JPS623876B2 - - Google Patents

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JPS623876B2
JPS623876B2 JP53066629A JP6662978A JPS623876B2 JP S623876 B2 JPS623876 B2 JP S623876B2 JP 53066629 A JP53066629 A JP 53066629A JP 6662978 A JP6662978 A JP 6662978A JP S623876 B2 JPS623876 B2 JP S623876B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子核的に加熱された循環ヘリウム
を用いて炭素含有物質からメタン或は合成ガスを
製造する装置に関している。その場合炭素の一部
分が水素添加ガス化装置の中で水素と共にメタン
に変換され、そして炭素の他の部分が水蒸気ガス
化装置の中で水蒸気と共に合成ガスに変換され
る。上記メタンの少くとも一部は、分解炉の中で
水蒸気と共に水素に変換される。この装置はメタ
ン（CH4）、或は僅かな成分のCO2とCH4とを含
むH2とCOとの混合物としての合成ガスの何れか
を発生する。 雑誌「Chemie−Ingenieur−Technik」1974
年、第938頁、特に第１図および第941頁、特に第
２図に、石炭の水蒸気ガス化によるメタンの製造
方法がそれぞれ記載されている。その第937頁で
は石炭のメタンへの水素添加ガス化の新規方法が
言及されている。しかし上記両方法とも著しい欠
点を免れない。水素添加のガス化においては、石
炭の滞溜時間が長いため、およびガス化装置の寸
法が制限を受けるために、石炭を完全に変換させ
ることができない。水素添加ガス化の場合に生ず
る残留コークスは、灰分の外尚使用された炭素の
約30〜45％を含んでいる。これに対し水蒸気ガス
化においては、使用された炭素が殆ど残りなくガ
ス化されるが、このプロセスは高温においてのみ
進行（石炭では790℃、褐炭では630゜〜660℃）
するので、反応炉内で放出される熱の高温範囲に
属する部分だけがガス化に利用されるに過ぎな
い。純然たる水蒸気ガス化プロセスにおいては残
留熱は殆ど蒸気の発生従つて発電用として利用さ
れる。なぜならこの蒸気のごくわずかな部分が蒸
気ガス化プロセスに利用されるだけであるからで
ある。 米国Oak Ridge National Laboratory1976年11
月の報告書「ORNL／TM−5242」第82頁には、
原子核の熱により炭素をメタンに変換する装置に
ついて記載されている。先づ石炭が乾燥され、次
に水素添加されてガス化され、残りのコークスが
水蒸気ガス化装置の中で合成ガスに変換される。
このとき発生したメタンの一部はメタン分解炉
（この場合リフオーマと称される）の中で熱い水
蒸気を添加して合成ガスに変換される。しかしこ
のような方法には次のような欠点がある。即ち、
１次ヘリウム回路および２次ヘリウム回路に配置
されたプロセス熱交換器に特に多くの費用が必要
とされる。一方ではヘリウムを導通させる管路お
よび装置が高度の気密性を要求し、他方ではこの
ようにして、不所望の物質が一次回路に進入し、
そこに好ましくない堆積を作つたり、或はこれが
放射能を帯びて他の個所に障害を及ぼすに至るこ
とも防止する必要がある。その外、純ヘリウムを
以て加熱されるプロセス熱交換器は単原子ガスと
してのヘリウムが何等の放射線も放出しないとい
う欠点を有し、このことはこの場合に用いられる
高温においては特に不利である。従つて、対流に
よる熱の移行を高めるためには、ヘリウムの速度
を高めなければならない。 本発明の目的は上記欠点が充分に回避された、
原子核的に加熱される循環ヘリウムを用いて炭素
含有物質からメタン或は合成ガスを製造する装置
を提供することにある。 この目的は本発明によれば、メタン分解炉が水
蒸気ガス化装置或は水素添加ガス化装置からの生
成ガスによつて加熱されることにより達成され
る。生成ガスは両個所から極めて高い温度で出て
くるが、このような高温を生成ガスの再生的予熱
或は蒸気発生の目的のみに利用することは不経済
であるので、本発明による装置の全体的効率の多
大の改善が期待される。メタン分解炉の特に交換
可能な触媒の範囲における気密性に対する要求
