JP2003238973A

JP2003238973A - 可燃ガス改質方法、可燃ガス改質装置及びガス化装置

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Publication number: JP2003238973A
Application number: JP2002286393A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Morozumi; 文明両角; Katsutoshi Naruse; 克利成瀬; Kaori Sasaki; 香織佐々木; Yuki Iwadate; 由貴岩楯; Junichi Hayakawa; 淳一早川; Takahiro Oshita; 孝裕大下; Shugo Hosoda; 修吾細田; Kei Matsuoka; 慶松岡; Takashi Imaizumi; 隆司今泉; Hiroyuki Fujimura; 宏幸藤村
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】石炭、バイオマス、一般廃棄物、産業廃棄
物、ＲＤＦ、廃プラスチック等の可燃性原料をガス化装
置でガス化し、生成ガスを改質して製品ガスとする工程
において、触媒を用いたガス改質における触媒再生や、
有害物質の除去における除去物質の安定化に関するエネ
ルギー利用効率を改善し、且つ反応物質や触媒のハンド
リングが容易な可燃ガス改質方法、可燃ガス改質装置及
びガス化装置を提供すること。【解決手段】可燃物をガス化装置１１でガス化し、該
ガス化によって得られる生成ガスＧ_Aを触媒を用いるガ
ス改質装置１２で改質し製品ガスＧ_Bを得ると共に、該
ガス改質装置１１で劣化した触媒Ｃ_A’を触媒再生装置
１３で再生する可燃ガス改質方法において、触媒再生装
置１３の触媒再生熱に、当該可燃ガス改質プロセスの廃
熱Ｔ_Pを利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭、バイオマ
ス、一般廃棄物、産業廃棄物、ＲＤＦ（ｒｅｆｕｓｅ
ｄｅｒｉｖｅｄｆｕｅｌ）、廃プラスチック等の可燃
性原料をガス化装置でガス化し、発生した可燃性ガスを
改質する可燃ガス改質方法、可燃ガス改質装置及びガス
化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物等の焼却技術として開発された
「ガス化溶融炉」は、廃棄物をガス化装置で可燃性ガス
に変換し、これを直ちに燃焼させることで高温燃焼を実
現している。高温燃焼には、灰の溶融による減容化、無
害化、燃焼効率改善（焼却灰中の未燃分減少や低温空気
比運転による排ガス量減少）などの利点があるが、エネ
ルギー利用という観点では従来の焼却炉と同様に全て熱
に変換してしまうため効率に限界があり、保存できるエ
ネルギーを生産することもできないという問題があっ
た。

【０００３】上記のようなことから、最近では、ガス化
装置で発生したガス（以後「生成ガス」と称する）を燃
焼させてしまうのではなく、あくまでも「ガス」として
利用する技術が開発されるようになった。製造されたガ
ス（以後「製品ガス」と称する）はガスタービンやガス
エンジン、燃料電池などの発電装置の燃料や液体燃料合
成の原料に使用する。例えば、特許文献１参照

【０００４】製品ガスを利用した発電と熱回収による発
電とを組み合わせたコージェネレーションシステムは、
エネルギー利用効率を改善するものであり、廃棄物分野
だけではなく火力発電分野においても高効率石炭火力発
電技術として開発が進められている。また、液体燃料合
成の原料として製品ガスを利用する技術は、従来捨てら
れていたエネルギー資源から、保存できるエネルギーを
生み出すことができるため、将来のエネルギーセキュリ
ティーに貢献する技術となる。

【０００５】こうした生成ガスを製品ガスとして取り出
すことは過去にも存在した技術であったが、当時は低温
領域でガス化したガスをそのまま利用しようとしたた
め、生成ガスに含まれるタール（高分子炭化水素：４０
０℃以下で析出し閉塞トラブルを起こす）やチャー（固
定炭素を含むため、高温で酸素と触れると燃焼する）の
ハンドリングに問題があり、実用化を妨げる要因となっ
ていた。

【０００６】現在のガス利用技術では上記タールの問題
を回避するため、低温ガス化装置（温度５００℃〜９０
０℃）の後段に高温ガス化装置（温度１０００℃以上）
を設け、低温ガス化装置で発生した生成ガスを高温ガス
化装置で酸化剤（酸素、蒸気）を用いて改質する方法が
ある。この方法は２段（低温＋高温）のガス化プロセス
であるために１段目の低温ガス化装置で発生した生成ガ
スの一部を燃焼させている。そのため上記タールの問題
は回避できるものの、生成ガスの一部を熱エネルギーに
変えてしまうため、エネルギー利用効率が低下するとい
う問題があった。

【０００７】上記タールの問題を解決するために、触媒
の利用が考えられている。これは通常ではタールが分解
されにくい温度領域で触媒により分解反応を促進させる
ことで高温化によるエネルギーロスを抑えることが目的
である。

【０００８】図１は従来の触媒を用いる可燃ガス改質方
法を実施するガス改質装置の構成を示す図である。図１
において、３０１は石炭、バイオマス、一般廃棄物、産
業廃棄物、ＲＤＦ、廃プラスチック等の原料Ａをガス化
するガス化装置であり、該ガス化装置３０１で生成され
た生成ガスＧ_Aは触媒Ｃ_Aを利用するガス改質装置３０２
で改質（タール分解）され製品ガスＧ_Bとなる。該ガス
改質装置３０２で生成ガスＧ_Aの改質に寄与し、低温化
し劣化した触媒Ｃ_A’は触媒再生装置３０３に移送さ
れ、該触媒再生装置３０３で外部からのエネルギーもし
くは、該生成ガスの一部の燃焼による触媒再生熱Ｔ_Eで
加熱あるいは再生され、加熱あるいは再生された触媒Ｃ
_Aは再びガス改質装置３０２に移送される。

【０００９】上記のように触媒再生装置３０３で触媒を
加熱あるいは再生させるためには、触媒再生熱Ｔ_Eが必
要で、従来はこの触媒再生熱Ｔ_Eを生成ガスＧ_Aの一部の
燃焼や、化石燃料や電気などの外部エネルギーによって
賄っていた。触媒の利用により、ガス改質が低温で実施
でき熱ロスを低減することができても、これら質の高い
エネルギーを触媒の加熱あるいは再生に利用することに
は変わりはなく、低温で反応させるメリットを十分に利
用しきれていなかった。そのためガス改質プロセスその
ものが高効率であっても、全体としてのエネルギー消費
量が増加するためランニングコストが増加し、ＬＣＡに
よる評価も低くなる。プロセスの高効率化が進むと、単
純な熱効率による評価ではなく、ＬＣＡやエクセルギー
（エネルギーの質）による評価が重要になってくる。

【００１０】触媒を用いたガス改質を実施する場合、高
温ガス化装置による改質とは異なり１０００℃以下の温
度域で熱を供給すればよいことから、エネルギーとして
の質が高い外部エネルギーや生成ガスを燃焼させること
は必ずしも必要はない。このため、触媒の加熱あるいは
再生に必要な熱を伝熱面や媒体を介して供給することが
可能なことを踏まえて、触媒改質プロセスを構築する必
要があった。

【００１１】

【特許文献１】特開昭５２−６８２０７号公報

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、石炭、バイオマス、一般廃棄物、
産業廃棄物、ＲＤＦ、廃プラスチック等の可燃性原料を
ガス化装置でガス化し、生成ガスを改質して製品ガスと
する工程において、触媒を用いたガス改質における触媒
再生に関するエネルギー利用効率を改善し、且つ触媒の
ハンドリングが容易な可燃ガス改質方法及び可燃ガス改
質装置を提供することを目的とする。即ち、タールの発
生を最小限に抑え、性状の優れた生成ガスを安定して得
ることができ、高効率な動力回収や発電、各種液体燃料
合成プロセス、各種化学原料合成プロセスに利用できる
生成ガスの製造が可能なガス化装置を提供することを目
的とする。

【００１３】また、本発明は原料をガス化して生成した
ガスを触媒により改質する工程において、触媒の再生お
よびガス改質に関するエネルギー利用効率を改善し、且
つ触媒のハンドリングが容易な可燃ガス改質方法及び可
燃ガス改質装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、可燃物をガス化装置でガ
ス化し、該ガス化によって得られる生成ガスを触媒を用
いるガス改質装置で改質し製品ガスを得ると共に、該ガ
ス改質装置で劣化した触媒を触媒再生装置で再生する可
燃ガス改質方法において、触媒再生装置の触媒再生及び
／又は加熱用熱源として当該可燃ガス改質プロセスの廃
熱を利用することを特徴とする。

【００１５】請求項２に記載の発明は、可燃物をガス化
するガス化装置と、該ガス化装置で得られた生成ガスを
触媒を用いて改質し製品ガスを得るガス改質装置と、該
ガス改質装置で劣化した触媒を再生する触媒再生装置を
具備する可燃ガス改質装置において、触媒再生装置は、
触媒を再生する触媒再生熱に可燃ガス改質プロセスの廃
熱を利用する構成の触媒再生装置であることを特徴とす
る。

【００１６】上記のように、触媒再生装置の触媒再生熱
及びガス改質装置でのガス改質反応に必要な熱源に、当
該可燃ガス改質プロセスの廃熱を利用するか又は可燃ガ
ス改質プロセスの廃熱を利用する構成の触媒再生装置を
用いるので、原料をガス化する過程で発生する排ガスの
顕熱などの価値の低い熱源を、触媒の再生熱源、ガス改
質の熱源として用いることができ、外部エネルギーや、
生成ガスの燃焼熱を軽減または無くすことができる為
に、生成ガスの収率を向上させることが可能になる。結
果として全体としての効率を向上させることができる。
従って、全体としてのエネルギー消費量が少なくなり、
ランニングコストが小さく、ＬＣＡによる評価も高くな
る。

【００１７】請求項３に記載の発明は、可燃物をガス化
装置でガス化し、該ガス化によって得られる生成ガスを
触媒を用いるガス改質装置で改質し製品ガスを得ると共
に、該ガス改質装置で劣化した触媒を触媒再生装置で再
生する可燃ガス改質方法において、触媒再生装置の触媒
再生及び／又は加熱用熱源として前記ガス化装置で可燃
物のガス化に伴って発生するチャー（未燃炭素分）をチ
ャー燃焼装置で燃焼し、その燃焼熱を利用することを特
徴とする。

【００１８】請求項４に記載の発明は、可燃物をガス化
するガス化装置と、該ガス化装置で得られた生成ガスを
触媒を用いて改質し製品ガスを得るガス改質装置と、該
ガス改質装置で劣化した触媒を再生する触媒再生装置を
具備する可燃ガス改質装置において、ガス化装置で可燃
物のガス化に伴い発生するチャー（未燃炭素分）を燃焼
させるチャー燃焼装置を設け、触媒再生装置は該チャー
燃焼装置で発生したチャー燃焼熱を利用して触媒の加
熱、再生を行うことを特徴とする。

【００１９】上記のようにガス化装置で可燃物のガス化
に伴って発生するチャーをチャー燃焼装置で燃焼し、そ
の燃焼熱を触媒再生熱又はガス改質装置でのガス改質反
応に必要な熱源に利用することにより、外部エネルギー
や、生成ガスの燃焼熱を軽減または無くすことができる
為に、生成ガスの収率を向上させることが可能になる。
結果として全体としての効率を向上させることができ
る。即ち、製品ガスの一部を燃焼させたり、外部エネル
ギーを利用しなくても触媒の再生が可能となる。また、
可燃ガス改質プロセスの廃熱よりも高温度のチャー燃焼
熱を利用するので、触媒の加熱再来効率がよくなる。従
って、全体としてのエネルギー消費量が少なくなり、ラ
ンニングコストが小さく、ＬＣＡによる評価も高くな
る。

【００２０】請求項５に記載の発明は、可燃物をガス化
するガス化装置と、該ガス化装置で得られた生成ガスを
触媒を用いて改質し製品ガスを得るガス改質装置と、該
ガス改質装置で劣化した触媒を再生する触媒再生装置を
具備する可燃ガス改質装置において、ガス化装置は流動
層を具備するガス化室と燃焼室から構成され、該ガス化
室は前記可燃物をガス化して生成ガスを製造し、該燃焼
室は該可燃物のガス化に伴い発生するチャー（未燃炭素
分）を燃焼させるようになっており、ガス化室で製造さ
れた生成ガスをガス改質装置に送り改質し、燃焼室から
の燃焼排ガスを触媒再生装置に送り該燃焼排ガスの熱に
より触媒を加熱、再生するようにしたことを特徴とす
る。

【００２１】上記のように流動層を具備するガス化室と
燃焼室から構成された炉統合型としたことにより、請求
項４の発明の効果に加え、ガス化装置内に原料のガス化
の機能とチャー燃焼の機能を持つことになり、同じ装置
内で発生したチャーを燃焼させてしまうため、チャーの
搬送に関わるトラブルを避けることができる。また、流
動層において原料のガス化及びチャーの燃焼を行う為、
熱の拡散性に優れ安定した運転が可能になる。

【００２２】請求項６に記載の発明は、可燃物をガス化
するガス化装置と、該ガス化装置で得られた生成ガスを
触媒を用いて改質し製品ガスを得るガス改質装置と、該
ガス改質装置で劣化した触媒を再生する触媒再生装置を
具備する可燃ガス改質装置において、ガス化装置は流動
媒体の少なくとも一部に触媒粒子を用いる流動層を具備
するガス化装置とすると共に、該ガス化装置で前記可燃
物をガス化する際に発生するチャー（未燃炭素分）を燃
焼させるチャー燃焼装置を設け、ガス化装置で可燃物を
ガス化して生成ガスを製造すると同時に触媒粒子により
該生成ガスを改質し、該生成ガスの改質に伴い劣化した
触媒粒子をチャー燃焼装置に送り加熱、再生し、該再生
した触媒粒子をガス化装置に戻すことを特徴とする。

【００２３】上記のようにガス化装置は流動媒体の少な
くとも一部に触媒粒子を用いる流動層を具備するガス化
装置とし、ガス化装置で可燃物をガス化して生成ガスを
製造すると同時にこの生成ガスと流動媒体である触媒粒
子との接触により、該生成ガスの改質（タール分解）を
行うので、生成ガスの改質が効率よく行われると同時
に、触媒粒子に脱硫剤、脱塩剤として機能する触媒粒子
を用いると同時に脱硫、脱塩も実施できる。更に、請求
項３、４の効果に加え、原料のガス化とガスの改質、チ
ャー燃焼と触媒の再生をそれぞれ一つの装置で行うこと
ができるので、触媒再生装置を省略でき、装置のイニシ
ャルコストが低減できる。

【００２４】請求項７に記載の発明は、可燃物をガス化
するガス化装置と、該ガス化装置で得られた生成ガスを
触媒を用いて改質し製品ガスを得るガス改質装置と、該
ガス改質装置で劣化した触媒を再生する触媒再生装置を
具備する可燃ガス改質装置において、ガス化装置は流動
媒体の少なくとも一部に触媒粒子を用いる流動層を具備
するガス化室と燃焼室から構成され、該ガス化室は可燃
物をガス化して生成ガスを製造し、該燃焼室は該可燃物
のガス化に伴い発生するチャー（未燃炭素分）を燃焼さ
せるようになっており、ガス化室で可燃物をガス化して
生成ガスを製造すると同時に触媒粒子により該生成ガス
を改質し、該生成ガスの改質にともない劣化した触媒粒
子を燃焼室に送り加熱、再生し、該再生した触媒粒子を
ガス化室に戻すことを特徴とする。

【００２５】上記のようにガス化装置は流動媒体の少な
くとも一部に触媒粒子を用いる流動層を具備するガス化
室と燃焼室から構成され、ガス化室で生成ガスを製造す
ると同時に触媒粒子により該生成ガスを改質し、更に劣
化した触媒粒子をチャーを燃焼する燃焼室に送り加熱再
生するから、請求項６の発明の効果に加え、ガス化室か
らの燃焼室へのチャーを含む粒子のハンドリングの問題
が解決で、熱効率も良くなる。

【００２６】請求項８に記載の発明は、可燃物をガス化
するガス化装置と、該ガス化装置で得られた生成ガスを
触媒を用いて改質し製品ガスを得るガス改質装置とを具
備する可燃ガス改質装置において、ガス改質装置は生成
ガスに含まれるダストを除去する除塵機能と触媒により
ガス改質機能とを具備する除塵・触媒装置であることを
特徴とする。

【００２７】上記のように除塵機能とガス改質機能とを
具備する除塵・触媒装置で、ガス化装置からの生成ガス
の触媒による改質（タール分解）の前に除塵を行うの
で、触媒の劣化やダストとの混合、分離を省くことがで
きるばかりか、触媒装置の形状として、固定床のような
ダスト存在下では閉塞の可能性があり使用できない形式
の反応器の選択が可能になる。また、低温でタールを分
解する触媒の劣化や汚染を防ぐのに好適となる。

【００２８】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
の可燃ガス改質装置において、チャー燃焼装置と、触媒
再生装置を設け、触媒再生装置に除塵・触媒装置で生成
ガスの改質に伴い劣化した触媒を送ると共に、ガス化装
置で可燃物をガス化して生成ガスを製造する際に発生す
るチャー（未燃炭素分）をチャー燃焼装置に送り燃焼さ
せ、その燃焼排ガスを該触媒再生装置に送り、該触媒を
加熱、再生することを特徴とする。

【００２９】上記のように触媒再生装置で生成ガスの改
質に伴い劣化した触媒をチャー燃焼装置からの燃焼排ガ
スの熱により加熱再生するので、請求項８の発明の効果
に加え、外部エネルギーを使用しなくても、あるいは生
成ガスを一部燃焼させなくても高温度のチャー燃焼熱で
効率のよい触媒の再生及び、加熱が可能となり、生成ガ
スの収率を向上させることが可能になる。即ち、全体と
してのエネルギー消費量が少なくなり、ランニングコス
トが小さく、ＬＣＡによる評価も高くなる。

【００３０】請求項１０に記載の発明は、請求項８に記
載の可燃ガス改質装置において、ガス化装置は流動層を
具備するガス化室と燃焼室から構成され、該ガス化室は
可燃物をガス化して生成ガスを製造し、該燃焼室は該可
燃物のガス化に伴い発生するチャー（未燃炭素分）を燃
焼させるようになっており、更に触媒再生装置を設け、
触媒再生装置に除塵・触媒装置で生成ガスの改質に伴い
劣化した触媒を送ると共に、燃焼室からの燃焼排ガスを
該触媒再生装置に送り、該触媒を加熱、再生することを
特徴とする。

【００３１】上記のようにガス化装置は流動層を具備す
るガス化室と燃焼室から構成され、触媒再生装置で生成
ガスの改質に伴い劣化した触媒を燃焼室からの燃焼排ガ
スで加熱再生するので、請求項９の発明の効果に加え、
ガス化室からの燃焼室へのチャーを含む粒子のハンドリ
ングの問題が解決され、放熱による熱ロスも減少し、熱
効率が向上する。

【００３２】請求項１１に記載の発明は、請求項８に記
載の可燃ガス改質装置において、ガス化装置は流動層を
具備するガス化室と燃焼室と除塵・触媒室から構成さ
れ、該ガス化室は前記可燃物をガス化して生成ガスを製
造し、該燃焼室は該可燃物のガス化に伴い発生するチャ
ー（未燃炭素分）を燃焼させるようになっており、該除
塵・触媒室は前記ガス化室からの生成ガスを改質するよ
うになっており、更に触媒再生装置を設け、除塵・触媒
室で生成ガスの改質に伴い劣化した触媒を触媒再生装置
に送ると共に、燃焼室からの燃焼排ガスを該触媒再生装
置に送り、該触媒を加熱、再生し、該加熱、再生した触
媒を除塵・触媒室に戻すことを特徴とする。

【００３３】上記のようにガス化装置は流動層を具備す
るガス化室と燃焼室と除塵・触媒室から構成されるの
で、請求項１０の発明の効果に加え、除塵・触媒室から
の燃焼室へのチャーを含む粒子のハンドリングの問題が
解決され、熱効率も良くなる。また、除塵・触媒室をガ
ス化装置と一体に構成することにより、装置のイニシャ
ルコストが低減できる。

【００３４】請求項１２に記載の発明は、請求項８に記
載の可燃ガス改質装置において、ガス化装置は流動層炉
を具備するガス化室と燃焼室と除塵・触媒室から構成さ
れ、該ガス化室は可燃物をガス化して生成ガスを製造
し、該燃焼室は該可燃物のガス化に伴い発生するチャー
（未燃炭素分）を燃焼させるようになっており、該除塵
・触媒室はガス化室からの生成ガスを改質するようにな
っており、除塵・触媒室で生成ガス改質に伴い劣化した
触媒を燃焼室に送り、該燃焼室で加熱、再生し、該除塵
・触媒室に戻すことを特徴とする。

【００３５】上記のように、除塵・触媒室で生成ガス改
質に伴い劣化した触媒を燃焼室に送り、該燃焼室で加熱
再生し、該除塵・触媒室に戻すので、請求項１１の発明
の効果に加え、更に再生触媒装置を省略することができ
る。そのため、熱効率の向上及び、装置のイニシャルコ
ストの低減が可能になる。

【００３６】請求項１３に記載の発明は、可燃物をガス
化するガス化装置と、該ガス化装置で得られた生成ガス
を触媒を用いて改質し製品ガスを得るガス改質装置と、
該ガス改質装置で劣化した触媒を再生する触媒再生装置
を具備する可燃ガス改質装置において、ガス改質装置と
触媒再生装置で構成された触媒装置と、更にガス化装置
で可燃物のガス化に伴い発生するチャー（未燃炭素分）
を燃焼させるチャー燃焼装置を設け、触媒装置は触媒粒
子を用いて生成ガスを改質するガス改質室と該触媒を再
生する触媒再生室とを一体にした構成であり、該触媒再
生室は該ガス改質室でガス改質により劣化した触媒を加
熱再生し、該再生した触媒を該ガス改質室に戻すように
なっており、ガス化装置からの生成ガスをガス改質室に
送り改質して製品ガスを得ると共に、チャー燃焼装置か
らの燃焼排ガスを触媒再生室に送り該燃焼排ガスの熱に
より触媒を加熱、再生するようにしたことを特徴とす
る。

