JPS59133292A - 合成ガスの製造のための方法および装置 - 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】 本発明は、合成ガスの製造方法において、ａ）高められ
た温度と圧力の下でガス化装置により微粒炭質燃料を酸
素含有燃料で部分燃焼させる、 ｂ）液体スラグをガス化装置の底部から除去する、 Ｃ）連行されたスラグ滴を含有する熱ｆｆｌ製合成ガス
をガス化装置の頂部から除去してから、輻射チャンバ内
を上方向に送り該熱粗成合成ガスを冷却し、スラグ滴を
固化させるようにする、ｄ）粗製合成ガスを過熱器内に
上方向に送り粗製合成ガスをさらに冷却する、 Ｃ）粗製合成ガスの流れが、過熱器と蒸発器を接続して
いる管内で方向を逆に変えるようにする、ｆ）粗製合成
ガスを蒸発器内で下方向に送シ該粗製合成ガスをさらに
冷却させる、 ｇ）冷却された粗製合成ガスからスラグ粒子を分離させ
る、 上記各段階を含むことを特徴とする上記合成ガスの製造
方法に関する。

本発明は、また、前記した製造方法を実施するだめの装
置にも関し、該装置は、 ａ）液体スラグを捕捉しそして固化させるための水浴を
含み、水のだめの入口および水中の固化したスラグのだ
めの出口を有し、さらに底部にスラグのだめの出口およ
び頂部に粗製合成ガスのだめの出口をもってなる水管壁
構造体を該水浴の上方に含んでなる垂直シリンダ状外部
圧カ殻、ｂ）水ｖ壁構造体の下方部により画定されるガ
ス化装置、 Ｃ）水管壁構造体の中間部により画定される輻射チャン
バ、 ｄ）水管壁構造体の上方部により画定され粗製合成ガス
のための出口を含んでいる過熱器、ｅ）　　’＋且製合
成ガスのだめの入口と出口および水の蒸発のだめの複数
の管バンクを含み垂直シリンダ状圧力殻に隣接配置され
た垂直なシリング状蒸発器、 ｆ）垂直ンリング状外部圧カ殻の頂部と蒸発器の頂部と
を連結している管、 ｇ）冷却された粗製合成ガスからスラグ粒子を分離させ
るため蒸発器の底部と管で連結されたスラグ粒子分離手
段、 を含んでいることを特徴とする。

本発明の方法のための供給原料としては、炭質燃料が用
いられ得る。本明細書では、゛炭質燃料″とは、少なく
とも炭素３０重量％からなる可燃性物質を意味する。燃
料は、酸素、硫黄および／まだは窒素を含んでいてもよ
い。そのような供給原料には、たとえば亜炭、無煙炭、
歴青炭、コークス、頁炭油、鉱油、石油留分、タールサ
ンド油、または天然ガスがある。供給原料は、固体の場
合、粉体にしてガス化装置で酸素と容易に反応できるよ
うにする。好ましくは、固体炭質燃料の寸法は、燃料の
７０重量係が、、２００　メツ／ユ（Ａ、Ｓ、Ｔ、Ｍ、
　）よりも小さな粒度を有するようにする。

酸化体は、蒸気、二酸化炭素、窒素および／またはアル
ゴンで希釈した酸素および空気である。

有利には、酸化体は、炭質燃料と反応させる前に１、予
熱しておく。酸化体の予熱は、熱源たとえば本発明の方
法で得られた熱生成ガスとの熱交換により間接的に適当
に行う。酸化体は、酸化体の種類：で応じて／夕０ない
し１３００℃の範囲の温度に予熱することが好ましい。

予熱後、熱い酸化体を炭質燃料と混合することが好まし
く、この酸化体／燃料混合物を、好ましくは、７つまた
はそれ以上の噴流としてガス化装置に導入する。

炭質燃料から水素および一酸化炭素を含有するガスを製
造する方法は、本発明に従えば、平均温度７．２００な
いし７７００℃および平均圧カッないし２００バールに
好ましくは保持したガス化装置内で酸素または空気を炭
質燃料と反応させるようにする。この際、ガス化装置内
での滞留は、好ましくは／ないし７０秒とする。

好ましくは、調節剤もガス化装置に供給する。

調節剤の目的は、ガス化装置内の温度を調節するように
するだめである。このことは、調節剤と反応体および／
まだは合成ガス製造の生成物の間の吸熱反応に達成され
る。適当な調節剤は、蒸気井たは二酸化炭素である。

