JPH01301925A - 総合ガス化複合サイクル発電方法 - Google Patents
総合ガス化複合サイクル発電方法Info
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- JPH01301925A JPH01301925A JP1089526A JP8952689A JPH01301925A JP H01301925 A JPH01301925 A JP H01301925A JP 1089526 A JP1089526 A JP 1089526A JP 8952689 A JP8952689 A JP 8952689A JP H01301925 A JPH01301925 A JP H01301925A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、総合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）法に
関する。詳述すれば、この発明は生成、高ＣＯ合成ガス
の一部を転換してピークシェイピング用粗メタノール生
成物生産の改良に関する。
関する。詳述すれば、この発明は生成、高ＣＯ合成ガス
の一部を転換してピークシェイピング用粗メタノール生
成物生産の改良に関する。
（従来の技術）
メタノールは合成ガス（シンガス）、水素（８２）、一
酸化炭素（ＣＯ〉および二酸化炭素（ＣＯ２）から生産
される。メタノール合成反応の化学量論は所望のモル反
応供給材料組成が次の化学反応式で与えられる： Ｒ＝ （８２Ｃ０２）／ （ＣＯ十ＣＯ２＞＝２．０し
かし、反応動力学とシステム制御は、鼓適比率が実際に
Ｒ＝２．１以上であることを指示している。
酸化炭素（ＣＯ〉および二酸化炭素（ＣＯ２）から生産
される。メタノール合成反応の化学量論は所望のモル反
応供給材料組成が次の化学反応式で与えられる： Ｒ＝ （８２Ｃ０２）／ （ＣＯ十ＣＯ２＞＝２．０し
かし、反応動力学とシステム制御は、鼓適比率が実際に
Ｒ＝２．１以上であることを指示している。
Ｒ＝２．０乃至２．１のガスは「調合」ガス、すなわち
化学量論的に向合がとれていると呼ばれ、それは１９％
Ｃ０１５％ＣＯ２，５５％Ｈ２および２１％ＣＨ４Ｎ２
の典型的組成を具えている。
化学量論的に向合がとれていると呼ばれ、それは１９％
Ｃ０１５％ＣＯ２，５５％Ｈ２および２１％ＣＨ４Ｎ２
の典型的組成を具えている。
シンガスは通常メタンまたは他の炭化水素の改質によっ
てでき、それはメタノール合成に適切な高水素ガスが得
られる（たとえば、メタンの蒸気改質により生産される
典型的メタノールシンガスは１５％Ｃ０１８％ＣＯ□、
７３％）（２，４％Ｃｔ１４１１２、Ｒ＝２．８の組成
を具える）。現在、世界のメタノールの７０乃至７５％
は改質天然ガスで賄われているが、石油市場が不安定の
ため、液化炭化水素と天然ガスは必ずしも入手できると
は限らない。代替になるまた豊富な資源は石炭であって
、それは石炭ガス化装置たとえばテキサコ（Ｔｅｘａｃ
ｏ）、ダウ（ＤＯＷ）、シェル（Ｓｈｅｌｌ）およびブ
刀ティッシュ、ガス／ルルギー（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｇａ
ｓ／Ｌｕｒｇｉ）が開発した改良型高温石炭ガス化装置
でシンガスに転換できるものである。
てでき、それはメタノール合成に適切な高水素ガスが得
られる（たとえば、メタンの蒸気改質により生産される
典型的メタノールシンガスは１５％Ｃ０１８％ＣＯ□、
７３％）（２，４％Ｃｔ１４１１２、Ｒ＝２．８の組成
を具える）。現在、世界のメタノールの７０乃至７５％
は改質天然ガスで賄われているが、石油市場が不安定の
ため、液化炭化水素と天然ガスは必ずしも入手できると
は限らない。代替になるまた豊富な資源は石炭であって
、それは石炭ガス化装置たとえばテキサコ（Ｔｅｘａｃ
ｏ）、ダウ（ＤＯＷ）、シェル（Ｓｈｅｌｌ）およびブ
刀ティッシュ、ガス／ルルギー（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｇａ
ｓ／Ｌｕｒｇｉ）が開発した改良型高温石炭ガス化装置
でシンガスに転換できるものである。
石炭誘導シンガスは、総合ガス北複合サイクル（ＩＧＣ
Ｃ）発電装置におけるガスタービン燃料として使用でき
る。電力に対する日常周期的需要のため、このような設
備に対する主たる関心事は荷重追従順応性である。この
順応性を達成するなめ、前記ＩＧＣＣプラントの前端を
ピーク容量に合わせて構築するかあるいは、余分の燃料
をピーク期間中引き入れる必要がある（これをピークシ
ェービングと言う）。前者は費用がかかりしかも効率の
悪い選択である。後者は、いくぶん費用のかかりが少い
が、燃料を現場で生産し貯蔵して改良できる。
Ｃ）発電装置におけるガスタービン燃料として使用でき
る。電力に対する日常周期的需要のため、このような設
備に対する主たる関心事は荷重追従順応性である。この
順応性を達成するなめ、前記ＩＧＣＣプラントの前端を
ピーク容量に合わせて構築するかあるいは、余分の燃料
をピーク期間中引き入れる必要がある（これをピークシ
ェービングと言う）。前者は費用がかかりしかも効率の
悪い選択である。後者は、いくぶん費用のかかりが少い
が、燃料を現場で生産し貯蔵して改良できる。
この問題の１つの解決は、メタノールをピークシェービ
ング燃料として現場で生産することである。
ング燃料として現場で生産することである。
メタノールを協同生産しないＩＧＣＣ設備においては、
シンガスをガスタービンで燃焼させ発電する。
シンガスをガスタービンで燃焼させ発電する。
タービン排気・煙道ガスは連続熱回収装置での蒸気発生
と過熱とに用いられ、またこの蒸気はさらに発電にも使
用される。協同生産設備において、シンガスはまずメタ
ノール合成反応器を通過させその一部をメタノールに転
換させる。残余のシンガスをガスタービンに送り電力を
生産する。前記メタノールをピークシェービング燃料と
して貯蔵し、それを電力需要の高い期間中にガスタービ
ンへの供給の増大に使用する。この機構は発電装置への
荷重が広範囲に変動する故魅力があり、また前記貯蔵メ
タノールを設備の前端に供給する方が、それにピークシ
ェービング設備能力を組み込むよりずっと経済的である
。
と過熱とに用いられ、またこの蒸気はさらに発電にも使
用される。協同生産設備において、シンガスはまずメタ
ノール合成反応器を通過させその一部をメタノールに転
換させる。残余のシンガスをガスタービンに送り電力を
生産する。前記メタノールをピークシェービング燃料と
して貯蔵し、それを電力需要の高い期間中にガスタービ
ンへの供給の増大に使用する。この機構は発電装置への
荷重が広範囲に変動する故魅力があり、また前記貯蔵メ
タノールを設備の前端に供給する方が、それにピークシ
ェービング設備能力を組み込むよりずっと経済的である
