JP2002155288A

JP2002155288A - 石炭ガス化方法

Info

Publication number: JP2002155288A
Application number: JP2000353998A
Authority: JP
Inventors: Yukuo Katayama; 優久雄片山
Original assignee: Institute of Applied Energy
Current assignee: Institute of Applied Energy
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2002-05-28
Also published as: CA2363258A1; US20020095867A1; EP1209214A2; AU9143401A; EP1209214A3; AU782972B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】従来の石炭の水スラリーをガス化炉に供給し
てガス化する方法が有する全ての問題点を解決し、著し
く高い効率を有する石炭ガス化方法を提供する。【解決手段】石炭１及び水２を含む混合物をガス化炉
に供給して石炭をガス化する方法において、上記混合物
を加熱器５に供給し含まれる水を気化せしめて、水蒸気
を含む混合物を製造し、次いで、これをガス化炉８に供
給することを特徴とする石炭ガス化方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭ガス化方法に
関し、更に詳しくは、石炭及び水を含む混合物をガス化
炉に供給して石炭をガス化する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ガス化炉に石炭を供給する手段と
しては、微粉炭を加圧窒素により気流搬送してガス化炉
に噴霧する方法（例えば、シェル法）と、石炭を水スラ
リー化してガス化炉に供給する方法（例えば、テキサコ
法、ダウ法）とが知られている。石炭の水スラリーを供
給する方法は、窒素ガスによる乾式供給法に比べて信頼
性が高く、かつ高いガス化圧力にも容易に対応可能であ
ると言う利点がある。しかし、該スラリーは水をスラリ
ー中に３０〜４５重量％含有し、これがガス化炉内部で
気化する。従って、石炭の部分燃焼により生ずるエネル
ギーの一部が水の蒸発潜熱として使用されて、ガス化炉
内部温度の低下及びそれに起因する未燃焼カーボンの増
加と溶融石炭灰の付着による溶融灰抜き出しラインの閉
塞等のトラブルを招く。これを防止するために、該従来
法においては、石炭の構成元素比率から算出される理論
必要酸素量より多くの酸素をガス化炉に供給して、ガス
化炉内部温度の低下を防止しなければならない。また、
溶融温度の高い灰分を含む石炭を使用するには、ガス化
炉内部温度を比較的高温に維持しなければならず、従っ
て、該従来法においては、溶融温度の高い灰分を含む石
炭の使用は困難である。止むを得ず高溶融温度の灰分を
含む石炭を使用する場合には、高価な融点降下剤の使用
が必須である。更には、ガス化炉内で石炭灰の溶融を促
進させガス化炉底部からの石炭灰の抜出しを容易にして
ガス化装置の操業をスムーズに行わせるためには、更に
多くの酸素を供給してガス化温度を若干上昇させる必要
がある。このような様々な要因により、該従来法におけ
るガス化効率は低い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の石炭
の水スラリーをガス化炉に供給する方法が有する上記の
全ての問題点を解決し、著しく高い効率を有する石炭ガ
ス化方法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく種々の検討を重ねた。その結果、下記のよ
うに、ガス化炉に供給する石炭及び水を含む混合物に含
まれる水、好ましくは実質的にその全量を気化せしめて
水蒸気とし、該水蒸気と共に石炭をガス化炉に供給すれ
ば、驚くべきことに、上記の課題を解決し得ることを見
出し、本発明を完成するに至った。

【０００５】即ち、本発明は、（１）石炭及び水をガス
化炉に供給して石炭をガス化する方法において、少なく
とも一部の水が水蒸気の形態でガス化炉に供給されるこ
とを特徴とする石炭ガス化方法である。

