JPS59107902A - 部分酸化方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は合成ガス、燃料ガス、あるいは還元ガスを製
造するための金属を含有する炭化水素燃料の部分的酸化
に関する。更に詳細には、変化を受けない炭素微粒子を
完全に還流し、しかも補給される炭化水素燃料に通常含
まれる金属をシステム内に蓄積させない液体炭化水素燃
料の非触媒型部分的酸化に関する。

〔発明の背景〕

例えば原油のような炭化水素燃料には鉄、ニッケル、バ
ナジウムのような無機および有機化合物が含まれている
。部分的酸化反応の間は、阻止しないかぎシこれらの化
合物はガス発生器の反応領域の耐火性内張シと反応する
。しかしながら、金属を取シ除くとこのような反応は防
げられる。かくて、発生器は燃料中の炭素の一部が変化
を受けない微粒状炭素として反応領域を通過するように
操作される。これらの個々の微粒子からなる炭素は金属
を隔離し流出する生ガスの流れの中を移動するすすとし
て反応領域から離れる。変化しない個々の微粒子炭素は
、結合した金属および金属化合物と共に回収され、反応
燃料供給の一部としてガス発生器に再生利用できる。こ
れは燃料効率を改良する一方、金属もシステム中に蓄積
し、ある場合には、例えば通路をふさいだシ管に詰まっ
たヤするような沈殿物を熱交換機や他の装置に生成する
などシステム内の下流で問題を起こす一因となる。

この発明の方法によると、ガス発生器に再生利用される
金属および金属化合物の約５０重量係が減少する。この
ため装置の寿命が延び、酸化方法の効率が増し、ニッケ
ルやバナジウムなどの豊富で利用価値のある副生成物が
生じる。

移動する個々の微粒子炭素は米国特許３，０６９，２５
１および３．２３２．７２８に記載されているように水
で急冷し洗浄することによシ流出する生ガスから除去さ
れる。炭素−水分散液に軽油を加え、水と軽油−炭素分
散液をデカンタ−で分離し、この軽油−炭素分散液を重
油と混合し予熱器で熱し、フラッシュ・ドラムか蒸留塔
で軽油を蒸発させることから成る工程によル炭素−水分
散液から個々の微粒子炭素を回収することが米国特許第
２，９９９゜７４１　：　２，９９２，９０６　：　３
，０４４，１７９　：および４，１３４゜７４０号に各
々記載されている。代表的なデカンテーションの方法は
米国特許第３，９８０，５９２および４．０１４，７８
６号に記載されている。

従来技術における炭素回収領域は、デカンタ−に入って
いるすす一水分散液と液体有機抽出用剤との混合液中に
存在する多量の灰をすすと共にデカンタ−のなかで水の
層と分離している液体有機抽出溶剤層の方へ移動させる
という形で操作されている。しかしながら、全てのすす
を再生利用するとシステムのなかに過剰の金属が蓄積す
る場合がある。さらに、グレー・ウォーター中に懸濁し
ている金属からニッケルおよび鉄カルボニルを生成する
こともできる。ある場合にはこのような金属カルボニル
は表面をよごしあるいは装置を詰まらせる不溶性の化合
物が分解あるいは生成することもある。

一方、生成された個々の微粒子炭素とすすの約８０−１
００重量％を再生利用できる本発明方法によると、デカ
ンタ−に入っているすす一水供給流のなかにある相当量
の灰をデカンタ−内で分離しているグレー・ウォータ層
の方へ移動して、システムから簡単に取ル除くことがで
きる。この方法により、前述の問題は実質的に軽減され
るかあるいは解決できる。

〔発明の概要〕

鉄、ニッケル、バナジウム化合物を含有する液体炭化水
素燃料の供給燃料を利用する部分的酸化システムでは、
ガス発生器を出だガス流の中を移動する炭素−すすの少
なくとも８５％から１００重量％、好ましくは全部が回
収され、反応燃料の一部としてガス発生器に再循環する
。本発明の方法によシ、金属および金属化合物、すなわ
ち、デカンタ−へのすす−水供給の中の灰は、予想以上
の高濃度に濃縮され、炭素回収システムのデカンタ−で
分離したグレー・ウォータの中に懸濁する。

そこで、これらの金属および金属化合物は容易にそのシ
ステムからグレー・ウォータと共に取υ除かれる。この
方法では、ガス急冷領域や洗浄領域から出たすす一水分
散流と液体有機抽出溶剤流は、静かな非攪拌混合の状態
でインライン静的ミキサを通過する。次に混合液は攪拌
を極めて効果的に促進する混合弁を通過する。次に、デ
カンタ−内で重力沈殿が起こる。例えば７０−８５重量
％のような約４０−９０重量％の金属および金属化合物
すなわちデカンタ−へのすす−水供給流の中の灰はデカ
ンタ−底部に集まるグレー・ウォータの中に懸濁してい
る。灰の残りを含む炭素−すす−液体有機抽出溶剤の分
散液がデカンタ−上部のグレー・ウォータに浮いている
。

一実施例によれば、グレー−ウォータに懸濁した金属の
約８５％から１００重量％がグレー・ウォータから分離
される。次に、灰を除去したグレー・ウォータはガス洗
浄領域や急冷領域に再循環される。グレー・ウォータか
ら金属を取シ除くため、従来の固体−液体分離器を使用
できる。例えば、液体サイクロン、遠心機１重力シツク
ナーあるいは清澄器、濾過器、あるいはこれらを組み合
わせたものなどを使用できるが、高分子量カチオン高分
子電解質ポリマーを添加し若しくは添加せずに、また、
ベントナイト粘土あるいはボーキサイトのような増量剤
を使ってもよいし使わなくてもよい。

デカンタ−から取ｉ出した炭素−すす−液体有機抽出溶
剤の分散液は炭化水素液体燃料を添加し、蒸留器で液体
有機抽出溶剤を蒸発させて分解する。

分解された灰は全て蒸留器の底に懸濁している。

少なくとも灰の一部が蒸留器の底からいつでも取シ出さ
れる。例えば、液体有機抽出溶剤蒸発領域である蒸留器
の底部から取シ出した炭素−すす−炭化水素液体の分散
液に懸濁している灰の約２６から５２重量％以上が分散
液の部分から取シ除かれ、その分散液は例えば高温沈殿
、遠心分離、濾過、あるいはこれらを組み合わせたもの
等の固体−液体炭化水素燃料分離によシ反応燃料の一部
としてガス発生器に再循環される。

本発明の方法によシ、金属や金属化合物、例えば炭化水
素燃料から出た灰がシステム内に蓄積したシ、装置の下
流の方に沈殿したシすることを防止できる。

〔実施例〕

本発明方法の連続した工程において、生ガス流は本質的
にはＨ２、Ｃｏ　、　Ｈ２Ｏと、さらにＣＯ２、Ｈ２Ｓ
　。

ＣＯ８、ＣＨ４、Ｎ２　、　Ａ、のグループから選ばれ
た少なくとも１種類のガスとから成シ、かつ、炭素すす
を含んでおシ、この生ガス流は液体炭化水素燃料を、温
度調整剤の存在下で、フリーフロ一式非触媒型部分酸化
ガス発生器の反応領域内で、遊離酸素含有ガスによ多部
分的に酸化して発生される。

ガス発生器へ供給される燃料は、新しい液体炭化水素燃
料が例えば約３０−６０重量％のように約１５−８５重
量％の範囲内であシ、残シが前述のようにあらかじめ金
属あるいは灰を取シ除いた再循環すすから得た微粒状カ
ーボン、すす、液体炭化水素燃料の再循環分散液である
。供給流を反応領域に導入するために、米国特許第２，
９２８．４６０号に示されるバーナーを使用してもよい
。

