JPS61295A - 液体燃料 - 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】 本発明はセルロース系廃棄物聾ヲ含めたセルロース系物
外を調節された尚温高圧のオートクレーブ処理によって
低硫黄、低灰分の有用な燃料に変換させろ方法に関する
ものである。

米国特許第４，０５２，１６８号は褐炭、亜炭および亜
瀝青炭を含めた亜炭−型石炭暑、そわらの熱的再組織化
の結果安定な、風化に耐えそして発熱量か増加して瀝青
炭の七わに近づいた品質の同上した炭素質生成物を生じ
させるという固形燃料としてより適したものとする品伽
向上方法を開示している。そのような方法の結果として
亜炭−型石炭の巨大な国内埋蔵量は有用な燃料に変換さ
れそして現在のエネルギー危機の可能な解決法ヶ与える
。

ｊ　　　　　　　亜炭−型石炭の大きな国内埋蔵量に加
えて、泥炭、ならびに製材作業から引き出される廃材お
よび農業廃棄物のような巨大な量のセルロース系物質は
天然に発生するものと共に毎年生じ、それらは商品燃料
としての効率のよい用途には不適当な形で得られる。お
が屑、樹皮、木屑、枝および製拐作秦からの切れ端のよ
うな廃棄セルロース系物η、ならびに棉の木の茎および
同種のもののような種々の農業廃棄物ηはこれまで廃棄
物処理問題の見本であった。従って、そこにはそのよう
なセルロース系物質を価値の高い燃料製品に変換させ、
それによって燃料不足および現在のエネルギー危機に対
する可能な解決を与えるたけでなく、またそのような廃
棄物質の処理用費用を削除するための方法について長い
間切実な要求があった。

上述の問題に加えて、環境保護庁ならびにカリホルニャ
州によって制定されたような連邦政府および州の規則は
公共企業によって電気および蒸気力の発生のために燃や
される加熱油中の硫黄の童について比較的厳しい制限ン
課゛した。Ｗ在の環境保趨庁の規正は加熱油１ボンドに
つき約０，７％の最大硫黄含量ケ許すのに対して、カリ
ホルニャ州はある区域においては０．６％硫黄の最大水
準に硫黄含知乞制限する規則ン課した。これらの規則に
従うためには、許容限度内の硫黄含有月−を有づ−る残
与配合物を与えるために国内の比較的高硫黄含量加熱用
油を海外から輸入さＪする低−硫黄燃料油と混合してし
まうことがこれまでは必要であった。

そのような外国の低−硫黄燃料油の割増原価はこの実施
を原１曲高にするばかりでな（、また外国油源に対する
我々の依存ヶ増加させる。上述の問題は本発明によって
極端に低硫黄で低灰分のコークス様生成物乞提供しこれ
を微粉化すると高硫黄燃料油と混合することができ、硫
黄含有蓋に関して規正要求値に合致する残与液体スラリ
ー配合物娑与えることによって打勝つことができる。

本発明の恩恵と利益は泥炭、森林および農業廃棄物およ
びこれに類するもののような種々のセルロース系物少ヲ
原料として使用しそしてオートクレーブ中に装入しその
中で原料を少なくとも約７５０°ＦＩの尚温度および少
なくとも約１０００ｐｓｉの圧力で管理された時間加熱
して水分およびその中に含まわる有機成分の一部ンガス
相に変えそして供給原料の炭素砲コークス様生成物へ熱
的に再組織化１−ることをなし遂げることにより達成さ
れる。オートクレーブ操作中に形成されるガス相は引出
してそれの非凝縮部分は燃料ガスを与えるのでこれを回
収して工程中で使用する。生成した固形コークス製品は
オートクレープ段階が終結したときに燃焼することなく
大気中に暴露させつる温度まで冷却しそして希望に従っ
て微粉砕して微粒化燃料用に提供することかできる。

さらに本発明の実施態様に従えば、オートクレーブ中で
生成するコークス生成物は約４８メツシュよりも小さい
粒度に、そして望ましくは約２００メツシュよりも小さ
い粒度に微粉砕し、その後これを高硫黄燃料油と全混合
物の約１Ｍ量チの少針から５０３１Ｊｌ：％の多量まで
の範囲で混合し、液体スラリーヲ生成する。粒状化コー
クスの特性は何も化学的懸濁剤の添加をせすに安定な懸
濁の生成を可能になしそして僅かに約０．１俤程度の低
硫黄含有量および僅かに約１％ないし約４係の灰分含有
量は満足丁べき燃料配合物を与える。

