JPS62297208A - ランドフィルガスの燃焼による二酸化炭素の製造 - 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】 ３、発明の詳細な説明〕 （本発明の背景） 本発明は、ランドフィルガスから高濃度および高純度二
酸化炭素の製造のための改良プロセスを示す。特に、本
発明は与えられたランドフィルより生産できる二酸化炭
素の量、電気様式による各種エネｈキｆ）ｌＪ造ｆｔ、
スチーム、メカニカルノξワー、等増加し、食物グレー
ドの二酸化炭素製遺物全製造するため二酸化炭素から取
除かなければならない不純物数の減少のためにプロセス
の主要なステップとして、ランドフィルガスの全て、又
は、部分的な燃焼を含む。

ランドフィルガスまたは、バイオガスは、有機残留物の
けん気消化により生じたガスであシ代表的な組成が４０
−６０　％メタン、４０−６０　％二酸化炭素、そして
炭化水素、イオウ成分および塩化またはフッ化炭化水素
を有する広い範囲の不純物である。ランドフィルガス中
に存在する不純物は、ランドフィル源から食物グレード
の二酸化炭素の経済的な製造への重大な障害となる。

食物グレードの二酸化炭素としての品質のために、二酸
化炭素製造物は一般に、トータル炭化水素メタンに等し
いの約１００万分の５より少なく、トータルイオウの約
１００万分の０．５よシ少ない。

食物グレードの二酸化炭素は、ビールやソーダのような
飲料のカーボネーション、および食物の冷凍の適用のた
めにも必要とされる。

ランドフィルガスは、過去において、主として、燃料源
として認められていた。色々なテクニックは、ランドフ
ィルガスの燃料価値を得るため必要とされていた。１つ
の手がかシとして、ミラークリーンアンプだけが燃焼で
もって塩化水素酸全製造する塩素化炭化水素のようなよ
り有害な成分を取除かれた後、ランドフィルガスは、エ
アー中で焼かれる。第２の手がかりとして二酸化炭素の
大多数がランドフィルガスより取除かれ残留高ＢＴＵ成
分、メタン富化流体は、燃料用に使われる。代表的に、
二酸化炭素を取除くために使われるプロセスは、ランド
フィルガス中の不純物の広範な破片を取除き、そして二
酸化炭素と共にこれらの不純物をミックスする傾向もあ
る。結果として、ランドフィルガスの二酸化炭素酸物は
、代表的に取除かれる。例えば、米国特許Ａ　４，５１
８，３９９においてクロスケールらは、酸素フリー環境
を維持するために、膜分離ステップを利用し、ランドフ
ィルサイト付近で二酸化炭素を漏らすことによってラン
ドフィルガスよりメタンを回収するプロセスを明かして
いる。ｄｅ　５ｏｕｓａ　Ｂｒ１ｔｏによるポルトガル
特許８３０２５４Ｅにおいて明らかにされているプロセ
スにおいて、ランドフィルガスのメタン成分が、吸着性
のポーラス体、好ましくは、二酸化炭素の高吸着力をも
ち、４オングストロームに等しくか又はそれ以上の微孔
径のあるアルミノーシリケートゼオライトモレキュラー
シイーブ上で二酸化炭素を取除くことによって濃縮され
る。吸着した二酸化炭素は、偶然に高濃度中で生じるが
、また重要な不純物を含んでいる。

ランドフィルガスからの二酸化炭素回収のための既存の
方法は、二酸化炭素の他の源と比べて効率的なコストで
はない。特に、物理的または化学溶媒でもっての二酸化
炭素の既存の分離方法は、エネルギーを浪費し、面倒な
手順を要し、そして代表的に、二酸化炭素富化流体中で
のランドフィルガスの不純物である大きな破片を集める
。二酸化炭素富化流体は、食物グレードの製造物が得ら
れるまでに、いまだに、重大な不純物除去を要する。そ
れ故、コストを競わせる製法が、ランドフィルでの有用
であるバイオガスからの高純度二酸化炭素の製造のため
に必要である。

混合ガスを含む二酸化炭素から不純物を除去するための
既存のプロセスは、混合ガスを燃焼反応に従わせること
を含んでいた。例えば、Ｗｏｅｒｎｅｒによる米国特許
、ｆｉｉ３，９６２，１２７は、固定床脱水素触媒の再
生からのガス放出において、クロミア−アルミナのよう
なエアー中で相当な量の炭化水素汚染物を水および二酸
化炭素に転化する触媒を接触することにより、炭化水素
汚染物を除去することを明らかにしている。

