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JP2013213090A - System for gasifying biomass fuel and system for synthesizing chemical product by using gasified gas - Google Patents

System for gasifying biomass fuel and system for synthesizing chemical product by using gasified gas Download PDF

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JP2013213090A
JP2013213090A JP2012082806A JP2012082806A JP2013213090A JP 2013213090 A JP2013213090 A JP 2013213090A JP 2012082806 A JP2012082806 A JP 2012082806A JP 2012082806 A JP2012082806 A JP 2012082806A JP 2013213090 A JP2013213090 A JP 2013213090A
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gas
biomass
steam
reformer
biomass fuel
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JP2012082806A
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Japanese (ja)
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Takeshi Amari
猛 甘利
Takashi Yamamoto
崇 山元
Katsuhiko Shinoda
克彦 篠田
Masashi Hishida
正志 菱田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for gasifying a biomass fuel by which the efficiency of the system can be improved by efficiently using steam, and to provide a system for synthesizing a chemical product by using the gasified gas.SOLUTION: A system for gasifying a biomass fuel includes a biomass-gasifying furnace 12 for gasifying, for example, biomass 11 of an organic fuel, a gas cooler 14 for cooling a formed gas 13A from the biomass-gasifying furnace 12, a gas-refining apparatus 15 for removing smut in a formed gas 13B after cooling, a second booster 30 for pressurizing a formed gas 13C after the removal of the smut, a chemical product-synthesizing apparatus 32 for synthesizing a chemical product by using a pressurized gas 31, a steam-feeding line Lfor feeding steam 21 (e.g. at 150-170°C) to the gas cooler 14 from the exterior, and a steam-introducing line Lfor introducing high-temperature steam (e.g. at 500°C) obtained by cooling the formed gas 13 by heat exchange at the gas cooler 14 into the biomass-gasifying furnace 12 as a gasifying agent 22A.

Description

本発明は、バイオマス燃料ガス化システム及びガス化ガスを用いた化成品合成システムに関する。   The present invention relates to a biomass fuel gasification system and a chemical synthesis system using gasification gas.

一般にバイオマスとは、エネルギー源または工業原料として利用することのできる生物体(例えば、農業生産物または副産物、木材、植物等)をいい、太陽エネルギー、空気、水、土壌等の作用により生成されるので、無限に再生可能である。   Biomass generally refers to organisms that can be used as energy sources or industrial raw materials (for example, agricultural products or by-products, wood, plants, etc.), and are produced by the action of solar energy, air, water, soil, etc. So it can be played indefinitely.

上記バイオマスをガス化燃料として利用することで燃料用のガス及びメタノール等のクリーンなエネルギー源の製造が可能となる。また、廃棄物としてのバイオマスを処理できるので、環境の浄化にも役立つとともに、新規に生産されるバイオマスも光合成によるCO2の固定により生育される。大気のCO2を増加させないので、CO2の抑制につながることとなり、好ましい技術である。 By using the biomass as a gasification fuel, it becomes possible to produce clean energy sources such as fuel gas and methanol. Further, since biomass as waste can be treated, it is useful for environmental purification, and newly produced biomass is also grown by fixing CO 2 by photosynthesis. Since it does not increase CO 2 in the atmosphere, it leads to suppression of CO 2 , which is a preferable technique.

ここで、供給するバイオマスとしては、生産または廃棄されたバイオマスを粉砕・乾燥したものを供給するのが好ましい。本発明でバイオマスとは、エネルギー源または工業原料として利用することのできる生物資源(例えば、農業生産物または副産物、木材、植物等)をいい、例えば、スイートソルガム、ネピアグラス、スピルリナ等が用いられている(特許文献1及び特許文献2)。   Here, as the biomass to be supplied, it is preferable to supply pulverized and dried biomass produced or discarded. In the present invention, the biomass means a biological resource (for example, agricultural product or by-product, wood, plant, etc.) that can be used as an energy source or an industrial raw material. (Patent Document 1 and Patent Document 2).

また、バイオマスを用いて、ガス化し液体燃料を製造するシステムについて、先に提案した(特許文献3)。
この特許文献3の提案では、バイオマスを蒸気、酸素でガス化し、水素を多く含むガスを生成し、液体燃料等の各種化成品合成を行うシステムである。
液体燃料として、例えばFT油(Cn2n+2)、メタノール(CH3OH)などを合成するにあたっては、バイオマス(C1.1〜1.3、H20.8〜0.9)を原料とした生成ガスは、その組成上化成品に必要な水素が炭素に比べて少ない。
従って化成品を効率よく合成するには、得られたガス化ガス(H2、CO、CO2主体)中のH2成分を増大させる必要がある。
この為、生成ガスを改質装置(例えばCOシフト反応触媒など)によって、ガス中のH2成分を増大させている。
Moreover, it proposed previously about the system which gasifies and manufactures a liquid fuel using biomass (patent document 3).
The proposal of Patent Document 3 is a system that synthesizes various chemical products such as liquid fuel by gasifying biomass with steam and oxygen to generate a gas containing a large amount of hydrogen.
As a liquid fuel, for example, FT oil (C n H 2n + 2) , when synthesizing such as methanol (CH 3 OH) is biomass (C 1.1~1.3, H 2 O 0.8~0.9 ) product gas was used as a raw material In terms of its composition, hydrogen required for the chemical product is less than that of carbon.
Therefore, in order to efficiently synthesize chemical products, it is necessary to increase the H 2 component in the obtained gasification gas (mainly H 2 , CO, CO 2 ).
For this reason, the H 2 component in the gas is increased by a reformer (for example, a CO shift reaction catalyst or the like) of the produced gas.

特開2001−240877号公報JP 2001-240877 A 特開2001−240878号公報JP 2001-240878 A 特開2008−208276号公報JP 2008-208276 A

ところで、バイオマスをバイオマスガス化炉で燃焼する場合においては、ガス化炉から得られた高温のガス化ガスの熱を回収・利用する際、水から蒸気を製造しガス化炉のガス化剤の蒸気として利用することが考えられる。
この際、20℃の水を用いて、約1,000℃のガス化ガスを例えば300℃まで冷却する場合、500℃の蒸気が得られるが、バイオマス中の炭素(C)に対して、H2O/C(モル比)=1にも満たない量しか、蒸気を得ることができない、という問題がある。
By the way, when biomass is burned in a biomass gasification furnace, when recovering and using the heat of the high-temperature gasification gas obtained from the gasification furnace, steam is produced from water and the gasification agent of the gasification furnace is used. It can be used as steam.
At this time, when the gasified gas of about 1,000 ° C. is cooled to, for example, 300 ° C. using 20 ° C. water, a steam of 500 ° C. is obtained. There is a problem that steam can be obtained only in an amount less than 2 O / C (molar ratio) = 1.