。
残念ながら、ＩＧＣＣプラントに用いられる改良型ガス
化装置からの石炭誘導シンガスは高ＣＯ（たとえば、テ
キサコのガス化装置シンガスは３５％Ｈ２，５１％ＣＤ
、１３％ＣＯ２，１％Ｃ１１４Ｈ２、Ｒ＝０．３４とい
う典型的組成を具えている）であるが、改質炭化水素類
から高水素シンガスとは異なる。問題はこのガスの通常
の方法でメタノールへの転換は、メタノール合成に先立
つガス調合に数工程の前処理が必要とされるので、高価
につきまた複雑であることである。
化装置からの石炭誘導シンガスは高ＣＯ（たとえば、テ
キサコのガス化装置シンガスは３５％Ｈ２，５１％ＣＤ
、１３％ＣＯ２，１％Ｃ１１４Ｈ２、Ｒ＝０．３４とい
う典型的組成を具えている）であるが、改質炭化水素類
から高水素シンガスとは異なる。問題はこのガスの通常
の方法でメタノールへの転換は、メタノール合成に先立
つガス調合に数工程の前処理が必要とされるので、高価
につきまた複雑であることである。
概念としてのＩＧＣＣ協同生産プラントは気相と液相メ
タノール合成反応器を具備するよう設計された。気相反
応器を備えると、ガス化装置からの主シンガス流れは２
つの部分に分割される。その１つは約７５％でガスター
ビンに直接入り、残量の２５％はメタノール合成区画に
入る。この後者の流れはさらに分割されて、１つは６７
％が蒸気と混合されたうえ高温シフト反応器（ｌ（ＴＳ
）に送られる。シフト後、ＣＯ２は除去され、さらにこ
の流れは未シフト流れと、メタノールルーズの再循環ガ
スと混合されてメタノール合成用の調合ガスが得られる
。
タノール合成反応器を具備するよう設計された。気相反
応器を備えると、ガス化装置からの主シンガス流れは２
つの部分に分割される。その１つは約７５％でガスター
ビンに直接入り、残量の２５％はメタノール合成区画に
入る。この後者の流れはさらに分割されて、１つは６７
％が蒸気と混合されたうえ高温シフト反応器（ｌ（ＴＳ
）に送られる。シフト後、ＣＯ２は除去され、さらにこ
の流れは未シフト流れと、メタノールルーズの再循環ガ
スと混合されてメタノール合成用の調合ガスが得られる
。
再循環ループからのパージガスと、ＣＯ２除去区画から
の不良ＣＯ２はガスタービンに送られる。ＩＧＣＣ協同
生産機構においての通常型気相メタノール合成反応器の
使用は気相全メタノール生成物プラントにおけると同様
の欠点に曝らされる。すなわち、「ＲＪ値が２．０以上
の供給ガス組成を達成するためシフト区画とＣＯ２除去
区画が必要となること、シフトおよびメタノール合成が
別々の容器で遂行されることおよび、１通過当りの転換
が温度制約によって制限されることである。
の不良ＣＯ２はガスタービンに送られる。ＩＧＣＣ協同
生産機構においての通常型気相メタノール合成反応器の
使用は気相全メタノール生成物プラントにおけると同様
の欠点に曝らされる。すなわち、「ＲＪ値が２．０以上
の供給ガス組成を達成するためシフト区画とＣＯ２除去
区画が必要となること、シフトおよびメタノール合成が
別々の容器で遂行されることおよび、１通過当りの転換
が温度制約によって制限されることである。
液相メタノール法には高ＣＯガス（たとえば「ＲＪ値が
約０．３０乃至０．４０＞を直接加工できるため協同生
産という点で気相メタノール合成にまさる利点がある。
約０．３０乃至０．４０＞を直接加工できるため協同生
産という点で気相メタノール合成にまさる利点がある。
ガス化装置からの全高ＣＯガス流れは１回通過で液相反
応器に送られ１０乃至２０％のＣｏメタノールへの転換
が達成される。ガスが液相メタノール反応器に送られる
前にガスが調合されて追加メタノールが生産できる一方
、このメタノールの増加量は別のシフトとＣＯ２除去装
置の費用を補って余りある。液相メタノール反応器は恒
温に作動するから触媒温度の上昇も、また気相メタノー
ル合成法の特徴であるメタノール転換に対する付随制約
もない。一般の液相設計において、前記ＣＤ（供給ガス
の’ＲＪ ＝０．３４＞の約１４％がメタノールに転換
されるが、約９％メタノールを含有する反応器流出液が
出る。気相反応器における通過当りの転換で、たとえ供
給ガスのｒＲｕ値が２．０以上であってもメタノールが
結果として出てくる反応器流出液にわずか５％しか含ま
れないのが普通である。しかし、注目すべきことは、液
相反応器のすぐれた性能をもってしても、前記協同生産
機構はそれでもなお高価につき、この加工方法改良の動
機であり得る。
応器に送られ１０乃至２０％のＣｏメタノールへの転換
が達成される。ガスが液相メタノール反応器に送られる
前にガスが調合されて追加メタノールが生産できる一方
、このメタノールの増加量は別のシフトとＣＯ２除去装
置の費用を補って余りある。液相メタノール反応器は恒
温に作動するから触媒温度の上昇も、また気相メタノー
ル合成法の特徴であるメタノール転換に対する付随制約
もない。一般の液相設計において、前記ＣＤ（供給ガス
の’ＲＪ ＝０．３４＞の約１４％がメタノールに転換
されるが、約９％メタノールを含有する反応器流出液が
出る。気相反応器における通過当りの転換で、たとえ供
給ガスのｒＲｕ値が２．０以上であってもメタノールが
結果として出てくる反応器流出液にわずか５％しか含ま
れないのが普通である。しかし、注目すべきことは、液
相反応器のすぐれた性能をもってしても、前記協同生産
機構はそれでもなお高価につき、この加工方法改良の動
機であり得る。
（発明が解決しようとする課題）
いくぶん類似の協同生産機構があることを付言するのも
価値がある（アメリカ合衆国特許第３、９８６．３４９
号および４，０９２，８２５号）、この機構は石炭誘導
シンガスをフィッシャートロプシュ（Ｆｉｓｏｈｅｒ
−Ｔｒｏｐｓｃｈ）合成により液体炭化水素に転換する
が、それには前記炭化水素を無反応ガスから分離するこ
とと、前記ガスをガスタービンに供給して発電すること
、およびピークシェービング燃料として前記炭化水素の
少くとも一部を利用する必要がある。メタノールは前記
炭化水素合成でできる可能性のある副生成物として説明
されているが、それは所望生成物の１つではない。
価値がある（アメリカ合衆国特許第３、９８６．３４９
号および４，０９２，８２５号）、この機構は石炭誘導
シンガスをフィッシャートロプシュ（Ｆｉｓｏｈｅｒ
−Ｔｒｏｐｓｃｈ）合成により液体炭化水素に転換する
が、それには前記炭化水素を無反応ガスから分離するこ
とと、前記ガスをガスタービンに供給して発電すること
、およびピークシェービング燃料として前記炭化水素の
少くとも一部を利用する必要がある。メタノールは前記
炭化水素合成でできる可能性のある副生成物として説明
されているが、それは所望生成物の１つではない。
この発明は、総合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電
方法を提供するものである。
方法を提供するものである。
（課題を解決するための手段）