【００３７】上記のようにガス改質装置と触媒再生装置
は触媒粒子を用いて生成ガスを改質するガス改質室と該
触媒を再生する触媒触媒再生室を一体に構成した触媒装
置で構成されるので、触媒粒子の流動により効率良く生
成ガスの改質ができると共に、ガス改質により劣化した
触媒粒子の効率良い加熱再生ができ、放熱による熱ロス
も減少し、熱効率が向上する。また、装置のイニシャル
コストが低減できる。即ち、全体としてのエネルギー消
費量が少なくなり、ランニングコストが小さく、ＬＣＡ
による評価も高くなる。

【００３８】請求項１４に記載の発明は、請求項１３に
記載の可燃ガス改質装置において、ガス化装置は流動層
を具備するガス化室と燃焼室から構成され、該ガス化室
は可燃物をガス化して生成ガスを製造し、該燃焼室は該
可燃物のガス化に伴い発生するチャー（未燃炭素分）を
燃焼させるようになっており、ガス化室で製造された生
成ガスをガス改質室に送り改質し、燃焼室からの燃焼排
ガスを触媒再生室に送り該燃焼排ガスの熱により前記触
媒を加熱、再生するようにしたことを特徴とする。

【００３９】上記のようにガス化装置は流動層を具備す
るガス化室と燃焼室から構成されるから、請求項１３の
発明の効果に加え、ガス化室からの燃焼室へのチャーを
含む粒子のハンドリングの問題が解決され、熱効率も良
くなる。

【００４０】請求項１５に記載の発明は、可燃物をガス
化するガス化装置と、該ガス化装置で得られた生成ガス
を触媒を用いて改質し製品ガスを得るガス改質装置と、
該ガス改質装置で劣化した触媒を再生する触媒再生装置
を具備する可燃ガス改質装置において、ガス化装置は流
動層を具備するガス化室と燃焼室から構成され、該ガス
化室は可燃物をガス化して生成ガスを製造し、該燃焼室
は該可燃物のガス化に伴い発生するチャー（未燃炭素
分）を燃焼させるようになっており、ガス改質装置と触
媒再生装置は流動媒体の少なくとも一部に触媒粒子を用
いる流動層を有するガス改質室と触媒再生室とを具備
し、該触媒再生室は該ガス改質室でガス改質により劣化
した触媒を加熱再生し、該再生した触媒を該ガス改質室
に戻すようになっており、ガス化室、燃焼室、ガス改質
室及び触媒再生室は１つの炉に統合された構成であり、
ガス化装置からの生成ガスをガス改質室に送り改質して
製品ガスを得ると共に、燃焼室からの燃焼排ガスを触媒
再生室に送り該燃焼排ガスの熱により前記触媒を加熱、
再生するようにしたことを特徴とする。

【００４１】上記のようにガス化室、燃焼室、ガス改質
室及び触媒再生室を１つの炉に統合した構成とするの
で、請求項１４の発明の効果に加えさらに熱効率が更に
改善される。また、装置のイニシャルコストも更に低減
できる。

【００４２】請求項１６に記載の発明は、請求項１又は
３に記載の可燃ガス改質方法において、触媒再生装置に
再生用ガスとして、酸素、水蒸気、水素のいずれか若し
くは複数を含むガスを供給し、触媒再生時に発生する反
応熱をプロセス廃熱と共に触媒粒子の加熱、再生に利用
することを特徴とする。

【００４３】請求項１７に記載の発明は、請求項２、
４、５乃至１５のいずれか１項に記載の可燃ガス改質装
置において、触媒再生装置に再生用ガスとして、酸素、
水蒸気、水素のいずれか若しくは複数を含むガスを供給
し、触媒再生時に発生する反応熱をプロセス廃熱と共に
触媒粒子の加熱、再生に利用することを特徴とする。

【００４４】請求項１６、１７に記載の発明によれば、
触媒の再生用ガスとして、酸素、水蒸気、水素のいずれ
か若しくは複数を含むガスを供給し、触媒再生時に発生
する反応熱をプロセス廃熱と共に触媒粒子の加熱、再生
に利用することにより、プロセス廃熱の不足する熱量を
反応熱で補うことができる為に、更に生成ガスの収率を
向上させることができる。

【００４５】請求項１８に記載の発明は、請求項２、
４、５乃至１７のいずれか１項に記載の可燃ガス改質装
置において、原料をガス化する際に、ガス化装置に塩素
化合物若しくは硫黄化合物を吸収する吸収剤を投入する
ことを特徴とする。

【００４６】上記のように、ガス化装置に塩素化合物若
しくは硫黄化合物を吸収する吸収剤を投入することによ
り、塩素化合物若しくは硫黄化合物を低減し、触媒の被
毒を軽減することができ、触媒寿命を長期化することが
できランニングコストを低減することが可能となる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を説
明する。可燃ガス改質装置での反応（タール分解）とし
ては、タール分をＣｎＨｍで表現すると下記の反応があ
る。クラッキングＣｎＨｍＯｋ＋触媒→ＣｐＨｑ＋Ｈ₂＋Ｃ（析出カーボ
ン）＋ＣＯ水蒸気改質ＣｎＨｍＯｋ＋Ｈ₂Ｏ＋触媒→ＣＯ＋Ｈ₂ 二酸化炭素改質ＣｎＨｍＯｋ＋ＣＯ₂＋触媒→ＣＯ＋Ｈ₂

【００４８】クラッキング（熱分解反応）は触媒上にお
いて熱分解が起り、低分子な炭化水素及び一酸化炭素に
分解される。同時に触媒表面に炭素が析出する。この炭
素は、触媒劣化の原因の一つである（炭素が触媒上を被
覆することで，触媒は失活してしまう。炭素の析出した
触媒は、再生装置で高温の酸化雰囲気で炭素を燃焼除去
する必要がある）。この反応は「クラッキング」といわ
れる反応で、工業的には、石油精製プロセスにおいて、
常圧残油等、タール同様の高分子炭化水素を軽質化する
反応と同等の反応であり、シリカアルミナやゼオライト
又は活性白土等、クラッキングを促進させる触媒もまた
公知であり一般的なものである。

【００４９】水蒸気改質及び二酸化炭素改質において
は、タール分が水蒸気（Ｈ₂Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ₂）
と反応することにより、ＣＯ、Ｈ₂に「改質」される。
炭化水素とＨ₂Ｏ、ＣＯ₂の触媒による反応は、天然ガス
からの水素製造プロセスや、また近年では，ナフサ、灯
油のような高分子炭化水素から合成ガスを製造するプロ
セスと同等であり、Ｎｉ系触媒等、改質を促進させる触
媒は、公知のもので一般的なものである。

【００５０】上記クラッキング、水蒸気改質、二酸化炭
素改質の反応は、触媒を用いることで、低温にて反応を
促進させることが可能とする。これらの触媒はクラッキ
ング、水蒸気改質、二酸化炭素改質の反応はいずれにも
寄与するが、クラッキングの反応には、典型金属（Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇ）やその酸化物、又はこれらの混
合物を使用することが望ましい。具体的には、ゼオライ
ト（含水アルミノケイ酸塩）、シリカアルミナ（ＳｉＯ
₂−Ａｌ₂Ｏ₃）、活性アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、活性白土
（ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃）、ドロマイト（ＣａＯ、Ｍｇ
Ｏ）、石灰石（ＣａＣＯ₃）、酸化カルシュウム（Ｃａ
Ｏ）等である。これらのうち、特にタール分が触媒粒子
内で拡散することができる１０〜１５０オングストロー
ム程度の細孔を有しているものが望ましく、かつ高分子
の炭化水素の吸着性に優れたものが望ましい。

【００５１】上記蒸気改質及び二酸化炭素改質の反応を
促進させるには、前述の触媒を担体として、担体に以下
に述べる金属（Ｒｈ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、
Ｍｏ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｎａ、Ｋ）又はこれらの金属
の酸化物を最低一種類以上担体表面に、分散して担持し
た触媒（例えばＮｉ／Ａｌ₂Ｏ₃、Ｎｉ／ＣａＯ・Ａｌ ₂
Ｏ₃、Ｒｕ／ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃等）を用いるのが望まし
い。

【００５２】以上より触媒の選択により、クラッキング
の反応に対し活性の高いもの、蒸気改質、二酸化炭素改
質の反応に活性が高いものがあり、タール分解というこ
と以上に、改質後のガスの組成を変化させることによ
り、ガス改質後の製品ガスの組成調整が可能である。ク
ラッキングの反応に活性の高い触媒を使えば、メタン
（ＣＨ₄）、エチレン（Ｃ₂Ｈ₂）等の炭化水素の多いガ
スが得られる。蒸気改質、二酸化炭素改質の反応を狙え
ば、Ｈ₂、ＣＯの混合ガス、蒸気改質では、Ｈ₂リッチと
なり、二酸化炭素改質ではＣＯリッチとなるので、改質
用ガスの分圧を変えることにより、製品ガスのＨ₂／Ｃ
Ｏを変化させることも可能である。

【００５３】図２は本発明に係る可燃ガス改質方法を実
施する装置のシステム構成例を示す図である。図２にお
いて、１１はガス化装置であり、該ガス化装置１１に石
炭、バイオマス、一般廃棄物、産業廃棄物、ＲＤＦ、廃
プラスチック等の原料Ａを投入することにより、ガス化
された生成ガスＧ_Aは触媒（触媒粒子）Ｃ_Aを利用するガ
ス改質装置１２でタール分が分解され、改質されて製品
ガスＧ_Bとなる。該ガス改質装置１２でガス改質に寄与
し劣化した触媒Ｃ_A’は触媒再生装置１３に移送され、
該触媒再生装置１３においてガス化プロセスで発生した
プロセス廃熱Ｔ _Pを利用して再生され、再生された触媒
Ｃ_Aは再びガス改質装置１２に移送される。なお、触媒
Ｃ_Aによるガス改質に最適な温度は８００℃〜１１００
℃（好ましくは９００℃）である。

【００５４】上記のように触媒再生装置１３で劣化した
触媒Ｃ_A’を再生させるための触媒再生熱にプロセス廃
熱Ｔ_Pを利用することにより、外部エネルギー消費を抑
え、熱有効利用率も改善される。また外部エネルギー消
費量の低下によるランニングコストが減少し、ＬＣＡの
評価も改善される。

【００５５】上記のように触媒再生装置１３の触媒再生
熱にプロセス廃熱Ｔ_Pを利用することにより上記のよう
な利点があるが、触媒Ｃ_Aの再生に必要となる熱量は高
温で多量である場合が多い。一方、プロセスで発生する
熱量の多くは蒸気回収や投入ガスの予熱等に利用されて
しまうため、余剰廃熱は利用しにくい低温（低温レベ
ル）の廃熱である。従って、高温熱の一部を触媒再生す
るために利用した場合、蒸気回収や予熱に必要な熱量が
不足し、助燃料が必要となるなど、外部エネルギー消費
を増加させ場合がある。なお、触媒Ｃ_Aの再生に最適な
温度は９５０℃〜１１００℃（好ましくは９５０℃〜１
０００℃）である。

【００５６】例えば、一般に触媒再生は、触媒として作
用する反応温度よりかなり高い温度で行われる。しかし
触媒Ｃ_Aにより改質したガスを触媒反応以上にするため
には、製品ガスＧ_Bの一部を燃焼させるか助燃料を使用
しなければならない。製品ガスＧ_Bの一部を燃焼させた
場合は、高温プロセスのあるガス改質に比較して低温ガ
ス改質ができるという触媒利用方法の利点が失われる。

【００５７】図３は本発明に係る可燃ガス改質方法を実
施する装置のシステム構成例を示す図である。図３にお
いて、図２と同一符号を付した部分は同一又は相当部分
を示す。なお、他の図においても同様とする。本装置は
上記触媒再生熱にプロセス廃熱Ｔ_Pを利用することによ
る問題点を解決するため構成されたもので、図２に示す
装置のガス化装置１１において原料Ａをガス化するのに
伴って発生するチャー（未燃炭素分）Ｃ_Xを燃焼させる
チャー燃焼装置１４を設け、該チャー燃焼装置１４でチ
ャー燃焼により発生する燃焼排ガスＧ_Cの熱を触媒再生
熱として触媒再生装置１３に供給するようにしたもので
ある。

【００５８】ガス改質装置１２中の触媒Ｃ_Aは、ガス化
装置１１からの生成ガスＧ_Aを改質（タール分解）する
と炭素質の析出等により、触媒機能が劣化する。触媒再
生装置１３は該触媒機能の劣化した触媒Ｃ_A’をチャー
燃焼装置１４からの燃焼排ガスＧ_Cで加熱再生し、再生
した触媒Ｃ_Aを再びガス改質装置１２に投入する。

【００５９】固定炭素が多い石炭や木質系バイオマス等
の原料Ａをガス化装置１１でガス化した場合、固定炭素
を多く含むチャーＣ_Xが発生する。該チャーＣ_Xは燃焼速
度が揮発性ガスと比較して極端に遅いため、ガス化装置
１１内に蓄積される。該ガス化装置１１内に蓄積された
チャーＣ_Xは、操業上問題となることが多い。例えばガ
ス化装置１１が流動層炉で構成されている場合は、チャ
ーＣ_Xは比重が流動媒体より軽いため流動層表面に蓄積
される。従って、不燃物を抜き出すため炉底から流動媒
体の抜き出しを行ってもチャーＣ_Xは抜けず、流動媒体
ばかり抜けて炉内がチャーベッド化し操業停止に至る場
合がある。

【００６０】チャー燃焼速度とガス燃焼速度との関係
は、チャー燃焼速度≦ガス燃焼速度の関係にあるから、
通常はチャー燃焼より先にガスの燃焼が酸素を消費す
る。従って、チャーＣ_Xの蓄積量を抑えるためにチャー
Ｃ_Xの燃焼量を増加させようとして酸素を吹き込んで
も、可燃ガスが燃焼してしまう（可燃性ガスのエネルギ
ーを必要以上に熱に変換してしまう）。むろん酸素を吹
き込んだ分炉内温度は上昇するため、温度上昇によるチ
ャー燃焼効率の改善効果もあるが、チャー燃焼速度に与
える影響はあまり大きくない（ガス反応性上昇の度合い
の方が大きい）。

【００６１】上記のようにガス化装置１１とは別に、チ
ャー燃焼装置１４を設け、ガス化装置１１からチャーを
抜き取って燃焼させることにより、次のようなメリット
が生じる。

【００６２】ガス化装置１１とは独立したチャー燃焼
に適した条件での燃焼が可能である（燃焼温度や滞留時
間など）。

【００６３】チャー燃焼を目的として投入した酸素で
製品ガスとなるガスを燃焼させてしまうことがない。

【００６４】可燃性ガスがチャー燃焼ガスによって希
釈されることがない（高カロリーガスを取り出せる）。

【００６５】製品としての価値が高い可燃性ガスと価
値の低い燃焼ガスをそれぞれ独自に利用できる。

【００６６】原料Ａが石炭や木質系バイオマスなど固
定炭素の多い場合、多量に排出されるチャーＣ_Xを抜き
出して廃棄した場合、燃料のエネルギー利用率が完全燃
焼よりも低くなる。チャー燃焼装置１４でチャーＣ_Xを
燃焼してその熱を利用することで原料Ａのエネルギー効
率が改善される。

【００６７】石炭やバイオマス等の固定炭素が多い原料
Ａをガス化する場合に、ガス化装置１１内で発生する上
記チャーの問題を解決する方法として、チャー燃焼装置
１４を設けて、ガス化装置１１から抜き取ったチャーＣ
_Xを燃焼させ、その燃焼排ガスＧ_Cを触媒再生装置１３に
供給し、触媒の再生熱として利用することで、製品ガス
Ｇ_Bの一部を燃焼させたり、外部エネルギーを利用しな
くても劣化した触媒Ｃ_A’の再生が可能となる。

【００６８】チャーＣ_Xを全量ガス化させて製品ガスＧ_B
とするのは難しい（詳細は解明されていないこともある
が、反応が複雑であったり、ガス化速度が遅くチャー供
給量と発生ガス量のアンバランスなどの理由による）。
従って、固定炭素の多い原料Ａのガス化においては炭素
転換率（燃料中のカーボンをどれだけガスにできるか）
がよく評価の基準となる。しかしなから、容易にガス化
されない（或いはガスになりにくい）固定炭素について
は、ガス化できなくとも上記のようにチャー燃焼装置１
４を設けて燃焼させることにより、そのエネルギーは利
用できる（燃焼させなければそのままエネルギーロスと
なる）。

【００６９】従来のガス化によるコージェネレーション
の考え方では、チャーＣ_Xの燃焼による燃焼排ガスＧ
_Cは、その顕熱を蒸気で回収し発電に使用することで利
用することもできる。しかしながら、触媒Ｃ_Aによる比
較的低温度でのガス化ガスを製造する場合は、高温顕熱
が得られる部分は限られているため、触媒再生に必要な
熱として利用した方がよい（回収した電気の一部で加熱
するようにすれば、外部エネルギーの消費は抑えられる
が、熱から電気の変換ロス分だけ効率が低下する）。

【００７０】図４は本発明に係る可燃ガス改質方法を実
施する装置のシステム構成例を示す図である。本装置が
図３の装置と相違する点は、ガス化装置１１からの生成
ガスＧ_Aに含まれるダストを除去する除塵装置１５を設
けた点、ガス化装置１１から抜き出された不燃物Ｉ、灰
Ｊ及びチャーＣ_Xの混合体から不燃物Ｉを除去する選別
装置１６を設けた点、チャー燃焼装置１４から排出され
る灰Ｊを含む燃焼排ガスＧ_Cから灰Ｊを除去する除塵装
置１７を設けた点である。

【００７１】可燃性ガスを改質する装置を上記のように
構成することにより、ガス化装置１１からの灰Ｊ及びチ
ャーＣ_Xを含む生成ガスＧ_Aは除塵装置１５で灰Ｊ及びチ
ャーＣ_Xを除去し、ガス改質装置１２に供給すると共
に、除去した灰Ｊ及びチャーＣ_Xをチャー燃焼装置１４
に供給する。また、ガス化装置１１からの不燃物Ｉと灰
ＪとチャーＣ_Xの混合体から選別装置１６で不燃物Ｉを
選別除去し、灰ＪとチャーＣ_Xをチャー燃焼装置１４に
供給する。チャー燃焼装置１４からの燃焼排ガスＧｃは
除塵装置１７で灰Ｊを除去したあと、触媒再生装置１３
に供給され、該燃焼排ガスＧｃの顕熱が触媒再生熱とし
て利用される。

【００７２】可燃性ガスを改質する上記装置において、
ガス化装置１１内の還元雰囲気から排出されるチャーＣ
_Xは、高温のままで抜き出されて酸素に触れると燃焼す
る。そのためガス化装置１１からチャーＣ_Xを抜き出す
には、次のような対策が必要となる。ａ）高温のまま還元雰囲気を保って抜く（例えば窒素封
入や蒸気パージなど）。ｂ）冷却しながら抜き出す（タール固着トラブルを防ぐ
ため、蒸気によるパージが必要）。

【００７３】しかしながら、ａ）の場合は封入している
窒素やパージガスが切れたり、搬送経路のシール性能が
保てなくなったり、ガス化装置（炉）内の圧力バランス
の乱れなど、様々な要因で外部から酸素が漏れ込む可能
性が残されている。酸素が少しでも漏れれば、局部燃焼
による急激な温度上昇で固着トラブルやクリンカによる
閉塞トラブルを起こす。

【００７４】また、ｂ）の場合はチャーＣ_Xの燃焼に関
しては比較的安全であるが、ガス化炉内に存在するター
ル分が同伴される可能性があり、冷却によってタールが
析出固化し閉塞する可能性がある。従って、蒸気などで
抜き出した経路をパージしてタールを追い出す必要があ
る。また、抜き出したチャーを燃焼させて、その熱を利
用しようとする場合には冷却後に再び加熱しなければな
らず効率的にも望ましくない。

【００７５】また、搬送するチャーＣ_Xの流量も重要で
ある。炉内における滞留量が所定の量となるように抜き
出さねばならないが、チャーＣ_Xの発生量が多い原料で
は、チャーの搬送量が非常に多くなり搬送装置が大掛か
りなものになってしまう。チャー発生量÷炉内濃度＝チ
ャー搬送量となり、ガス化装置（炉）１１内のチャーＣ
_Xが同じ濃度の場合、発生量と搬送量は比例する。

【００７６】また、ガス化装置１１が流動層炉の場合
は、チャーＣ_Xだけを選択的に抜き出すのは難しく（た
だし表層に留まり易い傾向を利用してある程度は選択的
に抜き出せる）、たいていの場合は流動媒体と共に抜き
出すことになる。従って、抜き出した流動媒体とチャー
Ｃ_Xを選別する装置（遠心分離、篩分け、比重差選別
等）を設けるか、チャー燃焼装置１４も流動層炉として
両者の流動媒体を循環させる必要がある。

【００７７】図５は本発明に係る可燃ガス改質方法を実
施する装置のシステム構成例を示す図であり、図４に示
す装置の上記問題点を改善したものである。本装置が図
４の装置と相違する点は、ガス化装置１１に流動層を有
するガス化室１１−１と流動層を有する燃焼室１１−２
を統合した炉統合型を用いた点と、ガス化室１１−１か
ら抜き出された不燃物Ｉ、チャーＣ_X及び灰Ｊの混合体
から不燃物Ｉを選別分離し、残るチャーＣ_X及び灰Ｊを
燃焼室１１−２に供給するようにした選別装置１８を設
けた点である。

【００７８】上記のようにガス化装置１１をガス化室１
１−１と燃焼室１１−２の炉統合型としたことにより、
ガス化装置１１内に原料Ａのガス化の機能とチャー燃焼
の機能を持たせている。これにより、同じ装置内で発生
したチャーＣ_Xを燃焼させてしまうため、チャーＣ_Xの搬
送に関わるトラブルを避けることができる。