合成ガスが製造されるガス化装置ば、垂直シリング−の
形状をしている。好まし・ぐは、ガス化装置コｔは、実
質的に丸い／リンダーの形状をしている。

炭素含有燃料および酸素含有ガスが、ガス化装置の底部
から共給されてよい。反応体の７つをガス化装置の底部
から供給し、７種またはそれ以上の反応体をガス化装置
の側壁を通じて供給することも可能である。しかしなが
ら、好ましくは、燃料、酸素含有ガスおよび調節剤をガ
ス化装置の側壁を通じて供給する。このことは、側壁の
下方部でガス化装置の１４ＩＩＩｌ線に関し対称的に位
置させた少なくとも２つのバーナーにより有利に行われ
る。

これらのバーナーは、垂直ノリンダ状外部圧力殻と水管
壁構造体を貫通して突出している。

、部分燃焼反応で形成したスラグの一部は、落下し、ガ
ス化装置の底部のスラグ排出部を経て排出される。しか
しながら、スラグの一部は、頂部のガス排出部を経て実
質的に垂直に上方向へ、好ましくは平均線速度／ないし
／　３　ｍ／ｓで流れてガス化装置を去る熱粗製合成ガ
スによシ小滴として連行される。ガス中のスラグ小滴の
存在は、不都合となり得る。ガスを廃熱ぎイラーで冷却
すると、小滴は粘着性となυ詰まりを起こさせるかも知
れない。これに対処するだめ、熱、粗製合成ガスをまず
輻射チャンバに上方向で流し好ましくは乙００ないし７
．２００℃の温度に冷却する。

輻射チャンバ内の熱粗製合成ガスの平均線速度は、好丑
しくば／ないし／　３　ｍ／ｓでちる。

ガス化装置および輻射チャンバは、いずれも／リンダ状
であシ、好ましくは丸い／リング状であり、互に上下関
係に配置する。好ましく（ハ、ガス化装置と輻射チャン
バの内径は、同じとする。ガス化装置の頂部に出口ノズ
ルを設けないこの設計は、従来の設計よシもさらに簡単
である。前記したように、ガス化装置と輻射チャンバと
は、水管壁構造体の下部および中間部によりそれぞれ内
部に画定されている。この水管壁構造体を通じて冷却水
が通され、この水は、ガス化装置で発生した熱粗製合成
ガスからの熱輻射によシ蒸発させられる。ガス化装置の
頂部を去る熱粗製合成ガスをさらに良好にかつ迅速に冷
却するため、好ましくはこのガスを急冷させる。急冷は
、冷ガス、蒸気および／址たけ水を熱粗製合成ガス中に
注入することによシ有利に行われる。再循環された冷い
、精製合成ガスが、この目的によく適している。なぜな
ら、再循環された冷い、精製合成ガスは、冷却すべきガ
スの組成を実質的に変化させないからである。

腫、冷の目的で、本発明の装置は、垂直シリンダ状外部
圧力殻および水管壁構造体を貫通して突出する認ないし
、、２０個の急冷ノズルを好ましくは備えている。これ
らのノズルｆｄ、ガス化装置と輻射チャンバとの間の急
冷部に適切に配置し、急冷部は、有利にはガス化装置お
よび輻射チャンバと同じ内径を有するものとする。急冷
部では、熱粗製合成ガスは、好ましくは乙ｏｏないし７
２００℃の範囲の温度まで冷却される。

熱ガスは、ガス化装置を頂部で去り、任意に設けてもよ
い急冷部および輻射チャンバを、好ましくは平均線速度
／ないし／　夕ｍ／ｓで上方向へと流れる。部分燃焼に
ょシ回収されたガスは、大部分■−１２およびＣＯから
なシ、おそらくさらにはｃｏ２゜ＣＨ４，Ｈ２Ｏ，Ｎ２
．Ｈ２ＳおよびＡｒを含み、ガス化装置からの粘着性ス
ラグ滴および／−１，たけ粒子（燃焼させる炭素含有物
質の無機成分の性質と、ガスの温度に依存する）を連行
する。ガスの該粘着性スラグ滴および／または粒子は、
通常／ないし／ｊ重重量子ある。生ずる粘着性物質がそ
の粘着性を失うような温度までに熱ガスを急速に冷却す
るためには、０、！〜、２　ｋ！９の冷く、清浄なガス
を熱ガス／ｋｇに注入するのが好都合である。

