JP2014005431A - Crude hydrocarbon purification system, crude hydrocarbon purification method, and production system and production method of hydrocarbon oil - Google Patents

Crude hydrocarbon purification system, crude hydrocarbon purification method, and production system and production method of hydrocarbon oil Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crude hydrocarbon purification system in which target oil can be efficiently purified at a low temperature without using a Fischer-Tropsch synthesis catalyst.SOLUTION: A purification apparatus 10 in which a crude hydrocarbon from a pyrolysis plant is purified includes: a first purification apparatus that includes: a crude hydrocarbon introducing port 1 into which the crude hydrocarbon discharged from the pyrolysis plant is introduced; a superheated steam introducing port 2 into which superheated steam as a carrier gas is introduced; heating means 3 that heats the crude hydrocarbon; separation means 4 in which the heated crude hydrocarbon is separated into a gas component and a liquid component; a gas discharge port 5 that discharges the separated gas component; and a liquid discharge port 6 that discharges the separated liquid component; and a subsequent-stage purification apparatus that purifies the liquid discharged from the liquid discharge port of the first purification apparatus.

Description

本発明は、粗製炭化水素の精製システム、生成方法、炭化水素オイルの製造システムおよび製造方法に関する。より詳しく述べると、熱分解により発生する粗製炭化水素を精製するための精製システムおよび精製方法並びにこれらを用いた炭化水素オイルの製造システムおよび製造方法に関する。  The present invention relates to a crude hydrocarbon purification system, a production method, a hydrocarbon oil production system, and a production method. More specifically, the present invention relates to a purification system and a purification method for purifying crude hydrocarbons generated by thermal decomposition, and a hydrocarbon oil production system and production method using these.

従来、廃棄物、汚泥等の炭素質原料から熱分解によりオイルを精製する方法が知られている。例えば特許文献1には、固形廃棄物を一つの炉内で炭化と同時に効率良く簡単にガス化及びガス改質できるとともに、その際に、熱量調整が容易で安定してガス化でき、炭化物と有用ガスと液体燃料とを装置規模が小さくとも効率良く再生できる、中小規模施設向きの廃棄物再生処理方法及び廃棄物再生処理システムを提供する目的で、固形廃棄物を過熱水蒸気と共に入口側から出口側へ向かって下向きに傾斜させた炭化・ガス化炉内に投入し、この炭化・ガス化炉内で電気ヒータにより空気遮断状態で間接的に加熱して燃焼させることなく熱分解により炭化させるとともに、その炭化物の炉内での滞積量を出口側へ向かって多くしてその熱で水性ガスシフト反応を起こし、水素と一酸化炭素を主体とした乾留ガスを生成する熱分解炭化・ガス化工程と、この乾留ガスをフィッシャ・トロプシュ合成触媒を用いて液体燃料化する液体燃料化工程とを有することを特徴とする廃棄物再生処理方法が開示されている。  Conventionally, a method for refining oil by pyrolysis from carbonaceous raw materials such as waste and sludge is known. For example, Patent Document 1 discloses that solid waste can be efficiently and easily gasified and reformed simultaneously with carbonization in one furnace, and at that time, calorific value can be easily and stably gasified. For the purpose of providing a waste recycling treatment method and waste recycling treatment system suitable for small and medium-sized facilities that can efficiently recycle useful gas and liquid fuel even if the equipment scale is small, solid waste is discharged from the inlet side together with superheated steam. It is put into a carbonization / gasification furnace that is inclined downward toward the side, and in this carbonization / gasification furnace, it is carbonized by pyrolysis without being heated and burned indirectly by an electric heater in an air-blocked state. Pyrolytic carbonization and gas generation that generates a dry distillation gas mainly composed of hydrogen and carbon monoxide by causing the water gas shift reaction with the heat by increasing the amount of accumulation of the carbide in the furnace toward the outlet side. And step, waste reproduction processing method characterized by having a liquid fuel step of liquid fuel by using a Fischer-Tropsch synthesis catalyst of this carbonization gas is disclosed.

また、特許文献2には、(a)フィッシャ・トロプシュ合成生成物の一部を希釈ガス流の存在下、ガス及び液体フラクション中に蒸発させ、更に残りのガス/油混合物から液体フラクションを分離する工程、(b)ガス/油混合物を高温に加熱する工程、及び(c)加熱したガス/油混合物に熱転化工程を行って、低級オレフィンを得る工程、を行うことを特徴とするフィッシャ・トロプシュ合成生成物からの低級オレフィンの製造方法が開示されている。  Further, in Patent Document 2, (a) a part of the Fischer-Tropsch synthesis product is evaporated in a gas and liquid fraction in the presence of a dilute gas stream, and the liquid fraction is further separated from the remaining gas / oil mixture. Fischer-Tropsch comprising: (b) heating the gas / oil mixture to a high temperature; and (c) performing a thermal conversion step on the heated gas / oil mixture to obtain a lower olefin. A process for the production of lower olefins from synthetic products is disclosed.

特開2008−260832号公報JP 2008-260832 A 特表2008−515855号公報Special table 2008-515855 gazette

しかし、特許文献1および特許文献2の方法において目的のオイルを製造するためにフィッシャ・トロプシュ合成触媒を使用するのが一般的であった。  However, it has been common to use a Fischer-Tropsch synthesis catalyst in the methods of Patent Document 1 and Patent Document 2 to produce the target oil.

しかし、フィッシャ・トロプシュ合成触媒は、高温・高圧下で処理を行うため多大なエネルギを消費するとともに、非常に高い耐圧性、耐熱性の素材を使用するので装置が高価となるとともに、触媒の失活が激しく、合成触媒を頻繁に交換しないと目的とするオイルが得られなかった。さらに、従来技術の方法では、900℃以上の高い温度に設定してシンガスを生成し、これをフィッシャ・トロプシュ合成触媒により目的とするオイルに転化するので、エネルギのロスは多大である。  However, the Fischer-Tropsch synthesis catalyst consumes a lot of energy because it is processed at high temperatures and pressures, and uses extremely high pressure-resistant and heat-resistant materials. The target oil was not obtained unless the synthetic catalyst was changed frequently. Furthermore, in the method of the prior art, syngas is generated at a high temperature of 900 ° C. or higher, and this is converted to the target oil by the Fischer-Tropsch synthesis catalyst, resulting in a great energy loss.

そこで、本発明の課題は、フィッシャ・トロプシュ合成触媒を使用せずに低温度で効率的に目的とするオイルを精製可能な粗製炭化水素の精製システムを提供することである。
本発明の別の課題は、フィッシャ・トロプシュ合成触媒を使用せずに低温度で効率的に目的とするオイルを精製可能な粗製炭化水素の精製方法を提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a crude hydrocarbon purification system capable of efficiently purifying a target oil at a low temperature without using a Fischer-Tropsch synthesis catalyst.
Another object of the present invention is to provide a method for purifying crude hydrocarbons that can efficiently purify a target oil at a low temperature without using a Fischer-Tropsch synthesis catalyst.

本発明の更に別の課題は、フィッシャ・トロプシュ合成触媒を使用せずに低温度で効率的に目的とするオイルを精製可能な熱分解システムに基づく炭化水素オイルの製造システムおよび製造方法を提供することである。  Still another object of the present invention is to provide a hydrocarbon oil production system and production method based on a pyrolysis system capable of efficiently purifying a target oil at a low temperature without using a Fischer-Tropsch synthesis catalyst. That is.

本発明は、上記課題に鑑みて創作されたものであり、下記項目に関するものである。
(第1の発明)
1. 熱分解装置から排出された粗製炭化水素を導入する粗製炭化水素導入口と、
キャリアガスとしての過熱水蒸気を導入する過熱水蒸気導入口と、
前記粗製炭化水素を加熱する加熱手段と、
前記加熱した粗製炭化水素をガス成分と液体成分に分離する分離手段と、
前記分離したガス成分を排出するガス排出口と、
前記分離した液体成分を排出する液体排出口と、
を備えた第1の精製装置と、
前記第1の精製装置の液体排出口から排出した液体を精製する後段の精製装置と、
精製したオイルを回収・保存するためのオイル保存タンクと、
を備えたことを特徴とする粗製炭化水素の精製システム。
The present invention has been made in view of the above problems, and relates to the following items.
(First invention)
1. A crude hydrocarbon inlet for introducing the crude hydrocarbon discharged from the thermal decomposition apparatus;
A superheated steam inlet for introducing superheated steam as a carrier gas;
Heating means for heating the crude hydrocarbon;
Separation means for separating the heated crude hydrocarbon into a gas component and a liquid component;
A gas outlet for discharging the separated gas component;
A liquid outlet for discharging the separated liquid component;
A first purification device comprising:
A subsequent purification device for purifying the liquid discharged from the liquid discharge port of the first purification device;
An oil storage tank for collecting and storing the refined oil;
A crude hydrocarbon refining system comprising:

2 前記後段の精製装置は、前記第1の精製装置の液体排出口から排出した液体から加熱・加圧下で不純物を加熱下で除去するための第2の精製装置と、前記第2の精製で不純物が除去された液体から固形分を除去する第3の精製装置と、前記第3の精製装置で精製された液体を更に精製する第4の精製装置と、前記第4の精製装置で精製された液体を更に精製する第5の精製装置と、前記第3の精製装置で発生した液体成分を水分と炭化水素に分離する分離した液体成分を貯蔵する分離タンクを有する第6の精製装置と、前記第5の精製装置で精製した液体と前記第6の精製装置の分離タンクに貯蔵された炭化水素を保存するオイル保存タンクとから構成されることを特徴とする1に記載の粗製炭化水素の精製システム。2 The second-stage purification apparatus includes a second purification apparatus for removing impurities from the liquid discharged from the liquid discharge port of the first purification apparatus under heating and pressurization, and the second purification apparatus. A third purification device that removes solids from the liquid from which impurities have been removed, a fourth purification device that further purifies the liquid purified by the third purification device, and a purification device that is purified by the fourth purification device. A fifth purification device for further purifying the liquid, and a sixth purification device having a separation tank for storing the separated liquid component for separating the liquid component generated in the third purification device into moisture and hydrocarbons; 2. The crude hydrocarbon according to 1, comprising a liquid purified by the fifth purification device and an oil storage tank for storing hydrocarbons stored in a separation tank of the sixth purification device. Purification system.

3 前記第1の精製装置の加熱手段が、350から600℃に過熱した過熱水蒸気であることを特徴とする1または2に記載の粗製炭化水素の精製システム。
4 前記第1の精製装置の分離手段が、複数の垂直方向に配置された多穴式プレートであることを特徴とする1から3のいずれか1項に記載の粗製炭化水素の精製システム。
3. The crude hydrocarbon purification system according to 1 or 2, wherein the heating means of the first purification device is superheated steam heated to 350 to 600 ° C.
[4] The crude hydrocarbon purification system according to any one of [1] to [3], wherein the separation means of the first purification apparatus is a plurality of vertically arranged multi-hole plates.

