(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒化された炭素質原料から、複数のガス、及び該複数のガスからメタン製品流を生成するための、ガス化システムであって、
（ａ）第１及び第２のガス化リアクター・ユニットであって、各ガス化リアクターが、個別に、
（Ａ１）触媒化された炭素質原料とスチームが、（ｉ）メタン、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、硫化水素及び未反応スチームを含む複数のガス状製品、（ii）未反応炭素質微粉、及び、（iii）同伴触媒を含む固形炭化生成物に、変えられる反応室；
（Ａ２）触媒化された炭素質原料を反応室に供給するための供給口；
（Ａ３）スチームを反応室に供給するためのスチーム入口；
（Ａ４）複数のガス状製品を含む高温第１ガス流を反応室から排出するための高温ガス出口；
（Ａ５）反応室から固形炭化生成物を取り出すための炭化物出口；及び、
（Ａ６）高温第１ガス流に同伴される可能性がある、少なくとも、大部分の未反応炭素質微粉を除去するための微粉除去装置ユニット
を含むガス化リアクター；
（ｂ）触媒化された炭素質原料を、第１と第２のガス化リアクター・ユニットの双方の供給口に供給するための、単独の触媒ローディング・ユニットであって、該触媒ローディング・ユニットが、
（Ｂ１）触媒化された炭素質原料を形成するために、１つ又はそれ以上の炭素質微粒子を受け入れるため、及び、触媒を微粒子にローディングするための、ローディング・タンク；及び、
（Ｂ２）含水量を削減するために、触媒化された炭素質原料を熱処理するための乾燥機；
を含む触媒ローディング・ユニット；
（ｃ）単独の触媒ローディング・ユニットのローディング・タンクに炭素質微粒子を供給するための、単独の炭素質材料プロセッシング・ユニットであって、該炭素質材料プロセッシング・ユニットが、：
（Ｃ１）炭素質材料を受け入れ、貯蔵するためのレシーバー；及び、
（Ｃ２）レシーバーと連通している、炭素質材料を炭素質微粒子に粉砕するためのグラインダー；
を含む炭素質材料プロセッシング・ユニット；
（ｄ）（１）スチームを発生するため及び単独の低温第１ガス流を製造するために、第１と第２の双方のガス化リアクター・ユニットからの高温第１ガス流から、熱エネルギーを除去するための単独の熱交換器ユニット、又は、
（２）スチーム、第１の低温第１ガス流及び第２の低温第１ガス流を発生するために、第１と第２のガス化リアクター・ユニットからの高温第１ガス流から、熱エネルギーを除去するための第１及び第２の熱交換器ユニット；
（ｅ）（１）単独の熱交換器ユニットのみが存在するときには、単独の低温第１ガス流から、少なくとも大部分のメタン、少なくとも大部分の水素、及び、任意的に、少なくとも大部分の一酸化炭素を含む、単独の酸性ガスが激減されたガス流を製造するために、単独の低温第１ガス流から、少なくとも、大部分の二酸化炭素と、少なくとも大部分の硫化水素を除去するための、単独の酸性ガス除去装置ユニット、又は、
（２）第１と第２の熱交換器ユニットが存在するときには、（ｉ）第１と第２の双方の低温第１ガス流から、少なくとも大部分のメタン、少なくとも大部分の水素、及び、場合により、少なくとも、大部分の一酸化炭素を含む、単独の酸性ガスが激減されたガス流を製造するために、第１の低温第１ガス流、及び、第２の低温第１ガス流から、少なくとも大部分の二酸化炭素と、少なくとも大部分の硫化水素を除去するための、単独の酸性ガス除去装置ユニット、又は、（ii）第１と第２の低温第１ガス流から、少なくとも大部分のメタン、少なくとも大部分の水素、及び、場合により、少なくとも大部分の一酸化炭素を共に含む、第１の及び第２の酸性ガスが激減されたガス流を製造するために、第１と第２の低温第１ガス流から、少なくとも大部分の二酸化炭素と、少なくとも大部分の硫化水素を除去するための、第１及び第２の酸性ガス除去装置ユニット；
（ｆ）（１）単独の酸性ガスが激減されたガス流のみが存在するときには、単独の酸性ガスが激減されたガス流から、単独のメタンが激減されたガス流及び少なくとも大部分のメタンを含む、単独のメタン製品流を製造するために、単独の酸性ガスが激減されたガス流から、少なくとも大部分のメタンを分離し回収するための、単独のメタン取出ユニット、又は、
（２）第１と第２の酸性ガスが激減されたガス流が存在するときには、（ｉ）単独のメタンが激減されたガス流と単独のメタン製品流を製造するために、第１と第２の酸性ガスが激減されたガス流から、少なくとも大部分のメタンを分離し、回収するための、単独のメタン取出ユニット、又は、（ii）第１と第２のメタン製品流は、共に、第１と第２の、酸性ガスが激減されたガス流からの、少なくとも大部分のメタンを含む、第１のメタンが激減されたガス流及び第１のメタン製品流、並びに、第２のメタンが激減されたガス流及び第２のメタン製品流を製造するために、第１と第２の、酸性ガスが激減されたガス流から、少なくとも大部分のメタンを分離し回収するための、第１及び第２のメタン取出ユニット；及び、
（ｇ）（１）第１と第２のガス化リアクター・ユニットのスチーム入口に、スチームを供給するための、単独のスチーム源、又は、
（２）第１と第２のガス化リアクター・ユニットのスチーム入口に、スチームを供給するための、第１及び第２のスチーム源：
を含み、
そして、該システムはさらに（ｒ）低温第１ガス流内の一酸化炭素の少なくとも一部を、二酸化炭素に変えるのに適した条件の下で、低温第１ガス流を水媒体と接触させるための、熱交換器ユニットと酸性ガス除去装置ユニットの間にある、酸性シフト・ユニット；及び、酸性ガスが激減されたガス流のメタン濃度を高めるためのトリム・メタネーターを含むものである、
ガス化システム。
【請求項２】
システムが、
（ｒ）（１）単独の熱交換器ユニットのみが存在するときには、単独の低温ガス流の中の、一酸化炭素の少なくとも一部を二酸化炭素に変えるための、単独の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、単独の酸性シフト・ユニット；又は、
（２）第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットが存在するときには、第１と第２の低温第１ガス流の中の一酸化炭素の少なくとも一部を二酸化炭素に変えるための、第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、第１及び第２の酸性シフト・ユニット；又は、
（３）第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットが存在するときには、第１と第２の低温第１ガス流の中の一酸化炭素の少なくとも一部を二酸化炭素に変えるための、第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、単独の酸性シフト・ユニット；又は、
（４）第１と第２の熱交換器ユニットと第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットが存在するときには、第１と第２の低温第１ガス流の中の一酸化炭素の少なくとも一部を二酸化炭素に変えるための、第１と第２の熱交換器ユニットと第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットの間の、第１及び第２の酸性シフト・ユニット、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
システムが、（ｄ）第１と第２の熱交換器ユニット；（ｅ）第１と第２の酸性ガス除去装置ユニット；（ｆ）第１と第２のメタン取出ユニット；及び、（ｇ）単独のスチーム源を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
システムが、（ｄ）単独の熱交換器ユニット；（ｅ）単独の酸性ガス除去装置ユニット；（ｆ）単独のメタン取出ユニット；及び、（ｇ）単独のスチーム源を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項５】
システムが、（ｄ）第１と第２の熱交換器ユニット；（ｅ）単独の酸性ガス除去装置ユニット；（ｆ）単独のメタン取出ユニット；及び、（ｇ）単独のスチーム源を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項６】
システムが、
（ｈ）１つ又はそれ以上のＣＯＳ、Ｈｇ、及び、ＨＣＮを含む、１つ又はそれ以上の微量汚染物質をさらに含んでいる、単独の低温第１ガス流、又は、双方が存在しているときは、１つ又はそれ以上の第１と第２の低温第１ガス流から、少なくとも、１つ又はそれ以上の微量汚染物質の大部分を除去するための、熱交換器ユニットと酸性ガス除去装置ユニットの間にある、微量汚染物質除去ユニット；
（ｉ）単独のメタン製品流の一部を、又は、双方が存在しているときは、少なくとも１つ又はそれ以上の第１と第２のメタン製品流の一部を合成ガスに変換するためのリフォーマー・ユニット；
（ｊ）単独のメタン製品流の少なくとも一部を、又は、双方が存在しているときは、１つ又はそれ以上の第１と第２のメタン製品流の一部を圧縮するためのメタン圧縮機ユニット；
（ｋ）単独の酸性ガス除去装置ユニット、又は、双方が存在しているときは、１つ又はそれ以上の第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された二酸化炭素を分離し回収するための二酸化炭素回収ユニット；
（ｌ）単独の酸性ガス除去装置ユニット、又は、双方が存在しているときは、１つ又はそれ以上の第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットによって回収された硫化水素から硫黄を抽出し、回収するための硫黄回収ユニット；
（ｍ）少なくとも、一部の固形炭化生成物から、少なくとも、一部の同伴触媒を抽出し回収する、及び、少なくとも一部の回収触媒を単独の触媒ローディング・ユニット、又は、双方が存在しているときは、１つ又はそれ以上の、第１と第２の触媒ローディング・ユ
ニットへリサイクルするための触媒回収ユニット；
（ｎ）少なくとも、単独のメタンが激減されたガス流、又は、双方が存在しているときは、少なくとも１つ又はそれ以上の第１と第２のメタンが激減されたガス流の一部を、少なくとも１つ又はそれ以上の第１と第２のガス化リアクター・ユニットにリサイクルするためのガス・リサイクル・ループ；
（ｏ）システムによって発生した排水を処理するための排水処理ユニット；
（ｐ）単独のスチーム源の、若しくは、そのスチーム源からの、又は、双方が存在しているときは、第１のスチーム源、及び／又は、第２のスチーム源からのスチームを過熱するための過熱ヒーター；及び、
（ｑ）単独のスチーム源により、又は、双方が存在しているときは、第１のスチーム源、及び／又は、第２のスチーム源により、供給された、少なくともスチームの一部から電気を発生するためのスチームタービン；  
の１つ又はそれ以上をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
システムが、
（ｈ）少なくとも、１つ又はそれ以上の微量汚染物質の大部分を、第１と第２の低温第１ガス流から除去するための、第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、単独の微量汚染物質除去ユニット、又は、少なくとも、１つ又はそれ以上の微量汚染物質の大部分を、第１と第２の、低温第１ガス流から除去するための、第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、第１及び第２の微量汚染物質除去ユニット；
（ｉ）単独のメタン製品流の一部を合成ガスに変えるための単独のリフォーマー・ユニット、又は、単独のメタン製品流の一部を合成ガスに変えるための、第１のリフォーマー・ユニット、及び、第２のリフォーマー・ユニット；
（ｊ）少なくとも、単独のメタン製品流の一部を圧縮するための、単独のメタン圧縮機ユニット；
（ｋ）単独の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された二酸化炭素を分離し、回収するための、単独の二酸化炭素回収ユニット；
（ｌ）単独の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された硫化水素から、硫黄を抽出し回収するための単独の硫黄回収ユニット；
（ｍ）第１と第２のガス化リアクター・ユニットからの、少なくとも、固形炭化生成物の一部から、少なくとも同伴触媒の一部を抽出し、回収するための、及び、第１と第２の触媒ローディング・ユニットの１つ又は双方へ、少なくとも回収触媒の一部をリサイクルするための、単独の触媒回収ユニット；又は、第１と第２のガス化リアクター・ユニットからの、少なくとも、固形炭化生成物の一部から、少なくとも同伴触媒の一部を抽出し回収するための、及び、第１と第２の触媒ローディング・ユニットの１つ又は双方へ、少なくとも、回収触媒の一部をリサイクルするための、第１及び第２の触媒回収ユニット；
（ｎ）少なくとも、単独のメタンが激減されたガス流の一部を、第１と第２のガス化リアクター・ユニットの１つ又は双方へリサイクルするための、ガス・リサイクル・ループ；
（ｏ）システムによって発生する排水を処理するための、排水処理ユニット；
（ｐ）単独のスチーム源の又は単独のスチーム源からのスチームを過熱するための過熱器；及び、
（ｑ）少なくとも、単独のスチーム源によって供給されたスチームの一部から、電気を発生するためのスチームタービン；
の１つ又はそれ以上をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
システムが、少なくとも、（ｋ）、（ｌ）、及び、（ｍ）を含むことを特徴とする、請求項６又は請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
システムが、トリム・メタネーターを酸性ガス除去装置ユニットとメタン取出ユニットとの間に含むことを特徴とする、請求項６又は請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
システムが、パイプライン品質の天然ガスの製品流を製造することを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチームの存在下で炭素質原料の触媒ガス化によってガス状製品を、特に、メタンを製造するための、２つの触媒ガス化リアクター（即ち、２系列）を有するシステム構成にかかわる。
【背景技術】
【０００２】
一層高くなるエネルギー価格や環境問題などの数多くの要因を考慮して、バイオマス、石炭及び石油コークスなどの、燃料価値のより低い、炭素質原料から、付加価値のあるガス状製品を製造することが、新たな注目を集めている。メタン及び他の付加価値のあるガスを製造するための、かかる原料の触媒ガス化が、例えば、特許文献１〜２６に開示されている。
【０００３】
一般に、石炭又は石油コークス等の炭素質材料を、アルカリ金属触媒源とスチームの存在の下、高温高圧で、材料のガス化により、メタンなどの付加価値のあるガスを含む、複数のガスに変えることができる。微粉の未反応の炭素質材料は、ガス化装置によって製造された、原料ガスから除去され、ガスは、一酸化炭素、水素、二酸化炭素、及び硫化水素などの不必要な汚染物質と他の副生物を除去するために、多数のプロセスにおいて、冷却され洗浄される。
【０００４】
炭素質材料の、メタンなどのガス状製品への処理量を増やすために、各々が専用の原料プロセッシング、並びに、ガスの精製及び分離のシステムを有する、多数の並列のガス化系列を同時に運転することができる。原料プロセッシング、並びに、ガスの精製及び分離のシステムの各ユニットは、異なった能力を有することができ、結果として、全体システムの中の特定のユニットへの、能力を上回る、又は、能力を下回る負荷、効率の低下、及び、製造コストの増加をもたらす。それ故、全ての製造能力において損失を最小にする、効率と構成要素の活用を高めた、改良されたガス化システムへの要求が依然としてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ３８２８４７４
【特許文献２】ＵＳ３９９８６０７
【特許文献３】ＵＳ４０５７５１２
【特許文献４】ＵＳ４０９２１２５
【特許文献５】ＵＳ４０９４６５０
【特許文献６】ＵＳ４２０４８４３
【特許文献７】ＵＳ４４６８２３１
【特許文献８】ＵＳ４５００３２３
【特許文献９】ＵＳ４５４１８４１
【特許文献１０】ＵＳ４５５１１５５
【特許文献１１】ＵＳ４５５８０２７
【特許文献１２】ＵＳ４６０６１０５
【特許文献１３】ＵＳ４６１７０２７
【特許文献１４】ＵＳ４６０９４５６
【特許文献１５】ＵＳ５０１７２８２
【特許文献１６】ＵＳ５０５５１８１
【特許文献１７】ＵＳ６１８７４６５
【特許文献１８】ＵＳ６７９０４３０
【特許文献１９】ＵＳ６８９４１８３
【特許文献２０】ＵＳ６９５５６９５
【特許文献２１】ＵＳ２００３／０１６７９６Ａ１
【特許文献２２】ＵＳ２００６／０２６５９５３Ａ１
【特許文献２３】ＵＳ２００７／０００１７７Ａ１
【特許文献２４】ＵＳ２００７／０８３０７２Ａ１
【特許文献２５】ＵＳ２００７／０２７７４３７Ａ１
【特許文献２６】ＧＢ１５９９９３２
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの態様においては、本発明は、触媒化された炭素質原料（catalyzed carbonaceous
feedstock）から、複数のガス状製品を生成するための、ガス化システムを提供するものであって、システムは以下の項目を含む：
（ａ）第１及び第２のガス化リアクター・ユニットであって、各ガス化リアクターが、個別に、以下の項目を含む：
（Ａ１）触媒化された炭素質原料とスチームが、（ｉ）メタン、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、硫化水素、及び未反応スチーム、（ｉｉ）未反応炭素質微粉、及び、（ｉｉｉ）同伴触媒を含む固形炭化生成物に、変えられる反応室；
（Ａ２）触媒化された炭素質原料を反応室に供給するための供給口；
（Ａ３）スチームを反応室に供給するためのスチーム入口；
