JP6048133B2 - Syngas generation system and synthesis gas generation method - Google Patents

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本発明は、合成ガスを生成する合成ガス生成システム、および、合成ガス生成方法に関する。   The present invention relates to a synthesis gas generation system that generates synthesis gas and a synthesis gas generation method.

近年、石油に代えて、石炭やバイオマス、タイヤチップ等のガス化原料をガス化して合成ガスを生成する技術が開発されている。このようにして生成された合成ガスは、発電システムや、水素の製造、合成燃料(合成石油)の製造、化学肥料(尿素)等の化学製品の製造等に利用されている。合成ガスの原料となるガス化原料のうち、特に石炭は、可採年数が150年程度と、石油の可採年数の3倍以上であり、また、石油と比較して埋蔵地が偏在していないため、長期に亘り安定供給が可能な天然資源として期待されている。   In recent years, a technology has been developed that gasifies raw materials such as coal, biomass, and tire chips to generate synthesis gas instead of petroleum. Synthetic gas generated in this way is used for power generation systems, hydrogen production, synthetic fuel (synthetic petroleum) production, chemical fertilizer (urea) and other chemical products. Among the gasification raw materials used as the raw material for synthesis gas, coal, in particular, has a recoverable period of about 150 years, more than three times the recoverable period of oil, and reserves are unevenly distributed compared to oil. Therefore, it is expected as a natural resource that can be stably supplied over a long period of time.

従来、石炭のガス化プロセスは、酸素や空気を用いて部分酸化することにより行われていたが、2000℃といった高温で部分酸化する必要があるため、ガス化炉のコストが高くなるといった欠点を有していた。   Conventionally, the gasification process of coal has been performed by partial oxidation using oxygen or air. However, since it is necessary to perform partial oxidation at a high temperature of 2000 ° C., there is a disadvantage that the cost of the gasification furnace increases. Had.

この問題を解決するために、水蒸気を利用し、700℃〜900℃程度で石炭をガス化する技術が開発されている。この技術では、温度を低く設定することでコストを低減することが可能となるが、生成された合成ガスには、2000℃の高温で部分酸化して生成した合成ガスと比較して、タールが多く含まれていた。このような合成ガスを利用するプロセスにおいて合成ガスの温度が低下すると、合成ガスに含まれるタールが凝縮し、配管の閉塞、プロセスで使用する機器の故障、触媒の被毒等の問題が生じてしまう。   In order to solve this problem, a technology for gasifying coal at about 700 ° C. to 900 ° C. using water vapor has been developed. In this technology, it is possible to reduce the cost by setting the temperature low, but the generated synthesis gas contains tar as compared with the synthesis gas generated by partial oxidation at a high temperature of 2000 ° C. Many were included. When the temperature of the synthesis gas is lowered in such a process using the synthesis gas, tar contained in the synthesis gas is condensed, resulting in problems such as blockage of piping, failure of equipment used in the process, poisoning of the catalyst, and the like. End up.

そこで、ガス化炉で生成された合成ガスに水を噴霧することで、合成ガスに含まれるタール等の粒子を除去する技術が開示されている(例えば、特許文献1)。   Thus, a technique for removing particles such as tar contained in the synthesis gas by spraying water on the synthesis gas generated in the gasification furnace is disclosed (for example, Patent Document 1).

しかし、タールは疎水性であるため、水との親和性が低い。したがって、特許文献1の技術のように、合成ガスに水を噴霧したとしても、合成ガスからタールを十分に除去できなかった。   However, since tar is hydrophobic, its affinity with water is low. Therefore, even if water is sprayed on the synthesis gas as in the technique of Patent Document 1, tar cannot be sufficiently removed from the synthesis gas.

そこで、水に代えて、タールとの親和性が高いオイルを、合成ガスに噴霧することで、合成ガスに含まれるタールを除去する技術が開示されている(例えば、特許文献2)。   Therefore, a technique for removing tar contained in synthesis gas by spraying synthesis gas with oil having high affinity with tar instead of water is disclosed (for example, Patent Document 2).

特開2005−41959号公報JP 2005-41959 A 特許第3943042号明細書Japanese Patent No. 3934402

上述した特許文献2において、合成ガスを洗浄した後のオイル(洗浄後オイル)には、タールが含まれているため、洗浄後オイルは、まず、タールが分離され、その後、冷却器によって冷却されて、再度合成ガスの洗浄に利用される。したがって、洗浄後オイルが有する熱エネルギーは、冷却器で捨てられてしまうこととなっていた。また、分離されたタールを廃棄するためのコストを要することとなっていた。   In Patent Document 2 described above, since the oil after washing the synthesis gas (oil after washing) contains tar, the oil after washing is first separated from tar and then cooled by a cooler. Then, it is used again for cleaning the synthesis gas. Therefore, the heat energy of the oil after washing has been discarded by the cooler. Moreover, the cost for discarding the separated tar was required.

本発明は、このような課題に鑑み、タールとの親和性が高いオイルで合成ガスを洗浄することで、合成ガスから効率よくタールを除去することができ、かつ、洗浄後オイルの利用先を工夫することで、洗浄後オイルが有する熱エネルギーを有効利用することが可能となり、さらに、除去したタールを有効利用することができる合成ガス生成システム、および、合成ガス生成方法を提供することを目的としている。   In view of such a problem, the present invention can efficiently remove tar from synthesis gas by washing the synthesis gas with oil having high affinity with tar, and can use the oil after washing. It is an object to provide a synthesis gas generation system and a synthesis gas generation method that can effectively use the thermal energy of oil after washing by devising it, and can effectively use the removed tar. It is said.

上記課題を解決するために、本発明の合成ガス生成システムは、流動媒体を加熱する燃焼炉と、燃焼炉によって加熱された流動媒体と、水蒸気とが導入されて、流動媒体の流動層が形成され、当該流動層が有する熱および水蒸気でガス化原料をガス化させて合成ガスを生成するガス化炉と、生成された合成ガスとオイルとを接触させることで、当該オイルで当該合成ガスを洗浄するオイル洗浄部と、オイル洗浄部において合成ガスを洗浄した後のオイルである洗浄後オイルを貯留し、比重の違いによって当該洗浄後オイルから水を分離する沈降分離部と、沈降分離部によって水が分離された洗浄後オイルを燃焼炉に送出するオイル送出部と、沈降分離部によって分離された水をガス化炉に送出する水送出部と、を備え、燃焼炉は、流動媒体の加熱に洗浄後オイルを用いることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a synthesis gas generation system of the present invention includes a combustion furnace for heating a fluidized medium, a fluidized medium heated by the combustion furnace, and water vapor , thereby forming a fluidized bed of the fluidized medium. A gasification furnace that gasifies the gasification raw material with the heat and water vapor of the fluidized bed to generate synthesis gas, and the generated synthesis gas and oil are brought into contact with each other, thereby bringing the synthesis gas into contact with the oil. An oil cleaning section to be cleaned, a post-cleaning oil that is an oil after the syngas is cleaned in the oil cleaning section, and a sedimentation separation section that separates water from the washed oil by a difference in specific gravity, and a sedimentation separation section comprising an oil portion for sending post-wash oil water is separated into the combustion furnace, and a water portion for sending water separated by settling section to the gasifier, the combustion furnace, the fluidized medium Characterized by using the cleaning after oil to heat.