(第2の発明)
5 熱分解装置から排出された粗製炭化水素を所望のオイルに精製する粗製炭化水素の精製方法であって、
熱分解装置からの粗製炭化水素を350から600℃に加熱下、過熱水蒸気を吹き込み、液体成分と気体成分に分離する第1の工程と、
前記第1の工程で分離した主として炭化水素からなる液体成分から不純物を除去する第2の工程と、
前記第2の工程で不純物を除去した液体を固体成分と、液体成分と、気体成分に分離し、固体成分を除去する第3の工程と、
前記第3の工程で分離された液体成分から所望のオイル成分を精製する第4の工程と、
前記第3の工程で分離された気体成分を水分と所望のオイル成分としての炭化水素成分とに分離する第5の工程と、
前記第4の工程で精製された所望のオイル成分を回収する第6の工程と、
を含むことを特徴とする粗製炭化水素の精製方法。
(Second invention)
5. A method for refining crude hydrocarbons that purifies crude hydrocarbons discharged from a thermal cracking apparatus into a desired oil,
A first step in which the crude hydrocarbon from the thermal decomposition apparatus is heated to 350 to 600 ° C., and superheated steam is blown to separate the liquid component and the gas component;
A second step of removing impurities from the liquid component mainly composed of hydrocarbons separated in the first step;
A third step of separating the liquid from which impurities have been removed in the second step into a solid component, a liquid component, and a gas component, and removing the solid component;
A fourth step of purifying a desired oil component from the liquid component separated in the third step;
A fifth step of separating the gas component separated in the third step into moisture and a hydrocarbon component as a desired oil component;
A sixth step of recovering the desired oil component purified in the fourth step;
A method for purifying crude hydrocarbons, comprising:

(第3の発明)
6 炭素質原料を熱分解するための450℃から1000℃の温度範囲で熱分解する熱分解装置と、
前記熱分解で熱分解により発生した粗製炭化水素を精製する精製システムと、
から構成される熱分解により所望のオイルを製造する炭化水素オイル製造システムであって、
前記精製装置が1から4のいずれか1項に記載の粗製炭化水素精製システムであることを特徴とする炭化水素オイル製造システム。
(Third invention)
6 a pyrolysis apparatus for pyrolyzing carbonaceous raw materials in a temperature range of 450 ° C. to 1000 ° C.
A purification system for refining crude hydrocarbons generated by the thermal decomposition in the thermal decomposition;
A hydrocarbon oil production system for producing a desired oil by thermal decomposition comprising:
The said refiner | purifier is the crude hydrocarbon refinement | purification system of any one of 1-4, The hydrocarbon oil manufacturing system characterized by the above-mentioned.

7 前記炭素質原料が、廃棄物、汚泥、木質固体、植物残渣、海草、藻類からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする6に記載の炭化水素オイル製造システム。7. The hydrocarbon oil production system according to 6, wherein the carbonaceous raw material is at least one selected from the group consisting of waste, sludge, woody solid, plant residue, seaweed, and algae.

8 前記炭素質原料が生物由来の炭素質であることを特徴とする7に記載の炭化水素オイル製造システム。8. The hydrocarbon oil production system according to 7, wherein the carbonaceous raw material is a biological carbonaceous material.

9 前記炭素質原料が廃棄物であることを特徴とする7に記載の炭化水素オイル製造システム。9 The hydrocarbon oil production system according to 7, wherein the carbonaceous raw material is waste.

10 前記熱分解装置が、給水タンクと、給水タンクの水を加熱するためのボイラと、前記ボイラで加熱した水を過熱するための過熱水蒸気発生装置を備えた過熱水蒸気発生ラインを有し、前記発生した過熱水蒸気を前記熱分解装置のキャリアガスとして使用するとともに、前記第1の精製装置のキャリアガスとして使用することを特徴とする6から9のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。10 The thermal decomposition apparatus has a superheated steam generation line comprising a water supply tank, a boiler for heating the water in the water supply tank, and a superheated steam generator for heating the water heated by the boiler, 10. The hydrocarbon oil production system according to any one of claims 6 to 9, wherein the generated superheated steam is used as a carrier gas for the thermal decomposition apparatus and also as a carrier gas for the first purification apparatus. .

11 前記過熱水蒸気発生ラインは、2以上の過熱水蒸気発生装置を有することを特徴とする10に記載の炭化水素オイル製造システム。11 The hydrocarbon oil production system according to 10, wherein the superheated steam generation line has two or more superheated steam generation devices.

12 前記過熱水蒸気発生装置の間に発電装置を有していることを特徴とする11に記載の炭化水素オイル製造システム。12. The hydrocarbon oil production system according to 11, wherein a power generator is provided between the superheated steam generators.

13 前記給水タンクに貯水された水は、予め余熱されてから前記ボイラで加熱することを特徴とする10から12のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。13. The hydrocarbon oil production system according to any one of 10 to 12, wherein the water stored in the water supply tank is preheated and then heated by the boiler.

14 前記熱分解装置は、所定量の所定の酸素・水素モル比の酸素・水素混合ガスを供給する酸素・水素混合ガス供給装置を備えていることを特徴とする6から13のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。14. The pyrolysis apparatus includes an oxygen / hydrogen mixed gas supply device that supplies a predetermined amount of an oxygen / hydrogen mixed gas having a predetermined oxygen / hydrogen molar ratio. The hydrocarbon oil production system described in 1.

15 前記酸素・水素混合ガス供給装置は、水を電気分解する電気分解装置を備えていることを特徴とする14に記載の炭化水素オイル製造システム。15. The hydrocarbon oil production system according to 14, wherein the oxygen / hydrogen mixed gas supply device is provided with an electrolysis device for electrolyzing water.

16 前記酸素・水素混合ガス供給装置は、水を電気分解した際に発生する酸素・水素含有水を過熱水蒸気発生装置により過熱して酸素・水素を含有する過熱水蒸気を前記熱分解装置に供給することを特徴とする15に記載の炭化水素オイル製造システム。16 The oxygen / hydrogen mixed gas supply device superheats oxygen / hydrogen-containing water generated when water is electrolyzed by a superheated steam generator to supply superheated steam containing oxygen / hydrogen to the thermal decomposition device. 16. The hydrocarbon oil production system according to 15, wherein

前記熱分解装置の前段に、前記原料となる炭素質原料を前処理する前処理装置を備えていることを特徴とする6から16のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。  The hydrocarbon oil production system according to any one of claims 6 to 16, wherein a pretreatment device for pretreating a carbonaceous raw material as the raw material is provided in a front stage of the pyrolysis device.

18 前記前処理装置が、円筒型の装置本体と、前記装置本体の上側側面に設けられた廃棄物投入口と、前記装置本体の頂部にストロークにより下方に押圧するための押圧装置と、前記押圧装置と接続され前記押圧装置により装置本体に投入された廃棄物を下方に押込む押さえディスクと、前記装置本体の底部にブレードが付された回転式切断装置と、を備えていることを特徴とする17に記載の炭化水素オイル製造システム。18 The pretreatment device includes a cylindrical device main body, a waste input port provided on an upper side surface of the device main body, a pressing device for pressing the top of the device main body downward by a stroke, and the pressing A presser disk that is connected to a device and pushes down the waste thrown into the device main body by the pressing device; and a rotary cutting device having a blade attached to the bottom of the device main body. 17. The hydrocarbon oil production system according to 17.

19 前記熱分解装置からの排熱を回収する蓄熱手段を有することを特徴とする6から18のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。[19] The hydrocarbon oil production system according to any one of [6] to [18], further comprising heat storage means for recovering exhaust heat from the thermal decomposition apparatus.

20 前記蓄熱手段が、前記装置本体からの排熱を集熱する集熱炉と、前記集熱炉からの熱を蓄熱する蓄熱装置と、前記蓄熱炉からの熱を前記蓄熱装置に供給するための前記集熱炉と前記蓄熱装置の間を循環する熱輸送媒体を含む熱循環ラインとから構成されることを特徴とする19に記載の炭化水素オイル製造システム。20 The heat storage means collects exhaust heat from the apparatus main body, a heat storage apparatus that stores heat from the heat collection furnace, and supplies heat from the heat storage furnace to the heat storage apparatus The hydrocarbon oil production system according to claim 19, comprising a heat circulation line including a heat transport medium that circulates between the heat collecting furnace and the heat storage device.

21 前記蓄熱装置は、前記蓄熱装置で蓄熱された熱を利用して発電する発電系、給湯系または両者を二次側として備えていることを特徴とする20に記載の炭化水素オイル製造システム。21. The hydrocarbon oil production system according to 20, wherein the heat storage device is provided with a power generation system, a hot water supply system or both as a secondary side that generates electricity using heat stored in the heat storage device.

22 前記発電系は、ピストンモータと、冷却装置と、前記蓄熱装置とこれらの間を循環する循環ガスの流路から主として構成されており、前記蓄熱装置により加温膨張した循環ガスによる圧力が前記ピストンモータにより回転力に変換されて前記発電機により発電する構成を有していることを特徴とする21に記載の炭化水素オイル製造システム。22 The power generation system is mainly composed of a piston motor, a cooling device, the heat storage device, and a circulation gas passage circulating between them, and the pressure of the circulation gas heated and expanded by the heat storage device is 22. The hydrocarbon oil production system according to 21, wherein the hydrocarbon oil production system is configured to be converted into a rotational force by a piston motor and generate electric power by the generator.

23 前記前処理装置は、前記熱分解装置から排気した排ガスの熱により処理物を乾燥させる乾燥装置であることを特徴とする17から22のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。[23] The hydrocarbon oil production system according to any one of [17] to [22], wherein the pretreatment device is a drying device that dries a treatment product by heat of exhaust gas exhausted from the thermal decomposition device.

24 前記炭化水素オイル製造システムが、端末により遠隔操作可能であることを特徴とする6から23のいずれか1項に記載の廃棄物処理システム。[24] The waste disposal system according to any one of [6] to [23], wherein the hydrocarbon oil production system can be remotely operated by a terminal.

