JPS6232227A - 低熱量燃料ガスからエネルギ−を回収する方法 - Google Patents
低熱量燃料ガスからエネルギ−を回収する方法Info
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- Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エネルギー回収に関し、殊に低熱量価のガス
流からのエネルギー回収に関する。若干のプロセスにお
いてそのようなガス流ハ副生物として、あるいは廃生成
物として生じるが、プロセス全体の二斗ルギー効率を考
えると、そのような低熱量価ガス流から燃料価を回収す
ることは望ましい。若干のプロセスにおいては、そのよ
うな低熱量ガス流の燃料価は、プロセスにおいて使用さ
れる炉を燃焼加熱するのに必要な燃料の一部分として、
あるいは全体としてその低熱量ガスを使用することによ
り回収できる。しかしそのような燃焼炉を用いないその
他のプロセスにおいては、このエネルギー回収手段は利
用できない。
流からのエネルギー回収に関する。若干のプロセスにお
いてそのようなガス流ハ副生物として、あるいは廃生成
物として生じるが、プロセス全体の二斗ルギー効率を考
えると、そのような低熱量価ガス流から燃料価を回収す
ることは望ましい。若干のプロセスにおいては、そのよ
うな低熱量ガス流の燃料価は、プロセスにおいて使用さ
れる炉を燃焼加熱するのに必要な燃料の一部分として、
あるいは全体としてその低熱量ガスを使用することによ
り回収できる。しかしそのような燃焼炉を用いないその
他のプロセスにおいては、このエネルギー回収手段は利
用できない。
本発明においては、低熱量ガスは燃焼され（好ましくは
触媒作用の下に燃焼され）、そして燃焼生成物が、軸動
力発生タービンに動力を与えるために使用される。本発
明の方法においては、そのタービンの排出ガスから熱も
回収される。
触媒作用の下に燃焼され）、そして燃焼生成物が、軸動
力発生タービンに動力を与えるために使用される。本発
明の方法においては、そのタービンの排出ガスから熱も
回収される。
ガスタービンの運転において、膨張機内に十分な物質流
動を与えるため、及び過剰温度を避けるために、パラス
トガスとして多量の空気を圧縮する必要がある（過剰温
度は構造材料についての実現不能な仕様を必要とするこ
ともあり、また許容しうる限度を超える窒素酸化物濃度
を有する排出ガスを生じさせることもある）。その結果
とじで膨張機によって発生される可成りの部分がその空
気の圧縮のために使用され、外部用途に利用できない。
動を与えるため、及び過剰温度を避けるために、パラス
トガスとして多量の空気を圧縮する必要がある（過剰温
度は構造材料についての実現不能な仕様を必要とするこ
ともあり、また許容しうる限度を超える窒素酸化物濃度
を有する排出ガスを生じさせることもある）。その結果
とじで膨張機によって発生される可成りの部分がその空
気の圧縮のために使用され、外部用途に利用できない。
第２の問題は、膨張機排出ガスは高温のままであるので
、それを廃熱ボイラー中で冷却するのが普通であるが、
もしスチームタービンを駆動するのに充分な高圧力のス
チームが発生されるべ゛きであるならば、廃熱ボイラー
を去る排出ガスは、さらに熱回収をすること（これが経
済的に実施できるならば）を容認するのに充分な高温で
ある。
、それを廃熱ボイラー中で冷却するのが普通であるが、
もしスチームタービンを駆動するのに充分な高圧力のス
チームが発生されるべ゛きであるならば、廃熱ボイラー
を去る排出ガスは、さらに熱回収をすること（これが経
済的に実施できるならば）を容認するのに充分な高温で
ある。
本発明においては、通常用いられる過剰の空気の少なく
とも一部分の代シに、熱効率のよい方式で得られたスチ
ームを用いる。
とも一部分の代シに、熱効率のよい方式で得られたスチ
ームを用いる。
本発明の第１態様によれば、１５〜１１００′ＢＴＵ／
ｓｃｆ （０，６〜４１ ＭＪ−ｍ−３）の熱量の燃料
ガスを空気で燃焼させ、得られる燃焼生成物を、軸動力
を生じる膨張機中で膨張させることからなる軸動力の発
生により低熱量燃料ガスからエネルギー全回収する方法
であって：その燃焼域入口圧力の空気が該軸動力により
小動される圧縮機により供給されること、燃焼前の燃料
ガス及び場合によっては燃焼用空気に対して、熱水との
直接熱交換によりスチームを添加すること及びその熱水
の少なくとも一部分を、沸とうを防ぐのに充分な圧力の
下の水と該膨張機排出ガスの間接熱交換により得ること
、を特徴とする上記エネルギー回収方法が提供される。
ｓｃｆ （０，６〜４１ ＭＪ−ｍ−３）の熱量の燃料
ガスを空気で燃焼させ、得られる燃焼生成物を、軸動力
を生じる膨張機中で膨張させることからなる軸動力の発
生により低熱量燃料ガスからエネルギー全回収する方法
であって：その燃焼域入口圧力の空気が該軸動力により
小動される圧縮機により供給されること、燃焼前の燃料
ガス及び場合によっては燃焼用空気に対して、熱水との
直接熱交換によりスチームを添加すること及びその熱水
の少なくとも一部分を、沸とうを防ぐのに充分な圧力の
下の水と該膨張機排出ガスの間接熱交換により得ること
、を特徴とする上記エネルギー回収方法が提供される。
低熱量ガスが二酸化炭素を含む場合の本発明の別の一態
様においては、二酸化炭素を含む低熱上燃料ガスから二
酸化炭素用吸収剤の水溶液に二酸化炭素を除去し、その
吸収剤から１５〜１１００ＢＴＵ／ｓｃｆ（０，６〜４
１ Ｍ、Ｔ−ｍ−３）の熱量を有する二酸化炭素除去済
ガスを分離し、その吸収剤を加熱により再生し、二酸化
炭素除去済ガスを燃料ガスとして空気で燃焼させ、得ら
れる燃焼生成物、 を、軸動力音生じる膨張機中で膨
張させることからなる軸動力の発生により二酸化炭素含
有低熱量ガスからエネルギーを回収する方法であって：
その燃焼域入口圧力の空気が該軸動力により駆動される
圧縮機により供給されること、二酸化炭素の除去前、除
去中及び／または除去後の燃料ガス、及び場合によって
は燃焼前の燃焼用空気に対して、沸とうを防ぐのに充分
な圧力下の熱水との直接熱交換によりスチームを添加す
ること、及び膨張機排出ガスの間接熱交換により熱を回
収し、その熱を吸収剤再生の際に吸収剤を加熱するのに
使用すること、を特徴とする上記エネルギー回収方法が
提供される。
様においては、二酸化炭素を含む低熱上燃料ガスから二
酸化炭素用吸収剤の水溶液に二酸化炭素を除去し、その
吸収剤から１５〜１１００ＢＴＵ／ｓｃｆ（０，６〜４
１ Ｍ、Ｔ−ｍ−３）の熱量を有する二酸化炭素除去済
ガスを分離し、その吸収剤を加熱により再生し、二酸化
炭素除去済ガスを燃料ガスとして空気で燃焼させ、得ら
れる燃焼生成物、 を、軸動力音生じる膨張機中で膨
張させることからなる軸動力の発生により二酸化炭素含
有低熱量ガスからエネルギーを回収する方法であって：
その燃焼域入口圧力の空気が該軸動力により駆動される
圧縮機により供給されること、二酸化炭素の除去前、除
去中及び／または除去後の燃料ガス、及び場合によって
は燃焼前の燃焼用空気に対して、沸とうを防ぐのに充分
な圧力下の熱水との直接熱交換によりスチームを添加す
ること、及び膨張機排出ガスの間接熱交換により熱を回
収し、その熱を吸収剤再生の際に吸収剤を加熱するのに
使用すること、を特徴とする上記エネルギー回収方法が
提供される。
かかる方法において、二酸化炭素除去前の燃料ガスは少
なくとも２０容量チの二酸化炭素を含むのが好ましく、
もし燃料ガス中に残こされれば、その燃料ガスの熱量価
が本発明における経済的使用のためには低すぎよう。
なくとも２０容量チの二酸化炭素を含むのが好ましく、
もし燃料ガス中に残こされれば、その燃料ガスの熱量価
が本発明における経済的使用のためには低すぎよう。
必要ならば、軸動力は燃料ガスを必要な燃焼域入口圧力
まで圧縮するのに使用できるが、多くの場合に燃料ガス
は充分に高い圧力に既になっているであろう。
まで圧縮するのに使用できるが、多くの場合に燃料ガス
は充分に高い圧力に既になっているであろう。
燃料ガスはメタン系天然ガスであってよく、あるいは窒
素または二酸化炭素のような非燃焼性ガスと混合された
高級炭化水素を含むガスであってもよい。本発明は以下
に列記するような低熱量価の燃料の使用に特に応用しう
る：水素；−酸化炭素；及び水素及び／または一酸化炭
素を含むガス混合物、例えばプロジュサーガス、吹込炉
ガス、空気／炭化水素部分酸化ガス、触媒再生廃ガス、
圧力変動吸着（ＰＳＡ）廃ガス、アンモニア合成パージ
ガス、新鮮アンモニア合成ガスの水素富化からの排出ガ
ス（ブラウン法）、アンモニア合成パージガスの水素富
化からの排出ガス（工Ｃ工 ＡＭＶ法）、鉱山抜取ガス
、下水ガス、地下ガス化ガス、富混合燃焼ガス、溶剤含
有排出ガスまたは好気培養ガス。燃料ガスの熱量価は、
採用されるいずれかの二酸化炭素除去工程の後に、２５
〜５００ＢＴＵ／ｓｃｆ （０，９〜１９ ＭＪ−ｍ−
３） 、殊に３００ＢＴＵ／ｓｃｆ （１１ＭＪ−ｍ−
３）以下であるのが好ましい。本発明は、以下で説明す
るように、燃料ガスが水素含有ガス、例えば水素または
アンモニアの製造の際の廃ガス（そのような工程で生じ
る廃ガスは、不純物除去の段階でしばしばある量の水素
を含む）である場合に、特に利用性がある。燃料ガスと
して水素含有ガスを用いることは、しばしば有利であシ
、殊に燃焼を触媒作用下に行う場合に有利である。所望
ならば、１種類より多くの燃料を使用することもできる
。殊にスチームを含まない燃料を用いて、高温ガス流と
、主な燃焼性成分としてのそのガス流へ供給されるスチ
ーム飽和された燃料と、を発生させることができる。
素または二酸化炭素のような非燃焼性ガスと混合された
高級炭化水素を含むガスであってもよい。本発明は以下
に列記するような低熱量価の燃料の使用に特に応用しう
る：水素；−酸化炭素；及び水素及び／または一酸化炭
素を含むガス混合物、例えばプロジュサーガス、吹込炉
ガス、空気／炭化水素部分酸化ガス、触媒再生廃ガス、
圧力変動吸着（ＰＳＡ）廃ガス、アンモニア合成パージ
ガス、新鮮アンモニア合成ガスの水素富化からの排出ガ
ス（ブラウン法）、アンモニア合成パージガスの水素富
化からの排出ガス（工Ｃ工 ＡＭＶ法）、鉱山抜取ガス
、下水ガス、地下ガス化ガス、富混合燃焼ガス、溶剤含
有排出ガスまたは好気培養ガス。燃料ガスの熱量価は、
採用されるいずれかの二酸化炭素除去工程の後に、２５
〜５００ＢＴＵ／ｓｃｆ （０，９〜１９ ＭＪ−ｍ−
３） 、殊に３００ＢＴＵ／ｓｃｆ （１１ＭＪ−ｍ−
３）以下であるのが好ましい。本発明は、以下で説明す
るように、燃料ガスが水素含有ガス、例えば水素または
アンモニアの製造の際の廃ガス（そのような工程で生じ
る廃ガスは、不純物除去の段階でしばしばある量の水素
