JPH07179867A - 液体炭化水素燃料または固体炭素燃料の水性スラリーの部分酸化の方法 - Google Patents
液体炭化水素燃料または固体炭素燃料の水性スラリーの部分酸化の方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 伴出粒状物質およびスラグを実質的に含有し
ない合成ガス、還元ガス、または燃料ガスの冷却浄化流
製造のための部分的酸化方法を提供する。 【構成】 部分酸化ガス生成装置からの熱原料ガス流
は、急冷槽内で急冷黒水を作る脱泡灰色水により急冷さ
れるか、または輻射性および／または対流性の冷却器に
より冷却される。冷却されたガスは洗浄領域で脱泡灰色
水により洗浄されて全ての伴出粒状物質を除去し且つ洗
浄黒水を作る。この黒水はフラッシング領域で分離さ
れ、これを一連の２〜３のフラッシュ段階でフラッシン
グし、凝縮黒水からなる底部からの蒸気化灰色水と酸性
ガスからなる上部フラッシュ蒸気を分離することにより
再使用される。
ない合成ガス、還元ガス、または燃料ガスの冷却浄化流
製造のための部分的酸化方法を提供する。 【構成】 部分酸化ガス生成装置からの熱原料ガス流
は、急冷槽内で急冷黒水を作る脱泡灰色水により急冷さ
れるか、または輻射性および／または対流性の冷却器に
より冷却される。冷却されたガスは洗浄領域で脱泡灰色
水により洗浄されて全ての伴出粒状物質を除去し且つ洗
浄黒水を作る。この黒水はフラッシング領域で分離さ
れ、これを一連の２〜３のフラッシュ段階でフラッシン
グし、凝縮黒水からなる底部からの蒸気化灰色水と酸性
ガスからなる上部フラッシュ蒸気を分離することにより
再使用される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体炭化水素燃料また
は固体炭化水素燃料の水性スラリーの部分酸化によるＨ
2 、ＣＯ、ＣＯ2およびＨ2Ｏからなる冷却清浄ガス混合
物の製造に関する。特に、伴出された粒状物質を除去す
るために水で合成ガスを冷却し清浄する方法に関し、ガ
スの冷却および洗浄用水のフラッシング、脱泡およびエ
ネルギー効果的な濾過からなる。
は固体炭化水素燃料の水性スラリーの部分酸化によるＨ
2 、ＣＯ、ＣＯ2およびＨ2Ｏからなる冷却清浄ガス混合
物の製造に関する。特に、伴出された粒状物質を除去す
るために水で合成ガスを冷却し清浄する方法に関し、ガ
スの冷却および洗浄用水のフラッシング、脱泡およびエ
ネルギー効果的な濾過からなる。
【０００２】
【従来の技術】部分的酸化法は、炭化水素燃料を合成ガ
ス、還元ガスおよび燃料ガスに変換するためのよく知ら
れた方法である。文献の援用として挙げる同時譲渡の米
国特許第３，９８８，６０９号、第４，２５１，２２８
号、第４，４３６，５００号、第４，４６８，３７６号
および第４，７０４，１３７号を参照。原料流出ガス流
は、約１１００℃〜１５４０℃の範囲の温度で反応領域
を離れ、そして小量の他のガスとともにＨ2 、ＣＯ、Ｃ
Ｏ2およびＨ2Ｏからなるものである。約１．５〜５００
グラム／ｍ3 の範囲の量の伴出粒状物質もこのガス流に
含まれている。下流に置かれている触媒層の汚染および
／または詰まりの防止のため、またはバーナーノズルの
詰まりの防止のために、原料ガス流を水と接触させるこ
とにより該ガス流を清浄にすることが必要である。急冷
槽に含まれる水の中の熱原料ガス流を急冷することは、
文献の援用として挙げる同時譲渡の米国特許第４，８０
１，３４７に示されて記載されている。スクラバーノズ
ルまたはスクラバーオリフィスを用いて熱原料ガス流か
ら不純物を除くことは、文献の援用として挙げる同時譲
渡の米国特許第３，５２４，６３０号および第３，７４
９，３７７号に示され記載されている。ガスの急冷と洗
浄に用いられる水の固体含量は、約０．１〜６．０重量
％の範囲にある。この水は黒水と呼ばれている。それは
ポンプで汲み出すことが可能であり、通常は約２．０重
量％の粒子炭素を含有している。黒水から粒子炭素を除
去することは、同時譲渡の米国特許第４，０１４，７８
６号に示され記載されているような一段階または二段階
デカンターを用いた溶媒抽出により通常行なわれてい
る。炭素抽出系は複雑であり、装置の品目の多さ、溶媒
費ならびに高エネルギー費のために高い投資費用がかか
る。蒸気の消費は高く、黒水／灰色水交換体への頻繁な
堆積により熱交換効率は低い。
ス、還元ガスおよび燃料ガスに変換するためのよく知ら
れた方法である。文献の援用として挙げる同時譲渡の米
国特許第３，９８８，６０９号、第４，２５１，２２８
号、第４，４３６，５００号、第４，４６８，３７６号
および第４，７０４，１３７号を参照。原料流出ガス流
は、約１１００℃〜１５４０℃の範囲の温度で反応領域
を離れ、そして小量の他のガスとともにＨ2 、ＣＯ、Ｃ
Ｏ2およびＨ2Ｏからなるものである。約１．５〜５００
グラム／ｍ3 の範囲の量の伴出粒状物質もこのガス流に
含まれている。下流に置かれている触媒層の汚染および
／または詰まりの防止のため、またはバーナーノズルの
詰まりの防止のために、原料ガス流を水と接触させるこ
とにより該ガス流を清浄にすることが必要である。急冷
槽に含まれる水の中の熱原料ガス流を急冷することは、
文献の援用として挙げる同時譲渡の米国特許第４，８０
１，３４７に示されて記載されている。スクラバーノズ
ルまたはスクラバーオリフィスを用いて熱原料ガス流か
ら不純物を除くことは、文献の援用として挙げる同時譲
渡の米国特許第３，５２４，６３０号および第３，７４
９，３７７号に示され記載されている。ガスの急冷と洗
浄に用いられる水の固体含量は、約０．１〜６．０重量
％の範囲にある。この水は黒水と呼ばれている。それは
ポンプで汲み出すことが可能であり、通常は約２．０重
量％の粒子炭素を含有している。黒水から粒子炭素を除
去することは、同時譲渡の米国特許第４，０１４，７８
６号に示され記載されているような一段階または二段階
デカンターを用いた溶媒抽出により通常行なわれてい
る。炭素抽出系は複雑であり、装置の品目の多さ、溶媒
費ならびに高エネルギー費のために高い投資費用がかか
る。蒸気の消費は高く、黒水／灰色水交換体への頻繁な
堆積により熱交換効率は低い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、最もよく
用いられるが費用のかかる溶媒炭素抽出系は本発明の方
法により除かれる。この配置により抽出ナフサおよびそ
の関連した高エネルギー消費の必要性を除かれる。本発
明の方法は、製造され、原料ガスの急冷部と洗浄部に戻
される脱泡灰色水の品質と量を最大化するエネルギー効
率的な方法で、ガスの冷却と洗浄用の水流から粒子物質
と一部の酸性ガスを除去する。
用いられるが費用のかかる溶媒炭素抽出系は本発明の方
法により除かれる。この配置により抽出ナフサおよびそ
の関連した高エネルギー消費の必要性を除かれる。本発
明の方法は、製造され、原料ガスの急冷部と洗浄部に戻
される脱泡灰色水の品質と量を最大化するエネルギー効
率的な方法で、ガスの冷却と洗浄用の水流から粒子物質
と一部の酸性ガスを除去する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本方法は、合成ガス、還
元ガス、または燃料ガスとして用いられる粒子物質を実
質的に含まない冷却清浄ガス流生産のための部分酸化方
法に関し、その方法は以下の工程を含む。 （１）液体炭化水素燃料または固体炭素燃料の水性スラ
リーを温度調節物質の存在下に遊離酸素を含有するガス
と部分酸化により反応させて、Ｈ2、ＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2
Ｏ；粒子状炭素および灰からなる伴出粒状物質；および
Ｎ2、Ａｒ、Ｈ2Ｓ、ＣＯＳ、ＣＨ4、ＮＨ3、ＨＣＮ、Ｈ
ＣＯＯＨ、スラグからなる群から選択される少なくとも
１つの物質からなる熱原料ガス流を作り； （２）（ａ）ガス急冷領域中の急冷用水と直接に接触さ
せることにより急冷黒水のポンプで汲み出すことのでき
る流れを作るか、または（ｂ）ガス冷却領域中で水と間
接的に熱交換させることにより、（１）からの熱原料ガ
ス流を冷却し； （３）前記（２）からの冷却された熱原料ガス流をガス
洗浄領域で脱泡灰色水を用いて洗浄して該原料ガス流中
に残っている実質的に全ての伴出粒状物質を除去し；、
そして洗浄黒水を作り； （４）前記（２）（ａ）からの前記急冷黒水および
（３）からの前記洗浄黒水をフラッシュ領域に導入し
て、ここで圧力をフラッシングにより低下させることに
より、蒸気化灰色水および酸性ガスからなるフラッシュ
蒸気；および固体含量が（３）における前記洗浄黒水の
固体含量よりも高いフラッシュされた黒水の分離底部流
を作り； （５）前記（４）からの最初の部分の前記フラッシュ蒸
気を脱泡灰色水流と間接的に熱交換させる熱交換域を通
過させることにより、前記の脱泡灰色水を加熱すると同
時に冷却フラッシュ蒸気から灰色水を凝縮させ、そして
前記の凝縮灰色水からの酸性ガスを分離し； （６）前記（４）からの第二部分の前記フラッシュ蒸気
および（５）からの前記の凝縮灰色水を脱泡領域に導入
して、前記の凝縮灰色水を脱泡し、そして（５）の前記
熱交換領域を用いて少なくとも一部の脱泡灰色水を
（２）（ａ）のガス急冷用領域および（２）（ａ）のガ
ス急冷モードのための（３）のガス洗浄領域にリサイク
ルさせるか、または（２）（ｂ）のガス冷却モードのた
めに（３）のガス洗浄領域にリサイクルさせ； （７）清澄領域において前記（４）からのフラッシュさ
れた黒水を清澄させて灰色水および凝縮黒水の底部流を