この為、従来では、バイオマスガス化炉に供給するガス化剤として必要な蒸気を製造する為には、別途、液体燃料合成で発生する熱や、液体燃料合成時に発生するオフガスを燃焼させた熱、さらにこれで十分な熱が得られない場合は別の熱源を用いて水から高温の蒸気を製造する必要がある。   For this reason, conventionally, in order to produce steam necessary as a gasifying agent to be supplied to the biomass gasification furnace, heat generated by liquid fuel synthesis or heat generated by burning off-gas generated at the time of liquid fuel synthesis is separately produced. In addition, if this does not provide sufficient heat, it is necessary to produce hot steam from water using another heat source.

また、バイオマスガス化炉からのガス化ガスを用いて、化成品製造用の合成ガスとするためには、ガス化ガス中の水素を増加させる際に改質装置を設置する必要があるが、ガス精製工程で40℃程度まで低下したガス温度を改質装置の作動温度である例えば300℃程度に再昇温する必要があり、この際に新たな熱源が必要となる。   In addition, in order to use the gasification gas from the biomass gasification furnace as a synthesis gas for the production of chemical products, it is necessary to install a reformer when increasing the hydrogen in the gasification gas, It is necessary to reheat the gas temperature, which has been lowered to about 40 ° C. in the gas purification step, to about 300 ° C., which is the operating temperature of the reformer, and a new heat source is required at this time.

さらに、改質装置には、改質反応に蒸気を供給する必要があり、この蒸気を製造する際の新たな熱源が別途必要となる。   Furthermore, the reformer needs to supply steam to the reforming reaction, and a new heat source for producing this steam is required separately.

よって、バイオマスをバイオマスガス化炉でガス化し、化成品合成用の合成ガスを製造する際に、蒸気を効率良く用いてシステム効率の向上を図ることが切望されている。   Therefore, when gasifying biomass with a biomass gasification furnace and producing the synthesis gas for synthesis | combination of a chemical product, improvement of system efficiency is eagerly desired using steam efficiently.

本発明は、前記問題に鑑み、蒸気を効率よく用いて、システム効率の向上を図ることができるバイオマス燃料ガス化システム及びガス化ガスを用いた化成品合成システムを提供することを課題とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a biomass fuel gasification system and a chemical product synthesis system using gasification gas that can efficiently improve the system efficiency by using steam.

上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、バイオマスをガス化するバイオマスガス化炉と、バイオマスガス化炉からの生成ガスを冷却するガス冷却器と、冷却後の生成ガス中の煤塵を除去するガス精製装置と、前記ガス冷却器に、外部から蒸気を供給する蒸気供給ラインと、前記ガス冷却器で生成ガスを冷却して熱交換により得られた高温蒸気を、バイオマスガス化炉にガス化剤として導入する蒸気導入ラインと、を具備することを特徴とするバイオマス燃料ガス化システムにある。   The first invention of the present invention for solving the above-described problems includes a biomass gasification furnace that gasifies biomass, a gas cooler that cools a product gas from the biomass gasification furnace, and a product gas after cooling. A gas refining device that removes soot and dust, a steam supply line that supplies steam to the gas cooler, and high-temperature steam obtained by heat exchange by cooling the generated gas with the gas cooler, A biomass fuel gasification system comprising: a steam introduction line for introducing a gasification agent into a gasification furnace.

第2の発明は、第1の発明において、前記除塵後の生成ガスを昇圧する第1の昇圧器と、昇圧後の生成ガスを熱交換する熱交換器と、前記熱交換器を通過した生成ガスを改質して改質ガスを得る改質器と、前記高温蒸気の内、バイオマスガス化炉のガス化剤として用いた残りの高温蒸気を、前記熱交換器又は前記改質器のいずれか一方又は両方に供給する蒸気供給ラインと、を有することを特徴とするバイオマス燃料ガス化システムにある。   According to a second invention, in the first invention, the first booster that pressurizes the dust-generated product gas, a heat exchanger that heat-exchanges the boosted product gas, and the product that has passed through the heat exchanger. A reformer for reforming gas to obtain a reformed gas, and the remaining high-temperature steam used as a gasifying agent for a biomass gasification furnace among the high-temperature steam, either the heat exchanger or the reformer A biomass fuel gasification system having a steam supply line for supplying to one or both.

第3の発明は、第1又は2の発明において、前記改質ガスのガス成分を検出するガス成分検出器と、前記改質器をバイパスし、前記熱交換器を通過した生成ガスを改質器の後流側へ流す第1の調整弁を備えた第1のバイパスラインと、前記ガス成分検出器で検出したガス組成に応じて、前記第1の調節弁の開度を調節する制御装置とを具備することを特徴とするバイオマス燃料ガス化システムにある。   According to a third invention, in the first or second invention, a gas component detector that detects a gas component of the reformed gas, and a reformed gas that bypasses the reformer and passes through the heat exchanger. And a control device for adjusting the opening of the first control valve according to the gas composition detected by the gas component detector. And a biomass fuel gasification system.

第4の発明は、第3の発明において、前記改質器と前記ガス成分検出器との間に、前記改質ガス中のCO2を除去するCO2除去装置を設けることを特徴とするバイオマス燃料ガス化システムにある。 A fourth invention is the biomass according to the third invention, wherein a CO 2 removal device for removing CO 2 in the reformed gas is provided between the reformer and the gas component detector. In the fuel gasification system.

第5の発明は、第4の発明において、前記CO2除去装置をバイパスし、前記改質ガスをCO2除去装置の後流側へ流す第2の調整弁を備えた第2のバイパスラインを設けることを特徴とするバイオマス燃料ガス化システムにある。 According to a fifth invention, in the fourth invention, a second bypass line comprising a second adjustment valve that bypasses the CO 2 removal device and causes the reformed gas to flow to the downstream side of the CO 2 removal device. It is in the biomass fuel gasification system characterized by providing.

第6の発明は、第1乃至5のいずれか一つのバイオマス燃料ガス化システムと、前記改質ガスと前記生成ガスとの混合ガスを昇圧する第2の昇圧器と、第2の昇圧器で昇圧された昇圧ガスを用いて化成品を合成する化成品合成装置と、を具備することを特徴とするバイオマス燃料によるガス化ガスを用いた化成品合成システムにある。   A sixth invention includes a biomass fuel gasification system according to any one of the first to fifth aspects, a second booster that boosts a mixed gas of the reformed gas and the product gas, and a second booster. There is provided a chemical product synthesis system using a gasified gas from biomass fuel, comprising a chemical product synthesis device that synthesizes a chemical product using a pressurized gas under pressure.

本発明によれば、ガス冷却で得られた高温蒸気をガス化剤としてバイオマスガス化炉へ供給できると共に、余剰高温蒸気は、低温蒸気の供給元の化学プラント等に有用な高温蒸気として返還することができ、システム効率の向上を図ることができる。
また、ガス化ガスを改質する改質器を設置する場合には、この改質器に導入する生成ガスを再加熱する熱交換器に余剰高温蒸気を導入して熱交換することができる。さらに、改質器においても、水蒸気改質用の蒸気として用いることができ、系内で生じた余剰蒸気を有効利用することができ、システムの熱効率の更なる向上を図ることができる。
According to the present invention, high-temperature steam obtained by gas cooling can be supplied as a gasification agent to a biomass gasification furnace, and surplus high-temperature steam is returned as high-temperature steam useful for a chemical plant or the like that supplies low-temperature steam. System efficiency can be improved.
Moreover, when installing the reformer which reforms gasification gas, an excess high temperature steam can be introduce | transduced into the heat exchanger which reheats the product gas introduced into this reformer, and can be heat-exchanged. Furthermore, in the reformer, it can be used as steam for steam reforming, the surplus steam generated in the system can be used effectively, and the thermal efficiency of the system can be further improved.