オイル送出部は、洗浄後オイルをガス化炉にも送出し、ガス化炉は、洗浄後オイルをガス化原料としてガス化させるとしてもよい。   The oil delivery unit may send the washed oil to a gasification furnace, and the gasification furnace may gasify the washed oil as a gasification raw material.

上記課題を解決するために、本発明の合成ガス生成方法は、流動媒体を加熱する燃焼炉と、当該燃焼炉によって加熱された流動媒体と、水蒸気とが導入されて、流動媒体の流動層が形成され、当該流動層が有する熱および水蒸気でガス化原料をガス化させて合成ガスを生成するガス化炉と、を用いた合成ガス生成方法であって、生成された合成ガスとオイルとを接触させることで、当該オイルで当該合成ガスを洗浄する工程と、合成ガスを洗浄した後のオイルである洗浄後オイルを貯留し、比重の違いによって当該洗浄後オイルから水を分離する工程と、水が分離された洗浄後オイルを、燃焼炉およびガス化炉のいずれか一方または双方に送出する工程と、分離された水をガス化炉に送出する工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the synthesis gas generation process of the present invention includes a combustion furnace for heating the fluidized medium, and the fluidized medium heated by the combustion furnace, is introduced and the water vapor, a fluidized bed of the fluidized medium A synthesis gas generation method using a gasification furnace that is formed and gasifies a gasification raw material with heat and water vapor of the fluidized bed to generate synthesis gas, the generated synthesis gas and oil A step of cleaning the synthesis gas with the oil by contacting, a step of storing the washed oil that is the oil after washing the synthesis gas, and separating water from the washed oil according to the difference in specific gravity; It includes a step of sending the oil after washing from which water has been separated to one or both of the combustion furnace and the gasification furnace, and a step of sending the separated water to the gasification furnace .

本発明では、タールとの親和性が高いオイルで合成ガスを洗浄することで、合成ガスから効率よくタールを除去することができ、かつ、洗浄後オイルの利用先を工夫することで、洗浄後オイルが有する熱エネルギーを有効利用することが可能となり、さらに、除去したタールを有効利用することができる。   In the present invention, by washing the synthesis gas with oil having high affinity with tar, tar can be efficiently removed from the synthesis gas, and by devising the use destination of the oil after washing, It becomes possible to effectively use the thermal energy of the oil, and further to effectively use the removed tar.

第1の実施形態にかかる合成ガス生成システムを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the synthesis gas production | generation system concerning 1st Embodiment. 第1の実施形態にかかる合成ガス生成方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of a process of the synthesis gas production | generation method concerning 1st Embodiment. 第2の実施形態にかかる合成ガス生成システムを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the synthesis gas production | generation system concerning 2nd Embodiment. 第2の実施形態にかかる合成ガス生成方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of a process of the synthesis gas production | generation method concerning 2nd Embodiment. 変形例の合成ガス生成システムを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the synthesis gas production | generation system of a modification.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

(第1の実施形態:合成ガス生成システム100)
図1は、第1の実施形態にかかる合成ガス生成システム100を説明するための図である。図1に示すように、合成ガス生成システム100は、合成ガス生成装置110と、合成ガス精製装置200とを含んで構成される。図1中、気体(ガス)の流れを実線の矢印で、砂の流れを一点鎖線の矢印で、ガス化原料の流れを二点鎖線の矢印で、水、油等の液体の流れを白抜きの矢印で示す。
(First embodiment: synthesis gas generation system 100)
FIG. 1 is a diagram for explaining a synthesis gas generation system 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the synthesis gas generation system 100 includes a synthesis gas generation device 110 and a synthesis gas purification device 200. In Fig. 1, the flow of gas (gas) is indicated by solid arrows, the flow of sand is indicated by dashed-dotted arrows, the flow of gasification raw materials is indicated by double-dotted arrows, and the flow of liquids such as water and oil is outlined. Indicated by an arrow.

合成ガス生成システム100は、石油に代えて、石炭やバイオマス、タイヤチップ等の固体原料をガス化して合成ガスを生成する技術である。石炭としては、泥炭、亜炭、褐炭、亜瀝青炭、瀝青炭、半無煙炭、無煙炭が挙げられる。   The synthesis gas generation system 100 is a technology for generating synthesis gas by gasifying solid raw materials such as coal, biomass, tire chips, etc., instead of petroleum. Examples of coal include peat, lignite, lignite, subbituminous coal, bituminous coal, semi-anthracite, and anthracite.

合成ガス生成システム100では、流動媒体が流動層を形成しているガス化炉内で、水蒸気を利用して、700℃〜900℃程度でガス化原料をガス化する(水蒸気ガス化)。この合成ガス生成システム100では、温度を低く設定することで昇温にかかるコストを低減することが可能となるが、生成された合成ガスには、2000℃の高温で部分酸化して生成した合成ガスと比較して、タールが多く含まれることとなる。そこで、生成された合成ガスを精製するために、合成ガス精製装置200が利用される。以下、合成ガス生成装置110、合成ガス精製装置200の具体的な構成について、その順に説明する。   In the synthesis gas generation system 100, a gasification raw material is gasified at about 700 ° C. to 900 ° C. using steam in a gasification furnace in which a fluid medium forms a fluidized bed (steam gasification). In this synthesis gas generation system 100, it is possible to reduce the cost for raising the temperature by setting the temperature low, but the synthesis gas produced is a synthesis produced by partial oxidation at a high temperature of 2000 ° C. Compared to gas, a large amount of tar is contained. Therefore, the synthesis gas purification apparatus 200 is used to purify the produced synthesis gas. Hereinafter, specific configurations of the synthesis gas generation apparatus 110 and the synthesis gas purification apparatus 200 will be described in that order.

(合成ガス生成装置110)
図1に示すように、合成ガス生成装置110は、燃焼炉112と、媒体分離装置(サイクロン)114と、ガス化炉116と、ボイラ118とを含んで構成される。
(Syngas generator 110)
As shown in FIG. 1, the synthesis gas generation device 110 includes a combustion furnace 112, a medium separation device (cyclone) 114, a gasification furnace 116, and a boiler 118.

合成ガス生成装置110では、全体として、粒径が300μm程度の硅砂(珪砂)等の砂で構成される流動媒体を熱媒体として循環させている。具体的には、まず、流動媒体は、燃焼炉112で1000℃程度に加熱され、二酸化炭素(CO)を含む燃焼排ガスEXとともに媒体分離装置114に導入される。媒体分離装置114においては、高温の流動媒体と燃焼排ガスEXとが分離され、当該分離された高温の流動媒体が、ガス化炉116に導入される。そして、ガス化炉116に導入された流動媒体は、ガス化炉116の底面から導入されるガス化剤(水蒸気、窒素、空気、酸素、不活性ガス等)によって流動層化された後、最終的に、燃焼炉112に戻される。また、媒体分離装置114で分離された燃焼排ガスEXは、ボイラ118で熱回収された後、外部に排出される。 In the synthesis gas generator 110, as a whole, a fluid medium composed of sand such as dredged sand (silica sand) having a particle size of about 300 μm is circulated as a heat medium. Specifically, the fluid medium is first heated to about 1000 ° C. in the combustion furnace 112 and introduced into the medium separator 114 together with the combustion exhaust gas EX containing carbon dioxide (CO 2 ). In the medium separator 114, the high-temperature fluid medium and the combustion exhaust gas EX are separated, and the separated high-temperature fluid medium is introduced into the gasification furnace 116. Then, the fluidized medium introduced into the gasification furnace 116 is fluidized into layers by a gasifying agent (steam, nitrogen, air, oxygen, inert gas, etc.) introduced from the bottom of the gasification furnace 116, and then finally Thus, it is returned to the combustion furnace 112. The combustion exhaust gas EX separated by the medium separation device 114 is recovered by the boiler 118 and then discharged to the outside.