前記ＩＧＣＣ方法は炭化水素燃料をガス化装置で転換し
て高一酸化炭素合成ガスを生産し、それをガスタービン
で順番に燃焼させて電力を生産する。
て高一酸化炭素合成ガスを生産し、それをガスタービン
で順番に燃焼させて電力を生産する。
前記ＩＧＣＣ方法にはまた高ＣＯ合成ガスからメタノー
ルを生産してから、ピークシェーブに使用できる補助燃
料として燃焼させる設備が備わる。メタノールはメタノ
ール合成触媒の存在において高ＣＯ合成ガスの少くとも
一部を反応させて生産される。
ルを生産してから、ピークシェーブに使用できる補助燃
料として燃焼させる設備が備わる。メタノールはメタノ
ール合成触媒の存在において高ＣＯ合成ガスの少くとも
一部を反応させて生産される。
同量の合成ガスからのメタノールの生産性を増大させる
改良は、触媒の存在において高一酸化炭素合成ガスを液
相反応器の中で水と反応させることで水・ガスシフトと
メタノール合成反応とを単一工程に組合わせることであ
り、それによって粗メタノール生成物と、一酸化炭素分
を減少させしかも水素と二酸化炭素分を増加させた合成
ガスの双方を生産することである。このように生産され
た一酸化炭素分の減少した、しかも水素と二酸化炭素分
の増加した合成ガスはガスタービンでの燃焼に適してい
る。
改良は、触媒の存在において高一酸化炭素合成ガスを液
相反応器の中で水と反応させることで水・ガスシフトと
メタノール合成反応とを単一工程に組合わせることであ
り、それによって粗メタノール生成物と、一酸化炭素分
を減少させしかも水素と二酸化炭素分を増加させた合成
ガスの双方を生産することである。このように生産され
た一酸化炭素分の減少した、しかも水素と二酸化炭素分
の増加した合成ガスはガスタービンでの燃焼に適してい
る。
液相反応器に添加された水は液体として有利に導入でき
る。液相反応器中の触媒は適当なメタノール合成触媒で
あればどのようなものでもよく、あるいはメタノール合
成触媒と低温シフ！〜触媒の混合物でもよい。液相メタ
ノール反応器内の触媒濃度は約５乃至約１０ｗｔ％の範
囲内でよい。この発明の方法の改良は、Ｒ値が２以下で
ある高ＣＯ合成ガスに特に適している。
る。液相反応器中の触媒は適当なメタノール合成触媒で
あればどのようなものでもよく、あるいはメタノール合
成触媒と低温シフ！〜触媒の混合物でもよい。液相メタ
ノール反応器内の触媒濃度は約５乃至約１０ｗｔ％の範
囲内でよい。この発明の方法の改良は、Ｒ値が２以下で
ある高ＣＯ合成ガスに特に適している。
この発明は、このうえに数加工工程から成っている。こ
れらの工程のうち、（１）たとえば膜装置または圧力ス
イング吸着（ＰＳＡ）、装置内の一酸化炭素分が減少し
かつ水素と二酸化炭素分が増加した合成ガスの少くとも
一部を加工して、前記一酸化炭素分の減少しかつ水素と
二酸化炭素分の増加した合成ガスを、双方とも水素、一
酸化炭素および二酸化炭素から成る高水素成分と高一酸
化炭素成分とに分離し、前記高水素成分を液相反応器の
入口に再循環する工程と、（２）たとえば膜装置または
圧力スイング吸着（ＰＳＡ）装置内の一酸化炭素分が減
少しかつ水素と二酸化炭素分が増加した合成ガスの少く
とも一部を加工して、前記一酸化炭素分の減少しかつ水
素と二酸化炭素分の増加した合成ガスを、双方とも水素
、一酸化炭素および二酸化炭素から成る高水素成分と高
一酸化炭素成分とに分離する工程と、前記高水素成分と
未加工合成ガス（すなわち、前記ガスは膜またはＰＳＡ
装置では加工されない）を単一メタノール供給流れに結
合する工程と、前記一酸化炭素の少くとも一部を気相メ
タノール反応器供給材料流れから除去する工程と、気相
反応器内のメタノール反応器供給流れを反応させてメタ
ノールを生産する工程および気相メタノール反応器から
の無転換流出液を膜装置からの高一酸化炭素成分と結合
させる工程とである。
れらの工程のうち、（１）たとえば膜装置または圧力ス
イング吸着（ＰＳＡ）、装置内の一酸化炭素分が減少し
かつ水素と二酸化炭素分が増加した合成ガスの少くとも
一部を加工して、前記一酸化炭素分の減少しかつ水素と
二酸化炭素分の増加した合成ガスを、双方とも水素、一
酸化炭素および二酸化炭素から成る高水素成分と高一酸
化炭素成分とに分離し、前記高水素成分を液相反応器の
入口に再循環する工程と、（２）たとえば膜装置または
圧力スイング吸着（ＰＳＡ）装置内の一酸化炭素分が減
少しかつ水素と二酸化炭素分が増加した合成ガスの少く
とも一部を加工して、前記一酸化炭素分の減少しかつ水
素と二酸化炭素分の増加した合成ガスを、双方とも水素
、一酸化炭素および二酸化炭素から成る高水素成分と高
一酸化炭素成分とに分離する工程と、前記高水素成分と
未加工合成ガス（すなわち、前記ガスは膜またはＰＳＡ
装置では加工されない）を単一メタノール供給流れに結
合する工程と、前記一酸化炭素の少くとも一部を気相メ
タノール反応器供給材料流れから除去する工程と、気相
反応器内のメタノール反応器供給流れを反応させてメタ
ノールを生産する工程および気相メタノール反応器から
の無転換流出液を膜装置からの高一酸化炭素成分と結合
させる工程とである。
この発明は、総合ガス化複合すイクル法内のメタノール
生産工程の改良であり、そこにおいてメタノールは高Ｃ
Ｏ合成ガスからピークシェイピング用に生産される。こ
の方法の改良はメタノール合成と、水・ガスシフト反応
とをメタノール生産性を増大させるなめ単一工程に組合
わせることである。この発明の改良は、シフトおよびＣ
Ｏ２除去工程中の合成ガスを調合してから、気相メタノ
ール合成法が用いられる場合に必要となるそれのメタノ
ールへの転換の必要性にとって代わる。この発明は、液
相メタノール反応器の高ＣＯシンガスに水を添加する場
合、水・ガスシフトと、メタノール合成反応とが同時に
起こる事実に基くものである。
生産工程の改良であり、そこにおいてメタノールは高Ｃ
Ｏ合成ガスからピークシェイピング用に生産される。こ
の方法の改良はメタノール合成と、水・ガスシフト反応
とをメタノール生産性を増大させるなめ単一工程に組合
わせることである。この発明の改良は、シフトおよびＣ
Ｏ２除去工程中の合成ガスを調合してから、気相メタノ
ール合成法が用いられる場合に必要となるそれのメタノ
ールへの転換の必要性にとって代わる。この発明は、液
相メタノール反応器の高ＣＯシンガスに水を添加する場
合、水・ガスシフトと、メタノール合成反応とが同時に
起こる事実に基くものである。
水の添加は平衡を前方（すなわちＣＤ＋１Ｉ２０−Ｈ２
十Ｃ０２）に単に追いやるだけである。
十Ｃ０２）に単に追いやるだけである。
（発明の効果）
液相メタノール反応器の数ある利点は既に述べられたが
、水の添加を考慮する時また別の利点のあることがわか
る。通常の技術と対照的に、液体の水が液相反応器に直
接添加できることである。
、水の添加を考慮する時また別の利点のあることがわか
る。通常の技術と対照的に、液体の水が液相反応器に直