作り； （８）前記（７）からの凝縮黒水流を濾過してフィルタ
ーケークと灰色水濾過液を作り； （９）前記脱泡領域において前記（７）および（８）で
作られた灰色水濾過液を脱泡し、そして前記（５）の前
記熱交換領域により少なくとも一部の脱泡灰色水を前記
（２）（ａ）のガス急冷領域および（２）（ａ）のガス
急冷モードのための前記（３）のガス洗浄領域にリサイ
クルさせるか、または前記（２）（ｂ）のガス冷却モー
ドのための前記（３）のガス洗浄領域にリサイクルする
ことからなる。
元ガス、または燃料ガスとして用いられる粒子物質を実
質的に含まない冷却清浄ガス流生産のための部分酸化方
法に関し、その方法は以下の工程を含む。 （１）液体炭化水素燃料または固体炭素燃料の水性スラ
リーを温度調節物質の存在下に遊離酸素を含有するガス
と部分酸化により反応させて、Ｈ2、ＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2
Ｏ；粒子状炭素および灰からなる伴出粒状物質；および
Ｎ2、Ａｒ、Ｈ2Ｓ、ＣＯＳ、ＣＨ4、ＮＨ3、ＨＣＮ、Ｈ
ＣＯＯＨ、スラグからなる群から選択される少なくとも
１つの物質からなる熱原料ガス流を作り； （２）（ａ）ガス急冷領域中の急冷用水と直接に接触さ
せることにより急冷黒水のポンプで汲み出すことのでき
る流れを作るか、または（ｂ）ガス冷却領域中で水と間
接的に熱交換させることにより、（１）からの熱原料ガ
ス流を冷却し； （３）前記（２）からの冷却された熱原料ガス流をガス
洗浄領域で脱泡灰色水を用いて洗浄して該原料ガス流中
に残っている実質的に全ての伴出粒状物質を除去し；、
そして洗浄黒水を作り； （４）前記（２）（ａ）からの前記急冷黒水および
（３）からの前記洗浄黒水をフラッシュ領域に導入し
て、ここで圧力をフラッシングにより低下させることに
より、蒸気化灰色水および酸性ガスからなるフラッシュ
蒸気；および固体含量が（３）における前記洗浄黒水の
固体含量よりも高いフラッシュされた黒水の分離底部流
を作り； （５）前記（４）からの最初の部分の前記フラッシュ蒸
気を脱泡灰色水流と間接的に熱交換させる熱交換域を通
過させることにより、前記の脱泡灰色水を加熱すると同
時に冷却フラッシュ蒸気から灰色水を凝縮させ、そして
前記の凝縮灰色水からの酸性ガスを分離し； （６）前記（４）からの第二部分の前記フラッシュ蒸気
および（５）からの前記の凝縮灰色水を脱泡領域に導入
して、前記の凝縮灰色水を脱泡し、そして（５）の前記
熱交換領域を用いて少なくとも一部の脱泡灰色水を
（２）（ａ）のガス急冷用領域および（２）（ａ）のガ
ス急冷モードのための（３）のガス洗浄領域にリサイク
ルさせるか、または（２）（ｂ）のガス冷却モードのた
めに（３）のガス洗浄領域にリサイクルさせ； （７）清澄領域において前記（４）からのフラッシュさ
れた黒水を清澄させて灰色水および凝縮黒水の底部流を
作り； （８）前記（７）からの凝縮黒水流を濾過してフィルタ
ーケークと灰色水濾過液を作り； （９）前記脱泡領域において前記（７）および（８）で
作られた灰色水濾過液を脱泡し、そして前記（５）の前
記熱交換領域により少なくとも一部の脱泡灰色水を前記
（２）（ａ）のガス急冷領域および（２）（ａ）のガス
急冷モードのための前記（３）のガス洗浄領域にリサイ
クルさせるか、または前記（２）（ｂ）のガス冷却モー
ドのための前記（３）のガス洗浄領域にリサイクルする
ことからなる。
【０００５】本発明の方法において、Ｈ2 、ＣＯ、ＣＯ
2、Ｈ2Ｏ；粒子炭素および灰からなる伴出粒子物質；お
よびＮ2、Ａｒ、Ｈ2、ＣＯＳ、ＣＨ4、ＮＨ3、ＨＣＮ、
ＨＣＯＯＨとスラグからなる群からの少なくとも一つの
物質から実質的になる原料ガス流が、典型的には温度調
節物質の存在下に、パックしていない、垂直の、自由に
流れる非接触部分酸化ガス生成器の反応領域において、
遊離酸素を含有するガスにより、液体炭化水素燃料また
は固体炭化水素燃料の水性スラリーの部分酸化により作
られる。蒸気を温度調節物質として用いる場合、反応領
域において蒸気対燃料の重量比は約０．１〜５の範囲に
あり、約０．２〜０．７が望ましい。燃料中の遊離酸素
対炭素の原子率（Ｏ／Ｃ率）は、約０．６〜１．６の範
囲にあり、約０．８〜１．４が好ましい。反応時間は約
０．１〜５０秒の範囲にあり、例えば約２〜６秒であ
る。
2、Ｈ2Ｏ；粒子炭素および灰からなる伴出粒子物質；お
よびＮ2、Ａｒ、Ｈ2、ＣＯＳ、ＣＨ4、ＮＨ3、ＨＣＮ、
ＨＣＯＯＨとスラグからなる群からの少なくとも一つの
物質から実質的になる原料ガス流が、典型的には温度調
節物質の存在下に、パックしていない、垂直の、自由に
流れる非接触部分酸化ガス生成器の反応領域において、
遊離酸素を含有するガスにより、液体炭化水素燃料また
は固体炭化水素燃料の水性スラリーの部分酸化により作
られる。蒸気を温度調節物質として用いる場合、反応領
域において蒸気対燃料の重量比は約０．１〜５の範囲に
あり、約０．２〜０．７が望ましい。燃料中の遊離酸素
対炭素の原子率（Ｏ／Ｃ率）は、約０．６〜１．６の範
囲にあり、約０．８〜１．４が好ましい。反応時間は約
０．１〜５０秒の範囲にあり、例えば約２〜６秒であ
る。
【０００６】合成ガス生成器は、文献の援用として挙げ
る同時譲渡の米国特許第２，８０９，１０４号に示され
ているような耐火物で裏打ちされた垂直の円筒状形の鋼
圧力容器からなる。典型的な急冷ドラムもその特許中に
示されている。文献の援用として挙げる同時譲渡の米国
特許第２，９２８，４６０号に示されているようなバー
ナーを用いて供給流を反応領域に導入してもよい。
る同時譲渡の米国特許第２，８０９，１０４号に示され
ているような耐火物で裏打ちされた垂直の円筒状形の鋼
圧力容器からなる。典型的な急冷ドラムもその特許中に
示されている。文献の援用として挙げる同時譲渡の米国
特許第２，９２８，４６０号に示されているようなバー
ナーを用いて供給流を反応領域に導入してもよい。
【０００７】多様な可燃性液体炭化水素燃料または固体
炭化水素燃料の液体スラリーをガス生成器中で遊離酸素
を含有するガスと温度調節ガスの存在下で反応させて合
成ガスを作ってもよい。
炭化水素燃料の液体スラリーをガス生成器中で遊離酸素
を含有するガスと温度調節ガスの存在下で反応させて合
成ガスを作ってもよい。
【０００８】多様で適当な供給原料を記載するためにこ
こで用いられる液体炭化水素燃料という用語は、ポンプ
で汲み出すことのできる液体炭化水素材料および固体炭
素材料のポンプで汲み出すことのできる液体スラリーお
よびそれらの混合物を包含することを意図する。例え
ば、固体の炭素燃料のポンプで汲み出すことのできる水
性スラリーは適当な供給原料である。実際、実質的にい
かなる可燃性炭素含有液体有機材料またはそのスラリー
も「液体炭化水素」の用語の定義中に含めることができ
る。例えば、以下のものがある：
こで用いられる液体炭化水素燃料という用語は、ポンプ
で汲み出すことのできる液体炭化水素材料および固体炭
素材料のポンプで汲み出すことのできる液体スラリーお
よびそれらの混合物を包含することを意図する。例え
ば、固体の炭素燃料のポンプで汲み出すことのできる水
性スラリーは適当な供給原料である。実際、実質的にい
かなる可燃性炭素含有液体有機材料またはそのスラリー
も「液体炭化水素」の用語の定義中に含めることができ
る。例えば、以下のものがある：
【０００９】（１）水、液体ＣＯ2 、液体炭化水素燃料
およびそれらの混合液などの蒸発可能な液体キャリヤー
中の石炭、粒子炭素、石油コークス、濃縮下水スラッジ
およびその混合物などの固体炭素燃料のポンプで汲み出
すことのできるスラリー； （２）ガス化装置に対する適当な液体炭化水素燃料供給
原料は、多様な材料、例えば液化石油ガス、石油蒸留物
および残留物、ガソリン、ナフサ、ケロシン、粗製石
油、アスファルト、ガス油、残油、タール砂油およびシ
ェール油、石炭に由来する油、芳香族炭化水素（例え
ば、ベンゼン、トルエン、キシレンのフラクション）、
コールタール、液体接触クラッキング操作からの環状ガ
ス油、コークスガス油のフルフラル抽出物およびそれら
の混合物を包含することを意図する； （３）さらに液体炭化水素の言葉の定義に含まれるの
は、炭水化物、セルロース材料、アルデヒド、有機酸、
アルコール、ケトン、酸化燃料油、化学プロセスからの
酸素化炭化水素有機物質を含む廃液および副産物および
それらの混合物などの酸素化炭化水素有機物質である。
およびそれらの混合液などの蒸発可能な液体キャリヤー
中の石炭、粒子炭素、石油コークス、濃縮下水スラッジ
およびその混合物などの固体炭素燃料のポンプで汲み出
すことのできるスラリー； （２）ガス化装置に対する適当な液体炭化水素燃料供給
原料は、多様な材料、例えば液化石油ガス、石油蒸留物
および残留物、ガソリン、ナフサ、ケロシン、粗製石
油、アスファルト、ガス油、残油、タール砂油およびシ
ェール油、石炭に由来する油、芳香族炭化水素（例え
ば、ベンゼン、トルエン、キシレンのフラクション）、
コールタール、液体接触クラッキング操作からの環状ガ
ス油、コークスガス油のフルフラル抽出物およびそれら
の混合物を包含することを意図する； （３）さらに液体炭化水素の言葉の定義に含まれるの
は、炭水化物、セルロース材料、アルデヒド、有機酸、
アルコール、ケトン、酸化燃料油、化学プロセスからの
酸素化炭化水素有機物質を含む廃液および副産物および
それらの混合物などの酸素化炭化水素有機物質である。
【００１０】液体炭化水素供給材料は室温にあってもよ
いし、または約３４０〜６５０℃の高温にまで前加熱し
てもよいが、そのクラッキング温度以下が望ましい。液
体炭化水素供給物は液体相または温度調節物質との蒸気