(第4の発明)
25 炭素質原料から所定の分子量範囲の炭化水素オイルを製造する炭化水素の製造方法であって、
前記炭素質原料を熱分解して粗製炭化水素オイルを生成する熱分解工程と、
精製した粗製炭化水素オイルを下記工程:
熱分解装置からの粗製炭化水素を350から600℃に加熱下、過熱水蒸気を吹き込み、液体成分と気体成分に分離する第1の工程と、
前記第1の工程で分離した主として炭化水素からなる液体成分から不純物を除去する第2の工程と、
前記第2の工程で不純物を除去した液体を固体成分と、液体成分と、気体成分に分離し、固体成分を除去する第3の工程と、
前記第3の工程で分離された液体成分から所望のオイル成分を精製する第4の工程と、
前記第3の工程で分離された気体成分を水分と所望のオイル成分としての炭化水素成分とに分離する第5の工程と、
前記第4の工程で精製された所望のオイル成分を回収する第6の工程と、
により精製し回収する工程を含むことを特徴とする、炭化水素オイルの製造方法。
(Fourth invention)
25. A hydrocarbon production method for producing a hydrocarbon oil having a predetermined molecular weight range from a carbonaceous raw material,
A pyrolysis step of pyrolyzing the carbonaceous raw material to produce a crude hydrocarbon oil;
The refined crude hydrocarbon oil is subjected to the following steps:
A first step in which the crude hydrocarbon from the thermal decomposition apparatus is heated to 350 to 600 ° C., and superheated steam is blown to separate the liquid component and the gas component;
A second step of removing impurities from the liquid component mainly composed of hydrocarbons separated in the first step;
A third step of separating the liquid from which impurities have been removed in the second step into a solid component, a liquid component, and a gas component, and removing the solid component;
A fourth step of purifying a desired oil component from the liquid component separated in the third step;
A fifth step of separating the gas component separated in the third step into moisture and a hydrocarbon component as a desired oil component;
A sixth step of recovering the desired oil component purified in the fourth step;
A method for producing a hydrocarbon oil, comprising a step of purifying and recovering by a process.

26 前記工程1で発生した気体成分を熱分解工程に戻すことを特徴とする25に記載の炭化水素オイルの製造方法。26. The method for producing hydrocarbon oil according to 25, wherein the gas component generated in the step 1 is returned to the thermal decomposition step.

第1および第2の発明によると、本発明の粗製炭化水素の精製システムは、高温、高圧で作用する触媒を使用せず、比較的低温・低圧下で所望とする炭化水素オイルを精製することが可能となる。  According to the first and second inventions, the crude hydrocarbon refining system of the present invention can purify a desired hydrocarbon oil at a relatively low temperature and low pressure without using a catalyst that operates at high temperature and high pressure. Is possible.

第3および第4の発明によると、比較的低温・低圧下で所望とする炭化水素オイルを精製可能な熱分解に基づく炭化水素オイルを製造することが可能となる。
を備えているので、廃棄物の状況に依存せず省スペースで高性能の溶融処理が可能となる。
According to the third and fourth inventions, it is possible to produce a hydrocarbon oil based on thermal cracking capable of purifying a desired hydrocarbon oil at a relatively low temperature and low pressure.
Therefore, it is possible to perform high-performance melting processing in a small space without depending on the state of waste.

本発明の粗製オイル精製装置の一例を示す一部切欠断面図である。  It is a partially cutaway sectional view showing an example of the crude oil refining device of the present invention. 本発明の粗製オイル精製装置全体を示す図面である。  It is drawing which shows the whole crude oil refinement | purification apparatus of this invention. 本発明の粗製オイル精製方法を示すフローチャートである。  It is a flowchart which shows the crude oil refinement | purification method of this invention. 本発明の炭化水素オイル製造システムの一例を示す図面である。  It is drawing which shows an example of the hydrocarbon oil manufacturing system of this invention. (a)、(b)および(c)は、各々図4に示す炭化水素オイル製造システムにおける酸素/水素混合ガス供給装置の一例を示す図面である。  (A), (b), and (c) are drawings which show an example of the oxygen / hydrogen mixed gas supply apparatus in the hydrocarbon oil manufacturing system shown in FIG. 4, respectively. 図5で示す酸素/水素供給装置の構成の一例を示す図面である。  It is drawing which shows an example of a structure of the oxygen / hydrogen supply apparatus shown in FIG. 図5で示す酸素/水素供給装置の構成の別の一例を示す図面である。  It is drawing which shows another example of a structure of the oxygen / hydrogen supply apparatus shown in FIG. 図4に示す炭化水素オイル製造システムにおける前処理装置の一例である粉砕装置を示す図面である。  It is drawing which shows the grinding | pulverization apparatus which is an example of the pre-processing apparatus in the hydrocarbon oil manufacturing system shown in FIG. 図4に示す炭化水素オイル製造システムにおける付帯設備である発電システムの一例を示す図面である。  It is drawing which shows an example of the electric power generation system which is incidental equipment in the hydrocarbon oil manufacturing system shown in FIG. 図4に示す炭化水素オイル製造システムにおける熱の有効利用を示す一例を示す図面である。  It is drawing which shows an example which shows the effective utilization of the heat | fever in the hydrocarbon oil manufacturing system shown in FIG. 図4に示す炭化水素オイル製造システムにおける熱の有効利用を示す一例を示す図面である。  It is drawing which shows an example which shows the effective utilization of the heat | fever in the hydrocarbon oil manufacturing system shown in FIG. 図4に示す図4に示す炭化水素オイル製造システムにおける付帯設備である発電システムの一例を示す図面である。  It is drawing which shows an example of the electric power generation system which is incidental equipment in the hydrocarbon oil manufacturing system shown in FIG. 4 shown in FIG. 図4に廃棄物処理システムにおける給湯系の一例を示す図面である。  FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a hot water supply system in the waste treatment system. 本発明の炭化水素オイル製造システムを遠隔操作する例を示す図面である。  It is drawing which shows the example which remote-controls the hydrocarbon oil manufacturing system of this invention.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
まず、図1および図2に基づいて、第1の発明である粗製炭化水素精製システムついて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
First, the crude hydrocarbon refining system according to the first invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.

なお、本発明の粗製炭化水素精製システムは、後述する熱分解により生成した粗製炭化水素を精製して所望の範囲(分子量範囲)の炭化水素を回収するシステムである。  The crude hydrocarbon refining system of the present invention is a system for recovering hydrocarbons in a desired range (molecular weight range) by purifying crude hydrocarbons produced by pyrolysis described later.

精製装置10は、熱分解装置から排出された粗製炭化水素を導入する粗製炭化水素導入口1と、キャリアガスとしての過熱水蒸気を導入する過熱水蒸気導入口2と、前記粗製炭化水素を加熱する加熱手段3と、加熱した粗製炭化水素をガス成分と液体成分に分離する分離手段4と、前記分離したガス成分を排出するガス排出口5と、前記分離した液体成分を排出する液体排出口6と、を備えた第1の精製装置と、第1の精製装置の液体排出口から排出した液体を精製する後段の精製装置11〜16(図2参照)とを備えており、そして精製したオイルを保存するオイル保存タンクから構成されている。  The refiner 10 includes a crude hydrocarbon inlet 1 for introducing crude hydrocarbons discharged from the thermal decomposition apparatus, a superheated steam inlet 2 for introducing superheated steam as a carrier gas, and heating for heating the crude hydrocarbons. Means 3, separation means 4 for separating the heated crude hydrocarbon into a gas component and a liquid component, a gas outlet 5 for discharging the separated gas component, and a liquid outlet 6 for discharging the separated liquid component , And subsequent purification apparatuses 11 to 16 (see FIG. 2) for purifying the liquid discharged from the liquid discharge port of the first purification apparatus, and the purified oil It consists of an oil storage tank for storage.

なお、図1で示す実施形態では、加熱手段3としてキャリアガスとして使用する過熱水蒸気を用いるがこれに限定されるものではなく、精製装置10本体内にヒータ等の加熱手段を設けてもよい。また、加熱温度も、精製目的とするオイルに依存するが、一般には350℃から600℃、好ましくは500℃前後である。また、所望に応じて、気液分離する前に不純物を除去する不純物除去手段(例えば、フィルタ・触媒)を設けてもよい。なお、過熱水蒸気発生装置は、図2に示す通り、給湯装置21で加熱した水蒸気をさらに過熱する装置である。  In the embodiment shown in FIG. 1, superheated steam used as a carrier gas is used as the heating means 3, but the present invention is not limited to this, and a heating means such as a heater may be provided in the main body of the purification apparatus 10. The heating temperature also depends on the oil to be purified, but is generally 350 ° C. to 600 ° C., preferably around 500 ° C. If desired, an impurity removing means (for example, a filter / catalyst) for removing impurities before gas-liquid separation may be provided. The superheated steam generator is a device that further superheats the steam heated by the hot water supply device 21 as shown in FIG.

このようにして、熱分解装置から導入された粗製炭化水素は、過熱水蒸気導入口2から導入された過熱水素と混合し、多段式(図1の例では4段)に設けられた多孔式プレートを通過する際に、比重の重い液体成分と気体成分とに分離される。  In this way, the crude hydrocarbon introduced from the thermal decomposition apparatus is mixed with the superheated hydrogen introduced from the superheated steam inlet 2 and is provided in a multi-stage type (four stages in the example of FIG. 1). Is separated into a liquid component and a gas component having a high specific gravity.

気体成分は、一般に低級炭化水素ガスであり、そしてガス排出口5から排出され、通常は燃料源として熱分解装置に戻される。  The gaseous component is generally a lower hydrocarbon gas and is discharged from the gas outlet 5 and is usually returned to the pyrolyzer as a fuel source.

一方、分離した液体成分は、液体排出口6を通過して図2に示す後段の精製装置を介して繰り返し精製されてオイル分としてオイル保存タンクで保存される。  On the other hand, the separated liquid component passes through the liquid discharge port 6 and is repeatedly purified through the subsequent purification apparatus shown in FIG. 2, and stored in the oil storage tank as an oil component.

本発明の粗製炭化水素精製システムは、このようにして、熱分解装置から排出される粉製炭化水素を所望のオイル、例えば、軽油、灯油グレードまたはディーゼルオイルグレードに精製して回収するシステムが本発明の粗製炭化水素精製システムであるが、通常、第1の精製装置の後段に、図2に示すような精製装置を設けるのが好ましい。  In this way, the crude hydrocarbon refining system of the present invention is a system for refining and recovering powdered hydrocarbons discharged from the thermal cracking apparatus to a desired oil, for example, light oil, kerosene grade or diesel oil grade. Although it is the crude hydrocarbon purification system of the invention, it is usually preferable to provide a purification apparatus as shown in FIG. 2 after the first purification apparatus.

図2に示す例では、第1の精製装置で気液分離した液体成分(粗製炭化水素)を第2から第6の精製装置11−16で精製して所望のオイルとしてオイル保存タンク17へ保存する例を示している。  In the example shown in FIG. 2, the liquid component (crude hydrocarbon) separated by gas and liquid in the first purification device is purified by the second to sixth purification devices 11-16 and stored in the oil storage tank 17 as desired oil. An example is shown.