図1は、実施例1に係るバイオマス燃料ガス化システムの概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a biomass fuel gasification system according to a first embodiment. 図2は、実施例2に係るバイオマス燃料ガス化システムの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a biomass fuel gasification system according to the second embodiment. 図3は、実施例3に係るバイオマス燃料ガス化システムの概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a biomass fuel gasification system according to a third embodiment. 図4は、実施例4に係るバイオマス燃料ガス化システムの概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a biomass fuel gasification system according to a fourth embodiment.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

本発明による実施例に係るバイオマス燃料ガス化システムについて、図面を参照して説明する。図1は、実施例1に係るバイオマス燃料ガス化システムの概略図である。
図1に示すように、本実施例に係るバイオマス燃料ガス化システム10Aは、例えば有機燃料であるバイオマス11をガス化するバイオマスガス化炉12と、バイオマスガス化炉12からの生成ガス13Aを冷却するガス冷却器14と、冷却後の生成ガス13B中の煤塵を除去するガス精製装置15と、前記除塵後の生成ガス13Cを化成品合成用に昇圧する第2の昇圧器30と、この昇圧された昇圧ガス31を用いて化成品を合成する化成品合成装置32と、前記ガス冷却器14に、外部から蒸気(例えば150〜170℃)21を供給する蒸気供給ラインL11と、ガス冷却器14で生成ガス13Aを冷却して熱交換により得られた高温(例えば500℃)蒸気を、バイオマスガス化炉12にガス化剤22Aとして導入する蒸気導入ラインL12と、を具備するものである。
A biomass fuel gasification system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a biomass fuel gasification system according to a first embodiment.
As shown in FIG. 1, a biomass fuel gasification system 10A according to the present embodiment cools, for example, a biomass gasification furnace 12 that gasifies biomass 11 that is an organic fuel, and a product gas 13A from the biomass gasification furnace 12. The gas cooler 14 that performs the cooling, the gas purifier 15 that removes the dust in the product gas 13B after cooling, the second booster 30 that boosts the product gas 13C after the dust removal for chemical synthesis, and the pressure booster. A chemical composition synthesizer 32 that synthesizes a chemical product using the pressurized gas 31, a steam supply line L 11 that supplies steam (for example, 150 to 170 ° C.) 21 from the outside to the gas cooler 14, and gas cooling Steam introduction line for introducing high-temperature (for example, 500 ° C.) steam obtained by cooling the produced gas 13A in the vessel 14 and heat exchange into the biomass gasification furnace 12 as a gasifying agent 22A 12, those having a.

本発明でバイオマスとは、エネルギー源又は工業原料として利用することのできる生物資源(例えば農業生産物又は副産物、木材、植物等)をいい、例えばスイートソルガム、ネピアグラス、スピルリナ等を例示することができる。また、糠、木くず、間伐材等の農林系廃棄物も含まれる。   Biomass in the present invention refers to biological resources that can be used as an energy source or industrial raw material (for example, agricultural products or by-products, wood, plants, etc.), and examples include sweet sorghum, napiergrass, spirulina, and the like. it can. It also includes agricultural and forestry waste such as firewood, wood scrap, and thinned wood.

従来は、ガス冷却器14での冷媒として水を供給してガス冷却していたが、本実施例では例えば150〜170℃の低温蒸気を供給して、ガス化ガスである高温(例えば800〜1,100℃)の生成ガス13Aを用いてガス冷却を行うようにしている。   Conventionally, water was supplied as a refrigerant in the gas cooler 14 to cool the gas. However, in this embodiment, a low-temperature steam of 150 to 170 ° C., for example, is supplied and a high temperature (for example, 800 to Gas cooling is performed using the generated gas 13A of 1,100 ° C.).

本実施例では、ガス冷却器14で熱媒として用いる蒸気21は、隣接する化学プラント(メタノール等の化成品合成工場や製紙工場等)で発生する排蒸気を利用するようにしている。よって、従来のような水から蒸気を製造することが不要となり、蒸気製造のために必要な新たな熱源が不要となる。   In the present embodiment, the steam 21 used as a heat medium in the gas cooler 14 uses exhaust steam generated in an adjacent chemical plant (chemical synthesis plant such as methanol or paper mill). Therefore, it is not necessary to produce steam from conventional water, and a new heat source necessary for producing steam is not necessary.

ここで、ガス冷却器14で、高温の生成ガス13Aを300℃程度まで冷却する場合、高温蒸気(HO)が投入バイオマス中の炭素(C)量に対し、H2O/C=5(モル比)程度製造することとなる。
バイオマスガス化炉12では、ガス化剤としてH2O/C=2(モル比)が必要となるので、バイオマス11のガス化に必要な蒸気を、H2O/C=2(モル比)を使ったとしても残りのH2/C=3に相当する高温蒸気22Bが余剰となる。
例えばバイオマス11の処理量として20t/dの場合、約1000℃の高温生成ガス13Aを300℃まで冷却するに際しては、低温蒸気21が5t必要となるが、ガス化に必要な蒸気は2tであるので、3tが余剰となることとなる。
そこで、余剰の高温蒸気22Bは、低温蒸気21の供給元である隣接する化学プラント等に蒸気供給ラインL13を介して戻すことで、例えば150℃の低温蒸気21を利用価値の高い500℃の高温蒸気として再利用に供することができる。
Here, when the high-temperature product gas 13A is cooled to about 300 ° C. by the gas cooler 14, the high-temperature steam (H 2 O) is H 2 O / C = 5 with respect to the amount of carbon (C) in the input biomass. About (molar ratio) will be manufactured.
In the biomass gasification furnace 12, H 2 O / C = 2 (molar ratio) is required as a gasifying agent. Therefore, steam necessary for gasification of the biomass 11 is converted to H 2 O / C = 2 (molar ratio). However, the remaining high-temperature steam 22B corresponding to H 2 / C = 3 becomes surplus.
For example, when the throughput of biomass 11 is 20 t / d, 5t of low-temperature steam 21 is required to cool the high-temperature product gas 13A of about 1000 ° C. to 300 ° C., but the steam required for gasification is 2t. Therefore, 3t becomes a surplus.
Therefore, excess hot steam 22B, by returning via the steam supply line L 13 in the chemical plant or the like adjacent a source of cryogen vapor 21, for example, 0.99 ° C. The low-temperature steam 21 high 500 ° C. utility value of Can be reused as high temperature steam.