Ｐｒｏｃｔｏｒ　Ｋよる米国特許Ａ　４，３６４，９１
５は、燃焼ガス流体が、メタンのような可燃性燃料を混
入され、燃焼ゾーンに通されるというプロセスを明らか
にしている。燃焼の意図するところは、燃焼ガス流体の
酸素含量を低下させることでｓｂ、それは、アミン溶液
を吸着する希薄二酸化炭素を接触させることである。二
酸化炭素は、その後、回収される。燃焼ステップは、好
ましくは、約５１０℃（９５０下）で触媒に接する。処
理ずみの：′＃、焼ガスは、２００隼以下の酸素を含む
。

浄化するために燃焼′ステップを利用するまたは、その
他に、混合ガスを含む二酸化炭素を処理するといったよ
うに上述の既存方法は、２つの一般的な手がかシ： （１）補助燃料での燃焼 または、（２）燃料なしの触媒酸化 の１つを使用する。これらの手がかシは、後者において
は、高価な触媒を使用するか、または頻繁な触媒再生を
要するかであるという不利を持ち、そして、前者におい
ては、高価な燃料製造物の浪費という不利をもつ。その
上、既存の方法は、−万では燃焼ゾーンでの高温を避け
るため、そして他方では不純物範囲である好ましい酸化
を確保のため念入りな、複雑な準備を必要としていた。

Ｒｕｈｅｍａｎｎらによる米国特許Ａ３，３１７，２７
８は、搭頂留出小片または軽質不純物の除去のため低温
高圧で最初の精留をすることによる軽質炭化水素を有し
、そしてその次に、搭頂留出小片または、重質不純物を
触媒酸化ゾーンへ通す不純物の小部分で汚染された二酸
化炭素を精製するプロセスを明らかにしている。Ｒｕｈ
ｅｍａｎｎらのプロセスは、高火炎温度をさげる間、炭
化水素不純物の完全な酸化を確実に行なわれがちである
。Ｒｕｈｅｍａｎｎら。

は、僅か約１７係のメタン濃度を含む天然資源からしめ
った不純な二酸化炭素へのプロセスの応用を明らかにし
ている。

Ｎｏｂ’ｌｅｓらによる米国特許＆　４，４６０，３９
５は、軽質および重質炭化水素類そして、軽質および重
質イオウ成分を含む不純な二酸化炭素流体から食物グレ
ードの二酸化炭素を製造するプロセスを明らかにしてい
る。供給ガスは、最初重質炭化水素類および重質イオウ
成分を除去するため液体二酸化炭素でもって精留され、
その時、軽質イオウ成分の除去を効果的にするため吸着
器に通され、次に、軽質炭化水素類を水および二酸化炭
素に転化する燃焼ステップに従う。

既存の技術はまた、一般に、燃焼ゾーンから排気装置を
再循環することを明らかにしている。

Ｋｏｎｄａによる米国特許Ａ３，９０５；７４５は、約
１５チの酸素と別の炉から放出された有害な成分量全滅
じるため燃焼炉中へ導入される循環流体を有する排気ガ
ス部の混合という点で燃焼炉から有害な製造物の放出の
減少を明らかにしている。ＦｏｒｓｘｔｈらＫよる米国
特許扁３，２９８，１７６は、精製された酸素とパワー
プラントの燃焼チャンバー中へ導入された燃料オイルと
の接触を防げるために再循環した排気ガスに混合される
酸素中での類似のプロセスを明らかにしている。

どの前述の既存プロセスも、ランドフィルガスから二酸
化炭素を製造するための経済的また単純な製法を明らか
にしていない。その上、既存技術は、ランドフィルガス
からの二酸化炭素の製造において燃焼ステップの進歩を
認めていなかった。

発明の目的 従って、本発明の目的は、ランドフィルガスから二酸化
炭素全製造することである。

発明の別の目的は与えられたランドフィルから製造され
得る二酸化炭素量を増加することである。

更に、本発明の別の目的は、ランドフィルガス中に含ま
れている広い範囲の不純物を、太いにより少数の不純物
に転化し、そして、それによりその除去を促進すること
である。