【０００６】本発明の方法により、石炭の水スラリーを
ガス化炉に供給する従来法の欠点であった、ガス化炉内
の温度低下を防止することができる。本発明の方法で
は、ガス化炉内の温度を、従来法に比較して、酸素吹込
みの場合で８００〜１０００℃、空気吹込みの場合で４
００〜５００℃高めることができる。従って、ガス化炉
内を所定の温度（通常、約１３００℃）に保持するため
に、本発明の方法では、上記の温度上昇に相当するエネ
ルギーを削減することができる故に、従来法においてガ
ス化炉内を所定の温度に保持するために消費されていた
一部分の石炭の完全燃焼により生ずるエネルギーが不要
となるためにガス化炉に吹き込む酸素又は空気の量を低
減せしめることができる。とりわけ、酸素吹込みの場合
においては、ガス化炉内の温度を著しく上昇し得ること
から、石炭の構成元素比率から算出される理論必要酸素
量よりも、吹込み酸素量を少なくできる。更に、反応温
度を好ましくは１３００℃以上、ガス化反応時間を好ま
しくは2秒以上とすれば、結果として下記式

【化１】Ｃ＋Ｈ₂Ｏ＝ＣＯ＋Ｈ₂ の水蒸気改質反応がより顕著になり、より高いガス転換
効率を達成することができる。これにより未燃焼カーボ
ンの析出を防止することができる。加えて、ガス化炉の
内部温度の上昇は、高溶融温度の灰分を含む石炭の使用
を容易にし、従来法に比べて使用し得る石炭種類の範囲
を著しく拡大することができ、融点降下剤も不要であ
る。

【０００７】好ましい態様として、（２）水の実質的全
量が水蒸気の形態でガス化炉に供給されるところの上記
（１）記載の石炭ガス化方法、（３）石炭及び液状の水
を含む混合物を０．２〜１１．５ＭＰａの圧力下で１５
０〜４５０℃の温度に加熱することにより該水を気化せ
しめて得た混合物をガス化炉に供給するところの上記
（１）又は（２）記載の石炭ガス化方法、（４）石炭及
び液状の水を含む混合物を０．３〜１１ＭＰａの圧力下
で２００〜４００℃の温度に加熱することにより該水を
気化せしめて得た混合物をガス化炉に供給するところの
上記（１）又は（２）記載の石炭ガス化方法、（５）石
炭及び液状の水を含む混合物を０．５〜１０．５ＭＰａ
の圧力下で２５０〜３５０℃の温度に加熱することによ
り該水を気化せしめて得た混合物をガス化炉に供給する
ところの上記（１）又は（２）記載の石炭ガス化方法、
（６）２００〜６００℃の熱媒体を使用して、石炭及び
液状の水を含む混合物を加熱する上記（３）〜（５）の
いずれか一つに記載の石炭ガス化方法、（７）石炭及び
水を含む混合物の水含有量が、該混合物の全重量に対し
て２７〜５０重量％であるところの上記（１）〜（６）
のいずれか一つに記載の石炭ガス化方法、（８）石炭及
び水を含む混合物の水含有量が、該混合物の全重量に対
して３０〜４５重量％であるところの上記（１）〜
（６）のいずれか一つに記載の石炭ガス化方法、（９）
石炭を水蒸気により搬送してガス化炉に供給するところ
の上記（１）〜（８）のいずれか一つに記載の石炭ガス
化方法を挙げることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施態様を、図１に基
づいて詳細に説明する。

【０００９】まず、石炭（１）及び水（２）が、スラリ
ー調製機（３）に装入されて混合され、石炭及び水を含
む混合物、即ち、石炭の水スラリーが製造される。上記
の石炭及び水を含む混合物の水の濃度は、該混合物の全
重量に対して、上限が好ましくは５０重量％、より好ま
しくは４５重量％であり、下限が好ましくは２７重量
％、より好ましくは３０重量％である。一方、石炭の濃
度は、該混合物の全重量に対して、上限が好ましくは７
３重量％、より好ましくは７０重量％であり、下限が好
ましくは５０重量％、より好ましくは５５重量％であ
る。水の濃度が上記上限を超え、石炭濃度が上記下限未
満で、水を気化させるためのエネルギーが莫大になり経
済性に欠ける。また、水の濃度が上記下限未満で、石炭
濃度が上記上限を超えては、石炭スラリー粘度が大きく
なりポンプによる加熱器（５）への搬送がスムーズでな
くなるため好ましくない。該混合物には、石炭の水スラ
リー化を促進するために界面活性剤を添加することもで
きる。