この結果、従来のような水から蒸気を発生させるための新たな熱源が不要となると共に、ガス冷却で得られた高温蒸気をガス化剤22Aとしてバイオマスガス化炉12へ供給できると共に、余剰の高温蒸気22Bは、低温蒸気21の供給元の化学プラント等に有用な高温蒸気として返還することができ、システム効率の向上を図ることができる。   As a result, a new heat source for generating steam from conventional water becomes unnecessary, and high-temperature steam obtained by gas cooling can be supplied to the biomass gasification furnace 12 as the gasifying agent 22A, and surplus The high-temperature steam 22B can be returned as high-temperature steam useful for the chemical plant or the like that supplies the low-temperature steam 21, and the system efficiency can be improved.

本発明による実施例に係るバイオマス燃料ガス化システムについて、図面を参照して説明する。図2は、実施例2に係るバイオマス燃料ガス化システムの概略図である。なお、実施例1と同一構成部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図2に示すように、本実施例に係るバイオマス燃料ガス化システム10Bは、実施例1のバイオマス燃料ガス化システム10Aにおいて、前記除塵後の生成ガス13Cを昇圧する第1の昇圧器16の後流側に、昇圧された生成ガス13Dを熱交換する熱交換器17と、熱交換後の生成ガス13E中の硫黄分を除去する硫黄除去装置18と、硫黄分が除去された生成ガス13Fを改質して改質ガス19を得る改質器20とを設けている。
A biomass fuel gasification system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic diagram of a biomass fuel gasification system according to the second embodiment. In addition, about the same structural member as Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 2, the biomass fuel gasification system 10B according to the present embodiment is the same as the biomass fuel gasification system 10A according to the first embodiment, after the first booster 16 that boosts the generated gas 13C after the dust removal. On the flow side, a heat exchanger 17 that exchanges heat of the pressurized product gas 13D, a sulfur removal device 18 that removes sulfur in the product gas 13E after heat exchange, and a product gas 13F from which sulfur has been removed are provided. A reformer 20 for reforming to obtain a reformed gas 19 is provided.

バイオマス11は、図示しないガス化剤(蒸気)と共に、バイオマスガス化炉12で燃焼ガス化し、高温(例えば800〜1,100℃)の水素(H2)及び一酸化炭素(CO)を主成分とする生成ガス13Aを得る。この生成ガス13Aは、高温であるのでガス冷却器14において、蒸気21により300℃まで冷却している。その後、冷却された生成ガス13Bは、ガス精製装置15である例えばスクラバ等でガス中の煤塵、タール分が除去される。精製された生成ガス13Cは、低温(40℃)となり、この低温の生成ガス13Cを第1の昇圧器16で所定圧力まで昇圧し、その後熱交換器17により、約300℃まで再加熱している。 The biomass 11 is combusted and gasified in a biomass gasification furnace 12 together with a gasifying agent (steam) (not shown), and is mainly composed of hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO) at high temperatures (for example, 800 to 1,100 ° C.). A product gas 13A is obtained. Since this generated gas 13A is high in temperature, it is cooled to 300 ° C. by steam 21 in the gas cooler 14. Thereafter, dust and tar content in the gas are removed from the cooled product gas 13B by a gas purifier 15 such as a scrubber. The purified product gas 13C becomes a low temperature (40 ° C.), and this low temperature product gas 13C is boosted to a predetermined pressure by the first booster 16, and then reheated to about 300 ° C. by the heat exchanger 17. Yes.

この再加熱された生成ガス13Eは、例えば硫黄除去触媒を充填した硫黄除去装置18に導入され、ここで硫黄分を除去する。この硫黄分が除去された生成ガス13Fを改質器(例えばCOシフト反応触媒、炭化水素を分解する改質触媒等:反応温度約300℃)20に供給して、供給される蒸気22Cを用いて触媒によりガス改質される。   The reheated product gas 13E is introduced into, for example, a sulfur removal device 18 filled with a sulfur removal catalyst, and the sulfur content is removed here. The product gas 13F from which the sulfur content has been removed is supplied to a reformer (for example, a CO shift reaction catalyst, a reforming catalyst for cracking hydrocarbons, etc .: reaction temperature of about 300 ° C.) 20, and the supplied steam 22C is used. The gas is reformed by the catalyst.

ここで、本実施例では、ガス冷却器14に蒸気21を外部から供給し、生成ガス13Aを冷却し、この冷却により低温の蒸気21は、高温蒸気となる。そして、この高温蒸気22Aの所定量を前記バイオマスガス化炉12へガス化剤として導入する。そして、高温蒸気22Aの残りの余剰の高温蒸気22Bを、熱交換器17に導入する第1の蒸気導入ラインL14と、前記熱交換器17で熱交換後の蒸気22Cを、改質器20へ導入する第2の蒸気導入ラインL15とを配設している。 Here, in the present embodiment, the steam 21 is supplied from the outside to the gas cooler 14 to cool the product gas 13A, and the low-temperature steam 21 becomes high-temperature steam by this cooling. Then, a predetermined amount of the high-temperature steam 22A is introduced into the biomass gasification furnace 12 as a gasifying agent. Then, the remaining excess temperature steam 22B of high-temperature steam 22A, a first steam inlet line L 14 to be introduced into the heat exchanger 17, the vapor 22C after the heat exchange in the heat exchanger 17, a reformer 20 A second steam introduction line L 15 to be introduced into is provided.

これにより、バイオマスガス化炉12のガス化剤として用いた高温蒸気22Aの残りの高温蒸気22Bを、熱交換器17に導入して低温(40℃)となった生成ガス13Dを例えば300℃のガス温度まで再加熱させている。
この熱交換器17で熱交換されて中温(300℃)となった蒸気22Cは、第2の蒸気導入ラインL15とを介して改質器20に導入され、ここで蒸気改質用の蒸気として利用される。
Thereby, the remaining high-temperature steam 22B of the high-temperature steam 22A used as the gasifying agent for the biomass gasification furnace 12 is introduced into the heat exchanger 17 to reduce the generated gas 13D to a low temperature (40 ° C.), for example, at 300 ° C. Reheating to gas temperature.
The steam 22C that has been subjected to heat exchange in the heat exchanger 17 and has reached an intermediate temperature (300 ° C.) is introduced into the reformer 20 through the second steam introduction line L 15 , where steam for steam reforming is introduced. Used as

なお、第2の蒸気導入ラインL15により導入する蒸気22Cが、改質器20で必要とする蒸気量に満たない場合には、別途、高温蒸気を改質器20に導入することとなるが、従来のように全ての蒸気を別途供給する場合と異なり、その導入量は小さいものとなる。 Incidentally, steam 22C for introducing the second steam inlet line L 15 is, if less than the amount of steam required in the reformer 20 will be charged, but the introducing hot steam to the reformer 20 Unlike the conventional case where all the steam is supplied separately, the amount introduced is small.

改質ガス19は、第2の昇圧器30で化成品合成用に適した高圧に昇圧され、化成品合成装置32の合成ガスとして用いる。   The reformed gas 19 is boosted to a high pressure suitable for chemical synthesis by the second booster 30 and used as a synthesis gas for the chemical synthesis apparatus 32.

