JPH04504556A - ガス化方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ガス化方法 本発明は、５０〜３５０気圧の圧力で周期律表の第１Ａ族の元素の化合物からな る触媒の存在下に有機原料を液状の水中で２００〜４５０℃の温度に加熱するこ よによって有機原料を気体に変換する触媒的方法に関する。

米国特許第４，１１３，４４６号公報は、水の臨界密度を達成させるため液状ま たは固形有機原料を水と少なくとも６４７°にの温度でかつ少なくとも２１８気 圧の圧力で反応させることからなるガス組成物の製造方法を開示している。この 反応は、水素化触媒等の触媒の存在下に行われるのが好ましい。

この反応が水の臨界密度で行われるため、ガス化すべき原料に存在する塩は、流 出物と一緒に除去されず、したがって使用される反応器に蓄積され、もって蓄積 された塩を除去するために操作を停止させなければならない。

ドイツ出願公告第３７０５７８１号公報は、上記に種の方法を開示している。従 来技術法で製造されたガスの組成は、出発原料の組成および使用された特定の操 作条件に依存するが、元々製造されたガスは、−酸化炭素二酸化炭素およびメタ ン並びにその他の炭化水素の混合物を含有する。かかる液相反応において、塩は 、液状流出物と一緒に除去することができ、もって塩の蓄積を避けることができ る。

゛　このガスは、合成ガスとして、例えばメタノールまたは炭化水素の合成用の ガスとして使用するのに好適である。

従来技術方法は、生成ガスが触媒並びに反応室上に堆積する傾向にある木炭、コ ークス、タールおよび／またはオイルを含有するという欠点を有している。

本発明は、有機原料を水中で更に周期律表の第１ＶＢ族の元素の化合物を含む触 媒の存在下に加熱することによって有機原料が木炭、コークスおよび／またはタ ールをほとんどないし全く生成しないでガス化することができるという知見に基 づくものである。

本発明の方法の好ましい実施態様において、第１ＶＢ族化合物は、Ｚｒ（ｈであ り、これは使用される過酷な温度で好適でありかつ引き続いて再使用することが できる。

反応は、２７０〜３８０″Ｃの温度でかつ１５０〜２７０気圧の圧力で行われる のが好ましい。

有機原料は、水と混和されるものが好ましい。固形有機原料、例えば石炭または 廃棄原料を利用した場合、固形物が微小粒子状であり、そして有機粒子および水 がスラリーとして形成されかつ保持されるように反応が行われることが好ましい 。

いかなる固形原料、例えば生ごみ、紙、おが屑、乾燥スラッジおよびその他の廃 棄原料セルロースワックス、石炭、泥板岩等を本発明に使用することができる。

液状原料、例えば砂糖も使用することができる。

有機原料と水との比率は、リフォームを促進しそして木炭またはコークスの形成 を防ぐのに十分な水から利用できる水素があるようなレベルに保持される。

一般に、有機原料は、約１〜約５０重量％の水を含む。

触媒は、を磯原料の重量に基づいて約５〜約３０重量％で使用されるのが好まし い。第１Ａ族化合物と第１ＶＢ族化合物との比率は、０．０１：１〜０．５：１ の範囲であることが好ましい。

本発明の方法は、バッチ法としであるいは連続法として行うことができる。

連続法において、二つの反応成分の反応スラリーまたは液状混合物は、加熱およ び加圧下に反応器に供給され、そして生成ガスは、連続的に加圧下に抜き取られ 、従って高圧法に使用される場合に生成ガスを加圧する必要性が除かれる。

この反応は、反応器の底部に出発原料および水の導入のための入口および反応器 の頂部に生成されたガスをの出口並びに反応器の上部に設けられた水の出口を有 する垂直円筒反応器で行うことができる。

後者の出口により除去された水は、リサイクルされ、そして入ってくる原料と混 合されるのが好ましい。

有機原料をリサイクルされた水と混合される前に、例えば約１００°Ｃの温度に 予備加熱するのが好ましい。

本発明の方法はまた、毒性のを機原料を非毒性の有機原料に転換するのにも好適 である。

以下、本発明を実施例によって更に詳しく説明する。

実施炎上 大麦のわら１００ｇを、Ｚｒ０ｚ　９００ｄ（直径３ｍｍを有しかつ５０ｍ”／ ｇの表面積を有する錠剤形）と混合し、そしてこの混合物を２！の容量を有する 管状の反応器に導入した。続いて、水５００ｍ　ｌおよび１ｈｃ（ｈ　Ｌｏｇを ここ（こ導入した。