【００７９】ガス化装置１１内は原料Ａをガス化する区
画（ガス化室）と、チャーＣ_Xを燃焼させる区画（燃焼
室）に分けられ、原料Ａをガス化した生成ガスＧ_Aとチ
ャーＣ_Xを燃焼させた燃焼排ガスＧ_Cをそれぞれ独立に取
り出すことができるようにする。例えばフリーボードを
仕切り板などで両区画を完全に仕切る。更に燃焼室１１
−２にはチャーＣ_Xを燃焼させるだけの酸素が供給され
るため、この酸素がガス化室１１−１に漏れ込まないよ
う、フリーボードだけでなく、炉底部分まで両区画が互
いに隔離されることが望ましい。

【００８０】上記のようにガス化装置１１内をガス化室
１１−１と燃焼室１１−２に区画し、ガス化室１１−１
から燃焼室１１−２にチャーＣ_Xを搬送するためには、
搬送媒体を介して行うことになるが、搬送媒体としては
流動層における流動媒体Ｍ_Xを利用するのがよい。ガス
化室１１−１で発生したチャーＣ_Xを流動媒体Ｍ_Xと伴に
燃焼室１１−２に送り込み、燃焼室１１−２でチャーＣ
_Xを燃焼させ、その燃焼熱で加熱された流動媒体Ｍ_Xを再
びガス化室１１−１に戻す。

【００８１】燃焼室１１−２からガス化室１１−１へ流
動媒体Ｍ_Xが戻ることによって、燃焼室１１−２の熱の
一部はガス化室１１−１の熱分解熱源としても利用され
る。この場合、流動媒体Ｍ_Xが存在する炉底部の両区画
に流動媒体の移動に必要なだけの通路が必要となる。流
動媒体Ｍ_Xの存在と適切な流動化速度を維持することで
燃焼室１１−２からガス化室１１−１への酸素漏れ込み
はある程度防ぐことができるが、内部循環流動床ガス化
炉のようにガス化室１１−１と燃焼室１１−２の間に流
動媒体の移動する層を設けたり、原料濃度の低いガス化
室１１−１の底部に流動媒体を戻すようにすればなおよ
い。

【００８２】原料Ａに不燃物が多く含まれている場合
は、従来のガス化装置と同じくガス化室１１−１からの
抜き出し機構（不燃物排出装置、選別装置）を設けなけ
ればならない。ここでは選別装置１８を設け、ガス化室
１１−１からの不燃物Ｉ、チャーＣ_X及び灰Ｊの混合体
から不燃物Ｉを選別分離し、チャーＣ_Xと灰Ｊを燃焼室
１１−２に供給するようにしている。ガス化室１１−１
からの抜き出しの際に同伴されるチャーＣ_Xのハンドリ
ングについては酸素遮断や閉塞防止に留意する必要があ
るが、従来の方法のようにチャー発生量に見合うだけの
量を全て抜き出すわけではないため、トラブルの危険性
は緩和される。

【００８３】ガス化室１１−１からチャーＣ_X及び灰Ｊ
を含む生成ガスＧ_Aが除塵装置１５を通して、チャーＣ_X
及び灰Ｊを除去して供給されるが、この除去されたチャ
ーＣ_Xは必要に応じて（チャーＣ_Xの多い場合）、燃焼室
１１−２（チャーＣ_Xの燃焼用目的）やガス化室１１−
１（チャーＣ_Xのガス化目的）に戻す。なお、ガス改質
装置１２には触媒（触媒粒子）Ｃ_Aを補充できるように
なっており、また、触媒反応条件によっては（蒸気＋酸
素）等の酸化剤Ｏ_Xを入れて高温化できるようになって
いる。

【００８４】図３２は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成を示す図で、図５に示した
装置の別の構成例を示す図であり、特に原料Ａ１を熱分
解した時に発生するチャーＣ_Xが少ない場合の問題点を
解決する上で好ましい構成の装置となっている。

【００８５】上述した問題点は、ガス化室１０１へ原料
Ａ１を供給すると共に、燃焼室１０２へ原料Ａ２を供給
することで、燃焼室１０２で流動媒体に与える熱量の不
足分を補うことにより解決できる。即ち、燃焼室１０２
で流動媒体に与えた熱量がガス化室１０１でのガス化の
熱源として有効に使うことができる。

【００８６】本実施形態例としては、統合型ガス化炉１
００の、ガス化室１０１と燃焼室１０２に対して、原料
Ａ１及び原料Ａ２を各々ガス化室１０１、燃焼室１０２
へ投入するように構成することができる。

【００８７】また、バーナーを燃焼室１０２の上部に設
置して、原料Ａ２として可燃性ガスを導入し、燃焼させ
ることもできるし、燃焼室１０２へ原料Ａ２として可燃
物を供給するようにしてもよい。

【００８８】本実施形態例では、ガス化室１０１から生
成される生成ガスＧ_Aは、除塵装置１０３と、ガス改質
装置１０４と、ガス減温・洗浄装置１０５を経て、製品
ガスＧ_Bとなる。他方、燃焼室１０２から得られる燃焼
ガスＧ_Ｄは、廃熱回収装置１０７（例えば廃熱ボイラ
ー）と、集塵装置１０８、誘引送風機１０９を経て、煙
突１１０から大気中に放出される構成としている。

【００８９】集塵装置１０８としては、例えば原料Ａ
１、Ａ２中に含まれる重金属や塩素分の含有濃度が低い
場合には、バグフィルターのほかに、特に電気集塵機を
用いることもできる。廃熱回収装置１０７としてボイラ
ーを用いた場合には、得られた蒸気をガス化室１０１に
導入するガスＧ_Eとして利用することもできる。

【００９０】また、燃焼ガスＧ_Dから分岐した分岐管１
２０を経て触媒再生装置１１５にガスの一部が導入さ
れ、触媒再生に必要な熱量を賄うことができる。熱量を
奪われた後のガスは触媒再生装置１１５から再び分岐管
１２１を経て、燃焼ガスＧ_Dの経路１１１に戻される。

【００９１】なお、原料Ａ２としては、原料Ａ１と同じ
としても或いは助燃料的なものを用いてもよい。原料Ａ
１及び原料Ａ２に不燃物が多く含まれている場合には、
ガス化室１０１からの不燃物抜出し機構だけでなく、燃
焼室１０２からの不燃物抜出し機構を設置することもで
きるし、ガス化室１０１及び燃焼室１０２から抜き出し
た不燃物を選別する機構としては、共通のものを用いる
こともできるし、各々別のものを用いることもできる。

【００９２】図６は本発明に係る可燃ガス改質方法を実
施する装置のシステム構成例を示す図である。本装置が
図５の装置と相違する点は、ガス化装置１１の流動層の
流動媒体に流動媒体（砂）Ｍ_Xと触媒（触媒粒子）Ｃ_Aの
混合体を用い、ガス化装置１１のガス化室１１−１又は
燃焼室１１−２から抜き出したチャーＣ_X、灰Ｊ、不燃
物Ｉ、流動媒体Ｍ_X及び触媒Ｃ_A’の混合体を選別装置１
８に導き、選別装置１８で不燃物Ｉを除去し、チャーＣ
_Xと灰Ｊを燃焼室１１−２に戻し、触媒Ｃ_Aを搬送路１９
を通してガス改質装置１２に戻すようにし、更にガス改
質装置１２でガス改質に寄与し、劣化した触媒Ｃ_A’を
燃焼室１１−２戻すようにした点である。

【００９３】可燃性ガス改質方法を実施する装置を上記
のように構成することにより、ガス化装置１１の燃焼室
１１−２でチャーＣ_Xの燃焼熱等の熱で劣化した触媒
Ｃ_A’を加熱再生できるから、図５の装置における触媒
再生装置１３を省略することが可能となる。更に劣化し
た触媒Ｃ_A’を直接燃焼室１１−２に投入することによ
り、劣化原因の１つである析出炭素の燃焼・除去再生が
可能となる。なお、搬送路１９には触媒Ｃ_Aを補充でき
るようになっている。また、上記チャーＣ_X、灰Ｊ、不
燃物Ｉ、流動媒体Ｍ_X及び触媒Ｃ_Aの混合体は不燃物Ｉが
多い場合はガス化室１１−１から、そうでなければガス
化室１１−１又は燃焼室１１−２からのどちらから抜き
出してもよい。

【００９４】図７は本発明に係る可燃性ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図である。本装置
が図６の装置と相違する点は、ガス化装置１１の燃焼室
１１−２からの再生された触媒Ｃ_A及び灰Ｊを含む燃焼
排ガスＧ_Cを除塵装置１７に導き、該燃焼排ガスＧ_Cから
触媒Ｃ_A及び灰Ｊを除去し、除去した該触媒Ｃ_A及び灰Ｊ
を選別装置に導き、選別装置２０で灰Ｊを選別除去し、
残る触媒Ｃ_Aを搬送路１９’を通してガス改質装置１２
に戻している点である。なお、ガス改質装置１２は搬送
路１９’を介して触媒Ｃ_Aを補充できるようになってい
る。

【００９５】図８は本発明に係る可燃性ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図である。本装置
が図５の装置と相違する点は、触媒再生装置１３で再生
された触媒Ｃ_Aをガス化装置１１のガス化室１１−１に
導入し、該ガス化室１１−１で原料Ａをガス化して生成
ガスＧ_Aを改質（タール分解）し、更に該ガス化室１１
−１からの改質された生成ガスＧ_A’、チャーＣ_X、灰Ｊ
及びガス改質に寄与し劣化した触媒Ｃ_A’の混合体を除
塵装置１５に導き、チャーＣ_X、灰Ｊ及び触媒Ｃ _A’を除
去し、改質された生成ガスＧ_A’を製品ガスＧ_Bとして得
るようにした点である。

【００９６】除塵装置１５で除去されたチャーＣ_X、灰
Ｊ及び触媒Ｃ_A’は選別装置２０にも導かれ、チャーＣ_X
及び灰Ｊは選別され燃焼室１１−２に送られると共に、
残る劣化した触媒Ｃ_A’は触媒再生装置１３に送られ
る。該触媒再生装置１３で加熱再生された触媒Ｃ_Aは上
記のようにガス化室１１−１に送られる。なお、ガス化
室１１−１に触媒Ｃ_Aを送る搬送経路には触媒Ｃ_Aを補充
できるようになっている。

【００９７】図９は本発明に係る可燃性ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図である。本装置
が図８の装置と相違する点は、除塵装置１５で改質され
た生成ガスＧ_A’から除去されたチャーＣ_X及び灰Ｊをガ
ス化装置１１の燃焼室１１−２に戻している点と、ガス
化装置１１のガス化室１１−１から抜き出したチャーＣ
_X、灰Ｊ、不燃物Ｉ及び劣化した触媒Ｃ_A’の混合体を選
別装置１８に導き、該選別装置１８で不燃物Ｉは選別排
出し、チャーＣ_X及び灰Ｊは燃焼室１１−２に戻し、劣
化した触媒Ｃ_A’は触媒再生装置１３に移送するように
した点である。なお、触媒Ｃ_Aをガス化室１１−１に補
充できるようになっている。

【００９８】図１０は本発明に係る可燃性ガス改質方法
を実施する装置のシステム構成例を示す図である。本装
置はガス化装置に流動層炉を用い且つ流動媒体に触媒粒
子を用いたものである。２１は流動媒体に触媒（触媒粒
子）Ｃ_Aを用いる流動層ガス化炉を具備するガス化装置
であり、該ガス化装置２１で原料Ａをガス化すると同時
にガスの改質（タール分解）を行い、その改質された生
成ガスＧ_A’を除塵装置２２に通してその中に含まれる
チャーＣ_Xや灰Ｊや劣化した触媒（流動媒体として利用
された劣化した触媒粒子）Ｃ_A’を除去し、製品ガスＧ_B
を得る。この除塵装置２２で除去されたチャーＣ_X、灰
Ｊ及び触媒Ｃ_A’はチャー燃焼装置２４に送られ、該チ
ャー燃焼装置２４でチャーＣ_Xは燃焼する。

【００９９】ガス化装置２１から抜き出された不燃物
Ｉ、チャーＣ_X、灰Ｊ及び触媒Ｃ_A’の混合体は選別装置
２３に送られ、選別装置２３で篩分け、磁選、比重差な
どの選別で不燃物Ｉは選別除去され排出される。残った
チャーＣ_X、灰Ｊ及び触媒Ｃ_A’はチャー燃焼装置２４に
送り込まれる。該チャー燃焼装置２４ではチャーＣ_Xは
上記除塵装置２２からのチャーＣ_Xと一緒に燃焼され、
該チャー燃焼熱の顕熱により劣化した触媒Ｃ_A’は加熱
再生され、触媒Ｃ_Aとなり、炉底から抜き出されガス化
装置２１に再び送られ、流動媒体及び触媒として利用さ
れる。

【０１００】チャー燃焼装置２４からの触媒粒子は解砕
され易く細かくなる場合や、もともと粒径が小さな触媒
Ｃ_Aを使用する場合は、燃焼排ガスＧ_Cと伴に飛散する量
が多いため除塵装置２５に送られ、該除塵装置２５で触
媒Ｃ_A及び灰Ｊが捕捉され燃焼排ガスＧ_Cから除去され
る。該捕捉除去された触媒Ｃ_A及び灰Ｊは選別装置２６
に送られ、該選別装置２６では触媒Ｃ_Aと灰Ｊは分離さ
れ、灰Ｊは選別除去され排出されると共に、触媒Ｃ_Aは
ガス化装置２１に送られ、上記チャー燃焼装置２４から
の触媒Ｃ_Aと同様、流動媒体及び触媒として利用され
る。この選別装置２６には触媒Ｃ_Aの粒子の状態によ
り、比重差による選別や遠心分離による選別の選別装置
を用いる。

【０１０１】図１０に示す構成の装置では、チャーＣ_X
を含む粒子のハンドリングが必要であり、酸素遮断が必
要である。但し、ガス化と同時に触媒によるタール分解
が行われるため、搬送経路を冷却してもタールが固着し
てトラブルが発生する可能性が少なく、チャーＣ_Xを含
む粒子を冷却して搬送することができる。しかしなが
ら、一方では触媒Ｃ_Aを冷却してガス化装置２１に戻す
ことは熱効率の低下を招く。

【０１０２】図１１は本発明に係る可燃性ガス改質方法
を実施する装置のシステム構成例を示す図である。本装
置は図１０に示す装置の上記問題点を改善するためのも
ので、本装置が図１０に示す装置と異なる点はガス化装
置２１を流動層を有するガス化室２１−１と燃焼室２１
−２の炉統合型とした点である。ガス化室２１−１で原
料Ａをガス化すると同時に生成ガスＧ_Aを流動媒体であ
る触媒Ｃ_Aと接触させ改質し、この改質された生成ガス
Ｇ_A’を除塵装置２２を通してその中に含まれるチャー
Ｃ_Xや灰Ｊや触媒（劣化触媒）Ｃ_A’を除去し、製品ガス
Ｇ_Bを得ている。該除塵装置２２で除去されたチャー
Ｃ_X、灰Ｊ及び触媒Ｃ_A’は燃焼室２１−２に送り込み燃
焼させる。

【０１０３】ガス化室２１−１からのチャーＣ_Xを含む
触媒（流動媒体）Ｃ_A’は、燃焼室２１−２に送り込ま
れ、該触媒Ｃ_A’はチャーＣ_Xの燃焼熱により加熱再生さ
れ、再生触媒Ｃ_Aとなって再びガス化室２１−１に送り
込まれる。また、ガス化室２１−１から抜き出された不
燃物Ｉ、チャーＣ_X、灰Ｊ及び触媒Ｃ_A’の混合体は選別
装置２３に送り込まれ、該選別装置２３で不燃物Ｉが選
別除去され、残るチャーＣ_X、灰Ｊ及び触媒Ｃ_A’は燃焼
室２１−２に送り込まれ、該燃焼室２１−２でチャーＣ
_Xは燃焼し、劣化している触媒Ｃ_A’の加熱再生に寄与す
る。燃焼室２１−２からの灰Ｊ及びチャーＣ_Xを含む排
ガスＧ_Cは除塵装置２５に送られ、灰Ｊ及び触媒Ｃ_Aが除
去され排出される。該除去された灰Ｊ及び触媒Ｃ_Aは選
別装置２６に送り込まれ、該選別装置２６で、灰Ｊと触
媒Ｃ_Aは選別分離され、触媒Ｃ_Aはガス化室２１−１に再
び送り込まれる。

【０１０４】同じ流動層炉内で流動媒体である粒子状の
触媒Ｃ_Aを直接移動させる。移動方法は内部循環型流動
床ガス化炉のように、ガス化室２１−１と燃焼室２１−
２の流動媒体の流動化速度の差による流動媒体（触媒Ｃ
_A）の移動を利用する。図１０に示す装置の場合と同
様、触媒Ｃ_Aが解砕しやすかったり小粒径で飛散しやす
い場合は、除塵装置２５で捕捉された灰Ｊ及び触媒Ｃ_A
の混合体から選別装置２６で触媒Ｃ_Aを選別しガス化室
２１−１に戻すのがよい。また、ガス化室２１−１と燃
焼室２１−２を隔離したり、燃焼室２１−２からガス化
室２１−１への酸素混入を防ぐ手段が必要であることは
これまでと同様である。

【０１０５】上記ガス化装置２１の流動層炉に用いる流
動媒体にタール分解用触媒粒子（ＣａＯ、Ａｌ₂Ｏ₃Ｎ
ｉ、ＦｅＳｉＯ₂、ＭｇＳｉＯ₂等）を用いると、原料Ａ
のガス化と触媒作用によるタール分解を同時に行うこと
ができる。また、ＣａＯ等は脱硫剤、脱塩剤としても機
能するため、同時に脱硫、脱塩を行うことが可能とな
る。

【０１０６】図１２は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図である。本装置
は図示するように、バイオマス、一般廃棄物、産業廃棄
物、ＲＤＦ、廃プラスチック等の原料Ａをガス化装置３
１でガス化し、その生成ガスＧ_Aを除塵・触媒装置３２
で、除塵・改質して、製品ガスＧ_Bを得ている。

【０１０７】ガス化装置３１から排出される生成ガスＧ
_Aには、上述のようにタール、ダスト及びチャーが含ま
れているため、これを除去する必要がある。改質（ター
ル分解）後のガスであれば、湿式ガス洗浄によってダス
トやチャーを除去することができる。しかし、タール分
解前のガスは冷却によるタール析出の問題があるため、
冷却前にタールを分解しなければならない。低温でター
ルを分解する触媒の劣化や汚染を防ぐには、触媒装置の
前段で除塵するのが望ましい。

【０１０８】原料Ａをガス化するガス化温度領域におけ
る高温除塵装置としてはセラミックスフィルタが利用さ
れている。しかしタールが分解されていない状態での除
塵は、高温運転時は問題が無くとも、停止時に酸素とタ
ールが反応し局部高温化による破損が生じたり、タール
析出による目詰まりなどのトラブルが起こりやすい。

【０１０９】上記問題を改善するために、図１２に示す
システムではガス化装置３１の後段に除塵・触媒装置３
２を配置した構成を採用している。即ち、除塵・触媒装
置３２は除塵装置のフィルタ部分に触媒を担持させるか
或いは触媒粒子を充填した粒子フィルタを除塵装置とし
たものである。触媒機能を有するこれらフィルタを通過
する生成ガスＧ_Aはフィルタによる除塵に加え、触媒反
応によるタールの分解が促進される。

【０１１０】図１３は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図で、図１２の装
置を発展させた構成を採用している。図示するように、
除塵・触媒装置３２でガス改質（タール分解）に寄与
し、劣化した触媒Ｃ_A’は該除塵・触媒装置３２から抜
き取られ、触媒再生装置３３に送られ、再生された触媒
Ｃ_Aとなって再び除塵・触媒装置３２に供給される。

【０１１１】ガス化装置３１から抜き取られた不燃物
Ｉ、チャーＣ_X及び灰Ｊの混合体は選別装置３４に送ら
れ、該選別装置３４で不燃物Ｉが選別除去され、残るチ
ャーＣ _Xや灰Ｊはチャー燃焼装置３５に送られ、該チャ
ー燃焼装置３５でチャーＣ_Xは燃焼する。チャー燃焼装
置３５からの灰Ｊを含む燃焼排ガスＧ_Cは除塵装置３６
に送られ、該除塵装置３６で灰Ｊが除去され、残る燃焼
排ガスＧ_Cは触媒再生装置３３に送られ、該触媒再生装
置３３で劣化した触媒Ｃ_A’は燃焼排ガスＧ_Cの顕熱で加
熱再生される。除塵・触媒装置３２で改質（タール分
解）に寄与し、劣化した触媒Ｃ_A’を触媒再生装置３３
に投入し、加熱再生された触媒Ｃ_Aを選別して除塵・触
媒装置３２に戻してもよい。

【０１１２】図１４は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図で、図９の装置
を発展させた構成を採用している。本装置が図９に示す
装置と異なる点は、ガス化装置３１を流動層を有するガ
ス化室３１−１と流動層を有する燃焼室３１−２の炉統
合型とした点である。このように、ガス化装置３１を原
料Ａをガス化するガス化室３１−１とチャーを燃焼させ
る燃焼室３１−２を統合した炉統合型としたことによ
り、ガス化装置３１内に原料Ａのガス化の機能とチャー
燃焼の機能を持たせることができる。

【０１１３】ガス化装置３１内のガス化室３１−１と燃
焼室３１−２は、原料Ａをガス化した生成ガスＧ_Aとチ
ャーＣ_Xを燃焼させた燃焼排ガスＧ_Cをそれぞれ独立に取
り出すことができるよう、例えばフリーボードを仕切り
板などで両区画を完全に仕切る。更に燃焼室３１−２に
はチャーＣ_Xを燃焼させるだけの酸素が供給されるた
め、この酸素がガス化室３１−１に漏れ込まないよう、
フリーボードだけでなく、炉底部分まで両区画が互いに
隔離されることが望ましい。