用意した図面と実施例とン関連させた望ましい実施態様
の記述を読めはさらに付加される本発明の恩恵と利益と
は明らかになってくるであろう。

添付した図面は本発明の望ましい実施態様に従った工程
段階の概異流れ図である。

本発明を含む工程中に包含される一連の段階は図面７含
む流れ図中に概異例解される。そこに示されるように、
セルロース系原料物外または種々のセルロース系原料物
質の混合物を前処理段階に装入してそこで原料物質を適
当な細断、微粉化および選別に供して希望する粒度の供
給原料を用意し、次いで微粉化された原料物質を高温度
で高圧力の反応器中に装入しその中で加圧下で熱して含
有水分および揮発性有機成分およびその中の熱分解生成
物をガス相中に抽出しそしてさらに炭素質原料の化学的
構造の調節した熱的再組織化の目的を達成する。ガス状
副生物は反応器から引き出し！　　　　て凝縮器中に導
きその中で凝縮し得る相は凝縮物へ として回収し、一方実質的非凝縮性相は副生燃料ガスと
して回収しこれは工程中の用途および補充動力の発生用
に都合よく循環させることができる。

反応生成物は反応器の反応帯域から冷却帯域に通過しそ
こで燃焼！招きまたは逆の影響を与えること’ｌｘ　＜
大気中に＃簾させうるより低い温度に冷やされる。冷却
帯域から固形反応生成物またはコークス生成物を貯蔵に
移す。本発明の望ましい実施態様に従えは、コークス生
成、物は貯槽から磨砕または微粉砕段階に移しその中で
コークス生成物は希望する粒度までさらに微粉化してそ
の用途に用いるべき特殊な型の炉およびバーナーに使う
粒状化固体燃別成分用に好適なものにする。微粉化コー
クス生成物の一部は磨砕機から配合様に移送しそこで燃
料油の供給原料と混合してその中に懸濁した粒状化した
木材コークスの調節された分量ヲ含む液体スラリーを形
成させることもまた企図される。その結果得られる燃料
油およびコークススラリー生成物を配合機から製品貯槽
に移送する。

流れ図に従えば、原料物質は製材作業および農業廃棄物
から得られる廃棄セルローズ系物質を含むセルローズ系
物質の種々のものまたは混合物の何れのものも含むこと
ができる。例えは、泥炭のような天然に発生するセルロ
ーズ系物質、ならびに製材および製材のこぎり作業から
得られるおが屑、樹皮、木屑、枝および木片のような廃
棄セルロース系物ｐ、ならびに棉の木の茎、堅呆の穀、
とうもろこしの皮およびこれに類するもののような種々
の農業廃棄物質は満足に使うことができる。

原料物ａ２はオートクレーブに装入する前に、場合によ
っては予備処理段階に供さね、こねは物質を事前処理に
供して、その中の残留湿分な取扱い容易な水準にまで減
じ並びに引続く反応段階において除去丁べき湿分の量暑
減じるために過剰水分の抽出ン行う段階を含む。原料物
質中の実質的に総ての湿分はオートクレーブ操作中に除
去されるのであるから、そのような事前処理段階はほと
んトノ農業および製拐の廃果物質に対しては通常は必要
としない。事前処理段階は原料物個を適当な細断または
微粉砕作業に供し、それによって原料物質の性質に応じ
てその粒度を取扱いおよび加工が容易な粒度まで小さく
することをさらに含めることができる。細断または微粉
砕段階はさらに適当な級別または篩分によって過大粒子
を分離し細断装置を通して再循環させる段階７含んでも
よい。

任意の前処理を行ない筐たは行なわなかった原相物勤は
次に反応器入口の端に導入しその中で少なくとも７５０
’Ｐの温度と少なくとも１．０００ｐｓｉの圧力に調節
された時間処理しそれらの化学的構造の詳１節された熱
的再組織化を達成し、セして湿分およびその中の揮発性
有機成分の一部、ならびにそ赴らの熱分解生成物をガス
相に変換しこれケ反応器から引出しそして好都合に分離
のために凝縮器ビ通過させそして価値のある化学副生−
生成物の成分を含む凝縮性相の回収を達成する。

凝縮器から引用した実知的に非凝縮性ガス相は反応器を
加熱するためおよび商業的規模でそれらから過剰分とし
てこの工程を運転するだめの補助動力の発生のためのガ
ス状燃料として好都合に使用することができる。

オートクレーブ反応中は少なくとも約７５０″Ｆ’の温
度か必要であるけれども、揮発速度の増加およびより商
い固定炭素乞うるだめの原料物ｅの熱的再組織化のため
には約１［］００″Ｆの温度が望ましく、それによって
オートクレーブ中の滞留時間を減少させそして作業の能
率を改良する。オートクレーブ反応の温度は約１２５０
°Ｆ′マでの高温に丘で及ぶことができ、そしてこの水
準以上の温度は品位か向上した固形コークス生成物に対
する非凝縮性ガスの割合が高くなり１−きるため普通は
好猿しくない。約１０００°Ｆないし約１２００°Ｆ’
の範囲の温度を約１０００ｐｓｉないし約６，０００　
ｐ８１の範囲の圧力において使用して特に満足な結果が
伯られた。使用しうる最高圧力は約３３００　ｐｓｉの
高さであろう。一般に約３６００　ｐｓｉより晶い圧力
はこの大きさの圧力に耐える耐圧容器の製作原価が増加
するためおよびより低い約５０００ｐｓｉの圧力水準で
得られるもの以上の利益はそのような賜い圧力において
は認めうる程は存在しなｉ　　　　　いので望ましくな
い。

