JPS588791A - 炭化可能材料を合成ガスおよび炭へ転化する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固体粒状炭化可能材料を合成ガスと炭（第　３
　頁） との副産物へ転化する２段階方法に関する。

第１段階が炭化可能材料の比較的低温の熱分解を含んで
おり、第２段階が熱分解中発生される複数の揮発物の部
分酸化を含んでいる。

適正価格でほぼ無尽蔵に広く利用できる石炭および亜炭
は、合成ガスとして公知のものを含んでいる強力な液体
およびガス燃料源と１．て長年認識されてきた。合成ガ
スへのそれら材料転化ＶＣおいて何世代に亘ってかなり
の程度の関心がもたれていだし、メタンおよびナフサの
ような別源の費用と利用度および合成ガスに対する需要
にしたがって合成ガス計画に関する関心および研究費の
大きさが増減した。合成ガスへの石炭転化方法を示唆し
た科学文献が溢れているということを述べるだけで十分
である。

美大な数の工学的障害がこの技術の開発を妨げている。

広汎に利用できる炭化可能材料、すなわち石炭、亜炭、
泥炭および木材は、熱分解によって揮発させることので
きる大きい割合の物質を含有する不均質材料であり捷だ
発生ガスは、原料に４濡ＢＥｔ　５　Ｂ　−８７９１（
２）したがって相当量の硫黄含有、窒業含有、および酸
素含有化合物から成る広範囲の有機化合物を包含する。

不揮発生残留物、たとえばコークスは炭素および灰分、
またしばしば窒素および硫黄を含む。要約すれば、本明
細書において固体炭化可能材料の名称によって含ま力、
る瀝青炭、亜瀝青炭、亜炭および木材等はすべて困難な
原料である。

合成ガスへの固体炭化可能材料の転化方法を考案する場
合、プロセス技術室の直ちに当面することは、気体生成
物、主として合成ガスおよび不純物へどんな割合で原料
を転化すべきかに関し、また附随的に固体副産物として
どんな割合で残すべきかに関して選択を行なう必要性で
ある。この固体副産物は、灰分、スラグ、コークスある
いは炭である。さらに合成ガスへの固体炭化可能材料の
完全あるいは実質的に完全な転化が魅力のある考えであ
るということが理解できる。経済的および工学的パラメ
ータは、全製造装置がほぼ合成ガス市場に基づいて設計
さ力かつ置かねる点において複雑でなく、炭あるいはコ
ークスのような主要側（第　５　頁） 産物に対する市場の気壕ぐれな変動から製造装置設計者
および操作員を解放する。実際上多くの先行技術は、合
成ガスへの完全な転化の方向に治って生成物を開発した
。

この合成ガス開発と平行に、たとえばコークスあるいは
非汚染脱硫石炭あるいは炭のような比較的価値のある固
体生成物へ、採掘したｉｔの石炭、特に瀝青炭を転化す
るために当業者による長年の努力が行なわれてきた。こ
の方法のべ果題が附加価値のある固体生成物である場合
、この転化方法により揮発されるどんな材料も、例等か
の方法で処理できる副産物となる。場合によってはその
揮発物は、たとえば、コークスをつくる旧式のビーノ・
イブコークス炉法のように、この方法に対する熱的要求
をほぼ満すことに消費された。

この発明者のように当業界の多くの研究者ｄ−１合成ガ
スならびに価値ある残留炭の双方を生成する経済的石炭
転化方法を提供するように努力した。

本発明の方法は、これ壕で利用できた転化方法に勝る多
数の長所をもつと信じられる。

（第　６　頁） 簡潔に言えば、本発明の目的は、固体粒状炭化可能材料
から比較的清浄なガス生成物および秀れた炭の生成物の
双方を提供することにある。

炭化可能なる用語は、本明細書では揮発成分の発生を伴
なって炭あるいはコークスへ加熱分解する炭質物質に用
いる一般的用語として使用されている。代表的炭化可能
材料は、木材、泥炭、亜炭、および無煙炭を除いたすべ
ての石炭である。