【００１０】ガス化に供する石炭の種類に特に制限はな
い。好ましくは、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭等の様々な石
炭化度の石炭が使用される。石炭水スラリーをガス化炉
に供給する従来法においては、石炭中に含まれる灰分の
融点が高い石炭は使用が困難であった。しかし、本発明
においては、石炭中に含まれる灰分の融点による制限は
ない。石炭の粒度は、好ましくは２５〜５００メッシ
ュ、より好ましくは１００〜２００メッシュである。石
炭の粒度大きすぎると、水中での石炭の沈降が著しく速
くなり好ましくない。石炭の粉砕は好ましくは、水との
混合前に乾式で行われる。水と混合した後に湿式で粉砕
することもできる。

【００１１】上記のようにして製造された石炭及び水を
含む混合物は、フィーダーによりポンプ（図示せず）に
供給される。該混合物は、該ポンプにより所定の圧力に
昇圧されて、加熱器（５）に供給される。該圧力の上限
は、好ましくは１１．５ＭＰａ、より好ましくは１１Ｍ
Ｐａ、特に好ましくは１０．５ＭＰａであり、下限は、
好ましくは０．２ＭＰａ、より好ましくは０．３ＭＰ
ａ、特に好ましくは０．５ＭＰａである。圧力が上記上
限を超えては、装置の耐圧化に多大なコストを要し、上
記下限未満では、加熱により発生した水蒸気により石炭
をガス化炉にスムーズに搬送できない。加熱温度は、上
記圧力下において、該混合物中の水の好ましくは実質的
全量を気化して水蒸気にすることができる温度であれば
よい。加熱温度の上限は、好ましくは４５０℃、より好
ましくは４００℃、特に好ましくは３５０℃であり、下
限は、好ましくは１５０℃、より好ましくは２００℃、
特に好ましくは２５０℃である。上記上限を超えては、
石炭の熱分解が激しくなって、生成した炭化水素物質に
よるコーキングが生じ易くなり、また、それにより加熱
管内の閉塞を生じ易くなる。上記下限未満では、水を十
分に気化できない。

【００１２】加熱器（５）は、上記所定の温度に加熱し
得るものであれば特に制限はない。好ましくは、高温の
水蒸気、熱油、溶融塩又はガス等の熱媒体による熱交換
器タイプの加熱器が使用される。該熱媒体の温度は、好
ましくは２００〜６００℃、より好ましくは２００〜４
５０℃である。上記上限を超えると、石炭、又は石炭の
熱分解により発生した炭化水素物質がコーキングして加
熱管内の閉塞を生じ易くなるため好ましくない。上記下
限未満では、上記所定温度への加熱が困難となる。上記
の熱媒体としては、例えば、ガス化により発生した１０
００〜１５００℃の高温のガス化ガスと熱交換すること
により得られる、高温の水蒸気若しくは溶融塩、又は該
高温のガス化ガス自体が挙げられる。

【００１３】このようにして石炭及び液状の水を含む混
合物は、上記の所定温度に加熱されて、該水の好ましく
は実質的全量が気化されて水蒸気にされ、そして、該水
蒸気により石炭が気流搬送されて、水蒸気及び石炭がラ
イン（６）を通ってガス化炉（８）に導かれる。ガス化
炉（８）にはライン（７）から酸素又は空気が吹き込ま
れる。ここで、吹き込まれる酸素の量は、酸素吹きの場
合に、上限が、必要酸素量（モル）の、好ましくは１．
１倍、より好ましくは１．０倍であり、下限が、必要酸
素量（モル）の、好ましくは０．５倍、より好ましくは
０．８倍である。上記上限を超えては、過剰な酸素によ
る燃焼により二酸化炭素の生成が増大するばかりで、か
えってガス化効率の低下を招く。上記下限未満ではガス
化炉内の温度を十分に高めることができず、結果として
石炭のガス化が不十分となると共に溶融石炭灰の付着に
よる溶融灰抜き出しラインの閉塞等のトラブルを招く。
空気吹きの場合に、上限が、必要酸素量（モル）の、好
ましくは１．５倍、より好ましくは１．１５倍であり、
下限が、必要酸素量の、好ましくは１．０倍、より好ま
しくは１．０１倍である。上記上限を超えては、過剰な
酸素による燃焼により二酸化炭素の生成が増大するばか
りで、かえってガス化効率の低下を招く。上記下限未満
では、ガス化炉内の温度を十分に高めることができず、
結果として石炭のガス化が不十分となると共に溶融石炭
灰の付着による溶融灰抜き出しラインの閉塞等のトラブ
ルを招く。ここで、必要酸素量（モル）とは、投入され
た石炭に含まれる炭素のモル数の半分から、石炭中に含
まれる酸素のモル数を差し引いて求められた値である。