冷く、清浄なガスは、好ましくは、ｊｏないし３００℃
の温度を有し、適切には、迅速に冷却すべき熱ガスと同
じ組成を有するようにすると熱ガス中に冷く、清浄なガ
スを注入することにより得られるガス温合物が、初めの
熱ガスから実質的にはずれない組成を好ましく有するよ
うになる　この際、該ガス混合物の温度は、有利には乙
００ないし７２００℃の範囲になるようにする。

ガス混合物に存在するプラグ粒子がその進路の途中で沈
降して冷却および精製装置の一部を閉塞する危険は、前
記した注入によ）実質的に減少させられる。該注入は、
米国特許明細書第≠、Ｏｊ弘、ｌｌ−ノ≠号に記載した
ようにして行なってもよいが、さまざまな他の方法も可
能である。

いずれにしろ、冷く、清浄なガスは、反応器の出口に連
結された実質的に垂直な急冷部の壁にある開口を通じて
注入される。熱く不純なガスへの冷く、清浄なガスの注
入の結果として得られるガス混合物をさらに冷却するた
めに、急冷部および輻射チャンバは、ガス混合物が直接
冷却され得る手段を適切には含んでいる。該手段は、輻
射チャンバと急冷部の内側に位置した水管壁構造体から
なる。この膜壁を通じて、冷却子材たとえば蒸発水およ
び蒸気が流れる。

従来の石炭ガス化装置では、発生したガスを冷却させる
熱交換器をガス化反応器の上方に位置させるのが通常で
あった。比８祉容量の場合、このような配置は、実用的
でなくもないが、Ｈ２およびＣＯ含有ガスの高率の製造
が可能でなくてはならない装置では、必要な構造上の高
さのために問題を起こす。したがってこの形式の装置で
は、反応器および熱交換器は互に隣接して配置されるの
が好捷しいであろう。このことは、ガス混合物の流れが
逆方向に向けられねばならないが、このようにする前に
、ガス混合物の温度を、有利には≠００ないし乙００℃
址でさらに下げて、垂直ンリンダ状外部圧力殻の頂部と
蒸発器の頂部とを連結する管の建造を朗するようにする
ことを意味する。粗製合成ガスの温度をさらに下げるこ
とは、輻射チャンバの上方向に位置し氷雪壁構造体の上
部により画定される過熱器内を上方向に粗製合成ガスを
送ることにより達成される。過熱器は、有利には輻射チ
ャンバとほぼ同じ内径をしていて、少なくトモ／ツノ管
バンクを含んでおシ、該管バンクでは、蒸発器および／
まだは輻射チャンバ内で生じた蒸気が、過熱され、これ
によう上方向に流れる粗製合成ガスを直接冷却してｌｌ
−００ないし乙００℃の所望の温度とする。過熱器内の
ガスの平均線速度は、好ましくは、３ないし／　３　ｍ
／ｓの範囲である。特に、高い灰分を有する（／ｊない
し≠０重量％の灰分を有する）石炭が本発明の方法で変
換されるときは、過熱器と蒸発器との間で粗製合成ガス
からスラグ粒子を分離し、スラグが蒸発器の内部に析出
する機会を下げるようにするのが有利である。従って、
垂直／リング状外部圧力殻の頂部を蒸発器の頂部と接続
する管は、粗製合成ガ゛スから固化スラグを分離させる
だめの手段を好ましくは含む。

非常に適切には、このような手段は、少なくとも比較的
粗大なスラグ粒子が粗製合成ガスから分離される７個ま
だはそれ以上の衝突分離器（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ　
５ｅｐａｒａｔｏｒ　）、ベンド分離器（ｂｅｎｄ　５
ｅｐａｒａｔｏｒ）またはサイクロン（サイクロンが好
ましい）からなる。スラグ粒子は、サイクロンの底部か
ら排出され、部分的に精製された合成ガスは、サイクロ
ンの頂部から除去されて蒸発器の頂部へと送られる。

連結管を通る途中で、ガス混合物は、好ましくは間接的
な熱交換により、２００々いし３夕０℃の範囲の温度に
さらに冷却されるのが有利である。

このことを確実にするために、連結管は、ガスが間接的
に冷却され得る手段を有していることが適当である。こ
の目的のために、冷却材たとえば水および／または蒸気
が流れる膜壁が最も適しているので好ましい。