高硫黄石炭の燃焼は、煙突ガスの酸化硫黄への数多の騒
々しい反論により絶え間なく増大する不評に当面した。

共通点のある反論が高窒素含量石炭の燃焼へ起された。

なぜならばその燃焼が煙突ガスに酸化窒素を放出するか
らである。低硫黄、低窒素蒸気石炭が大いに期待される
。しかしながら、同時に十分な量の高硫黄石炭および高
窒素石炭が利用可能である。高硫黄石炭および（あるい
は）高９素石炭、亜炭等を低硫黄、低窒素可燃性炭へ転
化する経済的方法は、明らかに有利なものである。した
がって、またこれらの材料のすべであるいは部分を比較
的清浄な合成ガスへ転化する（第７　頁） 熱的に有効な方法も有利である。

部分的に低硫黄および低窒素へまた部分的に比較的清浄
な合成ガスへ高い熱効率で石炭を全面的に転化する方法
は、この技術の解決さねない要求を満すものである。

要約すれば本発明の方法は、第１段階が粉砕あるいは微
粉砕固体炭化可能かつなるべく乾燥および３００℃まで
予熱される材料を高温再循環合成ガスへ接触させ、した
がって約５００ないし１０００℃の範囲の熱分解温度に
なるように入ってくる材料を加熱する２段階方法である
。この炭化可能材料は、少なくとも部分的脱蔵され、そ
の脱蔵が生ずる炭から硫黄および窒素を選択的に除去し
てもよい。達成可能な脱蔵の程度は、もちろん熱分解さ
れる材料、熱分解温度および処理時間に左右される。実
質的に完全な脱蔵が本発明の実施によって得られるけれ
ども、炭化可能材料は、コークス生成物になるように完
全に脱蔵される必要がない。通常、この材料が揮発物体
約２０％までを保持する炭であり、したがって原料の若
干の４４ｉｆｉ８昭５８−（１°ｚ９１（’３）燃焼性
質を保持している。

その熱エネルギは、５００ないし１０００℃の高温炭生
成物から回収され、必要に応じて、入ってくる固体炭化
可能材料を乾燥および予熱するため用いられ、したがっ
て全体としてこの方法の熱効率を改良する。

この方法の第２段階では、再循環ガスおよび発生揮発物
体の蒸気相混合物が約ｔｏｏｏないし１５００℃の範囲
の温度で部分酸化させられ、特に部分酸化が市販の純粋
酸素によって実施されるとき、高温の水素および一酸化
炭素の高濃度のガスを生ずる。このガス生成物は、本来
、タール、フェノールおよび他の高分子成分をもたない
。そのときこのガスはかなり純粋な合成ガスである。こ
の合成ガスの部分がこの方法の生成物と１〜て除去され
かつ残部は、高温再循環ガスとし７て使用され、入って
くる固体炭化可能材料を熱分解する。

さらに本発明を理解させるためブロック図の形式にして
本発明の方法を示す添付図面を参照する。

添付図面を参照すると、管１１を経て入ってお（第９　
頁） りかつなるべく乾燥されかつ予熱される固体粒状炭化可
能材料流および管１２からの高温再循環ガス流は、熱分
解装置１０へ導入される。この熱分解装置１０の内側で
、この粒状材料は、５００ないし１０００℃の範囲まで
加熱され、熱分解されかつ炭化され、この燃料材料から
遊離できる若干の揮発物を放出するが、しかし必然的に
すべてを放出しない。

便宜上、添付図面は、管状熱分解装置からの場合のよう
に熱分解装置１０からの蒸気および炭の組合せ出口を示
している。

生成炭は、ガス固体分離器２０から管１３で除去される
一方、若干冷却される再循ガスおよび発生される揮発物
体の蒸気相混合物が分離器２０から管１４を介して部分
酸化器３０へ通過する。管１５から部分酸化器３０内へ
導入されかつ好ましくは市販の純粋酸素である酸累流は
、部分酸化器３０の内部の蒸気混合物を部分的に燃焼し
、１０００℃以上、一般に１０００ないし１５００℃の
範囲に部分燃焼生成物の温度を上昇する。管１６を介し
く第１０頁） て部分酸化器を出る高温部分燃焼生成物は、管１２を経
て熱分解装置１０へ復流する再循環流および本方法の（
高温）合成ガス生成物として管１７を通って出る蒸気生
成物へ分割さｔ１７る。