次いで、この反応器を閉じ、そして３６０°Ｃの温度Ｇこ２２０気圧の圧力で５ 分間加熱した。大麦のわら１００ｇの転換は、以下の組成を有するガスとなった 。

Ｃｏ２　５９．９％（Ｗ／Ｗ） １２０．２％（−ハ） ＣＩ−０４炭化水素　２．８％（讐ハ）メタノール　２１．０％（Ｗ／Ｗ） エタノール　６．８％（Ｗ／Ｗ） アセトン　４．０％（Ｗ／Ｗ） プロパツール　３．０％（−／賢） ブタノール　−」Ｌ四仁ｉ惺り 総計　１００．３％（Ｗ／Ｗ） 反応器は、タール、オイル、コークスまたはその他の固形物分解生成物を含有し ていなかった。

実施斑又 乾燥スラッジ１００ｇに相当する汚水３２０ｇを、実施例１に記載されたのと同 一の触媒９００ｉおよびＨ２Ｏ３２０ｇ中のに、ＣＯｚ　１２ｇと混合し、そし てこの混合物を上記の反応器に移し、そして実施例１に記載されたのと同一条件 下に試験した。乾燥スラッジ１００ｇにより、以下のものが得られた：Ｃ（ｈ＝ ２９．０ｇ　、　Ｃ０＝０．０５ｇ　、　Ｈｚ＝０．１ｇ、０１〜Ｃ４炭化水素 −１，１ｇ。１％未満のアルコール類が生成され、そして約２３ｇの別の有機化 合物が縮合体で見出された。コークス、木炭またはタールは、触媒または反応器 壁に付着されなかった。

１差道主 本発明が排水中の毒性有機化合物ガスをその他の非−毒性有機化合物に転換する のに応用することもできることを示すためにこの試験が行われた。この試験獣６ ８０　ｄの容量を有する管状反応器内で行われた。以下の化合物：すなわち、 トリクロロエタン　０．１４％（Ｗ／Ｗ）ニトロベンゼン　０．１３％（−／賀 ）クロロフェノール　０．１４％（Ｗ／Ｗ）を含有する水溶液２．２ｊ２および に、ＣＯ３２，０％（−八）を、実施例３に使用された反応器に導入し、そして ３６０　”Ｃの温度に２２５気圧で４ｔａ”７ｇの表面積および２〜５Ｍの直径 を有するＺｒ０ｚ　６５０ｍの存在下に加熱した。この試験により以下の転換デ ータを得た。

トリクロロエタン　１００％転換 ニトロベンゼン　１００％転換 クロロフェノール　８３％転換 止較■ 大麦のわら１００ｇおよび）ｈｃｃｈ　１２．６ｇを含有する水６３０Ｉｄを実 施例１に記載された反応器に配置した。次いで、実施例１の通りに試験を行い、 そして以下のものが得られた。：ＣＯ□＝２４ｇ　、　Ｃ０＝０．３ｇ、　Ｈｔ ＝０．６ｇ、　Ｃ＋〜Ｃ４炭化水素−４，６ｇ。１４ｇの別の有機化合物が縮合 体で見出された。反応器を開けると、全反応器壁がコークスで被覆されていたこ とが見出された。付着コークスは、５．２ｇの炭素または供給における全炭素の １２％に相当した。

国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．５０〜３５０気圧の圧力で周期律表の第ＩＡ族の元素の化合物からなる触媒 の存在下に有機原料を液状の水中で２００〜４５０℃の温度に加熱するこよによ って有機原料を気体に変換する触媒的方法において、触媒が更に周期律表の第Ｉ ＶＢ族の元素の化合物を含むことを特徴とする、上記方法。
2. ２．第ＩＶ族化合物が二酸化ジルコニウムであることを特徴とする請求の範囲第 １項に記載の方法。
3. ３．反応が２７０〜３８０℃の温度で行われることを特徴とする請求の範囲第１ 項または第２項に記載の方法。
4. ４．反応が１５０〜２７０気圧の圧力で行われることを特徴とする請求の範囲第 １項ないし第３項のいずれか１つに記載の方法。
5. ５．有機原料が約１〜約５０重量％の水を含むことを特徴とする請求の範囲第１ 項ないし第４項のいずれか１つに記載の方法。
6. ６．触媒が有機原料の約５〜約３０重量％の量で使用されることを特徴とする請 求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１つに記載の方法。
7. ７．第ＩＡ族化合物と第ＩＶＢ族化合物との比率が０．０１：１〜０．５：１の 範囲であることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１つに記 載の方法。