JPS60229991A - 可変動力需要を満足させる方法 - Google Patents

可変動力需要を満足させる方法

Info

Publication number
JPS60229991A
JPS60229991A JP60076346A JP7634685A JPS60229991A JP S60229991 A JPS60229991 A JP S60229991A JP 60076346 A JP60076346 A JP 60076346A JP 7634685 A JP7634685 A JP 7634685A JP S60229991 A JPS60229991 A JP S60229991A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
synthesis
gas
zone
methanol
sent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60076346A
Other languages
English (en)
Inventor
ロナルド・エフ・キヤスコン
シー・アシユレー・ソロモン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Halcon International Inc
Original Assignee
Halcon International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halcon International Inc filed Critical Halcon International Inc
Publication of JPS60229991A publication Critical patent/JPS60229991A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/067Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/26Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension
    • F02C3/28Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension using a separate gas producer for gasifying the fuel before combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
    • F02C6/14Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

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】 発明の背景 本発明は規則的に変化する量の電力の製造に関しそして
さらに特定的には1石炭のような炭素含有物質(car
bonaceous materials J ’に一
工業用及び事業用の両方の需要のために可変量の電力を
発生するように有効に利用されることができるガス状及
び液状の両方の燃料に転換することに関する。
本発明はまた石炭転換の自然な化学量論を大きな利点に
まで利用するために、適当な有機分子、即ち蟻酸アルキ
ルを形成及び解離することによる一酸化炭素の捕獲、貯
蔵及び放出#cllする。
先行技術の記載 電力生産及び配電グリッドは時間によって変化する電力
需要パターンに応することが必要なことであると一般に
特徴づけられる。そのような需快パターンは日ごとに、
週ごとにそして一年をとおしての期間でさえ、一般に周
期的に上昇し且つ下降する可能性があり、明確な程度の
変化は種々の地方において実質的に異なる。利用グリッ
ドのペース負荷及びピーク負荷機構が異なる技術及び(
または)異なる燃料を使用することはめずらしいことで
はない。
当業者に周知のように現在の一般に行なわれている発電
所はしばしば、電力の発生のためのエネルギーの源とし
て燃料油または天然ガスを利用する。しかしながらピー
ク需要期間中の増大した電カケ供給するために特に魅力
的であるこれらの燃料はもはや過去にあったようには、
安価ではなくそしてそんなに豊富な供給物ではない。今
では、原油、精製石油製品及び天然ガスの高いコストの
故に、ならびにこれらの燃料の源の不確実さの故1 に
、異なるエネルギー源が調査されそして古い及び他の両
方のエネルギー源の有効な利用のための新しい技術が開
発されることが必要になって来た。
非常に豊富にあゆそして比較的に安価な石炭が電力発生
のための常時エネルギー源として研究されるのは当業界
にとって当然な事柄である。
当初は電力及び機械力発生のための常時の熱源であった
石炭は取り扱い、輸送及び貯蔵において包含される問題
ならびに環境及び他の放出コントロール問題金生ずるそ
の灰分、硫黄及び他の不純物含有の間頌の両方の問題の
故に好みからはずされて来た。しかし、今はより低いそ
のコスト及びより安定な国内供給の故に2石炭への好み
が戻って来つつありそして利用のより有効な且つより清
浄な手段が研究されつつある。
石炭は通常空気で燃焼され、それとともに、生成した反
応熱は、タービン中で膨張されて機械エネルギーまたは
電気エネルギーを発生する高圧蒸気を生成するために使
用される。電気産業は膨張蒸気により運転されることが
できる種々の大きな。
高度に有効な発電機を開発して来た。しかしながら石炭
燃焼蒸気発電機は非常に変化する量の電気を製造するた
めには十分に適していないがむしろベース(実質的に一
定な]負荷のそれ以上のために通常計画されている。石
炭燃焼機はまた中断された需要のためには十分に適して
いない。通常。
それらはより低い燃料コストの故にベース負荷運転のた
めに好ましい。最近ピーク負荷のために提供しそして負
荷需要を確保するために液状またはガス状炭化水素燃料
を使用する開放サイクルガスタービンがそれらの迅速な
始動能力及び比較的に低い資本コストの故にしばしば利
用されて来た。
現在、ガスタービンはタービンブレードに対して非腐蝕
性である清浄な燃焼用燃料を必要としそして残念ながら
成る種の炭素含有燃料は腐蝕性である。同様な問題が、
ばい煙及び灰分を生ずる液体石油製品の燃焼からまた生
ずる。
上記のような石炭及び他の同次炭素質物質は。
燃焼すると重大な環境問題を生ずる実質的な量の硫黄化
合物をさらに含有する。これらの硫黄含有石炭の燃焼に
おいてばく大な容量の低圧ガスが生ずるので、燃焼稜!
1cSO冨及び80.のような汚染性硫黄化合物を除去
するのに非常に費用がかかる、したがって、これらの及
び他の問題は、燃焼前に硫黄化合物が燃料から除去され
た清浄な燃料ガスを生成する石炭ガス化方法のための研
究に拍車をかけた。石炭はガス化され、得られ九ガス化
生成物(合成ガス(syngas l)は清浄化され、
そして電力生産を容易に実施するガスタービ/を動かす
ために使用される。しかしながら1通常、ガス化法は清
浄な天然ガスよ)ずっと低い熱量を有する合成ガスを生
成する、その高い熱量の点で、天然ガスは、また長い範
囲の分配のために経済的でありそして現在のパイプライ
ンシステムは需要変化に応じるI!?蔵所を提供する。
大きな現場のガス化及び関連する動力発生のプラントを
製造する他の解決法は、そのようなガス状製品を貯える
ためにはめまカにも費用がかかりすぎそしてピーク負荷