化混合物にしてガス生成バーナーに導入してもよい。
いし、または約３４０〜６５０℃の高温にまで前加熱し
てもよいが、そのクラッキング温度以下が望ましい。液
体炭化水素供給物は液体相または温度調節物質との蒸気
化混合物にしてガス生成バーナーに導入してもよい。
【００１１】ガス生成器の反応領域で温度を調節するた
めの温度調節物質の必要性は、通常、供給原料の炭素対
水素比率とオキシダント流の酸素含量に依存する。温度
調節物質は実質的に純粋な酸素を有する液体炭化水素燃
料とともに用いられる。水または蒸気が望ましい温度調
節物質である。蒸気は温度調節物質として反応物流のい
づれかまたは両方の流れと混合させて導入させてもよ
い。その代りとして、温度調節物質はバーナーの個々の
導管によりガス生成器の反応領域中に導入してもよい。
他の温度調節物質として、ＣＯ2 に富む気体、窒素およ
びリサイクルされる合成ガスがある。
めの温度調節物質の必要性は、通常、供給原料の炭素対
水素比率とオキシダント流の酸素含量に依存する。温度
調節物質は実質的に純粋な酸素を有する液体炭化水素燃
料とともに用いられる。水または蒸気が望ましい温度調
節物質である。蒸気は温度調節物質として反応物流のい
づれかまたは両方の流れと混合させて導入させてもよ
い。その代りとして、温度調節物質はバーナーの個々の
導管によりガス生成器の反応領域中に導入してもよい。
他の温度調節物質として、ＣＯ2 に富む気体、窒素およ
びリサイクルされる合成ガスがある。
【００１２】ここで用いられる遊離酸素を含有する気体
とは、空気、酸素に富む空気（すなわち２１モル％を超
えるＯ2 ）および実質的に純粋な酸素（すなわち９５％
モルを超えるＯ2）を意味する（残りは通常はＮ2および
稀ガスからなる）。遊離酸素を含有するガスはだいたい
常温から２６０℃の範囲の温度で部分酸化バーナーを用
いて導入することができる。
とは、空気、酸素に富む空気（すなわち２１モル％を超
えるＯ2 ）および実質的に純粋な酸素（すなわち９５％
モルを超えるＯ2）を意味する（残りは通常はＮ2および
稀ガスからなる）。遊離酸素を含有するガスはだいたい
常温から２６０℃の範囲の温度で部分酸化バーナーを用
いて導入することができる。
【００１３】原料の気流は、約９２５℃〜１９２６℃、
望ましくは１１００℃〜１５４０℃の範囲の温度にあ
り、約５〜３００気圧、望ましくは１５〜１５０気圧の
範囲の圧力にある反応領域から排出される。熱原料排出
気体流の組成物はモルパーセントでだいたい以下の通り
である： Ｈ2 １０〜７０、ＣＯ １５〜５７、ＣＯ2
０．１〜２５、Ｈ2Ｏ ０．１〜２０、ＣＨ4 無〜６
０、ＮＨ3 無〜５、Ｈ2Ｓ 無〜５、ＣＯＳ 無〜０．
１、Ｎ2 無〜６０、Ａｒ 無〜２．０、ＨＣＮおよびＨ
ＣＯＯＨ 無〜百万あたり１００部（重量比）。粒子炭
素は約０．２〜２０重量％（元の供給物中の基本炭素含
量）存在している。灰および／または溶融スラグは、元
の液体炭素水素または固体炭素燃料供給物の約０．５〜
５．０および無〜６０重量％の量でそれぞれ存在させて
もよい。脱水するか脱水せずに以下に記載の方法による
伴出粒子炭素および灰および／またはスラグの除去後の
組成物に依存して、ガス流は合成ガス、還元ガスまたは
燃料ガスとして用いることができる。
望ましくは１１００℃〜１５４０℃の範囲の温度にあ
り、約５〜３００気圧、望ましくは１５〜１５０気圧の
範囲の圧力にある反応領域から排出される。熱原料排出
気体流の組成物はモルパーセントでだいたい以下の通り
である： Ｈ2 １０〜７０、ＣＯ １５〜５７、ＣＯ2
０．１〜２５、Ｈ2Ｏ ０．１〜２０、ＣＨ4 無〜６
０、ＮＨ3 無〜５、Ｈ2Ｓ 無〜５、ＣＯＳ 無〜０．
１、Ｎ2 無〜６０、Ａｒ 無〜２．０、ＨＣＮおよびＨ
ＣＯＯＨ 無〜百万あたり１００部（重量比）。粒子炭
素は約０．２〜２０重量％（元の供給物中の基本炭素含
量）存在している。灰および／または溶融スラグは、元
の液体炭素水素または固体炭素燃料供給物の約０．５〜
５．０および無〜６０重量％の量でそれぞれ存在させて
もよい。脱水するか脱水せずに以下に記載の方法による
伴出粒子炭素および灰および／またはスラグの除去後の
組成物に依存して、ガス流は合成ガス、還元ガスまたは
燃料ガスとして用いることができる。
【００１４】本方法の好適な実施態様において、耐火物
が裏打ちされている部分酸化気体生成器の反応領域を反
応領域と実質的に同じ温度と圧力（ラインにおいて通常
は余り低下しない）で離れるすべての熱原料流出ガス流
は、ここで援用の文献として挙げる同時譲渡の米国特許
第２，８９６，９２７号に記載されているような急冷ド
ラムか急冷槽の底に含有される水のプール中に直接に導
入される。
が裏打ちされている部分酸化気体生成器の反応領域を反
応領域と実質的に同じ温度と圧力（ラインにおいて通常
は余り低下しない）で離れるすべての熱原料流出ガス流
は、ここで援用の文献として挙げる同時譲渡の米国特許
第２，８９６，９２７号に記載されているような急冷ド
ラムか急冷槽の底に含有される水のプール中に直接に導
入される。
【００１５】急冷ドラムはガス生成器の反応領域の下に
配置され、それが受け入れる原料気体流はガス生成器の
反応領域を離れる実質的に全ての灰および／またはスラ
グおよび粒子炭素煤をそれ自身とともに運ぶ。水中に通
されて泡立てる大量のガスにより引き起こされる急冷ド
ラム中の乱流状態により、その水が排出気体から実質的
にすべての固体を除去することが助けられる。大量の蒸
気が急冷容器内に作られ、ガス流を飽和する。原料ガス
流は急冷ドラムで冷却され、約１５０℃〜３１５℃の範
囲の温度で離れる。利点として、本発明に用いられる新
しい急冷水は脱泡灰色水またはプロセスでその後に作ら
れる凝縮物である。この水は溶解酸素を実質的に含まな
い。循環水の溶解酸素は容器および管の著しい腐食を引
き起こす。溶解酸素は塩化物応力腐食クラッキングの役
割も果たす。「および／または」という表現は通常の意
味で用いられている。例えば、Ａおよび／またはＢは、
ＡまたはＢであるか、またはＡ＋Ｂであるかのいずれか
を意味する。
配置され、それが受け入れる原料気体流はガス生成器の
反応領域を離れる実質的に全ての灰および／またはスラ
グおよび粒子炭素煤をそれ自身とともに運ぶ。水中に通
されて泡立てる大量のガスにより引き起こされる急冷ド
ラム中の乱流状態により、その水が排出気体から実質的
にすべての固体を除去することが助けられる。大量の蒸
気が急冷容器内に作られ、ガス流を飽和する。原料ガス
流は急冷ドラムで冷却され、約１５０℃〜３１５℃の範
囲の温度で離れる。利点として、本発明に用いられる新
しい急冷水は脱泡灰色水またはプロセスでその後に作ら
れる凝縮物である。この水は溶解酸素を実質的に含まな
い。循環水の溶解酸素は容器および管の著しい腐食を引
き起こす。溶解酸素は塩化物応力腐食クラッキングの役
割も果たす。「および／または」という表現は通常の意
味で用いられている。例えば、Ａおよび／またはＢは、
ＡまたはＢであるか、またはＡ＋Ｂであるかのいずれか
を意味する。
【００１６】本方法のもう一つの実施態様において、ガ
ス生成器からの熱ガス流は、輻射性および／または対流
性の冷却器を通され、ここでガス流は約２５０℃〜６０
０℃の範囲の温度まで冷却できる。適当なガス冷却器
は、文献の援用として挙げる同時譲渡の米国特許第３，
７０９，６６９号、第３，８６８，８１７号、第４，４
３６，５３０号、第４，３７７，１３２号および第４，
３２８，００８号に示され記載されている。
ス生成器からの熱ガス流は、輻射性および／または対流
性の冷却器を通され、ここでガス流は約２５０℃〜６０
０℃の範囲の温度まで冷却できる。適当なガス冷却器
は、文献の援用として挙げる同時譲渡の米国特許第３，
７０９，６６９号、第３，８６８，８１７号、第４，４
３６，５３０号、第４，３７７，１３２号および第４，
３２８，００８号に示され記載されている。
【００１７】下流触媒層の詰まりおよび／またはその後
のガス精製ステップに用いることのできる液体−溶媒吸
着剤の汚染を防止するために、急冷ドラムを離れる冷却
清浄ガス流または輻射性および／または対流性の冷却器
を離れる冷却ガスは、もう一つのガス清浄領域において
洗浄用液体と接触することによりさらに清浄にされる。
このガス清浄領域は、文献の援用として挙げる同時譲渡
の米国特許第３，５２４，６３０号に示され記載されて
いるような慣用のオリフィスおよび文献の援用として挙
げる同時譲渡の米国特許第３，２３２，７２７号に示さ
れ記載されているようなガス洗浄室のある従来のベンチ
ェリスクラバースプレーを有していてもよい。ガス洗浄
室において、原料のガス流はここに記載するような熱返
送凝縮物および脱泡灰色水により洗浄される。例えば、
ガス化装置に関連付けられた急冷槽を離れるガス流は、
ベンチュリスクラバー中で、洗浄液、例えば脱泡灰色水
で洗浄され、これに十分に接触させられる。次に、ガス
と洗浄用水の混合物は、ガス洗浄室の底に含まれるガス
洗浄用水に入り通過する。洗浄されたガスはそれから洗
浄室の上部の充填部分またはトレーを通過し、ここで該
ガスは下向きの方向で流れる凝縮物と接触させられる。
ガス洗浄室の底部の洗浄水は、ベンチュリスクラバーお
よび／またはガス化装置に関連付けられた急冷槽にリサ
イクルされる。任意に固体濃度を保つために、一部の洗
浄用水は、急冷槽の底部を離れる黒水と混合してもよ
い。
のガス精製ステップに用いることのできる液体−溶媒吸
着剤の汚染を防止するために、急冷ドラムを離れる冷却
清浄ガス流または輻射性および／または対流性の冷却器
を離れる冷却ガスは、もう一つのガス清浄領域において
