(57)【要約】【課題】  バイオマスから安定して収率よくジェットバイオ燃料を製造する技術を提供する。【解決手段】  木材由来の原料を木材チップにするための粉砕処理装置と、粉砕した木材チップを熱分解して乾留ガスとする熱分解装置と、乾留ガスを精製する精製装置と、精製した気体を炭化水素合成触媒の存在下にジェットバイオ燃料とする炭化水素合成装置と、から構成されたジェットバイオ燃料の製造システムは、記精製装置と前記炭化水素合成装置との間に、精製した乾留ガスと水素とを所定モル比となるように混合する調整装置とを備えている。【選択図】図１
2011219708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材由来の原料を所定のサイズ、所定の水分含有率および単位質量当たり所定範囲の炭素含有量と水素含有率の木材チップにするための粉砕処理装置と、
粉砕した木材チップを熱分解して乾留ガスとする熱分解装置と、
乾留ガスを精製する精製装置と、精製した気体を炭化水素合成触媒の存在下にジェットバイオ燃料とする炭化水素合成装置と、
から構成されたジェットバイオ燃料の製造システムであって、
前記精製装置と前記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、前記精製装置で精製された乾留ガスと前記水素供給系から計量添加される水素とを前記木材チップに含有する炭素成分と水素成分の含有量に基づいて前記乾留ガスに炭素：水素のモル比が１：２から１：６となるような混合ガスを調整する調整装置とを備えていることを特徴とするジェットバイオ燃料の製造システム。
【請求項２】
前記ガス調整装置は、さらに炭化水素合成装置からの未反応のガスを混合するためのガス供給ラインを有しており、前記精製した乾留ガスと、前記水素供給装置からの水素と前記炭化水素合成装置からの未反応ガスとを混合することを特徴とする請求項１に記載のジェットバイオ燃料の製造システム。
【請求項３】
前記ガス調整装置は、各々流量調整バブルを備えた精製した乾留ガスの導入口と水素ガスの導入口と未反応ガス導入口と気体圧縮手段を有するガス混合部と、混合ガスを一時的に圧縮貯蔵する少なくとも１つのバッファタンクより構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のジェットバイオ燃料の製造システム。
【請求項４】
前記気体圧縮手段は、前記ガス混合部内に設けられた熱交換装置から構成されることを特徴とする請求項３に記載のジェットバイオ燃料の製造システム。
【請求項５】
前記ジェットバイオ燃料の製造システムは、過熱水蒸気発生手段を有しており、前記過熱水蒸気発生手段から発生した過熱水蒸気を熱分解装置のキャリアガスとして使用し、さらに熱分解装置の熱源および／または熱交換器を通過する熱媒として使用することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のジェットバイオ燃料の製造システム。
【請求項６】
前記精製装置は、脱硫装置とイオン交換スクラバとから構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のジェットバイオ燃料の製造システム。
【請求項７】
木材由来原料を所定のサイズ、所定の水分含有率および単位質量当たり所定範囲の炭素含有量と水素含有率になるように粉砕して木材チップとする粉砕工程と、
前粉砕した木材チップを熱分解装置に投入して乾留ガスを発生させる乾留ガス発生工程と、
発生した乾留ガスを精製する精製工程と、精製した乾留ガスに所定の炭素：水素モル比となるように水素を添加して合成用の混合ガスを調製する混合ガス調製工程と、
調製した混合ガスを炭化水素に転化する炭化水素オイル製造工程と炭化水素製造工程で得られた混合ガスを炭化水素オイルと、未反応分とに分離する分離工程とを含むことを特徴とするジェットバイオ燃料の製造方法。
【請求項８】
さらに、分離工程で生じた未反応分を混合ガス調製工程に戻す未反応分循環工程を有することを特徴とする請求項７に記載のジェットバイオ燃料の製造方法。
【請求項９】