【００１４】該酸素又は空気の吹込みにより、ガス化炉
（８）における温度が、好ましくは１０００〜２５００
℃、より好ましくは１３００〜２０００℃になって、石
炭が部分燃焼ガス化及び水蒸気改質ガス化される。ま
た、ガス化炉（８）は、上記の水蒸気及び石炭を含む混
合物をガス化炉に供給し得る圧力、即ち、該混合物の有
する圧力より少し低い圧力、好ましくは０．１〜１．５
ＭＰａ低い圧力で操作される。ガス化炉（８）の圧力
は、好ましくは０．１〜１０ＭＰａ、より好ましくは
０．５〜１０ＭＰａ、特により好ましくは１〜１０ＭＰ
ａである。

【００１５】ガス化炉におけるガス化ガスの温度が１５
００℃を超える場合には、ガス化炉内壁面に設置された
水蒸気冷却設備による冷却では賄いきれないため、ガス
化炉（８）の上部で、好ましくは廃熱回収ボイラ（１
１）で冷却された好ましくは２５０℃程度のガス化ガス
を吹き込むことによって、好ましくは１２００℃程度ま
で冷却し炉壁の保護を行う。燃焼による高温で融けた大
部分の石炭灰は、抜き出しライン（９）からスラグとし
て排出される。好ましくは１２００℃程度まで冷却され
たガス化ガスは、ライン（１０）を通って廃熱回収ボイ
ラ（１１）に送られる。廃熱回収ボイラ（１１）におい
て、低温水蒸気ライン（１２）より送られた水蒸気によ
ってガス温度は、好ましくは２５０℃程度まで冷却され
る。廃熱回収ボイラ（１１）で熱交換されて得られた高
温・高圧水蒸気は、高温水蒸気ライン（１３）から回収
されて、好ましくは、その一部は石炭の水スラリーの加
熱に使用され得る。

【００１６】好ましくは２５０℃程度まで冷却されたガ
ス化ガスは、ライン（１４）によって好ましくは水洗浄
塔（１５）に送られ水シャワー（１６）によってアンモ
ニアと僅かに残る塵芥が除去され、これらはライン（１
７）で排出される。水洗浄され約４０℃に冷却されたガ
ス化ガスは、好ましくは硫化水素除去のためにライン
（１８）を通り、酸性ガス吸収塔（１９）に送られる。
硫化水素等の酸性ガスはライン（２０）によって抜き出
される。精製されたガス化ガスは、ライン（２１）から
好ましくはブロワー（２２）によって製品ガス（２３）
として回収される。

【００１７】上記のフローは、本発明の一実施態様であ
り、これに限定されるものではない。石炭及び水を含む
混合物中の水を気化せしめて、水蒸気を含む混合物を製
造し、次いで、これをガス化炉に供給してガス化すると
言う本発明の特徴を有する限り、公知の全てのガス化
法、例えば、テキサコ法、ダウ法等において使用される
装置を使用することができる。

【００１８】以下、本発明を実施例により更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例によって限定される
ものではない。

【００１９】

【実施例】各実施例は、下記の表１及び表２に示した組
成を持つ石炭１００ｋｇ／日に各ガスを所定量及び所定
温度で吹き込んで本発明の方法を使用して、石炭を２Ｍ
Ｐａの加圧下でガス化した際の物質収支及び熱収支をコ
ンピューターシミュレーションにより算出した結果に基
づいて記載したものである。