ガス化炉116は、例えば、気泡流動層(バブリング流動層)ガス化炉であり、ガス化原料として、例えば、褐炭等の低品位燃料を700℃〜900℃でガス化させて合成ガスX1を生成する。本実施形態では、ガス化炉116に水蒸気を供給することにより、ガス化原料をガス化させて合成ガスX1を生成する(水蒸気ガス化)。   The gasification furnace 116 is, for example, a bubbling fluidized bed (bubbling fluidized bed) gasification furnace, and as a gasification raw material, for example, low-grade fuel such as lignite is gasified at 700 ° C. to 900 ° C. to generate synthesis gas X1. Generate. In the present embodiment, by supplying water vapor to the gasification furnace 116, the gasification raw material is gasified to generate the synthesis gas X1 (water vapor gasification).

そして、ガス化炉116で生成された合成ガスX1には、タール、水蒸気等が含まれているため、下流の合成ガス精製装置200に送出され、精製される。   And since the synthesis gas X1 produced | generated in the gasification furnace 116 contains tar, water vapor | steam, etc., it is sent to the downstream synthesis gas purification apparatus 200, and is refine | purified.

(合成ガス精製装置200)
図1に示すように合成ガス精製装置200は、改質炉(酸化改質炉)210と、ボイラ212と、オイルスクラバ220と、ミストセパレータ222と、沈降分離部230と、オイル送出部240と、水送出部250とを含んで構成される。なお、上述した燃焼炉112、媒体分離装置114、ガス化炉116とともに、改質炉210、オイルスクラバ220、ミストセパレータ222、沈降分離部230は、すべて密閉構造となっており、外部からの空気の進入を防止している。これにより、合成ガスの純度低下を抑制することができる。
(Syngas purification apparatus 200)
As shown in FIG. 1, the synthesis gas purification apparatus 200 includes a reforming furnace (oxidation reforming furnace) 210, a boiler 212, an oil scrubber 220, a mist separator 222, a sedimentation separation unit 230, and an oil delivery unit 240. And a water delivery unit 250. The reforming furnace 210, the oil scrubber 220, the mist separator 222, and the sedimentation separation unit 230 are all in a sealed structure together with the combustion furnace 112, the medium separation device 114, and the gasification furnace 116 described above. Is prevented from entering. Thereby, the purity fall of a synthesis gas can be suppressed.

改質炉210は、ガス化炉116で生成された合成ガスX1に酸素や空気を加え、900〜1500℃程度にして、合成ガスX1に含まれるタールを改質(酸化改質)する。ボイラ212は、改質炉210で改質された合成ガスX2と水蒸気との熱交換を行い、すなわち、合成ガスX2の顕熱を水蒸気で回収し、合成ガスX2の出口温度を300℃〜600℃にする。   The reforming furnace 210 adds oxygen or air to the synthesis gas X1 produced in the gasification furnace 116 to raise the temperature of the product to about 900 to 1500 ° C., thereby reforming (oxidation reforming) the tar contained in the synthesis gas X1. The boiler 212 performs heat exchange between the synthesis gas X2 reformed in the reforming furnace 210 and steam, that is, recovers sensible heat of the synthesis gas X2 with steam, and sets the outlet temperature of the synthesis gas X2 to 300 ° C. to 600 ° C. Bring to ℃.

オイルスクラバ(オイル洗浄部)220は、合成ガスX2にオイルを噴霧することにより、合成ガスX2とオイルとを接触させ、オイルで合成ガスX2を洗浄する。オイルはタールと親和性が高いため、オイルスクラバ220が合成ガスX2にオイルを噴霧することにより、合成ガスX2に含まれるタールがオイルに溶解する。これにより、タールが合成ガスX2から除去され、合成ガスX3と、洗浄後オイルY1が生成される。そして、オイルスクラバ220において、オイルによって洗浄された合成ガスX3は、ミストセパレータ222に送出され、合成ガスX2を洗浄した後のオイルである洗浄後オイル(タール、水、オイルを含む)Y1は、後述する沈降分離部230に送出される。   The oil scrubber (oil cleaning unit) 220 sprays oil onto the synthesis gas X2, thereby bringing the synthesis gas X2 into contact with the oil and washing the synthesis gas X2 with oil. Since oil has a high affinity for tar, the oil scrubber 220 sprays oil onto the synthesis gas X2, so that the tar contained in the synthesis gas X2 is dissolved in the oil. Thereby, tar is removed from the synthesis gas X2, and synthesis gas X3 and the oil Y1 after washing | cleaning are produced | generated. Then, in the oil scrubber 220, the synthesis gas X3 washed with oil is sent to the mist separator 222, and after-washing oil (including tar, water, oil) Y1 that is the oil after washing the synthesis gas X2, It is sent to a sedimentation separation unit 230 described later.

ミストセパレータ(オイル洗浄部)222は、合成ガスX3にオイルを噴霧することにより、合成ガスX3とオイルとを接触させ、オイルで合成ガスX3を洗浄する。なお、ミストセパレータ222が噴霧するオイルの粒径は、オイルスクラバ220が噴霧するオイルの粒径より小さい。これにより、オイルスクラバ220では、十分に分離、除去できなかった合成ガスX3に含まれる霧状のタールが合成ガスX3から除去され、精製合成ガスX4と洗浄後オイルY2が生成される。   The mist separator (oil cleaning unit) 222 sprays oil onto the synthesis gas X3 to bring the synthesis gas X3 into contact with the oil and cleans the synthesis gas X3 with oil. The oil particle size sprayed by the mist separator 222 is smaller than the oil particle size sprayed by the oil scrubber 220. Thereby, in the oil scrubber 220, the mist-like tar contained in the synthesis gas X3 that could not be sufficiently separated and removed is removed from the synthesis gas X3, and the purified synthesis gas X4 and the washed oil Y2 are generated.

また、本実施形態において、オイルスクラバ220およびミストセパレータ222において用いられるオイルは、例えば、重油、軽油、植物油等である。   In the present embodiment, the oil used in the oil scrubber 220 and the mist separator 222 is, for example, heavy oil, light oil, vegetable oil, or the like.

こうして、精製合成ガスX4が生成され、ミストセパレータ222において、合成ガスX3を洗浄した後のオイルである洗浄後オイル(タール、水、オイルを含む)Y2は、後述する沈降分離部230に送出される。なお、精製合成ガスX4の温度、洗浄後オイルY1、Y2の温度は、オイルスクラバ220およびミストセパレータ222において冷却されることなく250℃〜550℃程度に維持されている。   Thus, the purified synthesis gas X4 is generated, and the washed oil (including tar, water, and oil) Y2, which is the oil after washing the synthesis gas X3 in the mist separator 222, is sent to the sedimentation separation unit 230 described later. The The temperature of the purified synthesis gas X4 and the temperatures of the washed oils Y1 and Y2 are maintained at about 250 ° C. to 550 ° C. without being cooled in the oil scrubber 220 and the mist separator 222.