本実施例では、余剰高温蒸気22Bを先ず、熱交換器17で熱交換に利用した後、改質器20へ順次供給するようにしているが、本発明は、これに限定されるものではなく、余剰高温蒸気22Bを、熱交換器17又は改質器20のいずれか一方又は両方にそれぞれ導入するようにしてもよい。   In this embodiment, the surplus high-temperature steam 22B is first used for heat exchange by the heat exchanger 17 and then sequentially supplied to the reformer 20, but the present invention is not limited to this. The excess high-temperature steam 22B may be introduced into either one or both of the heat exchanger 17 and the reformer 20, respectively.

この結果、バイオマス燃料ガス化システム10B内において、改質器20で用いる改質反応に必要な蒸気を系内で生じた余剰蒸気で有効利用することができ、システムの熱効率の向上を図ることができる。   As a result, in the biomass fuel gasification system 10B, the steam necessary for the reforming reaction used in the reformer 20 can be effectively used as surplus steam generated in the system, and the thermal efficiency of the system can be improved. it can.

本発明による実施例に係るバイオマス燃料ガス化システムについて、図面を参照して説明する。図3は、実施例3に係るバイオマス燃料ガス化システムの概略図である。なお、実施例1及び2と同一構成部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図3に示すように、本実施例に係るバイオマス燃料ガス化システム10Cは、実施例2のバイオマス燃料ガス化システム10Bにおいて、改質器20で改質された改質ガス19のガス成分を検出するガス成分検出器41と、改質器20をバイパスし、硫黄分が除去された生成ガス13Fを改質器20の後流側へ流す、第1の調節弁42を備えた第1のバイパスライン43と、ガス成分検出器41で検出したガス組成に応じて、第1の調節弁42の開度を調節する制御装置44とを具備するものである。
A biomass fuel gasification system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic diagram of a biomass fuel gasification system according to a third embodiment. In addition, about the same structural member as Example 1 and 2, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 3, the biomass fuel gasification system 10C according to the present embodiment detects the gas component of the reformed gas 19 reformed by the reformer 20 in the biomass fuel gasification system 10B of the second embodiment. The gas component detector 41 and the reformer 20 are bypassed, and the product gas 13F from which the sulfur content has been removed flows to the downstream side of the reformer 20, and the first bypass provided with the first control valve 42 A line 43 and a control device 44 that adjusts the opening of the first control valve 42 in accordance with the gas composition detected by the gas component detector 41 are provided.

本実施例では、改質器20をバイパスする第1のバイパスライン43を設け、所定量の硫黄分が除去された生成ガス13Fを改質器20の後流側へ流すようにして、改質器20での改質量を調整するようにしている。
ガス量の調整は、第1のバイパスライン43に介装した第1の調節弁42で行うようにしている。
In the present embodiment, a first bypass line 43 that bypasses the reformer 20 is provided, and the product gas 13F from which a predetermined amount of sulfur has been removed is caused to flow to the downstream side of the reformer 20, thereby reforming the reformer 20. The reforming amount in the vessel 20 is adjusted.
The gas amount is adjusted by the first control valve 42 interposed in the first bypass line 43.

この調整に先立って、改質器20の後流側に、ガス成分検出器41を設け、改質ガス19と硫黄分が除去された生成ガス13Fとの合流ガスの組成を検出するようにしている。
そして、ガス成分検出器41で検出されたガス組成の情報S1を制御装置44に送り、化成品合成装置32で要求する所定の水素濃度の組成に応じて、第1の調節弁42の開度を調節する指令S2を行うようにしている。これにより改質器20へ導入して改質される硫黄分が除去された生成ガス13Fの流量を調整し、ガス組成を調整するようにしている。
Prior to this adjustment, a gas component detector 41 is provided on the downstream side of the reformer 20 to detect the composition of the combined gas of the reformed gas 19 and the product gas 13F from which the sulfur content has been removed. Yes.
Then, the gas composition information S 1 detected by the gas component detector 41 is sent to the control device 44, and the first control valve 42 is opened according to the composition of the predetermined hydrogen concentration required by the chemical synthesis device 32. and to perform the command S 2 to adjust the degree. As a result, the flow rate of the product gas 13F introduced into the reformer 20 and removed from the sulfur component to be reformed is adjusted to adjust the gas composition.

一例としてFT合成で炭化水素油を合成するに際し、H2/CO=2を、化成品合成装置32の合成触媒側からの要求の所定値とする。
これに対し、事前に予想したガス組成よりバイパス量を設定し、所定量を改質器20に通ガスさせることにより、H2を増加させることで、H2/CO=2に、予め近づけておく。
As an example, when synthesizing a hydrocarbon oil by FT synthesis, H 2 / CO = 2 is set to a predetermined value requested from the synthesis catalyst side of the chemical product synthesis apparatus 32.
On the other hand, by setting a bypass amount based on a gas composition predicted in advance and passing a predetermined amount through the reformer 20, by increasing H 2 , it is possible to approach H 2 / CO = 2 in advance. deep.

次に、ガス成分検出器41でH2、CO濃度を測定し、H2/CO=2を維持している場合には、化成品合成装置32の合成触媒側からの要求に合致しているので、現状維持とする。 Then, the H 2, CO concentration measured by the gas component detector 41, if you keep the H 2 / CO = 2 is consistent with the request from the synthesis catalyst side of the chemical products synthesizer 32 Therefore, the current situation will be maintained.

次に、前記ガス成分検出器41での水素濃度が所定値以上(H2/CO>2)となった際に、制御装置44では、第1の調節弁42を開く操作を実行する。 Next, when the hydrogen concentration in the gas component detector 41 is equal to or higher than a predetermined value (H 2 / CO> 2), the control device 44 performs an operation of opening the first control valve 42.

これに対し、前記ガス成分検出器41での水素濃度が所定値以下(H2/CO<2)となった際に、制御装置44では、第1の調節弁42を閉じる操作を実行する。 On the other hand, when the hydrogen concentration in the gas component detector 41 is equal to or lower than a predetermined value (H 2 / CO <2), the control device 44 performs an operation of closing the first control valve 42.

改質器20出口の改質ガス19の変動の要因としては、例えばバイオマスの種類の変動、水分等の性状の変動、またはその配合比率の変動、バイオマスガス化炉12のガス化条件の変動等が想定される。   Factors for fluctuations in the reformed gas 19 at the outlet of the reformer 20 include, for example, fluctuations in the type of biomass, fluctuations in properties such as moisture, fluctuations in the blending ratio, fluctuations in the gasification conditions of the biomass gasifier 12, and the like Is assumed.