を含む）である場合に、特に利用性がある。燃料ガスと
して水素含有ガスを用いることは、しばしば有利であシ
、殊に燃焼を触媒作用下に行う場合に有利である。所望
ならば、１種類より多くの燃料を使用することもできる
。殊にスチームを含まない燃料を用いて、高温ガス流と
、主な燃焼性成分としてのそのガス流へ供給されるスチ
ーム飽和された燃料と、を発生させることができる。
本発明の方法において、燃料ガス流及び場合により燃焼
用空気は、水蒸気で飽和されるが、本発明の若干の形態
においては、燃料ガスのみが水蒸気で飽和される。
用空気は、水蒸気で飽和されるが、本発明の若干の形態
においては、燃料ガスのみが水蒸気で飽和される。
燃焼域へ供給されるときの燃料ガスの圧力は、典型的に
は４〜１０の絶対バールの範囲内である。
は４〜１０の絶対バールの範囲内である。
上述のように、必要ならば、得られる軸動力の一部分を
、燃料ガスを所望の燃焼域入口圧力にまで圧縮するのに
使用できる。この範囲の圧力において、添加スチームの
有用含量（例えば飽和燃料ガスの３０〜６０容景％をな
す）は、８〜２５絶対バールの圧力で１３０〜２００℃
の水と接触させることにより得られる。
、燃料ガスを所望の燃焼域入口圧力にまで圧縮するのに
使用できる。この範囲の圧力において、添加スチームの
有用含量（例えば飽和燃料ガスの３０〜６０容景％をな
す）は、８〜２５絶対バールの圧力で１３０〜２００℃
の水と接触させることにより得られる。
燃焼用空気は、所望ならと１大気中の酸素よシも多い、
または少ない酸素を含んでよいが、４０容量チ以上の酸
素を含む空気を用いることにより、あるいは約１５容量
チ以下の酸素を含む空気を使用することにより、それ程
多くの利点は得られない。その理由は前者の場合には水
との接触により導入できるスチームが余りにも少ないか
らであり、後者の場合にはガスを燃焼圧力にまで圧縮す
るのにより多くの動力が消費されるからである。以下に
説明するように、空気、酸素富化空気または酸素除去（
部分的）空気がプロセス全体のうちの別の個所で用いら
れる場合には、燃焼用空気は同一組成であるものが好都
合である。
または少ない酸素を含んでよいが、４０容量チ以上の酸
素を含む空気を用いることにより、あるいは約１５容量
チ以下の酸素を含む空気を使用することにより、それ程
多くの利点は得られない。その理由は前者の場合には水
との接触により導入できるスチームが余りにも少ないか
らであり、後者の場合にはガスを燃焼圧力にまで圧縮す
るのにより多くの動力が消費されるからである。以下に
説明するように、空気、酸素富化空気または酸素除去（
部分的）空気がプロセス全体のうちの別の個所で用いら
れる場合には、燃焼用空気は同一組成であるものが好都
合である。
本発明の方法において、可燃性燃料と比較して過剰の酸
素は、通常のガスタービン運転実施の場合よりも少なけ
ればならない。その理由は、スチーム（燃料ガス中へ導
入されるもの）及び場合によυ燃焼用空気がパラストガ
スを与えるからである。燃焼用空気が供給されるときの
圧力は、普通は燃料ガスのそれと同程度であるが、燃料
ガス及び燃焼用空気の両流を注入により混合する手段を
設けてもよく、その場合には両流の圧力は実質的な差が
あってもよい。
素は、通常のガスタービン運転実施の場合よりも少なけ
ればならない。その理由は、スチーム（燃料ガス中へ導
入されるもの）及び場合によυ燃焼用空気がパラストガ
スを与えるからである。燃焼用空気が供給されるときの
圧力は、普通は燃料ガスのそれと同程度であるが、燃料
ガス及び燃焼用空気の両流を注入により混合する手段を
設けてもよく、その場合には両流の圧力は実質的な差が
あってもよい。
飽和燃料ガス流及び場合により燃焼用空気流がスチーム
を含有するので、これら両流は、燃焼域よりも上流で安
全に混合できる（ただし、温度が余υにも高くないこと
、プラントラ構成する金属材料による偶発的な触媒作用
反応がないことを条件とする）。
を含有するので、これら両流は、燃焼域よりも上流で安
全に混合できる（ただし、温度が余υにも高くないこと
、プラントラ構成する金属材料による偶発的な触媒作用
反応がないことを条件とする）。
飽和燃料ガス及び／または燃焼用空気は、燃焼域で燃焼
が生じるような温度にまで加熱してから燃焼域へ供給さ
れなければならない。燃焼が触媒作用の下で実施され、
あるいは触媒作用により開始される場合には、その予熱
温度は余り高い必要がなく、例えば燃焼前の混合物につ
いて計算することができ、２００℃はどの低温であるこ
ともあり、殊に燃料ガスが水素ヲ含む場合にはそうであ
る。このような加熱は、例えば、タービン排出ガス（好
ましくは熱水を生じさせる間接熱交換前）との間接熱交
換で行いうる。別異の操作法においては、暖かい飽和燃
料ガスは、燃料と過剰の空気との燃焼から得られる高温
酸素含有ガス流中へ供給することができ、この場合には
、上記二番目に述べた燃料は１００ ＢＴＵ／ｓｃｆ
（３，７ＭＪ−ｍ−３）以上の熱量価を有し、かつ水蒸
気で飽和されていないのが好ましい。燃焼を促進するた
めに、燃料ガスは少なくとも方法（プロセス）の開始時
点に、乾燥基準で４〜２０容ｆｋチの水素を含むのが好
ましい。
が生じるような温度にまで加熱してから燃焼域へ供給さ
れなければならない。燃焼が触媒作用の下で実施され、
あるいは触媒作用により開始される場合には、その予熱
温度は余り高い必要がなく、例えば燃焼前の混合物につ
いて計算することができ、２００℃はどの低温であるこ
ともあり、殊に燃料ガスが水素ヲ含む場合にはそうであ
る。このような加熱は、例えば、タービン排出ガス（好
ましくは熱水を生じさせる間接熱交換前）との間接熱交
換で行いうる。別異の操作法においては、暖かい飽和燃
料ガスは、燃料と過剰の空気との燃焼から得られる高温
酸素含有ガス流中へ供給することができ、この場合には
、上記二番目に述べた燃料は１００ ＢＴＵ／ｓｃｆ
（３，７ＭＪ−ｍ−３）以上の熱量価を有し、かつ水蒸
気で飽和されていないのが好ましい。燃焼を促進するた
めに、燃料ガスは少なくとも方法（プロセス）の開始時
点に、乾燥基準で４〜２０容ｆｋチの水素を含むのが好
ましい。
燃焼が触媒の作用の下に実施される場合、その触媒は、
典型的には、アルミナのような耐火性酸化物上に担持さ
れた白金からなる。ガス流域を妨害しないために、その
担体は１平方ｃｍ当り少なくとも１５個の透過通路をも
つハニカムの形態であるのが好ましい。通常そのような
触媒は、セラミックまたは耐火合金から作られた一次担
体と、その一次担体ヘウオシュコートとして塗布された
二次担体とを有している。活性金属の燃焼触媒は二次担
体上に担持される。
典型的には、アルミナのような耐火性酸化物上に担持さ
れた白金からなる。ガス流域を妨害しないために、その
担体は１平方ｃｍ当り少なくとも１５個の透過通路をも
つハニカムの形態であるのが好ましい。通常そのような
触媒は、セラミックまたは耐火合金から作られた一次担
体と、その一次担体ヘウオシュコートとして塗布された
二次担体とを有している。活性金属の燃焼触媒は二次担
体上に担持される。
燃焼が触媒反応である場合には、燃焼域出口温度は普通
６５０〜８００℃の範囲であり、その出口ガスはその場
合には実質的に窒素酸化物を含まないであろう（なんと
なれば燃焼中の温度は上記温度よりも余り高くないから
である）。
６５０〜８００℃の範囲であり、その出口ガスはその場
合には実質的に窒素酸化物を含まないであろう（なんと
なれば燃焼中の温度は上記温度よりも余り高くないから
である）。
タービンにおいて、膨張は、入口圧力（典型的には３〜
１０絶対バールの範囲）から出口圧力まで起こる。出口
圧力は、その場所での周凹圧力水。
１０絶対バールの範囲）から出口圧力まで起こる。出口
圧力は、その場所での周凹圧力水。
準に応じ、または大気への排出前に水蒸気が排出ガスか
ら凝縮されうるか否かに応じて、典型的には２信Ｈ９（
ゲージ）以下である。
ら凝縮されうるか否かに応じて、典型的には２信Ｈ９（
ゲージ）以下である。
タービン排出ガスは、所望ならば、燃料ガス、または燃
焼用空気、あるいは両者との熱交換により部分的に冷却
されてもよい。いずれの場合にも、それは水の沸とうを
生じさせない十分に高い圧力で水と熱交換させられ、熱
水を生じさせる。本発明の一形態においては、そのよう
にして得られる熱水は、少なくとも燃料ガスの水蒸気飽
和全行うのに用いられ、他方、二酸化炭素を燃焼前に燃
料ガスから湿式二酸化炭素除去法で除去する本発明の別
の態様においては、この熱水は二酸化炭素吸収剤の再生
のために使用される。そのような水との熱交換後の排出
ガス温度は典型的には１００℃以下でちるので、水との
熱交換によってそれから多量の熱を回収できない。しか
しこの熱回収を行うことは本発明の範囲内であり、生じ
る暖かい凝縮水は飽和化に用いられる水系中へ有効に再
循環できる。以下に述べるように、若干の場合には、タ
ービン排出ガスから回収された熱は、燃料ガスの飽和化
以外の機能を行なう水性媒質を加熱するためにプロセス
全体において使用される。
焼用空気、あるいは両者との熱交換により部分的に冷却
されてもよい。いずれの場合にも、それは水の沸とうを
生じさせない十分に高い圧力で水と熱交換させられ、熱
水を生じさせる。本発明の一形態においては、そのよう
にして得られる熱水は、少なくとも燃料ガスの水蒸気飽
和全行うのに用いられ、他方、二酸化炭素を燃焼前に燃
料ガスから湿式二酸化炭素除去法で除去する本発明の別
の態様においては、この熱水は二酸化炭素吸収剤の再生
のために使用される。そのような水との熱交換後の排出
ガス温度は典型的には１００℃以下でちるので、水との
熱交換によってそれから多量の熱を回収できない。しか
しこの熱回収を行うことは本発明の範囲内であり、生じ
る暖かい凝縮水は飽和化に用いられる水系中へ有効に再
循環できる。以下に述べるように、若干の場合には、タ
ービン排出ガスから回収された熱は、燃料ガスの飽和化
以外の機能を行なう水性媒質を加熱するためにプロセス
全体において使用される。
本発明方法の有利なエネルギー経済は下記の諸因子から
生じる： ｆ３） パラストガスとしてのスチームは、熱水をポ
ンプ圧入することにより与えられ、これは対応する過剰
の圧縮空気を与えるのに必要とされるよりも少ない動力
を用いる。
生じる： ｆ３） パラストガスとしてのスチームは、熱水をポ
ンプ圧入することにより与えられ、これは対応する過剰
の圧縮空気を与えるのに必要とされるよりも少ない動力
を用いる。
ｆｂｌ バラストスチームは飽和燃料ガス中のスチー
ムの分圧に対応する温度、また燃焼用空気も飽和される
ときにはその燃焼用空気中のスチームの分圧に対応する
温度である。この温度は、タービン入口圧力のスチーム
を生じさせるのに必要なものよりも非常に低く、従って