燃料中の炭素に対する遊離酸素の原子比（０／Ｃ比）は
０．６から１，６の範囲で、好ましくは約０．７から１
．５の範囲である。反応時間は約１秒−１０秒の範囲で
、好ましくは約２秒−６秒の範囲である。蒸気を温度調
節に使う場合、反応領域の蒸気対燃料の重量比は約０．
１から５の範囲で、好ましくは約０．２から０．７の範
囲である。

適当な供給燃料を記載するためにここで使わゎる「液体
炭化水素」燃料という用語には、例えば原油、原残油（
ｃｒｕｄｅ　ｒｅｓｉｄｕｓ）　、減圧残油（ｖａｃｕ
ｕｍｒｅｓｌｄ）、原油からの重い蒸留物、アスファル
ト。

残留燃料油、アスファルトを取シ除いた残油（ｂｏ−ｔ
ｔｏｍｓ　ｏｉｌ　）　、タール砂および頁岩油２石炭
からの油１石炭液化油などのような各種物質が含まれて
いる。

鉄、ニッケル、バナジウムから成る金属化合物のグルー
プの少なくとも１個の金属化合物が新しい炭化水素燃料
に含まれている。金属化合物は無機か有機金属化合物の
形をしている。各金属は百万分の約３．０から３３００
部（ｐｐｍ）、又はそれ以上の範囲で含まれている場合
がある。

ここで使われる遊離酸素を含むガスとは、空気。

酸素に富んだ空気、すなわち、２０モル係以上の酸素を
含んだ空気、および実質的に純粋な酸素。

すなわち、９５モル％以上の酸素（残りはＮ２と希ガス
）のことである。遊離酸素を含むガスはおよそ雰囲気温
度から約１２００”Ｆ（約６４９°Ｃ）の範囲の温度で
バーナーに導入される。

炭化水素燃料の供給は室温かあるいは約６００°−１２
００”Ｆ　（約３１６°〜６４９°Ｃ）までの温度に前
もって加熱しておいてもよいが、好ましくはクラッキン
グ温度以下で行われる。炭化水素供給燃料は液相でまた
は温度調整剤と気相混合でバーナーに導入してよい。

温度調整剤を反応物流のいずれか一方あるいは両方と混
合して合成ガス発生器に導入してよい。

さもなければ、温度調整剤を燃料バーナーの別の導管か
らガス発生器の反応領域へ導入してもよい。

適当な温度調整剤にはＮ２０　＊　ＣＯ２に富んだガス
。

ガス発生器から出た冷却したきれいな合成ガス。

後で述べる空気分離ユニットからの副産物窒素。

およびこれらの混合物が含まれる。

生ガス流は約１７００°〜３５００’Ｆ　（約９２７°
ｃ〜１９２６℃）の範囲、好ましくは約２０００’〜２
８０００Ｆ　（１０９３℃〜１５３８°Ｃ）の範囲の温
度で、約１気圧から３００気圧、好ましくは１５気圧か
ら１５０気圧の圧力で反応領域から生成する。

ガス発生器を出た生ガス流の組成はモルパーセントでお
よそ次のようである；Ｎ２は１ｏがら７０゜ＣＯは１５
から５７　、　ｃｏ２は０．１から２５　、　Ｎ２０は
０．１から２０　、　ＣＨ４は０から６０　、　Ｈ２Ｓ
は０がら２　、　ＣＯ８は０から０．１．Ｎ２は０から
５０ｙＡｒは０から２．０゜すすは例えば０．５−２重
量％のように約０．２から２０重量％の範囲で含まれる
（最初の供給燃料の炭素の基礎含有量）。すすの中の入
金有量は、例えば約３．０から２０重量％のように約１
．０から３０重量％の範囲である（すすの基礎重量）。

定義するならば、すすは個々の微粒子炭素と灰から成シ
、灰は水に溶けない金属とガス発生器で炭化水素燃料の
金属構成成分から生成される金属硫化物とから成る。反
応領域では、これらの金属および金属化合物はガス発生
器の耐火性内張シへのダメージを防ぐために変化しない
個々の微粒子炭素によって隔離される。一般に、灰はＦ
、、Ｎｉ、Ｖ、およびその混合物から成るグループから
選ばれた金属、金属硫化物およびそれらの混合物からな
る。ガス流は、その組成によって、合成ガス、還元ガス
あるいは燃料ガスとなって使用されるが、その際さらに
洗浄、Ｎ２／Ｃｏ比の調整、精製などはしてもよいしし
なくてもよい。

ガス発生器は、例えば米国特許第２，８１８，３２６号
に示されているように、耐火物で内張シした垂直のフリ
ー−フローのシリンダー型ステイール圧力容器から成る
。ガス発生器の中を通る反応生成物の自由な流れ（フリ
ー・７０−）を防げるものは何もない。ガス発生器を出
た熱いガス流は自由に流れるキャッチ・ポットを任意に
通過してもよい。

熱いガス流は全て水で直接に急冷却してもよいし、ガス
クーラーで水を使い間接的な熱交換をして冷却してもよ
い。さもなければ、ここに示されるように、熱いガス流
を二つの別々のガス流に分けてもよい。一つの分割流は
クエンチ−タンクで水で急冷却し洗浄される。生成ガス
流はこれにょ）水で飽和される。−別の分割流はガス・
クーラーで冷却され、ガス洗浄領域で水で洗浄され露点
以下に冷却される。こうして、脱水した生成ガス流が製
造される。

このようにして部分酸化ガス発生器から流出したガス流
は、米国特許第３，７０９．６６９号に示されているよ
うに、ガスクーラーの水で間接熱交換することによシ約
３５０°−７５０°Ｆ（約１７７℃から３９９℃）まで
の範囲で露点以上の温度に冷却される。この方法で、生
成過程の他の所で利用する副生成物流が得られる。冷却
された処理ガス流は、次に従来のガス洗浄領域で水で洗
浄される。例えば、ベンチュリまたはジェット洗浄器あ
るいはガス洗浄器を使用してよい。この方法できれいな
生成ガスとすすの水中分散液が得られる。

さもなければ、米国特許第２，８１８．３２６号に示さ
れるように、反応領域から流出する熱いガスの流れは、
クエンチ・タンクの中の水と直接接触させて約１８０°
〜６００°Ｆ（約８２℃から３１６°Ｃ）（７）範囲の
温度に冷却される。これによって浮遊している固体の少
なくとも一部は撹流急冷水で処理ガス流から取シ除かれ
る。残っている浮遊固体はさらにガス洗浄領域で約１０
０Ｄ〜６００°Ｆ（約３８℃から３１６℃）の間の温度
で約１−３００気圧の範囲の圧力で洗浄して処理ガス流
から取シ除かれる。洗浄領域の圧力はガス発生器の圧力
よシもラインでの通常の圧力損分少ない圧力とほぼ同じ
であるのが適当である。すすが例えば約０．５から１．
０重量％であるような約０．０５から３．０重量％の範
囲で、好ましくは約１．５重量％以下で含まれるポンプ
で汲み上げられるすすと水の分散液は、クエンチ・タン
クと洗浄領域で生成される。

本発明の方法において、急冷および洗浄作業で得られた
すす一水分散液を分解し、その成分を再生利用すること
は経済的に好都合である。かくて、清浄な水がガス急冷
却や洗浄作業に再循環される。

すすは炭素−すす−液体炭化水素燃料スラリーとして回
収され、炭化水素供給の一部としてガス発生器に再生利
用されるが、燃料としてオイル・ヒーターに再生利用さ
れる。この方法にょシ、正味の炭素は最終的に生じなく
なる。これは、米国特許第４．０３８　、１８６号に記
載されているように、２段階デカンテーション操作で、
約２ｏｏ０〜５５０’Ｆ（約９３℃から２８８℃）の範
囲好ましくは２５００〜４ｏｏ０Ｆ（１２１℃から２０
４℃）の温度のすす一水分散液と、約１００°〜３５０
°Ｆ（約３８℃から１７７℃）の範囲で好ましくは１８
０°〜２５００Ｆ８２℃かう１２１℃ｏ温度。