垂直に配置した蒸発器は、蒸気へと移行されるべき冷却
材（適切には水からなる）が流れる冷却管の周囲を実質
的に垂直に下方向へと導かれる形式が好ましい。

蒸発器内のガスの平均直線速度は、好ましくは３ないし
／　３　ｍ／ｓの範囲である。粗製合成ガスは、蒸発器
内で１．２０’０ないし３ｓＯ℃の範囲の温度まで有利
には冷却される。

粗製合成ガスが、蒸発器内で冷却された後、粗製合成ガ
スをさらに精製するためスラグ粒子が粗製合成ガスから
分離される。この分離は、冷却された粗製合成ガスから
スラグ粒子を分離するだめの分離手段で行われる。これ
らの手段は、少なくとも７つのサイクロン、衝突分離器
、またはベント分離器から好ましく々す、管により蒸発
器の底部と連結されている。この目的のために、７つま
たはそれ以上のサイクロンが好ましい。

前記したように、輻射チャンバと蒸発器とを連結してい
る管は、比較的粗大なスラグ粒子を粗製合成ガスから分
離するための分離手段を好ましくは含んでいる。分離さ
れたスラグ粒子は、比較的粗大なスラグ粒子を粗製合成
ガスから分離するだめの分離手段に管により連結された
スラグ粒子用受器に捕捉されるのが適切である。

本発明の好ましい例に従えば、受器は、蒸発器の底部と
・ａにより連結されているため、または蒸発器からくる
冷却源粗製合成ガスからスラグ粒子を分離するだめの分
離手段と蒸発器の底部を連結している管と管によシ連結
されている。蒸発器を通る途中で、粗製合成ガスは、圧
力がいくらか減少させられるので、蒸発器の底部をスラ
グ粒子分離のだめの分離手段と連結している管内の圧力
は、受器内の圧力よシいくらか低い。したがって、受器
に捕捉された比較的粗大なスラグ粒子は、蒸気の底部に
連結された管へ受器から容易に送られ得る；この目的の
だめに固体ポンプは必要ではない。

蒸発器に入る前に粗製合成ガスから除去された比紋的粗
大なスラグ粒子は、蒸発器を通された後の重装合成ガス
と一緒にされる。このようにして、沈毅的７阻犬彦粒子
による蒸発器の受註は、終局的に回位され、さらには、
比較的、Ｉｆｌ大な粒子は、非常に効果的に冷却される
ので、これらの比較的粗大な粒子は、容易にシステムか
ら吐出（ｓｌｕｉｃｅｄｏｕｔ）され得る。他のスラグ
粒子と同様に比較的粗大なスラグ粒子が、冷却された阻
製合成ガスから除去される。

もう７つの好ましい具体例に従えば、受器に捕捉された
比較的粗大なスラグ粒子は、水に入ってスラリーを形成
する。これは、受器中のスラグ粒子上に水をスプレーす
ることにより行うことができ、この際、受器は、頂部に
水を供給するだめの手段と底部にスラリーのだめの出口
とを有していこれは、他の方法によっても行われ得、た
とえば、受器に底部近傍の管を通じて水をポンプ送りす
ることによ）行われ得る。

本発明の方法は高められた圧力で操作されるので、受器
に形成されたスラリーば、システムから排出される前に
好ましくは圧力解放される（ａｅｐｒｃｓｓｕｒｉｚｅ
ｄ）ｏこの目的のだめに、スラグ粒子のだめの受益の底
部のスラリー用出口は、スラリー用の受器と連結されて
いる６が適当であり、このスラリー用の受器は、スラリ
ーで間欠的に満たされ、次に圧力解放され、この後、圧
力解放され１ｉ　−ｚ、　ラｌ）−ば、管を通してスラ
リー用の沈降タンクへと送られる。

この沈］稀りック内で、圧力解放きれたスラリーは、固
体物質と水とに分けるのが有利であシ、少なくとも水の
一部は、スラグ粒子の捕捉のために再び使用される。こ
の目的の７そめに、好ましくは沈降タンクは、底部に湿
潤スラグ粒子用の出口を有し、上部に水用の出口を有し
、水用の出口は、スラグ粒子のための受器に水を供給す
るだめの水供給手段と冴によシ連結されている。