オートクレーブ中における原料物質の滞留時間は含有湿
分の実質的に完全な気化および揮発性有機成分のス；、
る程度の揮発およびセルロース系原料物勿のＦｉｌ、１
８１貨Ｉｉシた熱的再組織化を達成するために前文に述
べたような媒介変数内に調節される特殊な湖ｉ−圧力一
時間の関係に依存して変化するであろう。

熱的Ｆ４組織化と（うことは完全には理解されないがし
かし熱分解生成物とセルロース系原料物費の細胞構造内
に存在するガスとの間に発生する二つまたは二つ以上の
同時的化学反応から成るものと信じられる。これらの再
組織化反応の正味の効果はコークス生成物の最終分析に
よって測定される炭素−水素比率の増加および硫黄と酸
素の減少からもたらされる化学的特性における変化であ
る。

オートクレーブ操作中に、調節された程度で熱的再組化
および／または化学的組織の分解がまた起り、これに伴
ってガス状成分の追加発生がありこれもずだガス相の中
に入る。

反応器中の必要な滞留時間はオートクレーブ中の温度と
圧力の増加と共に減少する；ところが逆に、より低い温
度と圧力が使われる場合には増加した滞留時間が必要に
なる。通常は、約９００事ないし約１２００°Ｆの範囲
の温度において約がない。ある種の物ｅでは約５分根の
短時間を用いて許容水準の上限範囲の温度と圧カン使用
して有利な結果が得られるが、しかし１時間以上の滞留
時間を用いることもできる。一般に、約１時間以上の滞
留時間の使用は約１５分ないし約１時間の滞留時間を使
用して得らねるもの以上の認めうる程の利益欠与えず、
そしてそのような過度の滞留時間に伴って得らねる減少
した処理量と工程の効率とは経済的観点から見て好まし
いものではない。

オートクレーゾ内部の加圧は装入物の湿分含有量を考慮
したオートクレーブの内容積との関係で装入するセルロ
ース系原料物質の萱を調節し、それら７高温度に加熱し
たときに過熱蒸気および揮発性有機物質を含むガス相の
形成が希望する圧力範囲内でオートクレーブの加圧ンも
たら丁ようにして都合よく達成することができる。オー
トクレーブの追加の加圧は、もしも必要ならは、加圧し
た非酸化性または還元性ガスならびに加圧水蒸気ンオー
トクレーデ中に導入することによって達成することがで
きる。

オートクレーブ処理段階の終において、本発明の一実施
態様に従えは、オートクレーブは空冷によるかまたは、
例えば、冷却水のような冷却液体の使用によって、オー
トクレーブで８俤の向上した固形コークス生成物を逆の
効果を伴わずに空気にさらすことができる温度以下に冷
却することが許される。通常は、オートクレーブの冷却
は約３０００Ｆより下の温度が適轟である。ガス相の存
在において２１２１附近またはそれ以下の温度１でオー
トクレーブを冷却することはコークス生成物ｙｔ個らし
てその湿分含有量を増加させそしてそれによってその発
熱量を低下させるガス状水相の凝縮ン招くので一般に望
ましくない。望ましくは冷却作業は比較的重質の炭化水
素溜分およびタールを含めて揮発した有機成分がコーク
スの表面および組織の孔中に凝縮しそして付着するのを
防ぐためにガス相を引き抜いた後に行う。

品位が向上したコークス生成物は一般に多孔質構造の光
沢のない黒色外観でありそして約１ないし約５ル量飴の
範囲の狼留湿分を勺′する。

本発明の望ましい実施態様に従えは、オートクレーブ作
業の終局において、オートクレーブ内の残留高圧はオー
トクレーブの作業温度において緩めそして炭化水素成分
を凝縮によって回収しそして有機の非凝縮性ガス状成分
は副生燃料ガスとして回収する。この状態においてコー
クス生成物上にはごく僅かな揮発した有機成分の付着が
見られるたけである。このようにして生成したコークス
生成物はやはり改良された発熱量を荷する熱的に変換さ
れた組絨乞有することで特徴づけられる。

２段階のオートクレーブ処理および冷却作業Ｚ実施する
ことかできることも意図するものであってその際オート
クレーブからなおその高温のまま１　　−、、、ゆいア
、５．わ、ユ。オー、２．イオ、しその中で加工処理す
べき原料物質をガス相中のタールおよび油の凝縮のため
の冷却媒体として使用する。

冷却しブ、二ｗ形コークス生成物を流ね図に従って冷却
帯域からコークス製品貯槽に移送しそこから包装しそし
てコンテナーに入れまたはばら荷の形で出荷し、または
別法として、それを適当な微粉砕または磨砕作業に供し
てオートクレーブ作業作業中に形成された例等かの団塊
を破砕し、ならびに生成物を希望する平均粒子寸法まで
さらに微粉砕することによってさらに加工することがで
きる。