バイオマス11は、図示しないガス化剤(蒸気)と共に、バイオマスガス化炉12で燃焼ガス化し、高温(例えば800〜1,100℃)の水素(H2)及び一酸化炭素(CO)を主成分とする生成ガス13Aを得る。生成ガス13Aは、ガス精製装置15である例えばスクラバ等でガス中の煤塵、タール分を除去する。精製された生成ガス13Bは第1の昇圧器16で所定圧力まで昇圧し、例えば硫黄除去触媒を充填した硫黄除去装置18に導入され、ここで硫黄分を除去する。この硫黄分が除去された生成ガス13Fを改質器(例えばCOシフト反応触媒、炭化水素を分解する改質触媒等)20に供給して、蒸気を用いて触媒によりガス改質される。 The biomass 11 is combusted and gasified in a biomass gasification furnace 12 together with a gasifying agent (steam) (not shown), and is mainly composed of hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO) at a high temperature (for example, 800 to 1,100 ° C.). A product gas 13A is obtained. The generated gas 13 </ b> A removes dust and tar content in the gas with a gas purifier 15 such as a scrubber. The purified product gas 13B is boosted to a predetermined pressure by the first booster 16, and introduced into, for example, a sulfur removal device 18 filled with a sulfur removal catalyst, where the sulfur content is removed. The product gas 13F from which the sulfur content has been removed is supplied to a reformer (for example, a CO shift reaction catalyst, a reforming catalyst that decomposes hydrocarbons, etc.) 20, and gas is reformed by the catalyst using steam.

この際、従来では、改質器20に導入する生成ガス13Fのガス流量は一定であるので、ガス中のH2、CO比が平衡組成に改質されるため、化成品合成用の任意の組成に調節することが困難であった。 At this time, conventionally, since the gas flow rate of the product gas 13F introduced into the reformer 20 is constant, the H 2 and CO ratio in the gas is reformed to an equilibrium composition. It was difficult to adjust the composition.

これに対し、本発明では、改質器20をバイパスする第1のバイパスライン43を設け、この第1のバイパスライン43に第1の調節弁42を介装しているので、ガス成分検出器41で検出した改質後のガス組成の変動を検出し、設定範囲である場合(例えばH2/CO=2)には、そのままの流量を維持する。 On the other hand, in the present invention, the first bypass line 43 that bypasses the reformer 20 is provided, and the first control valve 42 is interposed in the first bypass line 43. Therefore, the gas component detector The change in the gas composition after reforming detected at 41 is detected, and when it is within the set range (for example, H 2 / CO = 2), the flow rate is maintained as it is.

そして、前記ガス成分検出器41での水素濃度が所定値以上(H2/CO>2)となった際に、制御装置44では、第1の調節弁42を開く操作を実行するし、前記ガス成分検出器41での水素濃度が所定値以下(H2/CO<2)となった際に、制御装置44では、第1の調節弁42を閉じる操作を実行する。
これにより、常に適正の範囲での改質ガス19を化成品合成装置32に供給することができる。
When the hydrogen concentration in the gas component detector 41 becomes equal to or higher than a predetermined value (H 2 / CO> 2), the control device 44 executes an operation of opening the first control valve 42, and When the hydrogen concentration in the gas component detector 41 is equal to or lower than a predetermined value (H 2 / CO <2), the control device 44 performs an operation of closing the first control valve 42.
Thereby, the reformed gas 19 in an appropriate range can always be supplied to the chemical synthesis apparatus 32.

この結果、改質器20からの改質ガス19を用いて化成品合成装置32で炭化水素油を安定して製造することが可能となる。   As a result, the hydrocarbon oil can be stably produced by the chemical synthesis device 32 using the reformed gas 19 from the reformer 20.

本発明による実施例に係るバイオマス燃料ガス化システムについて、図面を参照して説明する。図4は、実施例4に係るバイオマス燃料ガス化システムの概略図である。なお、実施例3と同一構成部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図4に示すように、本実施例に係るバイオマス燃料ガス化システム10Dは、実施例3のバイオマス燃料ガス化システム10Cにおいて、改質器20とガス成分検出器41との間に、改質ガス19中のCO2を除去するCO2除去装置51を設けている。
A biomass fuel gasification system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic diagram of a biomass fuel gasification system according to a fourth embodiment. In addition, about the same structural member as Example 3, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 4, the biomass fuel gasification system 10D according to the present embodiment includes a reformed gas between the reformer 20 and the gas component detector 41 in the biomass fuel gasification system 10C of the third embodiment. It is provided CO 2 removing device 51 for removing CO 2 in 19.

化成品合成装置32で特にアルコール等を製造する場合には、CO2の割合を調整する必要がある。
これは、通常、バイオマスガス化ガス中のCO2は触媒合成には用いることができないが、メタノール合成触媒ではCOシフト反応の逆反応(下記式(1)参照)が起こることから、水素(H2)とCO以外に、CO2も合成用として用いることが可能である。
2+CO2→H2O+CO…(1)
よって、メタノール合成のための理想的なガス組成はH2/(2CO+3CO2)=1以上であり、この指標については所謂「M値」として、一般に知られている。
この結果、メタノール合成においては、このM値が、化成品合成装置32の合成触媒側からの要求の所定値となる。
When alcohol or the like is produced with the chemical product synthesizer 32, it is necessary to adjust the ratio of CO 2 .
Normally, CO 2 in biomass gasification gas cannot be used for catalyst synthesis. However, in methanol synthesis catalyst, the reverse reaction of CO shift reaction (see the following formula (1)) occurs, so hydrogen (H In addition to 2 ) and CO, CO 2 can also be used for synthesis.
H 2 + CO 2 → H 2 O + CO (1)
Therefore, the ideal gas composition for methanol synthesis is H 2 / (2CO + 3CO 2 ) = 1 or more, and this index is generally known as a so-called “M value”.
As a result, in the methanol synthesis, this M value becomes a predetermined value requested from the synthesis catalyst side of the chemical product synthesis apparatus 32.

このため、本実施例では、改質器20の後流側にCO2除去装置51を接続している。そして、本実施例では、この改質器20及びCO2除去装置51をバイパスする第1のバイパスライン43を設け、所定量を改質器20及びCO2除去装置51に通ガスさせることが出来るようにしている。 For this reason, in this embodiment, the CO 2 removal device 51 is connected to the downstream side of the reformer 20. Then, in this embodiment, the reformer 20 and the CO 2 removing device 51 of the first bypass line 43 is provided bypassing the predetermined amount can be a flow-through gas to the reformer 20 and the CO 2 remover 51 I am doing so.

ガス成分検出器41は、第1のバイパスライン43のバイパス合流後に設置している。
そして、ガス成分検出器41で検出されたガス組成の情報S1を制御装置44に送り、化成品合成装置32で要求する所定の水素濃度の組成に応じて、第1の調節弁42の開度を調節する指令S2を行うようにしている。これによりガス成分検出器41で検出されたガス組成に応じて第1の調節弁42により改質器20及びCO2除去装置51への生成ガス13Fの流量を調整させ、ガス組成を調整可能としている。
The gas component detector 41 is installed after the bypass merge of the first bypass line 43.
Then, the gas composition information S 1 detected by the gas component detector 41 is sent to the control device 44, and the first control valve 42 is opened according to the composition of the predetermined hydrogen concentration required by the chemical synthesis device 32. and to perform the command S 2 to adjust the degree. Thus, the flow rate of the generated gas 13F to the reformer 20 and the CO 2 removal device 51 is adjusted by the first control valve 42 according to the gas composition detected by the gas component detector 41, and the gas composition can be adjusted. Yes.