（Ａ４）複数のガス状製品を含む、高温第１ガス流を反応室から排出するための高温ガス出口；
（Ａ５）反応室から固形炭化生成物を取り出すための炭化物出口；及び、
（Ａ６）高温第１ガス流に同伴される可能性がある、少なくとも、大部分の未反応炭素質微粉を除去するための微粉除去装置ユニット；
【０００７】
（ｂ）（１）触媒化された炭素質原料を、第１と第２のガス化リアクター・ユニットの双方の供給口に供給するための、単独の触媒ローディング・ユニット、又は、
（２）第１と第２のガス化リアクター・ユニットの供給口へ、触媒化された炭素質原料を供給するための、第１及び第２の触媒ローディング・ユニット
各触媒ローディング・ユニットは、個別に、以下の項目を含む、
（Ｂ１）触媒化された炭素質原料を形成するために、１つ又はそれ以上の炭素質微粒子を受け入れるため、及び、触媒を微粒子にローディングするための、ローディング・タンク；及び、
（Ｂ２）含水量を削減するために、触媒化された炭素質原料を熱的に処理するための乾燥機；
【０００８】
（ｃ）（１）単独の触媒ローディング・ユニットのみが存在するときは、単独の触媒ローディング・ユニットのローディング・タンクに炭素質微粒子を供給するための、単独の炭素質材料プロセッシング・ユニット、又は、
（２）第１と第２の触媒ローディング・ユニットが存在するときは、（ｉ）第１と第２の双方の触媒ローディング・ユニットのローディング・タンクに炭素質微粒子を供給するための、単独の炭素質材料プロセッシング・ユニット、又は、（ｉｉ）第１と第２の触媒ローディング・ユニットのローディング・タンクに炭素質微粒子を供給するための、第１及び第２の炭素質材料プロセッシング・ユニット、
各炭素質材料プロセッシング・ユニットは、個別に、以下の項目を含む：
（Ｃ１）炭素質材料を受け入れ貯蔵するためのレシーバー；及び、
（Ｃ２）レシーバーと連通している炭素質材料を炭素質微粒子に粉砕するためのグラインダー；
【０００９】
（ｄ）（１）スチームを発生するため、及び、単独の低温第１ガス流を製造するために、第１と第２の双方のガス化リアクター・ユニットからの高温第１ガス流から、熱エネルギーを除去するための単独の熱交換器ユニット、又は、
（２）スチーム、第１の低温第１ガス流、及び、第２の低温第１ガス流を発生するために、第１と第２のガス化リアクター・ユニットからの高温第１ガス流から、熱エネルギーを除去するための第１及び第２の熱交換器ユニット；
【００１０】
（ｅ）（１）単独の熱交換器ユニットのみが存在するときには、単独の低温第１ガス流から、少なくとも大部分のメタン、少なくとも大部分の水素、及び、場合により、少なくとも大部分の一酸化炭素を含む、単独の酸性ガスが激減されたガス流を製造するために、単独の低温第１ガス流から、少なくとも大部分の二酸化炭素と、少なくとも大部分の硫化水素を除去するための、単独の酸性ガス除去装置ユニット、又は、
（２）第１と第２の熱交換器ユニットが存在するときには、（ｉ）第１と第２の双方の低温第１ガス流から、少なくとも大部分のメタン、少なくとも大部分の水素、及び、場合により、少なくとも大部分の一酸化炭素を含む、単独の、酸性ガスが激減されたガス流を製造するために、第１の低温第１ガス流と第２の低温第１ガス流から、少なくとも大部分の二酸化炭素と、少なくとも大部分の硫化水素を除去するための、単独の酸性ガス除去装置ユニット、又は、（ｉｉ）第１と第２の低温第１ガス流から、少なくとも大部分のメタン、少なくとも大部分の水素、及び、場合により、少なくとも大部分の一酸化炭素を共に含む、第１の酸性ガスが激減されたガス流と、第２の酸性ガスが激減されたガス流を製造するために、第１と第２の低温第１ガス流から、少なくとも大部分の二酸化炭素と、少なくとも、大部分の硫化水素を除去するための、第１及び第２の酸性ガス除去装置ユニット；
【００１１】
（ｆ）（１）単独の、酸性ガスが激減されたガス流のみが存在するときには、単独の酸性ガスが激減されたガス流から、単独のメタンが激減されたガス流と、少なくとも大部分のメタンを含む、単独のメタン製品流を製造するために、単独の酸性ガスが激減されたガス流から、少なくとも、大部分のメタンを分離し、回収するための、単独のメタン取出ユニット、又は、
（２）第１と第２の、酸性ガスが激減されたガス流が存在するときには、（ｉ）単独の、メタンが激減されたガス流と単独のメタン製品流を製造するために、第１と第２の、酸性ガスが激減されたガス流から、少なくとも、大部分のメタンを分離し、回収するための、単独のメタン取出ユニット、又は、（ｉｉ）第１と第２のメタン製品流は、共に、第１と第２の、酸性ガスが激減されたガス流からの、少なくとも、大部分のメタンを含むが、第１のメタンが激減されたガス流、及び、第１のメタン製品流、並びに、第２のメタンが激減されたガス流、及び、第２のメタン製品流を製造するために、第１と第２の、酸性ガスが激減されたガス流から、少なくとも、大部分のメタンを分離し、回収するための、第１及び第２のメタン取出ユニット；及び、
【００１２】
（ｇ）（１）第１と第２のガス化リアクター・ユニットのスチーム入口に、スチームを供給するための、単独のスチーム源、又は、
（２）第１と第２のガス化リアクター・ユニットのスチーム入口に、スチームを供給するための、第１及び第２のスチーム源。
【００１３】
ある実施態様においては、ガス化システムは、さらに、以下の項目を１つ又はそれ以上含んでもよい。
【００１４】
（ｈ）１つ又はそれ以上のＣＯＳ、Ｈｇ、及び、ＨＣＮを含む、１つ又はそれ以上の微量汚染物質をさらに含んでいる、単独の低温第１ガス流、又は、双方が存在しているときは、１つ又はそれ以上の第１と第２の低温第１ガス流から、少なくとも、１つ又はそれ以上の微量汚染物質の大部分を除去するための、熱交換器ユニットと酸性ガス除去装置ユニットの間にある、微量汚染物質除去ユニット；
(ｉ)単独のメタン製品流の一部を、又は、双方が存在しているときは、１つ又はそれ以上の第１と第２のメタン製品流の少なくとも一部を合成ガスに変換するためのリフォーマー・ユニット；
（ｊ）単独のメタン製品流の少なくとも一部を、又は、双方が存在しているときは、１つ又はそれ以上の第１と第２のメタン製品流を、圧縮するためのメタン圧縮機ユニット；
（ｋ）単独の酸性ガス除去装置ユニット、又は、双方が存在しているときは、１つ又はそれ以上の第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットによって、除去された二酸化炭素を分離し、回収するための二酸化炭素回収ユニット；
（ｌ）単独の酸性ガス除去装置ユニット、又は、双方が存在しているときは、１つ又はそれ以上の第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットによって、回収された硫化水素から硫黄を抽出し回収するための硫黄回収ユニット；
（ｍ）少なくとも一部の固形炭化生成物から、少なくとも一部の同伴触媒を抽出し回収する、及び、少なくとも一部の回収触媒を、単独の触媒ローディング・ユニット、又は、双方が存在しているときは、１つ又はそれ以上の、第１と第２の触媒ローディング・ユニットへリサイクルするための触媒回収ユニット；
（ｎ）少なくとも単独のメタンが激減されたガス流、又は、双方が存在しているときは、少なくとも１つ又はそれ以上の第１と第２のメタンが激減されたガス流の一部を、少なくとも１つ又はそれ以上の第１と第２のガス化リアクター・ユニットにリサイクルするためのガス・リサイクル・ループ；
（ｏ）システムによって発生した排水を処理するための排水処理ユニット；
（ｐ）単独のスチーム源の、若しくは、そのスチーム源からの、又は、双方が存在しているときは、第１のスチーム源、及び／又は、第２のスチーム源からのスチームを過熱するための過熱ヒーター；
（ｑ）単独のスチーム源により、又は、双方が存在しているときは、第１のスチーム源、及び／又は、第２のスチーム源により供給された、少なくともスチームの一部から電気を発生するためのスチームタービン；及び、
（ｒ）少なくとも、低温第１ガス流内の一酸化炭素の一部を、二酸化炭素に変えるのに適した条件の下で、低温第１ガス流を水媒体と接触させるための、熱交換器ユニットと酸性ガス除去装置ユニットの間にある、酸性シフト・ユニット。
【００１５】
アンモニアを含む複数のガス生成物の場合には、システムは、アンモニアが激減された低温第１ガス流を製造し、最終的に、酸性ガス除去装置ユニットに供給するために、低温第１ガス流から、少なくとも大部分のアンモニアを除去するための、アンモニア除去装置ユニットを、熱交換器ユニットと酸性ガス除去ユニットの間に、さらに場合により含んでもよい。
【００１６】
本発明に基づいたシステムは、例えば、様々な炭素質原料からメタンを製造するのに役立つ。好ましいシステムは、以下にさらに詳しく説明するように、“パイプライン品質の天然ガス”の製品流を製造するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】単独の原料プロセッシング・ユニットを有する本発明のガス化システムの実施態様の図面である。
【図２】単独の原料プロセッシング・ユニット、単独の触媒ローディング・ユニット、単独の熱交換器、単独の酸性ガス除去ユニット、及び、単独のメタン取出ユニットを有する本発明のガス化システムの実施態様の図面である。
【図３】単独の熱交換器、単独の酸性ガス除去ユニット、及び、単独のメタン取出ユニットを有する本発明のガス化システムの実施態様の図面である。
【図４】単独の原料プロセッシング・ユニット、単独の熱交換器、単独の酸性ガス除去ユニット、及び、単独のメタン取出ユニットを有する本発明のガス化システムの実施態様の図面である。
【図５】単独の原料プロセッシング・ユニット、単独の酸性ガス除去ユニット、及び、単独のメタン取出ユニットを有する本発明のガス化システムの実施態様の図面である。
【図６】単独の原料プロセッシング・ユニット、単独の触媒ローディング・ユニット、単独の熱交換器、単独の酸性ガス除去ユニット、及び、単独のメタン取出ユニットを有し、並びに、任意のユニット操作の各々の単独のユニットを含む、本発明のガス化システムの実施態様の図面である。
【００１８】
本開示は、炭素質原料を、アルカリ金属触媒の存在の下、複数のガス状製品に変えるための２つの別々のガス化リアクターを、他のユニットの間に、含んでいる、炭素原料を、少なくともメタンを含む複数のガス状製品に変えるためのシステムにかかわる。特に、本システムは、改良された運転効率と全体システムのコントロールを容易にするために、１つ又はそれ以上のユニット操作を共有する、少なくとも２つのガス化リアクターを有する改良されたガス化システムを提供する。
【００１９】
各々のガス化リアクターには、単独の又は別々の、触媒ローディング、及び／又は、原料準備ユニット操作から、炭素質原料が供給されてもよい。同様に、各ガス化リアクターからの高温ガス流は、熱交換器、酸性ガス除去、又はメタン取出ユニット操作の組合せによって、精製されてもよい。生成物の精製は、任意の微量汚染物質除去ユニット、アンモニア除去及び回収ユニット、並びに、酸性シフト・ユニットを含んでもよい。以下にさらに詳しく説明するように、システム構成によって、１つ又は２つの、タイプ別のユニットがあってよい。
【００２０】
本発明は、例えば、共有されている  ＵＳ２００７／００００１７７Ａ１、ＵＳ２００７／００８３０７２Ａ１、ＵＳ２００７／０２７７４３７Ａ１、ＵＳ２００９／００４８４７６Ａ１、ＵＳ２００９／００９００５６Ａ１、及び、ＵＳ２００９／００９００５５Ａ１に開示されている触媒ガス化技術に対する、開発成果のいずれかを用いて実施することできる。
【００２１】
さらに、本発明は、共有されている、２００８年１２月２３日に各々出願された米国特許出願番号１２／３４２，５５４、１２／３４２，５６５、１２／３４２，５７８、１２／３４２，５９６、１２／３４２，６０８、１２／３４２，６２８、１２／３４２，６６３、１２／３４２，７１５、１２／３４２，７３６、１２／３４３，１４３、１２／３４３，１４９、及び、１２／３４３，１５９、２００９年２月２７日に各々出願された米国特許出願番号１２／３９５，２９３、１２／３９５，３０９、１２／３９５、３２０、１２／３９５，３３０、１２／３９５，３４４、１２／３９５、３４８、１２／３９５、３５３、１２／３９５，３７２、１２／３９５，３８１、１２／３９５，３８５、１２／３９５，４２９、１２／３９５，４３３、及び、１２／３９５，４４７、並びに、２００９年３月３１に各々出願された米国特許出願番号１２／４１５，０４２、及び、１２／４１５，０５０に開示された内容に従って、実施することができる。
【００２２】
さらに、その上、本発明は、以下の、既に合併されている、米国特許出願番号 ／ 、代理人整理番号  ＦＮ−００３５  ＵＳ  ＮＰ１、表題Thre  e-Train Catalytic Gasification Systems;  出願番号 ／ 、代理人  整理番号  ＦＮ−００３６  ＵＳ  ＮＰ１、表題Four-Train Catalytic Gasif  ication Systems；出願番号 ／ 、代理人整理番号  ＦＮ-００３７    ＵＳ  ＮＰ１、表題Four-Train Catalytic Gasification Systems;及び、整理番号 ／ 、代理人整理番号  ＦＮ−００３８  ＵＳ  ＮＰ１、表題Four-Train Catalytic Gasification Systems、に記述された開発成果と組合わ  せて実施することができる。
【００２３】
本明細書に記述された、すべての出版物、特許出願、特許、及び、他の参考文献は、他に指定の無い限り、あたかも十分に記述されているかのように、参照することにより、その全文が本明細書の一部に、明確に取り込まれている。
【００２４】
他に定義されていない限り、本明細書に使用されている技術、及び、科学用語は、この開示に属する当業者によって、一般に理解されるのと同じ意味を有する。不一致の場合には、定義を含んで、本明細書が管理する。
【００２５】
明確に述べられている箇所を除いて、商標は大文字で表わされる。
【００２６】
本明細書に記述されているものと同様な又は同等な方法、及び、材料は、本開示の実施、又は、テストに使用可能であるが、適切な方法、及び、材料が、本明細書に記述されている。
【００２７】
他に記述されていない限り、全ての百分率、割合、比率等は重量によっている。
【００２８】
量、濃度、若しくは、他の数値、又は、パラメーターが、範囲、又は、上側、及び、下側の数値一覧として表わされるとき、範囲が別に開示される場合であっても、任意の対の任意の上側と下側の範囲の端で形成される、全範囲を具体的に開示していると理解されるべきである。数値の範囲が、本明細書に列挙されているときは、他に記述の無い限り、その範囲は、範囲の端点、並びに、範囲内の全ての整数、及び、分数を含めると意図されている。本開示の範囲は、範囲を規定するとき、列挙された具体的な値に限定されるとは意図されていない。
【００２９】
用語「約（about）」が、数値、又は、範囲の端点を記述するのに使用されるとき、本開示は、言及されている具体的な数値、又は、端点を含んでいると理解されるべきである。
【００３０】
本明細書に使用されているように、用語「含む（comprises）」、「含んでいる（comprising）」、「含む（includes）」、「含んでいる（including）」、「有する（has）」、「有している（having）」、又は、これらの何らかの変形は、非排他的包含を含むことを意図している。例えば、要素のリスト（list）を含んでいる、プロセス（process）、方法（method）、物品（article）、又は、装置（apparatus）は、必ずしも、これらの要素に限られるものではなく、明確には記載されていない、又は、そのようなプロセス（process）、方法（method）、物品（article）、又は、装置（apparatus）に固有の、他の要素を含むことが可能である。さらに、明確に、逆に記述されていない限り、「又は（or）」は、包括的な「又は（or）」を表わし、排他的な「又は（or）」を表わしていない。例えば、条件Ａ、又は、Ｂは、次項のいずれか１つで満たされる：Ａが真実であり（又は、存在し）Ｂは誤りである（又は、存在しない）、Ａは誤りであり（又は、存在せず）Ｂは真実である（又は、存在する）、及び、ＡとＢの双方が真実である（又は、存在する）。
【００３１】
本明細書にて、様々な要素、及び、構成材を記述するための、「不定冠詞（a又はan）」の使用は、単に便宜のためであり、開示の一般的な意味を示す。他を意味することが明白でない限り、この記述は、１つ、又は、少なくとも１つ、及び、単独を含むと読むべきであり、また、複数も含んでいる。
【００３２】
本明細書において使用されているように、用語「大部分（substantial portion）」は、本明細書において他に規定されていない限り、言及された物質の約  ９０％より多いこと、好ましくは言及された物質の９５％より多いこと、及び  、より好ましくは言及された物質の９７％より多いことを意味する。百分率は  、分子について（メタン、二酸化炭素、一酸化炭素、及び、硫化水素など）言  及がなされているときは、モル基準であり、他の場合には重量基準である（同  伴炭素質微粉など）。
【００３３】
用語「ユニット（unit）」はユニット操作を表わす。１つの「ユニット」より多くが存在していると記述されるときは、これらのユニットは、並行して（図面に表現されているように）運転される。しかし、単独の「ユニット（unit）」は、直列の、１つより多くのユニットを含んでもよい。例えば、酸性ガス除去ユニットは、直列に二酸化炭素除去ユニットが続いている硫化水素除去ユニットを含んでもよい。別の例として、微量汚染物質除去ユニットは、第２の微量汚染物質のための第２除去ユニットが直列に続いている第１の微量汚染物質のための第１除去ユニットを含んでもよい。さらに別の例として、メタン圧縮機ユニットは、メタン製品流を、第２の（より高い）圧力にさらに圧縮するための第２メタン圧縮機が直列に続いている、メタン製品流を第１の圧力に圧縮するための第１メタン圧縮機を含んでもよい。
【００３４】
本明細書の材料、方法、及び、実施例は、具体的に述べられている場合を除いて、一例にすぎず、限定を意図していない。
【００３５】
複数の系列構成