は、その両側をプロセスガスのみが通される場合
には、極めて僅少となる。 本発明の実施態様では、メタン分解炉が水蒸気
ガス化装置からの生成ガスによつて加熱され、更
に今一つのメタン分解炉が水素添加ガス化装置か
らの生成ガスによつて加熱される。この装置はと
りわけ合成ガスを製造しようとする場合に特に有
利である。なぜなら両ガス化装置の中で発生され
るあらゆるメタンが分解され、そしてこれに要す
る熱量は、早晩冷却されなければならない両生成
物の流れから放出されるからである。更に、２つ
のメタン分解炉を異る個所に配置することは、異
る種類の石炭或は異る最終生成物、例えばメタン
或は合成ガスに対する調整或は適合に際して特に
有利である。 次に、本発明の実施例を示す図面を参照して、
本発明を更に具体的に説明する。 ３つの図面に示すいずれの実施例においても、
１次ヘリウム回路２を有するガス冷却形高温原子
炉１は、熱交換器３を経てその熱を２次ヘリウム
回路４へ放出し、この２次回路には順次水蒸気ガ
ス化装置５、プロセス蒸気過熱器８、蒸気発生器
９およびヘリウムを再び熱交換器３へ送給するブ
ロワ１０が配置されている。原料炭は、先づ水素
の添加のもとに水素添加ガス化装置１１の中でそ
の大部分がガス化され、これに引続き水蒸気ガス
化装置５の中で過熱水蒸気の添加のもとに殆ど残
りなく、メタン、水蒸気、一酸化炭素および二酸
化炭素の混合物に変換される。水素添加ガス化装
置１１からの生成ガスは、３つの実施例のいずれ
においても、再生予熱器１２に中で水素の予熱に
利用される。引続き上記生成ガスは、今一つの熱
交換器１３の中で冷却され、１４において塵埃が
除去されて浄化され、１５において二酸化炭素お
よび硫化水素が除去され、そして低温ガス分離器
１６へ供給される。水蒸気ガス化装置５からの生
成ガスは１７において冷却され、１８において存
在する一酸化炭素が水と共に二酸化炭素および水
素に変換され、１９において更に冷却され、20に
おいて二酸化炭素と硫化水素が洗滌され、然る後
水素は圧縮機２１により再生予熱器１２を経て再
び水素添加ガス化装置１１へ供給される。蒸気発
生器９の中で作られた約180バールおよび540℃の
水蒸気はタービン２４の中で減圧されて、発電に
用いられる。この蒸気の一部は前記タービンから
抽出され、そしてプロセス蒸気過熱器８を経て水
蒸気ガス化装置５へ供給される。 第１図の実施例においては、水蒸気ガス化装置
５からの生成ガスは分解炉６の加熱に用いられ
る。この分解炉にはメタンと水蒸気の混合物が供
給され、そしてその生成物は既に述べた仕方で１
８，１９，２０，２１および１２を経由して水素
添加ガス化装置１１へ供給される。これまでの評
価によれば、前記水素添加ガス化装置１１の中で
原料炭の約57％までガス化されるならば、本発明
装置は特にメタンの製造に適することになる。前
記分解炉の中では両側に略々同一の圧力が与えら
れ、そして両媒体が同様な組成を有するので、分
解炉６内の僅かな非気密性はあまり問題にならな
いので、本発明装置では分解炉６は可能最小の費
用を以て構成することができる。 第２図の実施例は、分解炉７以外は第１図と同
様な構成を有しており、この分解炉７は水素添加
ガス化装置１１より発生する生成物によつて加熱
される。この分解炉７もメタンと水蒸気より成る
混合物を供給され、そしてその生成物を水蒸気ガ
ス化装置からの生成物の流れの中へ供給する。こ
れまでの評価によれば、この装置は水素添加ガス
化装置１１の中で使用された原料炭の60％および
それ以上がガス化されるならば、メタンの製造に
適することが判明した。この場合も両側が等圧
で、互に絶対に交じらないようにすることを要し
ない２つの媒体が使用されている。 第３図の実施例では、水蒸気ガス化装置５から
の媒体によつて加熱される分解炉６、および水素
添加ガス化装置１１からの生成物によつて加熱さ
れる分解炉７が設けられている。第１図および第
２図の場合と同様に、両分解炉６，７にはメタン
と水蒸気との混合物が供給される。両分解炉より
生ずる生成物は、同様に水蒸気ガス化装置５より
生ずる生成物の流れに加えられる。これまでの評
価によれば、このような実施例は主として水素と
一酸化炭素より成る合成ガスの生産に特に適して
いる。即ちこの装置においては、両ガス化装置の
中で発生された総てのメタンを残らず分解しなけ
ればならない。従つて分解には比較的大きな熱量
が必要であり、これは両分解炉６および７に分配