第2の精製装置は、第1の精製装置10からの液体成分を加圧・加熱により流速を増加させる急速ろ過を行って不純物を除去する装置である。なお、流速の増加条件、すなわち、加圧・加熱条件は、液体の粘度・沸点などに依存して適宜設定されるもので特に限定されるものではない。また、温度差などを利用して所定範囲のオイル分をそのままオイル保存タンク17に回収してもよい。  The second purification device is a device that removes impurities by performing rapid filtration of the liquid component from the first purification device 10 to increase the flow rate by pressurization and heating. The conditions for increasing the flow rate, that is, the pressurizing / heating conditions, are appropriately set depending on the viscosity, boiling point, etc. of the liquid and are not particularly limited. Further, the oil content in a predetermined range may be recovered as it is in the oil storage tank 17 using a temperature difference or the like.

このようにして、不純物が分離された液体成分(炭化水素)は、次いで、第3精製装置で、固体成分、気体成分および液体成分に分離される(沸点差により分離)。固体成分は、一般にタール分やレジン分と呼ばれる高分子炭化水素であり、分離除去される。  In this way, the liquid component (hydrocarbon) from which the impurities have been separated is then separated into a solid component, a gas component, and a liquid component by the third purification device (separated by a difference in boiling point). The solid component is a polymer hydrocarbon generally called a tar content or a resin content, and is separated and removed.

分離された液体成分は、次いで第4の精製装置、第5の精製装置により所望の範囲のオイル分に精製されてオイル保存タンク17に回収・保存される。なお、本実施形態では、第4の精製装置、第5の精製装置の二つの精製装置を用いたが本発明はこれに限定されるものではなく、一つであっても三つ以上であってもよい。  The separated liquid component is then refined to a desired range of oil by the fourth and fifth refining devices and collected and stored in the oil storage tank 17. In this embodiment, two purification devices, the fourth purification device and the fifth purification device, are used. However, the present invention is not limited to this, and even if there is one, there are three or more. May be.

一方、第3の精製装置で分離された気体成分は、比較的分子量の大きい低級炭化水素と水分の混合物であり、加熱手段15と分離タンク16から構成された第6の精製装置により沸点差により水分とオイル分に分離される。  On the other hand, the gas component separated by the third purifier is a mixture of lower hydrocarbon and water having a relatively large molecular weight, and the sixth purifier comprising the heating means 15 and the separation tank 16 causes a difference in boiling point. Separated into water and oil.

分離された水分は、給湯装置21に送られ、そして過熱水蒸気として再び利用される。一方、分離されたオイル分はオイル保存タンク17へ送られ回収・保存される。  The separated water is sent to the hot water supply device 21 and used again as superheated steam. On the other hand, the separated oil is sent to the oil storage tank 17 and collected and stored.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を図3に基づいて説明する。
図3に示す通り、本発明の粗製炭化水素精製方法において、まず熱分解装置からの粗製炭化水素を350から600℃に加熱下、過熱水蒸気を吹き込み、液体成分と気体成分に分離する(粗製炭化水素気液分離S1)。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, in the crude hydrocarbon refining method of the present invention, first, the crude hydrocarbon from the thermal cracking apparatus is heated to 350 to 600 ° C., and superheated steam is blown to separate it into a liquid component and a gas component (crude carbonization). Hydrogen gas-liquid separation S1).

次いで、粗製炭化水素気液分離S1で分離した主として炭化水素からなる液体成分から不純物を除去する(不純物除去S2)。  Next, impurities are removed from the liquid component mainly composed of hydrocarbons separated by the crude hydrocarbon gas-liquid separation S1 (impurity removal S2).

次いでS2で不純物を除去した液体を固体成分と、液体成分と、気体成分に分離するS3。分離した固体成分(主としてタール分とレジン分)を除去する。  Subsequently, S3 which isolate | separates the liquid which removed the impurity by S2 into a solid component, a liquid component, and a gaseous component. The separated solid components (mainly tar content and resin content) are removed.

工程S3で分離された液体成分から所望のオイル成分を精製するS4。なお、工程S4のオイル成分の精製は1ないし複数回繰り返して、精製したオイルを回収する(S6)。  S4 which refine | purifies a desired oil component from the liquid component isolate | separated by process S3. In addition, the refinement | purification of the oil component of process S4 is repeated 1 to several times, and refine | purified oil is collect | recovered (S6).

また工程Sで分離された気体成分を水分と所望のオイル成分としての炭化水素成分とに分離し(S5)、工程S5で回収されたオイル成分を回収する(S6)。  The gas component separated in step S is separated into moisture and a hydrocarbon component as a desired oil component (S5), and the oil component recovered in step S5 is recovered (S6).

以上説明した通り、本発明の第1実施形態にかかる粗製炭化水素精製システムおよび第2実施形態に係る粗製炭化水素精製方法は、粗製炭化水素を沸点差により気液分離し、これを不純物除去、タール分等の固形分除去、水分除去を繰り返して行うことにより純度の高い目的とするオイル分へと精製するので、従来のフィッシャ・トロプシュ合成触媒を使用する場合に比較して、低温度、低圧力でオイル分を精製することができる。そのため、熱分解装置で熱分解して生成した炭化水素を効率よく精製可能である。  As explained above, the crude hydrocarbon refining system according to the first embodiment of the present invention and the crude hydrocarbon refining method according to the second embodiment separate the crude hydrocarbons by the difference in boiling points, remove impurities, By repetitively removing solids such as tar and removing moisture, the oil is refined to the target oil with high purity, so the temperature and temperature are lower than when using a conventional Fischer-Tropsch synthesis catalyst. Oil can be purified by pressure. Therefore, it is possible to efficiently purify hydrocarbons generated by thermal decomposition using a thermal decomposition apparatus.

(第3実施形態)
次に、図4から図14に基づいて本発明の第3実施形態を説明する。第3実施形態は、第1実施形態に係る本発明の粗製炭化水素精製システムを組み込んだ熱分解システムに基づくオイル製造システムである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment is an oil production system based on a pyrolysis system incorporating the crude hydrocarbon refining system of the present invention according to the first embodiment.

なお、本実施形態では、主として都市ゴミ(廃棄物)を炭素質原料として熱分解を行い粗製炭化水素を生成し、これを第1実施形態に係る粗製炭化水素精製システムで精製して所望のオイルを回収・保存するシステムを説明するが本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、幅広く適用できるものである。  In this embodiment, pyrolysis is mainly performed using municipal waste (waste) as a carbonaceous raw material to produce crude hydrocarbons, which are purified by the crude hydrocarbon refining system according to the first embodiment to obtain a desired oil. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and can be widely applied.

例えば、炭素質原料として本発明に適用なものとして、廃棄物、汚泥、木質固体、植物残渣、海草、藻類、排プラスチック、排タイヤ等が挙げられる。これらの出発原料に応じて、必要な前処理設備や後処理設備を配置することは当該技術分野に周知事項である。  For example, wastes, sludge, woody solids, plant residues, seaweeds, algae, waste plastics, waste tires and the like can be cited as carbonaceous raw materials that are applicable to the present invention. It is a well-known matter in the art to arrange the necessary pre-processing equipment and post-processing equipment according to these starting materials.

図4に示す実施形態では、廃棄物を想定しているので、熱分解装置30の前段に粉砕装置41、乾燥装置42、選別装置43を配置し、熱分解装置30の後段に第1実施形態に係る粗製炭化水素精製システムを配置した構成となっている。なお、熱分解装置30の後段に配置した第1実施形態に係る粗製炭化水素精製システムの構成は、図1および図2に示す第1実施形態に係る粗製炭化水素精製システムの構成と同様であるので、その詳細な説明は省略する。  In the embodiment shown in FIG. 4, since waste is assumed, the pulverization device 41, the drying device 42, and the sorting device 43 are arranged in the previous stage of the thermal decomposition apparatus 30, and the first embodiment is arranged in the subsequent stage of the thermal decomposition apparatus 30. It is the structure which has arrange | positioned the crude hydrocarbon refining system which concerns on this. The configuration of the crude hydrocarbon refining system according to the first embodiment arranged at the subsequent stage of the thermal decomposition apparatus 30 is the same as the configuration of the crude hydrocarbon refining system according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2. Therefore, the detailed description is abbreviate | omitted.

また、炭素質原料からシンガスを生成する1000℃以上の高温で熱分解処理する高温タイプの熱分解装置ではなく、本発明において使用する熱分解装置30は、比較的低温すなわち450℃から1000℃までの温度で熱分解する熱分解装置を採用している。  In addition, the pyrolysis apparatus 30 used in the present invention is not a high-temperature type pyrolysis apparatus that generates a syngas from a carbonaceous raw material at a high temperature of 1000 ° C. or higher. It employs a pyrolyzer that thermally decomposes at a temperature of

そのため、本発明の熱分解システムに基づくオイル製造システムは、第1実施形態に係る粗製炭化水素精製システムをオイル精製システムとして利用していることと相まって低いエネルギで運転できる。  Therefore, the oil production system based on the thermal decomposition system of the present invention can be operated with low energy coupled with the use of the crude hydrocarbon refining system according to the first embodiment as an oil refining system.

なお、図4に記載した熱分解装置30には、図5から図7で以下に説明する酸素/水素供給装置31を設けることが好ましい。酸素/水素供給装置31を備えた熱分解装置30は新規である。従って、本発明は、酸素/水素供給装置を備えた熱分解装置まで拡張される。  In addition, it is preferable to provide the thermal decomposition apparatus 30 described in FIG. 4 with the oxygen / hydrogen supply apparatus 31 demonstrated below in FIGS. The thermal decomposition apparatus 30 provided with the oxygen / hydrogen supply apparatus 31 is novel. Therefore, the present invention extends to a pyrolysis apparatus equipped with an oxygen / hydrogen supply device.

本発明における酸素/水素供給装置31は、図5および図6に示す通り、水の電気分解装置31Aから主として構成されている。  As shown in FIGS. 5 and 6, the oxygen / hydrogen supply device 31 in the present invention is mainly composed of a water electrolysis device 31A.

水の電解装置は、図6に示す通り、水(電解質水溶液)に陽極と陰極を設け、所定の電圧を負荷することにより水を酸素と水素とに分離する周知の装置である(通常、酸素1:水素1)。  As shown in FIG. 6, a water electrolysis device is a well-known device that provides water (electrolyte aqueous solution) with an anode and a cathode and separates water into oxygen and hydrogen by applying a predetermined voltage (usually oxygen). 1: Hydrogen 1).