様々な実施態様において、本発明は、その後で、メタンの分離と回収の処理をうける、ガス状製品を製造するために、スチームの存在の下、触媒化された炭素質原料をガス化するためのシステムを提供する。システムは、並行して運転する２つのガス化リアクター（２つのガス化系列）を基にしている。
【００３６】
なお、本発明は、複数の２系列システムをも含んでおり、従って、全体プラント構成は、例えば、全体で４つのガス化リアクターを構成する、２つの独立はしているが並行している、２系列システム（本発明によった、同一の、又は、異なった構造の）を含むことができる。本発明によった２系列システムは、既に組み込まれている、米国特許出願番号 ／ 、代理人整理番号  ＦＮ−００３５  ＵＳ  ＮＰ１、表題Three-Train Catalytic Gasification Systems；出願番号 ／ 、代理人整理番号  ＦＮ-００３６  ＵＳ  ＮＰ１、表題Four-Train Catalytic Gasification Systems；出願番号 ／ 、代理人整理番号  ＦＮ-００３７  ＵＳ  ＮＰ１、表題Four-Train Catalytic Gasification Systems；及び、出願番号 ／ 、代理人整理番号  ＦＮ−００３８  ＵＳ  ＮＰ１、表題Four-Train Catalytic Gasification Systems、に開示されているような、他の、独立した複数系列のシステムと組み合わせることもできる。
【００３７】
「システムＡ（System A）」として表示されている、１つの具体的実施態様において、システムは、（ａ）第１と第２のガス化リアクター・ユニット；（ｂ）第１と第２の触媒ローディング・ユニット；（ｃ）単独の炭素質材料プロセッシング・ユニット；（ｄ）第１と第２の熱交換器ユニット；（ｅ）第１と第２の酸性ガス除去装置ユニット；（ｆ）第１と第２のメタン取出ユニット；及び、（ｇ）単独のスチーム源を含む。
【００３８】
システムＡの具体的実施態様において、システムは、さらに、１つ又はそれ以上の、以下の項目を含む：
（ｈ）少なくとも、１つ又はそれ以上の微量汚染物質の大部分を、第１と第２の、低温第１ガス流から除去するための、第１と第２の熱交換器ユニットと第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットの間の、第１及び第２の微量汚染物質除去ユニット；
（ｉ）第１と第２のメタン製品流の１つ又は双方の一部を合成ガスに変えるための単独のリフォーマー・ユニット；又は、第１と第２のメタン製品流の一部を合成ガスに変えるための、第１及び第２のリフォーマー・ユニット；
（ｊ）少なくとも、第１と第２のメタン製品流の１つ又は双方の一部を圧縮するための、単独のメタン圧縮機ユニット；又は、少なくとも、第１と第２のメタン製品流の一部を圧縮するための、第１及び第２のメタン圧縮機ユニット、
（ｋ）第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された二酸化炭素を分離し回収するための、単独の二酸化炭素回収ユニット、又は、第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された二酸化炭素を分離し回収するための、第１及び第２の二酸化炭素回収ユニット；
（ｌ）第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された硫化水素から、硫黄を抽出し回収するための、単独の硫黄回収ユニット、又は、第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された硫黄を抽出し回収するための、第１及び第２の硫黄回収ユニット；
（ｍ）第１と第２のガス状リアクター・ユニットからの、少なくとも固形炭化生成物の一部から、少なくとも同伴触媒の一部を抽出し回収するための、及び、第１と第２の触媒ローディング・ユニットの、１つ、又は、双方へ、少なくとも回収触媒の一部をリサイクルするための、単独の触媒回収ユニット；又は、第１と第２のガス状リアクター・ユニットからの少なくとも固形炭化生成物の一部から、少なくとも同伴触媒の一部を抽出し回収するための、及び、第１と第２の触媒ローディング・ユニットの、１つ、又は、双方へ、少なくとも回収触媒の一部をリサイクルするための第１及び第２の触媒回収ユニット；
（ｎ）少なくとも、第１と第２の、メタンが激減されたガス流の１つ、又は、双方の一部を、第１と第２のガス化リアクター・ユニットの１つ、又は双方に、リサイクルするための、ガス・リサイクル・ループ；
（ｏ）システムによって発生する排水を処理するための、排水処理ユニット；
（ｐ）単独のスチーム源の、又は、単独のスチーム源からの、スチームを過熱するための過熱器；
（ｑ）単独のスチーム源によって供給されたスチームの、少なくとも一部から、電気を発生するためのスチームタービン；及び、
（ｒ）第１と第２の、低温第１ガス流の中の、少なくとも一酸化炭素の一部を二酸化炭素に変えるための、第１と第２の熱交換器ユニットと第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットの間の、第１及び第２の酸性シフト・ユニット。
【００３９】
システムＡの別の具体的実施態様において、システムはさらに以下の項目の１つ又はそれ以上を含んでいる：
（ｈ）少なくとも、１つ又はそれ以上の微量汚染物質の大部分を、第１と第２の、低温第１ガス流から除去するための、第１と第２の熱交換器ユニットと第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットの間の、第１及び第２の微量汚染物質除去ユニット；
（ｉ）第１と第２のメタン製品流の１つ又は双方を合成ガスに変えるための単独のリフォーマー・ユニット；又は、第１と第２のメタン製品流の一部を合成ガスに変えるための第１及び第２のリフォーマー・ユニット；
（ｊ）少なくとも第１と第２のメタン製品流の１つ又は双方の一部を圧縮するための、単独のメタン圧縮機ユニット；
（ｋ）第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された二酸化炭素を分離し回収するための、単独の二酸化炭素回収ユニット；
（ｌ）第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された硫化水素から、硫黄を抽出し回収するための、単独の硫黄回収ユニット
（ｍ）第１と第２のガス状リアクター・ユニットからの、少なくとも、固形炭化生成物の一部から、少なくとも同伴触媒の一部を抽出し、回収するための、及び、第１と第２の触媒ローディング・ユニットの、１つ、又は、双方へ、少なくとも回収触媒の一部をリサイクルするための、単独の触媒回収ユニット；
（ｎ）少なくとも、第１と第２のメタンが激減されたガス流の１つ又は双方の一部を、第１と第２のガス化リアクター・ユニットの１つ、又は、双方に、リサイクルするための、ガス・リサイクル・ループ；
【００４０】
（ｏ）システムによって発生する排水を処理するための、排水処理ユニット；
（ｐ）単独のスチーム源の、又は、単独のスチーム源からの、スチームを過熱するための過熱器；
（ｑ）単独のスチーム源によって供給されたスチームの、少なくとも、一部から、電気を発生するためのスチームタービン；及び、
（ｒ）第１と第２の、低温第１ガス流の中の、少なくとも一酸化炭素の一部を二酸化炭素に変えるための、第１と第２の熱交換器ユニットと第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットの間の、第１及び第２の酸性シフト・ユニット。
【００４１】
「システムＢ（System B）」として表示されている、別の具体的実施態様において、システムが、（ａ）第１と第２のガス化リアクター・ユニット；（ｂ）単独の触媒ローディング・ユニット；（ｃ）単独の炭素質材料プロセッシング・ユニット；（ｄ）単独の熱交換器ユニット；（ｅ）単独の酸性ガス除去装置ユニット；（ｆ）単独のメタン取出ユニット；及び、（ｇ）単独のスチーム源を含む。
【００４２】
システムＢの具体的実施態様において、システムは、さらに、１つ又はそれ以上の、以下の項目を含む：
（ｈ）少なくとも１つ又はそれ以上の微量汚染物質の大部分を、単独の低温第１ガス流から除去するための、単独の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、単独の微量汚染物質除去ユニット；
（ｉ）単独のメタン製品流の一部を合成ガスに変えるための単独のリフォーマー・ユニット、又は、単独のメタン製品流の一部を合成ガスに変えるための、第１のリフォーマー・ユニット、及び、第２のリフォーマー・ユニット；
（ｊ）少なくとも、単独のメタン製品流の一部を圧縮するための、単独のメタン圧縮機ユニット；
（ｋ）単独の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された二酸化炭素を分離し回収するための、単独の二酸化炭素回収ユニット；
（ｌ）単独の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された硫化水素から、硫黄を抽出し回収するための、単独の硫黄回収ユニット；
（ｍ）第１と第２のガス状リアクター・ユニットからの、少なくとも固形炭化生成物の一部から、少なくとも同伴触媒の一部を抽出し回収するための、及び、単独の触媒ローディング・ユニットへ、少なくとも回収触媒の一部をリサイクルするための、単独の触媒回収ユニット；又は、第１と第２のガス状リアクター・ユニットからの、少なくとも固形炭化生成物の一部から、少なくとも同伴触媒の一部を抽出し回収するための、及び、単独の触媒ローディング・ユニットへ、少なくとも回収触媒の一部をリサイクルするための、第１及び第２の触媒回収ユニット；
（ｎ）少なくとも単独のメタンが激減されたガス流の一部を、第１と第２のガス化リアクター・ユニットの１つ、又は、双方に、リサイクルするための、ガス・リサイクル・ループ；
（ｏ）システムによって発生する排水を処理するための、排水処理ユニット；
（ｐ）単独のスチーム源の、又は、単独のスチーム源からの、スチームを過熱するための過熱器；
（ｑ）単独のスチーム源によって供給されたスチームの、少なくとも、一部から、電気を発生するためのスチームタービン；及び、
（ｒ）単独の低温第１ガス流の中の、少なくとも一酸化炭素の一部を二酸化炭素に変えるための、単独の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、単独の酸性シフト・ユニット。
【００４３】
「システムＣ（System C）」として表示されている、別の具体的実施態様において、システムが、（ａ）第１と第２のガス化リアクター・ユニット；（ｂ）第１と第２の触媒ローディング・ユニット；（ｃ）第１と第２の炭素質材料プロセッシング・ユニット；（ｄ）単独の熱交換器ユニット；（ｅ）単独の酸性ガス除去装置ユニット；（ｆ）単独のメタン取出ユニット；及び、（ｇ）単独のスチーム源を含む。
【００４４】
「システムＤ(System D)」として表示されている、別の具体的実施態様において、システムが、（ａ）第１と第２のガス化リアクター・ユニット；（ｂ）第１と第２の触媒ローディング・ユニット；（ｃ）単独の炭素質材料プロセッシング・ユニット；（ｄ）単独の熱交換器ユニット；（ｅ）単独の酸性ガス除去装置ユニット；（ｆ）単独のメタン取出ユニット；及び、（ｇ）単独のスチーム源を含む。
【００４５】
システムＣ、及び、Ｄの具体的実施態様において、システムは、さらに、１つ又はそれ以上の以下の項目を含む：
（ｈ）少なくとも、１つ又はそれ以上の微量汚染物質の大部分を、単独の低温第１ガス流から除去するための、単独の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、単独の微量汚染物質除去ユニット；
（ｉ）単独のメタン製品流を合成ガスに変えるための単独のリフォーマー・ユニット、又は、単独のメタン製品流の一部を合成ガスに変えるための、第１のリフォーマー・ユニット、及び、第２のリフォーマー・ユニット；
（ｊ）少なくとも単独のメタン製品流の一部を圧縮するための、単独のメタン圧縮機ユニット；
（ｋ）単独の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された二酸化炭素を分離し回収するための、単独の二酸化炭素回収ユニット；
（ｌ）単独の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された硫化水素から、硫黄を抽出し回収するための、単独の硫黄回収ユニット；
（ｍ）第１と第２のガス状リアクター・ユニットからの、少なくとも、固形炭化生成物の一部から、少なくとも同伴触媒の一部を抽出し回収するための、及び、第１と第２の触媒ローディング・ユニットの１つ、又は、双方へ、少なくとも、回収触媒の一部をリサイクルするための、単独の触媒回収ユニット；又は、第１と第２のガス状リアクター・ユニットからの、少なくとも、固形炭化生成物の一部から、少なくとも同伴触媒の一部を抽出し回収するための、及び、第１と第２の触媒ローディング・ユニットの１つ、又は、双方へ、少なくとも回収触媒の一部をリサイクルするための、第１及び第２の触媒回収ユニット；
（ｎ）少なくとも単独のメタンが激減されたガス流を、第１と第２のガス化リアクター・ユニットへリサイクルするための、ガス・リサイクル・ループ；
（ｏ）システムによって発生する排水を処理するための、排水処理ユニット；
（ｐ）単独のスチーム源の、又は、単独のスチーム源からの、スチームを過熱するための過熱器；
（ｑ）少なくとも単独のスチーム源によって供給されたスチームの一部から、電気を発生するためのスチームタービン；及び、
（ｒ）単独の低温第１ガス流の中の、少なくとも一酸化炭素の一部を二酸化炭素に変えるための、単独の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、単独の酸性シフト・ユニット。
【００４６】
「システムＥ（System E）」として表示されている別の具体的実施態様において、システムが、（ａ）第１と第２のガス化リアクター・ユニット；（ｂ）第１と第２の触媒ローディング・ユニット；（ｃ）単独の炭素質材料プロセッシング・ユニット；（ｄ）第１と第２の熱交換器ユニット；（ｅ）単独の酸性ガス除去装置ユニット；（ｆ）単独のメタン取出ユニット；及び、（ｇ）単独のスチーム源を含む。
【００４７】
「システムＦ(System F)」として表示されている別の具体的実施態様において、システムが、（ａ）第１と第２のガス化リアクター・ユニット；（ｂ）単独の触媒ローディング・ユニット；（ｃ）単独の炭素質材料プロセッシング・ユニット；（ｄ）第１と第２の熱交換器ユニット；（ｅ）単独の酸性ガス除去装置ユニット；（ｆ）単独のメタン取出ユニット；及び、（ｇ）単独のスチーム源を含む。
【００４８】
システムＥ、及び、Ｆの具体的実施態様において、システムは、さらに、１つ又はそれ以上の以下の項目を含む：
（ｈ）少なくとも、１つ又はそれ以上の微量汚染物質の大部分を、第１と第２の、低温第１ガス流から除去するための、第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、単独の微量汚染物質除去ユニット、又は、少なくとも１つ又はそれ以上の微量汚染物質の大部分を、第１と第２の、低温第１ガス流から除去するための、第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、第１及び第２の微量汚染物質除去ユニット；
（ｉ）単独のメタン製品流の一部を合成ガスに変えるための単独のリフォーマー・ユニット、又は、単独のメタン製品流の一部を合成ガスに変えるための、第１のリフォーマー・ユニット、及び、第２のリフォーマー・ユニット；
（ｊ）少なくとも単独のメタン製品流の一部を圧縮するための、単独のメタン圧縮機ユニット；
（ｋ）単独の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された二酸化炭素を分離し、回収するための、単独の二酸化炭素回収ユニット；
（ｌ）単独の酸性ガス除去装置ユニットによって除去された硫化水素から、硫黄を抽出し回収するための、単独の硫黄回収ユニット；
（ｍ）第１と第２のガス状リアクター・ユニットからの、少なくとも固形炭化生成物の一部から、少なくとも同伴触媒の一部を抽出し回収するための、及び、第１と第２の触媒ローディング・ユニットの１つ、又は、双方へ、少なくとも回収触媒の一部をリサイクルするための、単独の触媒回収ユニット；又は、第１と第２のガス状リアクター・ユニットからの、少なくとも固形炭化生成物の一部から、少なくとも同伴触媒の一部を抽出し回収するための、及び、第１と第２の触媒ローディング・ユニットの１つ、又は、双方へ、少なくとも回収触媒の一部をリサイクルするための、第１及び第２の触媒回収ユニット；
（ｎ）少なくとも、単独のメタンが激減されたガス流の一部を、第１と第２のガス化リアクター・ユニットの１つ、又は、双方へ、リサイクルするための、ガス・リサイクル・ループ；
（ｏ）システムによって発生する排水を処理するための、排水処理ユニット；
（ｐ）単独のスチーム源の、又は、単独のスチーム源からの、スチームを過熱するための過熱器；
（ｑ）少なくとも単独のスチーム源によって供給されたスチームの一部から、電気を発生するためのスチームタービン；及び、
（ｒ）少なくとも第１と第２の低温ガス流の中の一酸化炭素の一部を合成ガスに変えるための、第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の単独の酸性シフト・ユニット、又は、少なくとも第１と第２の低温第１ガス流の中の一酸化炭素の一部を二酸化炭素に変えるための、第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、第１及び第２の酸性シフト・ユニット
前述のシステムのいずれか１つの具体的な実施態様において、各々は、少なくとも、（ｋ）、（ｌ）、及び、（ｍ）を含む。
【００４９】
前述のシステム、及び、その実施態様のいずれか１つの具体的な実施態様において、システムは（ｋ）を含み、システムは、回収された二酸化炭素を圧縮するための二酸化炭素圧縮機ユニットをさらに含む。
【００５０】