沈降分離部230は、オイルスクラバ220から送出された洗浄後オイルY1、ミストセパレータ222から送出された洗浄後オイルY2を貯留し、比重の違いによって、洗浄後オイルY1、Y2から水Z2を分離する。なお、沈降分離部230内の温度、すなわち、沈降分離部230における洗浄後オイルY1、Y2の温度は、250℃〜550℃程度である。   The sedimentation separation unit 230 stores the washed oil Y1 sent from the oil scrubber 220 and the washed oil Y2 sent from the mist separator 222, and separates the water Z2 from the washed oil Y1 and Y2 depending on the difference in specific gravity. . Note that the temperature in the sedimentation separation unit 230, that is, the temperature of the washed oils Y1 and Y2 in the sedimentation separation unit 230 is about 250 ° C to 550 ° C.

オイル送出部240は、ポンプを含んで構成され、沈降分離部230において、水Z2が分離された洗浄後オイルZ1(250℃〜550℃程度)を燃焼炉112およびガス化炉116に送出する。そして、燃焼炉112は、流動媒体の加熱に洗浄後オイルZ1を用いる。具体的に説明すると、燃焼炉112は、燃料として洗浄後オイルZ1を燃焼させて、流動媒体を加熱する。また、ガス化炉116は、洗浄後オイルZ1をガス化原料としてガス化する。   The oil delivery unit 240 includes a pump, and sends out the washed oil Z1 (about 250 ° C. to 550 ° C.) from which the water Z2 has been separated in the sedimentation separation unit 230 to the combustion furnace 112 and the gasification furnace 116. The combustion furnace 112 uses the washed oil Z1 for heating the fluidized medium. More specifically, the combustion furnace 112 burns the washed oil Z1 as fuel and heats the fluidized medium. Further, the gasification furnace 116 gasifies the oil Z1 after cleaning as a gasification raw material.

このようにオイル送出部240が洗浄後オイルZ1を燃焼炉112およびガス化炉116に送出することにより、洗浄後オイル(オイル、タールを含む)Z1を廃棄したり、廃棄するための処理を行ったりするための設備が不要となる。また、従来、燃焼炉では、燃料として石炭を燃焼させて流動媒体を加熱しているが、オイル送出部240が洗浄後オイルZ1を燃焼炉112に送出することにより、石炭に代えて、または、石炭に加えて洗浄後オイルZ1を燃料とすることができるため、流動媒体を加熱するための燃料コストを低減することができる。また、洗浄後オイルZ1に含まれるタールをも燃料やガス化原料とすることができるため、従来廃棄されていたタールを有効利用することが可能となる。   In this way, the oil delivery unit 240 sends the washed oil Z1 to the combustion furnace 112 and the gasification furnace 116, so that the washed oil (including oil and tar) Z1 is discarded or disposed of. No equipment is required. Conventionally, in the combustion furnace, coal is burned as fuel to heat the fluid medium, but the oil delivery unit 240 sends the washed oil Z1 to the combustion furnace 112 to replace the coal, or Since oil Z1 after washing can be used as fuel in addition to coal, the fuel cost for heating the fluidized medium can be reduced. Moreover, since the tar contained in the oil Z1 after washing can also be used as a fuel or a gasification raw material, tar that has been conventionally discarded can be effectively used.

また、オイル送出部240は、沈降分離部230によって水Z2が分離された洗浄後オイルZ1を燃焼炉112に送出することから、水Z2による燃焼炉112の温度低下を回避することが可能となる。   Further, since the oil delivery unit 240 sends the washed oil Z1 from which the water Z2 has been separated by the sedimentation separation unit 230 to the combustion furnace 112, it is possible to avoid a temperature drop of the combustion furnace 112 due to the water Z2. .

さらに、従来、洗浄後オイルは、合成ガスの洗浄に再利用するために、冷却器によって冷却されていた。すなわち、洗浄後オイルが有する熱は、冷却器において捨てられていた。しかし、本実施形態のオイル送出部240は、250℃〜550℃程度といった高温の洗浄後オイルZ1を、冷却器等を用いて冷却することなく、そのまま燃焼炉112およびガス化炉116に送出するため、洗浄後オイルZ1が有する熱を捨てることなく効率よく利用することができる。   Further, conventionally, the oil after washing has been cooled by a cooler in order to be reused for washing the synthesis gas. That is, the heat of the oil after washing was discarded in the cooler. However, the oil delivery unit 240 of this embodiment delivers the high-temperature after-cleaning oil Z1 of about 250 ° C. to 550 ° C. to the combustion furnace 112 and the gasification furnace 116 without cooling using a cooler or the like. Therefore, it can be efficiently used without throwing away the heat of the oil Z1 after washing.

水送出部250は、ポンプを含んで構成され、沈降分離部230において、洗浄後オイルY1、Y2から分離された水(250℃〜550℃程度)Z2をガス化炉116に送出する。そして、ガス化炉116は、ガス化原料のガス化に、水送出部250によって送出された水Z2を用いる。   The water delivery unit 250 includes a pump, and sends out water (about 250 ° C. to 550 ° C.) Z2 separated from the oils Y1 and Y2 after washing in the sedimentation separation unit 230 to the gasification furnace 116. And the gasification furnace 116 uses the water Z2 sent out by the water sending part 250 for gasification of the gasification raw material.

具体的に説明すると、上述したようにガス化炉116において流動媒体の温度は700℃〜900℃程度である。このため、水送出部250によって送出された水Z2は、ガス化炉116において水蒸気となる。そして、この水蒸気によってガス化原料がガス化されることとなる。   More specifically, as described above, the temperature of the fluidized medium in the gasification furnace 116 is about 700 ° C. to 900 ° C. For this reason, the water Z <b> 2 sent out by the water sending unit 250 becomes steam in the gasification furnace 116. And the gasification raw material will be gasified by this water vapor.

このように水送出部250が水Z2をガス化炉116に送出することにより、水(少量のオイル、タールを含む)Z2を廃棄したり、廃棄するための処理を行ったりするための設備が不要となる。また、水送出部250が、水Z2をガス化炉116に送出することにより、従来から導入されている、ガス化原料をガス化するための水蒸気の量を減らすことができる。したがって、水蒸気を生成するための熱エネルギーを削減することが可能となる。   In this way, the water delivery unit 250 sends out the water Z2 to the gasification furnace 116, thereby disposing the water (including a small amount of oil and tar) Z2 and a facility for performing processing for disposal. It becomes unnecessary. Moreover, the amount of water vapor | steam for gasifying the gasification raw material currently introduced conventionally can be reduced by the water delivery part 250 sending water Z2 to the gasification furnace 116. FIG. Therefore, it is possible to reduce the heat energy for generating water vapor.

さらに、水送出部250は、250℃〜550℃程度といった高温の水Z2をガス化炉116に送出するため、水Z2が有する熱を捨てることなく効率よく利用することができる。   Furthermore, since the water delivery part 250 sends out the high temperature water Z2 about 250 to 550 degreeC to the gasification furnace 116, it can utilize efficiently, without throwing away the heat which water Z2 has.