すると有利である。第３図の実施例においては第
１図および第２図の実施例とは異なり低温ガス分
解装置１６の中で分離された一酸化炭素は再びこ
の回路へ戻されることなく、水素の一部と一緒に
製品として外部へ引出される。 第３図の装置を用いて水素だけを製造しようと
する場合には、第１図および第２図におけると同
様に、そこで分離された一酸化炭素が再び回路へ
引戻されるようにすればよいことは自明である。 下に掲げる表は、６％の水と、10％の灰分と、
34％の揮発分とを有するドイツ産の石炭（炎ガス
炭）に関する３つの実施例にそれぞれに対する数
値例を示している。 【表】
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第３図は本発明装置の異なる実施
例を示す系統図である。 １……ガス冷却形高温原子炉、２……１次ヘリ
ウム回路、３……熱交換器、４……２次ヘリウム
回路、５……水蒸気ガス化装置、６，７……分解
炉、８……プロセス蒸気過熱器、９……蒸気発生
器、１０……ブロワ、１２……再生予熱器、１３
……熱交換器、１４……粉砕器、１５……浄化装
置、１６……低温ガス分解器、１７……冷却器、
１８……変換装置、１９……冷却器、２０……洗
滌器、２１，２２，２３……圧縮機、２４……タ
ービン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 炭素の一部分が水素と共に水素添加ガス化装
    置の中でメタンに変換され、炭素の他の部分が水
    蒸気と共に水蒸気ガス化装置の中で合成ガスに変
    換され、前記メタンの少くとも一部が水蒸気と共
    に分解炉の中で水素に変換されるようにした原子
    核的に加熱された循環ヘリウムにより炭素含有物
    質からメタン或は合成ガスを製造する装置におい
    て、メタン分解炉が水蒸気ガス化装置或は水素添
    加ガス化装置からの生成ガスにより加熱されるこ
    とを特徴とする核エネルギーによる石炭のガス化
    装置。 ２ 特に合成ガスを製造するため、メタン分解炉
    が水蒸気ガス化装置からの生成ガスにより加熱さ
    れ、更に今一つのメタン分解炉が水素添加ガス化
    装置からの生成ガスにより加熱されることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
JP6662978A 1977-06-02 1978-06-02 Apparatus for gasifying coal with nuclear energy Granted JPS541304A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772724833 DE2724833A1 (de) 1977-06-02 1977-06-02 Kohlevergasung mit kernenergie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS541304A JPS541304A (en) 1979-01-08
JPS623876B2 true JPS623876B2 (ja) 1987-01-27

Family

ID=6010475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6662978A Granted JPS541304A (en) 1977-06-02 1978-06-02 Apparatus for gasifying coal with nuclear energy

Country Status (3)

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JP (1) JPS541304A (ja)
DE (1) DE2724833A1 (ja)
FR (1) FR2393052A1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
JPS541304A (en) 1979-01-08
DE2724833A1 (de) 1979-03-01
FR2393052B1 (ja) 1982-09-03
FR2393052A1 (fr) 1978-12-29

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