(57)【要約】  低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムにおいて、一酸化炭素リッチな燃料ガスと水素を提供可能な燃料ガスとを２種類の燃料ガスとし、２種類の燃料ガスから一酸化炭素を分離するとともに水素を確保し、前記分離された一酸化炭素と前記確保された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置を設け、前記２種類の燃料ガスの標準状態での容量比を、前記一酸化炭素リッチな燃料ガスおよび水素を提供可能な燃料ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する。
2020054088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、
水素リッチな副生ガスを供給するＨ２リッチ副生ガス供給装置と、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスが供給され、前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置から前記水素リッチな副生ガスが供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記水素リッチな副生ガスとを混合して第１混合ガスとする混合装置と、
前記混合装置から前記第１混合ガスが供給され、前記第１混合ガスを水素と第１オフガスとに分離する水素分離装置と、
前記水素分離装置から前記第１オフガスが供給され、前記第１オフガスを一酸化炭素と第２オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、
前記水素分離装置から前記分離された水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された水素と前記分離された一酸化炭素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、
前記混合装置は、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記水素リッチな副生ガスとを、標準状態での容量比が前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定された値となるように混合する、
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム。
【請求項２】
一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、
水素リッチな副生ガスを供給するＨ２リッチ副生ガス供給装置と、
前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置に接続され前記水素リッチな副生ガスを水素と第３オフガスとに分離する水素分離装置と、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスが供給され、前記水素分離装置から前記第３オフガスが供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記第３オフガスとを混合して第２混合ガスとする混合装置と、
前記混合装置から前記第２混合ガスが供給され、前記第２混合ガスを一酸化炭素と第４オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、
前記水素分離装置から前記分離された水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記分離された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記混合装置に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置から前記水素分離装置に供給される前記水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、前記水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する、
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム。
【請求項３】
一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、
水素リッチな副生ガスを供給するＨ２リッチ副生ガス供給装置と、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置に接続され前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを一酸化炭素と第５オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、
前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置から前記水素リッチな副生ガスが供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記第５オフガスが供給され、前記水素リッチな副生ガスと前記第５オフガスとを混合して第３混合ガスとする混合装置と、
前記混合装置から前記第３混合ガスが供給され、前記第３混合ガスを水素と第６オフガスとに分離する水素分離装置と、
前記水素分離装置から前記分離された水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記分離された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記一酸化炭素分離装置に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置から前記混合装置に供給される前記水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する、
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム。
【請求項４】
一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、
水素を燃料ガスとして供給する水素供給装置と、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスが供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを一酸化炭素と第７オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、
前記水素供給装置から前記水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記一酸化炭素分離装置に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記水素供給装置から前記調合装置に供給される前記水素との標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、燃料ガスとしての水素に含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する、
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム。
【請求項５】
一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、
水蒸気を供給する水蒸気供給装置と、
ＣＯリッチガス化ガス供給装置から供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを所定割合で一方部分と他方部分とに分配する分配装置と、
前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分が供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分を一酸化炭素と第８オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、
前記水蒸気供給装置から前記水蒸気が供給され、前記分配装置から前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分が供給され、前記水蒸気と前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分とを変成反応させて水素リッチな変成ガス含有ガスを生成する一酸化炭素変成装置と、
前記一酸化炭素変成装置に接続され前記変成ガス含有ガスを水素と第９オフガスとに分離する水素分離装置と、
前記水素分離装置から前記分離された水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記分離された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記分配装置に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記水蒸気供給装置から前記一酸化炭素変成装置に供給される前記水蒸気との標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する、
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム。
【請求項６】
一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、
水蒸気を供給する水蒸気供給装置と、
ＣＯリッチガス化ガス供給装置から供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを所定割合で一方部分と他方部分とに分配する分配装置と、
前記分配装置から前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分が供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分を一酸化炭素と第８オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、
前記水蒸気供給装置から前記水蒸気が供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分が前記分配装置から供給され、前記水蒸気と前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分とを変成反応させて水素リッチな変成ガス含有ガスを生成する一酸化炭素変成装置と、
前記一酸化炭素変成装置から前記変成ガス含有ガスが供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記第８オフガスが供給され、前記変成ガス含有ガスと前記第８オフガスとを混合して第４混合ガスとする混合装置と、
前記混合装置に接続され前記第４混合ガスを水素と第１０オフガスとに分離する水素分離装置と、
前記水素分離装置から前記分離された水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記分離された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記分配装置に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記水蒸気供給装置から前記一酸化炭素変成装置に供給される前記水蒸気との標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する、
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム。
【請求項７】
一酸化炭素リッチな副生ガスを供給するＣＯリッチ副生ガス供給装置と、
炭酸ガスフリー水素を燃料ガスとして供給する炭酸ガスフリー水素供給装置と、
前記ＣＯリッチ副生ガス供給装置から前記一酸化炭素リッチな副生ガスが供給され、前記一酸化炭素リッチな副生ガスを一酸化炭素と第１１オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、
前記炭酸ガスフリー水素供給装置から前記炭酸ガスフリー水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記炭酸ガスフリー水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、
前記ＣＯリッチ副生ガス供給装置から前記一酸化炭素分離装置に供給される前記一酸化炭素リッチな副生ガスと前記炭酸ガスフリー水素供給装置から前記調合装置に供給される前記炭酸ガスフリー水素との標準状態での容量比を、前記一酸化炭素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、燃料ガスとしての水素に含まれる水素の前記目標値とに基づいて設定する、
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低炭素ＦＴ合成油を製造するのに適した合成ガスを製造するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化問題は深刻度を増しており、二酸化炭素排出の削減が強く求められ、自動車、飛行機等において石油系燃料の使用を制限する動きもある。このような背景からバイオマスの液体燃料化（ＢＴＬ：Ｂｉｏｍａｓｓ  Ｔｏ  Ｌｉｑｕｉｄ）が求められている。ＢＴＬは水素と一酸化炭素を適正な比率で反応させる必要があるので、水素の一酸化炭素に対するモル比（Ｈ２／ＣＯ）が目標値である合成ガスを容易に生成する方法が求められている。
特許文献１には、バイオマスを糖化処理して糖化液を生成し、この糖化液をメタン発酵処理してメタン発酵バイオガスを生成し、このメタン発酵バイオガスから水蒸気改質法や部分酸化法等を用いて水素と一酸化炭素を主成分とする合成ガスを生成し、この合成ガスをＦＴ合成処理してＦＴ合成油を生成することが記載されている。
特許文献２には、バイオマス原料から熱分解ガスを生成する熱分解炉と、熱分解ガスからＨ２ガスとＣＯガスを別個に選択分離するガス分離器と、そのＨ２ガスとＣＯガスを各々別個に貯蔵する貯蔵タンクと、各ガスを一定の流量比に保つ弁及び調節装置と、このガスを重合反応させる触媒反応器を有する液状炭化水素を合成する液状油製造装置が記載されている。
特許文献３には、水素及び一酸化炭素を含む混合ガスを水素分離膜に接触させて、前記水素を分離する水素分離工程と、前記水素分離膜に接触した後のオフガスを一酸化炭素分離膜に接触させて、前記一酸化炭素を分離する一酸化炭素分離工程と、を有する、ガス分離方法が記載されている。