(合成ガス生成方法)
続いて、合成ガス生成システム100を用いた合成ガス生成方法について説明する。図2は、第1の実施形態にかかる合成ガス生成方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。ここで、流動媒体は、燃焼炉112、媒体分離装置114、ガス化炉116を循環している。また、ガス化炉116において、流動媒体は、水蒸気(ガス化剤)によって流動層化されている。
(Syngas production method)
Next, a synthesis gas generation method using the synthesis gas generation system 100 will be described. FIG. 2 is a flowchart for explaining a process flow of the synthesis gas generation method according to the first embodiment. Here, the fluid medium circulates through the combustion furnace 112, the medium separator 114, and the gasification furnace 116. Moreover, in the gasification furnace 116, the fluidized medium is fluidized into a fluidized bed with water vapor (gasifying agent).

図2に示すように、まず、ガス化炉116にガス化原料が導入され、合成ガスX1が生成される(合成ガス生成工程S300)。そして、生成された合成ガスX1は、改質炉210において、酸化改質されて合成ガスX2となり、ボイラ212によって冷却される(酸化改質工程S302)。   As shown in FIG. 2, first, a gasification raw material is introduced into the gasification furnace 116, and synthesis gas X1 is generated (synthesis gas generation step S300). The generated synthesis gas X1 is oxidized and reformed into the synthesis gas X2 in the reforming furnace 210, and is cooled by the boiler 212 (oxidation reforming step S302).

続いて、合成ガスX2は、オイルスクラバ220に導入され、オイルスクラバ220において、合成ガスX2とオイルとを接触させることで、当該オイルで合成ガスX2を洗浄する。洗浄後の合成ガスX3は、ミストセパレータ222に導入され、ミストセパレータ222において、合成ガスX3とオイルとを接触させることで、当該オイルで合成ガスX3を洗浄する(洗浄工程S304)。こうして、精製合成ガスX4が生成される。   Subsequently, the synthesis gas X2 is introduced into the oil scrubber 220. In the oil scrubber 220, the synthesis gas X2 and oil are brought into contact with each other, thereby washing the synthesis gas X2 with the oil. The cleaned synthetic gas X3 is introduced into the mist separator 222, and the synthetic gas X3 and oil are brought into contact with each other in the mist separator 222, thereby cleaning the synthetic gas X3 with the oil (cleaning step S304). In this way, purified synthesis gas X4 is generated.

一方、オイルスクラバ220において生じた洗浄後オイルY1、ミストセパレータ222において生じた洗浄後オイルY2は、沈降分離部230に送出される。そして、沈降分離部230において、洗浄後オイルY1、Y2は、洗浄後オイルZ1と、水Z2に分離される(分離工程S306)。   On the other hand, the washed oil Y 1 generated in the oil scrubber 220 and the washed oil Y 2 generated in the mist separator 222 are sent to the sedimentation separation unit 230. In the sedimentation separation unit 230, the washed oils Y1 and Y2 are separated into the washed oil Z1 and the water Z2 (separation step S306).

沈降分離部230において分離された洗浄後オイルZ1は、オイル送出部240によって燃焼炉112およびガス化炉116に送出される(オイル送出工程S308)。こうすることで、燃焼炉112において、洗浄後オイルZ1が燃料として燃焼され、流動媒体が加熱されることとなる。また、ガス化炉116において、洗浄後オイルZ1がガス化原料としてガス化され、合成ガスX1が生成されることとなる。   The washed oil Z1 separated in the sedimentation separation unit 230 is sent to the combustion furnace 112 and the gasification furnace 116 by the oil delivery unit 240 (oil delivery step S308). By doing so, in the combustion furnace 112, the washed oil Z1 is burned as fuel, and the fluid medium is heated. Further, in the gasification furnace 116, the washed oil Z1 is gasified as a gasification raw material, and a synthesis gas X1 is generated.

一方、沈降分離部230において分離された水Z2は、水送出部250によってガス化炉116に送出される(水送出工程S310)。こうすることで、ガス化炉116において、水Z2が水蒸気となり、ガス化剤の一部としてガス化原料をガス化することとなる。   On the other hand, the water Z2 separated in the sedimentation separation unit 230 is sent to the gasification furnace 116 by the water delivery unit 250 (water delivery step S310). By doing so, in the gasification furnace 116, the water Z2 becomes water vapor, and the gasification raw material is gasified as a part of the gasifying agent.

以上説明したように、本実施形態にかかる合成ガス生成システム100およびこれを用いた合成ガス生成方法によれば、タールとの親和性が高いオイルで合成ガスX2、X3を洗浄することで、合成ガスX2、X3から効率よくタールを除去することができる。また、洗浄後オイルZ1を燃焼炉112およびガス化炉116に導入することで、洗浄後オイルZ1が有する熱エネルギーを捨てることなく、有効利用することが可能となり、除去したタールを燃料やガス化原料として有効利用することができる。   As described above, according to the synthesis gas generation system 100 and the synthesis gas generation method using the same according to the present embodiment, the synthesis gas X2 and X3 are washed with oil having high affinity with tar, thereby synthesizing. Tar can be efficiently removed from the gases X2 and X3. Further, by introducing the washed oil Z1 into the combustion furnace 112 and the gasification furnace 116, it becomes possible to effectively use the discarded oil Z1 without discarding the thermal energy, and the removed tar is converted into fuel or gasification. It can be used effectively as a raw material.

また、従来、オイルスクラバ220、ミストセパレータ222に代えて、水を噴霧することにより合成ガスX2、X3中のタールを除去するスプレー塔やミストセパレータが設けられていたため、洗浄後の水(排水)を処理するための排水処理設備が必要となっていた。具体的に説明すると、排水処理設備は、加圧した空気を排水に導入し、排水に含まれるスラッジ等の浮遊物質を浮上させて除去する加圧浮上槽(もしくは凝集沈殿処理)、アンモニア放散塔、排水に活性汚泥(好気性の微生物)を適用することで、排水に含まれる有機物を分解して除去する活性汚泥槽、排水と固形物とを分離する最終沈殿槽を含んで構成される。   Conventionally, instead of the oil scrubber 220 and the mist separator 222, a spray tower and a mist separator for removing tar in the synthesis gas X2 and X3 by spraying water have been provided. The waste water treatment equipment for processing was needed. More specifically, the wastewater treatment facility is a pressurized flotation tank (or coagulation sedimentation treatment) that introduces pressurized air into the wastewater and floats and removes suspended solids contained in the wastewater, an ammonia diffusion tower By applying activated sludge (aerobic microorganisms) to the wastewater, it comprises an activated sludge tank that decomposes and removes organic substances contained in the wastewater, and a final sedimentation tank that separates the wastewater and solids.