更に、本発明のそれ以上の目的は、う／ドフィルガスか
ら高濃度、高純度二酸化炭素を製造することである。

さら罠、本発明のそれ以上の目的は、ランドフィルガス
において、最初にメタンおよびその他の燃焼により有用
なエネルギーを得ることである。

さらに、本発明の別の目的は、ランドフィルガスにおい
て、最初にどんなバクテリアの除去をも確実にすること
である。

さらに、本発明のそれ以上の目的は、ランドフィルガス
から食物グレードの二酸化炭素の製造でのコスト競争で
きうる製法を開発することである。

本発明のこれらのそして、他の目的は、以下に続く典型
的な具体例の詳細な記述の考慮から、よシ簡単に真価を
認められるであろう。そして、本発明の先例のない特色
は、この文書に添付するクレームと一緒に、特に指摘さ
れるであろう。

発明の概要 本発明によれば、酸素あるいは高酸素濃度ガスと混合し
たランドフィルガスを、内燃機関ガスタービン、ボイラ
ーあるいは他のエネルギー転化装置中で燃焼させること
によシ高濃度二酸化炭素ガスに転化するプロセスが得ら
れる。発明の第１の具体例では、燃焼排気ガスの一部が
、燃焼中に達する最高温度の制御の目的でリサイクルさ
れる。

発明の第２の具体例では、ラント８フイルガス中のメタ
ンの大部分が分離され、そして残りのガスが酸素あるい
は高酸素濃度ガスと混合され内燃機関、ガスタービン、
ボイラー、あるいは他のエネルギー転化装置中で燃焼さ
せる。この第２の具体例では、燃焼機内で達するピーク
温度が除去されるメタンの量を適当に選定することによ
り制御される。

出願人のプロセスの燃焼ステップの使用により多くの優
位点が引出される。燃焼ステップはランドフィルガス中
に存在する不純物の有意義な除去を成し遂げ、不純物を
構成する化学種の数を減らし、それにより、それらのそ
の後の除去を容易なものとしている。ランドフィルガス
中の不純物を形成する広範囲の炭化水素類、ハロゲン化
炭化水素類、そして硫黄が、主として二酸化炭素、水、
二酸化硫黄そして塩酸へと転化される。

発明による燃焼ステップの利用は、与えられたランドフ
ィル中で作られる二酸化炭素の量を大きく増加させる。

発明の第１の具体例では、通常与えられたランドフィル
より作ることのできる二酸化炭素の量の２倍以上の燃焼
である。さらに、ランドフィルガスのメタンと二酸化炭
素成分を分離する必要がなくなる。

第２の具体例では、メタンの一部が燃焼前に取除かれて
おり、燃焼が与えられたランドフィルから作ることので
きる二酸化炭素の量をおおよそ２０チはど増加させる。

よって、要求される分離は、様々な不純物と同様に全て
のメタンが燃焼ステップの恩恵を受けずに取除かれたと
した場合よりも簡単なそして小さいエネルギー強度とな
る。

燃焼ステップは、標準的な燃焼装置全周いて成すことの
できるという点で更に有利である。最後に、本発明中で
使用されている燃焼装置、例えば発電機として運転され
る内燃機関、あるいは発電機として運転されるガスター
ビン、スチームボイラー等々が、電気、蒸気、及び／ま
たは機械エネルギーを共に生み出すことができ、よって
、エネルギーを消費するというよりはむしろ供給するこ
とができる。