例えばメタノール合成においては、M値(H2/(2CO+3CO2))=1が合成触媒側で理想とされる組成である。
これに対し、事前に予想したガス組成より第1調節弁42の開度を調整してバイパス量を設定し、所定量を改質器20及びCO2除去装置51に通ガスさせることにより、M値を「1」に近づける。
For example, in methanol synthesis, M value (H 2 / (2CO + 3CO 2 )) = 1 is an ideal composition on the synthesis catalyst side.
On the other hand, by adjusting the opening degree of the first control valve 42 based on the gas composition predicted in advance to set the bypass amount, and allowing a predetermined amount to pass through the reformer 20 and the CO 2 removal device 51, M The value is brought close to “1”.

次に、ガス成分検出器41でH2、CO、CO2濃度を測定し、M=1を維持している場合には、化成品合成装置32の合成触媒側からの要求に合致しているので、現状維持とする。 Next, when the H 2 , CO, and CO 2 concentrations are measured by the gas component detector 41 and M = 1 is maintained, the requirement from the synthesis catalyst side of the chemical synthesis device 32 is met. Therefore, the current situation will be maintained.

次に、ガス化を行い、ガス成分検出器41でH2、CO、CO2を測定し、M値<1であれば第1の調節弁42を閉として、改質器20への生成ガス流量を増加させ、H2成分を増加させると共にCO2除去量もM値=1に近づくように、制御装置44により調整する。 Next, gasification is performed, and H 2 , CO, and CO 2 are measured by the gas component detector 41. If the M value <1, the first control valve 42 is closed, and the generated gas to the reformer 20 The control device 44 adjusts the flow rate to increase, the H 2 component to increase, and the CO 2 removal amount to approach the M value = 1.

次に、ガス化を行い、ガス成分検出器41でH2、CO、CO2を測定し、M値>1であれば第1の調節弁42を開として、改質器20への生成ガス流量を減少させ、H2成分を減少させると共にCO2除去量もM値=1に近づくように、制御装置44により調整するようにしている。 Next, gasification is performed, and H 2 , CO, and CO 2 are measured by the gas component detector 41. If the M value> 1, the first control valve 42 is opened, and the generated gas to the reformer 20 The flow rate is reduced, the H 2 component is reduced, and the CO 2 removal amount is adjusted by the control device 44 so as to approach the M value = 1.

これにより、本実施例によれば、改質器20及びCO2除去装置51をバイパスする生成ガス13Fの流量を調整することで、化成品合成用の所望のガス組成に調節することができる。 Thus, according to this embodiment, by adjusting the flow rate of the product gas 13F bypassing the reformer 20 and the CO 2 remover 51, can be adjusted to the desired gas composition for chemical products synthesis.

また、本実施例に係るバイオマス燃料ガス化システム10Dは、CO2除去装置51バイパスし、改質ガス19をCO2除去装置51の後流側へ流す第2の調節弁53を備えた第2のバイパスライン52を設けるようにしてよい。 Furthermore, biomass fuel gasification system 10D according to the present embodiment, CO 2 is removed device 51 bypass, the second having a second control valve 53 to flow the reformed gas 19 to the downstream side of the CO 2 remover 51 The bypass line 52 may be provided.

そして、ガス成分検出器41で検出されたガス組成の情報S1を制御装置44に送り、化成品合成装置32で要求する所定の水素濃度の組成に応じて、第2の調節弁53の開度を調節する指令S3を行うようにしている。これにより、第2のバイパスライン52に介装された第2の調節弁53を調節することで、CO2除去装置51へ供給する改質ガス19の流量を調整し、CO2除去量を調節することができる。
よって、第1の調節弁42を制御する場合に加えて、制御装置44で、個別に第2の調節弁53を調節することで、CO2除去量を調整し、M値=1となるように調節するようにしている。
Then, the information S 1 of the gas composition detected by the gas component detector 41 is sent to the control device 44, and the second control valve 53 is opened according to the composition of the predetermined hydrogen concentration required by the chemical synthesis device 32. and to perform the command S 3 for adjusting the degree. Thus, by adjusting the second control valve 53 interposed in the second bypass line 52, the flow rate of the reformed gas 19 supplied to the CO 2 removal device 51 is adjusted, and the CO 2 removal amount is adjusted. can do.
Therefore, in addition to controlling the first control valve 42, the controller 44 individually adjusts the second control valve 53 to adjust the CO 2 removal amount so that the M value = 1. I try to adjust it.

これにより、本実施例によれば、改質器20及びCO2除去装置51をバイパスする生成ガス13Fの流量を各々調整することで、化成品合成用の所望のガス組成に調節することができる。 Thus, according to this embodiment, by respectively adjusting the flow rate of the product gas 13F bypassing the reformer 20 and the CO 2 remover 51, it can be adjusted to the desired gas composition for chemicals synthesis .

さらに、本実施例に係るバイオマス燃料ガス化システム10Dでは、CO2除去装置51に対して、CO2除去能力の調整を変更(例えばCO2除去装置の運転条件(温度、圧力等)の変動等)するようにしてもよい。 Furthermore, in the biomass fuel gasification system 10D according to the present embodiment, the adjustment of the CO 2 removal capability is changed with respect to the CO 2 removal device 51 (for example, variation in operating conditions (temperature, pressure, etc.) of the CO 2 removal device) ).

そして、ガス成分検出器41で検出されたガス組成の情報S1を制御装置44に送り、化成品合成装置32で要求する所定の水素濃度の組成に応じて、CO2除去装置51の除去能力を調節する指令S4を行うようにしている。これにより、CO2除去装置51へ供給される改質ガス19のCO2除去量を調節することができる。
よって、制御装置44で、個別にCO2除去装置51の運転条件の変動等を実行することで、CO2除去量を調整し、M値=1となるように調節するようにしている。
Then, the gas composition information S 1 detected by the gas component detector 41 is sent to the control device 44, and the removal capability of the CO 2 removal device 51 according to the composition of the predetermined hydrogen concentration requested by the chemical synthesis device 32. and to perform the command S 4 to regulate. Thereby, the CO 2 removal amount of the reformed gas 19 supplied to the CO 2 removal device 51 can be adjusted.
Therefore, the control device 44 individually adjusts the CO 2 removal amount by changing the operating conditions of the CO 2 removal device 51 and the like so that the M value = 1.

これにより、本実施例によれば、改質器20及びCO2除去装置51をバイパスする生成ガス13Fの流量を各々調整すると共に、CO2除去装置での除去能力を調整することで、化成品合成用の所望のガス組成に調節することができる。 Thus, according to the present embodiment, the flow rate of the product gas 13F that bypasses the reformer 20 and the CO 2 removal device 51 is adjusted, and the removal capability in the CO 2 removal device is adjusted, thereby converting the chemical product. It can be adjusted to the desired gas composition for synthesis.