十分な液体有機抽出溶剤とを混合することにょシ行われ
る。

２段階デカンタ−では、２つの供給流が、例えば米■労
許第４　、０３８．１８６号の第１図に示されるように
、同時にデカンタ−に導入される。約３−２５重重量％
液体有機抽出溶剤が、すす−水分散液の全部と混合され
第一の供給流と成るが、液体有機抽出溶剤対すすの重量
比は例えば約３〜８のように約２〜１０の範囲である。

液体有機抽出溶剤の残シは第二の供給流となる。

例えば、十分な液体有機抽出溶剤は第一段階ですす一水
分散液と混合されて個々の微粒子炭素を放出する。これ
はすす中の個々の微粒子炭素１ボンド（４５３，６ｇ）
あたシ液体有機抽出溶剤が約１．５〜１５ボンド（約６
８０．４−４−６ｓｏ４の範囲である。

同時に、液体有機抽出溶剤の残り、つまシ、全体の約７
５−から９７重重量％デカンタ−の第二段階に導入され
′る。少量の水と共に液体有機抽出溶剤に分散した炭素
−すすの分散液は連続的にテヵンターの上部から取シ出
される。この分散液は約０５から９重量％の炭素−すす
、例えは好ましくは０．５から５重量％のすす、約５重
量％以下の水から成シ、残シが液体有機抽出溶剤である
。

水よシ軽く、すすとの分散液を形成する適当な液体有機
抽出溶剤の組成は次のようである：（１）約１００°−
７５０°Ｆ（約３８℃から３９９℃）の範囲の大気圧沸
点で、２０以上から約１００１での範囲のＡＰＩ度で、
炭素数が約５から１６の範囲である軽い炭化水素液体燃
料；（２）オキソまたはオキシル工程で得られた液体有
機副産物の混合物；（３）　　（１）と（２）の種類の
混合物。（１）の種類の液体抽出溶剤の例としテ、フタ
ン、ペンタン、ヘキサン、トルエン、ベンゼン、キシレ
ン、ガソリン、ナフサ、軽油、これらの混合物などが上
げられる。ナフサが液体有機抽出溶剤として好ましい。

デカンタ−の操作温度は約１８０°〜５５０°Ｆ（約８
２℃から２８８℃）の範囲で、好ましくは２５００Ｆ（
１２１℃）以上である。デカンタ−の圧力は基礎的に温
度によって決められる。圧力はデカンタ−の液体有機抽
出溶剤と水が少なくとも蒸発しない程度でなければなら
ない。デカンタ−の最高圧力はガス発生器の圧力よシも
ラインでの圧力損分少ない圧力と＃ｌは同じである。圧
力は、約１５０〜１０１０００ｐｓｉ約１０５〜７０．
３ゆ／ｉ（ゲージ圧））の範囲の圧力が適当である。デ
カンタ−の釜残時間は約５分から１５分のように約２分
から２０分の範囲である。

炭素−すすを液体抽出溶剤から分離するために、デカン
タ−を出た炭素−すす−液体有機抽出溶剤のオーバーヘ
ッド分散液は重抽出油と混合される。

本発明方法では、この抽出油は新しい炭化水素燃料供給
の一部と成る０次に、例えば蒸留器のような蒸発領域で
、比較的軽い液体有機抽出溶剤は気化され、デカンタ−
や蒸留器へ還流として再循環されるために上から取シ除
かれる。例えば約１．０から８．０重量％のように、約
０５から２５，０重量％の炭素−すすを含む炭化水素燃
料のポンプで汲み上げ可能なスラリーが、供給の一部と
してガス発生器に再循環されるために、例えば約２００
°Ｆ〜５５０°Ｆ（約９３℃から２８８℃）のような約
１８０°Ｆ〜７０００Ｆ　（約８２℃から３７１℃）の
範囲の温度で蒸発領域つま）蒸留器の底から取シ除かれ
る。

本発明方法では、炭素−すす−炭化水素液体燃料スラリ
ーの少なくとも一部つまシ約８０から１００重量重量％
しい液体炭化水素供給燃料と混合されてガス発生器に再
循環される。前記スラＩＪ−の再生利用されるすす中の
灰の少なくとも一部はガス発生器の反応領域を二度目に
通過する間に分解される。さらに、新しい液体炭化水素
燃料に含まれている金属成分は＃デとんど全部が新しい
すすを形成するため初めて反応領域を通過する際に変化
しない個々の微粒子炭素によって隔離されるであろう。

次に生ガス流が水で急冷却または洗浄され、浮遊すすは
、すす−水分散液として取シ除かれる。分解した灰と個
々の微粒子炭素もすす一水分散液に含まれている。本発
明方法によシ、デカンタ−に入っているすす一水供給流
に含まれているよシかなシ多量の灰が、デカンタ−内で
分離しているグレー−ウォータ層に移される。これによ
り、灰は簡単にシステムから取シ除かれる。はとんど全
ての個々の微粒子炭素と残っているすすおよび灰は液体
有機抽出溶剤層へ移される。

デカンタ−に入れる前の混合作業では、水からすすを抽
出し、すすの中の個々の微粒子炭素から灰を分離するた
めに、すす−水分散液を液体有機抽出溶剤と接触させる
必要がある。接触が不十分な場合は水はきれいにならな
い。本発明方法で、インライン静的ミキサでかきまぜな
いで静かに混合した後に球型混合バルブで激しくかきま
ぜ混合をするという組み合わせによシ、デカンタ−内で
分離しているグレー拳クォータに、デカンタ−供給に含
まれる全ての灰の約４０−９０重重量％例えば約７０−
８５重量％以上を移せるということが思いがけず発見さ
れた。さらに、個々の微粒子炭素および結合した灰から
成る残シのすすのほとんど全てと、混合パルプにょｐ灰
がすすの一部から除去された後に残っている個々の微粒
子炭素とが、液体有機抽出溶剤に移される。この分配方
法によシ、システムからの灰の除去は簡易化される。

従来のインライン静的ミキサは二段階混合作業の第一段
階で使用される。すす−水分散液の流れと液体有機抽出
溶剤の流れとが同時にインライン静的ミキサを通される
。二つの流れは静的ミキサによシかきまぜないで静かに
混合される。静的ミキサは約２−２４、例えば６−１８
のような標準的要素から成る。静的ミキサでの圧力低下
は約１０キロ・パスカル（約７５Ｔｏｒｒ）以下である
。

静的ミキサは例えば２個のような複数個の流体を充分に
混合し、同時に同じ縦方向にそれらを運ぶための装置で
ある。静的ミキサはフリー・フローの円筒形の導管と複
数個の固定したらせん状に曲がった薄板状の要素が次か
ら次へ縦方向に伸びているものから成る。これらの要素
は混合される流体の方向を変えるために使われる管状導
管の中にその全長にわたって縦方向に入れられている。

各要素は導管の壁に伸びて導管の内側を別々の水路に分
ける。導管の内部では、流れが分割され同時に放射状に
混合されるという現象が起こる。このミキサの中で動い
ている部分はないし、外力を加える必要もない。適当な
静的ミキサはケニソク社（マサチュセツツ州０１９２３
．　タンバース）カラ入手できる。

激しい攪はん混合を促進できる従来の球型混合バルブは
二段階混合作業の第二段階で静的ミキサの下流で直接に
使用される。混合バルブは、バルブでの圧力低下が約４
０−５００キロ・パスカル（ｘｐａ）（約３００〜３７
６０Ｔｏｒｒ）、例えば約１５０から２５０　ＫＰａ　
（１１３０〜１８８０Ｔｏｒｒ）の範囲になるように調
整される。