導入する木材チップ中に含まれる炭素と水素との比率に基づいて、混合ガス中の炭素と水素との比率がモル比で１：２から１：４となるように水素を添加することを特徴とする請求項７または８に記載のジェットバイオ燃料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ジェットバイオ燃料の製造システムおよびジェットバイオ燃料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  バイオマスを熱分解して、乾留ガスを発生させ、発生した乾留ガスをフィッシャ・トロプシュ合成触媒を用いて液体燃料化（ＢＴＬ：Ｂｉｏｍａｓｓ  ｔｏ  Ｌｉｑｕｉｄ）する種々の試みが施されている。【０００３】  特許文献１（特開２００６−２０５１３５号公報）には、低カロリー廃棄物をメタン発酵処理するメタン発酵槽と、高カロリー廃棄物を燃焼させて炭化処理する炭化炉と、該炭化炉にて製造した炭化物を導入し燃焼させてガス化するガス化炉と、該ガス化炉にて発生したガスを精製するガス精製装置と、該精製したＣＯ、Ｈ２を主成分とする精製ガスから液体燃料をＦＴ合成（フィッシャー・トロプシュ合成）する液体燃料合成装置とを備え、メタン発酵槽にて発生したバイオガスをガス化炉に助燃剤として送給する複合廃棄物処理システムが開示されている。【０００４】  また、特許文献２（特開２００７−２０４５５８）には、バイオマスを一定量保持して加熱体で加熱しガス化するガス化部と、ガス化部により発生したバイオマスガスから粒子状物質、タール、硫黄化合物および窒素化合物から選択される少なくとも１つ以上の物質を除去し、バイオマスガスを精製するガス精製部と、精製されたバイオマス精製ガスを液体化してバイオマス液体燃料原液を製造する液体燃料製造部と、前記バイオマス液体燃料原液をバイオマス液体燃料、水および軽質炭化水素に分離する気液分離部と、前記気液分離部で分離されたバイオマス液体燃料を減圧して回収する減圧回収部と、前記ガス化部でガス化されない未反応物を燃焼させ、発生した熱を前記ガス化部へ供給する燃焼部と、からなるバイオマスからの液体燃料製造装置が開示されている。【０００５】  これらのバイオマスから液体燃料を製造する技術として、ジェットバイオ燃料をバイオマスから工業的に製造する技術が期待されている。【０００６】  しかしながら、これらの技術は、設計の段階あるいは実験段階であり、工業的規模で連続して安定的にバイオマスからジェット燃料を製造する確立されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】  特開２００６−２０５１３５号公報
【特許文献２】  特開２００７−２０４５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  本発明の課題は、バイオマスから安定して収率よくジェットバイオ燃料を製造する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記課題を解決する本発明は、下記項目により達成される。
（項目１）  木材由来の原料を所定のサイズ、所定の水分含有率および単位質量当たり所定範囲の炭素含有量と水素含有率の木材チップにするための粉砕処理装置と、粉砕した木材チップを熱分解して乾留ガスとする熱分解装置と、乾留ガスを精製する精製装置と、精製した気体を炭化水素合成触媒の存在下にジェットバイオ燃料とする炭化水素合成装置と、から構成されたジェットバイオ燃料の製造システムであって、前記精製装置と前記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、前記精製装置で精製された乾留ガスと前記水素供給系から計量添加される水素とを前記木材チップに含有する炭素成分と水素成分の含有量に基づいて前記乾留ガスに炭素：水素のモル比が１：２から１：６となるような混合ガスを調整する調整装置とを備えていることを特徴とするジェットバイオ燃料の製造システム。【００１０】（項目２）  前記ガス調整装置は、さらに炭化水素合成装置からの未反応のガスを混合するためのガス供給ラインを有しており、前記精製した乾留ガスと、前記水素供給装置からの水素と前記炭化水素合成装置からの未反応ガスとを混合することを特徴とする項目１に記載のジェットバイオ燃料の製造システム。