【０１１４】上記のようにガス化装置３１内をガス化室
３１−１と燃焼室３１−２に区画し、ガス化室３１−１
から燃焼室３１−２にチャーＣ_Xを流動層の流動媒体Ｍ_X
を利用して移送する。即ち、ガス化室３１−１で発生し
たチャーＣ_Xを流動媒体Ｍ_Xと伴に燃焼室３１−２に送り
込み、燃焼室３１−２でチャーＣ_Xを燃焼させ、その燃
焼熱で加熱された流動媒体Ｍ_Xを再びガス化室３１−１
に戻している。

【０１１５】燃焼室３１−２からガス化室３１−１へ流
動媒体Ｍ_Xが戻ることによって燃焼室３１−２の熱の一
部はガス化室３１−１の熱分解熱源としても利用され
る。この場合、流動媒体Ｍ_Xが存在する炉底部には両区
画に流動媒体Ｍ_Xの移動に必要なだけの通路が必要とな
る。流動媒体Ｍ_Xの存在と適切な流動化速度を維持する
ことで燃焼室３１−２からガス化室３１−１への酸素漏
れ込みはある程度防ぐことができるが、内部循環流動床
ガス化炉のようにガス化室３１−１と燃焼室３１−２間
に流動媒体Ｍ_Xの移動する層を設けたり、原料濃度の低
いガス化室３１−１の底部に流動媒体Ｍ_Xを戻すように
すれば、なおよい。

【０１１６】原料Ａに不燃物Ｉが多く含まれている場合
は、従来のガス化装置と同じくガス化室３１−１から不
燃物Ｉを抜き出す不燃物抜き出し機構（不燃物排出装
置、選別装置）を設けなければならない。ここでは選別
装置３４を設け、ガス化室３１−１から抜き出された不
燃物Ｉ、チャーＣ_X及び灰Ｊの混合体から不燃物Ｉを選
別除去し、チャーＣ_Xと灰Ｊを燃焼室３１−２に供給す
るようにしている。ガス化室３１−１からの抜き出しの
際に同伴されるチャーＣ_Xのハンドリングについては酸
素遮断や閉塞防止に留意する必要があるが、従来の方法
のようにチャー発生量に見合うだけの量を全て抜き出す
わけでないため、トラブルの危険性は緩和される。

【０１１７】なお、除塵・触媒装置３２で除去したチャ
ーＣ_Xは必要に応じて（チャーＣ_Xの量が多い場合）、該
チャーＣ_Xを燃焼室３１−２に（燃焼目的）やガス化室
３１−１に（ガス化目的）戻す。また、上記例では、除
塵・触媒装置３２で劣化した触媒Ｃ_A’を触媒再生装置
３３で加熱再生して、除塵・触媒装置３２に再び戻して
いるが、燃焼室３１−２を触媒再生に利用してもよい。
即ち、除塵・触媒装置３２で改質（タール分解）に寄与
し、劣化した触媒Ｃ_A’を燃焼室３１−２に投入し、加
熱再生された触媒Ｃ_Aを選別して除塵・触媒装置３２に
戻してもよい。

【０１１８】図１５は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図で、図１３の装
置を発展させた構成を採用したものであり、本装置は図
１３のガス化装置３１のガス化機能とチャー燃焼装置３
５のチャー燃焼機能と除塵・触媒装置３２の除塵・改質
機能を一つの流動層炉で実現するため、ガス化・燃焼・
除塵改質装置４０を設けている。即ち、ガス化・燃焼・
除塵改質装置４０は、原料Ａをガス化するガス化室４０
−１、チャーＣ_Xを燃焼する燃焼室４０−２及び生成ガ
スＧ_Aの除塵及び改質（タール分解）する除塵・触媒室
４０−３で構成される。

【０１１９】図１３に示すように、除塵・触媒装置３２
を設け、該除塵・触媒装置３２に触媒粒子を利用した粒
子フィルタを用いた場合、固定層（充填層）で使用する
こともできるが、触媒粒子のハンドリングを考慮した場
合、図１３のように流動層を用いると触媒粒子のハンド
リングが容易となる。

【０１２０】劣化したフィルタの触媒粒子を加熱して再
生して再利用する場合、例えばチャーＣ_Xの燃焼熱を利
用して劣化した触媒粒子を再生し、該再生した触媒粒子
をフィルタに供給するようなケースでは、フィルタから
の触媒粒子を抜き出し、再生装置への供給、再生した触
媒粒子のフィルタへの供給等のハンドリングが必要とな
る部分が多い。固定層でバッチ方式で触媒粒子を抜き出
す方法と比較して、図１４及び図１５に示すように流動
層（移動層）技術を利用したガス化装置３１及びガス化
・燃焼・除塵改質装置４０を用いれば、触媒（触媒粒
子）Ｃ_Aの連続抜き出し、連続供給が可能となる。

【０１２１】また、触媒再生装置３３において、熱源で
ある燃焼排ガスＧ_Cと触媒Ｃ_Aとの接触率を上げるのにも
流動層は有効であり、充填層で接触させる場合に比べて
触媒再生装置３３からの再生済み触媒Ｃ_Aの抜き出しも
容易になる。

【０１２２】サイクロン方式の除塵装置や遠心分離によ
る除塵装置の場合は、除塵装置の前段で触媒粒子を吹き
込み可燃ガスを改質した後、触媒Ｃ_Aは生成ガスＧ_A中の
チャーＣ_Xやダストと共に捕集され、生成ガスＧ_Aと分離
され、チャー燃焼室（触媒再生室）に送ることで除塵と
改質（タール分解）を同時に行うことができる。

【０１２３】図１６は図１４の触媒再生装置３３の触媒
再生を燃焼室３１−２にさせる場合の構成例である。ガ
ス化装置３１は図示するように、流動層３１ａを具備す
る流動層炉を隔壁３１ｂでガス化室３１−１と燃焼室３
１−２に区画している。また、流動層３１ａの隔壁３１
ｂの下端下方は流動媒体の移動通路となっている。除塵
・触媒装置３２は濾材３２ａが設けられ、該濾材３２ａ
の上に触媒Ｃ_Aが充填されている。

【０１２４】ガス化室３１−１からのチャーＣ_X及び灰
Ｊを含む生成ガスＧ_Aを除塵・触媒装置３２の濾材３２
ａの下方に供給することにより、チャーＣ_X及び灰Ｊは
濾材３２ａに捕集されて除去され、生成ガスＧ_Aは散気
ノズル３２ｃから触媒Ｃ_Aの固定層（充填層）３２ｂの
中に噴出され、該触媒Ｃ_Aの固定層３２ｂを通って改質
（タール分解）され、製品ガスＧ_Bとなる。濾材３２ａ
に捕集除去されたチャーＣ_X及び灰Ｊは必要に応じて燃
焼室３１−２及びガス化室３１−１に供給される。

【０１２５】ガス化室３１−１の流動層３１ａから抜き
出された不燃物Ｉ、灰Ｊ、チャーＣ _X及び流動媒体であ
る触媒Ｃ_Aの混合体は選別装置３４に供給され、不燃物
Ｉが選別除去され、残る灰Ｊと触媒Ｃ_AとチャーＣ_Xは燃
焼室３１−２に戻される。除塵・触媒装置３２で生成ガ
スＧ_Aの改質（タール分解）に寄与し、劣化した（触媒
機能の衰えた）触媒Ｃ_A’は燃焼室３１−２に送られ、
該燃焼室３１−２で加熱再生され、再生触媒Ｃ_Aとして
除塵・触媒装置３２に戻される。燃焼室３１−２で加熱
再生された触媒Ｃ_Aはガス化室３１−１に移送される。
燃焼室３１−２からの燃焼排ガスＧ_Cは熱回収装置３７
を通って熱回収され、除塵装置３８を通ってダストが除
去され、排出される。

【０１２６】図１７は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図で、図１１のガ
ス化と触媒再生と除塵及びガス改質を１つの流動層炉で
行う場合の構成を示す図である。ガス化・燃焼・除塵改
質装置４０は図示するように、流動層４０ａを具備する
流動層化炉を隔壁４０ｂ及び４０ｃでガス化室４０−１
と燃焼室４０−２と除塵・触媒室４０−３に区画してい
る。流動層４０ａの隔壁４０ｂ及び４０ｃの下端下方部
は流動媒体である劣化した触媒Ｃ_A’の移動通路となっ
ている。

【０１２７】除塵・触媒室４０−３の下方には除塵室４
１が設けられている。除塵室４１には、濾材４１ａが設
けられている。ガス化室４０−１で原料Ａをガス化した
チャーＣ_X及び灰Ｊを含む生成ガスＣ_Aは、除塵室４１の
濾材４１ａの下方に送り込まれ、チャーＣ_X及び灰Ｊは
濾材４１ａに捕集され、残る生成ガスＧ_Aは散気ノズル
４１ｂを通して流動層４０ａの中に噴出され、流動層４
０ａを構成する流動媒体である触媒Ｃ_Aで改質（タール
分解）され、除塵・触媒室４０−３から製品ガスＧ_Bと
して排出される。なお、流動層４０ａの底部には通常流
動気体及び酸化剤として空気Ｌが吹き込まれる。

【０１２８】除塵・触媒室４０−３で生成ガスＧ_Aの改
質（タール分解）に寄与し劣化した触媒Ｃ_A’は燃焼室
４０−２に移動し、加熱再生され、搬送路４０ｄを通っ
て除塵・触媒室４０−３に戻される。燃焼室４０−２か
らの燃焼排ガスＧ_Cは熱回収装置３７を通って熱回収さ
れ、除塵装置３８を通ってダストが除去され、排出され
る。また、燃焼室４０−２で加熱再生された触媒は搬送
路４０ｅを通ってガス化室４０−１に戻る。

【０１２９】図１８は除塵・触媒装置３２の構成例を示
す図である。図に示すように除塵・触媒装置３２内に濾
材３２ａを設け、灰Ｊ及びチャーＣ_Xを含む生成ガスＧ_A
をガス導入口３２−１から導き、濾材３２ａに浸入させ
ることにより、濾材３２ａにて灰Ｊ及びチャーＣ_Xと生
成ガスＧ_Aが分離される。該濾材３２ａで灰Ｊ及びチャ
ーＣ_Xが除去された生成ガスＧ_Aは濾材３２ａ上に形成さ
れた触媒Ｃ_Aの充填層３２ｂを通って改質（タール分
解）され、ガス排出口３２−２から製品ガスＧ_Bとして
排出される。ここで濾材３２ａには、セラミックや金属
製フィルタを用いる。分離された灰Ｊ及びチャーＣ_Xは
排出口３２−３から排出される。

【０１３０】また、除塵・触媒装置３２は図１９に示す
ように、内部に濾材に代えて砂やセラミックス粒子を充
填剤Ｏ_Xとして充填した充填層３２ｃを設け、ガス導入
口３２−１を通して導入される灰Ｊ及びチャーＣ_Xを含
む生成ガスＧ_Aから灰Ｊ及びチャーＣ_Xを分離するように
してもよい。該充填層３２ｃは充填剤Ｏ_Xを流下等によ
って移動させるものである。灰Ｊ及びチャーＣ_Xを含む
生成ガスＧ_Aを充填層３２ｃに浸入させることにより、
該充填層３２ｃの充填剤Ｏ_Xの粒子は灰Ｊ及びチャーＣ_X
を接触捕集し、灰Ｊ及びチャーＣ_Xを生成ガスＧ_Aから分
離する。該充填層３２ｃを透過した生成ガスＧ_Aは充填
層３２ｃからガス排出口３２−２までの流路中に配置さ
れ、触媒Ｃ_Aの充填層３２ｂを通って改質（タール分
解）され、ガス排出口３２−２から製品ガスＧ_Bとして
排出される。触媒Ｃ_Aは充填剤Ｏ_Xと混合して使用するか
ら、充填剤Ｏ_X自体を全てを触媒Ｃ_Aに置き換えても良
い。

【０１３１】排出口３２−３から排出された充填剤
Ｏ_X、灰分Ｊ及びチャーＣ_Xは、比重差選別機にて充填剤
Ｏ_Xと灰分ＪとチャーＣ_Xの比重差により分別し、分別さ
れた充填剤Ｏ_Xは再び除塵・触媒装置３２の充填層３２
ｃに戻し、灰Ｊは冷却した後回収される。これらの分別
は還元性雰囲気の中で行われる。

【０１３２】また、除塵・触媒装置３２は図２０に示す
ように、ガス導入口３２−１から導入される灰Ｊ及びチ
ャーＣ_Xを含む生成ガスＧ_Aから灰Ｊ及びチャーＣ_Xを旋
回流の遠心力の作用によって分離するように、所謂サイ
クロン式遠心分離器とすることもできる。除塵・触媒装
置３２の中或いはガス導入口３２−１の近傍に触媒（触
媒粒子）Ｃ_Aをロックホッパー４２等の生成ガスＧ_Aの雰
囲気と外気の雰囲気を隔離する装置を介して該生成ガス
Ｇ_A中に注入することにより、旋回流の混合攪拌作用に
より生成ガスＧ_A中のタール分を触媒Ｃ_Aにより分解させ
る。該除塵・触媒装置３２では、タール分解後に生成ガ
スＧ_Aから灰Ｊ及びチャーＣ_X及び劣化触媒Ｃ_A’が分離
され、排出口３２−３から排出され、タール分解後に生
成ガスＧ_Aは製品ガスＧ_Bとしてガス排出口３２−２から
排出される。

【０１３３】また、除塵・触媒装置３２は図２１に示す
ように、装置内に濾材３２ａを設け灰Ｊ及びチャーＣ_X
を含む生成ガスＧ_Aをガス導入口３２−１から導入し、
該濾材３２ａに灰Ｊ及びチャーＣ_Xを含む生成ガスＧ_Aを
浸透させることにより、灰Ｊ及びチャーＣ_Xは該濾材３
２ａで捕集分離され、該灰Ｊ及びチャーＣ_Xは排出口３
２−３から排出される。

【０１３４】濾材３２ａからガス排出口３２−２までの
流通路中に充填された触媒Ｃ_Aにより生成ガスＧ_Aのター
ルは分解され、改質された生成ガスＧ_Aは製品ガスＧ_Bと
なってガス排出口３２−２から排出される。ここで濾材
３２ａは、セラミックスや金属製のフィルタである。

【０１３５】触媒Ｃ_Aはタールの分解に使われた後、触
媒機能は劣化するので、その再生を行うため、濾材３２
ａの上方に散気ノズル３２ｂ等の散気手段を配し、それ
を介して生成ガスＧ_Aを噴出し触媒Ｃ_Aを流動化させて移
動し、劣化した触媒Ｃ_A’を触媒排出口３２−４から外
部に排出する。除塵・触媒装置３２内の濾材３２ａは触
媒排出口３２−４に近いほど低位になるように傾斜面を
設けるのが、劣化した触媒Ｃ_A’の排出に好適である。

【０１３６】図２２は除塵・触媒装置の他の構成例を示
す図である。本除塵・触媒装置３２は、図示するように
装置内で灰Ｊ及びチャーＣ_Xを生成ガスＧ_Aから分離する
ものとして、濾材に代えて砂やセラミックス粒子を充填
剤Ｏ_Xとして充填した充填層３２ｃを設けたものであ
る。該充填層３２ｃは充填剤Ｏ_Xの流下等によって移動
させるものである。該灰Ｊ及びチャーＣ_Xを含む生成ガ
スＧ_Aをガス導入口３２−１から導入し、充填層３２ｃ
に浸透させると、該充填層３２ｃの充填剤Ｏ_Xの粒子に
より灰Ｊ及びチャーＣ_Xが接触捕集され、生成ガスＧ_Aか
ら分離する。該充填層３２ｃにて分離された灰Ｊ及びチ
ャーＣ_Xは排出口３２−３から外部に排出される。

【０１３７】除塵・触媒装置３２には更に再生された触
媒Ｃ_Aが充填される触媒充填層３２ｄを設ける。該触媒
充填層３２ｄは充填層３２ｃと同様に触媒Ｃ_Aを流下等
により移動させるものである。生成ガスＧ_Aを該触媒充
填層３２ｄに浸透させると、触媒Ｃ_Aによりタールが分
解され、劣化した触媒Ｃ_A’は触媒出口３２−５から排
出される。

【０１３８】図２２に示す構成の除塵・触媒装置３２に
おいて、触媒Ｃ_Aは充填剤Ｏ_Xと同様に粒子状にして充填
剤Ｏ_Xと混合して使用するか、充填剤Ｏ_X自体を全て触媒
Ｃ_Aに置き換えてもよい。この場合、充填層３２ｃにて
分離された灰Ｊ及びチャーＣ _Xは、比重差選別機にて充
填剤Ｏ_X（触媒Ｃ_A）と灰ＪとチャーＣ_Xの比重差により
分別する。

【０１３９】触媒Ｃ_Aは充填剤Ｏ_Xと同様に粒子状にして
充填剤Ｏ_Xと混合して使用するか、充填剤Ｏ_X自体を全て
を触媒Ｃ_Aに置き換える場合、除塵・触媒装置３２の温
度が９００℃〜１０００℃の高温であれば、塩類は揮散
して灰Ｊに残留しないため、充填層３２ｃにて分離され
た灰Ｊ及びチャーＣ_Xは、充填剤Ｏ_X及び触媒Ｃ_Aと伴に
そのままチャー燃焼装置や燃焼室に供給することも可能
である。

【０１４０】図２３は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図である。本装置
は流動層炉をガス化室４３−１と燃焼室４３−２とに隔
壁４３ａで区画したガス化装置４３を具備している。還
元雰囲気のガス化室４３−１から流動媒体（砂）Ｍ_X、
劣化した触媒Ｃ_A’及びチャーＣ_Xが酸化雰囲気の燃焼室
４３−２に移動し、該燃焼室４３−２でチャーＣ_Xは燃
焼し、劣化した触媒Ｃ_A’は加熱され再生された触媒Ｃ_A
となる。該再生された触媒Ｃ_Aは再びガス化室４３−１
に移動し、燃焼排ガスＧ_Cは排出される。

【０１４１】ガス化室４３−１の流動層４３−１ａには
流動媒体（砂）Ｍ_Xと触媒Ｃ_Aが存在し、原料Ａはガス化
されると同時に触媒Ｃ_Aにより改質（タール分解）さ
れ、改質された生成ガスＧ_Aは図２０と略同じ構成のサ
イクロン式遠心分離器を用いた除塵・触媒装置３２に導
入される。また、ガス化室４３−１の流動層４３−１ａ
から抜き出された、不燃物Ｉ、未反応分を含む劣化した
触媒Ｃ_A’、流動媒体Ｍ_X及び灰Ｊの混合体は選別装置３
４に導かれ、該選別装置３４で不燃物Ｉは選別分離さ
れ、残る触媒Ｃ_A’、流動媒体Ｍ_X及び灰Ｊが除塵・触媒
装置３２に導入される。

【０１４２】除塵・触媒装置３２では図２０の場合と同
様、生成ガスＧ_Aと触媒Ｃ_Aの気相混合により生成ガスＧ
_Aは更に改質され、製品ガスＧ_Bを得る。除塵・触媒装置
３２からの触媒Ｃ_A’、流動媒体Ｍ_X及び灰Ｊはガス化装
置４３の燃焼室４３−２に戻される。

【０１４３】図２４は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図である。本装置
は図１２のガス化装置３１と略同じ構成のガス化装置３
１と図２０の除塵・触媒装置３２と略同じ構成の除塵・
触媒装置３２を具備する。ガス化室３１−１の流動層３
１ａから抜き出された不燃物Ｉ、触媒Ｃ_A’及び灰Ｊの
混合体が選別装置３４に導かれ、該選別装置３４で不燃
物Ｉが選別除去され、残る触媒Ｃ_A’及び灰Ｊはガス化
室３１−１に戻される。ガス化室３１−１では原料Ａを
ガス化と同時に触媒Ｃ_Aにより生成ガスＧ_Aの改質が行わ
れる。ガス化室３１−１からの生成ガスＧ_A、灰Ｊ及び
チャーＣ_Xの混合体は除塵・触媒装置３２に移送され
る。

【０１４４】除塵・触媒装置３２では、図２０の場合と
同様、生成ガスＧ_Aと触媒Ｃ_Aの気相混合により生成ガス
Ｇ_Aは更に改質され、製品ガスＧ_Bを得る。除塵・触媒装
置３２からの触媒Ｃ_A’、チャーＣ_X及び灰Ｊはガス化装
置３１の燃焼室３１−２に戻される。

【０１４５】図２５は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図である。本装置
は図示するように触媒反応再生装置として流動層触媒装
置５６を使用する装置である。流動層触媒装置５６で
は、流動媒体に触媒粒子を使用し、炉内は触媒Ｃ_Aが反
応する反応室５６−１と劣化した触媒Ｃ_A’を再生する
再生室５６−２とに分かれている。反応室５６−１内は
還元雰囲気であり、再生室５６−２内は酸化雰囲気であ
る。反応室５６−１と再生室５６−２はそれぞれガスが
独立して通過するように仕切り板（図示せず）などによ
り仕切られている。両区画の間は処理する生成ガスＧ_A
の量に合わせて設計することで適切な流動化速度が維持
されており、流動媒体である触媒Ｃ_Aがお互いの区画を
循環するようになっている。

【０１４６】石炭、バイオマス、一般廃棄物、産業廃棄
物、ＲＤＦ、廃プラスチック等の原料Ａをガス化装置５
１によりガス化し、その生成ガスＧ_Aを除塵装置５２に
送り、該生成ガスＧ_Aに含まれるチャーＣ_Xや灰Ｊを除去
し、流動層触媒装置５６の反応室５６−１に送る。還元
雰囲気での反応室５６−１では、送られた該生成ガスＧ
_Aで触媒Ｃ_Aを流動させながら生成ガスＧ_Aの改質（ター
ル分解）を行い、製品ガスＧ_Bを得る。