添付図面のブロック図に示されていないが、この方法で
使用される炭化可能固体材料がまず乾燥されかつ予熱さ
れるのは任意であり、この手段が熱エネルギをかなり節
約するということを指摘することができる。同様に図示
しないが、高温ガス生成物から顕熱が回収される。言う
までもないことだが、１０００ないし１５００１？：の
ガスは、発電用の蒸気を発生させることができおよび（
あるいは）、過圧状態では電気エネルギを発生するよう
にタービンを通過させることができる。

したがって、本発明の方法は、殆ど独立的に作動するが
、しかも共に結合される２つの加工段階の組合せを構成
する。

第１段階は、高温還元ガスとの直接熱交換による炭化可
能材料の熱分解である。それらのガスの圧力、温度およ
び割合は、望み通りにできる。上（第１１頁） 記ガスが酸素添加化合物、たとえば−酸化炭素を含有す
るけれども、このガスは、水素をも含有し、かつ全体と
して還元ガスであり、したがって熱分解を受けるこの材
料に若干有利と信じられている還元ガスを作用させる。

蒸気炭反応および二酸化炭素反応のように炭収量を減少
する吸熱反応は抑制される。脱硫および脱窒反応のよう
な水素添加反応は、容易にされる。

結果として、ある炭化可能材料、例えば若干の瀝青炭に
ついて言えば、炭の生成物に、供給材料に対して硫黄お
よび（あるいは）窒素含有量が減少される。特定供給材
料の脱硫および（あるいは）脱窒を増進するに適した温
度、反応時間のような特定の熱分解条件の選択は、本発
明の実施の範囲内にあると考えられる。

第１に本方法の脱硫面を考えて見よう。合成ガスの存在
中の石炭の熱分解があるいは任童の還元または不活性掃
引ガスの存在中の熱分解に１１シて石炭から硫黄を除去
することが当業者に公知である（たとえば米国特許給４
，１１８，２０１号参照）。

↑、１陥０５８・・８７’Ｈ（４） ここに使用される高温再循環ガスは、約１対２ないし２
対１の範囲内に調節することができる割合の一酸化炭素
および水素を含有する。この合成ガス生成物の蒸気含量
は、通常約１０体項一であるが、しかしたとえば必要に
応じて４０体積％まで増加することができる。熱分解温
度は、再循環ガスの温度および葉を制御することによっ
て調節することができる。さらに熱分解が行なわれる圧
力は、広い範囲内で変更することができる。全体として
熱分解温度時の還元掃引ガスでの処理によって炭化可能
硫黄含有供給材料は、その限度まで十分な程度の脱硫が
でき、このような材料は、高水準の脱硫を達成する条件
のもとに本発明の実施において熱分解できる。本発明の
熱分解段階は、炭の生成物の硫黄含量のかなシの還元と
矛盾しない熱分解条件が容易であるように比較的に融通
性に富んでいる。繰シ返えして言えば、熱分解に用いら
れる高温再循環ガスは還元ガスである。この高温再循環
ガスの組合わされる水素および一酸化炭素は、通常約５
０体積係を超過する。

（第１３頁） 次の例で挙げられる生成物ガスおよびしたがって再循環
ガス組成は、■ないし３体積チの範囲の硫化水素の濃度
、０．０６までの大きさのＩ（Ｓ／）Ｔ２体積比、およ
び０．０１ないし０．０３の範囲のＨ２Ｓ／（Ｈ２＋Ｃ
ｏ）体積比を示している。これらの値は、供給材料の硫
黄の量、形成される揮発物の量および組成、および炭の
脱硫の程度に左右される。再循環ガス中のＨ，Ｓの存在
は、特に炭の灰分がかなりの量の鉄あるいはカルシウム
を含有している場合、炭の脱硫を阻止する傾向を示すと
いうことが当業者に公知である（たとえば英国特許第１
．４９５．９９７号）。たとえば高硫黄石炭からの炭の
低脱硫（この炭の、首わば１重量％以下）にとって、熱
分解条件を含まない手段が供給材料からの灰分の除去（
たとえばフロートシンク技術（ｆｌｏａｔ　−５ｉｎｋ
　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　）にヨリ）あるいは再循環カ
ス回路の高温硫化水素ガス除去装置の合体のように用い
ることができる。このような加工追加の詳細は、本発明
の範囲外である。