需要のためにそのような非常に増大したガス生産速度の
ために提供するKはあまりKも大きな資本出費があるの
で、ピーク負荷動力発生のために必要とされる広く変化
することができる景の燃料を生産するためには経済的に
は思われなかった。
当業界が可変動力鋸*Vc藺連させての清浄な動力生産
の要件を満たすために提案された一つの劃みが、カリフ
ォルニア洲、バロアルトの電力研簀学会(lha El
ectric Power FLesearch In
5titute。
(EPFLI )のリポートAP−2212中の1テキ
サコガス化兼有サイクルシステムを用いてのメタノール
と電気の共−生産の経済的評価(Economic g
v−alu+tion of Lhe 0o−prod
uction of Methanoland Ele
ctricity with Texaco Ga51
fication Co −mbined−Oycle
 Systemsどに開示されており、そこKは高い圧
力及び温度下で一定の速度で石炭をガス化する方法が記
載されている。その方法は内部利用のために廃熱を回収
しそして粗層合成ガスから硫黄及び他の汚染物質を除去
し、そして次に清浄化された合成ガスをいわゆる部分転
換、′単流操作(once −through J” 
(ガス非循環lメタノール合成反応に供給し、未転換の
合成ガスは直接ペース負荷動力発生のために燃焼され、
それにより。
よシ高価なより等しく清浄化された燃料と置き代る。合
成されたメタノールは貯蔵されそしてあとテ、ヒーク需
要期間中のガスタービンシステムのための燃料として使
用される、残念なことには単流操作法は1合成ガスから
取り出されることができる貯蔵可能な清浄な燃料の製造
において化学量論及び処理効率の両方により制限される
。そのガス化法は少量の002 h Hl 8 b メ
タン及び他の不活性物質と一緒に典型的には1.2/1
のco対H2比を有する合成ガスを生成する。メタノー
ルの合成はc。
のモル尚り2モルのH2を消費するので、たとえFiz
転換が完全であっても、この化学fi−論的安件は合成
ガス流の転換を制限するだろう。有効水素のほんの限ら
れた両分1代表的VCは約50%が単流操作メタノール
合成において転換されるのでその方法は有効合成ガスの
ほんの約25係の最大童會貯蔵可能な液体メタノール燃
料に転換するだろう。
従来のメタノールの製造において、合成ガスのc。
成分は周知の水−ガス反応で水蒸気と反応して00?及
び追加のH2を製造することにより部分的に移行してそ
れによりメタノールへのカスの本質的に完全な転換のた
めの掻の00/H2比に到達するつこれは熱力学的な効
率の損出を生じそしてまたさらに資本投下を要する装置
全必要とする。この方法は大きな容喰の未転喚ガスを反
応させるために圧縮再循環全必要とする一回の反応当り
の低い転換率を使用する。IRII7ポートにおいて、
単流操作メタノール合成は、石炭ガス化を組み合わせた
サイクルプラントの一部として操作される場合、ピーク
負荷動力タービン燃料用の清浄メタノールの供給を得る
利用のため&]d、石炭等から製造されたメタノールf
pet人するよりはずっと経済的な手段であることが示
されている。
米国特許第3,868,817号は固体炭素質燃料から
製造された精製燃料カスから機械的動力及び電力の発生
のための方法を開示している。その精製燃料ガスはガス
タービンを使用する動力′fc発生するために使用され
る。
米国%vf第3,986,349号及び同第4,092
J25号は可変動力需要を満たす開方サイクルガスター
ビンにおいて同体炭素質物質′からの電力発生方法を開
示している。その方法は蒸“気及び酸素と石炭との反応
により形成された燃焼可能な合成ガスへの石炭の転換を
包含する。次に合成ガスは二つの部分に分割され、その
一つけフイシャーートロップシュ触媒及び水素添カロ触
媒の両方と接触されて、メタン及びエタンからCutた
けそれ以上高級の範囲にある種々の合成炭化水素を生成
する。その生成物の常態でガス状の部分が分離されそし
て合成ガス流の第2部分と再合併されそして次に合併さ
れた流れは、it気気発生用ガスタービン中燃料として
燃焼され且つ利用される。常態で深体の炭化水素生成物
< 0s〜0n)Id貯蔵されそしてピーク負荷需要の
ための補充動力を生成するためにガスタービン用燃料と
してまた利用される。これは実質的な熱力学的な損出を
有する複雑な且つゆがめられた案である。反応された合
成ガスの11とんどか種々の生成物に転換され、そのう
ちの#1んの若干が液体である。動力システムに対する
潜在的な燃料の損出を生ずる。若干の、醒素イζ含有炭
化水素とともに水がまたCO及びH,から形成される。
したがってそのような方法は可変動力生産適用のためK
は魅力的でない。
米国特許第4,341,069号は5石炭を使用して合
成ガス及びジメチルエーテルを生成し、これらは両方と
も発を機を運転するタービンコンプレッサー配置中で炉
焼され、そこで貯蔵可能なエーテル燃料は適当カガスタ
ービン発生装置中において合成ガスを燃焼及び膨張させ
ることにより、生成されたペース動力負荷全補充するた
めに使用される。このルートは、石炭、またはガス化の
ための同様な供給原料から生成された合成ガス(これは
水素よりも一酸化炭素においてより豊富である]の場合
において、ジメチルエーテル中の一酸什炭素に対する水
素の大きな比によシ融通性においてまた制限される。
米国特許第3,716,619号は化学合成供給原料と
して即時放出のための燃料ガスからの一酸化炭素の回収
金開示している。この方法は生成されfc@酸アシアル
キル溶液均質ナトリウムメトキシ1 ド触媒を分離しな
いそしてしたがって混合され反応器流出液は、実際の大
きい量の貯蔵榮件下所望としない時間において00が自
動的に放出されるので貯蔵に適していない。
発電所において有用である石炭からの合成ガスの製造を
開示する方法が米国特許第4,094,143号及び同
第4,227,416号及び4,132,065号に記
載されている。
清浄な、有効な非腐蝕性動力発生装置のために必要な特
定の燃料要件と組み合わさった、広く変化する可能性が
ある動力1荷需要により提供されるやっかいな問題は、
ペース負荷動力発生可fiト出力の生産を、CO及びメ
タノールのような11(級アルキルアルコールからの、
エネルギー貯蔵性単分子化合物、即ち蟻酸メチルのよう
な蟻酸アルキルの追加の製造とを組み合わせる本発明の
方法により実質的に避けられ、前記蟻酸アルキルは、増
大した需要の期間に使用するためのCOの放出ならびに
アルキルアルコールの再生成、それによりピーク需要期
間中の放出のためのエネルギー捕獲の連続的サイクルを
可能にすること罠より、必安なピーク負荷電力要件の有
効な且つ経済的な発生において特に有用である。
本発明の概要 したがって、石炭ガス化をベースとする方法により、可
変需要を満足させる動力を提供するための新規な方法が
記載される。石炭、亜炭1石油精製残留物等のような実
質的に燃焼可能な炭化水素含有(hydrocarbo
naceous l物質は一適当な高い温度及び圧力の
ガス化法、例えば、テキサコ(Tex−aco )法、
シェル−コツパース(8he目−Koppers)法捷
たは改良されたコツパース−トラニック(KO−ppe
rs−Totzek J法により、好ましくは約3=1
〜1:3.最も好ましくは約2=1〜1:1の範囲の0
0/H,比を生ずる実質的に連続方法で1合成ガス混合
物(00及びH2)にガス化される。得られた加圧化合
成ガスは不純物、ガス状硫黄化合vlJ1例えば80.