１（ｆＪ　記したように、熱’ｘ液体スラグは、ガス化
装置の底部から除去される。この液体スラグば、外部圧
力殻の底部に収容された水浴中に滴下し、水浴中て液体
スラグは急速に冷却し、固化して、ガラス質のいく分大
きな塊状物を形成する。これらの塊状物は、ときには、
大きすきて取扱いが困難である。このため、垂直シリン
ダ状外部圧力殻の底部は、水中の粉砕スラグのための受
器と管にょシ連結されたスラグ粉砕器と連結されている
のが適切である。スラグの塊状物は、周囲の水と一緒に
スラグ粉砕機に送シ、ここで粉砕され、粉砕されたスラ
グと水との混合物が次に受器へ送られる。

次に混合物は、圧力解放され、システムから除去される
。

前記した全ての手段にもかかわらず、いくらかのスラグ
粒子が、輻射チャンバ、蒸発器、連結管および蒸発器の
内壁に付着し得、そのため、該表面の冷却効果が下がシ
、また全システムを通じて通路が減ぜられる。これらの
影響は、望ましく々い。したがって、各構成要素の内壁
からスラグ伺着物を除去するための手段が、輻射チャン
バ、過熱器、蒸発器および／または連結度へ接続される
のが好徒しい。しかしながら、機械的揺動手段（ｊｏｇ
ｇｉｎｇ　ｍｅａｎｓ）をこの目的のために連結するの
が好ましい。この揺動手段の最適操作のために、輻射チ
ャンバ、過熱器、連結管および／または蒸発器は、次の
ように設計するのが好ましいし：内側にスラグ粒子が沈
降し得る前記の膜壁と本発明に従う装置の前記構成要素
の（鋼鉄製）外壁（この外壁は好ましくは比較的に冷た
くしておく）に対し適切に配設した絶縁層の間にいくら
かの間隙を存在させる；なぜなら、これらは、高圧（た
とえば３０バールで、この圧力で本発明に従う方法が行
われるのが好ましい）によりもたらきれる力を吸収でき
なくてはならないからである。

以下、本発明を添付の図面を参照してさらに説明する。

図面には、ポンプ、圧縮機、弁、洗浄装置および制俺１
装置などの補助装置は入れてない。

第１図（ハ、特に低灰分石炭、すなわち／〜ｊ重量係の
範囲の灰分の石炭の変換に適する本発明に従う方法の簡
単な例を示している。バーナー／を通じて、粉末石炭、
酸素含有ガスおよび蒸気からなる混合物をガス化装置！
に送シ、ガス化装置！では、部分燃焼によシこの混合物
がＨ２とＣＯを含有する粗製合成ガスに変換される。ガ
ス化装置２は、沸騰水が循環されて高圧蒸気へと移行さ
せられる水管からなる膜壁３の下部により画定されてい
る。膜壁３ば、垂直ンリンダ状外部圧力殻≠内に位置決
めされている。垂直シリンダ状外部圧力殻≠の底部に水
浴夕が存在していて、水管壁３の底部での液体スラグの
だめの出口乙を通じてガス化装置スから落下する液体ス
ラグを捕捉し固化させる。水浴汐に捕えられた液体スラ
グば、固化する。この物質は、水中の固化スラグのだめ
の出口を通じて取り出される。次にこれは、スラグ粉砕
機とに送られて、ここで、！；Ｏｍｍ以下の直径の粒子
に粉砕され、水と共に出口２を経てシステムから取沙出
される。スラグ浴ｊの水の適当なレベルは、ライン１０
ｆ：通じてスラグ浴ｊへ水を供給することによシ保持さ
れる。ガス化装置！に発生した熱粗製合成ガスは、液体
スラグ滴を含んでいるこの熱粗製合成ガスは、ガス化装
置！と実質的に同じ内径の急冷部／／を上昇する。急冷
部／／でば、ノズル／２を通じて冷却部／／に水、蒸気
杏よび／または冷再循環ガスを注入することによシ上昇
ガス（ｄ急速に冷却される。水、蒸気および／または冷
再循環ガスの温度と量とは、連行されだスラグ滴がスラ
グ粒子に固化する温度まで、上昇する熱粗製合成ガスが
、冷却されるように好ましくは選択されるようにする。

急冷部／／で冷却された後、粗製合成ガスは、輻射チャ
ンバ／３を通って上方間へと送られる。輻射チャンバ（
ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｃｈａｍｂｅｒ　）　／　３は、
水管壁構造体３の中間部分により画定されていて、急冷
部／／とほぼ同じ内径を有している。輻射チャンバ内で
は、粗製合成ガスはさらに冷却される　々ぜなら水が蒸
気へと変換させられる管壁構造体３の管へ熱を輻射する
ことにより粗製合成ガ゛スが熱を失うからである。輻射
チャンバ／３内でさらに冷却することにより、チャンバ
／３の入口に付着し得る固体スラグ粒子がその粘着性を
失う。粗製合成ガスはさらに冷却する過熱器／≠に通さ
れる。粗製合成ガスは、過熱器／４１−にその底部から
入って上部の出口から去る。この過熱器／≠は、管壁構
造体３の上部により画定されていて、輻射チャンバ／３
とほぼ同じ内径を有している。