乾燥瀝青炭は、階級に拘わらず代表的に窒素１（第１４
百） ないし１．５重量％を含有している。酸化窒素（ＮＯｘ
）放出物に関する環境問題は、この種の放出物に関する
制限を要求する。煙突ガスからＮＯｘの浄化あるいは煙
突ガスのＮＯＸを最小にするように燃焼条件に亘って入
念な制御が示唆される手段であるけれども、この燃料の
窒素の量の減少が動力装置の操作者に対して多数の長所
を提供する。不幸にして、これまで用いられた標準の物
理学的石炭浄化装置は、窒素を選択的に除去できるよう
に信じられない。約１０００℃以下での不活性ガスの存
在中の石炭の熱分解が炭から窒素を選択的に除去できる
ということが確かではない。しかしながら、本発明の実
施により行なわれるように、水素の存在中の熱分解は、
窒素を選択的に除去するように報告されている。

全体から見てこの熱分解段階は、蒸気石炭目的にとって
価値のある炭の生成物をつくるために行なわれる。特に
炭化可能材料から揮発物の最大割合を除去するように努
力する必要がない。実際上この炭は、揮発物体を約２０
％まで含んでもよい。

（第１５頁） 本発明の実施では炭化可能供給材料から揮発される物質
の性質に関しおよび理論的に除去する量に関するよりも
むしろ炭の生成物の性質に関して強調される。ｌ−たが
って、中間の揮発物含量の瀝青炭までほぼ任意の炭化可
能材料が本発明の実施において使用することができる。

熱分解反応器は加熱環元ガスとの接触によって行なわれ
る熱分解によシ石炭を脱蔵できる連行性反応器、液床反
応器あるいは他の任意の連続装置にすることができる。

熱分解に使用される装置の細部は、本発明の部分を形成
しない。

熱分解された供給材料から除去されるガスは、供給材料
から揮発される蒸気相材料と共に添加されたかなりの冷
却再循環ガスを含んでいる。炭への炭化可能供給材料の
熱分析は、部分燃焼段階で消費されるより多量の有機燃
焼材料を揮発し、したがってこのようなことが本方法の
不可欠な面である。

既に指摘して置いたように、蒸気相流は、１Ｏ００ない
し１５００℃で、好ましくは市販の純粋酸素と；枢回５
８−８°ン９１（５） の部分酸化器３０で部分燃焼させられる。この部分燃焼
の生成物は、実質上タール、フェノールあるいけ他の好
ましくない高分子成分等のようなものを含量ない水素お
よび一酸化炭素の高濃度のガスである。フェノールは、
約１０００℃以上の温度で数秒以内に破壊される。その
部分酸化は、熱分解によって揮発される高分子成分を消
費するに適した環境下で行なわれる。したがって、酸素
の割合が制御されかつその燃焼状況は、高温および比較
的清浄な合成ガスの生成を行なうように制御される。こ
の合成ガスの部分がこの方法の生成物として除去されか
つ残余は、熱分解段階へ再循環さね、る。

この酸化段階の圧力は、熱分解の圧力へ接近させねばな
らず、また約７．０３Ｋｑ／ｄゲージ圧（１０１００ｐ
ｓｉ　ナイし約２１．９　ＫＶ／ａＡゲージ圧（３００
ｐｓｉｇ）の好ましい範囲をもつ約３．５　Ｖ４／ａＡ
ゲージ圧（５０ｐｓｉｇ）ないし約７０．３Ｋｙ／ｃｔ
Ａゲージ圧（１０００ｐｓｉｇ）の範囲にしてもよい。

過圧の作業がこのガス使用者に対する下流ガス圧縮需要
量を最少にす（第１７頁） る一方、好ましい範囲より高い圧力での作業が固体供給
装置を複雑にしかつ炭の過剰の水素ガス化（ｈｙｄｒｏ
ｇａｓｊｆ　ｊｃａｔｉｏｎ　）　　および過剰外メタ
ン生成をもたらす。

酸化段階の操業温度範囲でけ、ＮＨ，、ＮＣＨ１ＣＯ８
、およびＣ８のような少量の化合物が可能であるけれど
も、窒素が始めにＮ２へ転化され、硫黄が始めにＨ，Ｓ
へ転化されると信じられる。最大の炭の脱硫が要件でな
いとき特に、硫黄化合物は、再循環ガスに残されてもよ
く、それらの硫黄化合物は、冷却後洗浄高温炭酸溶液の
ような公知の方法によって生成ガスから除去してもよい
。これと異なり、高温脱硫装置を再循環ガス回路に直接
使用してもよい。