、H,S及び008.好筐しくは002及び水蒸気を除
去して清浄化し、次に“単流操作(once lh −
roughビメタノール合成によるかあるいは半透膜濃
縮により好ましくはCOにおいて濃縮され:例えば約1
0/1〜1/1の00/H2比を有する得られた調製合
成ガスは、好ましくはアルキルアルコール、例えばメタ
ノールを合成ガスと反応させそして蟻酸アルキル、例え
ば蟻酸メチルを形成することによって、反応されそして
液体00吸収分子生成物を形成し;接触形成及び解離に
容易適合されることができる00吸収分子生成物は反応
体及び触媒から分離されそして適当な貯蔵帯域に送られ
る。動力需要の時期において、CO吸収分子生成物、例
えば蟻酸アルキルは接触的にCOとアルキルアルコール
、9′llえはメタノールに解離することにより可変需
要のための動力用燃料または他の所望のガスタービン用
燃料を提供する。形成されたアルキルアルコールはピー
ク負荷燃料としメ宝るいは後での工程での使用ために、
好ましくは蟻酸アルキルを形成するためのアルキルアル
コール原料として貯蔵するかのいずれかに適している。
でてくるそのときのH,に富む合成ガスはガスタービン
に直接供給されるか、または反応されて他の燃料を合成
するか捷たは他の化学用途及び動力生産用途のために精
製されるかのいずれかである。好ましくは残留合成カス
は適当な量の蟻酸アルキル生成物と返応させて、好まし
くけ稜での使用のために貯蔵される追加のアルキルアル
コールを生成する。好ましくは残留合成ガスは1つまた
はそれ以上の動力発生ガスタービン中のペース負荷需要
において燃料に使用される。
したがって2本発明の組み合わされた方法は。
00貯蔵分子、好ましくは蟻酸メチルのような蟻酸アル
キルの一員及び任意の、好ましくは貯蔵されたアルキル
アルコール、 vAUえばメタノールの一員を解離して
ピーク負荷動力需要を満足させることによる貯蔵された
COのあとでの使用と一緒に、(a)広い範囲の受けい
れられることができる00/H,比を有する合成ガスを
製造する石炭ガス化操作、(b)合成ガスと適当な供給
原料との接触反応からの蟻酸アルキル及びアルキルアル
コールの形成&(C)燃焼カスタービン中の合成ガス製
品の使用を、包含! して実質的にコンスタントな電気
負荷動力生産を提供し、それにより高い、普通そして低
い需要期間の非常に変化する需要を満足させる統合され
た、高屈に有効なそして環視的に清浄な操作を提供する
。石炭ガス化、蟻酸アルキル及びアルキルアルコール合
成操作は、エネルギー資源の有効な収量を最大化する一
方で操作のために必快な貴重要件をまた最少にするよう
なやりかたで連続的に、確実にそして有効に行なわれる
ことができる。解離反応は、所望時に適当な量の00燃
料を放出するように変化できる速度で操作させることが
できる。
そのような新規な組み合わせVi、異例な融通性の動力
発生操作を提供し、実質的に経済的な利点を提供し、そ
して特に発電所により直面される現在の電力変化安住に
応答する。
本発明の詳細な記載 本発明は化学エネルギー、即ち00ヲ、所望時に使用す
るために、貯蔵し且つ放出するための特に有用な方法を
開示する。本発明の最も広い態様において、最も好まし
くは蟻酸アルキルのクラスからの、−酸化炭素貯蔵分子
は、先行技術により形成されるメタノールの製造に単独
的に頼る代りに。
少なくとも1種の適当な触媒の存在下に容易に且つ可逆
的に形成されそして分解される。この結果は、好ましく
は00濃度において増大した処理合成ガスを合成装置に
供給し、この合成装置において合成ガス中に存在する一
酸化炭素がアルキルアルコール、例えばメタノールの供
給流と反応して蟻酸アルキル生成物、例えば蟻酸メチル
を形成することにより達成される。適当なアルキルアル
コールは約1〜10個の炭素原子を有するM鎖及び分枝
鎖の両方のアルコールを包含し、好ましいアルコールは
メタノールである。先行技術とは対照的に、そのような
操作は、大きな量の合成ガスを貯蔵可能な液体燃料に変
化するために単流操作メタノール合成、蟻酸アルキル水
素添加分解等のような種々の他の関連操作と組み合わさ
れるのに%に適している。そのような方法、即ち製造さ
れた他の純水素含有燃料と組み合わせてCOヲ貯賦しそ
して燃焼させることによる方法において、化学量論及び
転換効率を、任意の炭素含有燃料ガス化法により生成さ
れる自然な00/H,比に合致させることにより高度な
融通性が達成されることができる。
さらに、そのような方法は、複雑性なしに、例えばガス
再循環なしにそして連続合成反応で、そして熱力学的損
失なしに、例えば種々の先行技術の方法において見出さ
れるH、へのOOの移行や酸素不含有有機液体化合物の
生成なしに、達成される。
本発明のより良い理解は添付の第1図に描かれた好まし
い方法の略図を注意深〈考慮することにより容易にされ
るだろう。その図面に示された卯様において、石炭及び
(または)コークス、亜炭、オイルシェール、でい炭、
生物有機体、石油精製残置等を包含することができる他
の燃焼可能な炭化水素含有物質はこのあとで簡単に記載
される石炭ガス化装置14に導管2を通って装入される
。酸素または実質的量の酸素を含有する他の適当なガス
状流はガス化装置4に導管6を通って装入されそして蒸
気またはもし好ましければ液状の水はカス化器に導管8
を通って導入される。これらの成分がガス化装置忙導入
される正確な方法は当業界ゐ技術内であり、その方法は
連続的にそして実質的に一定の速度で行なわれるのが好
ましい。
いくつかの市場で利用できるガス化方法の任意の一つが
本方法に組込まれることができる。テキサコ(Texa
co )k改良されたコツパース−トラニック(Kop
perr+−Totzek l及びシェル−コツパース
(5hel 1−Koppers )のようなガス化装
置は合成ガス熱量への石炭エネルギーの変換を減少する
傾向のために若干の石炭ガス化適用にとって不利益であ
ると信じられる高い出口温度を有する合成ガスを製造す
る事実にもかかわらず、特定な供給原料及び所望の全体
的に統合されたシステムに依存する正確な選択で、前記
3種のガス化装置のようなガス化装置が好ましい。しか
しながら組み合わされたサイクル動力プラントは、装置
10において熱を回収しそして導管12を通って装置1
0を出る高圧蒸気を生ずることによるような動力生成サ
イクル中のどこか他のところでの顕熱へ転換される(そ
してさもなければ損失してしまう)少なくとも若干の化
学エネルギーを回収し且つ使用する可! 能性を有する。これらのガス化装置は、それらが比較的
に低い00/H2比、即ち約3=1〜1:3そして好ま
しくは約2:1〜1:1(これが本発明の方法にとって
特に好ましい)を有する合成ガス生成物を提供するので
本発明の方法において特に有用であり得る。さらにその
ようなガス化装置は最少量の望ましくない軽質炭化水素
類を生成する。
本方法において使用するのに意り1されたガス化装置は
約1.02〜102気圧(約15〜1500psia)
の圧力の範囲及び1093〜1926℃(2000〜3
500”F)の温度の範囲にわたって操作されることが
でき、40〜68気圧(600〜1000 psia)
の範囲内の圧力そして1204〜1649℃(2200
〜3000下ンの温度を使用するのが好ましい。最も広
い態様において、石炭ガス化生成物、即ち合成ガスは、
次に合成帯域において適当な供給原料2例えばアルキル
アルコールと反応させてCO吸収分子を形成するために
調製される。そのような調製!、非常に才+々の他の工
程もまた使用できるけれども5通常は不純物、酸ガス成
分、水蒸気等の除去ならびにさらに所望の00/H,を
生成するためのCOの濃縮を包含する。
合成ガスは好1しくけますそれをガス精製装置14及び
18に送り、それらのガス精製装置内で、とりこまれた
固体、他の汚染物質、そして次に種々の硫黄含有ガス及
び他の普通の酸ガス(H,S。
oos、 00!等)を従来の方法により好ましくは除
去することにより処理される。ガス精製装置18を出る
際、清浄化された一酸化炭素に富む合成ガスは、必要な
蟻酸アルキル分離装置をまた含むことができる蟻酸メチ
ル合成装置に導管20を通って送られる。好ましい態様
において、合成ガスは”単流操作”メタノール合成装置
あるいけガス半透膜全通過させて拡散により合成ガス流