本発明を以下の図面によシ更に詳しく説明する。

図１をみると、ここＫは本発明の第１の具体例が示され
ておシ、ランドフィルガスサイト１が、メタンと二酸化
炭素と様々な有機及び無機の不純物よ如なるランドフィ
ルガスの供給源である。ランドフィルガス流２はコンプ
レッサー３に供給され、ここでその後の乾燥機５、炭素
床７、途中の連結配管での圧力損失に打ち勝ち、更に内
燃機関１２への十分な供給圧を持つだけの十分な圧力を
供給される。内燃機関１２が、メタンと空気とを用いて
操業されるよう典型的に設計されているため、エンジン
のシリンダーに最初に充填されるランドフィルガス量に
関係する発生出力が、なるべくならメタンと空気を用い
てエンジンが運転されている時に発生する出力と同等に
なるよう、内燃機関の供給圧を選定する。圧縮ガス流４
は乾燥機５に送られ、そこで露点が一４０下から一１１
０下の間に、望むべくんば一６０下から一１００下の間
にまでさげられる。乾燥流４中に費やされたエネルギー
量は、代りの結果として炭素床フの効率の上昇というこ
とになる。炭素床７の機能は、エンジン内で生成される
腐食性塩酸の量を最小にするために１ハロゲン化炭化水
素類の濃度’１ｌｏＯＰＩＩＫ１以下、好ましくは５０
ｐ−以下に減少させることである。ハロゲン化炭化水素
類に加え、重質炭化水素類も、一部除去されるであろう
。炭素床７は定期的に再生される。これは、プレッシャ
ー・スウィング・システムによったり、或いはベッｔｔ
一定期的に取換えたり、蒸気や高温ガスによって温度処
理を施したシするヱとによシ、成される。処理ずみ流れ
８は、その後、内燃機関１２の燃料取入れ口へと送られ
る。内燃機関１２の空気取入れ口に入ってくるのは、高
酸素濃度流れ１０と、内燃機関の排気ガスのリサイクル
部分で、主として二酸化炭素よりなる環流２３との混合
物流１１である。流れ８と１０の流量比は化学量論を考
慮してやや酸素過剰ぎみの混合物が内燃機関に送られる
ように制御される。流れ２３と１０の流量比は、エンジ
ンにより達するピーク温度が、エンジン設計時に要求さ
れたメタンと空気の化学量論的比率に近い燃焼がおこっ
た時に達するピーク温度と同等かそれ以下になるよう制
御される。内燃機関は発電機をまわし、その電気は酸素
プラント、液化二酸化炭素プラント及び／またはローカ
ルユーティリティーの原動力として使われる。電力ライ
ン１３は動力調整ユニット１４に導びかれ、ここヤ、発
生した電気の周波数と電圧を制御する。排気流１５中に
ある内燃機関からの排気ガスは高い温度で主に二酸化炭
素と蒸気の形での水よりなる。この流れは内燃機関１２
に一部が戻される前に冷却されねばならない。熱交換１
６を冷却する水は、ガスを冷し、含有する蒸気を凝縮除
去するために使われ、それにより凝縮流２０と冷却ガス
流２４とが作られる。熱交換の冷却に使われた水は導管
１７全通ってクーリングタワー１９へ送られ、導管１８
ヲ通って再び戻される。流れ１５を冷却する他のオプシ
ョンには熱交換の代りに廃熱、ボイラーを蒸発製造用と
し設けることも含まれる。この蒸気は、随意に、アンモ
ニア吸着冷凍ユニットのエネルギーとして使われ、これ
は順番に液化二酸化炭素プラントのための冷凍としても
使うことができる。内燃機関の排気熱の有効利用のため
の他のオプションは、習熟した技術として明らかであろ
う。

二酸化炭素濃度が９５チ以上の冷却されたガス流２４は
、部分的に流れ２１に流れ込む。流れ２１のガス量は、
内燃機関１２内のピーク温度がこれら商業的に有効なエ
ンジンの設計に要求されたメタンと空気の混合物の燃焼
時に到達するピーク温度と同等になるよう制御される。

流れ２１は、流れ２３が酸素リッチな流れ１０と混合で
きるように圧力を増大させるためにコンプレッサー２２
へと供給される。流れ１１の最後は、上述したように、
内燃機関の空気取入れ口へと送られる。

冷却されたガス流２４の残りの部分は、ライン２６ヲ通
って二酸化硫黄と塩酸を除去するためのスクラバー２７
へ送られる前に、コンプレッサーあるいはボロラー２５
により圧縮される。流れ３０中の二酸化硫黄の濃度は０
．５ｐ−以下でなげればならず、好ましくは０．３ｐ−
以下となる。流れ３０中の塩酸濃度は５ｐ−以下でなけ
ればならず、好ましくは０．７１１１ｎ以下となる。使
われた洗浄溶液（流れ２８）は、ユニット２９の中で中
和され、下水道へ送られる。残留ガス流３０は従来の商
業的に有効な液化二酸化炭素プラント３１へ最終精製と
液化のために送られる。

本発明のこの具体例をつくシうる多くの可能な変更があ
ることが、習熟した技術によシ認識されよう。例えば、
発電機をまわすために、内燃機関をガスタービンに換え
てもよい。一般に、ランドフィルの典型的なガス流量に
対しては、ガスタービンは、発電機としては低効率であ
るが、よシ高い排気熱が得られる。他の例では、内燃機
関と発電機とが、高品質プロセス蒸気を生み出すボイラ
ーに換えることができる。

本発明の２番目の具体例を第２図に示す。ランドフィル
ガスサイト３２から発生したランドフィルガス流３３は
、フェカスウィング吸着（ｐ　ＳＡ　）ユニット４３に
充分割合で移動するのに充分な圧力をガスに供給し、必
要とされる圧力スウィングを供給するのに適切な圧力を
有するコンプレッサー３４に送られる。圧縮された流出
物３５は、それから、硫化水素濃度を４−以下に低下す
るユニット３６に送られる。硫化水素弁を低下させた流
出物３７は乾燥器３８に送られ、ここでガスの露点は一
４０″Ｆ′から一１１０下の間に好ましくは一６０’Ｆ
から一１００下の間に低下される。乾燥した流出物３９
は、カーボン床に送られここでハロゲン化させた炭化水
素類とメタン以上の分子量の炭化水素類が除去される。