【００２０】各実施例において使用した石炭の元素組成
は下記の表１の通りである。

【表１】成分（含有量、ＤＡＦベース）Ｃ７９．４９重量％Ｈ５．７５重量％Ｎ１．７０重量％Ｓ１．５０重量％Ｏ１１．５６重量％

【００２１】該石炭中の灰分、石炭の発熱量（ＨＨＶ）
及び該灰の融点は下記の表２の通りである。

【表２】灰分６．４７重量％灰の融点１１５０℃ 発熱量（ＨＨＶ）７２００ kcal／kg・coal

【００２２】

【実施例１】図１に示した装置を使用して、上記組成を
持つ石炭のガス化を実施した。石炭のガス化は、ガス化
炉に酸素を吹き込むことにより実施したものである。

【００２３】１００ｋｇ／日の微粉炭（粒径：１５０〜
２００メッシュ）及び６６．７ｋｇ／日の水がスラリー
調製機（３）により混合されて、石炭と水の混合物（水
の濃度：約４０重量％）が調製された。該混合物はフィ
ーダーによりポンプ（図示せず）に供給され、該ポンプ
で約２．５ＭＰａに昇圧され、ライン（４）を通って加
熱器（５）に導かれた。加熱器（５）において、該混合
物は、廃熱回収ボイラ（１１）において高温のガス化ガ
スとの熱交換により作られた約４５０℃の水蒸気（１
３）により加熱されて、約３５０℃に昇温された。該加
熱により混合物中のほぼ全量の水が気化されて、水蒸気
及び石炭を含む気固流となってライン（６）を通ってガ
ス化炉（８）に導かれた。

【００２４】ガス化炉（８）には、ライン（７）から７
５ｋｇ／日（必要酸素量の８５％に相当する）の酸素が
吹き込まれた。これにより、ガス化炉（８）内の温度は
約１３００℃となり、供給された石炭は部分燃焼ガス化
及び水蒸気改質ガス化された。該燃焼により高温で溶融
した大部分の石炭灰は、抜き出しライン（９）から６．
４７ｋｇ／日のスラグとして排出された。

【００２５】１２００℃程度まで冷却された２３６．４
ｋｇ／日のガス化ガスは、ライン（１０）を通って廃熱
回収ボイラ（１１）に送られた。廃熱回収ボイラ（１
１）において、低温水蒸気ライン（１２）より送られた
２３０℃の水蒸気によりガス化ガスの温度は２５０℃程
度に冷却された。廃熱回収ボイラ（１１）での熱交換に
より生じた、５６０℃の高温・高圧水蒸気は、高温水蒸
気ライン（１３）で回収され、その一部は石炭及び水を
含む混合物の加熱用に使用された。

【００２６】２５０℃まで冷却されたガス化ガスは、ラ
イン（１４）によって水洗浄塔（１５）に送られ、水シ
ャワー（１６）によって３ｇ／日のアンモニアと僅かに
残る塵芥が除去された。除去されたアンモニア及び塵芥
はライン（１７）から排出された。水洗浄されて約４０
℃に冷却されたガス化ガスは、硫化水素除去のためにラ
イン（１８）を通り酸性ガス吸収塔（１９）に送られ
た。１．４ｋｇ／日の硫化水素及びその他の酸性ガスは
ライン（２０）によって抜き出された。精製された２０
０．０ｋｇ／日のガス化ガスは、ライン（２１）からブ
ロワー（２２）によって製品ガス（２３）として回収さ
れた。該ガスの組成を表３に示した。

【００２７】

【表３】成分（含有量、体積％）Ｈ₂ ４６．２ＣＯ５２．７Ａｒ０．５Ｎ₂ ０．６合計１００．０

【００２８】本発明においては石炭と水の混合物の加熱
に約８０M cal/日のエネルギーが消費されるため、それ
を賄うために石炭を燃焼させることになる。実施例１に
おける石炭のガスへの転換効率（冷ガス効率）は、89.8
％である。総合熱効率（プラント効率）77.0 ％は、こ
の蒸発潜熱とプロセスで消費する熱量の不足分を加えた
熱量から次のように求められる。なお、表５においてプ
ロセス消費燃料は石炭とした。

【数１】（646.6 M cal）×100／（720 M cal＋120 M c
al）＝77.0 ％また、製品ガスの発熱量は3000 kcal／Ｎｍ³であった。