前述のシステムのいずれか１つの別の具体的な実施態様において、システムが、（ｒ）、及び、（酸性ガスが激減されたガス流を処理するために）トリム・メタネーター（trim methanator）を酸性ガス除去装置ユニットとメタン取出ユニットとの間に含む。
【００５１】
前述のシステムのいずれか１つの別の具体的な実施態様において、複数のガス状製品が、さらに、アンモニアを含むとき、システムはさらに以下の項目を含んでよい：
（１）単独の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットのみが存在するときは、単独の酸性ガス除去装置ユニットに供給する単独のアンモニアが激減された低温第１ガス流を製造するために、単独の低温第１ガス流からアンモニアの大部分を除去するための、単独のアンモニア除去装置ユニット、又は、
（２）第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットのみが存在するときは、（ｉ）単独の酸性ガス除去装置ユニットに供給する単独のアンモニアが激減された低温第１ガス流を製造するために、第１と第２の、低温第１ガス流からアンモニアの大部分を除去するための、第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、単独のアンモニア除去装置ユニット、又は、（ｉｉ）単独の酸性ガス除去装置ユニットに供給する第１及び第２のアンモニアが激減された低温第１ガス流を製造するために、第１と第２の低温第１ガス流からアンモニアの大部分を除去するための、第１と第２の熱交換器ユニットと単独の酸性ガス除去装置ユニットの間の、第１及び第２のアンモニア除去装置ユニット、又は、
（３）第１と第２の熱交換器ユニットと第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットが存在するときは、（ｉ）第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットに供給する第１及び第２のアンモニアが激減された低温第１ガス流を製造するために、第１と第２の低温第１ガス流からアンモニアの大部分を除去するための、第１と第２の熱交換器ユニットと第１と第２の酸性ガス除去装置ユニットの間の、第１及び第２のアンモニア除去装置ユニット
【００５２】
個々のユニットについて、以下に、より詳しく記述する。
【００５３】
原料、及び、プロセッシング
炭素質材料プロセッシング・ユニット
炭素質材料を、１つ又はそれ以上のガス化触媒と結合するのに好適な、及び／又は、触媒ガス化リアクターに導入するのに好適な形状に変えるための炭素質材料プロセッシング・ユニットに供給することができる。炭素質材料は、例えば、以下に定義されているような、バイオマス、及び、非バイオマス材料であってよい。
【００５４】
本明細書に用いられている用語「バイオマス（biomass）」は、近年（例えば、過去１００年以内）、植物由来バイオマス、及び、動物由来バイオマスなど、生物から得られた炭素質材料を表わす。明確にするために、バイオマスは、石炭のような、化石由来の炭素質材料を含まない。例えば、既に組み込まれている、 米国特許出願番号１２／３９５，４２９、１２／３９５，４３３，及び、１２／３９５，４４７を参照のこと。
【００５５】
本明細書に用いられている用語「植物由来バイオマス（plant-based biomass）」は、限定されるわけではないが、スイートソルガム、バガス、サトウキビ、竹、雑種ポプラ、雑種柳、アルビジア、ユーカリ、アルファルファ、クローバー、油やし、スイッチグラス、スーダングラス、キビ、ジャトロファ、及び、ミスカンサス（例えば、ミスカンサス・ギガンテウス（Miscanthus x giganteus））等の、緑色植物、農作物、藻類、及び、樹木に由来する材料を意味する。バイオマスは、さらに、トウモロコシの穂軸及び皮、トウモロコシ茎葉、麦わら、木の実の殻、植物油、キャノーラ油、菜種油、バイオディーゼル、樹皮、木くず、おがくず、並びに、庭ごみ等の、農業の栽培、加工、及び／又は、分解からの廃棄物を含む。
【００５６】
本明細書に用いられている用語「動物由来バイオマス（animal-based biomass）」は、動物の飼育、及び／又は、利用から発生する廃棄物を表わす。例えば、バイオマスは、限定されるわけではないが、動物肥料、グアノ、家禽敷料、動物性油、及び、都市ごみ（例えば、汚物）等の、家畜の飼育、及び、加工からの廃棄物を含む。
【００５７】
本明細書に用いられている用語「非バイオマス（non-biomass）」は、本明細書にて定義されたような、用語「バイオマス」によって包含されない、炭素質材料を意味する。例えば、非バイオマスは、限定されるわけではないが、無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭、石油コークス、アスファルテン、液状の石油残渣、又は、これらの混合物を含む。例えば、既に組み込まれている 米国特許出願番号１２／３４２，５６５、１２／３４２、５７８、１２／３４２，６０８、１２／３４２，６６３、１２／３９５，３４８、及び、１２／３９５，３５３を参照のこと。
【００５８】
本明細書に用いられている用語「石油コークス（petroleum coke）」、及び、「石油コークス（ｐｅｔｃｏｋｅ）」は、（ｉ）石油精製において得られる高沸点炭化水素留分の固形熱分解製品（重質残油−「残渣石油コークス（resid petcoke）」）；及び、（ｉｉ）タールサンド精製の固形熱分解製品（瀝青サンド、又は、オイルサンド−「タールサンド石油コークス（tar sands petcoke）」)の双方を含む。
かかる炭化製品は、例えば、生の、焼成した、針状の、及び、流動床の石油コークスを含む。
【００５９】
微量成分として、灰分を、コークスの重量を基準として、一般的には約１ｗｔ％以下、より一般的には約０．５ｗｔ％以下を含む、残渣石油コークスは、例えば、重質の残渣原油の改質に用いられる、コークス化工程によって原油からも得ることができる。一般的に、そのような低灰分コークス中の灰分は、ニッケル及びバナジウム等の金属を含む。
【００６０】
タールサンド石油コークスは、例えば、オイルサンドの改質に用いられるコークス化工程によって得ることもできる。タールサンド石油コークスは、微量成分として、タールサンド石油コークスの全重量を基準として、一般的には、約２ｗｔ％から約１２ｗｔ％の範囲の、より一般的には、約４ｗｔ％から約１２ｗｔ％の範囲の灰分を含む。一般的に、そのような高灰分コークス中の灰分は、シリカ、及び／又は、アルミナ等の物質を含む。
【００６１】
石油コークスは、一般的に約０．２ｗｔ％から約２ｗｔ％（石油コークス総重量を基準として）の範囲の、本質的に、低含水率であり；従来の触媒注入法を可能にする非常に低い水浸漬能力をも有している。得られた微粒子混合物は、例えば、従来の乾燥操作に対して、下流での乾燥操作の効率を高める、より低い平均含水率を有している。
【００６２】
石油コークスは、石油コークスの総重量を基準として、少なくとも、約７０ｗｔ％の炭素、少なくとも、約８０ｗｔ％の炭素、又は、少なくとも、約９０ｗｔ％の炭素を含んでいる。一般的に、石油コークスは、石油コークスの総重量を基準として、約２０ｗｔ％より少ない無機化合物を含んでいる。
【００６３】
本明細書に用いられている用語「アスファルテン（asphaltene）」は、室温で、芳香族炭素質固形物であり、例えば、原油及び原油タールサンドの精製から得ることができる。
【００６４】
本明細書に用いられている用語「石炭（coal）」は、泥炭、褐炭、亜瀝青炭、瀝青炭、無煙炭、又は、これらの混合物を意味する。ある実施態様においては、石炭は、石炭の総重量を基準として、重量で、約８５ｗｔ％より低い、又は、約８０ｗｔ％より低い、又は、約７５ｗｔ％より低い、又は、約７０ｗｔ％より低い、又は、約６５ｗｔ％より低い、又は、約６０ｗｔ％より低い、又は、約５５ｗｔ％より低い、又は、約５０ｗｔ％より低い、炭素含有量を有する。他の実施態様においては、石炭は、石炭の総重量を基準として、重量で、約８５ｗｔ％までの、又は、約８０ｗｔ％までの、又は、約７５ｗｔ％までの範囲の炭素含有量を有する。有用な石炭として、限定されるものではないが、Ｉｌｌｉｎｏｉｓ  ♯６、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ  ♯８、Ｂｅｕｌａｈ（ＮＤ）、Ｕｔａｈ  Ｂｌｉｎｄ  Ｃａｎｙｏｎ、及び、Ｐｏｗｄｅｒ  Ｒｉｖｅｒ  Ｂａｓｉｎ（ＰＲＢ）の石炭が挙げられる。無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、及び、褐炭は、それぞれ乾燥基準で、石炭の総重量を基準として、約１０ｗｔ％、約５から約７ｗｔ％、約４から約８ｗｔ％、及び、約９から約１１ｗｔ％の灰分を含んでもよい。しかしながら、特定の石炭源の灰分含量は、当業者には良く知られているように、石炭の格付けと供給源によるものである。例えば、“Ｃｏａｌ  Ｄａｔａ：  Ａ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ”，  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，  Ｏｆｆｉｃｅ  ｏｆ  Ｃｏａｌ，Ｎｕｃｌｅａｒ，Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ａｎｄ  Ａｌｔｅｒｎａｔｅ  Ｆｕｅｌｓ，Ｕ．Ｓ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｅｎｅｒｇｙ，  ＤＯＥ／ＥＩＡ−００６４（９３），  Ｆｅｂｒｕａｒｙ  １９９５を参照のこと。
【００６５】
石炭から製造される灰分は、当業者には良く知られているように、一般的に、フライアッシュとボトムアッシュを含んでいる。瀝青炭からのフライアッシュは、フライアッシュの総重量を基準として、約２０から約６０ｗｔ％のシリカ、及び、約５から約３５ｗｔ％のアルミナを含んでいる。亜瀝青炭からのフライアッシュは、フライアッシュの総重量を基準として、約４０から約６０ｗｔ％のシリカ、及び、約２０から約３０ｗｔ％のアルミナを含んでいる。褐炭からのフライアッシュは、フライアッシュの総重量を基準として、約１５から約４５ｗｔ％のシリカ、及び、約２０から約２５ｗｔ％のアルミナを含んでいる。例えば、Ｍｅｙｅｒｓ，ｅｔ  ａｌ．“Ｆｌｙ  Ａｓｈ．Ａ  Ｈｉｇｈｗａｙ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｍａｔｅｒｉａｌ．”Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｈｉｇｈｗａｙ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｒｅｐｏｒｔ  Ｎｏ．ＦＨＷＡ−ＩＰ−７６−１６，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ，１９７６．を参照のこと。
【００６６】
瀝青炭からのボトムアッシュは、ボトムアッシュの総重量を基準として、約４０から約６０ｗｔ％のシリカ、及び、約２０から約３０ｗｔ％のアルミナを含んでいる。亜瀝青炭からのボトムアッシュは、ボトムアッシュの総重量を基準として、約４０から約５０ｗｔ％のシリカ、及び、約１５から約２５ｗｔ％のアルミナを含んでいる。褐炭からのボトムアッシュは、ボトムアッシュの総重量を基準として、約３０から約８０ｗｔ％のシリカ、及び、約１０から約２０ｗｔ％のアルミナを含んでいる。例えば、Ｍｏｕｌｔｏｎ，  Ｌｙｌｅ  Ｋ．  “Ｂｏｔｔｏｍ  Ａｓｈ  ａｎｄ  Ｂｏｉｌｅｒ  Ｓｌａｇ，”  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｔｈｉｒｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｓｈ  Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ．  Ｕ．Ｓ．  Ｂｕｒｅａｕ  ｏｆ  Ｍｉｎｅｓ，  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｃｉｒｃｕｌａｒ  Ｎｏ．８６４０，  Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，  ＤＣ，１９７３  を参照のこと。
【００６７】
各炭素質材料プロセッシング・ユニットは、個別に、各炭素質材料を受け入れ、貯蔵するための、１つ又はそれ以上の受槽；及び、炭素質材料を炭素質微粒子に砕くための、受槽と通じているグラインダー等の、寸法縮小要素を含むことができる。
【００６８】
１つより多くの炭素質材料プロセッシング・ユニットを用いる場合、各々は、故障又はメインテナンスの場合に、バックアップ容量を提供するため、供給された炭素質材料の、比例する全容積より多くの量を扱える容量を有するとよい。例えば、２つの炭素質材料プロセッシング・ユニットの場合には、各々は、総容量の３分の２、又は、４分の３、又は、全量を提供するように設計されるとよい。
【００６９】
バイオマス、及び、非バイオマス等の炭素質材料は、１つ又はそれ以上の炭素質微粒子を産出するための、衝撃破砕、及び、湿式又は乾式粉砕等の、当業者に知られているいかなる方法によっても、別々に又は一緒に、破砕、及び／又は、粉砕によって、製造することができる。炭素質材料源の破砕、及び／又は、粉砕に用いられる方法次第で、得られる炭素質微粒子は、触媒ローディング・ユニット操作のための加工原料を提供するために、大きさによって分けてもよい（即ち、大きさに従って分離される）。
【００７０】
微粒子を大きさによって分けるために、当業者に知られているいかなる方法も使用することができる。例えば、大きさによって分けることは、微粒子を１枚の篩又は多くの篩に通して、篩にかける又は通過させることにより、実施することができる。篩分け装置には、グリズリー、バースクリーン、及び、ワイアーメッシュ・スクリーンを含むことができる。篩は、固定式でよく、又は、篩を揺らす、若しくは、振動する機構を組み入れることができる。あるいは、分級を、炭素質微粒子の分離に使用することができる。分級装置には、鉱石ソーター、ガス・サイクロン、ハイドロサイクロン、レーキ分級機、回転式トロンメル、又は、流動式分級機を含むことができる。炭素質材料を、粉砕、及び／又は、破砕に先立って、大きさによって分ける、又は、分級することもできる。
【００７１】
炭素質微粒子は、約２５ミクロン、又は、約４５ミクロンから、最大約２５００ミクロン、又は、最大約５００ミクロンの平均微粒子径を有する微粒子として、供給することができる。当業者は、容易に、炭素質微粒子のための適切な微粒子径を決定することができる。例えば、流動床ガス化リアクターが使用されるとき、かかる炭素質微粒子は、流動床ガス化リアクターで使用されるガス速度で、炭素質材料の初期流動を可能にする、平均微粒子径を有することができる。
【００７２】
さらに、ある炭素質材料、例えば、トウモロコシ茎葉及びスイッチグラス、並びに、鋸屑などの産業廃棄物は、例えば、粒径が極めて細かいために、どれも破砕、又は、粉砕操作に適していない、又は、触媒ガス化リアクターでの使用に適切でないことがある。かかる材料は、破砕のために、又は、例えば、流動床触媒ガス化リアクターで直接に使用するために、適切な寸法のペレット、又は、ブリケットに形成してもよい。一般に、ペレットを、１つ又はそれ以上の炭素質材料を圧密して製造することが可能である。例えば、既に組み込まれている, 米国特許出願番号１２／３９５，３８１を参照のこと。他の実施例では、バイオマス材料、及び、石炭を、ＵＳ４２４９４７１、ＵＳ４１５２１１９、及び、ＵＳ４２２５４５７に記述されているように、ブリケットに形成することができる。かかるペレット、又は、ブリケットは、以下の説明のように、前述の炭素質微粒子と交互に使用することができる。
【００７３】
炭素質材料源の質によっては、追加の原料加工工程が必要の可能性がある。緑色植物や草等のバイオマスは高含水率であることがあり、破砕に先立って、乾燥を必要とすることがある。都市廃棄物や汚泥も、例えば、圧搾、又は、ロール・ミル（例えば、ＵＳ４４３６０２８）を使用することにより、減らし得る高含水率であることがある。同様に、高含水石炭のような、非バイオマスは、破砕に先立って、乾燥を必要とすることがある。ある粘結炭は、ガス化リアクター操作を平易にするために、部分酸化をすることがある。無煙炭、又は、石油コークス等の、イオン交換部位の不足している非バイオマス原料は、触媒ローディング、及び／又は、会合を容易にするための、さらなるイオン交換部位を創り出すため、前処理されることができる。かかる前処理は、イオン交換可能部位を創り出す、及び／又は、原料の空隙率を高める当業者により知られているいかなる方法により、達成することができる（例えば、既に組み込まれている, ＵＳ４４６８２３１、及び、ＧＢ１５９９９３２を参照のこと）。酸化前処理は、当業者に知られている、いかなる酸化剤を使用しても達成することができる。
【００７４】
炭素質微粒子中の炭素質材料の比率は、技術的判断、プロセスの経済性、供給力、及び、非バイオマス源とバイオマス源の近似性に基づいて選択することができる。炭素質材料の供給源の供給力と近似性は、供給価格に、従って、触媒ガス化プロセスの全製造コストに影響を与えることがある。例えば、バイオマスと非バイオマス材料は、プロセス条件に応じて、湿潤又は乾燥基準で、重量で約５：９５、約１０：９０、約１５：８５、約２０：８０、約２５：７５、約３０：７０、約３５：６５、約４０：６０、約４５：５５、約５０：５０、約５５：４５、約６０：４０、約６５：３５、約７０：２０、約７５：２５、約８０：２０、約８５：１５、約９０：１０、又は、約９５：５でブレンドすることができる。
【００７５】
炭素質材料源を、炭素質微粒子の個々の成分の比率、例えば、バイオマス微粒子と非バイオマス微粒子、と同様に、炭素質微粒子の他の材料特性をコントロールするために用いることが大いにできる。石炭のような非バイオマス材料、及び、もみ殻のようなある種のバイオマス材料は一般的に、ガス化リアクター中で無機酸化物（即ち、灰分）を形成する、カルシウム、アルミナ、及び、シリカ等の、相当量の無機物質を含んでいる。約５００℃から約６００℃以上の温度で、カリウムや他のアルカリ金属は、灰分中のアルミナやシリカと反応し、不溶性アルカリ・アルミノケイ酸塩を形成することがある。この形態では、アルカリ金属は、実質的に水不溶性であり、触媒として不活性である。ガス化リアクター中に残渣が溜まるのを防ぐために、灰分を含む炭化物、未反応炭素質材料、及び、アルカリ金属化合物（水溶性と水不溶性の双方）の、固形除去物を、周期的に引き抜くことができる。