【００１１】（項目３）  前記ガス調整装置は、各々流量調整バブルを備えた精製した乾留ガスの導入口と水素ガスの導入口と未反応ガス導入口と気体圧縮手段を有するガス混合部と、混合ガスを一時的に圧縮貯蔵する少なくとも１つのバッファタンクより構成されていることを特徴とする項目１または２に記載のジェットバイオ燃料の製造システム。【００１２】（項目４）  前記気体圧縮手段は、前記ガス混合部内に設けられた熱交換装置から構成されることを特徴とする項目３に記載のジェットバイオ燃料の製造システム。【００１３】（項目５）  前記ジェットバイオ燃料の製造システムは、過熱水蒸気発生手段を有しており、前記過熱水蒸気発生手段から発生した過熱水蒸気を熱分解装置のキャリアガスとして使用し、さらに熱分解装置の熱源および／または熱交換器を通過する熱媒として使用することを特徴とする項目１から４のいずれか１項に記載のジェットバイオ燃料の製造システム。【００１４】（項目６）  前記精製装置は、脱硫装置とイオン交換スクラバとから構成されていることを特徴とする項目１から５のいずれか１項に記載のジェットバイオ燃料の製造システム。【００１５】（項目７）  木材由来原料を所定のサイズ、所定の水分含有率および単位質量当たり所定範囲の炭素含有量と水素含有率になるように粉砕して木材チップとする粉砕工程と、前粉砕した木材チップを熱分解装置に投入して乾留ガスを発生させる乾留ガス発生工程と、発生した乾留ガスを精製する精製工程と、精製した乾留ガスに所定の炭素：水素モル比となるように水素を添加して合成用の混合ガスを調製する混合ガス調製工程と、調製した混合ガスを炭化水素に転化する炭化水素オイル製造工程と炭化水素製造工程で得られた混合ガスを炭化水素オイルと、未反応分とに分離する分離工程とを含むことを特徴とするジェットバイオ燃料の製造方法。【００１６】（項目８）  さらに、分離工程で生じた未反応分を混合ガス調製工程に戻す未反応分循環工程を有することを特徴とす��項目７に記載のジェットバイオ燃料の製造方法。【００１７】（項目９）  導入する木材チップ中に含まれる炭素と水素との比率に基づいて、混合ガス中の炭素と水素との比率がモル比で１：２から１：４となるように水素を添加することを特徴とする項目７または８に記載のジェットバイオ燃料の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】  本発明によると、木材を所定の前処理により水分含有量、炭素含有量、水素含有量が所定範囲内の原料基準を有する木材チップを出発原料とし、前記原料基準に合わせて水素を所定の炭素／水素モル比となるように精製乾留ガスに混合するので、安定して収率よく目的とするジェットバイオ燃料を製造することが可能となる。【００１９】  また、未反応のオフガスを循環することにより、目的の分子量範囲内の炭化水素オイルとなり、性状が一定のジェットバイオ燃料とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】  本発明の一実施形態に係るジェットバイオ燃料の製造システムの基本構成を示す図面である。
【図２】  本発明のバイオジェット燃料の製造システムにおける熱分解装置の一例を示す図面である。
【図３】  熱分解装置に供給するキャリアガス供給系の一例を示す図面。
【図４】  本発明のジェットバイオ燃料の製造システムにおける精製装置の一例を示す図面である。
【図５】  本発明のジェットバイオ燃料の製造システムにおける水素供給系の一例を示す図面である。
【図６】  本発明のジェットバイオ燃料の製造システムにおける調整装置の一例を示す図面である。
【図７】  本発明のジェットバイオ燃料の製造システムにおける水素添加量の算定の一例を示すフローチャートである。
【図８】  本発明のジェットバイオ燃料の製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
（基本構成）
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。まず、図１に基づいて、本発明のジェットバイオ燃料の製造システムの基本構成を説明する。