しかし、本実施形態の合成ガス生成システム100は、水を噴霧することにより合成ガスX2、X3中のタールを除去するスプレー塔や水を噴霧するミストセパレータに代えて、オイルを噴霧するオイルスクラバ220や、オイルを噴霧するミストセパレータ222を備えることにより、排水が生じることはほとんどない。また、合成ガスX2、X3に含まれる水(ガス化炉116における水蒸気由来の水)であって、オイルスクラバ220や、ミストセパレータ222において洗浄後オイルY1、Y2に含まれることとなった水Z2は、沈降分離部230において分離され、水送出部250によってガス化炉116に送出(返送)されることとなる。   However, the synthesis gas generation system 100 according to the present embodiment uses an oil scrubber 220 for spraying oil instead of a spray tower for removing tar in the synthesis gas X2 and X3 by spraying water or a mist separator for spraying water. In addition, by providing the mist separator 222 for spraying oil, there is almost no drainage. Further, water Z2 contained in the synthesis gas X2 and X3 (water derived from water vapor in the gasification furnace 116) and contained in the oils Y1 and Y2 after being washed in the oil scrubber 220 and the mist separator 222. Are separated in the sedimentation separation unit 230 and sent (returned) to the gasification furnace 116 by the water delivery unit 250.

したがって、上述したような大がかりな排水処理設備が不要となり、排水処理設備に要する場所やコストを削減することが可能となる。さらに、洗浄後オイルY1、Y2から分離した水Z2をガス化炉116に導入することで、水Z2が有する熱エネルギーを捨てることなく、有効利用することができる。   Therefore, a large-scale wastewater treatment facility as described above is not necessary, and it is possible to reduce the place and cost required for the wastewater treatment facility. Furthermore, by introducing the water Z2 separated from the oils Y1 and Y2 after washing into the gasification furnace 116, the thermal energy of the water Z2 can be effectively used without being discarded.

(第2の実施形態:合成ガス生成システム400)
図3は、第2の実施形態にかかる合成ガス生成システム400を説明するための図である。図3に示すように、合成ガス生成システム400は、合成ガス生成装置410と、合成ガス精製装置420とを含んで構成される。図3中、気体(ガス)の流れを実線の矢印で、ガス化原料の流れを二点鎖線の矢印で、水、油等の液体の流れを白抜きの矢印で示す。
(Second Embodiment: Syngas Generation System 400)
FIG. 3 is a diagram for explaining a synthesis gas generation system 400 according to the second embodiment. As shown in FIG. 3, the synthesis gas generation system 400 includes a synthesis gas generation device 410 and a synthesis gas purification device 420. In FIG. 3, the flow of gas (gas) is indicated by solid arrows, the flow of gasification raw materials is indicated by two-dot chain arrows, and the flow of liquids such as water and oil is indicated by white arrows.

合成ガス生成システム400は、ガス化炉416と、加熱部418とを含んで構成される。   The synthesis gas generation system 400 includes a gasification furnace 416 and a heating unit 418.

ガス化炉416は、例えば、流動層方式のガス化炉や、流動媒体(砂)が自重で鉛直下方向に流下することで移動層を形成する移動層方式のガス化炉である。加熱部418は、例えば、間接熱交換器で構成され、ガス化炉416中の流動媒体を加熱する。   The gasification furnace 416 is, for example, a fluidized bed type gasification furnace or a moving bed type gasification furnace that forms a moving bed by flowing a fluid medium (sand) in the vertical downward direction under its own weight. The heating unit 418 is configured with, for example, an indirect heat exchanger, and heats the fluidized medium in the gasification furnace 416.

ガス化炉416は、ガス化原料として、例えば、褐炭等の低品位燃料を700℃〜900℃でガス化させて合成ガスを生成する。本実施形態では、ガス化炉416に水蒸気を供給することにより、ガス化原料をガス化させて合成ガスを生成する。   The gasification furnace 416 gasifies a low-grade fuel such as lignite at 700 ° C. to 900 ° C. as a gasification raw material to generate synthesis gas. In this embodiment, by supplying water vapor to the gasification furnace 416, the gasification raw material is gasified to generate synthesis gas.

そして、ガス化炉416で生成された合成ガスX1には、タール、水蒸気等が含まれているため、下流の合成ガス精製装置420に送出され、精製される。   And since the synthesis gas X1 produced | generated in the gasification furnace 416 contains tar, water vapor | steam, etc., it is sent to the downstream synthesis gas refiner | purifier 420 and refine | purified.

(合成ガス精製装置420)
図3に示すように、合成ガス精製装置420は、改質炉(酸化改質炉)210と、ボイラ212と、オイルスクラバ220と、ミストセパレータ222と、オイル送出部440とを含んで構成される。なお、上述したガス化炉416とともに、改質炉210、オイルスクラバ220、ミストセパレータ222は、すべて密閉構造となっており、外部からの空気の進入を防止している。これにより、合成ガスの純度低下を抑制することができる。
(Syngas purification apparatus 420)
As shown in FIG. 3, the syngas purification apparatus 420 includes a reforming furnace (oxidation reforming furnace) 210, a boiler 212, an oil scrubber 220, a mist separator 222, and an oil delivery unit 440. The The reforming furnace 210, the oil scrubber 220, and the mist separator 222, together with the gasification furnace 416 described above, all have a sealed structure, and prevent air from entering from the outside. Thereby, the purity fall of a synthesis gas can be suppressed.

なお、改質炉210、ボイラ212、オイルスクラバ220、ミストセパレータ222は、上述した第1の実施形態の改質炉210、ボイラ212、オイルスクラバ220、ミストセパレータ222と実質的に機能が等しいので同一の符号を付して重複説明を省略し、ここでは、機能の異なるオイル送出部440について詳述する。   The reforming furnace 210, boiler 212, oil scrubber 220, and mist separator 222 have substantially the same functions as the reforming furnace 210, boiler 212, oil scrubber 220, and mist separator 222 of the first embodiment described above. The same reference numerals are assigned and duplicate descriptions are omitted, and here, the oil delivery section 440 having different functions will be described in detail.

オイル送出部440は、洗浄後オイルY1、Y2をガス化炉416に送出する。これにより、ガス化炉416において、洗浄後オイルY1、Y2をガス化原料としてガス化することができる。また、洗浄後オイルY1、Y2には、水が含まれているが、この水をガス化炉416に導入することにより、従来から導入されている、ガス化原料をガス化するための水蒸気の量を減らすことができる。したがって、水蒸気を生成するための熱エネルギーを削減することが可能となる。   The oil delivery unit 440 sends the washed oil Y1 and Y2 to the gasification furnace 416. Thereby, in the gasification furnace 416, after-cleaning oil Y1 and Y2 can be gasified as a gasification raw material. The washed oils Y1 and Y2 contain water. By introducing this water into the gasification furnace 416, water vapor that has been conventionally introduced to gasify the gasification raw material is used. The amount can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the heat energy for generating water vapor.

さらに、オイル送出部440は、250℃〜550℃程度といった高温の洗浄後オイルY1、Y2をガス化炉416に送出するため、洗浄後オイルY1、Y2が有する熱を捨てることなく効率よく利用することができる。さらに、除去したタールをガス化原料として有効利用することが可能となる。   Further, the oil delivery unit 440 delivers the high-temperature washed oils Y1 and Y2 such as about 250 ° C. to 550 ° C. to the gasification furnace 416, so that the heat of the washed oils Y1 and Y2 can be efficiently used without being discarded. be able to. Furthermore, it becomes possible to effectively use the removed tar as a gasification raw material.