特許文献４には、バイオマス原料を熱分解してバイオマスガスとする熱分解装置と、バイオマスガスを精製する精製装置と、精製したバイオマスガスを炭化水素合成触媒の存在下で炭化水素オイルとする炭化水素合成装置とから構成されたＢＬＴ製造システムにおいて、精製装置と炭化水素合成装置との間に、水素ガスを計量添加する水素供給系と、炭素と水素とのモル比が所定値となるように、バイオマスガスと水素を混合調整する調整装置とを備えることが記載されている。
特許文献５には、廃棄物やバイオマスをガス化処理して生成されるガス化可燃ガスは、原料の入荷が不安定であるので、ガス化可燃ガスを製鉄所で発生する副生可燃ガスと混合して、ボイラーや加熱炉の燃料ガスとして使用することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１７４５１８号
【特許文献２】特開２０１０−２４８４５９号公報
【特許文献３】特開２０１７−２０２４５９号公報
【特許文献４】国際公開第２０１０／１１９９７２号
【特許文献５】特開２０１１−６５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された方法では、メタン発酵バイオガスから水蒸気改質法や部分酸化法等を用いて水素と一酸化炭素を主成分とする合成ガスを生成しているが、どのようにして水素と一酸化炭素とのモル比を目標値にコントロールするかに言及していない。
通常、液状油製造装置に供給する水素の一酸化炭素に対するモル比は２程度である。特許文献２に記載された装置では、バイオマスを熱分解して生成したバイオマスガスから水素と一酸化炭素を別個に選択分離し、その水素と一酸化炭素をモル比２程度に応じた一定の流量比で重合反応させて液状炭化水素を合成しているので、バイオマスから生成した一酸化炭素リッチな熱分解ガスから分離される水素が不足し、バイオマスガスを有効に利用することが困難である。
特許文献３に記載されたガス分離方法は、３種以上のガスを混合し、混合した混合ガスから水素を分離し、水素を分離した後のオフガスから一酸化炭素を分離しているが、特許文献３は、分離される水素と一酸化炭素の割合が目標値となるように、水素リッチな燃料ガスと一酸化炭素リッチな燃料ガスとを設定割合で混合する技術に言及していない。
特許文献４に記載されたバイオマスガスと水素を混合調整する調整装置は、炭素と水素とのモル比が所定値となるように、バイオマスガスに水素を混合しているが、特許文献４は、バイオマスガスから一酸化炭素を分離し、分離された一酸化炭素に水素を適切に調合する技術を示していない。
特許文献５は、廃棄物やバイオマスをガス化処理して生成されるガス化可燃ガスを製鉄所で発生する副生可燃ガスと混合して、ボイラーや加熱炉の燃料ガスとして使用することを示しているが、一酸化炭素リッチな燃料ガスと水素リッチな燃料ガスとから一酸化炭素するに対する水素のモル比が目標値となる合成ガスを生成することに言及していない。【０００５】
本発明は、一酸化炭素リッチな燃料ガスと水素を提供可能な燃料ガスとから、炭酸ガスの排出を削減し、かつ両燃料ガスを無駄なく利用して、水素の一酸化炭素に対するモル比が目標値である合成ガスを容易かつ効率的に製造可能な低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムにおいて、一酸化炭素リッチな燃料ガスと水素を提供可能な燃料ガスとを２種類の燃料ガスとし、前記２種類の燃料ガスから一酸化炭素を分離するとともに水素を確保し、前記分離された一酸化炭素と前記確保された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置を設け、前記２種類の燃料ガスの標準状態での容量比を、前記一酸化炭素リッチな燃料ガスおよび水素を提供可能な燃料ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定することを最も主要な特徴とする。
一酸化炭素リッチな燃料ガスと水素を提供可能な燃料ガスとの２種類の燃料ガスは、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガス、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスと水素、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水蒸気、或いは一酸化炭素リッチな副生ガスと炭酸ガスフリー水素との組合せのいずれか一つである。一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスは、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含み一酸化炭素の含有率（割合）が高いガス化ガスであり、水素リッチな副生ガスは、水素の含有率（割合）が高い副生ガスであり、一酸化炭素リッチな副生ガスは、一酸化炭素の含有率（割合）が高い副生ガスである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムは、２種類の燃料ガスの標準状態での容量比を、前記一酸化炭素リッチなガスおよび水素を提供可能な燃料ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、前記目標値に基づいて設定するので、前記２種類の燃料ガスを適量に保持することができる。これにより、前記２種類の燃料ガスの量が必要以上に増大し、システム自体、特に一酸化炭素分離装置が大型化し、設置費やランニングコストが増大することを防止できる。さらに、前記２種類の燃料ガスを無駄なく利用して低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガスを製造することができる。また、前記２種類の燃料ガスの少なくとも一方を、炭酸ガスの排出量を低減して生成したガスとするので、炭酸ガス排出を削減して低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】第２の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図３】第３の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図４】第４の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図５】第５の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図６】第６の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図７】第７の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
１．第１の実施形態の構成
第１の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム１は、図１に示すように、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０と、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０と、混合装置３０と、水素分離装置４０と、一酸化炭素分離装置５０と、調合装置６０とによって構成されている。
【００１０】
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム１の最終段となる調合装置６０には、公知のＦＴ合成油製造装置２が接続されている。ＦＴ合成油製造装置２は、供給された一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値である合成ガスから公知のフィッシャー・トロプシュ法（ＦＴ法：Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓ）を用いて触媒反応で所望のＦＴ合成油（液体炭化水素）を生成する。ＦＴ合成油製造装置２は公知であり、各種の触媒が充填された反応器に組成（Ｈ２／ＣＯモル比）を調整した合成ガスを導入し、化学式（１）に示す合成反応を行わせてＦＴ合成油（液体炭化水素）を生成する。
（２ｎ＋１）Ｈ２  ＋ｎＣＯ  →  ＣｎＨ２ｎ＋２  ＋ｎＨ２Ｏ      （１）
式（１）より、水素（Ｈ２）と一酸化炭素（ＣＯ）とを適正な比率で反応させる必要があり、調合装置６０では、水素の一酸化炭素に対するモル比が式（１）から求められる目標値となるように調合される。ＦＴ合成油の生成において、化学式（１）のｎは、５から２０であるので、目標値はほぼ２である。
【００１１】
ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は、ガス化ガスを生成するガス化炉および生成されたガス化ガスを精製する精製装置を含む。ガス化炉は、燃料として間伐材、廃木材、稲わら、麦わら、もみがら、コーン等のバイオマス、好ましくは、木質バイオマスを供給されると、バイオマス由来ガス化ガス１００％のガス化ガスを生成する。バイオマス由来ガス化ガスは一酸化炭素リッチなガスであり、組成の一例を容積％で示すと、一酸化炭素（ＣＯ）４８％、水素（Ｈ２）１６％、メタン（ＣＨ４）１６％、炭酸ガス（ＣＯ２）１３％、炭化水素（ＣｍＨｎ）７％である。
ガス化炉は、バイオマスと石炭との混合物を混合燃料として供給されると、バイオマス由来ガス化ガスと石炭由来ガス化ガスとが混ざった混合燃料由来のガス化ガスを生成する。さらに、ガス化炉は、バイオマスと廃プラスチック（塩化ビニールを含まない）との混合物を混合燃料として供給されると、バイオマス由来ガス化ガスと廃プラスチック由来ガス化ガスとが混ざった混合燃料由来のガス化ガスを生成する。このように、ガス化炉は、供給される燃料に応じて、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含み一酸化炭素の含有率（割合）が高い、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを生成する。そして、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は、混合装置３０に接続され、ガス化炉で生成された少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを精製装置で精製して混合装置３０に供給する。
少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスをガス化炉で生成し、精製装置で精製した少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスをガスホルダーに貯蔵するようにした場合は、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガス含むガス化ガスを貯蔵し、混合装置３０に供給するガスホルダーであってもよい。
【００１２】
Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０は混合装置３０に接続され、コークス炉ガスおよび製油所ガスの少なくとも一方からなる水素リッチな副生ガスを混合装置３０に供給する。水素リッチな副生ガスは、水素の含有率（割合）が高く、水素を提供可能なガスである。コークス炉ガスは、コークス製造に伴い発生する水素リッチな乾留ガスである。製油所ガスは原油の精製プロセスで発生する水素リッチなオフガスである。水素リッチな副生ガスの一つであるコークス炉ガスの組成の一例を容積％で示すと、一酸化炭素（ＣＯ）７％、水素（Ｈ２）５６％、メタン（ＣＨ４）２７％、炭酸ガス（ＣＯ２）７％、炭化水素（ＣｍＨｎ）３％である。コークス炉ガスおよび製油所ガスの少なくとも一方からなる水素リッチな副生ガスをガスホルダーに貯蔵するようにした場合は、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０は、水素リッチな副生ガスを貯蔵し、混合装置３０に供給するガスホルダーであってもよい。
【００１３】
混合装置３０は、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給されるとともに、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０から水素リッチな副生ガスが供給され、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを混合し、混合ガス（第１混合ガス）を生成するように構成されている。このように、混合装置３０は、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガス（一酸化炭素リッチな燃料ガス）と水素リッチな副生ガス（水素を提供可能な燃料ガス）との２種類の燃料ガスを供給される。
【００１４】
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム１で製造する合成ガスは、一酸化炭素に対する水素のモル比を目標値のほぼ２とするガスであるので、混合装置３０は、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを、標準状態での容量比が、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、目標値とに基づいて設定された値となるように混合する。少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスは一酸化炭素リッチであるので、水素リッチな合成ガスの製造において水素を補充するために水素リッチな副生ガスを混合する。
【００１５】
例えば、上述の組成のバイオマス由来ガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを２種類の燃料ガスとすると、標準状態でバイオマス由来ガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合は４８％、水素の割合は１６％であり、水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合は７％、水素の割合は５６％である。従って、バイオマス由来ガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを容量比（１：ｘ）で混合すると、混合ガスに含まれる一酸化炭素の割合は、０．４８＋０．０７ｘとなり、水素の割合は、０．１６＋０．５６ｘとなる。混合ガスに含まれる一酸化炭素に対する水素の容量比を目標値、例えば２とするための水素リッチな副生ガスの容量は式（２）から、
（０．１６＋０．５６ｘ）／(０．４８＋０．０７ｘ)＝２        （２）
ｘ＝８０／４２≒２となる。
従って、例えば、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０から混合装置３０に供給される水素リッチな副生ガスの量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から混合装置３０に供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量の２倍にして混合装置３０で混合すると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスを無駄なく利用することができる。
