤噴射手段を設ける過程を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
前記追加の熱エネルギーが、電気的誘導手段から得られることを特徴とする請求項９に記載の方法。
前記ガス化装置の共通ポートから前記原料第２ガス及び前記溶融スラグを流出させる過程が、溶融バスとして供されるレシーバに前記溶融スラグを捕集する過程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記溶融バスで前記原料第２ガスを気泡化させることによって前記原料第２ガスと前記溶融スラグとを分離するべく、前記レシーバ内の前記溶融スラグの液面下に没入するように前記溶融スラグと前記原料第２ガスを共に前記レシーバに送り、前記レシーバで前記溶融スラグを利用して前記燃料ガスを実質的に洗浄する過程を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
前記洗浄された第２ガスを排出するべく前記バス上にガス出口ポートを設ける過程を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
前記溶融スラグを前記レシーバから流出させるための溢流路を設ける過程を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
前記溶融スラグを冷却して非浸出性の固体にするべく前記溢流路の下流側に水急冷チャンバを設ける過程を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
前記方法が加圧下で実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記石炭の一部を燃焼させるように実質的に純粋な酸素を噴射する過程が、前記チャンバの前記排出端部の下流側に配置された小室から酸素を噴射する過程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
何れも発癌性であるような石炭とクラックコール留出物と炭化水素の揮発分除去を促進するべく、前記チャンバの前記排出端部において前記石炭に向けて強い熱エネルギーを反射するような、前記小室に配置された高温輻射ゾーンを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
前記チャンバの壁の方向から石炭質量を円周的に加熱する過程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記チャンバ内で前記排出端部に向けて前記石炭を移動させる過程が、前記石炭を効率的に輻射熱に曝すべく前記チャンバの前記排出端部で連続的に前記石炭の新たな面が曝されるように前記石炭を休止させながら徐々に動かす過程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記水素リッチガスが前記第２ガスに汚染されることを実質的に防止するべく、前記石炭の一部を燃焼させるように酸素を噴射する過程と前記高温炭化物を酸化剤でガス化する過程との間で圧力を平衡させる過程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記レシーバを加熱する過程を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
前記レシーバの加熱が、電気的誘導手段によって行われることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
還元性雰囲気を保持しながらより効率的に石炭を燃焼させるべく、複数の位置で前記石炭の一部を燃焼させるように実質的に純粋な酸素を噴射する過程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記水素リッチな分解ガスの温度を上昇させるべく脱硫前に酸化剤を添加することを特徴とする請求項１に記載の方法。
第２ガスの温度を上昇させるべく脱硫前に酸化剤を添加することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記脱硫を再生式のクリーンアップシステムにおいて行うことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
前記脱硫を再生式のクリーンアップシステムにおいて行うことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
前記チャンバ内での前記石炭の動きを促進するべく、前記反応チャンバに前記排出端部に向かって広がるようなテーパを付ける過程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記リアクタの前記チャンバに設けられた送気管にガスを通過させる過程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記石炭にバイオマスを加えて両者を同時に処理する過程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記石炭に廃棄物を加えて両者を同時に処理する過程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記プロセスにおける前記ガスの種々の流れを制御するべく、酸素を噴射する過程と前記高温炭化物をガス化する過程と前記高温炭化物をガス化して前記溶融スラグを急冷する過程との間で圧力を平衡させる過程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
低NOx燃焼に適したクリーンな燃料ガスが浄化後に得られるような原料燃料ガスを生成するべく、前記高温炭化物が空気でガス化されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
石炭からクリーンなエネルギーを生成する方法であって、
供給端部と排出端部とを有する気密性のチャンバに石炭を供給する過程と、
前記チャンバ内で前記排出端部に向けて前記石炭を移動させる過程と、
（ｉ）前記石炭から揮発分を除去するために熱エネルギーを放出させ、かつ（ｉｉ）高温炭化物と共に、石炭由来の発癌性の留出物及び炭化水素を含む加圧水素リッチ原料ガスを生成するべく、加圧還元性雰囲気を保持しながら前記石炭の一部を燃焼させるように酸素を噴射する過程と、
前記加圧水素リッチ原料ガスを、前記チャンバの前記排出端部から排出されるように送る過程と、
前記水素リッチ原料ガスに含まれる前記石炭由来の発癌性の留出物及び炭化水素をクラッキングして、第１の水素リッチな分解ガスを製造する過程と、
前記高温炭化物を気密性のスラッギングガス化装置に送り、それをガス化して第２のガス及び溶融スラグを生成する過程と、
前記スラグを前記装置から除去する過程と、
前記第１及び第２のガスを浄化して実用に耐え得るクリーンなガスを供給する過程とを含むことを特徴とする方法。
水素リッチなガス燃料または液体燃料に合成され得るクリーンな合成ガスが浄化後に得られるように前記炭化物から水素リッチ原料ガスを生成するべく、前記高温炭化物が実質的に純粋な酸素及び蒸気でガス化されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記酸素と共に蒸気を噴射する過程を更に含むことを特徴とする請求項３６に記載の方法。
石炭からクリーンなエネルギーを生成する方法であって、
供給端部と排出端部とを有する気密性のチャンバに石炭を供給する過程と、
前記チャンバ内で前記排出端部に向けて前記石炭を移動させる過程と、
（ｉ）前記石炭から揮発分を除去するために熱エネルギーを放出させ、かつ（ｉｉ）高温炭化物と共に、石炭由来の発癌性の留出物及び炭化水素を含む加圧水素リッチ原料ガスを生成するべく、加圧還元性雰囲気を保持しながら前記石炭の一部を燃焼させるように実質的に純粋な酸素を噴射する過程と、
前記水素リッチ原料ガスに含まれる前記石炭由来の発癌性の留出物及び炭化水素をクラッキングして、脱硫後にクリーンな水素リッチ合成ガスになるような水素リッチな分解ガスを製造する過程と、
前記高温炭化物を気密性のガス化装置に送る過程と、
冶金学の分野で利用可能な石炭を生成するべく前記石炭から前記水素リッチな分解ガスを分離する過程とを含むことを特徴とする方法。
前記コークスが活性炭に変換されることを特徴とする請求項３９に記載の方法。