この際発生した酸素と水素を、例えば図5(a)に示すように酸素/水素混合液として溶融炉本体1へ供給することもできるが、例えば図5(b)に示すように酸素と水素を予め各々酸素タンク31Bと水素タンク31Cへ保存しておいて、これらの保存した酸素・水素を別途混合して熱分解装置301へ供給することもできる。さらに、図5(c)に示す通り、別々に保存して酸素と水素に加えて、酸素濃縮装置であるPSA31Dや水素ボンベらの水素供給源31Eにより濃縮酸素を別途添加して熱分解装置30に加えることも可能である。  The oxygen and hydrogen generated at this time can be supplied to the melting furnace main body 1 as an oxygen / hydrogen mixed solution as shown in FIG. 5A, for example. For example, as shown in FIG. Can be stored in advance in the oxygen tank 31B and the hydrogen tank 31C, respectively, and the stored oxygen and hydrogen can be separately mixed and supplied to the thermal decomposition apparatus 301. Further, as shown in FIG. 5 (c), in addition to oxygen and hydrogen separately stored, concentrated oxygen is separately added by a hydrogen supply source 31E such as an oxygen concentrator PSA 31D or a hydrogen cylinder, and the thermal decomposition apparatus 30. It is also possible to add to.

本発明では、酸素・水素混合ガスを所定量熱分解装置30に供給することにより炉内温度を迅速に均一にすることが特徴である。本発明においては、処理物である炭素質原料を投入時に熱分解装置30の炉内温度が低下し炉内で温度むらが発生する。その際に、所定量の酸素/水素混合ガスを導入することにより酸素/水素混合ガスが助燃剤として作用し、炉内温度を均一にすることが可能である。  The present invention is characterized in that the furnace temperature is rapidly made uniform by supplying a predetermined amount of oxygen / hydrogen mixed gas to the thermal decomposition apparatus 30. In the present invention, the temperature in the furnace of the thermal decomposition apparatus 30 is lowered when the carbonaceous raw material that is the processed product is charged, and temperature unevenness occurs in the furnace. At that time, by introducing a predetermined amount of oxygen / hydrogen mixed gas, the oxygen / hydrogen mixed gas acts as a combustion aid, and the furnace temperature can be made uniform.

本発明における酸素/水素ガス混合ガス供給装置における酸素/水素ガス混合ガスにおける酸素/水素の混合比(モル比、以下同様)は、1:2であるのが一般的であるが、酸化炎の発生を防ぐために水素量を過剰(通常は1:4〜5)にすることもできる。  In general, the oxygen / hydrogen gas mixture in the oxygen / hydrogen gas mixed gas supply apparatus according to the present invention has an oxygen / hydrogen mixture ratio (molar ratio, the same applies hereinafter) of 1: 2. In order to prevent generation, the amount of hydrogen can be excessive (usually 1: 4 to 5).

酸素/水素混合ガスは温度が発火点になると自発的に燃焼する。酸素と水素が1:2の混合ガス(水素爆鳴気)は、常圧において発火点が約570℃となる。そのような混合気体へ着火するのに必要なスパークの最小エネルギは、約20マイクロジュールである。常温常圧では、水素が体積の4%から95%を占めている場合、酸水素ガスは燃焼可能である。  The oxygen / hydrogen mixed gas spontaneously burns when the temperature reaches the ignition point. A mixed gas of oxygen and hydrogen of 1: 2 (hydrogen explosion gas) has an ignition point of about 570 ° C. at normal pressure. The minimum spark energy required to ignite such a gas mixture is about 20 microjoules. At normal temperature and pressure, oxyhydrogen gas is combustible when hydrogen occupies 4% to 95% of the volume.

ひとたび着火すると、酸素/水素混合ガスは発熱反応により水蒸気へと変わり、その発熱によって反応が持続する。1モルの水素の燃焼につき241.8kJのエネルギー(低発熱量)を発生する。発生する熱エネルギの量は燃焼の形式に影響されないが、炎の温度は変化する。酸素と水素の組成を正確に調整すると炎は最高で約2800℃となり、大気中で水素ガスを燃やしたときより700℃も高い。混合比率が2:1でない場合や、窒素のような不活性気体が混ざっている場合、熱がより大きな体積へ拡散するため、温度が低くなる。  Once ignited, the oxygen / hydrogen mixed gas is converted into water vapor by an exothermic reaction, and the reaction is continued by the exotherm. It generates 241.8 kJ of energy (low calorific value) per 1 mol of hydrogen burned. The amount of heat energy generated is not affected by the type of combustion, but the flame temperature varies. When the composition of oxygen and hydrogen is adjusted precisely, the flame reaches a maximum of about 2800 ° C., which is 700 ° C. higher than when hydrogen gas is burned in the atmosphere. When the mixing ratio is not 2: 1 or when an inert gas such as nitrogen is mixed, the temperature is lowered because heat diffuses to a larger volume.

本発明の熱分解装置30の炉内は、処理物、例えば廃棄物は、その組成が一定でないため溶融処理中の酸素:水素比は、一定でない。そのため、本発明の好ましい実施形態では、炉内における酸素:水素比を2:1に近づけるように酸素:水素の添加量を変化させて水素:酸素比を調整する。  In the furnace of the thermal decomposition apparatus 30 of the present invention, the composition of the treated product, for example, the waste product, is not constant, so the oxygen: hydrogen ratio during the melting process is not constant. Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, the hydrogen: oxygen ratio is adjusted by changing the amount of oxygen: hydrogen added so that the oxygen: hydrogen ratio in the furnace approaches 2: 1.

酸素:水素の混合比の調整は、例えば図5(b)または好ましくは図5(c)に記載の通り、酸素ガス、水素ガスを別々に蓄え、所定の混合比で混合してから熱分解装置30へ導入することにより実施することができる。  The oxygen: hydrogen mixing ratio is adjusted, for example, as shown in FIG. 5B or preferably FIG. 5C, in which oxygen gas and hydrogen gas are stored separately and mixed at a predetermined mixing ratio before thermal decomposition. It can be implemented by introducing it into the device 30.

熱分解装置30の炉内の酸素・水素の混合比を2:1に近づけるためには、炉内温度(温度分布)を監視することが重要である。炉内温度の監視のために、熱分解装置30は、所定箇所に図示しない温度測定手段を設置することが好ましい。温度測定手段としては、赤外線高温測定カメラ、熱伝対、特に金属炭素系熱伝対などを利用することが可能である。これらを用いることにより炉内温度を監視することが可能である。  In order to bring the oxygen / hydrogen mixing ratio in the furnace of the thermal decomposition apparatus 30 close to 2: 1, it is important to monitor the furnace temperature (temperature distribution). In order to monitor the temperature in the furnace, it is preferable that the thermal decomposition apparatus 30 is provided with a temperature measuring means (not shown) at a predetermined location. As the temperature measuring means, an infrared pyrometry camera, a thermocouple, particularly a metal carbon-based thermocouple can be used. By using these, the temperature in the furnace can be monitored.

酸素・水素の混合比に加えて、酸素・水素混合ガスの供給量も重要な因子である。すなわち、酸素・水素混合ガスの導入量が少ないと酸素・水素混合ガスによる助燃作用が十分でなく、多すぎると酸素・水素混合ガスの消費量が無駄となる。  In addition to the mixing ratio of oxygen and hydrogen, the supply amount of oxygen / hydrogen mixed gas is also an important factor. That is, if the introduction amount of the oxygen / hydrogen mixed gas is small, the auxiliary combustion action by the oxygen / hydrogen mixed gas is not sufficient, and if it is too large, the consumption amount of the oxygen / hydrogen mixed gas is wasted.

このような酸素/水素混合ガスの比率および供給量を変化させて、特に炉内温度の変化状況に応じて酸素/水素混合ガス装置2からプラズマ溶融炉本体1に投入することにより、処理物の投入時等の炉内環境の変化に追従して炉内温度を適正に保つことが可能である。  By changing the ratio and the supply amount of such oxygen / hydrogen mixed gas and, in particular, by introducing the oxygen / hydrogen mixed gas apparatus 2 into the plasma melting furnace main body 1 in accordance with the change state of the furnace temperature, It is possible to keep the furnace temperature appropriately following the changes in the furnace environment at the time of charging.

なお、図7に示す通り、本発明の酸素・水素混合ガス供給装置31は、給水タンク20からの水を電気分解装置31Aで電気分解し、電気分解した水(酸素および水素含有)を第2の過熱水蒸気発生装置で酸素・水素混合ガスを含む過熱水蒸気として熱分解装置30へ供給する構成とすることもできる。この際の過熱水蒸気温度は、発火点570℃よりも十分低い必要がある。  As shown in FIG. 7, the oxygen / hydrogen mixed gas supply device 31 of the present invention electrolyzes water from the water supply tank 20 with an electrolyzer 31A, and the electrolyzed water (containing oxygen and hydrogen) is secondly added. The superheated steam generator can supply the thermal decomposition apparatus 30 as superheated steam containing an oxygen / hydrogen mixed gas. At this time, the superheated steam temperature needs to be sufficiently lower than the ignition point of 570 ° C.

図4に示す本発明の第3実施形態にかかる炭化水素オイル製造システムにおいて、いわゆる都市ゴミや一般廃棄物を炭素質原料として使用する場合、例えば、図8に示す粉砕装置41を用いることが好ましい。  In the hydrocarbon oil production system according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 4, when so-called municipal waste or general waste is used as a carbonaceous raw material, it is preferable to use, for example, a pulverizer 41 shown in FIG. .

図8に示す破砕装置41は、円筒型の装置本体41Aと、前記装置本体の上側側面に設けられた廃棄物投入口41Bと、前記装置本体の頂部にストロークにより下方に押圧するための押圧装置41C(例えばエアシリンダ)と押圧装置41Cと接続され押圧装置41Cにより装置本体41Aに投入された廃棄物を下方に押込む装置本体41Aに嵌合された押さえディスク41Dと、装置本体41Aの底部にブレードが付された回転式切断装置41E(モータ41Dにより回転)と、を備えていることが好ましい。The crushing device 41 shown in FIG. 8 includes a cylindrical device main body 41A, a waste input port 41B provided on the upper side surface of the device main body, and a pressing device for pressing downward on the top of the device main body by a stroke. 41C (for example, an air cylinder) and a pressing device 41C are connected to a pressing disk 41D fitted to the device main body 41A for pushing the waste put into the device main body 41A downward by the pressing device 41C, and to the bottom of the device main body 41A It is preferable to include a rotary cutting device 41E (rotated by a motor 41D) to which a blade is attached.