【００７６】
炭素質微粒子の製造において、様々な炭素質材料の灰分量は、例えば、様々な炭素質材料、及び／又は、様々な炭素質材料中の初期灰分の割合によって、例えば、約２０％以下、又は、約１５％以下、又は、約１０％以下、又は、約５％以下であるように選択することができる。他の実施態様においては、結果として生じる炭素質微粒子は、炭素質微粒子の重量を基準として、約５ｗｔ％から、又は、約１０ｗｔ％から、約２０ｗｔ％、又は、約１５ｗｔ％までの範囲の灰分量を含むことがある。他の実施態様においては、灰分の重量を基準として、約２０ｗｔ％より低い、又は、約１５ｗｔ％より低い、又は、約１０ｗｔ％より低い、又は、約８ｗｔ％より低い、又は、約６ｗｔ％より低い炭素質微粒子の灰分量を含むことがある。ある実施態様においては、炭素質微粒子は、灰分の重量を基準として、約２０ｗｔ％より低いアルミナ、又は、約１５ｗｔ％より低いアルミナを含む、処理された原料の重量を基準として、約２０ｗｔ％より低い灰分量を含むことがある。
【００７７】
炭素質微粒子中の、そのような低アルミナ含有量により、最終的に、ガス化プロセスにおけるアルカリ触媒のロスは削減可能である。上述のとおり、アルミナは、アルカリ源と反応し、例えば、アルカリ・アルミン酸塩、又は、アルミノケイ酸塩等の不溶性炭化物を生成する。かかる不溶性炭化物は、触媒回収の低下（即ち、触媒ロスの増加）をもたらし、従って、全ガス化プロセスにおいて、補給触媒の追加コストを要することになる。
【００７８】
さらに、結果として生じる炭素質微粒子は、かなり高い炭素の割合（％）を、従って、かなり高いｂｔｕ／ｌｂ値、及び、炭素質微粒子の重量あたりのメタン製品を有することがある。ある実施態様においては、結果として生じる炭素質微粒子は、非バイオマスとバイオマスとを合わせた重量を基準として、約７５ｗｔ％から、又は、約８０ｗｔ％から、又は、約８５ｗｔ％から、又は、約９０ｗｔ％から、最大約９５ｗｔ％の範囲の炭素量を有することがある。
【００７９】
一実施例においては、非バイオマス、及び／又は、バイオマスが、湿式粉砕され、大きさによって分けられ（例えば、約２５から約２５００μｍの微粒子径分布に）、次に、湿潤ケーキ堅さになるように自由水を排水（即ち、脱水）される。湿式粉砕、大きさによる分別、及び、脱水の適切な方法の例は、当業者には知られている；例えば、既に組み込まれている, ＵＳ２００９／００４８４７６Ａ１を参照のこと。本開示の一実施態様による、湿式粉砕により形成された非バイオマス、及び／又は、バイオマスの湿潤ケーキは、約４０％から約６０％、又は、約４０％から約５５％、又は、５０％未満の範囲の水分量を有することがある。脱水された湿潤粉砕炭素質材料の水分含有量は、炭素質材料の特定の種類、微粒子径分布、及び、使用される特定の脱水装置次第であることは、当業者によって理解されることである。本明細書に記述されるように、触媒ローディング・ユニット操作に送られる、１つ又はそれ以上の、水分を減らした炭素質微粒子を製造するために、かかる濾過ケーキを熱的に処理することができる。
【００８０】
触媒ローディング・ユニット操作へと送られた、１つ又はそれ以上の炭素質微粒子の各々は、上述のように、独特の組成を有することがある。例えば、１つ又はそれ以上のバイオマス材料を含む第１の炭素質微粒子と、１つ又はそれ以上の非バイオマス材料を含む第２の炭素質微粒子の、２つの炭素質微粒子を、触媒ローディング・ユニット操作へと送ることができる。あるいは、１つ又はそれ以上の炭素質材料を含んでいる単独の炭素質微粒子を、触媒ローディング・ユニット操作へと送ることができる。
【００８１】
触媒ローディング・ユニット
少なくとも１つの触媒処理された原料流を形成するために、一般的に、少なくとも１つのアルカリ金属源を含んでいる、少なくとも１つのガス化触媒を、少なくとも１つの炭素質微粒子と会合させる、１つ又はそれ以上の触媒ローディング・ユニット内で、１つ又はそれ以上の炭素質微粒子が、さらに処理される。
【００８２】
各ガス化リアクターのための触媒化された炭素質原料を、第１と第２ガス化リアクター・ユニット双方の供給口に、単独の触媒ローディング・ユニットにより、供給することができる；又は、第１触媒ローディング・ユニットにより、触媒化された炭素質原料が、第１ガス化リアクター・ユニットの供給口に供給され、第２触媒ローディング・ユニットにより、触媒化された炭素質原料が、第２ガス化リアクター・ユニットの供給口に供給することができる。２つの触媒ローディング・ユニットが使用されるとき、それらは並行して運転されるべきである。
【００８３】
単独の触媒ローディング・ユニットが存在するとき、そのときは、炭素質微粒子を、単独の炭素質材料プロセッシング・ユニットにより、供給することができる；第１と第２の触媒ローディング・ユニットが存在するとき、そのときは、双方に、単独の炭素質材料プロセッシング・ユニットにより、供給することができる；又は、第１と第２の触媒ローディング・ユニットが存在するとき、第１の炭素質材料プロセッシング・ユニットにより、炭素質微粒子を第１触媒ローディング・ユニットに供給することができ、第２の炭素質材料プロセッシング・ユニットにより、炭素質微粒子を第２触媒ローディング・ユニットに供給することができる。
【００８４】
１つより多くの触媒ローディング・ユニットが使用される場合、各々は、故障又はメインテナンスの場合に、バックアップ容量を提供するため、供給された原料の合計された全容積より多くの量を扱える容量を有するとよい。例えば、２つの触媒ローディング・ユニット場合には、各々は、総容量の３分の２、又は、４分の３、又は、全量を提供するように設計されるとよい。
【００８５】
炭素質微粒子が触媒ローディング・ユニット操作に供給されるとき、それは、ガス化リアクターの各々に送られる、単独の触媒化された炭素質原料を形成するために、処理されてもよく、又は、少なくとも１つの触媒処理された原料流を形成するために、少なくともプロセッシング流の１つがガス化触媒と会合する、１つの又はそれ以上のプロセッシング流に分割されてもよい。残りのプロセッシング流は、例えば、第２成分と会合するために処理されてもよい。さらに、触媒処理された原料流は、第２成分と会合するために、２度処理されてもよい。例えば、第２成分は、第２ガス化触媒、助触媒、又は、他の添加剤であってよい。
【００８６】
一実施例において、主要なガス化触媒を、単独の炭素質微粒子（例えば、カリウム、又は／又は、ナトリウム源）に供給することができ、続いて、触媒化された炭素質原料を得るために、同一の単独の炭素質微粒子にカルシウム源を供給する、別の処理をすることができる。例えば、既に組み込まれている米国特許文献出願番号１２／３９５，３７２を参照のこと。 ガス化触媒と第２成分を、触媒化された炭素質原料を得るために、単独の処理における混合物として、単独の炭素質微粒子に供給することもできる。
【００８７】
１つ又はそれ以上の炭素質微粒子が触媒ローディング・ユニット操作に供給されるとき、そのときは、少なくとも炭素質微粒子の１つが、少なくとも、１つの触媒処理された原料流を形成するために、ガス化触媒と会合する。さらに、いかなる炭素質微粒子も、上述のように、第２成分と会合するために、１つ又はそれ以上のプロセッシング流に分割することができる。結果として生じる流は、触媒化された原料流を形成するために、少なくとも１つの触媒化された原料流が利用されるなら、触媒化された炭素質原料を供給するために、いかなる組合せでも、ブレンドすることができる。
【００８８】
一実施態様において、少なくとも１つの炭素質微粒子が、ガス化触媒と、場合によりは、第２成分と、会合する。別の実施態様においては、各炭素質微粒子が、ガス化触媒と、場合によりは、第２成分と、会合する。
【００８９】
当業者に知られているいかなる方法も、１つ又はそれ以上のガス化触媒を、炭素質微粒子、及び／又は、プロセッシング流のいずれかと会合させるのに使用することができる。かかる方法には、限定されるものではないが、固形触媒源との混合、及び、触媒の、処理された炭素質材料への含浸などがある。当業者に知られているいくつかの含浸方法を、ガス化触媒を取り込むのに使用することができる。これらの方法には、限定されるものではないが、初期湿式含浸、蒸発含浸、真空含浸、浸漬含浸、イオン交換、及び、これらの方法の組合せなどがある。
【００９０】
一実施態様において、アルカリ金属ガス化触媒を、ローディング・タンク中の触媒溶液（例えば、水溶液）とスラリー化することにより、１つ又はそれ以上の炭素質微粒子、及び／又は、プロセッシング流に、含浸させることができる。触媒、及び／又は、助触媒の溶液とスラリー化するとき、この場合も一般的には、湿潤ケーキとして、触媒処理された原料流を供給するために、結果として生じるスラリーを脱水することができる。触媒溶液は、新しい又は補充触媒、及び、リサイクル触媒又は触媒溶液などの、本方法におけるいかなる触媒源からも製造することができる。触媒処理された原料流の湿潤ケーキを提供するための、スラリーを脱水する方法には、濾過（重力式、又は、真空式）、遠心分離、及び、流体加圧などがある。
【００９１】
触媒処理された原料流を提供するための、石炭微粒子、及び／又は、石炭をガス化触媒と共に含むプロセッシング流を、ガス化触媒と結合するのに適している、１つの独特の方法は、既に組み込まれているＵＳ２００９／００４８４７６Ａｌに記述されているように、イオン交換を用いている。イオン交換法による触媒ローディングは、組み込まれている参照文献に記述されているように、石炭用に具体的に開発された吸着等温線に基づいて、最大限に高めることができる。かかるローディングにより、湿潤ケーキとして、触媒処理された原料流が提供される。細孔内部を含んで、イオン交換された微粒子湿潤ケーキ上に保持された付加的触媒は、コントロールされた方法で、総触媒目標値を達成することができるように、制御することができる。触媒がローディングされそして脱水された湿潤ケーキは、例えば、約５０％の水分を含んでいる。始めの石炭の特性に基づいて、関係する当業者の普通の技能により容易に決定することができるように、接触時間、温度、及び、方法と同様に、溶液中の触媒成分濃度を制御することにより、ローディングされる触媒の全量は、制御することができる。
【００９２】
別の実施例においては、炭素質微粒子、及び／又は、プロセッシング流の１つは、ガス化触媒と共に処理することができ、第２プロセッシング流は、第２成分と共に処理可能である（既に組み込まれている、ＵＳ２００７／００００１７７Ａｌ を参照のこと）
【００９３】
触媒化された炭素質原料を形成するために、少なくとも１つの触媒処理された原料流が使用されるならば、炭素質微粒子、プロセッシング流、及び／又は、前工程から生じる触媒処理された原料流は、触媒化された炭素質原料を提供するために、いかなる組合せにてもブレンドすることができる。最終的に、触媒化された炭素質原料は、ガス化リアクターへと送られる。
【００９４】
一般的に、各触媒ローディング・ユニットは、１つ又はそれ以上の触媒処理された原料流を形成するために、１つ又はそれ以上の炭素質微粒子、及び／又は、プロセッシング流を、少なくとも１つのガス化触媒を含む水溶液と接触させる、少なくとも１つのローディング・タンクを含む。あるいは、１つ又はそれ以上の触媒処理された原料流を形成するために、触媒成分は、固形微粒子として、１つ又はそれ以上の炭素質微粒子、及び／又は、プロセッシング流に混ぜ合わされてもよい。
【００９５】
一般に、ガス化触媒は、微粒子混合物中の炭素原子に対するアルカリ金属原子の比率が、約０．０１から、又は、約０．０２から、又は、約０．０３から、又は、約０．０４から、約０．１０の、又は、約０．０８の、又は、約０．０７の、又は、約０．０６の範囲を提供するのに十分な量だけ、触媒化された炭素質原料中に存在する。
【００９６】
ある原料では、質量基準で、触媒化された炭素質原料中の総合灰分量より、約３倍から約１０倍多いアルカリ金属量を達成するために、アルカリ金属成分は、触媒化された炭素質原料内部に供給されてもよい。
【００９７】
適切なアルカリ金属は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、及び、これらの混合物である。カリウム源は特に有用である。適切なアルカリ金属化合物は、アルカリ金属炭酸塩、重炭酸塩、ギ酸塩、シュウ酸塩、アミド、水酸化物、酢酸塩、又は、類似の化合物等である。例えば、触媒は、１つ又はそれ以上の、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、又は、水酸化セシウム、並びに、とりわけ、炭酸カリウム、及び／又は、水酸化カリウムを含むことが可能である。
【００９８】
既に組み込まれている参照文献に開示されているような、任意の助触媒、又は、他の触媒添加物を活用してもよい。
【００９９】
ローディングされた触媒の全量の、約５０％より多くを、又は、約７０％より多くを、又は、約８５％より多くを、又は、約９０％より多くを、一般的に含んでいる、触媒化された炭素質原料を形成するために、混ぜ合わされる１つ又はそれ以上の触媒処理された原料は、触媒化された炭素質原料と会合する。様々な触媒処理された原料流と会合する、ローディングされた全触媒の割合は、当業者に知られている方法に従って決めることができる。
【０１００】
既に説明したように、別々の炭素質微粒子、触媒処理された原料流、及び、プロセッシング流は、例えば、触媒ローディングの全体、又は、触媒化された炭素質原料の他の量をコントロールするために、適切にブレンドすることができる。混ぜ合わされる様々な流れの適切な比率は、触媒化された炭素質原料の望ましい特性と同様に、各々を含む炭素質材料の量に依存する。例えば、バイオマス微粒子流と触媒化された非バイオマス流は、前述のような、所定の灰分量を有する触媒化された炭素質原料を得るための比率にて、混ぜ合わせることができる。
【０１０１】
前述の触媒処理された原料流、プロセッシング流、及び、処理された原料流のいずれかは、１つ又はそれ以上の乾燥微粒子、及び／又は、１つ又はそれ以上の湿潤ケーキとして、限定するものではないが、ニーディング、及び、縦型、又は、水平ミキサー、例えば、単軸、若しくは、２軸のスクリュー式、リボン式、若しくは、ドラム式ミキサー等の当業者に知られたいかなる方法にても、混ぜ合わせることができる。結果として生じる触媒化された炭素質原料は、将来使うために貯蔵する、又は、ガス化リアクターへの導入のための、１つ又はそれ以上の供給操作へ移送することができる。触媒化された炭素質原料は、例えば、スクリュー・コンベアー、又は、圧気輸送などの、当業者に知られているいかなる方法にても、貯槽、又は、供給操作へ移送することができる。
【０１０２】
さらに、各触媒ローディング・ユニットは、過剰水分を触媒化された炭素質原料から除去するための乾燥機を含む。例えば、残水分量が、例えば、約１０ｗｔ％以下、又は、約８ｗｔ％以下、又は、約６ｗｔ％以下、又は、約５ｗｔ％以下、又は、約４ｗｔ％以下である触媒化された炭素質原料を供給するために、触媒化された炭素質原料を、流動床スラリー乾燥機（即ち、液体を蒸発させるための過熱スチームによる処理）で乾燥してもよい、又は、溶液を、真空下、若しくは、イナート・ガスの流れの下、熱的に蒸発、若しくは、除去してもよい。
【０１０３】
ガス化
ガス化リアクター
本システムにおいて、触媒化された炭素質原料は、触媒化された炭素質原料中の炭素質材料を、メタンのような、目的とする製品ガスに変えるために適する条件下で、２つのガス化リアクターに供給される。
【０１０４】
ガス化リアクターの各々は、それぞれ、（Ａ１）触媒化された炭素質原料とスチームが、(ｉ)メタン、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、硫化水素、及び、未反応スチームを含む複数のガス状製品、(ｉｉ)未反応炭素質微粉、及び、(ｉｉｉ)固形炭化生成物に変えられる反応室；（Ａ２）触媒化された炭素質原料を反応室に供給するための供給口；（Ａ３）スチームを反応室に供給するためのスチーム入口；（Ａ４）複数のガス状製品を含む、高温第１ガス流を反応室から排出するための高温ガス出口；（Ａ５）反応室から固形炭化生成物を取り出すための炭化物出口；及び、（Ａ６）高温第１ガス流に同伴される可能性がある、少なくとも大部分の未反応炭素質微粉を除去するための微粉除去装置ユニット、を含む。
【０１０５】
原料の所要温度、圧力、及び、流量を保ちつつ、ガス状リアクターの反応室への触媒化された炭素質原料の導入を必要とする、かかるプロセスのためのガス化リアクターは、一般的に、中程度の高圧・高温で運転される。
【０１０６】
高圧、及び／又は、高温環境を有する反応室に触媒化された炭素質原料を供給するための、スター・フィーダー、スクリュー・フィーダー、ロータリー・ピストン、及び、ロック・ホッパー等の供給口を、当業者は良く知っている。なお、供給口は、交互に使用される、２つ又はそれ以上のロック・ホッパー等の、圧力平衡要素を含むことがある。ある実施例では、触媒化された炭素質原料を、ガス化リアクターの操作圧力より高い圧力条件で製造することができる。従って、微粒子混合物を、さらに圧力をかけることなく、ガス化リアクターに直接送ることができる。
【０１０７】
いくつかの触媒ガス化リアクターのいかなるものも活用することができる。適切なガス化リアクターには、向流式固定床、並流式固定床、流動床、若しくは、同伴流である反応室、又は、移動床反応室を有するもの等が挙げられる。
【０１０８】
ガス化には、一般的に、少なくとも約４５０℃から、又は、少なくとも約６００℃から、又は、少なくとも約６５０℃から、約９００℃まで、又は、約８００℃まで、又は、約７５０℃までの中程度の温度で；少なくとも約５０ｐｓｉｇから、又は、少なくとも約２００ｐｓｉｇから、又は、少なくとも約４００ｐｓｉｇから、約１０００ｐｓｉｇまで、又は、約７００ｐｓｉｇまで、又は、約６００ｐｓｉｇまでの圧力で行われる。
【０１０９】