から水素を除去する装置等であシ得る富化装置22にお
いてまずCOヲ富化させる。配管24を通ってOO富化
装置を出た後、もし必要ならば2合成帯域触媒または反
応体のいずれかを害するすべての残留するガス状硫黄化
合物、002及び水蒸気が装#26において除去される
。例えば約10/1〜1/1 の00/H雪(それより
高い00比が当然好ましい)を含有するOOに富む合成
ガスは配管28を通って蟻酸アルキル合成装置30に送
られ、そこでそれは適当な触媒の存在下に、有効な貯蔵
帯域、即ちアルキルアルコール貯蔵装置34から送られ
たアルキルアルコール供給流32と接触せられそしてア
ルキルアルコールと反応して容易に蟻酸アルキル生成物
を形成し、蟻酸アルキル生成物は、好1しくけ従来の分
離技術を用いて、反応混合物から、特にCO解離の逆平
衡反応を促進するのに有効である存在する任意の触媒か
ら分離されそして適当な貯蔵帯域、貯蔵装置38に配管
36を通って送られる。
合成ガス及びアルキルアルコール供給原料からの蟻酸メ
チルのような蟻酸アルキルの合成のために現在いくつか
の既知の方法がある。それらは。
米国特許第3,716,619号に加えて、(イ)アル
カリ性触媒及び−酸化炭素をメタノールに転換させるの
に十分な水素の存在下、旨い圧力及び温度で液相または
気相中のいずれかで一酸化炭素及びメタノールを反応さ
せて蟻酸メチルを形成させる米国特許第3,816,5
13号及び(ロ)高い温度及び圧力で一酸化炭素を、メ
タノールとアルカリ並属またはアルカリ土類金属のいず
れかのメトキシド触媒とを含有する液状反応混合物の流
れと反応させて蟻酸メチルを製造する米国特許第4,2
16,339号を包含する。しかしながら本発明の最も
広い態様において、対応するアルキルアルコールを含む
供給原料及び−酸化炭素に十分に富む調製合成ガスから
00吸収分子生成物、好ましくは蟻酸アルキルの形成の
ための任意の有効な市場で実施できる方法が本発明の範
囲内圧ある。
選ばれる正確な触媒または複数の触媒、ならびに濃夏、
接触時間等は当業者に知られているとおりに広く変化す
ることが出来る。米国特許第4,216.339号に開
示された触媒を使用するのが好ましいがしかし当業者に
公知の広い種々の他の触媒がまた使用されることが出来
る。
例えば約’/1ooo〜穐の00/H,比を有する、蟻
酸アルキル合成装置32を出た後のその時の水素に1 
富む合成ガスケ導管40を通って水素添加分解装置42
に送りそして有効量の蟻酸アルキル生成物を貯蔵装置3
8から導管44を通り化学量論的及び転換装作を満足さ
せることは、必須でないけれども、好ましい。二つの流
れは有効触媒の存在下に水素添加分解装置42中で接触
せられ、そして蟻酸メチルの場合のために示される下記
の平衡反応を受け、ここでは、メタノール製造へ促進す
る。
HOOOOH,+ 2H,−訟20HsOHその装置は
、液相かまたは気相反応かのどちらかに依存して、平衡
要件を満足させるための種々の他の条件を使用すること
ができるけれども93〜343℃(200〜6507)
の温度及び10〜68気圧(150〜1000 psi
a)の圧力で操作されることができる。メタノール生成
物は従来の蒸留法により好ましくは分離されそしてあと
での使用のために導管46ケ通って出て貯蔵装#34に
送られる。残留合成ガスは水素添加分解装置42から配
管48′?−通って送られそして動力生成装置50%好
ましくはガスタービンを組み合わせたサイクル装置に入
り、そこでそれは空気または他の適当々酸素含有ガスで
燃焼する。好ましい動力生成装置において、熱い燃焼ガ
スは膨張してガスタービンを動かしそして結局は電力を
生成する。いぜんとして熱い廃ガスはボイラー中で好ま
しくは水と接触させられて蒸気を生成し、その蒸気は、
そのシステムに包含される任意の蒸気タービン発電機を
運転して追加の電気を生成するのに使用されることが出
来る。そのような組み合わされたサイクルにおいて生成
された。あるいは効率のより低いガスタービン開放サイ
クル配置または最も広い態様において任意の適当なガス
タービン発電機により生成された連続的電力はベース負
荷の発電所としての機能を果しそして常時のピークでな
い時間操作を満たす。清浄な冷却された煙道ガスは。
若干の残留熱が回収されて本方法の他の装置において意
図された都合のよい用途として使用されることが出来る
けれども、そのガスを大気中に排出できる導管52を通
って出る。勿論、本明細書中に開示されたような配置は
本発明の原則に従って実質的に変更させることが出来る
ことが変図される。例えば、その代りに、蟻酸アルキル
合成装置30を出るH、に富む合成カス流40は、単独
でまたは他のH3に富む流れと組み合わせて、ガスター
ビン装置50に直接送られるかあるいけ電力発生燃料電
池のような他の用途の用に調製のために精製装置に送ら
れるかあるいは動力生成装置50に入る前に貯蔵のため
の追加のアルキルアルコールをつくるように1単流操作
”メタノール合成装置等に送られることが出来る。
ガス生成装置4に戻って参照すれば、最も普通のガス生
成装置は約3=1〜1:3の範囲にわたる00/H,比
を有する合成ガス生成物流を生ずる。
最もひんばんに、存在する少量の水が加わってその場で
H,を生ずるのでより高い効率のガス化装置にとっては
この比は1.0より大きい。これらのガス化装置は、そ
のような比が、捕獲されそしてCO貯蔵分子生成物、好
ましくは実質的な量の蟻酸アルキルを形成するのに十分
な量の、合成ガス流中に存在する一酸化炭素を適当な圧
力で生じ、したがって、 007H,比及び他のパラメ
ーターに依存して5合成ガス中のエネルギーの比較的大
きな量、例えは少なくとも50チが動力源としてのあと
での使用のために貯蔵されることを可能圧するので好ま
しい。合成ガス流を包含する別の追加の段階において純
量の他の化合物の形成によ92本方法は選択されたガス
化法によシ提供される正確な00/H,比に合致するこ
とにおいて特に有効且つ融通性である。そのような結果
は、蟻酸アルキル反応が00除去によりH,を濃縮し且
つ低い圧力降下を有し、それKよりそれらの供給合成ガ
ス中の高いH,濃度を必要とする操作において合成ガス
化合物から追加のアルキルアルコールを製造するのを実
施できるので実行可能であり、その結果、これらの段階
において貯蔵エネルギー生成物として捕獲された合成ガ
スの部分は合成ガス移行または圧縮にたよることなしに
最大化されることが出来る。
したがって独特な処理工程の組み合わせによって驚くべ
きほどに大きな両分の有効ガス状燃料が貯蔵液体の形態
に有効に転換されることができ、この液体形態のものは
究極的に1ガス化をペースとす1 る設備に於て容易に
動力に転換されることが出来る。
製造された蟻酸アルキル生成物は、凝縮、蒸留、吸収及
び(又は)当業界に周知の他の分離技術により合成ガス
及びアルキルアルコール流からならび忙反応触媒から分
離されるのが好ましい。
通常、アンモニウム第−銅溶液忙よるCOの吸収によシ
ガス流からOOを除去する従来の先行技術の方法とは、
はっきりと対照して1発電所においてピーク負荷供給法
をそのように進行させるためには大きな容量の貯蔵スペ
ースを必要とするだろう。
しかしながら、本発明は蟻酸アルキルの分子当シ少なく
とも1分子の00が捕獲されて貯蔵されるので、ピーク
需要中の00燃料の終局的な放出のために十分な量の蟻
酸アルキルを貯蔵する方が実際に即しているのであろう
蟻酸アルキル生成物は蟻酸アルキル貯蔵装置38に送ら
れ、そこでそれは平常の動力需要期間中の実質的な時間
の期間のため忙ときどき貯蔵される。
ピーク電力負荷の状態の間、貯蔵された蟻酸アルキルは
、好ましくは解離装置561C導管54を通過して送ら
れ、続いて発生されfcooガスは下に記載されるよう
圧して配管58′ft通って、平行に配置されたガスタ
ービン動力発生装置60の一つまたはそれ以上に送られ
る。
蟻酸アルキルから十分なピーク負荷動力を生成する好ま
しい方法は、その方法中に、燃焼の前K。
蟻酸アルキル&例えば蟻酸メチルは00とアルキルアル
コール、例えばメタノールとに解離(解離のためのエネ
ルギーはどこか他のところ、 vAJえはガスタービン
発電機から回収された廃熱から提供されるのが好ましい
Jされ、ガスタービン中で、実質的な00含有撚料を空