コークス生成物の微粉砕の大きさはその意図される最終
用途および粒状固形燃料としてその燃焼を達成するため
に使用されるべき特殊なバーナー設計に応じて変わるで
あろう。例えば、もしもコークス生成物が微粉石炭およ
び同種のものの燃焼に利用される型のバーナー設計で使
用される場合には米国標準篩寸法で約４８メツシュより
小さくそして望ましくは約２００メツシュよりも小さい
粒度が使用可能である。別法として、もしもコークス製
品を炉の自動燃料供給装置で使用する場合には、より大
きな粒度を都合よく使用することができる。

粒度に係わりなく、コークス生成物は価値の高い加熱燃
料７含みそして直接その筐＼の形でまたは他の通例の燃
料に添加して使用することができる。コークス製品は極
めて低い硫黄含有−量、通常は約１　’に、　ｔｔ　％
よりも低く、そしてより普通には約０．２ル倹係ないし
約ｏ、ｏ　６．ｓ量％までを有することで特徴づけられ
る。その上、このコークス製品は極めて低い灰分含有セ
、通常は約５係より低くないしは約１％またはそれ以下
の低灰分によって特徴づけられる。棉の木の茎のような
ある種の農業廃棄原料物質は、例えは、２０係までの灰
分と１％より少ない硫黄を刊するコークス化（品暑生じ
る。典型的には、コークス製品ば約１１．［１００ない
し１５１０００　ｂｔｕ／ボンドの範囲内の発熱量を有
する。

コークス製品の硫黄および灰分含有量が極度に似いため
に、他の尚硫黄燃料と混合してその結果生じる実質的に
より低い平均硫黄含有量ヲモしそしてＦｉＰＡおよびそ
の他の州および地方規則によって規定される許容水準に
合致する配合燃料を生産するのに有利に使用することが
できる。微粉砕したコークス製品は種々の瀝青炭および
無煙炭のような粒状化した固形燃料と都合よく配合する
ことかできるけれども、燃料油と配合して約１ル量飴の
少量ｔ１、いし約５０重量係のコークスを含む液体スラ
リー濃度る場合には特に好都合な結果が得ろＪ＋る。液
体燃料と混合できるコークスのが・大量は粒状化コーク
スの濃度が増加するためのスラリーの粘度増加を考慮し
て指示される。一般にコークス濃ルの」１限はスラリー
のポンプ扱いを可能に１−４）必要な粘りのスラリーか
得られ、そしてその粘Ｂにおいて杉１存する種々の型の
市販のバーナーノズルケ辿してスラリーの適切な分裂か
達成できるような水環゛である。約ｌ　１４５　ｉｊ％
はどの少釦°のコークスを含むスラリー濃度が意図され
ても、そのような低水準の濃度は低硫黄および灰分コー
クスの混合によって得られる利益ケ認めうる程は増加さ
せないので、通常は約２５重量％ないし約５０Ｍ量％ま
での濃度が望まれる。約５０重知］の濃度水準において
、スラリー配合物の平均硫黄含有量は使用する燃料油の
そねのおよそｌ／２であり、それによってＥＰＡ、州お
よび地方の硫黄規正に合致する受容可能な燃料油スラリ
ー配合物の生産のために各種の高硫黄燃料油の使用を可
能にする。

約１５０メツシュよりも小さい粒度そして望ましくは８
０チが約２００メツシュよりも小さい粒度における微粉
砕コークスの混合は５０％コークスと５０％燃料油のよ
うな高６度において、安定なスラリー配合を与えるため
の補助の懸濁剤の認めうる程のｉｉｉ′Ｚ例等使用する
必要もなく比軟的安定なスラリーを生じることが発見さ
れた。通常の瀝青炭および無煙炭−油スラリー配合の場
合にはそのような薬剤が必要だが、通常本発明のコーク
ス製品の使用においては何等補助的懸濁剤は必要としな
い。従って、スラリーの形成における実質１　　　　　
釣部易化と最終スラリーにおける原価の低減が本発明に
よって与えられる。

本発明の方法ビさらに例解するために、下記の堝殊な実
施例を用意する。実施例は例解の目的に対して与えられ
るものであってそしてここに記載しかつ付加される特許
請求の範囲に述べられる本発明の範囲を制限する意図で
ないことはいうまでもないであろう。

実施例１ ５９．５．９の乾燥オーク材ともみ材の混合物を含むセ
ルロース系原料を２３．４　＆の水と共に試験反応器中
に入れる。木材装入物は１／４インチ角と１７、インチ
角の形で呼称長さ８インチの木片である。

試験反応器系は内径１３／８インチおよび長さ１２イン
チを有する不銹鋼から成る円筒室で構成され１８立方イ
ンチの全容量を備える。反応器は水冷凝縮器および水置
換ガス捕集器に接続される導管を備えている。圧力の連
続監視のために５．０００　ｐｓｉの圧力計が反応器に
接続され、そしてに型熱電対が温度の連続監視のために
反応器の穴の中に挿入される。この系は反応室内の希望
する圧力を維持するために反応器からガス相を流出させ
る目的で反応器とガス凝縮器の間の導管内に円型ポイン
トの高圧バルブケ含む。