タービン排出ガスから熱を、さらに低い温度にまで回収
でさる。
ムの分圧に対応する温度、また燃焼用空気も飽和される
ときにはその燃焼用空気中のスチームの分圧に対応する
温度である。この温度は、タービン入口圧力のスチーム
を生じさせるのに必要なものよりも非常に低く、従って
タービン排出ガスから熱を、さらに低い温度にまで回収
でさる。
ｉｃｌ 熱は熱水の形で回収されるので、熱を熱水の
形で回収しうるその他の熱源から有用な動力を回収する
ことは簡単なことである。そのような他の源から生じる
熱水は、タービン排出ガスからの熱回収により得られた
熱水中へ添加できる。また燃焼器及びタービンはスチー
ム含有ガスを使用処理するように設計されているので、
もしスチームが利用できるならば、スチームをそのまま
の形で添加し、有用な動力に変換することができる。
形で回収しうるその他の熱源から有用な動力を回収する
ことは簡単なことである。そのような他の源から生じる
熱水は、タービン排出ガスからの熱回収により得られた
熱水中へ添加できる。また燃焼器及びタービンはスチー
ム含有ガスを使用処理するように設計されているので、
もしスチームが利用できるならば、スチームをそのまま
の形で添加し、有用な動力に変換することができる。
加圧下の水との熱交換は相分離によるスチームを生じさ
せないので、腐食の危険はボイラーにおけるよりもはる
かに少なく、従って水はボイラー給水標準まで精製され
る必要がない。水目体が、プロセス条件下でスケールや
ゴム状物質を生じさせるような不純物を含まないならば
、例えば粗アルコールのような水性溶液の蒸留からの廃
水流であってもよい。もし水が揮発されうる可燃性不純
物を含むならば、これらの不純物は燃焼されるであろう
。従って、フーゼル油のような可燃物質含有廃水流は燃
料ガスを飽和させるのに用いることにより処置できる。
せないので、腐食の危険はボイラーにおけるよりもはる
かに少なく、従って水はボイラー給水標準まで精製され
る必要がない。水目体が、プロセス条件下でスケールや
ゴム状物質を生じさせるような不純物を含まないならば
、例えば粗アルコールのような水性溶液の蒸留からの廃
水流であってもよい。もし水が揮発されうる可燃性不純
物を含むならば、これらの不純物は燃焼されるであろう
。従って、フーゼル油のような可燃物質含有廃水流は燃
料ガスを飽和させるのに用いることにより処置できる。
前述のように本発明は、燃料ガスが、アンモニア合成ガ
ス、または水素化や還元のための水素（例えば工業用水
素）のような、水素含有生成ガス製造プロセスからの廃
生成物である場合に、特に有用である。そのようなプロ
セスにおいて、生成物を得るために原料ガスから不純物
を除去するのに用いられる操作は、水素、−酸化炭素及
びメタンのうちの少なくとも一つからなる可燃性成分を
、窒素、二酸化炭素及びアルゴンのうちの少なくとも一
つと一緒に含む廃ガス流をしばしば与える。不純物除去
は深冷法またはＰＳＡ法でなされうる。
ス、または水素化や還元のための水素（例えば工業用水
素）のような、水素含有生成ガス製造プロセスからの廃
生成物である場合に、特に有用である。そのようなプロ
セスにおいて、生成物を得るために原料ガスから不純物
を除去するのに用いられる操作は、水素、−酸化炭素及
びメタンのうちの少なくとも一つからなる可燃性成分を
、窒素、二酸化炭素及びアルゴンのうちの少なくとも一
つと一緒に含む廃ガス流をしばしば与える。不純物除去
は深冷法またはＰＳＡ法でなされうる。
本発明の一態様において、原料ガスは、大気圧以上の圧
力において、炭素含有原料を酸素含有ガス、例えば酸素
、空気、酸素富化空気または酸素（部分）除去空気と反
応させ（多くの場合にはスチームとも反応させ）、水素
、炭素酸化物類、少量のスチーム（多ぐの場合）、窒素
及びアルゴンを含む粗ガス流を作ることにより得られる
。
力において、炭素含有原料を酸素含有ガス、例えば酸素
、空気、酸素富化空気または酸素（部分）除去空気と反
応させ（多くの場合にはスチームとも反応させ）、水素
、炭素酸化物類、少量のスチーム（多ぐの場合）、窒素
及びアルゴンを含む粗ガス流を作ることにより得られる
。
タービンは、炭素含有原料との反応に使用゛される酸素
含有ガスを圧縮するのに必要とされる圧縮機を駆動する
のに用いるのが好ましい。燃焼用空気の組成が、この酸
素含有ガスの化学組成と同一である場合（これは好まし
いことである）、同一の圧縮機を両者の圧縮のために使
用できる。しかしながら、しばしば、炭素含有原料との
反応のための空気含有ガスを、燃焼用空気よりも高度に
圧縮するのが好ましいことがある。これは二段またはそ
れ以上の圧縮機を用い、燃焼用空気を中間で取出すこと
により都合よく達成できる。 −上記の炭素含有
原料と酸素含有ガス及び場合によりスチームとの反応か
ら得られる粗ガスは、しばしば、スチームとの触媒シフ
ト反応に付されて、−酸化炭素を二酸化炭素に変換する
と同時にさらに水素を生成させることにより、本発明用
の原料ガスを与える。
含有ガスを圧縮するのに必要とされる圧縮機を駆動する
のに用いるのが好ましい。燃焼用空気の組成が、この酸
素含有ガスの化学組成と同一である場合（これは好まし
いことである）、同一の圧縮機を両者の圧縮のために使
用できる。しかしながら、しばしば、炭素含有原料との
反応のための空気含有ガスを、燃焼用空気よりも高度に
圧縮するのが好ましいことがある。これは二段またはそ
れ以上の圧縮機を用い、燃焼用空気を中間で取出すこと
により都合よく達成できる。 −上記の炭素含有
原料と酸素含有ガス及び場合によりスチームとの反応か
ら得られる粗ガスは、しばしば、スチームとの触媒シフ
ト反応に付されて、−酸化炭素を二酸化炭素に変換する
と同時にさらに水素を生成させることにより、本発明用
の原料ガスを与える。
その二酸化炭素は、多くの場合、その他の不純物の分離
に先立ってその原料ガスから除去される。
に先立ってその原料ガスから除去される。
この除去は、例えば二酸化炭素を適当な溶剤中に吸収さ
せ、加熱及び／または減圧により吸収剤から二酸化炭素
を脱着させ、次いで吸収剤溶液を冷却及び／または再加
圧することからなる湿式方法によりなされる。
せ、加熱及び／または減圧により吸収剤から二酸化炭素
を脱着させ、次いで吸収剤溶液を冷却及び／または再加
圧することからなる湿式方法によりなされる。
二酸化炭素、ならびにその他の不純物は、ＰＳＡ法によ
って除去してもよい。例えば欧州特許第１５７４８０号
明細書に記載されるように、アンモニア合成ガスは、水
素との反応に必要とされるよりも過剰の窒素、ならびに
不純物としての二酸化炭素、メタン、アルゴン及び−酸
化炭素金倉む原料ガスからＰＳＡ法により製造できる。
って除去してもよい。例えば欧州特許第１５７４８０号
明細書に記載されるように、アンモニア合成ガスは、水
素との反応に必要とされるよりも過剰の窒素、ならびに
不純物としての二酸化炭素、メタン、アルゴン及び−酸
化炭素金倉む原料ガスからＰＳＡ法により製造できる。
このＰＳＡ法において、この過剰の窒素を不純物の大部
分と共に含む廃ガスが原料ガスから分離されて、製品た
るアンモニア合成ガスが得られる（しかしながら、この
ものは次いでメタン化工程を必要とすることがある）。
分と共に含む廃ガスが原料ガスから分離されて、製品た
るアンモニア合成ガスが得られる（しかしながら、この
ものは次いでメタン化工程を必要とすることがある）。
同様な方法は、英国特許出願第８５１３９９７号明細書
に記載されるような工業用水素の製造のために採用でき
る。これらの方法において、粗ガスは、加熱炉中で炭化
水素原料を触媒一次スチームリホーミングし、次いで一
次リホーミングガス（未反応スチーム含有）を空気、酸
素富化空気または酸素（部分）除去空気と反応させ、次
いでこの反応生成物を二次リホーミング触媒上に通して
メタン含量を低減させることにより製造できる。上記明
細誓に記載された好ましい態様方法において、一次リホ
ーミング炉は高温の二次リホーミング済ガスによって加
熱されるので、燃焼炉は採用されない。そのような方法
のだめの好ましい一次リホーミング反応器の形状は欧州
特許出願第８６３０１１２３．５号明細書に記載されて
いる。二つのリホーミング段階の熱のバランスが、二次
リホーミング段階で酸素含有ガスとして空気を使用する
場合には、二次リホーミング出口ガス中の「水素子−酸
化炭素」＝「窒素」適当なモル比が容易に達成されて高
水素回収率でＰＳＡ法により効率的不純物除去を可能と
するような熱バランスであるのが好都合でめる。しかし
その発明は、４０容量％までの酸素を含む中度強化空気
を使用し、また１５容量％までの酸素含量の酸素除去空
気をも使用する。温度、圧力及び反応体割合の計算を可
能とする熱力学データは化学技術者に容易に入手可能で
ある。
に記載されるような工業用水素の製造のために採用でき
る。これらの方法において、粗ガスは、加熱炉中で炭化
水素原料を触媒一次スチームリホーミングし、次いで一
次リホーミングガス（未反応スチーム含有）を空気、酸
素富化空気または酸素（部分）除去空気と反応させ、次
いでこの反応生成物を二次リホーミング触媒上に通して
メタン含量を低減させることにより製造できる。上記明
細誓に記載された好ましい態様方法において、一次リホ
ーミング炉は高温の二次リホーミング済ガスによって加
熱されるので、燃焼炉は採用されない。そのような方法
のだめの好ましい一次リホーミング反応器の形状は欧州
特許出願第８６３０１１２３．５号明細書に記載されて
いる。二つのリホーミング段階の熱のバランスが、二次
リホーミング段階で酸素含有ガスとして空気を使用する
場合には、二次リホーミング出口ガス中の「水素子−酸
化炭素」＝「窒素」適当なモル比が容易に達成されて高
水素回収率でＰＳＡ法により効率的不純物除去を可能と
するような熱バランスであるのが好都合でめる。しかし
その発明は、４０容量％までの酸素を含む中度強化空気
を使用し、また１５容量％までの酸素含量の酸素除去空
気をも使用する。温度、圧力及び反応体割合の計算を可
能とする熱力学データは化学技術者に容易に入手可能で
ある。
本発明は、粗ガスの製造のために必要な熱を炭素含有原
料と酸素含有ガスとの反応により供給するそのような方
法において特に有用である。その理由は燃焼式リホーミ
ング炉を用いないので、ＰＳＡ廃ガスの燃料価がリホー
ミング炉用燃料の一部分または全部としてのＰＳＡ廃ガ
スの使用により回収されえないからである。実際、ＰＳ
Ａ廃ガスは本発明によればタービンを駆動するための燃
料ガスとして使用される。殊に、タービンの動力出力を
、炭素含有原料との反応に用いられる酸素含有ガスの圧
縮の所要動力とほぼ等しくできる。
料と酸素含有ガスとの反応により供給するそのような方
法において特に有用である。その理由は燃焼式リホーミ