一部浄化された流出物４１はＰＳＡ分離ユニット４３に
送られる。ＰＳＡの吸着媒体は、特色として、炭素のモ
レキュラーシーブか、ゼオライト１３Ｘの様なゼオライ
トかの何れかを含む。ＰＳＡユニットは、９６チ、或い
はそれ以上のメタン濃度を有する高圧流出物４２と、お
もに二酸化炭素から成る残留物を有し、１６から２０％
の間、好ましくは１７から１９％の間のメタン濃度金有
する低圧流出物４４を生じる。二酸化炭素分の多い混合
物中のメタンの濃度は好ましくは内燃機関４７において
達せられる最高温度が、代表的にメタンと空気の混合物
の使用に対し設計されたエンジンが動作される時に達す
る最高温度と等しくなる様に選択される。メタン分の多
い気流４２は５ｉｔｅ上において燃料として用いられる
が、近くの取引先に売却されるか、天然ガスパイプライ
ンを有する会社に売却されるかの何れかであってもよい
。二酸化炭素分の多い流出物４４はコンプレッサー４５
の使用によシ加圧され、圧縮された流出物４６は内燃機
関４７に送られる。燃料を含む流出物４６と酸素を含む
流出物４８は、内燃機関を充満させるために用いられる
。酸素と燃料の比率は化学量論比に関して、僅かに酸素
が多くなるようにすべきである。酸素は、一つ、或いは
それ以上の貯蔵タンクに充満された液体酸素と気化機４
９によって供給される事ができる。選択的に酸素はサイ
ト上において発生させることができる。

内燃機関は、発電機を動作し、その電気は酸素プラント
、液体二酸化炭素プラント、及び／又は地域利用に、動
力を提供するために用いることができる。電力調整ユニ
ット５０は、発生した電気の周波数と電圧を制御する。

排気流５１中の内燃機関からの排ガスは、上昇した温度
において、蒸気の形で主に二酸化炭素と水を含む。水で
冷却される熱交換器５４はガスを冷却し、含まれる蒸気
を凝縮して取出すために用いてもよく、それによって凝
縮物と冷却されたガス流出物５６ヲ生成する。熱交換器
において冷却のために用いられた水は導管５２ヲ通って
クーリングタワー５５に送られ、導管５３ヲ通って再循
環される。冷却する流出物５１に対する選択的な付加装
置としては、蒸気を生成するための廃熱ボイラーを有す
る熱交換器の代替を含む。この流出物は、更に、液体二
酸化炭素プラントに対し、冷却を供給するために、順次
に用いることができるアンモニア吸着冷却ユニットにエ
ネルギーを供給するために用いられてもよい。

内燃機関の排熱の有効利用のためのその他の付加物は、
従来周知の方法により種々とあるだろう。

冷却されたガス流出物５６は、硫化水素と塩酸の除去の
ためのスクラバー５８に送られる前に、プロワ−５７に
よって圧縮される。スクラブされた流出物６２における
硫化水素の濃度は、０．５　ｐＰよ）少なくされなけれ
ばならず、好ましくは０．３解より少なくされなければ
ならない；流出物３０における塩酸の濃度は、３０ｐ−
よシ少なくされなげればならず好ましくは、０．７ｐＰ
よシ少なくされなげれ、ばならない。費やされたスクラ
ビング溶液、流出物６０は、ユニット６１において中和
され、汚水溝に送られる。スクラブされたガス流出物６
２は、最終洗浄と液化のために、通常の市販で手に入る
液体二酸化炭素プラント６３に送られる。

本発明のこの具体例に成され得る多くの可能な修正は従
来周知の方法によってより効果的になる。

例えば、ＰＳＡユニットは、隔膜モジュールに置き換え
ることができるであろう。この場合、メタンを多く含む
流出物は、より高圧の非浸透性になるだろうし、二酸化
炭素を多く含む流出物はよシ低王の浸透性になるだろう
。もう一つの例として、内燃機関と発電機は質の高い蒸
気を発生するためのボイラーによって置換えることがで
きるだろう。