輻射チャンバ／３は、垂直管パンク／汐が設けられそお
り、垂直管バンク／ｊ内では、入口／乙を通じて導入さ
れた高圧蒸気が過熱されてから出口／７を経て／ステム
から引き出される。スラグ粒子は、輻射チャンバ／３内
でその粘着性を失っているので、過熱器／Ｉｌ−の管に
付着しない。過熱器／ＩＡの頂部を去る粗製合成ガスは
、蒸発器２０の入口／９と垂直シリンダ状外部圧力殻／
≠の頂部を接続している管／ｇを経てこの垂直シリング
状蒸発器２０に送り込まれる。この垂直シリング状蒸発
器２０は、垂直シリンダ状圧力殻≠に隣接して位置して
おり、多数の水平管バンク２／を含んでいる。これらの
管パンク内では、冷却水が高圧において蒸発させられて
、高圧蒸気にさせられる。

水が、底部の入口２２を経て管バンク２／に入り、蒸気
が、頂部の出口２３から管バンクを去る。

熱は、対流により管パンク２／に伝達され、粗製合成ガ
スが、蒸発器２０の底部へ頂部から送られ、蒸発器２０
を通る過程でさらに冷却される。

冷却された粗製合成ガスは、管２汐に、よりサイクロン
ノ乙へ接続された出口２Ｉｌ−を経て蒸発器〃を去る。

サイクロンノ乙内では、スラグ粒子は、粗製合成ガスか
ら分離され、冷却され精製された合成ガスは、ライン２
７を経てシステムから排出され、分離されたスラグ粒子
は、出口２ｇを経てシステムから引き出される。

第２図は、本発明に従う方法および装置の好ましい例を
示しており、この図に概略的に示した方法および装置は
、第７図に示しだものと実質的に同じ構造部分を用いで
ある。

さらに、過熱器／≠の頂部から蒸発器２０の入て粗大ス
ラグ粒が合成ガスから除去される。これらの粒子は、管
３０を通りスラグ粒子用の受器３／へと落下し、この受
器３／から出口３２を経て排出される。比較的粗大々粒
子が除去された合成ガスは、管３３を通シ蒸発器２０の
入口へ移送され、第１図に関し、前記したようにしてさ
らに処理される。

第３図は、第２図に従う好ましい例をさらに拡張したも
のであり、比較的粗大な粒子のための受器３／の出口３
．２がライン３≠によシライン２夕と連結されていて、
ライン、２３は、高効率のサイクロンノ乙と蒸発器、、
２０の出口とを連結している。

したがって、この例では、比較的微細なスラグ粒子ばか
りでなく比較的粗いスラグ粒子が合成ガスから分離され
るサイクロンノ乙の出口２ｇを経てシステムから除去さ
れる。第２図に従う例よシも第３図に従う例のほうが有
利な点は、このプロセスが行われる比較的高圧でサイク
ロン３／およびｌ乙から得られるスラグ粒子を圧力解放
するために比較的低温度で働く７つだけのスル−ゾング
／ステム（ｓｌｕｉｃｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ）の必要に
ある（どちらの１図面にも示してない）。

第≠図は、第２図に従う好ましい例のもう１つの拡張し
た例である。受器３／ば、ライン３夕を通じて供給され
る水が、受器３／に収容されたスラグ粒子にスプレーさ
れるようになっているスプリンクル装置３乙を有してい
る。水にス、ラグ粒子を含むスラリーが、出口３２を経
て引き出され、ライン３７を通じてスラリー用受器３ｇ
へと送られる。ライン３９ｔ、経てスラリーはスルーノ
ング／ステム（図示せず）に送られて圧力が解放される
。圧力解放されたスラリーは、澄んだ水と湿潤したスラ
グ粒子とに沈降および／またばｐ過により分離される。