【００２２】  図１に示す通り、本発明の炭化水素製造システムは、木材由来原料を所定のサイズ、水分含有量に粉砕して木材チップとするための粉砕装置１０と、木材チップを熱分解して乾留ガスとする熱分解装置２０と、乾留ガスを精製する精製装置４０と、精製した気体を炭化水素合成触媒の存在下に所定分子量範囲の炭化水素オイルとする炭化水素合成装置であるＦＴ合成塔７０と、乾留ガスに炭化水素合成に不足分の水素を供給する水素供給装置６０とから主として構成されており、本発明のジェットバイオ燃料製造システムは、精製した乾留ガスと水素とを混合する調整装置５０とを有している。更に好ましくは、本発明のジェットバイオ燃料製造システムにおいて、調整装置５０は、ＦＴ合成塔において未反応のガスを調整装置５０に戻す構成を有している。
【００２３】  なお、後述する通り、熱分解装置２０は、原料であるバイオマスを投入するための投入口２１と、熱分解装置２０内の雰囲気を置換し、発生した乾留ガスを後段の精製装置４０へ送るキャリアガス供給系３０を備えている。
【００２４】    本発明のジェットバイオ燃料の製造装置は、所定の前処理された木材チップを熱分解装置２０で熱分解して発生した乾留ガスを精製装置４０で精製し、精製した乾留ガスに水素を添加して混合ガスとし、この混合ガスをＦＴ合成塔により所定分子量範囲の炭化水素オイルとする。この際に、木材チップの炭素含有量と水素含有量に基づいて不足分の水素を水素供給系５０から供給するので、本発明のジェットバイオ燃料の製造装置におけるジェットバイオ燃料の収率が上がる。
【００２５】（原料および前処理）
本発明においては、木材由来の原料、より具体的には間伐材等を原料とし、これを所定のサイズに粉砕する。
【００２６】  木材由来の原料を用いるのは、性状は所定範囲内であり、炭素と水素の割合が比較的安定しており、そして除去すべき不純物が予測できるからである。そのため、水分含有量とサイズを所定範囲内とすると、使用する熱分解装置で熱分解することによって安定的に所定の組成の乾留ガスが発生する。この乾留ガス中には、硫黄酸化物、窒素酸化物などの除去すべき成分が明確でありまた、ガス中の炭素／水素モル比も一定範囲内である。したがって、適正な精製処理を行った後適正な添加量の水素を加えると効率よく目的とする分子量範囲内（ジェットバイオ燃料の企画範囲内）の炭化水素オイルが製造できる。
【００２７】  また、木材由来の原料の安定供給は、森林の保全・育成を行う原資となり得る。そのため、海域の変化を来たす可能性のある海藻や食品の価格に繋がるトウモロコシ等の農業生産物を原料とする場合と比較して木材由来の原料をバイオジェット燃料の原料として使用することは有利である。
【００２８】  代表的な木材中には、炭素分約５０から６０質量％、水素４〜８質量％が含まれているが、産地や使用する木材の種類を特定することによりこのばらつきも少なくなる。このような炭素含有量、水素含有量に基づいて本発明では、最適な炭素：水素モル比（Ｃ：Ｈ）となうように水素を添加するが、一般には、Ｃ：Ｈ＝１：１．５から１：６、好ましくは１：２から１：５、より好ましくは１：２から１：４となるように水素含有量を調整する。
【００２９】  この際に、木材由来原料は、所定の炭素水素モル比範囲内となるように十分な水分調整を行うこと（水分調整は、熱分解におけるエネルギの削減という観点からも重要である）と、効率よく熱分解するように所定のサイズにあらかじめ粉砕しておくことが重要である。
【００３０】  しかしながら、木材由来原料は、風雨に晒す場所に野積みしない限り所定範囲内の水分含有量であるので水分調整は必ずしも必須でない。
【００３１】目標とする水分含有率は、６０％未満、好ましくは３０％未満、より好ましくは１０％未満である。水分含有量が高すぎると熱分解装置での過剰の蒸発によるエネルギ消費が大きくなりすぎる。
【００３２】  木材チップのサイズは、効率的熱分解を行うという観点から細かいほど好ましい。一般には、１０ｍｍ未満、好ましくは５ｍｍ未満、より好ましくは１ｍｍ末満の木材チップを使用することが好ましい。このようにして前処理することにより、単位重量当たりの炭素含有量および水素含有量が想定できる。換言すると、本発明においては、このような一定のサイズに粉砕した木材チップは出発原料の原料基準として、単位重量当たりの炭素および水素含有率に基づいて、後述する水素の添加量の算出基準とすることが可能となる。
【００３３】  （熱分解）