上記例では、バイオマス由来ガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを、標準状態での容量比が、バイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合(４８％と７％)および水素の割合（１６％と５６％）と、目標値（２）とに基づいて設定された値となるように混合している。
これにより、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに水素リッチな副生ガスを混合された混合ガスは水素の含有量が多くなり、低炭素ＦＴ合成油を製造するのに適した合成ガス製造の歩留まりを向上することができる。
【００１６】
水素分離装置４０は、混合装置３０に接続され、供給された第１混合ガスを、水素と第１オフガスとに分離する。水素分離装置４０は、公知の圧力変動吸着法（ＰＳＡ：Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｗｉｎｇ  Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）、水素分離高分子膜、水素分離金属膜、深冷分離法等を用いたものでよい。
【００１７】
一酸化炭素分離装置５０は、水素分離装置４０に接続され、供給された第１オフガスを一酸化炭素と第２オフガスとに分離する。一酸化炭素分離装置３０は、公知の圧力変動吸着法（ＰＳＡ）、一酸化炭素分離高分子膜、一酸化炭素分離金属膜、深冷分離法等を用いたものでよい。
【００１８】
調合装置６０は、水素分離装置４０と一酸化炭素分離装置５０とに接続され、水素分離装置４０から供給される水素と一酸化炭素分離装置５０から供給される一酸化炭素の容量を同温、同圧でそれぞれ計測し、一酸化炭素の容量に対する水素の容量が、目標値になるように調合するものである。これにより、水素分離装置４０で分離された水素と一酸化炭素分離装置５０で分離された一酸化炭素は、一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合されて合成ガスとなる。
【００１９】
一酸化炭素分離装置５０には、オフガス利用装置３が接続され、一酸化炭素ガス分離装置５０から供給された第２オフガスを燃料として利用する。オフガス利用装置３は、ボイラーの燃焼炉等である。
【００２０】
２．第１の実施形態の作動
ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを混合装置３０に供給し、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０は水素リッチな副生ガスを混合装置３０に供給する。混合装置３０は少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを混合して第１混合ガスを生成し、水素分離装置４０に供給する。水素分離装置４０は供給された第１混合ガスを水素と第１オフガスに分離し、第１オフガスを一酸化炭素分離装置５０に、水素を調合装置６０に供給する。一酸化炭素分離装置５０は供給された第１オフガスを一酸化炭素と第２オフガスに分離し、一酸化炭素を調合装置６０に供給する。調合装置６０は、供給された水素および一酸化炭素を水素の一酸化炭素に対するモル比が目標値になるように調合して、低炭素ＦＴ合成油の製造に適した合成ガスにする。
【００２１】
ＦＴ合成油製造装置２は、低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム１から供給された合成ガスからＦＴ合成油を生成する。オフガス利用装置３は、供給された第２オフガスを燃焼して燃焼熱を利用する。これにより、２種類の燃料ガスを有効に利用することができる。
【００２２】
３．第１の実施形態の効果
第１の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム１によれば、２種類の燃料ガスである一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、前記２種類の燃料ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、製造する合成ガスの一酸化炭素に対する水素のモル比の目標値とに基づいて設定された値とするので、前記２種類の燃料ガスを無駄なく利用することができる。さらに、前記２種類の燃料ガスの量が必要以上に増大することがなく、システム自体、特に水素分離装置や一酸化炭素分離装置の大型化および設置費やランニングコストの増大を防止することができる。また、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの製造は、炭酸ガスの排出量が少ないので、炭酸ガス排出を削減して低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガスを製造することができる。
【００２３】
４．第２の実施形態の構成
第２の実施形態は、図２に示すように、水素分離装置４０がＨ２リッチ副生ガス供給装置２０と混合装置３０との間に接続され、混合装置３０が一酸化炭素分離装置５０に直接接続された点、およびＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から混合装置３０に供給される少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスとＨ２リッチ副生ガス供給装置２０から水素分離装置４０に供給される水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、前記水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する点が第１実施形態と異なる。従って、第１の実施形態と同じ構成要素には同一の参照番号を付して説明を省略する。
【００２４】
Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０が水素分離装置４０に接続され、水素リッチな副生ガスを水素分離装置４０に供給する。水素分離装置４０は調合装置６０に接続され、分離した水素を調合装置６０に供給するとともに、第３オフガスを混合装置３０に供給する。ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は混合装置３０に接続され、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを混合装置３０に供給する。混合装置３０は、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと第３オフガスとを混合して第２混合ガスとし、一酸化炭素分離装置５０に供給する。
【００２５】
第２混合ガスには、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる水素が含まれ、第２混合ガスに含まれる水素は一酸化炭素分離装置５０から第４オフガスに含まれてオフガス利用装置３に送出され、調合装置６０に供給されない。従って、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素は、調合装置６０に供給されるが、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる水素は調合装置６０に供給されない。従って、２種類の燃料ガスとして供給される少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスの量は、標準状態での容量比が少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定された値となるように設定する。
例えば、２種類の燃料ガスとして前述の組成と同じバイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスを用いると、第２混合ガスに含まれる一酸化炭素に対する水素の容量比を目標値、例えば２とするための水素リッチな副生ガスの容量ｘは、バイオマス由来ガス化ガスの容量を１とすると、式（３）から、
（０．５６ｘ）／(０．４８＋０．０７ｘ)＝２        （３）
ｘ＝９６／４２≒２．３となる。
従って、例えば、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０から水素分離装置４０に供給される水素リッチな副生ガスの量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から混合装置３０に供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量の２．３倍にすると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスを無駄なく利用することができる。
【００２６】
５．第２の実施形態の効果
第２の実施形態では、第１の実施形態が奏する効果に加え、水素分離装置４０には水素リッチな副生ガスのみが供給されるので、水素分離装置を小型化し、設置費やランニングコストを低減することができる。
【００２７】
６．第３の実施形態の構成
第３の実施形態は、図３に示すように、一酸化炭素分離装置５０がＣＯリッチガス化ガス供給装置１０と混合装置３０との間に接続され、水素分離装置４０にオフガス利用装置４が接続された点、およびＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から一酸化炭素分離装置５０に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスとＨ２リッチ副生ガス供給装置２０から混合装置３０に供給される前記水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する点が第１実施形態と異なる。従って、第１の実施形態と同じ構成要素には同一の参照番号を付して説明を省略する。
【００２８】
ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０が一酸化炭素分離装置５０に接続され、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを一酸化炭素分離装置５０に供給する。一酸化炭素分離装置５０は、分離した一酸化炭素を調合装置６０に供給し、第５オフガスを混合装置に供給する。混合装置３０は、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０から供給された水素リッチな副生ガスと第５オフガスとを混合して第３混合ガスとし、水素分離装置４０に供給する。水素分離装置４０は、第３混合ガスを供給され、分離した水素を調合装置６０の供給し、第６オフガスをオフガス利用装置４に供給する。オフガス利用装置４は、供給された第６オフガスを燃焼して燃焼熱を利用する。これにより、２種類の燃料ガスを有効に利用することができる。
【００２９】
第３混合ガスには、水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素が含まれ、第３混合ガスに含まれる一酸化炭素は水素分離装置４０から第６オフガスに含まれてオフガス利用装置４に送出され、調合装置６０に供給されない。従って、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスに含まれる水素は、調合装置６０に供給されるが、水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素は調合装置６０に供給されない。
従って、２種類の燃料ガスとして供給する少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスの量は、標準状態での容量比が少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定された値となるように設定する。
例えば、２種類の燃料ガスとして前述の組成と同じバイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスを用いると、合成ガスに含まれる一酸化炭素に対する水素の容量比を目標値、例えば２とするための水素リッチな副生ガスの容量ｘは、バイオマス由来ガス化ガスの容量を１とすると、次式（４）から、
（０．１６＋０．５６ｘ）／(０．４８)＝２        （４）
ｘ＝０．８０／０．５６≒１．４となる。
従って、例えば、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０から混合装置３０に供給される水素リッチな副生ガスの量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から一酸化炭素分離装置５０に供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量の１．４倍にすると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスを無駄なく利用することができる。
【００３０】
７．第３の実施形態の効果
第３の実施形態では、第１の実施形態が奏する効果に加え、一酸化炭素分離装置５０には少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスのみが供給されるので、一酸化炭素分離装置５０を小型化し、設置費やランニングコストを低減することができる。
【００３１】
８．第４の実施形態の構成
第４の実施形態は、図４に示すように、２種類の燃料ガスとして少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素とを用いる点が第１の実施形態と異なるので、第１の実施形態と同じ構成要素には同一の参照番号を付して、この相違点を中心に説明する。この場合、水素が、水素を提供可能な燃料ガスであり、その組成は水素の割合が１００％である。
【００３２】
水素供給装置２５が調合装置６０に接続され、水素を調合装置６０に供給する。水素供給装置２５から供給される水素としては、ソーダ電解水素、水電解水素、天然ガス改質水素、バイオガス改質水素、ＣＯ２フリー水素のいずれか一種又は複数種を混合したものでもよい。一酸化炭素分離装置５０は、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給された一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスから一酸化炭素を分離して調合装置６０に供給し、第７オフガスをオフガス利用装置３に供給する。調合装置６０は、水素供給装置２５から供給された水素と一酸化炭素分離装置５０から供給された一酸化炭素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする。
【００３３】