前述の連続混合作業によシ、グレー・ウォータが、デカ
ンタ−の、約７０から９０重量％、例えば７５から８５
重量％の懸濁分解版を含む底から流出される。この薄い
グレー・ウォータ分散液は約１８０°〜５５０°Ｆ（約
８２°から２８８℃）、例えば約２５０°−３５０°Ｆ
（約１２１１Ｃから１７７℃）の範囲の温度で、約１５
０から１００１０００ｐ約１０．５〜７０．３ｋｌ？／
ｃｄ（ゲージ圧）、例えば約２５０から３００ｐｓ１ｇ
約１７．６〜２１．０　ｋｇ／ｍ　（ゲージ圧）の圧力
で沸騰しない程度でデカンタ−から出される。グレー・
ウォータに含まれる例えばＨ２Ｓ　、　ＣＯ８、ＮＨ３
、気体性炭化水素、ＨＣＮのような気体性不純物の一部
が次にフラッシュ塔で取シ除かれる。

このように、グレー−ウォータと灰の分散液はデカンタ
−の底から出て、圧力低下バルブを通シ、フラッシュ塔
に入る。圧力は約０から３０ｐｓｉｇ（約０〜２．１１
　ｋｇ／ｃｎｌ　（ゲージ圧））の範囲までに下げられ
る。例えば、上記ウォータの１０重量％まで、つマシ、
約１−７重量％がスチーム中ヘフラツシュされる。溶解
している気体性物質は、グレー・ウォータからフラッシ
ュ０オフされて、フラッシュ塔の中で分離される。グレ
ー・ウォーター灰分散液は例えば約２１２°〜２７５°
Ｆ（約１００℃から１３５℃）の範囲の温度でフラッシ
ュ塔の底から出るが、供給源の入金有量と変化しない炭
素の度合によって懸濁している灰の量は例えば約０．０
３から０．８０重量％のように約０．０２から１．２重
量％の範囲で含まれる。

選択的に、フラッシュ塔から得られた脱気したグレー・
ウォータの一部の例えば約５−１０重量％のような０−
２０重量％の範囲のものか従来の廃水処理設備に送られ
、そこで上質な水に処理される。適当な廃水処理方法は
米国特許第４，２１１゜６４６号にみられる。

脱気したグレー・ウォータの少なくとも一部、８０から
１００００重量％なくとも１個の固体−液体濃縮器に導
入され、そこで約８０から１００重景重量例えば約８５
−９５重量％の不溶性の灰が取シ除かれるのが好ましい
。次に灰を取シ除いたグレー・ウオークの流れはガス急
冷却や洗浄の作業へ再循環される。次に、残シの脱気し
たグレー・ウォータは廃水処理設備へ送られる。

固体−液体分離器は、少なくとも１個の従来からの液体
サイクロン、遠心機９重力シツクナーまたは清澄器、濾
過器、あるいはこれらの組み合せたものである。２個以
上の固体−液体分離器が並列にあるいは直列して連結さ
れてもよい。適当な固体−液体分離器と操作条件につい
ては、ｒｃｈｅｍｔ　−ｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｌｓ
　Ｈａｎｄｂｏｏｋ　Ｊ、　ＰｒｅｒｒｙおよびＣｈｉ
ｌ　ｔｏｎ　。

第５版、ＭｃＧｒａｗＨｌｌｌ　Ｂｏｏｋ　Ｃｏ、に記
載されている。

例えば、遠心機は１９−８７頁から１０１頁に記載され
ている。シックナーおよび清澄器による重力沈殿は１９
−４４から１９−５７頁に記載されている。ν渦は１９
−５６から１９−８７頁に記載されている。液体サイク
ロンは２０−８１から２０−８５頁に記載されている。

液体サイクロンはまたハイドロクロンとして引用され、
連続操作のためには望ましい。液体サイクロンは、サイ
クロン分離器を通って連続的に流れる液体に回転運動を
起こすために圧力エネルギ−を利用する。液体サイクロ
ンは円筒形の上部に接線方向の供給インレットがあ）、
また下部は円錐形をしていて円錐の頂点にある中央底部
のアウトレットから排出する。下方へ流れる液体供給の
速度によシ液体を急速に回転させてうす巻きを創シ出し
、うす巻きは、円錐の軸の廻シを回転し、内方へ、上方
へ動かされ、そして分離器の上部の中央にある流出口か
ら外へと動かされる。固状物の大きくて重い方の粒子は
、うす巻きの遠心力によシ、円錐の壁へと外方に投げ出
される。重い方の固体粒子は底の出口から底流と共に外
へ出る。

小さい方の固体粒子は、中央上部出口から排出される薄
いオーバー・フロー中にとどまる。適当な液体サイクロ
ンはＤｏｒｒ　−０１１ｖｅｒ　（コネチカット州、ス
タンフォード）から入手できる。

さらに別の実施態様では、グレー・ウォータに懸濁して
いる不溶性金属および金属化合物の含有量は減らされ、
金属は貴重であるため回収される。

例えば液体サイクロンのような従来の固体−液体分離器
が、高分子量カチオン高分子電解質ポリマー、あるいは
上記ポリマーにベントナイトを加えたものを添加又は添
加せずに、使用される。水中にはＦ、、Ｎｉ、Ｖおよび
これらの硫化物のグループから選ばれた少なくとも１個
の金属からなる極めて小さい微粒子固体つｔｂ約３ミク
ロン（約０．０７６翻）以下のものが含まれている。具
体的には、これらの微粒子固体の鉱石濃縮物は、１５−
２５重量％の間の例えば約２０重量％の鉄、１５＝２５
重量％の間の例えば約２０重量％のニッケル、および５
０−７０重量％の間の約６０重量−係のバナジウムから
成る。このような副生成物はかなシの価値を持つ。−）
まシ、ニッケルはこの鉱石濃縮物から回収できる。例え
ば、硫黄の入らない鉱石濃縮物を１−３気圧の低い圧力
で約１００°〜２１０°Ｆ（約３７．８°−９８，９℃
）の範囲の温度で生成合成ガスのＣＯの一部で処理する
ことにより、ニッケル・カルボニル・ガスが生成される
。次に約３２５’−５７５゜Ｆ（約１６３℃から３０２
℃）の範囲の温度でニッケル・カルボニルが分解され純
粋なニッケルと一酸化炭素が得られる。

グレー・ウォータの灰の粒子の電気泳動性が測定され、
ゼータポテンシャルは約−４０ミリボルトであると計算
された。これは粒子が高度に負に滞電しておシ、グレー
・ウォータの中に見られる固体を沈降させるためカチオ
ン高分子電解質ポリマーが必要であることを示している
。例えば３〜５×１０６のような約０．５〜１０Ｘ１０
６の範囲の高分子量を持ち、約２００°Ｆ（約９３℃）
の引火点（密閉カップ）で、８．５５ボンド／ガロン（
１リットル当シ約１０２４．５　ｇ　）の比重（７３°
Ｆ（２３°Ｇ））のカチオン高分子電解質ポリマーが懸
濁固体の沈降速度を減速することがわかった。ポリマー
の投与量は１１０−５０ｐｐであった。固体の沈降を速
めるために５０−１１００ｐｐの重量、例えば約６０　
８０ｐｐｍのベントナイト粘土すなわちコロイド状粘土
あるいはボーキサイト、あるいは不溶性の比較的濃い粉
末状ミネラルを高分子電解質ポリマーと共にグレー・ウ
ォータに添加すればよい。このようにして、ベントナイ
ト粘土は、カチオン高分子フロックにとらえられて、フ
ロックに充分な濃度を与えて沈降を速めあるいは「ノ・
イドロクロン」により効果的に除去されるように、増量
剤としての役割を果す。インライン静的ミキサ、あるい
は分離ミキサ混合塔を使って、凝集ないし凝固剤と増量
剤とをグレー・ウォータに混合する０ 代表的なカチオン高分子電解質凝集剤としては、次のよ
うなものがある：ポリアルキレンーポリアミン、ポリエ
ビクロロ−ヒドリン、ポリエチレンイミン、ポリアミノ
エチル−ポリアクリルアミド。