気と燃焼させることにより提供される。液状蟻酸アルキ
ルは、好ましくは、圧縮することなしにガスタービン中
へ00を導入させるのに適当な圧力で装置56中で解離
される。
蟻酸アルキルは液相または気箱のいずれかの中で有効触
媒と接触せられ、解離の程度は特定の触媒によシそして
反応温度及び圧力によシコントロールされる。所望なら
ばその操作は一工程まfcは複数の工程のいずれかで行
なわれてもよい。解離のアルコール生成物、例えばメタ
ノール生成物は分離されそして好ましくは導管62を通
って貯蔵装置34に送られ、そこでそれはあとでの使用
の九めに貯蔵される。
解離装置56を出た後の解離の熱い生成物%例えば−酸
化炭素とメタノールはもし必要ならばコンデンサーKま
ず送られ、本質的[00ガスの流れが好ましい動力発生
ガスタービン発電機に入る前にメタノールを回収するこ
とが出来る。勿論、おたがいに任意の適当な配置で複数
のそのようなガスタービンがあってもよいことが理解さ
れるべきである。そのようなタービンシステムはそれ罠
より所望量のピーク負荷動力を生成するのに適合されて
いる。
ガスタービン動力装置及びそれに伴なつ電気及び蒸気発
生装置は所望のシステムの特定の出力に依存して数及び
大きさの両方にお゛いて変わることが出来るしまたは変
わるだろうことは当業者に明らかであろう。ピーク負荷
及びベース負荷の両方の需要を満足させるのに必要な量
の石炭供給原料を転換させるために一つより多くの石炭
カス化装置が処理サイクルにおいて使用されることがで
きることもtた理解されるべきである。任意の過剰の熱
または廃熱が、最も有益なエネルギー要件として1種々
の導管または装置から回収されるかまたはそれらの間で
交換されるかのいずれかができることはまた、本発明の
一部分である。例えば石・ 炭ガス化装置から回収され
た顕熱は任意の蒸気タービン発電機のための蒸気源とし
て使用されることができる。
本方法の追加の変更はガスタービン中のすべての純量の
液体メタノール生成物の燃焼によって供給されることが
できるピーク負荷動力の第2源により提供されることが
できる。
タービ/発生装置からの排ガス中の熱は、適当な蒸気発
生装置において、好ましくは回収されそして清浄な煙道
ガスは環境中に放出される。ピーク負荷動力出力の生成
のために燃料としてアルキ雫 ルアルコールを有する任意の適当な燃焼配置を組みいれ
ることは本発明の範囲内にあることが認められるべきで
ありそして上に記載されたサイクルは単に好ましいこと
であることが指摘されることが望まれる。
次の実施例は本発明の原則に従って本発明を例示するた
めに提供されるが特許請求の範囲によシ示された以外の
いずれのやり方においても本発明を限定するものとして
解決されない。
実施列1 次の例は第2図に示された簡単化された略図に従う。加
圧化され九テキサコ(Texaco )法反応器3中に
おいてイリノイ(l1linois )A 6の石炭の
乾燥66重量%を含む水スラリ流1を空気の低温分離に
よシ得られた加圧化98モルチ酸素の流れ2でガス化す
ることによシ合成ガスを生成したうガス化は68気圧(
1000psigJのガス化装置出口圧力4で操作しそ
して放射及び対流ボイラー5において廃熱回収後、高い
圧力の飽和蒸気流6を発生させ、その後、適当忙有効な
水スクラバー7中で合成ガスの粒状固体を除去し、しか
も粗製の冷却され九合成ガスは65気圧(950psi
g)の圧力である。
生成された合成ガスの圧力は、商標名“プリズム(Pa
l8M ) ’で、ミズリー州セントルイスの七ンサン
トインコーポレーテツドによシ提供されるようなガス半
透膜システム13中で水素部分及び00のよ多少ない部
分の除去14により00を濃縮する工程と一緒にガス状
硫黄及び00鵞の本質的に完全な除を包含するいくつか
の工程(8,123を受けることにより5本方法への供
給物として使用される前に約56気圧(約830 ps
lg)に減圧される。
硫黄化合物及びC02はスクラバー8、フラッジユニ程
及びストリッパーの統合されたシステム中で除去され、
しかもその装置は商標名1セレクソール(g61exo
lどでノートンインコポレーテツドにより販売されてい
るようなH,Sに選択性がある物理溶媒であるポリエチ
レングリコールのジメチルエーテルを使用する。除去さ
れたガス状硫黄化合物の流9中罠存在する硫黄は、H,
8及び酸化硫黄の環境放出を最少圧するように排ガス処
理を有するクラウス法要(illlにおいて回収された
硫黄有価物に転換される。本質的な清浄な00.の別に
回収された流れは大気10に放出される。合成ガス流中
の残留硫黄化合物は酸化亜鉛ガード床12中において化
学反応により除去される。合成ガス流15をOOにおい
て濃縮させる一方で膜において分離される流れ14中の
合成ガス等価の熱量は代表的にはガス化4からの全体の
25〜30チである。
本発明の方法への調整された合成ガス15供給物は45
,190 ’dPH(時間当シボンドモル)の流速及び
00の69.6モルチb Hlの28.7モルチそしテ
窒素、アルゴ/%メタン及び残留根跡量の水蒸気、 0
0.及び硫黄化合物を包含する弛め、小量及び根跡量の
化合物の1.7モルチの組成含有する。
合成ガスの流れは、米国特許第4,316,880号に
よシ教示されているような、メタノール100部当り約
1重量部のナトリウムメトキシド(NaO−0馬少の割
合で、メタノール及び蟻酸メチルを本質的に含む反応混
合物中に溶解されている均質なナトリウムメトキシド(
Na00Hs )の存在下に二つの向流段階(16,1
7)で不純なメタノールの流れ19と反応させる。各々
の反応器中の温度Fi。
−酸化炭素エステル化により蟻酸メチルを合成するため
忙約60℃〜100℃(約1407〜212下)1通常
約79℃(約175下)に維持される。
触媒を含有する再循環流20と組み合わされた供給メタ
ノール19は第1段階反応器16に送られ、そこでそれ
は第2段階反応器を出るガス流21と接触せられる。第
1段階反応器を出るガス流22は約56気圧(約820
 pslglの全圧でありそして約21.9モル係の0
0ヲ含有し、したがって、この反応器中の00分圧は約
12気圧(約180ps1g)K維持される。−このガ
ス流は反応器システムを出てベース負荷ガスタービンを
組み合わせたサイクル動力発生システム40のための燃
料になる。他の少数の汚染物質の少量と一緒に約110
 ’1i(PHの蟻酸メチル、ナトリウムメトキシド触
媒を含有する約86,210 MPHの不純メタノール
は流れ18で第1段階反応器に供給される。第1段階反
応器を出る液相23は第2段階反応器に供給され、そ1
 こでそれは入ってくる調製合成ガスと反応する。
流れ15から流れ22まで行く二つの段階におけるメタ
ノールを用いての蟻酸メチルへのCOO全転換惠は約8
1.9チである。
第2反応段階を出る液体流24け約25,870MPH
の蟻酸メチル及び60,460 MPHの未転換メタノ
ールからなりそしてその中に約1990MP)ICOO
及び500 MPHのH2を溶解した。この流れは蟻酸
メチル/メタノール分別装置25中で処理され、その装
置でそれは約20気圧(約300 psigJに圧力に
おいて減少されて還流凝縮器によりo。
とH,とから本質的に構成されるガスの流れを放出する
。液体は還流蒸留塔においてさらに分別化されて残留す
る溶解していないガスを放出しそしてナトリウムメトキ
シド触媒及び未反応メタノールを含有する流れ27から
流れ26中の粗#蟻酸メチル生成物を分離する。分別化
からの合併されたガスの放出流28(蒸留からの低圧の
その一つは中圧に圧縮される]はペース負荷ガスタービ
ン40へ燃料を補給するために使用される。蒸留は約1
0モルチのメタノールと一緒に約90モルチの蟻酸 !
メチルの塔頂液体流26(これは蟻酸メチル貯蔵32へ
送られる]そして約0.2モル係の蟻酸メチル及び1,
5モル係のNa0OH3を有するメタノールの塔底流2
7(これは貯蔵装@34からの28,680MPHのメ
タノール19と一緒に第1蟻酸メチル合成段階反応器に
再循環される)を生ずる。しかしながらこの再循環から
、流れ29において約90MPHのメタノールがパージ
されて劣化触媒種を除去しそしてこの触媒パージを補充
するために代表的な市販のNa00)13の供給物と一
緒K 4.5 MPHのメタノールが加えられる30.