２種類の燃料ガスとして供給される少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素ガスの量は、標準状態での容量比が少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、燃料ガスとして供給される水素に含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定された値となるように設定する。
例えば、前述の組成と同じバイオマス由来ガス化ガスおよび水素を用い、バイオマス由来ガス化ガスの容量を１とすると、混合ガスに含まれる一酸化炭素に対する水素の容量比を目標値、例えば２とするための水素の容量ｘは、式（５）から、
ｘ／０．４８＝２        （５）
ｘ＝０．４８×２＝０．９６となる。
従って、例えば、水素供給装置２５から調合装置６０に供給される水素の量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から一酸化炭素分離装置５０に供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量とほぼ同じにすると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水素を無駄なく利用することができる。
【００３４】
９．第４の実施形態の効果
第４の実施形態では、第１の実施形態が奏する効果に加え、一酸化炭素分離装置５０には少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスのみが供給されるので、一酸化炭素分離装置５０を小型化できるとともに水素分離装置が不要となるので、設置費やランニングコストを低減することができる。
【００３５】
１０．第５の実施形態の構成
第５の実施形態は、図５に示すように、２種類の燃料ガスとして少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水蒸気とを用いた点が第１の実施形態とことなるので、第１の実施形態と同じ構成要素には同一の参照番号を付してこの相違点を中心に説明する。この場合、水蒸気が水素を提供可能な燃料ガスである。
【００３６】
ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は分配装置７０に接続され、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを分配装置７０に供給する。水蒸気供給装置２７が、一酸化炭素変成装置８０に接続され、水蒸気を一酸化炭素変成装置８０に供給する。分配装置７０は一酸化炭素分離装置５０と一酸化炭素変成装置８０とに接続され、供給された少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを所定割合に分配し、分配した少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分を一酸化炭素分離装置５０に供給し、他方部分を一酸化炭素変成装置８０に供給する。一酸化炭素分離装置５０は供給された少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分を一酸化炭素と第８オフガスとに分離し、分離した一酸化炭素を調合装置６０に供給し、第８オフガスをオフガス利用装置３に供給する。
【００３７】
一酸化炭素変成装置８０は、分配装置７０から供給されたた少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分に含まれる一酸化炭素と水蒸気供給装置２７から供給された水蒸気とを触媒の存在下で化学式（２）に示すように発熱反応させて水素と炭酸ガスからなる水素リッチな変成ガス含有ガスを生成する。
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ  →  Ｈ２＋ＣＯ２  （発熱反応）      （２）
一酸化炭素変成装置８０は水素分離装置４０に接続され、生成した水素リッチな変成ガス含有ガスを水素分離装置４０に供給する。一酸化炭素変成装置８０は放熱装置８１を備え、発熱反応で生じた熱を放熱装置８１で放熱する。水素分離装置４０は調合装置６０とオフガス利用装置４とに接続され、分離した水素を調合装置６０に供給し、第９オフガスをオフガス利用装置４に供給する。オフガス利用装置３、４をボイラーの燃焼炉とし、このボイラーで生成した水蒸気を水蒸気供給装置２７に供給すると炭酸ガスの発生を抑制することができる。その他、ＦＴ合成油製造装置２でのＦＴ合成（発熱反応）の排熱、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０での排熱を利用可能である。
【００３８】
２種類の燃料ガスとして供給される少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水蒸気の量は、標準状態での容量比が少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、分配装置７０で分配されたバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分に対する他方部分の分配比ｐと、前記目標値とに基づいて設定された値となるように設定する。例えば、２種類の燃料ガスとして前述の組成と同じバイオマス由来ガス化ガスおよび水蒸気を用い、目標値を２とした場合について、分配比ｐを算出する。一酸化炭素変成装置８０に分配装置７０から供給される一酸化炭素の量と水蒸気供給装置２７から供給される水蒸気の量は化学式（２）から同じである。ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給されるバイオマス由来ガス化ガスの容量を１とすると、一酸化炭素分離装置５０から調合装置６０に供給される一酸化炭素の量は［０．４８×１／（１＋ｐ）］であり、水素分離装置４０から調合装置６０に供給される水素の量は、バイオマス由来ガス化ガスの他方部分に含まれる一酸化炭素から変成された水素の量［０．４８×ｐ／（１＋ｐ）］と他方部分に含まれる水素の量［０．１６×ｐ／（１＋ｐ）］である。従って、分配比ｐは、次式（５）から、
［０．４８×ｐ／（１＋ｐ）＋０．１６×ｐ／（１＋ｐ）］／［０．４８×１／（１＋ｐ）］＝２                                      （５）
ｐ＝０．９６／ ０．６４＝１．５となる。
これにより、例えば、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給されるバイオマス由来ガス化ガスを、一方部分に対する他方部分の分配比が１．５となるように分配装置７０で分配し、水蒸気供給装置８０から一酸化炭素変成装置８０に供給される標準状態に換算した水蒸気の量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量のｐ／（１＋ｐ）＝０．６倍にすると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水蒸気を無駄なく利用することができる。
【００３９】
１１．第５の実施形態の効果
第５の実施形態では、第１の実施形態が奏する効果に加え、一酸化炭素分離装置５０には少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスのみが供給されるので、一酸化炭素分離装置５０を小型化できるので、設置費やランニングコストを低減することができる。さらに、２種類の燃料ガスがともに炭酸ガスの排出量が少ないので、炭酸ガス排出を極めて削減して低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガスを製造することができる。
【００４０】
１２．第６の実施形態の構成
第６の実施形態は、図６に示すように、一酸化炭素分離装置５０に混合装置３０をオフガス利用装置３に代えて接続し、混合装置３０を一酸化炭素変成装置８０と水素分離装置４０との間に接続した点のみが第５実施形態と異なるので、相違点のみについて説明する。
【００４１】
一酸化炭素分離装置５０は、分配装置７０から供給された一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分から一酸化炭素を分離し、分離した一酸化炭素を調合装置６０に供給し、第８オフガスを混合装置３０に供給する。混合装置３０は、一酸化炭素変成装置８０から供給された変成ガス含有ガスと一酸化炭素分離装置５０から供給された第８オフガスとを混合して第４混合ガスを生成して水素分離装置４０に供給する。水素分離装置４０は第４混合ガスから水素を分離して調合装置６０に供給し、第１０オフガスをオフガス利用装置４に供給する。
【００４２】
第６実施形態において、例えば、２種類の燃料ガスとして前述の組成と同じバイオマス由来ガス化ガスおよび水蒸気を用い、目標値を２とした場合について、分配装置７０による分配比ｐを算出する。バイオマス由来ガス化ガスの量を１とすると、分配装置７０によって分配されたバイオマス由来ガス化ガスの一方部分に含まれる一酸化炭素の量は、０．４８×１／（１＋ｐ）であり、一酸化炭素分離装置５０で分離されて調合装置６０に供給される。一方部分に含まれる水素の量は、０．１６×ｐ／（１＋ｐ）であり、第８オフガスに含まれて混合装置３０に供給される。分配装置７０によって分配されたバイオマス由来ガス化ガスの他方部分に含まれる一酸化炭素の量は、０．４８×ｐ／（１＋ｐ）であり、一酸化炭素変成装置８０で同量の水蒸気と変成反応して同量の水素を含む水素リッチな変成ガス含有ガスとなる。変成ガス含有ガスには、バイオマス由来ガス化ガスの他方部分に含まれる水素が含まれるので、第８オフガスと変成ガス含有ガスとを混合した第４混合ガスには、［０．１６＋０．４８×ｐ／（１＋ｐ）］の水素が含まれており、この水素は水素分離装置４０で分離されて調合装置６０に供給される。従って、分配比ｐは、次式（５）から、
[０．１６＋０．４８×ｐ／（１＋ｐ）]／[０．４８×１／（１＋ｐ）]＝２                                                      （５）
ｐ＝０．８０／０．６４＝１．２５となる。
これにより、例えば、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給されるバイオマス由来ガス化ガスを、一方部分に対する他方部分の分配比が１．２５となるように分配装置７０で分配し水蒸気供給装置２７から一酸化炭素変成装置８０に供給される標準状態に換算した水蒸気の量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量のｐ／（１＋ｐ）＝０．５６倍にすると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水蒸気を無駄なく利用することができる。
【００４３】
１１．第６の実施形態の効果
第６の実施形態では、第５の実施形態が奏する効果に加え、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる炭素と水素の全てを合成ガスの製造に使用することができる。
【００４４】
１２．第７の実施形態の構成
第７の実施形態は、図７に示すように、２種類の燃料ガスとして一酸化炭素リッチな副生ガスと炭酸ガスフリー水素とを用いる点が第４の実施形態と異なるので、第４の実施形態と同じ構成要素には同一の参照番号を付して、この相違点を中心に説明する。この場合、炭酸ガスフリー水素が、水素を提供可能な燃料ガスであり、その組成は水素の割合が１００％である。
炭酸ガスフリー水素は、炭酸ガスの排出量を低減して生成した水素であり、ＣＣＳ付石炭ガス化ガス由来水素、再生可能電力利用水電解水素、バイオマス由来水素、原子力水素等のいずれか一種又は複数種を混合したものでよい。ＣＣＳ付石炭ガス化ガス由来水素は、ＣＣＳ（Ｃａｒｂｏｎ−Ｄｉｏｘｉｄｅ  Ｃａｐｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｓｔｏｒａｇｅ）付石炭ガス化ガス装置によって製造された石炭ガス化ガスから水素を分離して生成した水素である。再生可能電力利用水電解水素は、太陽光発電、風力発電、地熱発電、波力発電、潮力発電等によって得られた電力を使用して水を電気分解して生成した水素である。バイオマス由来水素は、メタン発酵で得たバイオガスを改質して生成した水素、或はバイオマスガス化ガスの一酸化炭素を変成反応させて生成した水素である。原子力水素は、原子力電力で水を電気分解して生成した水素、 原子炉熱によって水を熱化学分解して生成した水素等がある。
一酸化炭素リッチな副生ガスとしては、炭酸ガス排出係数の大きい、転炉ガス、高炉ガス等を使用する。転炉ガスは、転炉における鉄の精錬工程で生じる副生ガスで、一酸化炭素が約７０％ほど含まれる。高炉ガスは、高炉で鉄鉱石を還元して銑鉄を製造する際に生じる副生ガスで、一酸化炭素が約２５％含まれる。
【００４５】
ＣＯリッチ副生ガス供給装置１５が一酸化炭素分離装置５０に接続され、一酸化炭素の含有率（割合）が高い一酸化炭素リッチな副生ガスを一酸化炭素分離装置５０に供給する。一酸化炭素分離装置５０は、ＣＯリッチ副生ガス供給装置１５から供給された一酸化炭素リッチな副生ガスから一酸化炭素を分離して調合装置６０に供給し、第１１オフガスをオフガス利用装置３に供給する。第１１オフガスをフレア処理して無害化し、外部に排出してもよい。炭酸ガスフリー水素供給装置２９が調合装置６０に接続され、炭酸ガスフリー水素を調合装置６０に供給する。
【００４６】
２種類の燃料ガスとして供給される一酸化炭素リッチな副生ガスと炭酸ガスフリー水素ガスの量は、第４の実施形態と同様に標準状態での容量比が一酸化炭素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、燃料ガスとしての炭酸ガスフリー水素に含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定された値となるように設定する。
【００４７】
１３．第７の実施形態の効果
第７の実施形態では、第１の実施形態が奏する効果に加え、一酸化炭素分離装置５０には一酸化炭素リッチな副生ガスのみが供給されるので、一酸化炭素分離装置５０を小型化できる。さらに、水素分離装置が不要となるので、設置費やランニングコストを低減することができる。一方の燃料ガスとして一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに代えて一酸化炭素リッチな副生ガスを用いる点では、第１の実施例より炭酸ガス排出が多くなるが、他方の燃料ガスとして炭酸ガスフリー水素を用いるので、炭酸ガス排出を低減して低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガスを製造することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１：低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム、  ２：ＦＴ合成油製造装置、  ３，４：オフガス利用装置、  １０：ＣＯリッチガス化ガス供給装置、  １５：ＣＯリッチ副生ガス供給装置、  ２０：Ｈ２リッチ副生ガス供給装置、  ２５：水素供給装置、  ２７：水蒸気供給装置、  ２９：炭酸ガスフリー水素供給装置、  ３０：混合装置、  ４０：水素分離装置、  ５０：一酸化炭素分離装置、  ６０：調合装置、  ７０：分配装置、  ８０：一酸化炭素変成装置