洗浄用液体と接触することによりさらに清浄にされる。
このガス清浄領域は、文献の援用として挙げる同時譲渡
の米国特許第３，５２４，６３０号に示され記載されて
いるような慣用のオリフィスおよび文献の援用として挙
げる同時譲渡の米国特許第３，２３２，７２７号に示さ
れ記載されているようなガス洗浄室のある従来のベンチ
ェリスクラバースプレーを有していてもよい。ガス洗浄
室において、原料のガス流はここに記載するような熱返
送凝縮物および脱泡灰色水により洗浄される。例えば、
ガス化装置に関連付けられた急冷槽を離れるガス流は、
ベンチュリスクラバー中で、洗浄液、例えば脱泡灰色水
で洗浄され、これに十分に接触させられる。次に、ガス
と洗浄用水の混合物は、ガス洗浄室の底に含まれるガス
洗浄用水に入り通過する。洗浄されたガスはそれから洗
浄室の上部の充填部分またはトレーを通過し、ここで該
ガスは下向きの方向で流れる凝縮物と接触させられる。
ガス洗浄室の底部の洗浄水は、ベンチュリスクラバーお
よび／またはガス化装置に関連付けられた急冷槽にリサ
イクルされる。任意に固体濃度を保つために、一部の洗
浄用水は、急冷槽の底部を離れる黒水と混合してもよ
い。
【００１８】脱泡された洗浄用灰色水は、百万あたり約
１００部（重量）（ｐｐｍｗ）未満の固体を含有する。
それは、ここではガス化装置に接続された急冷槽に見ら
れるような黒水から粒子状固体を除去することにより誘
導される。約１５０℃〜３１５℃の範囲の温度でガス洗
浄室を離れる清浄な飽和ガス流は露点以下の温度に冷却
され、ガス／液体分離容器に導入される。凝縮液は分離
容器の底から除去され、ガス洗浄用剤としてガス洗浄室
に戻される。清浄な原料合成ガスは分離容器の上部から
除去される。所望であれば、原料合成ガスは慣用のガス
精製装置、例えばレクチソール装置に送られて好ましく
ない不純物、例えばイオウ含有ガスを除去する。清浄な
精製合成ガスは有機薬品例えばアルコールの触媒合成の
ために用いることができる。本プロセスに用いられるガ
ス浄化方法により、ガス流中の固体粒子の量は百万あた
り約３部（ｐｐｍ）未満にまで、望ましくは１ｐｐｍ未
満まで減少させることができる。その代りの方法とし
て、排気ガスのＮＯx 含量の減少を望む場合、ガス洗浄
室を離れるガス流はＨ2Ｏ で飽和させてもよく、これを
燃料ガスとしてガスタービンに直接導入してもよい。そ
の代りの方法としては、Ｈ2Ｏ 飽和のこの冷却浄化生成
ガスは、水／ガスの通常の触媒シフトコンバーターに直
接導入して、合成ガス流のＨ2 ／ＣＯモル比を上げても
よいし、またはＨ2 に富むガスを作ってもよい。
１００部（重量）（ｐｐｍｗ）未満の固体を含有する。
それは、ここではガス化装置に接続された急冷槽に見ら
れるような黒水から粒子状固体を除去することにより誘
導される。約１５０℃〜３１５℃の範囲の温度でガス洗
浄室を離れる清浄な飽和ガス流は露点以下の温度に冷却
され、ガス／液体分離容器に導入される。凝縮液は分離
容器の底から除去され、ガス洗浄用剤としてガス洗浄室
に戻される。清浄な原料合成ガスは分離容器の上部から
除去される。所望であれば、原料合成ガスは慣用のガス
精製装置、例えばレクチソール装置に送られて好ましく
ない不純物、例えばイオウ含有ガスを除去する。清浄な
精製合成ガスは有機薬品例えばアルコールの触媒合成の
ために用いることができる。本プロセスに用いられるガ
ス浄化方法により、ガス流中の固体粒子の量は百万あた
り約３部（ｐｐｍ）未満にまで、望ましくは１ｐｐｍ未
満まで減少させることができる。その代りの方法とし
て、排気ガスのＮＯx 含量の減少を望む場合、ガス洗浄
室を離れるガス流はＨ2Ｏ で飽和させてもよく、これを
燃料ガスとしてガスタービンに直接導入してもよい。そ
の代りの方法としては、Ｈ2Ｏ 飽和のこの冷却浄化生成
ガスは、水／ガスの通常の触媒シフトコンバーターに直
接導入して、合成ガス流のＨ2 ／ＣＯモル比を上げても
よいし、またはＨ2 に富むガスを作ってもよい。
【００１９】ポンプで汲み出すことのできる水性分散物
を、実質的に急冷水および固体を含有する約０．１〜
４．０重量％、例えば約０．５〜２．５重量％の粒子状
炭素からなる急冷槽中に作られる。この炭素−水分散液
はここでは「黒水」と称する。燃料の組成物にしたがっ
て、比較的小量の灰が分散液中に存在してもよい。さら
に、固体燃料からの粗い灰および／またはスラグなどの
未燃焼の無機固体およびガス化装置からの耐火物質も急
冷槽の底で蓄積させてもよい。この物質は定期的にロッ
クホッパーを用いて除去してもよい。炭素−水分散液の
流れは灰および／またはスラグから分離される。
を、実質的に急冷水および固体を含有する約０．１〜
４．０重量％、例えば約０．５〜２．５重量％の粒子状
炭素からなる急冷槽中に作られる。この炭素−水分散液
はここでは「黒水」と称する。燃料の組成物にしたがっ
て、比較的小量の灰が分散液中に存在してもよい。さら
に、固体燃料からの粗い灰および／またはスラグなどの
未燃焼の無機固体およびガス化装置からの耐火物質も急
冷槽の底で蓄積させてもよい。この物質は定期的にロッ
クホッパーを用いて除去してもよい。炭素−水分散液の
流れは灰および／またはスラグから分離される。
【００２０】「黒水」と呼ばれる炭素−水の分散液は、
後に記載される炭素回収領域でのフラッシング、セット
リングおよび濾過のステップにより分離される。この方
法で、炭素は燃料の一部として再回収してガス生成器に
リサイクルしてもよく、そして脱泡「灰色水」と呼ばれ
る水は、ガス急冷領域と浄化領域にリサイクルしてもよ
い。
後に記載される炭素回収領域でのフラッシング、セット
リングおよび濾過のステップにより分離される。この方
法で、炭素は燃料の一部として再回収してガス生成器に
リサイクルしてもよく、そして脱泡「灰色水」と呼ばれ
る水は、ガス急冷領域と浄化領域にリサイクルしてもよ
い。
【００２１】炭素回収領域中に導入される黒水中の粒子
状炭素は遊離カーボンブラックまたは煤の形を有してい
る。ＡＳＴＭ法Ｄ−２８１により測定された炭素煤のオ
イル吸収ナンバー（Oil Absorption No.）は１よりも大
きく、通常はＣの１グラムあたり２〜４ｃｃのオイルの
範囲にある。これらの分散液中のオイルからの無機灰は
金属と硫化物からなる。例えば、石油由来燃料のために
は、こららの成分はＣａ、Ｎｉ、ＶおよびＦｅおよびそ
れらの混合物の群から選択することができる。さらに、
そのような燃料のために、黒水中の水溶性不純物の量は
百万あたりでの部（ｐｐｍ）で、アンモニア ０〜１
０，０００； 蟻酸塩 ０〜１０，０００； 塩化ナト
リウム ０〜５，０００； ニッケル ０〜２５； 鉄
０〜１５０； 硫化物 ０〜５００； およびシアン
化物 ０〜１００からなる。
状炭素は遊離カーボンブラックまたは煤の形を有してい
る。ＡＳＴＭ法Ｄ−２８１により測定された炭素煤のオ
イル吸収ナンバー（Oil Absorption No.）は１よりも大
きく、通常はＣの１グラムあたり２〜４ｃｃのオイルの
範囲にある。これらの分散液中のオイルからの無機灰は
金属と硫化物からなる。例えば、石油由来燃料のために
は、こららの成分はＣａ、Ｎｉ、ＶおよびＦｅおよびそ
れらの混合物の群から選択することができる。さらに、
そのような燃料のために、黒水中の水溶性不純物の量は
百万あたりでの部（ｐｐｍ）で、アンモニア ０〜１
０，０００； 蟻酸塩 ０〜１０，０００； 塩化ナト
リウム ０〜５，０００； ニッケル ０〜２５； 鉄
０〜１５０； 硫化物 ０〜５００； およびシアン
化物 ０〜１００からなる。
【００２２】急冷槽の底から離れる黒水の流れは、さら
に以下に記載される、第二洗浄領域から離れる洗浄水流
と任意に混合させて、以下のように処理されて、脱泡灰
色水と固体粒子状炭素を作る。約１５０℃〜３１５℃の
範囲の温度と約１５００〜１８，０００ｋＰａの圧力範
囲にあるすべての黒水は、媒体圧力フラッシュドラム
（ＭＰＦＤ）に連結された高圧力フラッシュドラム（Ｈ
ＰＦＤ）からなるフラッシュ領域に導入される。もう一
つの実施態様において、真空フラッシュドラム（ＶＦ
Ｄ）と呼ばれる第三のフラッシュドラムは、ＭＰＦＤと
連結されている。この手段により、黒水の段階的な複数
段階のフラッシングおよび濃縮がなされる。段階的フラ
ッシングの利点は以下の通りである。
に以下に記載される、第二洗浄領域から離れる洗浄水流
と任意に混合させて、以下のように処理されて、脱泡灰
色水と固体粒子状炭素を作る。約１５０℃〜３１５℃の
範囲の温度と約１５００〜１８，０００ｋＰａの圧力範
囲にあるすべての黒水は、媒体圧力フラッシュドラム
（ＭＰＦＤ）に連結された高圧力フラッシュドラム（Ｈ
ＰＦＤ）からなるフラッシュ領域に導入される。もう一
つの実施態様において、真空フラッシュドラム（ＶＦ
Ｄ）と呼ばれる第三のフラッシュドラムは、ＭＰＦＤと
連結されている。この手段により、黒水の段階的な複数
段階のフラッシングおよび濃縮がなされる。段階的フラ
ッシングの利点は以下の通りである。
【００２３】段階的フラッシングにより、汚染黒水は灰
色水と直接に熱交換することなしに黒水の冷却が可能と
なる。熱は、脱泡灰色水に対して比較的清浄な高圧力フ
ラッシュ蒸気を凝集することにより回収される。ＨＰＦ
Ｄ中の圧力を大気圧よりもむしろ中間圧力に落とすこと
により、フラッシュガスは脱泡灰色水との間接的な熱交
換のためにさらに高い温度で作られる。灰色水はそれに
よってさらに高い温度に加熱される。さらに低いレベル
の熱が、冷灰色水を脱泡装置中で媒体圧力フラッシュ蒸
気に接触させることによる間接的な熱交換により回収さ
れる。