湿潤したスラグ粒子はシステムから引き出される。澄ん
だ水の方は、ライン３夕を通じてスプリンクル装置３乙
へと再循環させてよい。第≠図（参照数字３／、３２，
３５〜３りで示した）に関し記載したように水に含むよ
うにしたスラリーのようなスラグ粒子を移送する同様な
装置を、第１〜≠図に関し記述したようなサイクロン！
乙の手段により分離された粒子に適用してもよいのは当
然である。

本発明の方法に対し供給原料として用いた石炭の種ブＡ
に応じて、第１．第２，３または≠図に関連して記載し
た例のうちの７つが適用される。第１図に関連して記載
した装置は、第！、３またけ≠図に関連して記載した装
置の７つへ非常に好都合に変換でき、また第！、３また
はｊ図に関連して記載した装置のうちの７つを第１図に
関連して記載した装置に変換することもできる。したが
って、ある種の石炭（たとえば低灰分石炭、高灰分石炭
、低融点灰分石炭、高融点灰分石炭）に必要とされる装
置が、処理されるべき石炭の種類に容易に適合すること
は、従来の石炭ガス化装置に対し本発明に従う装置の特
に有利な点である。

準り 容量が石炭粉乙／、００ｋｇ７′時の第７図に関連して
記載したようなガス化装置ｌへ、窒素中に酸素を含むガ
スｊ乙ＱＱＩ＜９と蒸気乙ｏ　ｏ　ｋｇを・マーナー／
を通じて供給した。

石灰粉末は、平均粒度ｊＯを有し、乾燥無灰分基準で次
の組成を有していた。

Ｃｇ　／、　３重箪φ Ｈよ３重量係 Ｎ　　　　　／、乙重量係 ０　　１０Ｕ重量係 ｓ　　　　ｏ、ｇ重量係 灰分は、ど重量係で、水分は、／重量係であつた。酸素
含有ガスは、次の組成を有していた０２　　７７重量係 ガス化装置内の圧力は、３０・Ｚ−）しで、温度は、／
≠５０℃であった。

ガス化装置の頂部を通じて、合成ガス／２，０００１＼
ｇ（乾燥ガスとして）が／時間当りに排出され、次の組
成を有していた ＣＯ乙夕乙容量係 １−Ｉ２３　／、　２容量係 ＣＯ２２，０容量係 Ｎ２−）−Ａ、ｒ　　　　　　　　　　　　　Ｏ，９容
量係ＣＯ３＋Ｈ２Ｓ　　　　　　Ｏ，３容量係ＣＨ４０
／容量係 スラグ排出部乙を経て排出されたスラグの量は１．．２
　ｇ　Ｏｋｇ／　ｈであった。

７時間当りスラグ！２０１＼ｇが粗製合成ガスと共に運
行された。スラグの炭素含量は、／ｊ重量係であった。

急冷帯域／／では、粗製合成ガスは、粗製ガスと実質的
に同じ組成で温度≠０℃の浄化された合成ガス７００　
ｋｇ／ｈを注入することにより温度９００℃まで冷却さ
れた。合成ガスは、輻射チャンバ／３内でさらに温度と
００℃まで冷却され、さらに過熱器／／Ｉ−に通じるこ
とにより３　ｏ　ｏ　’ｃまで冷却された。ガスは、蒸
発器２０を通って温度が３００℃まで下がった。ガスは
最終的にザイクロンノ乙に通され、２００　ｋｇ／ｈの
スラグがガスから分離された。サイクロンの頂部を去る
冷却され精製されたガスは、水洗により除去されるスラ
グわずか／’ｆｆ１−ＩＬ％を含んでいた。

【図面の簡単な説明】 第１図は、低灰分石炭すなわち灰分／〜夕重量係の石炭
の変換に特に適する本発明に従う方法の簡単々例を示し
ている。 第２図は、本発明に従う方法および装置の好ましい例を
示してあり、第１図に示した構成部分と実質的に同じ部
分が用いられて示して些る。 第３図は、第２図に従う例を拡張した例である。 第≠図は第２図に従う例をさらに拡張した例である。 ／・バーナー、λ　・ガス化装置、≠・・・垂直シリン
ダ状外部圧力殻、ｊ　水浴、乙・・出口、と　・スラグ
粉砕機、／／・・急冷部、／３　・輻射チャンバ、／ｌ
−・過熱器、２０　垂直／リング状蒸発器、！乙　−サ
イクロン１．２９・サイクロン、３／　受器、３乙　ス
プリンクル装置、３ｇ・・受器。 代理人の氏名　川原１）　−穂