なお、本実施例では、改質器20及びCO2除去装置51をバイパスする第1のバイパスライン43に介装した第1の調節弁42の制御、CO2除去装置51をバイパスする第2のバイパスライン52に介装した第2の調節弁53の制御、及びCO2除去装置51の運転条件を調整してCO2除去能力を制御することの全てを実行してもよいし、各々優先順位を予め決定しておき、その優先順位を元にして制御して、化成品合成用の所望のガス組成に調節するようにしてもよい。 In this embodiment, the control of the first control valve 42 interposed in the first bypass line 43 that bypasses the reformer 20 and the CO 2 removal device 51, and the second that bypasses the CO 2 removal device 51. The control of the second control valve 53 interposed in the bypass line 52 and the adjustment of the operating conditions of the CO 2 removal device 51 to control the CO 2 removal capacity may all be performed, and each priority order May be determined in advance and controlled based on the priority order to adjust to a desired gas composition for chemical synthesis.

本発明のバイオマス燃料ガス化システム及びガス化ガスを用いた化成品合成システムは上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。例えば、硫黄分除去装置18は第1の昇圧器16の後流側に設ける他に、第1の昇圧器16の上流側に設けることとしても良い。また、湿式器硫黄除去装置等など常温で硫黄分を除去する硫黄分除去装置をバイオマス燃料ガス化システムに利用することとしても良い。   The biomass fuel gasification system and the chemical product synthesis system using the gasification gas of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed within a range not departing from the gist thereof. For example, the sulfur removing device 18 may be provided on the upstream side of the first booster 16 in addition to being provided on the downstream side of the first booster 16. Moreover, it is good also as utilizing for a biomass fuel gasification system the sulfur content removal apparatus which removes sulfur content at normal temperature, such as a wet apparatus sulfur removal apparatus.

10A〜10D バイオマス燃料ガス化システム
11 バイオマス
12 バイオマスガス化炉
13A〜13F 生成ガス
14 ガス冷却器
15 ガス精製装置
16 第1の昇圧器
17 熱交換器
18 硫黄除去装置
19 改質ガス
20 改質器
30 第2の昇圧器
32 化成品合成装置
41 ガス成分検出器
42 第1の調節弁
43 第1のバイパスライン
44 制御装置
51 CO2除去装置
52 第2のバイパスライン
53 第2の調節弁
10A to 10D Biomass fuel gasification system 11 Biomass 12 Biomass gasification furnace 13A to 13F Product gas 14 Gas cooler 15 Gas purification device 16 First booster 17 Heat exchanger 18 Sulfur removal device 19 Reformed gas 20 Reformer 30 second booster 32 Chemicals synthesizer 41 gas component detector 42 first control valve 43 first bypass line 44 the control device 51 CO 2 removing device 52 and the second bypass line 53 the second control valve

Claims (6)

バイオマスをガス化するバイオマスガス化炉と、
バイオマスガス化炉からの生成ガスを冷却するガス冷却器と、
冷却後の生成ガス中の煤塵を除去するガス精製装置と、
前記ガス冷却器に、外部から蒸気を供給する蒸気供給ラインと、
前記ガス冷却器で生成ガスを冷却して熱交換により得られた高温蒸気を、バイオマスガス化炉にガス化剤として導入する蒸気導入ラインと、を具備することを特徴とするバイオマス燃料ガス化システム。
A biomass gasification furnace for gasifying biomass;
A gas cooler for cooling the produced gas from the biomass gasification furnace;
A gas refining device that removes dust in the product gas after cooling;
A steam supply line for supplying steam to the gas cooler from the outside;
A biomass fuel gasification system comprising: a steam introduction line for introducing a high-temperature steam obtained by cooling the generated gas with the gas cooler and performing heat exchange into a biomass gasification furnace as a gasification agent .
請求項1において、
前記除塵後の生成ガスを昇圧する第1の昇圧器と、
昇圧後の生成ガスを熱交換する熱交換器と、
前記熱交換器を通過した生成ガスを改質して改質ガスを得る改質器と、
前記高温蒸気の内、バイオマスガス化炉のガス化剤として用いた残りの高温蒸気を、前記熱交換器又は前記改質器のいずれか一方又は両方に供給する蒸気供給ラインと、を有することを特徴とするバイオマス燃料ガス化システム。
In claim 1,
A first booster for boosting the generated gas after dust removal;
A heat exchanger for exchanging heat of the product gas after the pressurization;
A reformer that reforms the product gas that has passed through the heat exchanger to obtain a reformed gas; and
A steam supply line that supplies the remaining high-temperature steam used as a gasification agent for a biomass gasification furnace to one or both of the heat exchanger and the reformer. A featured biomass fuel gasification system.
請求項1又は2において、
前記改質ガスのガス成分を検出するガス成分検出器と、
前記改質器をバイパスし、前記熱交換器を通過した生成ガスを改質器の後流側へ流す第1の調整弁を備えた第1のバイパスラインと、
前記ガス成分検出器で検出したガス組成に応じて、前記第1の調節弁の開度を調節する制御装置とを具備することを特徴とするバイオマス燃料ガス化システム。
In claim 1 or 2,
A gas component detector for detecting a gas component of the reformed gas;
A first bypass line including a first regulating valve that bypasses the reformer and causes the product gas that has passed through the heat exchanger to flow to the downstream side of the reformer;
A biomass fuel gasification system comprising: a control device that adjusts an opening degree of the first control valve according to a gas composition detected by the gas component detector.
請求項3において、
前記改質器と前記ガス成分検出器との間に、前記改質ガス中のCO2を除去するCO2除去装置を設けることを特徴とするバイオマス燃料ガス化システム。
In claim 3,
A biomass fuel gasification system comprising a CO 2 removal device for removing CO 2 in the reformed gas between the reformer and the gas component detector.
請求項4において、
前記CO2除去装置をバイパスし、前記改質ガスをCO2除去装置の後流側へ流す第2の調整弁を備えた第2のバイパスラインを設けることを特徴とするバイオマス燃料ガス化システム。
In claim 4,
The CO 2 removal unit bypasses, the reformed biomass fuel gasification system and providing a second bypass line having a second control valve to flow to the downstream side of the gas CO 2 removal device.
請求項1乃至5のいずれか一つのバイオマス燃料ガス化システムと、
前記改質ガスと前記生成ガスとの混合ガスを昇圧する第2の昇圧器と、
第2の昇圧器で昇圧された昇圧ガスを用いて化成品を合成する化成品合成装置と、を具備することを特徴とするバイオマス燃料によるガス化ガスを用いた化成品合成システム。
A biomass fuel gasification system according to any one of claims 1 to 5;
A second booster that boosts the mixed gas of the reformed gas and the product gas;
A chemical product synthesizing system using gasified gas from biomass fuel, comprising: a chemical product synthesizing device that synthesizes a chemical product using the pressurized gas boosted by the second booster.
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