ング炉を用いないので、ＰＳＡ廃ガスの燃料価がリホー
ミング炉用燃料の一部分または全部としてのＰＳＡ廃ガ
スの使用により回収されえないからである。実際、ＰＳ
Ａ廃ガスは本発明によればタービンを駆動するための燃
料ガスとして使用される。殊に、タービンの動力出力を
、炭素含有原料との反応に用いられる酸素含有ガスの圧
縮の所要動力とほぼ等しくできる。
ＰＳＡ廃ガスのエネルギー含量は、当然、使用されるシ
フト反応の程度にも左右されることになる。
フト反応の程度にも左右されることになる。
なんとなればそれはＰＳＡ廃ガスの一酸化炭素含量に、
不吸着ＰＳＡ生成流の純度に、そして廃ガス圧力に、杉
響を与えるからである。その廃ガスの燃焼からより大き
な動力出力が、例えばＰＳＡ生成ガスの圧縮のために、
必要とされるならば、プロセス条件はよシ高い廃ガス燃
料価を与えるように調整しうる。
不吸着ＰＳＡ生成流の純度に、そして廃ガス圧力に、杉
響を与えるからである。その廃ガスの燃焼からより大き
な動力出力が、例えばＰＳＡ生成ガスの圧縮のために、
必要とされるならば、プロセス条件はよシ高い廃ガス燃
料価を与えるように調整しうる。
動力出力及び動力必要量とに関して「はぼ等しい」とは
、動力出力が動力必要量のプラス・マイナス１０％以内
であることを意味するものとする。
、動力出力が動力必要量のプラス・マイナス１０％以内
であることを意味するものとする。
従って、炭素含有原料との反応に用いられる酸素含有ガ
スのための圧縮機に追加の動力を与えるために少量の燃
料ガス、・スチームまたは電気の移入；あるいはタービ
ンにより駆動される発電機により発生される電気の移出
；の可能性は、本発明から排除されるものではない。実
際、水用ポンプの−ような補助設備装置のだめの動力金
与えるためにそのような電気の移出をなすようにプロセ
ス条件を整えることは、しばしば好ましいことである。
スのための圧縮機に追加の動力を与えるために少量の燃
料ガス、・スチームまたは電気の移入；あるいはタービ
ンにより駆動される発電機により発生される電気の移出
；の可能性は、本発明から排除されるものではない。実
際、水用ポンプの−ような補助設備装置のだめの動力金
与えるためにそのような電気の移出をなすようにプロセ
ス条件を整えることは、しばしば好ましいことである。
そのようなプロセスからのＰＳＡ廃ガスは、比較的に低
い熱量価、典型的には３００ ＢＴＵ／ｓｃｆ（１１Ｍ
Ｊ−，１−３）以下を有し、殊に燃焼前にその廃ガスか
ら二酸化炭素が除去されない場合にば２〜１００ ＢＴ
Ｕ／ｓｃｆ （０，７５〜３．７ ＭＪ−ｍ−３＞のよ
うな低い価を有することがある。そのような低熱量燃料
の燃焼は前述のように触媒作用の下に有利に実施される
。若干の場合に、（以下述べるように）燃焼の前に廃ガ
スから二酸化炭素を除去するのが望ましいことがある。
い熱量価、典型的には３００ ＢＴＵ／ｓｃｆ（１１Ｍ
Ｊ−，１−３）以下を有し、殊に燃焼前にその廃ガスか
ら二酸化炭素が除去されない場合にば２〜１００ ＢＴ
Ｕ／ｓｃｆ （０，７５〜３．７ ＭＪ−ｍ−３＞のよ
うな低い価を有することがある。そのような低熱量燃料
の燃焼は前述のように触媒作用の下に有利に実施される
。若干の場合に、（以下述べるように）燃焼の前に廃ガ
スから二酸化炭素を除去するのが望ましいことがある。
これは湿式二酸化炭素除去法により行なうことができ、
そうすることによって燃焼へ供給されるガスの水蒸気飽
和を行なうことができる。湿式二酸化炭素除去及び／ま
たは燃焼の前に、ＰＳＡ廃ガバガス縮しなければならな
いことがある。また燃焼に用いられる空気も普通は圧縮
を必要とする。そのような両者の圧縮のために必要とさ
れる各圧縮機は、廃ガス燃焼生成物により、駆動される
タービンからの動力を受けるのが好都合である。全体的
プロセス条件は、ＰＳＡ廃ガバガス焼が炭素含有原料と
の反応に用いられる酸素含有ガスの圧縮に必要とされる
動力と、ＰＳＡ廃ガバガス焼によって得られる正味動力
と、の間のほぼ均等性を与えるように選定される。この
正味動力とは、ＰＳＡ廃ガバガス燃焼用空気の圧縮を行
なうとすればそのような圧縮を行なった後の動力である
。
そうすることによって燃焼へ供給されるガスの水蒸気飽
和を行なうことができる。湿式二酸化炭素除去及び／ま
たは燃焼の前に、ＰＳＡ廃ガバガス縮しなければならな
いことがある。また燃焼に用いられる空気も普通は圧縮
を必要とする。そのような両者の圧縮のために必要とさ
れる各圧縮機は、廃ガス燃焼生成物により、駆動される
タービンからの動力を受けるのが好都合である。全体的
プロセス条件は、ＰＳＡ廃ガバガス焼が炭素含有原料と
の反応に用いられる酸素含有ガスの圧縮に必要とされる
動力と、ＰＳＡ廃ガバガス焼によって得られる正味動力
と、の間のほぼ均等性を与えるように選定される。この
正味動力とは、ＰＳＡ廃ガバガス燃焼用空気の圧縮を行
なうとすればそのような圧縮を行なった後の動力である
。
前述のＰＳＡ法におけるように、ＰＳＡ廃ガバガス酸化
炭素を含む場合には、前述のように、その廃ガスを燃焼
域へ供給される燃料ガスとして使用する前に二酸化炭素
の少なくとも一部を除去するのがしばしば好ましい。か
かる二酸化炭素の分離は、上述のように湿式法により行
なうことができる。ＰＳＡ段階で作られたときの廃ガス
はしばしば比較的低い圧力、例えば１．２〜４絶対バー
ルであるので、効率的湿式二酸化炭素除去のためには、
さらに高い圧力、例えば５〜１０絶対バールが望ましい
。湿式二酸化炭素除去前のＰＳＡ廃ガバガス縮は、前述
のように、タービンで駆動される圧縮機で行ないうる。
炭素を含む場合には、前述のように、その廃ガスを燃焼
域へ供給される燃料ガスとして使用する前に二酸化炭素
の少なくとも一部を除去するのがしばしば好ましい。か
かる二酸化炭素の分離は、上述のように湿式法により行
なうことができる。ＰＳＡ段階で作られたときの廃ガス
はしばしば比較的低い圧力、例えば１．２〜４絶対バー
ルであるので、効率的湿式二酸化炭素除去のためには、
さらに高い圧力、例えば５〜１０絶対バールが望ましい
。湿式二酸化炭素除去前のＰＳＡ廃ガバガス縮は、前述
のように、タービンで駆動される圧縮機で行ないうる。
湿式二酸化炭素除去法において、吸着剤溶液はタービン
排出ガスとの熱交換により再生するのが好ましい。この
ようにするとタービン排出ガスからの熱は熱水を生じさ
せることにより回収される。またＰＳＡ廃ガバガス着剤
溶液と接触するので、その廃ガスは同時に水蒸気で飽和
されることになり、燃焼域へ供給されうる状態となる。
排出ガスとの熱交換により再生するのが好ましい。この
ようにするとタービン排出ガスからの熱は熱水を生じさ
せることにより回収される。またＰＳＡ廃ガバガス着剤
溶液と接触するので、その廃ガスは同時に水蒸気で飽和
されることになり、燃焼域へ供給されうる状態となる。
しかし、二酸化炭素除去後の廃ガスを、燃焼域へ供給す
る前に熱水と接触させる追加の飽和化工程を採用するこ
とは、本発明の範囲内である。二酸化炭素除去済の吸着
剤を二酸化炭素除去段階へ戻す前に、その二酸化炭素除
去（再生）済の吸着剤は、普通、例えば水との間接熱交
換により冷却される。得られる熱水は、二酸化炭素吸着
段階を去る二酸化炭素除去後ガスを飽オロさせるのに使
用できる。
る前に熱水と接触させる追加の飽和化工程を採用するこ
とは、本発明の範囲内である。二酸化炭素除去済の吸着
剤を二酸化炭素除去段階へ戻す前に、その二酸化炭素除
去（再生）済の吸着剤は、普通、例えば水との間接熱交
換により冷却される。得られる熱水は、二酸化炭素吸着
段階を去る二酸化炭素除去後ガスを飽オロさせるのに使
用できる。
またＰＳＡ装置は二つの廃ガス流を与えるように操作す
ることも可能でちゃ、その一方の流れは、二酸化炭素に
富むものであり、その他方の流れは、二酸化炭素に乏し
くセしてＰＳＡ段階で原料ガスから分離された可燃性成
分、すなわち−酸化炭素、メタン及び水素の大部分を含
むものである。二酸化炭素に富む廃ガス流と二酸化炭素
に乏しい廃ガス流とを生じさせるＰＳＡ法は欧州特許第
１７８８３３号明細書に記載されておυ、この方法は二
つの減圧−廃ガス生成段階を含み、その最初の段階は好
ましくは並流式に中度の減圧値まで減圧して二酸化炭素
に乏しい廃ガス流を与えるものであり、２番目の段階は
好ましくは向流式に最終の最低減圧値まで減圧を行ない
二酸化炭素に富む廃ガス流を与えるものである。従って
、燃焼前に二酸化炭素に乏しい燃料ガスを用いるのが望
ましい場合には、そのようなＰＳＡ２用いてその二酸化
炭素に乏しい廃ガスのみを燃焼工程に付すことができる
。それは中間の減圧値であるので、それを燃焼に直接用
いて、燃焼前の廃ガスの圧縮の必要性を無くすることが
できる。好ましい方法ならびに対応するサイクル及びプ
ラントラ添付のフローシート図に示す。
ることも可能でちゃ、その一方の流れは、二酸化炭素に
富むものであり、その他方の流れは、二酸化炭素に乏し
くセしてＰＳＡ段階で原料ガスから分離された可燃性成
分、すなわち−酸化炭素、メタン及び水素の大部分を含
むものである。二酸化炭素に富む廃ガス流と二酸化炭素
に乏しい廃ガス流とを生じさせるＰＳＡ法は欧州特許第
１７８８３３号明細書に記載されておυ、この方法は二
つの減圧−廃ガス生成段階を含み、その最初の段階は好
ましくは並流式に中度の減圧値まで減圧して二酸化炭素
に乏しい廃ガス流を与えるものであり、２番目の段階は
好ましくは向流式に最終の最低減圧値まで減圧を行ない
二酸化炭素に富む廃ガス流を与えるものである。従って
、燃焼前に二酸化炭素に乏しい燃料ガスを用いるのが望
ましい場合には、そのようなＰＳＡ２用いてその二酸化
炭素に乏しい廃ガスのみを燃焼工程に付すことができる
。それは中間の減圧値であるので、それを燃焼に直接用
いて、燃焼前の廃ガスの圧縮の必要性を無くすることが
できる。好ましい方法ならびに対応するサイクル及びプ
ラントラ添付のフローシート図に示す。
第１図の方法において、空気及び低熱景況ガスは、それ
ぞれライン１０及び１２’を経て、圧縮機１４及び１６
にそれぞれ供給される。それぞれの圧縮ガスは、ライン
１８及び２０を経て、充填塔飽和（加湿）器２２及び２
４にそれぞれ供給され、そこでライン２６及び２８を経
てそれぞれ供給された向流熱水と接触する。冷却された
水流は、飽利器２２及び２４からライン３０及び３２を
経てそれぞれ取り出される。飽和された空気及び廃ガス
は、それぞれの飽和器の頂部からライン３４及び３６を
経て取り出され、熱交換器３８及び４０においてタービ
ン排出ガスとの熱交換により過熱され、次いでライン４
２及び４４を経て燃焼域４６へ供給され、そこで両者は
混合し、反応（燃焼）する。
ぞれライン１０及び１２’を経て、圧縮機１４及び１６
にそれぞれ供給される。それぞれの圧縮ガスは、ライン
１８及び２０を経て、充填塔飽和（加湿）器２２及び２