【図１】
2020054088.tif 000003
【図２】
2020054088.tif 000004
【図３】
2020054088.tif 000005
【図４】
2020054088.tif 000006
【図５】
2020054088.tif 000007
【図６】
2020054088.tif 000008
【図７】
2020054088.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月17日(2019.4.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低炭素ＦＴ合成油を製造するのに適した合成ガスを製造するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化問題は深刻度を増しており、二酸化炭素排出の削減が強く求められ、自動車、飛行機等において石油系燃料の使用を制限する動きもある。このような背景からバイオマスの液体燃料化（ＢＴＬ：Ｂｉｏｍａｓｓ  Ｔｏ  Ｌｉｑｕｉｄ）が求められている。ＢＴＬは水素と一酸化炭素を適正な比率で反応させる必要があるので、水素の一酸化炭素に対するモル比（Ｈ２／ＣＯ）が目標値である合成ガスを容易に生成する方法が求められている。
特許文献１には、バイオマスを糖化処理して糖化液を生成し、この糖化液をメタン発酵処理してメタン発酵バイオガスを生成し、このメタン発酵バイオガスから水蒸気改質法や部分酸化法等を用いて水素と一酸化炭素を主成分とする合成ガスを生成し、この合成ガスをＦＴ合成処理してＦＴ合成油を生成することが記載されている。
特許文献２には、バイオマス原料から熱分解ガスを生成する熱分解炉と、熱分解ガスからＨ２ガスとＣＯガスを別個に選択分離するガス分離器と、そのＨ２ガスとＣＯガスを各々別個に貯蔵する貯蔵タンクと、各ガスを一定の流量比に保つ弁及び調節装置と、このガスを重合反応させる触媒反応器を有する液状炭化水素を合成する液状油製造装置が記載されている。
特許文献３には、水素及び一酸化炭素を含む混合ガスを水素分離膜に接触させて、前記水素を分離する水素分離工程と、前記水素分離膜に接触した後のオフガスを一酸化炭素分離膜に接触させて、前記一酸化炭素を分離する一酸化炭素分離工程と、を有する、ガス分離方法が記載されている。
特許文献４には、バイオマス原料を熱分解してバイオマスガスとする熱分解装置と、バイオマスガスを精製する精製装置と、精製したバイオマスガスを炭化水素合成触媒の存在下で炭化水素オイルとする炭化水素合成装置とから構成されたＢＴＬ製造システムにおいて、精製装置と炭化水素合成装置との間に、水素ガスを計量添加する水素供給系と、炭素と水素とのモル比が所定値となるように、バイオマスガスと水素を混合調整する調整装置とを備えることが記載されている。
特許文献５には、廃棄物やバイオマスをガス化処理して生成されるガス化可燃ガスは、原料の入荷が不安定であるので、ガス化可燃ガスを製鉄所で発生する副生可燃ガスと混合して、ボイラーや加熱炉の燃料ガスとして使用することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１７４５１８号
【特許文献２】特開２０１０−２４８４５９号公報
【特許文献３】特開２０１７−２０２４５９号公報
【特許文献４】国際公開第２０１０／１１９９７２号
【特許文献５】特開２０１１−６５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された方法では、メタン発酵バイオガスから水蒸気改質法や部分酸化法等を用いて水素と一酸化炭素を主成分とする合成ガスを生成しているが、どのようにして水素と一酸化炭素とのモル比を目標値にコントロールするかに言及していない。
通常、液状油製造装置に供給する水素の一酸化炭素に対するモル比は２程度である。特許文献２に記載された装置では、バイオマスを熱分解して生成したバイオマスガスから水素と一酸化炭素を別個に選択分離し、その水素と一酸化炭素をモル比２程度に応じた一定の流量比で重合反応させて液状炭化水素を合成しているので、バイオマスから生成した一酸化炭素リッチな熱分解ガスから分離される水素が不足し、バイオマスガスを有効に利用することが困難である。
特許文献３に記載されたガス分離方法は、３種以上のガスを混合し、混合した混合ガスから水素を分離し、水素を分離した後のオフガスから一酸化炭素を分離しているが、特許文献３は、分離される水素と一酸化炭素の割合が目標値となるように、水素リッチな燃料ガスと一酸化炭素リッチな燃料ガスとを設定割合で混合する技術に言及していない。
特許文献４に記載されたバイオマスガスと水素を混合調整する調整装置は、炭素と水素とのモル比が所定値となるように、バイオマスガスに水素を混合しているが、特許文献４は、バイオマスガスから一酸化炭素を分離し、分離された一酸化炭素に水素を適切に調合する技術を示していない。
特許文献５は、廃棄物やバイオマスをガス化処理して生成されるガス化可燃ガスを製鉄所で発生する副生可燃ガスと混合して、ボイラーや加熱炉の燃料ガスとして使用することを示しているが、一酸化炭素リッチな燃料ガスと水素リッチな燃料ガスとから一酸化炭素するに対する水素のモル比が目標値となる合成ガスを生成することに言及していない。
【０００５】
本発明は、一酸化炭素リッチな燃料ガスと水素を提供可能な燃料ガスとから、炭酸ガスの排出を削減し、かつ両燃料ガスを無駄なく利用して、水素の一酸化炭素に対するモル比が目標値である合成ガスを容易かつ効率的に製造可能な低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１．第一の低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム）
第一の低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムは、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、水素リッチな副生ガスを供給するＨ２リッチ副生ガス供給装置と、前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置に接続され前記水素リッチな副生ガスを水素と第３オフガスとに分離する水素分離装置と、前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスが供給され、前記水素分離装置から前記第３オフガスが供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記第３オフガスとを混合して第２混合ガスとする混合装置と、前記混合装置から前記第２混合ガスが供給され、前記第２混合ガスを一酸化炭素と第４オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、前記水素分離装置から前記分離された水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記分離された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記混合装置に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置から前記水素分離装置に供給される前記水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、前記水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する。
（２．第二の低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム）
第二の低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムは、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、水素リッチな副生ガスを供給するＨ２リッチ副生ガス供給装置と、前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置に接続され前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを一酸化炭素と第５オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置から前記水素リッチな副生ガスが供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記第５オフガスが供給され、前記水素リッチな副生ガスと前記第５オフガスとを混合して第３混合ガスとする混合装置と、
前記混合装置から前記第３混合ガスが供給され、前記第３混合ガスを水素と第６オフガスとに分離する水素分離装置と、前記水素分離装置から前記分離された水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記分離された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記一酸化炭素分離装置に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置から前記混合装置に供給される前記水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する。
（３．第三の低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム）
第三の低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムは、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、水蒸気を供給する水蒸気供給装置と、ＣＯリッチガス化ガス供給装置から供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを所定割合で一方部分と他方部分とに分配する分配装置と、前記分配装置から前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分が供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分を一酸化炭素と第８オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、前記水蒸気供給装置から前記水蒸気が供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分が前記分配装置から供給され、前記水蒸気と前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分とを変成反応させて水素リッチな変成ガス含有ガスを生成する一酸化炭素変成装置と、前記一酸化炭素変成装置から前記変成ガス含有ガスが供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記第８オフガスが供給され、前記変成ガス含有ガスと前記第８オフガスとを混合して第４混合ガスとする混合装置と、前記混合装置に接続され前記第４混合ガスを水素と第１０オフガスとに分離する水素分離装置と、前記水素分離装置から前記分離された水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記分離された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記分配装置に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記水蒸気供給装置から前記一酸化炭素変成装置に供給される前記水蒸気との標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する。
【発明の効果】
【０００７】
第一乃至第三の低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムは、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスまたは水蒸気との標準状態での容量比を、前記一酸化炭素リッチなガスと前記水素リッチな副生ガスまたは前記水蒸気とに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、前記目標値に基づいて設定するので、前記一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記水素リッチな副生ガスまたは前記水蒸気とを適量に保持することができる。これにより、前記一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記水素リッチな副生ガスまたは前記水蒸気の量が必要以上に増大し、システム自体、特に一酸化炭素分離装置が大型化し、設置費やランニングコストが増大することを防止できる。さらに、前記一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記水素リッチな副生ガスまたは前記水蒸気を無駄なく利用して低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガスを製造することができる。また、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを使用するので、炭酸ガス排出を削減して低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の参考例に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図３】第２の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図４】第２の参考例に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図５】第３の参考例に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図６】第３の実施形態に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【図７】第４の参考例に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システムの全体構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
１．第１の参考例の構成