高温再循環ガス流は、たとえば熱分解および酸化段階の
圧力より高い圧力源から酸素および（あるいは）蒸気を
噴射することによって駆動さノ１．る。

既に指摘しであるように、本発明の望ましい特異性は、
その熱分析および合成ガス生成が互いにほぼ独立に実施
さね、各段階から望まれる結果、（第１８頁） すなわち生成炭から若干の硫黄および（あるいけ）窒素
を除去した高品質炭の生成、および高分子有機化合物の
ない合成ガスの生成に適する状況のもとに各段階を行な
わせることである。簡単に言うと、両側産物の品質を別
々に制御できる。この発明の実施は、たとえば部分燃焼
の直前あるいは直後、丑たは高温再循環ガスと供給材料
の接触の直前に入ってくる炭化可能材料に対する懸濁媒
体として蒸気噴射、あるいけ別の例として石炭の粘結す
る傾向を減少するようにこの石炭を予熱するような、一
方あるいは両段階において特に有用、したがって生成物
の品質に不利益でない若干の手段を、任意であるが包含
することすらできる。

本来これら２段階が独立的に操業されるけれども、もち
ろん両段階は、熱的意味において一体的全体を形成する
。両段階とも全体としてこの方法に対して重要な熱的長
所を提供する。その炭は、比較的低い温度、すなわち１
ｏｏｏ℃以下で出て、かつ加うるに炭の顕熱がたとえば
供給材料を乾燥かつ予熱するように回収することができ
る。その（第１９頁） ガス生成物流は、比較的清浄な高温合成ガスとして発生
し、その状況が大、とえば電気エネルギの発生によって
このガスの顕熱を容易に回収させることができる。

本発明の方法による高温ガス生成物および冷間固体生成
物の生成から生ずるこの高い熱効率１川、この２段階方
法が合成ガス生成物の単位重量（−または体積）当り要
求される酸素量を減少でき壕／（、あるいｌｄ゛これに
反して炭の収量を増加でき丑だ、あるいけこれと異なっ
て炭の若干の揮発成分を保持できることを特に含んで、
各種の方法で明らかにすることができる。これらの面の
すべては、熱分解段階の酸素分子の不在、熱分解段階の
蹟元ガスの高護度、および部分酸化の間炭化を受ける材
料から発生するタール、フェノールおよび炭化水素類の
実質上の完全破壊へ全般的に帰因される。

これらの成分け、−酸化炭素および氷素へ転換される。

本発明を一層理解するため下肥の諸実施例を参照する。

？５１ｉｉｉＢＥ：５８−８７９１（６）（第２０頁） 第１表 質量平衡 実施例番号　　　　　　　　　１　　　　　２　　　　
３段階の数　　　　　　　１　　１　　２４　　　　　
　５　　　　　　６ ２　　　　　　２　　　　　　２ ５００　　　　　７００　　　　　７００１１００　　
　　１１００　　　　１１００１００　　　　　１．０
０　　　　　１００７６．７　　　　１＋５．２　　　
　１４３．８＝−１８，０ ７９，０６９，３６９，３ ３７，７５２，４７３，６ （第２１　頁） 第　２　表 エンタルピ平衡 −Ｘ　　十ｍ　　　　　　　　　− ５１ 熱 １寺酩昭ｒ＞８−８’？ｒ月【７） １１６８　　　　　　１１６８　　　　　　１１６８４
２４　　　　　　７４５　　　　　　６１７６６　　　
　　　　３０８　　　　　　　１７４一２７ ３３　　　　　　　　４９　　　　　　　　８９（第２
２頁） 第３表 生成物状１ 実施例番号　　　　　　　　　１　　　　２　　　　３
生成物ガス　　　０．４５３　Ｋ９モルフ４５．３Ｋｇ
乾燥石炭Ｈ２０，６０１，４５１，１８ ＣＱ　　　　　　　　　２．１３　　　１．２（１１，
３２Ｉ（２００，１３０，５１０，２７ 合成ガス生成物 Ｍｇｃｆ／４５．３Ｋｐ炭　　　　　　１．０４　　　
　　１．００　　　　　０．９５ｓｃｆ／ｓｃｆ　０２
　　　　　　２．９４　　　　３，４３　　　　３．５
１炭 生成物全体 Ｂｔｕ／Ｂｔｕ炭（ＨＨＶ）　　　　０．９３　　　　
０，９２　　　　０．９３■　　正味固体燃料二等価加
熱ベースでの石炭より少ない炭の生成物。