４にそれぞれ供給され、そこでライン２６及び２８を経
てそれぞれ供給された向流熱水と接触する。冷却された
水流は、飽利器２２及び２４からライン３０及び３２を
経てそれぞれ取り出される。飽和された空気及び廃ガス
は、それぞれの飽和器の頂部からライン３４及び３６を
経て取り出され、熱交換器３８及び４０においてタービ
ン排出ガスとの熱交換により過熱され、次いでライン４
２及び４４を経て燃焼域４６へ供給され、そこで両者は
混合し、反応（燃焼）する。
燃焼域４６は慣用設計のものであってよく、例えば壁面
に沿ってシールドガス（これは飽和化空気流の一部分で
あってよい）を供給するようにし、また多くの場合には
そのようなガスの二重層を形成させるための多孔金属ラ
イニング材を取付けた金属管の形態であってよい。しか
し廃ガスの低熱量及びスチームの含有の結果として、炎
温度が慣用燃焼域におけるよりも低くなることがあるの
で、壁面シールド手段は簡単なものであってよくあるい
は不要なこともある。燃焼域４６（図示のもの）は触媒
を含み、反応混合物の燃焼を促進している。
に沿ってシールドガス（これは飽和化空気流の一部分で
あってよい）を供給するようにし、また多くの場合には
そのようなガスの二重層を形成させるための多孔金属ラ
イニング材を取付けた金属管の形態であってよい。しか
し廃ガスの低熱量及びスチームの含有の結果として、炎
温度が慣用燃焼域におけるよりも低くなることがあるの
で、壁面シールド手段は簡単なものであってよくあるい
は不要なこともある。燃焼域４６（図示のもの）は触媒
を含み、反応混合物の燃焼を促進している。
触媒はハニカム形のものが適当である。
得られる高温混合物は燃焼域４６からライン４８を経て
タービン５０へ供給され、そこで膨張される。タービン
５０は圧縮機１４及び１６、及び移出用動力を与える交
流発電機５２を、駆動する。タービン５０の排出ガスは
、ライン５４を経て熱交換器３８及び４０へ供給され、
そこでは飽和化された空気及び廃ガスを過熱するだめの
熱源として作用する。部分的に冷却された排出ガスはラ
イン５６を経て熱交換器５８及び６０へ供給され、そこ
で水を加熱してから、ライン６２を経てキャッチポット
６４へ排出され、そこで液体水を分離してから、この排
出ガスは煙突６６を経て大気中へ放出される。
タービン５０へ供給され、そこで膨張される。タービン
５０は圧縮機１４及び１６、及び移出用動力を与える交
流発電機５２を、駆動する。タービン５０の排出ガスは
、ライン５４を経て熱交換器３８及び４０へ供給され、
そこでは飽和化された空気及び廃ガスを過熱するだめの
熱源として作用する。部分的に冷却された排出ガスはラ
イン５６を経て熱交換器５８及び６０へ供給され、そこ
で水を加熱してから、ライン６２を経てキャッチポット
６４へ排出され、そこで液体水を分離してから、この排
出ガスは煙突６６を経て大気中へ放出される。
ライン３０及び３２を経て飽和器２２及び２４から塩９
出される冷却された水は合流され、排出位置へ供給され
、もし望ましくない物實、例えばスケール形成溶質また
は酸性物質が水中に蓄積する傾向があるならば、そこか
らパージ流６８が取ジ出される。この水の主・流は補充
点へ供給され、そこで新しい水（このものはパージ水を
精製した水を含んでいてもよい）をライン７０を経て供
給される。得られる水流は次いでポンプ７２を経て予備
熱交換器６０へ供給され、次いでライン７４を経て主熱
交換器５８へ供給され、そこでタービン排出ガスにより
飽和器入口温度にまで加熱される。得られた熱水流（こ
のものは沸とうを生じさせない充分な圧力である）は、
次いで分割され、ライン２６及び２８を経て飽和器２２
及び２４へ供給される。
出される冷却された水は合流され、排出位置へ供給され
、もし望ましくない物實、例えばスケール形成溶質また
は酸性物質が水中に蓄積する傾向があるならば、そこか
らパージ流６８が取ジ出される。この水の主・流は補充
点へ供給され、そこで新しい水（このものはパージ水を
精製した水を含んでいてもよい）をライン７０を経て供
給される。得られる水流は次いでポンプ７２を経て予備
熱交換器６０へ供給され、次いでライン７４を経て主熱
交換器５８へ供給され、そこでタービン排出ガスにより
飽和器入口温度にまで加熱される。得られた熱水流（こ
のものは沸とうを生じさせない充分な圧力である）は、
次いで分割され、ライン２６及び２８を経て飽和器２２
及び２４へ供給される。
表１は、燃料ガスとして、水素含有生成ガスを生じさせ
るために原料ガス流から不純物全除去することにより得
られたＰＳＡ廃ガス（それから二酸化炭素全部分的に除
去したもの）を、使用するプロセス（方法）のための温
度、圧力及び流量を示すものである。
るために原料ガス流から不純物全除去することにより得
られたＰＳＡ廃ガス（それから二酸化炭素全部分的に除
去したもの）を、使用するプロセス（方法）のための温
度、圧力及び流量を示すものである。
この例においてタービンの全動力出力は９．８ＭＷであ
り、そのうちの１．２２ ＭＷは燃焼用空気の圧縮に使
用され、０．４４ＭＷは供給圧力３絶対バールから廃ガ
スを圧縮するのに用いられる。熱水との直接熱交換によ
り燃料ガス及び燃焼用空気へ移行される熱は下記の通で
ある。
り、そのうちの１．２２ ＭＷは燃焼用空気の圧縮に使
用され、０．４４ＭＷは供給圧力３絶対バールから廃ガ
スを圧縮するのに用いられる。熱水との直接熱交換によ
り燃料ガス及び燃焼用空気へ移行される熱は下記の通で
ある。
燃焼用空気飽和化： ４３．７ ＧＪ、ｈ−１（１２，
１４ＭＷ） 燃料飽和化 ： ２３． Ｉ ＧＪ−ｈ−”（６，
４２ＭＷ） 第２図の方法のフローシートは第１図のものと同様であ
るが、熱交換器３８及び４０は除かれており、飽和され
た空気及び燃料ガスの流はライン３４及び３６を経て燃
焼域４６の入口ライン７６へ供給される点が異なる。飽
和化された燃焼用空気及び燃料ガスの流れ３４及び３６
を所望の燃焼域入口温度にまで加熱するために、予備燃
焼域７８が設けられている。これには燃料として天然ガ
スがライン８０を経て供給されており、また圧縮機１４
からの圧縮空気の一部分８２が供給されている。残りの
圧縮空気は、ライン１ｓｔ−経て飽和器２２へ供給され
る。予備燃焼域７８の燃焼生成物はライン８４を経て、
燃焼域４６の入口アロへ供給され、燃焼域４６に入るガ
ス全体に、燃焼域４６内の担持白金触媒上で燃焼を生じ
させるのに充分な入口温度を与える。
１４ＭＷ） 燃料飽和化 ： ２３． Ｉ ＧＪ−ｈ−”（６，
４２ＭＷ） 第２図の方法のフローシートは第１図のものと同様であ
るが、熱交換器３８及び４０は除かれており、飽和され
た空気及び燃料ガスの流はライン３４及び３６を経て燃
焼域４６の入口ライン７６へ供給される点が異なる。飽
和化された燃焼用空気及び燃料ガスの流れ３４及び３６
を所望の燃焼域入口温度にまで加熱するために、予備燃
焼域７８が設けられている。これには燃料として天然ガ
スがライン８０を経て供給されており、また圧縮機１４
からの圧縮空気の一部分８２が供給されている。残りの
圧縮空気は、ライン１ｓｔ−経て飽和器２２へ供給され
る。予備燃焼域７８の燃焼生成物はライン８４を経て、
燃焼域４６の入口アロへ供給され、燃焼域４６に入るガ
ス全体に、燃焼域４６内の担持白金触媒上で燃焼を生じ
させるのに充分な入口温度を与える。
表２は、表１に示した前例と同じガスを燃料ガスとして
用いる第２図のフローシートにより操作されるプロセス
（方法）についての温度、圧力及び流量を示すものであ
る。
用いる第２図のフローシートにより操作されるプロセス
（方法）についての温度、圧力及び流量を示すものであ
る。
タービンの全出力は９．８５ ＭＷであり、そのうちの
１．５ ＭＷは燃焼用空気の圧縮のために用い、また０
、 ４４ ＭＷは燃料ガスをその供給圧３絶対バールか
ら圧縮するのに用いる。熱水との直接熱交換により燃焼
用空気及び燃料ガス流へ移行した熱は下記の通りである
。
１．５ ＭＷは燃焼用空気の圧縮のために用い、また０
、 ４４ ＭＷは燃料ガスをその供給圧３絶対バールか
ら圧縮するのに用いる。熱水との直接熱交換により燃焼
用空気及び燃料ガス流へ移行した熱は下記の通りである
。
燃焼用空気飽和化 ３５，５ＧＪ−ｈ’−１（９，８６
ＭＷ）燃料飽和化 ２３．ＩＧＪ−ｈ−”（６，
４２ＭＷ）第３図の７０−シートでは、脱硫済天然ガス
がライン１１０を経て、塔１１４の上部（飽和器）１１
２へ供給される。ここで天然ガスは、ライン１１６を経
てその飽和器へ供給されその上部１１２中の充填材を流
下する熱水流と接触する。飽和されたガスはライン１１
８を経て飽和器を去り、そして移入可能なスチームがあ
るならば、ライン１２０を経て供給されるそのような移
入スチームとさらに混合される。
ＭＷ）燃料飽和化 ２３．ＩＧＪ−ｈ−”（６，
４２ＭＷ）第３図の７０−シートでは、脱硫済天然ガス
がライン１１０を経て、塔１１４の上部（飽和器）１１
２へ供給される。ここで天然ガスは、ライン１１６を経
てその飽和器へ供給されその上部１１２中の充填材を流
下する熱水流と接触する。飽和されたガスはライン１１
８を経て飽和器を去り、そして移入可能なスチームがあ
るならば、ライン１２０を経て供給されるそのような移
入スチームとさらに混合される。
得られる暖かいスチーム／ガス混合物は、典型的には２
〜５のスチーム／ガス容積比、１５０〜２５０℃の温度
、及び２５〜５０絶対バールの圧力を有する。この混合
物は次いで熱交換器１２２で典型的には３５０〜５５０
℃に予熱され、一次リホーミング触媒の環状床中へ供給
される。この触媒は典型的には担持されたニッケルまた
はコバルトであり、管１２４中に配置されている（管は
多数あるが、１本のみ図示されている）。これらの管は
上部閉鎖端１２６’ｚ有し、炉１２８中で加熱されてい
る。得られる高温ガスは典型的には６００〜８００℃で
あり、−酸化炭素、二酸化炭素、水素、未反応スチーム
、及び数チのメタン、を含んでいる。この高温ガスを管
１２４の閉鎖端１２６へ送り、内側管１３０を経て戻す
。この内側管は、リホーミング触媒床から断熱されてい
るので、環状触媒床中で反応中のガスとの熱交換は“少
ない。
〜５のスチーム／ガス容積比、１５０〜２５０℃の温度
、及び２５〜５０絶対バールの圧力を有する。この混合
物は次いで熱交換器１２２で典型的には３５０〜５５０
℃に予熱され、一次リホーミング触媒の環状床中へ供給
される。この触媒は典型的には担持されたニッケルまた
はコバルトであり、管１２４中に配置されている（管は
多数あるが、１本のみ図示されている）。これらの管は
上部閉鎖端１２６’ｚ有し、炉１２８中で加熱されてい
る。得られる高温ガスは典型的には６００〜８００℃で
あり、−酸化炭素、二酸化炭素、水素、未反応スチーム
、及び数チのメタン、を含んでいる。この高温ガスを管