第１の参考例に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム１は、図１に示すように、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０と、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０と、混合装置３０と、水素分離装置４０と、一酸化炭素分離装置５０と、調合装置６０とによって構成されている。
【００１０】
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム１の最終段となる調合装置６０には、公知のＦＴ合成油製造装置２が接続されている。ＦＴ合成油製造装置２は、供給された一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値である合成ガスから公知のフィッシャー・トロプシュ法（ＦＴ法：Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓ）を用いて触媒反応で所望のＦＴ合成油（液体炭化水素）を生成する。ＦＴ合成油製造装置２は公知であり、各種の触媒が充填された反応器に組成（Ｈ２／ＣＯモル比）を調整した合成ガスを導入し、化学式（１）に示す合成反応を行わせてＦＴ合成油（液体炭化水素）を生成する。
（２ｎ＋１）Ｈ２  ＋ｎＣＯ  →  ＣｎＨ２ｎ＋２  ＋ｎＨ２Ｏ      （１）
式（１）より、水素（Ｈ２）と一酸化炭素（ＣＯ）とを適正な比率で反応させる必要があり、調合装置６０では、水素の一酸化炭素に対するモル比が式（１）から求められる目標値となるように調合される。ＦＴ合成油の生成において、化学式（１）のｎは、５から２０であるので、目標値はほぼ２である。
【００１１】
ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は、ガス化ガスを生成するガス化炉および生成されたガス化ガスを精製する精製装置を含む。ガス化炉は、燃料として間伐材、廃木材、稲わら、麦わら、もみがら、コーン等のバイオマス、好ましくは、木質バイオマスを供給されると、バイオマス由来ガス化ガス１００％のガス化ガスを生成する。バイオマス由来ガス化ガスは一酸化炭素リッチなガスであり、組成の一例を容積％で示すと、一酸化炭素（ＣＯ）４８％、水素（Ｈ２）１６％、メタン（ＣＨ４）１６％、炭酸ガス（ＣＯ２）１３％、炭化水素（ＣｍＨｎ）７％である。
ガス化炉は、バイオマスと石炭との混合物を混合燃料として供給されると、バイオマス由来ガス化ガスと石炭由来ガス化ガスとが混ざった混合燃料由来のガス化ガスを生成する。さらに、ガス化炉は、バイオマスと廃プラスチック（塩化ビニールを含まない）との混合物を混合燃料として供給されると、バイオマス由来ガス化ガスと廃プラスチック由来ガス化ガスとが混ざった混合燃料由来のガス化ガスを生成する。このように、ガス化炉は、供給される燃料に応じて、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含み一酸化炭素の含有率（割合）が高い、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを生成する。そして、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は、混合装置３０に接続され、ガス化炉で生成された少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを精製装置で精製して混合装置３０に供給する。
少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスをガス化炉で生成し、精製装置で精製した少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスをガスホルダーに貯蔵するようにした場合は、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガス含むガス化ガスを貯蔵し、混合装置３０に供給するガスホルダーであってもよい。
【００１２】
Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０は混合装置３０に接続され、コークス炉ガスおよび製油所ガスの少なくとも一方からなる水素リッチな副生ガスを混合装置３０に供給する。水素リッチな副生ガスは、水素の含有率（割合）が高く、水素を提供可能なガスである。コークス炉ガスは、コークス製造に伴い発生する水素リッチな乾留ガスである。製油所ガスは原油の精製プロセスで発生する水素リッチなオフガスである。水素リッチな副生ガスの一つであるコークス炉ガスの組成の一例を容積％で示すと、一酸化炭素（ＣＯ）７％、水素（Ｈ２）５６％、メタン（ＣＨ４）２７％、炭酸ガス（ＣＯ２）７％、炭化水素（ＣｍＨｎ）３％である。コークス炉ガスおよび製油所ガスの少なくとも一方からなる水素リッチな副生ガスをガスホルダーに貯蔵するようにした場合は、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０は、水素リッチな副生ガスを貯蔵し、混合装置３０に供給するガスホルダーであってもよい。
【００１３】
混合装置３０は、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給されるとともに、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０から水素リッチな副生ガスが供給され、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを混合し、混合ガス（第１混合ガス）を生成するように構成されている。このように、混合装置３０は、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガス（一酸化炭素リッチな燃料ガス）と水素リッチな副生ガス（水素を提供可能な燃料ガス）との２種類の燃料ガスを供給される。
【００１４】
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム１で製造する合成ガスは、一酸化炭素に対する水素のモル比を目標値のほぼ２とするガスであるので、混合装置３０は、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを、標準状態での容量比が、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、目標値とに基づいて設定された値となるように混合する。少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスは一酸化炭素リッチであるので、水素リッチな合成ガスの製造において水素を補充するために水素リッチな副生ガスを混合する。
【００１５】
例えば、上述の組成のバイオマス由来ガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを２種類の燃料ガスとすると、標準状態でバイオマス由来ガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合は４８％、水素の割合は１６％であり、水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合は７％、水素の割合は５６％である。従って、バイオマス由来ガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを容量比（１：ｘ）で混合すると、混合ガスに含まれる一酸化炭素の割合は、０．４８＋０．０７ｘとなり、水素の割合は、０．１６＋０．５６ｘとなる。混合ガスに含まれる一酸化炭素に対する水素の容量比を目標値、例えば２とするための水素リッチな副生ガスの容量は式（２）から、
（０．１６＋０．５６ｘ）／(０．４８＋０．０７ｘ)＝２        （２）
ｘ＝８０／４２≒２となる。
従って、例えば、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０から混合装置３０に供給される水素リッチな副生ガスの量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から混合装置３０に供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量の２倍にして混合装置３０で混合すると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスを無駄なく利用することができる。
上記例では、バイオマス由来ガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを、標準状態での容量比が、バイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合(４８％と７％)および水素の割合（１６％と５６％）と、目標値（２）とに基づいて設定された値となるように混合している。
これにより、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに水素リッチな副生ガスを混合された混合ガスは水素の含有量が多くなり、低炭素ＦＴ合成油を製造するのに適した合成ガス製造の歩留まりを向上することができる。
【００１６】
水素分離装置４０は、混合装置３０に接続され、供給された第１混合ガスを、水素と第１オフガスとに分離する。水素分離装置４０は、公知の圧力変動吸着法（ＰＳＡ：Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｗｉｎｇ  Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）、水素分離高分子膜、水素分離金属膜、深冷分離法等を用いたものでよい。
【００１７】
一酸化炭素分離装置５０は、水素分離装置４０に接続され、供給された第１オフガスを一酸化炭素と第２オフガスとに分離する。一酸化炭素分離装置３０は、公知の圧力変動吸着法（ＰＳＡ）、一酸化炭素分離高分子膜、一酸化炭素分離金属膜、深冷分離法等を用いたものでよい。
【００１８】
調合装置６０は、水素分離装置４０と一酸化炭素分離装置５０とに接続され、水素分離装置４０から供給される水素と一酸化炭素分離装置５０から供給される一酸化炭素の容量を同温、同圧でそれぞれ計測し、一酸化炭素の容量に対する水素の容量が、目標値になるように調合するものである。これにより、水素分離装置４０で分離された水素と一酸化炭素分離装置５０で分離された一酸化炭素は、一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合されて合成ガスとなる。
【００１９】
一酸化炭素分離装置５０には、オフガス利用装置３が接続され、一酸化炭素ガス分離装置５０から供給された第２オフガスを燃料として利用する。オフガス利用装置３は、ボイラーの燃焼炉等である。
【００２０】
２．第１の参考例の作動
ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを混合装置３０に供給し、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０は水素リッチな副生ガスを混合装置３０に供給する。混合装置３０は少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスとを混合して第１混合ガスを生成し、水素分離装置４０に供給する。水素分離装置４０は供給された第１混合ガスを水素と第１オフガスに分離し、第１オフガスを一酸化炭素分離装置５０に、水素を調合装置６０に供給する。一酸化炭素分離装置５０は供給された第１オフガスを一酸化炭素と第２オフガスに分離し、一酸化炭素を調合装置６０に供給する。調合装置６０は、供給された水素および一酸化炭素を水素の一酸化炭素に対するモル比が目標値になるように調合して、低炭素ＦＴ合成油の製造に適した合成ガスにする。
【００２１】
ＦＴ合成油製造装置２は、低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム１から供給された合成ガスからＦＴ合成油を生成する。オフガス利用装置３は、供給された第２オフガスを燃焼して燃焼熱を利用する。これにより、２種類の燃料ガスを有効に利用することができる。
【００２２】
３．第１の参考例の効果
第１の参考例に係る低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム１によれば、２種類の燃料ガスである一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、前記２種類の燃料ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、製造する合成ガスの一酸化炭素に対する水素のモル比の目標値とに基づいて設定された値とするので、前記２種類の燃料ガスを無駄なく利用することができる。さらに、前記２種類の燃料ガスの量が必要以上に増大することがなく、システム自体、特に水素分離装置や一酸化炭素分離装置の大型化および設置費やランニングコストの増大を防止することができる。また、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの製造は、炭酸ガスの排出量が少ないので、炭酸ガス排出を削減して低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガスを製造することができる。
【００２３】
４．第１の実施形態の構成
第１の実施形態は、図２に示すように、水素分離装置４０がＨ２リッチ副生ガス供給装置２０と混合装置３０との間に接続され、混合装置３０が一酸化炭素分離装置５０に直接接続された点、およびＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から混合装置３０に供給される少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスとＨ２リッチ副生ガス供給装置２０から水素分離装置４０に供給される水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、前記水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する点が第１参考例と異なる。従って、第１の参考例と同じ構成要素には同一の参照番号を付して説明を省略する。
【００２４】
Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０が水素分離装置４０に接続され、水素リッチな副生ガスを水素分離装置４０に供給する。水素分離装置４０は調合装置６０に接続され、分離した水素を調合装置６０に供給するとともに、第３オフガスを混合装置３０に供給する。ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は混合装置３０に接続され、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを混合装置３０に供給する。混合装置３０は、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと第３オフガスとを混合して第２混合ガスとし、一酸化炭素分離装置５０に供給する。