本発明において前処理されたバイオマス原料は、次いで熱分解装置２０で粗製乾留ガスに熱分解される。本発明において適用可能な熱分解装置２０は、例えば図２に示す通り前処理されたバイマス原料投入する投入口２１と、熱分解装置２０内の雰囲気を置換する機能と、発生した乾留ガスを次工程に搬送するキャリアガス機能とを有するキャリアガス導入口２３と、発生した乾留ガス（粗製乾留ガス）を排出する排出口２２とを有しており、投入口２１から投入したバイマス原料を熱分解する図示しない熱源を有する装置であり、このような機能を有する熱分解装置であれば特に限定されるものではく、ロータリーキルン方式等の連続式であってもバッチ式であっても適用可能である。
【００３４】  図２に示す熱分解装置２０は、投入口２１から投入し木材チップを原料押し込み装置２１ａにより押し込む構成を有している。この際に、原料中に含まれる空気は投入２１口下方から排除され、熱分解装置２０内部に入る時には実質量の酸素が除去される。
【００３５】  そのため、キャリアガスの導入により相当量の空気が置換される。そして、導入したバイマス原料は、図示しない加熱手段によりキャリアガス雰囲気下で熱分解温度まで加熱されて熱分解されて不純物を含む乾留ガスと、残余の固体成分とになる。
【００３６】  なお、熱分解装置の熱源は、従来の通りオイルであることもできるが、熱分釜内の温度制御が容易である点から電気エネルギを使用するものあるいはオイル式とのハイブリッドが好ましい。
【００３７】  なお、電気エネルギを使用する場合には、本発明で得られた炭化水素（ガス及び／又はオイル）を熱源にあるいは、本発明により発生した水素と炭化水素とを混合したものをエネルギ源として使用することが好ましい。電気エネルギを使用する熱分解装置としては、従来のような電気炉であってもよいが、マイクロ波による加熱又はセラミック発熱体による加熱方式であってもよい。
【００３８】  なお、本発明の好ましい実施形態において、熱分解装置は、バイマス原料の投入量を測定するための投入量測定装置（例えば、重量センサ）、キャリアガスの流量を測定するための流量センサ、炉内温度を測定するための温度センサ、装置内圧力を測定する圧力センサ、乾留ガスの排出量と排出圧を測定するための流量センサなど周知のセンサを設けていることが好ましい。
【００３９】    特に、熱分解装置は、木材チップの投入量を測定するための重量センサ、キャリアガスの流量を測定するための流量センサ乾留ガスの排出量と排出温度を測定するための流量センサと温度センサからの情報は、炭素含有量と、水素含有量（したがって、炭素と水素とのモル比）を計算するのに重要である。
【００４０】    電熱方式は、これらのセンサからの情報に基づいて制御が容易であり、エネルギコスト削減、立ち上がりの早さ、メンテナンス・操作の容易性の点で好ましい。特にマイクロ波形式の場合、電気炉に比較してエネルギコストが１／１０程度となり（インバータ回路を入れることによりさらに半分）、立ちあがりがより早く（５分程度）、より高温熱分解が可能となり、小型化が可能であり、そしてメンテナンス・操作が容易であるという利点がある。
【００４１】    なお、このように所定の木材チップを一般には７００℃以上の高温で熱分解することにより、熱分解する木材チップに依存して安定した熱分解率で水性ガスを主体とした乾留ガスが生成する（粗製乾留ガス）。
【００４２】  本発明においては、一定の原料を一定の処理をした木材チップを出発原料として使用するので、熱分解装置２０により安定した効率で乾留ガスを発生することが可能である。
【００４３】  キャリアガス供給系３０としては、水蒸気を発生させる水を貯蔵する水タンク３１と発生した水蒸気を過熱するための誘導加熱ライン３２とから主として構成されている。過熱水蒸気は、６００℃から９００℃程度の温度にまで加熱することが可能であるので、熱分解装置２０の熱源として使用することも可能である。
【００４４】  なお、図３に示す実施形態では、過熱水蒸気を後述する水素供給系６０へ送り触媒反応により水素を発生するために使用することも可能であり、またイオン交換スクラバなどの精製装置５０からの水を熱時水タンク３１に送る構成とすることも可能である。
【００４５】  このように構成することにより、装置構成が簡単となりなおかつ消費エネルギが少なくなるという利点がある。