(合成ガス生成方法)
続いて、合成ガス生成システム400を用いた合成ガス生成方法について説明する。図4は、第2の実施形態にかかる合成ガス生成方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。ここで、ガス化炉416には、水蒸気(ガス化剤)が導入されている。
(Syngas production method)
Next, a synthesis gas generation method using the synthesis gas generation system 400 will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining a process flow of the synthesis gas generation method according to the second embodiment. Here, steam (gasification agent) is introduced into the gasification furnace 416.

なお、合成ガス生成工程S300、酸化改質工程S302、洗浄工程S304は、上述した第1の実施形態の合成ガス生成工程S300、酸化改質工程S302、洗浄工程S304と実質的に処理が等しいので同一の符号を付して重複説明を省略し、ここでは処理の異なるオイル送出工程S450について詳述する。   The synthesis gas generation step S300, the oxidation reforming step S302, and the cleaning step S304 are substantially the same as the synthesis gas generation step S300, the oxidation reforming step S302, and the cleaning step S304 of the first embodiment described above. The same reference numerals are assigned and redundant description is omitted, and the oil delivery step S450 having a different process will be described in detail here.

オイルスクラバ220において生じた洗浄後オイルY1、ミストセパレータ222において生じた洗浄後オイルY2は、オイル送出部440によってガス化炉416に直接送出される(オイル送出工程S450)。こうすることで、ガス化炉416において、洗浄後オイルY1、Y2がガス化され、洗浄後オイルY1、Y2に含まれる水が水蒸気となり、ガス化剤の一部としてガス化原料(褐炭等の石炭や洗浄後オイルY1、Y2)をガス化することとなる。   The post-cleaning oil Y1 generated in the oil scrubber 220 and the post-cleaning oil Y2 generated in the mist separator 222 are sent directly to the gasification furnace 416 by the oil delivery unit 440 (oil delivery step S450). By doing so, in the gasification furnace 416, the oils Y1 and Y2 after cleaning are gasified, and the water contained in the oils Y1 and Y2 after cleaning becomes water vapor, and as a part of the gasifying agent, gasified raw materials (such as lignite) Coal and oil Y1, Y2) after washing will be gasified.

以上説明したように、本実施形態にかかる合成ガス生成システム400およびこれを用いた合成ガス生成方法によれば、タールとの親和性が高いオイルで合成ガスX2、X3を洗浄することで、合成ガスX2、X3から効率よくタールを除去することができる。また、洗浄後オイルY1、Y2をガス化炉416に導入することで、洗浄後オイルY1、Y2が有する熱エネルギーを捨てることなく、有効利用することが可能となる。さらに、除去したタールをガス化原料として有効利用することができる。   As described above, according to the synthesis gas generation system 400 and the synthesis gas generation method using the same according to the present embodiment, the synthesis gas X2 and X3 are washed with oil having high affinity with tar, thereby synthesizing. Tar can be efficiently removed from the gases X2 and X3. Further, by introducing the cleaned oils Y1 and Y2 into the gasification furnace 416, it is possible to effectively use the thermal energy of the cleaned oils Y1 and Y2 without being discarded. Furthermore, the removed tar can be effectively used as a gasification raw material.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

例えば、上述した第1の実施形態において、沈降分離部230を備える構成を例に挙げて説明したが、沈降分離部230は必須の構成ではなく、オイル送出部240は、洗浄後オイルY1、Y2を燃焼炉112およびガス化炉116に直接送出してもよい。   For example, in the first embodiment described above, the configuration including the sedimentation separation unit 230 has been described as an example. However, the sedimentation separation unit 230 is not an essential configuration, and the oil delivery unit 240 includes the oils Y1 and Y2 after washing. May be sent directly to the combustion furnace 112 and the gasification furnace 116.

また、上述した第1の実施形態において、オイル送出部240は、洗浄後オイルZ1を燃焼炉112およびガス化炉116に送出する構成について説明したが、オイル送出部240は、洗浄後オイルZ1を燃焼炉112およびガス化炉116のいずれか一方のみに送出してもよい。また、沈降分離部230を備えない場合、オイル送出部240は、洗浄後オイルY1、Y2を燃焼炉112およびガス化炉116のいずれか一方に直接送出してもよい。   Further, in the first embodiment described above, the oil sending unit 240 has been described with respect to the configuration in which the washed oil Z1 is sent to the combustion furnace 112 and the gasification furnace 116. However, the oil sending unit 240 is configured to send the washed oil Z1. It may be sent to only one of the combustion furnace 112 and the gasification furnace 116. When the sedimentation separation unit 230 is not provided, the oil delivery unit 240 may send the washed oil Y1 and Y2 directly to one of the combustion furnace 112 and the gasification furnace 116.

また、上述した第2の実施形態において、オイル送出部440は、洗浄後オイルY1、Y2をガス化炉416に直接送出しているが、沈降分離部230を設けておき、洗浄後オイルY1、Y2を沈降分離部230で貯留した後、オイル送出部440がガス化炉416に送出するとしてもよい。また、第2の実施形態において、沈降分離部230を備える場合、水送出部250を併せて設けておき、水送出部250が水Z2をガス化炉416に送出するとしてもよい。   In the second embodiment described above, the oil delivery unit 440 sends the washed oils Y1 and Y2 directly to the gasification furnace 416. However, the settling separation unit 230 is provided, and the washed oil Y1 and After Y2 is stored in the sedimentation separation unit 230, the oil delivery unit 440 may deliver the gas to the gasification furnace 416. In the second embodiment, when the sedimentation separation unit 230 is provided, the water delivery unit 250 may be provided together and the water delivery unit 250 may send the water Z2 to the gasification furnace 416.

また、上述した実施形態において、オイル洗浄部として、オイルスクラバ220およびミストセパレータ222を例に挙げて説明したが、オイルスクラバ220およびミストセパレータ222のいずれか一方を備える構成としてもよい。   In the above-described embodiment, the oil scrubber 220 and the mist separator 222 have been described as examples of the oil cleaning unit, but the oil scrubber 220 and the mist separator 222 may be provided.

また、上述した実施形態において、改質炉210、ボイラ212を備える構成を例に挙げて説明したが、改質炉210、ボイラ212は必須の構成ではない。例えば、図5に示すように、合成ガス生成システム500を、合成ガス生成装置110と、合成ガス精製装置520とを含んで構成し、合成ガス精製装置520を、オイルスクラバ220と、ミストセパレータ222と、沈降分離部230と、オイル送出部240と、水送出部250とを含んで構成するとしてもよい。   Moreover, in embodiment mentioned above, although demonstrated taking the example of the structure provided with the reforming furnace 210 and the boiler 212, the reforming furnace 210 and the boiler 212 are not essential structures. For example, as shown in FIG. 5, the synthesis gas generation system 500 includes a synthesis gas generation device 110 and a synthesis gas purification device 520, and the synthesis gas purification device 520 includes an oil scrubber 220 and a mist separator 222. In addition, the sedimentation separation unit 230, the oil delivery unit 240, and the water delivery unit 250 may be included.