１２４の閉鎖端１２６へ送り、内側管１３０を経て戻す
。この内側管は、リホーミング触媒床から断熱されてい
るので、環状触媒床中で反応中のガスとの熱交換は“少
ない。
一次リホーミング後のガスは、次いで、ライン１３２を
経て炉１２８の最上部（燃焼部）へ供給され、そこのバ
ーナで、ライン１３４を経て供給される空気と混合され
る。炎が形成され、燃焼生成物は、二次リホーミング触
媒１３６上で、よυ低いメタン含量における平衡にもた
らされる。得られる二次リホーミング済ガスは典型的に
は、９００〜１０５０℃であり、このものは管１２４へ
移行し、かくして一次リホーミング（その中で生じてい
る）に必要とされる熱を与える。これらの管１２４との
熱交換で、二次リホーミング済ガスは、典型的には４５
０〜６５０℃に冷却される。
経て炉１２８の最上部（燃焼部）へ供給され、そこのバ
ーナで、ライン１３４を経て供給される空気と混合され
る。炎が形成され、燃焼生成物は、二次リホーミング触
媒１３６上で、よυ低いメタン含量における平衡にもた
らされる。得られる二次リホーミング済ガスは典型的に
は、９００〜１０５０℃であり、このものは管１２４へ
移行し、かくして一次リホーミング（その中で生じてい
る）に必要とされる熱を与える。これらの管１２４との
熱交換で、二次リホーミング済ガスは、典型的には４５
０〜６５０℃に冷却される。
二次リホーミング済ガスはライン１３８を経て炉１２８
を去り、熱交換器１２２及び水加熱器１４０中でシフト
反応入口温度にまで冷却される。
を去り、熱交換器１２２及び水加熱器１４０中でシフト
反応入口温度にまで冷却される。
次いでそれは水冷式シフト反応器１４２に移行する。こ
のシフト反応器では、耐圧外殻中の水で包囲された管中
にシフト触媒が配置されている。シフト反応器１４２で
は、シフト反応は、典型的には乾燥基準で０．１〜１容
ｆ１％の出口−酸化炭素濃度を与える２３０〜２８０℃
に制御された温度において実質的に平衡にもたらされる
。シフト反応出口温度は、入口温度よりも１０〜３０℃
低いのが好ましい。
のシフト反応器では、耐圧外殻中の水で包囲された管中
にシフト触媒が配置されている。シフト反応器１４２で
は、シフト反応は、典型的には乾燥基準で０．１〜１容
ｆ１％の出口−酸化炭素濃度を与える２３０〜２８０℃
に制御された温度において実質的に平衡にもたらされる
。シフト反応出口温度は、入口温度よりも１０〜３０℃
低いのが好ましい。
シフト反応済ガスは次いで熱交換器１４４で冷却され、
塔１１４の下方の充填脱湿域１４６へ送られ、そこでラ
イン１４８を経て供給される冷水と接触する。得られる
水分除去ガス流はライン１５０を経て脱湿器１４６を去
シ、冷却器１５２中でスチームの露点以下にまで冷却さ
れ、キャッチポット１５４中へ移行する。ここで液体水
が分離され、ライン１５６を経て除去され、そして乾燥
ガスは頂部からライン１５８を経て取り出され、ＰＳＡ
ｉｔ１６０へ送られる。
塔１１４の下方の充填脱湿域１４６へ送られ、そこでラ
イン１４８を経て供給される冷水と接触する。得られる
水分除去ガス流はライン１５０を経て脱湿器１４６を去
シ、冷却器１５２中でスチームの露点以下にまで冷却さ
れ、キャッチポット１５４中へ移行する。ここで液体水
が分離され、ライン１５６を経て除去され、そして乾燥
ガスは頂部からライン１５８を経て取り出され、ＰＳＡ
ｉｔ１６０へ送られる。
ＰＳＡ装置は、二酸化炭素が強く吸着され、水素がたと
え吸着されるとしても非常に弱く吸着され、そして窒素
、−酸化炭素メタン及びアルゴンが少なくとも部分的に
吸着されるような活性体またはモレキュラーシーブのよ
うな吸着剤の床を含む。ＰＳＡ装置は、再生中の（すな
わちパージされ再加圧されている）の床、圧力平衡化及
び減圧のような語処理を受けている床、及び必要な切換
弁を有する。ＰＳＡ装置から水素製品流（工業用）は、
ライン１６２を経て用途に向けて送り出される。またＰ
ＳＡ廃ガス流はライン１６４を経て送り出される。
え吸着されるとしても非常に弱く吸着され、そして窒素
、−酸化炭素メタン及びアルゴンが少なくとも部分的に
吸着されるような活性体またはモレキュラーシーブのよ
うな吸着剤の床を含む。ＰＳＡ装置は、再生中の（すな
わちパージされ再加圧されている）の床、圧力平衡化及
び減圧のような語処理を受けている床、及び必要な切換
弁を有する。ＰＳＡ装置から水素製品流（工業用）は、
ライン１６２を経て用途に向けて送り出される。またＰ
ＳＡ廃ガス流はライン１６４を経て送り出される。
窒素、二酸化炭素、−酸化炭素、メタン、アルゴン及び
幾分かの水素を含むＰＳＡ廃ガスは、ライン１６４を経
て圧縮機１６６へ送られ（その圧力が既に充分高くない
限り）、次いでライン１６８を経て二酸化炭素除去塔１
７０へ供給される。ここで廃ガスは、ライン１７２金経
て塔へ供給される典型的には６０〜８０℃の二酸化炭素
用吸収剤含有水溶液（再生）と接触する。二酸化炭素は
ＰＳＡ廃ガスから吸収され、得られる二酸化炭素除去済
ガス（このものは水で飽和されている）は、ライン１７
４を経て熱交換器１７６へ供給され、そこから触媒式燃
焼器１７８へ供給され、その結果の高温ガスをタービン
１８０へ送る。タービン１８０は、二段空気圧縮機１８
２．１８４及びＰＳＡ廃ガス圧縮機１６６のだめの軸動
力を与える。空気圧縮機の低圧段階１８６は、空気を、
飽和器１８２（ここで空気はライン１８８を経て供給さ
れる熱水で飽和される）及び熱交換器１９０゜１９２を
経て、燃焼器１７８の入口へ供給する。空気圧縮機の低
圧段階は空気圧縮機の高圧段階へもライン１９４で空気
を与える。高圧段階ではプロセス空気圧力まで空気を圧
縮し、その空気をライン１３４を経て二次リホーミング
へ供給する。
幾分かの水素を含むＰＳＡ廃ガスは、ライン１６４を経
て圧縮機１６６へ送られ（その圧力が既に充分高くない
限り）、次いでライン１６８を経て二酸化炭素除去塔１
７０へ供給される。ここで廃ガスは、ライン１７２金経
て塔へ供給される典型的には６０〜８０℃の二酸化炭素
用吸収剤含有水溶液（再生）と接触する。二酸化炭素は
ＰＳＡ廃ガスから吸収され、得られる二酸化炭素除去済
ガス（このものは水で飽和されている）は、ライン１７
４を経て熱交換器１７６へ供給され、そこから触媒式燃
焼器１７８へ供給され、その結果の高温ガスをタービン
１８０へ送る。タービン１８０は、二段空気圧縮機１８
２．１８４及びＰＳＡ廃ガス圧縮機１６６のだめの軸動
力を与える。空気圧縮機の低圧段階１８６は、空気を、
飽和器１８２（ここで空気はライン１８８を経て供給さ
れる熱水で飽和される）及び熱交換器１９０゜１９２を
経て、燃焼器１７８の入口へ供給する。空気圧縮機の低
圧段階は空気圧縮機の高圧段階へもライン１９４で空気
を与える。高圧段階ではプロセス空気圧力まで空気を圧
縮し、その空気をライン１３４を経て二次リホーミング
へ供給する。
タービン１８０からの排出ガスは、ライン１９６を経て
、熱交換器１７６及び１９０へ供給され、そこで排出ガ
スは飽和空気及び二酸化炭素除去塔ガスを過熱するだめ
の熱源として作用する。部分的に冷却された排出ガスは
、熱交換器１９８．２００％１９２及び２０２でさらに
冷却され、次いでキャッチポット２０４へ放出され、そ
こで液体水が分離され、次いで排出ガスは煙突２０６を
経て大気中へ放出される。
、熱交換器１７６及び１９０へ供給され、そこで排出ガ
スは飽和空気及び二酸化炭素除去塔ガスを過熱するだめ
の熱源として作用する。部分的に冷却された排出ガスは
、熱交換器１９８．２００％１９２及び２０２でさらに
冷却され、次いでキャッチポット２０４へ放出され、そ
こで液体水が分離され、次いで排出ガスは煙突２０６を
経て大気中へ放出される。
冷却された水は、飽和器１８６の底からライン゛２０８
を経て取り出され、排出点へ供給され、そこからバージ
流２１０が取り出される。水の主流は、ライン２１２を
経て補充点へ供給され、そこで新しい水（熱交換器２０
２で加熱源）が２イン２１４を経て添加される。得られ
る水流は次いでポンプ２１６を経て、予備熱交換器１９
２へ、次いでライン２１８を経て主熱交換器１９８へ供
給され、そこでタービン排出ガスによって飽和器入口温
度にまで加熱される。得られる熱水流（このものは沸と
うを起さない充分に高い圧力である）は、ライン１８８
を経て飽和器１８６へ供給される。
を経て取り出され、排出点へ供給され、そこからバージ
流２１０が取り出される。水の主流は、ライン２１２を
経て補充点へ供給され、そこで新しい水（熱交換器２０
２で加熱源）が２イン２１４を経て添加される。得られ
る水流は次いでポンプ２１６を経て、予備熱交換器１９
２へ、次いでライン２１８を経て主熱交換器１９８へ供
給され、そこでタービン排出ガスによって飽和器入口温
度にまで加熱される。得られる熱水流（このものは沸と
うを起さない充分に高い圧力である）は、ライン１８８
を経て飽和器１８６へ供給される。
塔１７０からライン２２０を経て取り出される二酸化炭
素除去塔の吸収剤溶液は、塔２２２へ供給され、そこで
その圧力が低減されるのでそれから二酸化炭素が脱着さ
れる。脱着二酸化炭素は塔２２２からライン２２４を経
て頂部から取り出される。このように部分的に再生され
た吸収済溶液の部分流は塔２２２からライン２２６を経
て取り出され、熱交換器２２０に通され、そこでタービ
ン排出ガスによって加熱され、ライン２２８を経て塔２
２２へ戻される。これにより塔２２２中の吸収剤溶液が
加熱されるので二酸化炭素の完全な脱着が促される。二
酸化炭素を除かれた吸収剤は塔２２２から取り出され、
ポンプ２３０によって廃ガス入口圧力にまで再圧縮され
て、冷却器２３２及びライン１７２を経て塔１７０へ戻
される。冷却器２３２中で作られる熱水は、ライン１７
４中に設けられた飽和器（図示せず）へ供給してもよい
。
素除去塔の吸収剤溶液は、塔２２２へ供給され、そこで
その圧力が低減されるのでそれから二酸化炭素が脱着さ
れる。脱着二酸化炭素は塔２２２からライン２２４を経
て頂部から取り出される。このように部分的に再生され
た吸収済溶液の部分流は塔２２２からライン２２６を経
て取り出され、熱交換器２２０に通され、そこでタービ
ン排出ガスによって加熱され、ライン２２８を経て塔２
２２へ戻される。これにより塔２２２中の吸収剤溶液が
加熱されるので二酸化炭素の完全な脱着が促される。二
酸化炭素を除かれた吸収剤は塔２２２から取り出され、
ポンプ２３０によって廃ガス入口圧力にまで再圧縮され
て、冷却器２３２及びライン１７２を経て塔１７０へ戻
される。冷却器２３２中で作られる熱水は、ライン１７
４中に設けられた飽和器（図示せず）へ供給してもよい
。
キャッチポット１５４の底で得られる冷たい凝縮物は、
ライン１５６を経て、ライン２３４がら供給される補充
水と一緒に、ポンプ２３６へ供給され、そこからライン