反応器に装入しそして密閉した後にこれ暑熱マツフル炉
中に水平位置に据付ける。５分間後に反応器の圧力は１
．５００　ｐｓｉｇにそして熱電対によって示される内
部温度は５６６°ＦＩになる。この時点で、出口の弁を
少し開きそして反応器内の圧力を実鵞的に１＋５００　
ｐｓｉｇに一定に保つために凝縮器系を通して十分なガ
スＺ放出する。次の５分間のうちに、または反応器Ｚマ
ツフル炉中に据付けた後全部で１０分後に反応器内の温
度は熱電対の示すところで１０３００Ｆになる。その後
に反応器を炉から取出しておよそ２００°Ｆまで冷却す
る。

１８．９．９の固形コークス生成物が反応器から回収さ
れそして２０ｃｒ−の液体が凝縮器系から回収される。

生成するガスは７，８００ｃｒ−の容積を有するガス集
収瓶の容量よりも過剰である。

生成した固形コークスを目で観察すると黒色をしていて
セルロース系木材原料の当初の組織に主として相当する
はちの巣状構造を有しそして数個所にコークス化した液
体の様子７有することを示している。オークともみの当
初の個々の棒状は反応工程中に変形し、それによって回
収された固形コークス生成物は反応室の直径よりも小さ
い直径の１本の円筒形である。

回収されたガス相は水素、−酸化炭素およびメタノール
の混合物の典型的である淡青色炎で燃焼する。固型生成
物の分析は次のようである：湿　　　分（重量％）　　
　　　　　　　　　３．９３揮発分（ｔｔ　　）　　　
　　８．４７８．８２ 灰　　　分Ｃ〃　　）　　　　　　　　　　　１．０９
１．１６ 固定炭素（／’　　）　　　　　　８６．５９０．１ 発熱量、ＢＴＵ／ボンド　　　　　　　１　４．３１１
１　４．８９８ 化学分析 ０　　（ｉ景％）、、　　　　　　８８．８９２．４ Ｈ（ｔｔ　　）　　　　　　　　２．０６２．１４ ｓ　　（ｐ）　　　　　　　　０−１２０．１２ Ｎ（／／）　　　　　　　　０．１８ ０．１９ ０　　（ｔｔ　　）　　　　　　　　３．８２４．０２ 実施例２ カナダのスパグナム（ｓｐａｇｎｕｍ　）泥炭の１００
１装入物ケ水蒸気冷却および水冷却の凝縮器Ｚ取付けた
第１図と関連して前に記載した試験反応器力　　　　系
中に入れる。装入動電の分析によれば約７５重量％の湿
分含有量が示される。

反応器に装入後実施例１に関連して前に記載したように
して熱マンフル炉中に水平位置に置き、そして１１分後
に反応器の圧力は１．６５０　ｐｓｉｇにそして熱霜、
対の示す内部温度は５０８”Ｆ’になる。

この時点で出ロガス弁ケ僅かに開きそして圧力を実費的
にＬ５　Ｄ　Ｏｐｓｉｇに一定に維持するために凝縮器
系を通して十分なガスケ反応器から放出する。

さらに２６分間加熱を続けた後または反応器をマツフル
炉中に値いて６４分後に、反応器の温度はＩ　Ｏ１１Ｆ
になる。次いで反応器を炉から取出しそして反応室が大
気圧に達するまで圧力弁を開いて総てのガス相乞放出す
る。次いで弁を閉じそして反応器を環境温度まで冷却さ
せる。

試験の完結したときに、蒸気で熱した凝縮器は７４９の
液体を含み、これに刻して水冷凝縮器は５ｇの液体を含
みそしてガス捕集器は４．２５１の非凝縮性ガスヶ集め
た。Ｗ形コークス反応生成物は６．９９．９あり、これ
は目視により観察すると脆い黒色固形生成物を示し、こ
れは酸化すると０．２５６９の灰分を生じる。

点火すると青い炎で燃える捕集ガスの分析は次のようで
ある： ６ｔ ヘ旧（イ）７．へ０のの０さ００寸（イ）へ ベ　　λ 実施例６ 実施例１に記載したような試験’に１７３．９の同−泥
炭装入物９乞用い同一装置ン使用して繰返した。反応器
をマツフル炉中に置いた８分後に反斤器の圧力は１．５
００　ｐｓｉｇであり、そして反応室内の温度は４５０
°Ｆである。その温度における追加の２１分の滞留時間
の後、または加熱サイクルの開始後全部で２９分の後に
反応器内の温度は１００５°Ｆでありそして圧力はガス
相ヒ凝縮系に放出することにより実質的に１．５００　
ｐｅｉｇに一定に維持する。