ポリビニルベンジル−トリメチル−アンモニウム塩化物
、およびポリジメチル−ジアリル−アンモニウム塩化物
。

本発明をさらに完全に理解するため、添付の図面によυ
本発明の好ましい実施態様を説明する。

図面は本発明の好ましい実施例を説明するものであるが
、本発明を記載されている特定の装置または物質に限定
するものではない。

ガス発生器１は、耐火物２で内張シをした垂直な円筒状
の非光てんでフリー・フローの非触媒型ステイール圧力
容器である。環型のバーナー３が、反応供給流を反応領
域５へ導入するための上部入口４に取シ付けられている
。

バーナー３には中央通路１０があって、そこを通って遊
離酸素を含有するガス流が導管１１から導入され、また
環状通路１２があシ、そこを通って炭化水素燃料と導管
１３からの流れとの混合物が導入される。導管１４の新
しい炭化水素液体燃料供給は導管１５と１６を通る。導
管１Ｔでは、その新しい炭化水素液体燃料は、導管１８
からの再循環炭素−すす一液体炭化水素スラリー流と混
合される。この燃料供給混合物は、導管２１、パルプ２
２、導管２３−２４からの温度調整材や、導管２８−２
７．パルプ２８、導管２９−２４を通ってガスクーラー
２５からのスチームと混合される。副生成物のスチーム
は、導管３０、パルプ３１、導管３２を通ってシステム
の他の場所で使われるか、送出される。新しいボイラー
給水（ＢＦＷ）は、導管４０を通ってガスクーラー２５
に入る。

反応領域５からの生の流出ガス流は、室４１で２つのガ
ス流に分かれる。通路４２と４３の２つのガス流は、同
時に別々に水で冷却され、洗浄され、浮遊すすが取シ除
かれる。かくて、通路４２の熱いガス流は、降下管４４
を通って、クエンチ・タンク４６の底にある水４５で急
冷却される。

再循環の水流は、導管４Ｔを通って急冷タンク４６に導
入される。

急冷却されたガスは、導管４８を通って、ガス洗浄器５
２の底にある水５１の中へ降下管５０を通って導入され
る前にノズル洗浄器４９で再び洗浄される。次にガス流
は、シャワー５３を通過し、そこで水と接触した後にガ
ス洗浄器５２の上部にある導管５４を通って、水で飽和
した生成合成ガスの清浄流となって出る。

ノズル洗浄器４９とガス洗浄器５３は、そかぞれ導管５
５と５６とから新しいかあるいは金属を除去した再循環
水を供給される。

必要ならば、老廃物はクエンチ・タンク４６の底から導
管６０、パルプ６１、導管６２を通って一掃してよい。

急冷タンク４６の底から出たすす一水分散液の流れは、
導管６３を通って導管６４で導管６５からのすす一水分
散液の流れと混合される。導管６５からのすす一水分散
液流は、導管４３からの熱い生合成ガスの第２分割流を
ガスクーラー２５のボイラー給水で間接熱交換して冷却
した後に水で洗浄することにょシ得られる。かくて、導
管６６の生合成ガスの冷却流は、従来のガス洗浄器６９
の水６８で急冷洗浄され、上部の導管７０を通って器外
に出る。ガス流はガスクーラー１１で露点以下に冷却さ
れる。水７２の分離が分離タンク７３で起こシ、キれい
な脱水した生成合成ガス流が上部導管Ｔ４から出る。

ガス洗浄器５２および６９の洗浄水はそれぞれ導管８０
と８１−８３を通って供給される。洗浄水は導管８４−
８５からの金属を除去したグレー・ウォータ、導管８６
、パルプ８７．導管８８と８５からの新しく用意した水
およびそれらの混合物から成る。

導管６４のすす一水分散液および導管９６−９７、パル
プ９８、導管９９からの例えばナフサのような液体有機
抽出溶剤の再循環部分が、導管９５とインライン静的ミ
キサ１００を通シ、後者で静かにかきまぜないで混合さ
れる。次にその混合物は、直接に導管１０１と混合パル
プ１０２を通過し、後者で激しくかきまぜ混合が行われ
る。すす−水とナフサの混合物は、導管１０３を通って
、入口１０５、導管サブ・アセンブリの環状通路１０６
、および下部水平放射状ノズル１０７からデカンタ−１
０４に入る。混合物は、インク−７エイス・レベル１０
８の下で放出される。同時に、第二段階のナフサが、導
管１０９．パルプ１１０．導管１１１．入口１１２．中
央導管１１３．上部水平放射状ノズル１１４を通って、
インターフェイス・レベル１０８の下で導入される。

第二段階の混合の間、すすは水から分離し、液体有機抽
出溶剤と共に懸濁液を形成する。同時に灰がすすから分
離し、水と懸濁液を形成する。デカンタ−の上部には、
微粒子炭素、すす、ナフサの分散液１１５が形成され、
分解した灰とグレー・ウォータの懸濁液１１６の上に浮
く。

思いがけず、約７０−９０重重量％えば７５から８５重
重量％分解した金属および金属化合物がデカンタ−の低
部のグレー・ウォータに懸濁している。このグレー・ウ
ォータの少なくとも一部分が固体−液体濃縮領液へ送ら
れ、そこで金属と金属化合物がシステムから取シ除かれ
る。かくて、グレー・ウォータと灰は導管１２０と１２
１、圧力減少パルプ１２２．導管１２３を通って、７ラ
ツシカラム１２４へほとばしり出る。気体性不純物は導
管１２５を通ってクラウス設備へ送られる。

７ラツシカラム１２４の底から出たグレー・ウォータは
導管１３１．１２７，１３３，１３４を通ってポンプで
汲み上げられ、導管１３５とインライン静的ミキサ１３
６で、導管１３７１パルプ１３８．導管１３９からのカ
チオン高分子電解ポリマーと混合される。選択的に、例
えばベントナイトのような増量剤も導管１４０．パルプ
１４１．導管１４２を通って導入される。次にグレー幸
ウォータ混合物は導管１４５を通って液体サイク四ン１
４６へ行き、そこで灰に富んだ下部流と灰が除去された
上部流とに分けられる。

下部流は導管１４７で外に出て金属の必要な設備へ送ら
れるか、乾燥してＦ＠　ｒ　Ｎｌ　ｒ　■に富んだ物質
として売却される。上部流は、前に記載したように、ガ
ス洗浄器５２と６９へ再循環される。

さもなければ、導管１２７のパルプ１２６を閉じ、導管
１２９のパルプ１２８を開放して、脱気したグレー・ウ
ォータは全て導管１３１　、１２９　、１３２を通って
ポンプ１３０によシ図示しない廃水処理設備へ汲みあげ
られる。このような場合、ガス洗浄器５２と６９用の洗
浄水は、導管８６．パルプ８７．導管８８からの新しい
補給水で補給される。

別の実施例では、金属成分または灰が、テカンターのグ
レー・ウォータから分離した炭素−すす−液体有機抽出
溶剤層から一部分除去される。この実施例は、灰の一部
がグレー・ウォータから除去される前記実施例と共に使
われてもよいし、別に単独で使われてもよい。さらに、
灰を除去する２つの実施例は同時に操作されてもよい。