２３８を経て、冷水流中へ供給される。この冷水流は次
いでライン１４８を経て、塔１１４の下部（脱湿）充填
部１４６へ供給される。ここでシフト反応器１４２から
のシフト反応済ガス中の未反応スチームは凝縮して水と
なり、暖かい水流を与える。この水流はライン２４０を
経て底部から取り出され、ポンプ２４２及びライン２４
４を経て三つの加熱段階〔すなわち熱交換器１４４での
シフト反応済ガスとの間接熱交換；次いで熱交換器２４
６での、シフト反応器１４２で発生した凝縮しつつある
スチームとの熱交換；及び熱交換器１４０での、部分的
に冷却された二次リホーミング済ガスとの熱交換〕へ供
給される。水流はそのときなお完全に液体であることも
あり、あるいは部分的に沸とうしていることもある。次
いでこの水流はライン１１６を経て塔１１４の上部の飽
和化域１１２へ供給される。
ライン１５６を経て、ライン２３４がら供給される補充
水と一緒に、ポンプ２３６へ供給され、そこからライン
２３８を経て、冷水流中へ供給される。この冷水流は次
いでライン１４８を経て、塔１１４の下部（脱湿）充填
部１４６へ供給される。ここでシフト反応器１４２から
のシフト反応済ガス中の未反応スチームは凝縮して水と
なり、暖かい水流を与える。この水流はライン２４０を
経て底部から取り出され、ポンプ２４２及びライン２４
４を経て三つの加熱段階〔すなわち熱交換器１４４での
シフト反応済ガスとの間接熱交換；次いで熱交換器２４
６での、シフト反応器１４２で発生した凝縮しつつある
スチームとの熱交換；及び熱交換器１４０での、部分的
に冷却された二次リホーミング済ガスとの熱交換〕へ供
給される。水流はそのときなお完全に液体であることも
あり、あるいは部分的に沸とうしていることもある。次
いでこの水流はライン１１６を経て塔１１４の上部の飽
和化域１１２へ供給される。
塔１１４の上部での天然ガスとの触媒後に残留する冷却
された水は、ライン２４８を経て熱交換器２５０へ供給
され、そこで脱気器（図示せず）へ供給されるべきボイ
ラー供水との熱交換により冷却される。この冷却された
水は次いでライン２５２を経て、ライン２３８から供給
される冷水と混合され、ライン１４８へ供給される。
された水は、ライン２４８を経て熱交換器２５０へ供給
され、そこで脱気器（図示せず）へ供給されるべきボイ
ラー供水との熱交換により冷却される。この冷却された
水は次いでライン２５２を経て、ライン２３８から供給
される冷水と混合され、ライン１４８へ供給される。
本発明方法の特定の計算例において、１４００時・ｍｏ
ｌ・ｈ−１の天然ガス（９２，７容量％のメタン及び７
．３容量％のエタンの混合物の炭素原子として計算）ヲ
、管１２４中の触媒上で３５００ゆ・ｍｏｌ・ｈ−１の
スチームと反応させ、この反応の生成物を６２０に９・
ｍｏｌ・ｈ−１の酸素相当の空気と反応させ、触媒１３
６の上でリホーミング平衡に至らしめ、冷却し、反応器
１４２において２３０℃の出口温度でシフト平衡に至ら
しめる。最後にガス全冷却し、キャッチポット１５４で
ほとんど水蒸気を除去し、ＰＳＡ装置１６０でのＰＳＡ
分離に付す。下記の表３は、入口ガス（原料ガス）、製
品ガス及び廃ガス（いずれもＰＳＡ段階のもの）の流量
、温度及び圧力を示す。
ｌ・ｈ−１の天然ガス（９２，７容量％のメタン及び７
．３容量％のエタンの混合物の炭素原子として計算）ヲ
、管１２４中の触媒上で３５００ゆ・ｍｏｌ・ｈ−１の
スチームと反応させ、この反応の生成物を６２０に９・
ｍｏｌ・ｈ−１の酸素相当の空気と反応させ、触媒１３
６の上でリホーミング平衡に至らしめ、冷却し、反応器
１４２において２３０℃の出口温度でシフト平衡に至ら
しめる。最後にガス全冷却し、キャッチポット１５４で
ほとんど水蒸気を除去し、ＰＳＡ装置１６０でのＰＳＡ
分離に付す。下記の表３は、入口ガス（原料ガス）、製
品ガス及び廃ガス（いずれもＰＳＡ段階のもの）の流量
、温度及び圧力を示す。
表 ３
製品ガスの一酸化炭素含量は１ｏｏｏｐｐ（容量）であ
る。水素回収率は８８％である。廃ガスは４９、３ Ｂ
ＴＵ／ｓｃｆ （１，８４ＭＪ−ｍ−３）の熱量価であ
る。
る。水素回収率は８８％である。廃ガスは４９、３ Ｂ
ＴＵ／ｓｃｆ （１，８４ＭＪ−ｍ−３）の熱量価であ
る。
廃ガスを圧縮機１６６によって３．０絶対バールに圧縮
し、次いで塔１７０中で６０℃の吸収剤温度で、吸収剤
としてメチルジェタノールアミンを用いて、その廃ガス
から二酸化炭素を除去する。
し、次いで塔１７０中で６０℃の吸収剤温度で、吸収剤
としてメチルジェタノールアミンを用いて、その廃ガス
から二酸化炭素を除去する。
二酸化炭素除去後の燃料ガスは５．５容量チの水蒸気含
量及び１９．９容量チの二酸化炭素含量を有した。飽和
器１８６へ供給される燃焼用空気の量は１８００ｋｇ・
ｍ０ｌ−ｈ−１であり、飽和化後には４５５容量の水蒸
気含量及び１０８℃の温度を有する。この飽和された燃
料ガス及び空気を熱交換器１７６及び１９０で４００℃
に加熱する。塔２２２中の吸収剤溶液を８０℃の温度に
維持するのに十分な熱が回収される。
量及び１９．９容量チの二酸化炭素含量を有した。飽和
器１８６へ供給される燃焼用空気の量は１８００ｋｇ・
ｍ０ｌ−ｈ−１であり、飽和化後には４５５容量の水蒸
気含量及び１０８℃の温度を有する。この飽和された燃
料ガス及び空気を熱交換器１７６及び１９０で４００℃
に加熱する。塔２２２中の吸収剤溶液を８０℃の温度に
維持するのに十分な熱が回収される。
タービンからの正味動力出力は、二段空気圧縮機の動力
必要量と実質的にバランスしている。
必要量と実質的にバランスしている。
図面は本発明方法の具体例のフローシートである。
第１図は燃料ガス及び燃焼用空気の両者を水蒸気で飽和
させ、両者を予熱することによりタービン排出ガスから
熱を部分的に回収する場合のフローシートである。 第２図はタービン排出ガスにより水だけを加熱して熱回
収し、また予備燃焼によｐ燃焼域の入口温度を達成する
場合のフローシートである。 第３図はＰＳＡ法を組合せた場合のフローシートである
。この場合にタービン排出ガスは二酸化炭素吸収剤の再
生に使用される。 圧縮器１８．２０ 飽和器２２．２４ 熱交換器３８．４０ 燃焼域４６ （外５名） 手 続 補 正 書 １．事件の表示 昭和２７年特許願第１３ρρρρ 号 ２、発明の名称 イヘ」Ａ干ハゲ１才斗〃゛−Ｘ、ｆら工泊しへ°°−１
旧ｇｔすう方法３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 又オ不 インペＶ７′、し・１ミーｆ７）Ｖ−インダス
トリーズ°。 ピーエｌレジ− ４、代理人 ５、補正の対象
させ、両者を予熱することによりタービン排出ガスから
熱を部分的に回収する場合のフローシートである。 第２図はタービン排出ガスにより水だけを加熱して熱回
収し、また予備燃焼によｐ燃焼域の入口温度を達成する
場合のフローシートである。 第３図はＰＳＡ法を組合せた場合のフローシートである
。この場合にタービン排出ガスは二酸化炭素吸収剤の再
生に使用される。 圧縮器１８．２０ 飽和器２２．２４ 熱交換器３８．４０ 燃焼域４６ （外５名） 手 続 補 正 書 １．事件の表示 昭和２７年特許願第１３ρρρρ 号 ２、発明の名称 イヘ」Ａ干ハゲ１才斗〃゛−Ｘ、ｆら工泊しへ°°−１
旧ｇｔすう方法３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 又オ不 インペＶ７′、し・１ミーｆ７）Ｖ−インダス
トリーズ°。 ピーエｌレジ− ４、代理人 ５、補正の対象
Claims (11)
- （１）１５〜１１００ＢＴＵ／ｓｃｆ（０．６〜４１Ｍ
Ｊ・ｍ＾−＾３）の熱量の燃料ガスを空気で燃焼させ、
得られる燃焼生成物を、軸動力を生じる膨張機中で膨張
させることからなる軸動力の発生により低熱量燃料ガス
からエネルギーを回収する方法であつて： その燃焼域入口圧力の空気が該軸動力により駆動される
圧縮機により供給されること、 燃焼前の燃料ガス及び場合によつては燃焼用空気に対し
て、熱水との直接熱交換によりスチームを添加すること
、及び その熱水の少なくとも一部分を、沸とうを防ぐのに充分
な圧力下の水と該膨張機排出ガスの間接熱交換により得
ること、 を特徴とする上記エネルギー回収方法。 - （２）二酸化炭素を含む低熱量燃料ガスから二酸化炭素
用吸収剤の水溶液により二酸化炭素を除去し、その吸収
剤から１５〜１１００ＢＴＵ／ｓｃｆ（０．６〜４１Ｍ
Ｊ・ｍ＾−＾３）の熱量を有する二酸化炭素除去済ガス
を分離し、その吸収剤を加熱により再生し、二酸化炭素
除去済ガスを燃料ガスとして空気で燃焼させ、得られる
燃焼生成物を、軸動力を生じる膨張機中で膨張させるこ
とからなる軸動力の発生により二酸化炭素含有低熱量ガ
スからエネルギーを回収する方法であつて：その燃焼域
入口圧力の空気が該軸動力により駆動される圧縮機によ
り供給されること、 二酸化炭素の除去前、除去中、及び／または除去後の燃
料ガス、及び場合によつては燃焼前の燃焼用空気に対し
て、沸とうを防止するのに充分な圧力下の熱水との直接
熱交換によりスチームを添加すること、及び 膨張機排出ガスの間接熱交換により熱を回収し、その熱
を吸収剤再生の際に吸収剤を加熱するために使用するこ
と、 を特徴とする上記エネルギー回収方法。 - （３）燃料ガスが３００ＢＴＵ／ｓｃｆ（１１ＭＪ・ｍ
＾−＾３）以下の熱量を有する特許請求の範囲第１また
は２項に記載の方法。 - （４）燃料ガスを触媒の作用下に燃焼させる特許請求の
範囲第１〜３項のいずれかに記載の方法。 - （５）燃料ガスを該膨張機によつて駆動される圧縮機に
より、燃焼前に圧縮する特許請求の範囲第１〜４項のい
ずれかに記載の方法。 - （６）燃料ガスが水素を含む特許請求の範囲第１〜５項
のいずれかに記載の方法。 - （７）低熱量燃焼ガスが、水素含有製品製造圧力変動吸
着プロセスからの廃ガスである特許請求の範囲第６項に
記載の方法。 - （８）圧力変動吸着プロセスへ供給される原料ガスは、
炭素含有原料と酸素含有ガス及び場合によりスチームと
を大気圧以上の圧力で反応させることにより製造される
ものである特許請求の範囲第７項に記載の方法。 - （９）炭素含有原料は炭化水素でありまた触媒により一
次スチームリホーミングされたものであり、過剰のスチ
ームを含むその一次リホーミング済ガスを酸素含有ガス
と混合して触媒使用二次スチームリホーミングに付し、
そして一次スチームリホーミングに必要とされる熱を二
次スチームリホーミング出口ガスにより供給する特許請
求の範囲第８項に記載の方法。 - （１０）膨張機は、炭素含有原料との反応に用いられる
酸素含有ガスを圧縮するのに必要な動力を与える特許請
求の範囲第８または９項に記載の方法。 - （１１）酸素含有ガスを圧縮するのに必要な動力と膨張