全部で５８ｃｒ−の−褐色の液体が水蒸気加熱凝靴器中
に回収され、それに対して６６ｃＪＯ：、の黄色の水が
水冷凝縮器中に回収される。全部で１１．２１のガスが
ガス捕集系に集められる。固形コークス生成物は１９．
２＆’Ｙ含み実施例２で得たものと同様のものを回収す
る。ガスは燃焼すると実施例２０賜合と同じ青い炎が観
察される。

回収した固形コークス生成物は０．４１　ｘ１係の湿分
ン含みそして無水ベースで下表中に示す近似分析値およ
び元素分析値である： 揮発分　　　　　　　　　７７．５６．３４灰分　　　
　１．２２　　４．４０ 固定炭素　　　　　　　　２１．３　　　　　８９．３
発熱量　ＢＴＵ　／ボンド　　８７０２　　　　１４４
５４元索分析元素１１係） ０　　　　　　　　　５１．８　　　　９０．７）１　
　　　　　　　　　３．１４　　　　３．３５ｓ　　　
　　　　　　　　Ｏ，１５０，１４Ｎ　　　　　　　　
　　　Ｏ，６１０，８３０４３，０”　　　　　０．、
！Ｓ１ 固形コークス生成物は、無水ペースにおいて、発熱量が
原料物質より６６％の大きさで改良されたことを明示し
そして高品りのか灰分、低硫黄固１体燃料である。この
生成物は引紐き約２０ロメツシュの粒度に磨砕すると高
硫黄含有の残燃料油と混合して適度な低硫黄スラリー型
バーナー燃料を造るのに理想的に採用される。

燃料油スラリーは泥炭から造った微粉砕コークス生成物
乞使用し等重量のコークス種晶と１％硫黄を含む残燃料
油とを混合して造る。燃料油中のコークス粒の懸濁はυ
１剪断ミキサーで撹拌しながら粒状コークス製品を燃料
油に添加して達成する。

コークス参で品は約４０１２豫゛チの讃度の全スラリー
７与えるように添加１−る。

有られる燃料油スラリーは平均正味硫黄含有量０．６６
％を有し、電力発生用の公益事業の燃料として好適なも
のとなりそして最高硫黄含量についてのＥＰＡ規則の要
求にも合致する。得られるスラリーはさらに補助的懸濁
および／または分散剤ＩＩ、使用することなく実質的に
均質に懸濁した固形コークス粒子を伴って実知的に安定
に保たれることが観整される。

実施例４ 松およびも刀の樹皮Ｚ含む典型的森林廃棄生産物の原料
物如１５１．７６ｇを実施例２に前記したような反応器
系に装入する。７分の後に圧力は１．５００ボンドに達
し、そして一定圧力に保つためにガスを排υｊさせる。

反応器内の温度は５４１°Ｆであった。１６分間の追加
滞留時間後に反応器内の温度は９９０”Ｆになりそして
ガス相Ｚ凝縮器系に流出させて圧力を実ａ−的に約１．
５００　ｐｓｉに一定に維持する。１７．９ｇの同形コ
ークス生成物が回収される。液体は１５．８ｇが回収さ
れる。

水蒸気凝縮器は上層に０．６ｍｌのタール状物質が浮ぶ
５．３ｍｇの黄色液体から成る。水凝縮器は油の痕跡を
伴った１０．５ｍｌの透明液体から成る。両凝縮器から
の液体ヶ合体して１４．６ｄの水を分離する。０．２５
４　、＠のヘキサン可溶性クールを回収する。０．２８
　ｇのベンゼン可溶性タールも回収する。

およそ９，０００ｃｃ、の非凝縮性ガスが回収される。

同形コークス生成物の組成と発熱量および非凝縮性ガス
相の組成を下表中に示−ｒ： 固型生成物組成と発熱量 生成固形物（＃１　／　ｋｇ原料）　　　　　Ｏ−３４
６湿分　％　　　　　　　　　　　　ｏ、２７近似分析
仙（無水で） 揮発分、％　　　　　　　　　　１１．０４固定炭素、
％　　　　　　　　　　８４．０９灰分、％　　　　　
　　　　　　　４．８７元素分析（無水で） ０、％　　　　　　　　　　　　８８．５８１・％　　
　　　　　　　　　　　２．７１Ｓ、循　　　　　　　
　　　　　　□、０６ゞ・％　　　　　　　　　　　　
　１．３６０＋％　　　　　　　　　　　　　２．４２
発熱量 ＢＴＵ　／ボンド　　　　　　　　　　１４．２７９Ｋ
ｃａ１７ｇ　　　　　　　　　　　　　７．９３２生成
ガス組成 生成ガス宕積 １７に９原料　　　　　　　　　１８０．４（ＳＣＦ／
）ン）　　　　　　　　　　（５７８４）平均分子館’
　　　　　　　　　　　　３１．９発熱量 Ｋｃａｌ　／　Ｍ３４４８３ （ＢＴｔｒ／ｓｃｐ　）　　　　　　　（５０３，７）
組成のモル％（無水で）　　　　　（％）Ｈ２５，８７ ａ１１４２９．３２ ｃｏ　　　　　　　　　　　　　　　　７．５５０２成
分　　　　　　　　　　　　　４．６５Ｃｏ２５　Ｄ−
１９ Ｃ３成分　　　　　　　　　　　　　０．９９０４成分
　　　　　　　　　　　　Ｄ、４７Ｃ５成分　　　　　
　　　　　　　　０・２６Ｃ６成分　　　　　　　　　
　　　０．４゜実施例５ 実施例２に記載した反応器装置を使用し棉の茎および穀
の農業廃棄物Ｚ含むセルロース系原料物質５Ｌ８９ｕ用
いて試験７繰返した。反応器の圧力はマツフル炉中に据
付けた７分後にＣ５００ｐｓｉが得られ反応器の内部温
度は４２２°Ｆである。