【０１４７】ガス化装置５１からの不燃物Ｉ、チャーＣ
_X及び灰Ｊの混合体は選別装置５３に送られ、不燃物Ｉ
が選別除去され、残るチャーＣ_X及び灰Ｊの混合体はチ
ャー燃焼室５４に送られ、該チャー燃焼室５４でチャー
Ｃ_Xは燃焼する。該チャー燃焼室５４からの灰Ｊを含む
燃焼排ガスＧ_Cは除塵装置５５に送られ灰Ｊが除去さ
れ、燃焼排ガスＧ_Cは流動層触媒装置５６の再生室５６
−２に送られる。

【０１４８】再生室５６−２には反応室５６−１からタ
ール分解に寄与し、触媒機能の劣化した触媒Ｃ_A’が送
られ、酸化雰囲気の再生室５６−２では、燃焼排ガスＧ
_Cの熱を利用して劣化した触媒Ｃ_A’の加熱再生が行われ
る。反応室５６−１からの触媒Ｃ_A’に含有するチャー
Ｃ_Xの量が多い場合は、再生室５６−２に燃焼用酸素含
有ガス（空気等）を投入して該チャーＣ_Xを燃焼させ
る。燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と残留チャーＣ_Xの燃焼熱によ
って再生された触媒Ｃ_Aは、再び反応室５６−１に供給
される。

【０１４９】反応室５６−１では触媒Ｃ_Aの存在下でタ
ール分解（熱分解反応）が起こり炉内の温度が低下する
が、再生室５６−２から供給される流動媒体である触媒
Ｃ_Aが持ち込む熱量と生成ガスＧ_Aの顕熱によって熱分解
に必要な熱量が供給される。なお、流動層触媒装置５６
の反応室５６−１には触媒Ｃ_Aが補充できるようになっ
ている。

【０１５０】図２６は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図である。本装置
は図２５の装置と同様、流動層触媒装置５６を触媒反応
再生装置として使用する装置で、図２５の装置と相違す
る点は、ガス化装置５１に流動層炉を用い、炉内を原料
Ａをガス化する還元雰囲気であるガス化室５１−１と酸
化雰囲気である燃焼室５１−２とに分けている点であ
る。ガス化室５１−１と燃焼室５１−２はそれぞれガス
が独立して通過するように仕切り板（図示せず）などに
より仕切られ、流動媒体が両区画を循環するようになっ
ている。

【０１５１】ガス化室５１−１から抜き取られた不燃物
Ｉ、チャーＣ_X及び灰Ｊの混合体は選別装置５３に送ら
れ、該選別装置５３で不燃物Ｉが選別除去され、残るチ
ャーＣ_X及び灰Ｊが燃焼室５１−２に供給される。ガス
化室５１−１からの流動媒体Ｍ_XとチャーＣ_Xが燃焼室５
１−２に送られ、該燃焼室５１−２でチャーＣ_Xは燃焼
し、加熱された流動媒体Ｍ_Xは再びガス化室５１−１に
戻される。ガス化室５１−１からの生成ガスＧ_A及び燃
焼室５１−２の燃焼排ガスＧ_Cはそれぞれ除塵装置５２
及び除塵装置５５で除塵され流動層触媒装置５６の反応
室５６−１及び再生室５６−２に送られる点は図２５の
装置と同様である。除塵装置５２で生成ガスＧ_Aから除
去されたチャーＣ_Xや灰Ｊは、必要に応じて（チャーＣ_X
の量が多い場合）、燃焼室５１−２やガス化室５１−１
に燃焼目的やガス化目的で戻す。なお、流動層触媒装置
５６の反応室には触媒Ｃ_Aが補充できるようになってい
る。

【０１５２】なお、図２５、図２６の装置では、触媒反
応再生装置として流動層を有する反応室５６−１と再生
室５６−２を具備する流動層触媒装置５６としている
が、流動層触媒装置に限定されるものではなく、触媒に
より生成ガスを改質する反応室とガス改質により劣化し
た触媒を加熱再生する再生室を一体に構成したものであ
ればよい。

【０１５３】図２５に示す構成の装置では、流動層触媒
装置５６に供給される生成ガスＧ_A及び燃焼排ガスＧ_Cは
前処理として除塵装置５２、５５でそれぞれ除塵してい
るが、触媒流動層炉である流動層触媒装置５６を粒子フ
ィルタとしても利用することで図２７に示すように、除
塵機能を有した流動層触媒除塵装置５６’として使用す
ることもできる。図２７において、反応室５６’−１か
らの劣化した触媒Ｃ _A’、灰Ｊ及びチャーＣ_Xは再生室５
６’−２に移送され、該再生室５６’−２でチャーＣ_X
は燃焼し、その燃焼熱で劣化した触媒Ｃ_A’が加熱再生
され、反応室５６’−１に戻され、灰Ｊは流動層触媒装
置５６の外に排出される。

【０１５４】また、図２６に示す構成の装置では、流動
層触媒装置５６に供給される生成ガスＧ_A及び燃焼排ガ
スＧ_Cは前処理として除塵装置５２、５５でそれぞれ除
塵しているが、触媒流動層炉である流動層触媒装置５６
を図２８に示すように、除塵機能を有した流動層触媒除
塵装置５６’として使用することもできる。図２８にお
いて、反応室５６’−１からの劣化した触媒Ｃ_A’、灰
Ｊ及びチャーＣ_Xは再生室５６’−２に移送され、該再
生室５６’−２でチャーＣ_Xは燃焼し、その燃焼熱で劣
化した触媒Ｃ_A’が加熱再生され、反応室５６’−１に
戻され、灰Ｊは流動層触媒除塵装置５６’の外に排出さ
れる。また、反応室５６’−１からのチャーＣ_X及び灰
Ｊはガス化装置５１の燃焼室５１−２に送られる。

【０１５５】図２９は図２８に示す装置の炉部分の構成
を示す図である。図示するようにガス化装置５１は隔壁
５１ａでガス化室５１−１と燃焼室５１−２に区画さ
れ、ガス化室５１−１の流動層５１−１ａと燃焼室５１
−２の流動層５１−２ａは隔壁５１ａの下端下方で連通
し、ガス化室５１−１の流動層５１−１ａから流動媒体
Ｍ_XとチャーＣ_Xが燃焼室５１−２の流動層５１−２ａに
連通路５１ｂを通って移動するようになっている。ま
た、燃焼室５１−２でチャーＣ_Xの燃焼熱等により加熱
された流動媒体Ｍ_Xは流動層５１−２ａからガス化室５
１−１の流動層５１−１ａに移動するようになってい
る。

【０１５６】流動層触媒除塵装置５６’は隔壁５６’ａ
で反応室５６’−１と再生室５６’−２に区画され、反
応室５６’−１の流動層５６’−１ａと再生室５６’−
２の流動層５６’−２ａは隔壁５６’ａの下端下方で連
通し、反応室５６’−１の流動層５６’−１ａから劣化
した触媒Ｃ_A’と灰ＪとチャーＣ_Xが連通路５６’ｂを通
って移動するようになっている。また、再生室５６’−
２でチャーＣ_Xの燃焼熱等により加熱再生された触媒Ｃ_A
は反応室５６’−１の流動層５６’−１ａに供給される
ようになっている。

【０１５７】ガス化装置５１のガス化室５１−１で原料
Ａをガス化し、その生成ガスＧ_Aと灰ＪとチャーＣ_Xの混
合体は流動層触媒除塵装置５６’の反応室５６’−１に
供給され、生成ガスＧ_Aは触媒Ｃ_Aにより改質（タール分
解）され、製品ガスＧ_Bとなり排出される。また、ガス
化装置５１の燃焼室５１−２からの燃焼排ガスＧ_Cは流
動層触媒除塵装置５６の再生室５６’−２に供給され、
劣化した触媒Ｃ_A’の加熱再生に寄与した後、排出され
る。

【０１５８】図３０は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成例を示す図で、図２８のガ
ス化装置５１と流動層触媒装置５６’を１炉に統合した
装置を示す図である。図示するようにガス化装置５１と
流動層触媒除塵装置５６’は１つの流動層炉６０で統合
されている。ガス化装置５１と流動層触媒除塵装置５
６’の動作作用は図２８と略同一であるのでその説明は
省略する。

【０１５９】図３１は図３０に示す装置の炉部分の構成
を示す図である。図示するようにガス化装置５１と流動
層触媒除塵装置５６’は１つの流動層炉６０に統合さ
れ、上部が流動層触媒除塵装置５６’、下部がガス化装
置５１となっている。ガス化装置５１のガス化室５１−
１と燃焼室５１−２及び流動層触媒除塵装置５６’の反
応室５６’−１と燃焼室５６’−２は隔壁６１で区画さ
れている。ガス化装置５１のガス化室５１−１で発生し
た生成ガスＧ_Aは流動層触媒除塵装置５６’の反応室５
６’−１底部の散気板６２を通して流動層５６’−１ａ
に供給され、燃焼室５１−２で発生した燃焼ガスＧ_Cは
再生室の５６’−２底部の散気板６２を通して流動層５
６’−２ａに供給されるようになっている。

【０１６０】ガス化装置５１のガス化室５１−１で原料
Ａをガス化すると同時に生成ガスＧ _Aは触媒Ｃ_Aにより改
質（タール分解）される。この生成ガスＧ_Aは更に、流
動層触媒除塵装置５６’の反応室５６’−１底部の散気
板６２から流動層５６’−１ａに噴出され、ここで生成
ガスＧ_Aは触媒Ｃ_Aと接触し、更に改質され完全に改質さ
れた製品ガスＧ_Bとして排出される。また、ガス化装置
５１のガス化室５１−２からの燃焼排ガスＧ_Cは流動層
触媒除塵装置５６’の再生室５６’−２底部の散気板６
２から流動層５６’−２ａに噴出され、クリーンな燃焼
排ガスＧ_Cとなって排出される。

【０１６１】図３３は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成を示す図である。水蒸気改
質及び二酸化炭素改質の反応を進行させることによりタ
ール分解を狙う場合、触媒としてそれに適したものを用
いるのと同時に、改質反応に必要な改質用ガスＧ_Rをガ
ス改質装置１２の入口で十分に含有させることが必要で
ある。通常ガス化装置１１からの生成ガスＧ_A中には、
Ｈ₂Ｏ、ＣＯ₂が含まれるが、量論比（タールが分解する
のに必要な量を１とする）で１〜３程度含まれることが
必要となるので、必要があれば、図示するように、ガス
改質装置１２の入口に改質用ガスＧ_Rとして蒸気（Ｈ
₂Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ₂）を投入する。ガス改質装置
１２内の温度は、７００〜１０００℃で望ましくは、８
００〜９５０℃である。

【０１６２】触媒再生装置１３の機能として、上記例で
は、触媒Ｃ_A上の不純物を加熱して再生している。触媒
再生装置１３の機能は、触媒Ｃ_Aを加熱することである
が、触媒Ｃ_Aを加熱すること＝再生ではない。加熱だけ
ではなく何等かの反応が必要な場合もある。かといって
加熱が不要な訳ではない。触媒再生装置１３及びガス改
質装置１２ではある程度の温度を保つ必要があるので、
触媒再生装置１３で触媒Ｃ_Aが熱を受け取る必要があ
る。これを纏めると、ガス改質装置１２での不純物の析
出・吸着により失活して劣化した触媒Ｃ_A’の再生、ガ
ス改質装置１２、触媒再生装置１３に必要な熱（反応温
度維持）の供給である。

【０１６３】触媒Ｃ_Aに熱を供給することにより、劣化
した触媒Ｃ_A’の再生が行われる。これに加えてこの熱
が触媒再生装置１３、ガス改質装置１２に必要な温度を
保つために利用されるので、触媒Ｃ_Aの加熱という働き
もしている。また、ガス改質装置１２での反応は吸熱反
応であるため、触媒再生装置１３での触媒Ｃ_Aの加熱は
ガス改質装置１２の温度維持という点で重要となる。

【０１６４】触媒再生の具体的な再生反応としては、下
記〜に示すものがある。燃焼（酸化）再生（再生用ガス＝酸素）触媒表面に析出した炭素Ｃ、硫黄Ｓ等を燃焼による除去
することで、下記に示す発熱反応である。Ｃ＋Ｏ₂→ＣＯ₂ Ｓ＋Ｏ₂→ＳＯ₂ これは上記クラッキング反応の副反応で生成する炭素分
の燃焼による除去反応である。また、硫黄Ｓに対しても
同じ再生方法が考えられる。この反応は勿論必要である
が、それに加えて再生用のガスとして酸素Ｏ₂が必要で
ある。酸素は純酸素、空気、また残酸素を含む排ガス等
でもよい。発熱反応であるため、この熱を熱源として用
いることができる。

【０１６５】水素化再生（再生用ガス＝水素）酸化、塩素化、硫化した触媒の還元再生（Ｃ_Aは触媒、
典型的にはＰｔ等の遷移金属）で、下記に示す吸熱反応
である。Ｃ_AＣｌ＋０．５Ｈ₂→Ｃ_A＋ＨＣｌＣ_AＳ＋Ｈ₂→Ｃ_A＋ＳＯ₂ Ｃ_AＯ＋Ｈ₂→Ｃ_A＋Ｈ₂Ｏこれは水素化による再生であり、酸化、塩素化、硫化し
た触媒（触媒中のＰｔ等遷移金属）を、含水素ガス中で
還元することにより還元状態の金属とすることにより再
生を行う。

【０１６６】水蒸気再生（再生用ガス＝水蒸気）塩素化、硫化した触媒の還元再生（Ｃ_Aは触媒、典型的
にはＣａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇ）で、下記に示す吸熱反応
である。Ｃ_AＣｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→Ｃ_AＯ＋２ＨＣｌＣ_AＳ＋Ｈ₂Ｏ→Ｃ_AＯ＋Ｈ₂Ｓこれは水素による再生であり、塩素化、硫化した触媒を
上記と同様に還元再生する。

【０１６７】加熱再生（再生用ガス＝高温排ガス等）触媒表面に溶融した低融点金属（Ｎａ、Ｋ、Ｐｂ、Ｈｇ
等）の加熱蒸発による除去で、吸熱反応である。

【０１６８】ガス改質装置１２の熱源として、上記例で
は、プロセス廃熱Ｔ_Pとし、具体的にはチャーＣ_Xの燃焼
排ガスＧ_Cの顕熱利用する例を示したが、これに限定さ
れるものではなく、例えば上記の燃焼（酸化）再生の
時に発生する熱（炭素Ｃ，硫黄Ｓ等の燃焼再生時の燃焼
熱）、生成ガスの一部の燃焼による燃焼熱、又はこれら
の組み合わせを熱源とする。また、原料自身が持つ熱量
を使用することにより助燃料を使わないようにすること
もできる。

【０１６９】図３４は本発明に係る可燃ガス改質方法を
実施する装置のシステム構成を示す図である。図示する
ように、ここでは触媒再生装置１３にプロセス廃熱Ｔ_P
と再生用ガスＧ_Tを供給し、触媒再生装置１３から燃焼
排ガスＧ_Cが排出される。再生用ガスＧ_Tとしては、酸素
（Ｏ₂）（純酸素、空気、排ガス）、水素（Ｈ₂）（純水
素、含む水素オフガス等）、水蒸気（Ｈ₂Ｏ）を用い
る。触媒Ｃ_Aの再生方法は、上記〜の再生方法によ
る。触媒再生装置１３の温度条件は、８００〜１０００
℃で好ましくは、９００〜１０００℃である。

【０１７０】図３５は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、燃焼排ガスＧ_Cの顕熱を用いる場合を示
す。ガス化装置１１はガス化室１１−１とチャー燃焼室
１１−２で構成され、ガス化室１１−１からチャー燃焼
室１１−２に流動媒体Ｍ_XとチャーＣ_Xが供給され、チャ
ー燃焼室１１−２からガス化室１１−１に流動媒体Ｍ_X
が供給される。ガス改質装置１２には改質用ガスＧ_Rが
供給されると共に、ガス化室１１−１から生成ガスＧ_A
が供給され、触媒再生装置１３にはチャー燃焼室１１−
２から燃焼排ガスＧ_Cが供給される。ガス改質装置１２
から触媒再生装置１３に劣化した触媒Ｃ_A’が供給さ
れ、触媒再生装置１３からガス改質装置１２に再生され
た触媒Ｃ_Aが供給される。再生方法は上記燃焼（酸化）
再生、加熱再生の場合に用いることができる。

【０１７１】図３６は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、再生反応熱を用いる場合を示す。触媒再生
装置１３には再生用ガスＧ_Tを供給し、該再生用ガスＧ_T
で再生を行い（含酸素による燃焼再生）、これにより再
生、及び熱源の供給を行っている。この場合、チャーＣ
_Xの燃焼排ガスＧ_Cを利用しなくてもよいので、ガス化装
置１１は部分燃焼ガス化炉でも可能である。再生方法は
上記燃焼（酸化）再生の場合にのみ用いることができ
る。

【０１７２】図３７は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と再生反応熱を用い
る場合を示す。ガス改質装置１２には改質用ガスＧ_Rと
ガス化室１１−１から生成ガスＧ_Aが供給されている。
触媒再生装置１３に供給される再生用ガスＧ_Tはチャー
燃焼室１１−２からの燃焼排ガスＧ_Cとの間で熱交換器
７０を介して熱交換され、加熱されて供給される。再生
用ガスＧ_Tを加熱する熱交換器７０には、７００〜１０
００℃程度でも使用可能な特殊鋳鋼、セラミックなどを
用いた高温熱交換器を利用する。再生方法は上記燃焼
（酸化）再生、水素化再生、水蒸気再生の場合に用いる
ことができる。

【０１７３】図３８は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と再生反応熱を用い
る場合を示す。ガス改質装置１２には改質用ガスＧ_Rと
ガス化室１１−１から生成ガスＧ_Aが供給される。該生
成ガスＧ_Aはチャー燃焼室１１−２からの燃焼排ガスＧ_C
との間で熱交換器７１を介して熱交換され、加熱されて
供給される。触媒再生装置１３には再生用ガスＧ_Tが供
給される。生成ガスＧ_Aを加熱する熱交換器７１には７
００〜１０００℃程度、還元雰囲気でも使用可能な特殊
鋳鋼、セラミックなどを用いた高温熱交換器を利用す
る。再生方法は上記燃焼（酸化）再生、水素化再生、水
蒸気再生の場合に用いることができる。

【０１７４】図３９は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と再生反応熱を用い
る場合を示す。ガス改質装置１２に供給される改質用ガ
スＧ _Rはチャー燃焼室１１−２からの燃焼排ガスＧ_Cとの
間で熱交換器７２を介して熱交換され、加熱されて供給
される。また、ガス改質装置１２にはガス化室１１−１
から生成ガスＧ_Aが供給され、触媒再生装置１３には再
生用ガスＧ_Tが供給される。改質用ガスＧ_Rを加熱する熱
交換器７２には７００〜１０００℃程度でも使用可能な
特殊鋳鋼、セラミックなどを用いた高温熱交換器を利用
する。再生方法は上記燃焼（酸化）再生、水素化再生、
水蒸気再生の場合に用いることができる。

【０１７５】図４０は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と再生反応熱を用い
る場合を示す。ガス改質装置１２には改質用ガスＧ_Rと
ガス化室１１−１から生成ガスＧ_Aが供給される。触媒
再生装置１３には再生用ガスＧ_Tとチャー燃焼室１１−
２からの燃焼排ガスＧ_Cが供給される。再生方法は上記
燃焼（酸化）再生、水素化再生、水蒸気再生の場合に用
いることができる。

【０１７６】図３７、図３８、図３９及び図４０に示す
いずれの装置も、上記燃焼（酸化）再生、水素化再生、
水蒸気再生方法に利用できる。但し、水素化再生及び水
蒸気再生は吸熱反応であるため、熱源とはなるわけでは
ないから、燃焼排ガスＧ_Cの顕熱が十分である時のみ成
立する。再生反応熱と他の熱源の組み合わせの場合、水
素化再生のような吸熱反応の場合でもそれを他の熱源で
補うことができれば、プロセスとしては成り立つので、
再生反応熱は負に働いた場合でも、実用可能なプロセス
となる。

【０１７７】図４１は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、生成ガス燃焼熱を用いる場合を示す。触媒
再生装置１３にはガス化装置１１からの生成ガスＧ_Aの
一部が供給されると共に空気Ｌ（Ｏ₂）が供給される。
ここでの劣化した触媒Ｃ_A’の再生は、加熱再生であり
触媒表面に溶融した低融点金属（Ｎａ、Ｋ、Ｐｂ、Ｈｇ
等）の加熱蒸発による除去である。

【０１７８】図４２は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、再生反応熱と生成ガス燃焼熱を利用する場
合を示す。ガス改質装置１２には改質用ガスＧ_Rとガス
化装置１１からの生成ガスＧ_Aの一部が供給される。触
媒再生装置１３にはガス化装置１１からの生成ガスＧ_A
の一部と再生用ガスＧ_Tと空気Ｌ（Ｏ₂）が供給される。
再生方法は上記燃焼（酸化）再生、水素化再生、水蒸気
再生の場合に用いることができる。

【０１７９】図４３は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と生成ガス燃焼熱を
利用する場合を示す。ガス改質装置１２には、改質用ガ
スＧ _Rとガス化室１１−１から生成ガスＧ_Aが供給され
る。該生成ガスＧ_Aは熱交換器７１を介してチャー燃焼
室１１−２からの燃焼排ガスＧ_Cと熱交換され加熱され
て供給される。触媒再生装置１３には熱交換器７１を介
して加熱された生成ガスＧ_Aの一部と空気Ｌ（Ｏ₂）が供
給される。再生方法は、加熱再生の場合に用いることが
できる。

【０１８０】図４４は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と生成ガス燃焼熱を
利用する場合を示す。ガス改質装置１２には改質用ガス
Ｇ_Rとガス化室１１−１から生成ガスＧ_Aの一部が供給さ
れる。触媒再生装置１３にガス化室１１−１からの生成
ガスＧ_Aの一部と空気Ｌ（Ｏ₂）が供給される。該空気Ｌ
（Ｏ₂）は熱交換器７０を介してチャー燃焼室１１−２
の燃焼排ガスＧ_Cで加熱されている。再生方法は、加熱
再生に使用できる。