燃料はピーク負荷サービスガスタービン33のために間
欠的に必要とされるので、不純な蟻酸メチルは間欠的に
貯蔵タンク32から気相接触蟻酸メチル解離装置35に
送られる。この装置は(日本%許77−36309号に
おいて教示されているような)タケダの教示に従って設
計される。
28.650 MPH平均流速(これは実際において。
貯蔵される燃料の必要とされるピーク利用に依存して平
均速度の数倍であることが出来る)での蟻酸メチル/メ
タノールの供給流36Fi、、解離反応からの熱いガス
/メタノール混合物での熱伝達によりそしてさらに外側
からの熱の適用により大気圧近くの圧力で気化される。
外側からの熱の添加によシ、反応温度は約399℃(約
750下)に維持される。気体流は蟻酸メチルが本質的
に完全に解離されるのに十分な滞留時間で触媒上に通過
されそして48.4モル係の00.50.2モル係のメ
タノール、0.3モル係のH,,0,8モル係の00.
及び約0.24モモル係ジメチルエーテルのような他の
分解生成物の濃度を有するガスの45,620MPHの
平均流速の流れを生ずる。本質的に全てのメタノールは
、復熱式及び外側からの冷却液熱交換のいくつかの段階
忙おいてこの流れを冷却し。
含有するメタノールを凝縮し、そして気体−液体分離装
置において、凝縮されないガスを分離することにより回
収される。使用される特定のガスタービンのデザインに
より必Aれるのに応じて。
圧縮している。得られたガス流33tlガスタービンの
ための燃料となりそして約27,349 MPHの冷却
された回収メタノール37は貯蔵タンクに集められる。
約1331 MPHのメタノールの補充流38は外側の
源からメタノール貯蔵タンクに加見られて蟻酸メチル解
離における分解反応によるメタノール損失に置き換わ夛
そして必iK応じてさら忙加えられて特殊ポンプ及び通
気口損失からのメタノール損失に置き換わる。解離から
の生成物として間欠的に集められそして時間をとおして
必要に応じて外側の源により補充される貯蔵中のメタノ
ールは蟻酸メチル合成製電へ純量供給物19として連続
的に送られる7 本方法により、流れ15中の本方法に送られる合成ガス
供給物中の化学燃料熱量(より低いかまたは純量)の5
0%以上そして典型的はガス化4からの全体の35%以
上は流れ33において、ガスタービンシステム、あるい
は主として00の燃料を利用することができる他の燃焼
装置へ間欠的に゛(必要に応じて)利用されて電気利用
のピーク電1 カ需要のために提供する。本明細書に記
載されているような貯蔵できる液体をつくるための、H
雪及び(iたは)00−調節反応を包含する先行のま九
は後続の操作の付加は、ピークないしベース負荷燃料の
量をさらに増大させることができる。貯蔵タンク(36
,377、解離反応装買35及びピーク動力発生機39
から及びそれらへの液体の移動だけが間欠的なスケジュ
ールで操作される。システムにおける他のすべての装置
が連続的に操作される。
実施fI12 先行技術に対しての本発明の理論的利点のより良い理解
は先行技術(第3■)及び本発明(第4図)をそれぞれ
表わす二つの簡略化された例示を調べること罠よりそし
て現在の技術水準の能力と一致させたこれらの二つのシ
ステムのパラメータ(#15図及び第6図)に次に適用
することKより、分かることが出来る。説明の目的のた
めに、相対的モル流、主要な反応成分及びおおよその転
換率は次の物質バランスにおいて考慮される。実施例K
また各々の場合における合成ガスが、適当な清浄化だけ
でそして追加H,を形成する合成ガス中の00の別の移
行の使用なしでガス化装置から直接使用されると仮定す
る。第3因を参照すれば、適当な炭素含有燃料の酸素ガ
スから誘導される合成ガス流70は本質的に全ての硫黄
ガス類及び若干の00、を除去することにより下流部門
の処理の要件のためにまず清浄化される。そのガスは1
.5/10モル比(2,5モルの全体]を有する00及
びH。
を含有する。′単流操作“反応においてメタノール流7
4を形成するのに必要な量のOOを有する反応器72中
のH,の100%転換を仮定すれば、1モルのHl及び
0.5モルの00が転換されて1モルのメタノールを製
造し、流れII6中に1モルの未転換00が出る。し念
がって供給物70中のガスのモルの60%がピーク負荷
動力生産において所望に応じて使用するための液体とし
て捕獲されたことになる。00及び山はおおよそ等しい
燃焼(より低い]熱量を有するので、モルによるガス捕
獲効率の使用は、多かれ少なかれ、燃料側捕獲効率のお
およその測定でもまたある。
第4因を参照すれば、同じ合成ガス流80が再び、00
雪及び水蒸気の本質的に全ての除去によシ適当にさらに
清浄化される。反応器82中で1.5モルのメタノール
との反応において100チの転換で00から蟻酸メチル
が形成され、流れ84中に1.0モルの未転換Hat出
しそして蟻酸メチル86の1.5モルを形成する。84
中の残留水素の約100チは水素添加分解装置88にお
いて流れ90中の形成された蟻酸メチルの0.5モルと
反応されテ、流れ92中の1モルのメタノールを形成し
、合成ガスの全てが液体燃料生成物を形成するために消
費されたことになるだろう。したがって、流れ94はガ
スの00及びH:のなんのモル数も含有しない。装置8
2及び88中の反応はまた%1.5モルノメタノール及
び0.5モルの蟻酸メチルを消費する一方で1モルのメ
タノール92及び1モルの蟻酸メチル(流れ96)を生
成する。
流れ96の蟻酸メチルの形成された1モルは。
ピーク負荷動力生産のために所望された時に装置100
中で本質的にxo6*の効率で解離されそして1モルの
メタノール102と1モルの00104管生成するまで
装置98中で貯蔵される。その00はピーク負荷動力生
産のための燃料として使用されることが出来る。解離に
より形成されたこのメタノールの1モルは水素添加分解
装置88において形成されたメタノールの0.5モルと
ともに貯蔵装置106に再循環され、そこでそれは蟻酸
メチル合成のメタノール供給原料108のすべてを提供
する。このサイクルから利用されることができるピーク
負荷動力生産のための純量の燃料は1モルの00104
及び0.5モルのメタノール110である。
しかしながら、実際的方法において反応体転換率は完全
なものではなくそして収量損失及び漏れ損失がある。代
表的には、当業界の技術は実際的な圧力で単流操作メタ
ノール合成においてHzの約50%転換を得ることが出
来た。第5図に示される例において、約0.5モルのH
z及び0.25モルのCOだけ、即ち流れ120の合成
ガスモルの30チが反応器124中で貯蔵可能なメタノ
ール燃料(流れ1223に転換され、流れ126中に1
.75モルの全体ガスを残す。
第5図のIFIIIcおけるのと本質的に等しい供給合
成ガス圧力で本方法において例示される三つの反応工程
のために第6図に示されるように、当業界は、蟻酸メチ
ル合成において00の約80%転換率。
水素添加分解において水素の約50チの転換率及び蟻酸
メチルの本質的に100%の解離を代表的に得ることが
出来る。したがって、供給流130で始めてメタノール
を用いての1.2モルの蟻酸メチル140の合成から、
約0.3モルの00及び1モルのHz 132が未反応
のまま残るだろう。次に0.95モルの蟻酸メチル14
4が貯蔵され且つ必要に応じてメタノール146と00
148とに解離されそして0.25モルの蟻酸メチル1
50は水素添加分解装置に送られて流れ132中のH,
の()、5モルと反応した時KO05モルのメタノール
142を生成する。蟻酸メチル合成には1.2モルのメ
タノール152を必要とするので全体の水素添加分解生
成物メタノール142の0.25モル154は!lIm
装置からの0.95モル146に補充するために使用さ
れそして0.25モルが有効液体燃料156として残留
する。全体の合成ガス130のはじめの285モルの中
から0.3モルの00及び0.5モルのH,が残シ、そ
の結果第5図において例示された単流操作メタノール合
成により得られ30%とは対照的に68チの合成ガスが
貯蔵できる形態の物質に転換されたことになるだろう。
これは1本発明が好ましいとする幾つかの可能な補助液
体燃料合成工程のまさにその一つである水素添加分解と
一緒に、蟻酸アルキル合成、蟻酸アルキル解離、液体貯
蔵調整工程の適当に調整された組み合せにより合成ガス
の熱量のずっと高いバーメイージの貯蔵の達成において
本発明の方法による先行技術以上の実質的な向上を示す
。この開示の好ましい補助合成工程の置き換え及び他の
工程の付加は貯蔵できる液体燃料の生産において同様な
改良に導くだろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は統合された方法の好ましい態様を例示する図解
的流れ図を示す。 第2図は実施例1においてさらに説明されている代表的
プロセス設計を示す。 第3図、W、4図、第5図及び第6図は簡略化された単
流操作メタノール合成及び好まL7い1!l!酸メチル
合成操作の両方の使用により得られた理論と実際のプロ
セス転換を示し且つ対比する。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他1名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)約3:1〜1:3の範囲の00/H−比を有する
    合成カスに、実質的に燃焼可能人災化水素含有物質をガ
    ス化し、 液体CO吸収分子生成物を形成するために反応させるた
    めの合成ガスを調製し、 調製された合成ガス全合成帯域で適当な供給原料と反応
    させて液体00吸収分子生成物を形成し。 液体00吸収分子生成物を分離しそしてそれを第1貯蔵
    帯域に送り。 未反応H2に富む合成ガスを合成帯域から動力生成帯域
    に送り。 貯蔵帯域からの00貯蔵分子生成物を、ピーク需要期間
    中の燃料源として使用するために送る。 ことを特徴とする。可変動力需要を満足させる方法。 (2)燃焼可能な炭化水素含有物質が石炭コークス、亜
    炭、オイルシェール、でい炭、生物有機体、石油精製残
    留物及びそれらの混合物から選ばれる特許請求の範囲第
    1項に記載の方法。 (3) 00/H雪合成ガス比が約2=1〜1:1の範
    囲にある特許請求の範囲第1虫に記載の方法。 (4) +鈍物、ガス状硫黄化合物、 00.及び水を
    除去して合成ガス管清浄にすることにより反応のために
    合成ガスが調整される特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。 (5) 合成ガスがその00含有量を増大させることK
    より調製される特許請求の範囲第1項に記載の方法。 (6) 00含有量が単流操作メタノール合成によるか
    あるいはガス半透膜濃縮の利用によりM大される特許請
    求の範囲第5項に記載の方法。 (7) 0OICおいて増大された合成ガスが約10=
    1〜1:1の範囲にある00/H,比を有する特許請求
    の範囲第5項に記載の方法。 (S) OO吸収分子生成物が蟻酸アルキルのクラスか
    ら選ばれる特許請求の範囲第1項に記載の方法。 (9) OO@収分子生成物が蟻酸メチルである特許請
    求の範囲第8項に記載の方法。 OI 合成ガスと反応して液体00吸収分子生成物を形
    成するための適当な供給原料がアルキルアルコールであ
    る特許請求の範囲第1項忙記載の方法。 (11) アルキルアルコールがメタノールである特許