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成ガスの製造方法において、 ａ）高められた温度と圧力の下でガス化装置により微粒
   炭質燃料を酸素含有ガスで部分燃焼させる、 ｂ）液体スラグをガス化装置の底部から除去する、 Ｃ）連行されたスラグ滴を含有する熱粗製合成ガスをガ
   ス化装置の頂部から除去してから、輻射チャンバ内を上
   方向に送υ該熱粗成合成ガスを冷却し、スラグ滴を固化
   させるようにする、ｄ）粗製合成ガスを過熱器内に上方
   向に送り粗製合成ガスをさらに冷却する、 Ｃ）粗製合成ガスの流れが、過熱器と蒸発器を接続して
   いる管内で方向を逆に変えるようにする、ｆ）粗製合成
   ガスを蒸発器内で下方向に送シ該粗製合成ガスをさらに
   冷却させる、 ｇ）冷却された粗製合成ガスからスラグ粒子を分離させ
   る、 上記各段階を含むことを特徴とする上記合成力スの製造
   方法。
2. （２）　　’４％許ｊＮＪ求の範囲第１項記載の製造方
   法において、熱粗成合成ガスが、平均線速度／ないし／
   　３　ｍ／ｓで実質的に垂直に上方向へと流れてガス化
   装置の頂部を去ることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の製造方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項のいずれかに
   記載の製造方法において、冷７〃浄ガス、蒸気および／
   址たは水が、ガス化装置の頂部を去る熱粗製ガス中に注
   入されることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項のいずれかに記載の製造方法。
4. （４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
   記載の製造方法において、熱粗製合成ガスが平均線速度
   ／ないし／夕ｍ／Ｓで輻射チャンバ内を実質的に垂直に
   上方向に流れることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれかに記載の製造方法。
5. （５）特許請求の範囲第１項ないし第≠項のいずれかに
   記載の製造方法において、熱粗製合成ガスが、輻射チャ
   ンバ内で６００ないし７２００℃の温度まで冷却される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第≠項の
   いずれかに記載の製造方法。
6. （６）特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに
   記載の製造方法において、粗製合成ガスが、平均線速度
   ３ないし／　３　ｍ／ｓで過熱器内を実質的に垂直に上
   方向に流れることを特徴とする特許請求の範囲第１ない
   し５項のいずれかに記載の製造方法。
7. （７）％許請求の範囲第１ないし６項のいずれかに記載
   の製造方法において、粗製合成ガスが、≠００ないし乙
   ００℃の温度まで過熱器内で冷却されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第乙項のいずれかに記載
   の製造方法。
8. （８）特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに
   記載の製造方法において、粗製合成ガスが、−＝均線速
   度３ないし／　３　ｍ／ｓで蒸発器内を実質的に垂直に
   下方向に流れることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第７項のいずれかに記載の製造方法。
9. （９）特許請求の範囲第１項ないし第ｇ項のいずれかに
   記載の製造方法において、粗製合成ガスが、２００ない
   し３３０℃の温度まで蒸発器内で冷却されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第ｇ項のいずれかに
   記載の製造方法。 （ｌａ）　　特許請求の範囲第１項ないし第り項のいず
   れかに記載の製造方法を実施するだめの装置において、
   該装置は、 ａ）液体スラグを捕捉しそして固化させるだめの水浴を
   含み、水のだめの入口および水中の固化したスラグのだ
   めの出口を有し、さらに底部にスラグのだめの出口およ
   び頂部に粗製合成ガスのだめの出口をもってなる水管壁
   構造体を該水浴の上方に含んでなる垂直シリンダ状外部
   圧力殻、ｂ）水管壁構造体の下方部によシ画定されるガ
   ス化装置、 Ｃ）水管壁構造体の中間部により画定される輻射チャン
   バ、 ｄ）水管壁構造体の上方部にょシ画定され′４ｆｉ製合
   成ガスのだめの出口を含んでいる過熱器、ｅ）粗製合成
   ガスのだめの入口と出口および水の蒸発のだめの複数の
   管パンクを含み垂直／リング状圧力殻に隣接配置された
   垂直なシリンダ状蒸発器、 ｆ）垂直シリンダ状外部圧カ殻の頂部と蒸発器の頂部と
   を連結している萱、 ｇ）冷却された＠製合成ガスからスラグ粒子を分散させ
   るため蒸発器の底部と管で連結されたスラグ粒子分離手
   段、 を含んで々ることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第７項のいずれかに記載の製造方法を実施するだめ
   の装置。