微粒子混合物の加圧と反応のためのガス化リアクター内で活用されるガスは、一般的に、スチーム、及び、場合により、酸素、又は、空気（又は、リサイクル・ガス）を含み、当業者に知られている方法に従って、リアクターに供給される。触媒ガス化反応のために必要な、少量の熱入力が、当業者に知られているいかなる方法でも供給することができる。例えば、各ガス化リアクターへの、制御された、一部の純酸素、又は、空気の導入により、触媒化された炭素質原料中の炭素質材料の一部が燃焼することができ、これにより、熱入力が与えられる。
【０１１０】
記述された条件下での触媒化された炭素質原料の反応により、ガス化リアクターの各々から、高温第１ガスと固形炭化生成物がもたらされる。固形炭化生成物は、一般的に、ある量の未反応炭素質材料と同伴触媒を含んでおり、サンプリング、ガス抜き、及び／又は、炭化物出口からの触媒回収のために、反応室から除去することができる。
【０１１１】
本明細書において使用されているように、用語「同伴触媒（entrained catalyst）」は、アルカリ金属化合物を含んでいる化合物を意味する。例えば、「同伴触媒」は、限定はされないが、可溶性アルカリ金属化合物（アルカリ炭酸塩、水酸化アルカリ、及び、アルカリ酸化物等）、及び／又は、不溶性アルカリ化合物（アルカリ・アルミノケイ酸塩等）を含むことができる。触媒ガス化リアクターから取出された炭化物と結合している触媒成分の性質、及び、それらの回収方法は、以下に、及び、既に組み込まれている，ＵＳ２００７／０２７７４３７Ａ  ｌ；及び、米国特許出願番号１２／３４２，５５４、１２／３４２，７１５、１２／３４２，７３６、及び、１２／３４３，１４３に詳細に説明されている。
【０１１２】
固形炭化生成物は、当業者には他の方法も知られているが、ロック・ホッパー・システムである炭化物出口を経由して、ガス化リアクターから、周期的に取り出すことができる。かかる炭化物は、以下に述べるように、触媒回収ユニット操作に送られてもよい。固形炭化生成物を除去する方法は当業者に良く知られている。例えば、ＥＰ−Ａ−０１０２８２８が教える、１つのかかる方法が使用可能である。
【０１１３】
各反応室を出る高温第１ガス流出物は、ガス化リアクターを出て行くガスに同伴するには重過ぎる微粒子（即ち、微粉）が反応室（例えば、流動床）に戻る離脱ゾーンの働きをする、ガス化リアクターの微粉除去装置ユニット部分を通過しすることができる。微粉除去装置は、高温第１ガスから、微粉及び微粒子を除去するための、１つ又はそれ以上の内部サイクロン・セパレーター又は相当する装置を含むことができる。微粉除去装置ユニットを通過し、高温出口からガス化リアクターを出て行く、高温第１ガス流出物は、ＣＨ4、ＣＯ2、Ｈ2、ＣＯ，Ｈ2Ｓ、未反応スチーム、同伴微粉、及び、ＣＯＳ、ＨＣＮ、及び／又は、元素状水銀蒸気等の他の汚染物質を、一般的に含んでいる。
【０１１４】
残留している同伴微粉は、場合により、ベンチュリー・スクラバーが続いている外部サイクロン分離機などの、いかなる好適な装置でも実質的に除去することができる。回収微粉は、アルカリ金属触媒を回収するために処理することができ、又は、既に組み込まれている米国特許出願番号 １２／３９５，３８５に記述されているように、原料製造へと直接リサイクルすることができる。
【０１１５】
微粉の「大部分」の除去とは、下流のプロセスが悪影響を受けないように、高温第１ガス流から、ある量の微粉が除去されることを意味する;従って、少なくとも、微粉の大部分が除去されなければならない。下流プロセスに著しい悪影響を受けない程度に、いくらかの少量の超微粉が高温第１ガス流に残ることもある。一般的に、約２０μｍより大きい、又は、約１０μｍより大きい、又は、約５μｍより大きい粒径の微粉の、少なくとも、約９０％、又は、少なくとも、約９５％、又は、少なくとも、約９８％が除去される。
【０１１６】
触媒回収ユニット
ある実施態様においては、各ガス化リアクターの反応室から取出された固形炭化生成物内の同伴触媒の中のアルカリ金属は、回収することができ、いかなる未回収の触媒も、触媒補充流によって補うことができる。原料中に、アルミナ及びシリカが多ければ多い程、アルカリ金属の回収をより多く得るのに、よりコストがかかる。
【０１１７】
一実施態様において、ガス化リアクターの各々からの固形炭化生成物の１つ又は双方を、同伴触媒の一部を抽出するために、リサイクル・ガスと水でクエンチすることができる。回収触媒は、アルカリ金属触媒の再使用のために、触媒ローディング操作に送ることができる。除かれた炭化物は、例えば、触媒化された原料の製造での再使用のために原料製造操作に送ることができ、１つ又はそれ以上のスチーム発生器を作動させるために燃やすことができ（既に組み込まれている米国特許出願番号１２／３４３，１４９、及び、１２／３９５，３２０に開示されているように）、又は、例えば、吸収剤として様々な用途に使用することができる（既に組み込まれている米国特許出願番号１２／３９５，２９３に開示されているように）。
【０１１８】
他の特に有用な回収とリサイクルのプロセスが、ＵＳ４４５９１３８（参照することにより本明細書に組み込まれている） 、及び、既に組み込まれているＵＳ２００７／０２７７４３７Ａｌ； 及び、米国特許出願番号１２／３４２，５５４、１２／３４２，７１５，１２／３４２，７３６、及び、１２／３４３，１４３に記述されている。さらなるプロセス詳細のためにこれらの資料を参照のこと。
【０１１９】
一般的に、システムの操作において、少なくとも、同伴触媒の一部は回収されるものであり、従って、本発明によるシステムは、一般的に、１つ又は２つの触媒回収ユニットを含む。２つの触媒回収ユニットが使用されるとき、それらは並行運転されるべきである。回収されリサイクルされる触媒量は、一般的に、補充コストに対する回収コストの関数であり、当業者は、システム全体の経済性に基づいて、望ましい触媒回収とリサイクルの度合いを決定することができる。
【０１２０】
触媒のリサイクルは、１つの触媒ローディング・ユニット、又は、組合せに送ることができる。例えば、全てのリサイクルされた触媒は、１つの触媒ローディング・ユニットに供給ことができ、一方、別のユニットは、補充触媒のみを利用する。補充に対するリサイクルの度合いは、触媒ローディング・ユニットに応じて、個々の基準に基づいてコントロールすることもできる。
【０１２１】
単独の触媒回収ユニットが使用されるとき、そのユニットは、ガス化リアクターからの固形炭化生成物の望ましい一部（又は、全て）を処理し、回収触媒を、１つ又は双方の触媒ローディング・ユニットにリサイクルする。
【０１２２】
別のバリエーションにおいては、第１及び第２の触媒回収ユニットを使用することができる。例えば、第１の触媒回収ユニットを、第１のガス化リアクターからの固形炭化生成物の望ましい一部を処理するために使用することができ、第２の触媒回収ユニットを、第２のガス化リアクターからの固形炭化生成物の望ましい一部を処理するために使用することができる。同時に、単独の触媒ローディング・ユニットが存在するとき、第１と第２の双方の触媒回収ユニットが、リサイクルされた触媒を、単独の触媒ローディング・ユニットに供給することができる。１つより多くの触媒ローディング・ユニットが存在するとき、各触媒回収ユニットが、リサイクルされた触媒を、１つ又は複数の触媒ローディング・ユニットに供給することができる。
【０１２３】
１つより多くの、触媒回収ユニットを用いる場合、各々は、故障又はメインテナンスの場合に、バックアップ容量を提供するため、供給された炭化生成物の合計された全容積より多くの量を扱える容量を有するとよい。例えば、２つの触媒回収ユニットの場合には、各々は、総容量の３分の２又は４分の３、又は、全量を提供するように設計されるとよい。
【０１２４】
熱交換器
炭素質原料のガス化は、それぞれ、第１と第２のガス化リアクターを出て行く、第１と第２の高温第１ガス流をもたらす。ガス化条件にもよるが、高温第１ガス流は、各々独立して、約４５０℃から約９００℃（より一般的には、約６５０℃から約８００℃）の温度範囲で、約５０ｐｓｉｇから約１０００ｐｓｉｇ（より一般的には、約４００ｐｓｉｇから約６００ｐｓｉｇ）の圧力で、約０．５ｆｔ／ｓｅｃｆｔ／ｓｅｃから約２．０ｆｔ／ｓｅｃ（より一般的には、約１．０ｆｔ／ｓｅｃから約１．５ｆｔ／ｓｅｃ）の速度で、一般的に、対応するガス化リアクターを出て行く。
【０１２５】
第１と第２の双方のガス化リアクターからの、第１と第２の高温第１ガス流を、単独の低温第１ガス流を製造するために、熱エネルギーを除去する単独の熱交換器に供給することができ、又は、第１の高温ガス流を、第１の低温第１ガス流を製造するために、第１熱交換器に供給することができ、第２の高温ガス流を、第２の、低温第１ガス流を製造するために、第２熱交換器に供給することができる。一般的に、熱交換器ユニットの数は、酸性ガス除去ユニットの数より多いか、等しいものである。
【０１２６】
１つより多くの、熱交換器ユニットを用いる場合、各々は、故障又はメインテナンスの場合に、バックアップ容量を提供するため、供給された高温第１ガス流の、合計された全容積より多くの量を扱える容量を有するとよい。例えば、２つの熱交換器の場合には、各々は、総容量の３分の２又は４分の３、又は、全量を提供するように設計されるとよい。
【０１２７】
いずれか１つの、又は、複数存在するときは、それ以上の熱交換器によって、取出された熱エネルギーは、例えば、スチーム発生のため、及び／又は、リサイクル・ガスの予熱のために、使用することができる。
【０１２８】
結果として生じる、低温第１ガス流は、一般的に、約２５０℃から約６００℃（より一般的には、約３００℃から約５００℃）の温度範囲で、約５０ｐｓｉｇから約１０００ｐｓｉｇ（より一般的には、約４００ｐｓｉｇから約６００ｐｓｉｇ）の圧力で、約０．５ft／secｆｔ／ｓｅｃから約２．５ｆｔ／ｓｅｃ（より一般的には、約１．０ｆｔ／ｓｅｃから約１．５ft/sec）の速度で、熱交換器を出て行く。
【０１２９】
製品ガスの分離、及び、精製
熱交換器ユニットからの低温第１ガス流は、次に、製品ガスの様々な成分を分離するために、１つ又はそれ以上のユニット・オペレーションへと送られる。少なくとも二酸化炭素の大部分と、少なくとも硫化水素の大部分を（及び、場合により、他の微量汚染物質を）除去するために、低温第１ガス流を、直接酸性ガス除去装置ユニットに供給することができ、又は、そのガス流を、１つ又はそれ以上の任意の微量汚染物質の除去ユニット、酸性シフト、及び／又は、アンモニア除去ユニットにて、処理することができる。
【０１３０】
微量汚染物質除去ユニット
上述のように、微量汚染物質除去ユニットは、任意的なものであり、１つ又はそれ以上のＣＯＳ、Ｈｇ、及び、ＨＣＮ等のガス流中に存在する微量汚染物質を除去するために、使用することができる。一般的に、微量汚染物質除去ユニットは、存在するならば、熱交換器ユニットに引き続いた位置にあり、低温第１ガス流を処理するものである。
【０１３１】
一般的に、微量汚染物質除去ユニットの数は、熱交換器ユニットの数と等しい、又は、その数より少なく、酸性ガス除去ユニットの数より多い、又は、その数に等しいものである。
【０１３２】
例えば、単独の低温第１ガス流を、単独の微量汚染物質除去ユニットに供給することができ、又は、第１と第２の低温第１ガス流を、単独の微量汚染物質除去ユニットに供給することができ、又は、第１と第２の低温第１ガス流を、第１と第２の微量汚染物質除去ユニットに供給することができる。
【０１３３】
１つより多くの微量汚染物質除去ユニットを用いる場合、各々は、故障又はメインテナンスの場合に、バックアップ容量を提供するため、供給された低温第１ガス流の、合計された全容積より多くの量を扱える容量を有するとよい。例えば、２つの微量汚染物質除去ユニットの場合には、各々は、総容量の３分の２又は４分の３、又は、全量を提供するように設計されるとよい。
【０１３４】
当業者には良く知られているように、前述の低温第１ガス流の各々の汚染の度合いは、触媒化された炭素質原料を製造するための、炭素質材料の特性によるものである。例えば、Ｉｌｌｉｎｏｉｓ  ♯６のような、ある種の石炭は、硫黄含有量が高く、高ＣＯＳ汚染をもたらすことがあり、Ｐｏｗｄｅｒ  Ｒｉｖｅｒ  Ｂａｓｉｎのような、他の石炭は、ガス化リアクター内で揮発する可能性があるかなり高いレベルの水銀を含むことがある。
【０１３５】
ＣＯＳは、例えば、ＣＯＳ加水分解（ＵＳ３９６６８７５，ＵＳ４０１１０６６，ＵＳ４１００２５６，ＵＳ４４８２５２９，及び、ＵＳ４５２４０５０を参照）、低温第１ガス流を石灰石微粒子に通すこと（ＵＳ４１７３４６５参照）、酸性緩衝ＣｕＳＯ4溶液（ＵＳ４２９８５８４参照）、テトラメチレン・スルホンを含む、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジプロパノールアミン、又は、ジイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン吸収剤（スルホラン；ＵＳ３９８９８１１参照）、又は、低温第１ガス流を低温液体ＣＯ2による向流洗浄（ＵＳ４２７０９３７、及び、ＵＳ４６０９３８８参照）によって、低温第１ガス流から除去することができる。
【０１３６】
ＨＣＮは、例えば、ＣＯ2、Ｈ２Ｓ、及び、ＮＨ3を生成する硫化アンモニウム、又はポリスルフィドとの反応（ＵＳ４４９７７８４，ＵＳ４５０５８８１，及び、ＵＳ４５０８６９３参照）、又は、ホルムアルデヒドを用いて、続いて多硫化アンモニウム又は多硫化ナトリウムを用いての２段洗浄（ＵＳ４５７２８２６参照）、水による吸収（ＵＳ４１８９３０７参照）、及び／又は、ＭｏＯ3、ＴｉＯ2、及び／又は、ＺｒＯ2等のアルミナ担持加水分解触媒に通すことによる分解（ＵＳ４８１０４７５、ＵＳ５６６０８０７、及び、ＵＳ５９６８４６５参照）によって、低温第１ガス流から除去することができる。
【０１３７】
元素状水銀は、例えば、硫酸で活性化された炭素による吸収（ＵＳ３８７６３９３参照）、硫黄を含浸した炭素による吸収（ＵＳ４４９１６０９参照）、Ｈ2Ｓ含有アミン溶液による吸収（ＵＳ４０４４０９８参照）、銀又は金を含浸したゼオライトによる吸収（ＵＳ４８９２５６７参照）、過酸化水素及びメタノールを用いたＨｇＯへの酸化（ＵＳ５６７０１２２参照）、ＳＯ2存在下の、臭素又はヨウ素を含む化合物を用いた酸化（ＵＳ６８７８３５８参照）、Ｈ、Ｃｌ、及び、Ｏ含有プラズマを用いた酸化（ＵＳ６９６９４９４参照）、及び／又は、塩素含有酸化ガスによる酸化（例えば、ＣｌＯ、ＵＳ７１１８７２０参照）によって、低温第１ガス流から除去することができる。
【０１３８】
ＣＯＳ、ＨＣＮ、及び、／又は、Ｈｇのいずれか又はすべてを除去するために、水溶液が使用されるとき、微量汚染物質除去ユニットにて発生する排水を、排水処理ユニットに送ることが可能である。
【０１３９】
微量汚染物質除去ユニットが存在するとき、特定の微量汚染物質を除去するための微量汚染物質除去ユニットは、低温第１ガス流から、一般的には、目的とする製品流の仕様限度のレベル、又は、それより低いレベルまで、少なくとも、その微量汚染物質の大部分（又は、、実質的にすべて）を除去しなければならない。一般的に、微量汚染物質除去ユニットは、低温第１ガス流から、ＣＯＳ、ＨＣＮ、及び／又は、水銀の、少なくとも９０％、又は、少なくとも９５％、又は、少なくとも９８％を除去しなければならない。
【０１４０】
酸性シフト・ユニット
単独の、低温第１ガス流、又は、双方が存在するときには、第１と第２の、低温第１ガス流には、一緒に又は別々に、ＣＯの一部をＣＯ2に変え、Ｈ2の割合を増やすために、水性媒体（スチームのような）の存在下、水−ガス・シフト反応を施すことができる。一般的に、酸性シフト・ユニットの数は、処理される低温第１ガス流の数より少ないか、又は、等しく、酸性ガス除去ユニットの数より多いか、又は、等しい。水−ガス・シフト処理は、熱交換器から直接流れて来た低温第１ガス流に、又は、１つ又はそれ以上の微量汚染物質除去ユニットを通過した、低温第１ガス流に行われてもよい。
【０１４１】
１つより多くの酸性シフト・ユニットを用いる場合、各々は、故障又はメインテナンスの場合に、バックアップ容量を提供するため、供給された低温第１ガス流の合計された全容積より多くの量を扱える容量を有するとよい。例えば、２つの酸性シフト・ユニットの場合には、各々は、総容量の３分の２、又は、４分の３、又は、全量を提供するように設計されるとよい。
【０１４２】
酸性シフト・プロセスは、例えば、ＵＳ７０７４３７３に、詳細に記述されている。プロセスは、水の添加、又は、ガス中に含まれる水分の使用、及び、結果として生じる水−ガス混合物を、スチーム・リフォーミング触媒上で、断熱的に反応させることを含んでいる。代表的なスチーム・リフォーミング触媒には、耐熱性の担体上の、１つ又はそれ以上の第８族金属が挙げられる。
【０１４３】
ＣＯ含有ガス流上での酸性ガス・シフト反応の実施のための方法と反応器は、当業者には良く知られている。適切な反応条件、及び、適切な反応器は、ガス流から除かれなければならないＣＯ量によって変えることができる。ある実施態様においては、酸性ガス・シフトは、単段で、約１００℃から、又は、約１５０℃から、又は、約２００℃から、約２５０℃まで、又は、約３００℃まで、又は、約３５０℃までの温度範囲内で実施することができる。これらの実施態様においては、シフト反応は、当業者に知られているいかなる適切な触媒によっても、触媒作用を受けることができる。かかる触媒には、限定されるものではないが、Ｆｅ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3触媒等のＦｅ2Ｏ3系触媒、並びに、他の遷移金属系及び遷移金属酸化物系触媒が挙げられる。他の実施態様においては、酸性ガス・シフトは、多段で実施することができる。ある特定の実施態様においては、２段で実施される。この２段プロセスは、高温シーケンスと、続いての、低温シーケンスを使用する。高温シフト反応のガス温度は、約３５０℃から約１０５０℃の範囲である。代表的な高温触媒は、限定されるものではないが、場合により、より少量のクロム酸化物と結合した鉄酸化物を含む。低温シフト反応のガス温度は、約１５０℃から約３００℃、又は、約２００℃から約２５０℃の範囲である。低温シフト触媒は、限定されるものではないが、亜鉛酸化物、又は、アルミナ上に担持されることがある銅酸化物を含む。酸性シフト・プロセスのための適切な方法は、既に組み込まれている米国特許出願番号１２／４１５，０５０に記述されている。
【０１４４】