このように構成すると、廃棄物投入口41Bから投入された廃棄物が押圧手段により矢印下方にいくに従って、回転式切断装置41Eの回転により所定の寸法にワンストロークで切断できる。従って、省スペースで所定サイズに廃棄物を切断することが可能である。  If comprised in this way, the waste thrown in from the waste input port 41B will be cut | disconnected by a one-stroke to a predetermined dimension by rotation of the rotary cutting device 41E as it goes below the arrow with a press means. Accordingly, it is possible to cut the waste into a predetermined size in a space-saving manner.

なお、廃棄物の寸法がかなり大きい場合あるいは大きい寸法の廃棄物が含むことが想定される廃棄物の場合、周知の方法で粗粉砕することも有効である。  In the case where the size of the waste is considerably large or the waste is assumed to include a large size waste, it is also effective to roughly pulverize by a known method.

なお、このように円筒型の装置本体41Aと、前記装置本体の上側側面に設けられた廃棄物投入口41Bと、前記装置本体の頂部にストロークにより下方に押圧するための押圧装置41C(例えばエアシリンダ)と押圧装置41Cと接続され押圧装置41Cにより装置本体41Aに投入された廃棄物を下方に押込む押さえディスク41Dと、装置本体41Aの底部にブレードが付された回転式切断装置41Eと、を備えた廃棄物の前処理装置は、新規である。従って、本発明は、このような前処理装置およびこれを含む廃棄物処理システムまで拡張される。  In addition, the cylindrical device body 41A, the waste input port 41B provided on the upper side surface of the device body, and the pressing device 41C (for example, air) for pressing downward on the top of the device body by a stroke. Cylinder) and a pressing device 41C, and a pressing disk 41D that pushes down the waste put into the device main body 41A by the pressing device 41C; a rotary cutting device 41E with a blade attached to the bottom of the device main body 41A; The waste pre-treatment device with is new. Therefore, the present invention extends to such a pretreatment device and a waste treatment system including the same.

このようにして所定サイズに調整された炭素質原料としての廃棄物は、乾燥機42で所定の水分含有量となるまで乾燥された後、本発明の熱分解装置30により処理され、そして粗製炭化水素精製システムにより精製し所望のオイルが回収される。  The waste as the carbonaceous raw material adjusted to the predetermined size in this way is dried by the dryer 42 until the predetermined moisture content is reached, then processed by the thermal decomposition apparatus 30 of the present invention, and is subjected to crude carbonization. The desired oil is recovered by purification with a hydrogen purification system.

なお、本システムで発生した排熱は、従来公知の発電システムで電力に変換することも可能であり、あるいは排熱を蓄熱装置で蓄熱した後に有効利用することも可能である。  The exhaust heat generated in this system can be converted into electric power by a conventionally known power generation system, or can be effectively used after the exhaust heat is stored in a heat storage device.

図9は、本発明のオイル製造システムで発生した排熱を発電に利用する場合の構成を示す図面である。  FIG. 9 is a diagram showing a configuration in the case where exhaust heat generated in the oil production system of the present invention is used for power generation.

図9に示す通り、発電システムは、集熱炉44Aと蓄熱装置44Cと、集熱炉44Aと蓄熱装置44Cの間で熱を輸送する熱輸送ライン30Bから構成される蓄熱系と、蓄熱装置44Cで蓄熱された熱を利用して発電する発電系とから構成されている。  As shown in FIG. 9, the power generation system includes a heat storage system 44 </ b> A and a heat storage device 44 </ b> C, a heat storage system configured by a heat transport line 30 </ b> B that transports heat between the heat collection furnace 44 </ b> A and the heat storage device 44 </ b> C, and a heat storage device 44 </ b> C. And a power generation system that generates power using the heat stored in the unit.

発電系は、ピストンモータ44Dと冷却装置44Gと蓄熱装置44Cとこれらの間を循環する循環ガス(膨張係数の高い不燃ガス)の流路(ガス循環ライン44D)から主として構成されており、蓄熱装置44Cにより加温膨張した循環ガスによる圧力(例えば0.5Mpa)がピストンモータ44Dにより回転力に変換されて発電機44Eにより発電する構成を有している。なお、ピストンモータ44Dと発電機44Eの間には図示しない増速装置を介して回転数を増加させる構成とすることが好ましい。  The power generation system mainly includes a piston motor 44D, a cooling device 44G, a heat storage device 44C, and a circulation gas (non-combustible gas having a high expansion coefficient) circulating between them (gas circulation line 44D). The pressure (for example, 0.5 Mpa) by the circulating gas heated and expanded by 44C is converted into a rotational force by the piston motor 44D and the generator 44E generates electric power. In addition, it is preferable to make it the structure which increases a rotation speed via the speed increasing apparatus which is not shown in figure between piston motor 44D and the generator 44E.

このようにして発電に使用された循環ガスは、冷却装置44Gで冷却され(例えば0.05Mpa)再び蓄熱装置44Cで加熱される。このように、本発明の発電システムは、循環ガスの差圧による新規の発電システムであり、本発明はこのような発電システムにまで拡張される。また、このような発電システムを用いた本発明の炭化水素オイル製造システムは、廃棄物等の炭素質原料から所望のオイルを製造し、精製・回収するだけでなく、非常に高い電力を発生することが可能である。  The circulating gas used for power generation in this way is cooled by the cooling device 44G (for example, 0.05 Mpa) and heated again by the heat storage device 44C. Thus, the power generation system of the present invention is a novel power generation system based on the differential pressure of the circulating gas, and the present invention is extended to such a power generation system. Further, the hydrocarbon oil production system of the present invention using such a power generation system not only produces desired oil from a carbonaceous raw material such as waste, but also refines and collects it, and generates very high power. It is possible.

また、図10および図11に示す通り、本発明のオイル製造システムにおいて、熱分解装置30から第1の精製装置を介して排出した高温の排ガスは、発電のみならず、多種多様に有効利用可能である。  Further, as shown in FIGS. 10 and 11, in the oil production system of the present invention, the high-temperature exhaust gas discharged from the thermal decomposition apparatus 30 through the first purification apparatus can be effectively used not only for power generation but also in a wide variety. It is.

例えば、図10に示す通り、熱分解装置30から排出した高温の排ガスは、図9に示す実施形態と同様に集熱炉44Aに集熱しそして蓄熱装置44Cで蓄熱した後、発電系のみならず給湯系(給湯装置21)に利用可能である。  For example, as shown in FIG. 10, the high-temperature exhaust gas discharged from the thermal decomposition apparatus 30 collects heat in the heat collecting furnace 44A and stores the heat in the heat storage apparatus 44C as in the embodiment shown in FIG. It can be used for a hot water supply system (hot water supply device 21).

さらに、図11に示す通り、熱分解装置30から排出した高温の排ガスは、炭素質原料である廃棄物を乾燥するのに利用した後、図9に示す実施形態と同様に集熱炉44Aに集熱しそして蓄熱装置44Cで蓄熱し、そして発電系や給湯系に利用可能である。  Further, as shown in FIG. 11, the high-temperature exhaust gas discharged from the thermal decomposition apparatus 30 is used to dry the waste material that is a carbonaceous raw material, and then is supplied to the heat collecting furnace 44 </ b> A as in the embodiment shown in FIG. 9. Heat is collected and stored in the heat storage device 44C, and can be used for a power generation system or a hot water supply system.

このように、熱分解装置30のような高温で処理物を燃焼させる装置からの排熱を前処理側の乾燥機42の乾燥用の熱源として使用することは新規である。従って、本発明は、このような乾燥システムにまで拡張される。  As described above, it is novel to use the exhaust heat from a device that burns a processed material at a high temperature such as the thermal decomposition device 30 as a heat source for drying the dryer 42 on the pretreatment side. Thus, the present invention extends to such a drying system.

図12に記載のシステムは、給湯タンク21で加熱された水蒸気を第1の過熱水蒸気で過熱した後に発電装置44Eを介してさらに過熱水蒸気で加熱して熱分解装置30に供給する例を示している。この際に使用できる発電装置44Eは、スクリュ式発電装置であり、例えばTLV株式会社から販売されているスチームスターを挙げることができる。  The system shown in FIG. 12 shows an example in which the steam heated in the hot water supply tank 21 is heated with the first superheated steam and then heated with the superheated steam via the power generator 44E and supplied to the thermal decomposition apparatus 30. Yes. The power generation device 44E that can be used at this time is a screw-type power generation device, for example, a steam star sold by TLV Corporation.

このように2つの過熱水蒸気発生装置22、22Bの間にスクリュ式発電装置44Eをかませて熱分解装置30に過熱水蒸気を供給するシステムは新規である。したがって、本発明は、このような発電システムまで拡張される。  Thus, the system which supplies the superheated steam to the thermal decomposition apparatus 30 by putting the screw type power generator 44E between the two superheated steam generators 22 and 22B is novel. Therefore, the present invention is extended to such a power generation system.

図13に記載のシステムは、給湯システムの効率化を図る一例を示す図面である。給水タンク20と給湯装置21との間に冷熱分離装置20’をかませ高温の温水を給湯装置21に供給し、一方冷水を例えば冷却系(排ガス浄化装置や図9に示す発電形の冷却装置44Gへ供給する冷水)に供給する。このような冷熱分離装置20’として、例えばボルテックス原理を利用したヒートポンプ等を使用することができる。  The system described in FIG. 13 is a diagram illustrating an example of improving the efficiency of the hot water supply system. A cold heat separating device 20 'is inserted between the water supply tank 20 and the hot water supply device 21 to supply hot hot water to the hot water supply device 21, while the cold water is supplied to, for example, a cooling system (exhaust gas purification device or the power generation type cooling device shown in FIG. 9). Cold water supplied to 44G). For example, a heat pump using the vortex principle can be used as the cold heat separating apparatus 20 '.

このように構成することによって、本発明のオイル製造システムの熱効率が格段に上昇する。  By comprising in this way, the thermal efficiency of the oil manufacturing system of this invention rises markedly.

(第4実施形態)
次に、炭素質原料から所定の分子量範囲の炭化水素オイルを製造する炭化水素の製造方法を説明する。
このオイルの製造方法は、熱分解装置により生成した粗製炭化水素を図3で説明した粗製炭化水素の精製方法により精製し回収する方法である。
(Fourth embodiment)
Next, a hydrocarbon production method for producing a hydrocarbon oil having a predetermined molecular weight range from a carbonaceous raw material will be described.
This oil production method is a method of purifying and recovering crude hydrocarbons produced by a thermal cracking apparatus by the crude hydrocarbon purification method described with reference to FIG.