【０１８１】図４５は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と生成ガス燃焼熱を
利用する場合を示す。ガス改質装置１２には熱交換器７
２を介してチャー燃焼室１１−２からの燃焼排ガスＧ_C
で加熱された改質用ガスＧ_Rとガス化室１１−１からの
生成ガスＧ_Aの一部が供給されている。触媒再生装置１
３にはガス化室１１−１からの生成ガスＧ_Aの一部と空
気Ｌ（Ｏ₂）が供給される。再生方法としては、加熱再
生に使用できる。

【０１８２】図４６は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、燃焼排ガス顕熱と生成ガス燃焼熱を利用す
る場合を示す。ガス改質装置１２には、改質用ガスＧ_R
とガス化室１１−１からの生成ガスＧ_Aの一部が供給さ
れる。触媒再生装置１３にはガス化室１１−１からの生
成ガスＧ_Aの一部とチャー燃焼室１１−２からの燃焼排
ガスＧ_Cと空気Ｌ（Ｏ₂）が供給される。再生方法として
は、加熱再生に使用できる。

【０１８３】図４７は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、生成ガス燃焼熱と燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と
再生反応熱を利用する場合を示す。ガス改質装置１２に
は、改質用ガスＧ_Rとガス化室１１−１からの生成ガス
Ｇ_Aの一部が供給される。生成ガスＧ_Aは熱交換器７１を
介してチャー燃焼室１１−２からの燃焼排ガスＧ_Cと熱
交換され加熱されて供給される。触媒再生装置１３には
加熱された生成ガスＧ_Aの一部と再生用ガスＧ_Tと空気Ｌ
（Ｏ₂）が供給される。再生方法としては、燃焼（酸
化）再生、水素化再生、水蒸気再生に使用できる。

【０１８４】図４８は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、生成ガス燃焼熱と燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と
再生反応熱を利用する場合を示す。ガス改質装置１２に
は改質用ガスＧ_Rとガス化室１１−１からの生成ガスＧ_A
の一部が供給される。触媒再生装置１３には再生用ガス
Ｇ_Tと熱交換器７０を介してチャー燃焼室１１−２から
の燃焼排ガスＧ_Cとの間で熱交換され、加熱された空気
Ｌ（Ｏ₂）が供給される。再生方法としては、燃焼（酸
化）再生、水素化再生、水蒸気再生に使用できる。

【０１８５】図４９は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、生成ガス燃焼熱と燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と
再生反応熱を利用する場合を示す。ガス改質装置１２に
は改質用ガスＧ_Rとガス化室１１−１からの生成ガスＧ_A
の一部が供給される。触媒再生装置１３には空気Ｌ（Ｏ
₂）と熱交換器７０を介してチャー燃焼室１１−２から
の燃焼排ガスＧ_Cとの間で熱交換され、加熱された再生
用ガスＧ_Tが供給される。再生方法としては、加熱再生
に使用できる。

【０１８６】図５０は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、生成ガス燃焼熱と燃焼排ガスＧ_Cの顕熱と
再生反応熱を利用する場合を示す。ガス改質装置１２に
は熱交換器７２を介してチャー燃焼室１１−２からの燃
焼排ガスＧ_Cとの間で熱交換され、加熱された改質用ガ
スＧ_Rとガス化室１１−１からの生成ガスＧ_Aの一部が供
給される。触媒再生装置１３には生成ガスＧ_Aの一部と
空気Ｌ（Ｏ₂）と再生用ガスＧ_Tが供給される。再生方法
としては、加熱再生に使用できる。

【０１８７】図５１は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図で、生成ガス燃焼熱と排ガス顕熱と再生反応熱
を利用する場合を示す。ガス改質装置１２には改質用ガ
スＧ _Rとガス化室１１−１からの生成ガスＧ_Aの一部が供
給される。触媒再生装置１３には生成ガスＧ_Aの一部と
空気Ｌ（Ｏ₂）と再生用ガスＧ_Tとチャー燃焼室１１−２
からの燃焼排ガスＧ_Cが供給される。再生方法として
は、加熱再生に使用できる。

【０１８８】ガス改質装置で劣化した触媒は触媒再生装
置で再生操作が必要であるから、連続的又は間欠的に触
媒粒子が循環する必要がある。上記例では図５２に示す
ように、ガス改質室２０１と触媒再生室２０２が一体型
の流動層２００の構成例を示したが、ガス改質・触媒再
生の装置形式としては下記に示すようなものがある。な
お、図５２において、２０３、２０４はサイクロン型集
塵機であり、ガス改質室２０１の底部から生成Ｇ_Aを、
触媒再生室２０２の底部から燃焼排ガスＧ_Cが供給され
ている。

【０１８９】図５３は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図である。これは２塔循環方式で、ガス改質装置
２１０と触媒再生装置２１１が共に気流層からなる。ガ
ス改質装置２１０と触媒再生装置２１１の各層では触媒
粒子が終端速度で移動するのに必要な空塔速度で各塔に
ガスを供給するものである。ガス改質装置２１０から飛
び出した劣化した触媒（粒子）Ｃ_A’はサイクロン型集
塵機２１２で製品ガスＧ_Bと分離され、触媒再生装置２
１１に供給され、触媒再生装置２１１から飛び出した再
生された触媒（粒子）Ｃ_Aはサイクロン型集塵機２１３
で燃焼排ガスＧ_Cと分離され、ガス改質装置２１０に供
給される。このように触媒粒子は２塔間を連続的に循環
する。

【０１９０】図５４は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図である。これは２塔循環方式で、ガス改質装置
２２０と触媒再生装置２２１が共に濃厚流動層からな
る。触媒再生装置２２１から加熱・再生された触媒Ｃ_A
がオーバーフローによりガス改質装置２２０に移送さ
れ、また劣化した触媒Ｃ_A’がガス改質装置２２０の下
部から抜出され、気流搬送２２４により触媒再生装置２
２１に移送される。気流搬送２２４のためのガスとして
は相応の圧力を持った空気Ｌ等を使用する。ガス改質装
置２２０から飛び出した触媒（粒子）Ｃ_A’はサイクロ
ン型集塵機２２２で製品ガスＧ_Bと分離され、ガス改質
装置２２０に戻り、触媒再生装置２１１から飛び出した
再生された触媒（粒子）Ｃ_Aはサイクロン型集塵機２２
３で燃焼排ガスＧ_Cと分離され、触媒再生装置２２１に
戻る。このように触媒粒子は２塔間を連続的に循環す
る。

【０１９１】図５５は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図である。これは図５４と同様の形式であるが、
図５４と異なりガス改質装置２２０から劣化した触媒Ｃ
_A’がオーバーフローで触媒再生装置２２１に供給さ
れ、該触媒再生装置２２１で加熱・再生された触媒Ｃ_A
は気流搬送２２４でガス改質装置２２０に移送される。
この気流搬送用のガスとして、相応の圧力をもった生成
ガスＧ_A又は窒素ガス（Ｎ₂）、水蒸気（Ｈ₂Ｏ）、二酸
化炭素（ＣＯ₂）或いはプロパンガス等の可燃ガスを用
いる。

【０１９２】図５６は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図である。これは２塔循環方式で、ガス改質装置
２２０と触媒再生装置２２１は共に濃厚流動層である。
触媒再生装置２２１で加熱・再生された触媒Ｃ_Aはオー
バーフローしてガス改質装置２２０に供給される点は、
図５４と同様であるが、ガス改質装置２２０で劣化した
触媒Ｃ_A’はガス改質装置２２０の下部から抜出され、
スクリューコンベア２２５及びエレベータ２２６等の機
械的な移送手段により触媒再生装置２２１に移送され
る。

【０１９３】図５７は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図である。これは図５６の場合と同様であるが、
図５６の場合と異なり、ガス改質装置２２０から劣化し
た触媒Ｃ_A’はオーバーフローで移送され、触媒再生装
置２２１に供給され、該触媒再生装置２２１で加熱・再
生された触媒Ｃ_Aは触媒再生装置２２１の下部から抜出
され、スクリューコンベア２２５及びエレベータ２２６
等の機械的な移送手段によりガス改質装置２２０に移送
される。

【０１９４】図５８は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図である。これは２塔循環方式で、ガス改質装置
２２０と触媒再生装置２２１はともに濃厚流動層であ
る。ガス改質装置２２０からの劣化した触媒Ｃ_A’の触
媒再生装置２２１への移送と、触媒再生装置２２１で加
熱・再生された触媒Ｃ_Aのガス改質装置２２０への移送
はともにオーバーフローによる。

【０１９５】図５９は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図である。これは２塔循環方式で、ガス改質装置
２１０は気流層、触媒再生装置２２１は濃厚流動層であ
る。ガス改質装置２１０から飛び出した劣化した触媒
（粒子）Ｃ_A’はサイクロン型集塵機２１２で製品ガス
Ｇ_Bと分離され、触媒再生装置２２１に供給され、触媒
再生装置２２１からの加熱・再生された触媒Ｃ_Aはオー
バーフローによりガス改質装置２１０に移送される。

【０１９６】図６０は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図である。図５９の場合と同様であるが、図５９
と異なりガス改質装置２２０が濃厚流動層、触媒再生装
置２１１は気流層である。触媒再生装置２１１から飛び
出した加熱・再生された触媒Ｃ_Aはサイクロン型集塵機
２１３で燃焼排ガスＧ_Cと分離され、ガス改質装置２２
０に移送され、ガス改質装置２２０からの劣化した触媒
Ｃ_A’はオーバーフローにより触媒再生装置２１１に移
送される。

【０１９７】図６１は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図である。これは固定層切換方式であり、２３
０、２３１はそれぞれ触媒層である。触媒は粒状、円筒
状、ハニカム状等いずれの形状でもよく、一方の触媒層
２３０をガス改質装置として生成ガスＧ_Aを供給してい
るときは、他方の触媒層２３１を触媒再生装置として燃
焼排ガスＧ_Cを供給し、一定時間が経過し、触媒層２３
０の触媒Ｃ_Aが失活したら、該触媒層２３０に燃焼排ガ
スＧ_Cを供給して劣化した触媒Ｃ_A’の再生を行うと共
に、触媒層２３１に生成ガスＧ_Aを供給し、生成ガスＧ_A
の改質を行う。この生成ガスＧ_Aと燃焼排ガスＧ_Cの切り
替えは、バルブＶ１〜Ｖ８を切り替え操作で行う。

【０１９８】図６１に示す触媒再生・ガス改質装置で
は、触媒の再生は間欠的となる。再生自体は間欠的でも
問題はないが、熱のやり取りが必要になるため、触媒自
体の熱容量が十分でない場合は、触媒層２３０、２３１
は触媒層のみではなく、セラミックなどの蓄熱体を用い
るか、図６２に示すように、触媒層２３２、２３３の２
塔をそれぞれ生成ガスＧ_Aと燃焼排ガスＧ_Cの混合がない
ように、広い面積で接触させることにより、伝熱を行わ
せる必要がある。なお、図６２（ａ）縦断面図、図６２
（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。

【０１９９】図６３は触媒再生・ガス改質装置の構成例
を示す図である。これは回転固定層方式であり、円筒状
のケーシング２３４内にはハニカム状に形成した触媒粒
子の充填層（円筒）２３６が回転軸２３７で回転自在に
収納支持されている。ケーシング２３４の両端部には室
２３４ａ、２３４ｂが形成されており、該室２３４ａ、
２３４ｂは回転軸２３７を挟んで配置された２枚の仕切
板２３９、２３９で上下に区分されている。触媒粒子の
充填層２３６は駆動装置２３５により回転するようにな
っている。

【０２００】室２３４ａの上方には生成ガスＧ_Aが供給
され、室２３４ａの下方には燃焼排ガスＧ_Cが供給さ
れ、室２３４ｂの上方から改質された製品ガスＧ_Bが排
出され、室２３４ｂの下方から燃焼排ガスＧ_Cが排出さ
れるようになっている。また、仕切板２３９と仕切板２
３９の間には窒素ガス（Ｎ₂）等のパージガスＧ_PAを流
し生成ガスＧ_Aと燃焼排ガスＧ_Cが混合しないようにして
いる。触媒粒子充填層２３６の上半分は常にガス改質部
となっており、下半分は触媒再生部となっている。触媒
粒子充填層２３６の触媒は半連続的に再生される。この
場合、触媒自体の熱容量が十分でない場合は、触媒粒子
充填層２３６の一部に蓄熱体を設け、ガス改質部と触媒
再生部の熱伝達を行う必要がある。なお、図６３（ａ）
は縦断面図、図６３（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図６３
（ｃ）はパージガスＧ_PAの流れ状態を説明するための図
である。

【０２０１】図６４はガス化装置のシステム構成例を示
す図である。本ガス化装置は、熱分解キルン炉２４０、
流動層チャー燃焼炉２４１を具備する。原料Ａは移送機
構２４２により微小な傾斜のついた回転式の熱分解キル
ン炉２４０内に移送され、熱分解され、タール分を含ん
だ生成ガスＧ_Aを発生させると同時に、不燃物Ｉ及びチ
ャーＣ_Xを生成する。熱分解キルン炉２４０内には、熱
供給のため、また熱分解を促進させるために蒸気Ｕが投
入される。

【０２０２】熱分解キルン炉２４０から排出された不燃
物Ｉ及びチャーＣ_Xは、ホッパー２４３に一旦貯留され
た後、ダブルダンパー２４５及び移送機構２４６を介し
て流動層チャー燃焼炉２４１に投入される。ここでホッ
パー２４３に一旦貯留するのは、チャーＣ_X及び不燃物
Ｉをダブルダンパー２４５を介して流動層チャー燃焼炉
２４１に断続的若しくは連続的に供給することにより、
流動層チャー燃焼炉２４１からの燃焼ガスの漏れを防ぐ
ためである。流動層チャー燃焼炉２４１は、砂を流動媒
体とした、濃厚流動層であり、流動化ガスとしては、空
気若しくは酸素又はそれに加えて蒸気を利用する。流動
層の空気はチャーＣ_Xの燃焼に必要な空気比の１．２〜
２程度となるように供給される。流動層チャー燃焼炉２
４１において、チャーＣ_Xは燃焼されると同時に、不燃
物Ｉが流動層下部から輩出される。

【０２０３】該流動層チャー燃焼炉２４１でチャーＣ_X
は燃焼し、燃え残ったチャーＣ_Xと燃焼排ガスＧ_Cはサイ
クロン型集塵機２４７に移送され燃焼排ガスＧ_Cとチャ
ーＣ_Xに分離され、チャーＣ_Xは流動層チャー燃焼炉２４
１に戻され、燃焼排ガスＧ_C（９００〜１０００℃）が
熱交換器２４８に移送され、該熱交換器２４８内で生成
ガスＧ_Aと燃焼排ガスＧ_Cの間で熱交換が行われ、生成ガ
スＧ_Aは加熱され、ガス改質装置へ移送される。熱交換
器２４８からの燃焼排ガスＧ_Cは熱分解キルン炉２４０
に供給される。なお、熱分解キルン炉２４０は二重構造
となっており、内部は原料Ａが流通し、その外側から燃
焼排ガスＧ_Cで加熱するようになっている。

【０２０４】図６５はガス化装置のシステム構成例を示
す図である。本ガス化装置は部分燃焼ガス化炉２５０を
具備し、原料Ａは移送機構により、該部分燃焼ガス化炉
２５０に供給される。部分燃焼ガス化炉２５０は流動化
ガスとしては原料Ａに対して空気比で０．２〜０．５程
度の空気Ｌ（若しくは酸素Ｏ₂）で、それに蒸気Ｕを加
えても良い。蒸気Ｕを用いることにより、原料Ａのガス
化を促進させることができる。投入した空気（若しくは
酸素Ｏ₂）により原料Ａの一部が燃焼することで流動層
の層温を維持すると共に、原料Ａの熱分解、ガス化に必
要な熱量が賄われる。部分燃焼ガス化炉２５０は、砂を
流動媒体とした濃厚流動層炉である。部分燃焼ガス化炉
２５０の出口には図示しない除塵装置が設けられ、該除
塵装置で生成ガスＧ_A中のチャーＣ_Xが捕捉されて部分燃
焼ガス化炉２５０に戻される。

【０２０５】図６６は２塔循環型触媒流動層ガス化炉を
用いるガス化装置のシステム構成例を示す図である。２
塔循環型触媒流動層ガス化炉は、流動層ガス化炉２５１
と流動層燃焼炉２５２の２つを主な機器として構成され
る。流動層ガス化炉２５１と流動層燃焼炉２５２の間に
流動媒体Ｍ_Xを循環させる流動媒体循環手段を有してい
る。この流動媒体Ｍ_Xはその少なくとも一部がアルミナ
やカルシウム化合物などの触媒粒子である。

【０２０６】流動層ガス化炉２５１には、原料（ＲＤ
Ｆ、廃プラスチック等の各種廃棄物、石炭、バイオマス
等）Ａが供給され、蒸気等のガス化用ガスＶにより原料
Ａの熱分解ガス化、及び熱分解ガスの分解・改質が行わ
れる。ここで流動媒体Ｍ_Xの少なくとも一部に触媒粒子
を用いることで、従来問題となったタール等の高分子化
合物を炉内温度を高くすることなく、炉内で分解するこ
とが可能となる。流動層ガス化炉２５１内の触媒粒子
は、タール等の高分子化合物を分解する際、その表面に
炭素分が析出することがある。チャーＣ_Xと触媒粒子を
含む流動媒体Ｍ_Xの一部は流動層ガス化炉２５１から流
動層燃焼炉２５２に供給される。

【０２０７】流動層ガス化炉２５１にて生成した生成ガ
ス（熱分解ガス）は、流動媒体Ｍ_X中の触媒粒子の働き
により、分解・改質され、より低分子化され生成ガスＧ
_Aとなる。この生成ガスＧ_Aは、ガスタービン、ガスエン
ジン等の動力回収や発電、メタノール合成やＤＭＥ合成
などの各種液体燃料合成プロセス、各種化学原料合成プ
ロセス等に供給される。

【０２０８】流動層燃焼炉２５２には、空気等の酸化剤
Ｗが供給され、流動媒体Ｍ_Xと共に流動層ガス化炉２５
１から運ばれてきたチャー（主に未燃炭素）Ｃ_Xを燃焼
する。また、流動層ガス化炉２５１にて触媒粒子の表面
に析出する炭素分も流動層燃焼炉２５２で燃焼されるた
め、触媒粒子は再生される。流動層燃焼炉２５２にて上
記チャーＣ_X等の可燃物の燃焼熱で高温化された再生触
媒粒子を含む流動媒体Ｍ_Xは、流動層ガス化炉２５１に
戻される。この高温化された流動媒体Ｍ_Xのもつ顕熱
が、流動層ガス化炉２５１における熱分解ガス化の熱源
として供給される。なお、流動層ガス化炉２５１からの
チャーＣ_X等の可燃物の燃焼だけでは、流動層ガス化炉
２５１で必要とする熱を得られない場合は、流動層燃焼
炉２５２に助燃料Ｘを供給して燃焼させる。流動層燃焼
炉２５２から排出された燃焼排ガスＧ _Cはその顕熱を回
収し、有害物質を除去し、除塵された後大気に放出され
る。

【０２０９】流動層ガス化炉２５１から流出した生成ガ
スＧ_Aは、まだ高分子化合物を多く含んでいる場合があ
るため、後段の用途によっては水素、一酸化炭素或いは
メタンなどにまで低分子化されていることが望ましい場
合がある。そのような場合には、流動層ガス化炉２５１
の後段にクラッキング装置２５３を設け、高分子化合物
を低分子化して製品ガス（改質ガス）Ｇ_Bとする。この
クラッキング装置２５３には流動層型が望ましい。

【０２１０】流動層ガス化炉２５１から流出した生成ガ
スＧ_A中に含まれる塩素化合物や硫黄化合物等の有害物
質を吸収除去するために、流動媒体Ｍ_Xの少なくとも一
部にカルシウム化合物等の吸収触媒粒子を用いるとよ
い。

【０２１１】図６７は、ガス化装置システムの構成例を
示す図である。図示するように、本ガス化装置は濃厚流
動層ガス化炉２６１と濃厚流動層燃焼炉２６２の２つの
濃厚流動層炉を２本の流動媒体移送管２６６、２６６で
互いにつないだ構成である。各炉の流動媒体Ｍ_Xはオー
バーフローで流動層２６１ａ、２６２ａから流動媒体移
送管２６６、２６６を通って、互いに他方の炉へ供給さ
れる。この流動媒体Ｍ _Xは、その少なくとも一部がアル
ミナやカルシウム化合物等の触媒粒子である。

【０２１２】濃厚流動層ガス化炉２６１には、原料Ａが
供給され、蒸気等のガス化剤（ガス化用ガス）Ｖにより
原料Ａの熱分解・ガス化、及び熱分解ガスの分解・改質
が行われる。ここで流動媒体Ｍ_Xの少なくとも一部に触
媒粒子を用いることで、従来問題となっていたタール等
の高分子化合物を炉内温度を高くすることなく炉内で分
解することが可能となる。濃厚流動層ガス化炉２６１内
の触媒粒子は、タール等の高分子化合物を分解する際
に、その表面に炭素分が析出することがある。ここで用
いる触媒粒子は、ＣａＯ、ＦｅＳｉＯ₂、ＭｇＳｉＯ₂、
Ａｌ₂Ｏ₃等であってよい。

【０２１３】濃厚流動層ガス化炉２６１で生成されたチ
ャーＣ_Xは流動媒体Ｍ_Xと共に濃厚流動層ガス化炉２６１
の流動層２６１ａからオーバーフローにより流動媒体移
送管２６６に排出され、濃厚流動層燃焼炉２６２に流入
する。濃厚流動層ガス化炉２６１において生成した生成
ガスは、流動層２６１ａの上部から飛び出た流動媒体Ｍ
_Xを回収するため炉出口２６１ｂに設けたサイクロン型
集塵機２６３を介して後段のプロセスへ供給される。サ
イクロン型集塵機２６３にて捕集された流動媒体Ｍ_Xは
濃厚流動層ガス化炉２６１に戻される。