多くの場合、スチーム・シフティングは、熱エネルギーの有効活用を可能にする熱交換器とスチーム発生器を用いて行われる。これらの装置を用いているシフト反応器は、当業者に良く知られている。適切なシフト反応器の実施例が、既に組み込まれている、ＵＳ７０７４３７３ に図示されているが、当業者に知られている、他の設計によるものも効果的である。酸性ガス・シフト操作に引き続いて、１つ又はそれ以上の低温第１ガス流の各々は、一般的に、ＣＨ4、ＣＯ2、Ｈ2、Ｈ2Ｓ、ＮＨ3、及び、スチームを含む。
【０１４５】
ある実施態様においては、低温第１ガス流から、ＣＯの大部分を除去し、従って、ＣＯの大部分を変えることが望ましいことがある。この文脈における、「大部分の」変換とは、目的とする最終製品を生成することができるように、その成分を、十分に高い割合で変換することを意味する。一般的に、ＣＯの大部分が変換されたシフト・リアクターを出るガス流は、約２５０ｐｐｍ、又は、それ以下のＣＯ、より一般的には、約１００ｐｐｍ、又は、それ以下の、ＣＯの一酸化炭素の濃度を有することがある。
【０１４６】
他の実施態様においては、一般的に、約３以上、又は、約３より大きい、又は、約３．２以上の、Ｈ2／ＣＯモル比を必要とする、次のトリム・メタン化（trim methanation）のためのＨ2の割合を増やすように、ＣＯの一部のみを変換することが望ましいこともある。トリム・メタン化は、存在するときには、一般的には、酸性ガス除去装置ユニットとメタン取出ユニットの間にあるものである。
【０１４７】
アンモニア回収ユニット
当業者に良く知られているように、バイオマスのガス化、及び／又は、ガス化リアクターのために酸素源として空気を利用することにより、低温第１ガス流中に、かなりの量のアンモニアを製造することができる。場合により、単独の低温第１ガス流、又は、双方が存在するときには、第１と第２の、低温第１ガス流を、一緒に又は別々に、ガス流からアンモニアを回収するために、水によるスクラビングができる。アンモニア回収処理は、熱交換器から直接流れて来た、低温第１ガス流に、又は、（ｉ）１つ又はそれ以上の微量汚染物質除去ユニット；及び、（ｉｉ）１つ又はそれ以上の酸性シフト・ユニットの１つ又は双方から流れて来た低温第１ガス流に、実施されることがある。
【０１４８】
１つより多くの、アンモニア回収ユニットを用いる場合、各々は、故障又はメインテナンスの場合に、バックアップ容量を提供するため、供給された低温第１ガス流の合計された全容積より多くの量を扱える容量を有するとよい。例えば、２つのアンモニア回収ユニットの場合には、各々は、総容量の３分の２、又は、４分の３、又は、全量を提供するように設計されるとよい。
【０１４９】
スクラビング終了後、低温第１ガス流は、少なくとも、Ｈ2Ｓ、ＣＯ2、ＣＯ、Ｈ2、及び、ＣＨ4を含むことができる。低温第１ガス流が酸性シフト・ユニットを既に通過しているとき、そのときは、スクラビング後に、低温第１ガス流は、少なくとも、Ｈ2Ｓ、ＣＯ2、Ｈ2、及び、ＣＨ4を含むことができる。
【０１５０】
アンモニアは、当業者に知られた方法に従い、スクラバー水から回収することができ、一般的に、水溶液（例えば、２０ｗｔ％）として回収することができる。スクラバー排水は、排水処理ユニットに送ることができる。
【０１５１】
アンモニア除去ユニットが存在するとき、アンモニア除去ユニットは、低温第１ガス流から、アンモニアの大部分（又は、実質的にすべて）を除去しなければならない。アンモニア除去の文脈における、「大部分の」除去とは、目的とする最終製品を生成出来るように、その成分の充分高い割合を除去することを意味する。一般的に、アンモニア除去ユニットは、少なくとも、低温第１ガス流のアンモニア含有量の、約９５％、又は、少なくとも、約９７％を除去するものである。
【０１５２】
酸性ガス除去ユニット
引き続く酸性ガス除去ユニットは、１つ又はそれ以上の酸性ガスが激減されたガス流をもたらすために、単独の、又は、双方が存在するときには、第１と第２の低温第１ガス流から、ガスの溶剤処理を伴う物理的吸収方法を利用して、一緒に又は別々に、Ｈ2ＳとＣＯ2の大部分を除去するために、使用することができる。酸性ガス除去プロセスは、熱交換器から直接流れて来た低温第１ガス流に、又は、（ｉ）１つ又はそれ以上の微量汚染物質除去ユニット；（ｉｉ）１つ又はそれ以上の酸性シフト・ユニット；及び、（ｉｉｉ）１つ又はそれ以上のアンモニア回収ユニットの、１つ又はそれ以上を通って来た、低温第１ガス流に、実施されることがある。酸性ガスが激減されたガス流の各々は、一般的に、メタン、水素、及び、場合により、一酸化炭素を含む。
【０１５３】
１つより多くの酸性ガス除去装置ユニットを用いる場合、各々は、故障又はメインテナンスの場合に、バックアップ容量を提供するため、供給された低温第１ガス流の合計された全容積より多くの量を扱える容量を有するとよい。例えば、２つの酸性ガス除去装置ユニットの場合には、各々は、総容量の３分の２、又は、４分の３、又は、全量を提供するように設計されるとよい。
【０１５４】
酸性ガス除去プロセスは、ＣＯ2、及び／又は、Ｈ2Ｓを含んだ吸収装置を創り出すために、一般的に、低温第１ガス流と、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジイソプロピルアミン、ジグリコールアミン、アミノ酸のナトリウム塩溶液、メタノール、高温炭酸カリウム等の溶液との接触を含む。一方法は、各系列がＨ2Ｓ吸収装置とＣＯ2吸収装置からなる、２系列を有するSelexol(R)（ＵＯＰ  ＬＬＣ、Ｄｅｓ  Ｐｌａｉｎｅｓ、ＩＬ  ＵＳＡ）又はRectisol(R)（Ｌｕｒｇｉ  ＡＧ、Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ  ａｍ  Ｍａｉｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）溶剤の使用を含むことができる。結果として生じる酸性ガスが激減されたガス流は、ＣＨ4、Ｈ2、及び、場合により、酸性シフト・ユニットがプロセスの一部でないときには、ＣＯ、及び、一般的に、少量のＣＯ2と
Ｈ2Ｏを含む。低温第１ガス流から酸性ガスを除去するための一方法が、既に組み込まれている、米国特許出願番号１２／３９５，３４４に記述されている。
【０１５５】
少なくとも、ＣＯ2、及び／又は、Ｈ2Ｓ（及び、他の残っている微量汚染物質）の大部分（及び、実質的にすべて）は、酸性ガス除去ユニットにより除去しなくてはならない。酸性ガス除去の文脈における、「大部分の」除去とは、目的とする最終製品を生成出来るように、その成分の充分高い割合を除去することを意味する。実際の除去量は、従って、成分ごとに変わることがある。「パイプライン品質の天然ガス」のために、より多量のＣＯ2が許容されることがあるが、（多くても）微量のＨ2Ｓのみ存在することがある。
【０１５６】
一般的に、酸性ガス除去ユニットによって、低温第１ガス流から、ＣＯ2の、少なくとも約８５％、又は、少なくとも約９０％、又は、少なくとも約９２％、及び、Ｈ2Ｓの、少なくとも約９５％、又は、少なくとも約９８％、又は、少なくとも約９９．５％が除去されねばならない。
【０１５７】
酸性ガス除去工程での目的とする製品（メタン）のロスは、酸性ガスが激減されたガス流が、低温第１ガス流からのメタンの大部分（及び、実質的にすべて）を含むように、最小にしなければならない。一般的に、かかるロスは、低温第１ガス流からのメタンの、約２ｍｏｌ％以下、又は、約１．５ｍｏｌ％以下、又は、約１ｍｏｌ％以下にしなければならない。
【０１５８】
酸性ガス回収ユニット
上述の溶剤をベースとした方法の１つを使う、ＣＯ2、及び／又は、Ｈ2Ｓの除去は、ＣＯ2を含んだ吸収体、及び、Ｈ2Ｓを含んだ吸収体をもたらす。
【０１５９】
１つ又はそれ以上の酸性ガス除去ユニットの各々によって生成された１つ又はそれ以上のＣＯ2を含んだ吸収体の各々は、それぞれ、ＣＯ2ガスを回収するために、１つ又はそれ以上の二酸化炭素回収ユニットにおいて、一般的に、再生することができ；回収された吸収体は、１つ又はそれ以上の酸性ガス除去ユニットに戻しリサイクルすることができる。例えば、抽出されたＣＯ2と吸収体とを分離するために、ＣＯ2を含んだ吸収体は、リボイラーに通すことが可能である。回収されたＣＯ2は、当業者に知られた方法に従って、圧縮、固定することができる。
【０１６０】
さらに、１つ又はそれ以上の酸性ガス除去ユニットの各々によって生成された、１つ又はそれ以上のＨ2Ｓを含んだ吸収体の各々は、それぞれ、Ｈ2Ｓガスを回収するために、１つ又はそれ以上の硫黄回収ユニットにおいて、一般的に、再生することができ；回収された吸収体は、１つ又はそれ以上の酸性ガス除去ユニットに戻し、リサイクルすることができる。回収されたＨ2Ｓはすべて、クラウス・プロセス（Claus Process）等の、当業者に知られた方法によって、元素状硫黄に変換することができ；生成された硫黄は、溶融液として回収することができる。
【０１６１】
メタン取出ユニット
単独の酸性ガスが激減されたガス流は、単独のメタンが激減されたガス流と単独のメタン製品流を製造するために、単独の酸性ガスが激減されたガス流からメタンを分離し回収するための、単独のメタン取出ユニットに送ることができ；又は、第１と第２の酸性ガスが激減されたガス流の双方が存在するとき、そのときは、第１と第２の、酸性ガスが激減されたガス流は、単独のメタンが激減されたガス流と単独のメタン製品流を製造するために、第１と第２の酸性ガスが激減されたガス流からメタンを分離し回収するための、単独のメタン取出ユニットに送ることができ；又は、第１と第２の酸性ガスが激減されたガス流の双方が存在するとき、そのときは、第１の、酸性ガスが激減されたガス流は、第１のメタンが激減されたガス流と第１のメタン製品流を製造するために、第１の酸性ガスが激減されたガス流からメタンを分離し回収するための、第１のメタン取出ユニットに送ることができ、および、第２の、酸性ガスが激減されたガス流は、第２のメタンが激減されたガス流と第２のメタン製品流を製造するために、第２の酸性ガスが激減されたガス流からメタンを分離し回収するための、第２のメタン取出ユニットに送ることができる。
【０１６２】
１つより多くの、メタン取出ユニットを用いる場合、各々は、故障又はメインテナンスの場合に、バックアップ容量を提供するため、供給された、酸性ガスが激減されたガス流の合計された全容積より多くの量を扱える容量を有するとよい。例えば、２つのメタン取出ユニットの場合には、各々は、総容量の３分の２、又は、４分の３、又は、全量を提供するように設計されるとよい。
【０１６３】
特に有用なメタン製品流は、さらに以下に詳しく説明するように、「パイプライン品質の天然ガス」として見なされるものである。
【０１６４】
酸性ガスが激減されたガス流の各々は、一緒に又は別々に、以上に説明したように、限定されるものではないが、低温蒸留、及び、モレキュラー・シーブ、又は、ガス分離膜（例えば、セラミック）の使用等の、当業者に知られている、いかなる適切なガス分離方法によっても、ＣＨ4を分離し回収するために、処理することができる。他の方法には、既に組み込まれている米国特許出願番号１２／３９５，３３０、１２／４１５，０４２、及び、１２／４１５，０５０に開示されているように、メタン水和物の生成によるものが挙げられる。
【０１６５】
ある実施態様においては、メタンが激減されたガス流は、Ｈ2とＣＯを含んでいる（即ち、合成ガス）。他の実施態様においては、任意の酸性シフト・ユニットが存在するときは、既に組み込まれている米国特許出願番号 １２／４１５，０５０に詳細に述べられているように、ガス分離プロセスにより、メタン製品流とＨ2を含んでいるメタンが激減されたガス流を製造することができる。メタンが激減されたガス流は、圧縮し、ガス化リアクターにリサイクルすることができる。さらに、メタンが激減されたガス流の一部は、プラント燃料（例えば、燃焼タービンにおける使用のため）として使用することができる。各メタン製品流は、別々に又は一緒に、必要に応じて圧縮し、次のプロセスに送る、又は、ガス・パイプラインに送ることが可能である。
【０１６６】
ある実施態様においては、メタン製品流は、もしもそれが、相当の量のＣＯを含んでいるなら、ＣＯ含有量を減らすために、トリム・メタン化を実施することにより、メタン濃度をさらに高めることが可能である。例えば、ＵＳ４２３５０４４に開示されている方法と装置を含む、当業者に知られている、いかなる適切な方法と装置を使用しても、トリム・メタン化を実行し得る。
【０１６７】
本発明は、ある実施態様において、炭素質原料の触媒ガス化から「パイプライン品質の天然ガス」を生成可能なシステムを提供する。「パイプライン品質の天然ガス」とは、一般的に、（１）純メタンの発熱量の±５％以内（純メタンの発熱量は、標準大気圧条件下で、１０１０ｂｔｕ／ｆｔ3である）、（２）実質的に水分がない（一般的に、約−４０℃、又は、それ以下の露点）、及び、（３）実質的に、毒性又は腐食性汚染物資がない天然ガスを表わす。本発明のある実施態様において、以上のプロセスに記述されたメタン製品流は、かかる必要条件を満足する。
【０１６８】
パイプライン品質の天然ガスは、結果として生じる混合ガスが、１０１０ｂｔｕ／ｆｔ3での±５％以内の発熱量を有し、毒性も腐食性も無い限りは、メタン以外のガスを含むことが出来る。それ故、メタン製品流は、メタンの発熱量より、発熱量が低いガスを含むことができ、他のガスの存在が、ガス流の発熱量を９５０ｂｔｕ／ｓｃｆ（乾燥基準）未満に下げない限り、依然として、パイプライン品質の天然ガスとして見なされる。メタン製品流は、例えば、最大約４ｍｏｌ％までの水素を含むことができ、依然として、パイプライン品質の天然ガスとしての役割を果たす。一酸化炭素は、水素より、高い発熱量を有し；従って、パイプライン品質の天然ガスは、ガス流の発熱量を損なうことなく、さらに高い割合のＣＯを含むことができよう。パイプライン品質の天然ガスとしての使用に適するパイプライン品質の天然ガスは、好ましくは、約１０００ｐｐｍより低いＣＯを有する。
【０１６９】
メタン・リフォーマー
必要ならば、いかなるメタン製品流の一部も、任意のメタン・リフォーマーに送ることが可能であり、及び／又は、いかなるメタン製品流の一部も、プラント燃料（例えば、燃焼タービンにおける使用のため）として使用することができる。メタン・リフォーマーを、反応の正味の発熱が、出来るだけ中立に近いように（わずかに、発熱性又は吸熱性）、換言すれば、反応が熱的に中立状態で進行するように、リアクターへの十分なリサイクル・ガス供給を確かにするために、ガス化リアクターに送られる、リサイクル一酸化炭素と水素を補充するプロセスに含めてもよい。かかる例においては、以上指摘したように、メタンを、メタン製品からリフォーマーに供給することができる。
【０１７０】
スチーム源
ガス化反応用スチームは、双方のリアクター用に、１つのスチーム源（発生器）、又は、第１のガス化リアクターに供給するための第１のスチーム源、及び、第２のガス化リアクターに供給するための第２のスチーム源のいずれかによって生成される。
【０１７１】
１つより多くの、スチーム源を用いる場合、各々は、故障又はメインテナンスの場合に、バックアップ容量を提供するため、供給されたスチームの合計された全容積より多くの量を扱える容量を有するとよい。例えば、２つのスチーム源の場合には、各々は、総容量の３分の２、又は、４分の３、又は、全量を提供するように設計されるとよい。
【０１７２】
当業者に知られている蒸気ボイラーのいずれも、ガス化リアクターにスチームを供給することができる。かかるボイラーは、例えば、粉状石炭、バイオマス等の、及び、限定されるものではないが、原料製造運転から、不良とされた炭素質材料（例えば、微粒、上記を参照）等の任意の炭素質材料の使用によって、動力を供給することができる。スチームはまた、リアクターからの排気が、供給水と熱交換をし、スチームを発生する燃焼タービンと結合された追加ガス化リアクターからも、供給可能である。あるいは、既に組み込まれている、米国特許出願番号１２／３４３，１４９、１２／３９５，３０９、及び、１２／３９５，３２０に記述されているように、スチームは、ガス化リアクター用に生成されてもよい。
【０１７３】
他のプロセス操作からリサイクルされた又は生成されたスチームも、リアクターへスチームを供給するために、スチーム発生器からのスチームと一緒にして、使用することができる。例えば、既に説明したように、スラリー化された炭素質材料を流動床乾燥機で乾燥するとき、蒸発によって生成されたスチームをガス化リアクターに供給することができる。熱交換器がスチーム生成のために使用されているときには、そのスチームも同様に、ガス化リアクターに供給することができる。
【０１７４】
過熱器
触媒ガス化反応に必要の可能性がある少量の熱入力も、ガス化リアクターの各々に供給されるいかなるガスをも、場合により、過熱することにより供給することができる。一実施例では、各ガス化リアクターに供給するスチームとリサイクル・ガスの混合物を、当業者に知られているいかなる方法によっても、過熱することができる。別の実施例では、スチーム発生器から各ガス化リアクターに供給されるスチームを過熱することもできる。特定のある方法では、ＣＯとＨ2からなる圧縮されたリサイクル・ガスをスチーム発生器からのスチームと混合することができ、結果として生じるスチーム／リサイクル・ガス混合物を、ガス化リアクター流出物と熱交換し、次にリサイクル・ガス炉にて過熱することにより、さらに過熱することが可能である。
過熱器のいかなる組合せも使用することができる。
【０１７５】
発電機
スチーム源によって生成されたスチームの一部は、プラント内にて使用可能な、又は、電力供給網に売却することができる電力を生産するために、スチームタービン等の、１つ又はそれ以上の発電機に供給されてもよい。ガス化プロセス内にて生産された高温・高圧のスチームを、電力の発生のために、スチームタービンに供給してもよい。例えば、高温第１ガス流との接触で、熱交換器にてとらえられた熱エネルギーは、スチームタービンへ供給されるスチームの発生用に使用することができる。
【０１７６】
排水処理ユニット