色水と直接に熱交換することなしに黒水の冷却が可能と
なる。熱は、脱泡灰色水に対して比較的清浄な高圧力フ
ラッシュ蒸気を凝集することにより回収される。ＨＰＦ
Ｄ中の圧力を大気圧よりもむしろ中間圧力に落とすこと
により、フラッシュガスは脱泡灰色水との間接的な熱交
換のためにさらに高い温度で作られる。灰色水はそれに
よってさらに高い温度に加熱される。さらに低いレベル
の熱が、冷灰色水を脱泡装置中で媒体圧力フラッシュ蒸
気に接触させることによる間接的な熱交換により回収さ
れる。
【００２４】高圧力フラッシュドラム（ＨＰＦＤ）にお
いて、約１５００〜１８，０００ｋＰａの範囲の入口圧
力を急にゆるめて、約３００〜２０００ｋＰａの範囲の
値まで下げる。黒水の温度は約１３７℃〜２１５℃に落
ちる。黒水の約２８〜１３重量パーセント（重量％）は
蒸発させられて約０．０５〜０．５重量％の水溶性ガス
状不純物、例えば酸性ガスと呼ばれるＣＯ2 、ＮＨ3、
ＣＯ、Ｈ2Ｓ、ＨＣＮ、ＣＯＳ、ＨＣＯＯＨおよびそれ
らの混合物からなる群から選択されるガスとともに蒸発
灰色水を形成する。ＨＰＦＤからの蒸気化灰色水および
酸性ガスの流れは、約１００℃〜１５０℃の範囲の温度
で脱泡装置の底部から離れる脱泡液体灰色水流と接触せ
ずに間接的に熱交換しながら通される。脱泡された灰色
水は、それにより約１２０℃〜１８５℃の範囲の温度に
加熱される。次に、脱泡され加熱された灰色水はガス急
冷用冷却溶媒として合成ガス生成器急冷槽中および洗浄
用媒体としてガス冷却領域中に導入される。例えば、約
１〜５０重量％の脱泡灰色水が急冷槽に導入され、その
残りがベンチュリスクラバー中に導入される。その一
部、例えば約３０〜９０重量％の蒸発灰色水を凝集させ
て酸性ガスから分離させる。酸性ガスは慣用のガス処理
装置に送られる。凝集灰色水は脱泡装置に送られる。輻
射性および／または対流性の冷却器を用いて熱原料合成
ガスが冷却される場合、すべての脱泡灰色水はガス洗浄
領域、例えばベンチュリスクラバーに導入される。
いて、約１５００〜１８，０００ｋＰａの範囲の入口圧
力を急にゆるめて、約３００〜２０００ｋＰａの範囲の
値まで下げる。黒水の温度は約１３７℃〜２１５℃に落
ちる。黒水の約２８〜１３重量パーセント（重量％）は
蒸発させられて約０．０５〜０．５重量％の水溶性ガス
状不純物、例えば酸性ガスと呼ばれるＣＯ2 、ＮＨ3、
ＣＯ、Ｈ2Ｓ、ＨＣＮ、ＣＯＳ、ＨＣＯＯＨおよびそれ
らの混合物からなる群から選択されるガスとともに蒸発
灰色水を形成する。ＨＰＦＤからの蒸気化灰色水および
酸性ガスの流れは、約１００℃〜１５０℃の範囲の温度
で脱泡装置の底部から離れる脱泡液体灰色水流と接触せ
ずに間接的に熱交換しながら通される。脱泡された灰色
水は、それにより約１２０℃〜１８５℃の範囲の温度に
加熱される。次に、脱泡され加熱された灰色水はガス急
冷用冷却溶媒として合成ガス生成器急冷槽中および洗浄
用媒体としてガス冷却領域中に導入される。例えば、約
１〜５０重量％の脱泡灰色水が急冷槽に導入され、その
残りがベンチュリスクラバー中に導入される。その一
部、例えば約３０〜９０重量％の蒸発灰色水を凝集させ
て酸性ガスから分離させる。酸性ガスは慣用のガス処理
装置に送られる。凝集灰色水は脱泡装置に送られる。輻
射性および／または対流性の冷却器を用いて熱原料合成
ガスが冷却される場合、すべての脱泡灰色水はガス洗浄
領域、例えばベンチュリスクラバーに導入される。
【００２５】黒水の底部流は、約０．６〜５．０重量％
の範囲の固体濃度を有するＨＰＦＤを離れ、中圧フラッ
シュドラム（ＭＰＦＤ）に導入され、ここで約３００〜
２，０００ｋＰａの範囲の入口圧力は、約１００〜１９
５０ｋＰａの範囲の出口圧力まで急に低下させられる。
中圧フラッシュドラム中の約２７〜６重量％の黒水はそ
れによって蒸発させられ、約１００℃〜１３８℃の範囲
の温度で上部から離れる。ＭＰＦＤの底部から離れるポ
ンプで汲み出すことのできる濃縮黒水は約１００℃〜１
３８℃の範囲の温度と約１．５〜５．５重量％の範囲の
固体濃度を有する。この流れは通常の清澄装置に導入さ
れる。清澄装置の主目的は、確実にオーバーフロー水
（灰色水）が低い懸濁固体例えば約１００ｐｐｍ（重
量）未満の固体を有つようにすることである。この清澄
器も液体−固体除去装置、例えばフィルターのためのサ
ージ容量を提供する。従って、清澄装置の底のポンプ
は、灰／水の流れを約４３℃〜１３８℃の範囲で温度の
フィルターに送る。清澄装置からのオーバーフロー水の
流れは灰色水保存槽中に流入する。灰色水は脱泡装置に
運ばれ、最終的にガス化部に戻される。ほとんどの場合
で、十分な灰色水はフィルターケークともにシステムを
離れて許容できるレベルで溶解塩化物を制御する。必要
であれば、さらに灰色水は灰色水槽から出されて溶解種
が調節される。
の範囲の固体濃度を有するＨＰＦＤを離れ、中圧フラッ
シュドラム（ＭＰＦＤ）に導入され、ここで約３００〜
２，０００ｋＰａの範囲の入口圧力は、約１００〜１９
５０ｋＰａの範囲の出口圧力まで急に低下させられる。
中圧フラッシュドラム中の約２７〜６重量％の黒水はそ
れによって蒸発させられ、約１００℃〜１３８℃の範囲
の温度で上部から離れる。ＭＰＦＤの底部から離れるポ
ンプで汲み出すことのできる濃縮黒水は約１００℃〜１
３８℃の範囲の温度と約１．５〜５．５重量％の範囲の
固体濃度を有する。この流れは通常の清澄装置に導入さ
れる。清澄装置の主目的は、確実にオーバーフロー水
（灰色水）が低い懸濁固体例えば約１００ｐｐｍ（重
量）未満の固体を有つようにすることである。この清澄
器も液体−固体除去装置、例えばフィルターのためのサ
ージ容量を提供する。従って、清澄装置の底のポンプ
は、灰／水の流れを約４３℃〜１３８℃の範囲で温度の
フィルターに送る。清澄装置からのオーバーフロー水の
流れは灰色水保存槽中に流入する。灰色水は脱泡装置に
運ばれ、最終的にガス化部に戻される。ほとんどの場合
で、十分な灰色水はフィルターケークともにシステムを
離れて許容できるレベルで溶解塩化物を制御する。必要
であれば、さらに灰色水は灰色水槽から出されて溶解種
が調節される。
【００２６】蒸発灰色水と酸性ガスからなるＭＰＦＤの
上部からのフラッシュ蒸気は脱泡装置中に導入される。
ＭＰＦＤからのフラッシュ蒸気および任意の補助蒸気
は、酸素、および脱泡装置内に導入される循環灰色水流
とメーキャップ水流からの酸性ガスを取り除くための主
要な手段である。酸性ガスおよび水蒸気は脱泡装置の上
部から除去され、通常のガス処理装置に送られる。
上部からのフラッシュ蒸気は脱泡装置中に導入される。
ＭＰＦＤからのフラッシュ蒸気および任意の補助蒸気
は、酸素、および脱泡装置内に導入される循環灰色水流
とメーキャップ水流からの酸性ガスを取り除くための主
要な手段である。酸性ガスおよび水蒸気は脱泡装置の上
部から除去され、通常のガス処理装置に送られる。
【００２７】一つの実施態様において、ＭＰＦＤからの
ポンプで汲み出すことのできる黒水の凝縮底部流は真空
フラッシュドラム（ＶＦＤ）に導入される。このＶＦＤ
は、必要であればフィルターを保護して、直接の熱交換
を行なわずに４０〜１００℃の範囲で黒水の温度を調節
するために用いられる。操作中、約１００〜１９５０ｋ
Ｐａの範囲の入口圧力はＶＦＤで約９５〜５．０ ｋＰ
ａの範囲の出口圧力に急に低下さられる。約１００℃〜
４０℃の範囲の温度で約２〜６重量％の範囲の固体含量
で黒水凝縮低部流はＶＦＤから清澄装置に導入される。
ポンプで汲み出すことのできる黒水の凝縮底部流は真空
フラッシュドラム（ＶＦＤ）に導入される。このＶＦＤ
は、必要であればフィルターを保護して、直接の熱交換
を行なわずに４０〜１００℃の範囲で黒水の温度を調節
するために用いられる。操作中、約１００〜１９５０ｋ
Ｐａの範囲の入口圧力はＶＦＤで約９５〜５．０ ｋＰ
ａの範囲の出口圧力に急に低下さられる。約１００℃〜
４０℃の範囲の温度で約２〜６重量％の範囲の固体含量
で黒水凝縮低部流はＶＦＤから清澄装置に導入される。
【００２８】ＶＦＤに導入される約０．５〜９重量％の
黒水は蒸発させられて約１００℃〜４０℃の範囲の温度
で上部から離れる。このＶＦＤ上部蒸気は露点以下の温
度まで冷却され、約６０℃〜３０℃の範囲の温度で灰色
水および酸性ガスへと分離される。灰色水は直接または
ガス／液体分離装置により脱泡装置に導入される。酸性
ガスは通常の真空ポンプにより除去され、ポンプ排出流
から分離され、そして通常のガス精製装置に送られる。
ポンプからの分離された凝集水はリサイクルされて、真
空フラッシュドラムからの上部蒸気と一緒にされる。
黒水は蒸発させられて約１００℃〜４０℃の範囲の温度
で上部から離れる。このＶＦＤ上部蒸気は露点以下の温
度まで冷却され、約６０℃〜３０℃の範囲の温度で灰色
水および酸性ガスへと分離される。灰色水は直接または
ガス／液体分離装置により脱泡装置に導入される。酸性
ガスは通常の真空ポンプにより除去され、ポンプ排出流
から分離され、そして通常のガス精製装置に送られる。
ポンプからの分離された凝集水はリサイクルされて、真
空フラッシュドラムからの上部蒸気と一緒にされる。
【００２９】約２．０〜２５重量％の範囲の粒子状炭素
固形含量を有し且つ約１００℃〜４０℃の範囲の温度を
有する黒水からなる清浄装置からのポンプで汲み出すこ
とのできる低部流は、通常の液体／固体分離装置、例え
ばフィルター、ヒドロクローン（hydroclone）または遠
心機により分離される。例えば、フィルタープレスを用
いて、１０〜６０重量％の固形含量を有するフィルター
ケークが灰色水濾過液とともに作ることができる。フィ
ルターケークは燃料として燃焼させてもよいし、または