接添加できることである。
これは、高圧プロセス蒸気を発生させる費用を節減し、
さらに反応器から除去する必要のある正味熱を低下させ
る。通常型気相反応器は、熱衝撃と急速気化とが触媒タ
ブレットを粉砕破壊することがあるため液体水の供給の
受入れができない。加えて添加される水蒸気は十分その
露点以上に維持して凝縮と、そのピストン流れ作業によ
り引続き起こる層の急冷とを防ぐ必要がある。
さらに反応器から除去する必要のある正味熱を低下させ
る。通常型気相反応器は、熱衝撃と急速気化とが触媒タ
ブレットを粉砕破壊することがあるため液体水の供給の
受入れができない。加えて添加される水蒸気は十分その
露点以上に維持して凝縮と、そのピストン流れ作業によ
り引続き起こる層の急冷とを防ぐ必要がある。
蒸気の液相メタノール反応器への添加がＥＰＲ報告ＡＦ
−１２９１号（１９７９年１２月号、５−３ページ）で
考究され、そこでは発想が詳細に論ぜられまた、２つの
シンガス組成物の実験室データが示されているが、その
データはメタノールの生産性が水の添加に従って低下す
ることを示した。水添加が特に既に必要Ｈ２／ＣＯ化学
量論を有するガスに対し常にメタノール生産性を低下さ
せることと、非化学量論的合成ガスに対しては、蒸気対
ＣＯ比率は増加して生産性の低下が緩やかになることが
報告された。
−１２９１号（１９７９年１２月号、５−３ページ）で
考究され、そこでは発想が詳細に論ぜられまた、２つの
シンガス組成物の実験室データが示されているが、その
データはメタノールの生産性が水の添加に従って低下す
ることを示した。水添加が特に既に必要Ｈ２／ＣＯ化学
量論を有するガスに対し常にメタノール生産性を低下さ
せることと、非化学量論的合成ガスに対しては、蒸気対
ＣＯ比率は増加して生産性の低下が緩やかになることが
報告された。
一方この発明の背景になる実験は前記ＥＰＲＩ報告にあ
るものに関しては意外な結果を示す。第２図は、液相メ
タノール反応器に入るＨ、２０対ＣＯのモル比で示され
た水のメタノール生産性（ｍｍｏｌ Ｈｅ０ｔｌ／ｈｒ
−ｇｍ触媒〉に及ぼす影響および前記）＋２／’ＣＤの
モル比（水・ガスシフト反応の程度の測定）に及ぼす影
響を示す。このグラフは２つの重要な問題点を示す。第
１点はメタノールの生産性曲線が最高点を通り、水を実
際に使用してメタノールの生産性の上昇が可能であるこ
とを示す。この最高点はＥＰＲＩ報告ＡＦ−１２９１号
で報告されているデータには示されていないし、想像さ
えもできなかった。第２点は、水の添加が流出液中の水
素含量を増加させていることである。シフト反応で生成
されたＣＯ２が化学量論的に調合された流出液を防ぐが
、適当量のＣＯ２はその後で除去でき、必要の場合、調
合ガスとすることができる。従って、正確な量の水の添
加は、結果として、シフト反応を通してのＨｅの相当量
の生産と同様、乾燥高ＣＯガス供給に対するメタノール
の生産量を増加させることになる。さらに水を添加する
ことによりある程度メタノールの生産性を犠牲にしても
Ｈｅの生産を増加させることになる。
るものに関しては意外な結果を示す。第２図は、液相メ
タノール反応器に入るＨ、２０対ＣＯのモル比で示され
た水のメタノール生産性（ｍｍｏｌ Ｈｅ０ｔｌ／ｈｒ
−ｇｍ触媒〉に及ぼす影響および前記）＋２／’ＣＤの
モル比（水・ガスシフト反応の程度の測定）に及ぼす影
響を示す。このグラフは２つの重要な問題点を示す。第
１点はメタノールの生産性曲線が最高点を通り、水を実
際に使用してメタノールの生産性の上昇が可能であるこ
とを示す。この最高点はＥＰＲＩ報告ＡＦ−１２９１号
で報告されているデータには示されていないし、想像さ
えもできなかった。第２点は、水の添加が流出液中の水
素含量を増加させていることである。シフト反応で生成
されたＣＯ２が化学量論的に調合された流出液を防ぐが
、適当量のＣＯ２はその後で除去でき、必要の場合、調
合ガスとすることができる。従って、正確な量の水の添
加は、結果として、シフト反応を通してのＨｅの相当量
の生産と同様、乾燥高ＣＯガス供給に対するメタノール
の生産量を増加させることになる。さらに水を添加する
ことによりある程度メタノールの生産性を犠牲にしても
Ｈｅの生産を増加させることになる。
（作用）
この発明による、推奨ＩＧＣＣ協同生産プラントのフロ
ーシートを第１図に示す。第１図を参照して、脱硫高Ｃ
Ｏ合成ガスと水（液体または蒸気）を管路１および３を
それぞれ経由して工程に送り、組合わせ、そして管路５
を経由して液相反応器１に送り、そこにおいて合成ガス
と水とが触媒の存在において反応させる。二者択一的に
、管路３にある液体の水または蒸気を最初に合成ガスと
結合することなしに反応器７に直接添加できる。液相メ
タノール反応器７はスラリーあるいは懸濁気泡方式で操
作できる。前記スラリ一方式の場合、粉末メタノール合
成触媒（たとえばＣＩＯ／ＺｎＯ／Ａｊ）２０３）を液
状媒体（たとえば軽パラフィン系またはシクロパラフィ
ニツク系石油）中でスラリーにする。二者択一的に、粉
末メタノール合成触媒と、低温シフト触媒との混合物を
反応器７で使用できる。触媒の濃度は約５乃至５０ｗｔ
％の範囲で変動できる。
ーシートを第１図に示す。第１図を参照して、脱硫高Ｃ
Ｏ合成ガスと水（液体または蒸気）を管路１および３を
それぞれ経由して工程に送り、組合わせ、そして管路５
を経由して液相反応器１に送り、そこにおいて合成ガス
と水とが触媒の存在において反応させる。二者択一的に
、管路３にある液体の水または蒸気を最初に合成ガスと
結合することなしに反応器７に直接添加できる。液相メ
タノール反応器７はスラリーあるいは懸濁気泡方式で操
作できる。前記スラリ一方式の場合、粉末メタノール合
成触媒（たとえばＣＩＯ／ＺｎＯ／Ａｊ）２０３）を液
状媒体（たとえば軽パラフィン系またはシクロパラフィ
ニツク系石油）中でスラリーにする。二者択一的に、粉
末メタノール合成触媒と、低温シフト触媒との混合物を
反応器７で使用できる。触媒の濃度は約５乃至５０ｗｔ
％の範囲で変動できる。
懸濁気泡方式の場合、粒状触媒を液状触媒で流動化する
。液相反応器７は液相反応器の常識で作動する。
。液相反応器７は液相反応器の常識で作動する。
液相反応器７から管路９を経由して除去された排出液は
熱交換器４３の備わる直列に並んだ熱交換器で冷却し、
引続き分離器１１で液体および蒸気流れに分離する。分
離器１１の主目的は、気化させ前記反応器流出液に連行
された液状媒体を回収し再循環させることである。前記
液体流れを管路１３を経て液相反応器７に再循環させる
。そのうえ、反応器７から熱を除去するため、液体流れ
を管路１５を経由して反応器から除去し、冷却のうえ反
応器７に戻す。
熱交換器４３の備わる直列に並んだ熱交換器で冷却し、
引続き分離器１１で液体および蒸気流れに分離する。分
離器１１の主目的は、気化させ前記反応器流出液に連行
された液状媒体を回収し再循環させることである。前記