当業者に知られたいずれかの方法に従い、プラント内の回収水のリサイクル、及び／又は、プラント・プロセスからの排水の廃棄を可能にするために、微量汚染物質除去ユニット、酸性シフト・ユニット、アンモニア除去ユニット、及び／又は、触媒回収ユニットの、いずれか１つ又はそれ以上から生じる排水中の残余汚染物質を、排水処理ユニットにおいて、除去することができる。かかる残余汚染物質は、例えば、フェノール類、ＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2Ｓ、ＣＯＳ、アンモニア、及び、水銀を含むことがある。例えば、Ｈ2Ｓ及びＨＣＮは、排水を、ｐＨを約３の酸性とし、酸性排水をストリッピング・コラムにおいて、イナート・ガスで処理し、アンモニアを除去するために、ｐＨを約１０に上げ、排水をイナート・ガスで、２度目の処理をすることにより、除去することができる（ＵＳ５２３６５５７参照）。Ｈ2Ｓは、Ｈ2Ｓを浮選又は濾過により除去し得る不溶性硫酸塩に変えるために、残余コークス微粒子の存在の下、酸化剤で排水を処理することにより除去することができる（ＵＳ４４７８４２５参照）。フェノール類は、排水を、一価、及び、二価の塩基無機化合物を含む炭素質炭化物（例えば、固形炭化生成物、又は、触媒回収後の除かれた炭化物、上記を参照）と排水を接触させ、ｐＨを調整することにより除去することができる（ＵＳ４１１３６１５参照）。フェノール類はまた、有機溶剤で抽出し、次に、ストリッピング・コラムでの排水処理により、除去することもできる（ＵＳ３９７２６９３、ＵＳ４０２５４２３、及び、ＵＳ４１６２９０２参照）。
【実施例】
【０１７７】
〔実施例１〕
本発明のシステムの１つの実施例が図１に示されている。そこにおいて、システムは、単独の原料操作（１００）、第１（２０１）と第２（２０２）の触媒ローディング・ユニット、第１（３０１）と第２（３０２）ガス化リアクター、第１（４０１）と第２（４０２）熱交換器、第１（５０１）と第２（５０２）の酸性ガス除去ユニット、第１（６０１）と第２（６０２）のメタン取出ユニット、及び、単独のスチーム源（７００）を含んでいる。
【０１７８】
炭素質原料（１０）は原料プロセッシング・ユニット（１００）に供給され、２５００μｍより小さい平均微粒子径を有する炭素質微粒子（２０）に変えられる。微粒子を、第１（３１）と第２（３２）の触媒化された炭素質原料を第１と第２のガス化リアクターに供給するために、ローディング・タンク内のガス化触媒、濾過により除去された過剰水、及び、結果として生じる、乾燥機で乾燥された湿潤ケーキを含んでいる溶液と接触させる、第１（２０１）と第２（２０２）の触媒ローディング・ユニットの各々に、炭素質微粒子は供給される。２つのガス化リアクター内にて、第１（３１）と第２（３２）の触媒化された炭素質原料を、各々が、少なくとも、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、及び、硫化水素を含む第１の高温第１ガス流（４１）及び第２の高温第１ガス流（４２）に、各原料を変えるための好ましい条件の下で、共通のスチーム源（７００）より供給されたスチーム（３５）と接触させる。第１の高温第１ガス流（４１）、及び、第２の高温第１ガス流（４２）は、第１（５１）と第２（５２）の低温第１ガス流をそれぞれ生成するために、それぞれ、第１と第２の熱交換器に、別々に、供給される。第１（５１）と第２（５２）の、低温第１ガス流は、メタン、一酸化炭素、及び、水素を各々含む、第１（６１）と第２（６２）の酸性ガスが激減されたガス流を生成するために、硫化水素と二酸化炭素が、各々の流れから除去される第１（５０１）と第２（５０２）の酸性ガス除去ユニットに、別々に供給される。最終的に、第１（６１）と第２（６２）の酸性ガスが激減されたガス流の各々のメタン部分は、第１（７１）と第２（７２）メタン製品流を、それぞれ、最後に生成するために、第１（６０１）と第２（６０２）メタン取出ユニットにおいて取出される。
【０１７９】
〔実施例２〕
本発明のシステムの２番目の実施例が図２に示されている。そこにおいて、システムは、単独の原料操作（１００）、単独の触媒ローディング・ユニット（２０１）、第１（３０１）と第２（３０２）のガス化リアクター、単独の熱交換器（４００）、単独の酸性ガス除去ユニット（５００）、単独のメタン取出ユニット（６００）、及び、単独のスチーム源（７００）を含んでいる。
【０１８０】
炭素質原料（１０）は原料プロセッシング・ユニット（１００）に供給され、２５００μｍより小さい平均微粒子径を有する炭素質微粒子（２０）に変えられる。触媒化された炭素質原料（３０）を、第１と第２のガス化リアクターに供給するために、ローディング・タンク内のガス化触媒、濾過により除去された過剰水、及び、結果として生じる、乾燥機で乾燥された湿潤ケーキを含んでいる溶液と微粒子を接触させる単独の触媒ローディング・ユニット（２００）に、炭素質微粒子は供給される。２つのガス化リアクター内にて、触媒化された炭素質原料（３０）を、各々が、少なくとも、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、及び、硫化水素を含む第１の高温第１ガス流（４１）及び第２の高温第１ガス流（４２）に、各原料を変えるための好ましい条件の下で、共通のスチーム源（７００）より供給されたスチーム（３５）と接触させる。第１の高温第１ガス流（４１）及び第２の高温第１ガス流（４２）は、単独の低温第１ガス流（５０）を生成するために、それぞれ、単独の熱交換器（４００）に供給される。単独の低温第１ガス流（５０）は、メタン、一酸化炭素、及び、水素を、各々、含む、単独の、酸性ガスが激減されたガス流（６０）を生成するために、硫化水素と二酸化炭素が、ガス流から除去される単独の酸性ガス除去ユニット（５００）に供給される。最後に、単独の酸性ガスが激減されたガス流（６０）のメタン部分は、単独のメタン製品流（７０）を最終的に生成するために、単独のメタン取出ユニット（６００）から取出される。
【０１８１】
〔実施例３〕
本発明のシステムの３番目の実施例が図３に示されている。そこにおいて、システムは、第１（１０１）と第２（１０２）の原料操作、第１（２０１）と第２（２０２）の触媒ローディング・ユニット、第１（３０１）と第２（３０２）のガス化リアクター、単独の熱交換器（４００）、単独の酸性ガス除去ユニット（５００）、単独のメタン取出ユニット（６００）、及び、単独のスチーム源（７００）を含んでいる。
【０１８２】
第１（１１）と第２（１２）の炭素質原料は、第１（１０１）と第２（１０２）の原料プロセッシング・ユニットに、それぞれ、供給され、各々２５００μｍより小さい平均微粒子径を有する第１（２１）と第２（２２）の炭素質微粒子に変えられる。第１（３１）と第２（３２）の触媒化された炭素質原料を、第１と第２のガス化リアクターに供給するために、ローディング・タンク内のガス化触媒、濾過により除去された過剰水、及び、結果として生じる、乾燥機で乾燥された湿潤ケーキを個別に含んでいる溶液と、各々の微粒子を接触させる第１（２０１）と第２（２０２）の触媒ローディング・ユニットの各々に、第１（２１）と第２（２２）の炭素質微粒子は供給される。２つのガス化リアクター内にて、第１（３１）と第２（３２）の触媒化された炭素質原料を、各々が、少なくともメタン、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、及び、硫化水素を含む第１の高温第１ガス流（４１）及び第２の高温第１ガス流（４２）に、各原料を変えるための好ましい条件の下で、共通のスチーム源（７００）より供給されたスチーム（３５）と接触させる。第１の高温第１ガス流（４１）、及び、第２の高温第１ガス流（４２）は、単独の低温第１ガス流（５０）を生成するために、それぞれ、単独の熱交換器（４００）に供給される。単独の低温第１ガス流（５０）は、メタン、一酸化炭素、及び、水素を含む、単独の、酸性ガスが激減されたガス流（６０）を生成するために、硫化水素と二酸化炭素が、ガス流から除去される単独の酸性ガス除去ユニット（５００）に供給される。最後に、単独の酸性ガスが激減されたガス流（６０）のメタン部分は、単独のメタン製品流（７０）を最終的に生成するために、単独のメタン取出ユニット（６００）から取出される。
【０１８３】
〔実施例４〕
本発明のシステムの４番目の実施例が図４に示されている。そこにおいて、システムは、単独の原料操作（１００）、第１（２０１）と第２（２０２）の触媒ローディング・ユニット、第１（３０１）と第２（３０２）のガス化リアクター、単独の熱交換器（４００）、単独の酸性ガス除去ユニット（５００）、単独のメタン取出ユニット（６００）、及び、単独のスチーム源（７００）を含んでいる。
【０１８４】
炭素質原料（１０）は原料プロセッシング・ユニット（１００）に供給され、２５００μｍより小さい平均微粒子径を有する炭素質微粒子（２０）に変えられる。第１（３１）と第２（３２）の触媒化された炭素質原料を、第１と第２のガス化リアクターに供給するために、ローディング・タンク内のガス化触媒、濾過により除去された過剰水、及び、結果として生じる、乾燥機で乾燥された湿潤ケーキを含んでいる溶液に、微粒子を接触させる第１（２０１）と第２（２０２）の触媒ローディング・ユニットの各々に、炭素質微粒子は供給される。２つのガス化リアクター内にて、第１（３１）と第２（３２）の触媒化された炭素質原料を、各々が、少なくとも、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、及び、硫化水素を含む、第１の高温第１ガス流（４１）、及び、第２の高温第１ガス流（４２）に、各原料を変えるための好ましい条件の下で、共通のスチーム源（７００）より供給されたスチーム（３５）と接触させる。第１の高温第１ガス流（４１）及び第２の高温第１ガス流（４２）は、単独の（５０）低温第１ガス流を生成するために、それぞれ、単独の熱交換器（４００）に供給される。単独の、低温第１ガス流（５０）は、メタン、一酸化炭素、及び、水素を、各々、含む、単独の、酸性ガスが激減されたガス流（６０）を生成するために、硫化水素と二酸化炭素が、各々の流れから除去される単独の酸性ガス除去ユニット（５００）に供給される。最後に、単独の、酸性ガスが激減されたガス流（６０）のメタン部分は、単独のメタン製品流（７０）を最終的に生成するために、単独のメタン取出ユニット（６００）において、取出される。
【０１８５】
〔実施例５〕
本発明のシステムの５番目の実施例が図５に示されている。そこにて、システムは、単独の原料操作（１００）、第１（２０１）と第２（２０２）の触媒ローディング・ユニット、第１（３０１）と第２（３０２）のガス化リアクター、第１（４０１）と第２（４０２）熱交換器、単独の酸性ガス除去ユニット（５００）、単独のメタン取出ユニット（６００）、及び、単独のスチーム源（７００）を含んでいる。
【０１８６】
炭素質原料（１０）は原料プロセッシング・ユニット（１００）に供給され、２５００μｍより小さい平均微粒子径を有する炭素質微粒子（２０）に変えられる。第１（３１）と第２（３２）の触媒化された炭素質原料を、第１と第２のガス化リアクターに供給するために、ローディング・タンク内のガス化触媒、濾過により除去された過剰水、及び、結果として生じる、乾燥機で乾燥された湿潤ケーキを含んでいる溶液に、微粒子を接触させる第１（２０１）と第２（２０２）の触媒ローディング・ユニットの各々に、炭素質微粒子は供給される。２つのガス化リアクター内にて、第１（３１）と第２（３２）の触媒化された炭素質原料を、各々が、少なくとも、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、及び、硫化水素を含む、第１の高温第１ガス流（４１）、及び、第２の高温第１ガス流（４２）に、各原料を変えるための好ましい条件の下で、共通のスチーム源（７００）より供給されたスチーム（３５）と接触させる。第１の高温第１ガス流（４１）及び第２の高温第１ガス流（４２）は、第１（５１）と第２（５２）の低温第１ガス流をそれぞれ生成するために、第１と第２の熱交換器に別々に供給される。第１（５１）と第２（５２）の低温第１ガス流は共に、メタン、一酸化炭素、及び、水素を各々含む、単独の酸性ガスが激減されたガス流（６０）を生成するために、硫化水素と二酸化炭素がガス流から除去される単独の酸性ガス除去ユニット（５００）に供給される。最後に、単独の、酸性ガスが激減されたガス流（６０）のメタン部分は、単独のメタン製品流（７０）を、最終的に生成するために、単独のメタン取出ユニット（６００）において取出される。
【０１８７】
〔実施例６〕
本発明のシステムの６番目の実施例が図６に示されている。そこにおいて、システムは、単独の原料操作（１００）、単独の触媒ローディング・ユニット（２００）、第１（３０１）と第２（３０２）のガス化リアクター、単独の熱交換器（４００）、単独の酸性ガス除去ユニット（５００）、単独のメタン取出ユニット（６００）、微量汚染物質除去ユニット（８００）、酸性シフト・ユニット（９００）、アンモニア除去ユニット（１０００）、リフォーマー（１１００）、ＣＯ2回収ユニット（１２００）、硫化水素回収ユニット（１３００）、触媒回収ユニット（１４００）、排水処理ユニット（１６００）、及び、過熱器（７０１）とスチームタービン（１５００）と繋がっている単独のスチーム源（７００）を含んでいる。
【０１８８】
炭素質原料（１０）は原料プロセッシング・ユニット（１００）に供給され、２５００μｍより小さい平均微粒子径を有する炭素質微粒子（２０）に変えられる。触媒化された炭素質原料を（３０）を、第１と第２のガス化リアクターに供給するために、ローディング・タンク内のガス化触媒、濾過により除去された過剰水、及び、結果として生じる乾燥機で乾燥された湿潤ケーキを含んでいる溶液に、微粒子を接触させる単独の触媒ローディング・ユニット（２００）に、炭素質微粒子は供給される。２つのガス化リアクター内において、触媒化された炭素質原料（３０）を、少なくとも、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、硫化水素、ＣＯＳ、アンモニア、ＨＣＮ、及び、水銀を含む第１の高温第１ガス流（４１）及び第２の高温第１ガス流（４２）に、原料を変えるための好ましい条件の下で、過熱器（７０１）にスチーム（３５）を供給する共通のスチーム源（７００）より供給されたスチーム（３５）により供給された過熱スチーム（３６）と接触させる。スチーム源（７００）により発生したスチーム（３３）の一部は、電気を発生させるためにスチームタービン（１５００）に送られる。第１と第２のガス化リアクターの各々は、それぞれの反応室から周期的に除去され、同伴触媒が回収（１４０）され触媒ローディング操作（２００）に戻される触媒回収操作（１４００）に送られる、同伴触媒を含む第１（３７）と第２（３８）の固形炭化生成物を生成する。触媒回収操作内で発生した排水（Ｗ１）は、必要に応じて、中和、及び／又は、精製のために、排水処理ユニット（１６００）に送られる。
【０１８９】
第１の高温第１ガス流（４１）及び第２の高温第１ガス流（４２）はそれぞれ、単独の（５０）低温第１ガス流を生成するために、単独の熱交換器（４００）に供給される。単独の低温第１ガス流（５０）は、少なくとも、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、アンモニア、及び、硫化水素を含む微量成分が激減された低温第１ガス流（５５）を生成するために、ＨＣＮ、水銀及びＣＯＳが除去される微量汚染物質除去ユニットに供給される。微量汚染物質除去ユニットによって発生したいかなる排水（Ｗ２）も、排水処理ユニット（１６００）に送られる。
【０１９０】
微量成分が激減された低温第１ガス流（５５）は、少なくとも、メタン、二酸化炭素、水素、アンモニア、及び、硫化水素を含む硫黄微量成分が激減された低温第１ガス流（５６）を供給するために、ガス流中の一酸化炭素が、実質的にＣＯ2に変えられる酸性シフト・ユニットに送られる。酸性シフト・ユニットによって発生したどの排水（Ｗ３）も、排水処理ユニット（１６００）に送られる。
【０１９１】
硫黄微量成分が激減された低温第１ガス流（５６）は、少なくとも、メタン、二酸化炭素、水素、及び、硫化水素を含む硫黄微量成分及びアンモニアが激減された低温第１ガス流（５７）を生成するために、ガス流からアンモニアが除去されるアンモニア除去ユニット（１０００）に供給される。アンモニア除去ユニットによって発生したいかなる排水（Ｗ４）も、排水処理ユニット（１６００）に送られる。
【０１９２】
硫黄微量成分、及び、アンモニアが激減された低温第１ガス流（５７）は、少なくとも、メタン、及び、水素を含んだ、単独の酸性ガスが激減されたガス流（６０）、並びに、Ｈ2Ｓ（６３）及びＣＯ2（６４）を含んだ吸収体を生成するために、ガス流をＨ2ＳとＣＯ2吸収体と接触させることによる順次の吸収によって、硫化水素と二酸化炭素が除去される、単独の酸性ガス除去ユニット（５００）へ供給される。Ｈ2Ｓを多く含む吸収体（６３）は、吸収したＨ2ＳがＨ2Ｓを含む吸収体（６３）から回収される硫黄回収ユニット（１３００）に送られ、クラウス・プロセスにより、硫黄に変えられる。再生されたＨ2Ｓ吸収体は、酸性ガス回収ユニット（５００）（図示されていない）に戻し、リサイクルすることができる。ＣＯ2を含む吸収体（６４）は、吸収したＣＯ2が、吸収したＣＯ2を含んだ吸収体（６４）から回収される二酸化炭素回収ユニット（１２００）に送られる；再生されたＣＯ2吸収体は、酸性ガス回収ユニット（５００）（図示されていない）に戻しリサイクルすることができる。回収されたＣＯ2（１２０）は、二酸化炭素圧縮機ユニット（１２０１）にて、隔離（sequestration）（１２１）のための適切な圧力へと圧縮することが可能である。
【０１９３】
最後に、単独の、酸性ガスが激減されたガス流（６０）のメタン部分は、単独のメタン製品流（７０）、及び、メタンが激減されたガス流（６５）を生成するために、単独のメタン取出ユニット（６００）によって、取出される。メタン製品流（７０）は、ガス・パイプライン（８０）へ供給するために、適切な圧力へ、メタン圧縮機ユニット（１６００）にて圧縮される。メタンが激減されたガス流（６５）は、各ガス化リアクター内部の、熱的に中立の状態を、実質的に保つために、ガス・リサイクル・ループと過熱器（７０１）を経由して、第１（３０１）と第２（３０２）のガス化リアクターの双方へ供給される合成ガス（１１０）に、ガス流中のメタンが変えられるリフォーマー（１１００）に送られる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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