この時点で弁を開きそして反応器の圧力を約１．５０　
口ｐｓｉに一定に保つためにガス相を流出させる。マツ
フル炉中でさらに１７分間加熱後に、全反応時間２６分
間で温度は１００６°Ｆに達しそしてガスは圧力ｙｔ　
１．’５１１　［］　ｐｓｉに維持するために連続的に
流出させる。この時間の終に、反応器を炉から取出しそ
して圧力乞大気圧に開放てる。全回収ガスは１１．２４
０ＣＣである。全固形生成物は１６．１　ｇでありそし
て回収した全タールは０．６ｇである。

固形コークス生成物の組成と発熱量および非凝！　　　
　　縮性“、ｚ　；１１　ｃＤ　＃１１成′次衣１１丁
２同形生成物組成と発熱量 生成１が彫物（ｋｇ　／　ｋｇ原料）　　　　　０．３
１０湿分チ　　　　　１．５Ｂ 近似分析飴（無水物で） 揮発分、　、％　　　　　　　　　ｉ７・４５固定炭素
、％　　　　　　　　６２．００灰　　分、　　　％　
　　　　　　　　　　　　２０．５　５元素分析（無水
） Ｃ２％　　　　　　　　　　　７２．２８Ｈ２％　　　
　　　　　　　　　２．６２Ｓ７％　　　　　　　　　
　　　０．６９Ｎ、係　　　　　　　　　　　　１．２
００、％　　　　　　　　　　　　２．６６６発熱 量ＴＵ　／ボンド　　　　　　　　　１１．５１０ｘｃ
ａ１／ｇ　　　　　　　　　　　　６．３９４生成ガス
組成 生成ガス容積 ｌ／麹原料　　　　　　　　２１７．１］（ＳＯＰ／）
ン）　　　　　　　　　　　　　＜６９６６）平均分子
量　　　　　　　　　　２９．２発熱量 Ｋｃａｌ／Ｍ”　　　　　４７５９ （ＢＴＵ／５ＣＦ）　　　　（５３４，８＞組成のモル
チ（無水で）　　　　　　（％）Ｈ２１Ｃｌ−３０ ”’４　　　　　　　　　　　　５４．４４ＣＯ３，６
６ Ｃ２成分　　　　　　　　　　　　４．ｏ１０３成分　
　　　　　　　　　　　１．４゜Ｃ４成分　　　　　　
　　　　　　０．８７０５成分　　　　　　　　　　　
　０．１０００成分　　　　　　　　　　　　０・１７
実加１例６ ６０．９の木のかんな屑と１５ＣＣの水を含む装入物を
試験反応器に入れる。試駆反応器系は１．２５インチの
直径および１６．５インチの長さを有し１６．６立方イ
ンチの容量を与える不銹鋼から成る円筒で構成される。

反応器は水−冷却の凝縮器および水で置換するガス捕集
器に接続される導管を備える。圧力の連続監視のために
５．００１］　ｐｓｉの圧力計が反応器に接続され、そ
してに型熱翫対が温良の連転５監視のために反応器の穴
の中に挿入される。この系は反応室内の希望する圧力馨
維持するために反応器からガス相を流出させる目的で反
応器とガス凝縮器の間の導管内に円型ポイントの高圧パ
ルプケ含む。

反応器に原料ｌ装入し密閉した後こわ暑熱マツフル炉中
に水平位置に据付ける。９分間の後に反応器の圧力はＣ
７５０ｐｓｌｇにそ゛して熱霜、対によって示される内
部温度は４８０″Ｆである。この時点で、反応器の弁を
少し開きそして反応器内の圧力を実質的に１　＋　５０
０　ｐ８１ｇに一定に保つために凝縮器系乞辿して十分
ながスン放出する。次の２１分のうちに、または反応器
をマツフル炉中に据付けてから全部で６０分後に、反応
器の温度は１００４°Ｆになり、その後反応器を炉から
出して、圧力Ｙ１５ｐ８１ｇに減らし、そして反応器馨
空冷する。