液体流れを管路１３を経て液相反応器７に再循環させる
。そのうえ、反応器７から熱を除去するため、液体流れ
を管路１５を経由して反応器から除去し、冷却のうえ反
応器７に戻す。
油分離器１１から蒸気流れを管路１７を経由して除去、
メタノールと水を流れで凝縮するように直列の熱交換器
で冷却し、その後、高圧メタノール分離農１９に送る。
メタノールと水を流れで凝縮するように直列の熱交換器
で冷却し、その後、高圧メタノール分離農１９に送る。
分離器１９がらのオーバーヘッドを管路２１を経て除去
する。このオーバーヘッドは主として無反応合成ガスで
、それをその後、エキスパンダー２３で加圧還元して工
程力を回収し、引続き管路２５を経由してバーナー４９
に送る。
する。このオーバーヘッドは主として無反応合成ガスで
、それをその後、エキスパンダー２３で加圧還元して工
程力を回収し、引続き管路２５を経由してバーナー４９
に送る。
分離器１９からの液相を管＃Ｉ２７により除去、Ｊ−Ｔ
弁２９で加圧還元して低圧メタノール分離器３１に送る
。分離器３１において、メタノール中に溶解した合成ガ
スと水溶液とをオーバーヘッドとして管路３５に除去し
て、供給材料としてバーナー４９に送る。分離器３１の
残液を粗メタノール生成物として管′＃ｒ３３によって
除去する。
弁２９で加圧還元して低圧メタノール分離器３１に送る
。分離器３１において、メタノール中に溶解した合成ガ
スと水溶液とをオーバーヘッドとして管路３５に除去し
て、供給材料としてバーナー４９に送る。分離器３１の
残液を粗メタノール生成物として管′＃ｒ３３によって
除去する。
上記はＩＧＣＣ法の貫流メタノール合成部分の説明であ
る。前記ＩＧＣＣサイクルの燃焼部分は次の通りである
；先に述べた通り、メタノール合成部分からの無反応合
成ガスをバーナー４９に管路２５と３５を通して送る。
る。前記ＩＧＣＣサイクルの燃焼部分は次の通りである
；先に述べた通り、メタノール合成部分からの無反応合
成ガスをバーナー４９に管路２５と３５を通して送る。
これらの流れを、ＩＧＣＣ設備のガス化装置部分の硫黄
除去工程から生産した燃料ガス（管路８１経由供給）、
圧縮空気と蒸気と一緒にバーナー４９で燃焼させる。前
記圧縮空気は管路７５により工程に導入され、圧縮機７
７で圧縮されさらに、管路７９を道ってバーナーに導入
される。蒸気は生産されて、２つの熱源を通して前記バ
ーナーに導入される。先ず、管路４１のボイラー供給水
を熱交換器４３で液相反応器７から管路９にある流出液
に対し加熱して蒸気を管路４５に生産する。第二に、管
路６１にあるボイラー供給水を熱回収装置５７で加熱し
蒸気を管＃１６３に生産する。管路４５と６３にあるこ
れら２本の蒸気流れを流れ４７に組合せそれをその後バ
ーナー４９に送る。
除去工程から生産した燃料ガス（管路８１経由供給）、
圧縮空気と蒸気と一緒にバーナー４９で燃焼させる。前
記圧縮空気は管路７５により工程に導入され、圧縮機７
７で圧縮されさらに、管路７９を道ってバーナーに導入
される。蒸気は生産されて、２つの熱源を通して前記バ
ーナーに導入される。先ず、管路４１のボイラー供給水
を熱交換器４３で液相反応器７から管路９にある流出液
に対し加熱して蒸気を管路４５に生産する。第二に、管
路６１にあるボイラー供給水を熱回収装置５７で加熱し
蒸気を管＃１６３に生産する。管路４５と６３にあるこ
れら２本の蒸気流れを流れ４７に組合せそれをその後バ
ーナー４９に送る。
バーナー４９からの燃焼ガスは管路５１を経て工程内回
収のためガスタービンエキスパンダー５３に送られて、
その後、管路５５を経由して熱回収装置に送られる。熱
回収装置５７において、燃焼ガスをボイラー供給水と飽
和蒸気での熱交換による蒸気の生産と蒸気の過熱とによ
りエネルギーを前記膨張燃焼ガスから回収する。熱回収
装置５７て生産された蒸気の一部分を供給材料としてバ
ーナー４８に導入する。管路６５により導入されたボイ
ラー供給水から生産され管路６７にある蒸気の残留部分
をタービン６９で膨脹させ、工程力と低圧蒸気の双方を
生産する。
収のためガスタービンエキスパンダー５３に送られて、
その後、管路５５を経由して熱回収装置に送られる。熱
回収装置５７において、燃焼ガスをボイラー供給水と飽
和蒸気での熱交換による蒸気の生産と蒸気の過熱とによ
りエネルギーを前記膨張燃焼ガスから回収する。熱回収
装置５７て生産された蒸気の一部分を供給材料としてバ
ーナー４８に導入する。管路６５により導入されたボイ
ラー供給水から生産され管路６７にある蒸気の残留部分
をタービン６９で膨脹させ、工程力と低圧蒸気の双方を
生産する。
上記の説明で、流れ１はテキサコ石炭ガス化装置からの
脱硫高ＣＯガスを示し、流れ３は、組合わせ流れ（管路
５）の１１２０対ＣＯのモル比が０．１７になるよう水
を供給するなめに使用できる。第１図に示されるように
、これは最高のメタノール生産達成に必要な比率にほぼ
等しいものである。流れ５は、約４８２°Ｆ（約２５０
℃）の温度と９１０ｐｓｉａの圧力で作動する。反応熱
を飽和蒸気を生産する外部熱交換ループで除去する。反
応器流出液を先ず発生蒸気で、その後無反応燃料ガスと
の熱交換で、最後に冷却水で冷却する。２相混合物を分
離して、蒸気を加熱して膨脹させ電力を生産する。この
膨張燃料ガスをその後ガスタービンバーナーに送る。
脱硫高ＣＯガスを示し、流れ３は、組合わせ流れ（管路
５）の１１２０対ＣＯのモル比が０．１７になるよう水
を供給するなめに使用できる。第１図に示されるように
、これは最高のメタノール生産達成に必要な比率にほぼ
等しいものである。流れ５は、約４８２°Ｆ（約２５０
℃）の温度と９１０ｐｓｉａの圧力で作動する。反応熱
を飽和蒸気を生産する外部熱交換ループで除去する。反
応器流出液を先ず発生蒸気で、その後無反応燃料ガスと
の熱交換で、最後に冷却水で冷却する。２相混合物を分
離して、蒸気を加熱して膨脹させ電力を生産する。この
膨張燃料ガスをその後ガスタービンバーナーに送る。
凝縮メタノールをフラッシュして粗メタノール生成物と
、ガスタービンバーナーにこれも送られる残留ガス流れ
を生ずる。主燃料ガスとフラッシュガス流れに加えて、
ガスタービンも上流硫黄除去プラント（たとえば、セレ
ゾール（Ｓｅｌｅｘｏｌ）レクティソル（Ｒｅｃｔｉｓ
ｏｌ ） 、レクティソル■）から燃料ガス流れと、Ｎ
Ｏｘ生産を制御する工程からの十分な流れおよび圧縮空
気とを受は入れる。これらの流れを、一般ニ２０００’
ｌ？ （約１０９３．３°ｃ）の温度−ｃ”作動する燃
焼域に送る。バーナー流出液はガスタービンエキスパン
ダーを越えて膨脹して、輸出用ならびに空気圧縮機用の
電力を生産する。ガスタービン排気を用いて連続熱回収
装置で蒸気を生産し過熱する。流れは引続き蒸気タービ
ンに動力を供給し、付加電力を生産する。
、ガスタービンバーナーにこれも送られる残留ガス流れ
を生ずる。主燃料ガスとフラッシュガス流れに加えて、