図5に示す合成ガス生成システム500のように、改質炉210を備えない場合、改質炉210を備える構成と比較して、オイルスクラバ220に導入される合成ガスX1にはタールが多く含まれている。したがって、洗浄後オイルY1、Y2には、タールが多く含まれることとなり、オイル送出部240によって、燃焼炉112、ガス化炉116に送出される洗浄後オイルZ1にもタールが多く含まれることとなる。これにより、燃焼炉112において、流動媒体を加熱するための燃料コストをさらに低減することができる。   When the reforming furnace 210 is not provided as in the synthesis gas generation system 500 illustrated in FIG. 5, the synthesis gas X <b> 1 introduced into the oil scrubber 220 contains a large amount of tar as compared with the configuration including the reforming furnace 210. It is. Therefore, after-cleaning oils Y1 and Y2 contain a lot of tar, and after-washing oil Z1 sent to combustion furnace 112 and gasification furnace 116 by oil sending part 240 contains a lot of tar. Become. Thereby, in the combustion furnace 112, the fuel cost for heating a fluidized medium can further be reduced.

なお、ボイラ212を備えない場合、精製合成ガスX4を利用する機器の耐熱温度に応じて、ミストセパレータ222の後段に熱交換器(冷却器)やボイラを設けてもよい。さらに、ミストセパレータ222の後段に、水を噴霧するスプレー塔、水を噴霧するミストセパレータ、精製合成ガスX4を昇圧する昇圧器を備えるとしてもよい。   In the case where the boiler 212 is not provided, a heat exchanger (cooler) or a boiler may be provided at the subsequent stage of the mist separator 222 in accordance with the heat resistant temperature of the equipment using the purified synthesis gas X4. Furthermore, a spray tower for spraying water, a mist separator for spraying water, and a booster for boosting the purified synthesis gas X4 may be provided in the subsequent stage of the mist separator 222.

また、上述した第2の実施形態において、改質炉210、ボイラ212を備える構成を例に挙げて説明したが、ボイラ212および加熱部418を設けずともよい。この場合、改質炉210の出口温度(改質炉210の下流側のX1の温度)は1000℃以上となるため、洗浄後オイルY1、Y2は合成ガスX1が有する1000℃程度の熱を回収することができる。したがって、ガス化炉416は、加熱部418を設けずとも、洗浄後オイルY1、Y2が回収した熱で流動媒体を加熱することが可能となる。   Further, in the second embodiment described above, the configuration including the reforming furnace 210 and the boiler 212 has been described as an example, but the boiler 212 and the heating unit 418 may not be provided. In this case, since the outlet temperature of the reforming furnace 210 (the temperature of X1 downstream of the reforming furnace 210) is 1000 ° C. or higher, the oils Y1 and Y2 after cleaning recover the heat of about 1000 ° C. of the synthesis gas X1. can do. Therefore, the gasification furnace 416 can heat the fluid medium with the heat recovered by the oils Y1 and Y2 after cleaning without providing the heating unit 418.

なお、本明細書の合成ガス生成方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。   In addition, each process of the synthesis gas production | generation method of this specification does not necessarily need to process in time series along the order described as a flowchart.

本発明は、合成ガスを生成する合成ガス生成システム、および、合成ガス生成方法に利用することができる。   The present invention can be used in a synthesis gas generation system that generates synthesis gas and a synthesis gas generation method.

100、400、500 …合成ガス生成システム
112 …燃焼炉
116、416 …ガス化炉
220 …オイルスクラバ(オイル洗浄部)
222 …ミストセパレータ(オイル洗浄部)
230 …沈降分離部
240、440 …オイル送出部
250 …水送出部
100, 400, 500 ... synthesis gas generation system 112 ... combustion furnace 116, 416 ... gasification furnace 220 ... oil scrubber (oil cleaning section)
222 ... Mist separator (oil cleaning part)
230 ... Sediment separation part 240, 440 ... Oil sending part 250 ... Water sending part

Claims (3)

流動媒体を加熱する燃焼炉と、
前記燃焼炉によって加熱された流動媒体と、水蒸気とが導入されて、該流動媒体の流動層が形成され、当該流動層が有する熱および該水蒸気でガス化原料をガス化させて合成ガスを生成するガス化炉と、
生成された前記合成ガスとオイルとを接触させることで、当該オイルで当該合成ガスを洗浄するオイル洗浄部と、
前記オイル洗浄部において前記合成ガスを洗浄した後のオイルである洗浄後オイルを貯留し、比重の違いによって当該洗浄後オイルから水を分離する沈降分離部と、
前記沈降分離部によって前記水が分離された前記洗浄後オイルを前記燃焼炉に送出するオイル送出部と、
前記沈降分離部によって分離された前記水を前記ガス化炉に送出する水送出部と、
を備え、
前記燃焼炉は、前記流動媒体の加熱に前記洗浄後オイルを用いることを特徴とする合成ガス生成システム。
A combustion furnace for heating the fluid medium;
A fluidized medium heated by the combustion furnace and water vapor are introduced to form a fluidized bed of the fluidized medium, and a gasification raw material is gasified with the heat of the fluidized bed and the water vapor to generate synthesis gas. A gasifier,
An oil cleaning section for cleaning the synthesis gas with the oil by bringing the generated synthesis gas into contact with the oil; and
A precipitating separation section for storing the oil after washing which is an oil after washing the synthesis gas in the oil washing section, and separating water from the oil after washing according to a difference in specific gravity;
An oil delivery section for delivering the washed oil from which the water has been separated by the settling separation section to the combustion furnace;
A water delivery section for delivering the water separated by the settling separation section to the gasification furnace;
With
The combustion furnace uses the post-cleaning oil for heating the fluid medium.
前記オイル送出部は、前記洗浄後オイルを前記ガス化炉にも送出し、
前記ガス化炉は、前記洗浄後オイルをガス化原料としてガス化させることを特徴とする請求項1に記載の合成ガス生成システム。
The oil delivery section sends the washed oil to the gasification furnace,
The synthesis gas generation system according to claim 1, wherein the gasification furnace gasifies the washed oil as a gasification raw material.
流動媒体を加熱する燃焼炉と、当該燃焼炉によって加熱された流動媒体と、水蒸気とが導入されて、該流動媒体の流動層が形成され、当該流動層が有する熱および該水蒸気でガス化原料をガス化させて合成ガスを生成するガス化炉と、を用いた合成ガス生成方法であって、
生成された前記合成ガスとオイルとを接触させることで、当該オイルで当該合成ガスを洗浄する工程と、
前記合成ガスを洗浄した後のオイルである洗浄後オイルを貯留し、比重の違いによって当該洗浄後オイルから水を分離する工程と、
水が分離された前記洗浄後オイルを、前記燃焼炉および前記ガス化炉のいずれか一方または双方に送出する工程と、
分離された前記水を前記ガス化炉に送出する工程と、
を含むことを特徴とする合成ガス生成方法。
A combustion furnace for heating the fluidized medium, and the fluidized medium heated by the combustion furnace, is introduced and the water vapor, a fluidized layer of flowable medium is formed, gasified by heat and water vapor the fluidized layer has A gasification furnace that gasifies a raw material to generate a synthesis gas, and a synthesis gas generation method using the gasification furnace,
Cleaning the synthesis gas with the oil by contacting the generated synthesis gas with the oil;
Storing the washed oil, which is the oil after washing the synthesis gas, and separating water from the washed oil according to the difference in specific gravity;
Sending the washed oil from which water has been separated to one or both of the combustion furnace and the gasification furnace;
Sending the separated water to the gasifier;
A synthesis gas generation method comprising:
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