従って、炭素−すす−ナフサ分散液１１５は、導管１５
５を通って導管１４，１６．熱交換器１５Ｔ、導管１５
８，１５９゜パルプ１６０．導管１６１からの新しい炭
化水素液体燃料と導管１５６で混合される。さらに前も
って加熱する必要があるなら、導管１５８の炭化水素液
体燃料は、導管１６２．パルプ１６３．導管１６４．ヒ
ーター１６５．導管１６６を通過させればよい。密な混
合が混合パルプ１６７で行われ、混合物は導管１６８を
通ってリボイラー１７０を備えたナフサ蒸留器１６９へ
送られる。

ナフサは蒸留器１６９で蒸発され、混合物から分離・さ
れ、上部の導管１７１を通って少量のＨ２Ｏと共に外へ
出る。この蒸気は、クーラー１１２で露点以下に冷却さ
れる。液体ナフサと水の混合物は、導管１１３を通って
分離容器１７４へ入る。気体性不純物は上部の導管１７
５を通って除去され、クラウス設備へ送られる。水１８
０は、導管１７６とポンプ１７７によシ容器１７４の底
から除去され、導管１８１゜１２１および１２３を通っ
て７ラツシユカラム１２４へ送られる。ナフサ１８２は
分離容器１７４から除去され、導管１８３，１８４．　
　および導管９６によ）デカンタ−１０４へ再循環され
る。ナフサの一部は導管１８５を通って、還流として蒸
留器１６９へ送られる。

補給液体有機抽出溶剤は、導管１５０　、　Ａルプ１５
１および導管１５２を通って、システムに導入される０
ナフサ蒸留器の底から得た炭素−すす−液体炭化水素液
体燃料スラリーは、全て反応燃料供給の一部としてガス
発生器１へ再循環される。かくて、パルプ１８６と１８
７を開けてパルプ１８８と１８９を閉めて、ナフサ蒸留
器からの底部スラリーは、導管１９０かも１９６　、１
８を通って、導管１Ｔへ導入され、そこで導管１４−１
５からの新しい液体炭化水素供給と混合される。

金属固体あるいは灰の一部が、炭素−すす−炭化水素液
体燃料スラリーがガス発生器へ再循環する前に、該スラ
リーから除去される。これは、いずれか１つのあるいは
２つの別々の熱絶縁された固体−液体分離器、すなわち
、高温重力沈降器２００および高温遠心機２０１の一方
又は双方を使って行われる。

かくて、沈降器２００は、パルプ１８６　、１８９を閉
じて、パルプ１８７．１８８．２０２および２０３を開
けて単独に使われる。ナフサ蒸留器１６９の底からの熱
いスラリーは、次に導管１９０　、２０４　、２０５を
通って沈降タンク２００に導入される。濃縮したスラリ
ーは、導管２０６と２０７を通って、燃料としてヒータ
ー１６５に導入される。さもなければ、濃縮スラリーの
少なくとも一部は、導管２０８にょシ金属を必要とする
設備へ送られる。灰を除去したスラリーは、導管２０９
　、２１０を通って取〕出され、導管１９３−１９６　
、１８　、１７　、１３を通ってガス発生器へ再循環さ
れる。

さらに導管１９４のスラリー流の灰を除去する必要があ
る場合は、バルブ１８７を閉めて、パルプ１８９を開け
ると、スラリーは導管２１５と２１６を通って遠心機２
０１へ入る。導管２１１がら抜いた重い液体は、金属の
必要な設備に送られるが、燃料として使われる。導管２
１８がら抜き取った灰を除いた軽い液体は、導管１Ｂ　
、１７．１３を通って反応燃料の一部としてガス発生器
１へ導入される。任意に、高温沈降器２００をパイ・パ
スさせてもよい。

このような場合、スラリーの灰の除去は、遠心機２０１
だけ使って行われる。その際、バルブ１８６と１８９は
開けて、パルプ１８７と１８８は閉めておく。

次に本発明の実験例を示す 実施例 グレー・ウォータに懸濁している金属を沈降させる際に
凝集ないし凝固剤を添加する効果についてこの例で説明
する。試験結果を第１表に示す。

未処理のグレー・ウォータの金属分析を第１欄と２欄に
示す。２４時間沈降の後、グレー・ウォータ未処理試料
の上澄み流体の分析を第３欄に示す。第２番目の試料で
は、灰色水は１１００ｐｐのベントナイト粘土で処理さ
れ、次に１０ｐｐｍの高分子量のカチオン高分子電解質
ポリマー、ペッツポリマー１１６５Ｌトイウヘツツ研究
所（ペンシルバニア州、トレボス）の製品で処理されて
いる。１分後、グレー・ウォータの処理済みの試料の上
澄み流体を分析し第４欄に示した。第１表のデータから
、グレー・ウォータに含まれる金属ニッケル。

鉄、バナジウムの沈降には、凝集ないし凝固剤の添加か
はつきシした改良された効果をもたらすことが明らかで
ある。

第１表 好ましい実施例について述べる。液体有機抽出溶剤回収
蒸留器の底から得た炭素−すす−炭化水素液体燃料スラ
リーは、冷却しであるいは冷却しないで、固体−液体分
離器を通って約２６−５２重量％以上の懸濁灰を取シ除
く。固体−液体分離器は、熱絶縁または加熱の沈降塔で
ある。沈降条件は１時間から５日間の範囲で約２５０°
〜６５０°Ｆ（約１２１℃から３４３℃）の範囲の温度
、例えば約８時間で３５０°Ｆ（１７７℃）である。

重い灰を含む部分が、塔の底に沈降し、他の使途のため
に時々抜き取られる。約５ミクロン（約０．１２７ｃｍ
）以上の大きいサイズの懸濁灰粒子はほとんど全て沈降
する。底に残ったものの一部は、液体有機抽出溶剤蒸留
器に使用される新しい液体炭化水素燃料供給を前もって
加熱するためのヒーターで燃料として使われる。他の部
分は燃料として送出される。灰を除去したスラリーは、
沈降塔の上部から定期的に取シ出され、少なくとも一部
分すなわち約７５−１００重量重量％給ストック品の一
部としてガス発生器に再循環される。再循環供給スラリ
ーに懸濁している灰を高温沈降させた結果は、実験例Ｈ
に示される。沈降の温度を上は沈降の時間を長くすれは
する程、沈降の結果は改良される。

実施例 約１．５−２．０重量％の炭素−すすを含有する炭素−
すす−液体炭化水素燃料スラリーの試料は、３５０°Ｆ
（１７７℃）で５日間沈降が行われた。第■表のデータ
は、温度を上けて沈降を行うことによシ、スラリーに懸
濁している金属が約２６から３９％初めのもの、ｐｐｍ
　　２３３　　７１５　１０９上から３’（７，６ｃｍ
）　　　１４２　　５１０　　８１底　　　　　　　　
　　２６４　　１００６　２１５％還元　　　　　　　
３９　　２９　　２６さもなけれは、前に記載したよう
な遠心機を、およそ雰囲気温度から３５０’Ｆ　（１７
７℃）までの温度で例えば約１２５°〜２５００Ｆ（約
５１７℃から１２１℃）の温度で固体−液体炭化水素燃
料分離器として使用してもよい。必要なら、炭素−すす
−液体炭化水素燃料スラリーは、新しい液体炭化水素燃
料供給を使って間接熱交換することにょシ、遠心分離機
にかけるのに適した温度に冷却してもよい。

速度は、分速的ｉ、ｏｏｏから５０．０００回転（ｒｐ
ｍ）の範囲である。最大遠心力Ｘ重力は、約７７０から
６２．０００　ｔでの範囲で、例えば約５．５００から
１３゜６００倍の重力である。再循環供給スラリーの高
温遠心分離の結果は、実験例■に示されている。

実施例 約１．５−２．０重量％の炭素−すすを含む炭素−すす
−液体炭化水素燃料スラリーの試料は、４０゜００Ｏｒ
ｐｍまでの速度で回転する遠心分離機にょシ、１５０°
Ｆ（６６℃）で、１回また２回と遠心分離された。