上述の本発明の第１と第２の具体例を比較すると、第２
の具体例は、二酸化炭素に加えてパイプラインに用いる
ことのできる質のメタンを生じる一方、第１の具体例は
、通常、より大きな資本を必要とし、よシ多い二酸化炭
素を生じる。二酸化炭素及び電力及び資本の経常費に対
する地域需要によって第１具体例あるいは第２具体例の
どちらを選択するか、或いはその２つの組合わせにする
かは適宜用いることができる。

実施例　１゜ 本実施例は、本発明の第１具体例に基づいた設計を説明
している。ラント９フイルは、２．４６％の水、５３．
４７％のメタン、４３゜７５％の二酸化炭素、０１チの
パラフィン化した炭化水素類、０．２係の芳香族及び環
状炭化水素類、０．０１％の硫化水素、及び０．０１％
の他の硫黄化合物の体積組成を有するランドフィルガス
を一日当、！ｌ）、２．５６百万標準立方フイー）　（
ＭＭＳＣＦ／Ｄ）産する。更に、パラフィン化した、及
び芳香族の、及び環状の炭化水素類は、約０．３％（３
０ｐｐｍ）の塩素置換した炭化水素類を含む。そのガス
は７５　ｐｓｉａに圧縮され、水分含有量は０．４９％
に圧縮される間に低下される。その圧縮された流出物は
、それから、−１００下の露点に乾燥される。乾燥器は
、乾燥剤乾燥に引火がれる５０下への原料乾燥を含む、
二段階式のものを用いる。乾燥された流出物は、続いて
、塩素置換された炭化水素濃度全５０卿に低下する活性
炭床に送られる。一部浄化された流出物は、それから、
５０ｐｓｉａの圧力において、内燃機関に送り込まれる
。

このランドフィルガス流は、４．７ＭＭ５ＣＦ／Ｄの流
量において、循環された排ガスの一部と一緒に２．５Ｍ
Ｍ５ＣＦ／Ｄの流量において、酸素との混合によって生
成された、人工的な空気として考えることのできる、酸
化した流出物を用いて、内燃機関内で燃焼される。この
混合物は、メタンの完全燃焼を確実にするために、内燃
機関に、化学量論比と比較して、２係の過剰酸素を供給
する。内燃機関で燃焼される。酸素とランドフィルガス
と循環された排ガスの混合物は、４５１ｏ下の温度の炎
を生じる。内燃機関は、４６２０キロワツトの電力を生
じる発電機を動作する。酸素が低温において生ずるため
、１日当ｆｉ５．８５トンの貴重ななまの液体アルゴン
も生じる。

始めは９００下の７．２ＭＭ５ＣＦ／Ｄの内燃機関の排
ガスは、熱交換器において１００下に冷却される。

冷却されたガスは、５Ｑ　ｐｓｉａの名目上の圧力に圧
縮され、内燃機関の導入口に循環される４、　７　Ｍ　
Ｍ　３０Ｆ／Ｄの流出物と、ブロワ−を用いた２５　ｐ
ｓｉａに圧縮された２、５ＭＭ５ＣＦ／Ｄの流出物に分
配される。２５　ｐｓｉａの流出物は、それから、スク
ラバーに送られ、ここで二酸化硫黄濃度は０．５　ｐｐ
ｍに低下させられ、塩酸濃度は０．７　ｐ−に低下させ
られる。

スクラブされた流出物は、それから、通常の飲料質の液
体二酸化炭素プラントに送り込まれる。

実施例　２゜ 本実施例は、本発明の第２具体例に基づいた設計を説明
している。ランドフィルは、２．４６％の水、５３．４
７％のメタン、４３．７５９１りの二酸化炭素、０．１
チのパラフィン化した炭化水素類、０２チの芳香族及び
環状炭化水素類、０．０１％の硫化水素、及び０．０１
％の他の硫黄化合物の体積組成を有するランドフィルガ
スを１８尚り２，５６百万漂準立方フィート（ＭＭＳＣ
Ｆ／Ｄ）産する。更に、パラフィン化した、及び芳香族
の、及び環状の炭化水素類は約０．３　％　（３００ｐ
Ｉｌｆｆｉ　）の塩素置換した炭化水素類を含む。ラン
ドフィルガスは、硫化水素濃度を４泗以下に低下する硫
化水素除去ユニットに送られる前に、９７ｐｓｉａに圧
縮される。硫化水素の除去段階は、市販で手に入れるこ
とができるＬＯＣＡＴテクノロジーのものを用いる。そ
の流出物は、それから活性炭床に送られる前に一１００
下の露点に乾燥される。炭素床は、もう一度塩素置換し
た炭化水素全５０卿に低下するために用いられる。乾燥
され一部浄化されたガスは、５７　ｐｓｉａの圧力で、
圧力スウィング吸着（ＰＳＡ）ユニットに送り込まれる
。第３図は０１から１０までの番号をつけたバルブ、チ
ェックバルブ１１と１２、吸着層ＡとＢ、高圧生成物貯
蔵器１３を含む、ＰＳＡユニットの概要を表わしている
。バルブの位置とタイミングを表わす、循環の連続と一
致する図が第４図に示されている。ＰＳＡユニットは、
５７　ｐｓｉａの原料圧力と１．５ｐｓｉａの排気再生
圧力の間で操作される。