    請求の範囲第10項に記載の方法。 Q21 蟻酸アルキル生成物が、第1貯蔵帯域に送られ
    る前に合成帯域触媒から実質的に分離される特許請求の
    範囲第8項に記載の方法。 (13) 合成帯域を出る未反応H2に富む合成カスが
    水素添加分解帯域に入りそして蟻酸アルキル供給流と反
    応して対応するアルキルアルコールを形成する特許請求
    の範囲第8項に記載の方法。 デ 側 形成されたアルキルアルコールが、合成帯域への供
    給原料として後での使用のために第2貯蔵帯域へ送られ
    る特許請求の範囲第13項に記載の方法。 0→ 適当な量の形成されたアルキルアルコールが、ピ
    ーク負荷動力生成装置へ燃料として周期的に送られる特
    許請求の範囲第14項に記載の方法。 (+61 水素添加分解帯wiを出る残留合成ガスがガ
    スタービンを組み会わせたサイクル装置へ送られる特許
    請求の範囲第13項に記載の方法。 0n 動力生成帯域がガスタービンを組み合わせたサイ
    クル装置である特許請求の範囲第1項に記載の方法。 09 合成帯域を出るI(、に富む合成ガスが動力発生
    燃料電池に送られる特許請求の範囲第1IA!IC記載
    の方法。 四 合成帯域ケ出るH、に富む合成ガスが、動力生成帯
    域に送られる前に単流操作メタノール合成装置に送られ
    る特許請求の範囲第1項に記載の方法。 (イ) 合成帯域を出るH3に富む合成ガスの少なくと
    も若干が化学工業または精製所の水素要求に提供するた
    めに利用される特許請求の範囲第1項に記載の方法。 Qυ 有効量の貯蔵された蟻酸フルキルが、ピーク負荷
    需要期間中に解離装置に送られそして00及び対応する
    アルキルアルコールに接触的分解され、それととも[0
    0が動力生成装置に送られそしてアルキルアルコールが
    第2貯蔵帯域に送られる特許請求の範囲第8項に記載の
    方法。 (支)動力製造装置がガスタービン発電装置である特許
    請求の範囲第21項に記載の方法。 @ 水素添加分解帯域に入る蟻酸アルキル供給物が第1
    貯蔵帯域から供給される特許請求の範囲第13項に記載
    の方法。 −本方法が実質的に連続的なやり方で行なわれる特許請
    求の範囲第1項に記載の方法。 (ハ) 00吸収分子生成物が接触的形成及び解離忙容
    易に適合できる特許請求の範囲第1項に記載の方法。 (至)解離方法に必要とされる熱が方法の他の工程で採
    取された廃熱から供給される特許請求の範囲第21項に
    記載の方法。 (5)採取された熱がガスタービン発電装置からである
    特許請求の範囲第四項に記載の方法。
JP60076346A 1984-04-10 1985-04-10 可変動力需要を満足させる方法 Pending JPS60229991A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US598758 1984-04-10
US06/598,758 US4524581A (en) 1984-04-10 1984-04-10 Method for the production of variable amounts of power from syngas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60229991A true JPS60229991A (ja) 1985-11-15

Family

ID=24396802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60076346A Pending JPS60229991A (ja) 1984-04-10 1985-04-10 可変動力需要を満足させる方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4524581A (ja)
EP (1) EP0159175A3 (ja)
JP (1) JPS60229991A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006045394A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Jfe Engineering Kk 廃棄物ガス化処理装置の操業方法

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4811494A (en) * 1987-01-07 1989-03-14 Frank Miller Removal of water from carbonaceous solids by use of methyl formate
US5220782A (en) * 1991-10-23 1993-06-22 Bechtel Group, Inc. Efficient low temperature solvent removal of acid gases
US5392594A (en) * 1993-02-01 1995-02-28 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated production of fuel gas and oxygenated organic compounds from synthesis gas
EP0909258A1 (en) * 1996-06-21 1999-04-21 Syntroleum Corporation Synthesis gas production system and method
PE17599A1 (es) * 1996-07-09 1999-02-22 Syntroleum Corp Procedimiento para convertir gases a liquidos
US5950732A (en) * 1997-04-02 1999-09-14 Syntroleum Corporation System and method for hydrate recovery
US6216441B1 (en) 1997-09-17 2001-04-17 General Electric Co Removal of inert gases from process gases prior to compression in a gas turbine or combined cycle power plant
AU9690298A (en) 1997-10-10 1999-05-03 Syntroleum Corporation System and method for converting light hydrocarbons to heavier hydrocarbons withseparation of water into oxygen and hydrogen
CA2433965C (en) * 2001-01-10 2012-01-03 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the production of thermally converted light products and electricity
US6976362B2 (en) * 2001-09-25 2005-12-20 Rentech, Inc. Integrated Fischer-Tropsch and power production plant with low CO2 emissions
EP1521719A4 (en) * 2001-12-03 2008-01-23 Clean Energy Systems Inc CARBON AND SYNGAS FUEL ENERGY GENERATION SYSTEMS WITHOUT ATMOSPHERIC EMISSIONS
US6794417B2 (en) 2002-06-19 2004-09-21 Syntroleum Corporation System and method for treatment of water and disposal of contaminants produced by converting lighter hydrocarbons into heavier hydrocarbon
US7087653B2 (en) * 2003-12-23 2006-08-08 World Gtl, Inc. Modification of a methanol plant for converting natural gas to liquid hydrocarbons
US7024800B2 (en) * 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US7685737B2 (en) 2004-07-19 2010-03-30 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US20060149423A1 (en) * 2004-11-10 2006-07-06 Barnicki Scott D Method for satisfying variable power demand
EP1928984A1 (en) 2005-08-19 2008-06-11 Varipower Technology PTY Ltd Method for generating power
US7644587B2 (en) * 2005-12-21 2010-01-12 Rentech, Inc. Method for providing auxiliary power to an electric power plant using fischer-tropsch technology
US7610692B2 (en) 2006-01-18 2009-11-03 Earthrenew, Inc. Systems for prevention of HAP emissions and for efficient drying/dehydration processes
WO2008127745A2 (en) * 2007-01-10 2008-10-23 Praxair Technology, Inc. Asu nitrogen sweep gas in hydrogen separation membrane for production of hrsg duct burner fuel
US20080302106A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 Econo-Power International Corporation Integration of coal fired steam plants with integrated gasification combined cycle power plants
WO2010059186A2 (en) * 2008-11-19 2010-05-27 Andrew Llc Dual-beam sector antenna and array
US20100126135A1 (en) * 2008-11-26 2010-05-27 General Electric Company Method and apparatus for operating an integrated gasifier power plant