ガスタービンも上流硫黄除去プラント（たとえば、セレ
ゾール（Ｓｅｌｅｘｏｌ）レクティソル（Ｒｅｃｔｉｓ
ｏｌ ） 、レクティソル■）から燃料ガス流れと、Ｎ
Ｏｘ生産を制御する工程からの十分な流れおよび圧縮空
気とを受は入れる。これらの流れを、一般ニ２０００’
ｌ？ （約１０９３．３°ｃ）の温度−ｃ”作動する燃
焼域に送る。バーナー流出液はガスタービンエキスパン
ダーを越えて膨脹して、輸出用ならびに空気圧縮機用の
電力を生産する。ガスタービン排気を用いて連続熱回収
装置で蒸気を生産し過熱する。流れは引続き蒸気タービ
ンに動力を供給し、付加電力を生産する。
水の添加なしにＩＧＣＣプラントの操作には２つの主要
方式がある。ピークの電力需要時中、燃料ガスのすべて
と、若干の貯蔵メタノールは前記ガスタービンに入る。
方式がある。ピークの電力需要時中、燃料ガスのすべて
と、若干の貯蔵メタノールは前記ガスタービンに入る。
非ピーク時間中、ガスは液相反応器を通って流れて、前
記ガスの一部をメタノールに転換して貯蔵に供する。水
添加によって触媒の質量当りのメタノール生産性が増大
し、それは反応器を小型化するか、あるいは付加メタノ
ールを基本サイズの装置からでも生産できることを意味
する。プラントはより大きい磁図性を備えることになる
。それは次の３つの方式で操作できるからである：すべ
での燃料ガスはガスタービン用、水添加なしのガスの液
相反応器通過および水添加するガスの液相反応器の通過
。
記ガスの一部をメタノールに転換して貯蔵に供する。水
添加によって触媒の質量当りのメタノール生産性が増大
し、それは反応器を小型化するか、あるいは付加メタノ
ールを基本サイズの装置からでも生産できることを意味
する。プラントはより大きい磁図性を備えることになる
。それは次の３つの方式で操作できるからである：すべ
での燃料ガスはガスタービン用、水添加なしのガスの液
相反応器通過および水添加するガスの液相反応器の通過
。
水添加による別の意外な利点が実験室で説明された。第
３図は、水添加なしに調合シンガスで運転される典型的
液相の生産性を示す。生産性は運転中時間経過に従い約
１７乃至１２．５９ｍｏｌｅ／ｈｒ−ｋｔ＋落ち込む。
３図は、水添加なしに調合シンガスで運転される典型的
液相の生産性を示す。生産性は運転中時間経過に従い約
１７乃至１２．５９ｍｏｌｅ／ｈｒ−ｋｔ＋落ち込む。
第３図は、メタノール合成触媒が時間経過に従い失活す
ることが予想されかつ周知の事実を具体的に示す。第３
図はさらに、メタノール合成触媒の寿命曲線の特徴を示
し、それによると活動亢進の初期がありその間触媒は失
格がひどく、この活動亢進期間後触媒の失活は緩慢とな
る。
ることが予想されかつ周知の事実を具体的に示す。第３
図はさらに、メタノール合成触媒の寿命曲線の特徴を示
し、それによると活動亢進の初期がありその間触媒は失
格がひどく、この活動亢進期間後触媒の失活は緩慢とな
る。
第４図は、高ＣＯシンガスと断続的水添加での試験のメ
タノール生産性を示す。曲線＃１は、曲線＃２によって
示されているように水を添加する時の基線メタノール生
産性傾向を示す。データポイントは水添加のない期間中
のメタノール生産性を示す。水添加期間中の生産性は常
に基線曲線＃１を超える。ここで重要な点は曲線＃１は
下降線よりもむしろ平坦であり、メタノール生産性が第
３図でわかったように低下していないことを示している
。これは、失活速度がもっとも著しい活動亢進期間中に
比較が行われているなめ特に注目すべきことである。従
って第４図は触媒のメタノール生産性が水の断続的添加
により保持されていることを示す。従って、水添加をす
る！ＧＣＣ協同生産プラントは、さらに広がる磁図性と
小型の反応器または漸増メタノール生産ばかりでなく寿
命の長い触媒も得られる。
タノール生産性を示す。曲線＃１は、曲線＃２によって
示されているように水を添加する時の基線メタノール生
産性傾向を示す。データポイントは水添加のない期間中
のメタノール生産性を示す。水添加期間中の生産性は常
に基線曲線＃１を超える。ここで重要な点は曲線＃１は
下降線よりもむしろ平坦であり、メタノール生産性が第
３図でわかったように低下していないことを示している
。これは、失活速度がもっとも著しい活動亢進期間中に
比較が行われているなめ特に注目すべきことである。従
って第４図は触媒のメタノール生産性が水の断続的添加
により保持されていることを示す。従って、水添加をす
る！ＧＣＣ協同生産プラントは、さらに広がる磁図性と
小型の反応器または漸増メタノール生産ばかりでなく寿
命の長い触媒も得られる。
（実施例）
この発明の効力をさらに示し、またＩＧＣＣ法をさらに
順応性のあるものにできる他の数工程の明細を提供する
ため、次掲の実施例をシミュレートした。これらの実施
例において、水添加のない基本的事例を方法の構成のお
のおのに実験を行った。
順応性のあるものにできる他の数工程の明細を提供する
ため、次掲の実施例をシミュレートした。これらの実施
例において、水添加のない基本的事例を方法の構成のお
のおのに実験を行った。
実施例■
第５および第６図は単純貫流液相メタノールＩＧＣＣ法
のブロック工程系統図を示す。第５図は水添加のない方
法、第６図は水添加の方法を示す。
のブロック工程系統図を示す。第５図は水添加のない方
法、第６図は水添加の方法を示す。
各図面の低硫黄石炭の３０００ｒＰＤの対応物質収支が
第１表と第■表とにそれぞれ示されている。
第１表と第■表とにそれぞれ示されている。
実施例■
第７および第８図は、膜再循環を備える貫流液相メタノ
ールＩＧＣＣ法のブロック工程系統図を示す。
ールＩＧＣＣ法のブロック工程系統図を示す。
第７図は水添加なしの方法を第８図は水添加を備える方
法を示す。各図の低硫黄石炭の３． ＯＯＯ丁ＰＤの対
応物質収支が第■および第１Ｖ表にそれぞれ示されてい
る。
法を示す。各図の低硫黄石炭の３． ＯＯＯ丁ＰＤの対
応物質収支が第■および第１Ｖ表にそれぞれ示されてい
る。
注目すべきことは、この実施例において膜材料が商業的
に入手可能な酢酸セルロースであることである。比較的
高い１１２／’Ｃｏ２選択性を具える他の膜はメタノー
ル生産のより大きい増加さえも可能にする。
に入手可能な酢酸セルロースであることである。比較的
高い１１２／’Ｃｏ２選択性を具える他の膜はメタノー
ル生産のより大きい増加さえも可能にする。
実施例■
第９および第１０図は、膜装置と気相メタノール合成ル
ープを備える貫流液相メタノールＩＧＣＣ法のブロック
工程系統図を示す。第９図は水添加なし、第１０図は水
添加を備える方法を示す。各図の低硫黄石炭の３．０Ｏ
ＯＴＰＤの対応物質収支が第Ｖおよび第Ｖ１にそれぞれ
示されている。
ープを備える貫流液相メタノールＩＧＣＣ法のブロック
工程系統図を示す。第９図は水添加なし、第１０図は水
添加を備える方法を示す。各図の低硫黄石炭の３．０Ｏ