１４．６ｇのコークス生成物が回収され、それと、　　
共に１１，２００ｃｃの非凝縮性の可燃性がスが回収さ
れ全固形物回収率２４％を茨わす。固形コークス生成物
は脆い多孔質構造Ｚｎするコークス様外観で特徴づけら
れる。回収された非凝縮性燃料ガスは頂部が黄色の炎暑
もって燃える。

固形生成物は研究室寸法のボールミル中で１０分間磨砕
し次いで２００メツシュの篩を通して篩分ける。超２０
０メツシュ画分は１０分間磨砕して再度篩う。ｍ２０Ｄ
メツシュ画分は５分間追加して磨砕し、その後で１２．
７５　ｇは１００メツシｊ　　　’ＹＡＩ）Ｌ″′８°
６９ｇ′？２００，１７７、＝ｈＹｍｍする。１２．７
５　＆の磨砕固形？ｌを８．５２　、！９のＣ燃料油に
添加して６０％固形物を含有する堅いペーストを形成す
る。堅いペーストの空隙が充たされるまでペーストに追
加の油を加える。この時点で組成物は５６％固形物にな
る。この混合物が室温で流動することか観察される寸で
追加の油を加える。この組成物は５２％の同形ｗＪン含
む。

木Ｉから造りボールミル中で磨砕しそして２００メツシ
ュ篩７通してあった同様のコークス固形生成物から第二
の油−圀彫物スラ１，１−’！ａ’＊る。この１＾１形
コークス生成物を同１景のＣ燃料油と混合する＆自得ら
ねるスラリーはゾルツクフィールド粘１其計上で７５　
Ｒ，ＰＭで測定した場合に２００°Ｆ’において２０，
５００　ｃｐｓ単位そして６［］　ＲＰＭで測定した場
合１２．１００　ｃｐｓ単位である。

これまでに提供された特殊実施例においては、オートク
レーブはバッチ型の原料物質用オートクレーブ乞与える
研究室規模の型式から成っていた。

本発明の実施において要求される篩い温度および圧力に
耐えうろこの技術で知らねている如何なる型のオートク
レーブも申し１分なく使用できることは認められるであ
ろう。ここに提供された記述は主としてバッチ型のオー
トクレーブに向けられたけれども、原料動力が適当な圧
力閉鎖−ホツバ−または弁装置ン通って反応器の入口端
に連わｊ的に装入され、そしてコークス生成物ノが同様
の圧力閉鎖−ホンバー筐たは弁装置″を通って反応器の
冷却帯域から連続的に引出される連続式オートクレーブ
もまた使用できることは理解されるであろう。

ここに記載された発明は示された恩恵と利益乞達成する
ためによ（計画されていることは明らかであるか、本発
明はその精神から外れることなく修正、変化およυ・変
更乞受けう４・ことが認められるであろう。

【図面の簡単な説明】

添付した図面は本発明の望ましい実施態様に従った各工
程段階の概必流ね図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）セルロース系原料物質をオートクレーブ中に装入
   し、その原料物質を少なくとも約７５０°Ｆから約１２
   ５０°Ｆまでの高温度および少なくとも約１０００ｐｓ
   ｉの圧力で、湿分およびその中の揮発性有機成分の少な
   くとも一部をガス相に変換させそしてそれらの化学的構
   造の部分的熱的再組織化およびその化学的組成における
   変化を行わせて固形反応生成物を生成させるまで加熱し
   、そしてその後その反応生成物を冷却しそして品位が向
   上した固形コークス生成物を回収し、かくして得られた
   固形コークス生成物を約４８メッシュよりも小さい粒度
   に粉砕し、粉砕したそのコークス生成物を混合物の全重
   量を基準にして約１ないし約５０重量％までのコークス
   生成物の量で燃料油と混合して液体燃料油スラリーを造
   る段階よりなる液体燃料の製造方法。
2. （２）固形コークス生成物を粉砕する段階を大部分か２
   ００メッシュよりも小さい粒度の粒子となるように行う
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）セルロース系原料物質をオートクレーブ中に装入
   し、その原料物質を少なくとも約７５０°Ｆから約１２
   ５０°Ｆまでの高温度および少なくとも約１０００ｐｓ
   ｉの圧力で、湿分およびその中の揮発性有機成分の少な
   くとも一部をガス相に変換させそしてそれらの化学的構
   造の部分的熱的再組織化およびその化学的組成における
   変化を行わせて固形反応生成物を生成させるまで加熱し
   、そしてその後その反応生成物を冷却しそして品位が向
   上した固形コークス生成物を回収し、粉砕することによ
   つて造られた粒状固形燃料と燃料油残油との混合物を含
   む液体燃料であつて、その固体燃料が燃料スラリーの約
   １ないし約５０重量％までの量で存在し、その固形コー
   クスは実質的に均質に分散しそして約４８メッシュより
   も小さい平均粒度を有する懸濁した粒子の形で存在する
   液体燃料。
4. （４）前記の懸濁した粒子が大部分は約２００メッシュ
   よりも小さい粒度である特許請求の範囲第３項に記載の
   液体燃料。