金属含量を回収するために用いてもよい。濾過液は清澄
装置からオーバーフロー流とともに灰色水槽中に保存す
ることができる。灰色水流はポンプにより灰色水保存槽
から脱泡装置に入れられる。メーキャップ水の流れと蒸
気の分離流も脱泡装置に導入される。
固形含量を有し且つ約１００℃〜４０℃の範囲の温度を
有する黒水からなる清浄装置からのポンプで汲み出すこ
とのできる低部流は、通常の液体／固体分離装置、例え
ばフィルター、ヒドロクローン（hydroclone）または遠
心機により分離される。例えば、フィルタープレスを用
いて、１０〜６０重量％の固形含量を有するフィルター
ケークが灰色水濾過液とともに作ることができる。フィ
ルターケークは燃料として燃焼させてもよいし、または
金属含量を回収するために用いてもよい。濾過液は清澄
装置からオーバーフロー流とともに灰色水槽中に保存す
ることができる。灰色水流はポンプにより灰色水保存槽
から脱泡装置に入れられる。メーキャップ水の流れと蒸
気の分離流も脱泡装置に導入される。
【００３０】脱泡装置を用いて、酸素は灰色水から分離
される。脱泡装置を離れる灰色水の温度は約１００〜１
５０℃の範囲にある。脱泡装置を用いて、灰色水は実質
的に溶解酸素を含まないものとされる。ガス化急冷槽お
よびガススクラバーにリサイクルされる前に、脱泡灰色
水は、ＨＰＦＤからのフラッシュ蒸気と間接的に熱交換
することにより約１２０℃〜１８５℃の範囲の温度に加
熱される。利点としては、灰色水を脱泡することによ
り、溶解酸素を循環水システムから除去して、それによ
り優れた冶金術に対する必要性を減少させる。さらに、
低いレベルの熱は回収されることにより、全体的な熱効
率を向上させる。脱泡装置はＭＰＦＤからのフラッシュ
蒸気および任意に蒸気を脱泡装置に導入させて、入って
くるメーキャップ水、灰色水凝縮物およびリサイクル濾
過液から溶解酸素を取り除くことにより操作される。
される。脱泡装置を離れる灰色水の温度は約１００〜１
５０℃の範囲にある。脱泡装置を用いて、灰色水は実質
的に溶解酸素を含まないものとされる。ガス化急冷槽お
よびガススクラバーにリサイクルされる前に、脱泡灰色
水は、ＨＰＦＤからのフラッシュ蒸気と間接的に熱交換
することにより約１２０℃〜１８５℃の範囲の温度に加
熱される。利点としては、灰色水を脱泡することによ
り、溶解酸素を循環水システムから除去して、それによ
り優れた冶金術に対する必要性を減少させる。さらに、
低いレベルの熱は回収されることにより、全体的な熱効
率を向上させる。脱泡装置はＭＰＦＤからのフラッシュ
蒸気および任意に蒸気を脱泡装置に導入させて、入って
くるメーキャップ水、灰色水凝縮物およびリサイクル濾
過液から溶解酸素を取り除くことにより操作される。
【００３１】
【発明の効果】本発明のプロセスの利点の要約は以下の
通りである。 ・配水を含有する固体中の熱交換体が必要とされない。 ・すべての酸素化水流を脱泡装置に送ることにより酸素
がガス化水システムに入ることが防止される。 ・高圧水流の熱を用いて脱泡が達成され且つ灰色水が再
加熱される。 ・脱泡装置を導入することにより、灰色水再使用の量が
最大化され、大量の送流の必要がない。 ・装置の各部分の数および装置にかかる費用が最小化さ
れる。 ・石炭燃焼蒸気ボイラーに対する供給物または金属再生
利用に適するフィルターケーク材料が作られる。 ・抽出溶媒に対する必要性とその関連した高エネルギー
消費を有する通常のデカンターシステムの必要がない。 ・低品質メーキャップ水、例えば酸性水、シフト凝縮液
および／またはアンモニア凝縮液を用いることができ
る。
通りである。 ・配水を含有する固体中の熱交換体が必要とされない。 ・すべての酸素化水流を脱泡装置に送ることにより酸素
がガス化水システムに入ることが防止される。 ・高圧水流の熱を用いて脱泡が達成され且つ灰色水が再
加熱される。 ・脱泡装置を導入することにより、灰色水再使用の量が
最大化され、大量の送流の必要がない。 ・装置の各部分の数および装置にかかる費用が最小化さ
れる。 ・石炭燃焼蒸気ボイラーに対する供給物または金属再生
利用に適するフィルターケーク材料が作られる。 ・抽出溶媒に対する必要性とその関連した高エネルギー
消費を有する通常のデカンターシステムの必要がない。 ・低品質メーキャップ水、例えば酸性水、シフト凝縮液
および／またはアンモニア凝縮液を用いることができ
る。
【００３２】
【実施例】図１に示されるように、妨害されないフリー
フローで下向に流れる非接触部分酸化ガス生成装置１
は、耐火材料２で裏打ちされ、縦軸に沿った入口ポート
３、環状タイプのバーナー４、充填されていない反応領
域５および急冷室１１に導く出口ポート６を有してい
る。炭素燃料、好適には液体石油生成物または水などの
液体中に懸濁させられた粉砕固形炭素材料が環状のバー
ナー４の入口７をポンプにより通される。遊離酸素を含
有するガスからなるオキシダントも入口８を通って環状
バーナー４中に入れられる。水または蒸気などの温度調
節物質は、そこを通る物質と混合されて環状バーナー４
の一方または両方の入口を通って導入される。
フローで下向に流れる非接触部分酸化ガス生成装置１
は、耐火材料２で裏打ちされ、縦軸に沿った入口ポート
３、環状タイプのバーナー４、充填されていない反応領
域５および急冷室１１に導く出口ポート６を有してい
る。炭素燃料、好適には液体石油生成物または水などの
液体中に懸濁させられた粉砕固形炭素材料が環状のバー
ナー４の入口７をポンプにより通される。遊離酸素を含
有するガスからなるオキシダントも入口８を通って環状
バーナー４中に入れられる。水または蒸気などの温度調
節物質は、そこを通る物質と混合されて環状バーナー４
の一方または両方の入口を通って導入される。
【００３３】有用な気体生成装置１は、Ｄ．Ｍ．Ｓｔｒ
ａｓｓｅｒらに発布された援用の文献として挙げる同時
譲渡の米国特許第２，８０９，１０４号に記載されてい
る。有用な環状タイプのバーナー４はＤｕ Ｂｏｉｓ Ｅ
ａｓｔｍａｎらに発布された援用の文献として挙げる同
時譲渡の米国特許第２，９２８，４６０号により完全に
記載されている。他のデザインを有するバーナーも図１
に示されるプロセスに用いることができる。
ａｓｓｅｒらに発布された援用の文献として挙げる同時
譲渡の米国特許第２，８０９，１０４号に記載されてい
る。有用な環状タイプのバーナー４はＤｕ Ｂｏｉｓ Ｅ
ａｓｔｍａｎらに発布された援用の文献として挙げる同
時譲渡の米国特許第２，９２８，４６０号により完全に
記載されている。他のデザインを有するバーナーも図１
に示されるプロセスに用いることができる。
【００３４】環状タイプのバーナー４はオキシダントを
炭素燃料および任意に温度調節物質と混合させる。この
混合物は反応域５内で反応する。多様な量の炭素燃料、
オキシダントおよび調節物質は、実質的に全ての炭素燃
料がガスに変換されるように且つ所望の温度範囲が反応
域５内で保たれるように注意深く調節される。原材料合
成ガスは、反応領域５から底部の軸方向出口ポート６を
通して出て、一部水で満たされている急冷室１１中に排
出される。水がライン９を通して急冷室１１中とディッ
プ管／ドラフト管との組合せ１０中に導入され、ここで
水は原材料熱合成ガスに接触し、これを急冷する。一部
の水は底ライン１４により急冷室１１から除去される。
生成器１から出る熱原材料合成ガスが急冷容器１１中の
ディップ管／ドラフト管の１０中の水と混合される時
に、一部の水が蒸気に戻る。合成ガスはそれによって飽
和される。例えば石炭などの燃料を含有する灰が燃料と
して用いられる場合、存在するいかなる溶融スラグも凝
固して、単離バルブ１６および１７および出口ライン１
８を備えた水密閉ロック／ホッパー１５を通して急冷室
から周期的に除去することができる。微細灰および不完
全にガス化された炭素燃料粒子などの粒子状炭素は急冷
室１１内で水に懸濁され、約１５０℃〜３１５℃の範囲
の温度でライン１４を経て水とともに取り出される。黒
水と呼ばれるライン１４中の水性懸濁液は、粒子および
ＣＯ2 、ＮＨ3、ＣＯ、Ｈ2Ｓ、ＨＣＮ、ＣＯＳ、ＨＣＯ
ＯＨおよびそれらの混合物からなる群から選択される少
なくとも１種類の水溶性ガス状不純物を含有し、ここで
酸性ガスとして言及される。
炭素燃料および任意に温度調節物質と混合させる。この
混合物は反応域５内で反応する。多様な量の炭素燃料、
オキシダントおよび調節物質は、実質的に全ての炭素燃
料がガスに変換されるように且つ所望の温度範囲が反応
域５内で保たれるように注意深く調節される。原材料合
成ガスは、反応領域５から底部の軸方向出口ポート６を
通して出て、一部水で満たされている急冷室１１中に排
出される。水がライン９を通して急冷室１１中とディッ
プ管／ドラフト管との組合せ１０中に導入され、ここで
水は原材料熱合成ガスに接触し、これを急冷する。一部
の水は底ライン１４により急冷室１１から除去される。
生成器１から出る熱原材料合成ガスが急冷容器１１中の
ディップ管／ドラフト管の１０中の水と混合される時
に、一部の水が蒸気に戻る。合成ガスはそれによって飽
和される。例えば石炭などの燃料を含有する灰が燃料と
して用いられる場合、存在するいかなる溶融スラグも凝
固して、単離バルブ１６および１７および出口ライン１
８を備えた水密閉ロック／ホッパー１５を通して急冷室
から周期的に除去することができる。微細灰および不完
全にガス化された炭素燃料粒子などの粒子状炭素は急冷
室１１内で水に懸濁され、約１５０℃〜３１５℃の範囲
の温度でライン１４を経て水とともに取り出される。黒
水と呼ばれるライン１４中の水性懸濁液は、粒子および