【００２５】
第２混合ガスには、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる水素が含まれ、第２混合ガスに含まれる水素は一酸化炭素分離装置５０から第４オフガスに含まれてオフガス利用装置３に送出され、調合装置６０に供給されない。従って、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素は、調合装置６０に供給されるが、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる水素は調合装置６０に供給されない。従って、２種類の燃料ガスとして供給される少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスの量は、標準状態での容量比が少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定された値となるように設定する。
例えば、２種類の燃料ガスとして前述の組成と同じバイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスを用いると、第２混合ガスに含まれる一酸化炭素に対する水素の容量比を目標値、例えば２とするための水素リッチな副生ガスの容量ｘは、バイオマス由来ガス化ガスの容量を１とすると、式（３）から、
（０．５６ｘ）／(０．４８＋０．０７ｘ)＝２        （３）
ｘ＝９６／４２≒２．３となる。
従って、例えば、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０から水素分離装置４０に供給される水素リッチな副生ガスの量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から混合装置３０に供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量の２．３倍にすると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスを無駄なく利用することができる。
【００２６】
５．第１の実施形態の効果
第１の実施形態では、第１の参考例が奏する効果に加え、水素分離装置４０には水素リッチな副生ガスのみが供給されるので、水素分離装置を小型化し、設置費やランニングコストを低減することができる。
【００２７】
６．第２の実施形態の構成
第２の実施形態は、図３に示すように、一酸化炭素分離装置５０がＣＯリッチガス化ガス供給装置１０と混合装置３０との間に接続され、水素分離装置４０にオフガス利用装置４が接続された点、およびＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から一酸化炭素分離装置５０に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスとＨ２リッチ副生ガス供給装置２０から混合装置３０に供給される前記水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する点が第１の参考例と異なる。従って、第１の参考例と同じ構成要素には同一の参照番号を付して説明を省略する。
【００２８】
ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０が一酸化炭素分離装置５０に接続され、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを一酸化炭素分離装置５０に供給する。一酸化炭素分離装置５０は、分離した一酸化炭素を調合装置６０に供給し、第５オフガスを混合装置に供給する。混合装置３０は、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０から供給された水素リッチな副生ガスと第５オフガスとを混合して第３混合ガスとし、水素分離装置４０に供給する。水素分離装置４０は、第３混合ガスを供給され、分離した水素を調合装置６０の供給し、第６オフガスをオフガス利用装置４に供給する。オフガス利用装置４は、供給された第６オフガスを燃焼して燃焼熱を利用する。これにより、２種類の燃料ガスを有効に利用することができる。
【００２９】
第３混合ガスには、水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素が含まれ、第３混合ガスに含まれる一酸化炭素は水素分離装置４０から第６オフガスに含まれてオフガス利用装置４に送出され、調合装置６０に供給されない。従って、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスに含まれる水素は、調合装置６０に供給されるが、水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素は調合装置６０に供給されない。
従って、２種類の燃料ガスとして供給する少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素リッチな副生ガスの量は、標準状態での容量比が少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定された値となるように設定する。
例えば、２種類の燃料ガスとして前述の組成と同じバイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスを用いると、合成ガスに含まれる一酸化炭素に対する水素の容量比を目標値、例えば２とするための水素リッチな副生ガスの容量ｘは、バイオマス由来ガス化ガスの容量を１とすると、次式（４）から、
（０．１６＋０．５６ｘ）／(０．４８)＝２        （４）
ｘ＝０．８０／０．５６≒１．４となる。
従って、例えば、Ｈ２リッチ副生ガス供給装置２０から混合装置３０に供給される水素リッチな副生ガスの量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から一酸化炭素分離装置５０に供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量の１．４倍にすると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水素リッチな副生ガスを無駄なく利用することができる。
【００３０】
７．第２の実施形態の効果
第２の実施形態では、第１の参考例が奏する効果に加え、一酸化炭素分離装置５０には少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスのみが供給されるので、一酸化炭素分離装置５０を小型化し、設置費やランニングコストを低減することができる。
【００３１】
８．第２の参考例の構成
第２の参考例は、図４に示すように、２種類の燃料ガスとして少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素とを用いる点が第１の参考例と異なるので、第１の参考例と同じ構成要素には同一の参照番号を付して、この相違点を中心に説明する。この場合、水素が、水素を提供可能な燃料ガスであり、その組成は水素の割合が１００％である。
【００３２】
水素供給装置２５が調合装置６０に接続され、水素を調合装置６０に供給する。水素供給装置２５から供給される水素としては、ソーダ電解水素、水電解水素、天然ガス改質水素、バイオガス改質水素、ＣＯ２フリー水素のいずれか一種又は複数種を混合したものでもよい。一酸化炭素分離装置５０は、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給された一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスから一酸化炭素を分離して調合装置６０に供給し、第７オフガスをオフガス利用装置３に供給する。調合装置６０は、水素供給装置２５から供給された水素と一酸化炭素分離装置５０から供給された一酸化炭素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする。
【００３３】
２種類の燃料ガスとして供給される少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水素ガスの量は、標準状態での容量比が少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、燃料ガスとして供給される水素に含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定された値となるように設定する。
例えば、前述の組成と同じバイオマス由来ガス化ガスおよび水素を用い、バイオマス由来ガス化ガスの容量を１とすると、混合ガスに含まれる一酸化炭素に対する水素の容量比を目標値、例えば２とするための水素の容量ｘは、式（５）から、
ｘ／０．４８＝２        （５）
ｘ＝０．４８×２＝０．９６となる。
従って、例えば、水素供給装置２５から調合装置６０に供給される水素の量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から一酸化炭素分離装置５０に供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量とほぼ同じにすると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水素を無駄なく利用することができる。
【００３４】
９．第２の参考例の効果
第２の参考例では、第１の参考例が奏する効果に加え、一酸化炭素分離装置５０には少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスのみが供給されるので、一酸化炭素分離装置５０を小型化できるとともに水素分離装置が不要となるので、設置費やランニングコストを低減することができる。
【００３５】
１０．第３の参考例の構成
第３の参考例は、図５に示すように、２種類の燃料ガスとして少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水蒸気とを用いた点が第１の参考例とことなるので、第１の参考例と同じ構成要素には同一の参照番号を付してこの相違点を中心に説明する。この場合、水蒸気が水素を提供可能な燃料ガスである。
【００３６】
ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０は分配装置７０に接続され、一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを分配装置７０に供給する。水蒸気供給装置２７が、一酸化炭素変成装置８０に接続され、水蒸気を一酸化炭素変成装置８０に供給する。分配装置７０は一酸化炭素分離装置５０と一酸化炭素変成装置８０とに接続され、供給された少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを所定割合に分配し、分配した少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分を一酸化炭素分離装置５０に供給し、他方部分を一酸化炭素変成装置８０に供給する。一酸化炭素分離装置５０は供給された少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分を一酸化炭素と第８オフガスとに分離し、分離した一酸化炭素を調合装置６０に供給し、第８オフガスをオフガス利用装置３に供給する。
【００３７】
一酸化炭素変成装置８０は、分配装置７０から供給されたた少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分に含まれる一酸化炭素と水蒸気供給装置２７から供給された水蒸気とを触媒の存在下で化学式（２）に示すように発熱反応させて水素と炭酸ガスからなる水素リッチな変成ガス含有ガスを生成する。
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ  →  Ｈ２＋ＣＯ２  （発熱反応）      （２）
一酸化炭素変成装置８０は水素分離装置４０に接続され、生成した水素リッチな変成ガス含有ガスを水素分離装置４０に供給する。一酸化炭素変成装置８０は放熱装置８１を備え、発熱反応で生じた熱を放熱装置８１で放熱する。水素分離装置４０は調合装置６０とオフガス利用装置４とに接続され、分離した水素を調合装置６０に供給し、第９オフガスをオフガス利用装置４に供給する。オフガス利用装置３、４をボイラーの燃焼炉とし、このボイラーで生成した水蒸気を水蒸気供給装置２７に供給すると炭酸ガスの発生を抑制することができる。その他、ＦＴ合成油製造装置２でのＦＴ合成（発熱反応）の排熱、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０での排熱を利用可能である。
【００３８】
２種類の燃料ガスとして供給される少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと水蒸気の量は、標準状態での容量比が少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、分配装置７０で分配されたバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分に対する他方部分の分配比ｐと、前記目標値とに基づいて設定された値となるように設定する。例えば、２種類の燃料ガスとして前述の組成と同じバイオマス由来ガス化ガスおよび水蒸気を用い、目標値を２とした場合について、分配比ｐを算出する。一酸化炭素変成装置８０に分配装置７０から供給される一酸化炭素の量と水蒸気供給装置２７から供給される水蒸気の量は化学式（２）から同じである。ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給されるバイオマス由来ガス化ガスの容量を１とすると、一酸化炭素分離装置５０から調合装置６０に供給される一酸化炭素の量は［０．４８×１／（１＋ｐ）］であり、水素分離装置４０から調合装置６０に供給される水素の量は、バイオマス由来ガス化ガスの他方部分に含まれる一酸化炭素から変成された水素の量［０．４８×ｐ／（１＋ｐ）］と他方部分に含まれる水素の量［０．１６×ｐ／（１＋ｐ）］である。従って、分配比ｐは、次式（５）から、
［０．４８×ｐ／（１＋ｐ）＋０．１６×ｐ／（１＋ｐ）］／［０．４８×１／（１＋ｐ）］＝２                                      （５）
ｐ＝０．９６／ ０．６４＝１．５となる。
これにより、例えば、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給されるバイオマス由来ガス化ガスを、一方部分に対する他方部分の分配比が１．５となるように分配装置７０で分配し、水蒸気供給装置８０から一酸化炭素変成装置８０に供給される標準状態に換算した水蒸気の量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量のｐ／（１＋ｐ）＝０．６倍にすると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水蒸気を無駄なく利用することができる。