ＯＴＰＤの対応物質収支が第Ｖおよび第Ｖ１にそれぞれ
示されている。
この実施例におけるＨ２０／Ｃｏ比は実施例工および■
よりもわずかに高く、十分な水・ガスシフト反応を容易
にして、膜加工の後、調合シンガスができる。さらに高
い８２／’ＣＯ２選択性を具える池の膜は、ＣＯ□除去
装置の荷重を軽減し、ガスタービンエキスパンダーにお
ける工程力回収に利用できるさらに高圧の００２を造る
ことによって付加的利点を提供する。
よりもわずかに高く、十分な水・ガスシフト反応を容易
にして、膜加工の後、調合シンガスができる。さらに高
い８２／’ＣＯ２選択性を具える池の膜は、ＣＯ□除去
装置の荷重を軽減し、ガスタービンエキスパンダーにお
ける工程力回収に利用できるさらに高圧の００２を造る
ことによって付加的利点を提供する。
諸実施例かられかるように、この発明には他の数種の方
法があって、ＩＧＣＣ協同生産フローシートに一層広い
融通性を加えている。第８図は、膜ループを流出燃料ガ
ス流れの中に組み込み水素を回収して液相反応器への再
循環に供するプラントの推奨ブロック工程系統図を示す
。再循環水素はメタノール生産を増加させる反応器に供
給する８２／’ＣＯ比を増大する。膜は液相メタノール
反応器への水添加と共に、あるいは水の添加なしに使用
できる。質量とエネルギーとの収支は、毎日のメタノー
ル生産が膜の単独使用で５３％だけ、また膜と水添加と
の併用でさらに１５％だけ増加できる。
法があって、ＩＧＣＣ協同生産フローシートに一層広い
融通性を加えている。第８図は、膜ループを流出燃料ガ
ス流れの中に組み込み水素を回収して液相反応器への再
循環に供するプラントの推奨ブロック工程系統図を示す
。再循環水素はメタノール生産を増加させる反応器に供
給する８２／’ＣＯ比を増大する。膜は液相メタノール
反応器への水添加と共に、あるいは水の添加なしに使用
できる。質量とエネルギーとの収支は、毎日のメタノー
ル生産が膜の単独使用で５３％だけ、また膜と水添加と
の併用でさらに１５％だけ増加できる。
第１０図は、水添加、膜Ｆ１゜回収および気相メタノー
ルループを組み込むＩＧＣＣ協同生産機構の推奨ブロッ
ク工程系統図を示す。ここで、燃料ガスの一部は農を迂
回してそのため、この流れと膜流出液からＣＯ２を除去
した後、組み合せ流れが調合されるようになる。この調
合ガスは通常型気相メタノール反応器に送られ、その後
、メタノールは回収されまた、無灰能パージガスはガス
タービンに送られる。
ルループを組み込むＩＧＣＣ協同生産機構の推奨ブロッ
ク工程系統図を示す。ここで、燃料ガスの一部は農を迂
回してそのため、この流れと膜流出液からＣＯ２を除去
した後、組み合せ流れが調合されるようになる。この調
合ガスは通常型気相メタノール反応器に送られ、その後
、メタノールは回収されまた、無灰能パージガスはガス
タービンに送られる。
第Ｖ］［表は、これら種々のＩＧＣＣ協同生成物構成に
おいて達成できる相対的メタノール生産量を明細に記す
。見てわかるように、合計６選択が利用できる。明らか
に、この発明の実施によって有意の順応性が利用できる
。
おいて達成できる相対的メタノール生産量を明細に記す
。見てわかるように、合計６選択が利用できる。明らか
に、この発明の実施によって有意の順応性が利用できる
。
−へｍ−３’いψ
この発明は、その特定実施例を参照して詳述されてきた
が、この実施例はこの発明の範囲についての限定と考え
るべきでなく別項特許請求の範囲によって確める必要が
ある。
が、この実施例はこの発明の範囲についての限定と考え
るべきでなく別項特許請求の範囲によって確める必要が
ある。
第１図は、この発明によるＩＧＣＣ発電方法のメタノー
ル合成と燃焼タービン区画の実施例の略図、第２図は、
液相メタノール反応器に入るＨ２０対Ｃｏのモル比で示
された水の、メタノール生産性に及ぼす影響および液相
メタノールを離れる水素骨に及ぼす影響とを示すプロッ
ト図、 第３図は、水添加なしの典型的液相運転のメタノール生
産性のプロット図、 第４図は、断続的水添加する運転のメタノール生産性゛
のプロット図、 第５および第６図は、単純貫流液相メタノールＩＧＣＣ
法のブロック工程系統図で、第５図は水添加なし、第６
図は水添加をする方法を示す図、第７および第８図はと
もに、膜再循環を備える貫流液相メタノールＩＧＣＣ法
のブロック工程系統図で、第７図は水添加なしの方法、
第８図は水添加をする方法を示す図、 第９および第１０図は膜装置と気相メタノール合成ルー
プを備える貫流液相メタノールＩＧＣＣ法のブロック工
程系統図で、第９図は水添加なしの方法、第１０図は水
添加をする方法を示す図である。 １．３．５・・・管路、７・・・液相反応器、９・・・
管路、１１・・・分離器、１３．１５．１７・・・管路
、１９・・・高圧メタノール分離器、２１・・・管路、
２３・・・エキスパンダー、２５．２７・・・管路、２
７・・・Ｊ−Ｔ弁、３１・・・低圧メタノール分離器、
３３．３５．４１・・・管路、４３・・・熱交換器、４
５・・・管路、４７・・・流れ、４９・・・バーナー、
５１・・・管路、５３・・・ガスタービンエキスパンダ
ー、５５・・・管路、５７・・・熱回収装置、５９．６
１．６３．６５．６７・・・管路、６９・・・タービン
、７１＼７５・・・管路、７７・・・圧縮機、１９．８
１・・・管路特許出願人 エアー、プロダクツ、アン
ド、ケミカルス、インコー ポレーテッド
ル合成と燃焼タービン区画の実施例の略図、第２図は、
液相メタノール反応器に入るＨ２０対Ｃｏのモル比で示
された水の、メタノール生産性に及ぼす影響および液相
メタノールを離れる水素骨に及ぼす影響とを示すプロッ
ト図、 第３図は、水添加なしの典型的液相運転のメタノール生
産性のプロット図、 第４図は、断続的水添加する運転のメタノール生産性゛
のプロット図、 第５および第６図は、単純貫流液相メタノールＩＧＣＣ
法のブロック工程系統図で、第５図は水添加なし、第６
図は水添加をする方法を示す図、第７および第８図はと
もに、膜再循環を備える貫流液相メタノールＩＧＣＣ法
のブロック工程系統図で、第７図は水添加なしの方法、
第８図は水添加をする方法を示す図、 第９および第１０図は膜装置と気相メタノール合成ルー
プを備える貫流液相メタノールＩＧＣＣ法のブロック工
程系統図で、第９図は水添加なしの方法、第１０図は水
添加をする方法を示す図である。 １．３．５・・・管路、７・・・液相反応器、９・・・
管路、１１・・・分離器、１３．１５．１７・・・管路
、１９・・・高圧メタノール分離器、２１・・・管路、
２３・・・エキスパンダー、２５．２７・・・管路、２
７・・・Ｊ−Ｔ弁、３１・・・低圧メタノール分離器、
３３．３５．４１・・・管路、４３・・・熱交換器、４
５・・・管路、４７・・・流れ、４９・・・バーナー、
５１・・・管路、５３・・・ガスタービンエキスパンダ
ー、５５・・・管路、５７・・・熱回収装置、５９．６
１．６３．６５．６７・・・管路、６９・・・タービン