ＣＯ2 、ＮＨ3、ＣＯ、Ｈ2Ｓ、ＨＣＮ、ＣＯＳ、ＨＣＯ
ＯＨおよびそれらの混合物からなる群から選択される少
なくとも１種類の水溶性ガス状不純物を含有し、ここで
酸性ガスとして言及される。
【００３５】微量の蟻酸は、ＣＯ＋Ｈ2Ｏ の反応によ
り、そして熱原料合成ガスが急冷室１１内で急冷されお
よび／またはベンチュリスクラバー１９および洗浄用容
器２０からなるガス洗浄領域で水を用いて洗浄される場
合に作ることができる。ライン２１において、黒水中の
Ｈ2Ｏ と水溶性ガス不純物の一部は、その圧力を急に下
げて、２つの圧力フラッシュドラム２２と３４からなる
フラッシュ領域または圧力フラッシュドラム２２および
３４および真空フラッシュドラム６６からなるフラッシ
ュ領域にフラッシュさせることにより懸濁水から除去さ
れる。
り、そして熱原料合成ガスが急冷室１１内で急冷されお
よび／またはベンチュリスクラバー１９および洗浄用容
器２０からなるガス洗浄領域で水を用いて洗浄される場
合に作ることができる。ライン２１において、黒水中の
Ｈ2Ｏ と水溶性ガス不純物の一部は、その圧力を急に下
げて、２つの圧力フラッシュドラム２２と３４からなる
フラッシュ領域または圧力フラッシュドラム２２および
３４および真空フラッシュドラム６６からなるフラッシ
ュ領域にフラッシュさせることにより懸濁水から除去さ
れる。
【００３６】フラッシュドラム２２内で黒水から分離さ
れた蒸気と酸性ガスは、ライン２３を通されて熱交換体
２４中で露点以下の温度まで冷却される。水性凝縮液と
酸性ガスの混合物はライン２５と２６を通され、ノック
アウトポット２７で集められる。冷却された酸性ガス
は、慣用のガス精製装置（図示せず）による処理のため
にシステムからライン３０を通って取り出され、放出さ
れる前に好ましくない成分を除去する。ノックアウトポ
ット２７からの凝縮液はライン３１を通って脱泡装置３
２に入る。
れた蒸気と酸性ガスは、ライン２３を通されて熱交換体
２４中で露点以下の温度まで冷却される。水性凝縮液と
酸性ガスの混合物はライン２５と２６を通され、ノック
アウトポット２７で集められる。冷却された酸性ガス
は、慣用のガス精製装置（図示せず）による処理のため
にシステムからライン３０を通って取り出され、放出さ
れる前に好ましくない成分を除去する。ノックアウトポ
ット２７からの凝縮液はライン３１を通って脱泡装置３
２に入る。
【００３７】高圧力フラッシュドラム２２からの液体底
流はライン３３を通り媒体フラッシュドラム３４に入
り、ここで圧力を急に低下させる。フラッシュ蒸気はラ
イン３５を通って脱泡装置３２に入る。ライン３７中の
バルブ３６を閉めてライン３９のバルブ３８を開けるこ
とにより、媒体圧力フラッシュドラム３４からの液体底
流は、ライン４０、３９、バルブ３８およびライン４
１、４２を通って清澄装置４５に入る。濃厚な黒水は清
澄装置４５の底のライン４６を通って離れる。ポンプ４
７を用いて、濃厚黒水はライン４８を通って通常の液体
／固体分離装置手段４９、例えばフィルタープレスに入
る。フィルターケークはライン５０を通って離れ、燃料
として用いることができる。灰色水濾過液はライン５１
を通り、灰色水保存槽５２に入る。清澄装置４５からの
オーバーフローはライン５３を通って保存槽５２入る。
ポンプ５４を用いて、灰色水はライン５５、５６および
５７を通って脱泡装置３２に入る。
流はライン３３を通り媒体フラッシュドラム３４に入
り、ここで圧力を急に低下させる。フラッシュ蒸気はラ
イン３５を通って脱泡装置３２に入る。ライン３７中の
バルブ３６を閉めてライン３９のバルブ３８を開けるこ
とにより、媒体圧力フラッシュドラム３４からの液体底
流は、ライン４０、３９、バルブ３８およびライン４
１、４２を通って清澄装置４５に入る。濃厚な黒水は清
澄装置４５の底のライン４６を通って離れる。ポンプ４
７を用いて、濃厚黒水はライン４８を通って通常の液体
／固体分離装置手段４９、例えばフィルタープレスに入
る。フィルターケークはライン５０を通って離れ、燃料
として用いることができる。灰色水濾過液はライン５１
を通り、灰色水保存槽５２に入る。清澄装置４５からの
オーバーフローはライン５３を通って保存槽５２入る。
ポンプ５４を用いて、灰色水はライン５５、５６および
５７を通って脱泡装置３２に入る。
【００３８】小量の典型的には約１〜１５パーセントの
清澄灰色水を定期的にシステムから取り出して慣用の排
水処理装置（図示せず）に送ってもよい。この水は排水
流としてライン６２、バルブ６４およびライン６３を通
されて、可溶性材料により引き起こされる可能性のある
水システム中の腐食および操作上の問題を最小限とする
観点から許容できるレベルで循環水中の溶解固体の濃度
を維持する。例えば、ハロゲン化塩が考慮される主要な
物質である。排水流のサイズはガス化装置へ供給される
物質中の可溶性物質の量に依存する。この水はここには
示されていない処理装置でさらに処理する必要があり、
それが捨てられる前に環境的関心のある構成物質を除去
する。メーキャップ水と除去用の任意の蒸気は、ライン
５８と５９のそれぞれを通して脱泡装置３２に導入され
る。蒸気と遊離酸素を含有するガスはライン６０を通っ
て脱泡装置３２を離れる。
清澄灰色水を定期的にシステムから取り出して慣用の排
水処理装置（図示せず）に送ってもよい。この水は排水
流としてライン６２、バルブ６４およびライン６３を通
されて、可溶性材料により引き起こされる可能性のある
水システム中の腐食および操作上の問題を最小限とする
観点から許容できるレベルで循環水中の溶解固体の濃度
を維持する。例えば、ハロゲン化塩が考慮される主要な
物質である。排水流のサイズはガス化装置へ供給される
物質中の可溶性物質の量に依存する。この水はここには
示されていない処理装置でさらに処理する必要があり、
それが捨てられる前に環境的関心のある構成物質を除去
する。メーキャップ水と除去用の任意の蒸気は、ライン
５８と５９のそれぞれを通して脱泡装置３２に導入され
る。蒸気と遊離酸素を含有するガスはライン６０を通っ
て脱泡装置３２を離れる。
【００３９】もう一つの実施態様において、ライン３９
中のバルブ３８を閉めライン３７中のバルブ３６を開け
ることにより、ライン４０中の凝縮されフラッシュされ
た黒水はライン３７、バルブ３６およびライン６５を通
って真空フラッシュドラム６６に入り、ここでさらに黒
水のフラッシングと濃縮が起こる。ポンプ６７を用いる
ことにより、濃縮された黒水はライン６８、６９および
４２を通され清澄装置４５に入る。真空フラッシュドラ
ム６６からの上部蒸気はライン７０と７１を通され、冷
却器７２で露点以下に冷却され、ライン７３を通ってガ
ス／液体分離装置７４に入る。ポンプ７５により、ライ
ン７６中の灰色水はライン７７を通され、ライン２５か
らの気体／液体流とライン２６で混合される。気体／液
体分離装置７４の上部ライン７８で凝集していない気体
は真空ポンプ７９に導入される。シール水はライン８０
を経てポンプ７９に入る。ここには示されない一つの実
施態様において、ライン７７中の灰色水の一部は、真空
ポンプ７９のためにライン８０中のシール水の一部とし
て用いられる。真空ポンプ排出物はライン８１を通って
ガス／液体分離装置８２に入る。酸性ガスは上部ライン
８３を通って離れて通常のガス精製処理装置（図示せ
ず）に送られる。分離装置８２からの凝縮液はライン８
４を通され、リサイクルされ、真空フラッシュドラム６
６からの上部流７０とライン７１で混合される。
中のバルブ３８を閉めライン３７中のバルブ３６を開け
ることにより、ライン４０中の凝縮されフラッシュされ
た黒水はライン３７、バルブ３６およびライン６５を通
って真空フラッシュドラム６６に入り、ここでさらに黒
水のフラッシングと濃縮が起こる。ポンプ６７を用いる
ことにより、濃縮された黒水はライン６８、６９および
４２を通され清澄装置４５に入る。真空フラッシュドラ
ム６６からの上部蒸気はライン７０と７１を通され、冷
却器７２で露点以下に冷却され、ライン７３を通ってガ
ス／液体分離装置７４に入る。ポンプ７５により、ライ
ン７６中の灰色水はライン７７を通され、ライン２５か
らの気体／液体流とライン２６で混合される。気体／液
体分離装置７４の上部ライン７８で凝集していない気体
は真空ポンプ７９に導入される。シール水はライン８０
を経てポンプ７９に入る。ここには示されない一つの実
施態様において、ライン７７中の灰色水の一部は、真空
ポンプ７９のためにライン８０中のシール水の一部とし
て用いられる。真空ポンプ排出物はライン８１を通って
ガス／液体分離装置８２に入る。酸性ガスは上部ライン
８３を通って離れて通常のガス精製処理装置（図示せ
ず）に送られる。分離装置８２からの凝縮液はライン８
４を通され、リサイクルされ、真空フラッシュドラム６
６からの上部流７０とライン７１で混合される。
【００４０】一部の微粒灰と炭素粒子を含有する合成ガ
スは出口１２とライン８２を通って約１５０℃〜３１５
℃の範囲の温度で急冷室１１から出る。ライン８７の急
冷された合成ガス流は通常のベンチュリタイプのスクラ
バー１９を通り、ここで合成ガス流は、残留粒子の除去
のために、脱泡灰色水およびスクラバー底部水により洗
浄される。例えば、ポンプ８９を用いて、脱泡装置３２
からの脱泡灰色水はライン８８、９０、加熱器２４、ラ
イン９１を通されて急冷槽１１に入り、そしてライン１
２１、バルブ１２２、ライン１２３、１２４；およびラ
イン１２５、バルブ１２６およびライン１２７をそれぞ
れ通されてベンチュリスクラバー１９に入る。
スは出口１２とライン８２を通って約１５０℃〜３１５
℃の範囲の温度で急冷室１１から出る。ライン８７の急