高圧生成物流出物の組成は９８％のメタンと、２チの二
酸化炭素である；この流出物は７５　ｐｓｉａに圧縮さ
れ、天然ガス・ξイブラインに送り込まれる。

大気圧生成物と排気生成物と混合した流出物の組成は、
８１％の二酸化炭素と１９％のメタンである；この混合
した流出物は、５Ｑ　ｐｓｉａに圧縮され、２チ過刺酸
素を用いて内燃機関内で燃焼される。内燃機関は、８０
０キロワツトの電力を生じる発電機を動作する。始めは
９００Ｔの内燃機関の排ガスは、熱交換器内で１００下
に冷却される。冷却されたガスは、それからズロワーを
用いて２５ｐｓｉａに圧縮される。その２５ｐθ１ａの
流出物は、それから、スクラバーに送られ、ここで二酸
化硫黄濃度は、０５卿に低下し、塩酸濃度は、０．７卿
に低下する。スクラブされた流出物は、それから、通常
の飲料質の液体二酸化炭素プラントに送り込まれる。

第１及び第２の具体例において記述した具体５１］は、
地域状勢または需要により改善されることができること
は、従来周知の方法てとって容易に明白である。同様！
で、より以上にエネルギー分節約する方法が基本の工程
に組入れることができる。