第■表のデータは、高温で遠心分離機をかけた場合のデ
ータを示し、スラリーに懸濁している金属が約４０から
５２重重量％範囲で還元される。

第　　■　　表 高温遠心分離 金属、全部　　　−Ｖ−ＮｉＦ。

初めのもの、ｐｐｍ　　７５４　３９５　２２４遠心分
離１回　　５３５　２００　１３１遠心分離２回　　４
５１　１８８　１２０％還元　　　　　　４０　　５２
　５１以上、本発明の方法を明らかに説明するために炭
化水素燃料と特別な組成のガス流とに関して一般的説明
および実施例による説明をした。この発明に関係する技
術分野に熟練した渚には、ここに開示した方法および物
質を様々に変更しても発明の精神から逸脱するものでな
いことは明らかである。

因みに、本発明の実施の態様を列挙すれば次の通シであ
る。

（１）　　前記工程（ロ）で混合バルブを通る際の圧力
の低下が約４０から５００Ｋｐａ約３０１〜３７５９Ｔ
ｏｒｒの範囲である特許請求の範囲第１項に記載の方法
。

（２）脱気した分散液に、前記工程（ホ）で前記固体−
液体分離領域へ導入する前に凝集ないし凝固剤または凝
集ないし凝固剤および増量剤を導入するようＫした特許
請求の範囲第１項又は上記（１）項に記載の方法。

（３）前記凝集ないし凝固剤がカチオン高分子電解質ポ
リマーである上記（２）項に記載の方法。

（４）前記増量剤がベントナイトおよびボーキサイトか
らなるグループから選ばれる上記（２）項又は上記（３
）項に記載の方法。

（５）　　Ｆ、　、Ｎｌ　、　Ｖを回収するため金属再
利用設備で、前記固体−液体分離領域で分離された灰を
処理するようにした特許請求の範囲第１項、上記（１）
、上記（２）、上記（３）項、または、上記（４）項に
記載の方法。

（６）前記固体−液体分離領域が前記固体−液体分離器
の２個以上を並列に、又は直列に連結して成る特許請求
の範囲第１項、または、上記（１）〜上記（５）項のい
ずれかに記載の方法。

（７）前記工程ＱＯの固体−液体分離領域が、熱絶縁、
又は加熱沈降タンク、遠心機、濾過器、又はこれらを組
み合わせたものから成る固体−液体分離器のグループか
ら選ばれる特許請求の範囲第２項に記載の方法。

（８）前記工程（ト）の固体−液体分離領域が、沈降タ
ンクで、前記炭素−すす−液体炭化水素燃料の分散液を
重力によシ約２５０°から６５０°Ｆ（約１２１°から
３４３°Ｃ）の範囲の温度で１時間から５日間沈降させ
て、炭素−すす−液体炭化水素燃料の分散液の灰を除去
した部分から成る上層と灰を豊富に含んでいる炭素−す
す−液体炭化水素燃料の分散液の残シから成る下層とを
生成する工程を備えている特許請求の範囲第２項に記載
の方法。

（９）前記分散液の下層を燃料としてヒーター又は金属
回収設備へ導入する工程を備える上記（８）項に記載の
方法。

（１０１前記工程ＱＯの固体−液体分離領域が遠心機で
、前記炭素−すす−液体炭化水素燃料の分散液を雰囲気
温度から３５０°Ｆ（約７７℃）の範囲の温度、約１．
０００から５．０００　ｒｐｍの範囲の速度で遠心分離
し、前記炭素−すす−液体炭化水素燃料の分散液の灰を
除去した部分から成る軽い排水と灰を豊富に含んだ重い
液体排水を生成する工程を備えている特許請求の範囲第
２項に記載の方法。

（１１１上記工程（ト）の固体−液体分離領域が熱絶縁
、又は加熱沈降タンク、遠心機、濾過器、又はこれらの
組み合わせから成る固体−液体分離器のグループから選
ばれている特許請求の範囲第３項に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明方法の好ましい一実施例の略図である。 １・・・・ガス発生器、２・・・・耐火物、３・・・φ
環型バーナー、４・・・・上部入口、１０・・・・中央
通路、１１・・・・導管、１２・・・・環状通路、１３
−１８．２１．２３，２４，２６，２７゜２９．３０．
３２．４０．６０．６２．６３．６４．６５．６６　。 ７０．７４．８０．８１−８３．８４−８５．８６．８
８．９６　。 ９７．９９，１０１　．１０３．１０９．１１１　．１
２０．１２１　　。 １２３．１２７．１３１−１３５．１３７．１３９．１
４０．１４２゜１４７．１５５．１５８．１５９．１６
１　．１６２．１６４．１６６゜１７１　．１７３．１
７５．１７６．１８１　．１８３．１８４．１９０゜１
９６　、２０４−２０７　、２１５−２１８　　・・・
・導管、２２゜２８．３１．６１．８γ、９８．１１０
．１２２．１３８．１４１　　。 １２６．１２８　．１６０．１６３．１５１　．１８６
−１８９．２０２゜２０３・・・・パルプ、２５・・・
・ガスクーラー、４１・・・・室、４２と４３・・・・
通路、４４・・・・降下管、４５・・・・水、４６・・
・・クエンチ・タンク、４９・・・・ノズルガス洗浄器
、５０・・・・降下管、５１・・・・水、５２−５３・
・・・ガス洗浄器、６９・・・・従来のガス洗浄器、Ｔ
１・・・・ガスクーラー、Ｔ２・ｅ・・水、Ｔ３・・・
争分離タンク、１００・・・・インライン静的ミキサ、
１０２・・・・混合バルブ、１０４−・・・デカンタ−
１１０５・・・・入口、１０６番・・争導管サブ・アセ
ンブリ、１０７・・・・下部水平放射状ノズル、１０８
・・・・インターフェイス・レベル、１１２・・・・入
口、１１３・・・・中央導管、１１４・・−・上部水平
放射状ノズル、１１５・・・・微粒子炭素・すす・ナフ
サの分散液、１１６・・・・分解版−グレー・ウォータ
懸濁液、１２４・・・・フラクシュ・カラム、１３６・
ｅ−〇インライン静的ミキサ、１４６・拳・・液体サイ
クロン、１５７・−・・熱交換器、１６５・・・畢ヒー
ター、１６７−・・―混合バルブ、１６９・・争・ナフ
サ蒸留器、１ＴＯ−・・・リボイラー、１７４・・・・
分離容器、１８０・・・・水、１７７・・・・ポンプ、
２００・・・書高温重力沈降器、２０１＃・・・高温遠
心機。 特許出願人　テキサコ・デベロップメント・コーポレー
ション代理人山川政樹（ほか１名） ・ローナー スイス国シイエイチー８０４４チュ ーリッヒ・ホツホシュトラーセ ６ ０発　明　者　ハロルド・アレイ・ローデスアメリカ合
衆国テキサス用バー モント・マンスターマン・ブレ イス５８５