【００２９】

【比較例１】石炭と水の混合物を加熱して、該混合物に
含まれる水を気化させることなく、水を液体のまま石炭
と共にガス化炉（８）に供給したことを除いて、実施例
１と同様に石炭をガス化したものである。

【００３０】ガス化炉（８）には、９５ｋｇ／日（必要
酸素量の１０７．７％に相当する）の酸素が吹き込まれ
て、ガス化炉（８）内の温度は実施例１と同じく約１３
００℃となり、供給された石炭は部分燃焼ガス化及び水
蒸気改質ガス化された。

【００３１】該比較例においては、石炭と水の混合物を
加熱して、該混合物に含まれる水を気化させないので、
実施例１におけるような石炭の燃焼によるエネルギー
（約８０M cal/日）は不要である。比較例１における石
炭のガスへの転換効率（冷ガス効率）は、７８．０％で
ある。総合熱効率（プラント効率）73.9 ％は、プロセ
スで消費する熱量の不足分を加えた熱量から次のように
求められる。

【数２】（561.6 M cal）×100／（720 M cal＋40 M ca
l）＝73.9 ％また、製品ガスの発熱量は２９９６ kcal／Ｎｍ³であっ
た。

【００３２】実施例１と比較例１は、本発明の方法と従
来法とを酸素の吹込みによるガス化において比較したも
のである。実施例1は、比較例１に比較して冷ガス効率
が著しく増加し、また、総合熱効率も増加した。これ
は、石炭と水との混合物をガス化炉へ供給する前に予め
加熱して、水を気化せしめて水蒸気と石炭との混合物を
ガス化炉に供給することから、ガス化炉温度を一定（約
１３００℃）に保持するための吹込み酸素量を比較例１
に比して著しく減らすことができ、これにより、実施例
１では、ガス化炉での酸素量が必要酸素量を大幅に下回
ることになり、その結果、水蒸気改質反応をより一層生
じせしめることができて、水素ガスをより多く発生させ
得るからである。

【００３３】

【実施例２】ガス化炉に空気を吹き込んだことを除い
て、実施例１と同一にして実施したものである。

【００３４】実施例１と同一にして、石炭と水の混合物
がガス化炉（８）に導かれた。

【００３５】ガス化炉（８）には、ライン（７）から３
９７．７ｋｇ／日（酸素量で９３ｋｇ／日であり、これ
は必要酸素量の１０５．４％に相当する）の酸素が吹き
込まれた。これにより、ガス化炉（８）内の温度は約１
３００℃となり、供給された石炭は部分燃焼ガス化及び
水蒸気改質ガス化された。該燃焼により高温で溶融した
大部分の石炭灰は、抜き出しライン（９）から６．４７
ｋｇ／日のスラグとして排出された。

【００３６】１２００℃程度まで冷却された５５７．６
ｋｇ／日のガス化ガスは、廃熱回収ボイラ（１１）、水
洗浄塔（１５）及び酸性ガス吸収塔（１９）において実
施例１と同一に処理され、精製された５０６．３ｋｇ／
日のガス化ガスが製品ガス（２３）として回収された。
該ガスの組成を表４に示した。

【００３７】

【表４】成分（含有量、体積％）Ｈ₂ １８．５ＣＯ２５．０Ａｒ０．３Ｎ₂ ５６．２合計１００．０

【００３８】実施例２における石炭のガスへの転換効率
（冷ガス効率）は、79.2 ％である。総合熱効率（プラ
ント効率）70.8 ％は、実施例１と同様に次のように求
められる。

【数３】（570 M cal）×100／（720 M cal＋85 M ca
l）＝70.8 ％ここで、実施例1と比べ、プロセス消費燃料が少なくな
っているのは、空気に含まれる高温の窒素ガスからのエ
ネルギー回収のためである。また、製品ガスの発熱量
は、空気吹込みのため窒素ガスを約56体積％含むので13
18 kcal／Ｎｍ³となった。

【００３９】

【比較例２】石炭と水の混合物を加熱して、該混合物に
含まれる水を気化させることなく、水を液体のまま石炭
と共にガス化炉（８）に供給したことを除いて、実施例
２と同様に石炭をガス化したものである。