例えば、燃・焼機への酸素の供給は、もし液体の状態に
あるなら、流出経路の適切な改善により、燃焼器からの
排気の冷却のために用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１番目の具体例のプロセスフロー模
式図である。 第２図は、本発明の第２番目の具体例のプロセスフロー
模式図である。 第３図は、ＰＳＡユニットの一つの可能性のある配列の
模式図であり、本発明の第２番目の具体例のために要求
される分離を行なうためのものである。 第４図は、図３に示す配列に関するＰＳＡ操作の連続フ
ルサイクルを示すタイミング模式図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ｉ）ランドフィルに由来する純粋でないメタン及
   び二酸化炭素を含有するガス、及び酸素を含有するガス
   を燃焼のための手段に導入し、それによってランドフィ
   ルガスのメタン成分が本質上完全に水及び二酸化炭素に
   転化され、そして、ランドフィルガス中の種々様々な不
   純物が二酸化炭素、水、及びより少ない数の残留汚染物
   に転化され、 （ｉｉ）燃焼のための上記手段からの排ガスを熱交換器
   中で冷却し、 （ｉｉｉ）上記残留汚染を除去し、そして （ｉｖ）高濃度の二酸化炭素を残成分と分離することか
   ら成ることを特徴とするランドフィルガスから、二酸化
   炭素を製造するためのプロセス。 ２、上記燃焼手段が内燃機関またはガスタービンである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプロセス
   。 ３、上記燃焼手段が電気又は機械エネルギーを共同制作
   することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のプロ
   セス。 ４、内燃機関またはガスタービンからの排ガスがボイラ
   ー中で冷却され、蒸気を発生させることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載のプロセス。 ５、発生した蒸気の全てまたは一部がアンモニア吸着冷
   凍システムに供給するために使用されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項記載のプロセス。 ６、上記燃焼手段がボイラーであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のプロセス。 ７、上記燃焼手段が蒸気を製造することを特徴とする特
   許請求の範囲第６項記載のプロセス。 ８、発生した蒸気の一部がアンモニア吸着冷凍システム
   へ供給するために使用されることを特徴とする特許請求
   の範囲第７項記載のプロセス。 ９、上記不純物除去手段がスクラッバーであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のプロセス。 １０、上記高濃度二酸化炭素の分離手段が低温蒸留カラ
   ムから成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のプロセス。 １１、上記酸素含有ガスがその場で発生することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のプロセス。 １２、排ガスの一部が火炎温度を下げるために上記燃焼
   手段にリサイクルされることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のプロセス。 １３、火炎温度が化学量論的なメタンと空気の混合物を
   使用した場合に得られるであろう火炎温度と同等または
   それ以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１２
   項記載のプロセス。 １４、上記熱交換器からの凝縮物が上記ガスから分離さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプロ
   セス。 １５、上記ランドフィルガスが燃焼の前に水分を除去す
   るためにドライヤーを通過させられることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のプロセス。 １６、乾燥が冷凍またはデシカント式乾燥を使って成し
   遂げられることを特徴とする特許請求の範囲第１５項記
   載のプロセス。 １７、上記ランドフィルガスが燃焼の前に、不純物を除
   去するために活性炭床を通過させられることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のプロセス。 １８、活性炭床が再生されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１７項記載のプロセス。 １９、ランドフィルガスが燃焼の前にメタンに富む流れ
   と二酸化炭素に富む流れに分離されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のプロセス。 ２０、分離に圧力スウィング吸着プロセスの使用が当て
   られることを特徴とする特許請求の範囲第１９項記載の
   プロセス。 ２１、圧力スウィング吸着プロセスがカーボンモレキュ
   ラーシーブを使用することを特徴とする特許請求の範囲
   第２０項記載のプロセス。 ２２、圧力スウィング吸着プロセスがゼオライトモレキ
   ュラーシーブを使用することを特徴とする特許請求の範
   囲第２０項記載のプロセス。 ２３、分離に膜の使用が当てられることを特徴とする特
   許請求の範囲第１９項記載のプロセス。 ２４、メタンに富む流れが９６％メタン以上であり、天
   然ガスパイプラインの品質であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１９項記載のプロセス。 ２５、少量のプロパンを天然ガスパイプラインに添加す
   る前に、それがメタンに富む流れに添加されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１９項記載のプロセス。 ２６、メタン及び二酸化炭素に富む流れへの分離の前に
   、硫化水素がランドフィルガス流から除去されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１９項記載のプロセス。 ２７、二酸化炭素に富む流れの組成が好ましくは容量比
   で約８０〜８５％の二酸化炭素及び約１５〜２０％のメ
   タンであることを特徴とする特許請求の範囲第１９項記
   載のプロセス。 ２８、二酸化炭素に富む流れが酸素含有ガスで燃焼させ
   られることを特徴とする特許請求の範囲第１９項記載の
   プロセス。 ２９、メタンに富む流れが好ましくは容量比で少なくと
   も９６％メタンであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１９項記載のプロセス。 ３０、メタンに富む流れの全てまたは一部が酸素含有ガ
   スで燃焼させられることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２８項記載のプロセス。 ３１、メタンに富む流れが、有益な電気または蒸気を作
   るために内燃機関、ガスタービン、またはボイラー中に
   て燃焼させられることを特徴とする特許請求の範囲第２
   ９項記載のプロセス。 ３２、（ｉ）ランドフィルに由来する純粋でないメタン
   及び二酸化炭素を含有するガスを、メタンに富む流れ及
   び二酸化炭素に富む流れに分離し、（ｉｉ）ランドフィ
   ルに由来する純粋でないメタン及び二酸化炭素を含有す
   るガス、及び酸素を含有するガスを燃焼のための手段に
   導入し、それによって、ランドフィルガスのメタン成分
   が本質上完全に水及び二酸化炭素に転化され、そして、
   ランドフィルガス中の種々様々な不純物がより少ない数
   の残留汚染に転化され、 （ｉｉｉ）上記燃焼手段からの排ガスを熱交換器中で冷
   却し、 （ｉｖ）上記残留汚染を除去し、そして、 （ｖ）高濃度の二酸化炭素を残成分と分離することから
   成ることを特徴とするランドフィルガスから二酸化炭素
   を製造するためのプロセス。 ３３、（ｉ）ランドフィルに由来する純粋でないメタン
   及び二酸化炭素を含有するガス、及び酸素を含有するガ
   スを燃焼のための手段に導入し、それによって、ランド
   フィルガスのメタン成分が本質上完全に水及び二酸化炭
   素に転化され、そして、ランドフィルガス中の種々様々
   な不純物がより少ない数の残留汚染に転化され、 （ｉｉ）上記燃焼手段からの排ガスを熱交換器中で冷却
   し、 （ｉｉｉ）上記燃焼手段における火炎温度を下げるため
   に、排ガスの一部を上記燃焼手段にリサイクルし、 （ｉｖ）上記残留汚染を除去し、そして （ｖ）高濃度の二酸化炭素を残成分と分離することから
   成ることを特徴とするランドフィルガスから二酸化炭素
   を製造するためのプロセス。