機の正味の動力出力とがほぼ等しくなるような工程条件
を選択し実施する特許請求の範囲第１０項に記載の方法
。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB858513997A GB8513997D0 (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Technical hydrogen |
| GB8513997 | 1985-06-04 | ||
| GB8515392 | 1985-06-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6232227A true JPS6232227A (ja) | 1987-02-12 |
Family
ID=10580107
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61130000A Pending JPS6232227A (ja) | 1985-06-04 | 1986-06-04 | 低熱量燃料ガスからエネルギ−を回収する方法 |
| JP61129999A Pending JPS6230603A (ja) | 1985-06-04 | 1986-06-04 | 工業用水素の製造方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61129999A Pending JPS6230603A (ja) | 1985-06-04 | 1986-06-04 | 工業用水素の製造方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0204478B1 (ja) |
| JP (2) | JPS6232227A (ja) |
| AT (1) | ATE58109T1 (ja) |
| AU (1) | AU592570B2 (ja) |
| CA (1) | CA1282714C (ja) |
| DE (1) | DE3675435D1 (ja) |
| GB (1) | GB8513997D0 (ja) |
| MW (2) | MW4586A1 (ja) |
| NZ (1) | NZ216395A (ja) |
| ZA (2) | ZA864034B (ja) |
| ZM (2) | ZM5586A1 (ja) |
| ZW (1) | ZW11486A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001182553A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-07-06 | Kawasaki Steel Corp | ガスタービン発電設備及びその制御方法 |
| JP2008274939A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | General Electric Co <Ge> | ガス加湿制御のための方法及びシステム |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8519821D0 (en) * | 1985-08-07 | 1985-09-11 | Ici Plc | Hydrogen streams |
| EP0183358B1 (en) * | 1984-10-18 | 1988-12-21 | Imperial Chemical Industries Plc | Production of ammonia synthesis gas |
| GB8620686D0 (en) * | 1986-08-27 | 1986-10-08 | Ici Plc | Nitrogen production |
| ZA876418B (en) * | 1986-10-01 | 1988-03-17 | The Boc Group, Inc. | Process for the co-production of gaseous carbon dioxide and hydrogen |
| GB8629031D0 (en) * | 1986-12-04 | 1987-01-14 | Shell Int Research | Producing hydrogen |
| US4861351A (en) * | 1987-09-16 | 1989-08-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Production of hydrogen and carbon monoxide |
| CA2579363A1 (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-16 | Haldor Topsoee A/S | Process for production of hydrogen and/or carbon monoxide |
| US8226912B2 (en) | 2010-07-13 | 2012-07-24 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method of treating a gaseous mixture comprising hydrogen, carbon dioxide and hydrogen sulphide |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3986849A (en) * | 1975-11-07 | 1976-10-19 | Union Carbide Corporation | Selective adsorption process |
| DE3571797D1 (en) * | 1984-03-02 | 1989-08-31 | Ici Plc | Process for producing ammonia synthesis gas |
-
1985
- 1985-06-04 GB GB858513997A patent/GB8513997D0/en active Pending
-
1986
- 1986-05-23 AT AT86303966T patent/ATE58109T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-05-23 EP EP86303966A patent/EP0204478B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-05-23 DE DE8686303966T patent/DE3675435D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-05-29 ZA ZA864034A patent/ZA864034B/xx unknown
- 1986-05-29 ZA ZA864033A patent/ZA864033B/xx unknown
- 1986-06-02 ZW ZW114/86A patent/ZW11486A1/xx unknown
- 1986-06-03 NZ NZ216395A patent/NZ216395A/xx unknown
- 1986-06-04 ZM ZM55/86A patent/ZM5586A1/xx unknown
- 1986-06-04 JP JP61130000A patent/JPS6232227A/ja active Pending
- 1986-06-04 MW MW45/86A patent/MW4586A1/xx unknown
- 1986-06-04 ZM ZM54/86A patent/ZM5486A1/xx unknown
- 1986-06-04 CA CA000510796A patent/CA1282714C/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-06-04 JP JP61129999A patent/JPS6230603A/ja active Pending
- 1986-06-04 AU AU58353/86A patent/AU592570B2/en not_active Ceased
- 1986-06-04 MW MW44/86A patent/MW4486A1/xx unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001182553A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-07-06 | Kawasaki Steel Corp | ガスタービン発電設備及びその制御方法 |
| JP2008274939A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | General Electric Co <Ge> | ガス加湿制御のための方法及びシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| ZM5586A1 (en) | 1987-03-27 |
| AU5835386A (en) | 1986-12-11 |
| CA1282714C (en) | 1991-04-09 |
| EP0204478A2 (en) | 1986-12-10 |
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| ZM5486A1 (en) | 1986-12-29 |
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| ATE58109T1 (de) | 1990-11-15 |
| ZA864033B (en) | 1987-02-25 |
| EP0204478B1 (en) | 1990-11-07 |
| MW4486A1 (en) | 1987-05-13 |
| DE3675435D1 (de) | 1990-12-13 |
| GB8513997D0 (en) | 1985-07-10 |
| ZW11486A1 (en) | 1988-01-13 |
| ZA864034B (en) | 1987-02-25 |
| EP0204478A3 (en) | 1988-06-08 |
| NZ216395A (en) | 1988-10-28 |
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