すなわち、炭素質原料を熱分解装置により熱分解して粗製炭化水素オイルを生成し、生成した粗製炭化水素オイルを図3に示す工程に従って、精製し回収する。  That is, the carbonaceous raw material is pyrolyzed by a pyrolyzer to produce crude hydrocarbon oil, and the produced crude hydrocarbon oil is purified and recovered according to the steps shown in FIG.

このように第3実施形態および第4実施形態によると、粗製炭化水素を沸点差により気液分離し、これを不純物除去、タール分等の固形分除去、水分除去を繰り返して行うことにより純度の高い目的とするオイル分へと精製するので、従来のフィッシャ・トロプシュ合成触媒を使用する場合に比較して、低温度、低圧力でオイル分を精製することができる。そのため、熱分解装置で熱分解して生成した炭化水素を効率よく精製可能であり、低温での熱分解による熱効率に加えて非常に少ないエネルギで廃棄物等の炭素質原料から少ないエネルギで効率よく目的とするオイルを高純度で高い収率で製造可能である。  As described above, according to the third embodiment and the fourth embodiment, crude hydrocarbons are gas-liquid separated by the difference in boiling points, and this is repeated to remove impurities, remove solid components such as tar, and remove moisture, thereby purifying the purity. Since the oil is refined to a high target oil content, the oil content can be purified at a lower temperature and lower pressure than when a conventional Fischer-Tropsch synthesis catalyst is used. Therefore, it is possible to efficiently purify the hydrocarbons generated by pyrolysis with a pyrolysis device, and in addition to the thermal efficiency due to thermal decomposition at low temperature, it is possible to efficiently use less energy from carbonaceous raw materials such as waste with very little energy. The target oil can be produced with high purity and high yield.

以上、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、図14に示す通り、図4に示すオイル製造システムにおける制御信号を制御ボックスCBとメインサーバSとの間で通信し、これをインターネット等のネットワーク網(例えば、WIFIまたは3G)を介して携帯電話、スマートフォン、情報端末、パーソナルコンピュータ等により遠隔制御したり、操作状況をモニタリングすることも本発明の範囲内である。  As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on the accompanying drawing, this invention is not limited to these embodiment. For example, as shown in FIG. 14, the control signal in the oil production system shown in FIG. 4 is communicated between the control box CB and the main server S, and this is transmitted via a network network such as the Internet (for example, WIFI or 3G). It is also within the scope of the present invention to perform remote control using a mobile phone, smart phone, information terminal, personal computer or the like, or to monitor the operation status.

本発明の第1実施形態にかかる粗製炭化水素精製システムおよび第2実施形態に係る粗製炭化水素精製方法は、粗製炭化水素を沸点差により気液分離し、これを不純物除去、タール分等の固形分除去、水分除去を繰り返して行うことにより純度の高い目的とするオイル分へと精製するので、従来のフィッシャ・トロプシュ合成触媒を使用する場合に比較して、低温度、低圧力でオイル分を精製することができる。そのため、熱分解装置で熱分解して生成した炭化水素を効率よく精製可能である。  The crude hydrocarbon refining system according to the first embodiment of the present invention and the crude hydrocarbon refining method according to the second embodiment separate the crude hydrocarbon by gas-liquid separation based on the difference in boiling points, and remove the impurities, solids such as tar content, etc. By repetitively removing the water and removing the water, the oil is refined to the target oil with a high purity.Therefore, the oil content is reduced at a lower temperature and lower pressure than when using a conventional Fischer-Tropsch synthesis catalyst. Can be purified. Therefore, it is possible to efficiently purify hydrocarbons generated by thermal decomposition using a thermal decomposition apparatus.

第3実施形態および第4実施形態によると、粗製炭化水素を沸点差により気液分離し、これを不純物除去、タール分等の固形分除去、水分除去を繰り返して行うことにより純度の高い目的とするオイル分へと精製するので、従来のフィッシャ・トロプシュ合成触媒を使用する場合に比較して、低温度、低圧力でオイル分を精製することができる。そのため、熱分解装置で熱分解して生成した炭化水素を効率よく精製可能であり、低温での熱分解による熱効率に加えて非常に少ないエネルギで廃棄物等の炭素質原料から少ないエネルギで効率よく目的とするオイルを高純度で高い収率で製造可能である。  According to the third embodiment and the fourth embodiment, the crude hydrocarbon is subjected to gas-liquid separation by the difference in boiling points, and this is performed by repeatedly removing impurities, removing solid components such as tar, and removing moisture, thereby achieving high purity. Therefore, the oil can be purified at a lower temperature and lower pressure than when a conventional Fischer-Tropsch synthesis catalyst is used. Therefore, it is possible to efficiently purify the hydrocarbons generated by pyrolysis with a pyrolysis device, and in addition to the thermal efficiency due to thermal decomposition at low temperature, it is possible to efficiently use less energy from carbonaceous raw materials such as waste with very little energy. The target oil can be produced with high purity and high yield.

1 粗製炭化水素導入口
2 過熱水蒸気導入口
3 過熱手段
4 多孔式プレート
5 ガス排出口
6 液体排出口
10 第1の精製装置
11 第2の精製装置
12 第3の精製装置
13 第4の精製装置
14 第5の精製装置
15 再加熱装置
16 分離タンク
17 オイル保存タンク
20 給水タンク
21 給湯装置
22 過熱水蒸気発生装置
30 熱分解装置
41 破砕装置
42 乾燥装置
43 選別装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crude hydrocarbon inlet 2 Superheated steam inlet 3 Superheating means 4 Porous plate 5 Gas outlet 6 Liquid outlet 10 First purification apparatus 11 Second purification apparatus 12 Third purification apparatus 13 Fourth purification apparatus DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 5th refinement | purification apparatus 15 Reheating apparatus 16 Separation tank 17 Oil preservation tank 20 Water supply tank 21 Hot water supply apparatus 22 Superheated steam generator 30 Thermal decomposition apparatus 41 Crushing apparatus 42 Drying apparatus 43 Sorting apparatus

Claims (26)