【００３９】
１１．第３の参考例の効果
第３の参考例では、第１の参考例が奏する効果に加え、一酸化炭素分離装置５０には少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスのみが供給されるので、一酸化炭素分離装置５０を小型化できるので、設置費やランニングコストを低減することができる。さらに、２種類の燃料ガスがともに炭酸ガスの排出量が少ないので、炭酸ガス排出を極めて削減して低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガスを製造することができる。
【００４０】
１２．第３の実施形態の構成
第３の実施形態は、図６に示すように、一酸化炭素分離装置５０に混合装置３０をオフガス利用装置３に代えて接続し、混合装置３０を一酸化炭素変成装置８０と水素分離装置４０との間に接続した点のみが第３の参考例と異なるので、相違点のみについて説明する。
【００４１】
一酸化炭素分離装置５０は、分配装置７０から供給された一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分から一酸化炭素を分離し、分離した一酸化炭素を調合装置６０に供給し、第８オフガスを混合装置３０に供給する。混合装置３０は、一酸化炭素変成装置８０から供給された変成ガス含有ガスと一酸化炭素分離装置５０から供給された第８オフガスとを混合して第４混合ガスを生成して水素分離装置４０に供給する。水素分離装置４０は第４混合ガスから水素を分離して調合装置６０に供給し、第１０オフガスをオフガス利用装置４に供給する。
【００４２】
第３の実施形態において、例えば、２種類の燃料ガスとして前述の組成と同じバイオマス由来ガス化ガスおよび水蒸気を用い、目標値を２とした場合について、分配装置７０による分配比ｐを算出する。バイオマス由来ガス化ガスの量を１とすると、分配装置７０によって分配されたバイオマス由来ガス化ガスの一方部分に含まれる一酸化炭素の量は、０．４８×１／（１＋ｐ）であり、一酸化炭素分離装置５０で分離されて調合装置６０に供給される。一方部分に含まれる水素の量は、０．１６×ｐ／（１＋ｐ）であり、第８オフガスに含まれて混合装置３０に供給される。分配装置７０によって分配されたバイオマス由来ガス化ガスの他方部分に含まれる一酸化炭素の量は、０．４８×ｐ／（１＋ｐ）であり、一酸化炭素変成装置８０で同量の水蒸気と変成反応して同量の水素を含む水素リッチな変成ガス含有ガスとなる。変成ガス含有ガスには、バイオマス由来ガス化ガスの他方部分に含まれる水素が含まれるので、第８オフガスと変成ガス含有ガスとを混合した第４混合ガスには、［０．１６＋０．４８×ｐ／（１＋ｐ）］の水素が含まれており、この水素は水素分離装置４０で分離されて調合装置６０に供給される。従って、分配比ｐは、次式（５）から、
[０．１６＋０．４８×ｐ／（１＋ｐ）]／[０．４８×１／（１＋ｐ）]＝２                                                      （５）
ｐ＝０．８０／０．６４＝１．２５となる。
これにより、例えば、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給されるバイオマス由来ガス化ガスを、一方部分に対する他方部分の分配比が１．２５となるように分配装置７０で分配し水蒸気供給装置２７から一酸化炭素変成装置８０に供給される標準状態に換算した水蒸気の量を、ＣＯリッチガス化ガス供給装置１０から供給されるバイオマス由来ガス化ガスの量のｐ／（１＋ｐ）＝０．５６倍にすると、バイオマス由来ガス化ガスおよび水蒸気を無駄なく利用することができる。
【００４３】
１１．第３の実施形態の効果
第３の実施形態では、第３の参考例が奏する効果に加え、少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる炭素と水素の全てを合成ガスの製造に使用することができる。
【００４４】
１２．第４の参考例の構成
第４の参考例は、図７に示すように、２種類の燃料ガスとして一酸化炭素リッチな副生ガスと炭酸ガスフリー水素とを用いる点が第２の参考例と異なるので、第２の参考例と同じ構成要素には同一の参照番号を付して、この相違点を中心に説明する。この場合、炭酸ガスフリー水素が、水素を提供可能な燃料ガスであり、その組成は水素の割合が１００％である。
炭酸ガスフリー水素は、炭酸ガスの排出量を低減して生成した水素であり、ＣＣＳ付石炭ガス化ガス由来水素、再生可能電力利用水電解水素、バイオマス由来水素、原子力水素等のいずれか一種又は複数種を混合したものでよい。ＣＣＳ付石炭ガス化ガス由来水素は、ＣＣＳ（Ｃａｒｂｏｎ−Ｄｉｏｘｉｄｅ  Ｃａｐｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｓｔｏｒａｇｅ）付石炭ガス化ガス装置によって製造された石炭ガス化ガスから水素を分離して生成した水素である。再生可能電力利用水電解水素は、太陽光発電、風力発電、地熱発電、波力発電、潮力発電等によって得られた電力を使用して水を電気分解して生成した水素である。バイオマス由来水素は、メタン発酵で得たバイオガスを改質して生成した水素、或はバイオマスガス化ガスの一酸化炭素を変成反応させて生成した水素である。原子力水素は、原子力電力で水を電気分解して生成した水素、 原子炉熱によって水を熱化学分解して生成した水素等がある。
一酸化炭素リッチな副生ガスとしては、炭酸ガス排出係数の大きい、転炉ガス、高炉ガス等を使用する。転炉ガスは、転炉における鉄の精錬工程で生じる副生ガスで、一酸化炭素が約７０％ほど含まれる。高炉ガスは、高炉で鉄鉱石を還元して銑鉄を製造する際に生じる副生ガスで、一酸化炭素が約２５％含まれる。
【００４５】
ＣＯリッチ副生ガス供給装置１５が一酸化炭素分離装置５０に接続され、一酸化炭素の含有率（割合）が高い一酸化炭素リッチな副生ガスを一酸化炭素分離装置５０に供給する。一酸化炭素分離装置５０は、ＣＯリッチ副生ガス供給装置１５から供給された一酸化炭素リッチな副生ガスから一酸化炭素を分離して調合装置６０に供給し、第１１オフガスをオフガス利用装置３に供給する。第１１オフガスをフレア処理して無害化し、外部に排出してもよい。炭酸ガスフリー水素供給装置２９が調合装置６０に接続され、炭酸ガスフリー水素を調合装置６０に供給する。
【００４６】
２種類の燃料ガスとして供給される一酸化炭素リッチな副生ガスと炭酸ガスフリー水素ガスの量は、第２の参考例と同様に標準状態での容量比が一酸化炭素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、燃料ガスとしての炭酸ガスフリー水素に含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定された値となるように設定する。
【００４７】
１３．第４の参考例の効果
第４の参考例では、第１の参考例が奏する効果に加え、一酸化炭素分離装置５０には一酸化炭素リッチな副生ガスのみが供給されるので、一酸化炭素分離装置５０を小型化できる。さらに、水素分離装置が不要となるので、設置費やランニングコストを低減することができる。一方の燃料ガスとして一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに代えて一酸化炭素リッチな副生ガスを用いる点では、第１の実施例より炭酸ガス排出が多くなるが、他方の燃料ガスとして炭酸ガスフリー水素を用いるので、炭酸ガス排出を低減して低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガスを製造することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１：低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム、  ２：ＦＴ合成油製造装置、  ３，４：オフガス利用装置、  １０：ＣＯリッチガス化ガス供給装置、  １５：ＣＯリッチ副生ガス供給装置、  ２０：Ｈ２リッチ副生ガス供給装置、  ２５：水素供給装置、  ２７：水蒸気供給装置、  ２９：炭酸ガスフリー水素供給装置、  ３０：混合装置、  ４０：水素分離装置、  ５０：一酸化炭素分離装置、  ６０：調合装置、  ７０：分配装置、  ８０：一酸化炭素変成装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、
水素リッチな副生ガスを供給するＨ２リッチ副生ガス供給装置と、
前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置に接続され前記水素リッチな副生ガスを水素と第３オフガスとに分離する水素分離装置と、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスが供給され、前記水素分離装置から前記第３オフガスが供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記第３オフガスとを混合して第２混合ガスとする混合装置と、
前記混合装置から前記第２混合ガスが供給され、前記第２混合ガスを一酸化炭素と第４オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、
前記水素分離装置から前記分離された水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記分離された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記混合装置に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置から前記水素分離装置に供給される前記水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、前記水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する、
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム。
【請求項２】
一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、
水素リッチな副生ガスを供給するＨ２リッチ副生ガス供給装置と、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置に接続され前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを一酸化炭素と第５オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、
前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置から前記水素リッチな副生ガスが供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記第５オフガスが供給され、前記水素リッチな副生ガスと前記第５オフガスとを混合して第３混合ガスとする混合装置と、
前記混合装置から前記第３混合ガスが供給され、前記第３混合ガスを水素と第６オフガスとに分離する水素分離装置と、
前記水素分離装置から前記分離された水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記分離された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記一酸化炭素分離装置に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記Ｈ２リッチ副生ガス供給装置から前記混合装置に供給される前記水素リッチな副生ガスとの標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合と、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスおよび前記水素リッチな副生ガスに含まれる水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する、
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム。
【請求項３】
一酸化炭素リッチな少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを供給するＣＯリッチガス化ガス供給装置と、
水蒸気を供給する水蒸気供給装置と、
ＣＯリッチガス化ガス供給装置から供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスを所定割合で一方部分と他方部分とに分配する分配装置と、
前記分配装置から前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分が供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの一方部分を一酸化炭素と第８オフガスとに分離する一酸化炭素分離装置と、
前記水蒸気供給装置から前記水蒸気が供給され、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分が前記分配装置から供給され、前記水蒸気と前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスの他方部分とを変成反応させて水素リッチな変成ガス含有ガスを生成する一酸化炭素変成装置と、
前記一酸化炭素変成装置から前記変成ガス含有ガスが供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記第８オフガスが供給され、前記変成ガス含有ガスと前記第８オフガスとを混合して第４混合ガスとする混合装置と、
前記混合装置に接続され前記第４混合ガスを水素と第１０オフガスとに分離する水素分離装置と、
前記水素分離装置から前記分離された水素が供給され、前記一酸化炭素分離装置から前記分離された一酸化炭素が供給され、前記分離された一酸化炭素と前記分離された水素とを一酸化炭素に対する水素のモル比が目標値になるように調合して合成ガスにする調合装置と、を備え、
前記ＣＯリッチガス化ガス供給装置から前記分配装置に供給される前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスと前記水蒸気供給装置から前記一酸化炭素変成装置に供給される前記水蒸気との標準状態での容量比を、前記少なくともバイオマス由来ガス化ガスを含むガス化ガスに含まれる一酸化炭素の割合および水素の割合と、前記目標値とに基づいて設定する、
低炭素ＦＴ合成油製造用合成ガス製造システム。
【国際調査報告】
2020054088.tif 000010
2020054088.tif 000011
2020054088.tif 000012
2020054088.tif 000013