■■　１０００℃までの加熱が１ｏｏ４の脱蔵を行うと
仮定【２て見積る。

６１５− ４　　　　　　　　　５　　　　　　　　　６０．６５
　　　　　　　１．２３　　　　　　　１，３７０．９
５　　　　　　　１，３５　　　　　　　１．０７０．
１１　　　　　　　０．１　］　　　　　　　　　０．
４００．００　　　　　　　０．０１　　　　　　　０
．０００．０４　　　　　　　０．０７　　　　　　　
０．０７０．０２　　　　　　　０．０３　　　　　　
　０．０３０．１６　　　　　　　０，２１　　　　　
　　１，１００．５０　　　　　　　０，９８　　　　
　　　０，９２６．０７　　　　　　　６．４１　　　
　　　　６，０４３．０１　　　　　　　３．９　ｆｌ
　　　　　　　　３．２１０．７８　　　　　　　０，
６５　　　　　　　０．６５］　８．１　　　　　　　
　　６．６　　　　　　　　　６．６０．９５　　　　
　　　０．９５　　　　　　　０．９３（第２３区） 第１ないし第６実施例 これらの実施例は、ある程度イリノイスの第６号瀝青炭
の熱分解から才だある程度部分酸化の性能を予報するた
めなされた熱力学的計算からのデータに基づいている。

第１および第２実施例は、市販の純粋酸素を使用して１
０００℃での単独段階酸化熱分解の期待性能を示してい
る。部分燃焼は、熱分解に対する熱源として使用される
。第１字施例では燃焼が炭の生成物を選択的に消費し、
第２実施例では燃焼が発生蒸気生成物を消費しかつ燃焼
生成物を転換し、したがってメタン化法で平衡させる。

第３ないし第６実施例は、本発明の実施を示している。

第３実施例が２００℃での炭を熱分解する効果を示す一
方、１０００℃での蒸気の酸化の効果を示している。第
４実施例は、５００℃で熱分解を操業する。第５実施例
に対して石炭が２０５℃−まで予熱さねてから高温再循
環ガスと接触する。第６実施例は、部分酸化を制御する
蒸気添加の効果を示している。蒸気添加の目的は、再循
環ガス流を駆動し、合成ガス生成物の特■：昭５８−１
３’／’９１（８） 水素対−酸化炭素の割合を変更し、また炭素析出に対す
る潜在能力を低下するように各種にすることができる。

これら６つの実施例の結果は、質量平衡（第１表）、エ
ンタルピ平衡（第２表）および生成物収量（第３表）に
関して下に表示されている。

上述の第１．２および３表から判明するように、第１実
施例でのように固体炭素の燃焼を介して熱分解に対する
熱需要を満すことは、揮発生成物の燃焼を介して同一エ
ネルギを提供して熱分解に対する熱需要を満すよりも多
い酸素（約２８％以−ト）を必要とする。この差異の当
然の結果は、第１実施例の条件が第２実施例の条件より
も少々い炭の生成物を、また多いタール、油類および生
成物ガスをつくるようになる。

第２実施例の作業条件は、比較的多針の合成ガス（消費
される酸素および固体燃料の単位当り）をつくる。ター
ルおよび油が本発明の実施に対する熱的需要を満すため
燃焼される材料であるから、第２実施例は、第１実施例
より本発明の実施に２］（第２５　向） して比較するのにより適当である。

第２実施例からの結果を第３実施例からの結果に対して
比較する（【、その酸素需要がこの発明の２段階方法に
若王好捷しいように観察される。両方法とも炭の生成物
お、ｌ：びガス生成物しかっくら々い。しかしながら、
本発明の２段階方法は、約１０％以上の炭の生成物と、
したがって約１０係以下のガス生成物をつくる。１．た
がって比較的高い割合の正味生成物が炭の形状にして得
られる、単位の合成ガス生成物当り酸素および固体・燃
料の消費率は減少される。