【０２１４】濃厚流動層燃焼炉２６２では、空気等の酸
化剤Ｗが供給され、濃厚流動層ガス化炉２６１から流動
媒体移送管２６６を通って供給された媒体粒子Ｍ_X中の
チャーＣ_X等の可燃物の燃焼を行う。更に、濃厚流動層
ガス化炉２６１での分解・改質反応において触媒粒子表
面に析出した炭素等は、濃厚流動層燃焼炉２６２におい
て酸素を含む酸化剤Ｗによって燃焼され、その結果、触
媒粒子は再生される。濃厚流動層燃焼炉２６２にてチャ
ーＣ_X等の可燃物の燃焼熱で高温化された再生触媒粒子
を含む流動媒体Ｍ_Xは、濃厚流動層燃焼炉２６２の流動
層２６２ａからオーバーフローによって流動媒体移送管
２６６に排出され、濃厚流動層ガス化炉２６１に戻され
る。この高温化された流動媒体Ｍ_Xのもつ顕熱が、濃厚
流動層ガス化炉２６１における熱分解・ガス化の熱源と
して供給される。

【０２１５】濃厚流動層燃焼炉２６２でのチャーＣ_X等
の可燃物の燃焼だけでは濃厚流動層ガス化炉２６１で必
要とする熱を供給できない場合には、濃厚流動層燃焼炉
２６２に助燃料Ｘを供給し、その燃焼によって流動媒体
Ｍ_Xの高温化を図ると良い。濃厚流動層燃焼炉２６２か
らの燃焼排ガスＧ_Cは、濃厚流動層燃焼炉２６２の炉出
口２６２ｂに設けたサイクロン型集塵機２６４にて飛散
する流動媒体Ｍ_Xを捕集後、その顕熱を回収し、有害物
質を除去し、除塵された後大気に放出される。なお、サ
イクロン型集塵機２６４にて捕集された流動媒体Ｍ_Xは
濃厚流動層燃焼炉２６２に戻される。

【０２１６】サイクロン型集塵機２６３から流出した製
品ガスＧ_B中にはまだ高分子化合物が含まれている場合
もあり、後段での用途によっては更に低分子化されてい
ることが望ましい場合には、それらを分解・改質するた
め、製品ガスＧ_Bはクラッキング装置２６５に供給され
る。このクラッキング装置２６５は触媒を有しており、
触媒の種類は、カルシウム系、アルミナ、鉄系、ニッケ
ル系等何でも良い。また、触媒はハニカム等の成型体、
粒子状のいずれでも良く、クラッキング装置２６５の形
態は固定層、移動層、流動層等どのようなものでもよ
い。

【０２１７】クラッキング過程で触媒表面に析出する炭
素分を燃焼・除去し、触媒を再生する必要があるが、ク
ラッキング装置２６５を固定装置とする場合には、２つ
以上の装置を並列に備えることで、改質反応用と触媒再
生用にラインを切り替えて対応することができる。

【０２１８】また、好ましくは、クラッキング装置２６
５に流動層を用いる。この場合には２つの流動層の間を
触媒粒子が循環するように構成し、一方の流動層を改質
反応用、他方の流動層を触媒再生用とすることが望まし
い。改質反応用流動層には生成ガスＧ_Aを供給し、触媒
再生用流動層には燃焼用の空気等の酸素を含むガスを供
給する。

【０２１９】クラッキング装置２６５を流動層型とする
場合、図６８に示すように内部循環型の流動層を用いる
ことで、改質反応用流動層と触媒再生用流動層の間の触
媒粒子循環を容易に行うことができる。内部循環型の流
動層を用いたクラッキング装置２６５は、装置内に改質
反応室２６７と触媒再生室２６８が仕切り壁２７０を隔
てて存在しており、その仕切り壁２７０の流動層内に
は、両室をつなぐ開口部２７０ａがある。触媒粒子はそ
の開口部２７０ａを通って改質反応室２６７と触媒再生
室２６８を循環するため、クラッキング装置２６５内で
製品ガス（改質ガス）Ｇ_Bと触媒再生時に発生する燃焼
排ガスＧ_Cとを混合させることなく回収できる。

【０２２０】生成ガスＧ_Aは、改質反応室２６７の底部
から供給され、改質反応室２６７において、触媒粒子を
流動化すると共に含まれる高分子化合物が低分子化され
る。また、改質反応に必要な蒸気等の改質剤（改質用ガ
ス）Ｇ_Rを生成ガスＧ_Aと共に改質反応室２６７の底部か
ら供給してもよい。低分子化された製品ガスＧ_Bは、後
段のプロセスに供給され、動力回収や発電、燃料合成、
化学原料化等に利用される。触媒粒子は、改質反応にお
いてその表面に炭素等が析出し、失活することがあるた
め、触媒粒子を再生するために触媒再生室２６８に送ら
れる。

【０２２１】触媒再生室２６８には、底部から酸化剤Ｖ
が供給され、改質反応室２６７から供給された触媒粒子
を流動化すると共に、その表面に析出した炭素等を燃焼
・除去する。炭素等の燃焼により触媒粒子は高温化され
る。高温化した再生触媒粒子は改質反応室２６７に戻さ
れる。この触媒粒子の循環によって、改質反応に必要な
熱を改質反応室２６７に供給することができる。触媒再
生室２６８で発生する燃焼排ガスＧ_Cは、製品ガスＧ_Bと
混ざることなく減温、集塵、有害物質除去されてから系
外に排出される。

【０２２２】触媒再生室２６８には層内伝熱管２７１を
設けて熱回収を行い、流動層の温度制御を行ってもよ
い。この温度制御によって、改質反応に最適な流動層温
度にすることができる。更に触媒粒子の表面に析出した
炭素等の燃焼をさせる触媒再生室２６８と、熱回収を行
う熱回収室２６９を流動層内に仕切り壁２７２を隔てて
別に設け、両室の間で触媒粒子を循環させてもよい。こ
の場合、熱回収室２６９の底部から流動化ガスＮを供給
する。この流動化ガスＮの供給量により、熱回収量を制
御することができる。このようにすることで、酸化剤Ｖ
の供給量や流動層の層高を変えることなく容易に触媒再
生室２６８の層温を制御することができる。

【０２２３】クラッキング装置２６５において分解・改
質された製品ガスＧ_Bは、ガスタービン、ガスエンジン
等の動力回収や発電、メタノール合成やＤＭＥ合成など
の各種液体燃料合成プロセス、各種化学原料合成プロセ
ス等に供給される。

【０２２４】ガス化炉から流出した生成ガスＧ_A中に含
まれる塩素化合物や硫黄化合物等の有害物質を吸収除去
するために、カルシウム化合物等の吸収触媒粒子を流動
媒体Ｍ_Xの少なくとも一部に用いるようにしても良い。

【０２２５】図６９は、本発明に係るガス化装置の他の
構成例を示す図である。図示するように、本ガス化装置
は高速流動層ガス化炉２８１と高速流動層燃焼炉２８２
の２つの高速流動層炉を具備する構成である。２つの高
速流動層炉の炉出口２８１ｂ、２８２ｂにはサイクロン
型集塵機２８３、２８４が設けられ、各流動層から飛び
出した流動媒体（粒子）はサイクロン型集塵機２８３、
２８４にて分離・回収されて他方の高速流動層炉に供給
されるようになっている。流動媒体Ｍ_Xは、その少なく
とも一部がアルミナやカルシウム化合物などの触媒粒子
である。

【０２２６】高速流動層ガス化炉２８１には、原料Ａが
供給され、蒸気等のガス化剤Ｖにより原料Ａの熱分解・
ガス化、及び熱分解ガスの分解・改質が行われる。流動
媒体Ｍ_Xの少なくとも一部に触媒粒子を用いることで、
従来問題となっていたタール等の高分子化合物を炉内温
度を高くすることなく炉内で分解することが可能とな
る。高速流動層ガス化炉２８１内の触媒粒子は、タール
等の高分子化合物を分解する際に、その表面に炭素等が
析出することがある。ここで用いる流動媒体の触媒粒子
は、ＣａＯ、ＦｅＳｉＯ₂、ＭｇＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃等で
あって良い。

【０２２７】高速流動層ガス化炉２８１で生成されたチ
ャーＣ_X（主に未燃炭素）及び流動媒体Ｍ_Xは生成ガスＧ
_Aに同伴して該高速流動層ガス化炉２８１から流出し、
サイクロン型集塵機２８３で分離・回収され、高速流動
層燃焼炉２８２に供給される。高速流動層ガス化炉２８
１において生成し、サイクロン型集塵機２８３にてチャ
ーＣ_X及び流動媒体Ｍ_Xと分離された生成ガスＧ_Aは、後
段のプロセスに供給される。

【０２２８】高速流動層燃焼炉２８２では、空気等の酸
化剤Ｗが供給され、高速流動層ガス化炉２８１から供給
された流動媒体Ｍ_X中のチャー等の可燃物の燃焼が行わ
れる。更に、高速流動層ガス化炉２８１での分解・改質
反応において流動媒体Ｍ_X中の触媒粒子表面に析出した
炭素等は、高速流動層燃焼炉２８２において酸素を含む
ガスによって燃焼され除去され、その結果、触媒粒子は
再生される。高速流動層燃焼炉２８２にて炭素等の燃焼
熱で高温化された再生触媒粒子を含む流動動媒体Ｍ
_Xは、燃焼排ガスＧ_Cに同伴して炉出口２８２ｂから流出
し、サイクロン型集塵機２８４で分離・回収され、高速
流動層ガス化炉２８１に戻される。

【０２２９】この高温化された流動媒体Ｍ_Xのもつ顕熱
が、高速流動層ガス化炉２８１における熱分解・ガス化
の熱源として供給される。高速流動層燃焼炉２８２での
チャー等の可燃物の燃焼だけでは高速流動層ガス化炉２
８１で必要な熱を供給できない場合には、高速流動層燃
焼炉２８２に助燃料Ｘを供給し、その燃焼によって流動
媒体Ｍ_Xの高温化を図ると良い。高速流動層燃焼炉２８
２からの燃焼排ガスＧ_Cは、炉出口２８２ｂに設けたサ
イクロン型集塵機２８４にてチャー及び流動媒体Ｍ_Xと
分離され、その顕熱を回収し、有害物質を除去し、除塵
された後大気に放出される。

【０２３０】上記サイクロン型集塵機２８３から流出し
た生成ガスＧ_A中には、まだ高分子化合物が含まれてい
る場合もあり、後段の用途によって更に低分子化されて
いることが望ましい場合には、それらを分解・改質する
ために、生成ガスＧ_Aはクラッキング装置２８５に供給
される。このクラッキング装置２８５は触媒を有してお
り、触媒の種類は、カルシウム系、アルミナ、鉄系、ニ
ッケル系等何でも良い。また、触媒はハニカム等の成型
体、粒子状のいずれでも良く、クラッキング装置２８５
の形態は固定層、移動層、流動層等どのようなものでも
良い。

【０２３１】クラッキング装置２８５におけるクラッキ
ング過程で触媒表面に析出した炭素を燃焼・除去し、触
媒を再生する必要がある。クラッキング装置２８５を固
定層装置とした場合には、２つ以上の装置を並列に設け
ることで、改質反応用と触媒再生用にラインを切り替え
て対応することができる。また、好ましくは、クラッキ
ング装置２８５に流動層を用いる。この場合には、２つ
の流動層の間を触媒粒子が循環するように構成し、一方
の流動層を改質反応用、他方の流動層を触媒再生用とす
ることが望ましい。改質反応流動層には生成ガスＧ_Aを
供給し、触媒再生流動層には燃焼用の空気などの酸素を
含むガスを供給する。

【０２３２】クラッキング装置２８５を流動層型とする
場合は、図６８に示すクラッキング装置と同様な構成及
び方法とする。クラッキング装置２８５で分解・改質さ
れた製品ガス（改質ガス）Ｇ_Bは、ガスタービン、ガス
エンジン等の動力回収や発電、メタノール合成やＤＭＥ
合成などの各種液体燃料合成プロセス、各種化学原料合
成プロセス等に供給される。

【０２３３】高速流動層ガス化炉２８１から流出し、サ
イクロン型集塵機２８３にて流動媒体Ｍ_Xと分離された
生成ガスＧ_A中に含まれる塩素化合物や硫黄化合物等の
有害物質を吸収除去するために、カルシウム化合物等の
吸収触媒粒子を流動媒体Ｍ_Xの少なくとも一部として用
いるようにしても良い。

【０２３４】図７０は、ガス化装置のシステム構成例を
示す図である。図示するように、本ガス化装置は濃厚流
動層ガス化炉２９１と濃厚流動層燃焼炉２９２の２つの
濃厚流動層炉を具備する構成である。濃厚流動層ガス化
炉２９１から濃厚流動層燃焼炉２９２への流動媒体Ｍ_X
の移動は流動媒体移送管２９３によるオーバーフロー形
式であるが、濃厚流動層燃焼炉２９２から濃厚流動層ガ
ス化炉２９１への流動媒体Ｍ_Xの移送は気流搬送管２９
４による気流搬送方式とするものである。流動媒体Ｍ_X
は、その少なくとも一部はアルミナやカルシウム化合物
などの触媒粒子である。

【０２３５】濃厚流動層ガス化炉２９１には、原料Ａが
供給され、蒸気等のガス化剤Ｖにより原料Ａの熱分解・
ガス化、及び熱分解ガスの分解・改質が行われる。流動
媒体Ｍ_Xの少なくとも一部に触媒粒子を用いることで、
従来問題となっていたタール等の高分子化合物を炉内温
度を高くすることなく炉内で分解することが可能とな
る。濃厚流動層ガス化炉２９１内の触媒粒子は、タール
等の高分子化合物を分解する際に、その表面に炭素が析
出することがある。ここで用いる触媒粒子は、ＣａＯ、
ＦｅＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃等であって良い。濃厚流動層ガ
ス化炉２９１で生成されたチャーは流動媒体Ｍ_Xと共に
該濃厚流動層ガス化炉２９１の流動層からオーバーフロ
ーにより流動媒体移送管２９３に排出され、濃厚流動層
燃焼炉２９２に流入する。濃厚流動層ガス化炉２９１に
おいて生成した生成ガスＧ_Aは、後段のプロセスに供給
される。

【０２３６】濃厚流動層燃焼炉２９２では、空気等の酸
化剤Ｗが供給され、濃厚流動層ガス化炉２９１から供給
された流動媒体Ｍ_X中のチャー等の可燃物の燃焼を行
う。更に、濃厚流動層ガス化炉２９１での分解・改質反
応において触媒粒子表面に析出した炭素等は、濃厚流動
層燃焼炉２９２において酸素を含むガスによって燃焼さ
れ除去され、その結果、触媒粒子は再生される。濃厚流
動層燃焼炉２９２にてチャー等の可燃物の燃焼熱で高温
化された再生触媒を含む流動媒体Ｍ_Xは気流搬送管２９
４によって濃厚流動層ガス化炉２９１に戻される。

【０２３７】この高温化された流動媒体のもつ顕熱が、
濃厚流動層ガス化炉２９１における熱分解・ガス化の熱
源として供給される。濃厚流動層燃焼炉２９２でのチャ
ー等の可燃物の燃焼だけでは濃厚流動層ガス化炉２９１
で必要な熱を供給できない場合には、濃厚流動層燃焼炉
２９２に助燃料Ｘを供給し、その燃焼によって流動媒体
Ｍ_Xの高温化を図ると良い。濃厚流動層燃焼炉２９２か
らの燃焼排ガスＧ_Cは、その顕熱を回収し、有害物質を
除去し、除塵された後大気に放出される。

【０２３８】濃厚流動層ガス化炉２９１から流出した生
成ガスＧ_A中にはまだ高分子化合物が含まれている場合
もあり、後段での用途によって更に低分子化されている
ことが望ましい場合には、それらを分解・改質するため
に、生成ガスＧ_Aはクラッキング装置２９５に供給され
る。このクラッキング装置２９５は触媒を有しており、
触媒の種類は、カルシウム系、アルミナ、鉄系、ニッケ
ル系等何でも良い。また、触媒はハニカム等の成型体、
粒子状のいずれでも良く、クラッキング装置２９５の形
態は固定層、移動層、流動層等のどのようなものでも良
い。

【０２３９】クラッキング過程で触媒表面に析出する炭
素を燃焼・除去し、触媒を再生する必要があるが、クラ
ッキング装置２９５を固定層装置とした場合には、２つ
以上の装置を並列に設け、改質反応用と触媒再生用にラ
インを切り替えて対応することができる。また、好まし
くは、クラッキング装置２９５に流動層を用い、この場
合には２つの流動層の間を触媒粒子が循環するように構
成し、一方の流動層を改質反応用、他方の流動層を触媒
再生用とすることが望ましい。改質反応用流動層には生
成ガスＧ_Aを供給し、触媒再生用流動層には燃焼用の空
気等の酸素を含むガスを供給する。

【０２４０】クラッキング装置２９５を流動層型とする
場合は、図６８に示すクラッキング装置と同様な構成及
び方法とする。クラッキング装置２９５において分解・
改質された製品ガス（改質ガス）Ｇ_Bは、ガスタービ
ン、ガスエンジンなどの動力回収や発電、メタノール合
成やＤＭＥ等の各種液体燃料合成プロセス、各種化学原
料合成プロセス等に供給される。

【０２４１】濃厚流動層ガス化炉２９１から流出した生
成ガスＧ_A中に含まれる塩素化合物や硫黄化合物等の有
害物質を吸収除去するために、カルシウム化合物等の吸
収触媒粒子や流動媒体の少なくとも一部に用いるように
してもよい。

【０２４２】なお、上記に濃厚流動層、高速流動層、気
流層という語句を使用したが、これらは、いずれも粒子
を気体を用いて浮遊させる（装置の下部から気体を供給
してもその力で粒子を浮かせる）方法の呼称であり、３
つの違いは供給する気体量の違いによる。供給気体量
は、濃厚流動層（約２ｍ／ｓ程度）＜高速流動層（３〜
１６ｍ／ｓ程度）＜気流層（１５〜２０ｍ／ｓ程度）の
順で大きくなる。下記のように定義されている。

【０２４３】濃厚流動層は、粒子のほとんどが上方に飛
び出すことがなく装置（流動層炉等）内に留まっている
ようなものであり、層内の空隙率は０．６〜０．８（体
積分率）である。層内には明確な界面を有する気泡が存
在することが多い。

【０２４４】高速流動層は、濃厚流動層よりも多くのガ
スを供給することで粒子を飛び出させるようなものであ
り、層内の空隙率は０．８〜０．９８（体積分率）であ
る。飛び出した粒子を装置上部で捕集、層内に戻す（リ
サイクル）機構を有する場合が多い。

【０２４５】気流層は、高速流動層よりも多くのガスを
供給することで粒子を気流にのせて搬送する状態のもの
であり、層内の空隙率は０．９９以上（体積分率）であ
る。

【０２４６】

【発明の効果】以上、説明したように各請求項に記載の
発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。

【０２４７】請求項１及び２に記載の発明によれば、触
媒再生装置の触媒再生熱又はガス改質装置でのガス改質
反応に必要な熱源に、当該可燃ガス改質プロセスの廃熱
を利用するか又は可燃ガス改質プロセスの廃熱を利用す
る構成の触媒再生装置を用いるので、原料をガス化する
過程で発生する排ガスの顕熱などの価値の低い熱源を、
触媒の再生熱源、又はガス改質の熱源として用いること
ができ、外部エネルギーや、生成ガスの燃焼熱を軽減又
は無くすことができる為に、生成ガスの収率を向上させ
ることが可能になる。結果として全体としての効率を向
上させることができる。

【０２４８】請求項３及び４に記載の発明によれば、ガ
ス化装置で可燃物のガス化に伴って発生するチャーをチ
ャー燃焼装置で燃焼し、その燃焼熱を触媒再生熱又はガ
ス改質装置でのガス改質反応に必要な熱源に利用するこ
とにより、外部エネルギーや、生成ガスの燃焼熱を軽減
又は無くすことができる為に、生成ガスの収率を向上さ
せることが可能になる。結果として全体としての効率を
向上させることができる。

【０２４９】請求項５に記載の発明によれば、流動層を
具備するガス化室と燃焼室から構成された炉統合型とし
たことにより、請求項４の発明の効果に加え、ガス化装
置内に原料Ａのガス化の機能とチャー燃焼の機能を持つ
ことになり、同じ装置内で発生したチャーを燃焼させて
しまうため、チャーの搬送に関わるトラブルを避けるこ
とができる。また、流動層において原料のガス化及びチ
ャーの燃焼を行う為、熱の拡散性に優れ安定した運転が
可能になる。

【０２５０】請求項６に記載の発明によれば、ガス化装
置は流動媒体の少なくとも一部に触媒粒子を用いる流動
層を具備するガス化装置とし、ガス化装置で可燃物をガ
ス化して生成ガスを製造すると同時にこの生成ガスと流
動媒体である触媒粒子との接触により、該生成ガスの改
質（タール分解）を行うので、生成ガスの改質が効率よ
く行われる。また、請求項３、４の効果に加え、原料の
ガス化とガスの改質、チャー燃焼と触媒の再生をそれぞ
れ一つの装置で行うことができるので、触媒再生装置を
省略でき、装置のイニシャルコストが低減できる。

【０２５１】請求項７に記載の発明によれば、ガス化装
置は流動媒体の少なくとも一部に触媒粒子を用いる流動
層を具備するガス化室と燃焼室から構成され、ガス化室
で生成ガスを製造すると同時に触媒粒子により該生成ガ
スを改質し、更に劣化した触媒粒子をチャーを燃焼する
燃焼室に送り加熱再生するから、請求項６の発明の効果
に加え、ガス化室からの燃焼室へのチャーを含む粒子の
ハンドリングの問題が解決でき、熱効率も良くなる。