US8024930B2 (en) * 2009-01-06 2011-09-27 General Electric Company Heat integration in coal gasification and methanation reaction process
US7789945B2 (en) * 2009-09-25 2010-09-07 Uop Llc Maintaining low carbon monoxide levels in product carbon dioxide
US8211213B2 (en) * 2009-12-07 2012-07-03 Uop Llc Maintaining lowered CO in a CO2 product stream in a process for treating synthesis gas
US8435326B2 (en) * 2010-01-15 2013-05-07 G.D.O. Multi-stage process for removing CO2 relative to hydrogen from syngas streams
US8377154B2 (en) * 2010-05-18 2013-02-19 Kellogg Brown & Root Llc Gasification system and process for maximizing production of syngas and syngas-derived products
WO2014101370A1 (zh) * 2012-12-29 2014-07-03 中国科学院工程热物理研究所 煤炭气化方法、设备及其发电系统和发电方法
US10106753B1 (en) 2014-02-05 2018-10-23 Uschi M. Graham Coal gasification process with conversion of CO2 to oxygen gasifier feed producing carbon by-product
US11549432B2 (en) 2018-09-21 2023-01-10 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Integrated chemical looping combustion system and method for power generation and carbon dioxide capture

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5735233A (en) * 1980-08-13 1982-02-25 Toshiba Corp Ventilating fan for use in air conditioner
JPS5855433A (ja) * 1981-09-28 1983-04-01 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 一酸化炭素の変換方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3716619A (en) * 1971-03-19 1973-02-13 Bethlehem Steel Corp Process for recovering carbon monoxide from fuel gas
US3816513A (en) * 1971-09-09 1974-06-11 Ajinomoto Kk Process for producing methyl formate
DE2425939C2 (de) * 1974-05-30 1982-11-18 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum Betreiben eines Kraftwerkes
US3986349A (en) * 1975-09-15 1976-10-19 Chevron Research Company Method of power generation via coal gasification and liquid hydrocarbon synthesis
GB1511961A (en) * 1976-03-12 1978-05-24 Ucb Sa Process for the production of methyl formate
US4277416A (en) * 1977-02-17 1981-07-07 Aminoil, Usa, Inc. Process for producing methanol
US4094148A (en) * 1977-03-14 1978-06-13 Stone & Webster Engineering Corporation Thermal storage with molten salt for peaking power
US4189925A (en) * 1978-05-08 1980-02-26 Northern Illinois Gas Company Method of storing electric power
US4199327A (en) * 1978-10-30 1980-04-22 Kaiser Engineers, Inc. Process for gasification of coal to maximize coal utilization and minimize quantity and ecological impact of waste products
US4303630A (en) * 1979-08-17 1981-12-01 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for the production of carbon monoxide
US4341069A (en) * 1980-04-02 1982-07-27 Mobil Oil Corporation Method for generating power upon demand
GB2075124A (en) * 1980-05-05 1981-11-11 Gen Electric Integrated gasification-methanol synthesis-combined cycle plant

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5735233A (en) * 1980-08-13 1982-02-25 Toshiba Corp Ventilating fan for use in air conditioner
JPS5855433A (ja) * 1981-09-28 1983-04-01 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 一酸化炭素の変換方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006045394A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Jfe Engineering Kk 廃棄物ガス化処理装置の操業方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0159175A3 (en) 1986-08-06
EP0159175A2 (en) 1985-10-23
US4524581A (en) 1985-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60229991A (ja) 可変動力需要を満足させる方法
EP0336378B1 (en) IGCC process with combined methanol synthesis/water gas shift for methanol and electrical power production
US8236072B2 (en) System and method for producing substitute natural gas from coal
CA2357527C (en) Methanol recycle stream
US6596780B2 (en) Making fischer-tropsch liquids and power
JP5268471B2 (ja) ポリジェネレーションシステム
US4594140A (en) Integrated coal liquefaction, gasification and electricity production process
US3922148A (en) Production of methane-rich gas
JP5686803B2 (ja) メタン熱分解及び二酸化炭素転換反応を含む炭素含有物質のガス化方法
JP5406208B2 (ja) 流れ中のco2をエネルギー生成用合成ガスへの転化により減少させる方法及び装置
US20080098654A1 (en) Synthetic fuel production methods and apparatuses
US20060096298A1 (en) Method for satisfying variable power demand
GB1595413A (en) Engergy recovery from chemical process off-gas
KR20020054366A (ko) 탄소질 물질로부터의 수소생성
CA2629189A1 (en) Process for producing variable syngas compositions
CN102781818A (zh) 使用化石燃料来增加生物质基燃料效益
AU2011339160A1 (en) Gasification method for reducing emission of carbon dioxide
WO2008019079A2 (en) Gasification process
CA2738270A1 (en) Production of hydrocarbon liquids
US20130203142A1 (en) Method for Reducing CO2 in a Gaseous Stream by Conversion to a Syngas for Production of Energy
US20230264955A1 (en) Process for producing a gas stream comprising carbon monoxide
WO2011021944A1 (en) Combined processes for utilizing synthesis gas at low co2 emission and high energy output
EP3820969A1 (en) Integrated gasification and electrolysis process
US7456226B2 (en) Method and installation for producing liquid energy carriers from a solid carbon carrier
JP4030846B2 (ja) メタノールの製造方法および装置