、７１＼７５・・・管路、７７・・・圧縮機、１９．８
１・・・管路特許出願人 エアー、プロダクツ、アン
ド、ケミカルス、インコー ポレーテッド
Claims (11)
- （１）総合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電装置方
法が炭化水素燃料をガス化装置で転換して高一酸化炭素
合成ガスを生産し、それをガスタービンで順番に燃焼さ
せて電力を生産することと、前記ＩＧＣＣ方法にはまた
高ＣＯ合成ガスからメタノールを生産してから燃焼させ
る設備が備わること、およびメタノールを、メタノール
合成触媒の存在において高一酸化炭素合成ガスの少くと
も一部を反応させて生産することから成る前記ＩＧＣＣ
方法において、触媒の存在において前記高一酸化炭素合
成ガスを液相反応器において水と反応させることで水・
ガスシフトとメタノール合成ガス反応とを単一工程に組
み合せそれによって粗メタノール生成物と、一酸化炭素
分を減少させ、水素と二酸化炭素分を増加させた燃焼に
供する合成ガスの双方を生産することから成る同量の合
成ガスからのメタノールの生産性を増大させる総合ガス
化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電方法。 - （２）前記高一酸化炭素合成ガスは２．０以下の「Ｒ」
値を有することを特徴とする請求項１による総合ガス化
複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電方法。 - （３）前記液相反応器で高一酸化炭素合成ガスと反応さ
せた水は液体の水として反応器に導入されることを特徴
とする請求項１による総合ガス化複合サイクル（ＩＧＣ
Ｃ）発電方法。 - （４）前記液相反応器内の触媒はメタノール合成触媒か
ら成ることを特徴とする請求項１による総合ガス化複合
サイクル（ＩＧＣＣ）発電方法。 - （５）前記液相反応器内の触媒はメタノール合成触媒と
低温シフト触媒の混合物から成ることを特徴とする請求
項１による総合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電方
法。 - （６）前記液相反応器内の触媒の濃度は５乃至５０重量
パーセントの範囲内であることを特徴とする請求項１に
よる総合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電方法。 - （７）前記一酸化炭素分を減少させ、水素と二酸化炭素
分とを増加させた合成ガスの少くとも一部を加工して、
前記一酸化炭素分を減少させ水素と二酸化炭素分とを増
加させた合成ガスを高水素成分と高二酸化炭素成分とに
分離することと、前記両成分とも水素、一酸化炭素およ
び二酸化炭素から成ることおよび前記高水素成分を前記
液相反応器の入口に再循環させることからさらに成る請
求項１による総合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電
方法。 - （８）前記一酸化炭素分を減少させ、水素と二酸化炭素
分とを増加させた合成ガスの分離を膜装置で達成するこ
とを特徴とする請求項７による総合ガス化複合サイクル
（ＩＧＣＣ）発電方法。 - （９）前記一酸化炭素分を減少させ、水素と二酸化炭素
分とを増加させた合成ガスの少くとも一部を加工して、
前記一酸化炭素分を減少させ、水素と二酸化炭素分とを
増加させた合成ガスを高水素成分と高二酸化炭素成分と
に分離することと、前記両成分とも水素、一酸化炭素お
よび二酸化炭素から成ることと、前記高水素成分と前記
未加工合成ガスの一部を組合せて気相メタノール反応器
供給流れを形成することと、前記気相メタノール反応器
流れを気相反応器内で反応させてメタノールを生産する
こと、および前記気相メタノール反応器からの未転換流
出液を前記高一酸化炭素成分と結合してガスタービン燃
焼供給材料を形成することからさらに成る請求項１によ
る総合ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）発電方法。 - （１０）前記一酸化炭素の少くとも一部を前記気相メタ
ノール反応器供給流れから除去してから前記気相反応器
供給流れを前記気相反応器で反応させてメタノールを生
産することからさらに成る請求項９による総合ガス化複
合サイクル（ＩＧＣＣ）発電方法。 - （１１）前記一酸化炭素分を減少させ、水素と二酸化炭
素分とを増加させた合成ガスの分離を膜装置内で達成す
ることを特徴とする請求項１０による総合ガス化複合サ
イクル（ＩＧＣＣ）発電方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US178.955 | 1988-04-07 | ||
| US07/178,955 US4946477A (en) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | IGCC process with combined methanol synthesis/water gas shift for methanol and electrical power production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301925A true JPH01301925A (ja) | 1989-12-06 |
Family
ID=22654604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1089526A Pending JPH01301925A (ja) | 1988-04-07 | 1989-04-07 | 総合ガス化複合サイクル発電方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4946477A (ja) |
| EP (1) | EP0336378B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01301925A (ja) |
| AU (1) | AU612810B2 (ja) |
| CA (1) | CA1330349C (ja) |
| DE (1) | DE68911972T2 (ja) |
| ES (1) | ES2061757T3 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2011071122A1 (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | 三菱重工業株式会社 | 水素製造設備および発電プラント |
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