【０２５２】請求項８に記載の発明によれば、除塵機能
とガス改質機能とを具備する除塵・触媒装置で、ガス化
装置からの生成ガスの触媒による改質（タール分解）の
前に除塵を行うので、触媒の劣化やダストとの混合、分
離を省くことができるばかりか、触媒装置の形状とし
て、固定床のようなダスト存在下では閉塞の可能性があ
り使用できない形式の反応器の選択が可能になる。ま
た、低温でタールを分解する触媒の劣化や汚染を防ぐの
に好適となる。

【０２５３】請求項９に記載の発明によれば、触媒再生
装置で生成ガスの改質に伴い劣化した触媒をチャー燃焼
装置からの燃焼排ガスの熱により加熱再生するので、請
求項８の発明の効果に加え、外部エネルギーを使用した
り生成ガスを一部燃焼させなくても高温度のチャー燃焼
熱で効率のよい触媒の再生又は、加熱が可能となり、生
成ガスの収率を向上させることが可能になる。即ち、全
体としてのエネルギー消費量が少なくなり、ランニング
コストが小さく、ＬＣＡによる評価も高くなる。

【０２５４】請求項１０に記載の発明によれば、ガス化
装置は流動層を具備するガス化室と燃焼室から構成さ
れ、触媒再生装置で生成ガスの改質に伴い劣化した触媒
を燃焼室からの燃焼排ガスで加熱再生するので、請求項
９の発明の効果に加え、ガス化室からの燃焼室へのチャ
ーを含む粒子のハンドリングの問題が解決され、放熱に
よる熱ロスも減少し、熱効率が向上する。

【０２５５】請求項１１に記載の発明によれば、ガス化
装置は流動層を具備するガス化室と燃焼室と除塵・触媒
室から構成されるので、請求項１０の発明の効果に加
え、除塵・触媒室からの燃焼室へのチャーを含む粒子の
ハンドリングの問題が解決され、熱効率も良くなる。ま
た、除塵・触媒室をガス化装置と一体に構成することに
より、装置のイニシャルコストが低減できる。

【０２５６】請求項１２に記載の発明によれば、除塵・
触媒室で生成ガス改質に伴い劣化した触媒を燃焼室に送
り、該燃焼室で加熱再生し、該除塵・触媒室に戻すの
で、請求項１１の発明の効果に加え、更に再生触媒装置
を省略することができ、熱効率の向上及び、装置のイニ
シャルコストの低減が可能になる。

【０２５７】請求項１３に記載の発明によれば、ガス改
質装置と触媒再生装置は流動媒体の少なくとも一部に触
媒粒子を用いる流動層を有するガス改質室と触媒再生室
とを具備する流動層触媒装置で構成されるので、触媒粒
子の流動により効率良く生成ガスの改質ができると共
に、ガス改質により劣化した触媒粒子の効率よい加熱再
生ができ、放熱による熱ロスも減少し、熱効率が向上す
る。また、装置のイニシャルコストが低減できる。即
ち、全体としてのエネルギー消費量が少なくなり、ラン
ニングコストが小さく、ＬＣＡによる評価も高くなる。

【０２５８】請求項１４に記載の発明によれば、ガス化
装置は流動層を具備するガス化室と燃焼室から構成され
るから、請求項１３の発明の効果に加え、ガス化室から
燃焼室へのチャーを含む粒子のハンドリングの問題が解
決され、熱効率も良くなる。

【０２５９】請求項１５に記載の発明によれば、ガス化
室、燃焼室、ガス改質室及び触媒再生室を１つの炉に統
合した構成とするので、請求項１４の効果に加え熱効率
が更に改善される。また、装置のイニシャルコストも更
に低減できる。

【０２６０】請求項１６、１７に記載の発明によれば、
触媒の再生用ガスとして酸素、水蒸気、水素のいずれか
若しくは複数のガスを供給し、触媒再生時に発生する反
応熱をプロセス廃熱と共に触媒粒子の加熱又は再生に利
用することにより、生成ガスの一部の燃焼による熱、又
は触媒再生時に発生する反応熱を利用するプロセス廃熱
で不足する熱量を反応熱で補うことができる為、更に、
生成ガスの収率を向上させることができる。

【０２６１】請求項１８に記載の発明によれば、ガス化
装置に塩素化合物若しくは硫黄化合物を吸収する吸収剤
を投入することにより硫黄化合物若しくは塩素化合物の
濃度を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の触媒を用いる可燃物ガス化方法を実施す
る装置のシステム構成を示す図である。

【図２】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装置
のシステム構成例を示す図である。

【図３】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装置
のシステム構成例を示す図である。

【図４】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装置
のシステム構成例を示す図である。

【図５】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装置
のシステム構成例を示す図である。

【図６】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装置
のシステム構成例を示す図である。

【図７】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装置
のシステム構成例を示す図である。

【図８】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装置
のシステム構成例を示す図である。

【図９】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装置
のシステム構成例を示す図である。

【図１０】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図１１】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図１２】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図１３】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図１４】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図１５】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図１６】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図１７】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図１８】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置に用いる除塵・触媒装置の構成例を示す図である。

【図１９】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置に用いる除塵・触媒装置の構成例を示す図である。

【図２０】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置に用いる除塵・触媒装置の構成例を示す図である。

【図２１】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置に用いる除塵・触媒装置の構成例を示す図である。

【図２２】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置に用いる除塵・触媒装置の構成例を示す図である。

【図２３】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図２４】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図２５】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図２６】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図２７】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図２８】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図２９】図２８に示す装置の炉部分の構成を示す図で
ある。

【図３０】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図３１】図３０に示す装置の炉部分の構成を示す図で
ある。

【図３２】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図３３】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図３４】本発明に係る可燃ガス改質方法を実施する装
置のシステム構成例を示す図である。

【図３５】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図３６】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図３７】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図３８】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図３９】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図４０】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図４１】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図４２】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図４３】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図４４】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図４５】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図４６】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図４７】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図４８】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図４９】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図５０】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図５１】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図５２】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図５３】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図５４】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図５５】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図５６】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図５７】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図５８】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図５９】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図６０】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図６１】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図６２】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図６３】本発明に係る触媒再生・ガス改質装置の構成
例を示す図である。

【図６４】本発明に係るガス化装置の構成例を示す図で
ある。

【図６５】本発明に係るガス化装置の構成例を示す図で
ある。

【図６６】本発明に係るガス化装置の構成例を示す図で
ある。

【図６７】本発明に係るガス化装置の構成例を示す図で
ある。

【図６８】本発明に係るガス化装置のクラッキング装置
の構成例を示す図である。

【図６９】本発明に係るガス化装置の構成例を示す図で
ある。

【図７０】本発明に係るガス化装置の構成例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１１ガス化装置１２ガス改質装置１３触媒再生装置１４チャー燃焼装置１５除塵装置１６選別装置１７除塵装置１８選別装置２０選択装置２１ガス化装置２２除塵装置２３選別装置２４チャー燃焼装置２５除塵装置２６選別装置３１ガス化装置３２除塵・触媒装置３３触媒再生装置３４選別装置３５チャー燃焼装置３６除塵装置３７熱回収装置３８除塵装置４０ガス化・燃焼・除塵改質装置４１除塵室４２ロックホッパー４３ガス化装置５１ガス化装置５２除塵装置５３選別装置５４チャー燃焼室５５除塵装置５６流動層触媒装置５６’ 流動層触媒除塵装置６０流動層炉７０熱交換器７１熱交換器７２熱交換器１００統合型ガス化炉１０１ガス化室１０２燃焼室１０３除塵装置１０４ガス改質装置１０５ガス減温・洗浄装置１０６製品ガス１０７廃熱回収装置１０８集塵装置１０９誘引送風機１１０煙突１１１経路２００流動層２０１ガス改質室２０２触媒再生室２０３サイクロン型集塵機２０４サイクロン型集塵機２１０ガス改質装置２１１触媒再生装置２１２サイクロン型集塵機２１３サイクロン型集塵機２２０ガス改質装置２２１触媒再生装置２２２サイクロン型集塵機２２３サイクロン型集塵機２２４気流搬送２２５スクリューコンベア２２６エレベータ２３０触媒層２３１触媒層Ｖ１〜Ｖ８バルブ２３２触媒層２３３触媒層２３４ケーシング２３５駆動装置２３６触媒粒子充填層２３７回転軸２３８ａ，ｂ軸受２３９仕切板２４０熱分解キルン炉２４１流動層チャー燃焼炉２４２移送機構２４３ホッパー２４５ダブルダンパー２４６移送機構２４７サイクロン型集塵機２４８熱交換器２５０部分燃焼ガス化炉２５１流動層ガス化炉２５２流動層燃焼炉２５３クラッキング装置２６１濃厚流動層ガス化炉２６２濃厚流動層燃焼炉２６３サイクロン型集塵機２６４サイクロン型集塵機２６５クラッキング装置２６６流動媒体移送管２６７改質反応室２６８触媒再生室２６９熱回収室２７０仕切り壁２７１層内伝熱管２７２仕切り壁２８１高速流動層ガス化炉２８２高速流動層燃焼炉２８３サイクロン型集塵機２８４サイクロン型集塵機２８５クラッキング装置２９１濃厚流動層ガス化炉２９２濃厚流動層燃焼炉２９３流動媒体移送管２９４気流搬送管２９５クラッキング装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０１Ｂ 3/02 Ｃ０１Ｂ 3/02 Ｚ 3/38 3/38 Ｃ１０Ｊ 3/00 Ｃ１０Ｊ 3/00 Ｋ 3/56 3/56 Ｃ１０Ｋ 1/02 Ｃ１０Ｋ 1/02 1/32 1/32 3/02 3/02 (72)発明者佐々木香織東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者岩楯由貴東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者早川淳一東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者大下孝裕東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者細田修吾東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者松岡慶東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者今泉隆司東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者藤村宏幸東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内Ｆターム(参考） 4D004 AA01 AA07 AA46 BA03 CA27 CB31 4G140 BA02 BB03 EA01 EA06 EA09 EB14 EB27 4H060 AA01 AA02 AA04 BB02 BB03 BB25 BB38 CC03 CC04 CC05 DD22 DD24 FF02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可燃物をガス化装置でガス化し、該ガス
化によって得られる生成ガスを触媒を用いるガス改質装
置で改質し製品ガスを得ると共に、該ガス改質装置で劣
化した触媒を触媒再生装置で再生する可燃ガス改質方法
において、前記触媒再生装置の触媒再生及び／又は加熱用熱源とし
て当該可燃ガス改質プロセスの廃熱を利用することを特
徴とする可燃ガス改質方法。
【請求項２】可燃物をガス化するガス化装置と、該ガ
ス化装置で得られた生成ガスを触媒を用いて改質し製品
ガスを得るガス改質装置と、該ガス改質装置で劣化した
触媒を再生する触媒再生装置を具備する可燃ガス改質装
置において、前記触媒再生装置は、触媒を再生する触媒再生及び／又
は加熱用熱源として可燃ガス改質プロセスの廃熱を利用
する構成の触媒再生装置であること特徴とする可燃ガス
改質装置。
【請求項３】可燃物をガス化装置でガス化し、該ガス
化によって得られる生成ガスを触媒を用いるガス改質装
置で改質し製品ガスを得ると共に、該ガス改質装置で劣
化した触媒を触媒再生装置で再生する可燃ガス改質方法
において、前記触媒再生装置の触媒再生及び／又は加熱用熱源とし
て前記ガス化装置で可燃物のガス化に伴って発生するチ
ャー（未燃炭素分）をチャー燃焼装置で燃焼し、その燃
焼熱を利用することを特徴とする可燃ガス改質方法。
【請求項４】可燃物をガス化するガス化装置と、該ガ
ス化装置で得られた生成ガスを触媒を用いて改質し製品
ガスを得るガス改質装置と、該ガス改質装置で劣化した
触媒を再生する触媒再生装置を具備する可燃ガス改質装
置において、前記ガス化装置で可燃物のガス化に伴い発生するチャー
（未燃炭素分）を燃焼させるチャー燃焼装置を設け、前
記触媒再生装置は該チャー燃焼装置で発生したチャー燃
焼熱を利用して触媒の加熱、再生を行うことを特徴とす
る可燃ガス改質装置。
【請求項５】可燃物をガス化するガス化装置と、該ガ
ス化装置で得られた生成ガスを触媒を用いて改質し製品
ガスを得るガス改質装置と、該ガス改質装置で劣化した
触媒を再生する触媒再生装置を具備する可燃ガス改質装
置において、前記ガス化装置は流動層を具備するガス化室と燃焼室か
ら構成され、該ガス化室は前記可燃物をガス化して生成
ガスを製造し、該燃焼室は該可燃物のガス化に伴い発生
するチャー（未燃炭素分）を燃焼させるようになってお
り、前記ガス化室で製造された生成ガスを前記ガス改質装置
に送り改質し、前記燃焼室からの燃焼排ガスを前記触媒
再生装置に送り該燃焼排ガスの熱により前記触媒を加
熱、再生するようにしたことを特徴とする可燃ガス改質
装置。
【請求項６】可燃物をガス化するガス化装置と、該ガ
ス化装置で得られた生成ガスを触媒を用いて改質し製品
ガスを得るガス改質装置と、該ガス改質装置で劣化した
触媒を再生する触媒再生装置を具備する可燃ガス改質装
置において、前記ガス化装置は流動媒体の少なくとも一部に触媒粒子
を用いる流動層を具備するガス化装置とすると共に、該
ガス化装置で前記可燃物をガス化する際に発生するチャ
ー（未燃炭素分）を燃焼させるチャー燃焼装置を設け、前記ガス化装置で前記可燃物をガス化して生成ガスを製
造すると同時に前記触媒粒子により該生成ガスを改質
し、該生成ガスの改質に伴い劣化した触媒粒子を前記チ
ャー燃焼装置に送り加熱、再生し、該再生した触媒粒子
を前記ガス化装置に戻すことを特徴とする可燃ガス改質
装置。
【請求項７】可燃物をガス化するガス化装置と、該ガ
ス化装置で得られた生成ガスを触媒を用いて改質し製品
ガスを得るガス改質装置と、該ガス改質装置で劣化した
触媒を再生する触媒再生装置を具備する可燃ガス改質装
置において、前記ガス化装置は流動媒体の少なくとも一部に触媒粒子
を用いる流動層を具備するガス化室と燃焼室から構成さ
れ、該ガス化室は前記可燃物をガス化して生成ガスを製
造し、該燃焼室は該可燃物のガス化に伴い発生するチャ
ー（未燃炭素分）を燃焼させるようになっており、前記ガス化室で前記可燃物をガス化して生成ガスを製造
すると同時に前記触媒粒子により該生成ガスを改質し、
該生成ガスの改質にともない劣化した触媒粒子を前記燃
焼室に送り加熱再生し、該再生した触媒粒子を前記ガス
化室に戻すことを特徴とする可燃ガス改質装置。
【請求項８】可燃物をガス化するガス化装置と、該ガ
ス化装置で得られた生成ガスを触媒を用いて改質し製品
ガスを得るガス改質装置とを具備する可燃ガス改質装置
において、前記ガス改質装置は前記生成ガスに含まれるダストを除
去する除塵機能と前記触媒によりガス改質機能とを具備
する除塵・触媒装置であることを特徴とする可燃ガス改
質装置。
【請求項９】請求項８に記載の可燃ガス改質装置にお
いて、チャー燃焼装置と、触媒再生装置を設け、前記触媒再生装置に前記除塵・触媒装置で前記生成ガス
の改質に伴い劣化した触媒を送ると共に、前記ガス化装
置で前記可燃物をガス化して生成ガスを製造する際に発
生するチャー（未燃炭素分）を前記チャー燃焼装置に送
り燃焼させ、その燃焼排ガスを該触媒再生装置に送り、
該触媒を加熱、再生することを特徴とする可燃ガス改質
装置。
【請求項１０】請求項８に記載の可燃ガス改質装置に
おいて、前記ガス化装置は流動層を具備するガス化室と燃焼室か
ら構成され、該ガス化室は前記可燃物をガス化して生成
ガスを製造し、該燃焼室は該可燃物のガス化に伴い発生
するチャー（未燃炭素分）を燃焼させるようになってお
り、更に触媒再生装置を設け、前記触媒再生装置に前記除塵・触媒装置で前記生成ガス
の改質に伴い劣化した触媒を送ると共に、前記燃焼室か
らの燃焼排ガスを該触媒再生装置に送り、該触媒を加
熱、再生することを特徴とする可燃ガス改質装置。
【請求項１１】請求項８に記載の可燃ガス改質装置に
おいて、前記ガス化装置は流動層を具備するガス化室と燃焼室と
除塵・触媒室から構成され、該ガス化室は前記可燃物を
ガス化して生成ガスを製造し、該燃焼室は該可燃物のガ
ス化に伴い発生するチャー（未燃炭素分）を燃焼させる
ようになっており、該除塵・触媒室は前記ガス化室から
の生成ガスを改質するようになっており、更に触媒再生
装置を設け、前記除塵・触媒室で生成ガスの改質に伴い劣化した触媒
を前記触媒再生装置に送ると共に、前記燃焼室からの燃
焼排ガスを該触媒再生装置に送り、該触媒を加熱、再生
し、該加熱、再生した触媒を前記除塵・触媒室に戻すこ
とを特徴とする可燃ガス改質装置。
【請求項１２】請求項８に記載の可燃ガス改質装置に
おいて、前記ガス化装置は流動層炉を具備するガス化室と燃焼室
と除塵・触媒室から構成され、該ガス化室は前記可燃物
をガス化して生成ガスを製造し、該燃焼室は該可燃物の
ガス化に伴い発生するチャー（未燃炭素分）を燃焼させ
るようになっており、該除塵・触媒室は前記ガス化室か
らの生成ガスを改質するようになっており、前記除塵・触媒室で生成ガス改質に伴い劣化した触媒を
前記燃焼室に送り、該燃焼室で加熱、再生し、該除塵・
触媒室に戻すことを特徴とする可燃ガス改質装置。
【請求項１３】可燃物をガス化するガス化装置と、該
ガス化装置で得られた生成ガスを触媒を用いて改質し製
品ガスを得るガス改質装置と、該ガス改質装置で劣化し
た触媒を再生する触媒再生装置を具備する可燃ガス改質
装置において、前記ガス改質装置と触媒再生装置で構成された触媒装置
と、更に前記ガス化装置で可燃物のガス化に伴い発生す
るチャー（未燃炭素分）を燃焼させるチャー燃焼装置を
設け、前記触媒装置は触媒粒子を用いて生成ガスを改質するガ
ス改質室と該触媒を再生する触媒再生室とを一体にした
構成であり、該触媒再生室は該ガス改質室でガス改質に
より劣化した触媒を加熱、再生し、該再生した触媒を該
ガス改質室に戻すようになっており、前記ガス化装置からの生成ガスを前記ガス改質室に送り
改質して製品ガスを得ると共に、前記チャー燃焼装置か
らの燃焼排ガスを前記触媒再生室に送り該燃焼排ガスの
熱により前記触媒を加熱、再生するようにしたことを特
徴とする可燃ガス改質装置。
【請求項１４】請求項１３に記載の可燃ガス改質装置
において、前記ガス化装置は流動層を具備するガス化室と燃焼室か
ら構成され、該ガス化室は前記可燃物をガス化して生成
ガスを製造し、該燃焼室は該可燃物のガス化に伴い発生
するチャー（未燃炭素分）を燃焼させるようになってお
り、前記ガス化室で製造された生成ガスを前記ガス改質室に
送り改質し、前記燃焼室からの燃焼排ガスを前記触媒再
生室に送り該燃焼排ガスの熱により前記触媒を加熱、再
生するようにしたことを特徴とする可燃ガス改質装置。
【請求項１５】可燃物をガス化するガス化装置と、該
ガス化装置で得られた生成ガスを触媒を用いて改質し製
品ガスを得るガス改質装置と、該ガス改質装置で劣化し
た触媒を再生する触媒再生装置を具備する可燃ガス改質
装置において、前記ガス化装置は流動層を具備するガス化室と燃焼室か
ら構成され、該ガス化室は前記可燃物をガス化して生成
ガスを製造し、該燃焼室は該可燃物のガス化に伴い発生
するチャー（未燃炭素分）を燃焼させるようになってお
り、前記ガス改質装置と触媒再生装置は流動媒体の少なくと
も一部に触媒粒子を用いる流動層を有するガス改質室と
触媒再生室とを具備し、該触媒再生室は該ガス改質室で
ガス改質により劣化した触媒を加熱、再生し、該再生し
た触媒を該ガス改質室に戻すようになっており、前記ガス化室、燃焼室、ガス改質室及び触媒再生室は１
つの炉に統合された構成であり、前記ガス化装置からの
生成ガスを前記ガス改質室に送り改質して製品ガスを得
ると共に、前記燃焼室からの燃焼排ガスを前記触媒再生
室に送り該燃焼排ガスの熱により前記触媒を加熱、再生
するようにしたことを特徴とする可燃ガス改質装置。
【請求項１６】請求項１又は３に記載の可燃ガス改質
方法において、前記触媒再生装置に再生用ガスとして、酸素、水蒸気、
水素のいずれか若しくは複数を含むガスを供給し、触媒
再生時に発生する反応熱をプロセス廃熱と共に触媒粒子
の加熱、再生に利用することを特徴とする可燃ガス改質
方法。
【請求項１７】請求項２、４、５乃至１５のいずれか
１項に記載の可燃ガス改質装置において、前記触媒再生装置に再生用ガスとして、酸素、水蒸気、
水素のいずれか若しくは複数を含むガスを供給し、触媒
再生時に発生する反応熱をプロセス廃熱と共に触媒粒子
の加熱、再生に利用することを特徴とする可燃ガス再生
装置。
【請求項１８】請求項２、４、５乃至１７のいずれか
１項に記載の可燃ガス改質装置において、原料をガス化する際に、ガス化装置に塩素化合物若しく
は硫黄化合物を吸収する吸収剤を投入することを特徴と
するガス化装置。