冷された合成ガス流は通常のベンチュリタイプのスクラ
バー１９を通り、ここで合成ガス流は、残留粒子の除去
のために、脱泡灰色水およびスクラバー底部水により洗
浄される。例えば、ポンプ８９を用いて、脱泡装置３２
からの脱泡灰色水はライン８８、９０、加熱器２４、ラ
イン９１を通されて急冷槽１１に入り、そしてライン１
２１、バルブ１２２、ライン１２３、１２４；およびラ
イン１２５、バルブ１２６およびライン１２７をそれぞ
れ通されてベンチュリスクラバー１９に入る。
【００４１】さらに合成ガス中のシアン化水素ならびに
他のガスおよび無機物質はガス洗浄ステップの間に水に
溶解することもある。ベンチュリタイプのスクラバー１
９からの合成ガスと灰色水の混合物はライン９２を通さ
れてガススクラバーおよび分離容器２０の底に置かれた
灰色水９３のプールに向かう。洗浄操作のさらに別の凝
縮液がライン８６を通って分離容器２０内に入る。ガス
スクラバーおよび分離容器２０において、合成ガスの最
終浄化を行い、合成ガスと灰色水を互いに分離させる。
合成ガスは分離容器２０の上部からライン９５を通って
除去される。灰色水は底部ライン９７を通されてポンプ
９８に入り、ここからライン９９、１００、バルブ１０
１およびライン１０２を通されてベンチュリタイプのス
クラバー１９に送られ、およびライン１０３、バルブ１
０４、ライン１０５および１２４を通されて急冷室１１
に送られる。ライン９９中の一部の灰色水はライン１１
０、バルブ１１１およびライン１１２を通ってライン２
１に入れてもよい。
他のガスおよび無機物質はガス洗浄ステップの間に水に
溶解することもある。ベンチュリタイプのスクラバー１
９からの合成ガスと灰色水の混合物はライン９２を通さ
れてガススクラバーおよび分離容器２０の底に置かれた
灰色水９３のプールに向かう。洗浄操作のさらに別の凝
縮液がライン８６を通って分離容器２０内に入る。ガス
スクラバーおよび分離容器２０において、合成ガスの最
終浄化を行い、合成ガスと灰色水を互いに分離させる。
合成ガスは分離容器２０の上部からライン９５を通って
除去される。灰色水は底部ライン９７を通されてポンプ
９８に入り、ここからライン９９、１００、バルブ１０
１およびライン１０２を通されてベンチュリタイプのス
クラバー１９に送られ、およびライン１０３、バルブ１
０４、ライン１０５および１２４を通されて急冷室１１
に送られる。ライン９９中の一部の灰色水はライン１１
０、バルブ１１１およびライン１１２を通ってライン２
１に入れてもよい。
【００４２】この段階では実質的に伴出粒子を含まない
分離容器２０とライン９５からの上部気体流は、製造さ
れた原料流出合成ガス中のＨ2 対ＣＯの比率が満足でき
るものである場合は、合成ガスとして用いることができ
る。例えば、ライン１０４中のバルブ１０３を閉じ、ラ
イン１０６中バルブ１０５を開けることにより、この合
成ガス流はライン９５、１０６、１０７を通され、ガス
冷却器１１３で露点温度以下に冷却される。例えば、ラ
イン１１５中のガスはだいたい常温から６５℃までの範
囲の温度にある。凝縮液と合成ガスの混合物はライン１
１５を通されてガス／気体分離装置１１６に入る。冷却
ステップで形成された凝縮液は分離装置１１６で除去さ
れて、ライン８６を通されてスクラバー／分離装置２０
にリサイクルされて合成ガスを洗浄するために用いられ
る。ライン１１４中のこの生成冷却、洗浄された合成ガ
スは次にさらに処理してもよく、例えば慣用の方法によ
り精製してイオウ含有気体を除去して、有機化学品の合
成のためか還元ガスまたは燃料ガスとして用いられる。
合成ガス、還元ガスおよび燃料ガスの組成物には関連性
があり、Ｈ2とＣＯを含有する。合成ガスのためのＨ2／
ＣＯのモル比は有機化学品合成のために調整される。還
元ガスはＨ2 および／またはＣＯに富んでおり化学的還
元のために用いられる。燃料ガスはＣＨ4 も含んでいる
ことがあり、燃料として燃焼される。代わりに、バルブ
１０５を閉めバルブ１０３を開けることにより、分離容
器２０およびライン９５からの上部ガス流をライン１０
４と１０８を通してもよく、Ｈ2 対ＣＯ比の調節後に化
学品生産のために用いてることができる。
分離容器２０とライン９５からの上部気体流は、製造さ
れた原料流出合成ガス中のＨ2 対ＣＯの比率が満足でき
るものである場合は、合成ガスとして用いることができ
る。例えば、ライン１０４中のバルブ１０３を閉じ、ラ
イン１０６中バルブ１０５を開けることにより、この合
成ガス流はライン９５、１０６、１０７を通され、ガス
冷却器１１３で露点温度以下に冷却される。例えば、ラ
イン１１５中のガスはだいたい常温から６５℃までの範
囲の温度にある。凝縮液と合成ガスの混合物はライン１
１５を通されてガス／気体分離装置１１６に入る。冷却
ステップで形成された凝縮液は分離装置１１６で除去さ
れて、ライン８６を通されてスクラバー／分離装置２０
にリサイクルされて合成ガスを洗浄するために用いられ
る。ライン１１４中のこの生成冷却、洗浄された合成ガ
スは次にさらに処理してもよく、例えば慣用の方法によ
り精製してイオウ含有気体を除去して、有機化学品の合
成のためか還元ガスまたは燃料ガスとして用いられる。
合成ガス、還元ガスおよび燃料ガスの組成物には関連性
があり、Ｈ2とＣＯを含有する。合成ガスのためのＨ2／
ＣＯのモル比は有機化学品合成のために調整される。還
元ガスはＨ2 および／またはＣＯに富んでおり化学的還
元のために用いられる。燃料ガスはＣＨ4 も含んでいる
ことがあり、燃料として燃焼される。代わりに、バルブ
１０５を閉めバルブ１０３を開けることにより、分離容
器２０およびライン９５からの上部ガス流をライン１０
４と１０８を通してもよく、Ｈ2 対ＣＯ比の調節後に化
学品生産のために用いてることができる。
【００４３】本発明の改良と変更が本発明の精神と範囲
から離れることなく行なうことができるが、そのような
限定は添付の特許請求の範囲にしめされているようにの
み行なわれるべきものである。
から離れることなく行なうことができるが、そのような
限定は添付の特許請求の範囲にしめされているようにの
み行なわれるべきものである。
【図１】 本発明の好適実施様態を示す。
１…非接触部分ガス生成装置、３…入口ポート、４…バ
ーナ
ーナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーウィン・アブラハム・リーチ アメリカ合衆国 06906 コネティカット 州・スタンフォード・ホルブルック ドラ イブ・27 (72)発明者 フレデリック・ボナー・ソーファート アメリカ合衆国 77069 テキサス州・ヒ ューストン・レンピラ コート・6787
Claims (1)
- 【請求項１】 液体炭化水素燃料または固体炭素燃料の
水性スラリーの部分酸化の方法において、 （１）液体炭化水素燃料または固体炭素燃料の水性スラ
リーを温度調節物質の存在下に遊離酸素を含有するガス
と部分酸化により反応させて、Ｈ2、ＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2
Ｏ；粒子状炭素および灰からなる伴出粒状物質；および
Ｎ2、Ａｒ、Ｈ2Ｓ、ＣＯＳ、ＣＨ4、ＮＨ3、ＨＣＮ、Ｈ
ＣＯＯＨとスラグからなる群から選択される少なくとも
１つの物質からなる熱原料ガス流を作り； （２）（ａ）ガス急冷領域中の急冷用水と直接に接触さ
せることにより急冷黒水のポンプで汲み出すことのでき
る流れを作るか、または（ｂ）ガス冷却領域中で水と間
接的に熱交換させることにより、（１）からの熱原料ガ
ス流を冷却し； （３）前記（２）からの冷却された熱原料ガス流をガス
洗浄領域で脱泡灰色水を用いて洗浄して該原料ガス流中
に残っている実質的に全ての伴出粒状物質を除去し、そ
して洗浄黒水を作り； （４）前記（２）（ａ）からの前記急冷黒水および
（３）からの前記洗浄黒水をフラッシュ領域に導入し
て、ここで圧力をフラッシングにより低下させることに
より蒸気化灰色水および酸性ガスからなるフラッシュ蒸
気；および固体含量が前記（３）における前記洗浄黒水
の固体含量よりも高いフラッシュされた黒水の分離底部
流を作り； （５）前記（４）からの最初の部分の前記フラッシュ蒸
気を脱泡灰色水流と間接的に熱交換させる熱交換域を通
過させることにより、前記の脱泡灰色水を加熱すると同
時に冷却フラッシュ蒸気から灰色水を凝縮させ、そして
前記の凝縮灰色水からの酸性ガスを分離し； （６）前記（４）からの第二部分の前記フラッシュ蒸気
および前記（５）からの前記の凝縮灰色水を脱泡領域に
導入して、前記の凝縮灰色水を脱泡し、そして（５）の
前記熱交換領域を用いて少なくとも一部の脱泡灰色水を
前記（２）（ａ）のガス急冷領域および（２）（ａ）の
ガス急冷モードのための前記（３）のガス洗浄領域にリ
サイクルさせるか、または前記（２）（ｂ）のガス冷却
モードのために前記（３）のガス洗浄領域にリサイクル
させ； （７）清澄領域において前記（４）からのフラッシュさ
れた黒水を清澄させて灰色水および凝縮黒水の底部流を
作り； （８）前記（７）からの凝縮黒水流を濾過してフィルタ
ーケークと灰色水濾過液を作り； （９）前記脱泡領域において（７）および（８）で作ら
れた灰色水を脱泡し、そして（５）の前記熱交換領域に
より少なくとも一部の脱泡灰色水を（２）（ａ）のガス
急冷領域および（２）（ａ）のガス急冷モードのための
（３）のガス洗浄領域にリサイクルさせるか、または
（２）（ｂ）のガス冷却モードのための（３）のガス洗
浄領域にリサイクルすることからなる方法。
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