熱分解装置から排出された粗製炭化水素を導入する粗製炭化水素導入口と、
キャリアガスとしての過熱水蒸気を導入する過熱水蒸気導入口と、
前記粗製炭化水素を加熱する加熱手段と、
前記加熱した粗製炭化水素をガス成分と液体成分に分離する分離手段と、
前記分離したガス成分を排出するガス排出口と、
前記分離した液体成分を排出する液体排出口と、
を備えた第1の精製装置と、
前記第1の精製装置の液体排出口から排出した液体を精製する後段の精製装置と、
精製したオイルを回収・保存するためのオイル保存タンクと、
を備えたことを特徴とする粗製炭化水素の精製システム。
A crude hydrocarbon inlet for introducing the crude hydrocarbon discharged from the thermal decomposition apparatus;
A superheated steam inlet for introducing superheated steam as a carrier gas;
Heating means for heating the crude hydrocarbon;
Separation means for separating the heated crude hydrocarbon into a gas component and a liquid component;
A gas outlet for discharging the separated gas component;
A liquid outlet for discharging the separated liquid component;
A first purification device comprising:
A subsequent purification device for purifying the liquid discharged from the liquid discharge port of the first purification device;
An oil storage tank for collecting and storing the refined oil;
A crude hydrocarbon refining system comprising:
前記後段の精製装置は、
前記第1の精製装置の液体排出口から排出した液体から加熱・加圧下で不純物を加熱下で除去するための第2の精製装置と、
前記第2の精製で不純物が除去された液体から固形分を除去する第3の精製装置と、
前記第3の精製装置で精製された液体を更に精製する第4の精製装置と、
前記第4の精製装置で精製された液体を更に精製する第5の精製装置と、
前記第3の精製装置で発生した液体成分を水分と炭化水素に分離する分離した液体成分を貯蔵する分離タンクを有する第6の精製装置と、
前記第5の精製装置で精製した液体と前記第6の精製装置の分離タンクに貯蔵された炭化水素を保存するオイル保存タンクとから構成されることを特徴とする請求項1に記載の粗製炭化水素の精製システム。
The latter purification apparatus is
A second refining device for removing impurities under heating and heating from the liquid discharged from the liquid outlet of the first refining device;
A third purifier for removing solids from the liquid from which impurities have been removed in the second purification;
A fourth purification device for further purifying the liquid purified by the third purification device;
A fifth purification device for further purifying the liquid purified by the fourth purification device;
A sixth purification device having a separation tank for storing the separated liquid component for separating the liquid component generated in the third purification device into moisture and hydrocarbon;
The crude carbonization according to claim 1, comprising a liquid purified by the fifth purification device and an oil storage tank for storing hydrocarbons stored in a separation tank of the sixth purification device. Hydrogen purification system.
前記第1の精製装置の加熱手段が、350から600℃に過熱した過熱水蒸気であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の粗製炭化水素の精製システム。  The crude hydrocarbon purification system according to claim 1 or 2, wherein the heating means of the first purification device is superheated steam heated to 350 to 600 ° C. 前記第1の精製装置の分離手段が、複数の垂直方向に配置された多穴式プレートであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の粗製炭化水素の精製システム。  The crude hydrocarbon purification apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the separation unit of the first purification apparatus is a plurality of vertically arranged multi-hole plates. system. 熱分解装置から排出された粗製炭化水素を所望のオイルに精製する粗製炭化水素の精製方法であって、
熱分解装置からの粗製炭化水素を350から600℃に加熱下、過熱水蒸気を吹き込み、液体成分と気体成分に分離する第1の工程と、
前記第1の工程で分離した主として炭化水素からなる液体成分から不純物を除去する第2の工程と、
前記第2の工程で不純物を除去した液体を固体成分と、液体成分と、気体成分に分離し、固体成分を除去する第3の工程と、
前記第3の工程で分離された液体成分から所望のオイル成分を精製する第4の工程と、
前記第3の工程で分離された気体成分を水分と所望のオイル成分としての炭化水素成分とに分離する第5の工程と、
前記第4の工程で精製された所望のオイル成分を回収する第6の工程と、
を含むことを特徴とする粗製炭化水素の精製方法。
A method for refining crude hydrocarbons that purifies crude hydrocarbons discharged from a thermal cracking apparatus into a desired oil,
A first step in which the crude hydrocarbon from the thermal decomposition apparatus is heated to 350 to 600 ° C., and superheated steam is blown to separate the liquid component and the gas component;
A second step of removing impurities from the liquid component mainly composed of hydrocarbons separated in the first step;
A third step of separating the liquid from which impurities have been removed in the second step into a solid component, a liquid component, and a gas component, and removing the solid component;
A fourth step of purifying a desired oil component from the liquid component separated in the third step;
A fifth step of separating the gas component separated in the third step into moisture and a hydrocarbon component as a desired oil component;
A sixth step of recovering the desired oil component purified in the fourth step;
A method for purifying crude hydrocarbons, comprising:
炭素質原料を熱分解するための450℃から1000℃の温度範囲で熱分解する熱分解装置と、
前記熱分解で熱分解により発生した粗製炭化水素を精製する精製システムと、
から構成される熱分解により所望のオイルを製造する炭化水素オイル製造システムであって、
前記精製装置が請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の粗製炭化水素精製システムであることを特徴とする炭化水素オイル製造システム。
A pyrolysis apparatus for pyrolyzing carbonaceous raw materials in a temperature range of 450 ° C. to 1000 ° C.
A purification system for refining crude hydrocarbons generated by the thermal decomposition in the thermal decomposition;
A hydrocarbon oil production system for producing a desired oil by thermal decomposition comprising:
The said refiner | purifier is the crude hydrocarbon refinement | purification system of any one of Claims 1-4, The hydrocarbon oil manufacturing system characterized by the above-mentioned.
前記炭素質原料が、廃棄物、汚泥、木質固体、植物残渣、海草、藻類からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項6に記載の炭化水素オイル製造システム。  The hydrocarbon oil production system according to claim 6, wherein the carbonaceous raw material is at least one selected from the group consisting of waste, sludge, woody solid, plant residue, seaweed, and algae. 前記炭素質原料が生物由来の炭素質であることを特徴とする請求項7に記載の炭化水素オイル製造システム。  The hydrocarbon oil production system according to claim 7, wherein the carbonaceous raw material is a biological carbonaceous material. 前記炭素質原料が廃棄物であることを特徴とする請求項7に記載の炭化水素オイル製造システム。  The hydrocarbon oil production system according to claim 7, wherein the carbonaceous raw material is waste. 前記熱分解装置が、給水タンクと、給水タンクの水を加熱するためのボイラと、前記ボイラで加熱した水を過熱するための過熱水蒸気発生装置を備えた過熱水蒸気発生ラインを有し、前記発生した過熱水蒸気を前記熱分解装置のキャリアガスとして使用するとともに、前記第1の精製装置のキャリアガスとして使用することを特徴とする請求項6から請求項9のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。  The pyrolysis device has a superheated steam generation line comprising a water supply tank, a boiler for heating the water in the water supply tank, and a superheated steam generator for heating the water heated by the boiler, the generation The hydrocarbon according to any one of claims 6 to 9, wherein the superheated steam is used as a carrier gas for the pyrolysis device and also as a carrier gas for the first purification device. Oil production system. 前記過熱水蒸気発生ラインは、2以上の過熱水蒸気発生装置を有することを特徴とする請求項10に記載の炭化水素オイル製造システム。  The hydrocarbon oil production system according to claim 10, wherein the superheated steam generation line has two or more superheated steam generation devices. 前記過熱水蒸気発生装置の間に発電装置を有していることを特徴とする請求項11に記載の炭化水素オイル製造システム。  The hydrocarbon oil production system according to claim 11, further comprising a power generation device between the superheated steam generators. 前記給水タンクに貯水された水は、予め余熱されてから前記ボイラで加熱することを特徴とする請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。  The hydrocarbon oil production system according to any one of claims 10 to 12, wherein the water stored in the water supply tank is preheated and then heated by the boiler. 前記熱分解装置は、所定量の所定の酸素・水素モル比の酸素・水素混合ガスを供給する酸素・水素混合ガス供給装置を備えていることを特徴とする請求項6から請求項13のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。  14. The thermal decomposition apparatus includes an oxygen / hydrogen mixed gas supply device that supplies a predetermined amount of an oxygen / hydrogen mixed gas having a predetermined oxygen / hydrogen molar ratio. The hydrocarbon oil production system according to claim 1. 前記酸素・水素混合ガス供給装置は、水を電気分解する電気分解装置を備えていることを特徴とする請求項14に記載の炭化水素オイル製造システム。  The hydrocarbon oil production system according to claim 14, wherein the oxygen / hydrogen mixed gas supply device includes an electrolysis device for electrolyzing water. 前記酸素・水素混合ガス供給装置は、水を電気分解した際に発生する酸素・水素含有水を過熱水蒸気発生装置により過熱して酸素・水素を含有する過熱水蒸気を前記熱分解装置に供給することを特徴とする請求項15に記載の炭化水素オイル製造システム。  The oxygen / hydrogen mixed gas supply device superheats oxygen / hydrogen-containing water generated when water is electrolyzed by a superheated steam generator to supply superheated steam containing oxygen / hydrogen to the thermal decomposition device. The hydrocarbon oil production system according to claim 15. 前記熱分解装置の前段に、前記原料となる炭素質原料を前処理する前処理装置を備えていることを特徴とする請求項6から請求項16のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。  The hydrocarbon oil production according to any one of claims 6 to 16, further comprising a pretreatment device that pretreats a carbonaceous raw material that is the raw material, in a stage preceding the pyrolysis device. system. 前記前処理装置が、円筒型の装置本体と、
前記装置本体の上側側面に設けられた廃棄物投入口と、
前記装置本体の頂部にストロークにより下方に押圧するための押圧装置と、
前記押圧装置と接続され前記押圧装置により装置本体に投入された廃棄物を下方に押込む押さえディスクと、
前記装置本体の底部にブレードが付された回転式切断装置と、
を備えていることを特徴とする請求項17に記載の炭化水素オイル製造システム。
The pretreatment device is a cylindrical device body;
A waste input port provided on the upper side surface of the apparatus body;
A pressing device for pressing downward on the top of the device body by a stroke;
A pressing disk that is connected to the pressing device and presses the waste that has been thrown into the device main body by the pressing device;
A rotary cutting device having a blade attached to the bottom of the device body;
The hydrocarbon oil production system according to claim 17, comprising:
前記熱分解装置からの排熱を回収する蓄熱手段を有することを特徴とする請求項6から請求項18のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。  The hydrocarbon oil production system according to any one of claims 6 to 18, further comprising heat storage means for recovering exhaust heat from the thermal decomposition apparatus. 前記蓄熱手段が、前記装置本体からの排熱を集熱する集熱炉と、前記集熱炉からの熱を蓄熱する蓄熱装置と、前記蓄熱炉からの熱を前記蓄熱装置に供給するための前記集熱炉と前記蓄熱装置の間を循環する熱輸送媒体を含む熱循環ラインとから構成されることを特徴とする請求項19に記載の炭化水素オイル製造システム。  The heat storage means collects exhaust heat from the apparatus main body, a heat storage apparatus that stores heat from the heat collection furnace, and heat supplied from the heat storage furnace to the heat storage apparatus. The hydrocarbon oil production system according to claim 19, comprising a heat circulation line including a heat transport medium that circulates between the heat collecting furnace and the heat storage device. 前記蓄熱装置は、前記蓄熱装置で蓄熱された熱を利用して発電する発電系、給湯系または両者を二次側として備えていることを特徴とする請求項20に記載の炭化水素オイル製造システム。  21. The hydrocarbon oil production system according to claim 20, wherein the heat storage device includes a power generation system that generates power using heat stored in the heat storage device, a hot water supply system, or both as a secondary side. . 前記発電系は、ピストンモータと、冷却装置と、前記蓄熱装置とこれらの間を循環する循環ガスの流路から主として構成されており、前記蓄熱装置により加温膨張した循環ガスによる圧力が前記ピストンモータにより回転力に変換されて前記発電機により発電する構成を有していることを特徴とする請求項21に記載の炭化水素オイル製造システム。  The power generation system is mainly composed of a piston motor, a cooling device, the heat storage device, and a circulating gas passage circulating between them, and the pressure of the circulating gas heated and expanded by the heat storage device is the piston. The hydrocarbon oil production system according to claim 21, wherein the hydrocarbon oil production system has a configuration in which the electric power is generated by the generator after being converted into a rotational force by a motor. 前記前処理装置は、前記熱分解装置から排気した排ガスの熱により処理物を乾燥させる乾燥装置であることを特徴とする請求項17から請求項22のいずれか1項に記載の炭化水素オイル製造システム。  The hydrocarbon oil production according to any one of claims 17 to 22, wherein the pretreatment device is a drying device that dries a treatment product by heat of exhaust gas exhausted from the thermal decomposition device. system. 前記炭化水素オイル製造システムが、端末により遠隔操作可能であることを特徴とする請求項6から請求項23のいずれか1項に記載の廃棄物処理システム。  The waste disposal system according to any one of claims 6 to 23, wherein the hydrocarbon oil production system can be remotely operated by a terminal. 炭素質原料から所定の分子量範囲の炭化水素オイルを製造する炭化水素の製造方法であって、
前記炭素質原料を熱分解して粗製炭化水素オイルを生成する工程と、
精製した粗製炭化水素オイルを下記工程:
熱分解装置からの粗製炭化水素を350から600℃に加熱下、過熱水蒸気を吹き込み、液体成分と気体成分に分離する第1の工程と、
前記第1の工程で分離した主として炭化水素からなる液体成分から不純物を除去する第2の工程と、
前記第2の工程で不純物を除去した液体を固体成分と、液体成分と、気体成分に分離し、固体成分を除去する第3の工程と、
前記第3の工程で分離された液体成分から所望のオイル成分を精製する第4の工程と、
前記第3の工程で分離された気体成分を水分と所望のオイル成分としての炭化水素成分とに分離する第5の工程と、
前記第4の工程で精製された所望のオイル成分を回収する第6の工程と、
により精製し回収する工程を含むことを特徴とする、炭化水素オイルの製造方法。
A hydrocarbon production method for producing a hydrocarbon oil having a predetermined molecular weight range from a carbonaceous raw material,
Pyrolyzing the carbonaceous raw material to produce crude hydrocarbon oil;
The refined crude hydrocarbon oil is subjected to the following steps:
A first step in which the crude hydrocarbon from the thermal decomposition apparatus is heated to 350 to 600 ° C., and superheated steam is blown to separate the liquid component and the gas component;
A second step of removing impurities from the liquid component mainly composed of hydrocarbons separated in the first step;
A third step of separating the liquid from which impurities have been removed in the second step into a solid component, a liquid component, and a gas component, and removing the solid component;
A fourth step of purifying a desired oil component from the liquid component separated in the third step;
A fifth step of separating the gas component separated in the third step into moisture and a hydrocarbon component as a desired oil component;
A sixth step of recovering the desired oil component purified in the fourth step;
A method for producing a hydrocarbon oil, comprising a step of purifying and recovering by a process.
前記工程1で発生した気体成分を熱分解工程に戻すことを特徴とする請求項25に記載の炭化水素オイルの製造方法。  The method for producing a hydrocarbon oil according to claim 25, wherein the gas component generated in the step 1 is returned to the pyrolysis step.
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