第３および第４実施例の度晴平衡を比較して判明するよ
うに、その熱分解段階が比較的低温でを）るがしかしな
がら学位の合成ガス生成物当り酸素および固体燃料の消
費率の若干の増加を犠牲にし操業されるならば、酸素消
費のかなりの減少が得られる。

たとえば生成物の炭からの顕熱を使用して石炭を予熱す
る第５実施例に対する質量平衡は、その酸素需要がその
ため若干さらに減ルされるのに、（第２６頁） 単位の合成ガス生成物当り酸素および固体燃料の消費率
がさらに減少されることを証明１．２ている。

第６実施例のデータによって示されるように、蒸気添加
は、生成物ガスの水素対−酸化炭素の割合を変更し、石
炭および酸素使用に関する材料影響がない。

第３表の生成物収量に関する情報から理解できるように
１本発明の実施から生ずる生成物ガスは、殆ど完全に水
素および一酸化炭素である。

本発明の実施により得られる有利々結果のうち、上述の
第１．２および３表で示されるデータによって明瞭に説
明さね彦いものもある。［７たがって炭の揮発物体の保
持（生成物収量で示される。第３表）が長所である。な
ぜならばそのため、その炭がボイラ燃料目的に対して更
に歓迎すべきものとなるからである。若干の提案される
装置に較べて、本方法の熱分解は比較的低い流度で操業
し７、そのため炭の生成物の顕熱を減少し、全般的に熱
効率の増進を促進する。

本発明の実施による合成ガスの部分燃焼にょる（第２７
頁） 合成ガスの比較的高い温度は、水素および一酸化炭素に
対するメタンの転化を増進し生成物ガスのこの特定成分
の含゛量を甚だ低い水準へ減少１゛る。

生成物ガスから顕熱の回収は、もちろん考慮されている
。

【図面の簡単な説明】

添附図面は本発明による方法の好捷しい実施例のブロッ
ク図である。 １０・・熱分解装置、１１．１２．１３．１４．１５．
１６．１７・・管、　２０・・・分離器、３０・・・部
分酸化器。 特許出願人　　エアー、プロダクツ、アンド。 り゛ミカルス、インコーボレーテツド ！７面）昭５８−ａ゛７９ｔ（９） 自発手続補正書 昭和５７年８月４日 も置 ・１・　□。 特許庁投置　若杉和夫　殿　　　　　寸■、事件の表示 昭和　５７年　　特　　許　　願　　　第　１１３８２
０号２、発明の名称 炭化可能材料を合成ガスおよび炭へ転化する方法４、代
理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　炭化可能材料を石炭および合成ガスへ転化する方法
   において、高温再循環ガスとの接触によって５００℃な
   いし１０００℃で固体粒状炭化可能材料を熱分解し、そ
   れから炭化可能材料から誘導される再循環ガスおよび複
   数の揮発物質の蒸気相混合物から生ずる炭を分離し、蒸
   気相混合物を部分酸化をさせて１０００℃ないし１５０
   ０℃のガス温度で合成ガスをつく仏炭化可能拐料を熱分
   解するため高温再循環ガスとして部分酸化合成ガスの部
   分を使用しかつガスの残部を除去するの諸段階から成る
   ことを特徴とする方法。 ２、市販の純粋酸素と部分酸化を行なわせ、そのため比
   較的純粋な合成ガスが得らね、ることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ３　炭化可能材料から誘導される再循環ガスお（第　２
   　頁） よび複数の揮発物質の上記蒸気相混合物へ蒸気を添加す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法
   。 ４、熱分解の前に炭化可能材料を予熱することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５、水素脱硫する条件のもとの炭化可能材料の熱分解、
   したがって炭の硫黄含量の減少が生ずることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６　脱窒条件のもと７００℃〜１０００℃での熱分解、
   １〜たがって炭の窒素含セ１の減少が生ずることを特徴
   とする特許請求の範囲第１印に記載の方法。 ７、過圧下熱分解および部分酸化を行なうことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ８　高温再循環ガスの組み合わせた水素および−ｆ’ｉ
   １２化炭素が５ＯＮｉ％を超過することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。