【００４０】ガス化炉（８）には、４７０．４５ｋｇ／
日（必要酸素量の１２４．７％に相当する）の空気が吹
き込まれて、ガス化炉（８）内の温度は実施例２と同じ
く約１３００℃となり、供給された石炭は部分燃焼ガス
化及び水蒸気改質ガス化された。

【００４１】該比較例においては、石炭と水の混合物を
加熱して、該混合物に含まれる水を気化させないので、
実施例２におけるような石炭の燃焼によるエネルギー
（約８０M cal/日）は不要である。比較例２における石
炭のガスへの転換効率（冷ガス効率）は、６９．１％で
ある。総合熱効率（プラント効率）６９．１％は、プロ
セスで消費する熱量の不足分を加えた熱量から次のよう
に求められる。

【数４】（497.8 M cal）×100／（720 M cal）＝69.1 ％また。製品ガスの発熱量は、１０９８．５ kcal／Ｎｍ³
であった。

【００４２】実施例２と比較例２は、本発明の方法と従
来法とを空気の吹込みによるガス化において比較したも
のである。実施例２は、比較例２に比較して冷ガス効率
が著しく増加し、総合熱効率も多少増加した。この理由
は上記の実施例１と比較例１との比較において述べた通
りである。実施例２は空気吹込みであることから、酸素
吹込みに比較して必要酸素量の大幅な削減ができず、従
って、総合熱効率の増加幅は小さい。

【００４３】実施例１及び２並びに比較例１及び２につ
いて、元データとしてガス化炉入り口の物質と熱量をベ
ースにコンピューターシミュレーションにより算出した
物質収支及び装置における燃料消費を表５に示した。

【００４４】

【表５】

【００４５】本発明のガス化法によれば、石炭スラリー
を用いかつスラリー中の水分をガス化炉内で気化させる
従来法と比べ、石炭スラリーを加熱して水を気化せしめ
た後にガス化炉に供給することにより、ガス化炉内温度
を容易に高温に維持することができて、従って、石炭灰
を溶融させることが容易であること、更には、ガス化ガ
スの発熱量アップやプラント効率向上をも達成すること
ができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、従来の石炭の水スラリーをガ
ス化炉に供給してガス化する方法が有する全ての問題
点、即ち、ガス化炉内部での水の気化による温度低下、
それに起因する未燃焼カーボンの増加、及びそれを防止
するための多量の酸素（空気）の供給、並びに高溶融温
度の灰分を含む石炭の使用の困難性等を解決し、著しく
高い効率を有する石炭ガス化方法を提供するものであ
る。

【００４７】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施態様についてのプロセス
フローの一例である。

【符号の説明】

１．石炭２．水３．スラリー調製機４．ライン５．加熱器６．ライン７．酸素又は空気吹込みライン８．ガス化炉９．スラグ抜き出しライン 10．ガス化ガスライン 11．廃熱回収ボイラ 12．低温水蒸気ライン 13．高温水蒸気ライン 14．ガス化ガスライン 15．水洗浄塔 16．水シャワー 17．排水ライン 18．ガス化ガスライン 19．酸性ガス吸収塔 20．抜き出しライン 21．ガス化ガスライン 22．ブロワー 23．製品ガス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石炭及び水をガス化炉に供給して石炭を
ガス化する方法において、少なくとも一部の水が水蒸気
の形態でガス化炉に供給されることを特徴とする石炭ガ
ス化方法。
【請求項２】水の実質的全量が水蒸気の形態でガス化
炉に供給されるところの請求項１記載の石炭ガス化方
法。
【請求項３】石炭及び液状の水を含む混合物を０．２
〜１１．５ＭＰａの圧力下で１５０〜４５０℃の温度に
加熱することにより該水を気化せしめて得た混合物をガ
ス化炉に供給するところの請求項１又は２記載の石炭ガ
ス化方法。
【請求項４】２００〜６００℃の熱媒体を使用して、
石炭及び液状の水を含む混合物を加熱する請求項３記載
の石炭ガス化方法。
【請求項５】石炭及び水を含む混合物の水含有量が、
該混合物の全重量に対して２７〜５０重量％であるとこ
ろの請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】石炭を水蒸気により搬送してガス化炉に
供給するところの請求項１〜５のいずれか一つに記載の
方法。