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度調整剤の存在下、１７００°〜３５００’Ｆ
   　（９２７°〜１９１２°Ｃ）の温度範囲、および、１
   〜３００気圧（１００〜３０．４００　ＫＰａ　）の圧
   力範囲の、フリー・フロー非触媒ガス発生器の反応領域
   にて、遊離酸素含有ガスで、炭ｆｔ、水素燃料、そのス
   ラリー、または、これらの混合物であって金属不純物を
   含むものを部分酸化して、Ｎ２　＋　ＣＯ、Ｎ２０を含
   みがッＣＯ２、Ｎ２　。 Ａｒ、　Ｎ２８　、　ＣＨ４、Ｃ０８のグループから選
   ばれた少くとも一つを含み、並びに、浮遊のすす、微粒
   状炭素および灰を有する生ガスを生成するとともに、前
   記生ガス流を急冷および洗浄またはその一方の冷域にて
   水と接触させてすす一水分散液を生成する方法において
   、 （（）前記すす一水の分散液の流れと液体有機抽出溶剤
   の流れとを同時にインライン静的ミキサに通して、これ
   らの流れをかきまぜずに静かに混合し； （ロ）（イ）から出た混合物を直接混合パルプに通し同
   時にバルブで減圧して激しくかきまぜ混合し；（ハ）←
   ）からの混合物を液体有機抽出溶剤の別の流れと共に同
   時にデカンタ−へ導入し、デカンタ−供給に含まれる全
   ての灰の約７０〜８５重量％以上を含有するグレー・ウ
   ォーター灰分散液と残シの灰を含有する微粒状炭素−す
   す−液体有機抽出溶剤分散液とを別々の層に沈降させ；
   に）前記分散液をそれぞれ別々にデカンタ−から取シ出
   し； （ホ）ガス抜き領域でに）からのグレー・ウォーター灰
   分散液から気体性不純物をフラッシュによυ除去し； （へ）（へ）で得た気体を除去したグレー・ウォーター
   灰分散液の約８０から１００重量％を、液体サイクロン
   、遠心機１重力シツクナー又は清澄器。 濾過器、およびこれらを組み合せたものから成るグルー
   プから選ばれた少なくとも１個の固体−液体分離器から
   成る固体−液体分離領域へ導入し、そこで非水溶性灰の
   少なくとも一部が除去されて脱灰したグレー・ウォータ
   を生成し；（ト）（へ）で得た脱気したグレー・ウォー
   ター灰分散液の残シを廃水処理設備へ導入し； （ト）（へ）で得た脱灰したグレー・ウォータの少なく
   とも一部を直接ガス急冷ないし洗浄の領域へ導入する工
   程を含む部分酸化方法。
2. （２）温度調整剤の存在下、１７ｏＯ°〜３５００’Ｆ
   　（９２７°〜１９１２°Ｃ）（７）温度範囲、および
   、１〜３ｏｏ気圧（１００〜３０．４００　ＫＰａ　）
   の圧力範囲の、フリー・フロー非触媒ガス発生器の反応
   領域にて、遊離酸素含有ガスで１炭化水素燃料、そのス
   ラリー、または、これらの混合物であって金属不純物を
   含むものを部分酸化して、Ｈ２、Ｃｏ　、　Ｈ２０を含
   みかッＣＯ２，Ｎ２゜Ａｒ、　Ｈ２Ｓ　、　ＣＨ４、Ｃ
   Ｏ８のグループから選ばれた少くとも一つを含み、並び
   に、浮遊のすす、微粒状炭素および灰を有する生ガスを
   生成するとともに、前記生ガス流を急冷および洗浄また
   はその一方の冷域にて水と接触させてすす一部分散液を
   生成する方法において、 （イ）前記すす一部の分散液の流れと液体有機抽出溶剤
   の流れとを同時にインライン静的ミキサに通して、これ
   らの流れをかきまぜずに静かに混合し； （ロ）（イ）から出た混合物を直接混合バルブに通し同
   時にバルブで減圧して激しくかきまぜ混合し；（ハ）（
   ロ）からの混合物を液体有機抽出溶剤の別の流れと共に
   同時にデカンタ−へ導入し、デカンタ−供給に含まれる
   全ての灰の約７０−８５重量％以上を含有するグレー・
   ウォーター灰分散液と残υの灰を含有する微粒状炭素−
   すす−液体有機抽出溶剤分散液とを別々の層に沈降させ
   ；（ロ）前記分散液をそれぞれ別々にデカンタ−から取
   シ出し； （ホ）ガス抜き領域でに）からのグレーウォーター灰分
   散液から気体性不純物をフラッシュによシ除去し； （へ）（へ）で得た気体を除去したグレー・ウォーター
   灰分散液の約８０から１００重量係を、液体サイクロン
   、遠心機２重力シツクナー又は清澄器。 濾過器、およびこれらを組み合せたものから成るグルー
   プから選ばれた少なくとも１個の固体−液体分離器から
   成る固体−液体分離領域へ導入し、そこで非水溶性灰の
   少なくとも一部が除去されて脱灰したグレー・ウォータ
   を生成し；（ト）←）で得た脱気したグレー・ウォータ
   ー灰分散液の残シを廃水処理設備へ導入し； （イ）（へ）で得た脱灰したグレー・ウォータの少なく
   とも一部を直接ガス急冷ないし洗浄の領域へ導入し； ω）に）で得た微粒状炭素−すす−液体有機抽出溶剤分
   散液と新しい炭化水素燃料を混合し；←）の）で得た混
   合物を蒸発領域へ導入し、そこから液体有機抽出溶剤の
   上部の流れと炭素−すす−液体炭化水素燃料の底部の分
   散液を別々に取）出し； ＱＯ（へ）で得た炭素−すす−液体炭化水素燃料の分散
   液の灰の一部を固体−液体分離領域で除去し； （ロ）に）で得た脱灰した分散液の一部を前記ガス発生
   器へ炭化水素燃料スラリーの一部として導入する工程を
   備える部分酸化方法。
3. （３）温度調整剤の存在下、１７００°〜３５００°Ｆ
   　（９２７°〜１９１２°Ｃ）の温度範囲、および、１
   〜３００気圧（１００〜３０．４００　ＫＰ　ａ　）の
   圧力範囲の、フリー−フロー非触媒ガス発生器の反応領
   域にて、遊離酸素含有ガスで、炭化水素燃料、そのスラ
   リー、または、これらの混合物であって金属不純物を含
   むものを部分酸化して、Ｈ２、Ｃｏ　、　Ｈ２０を含み
   かつＣ０２＋　Ｎ２　＋Ａｒ、　Ｈ２Ｓ　、　ＣＨ４、
   ＣＯ８のグループから選ばれた少くとも一つを含み、並
   びに、浮遊のすす、微粒状炭素および灰を有する生ガス
   を生成するとともに、前記生ガス流を急冷および洗浄ま
   たはその一方の冷域にて水と接触させて灰を含むすす一
   部分散液を生成する方法において、 ０）　前記すす一部の分散液の流れと液体有機抽出溶剤
   の流れとを同時にインライン静的ミキサに通して、かき
   まぜずに静かに混合し；←）０）から出た混合物を直接
   混合パルプに通し同時にパルプで減圧して激しくかきま
   ぜ混合し；（９←）からの混合物を液体有機抽出溶剤の
   別の流れと同時にデカンタ−へ導入し、グレー・ウォー
   ター灰分散液と微粒状炭素−すす−液体有機抽出溶剤分
   散液とを別々の層に沈降させ；に）（ハ）で得たグレー
   ・ウォーター灰分散液から気体性不純物をフラッシュに
   よシ除去し、固体−液体分離領域で脱気した分散域から
   灰の少なくとも一部を除去し、脱灰したグレー・ウォー
   タの少なくとも一部をガス急冷ないし洗浄の領域へ再循
   環し； （へ）（ハ）で得た前記微粒状炭素−すす−液体有機抽
   出溶剤分散液を新しい液体炭化水素燃料と混合し； （へ）（へ）で得た混合物を蒸発領域へ導入し、そこか
   ら液体有機抽出溶剤の上部の流れと炭素−すす−液体炭
   化水素燃料の底部の分散液とを取シ出し； （ト）（へ）で得た炭素−すす−液体炭化水素燃料の分
   散液の灰の一部を固体−液体分離領域で除去し； （ト）（ト）で得た脱灰した分散液の少なくとも一部を
   前記ガス発生器へ炭化水素燃料スラリーの一部としで導
   入する工程を含む部分酸化方法。