【００４６】（精製装置）
精製装置４０は、生成した粗製乾留ガスから不純物を除去する装置であり、当該技術分野に周知の装置を組み合わせて構成することができる。本発明の好ましい実施形態において、図４に示す通り脱硫・脱タール装置４１と、イオン交換スクラバ４３との組み合わせまたは脱硫・脱タール装置４１とイオン交換スクラバ４３とサイクロン４２との組み合わせが精製した乾留ガスがより純粋であり、最終生成物である炭化水素オイルに塩素等のイオン成分を含まない点で好ましい。
【００４７】  すなわち、イオン交換スクラバは、陰イオン交換樹脂層と陽イオン交換樹脂層の両方を有するスクラバであり、ＨＣｌ、ＨＣＮ、Ｃｌ２、ＮＯ２，ＳＯ２等のガス処理時９８％以上の効率で除去可能である。また、一つのチャンバ内で汚染ガスの吸着処理とイオン交換繊維の再生を同時に行うことが可能である。
【００４８】  従来、この種の熱分解により発生したガスは、通常のスクラバで処理されていた。しかしながら、バイマス原料の由来によっては、通常のスクラバでは塩素やヨウ素などのハロゲンや金属イオンを十分に除去できず精製したガス中に残存する場合があり、最終製品である炭化水素オイルに悪影響を及ぼす場合があった。そこで、本発明では、イオン交換スクラバを採用することが好ましい。
【００４９】  また、粗製水性ガスには硫黄成分やタール成分などが含まれる場合が多く、最終製品である炭化水素オイルに悪影響を及ぼす場合がある。そこで、本発明では、脱硫／脱タール装置によるこれらの成分の除去を行う。このような装置は、本発明の目的を奏するものであれば特に限定されないが、上流から下流に向かうに従って密となる活性炭により構成することができ、メンテナンスの面から複数の活性炭層を切り替える構成とすることも可能である。
【００５０】  脱硫・脱タール装置４１は、例えば特許文献２に記載の通り公知の装置であり、同様にサイクロン４２も周知の装置である。
【００５１】  このようにして精製装置を構成することによって、原料である木材由来原料を使用することと組み合わせてジェットバイオ燃料に適する不純物が実質的に含有しない炭化水素オイルを得ることが可能となる。
【００５２】  バイマス原料の由来に無関係に一定の性状を有する精製還流ガスを得ることができる。すなわち、イオン成分、特にハロゲン成分や硫黄分などを実質的に含まない還流ガスとすることが好ましい。このような精製乾留ガスは、塩素等を含まない目的とする炭化水素オイルを提供するのに極めて有利である。
【００５３】（水素供給系）
本発明において、炭素と比較して不足している水素を補うために精製した水性ガスを水素と混合する。すなわち、本発明により炭化水素オイルを製造するために必要な水素は、精製した水性ガスからの炭素と比較して不足している。そのため、本発明のシステム及び方法により良好な収率（収量）で炭化水素オイルを製造するために、水素供給系から精製した水性ガスに水素を供給する。本発明においては、水素をオンサイトで合成して、合成した水素を要求量に応じて使用することが好ましく、キャリアガスとして使用する過熱水蒸気と水素発生触媒により発生した水素を利用することより好ましい。
【００５４】  より具体的には、図５に示す通り、ＣａＢｒ／ＦｅＯ触媒を図３に示す過熱水蒸気と接触させることにより、水蒸気を酸素と水素とに分解する。得られた水素を水素タンクに取り込み、必要に応じて精製した水性ガスと混合するのに使用する。
【００５５】  このようにして、水素をシステム内で製造することが可能となる。システム内で水素を製造できる水素供給系６０を配置することによって、多量の水素を精製した水性ガスに供給することができる。これにより本発明のシステムで良好な収量で炭化水素を得ることが可能となる。また、得られた水素を発電に利用することも可能である。
【００５６】（乾留ガスへの水素添加）
本発明において、このような水素供給系からの水素を精製した乾留ガスに添加するが、水素の添加は、キャリアガス中に予め添加してもよくあるいは過熱水蒸気の水源にマイクロバブルとして添加してもよいが、図６に示す通り、調整装置を設けることが好ましい。
【００５７】（調整装置）
図６に示す調整装置５０は、精製装置４０で精製した乾留ガスと、水素供給系６０からの水素と、好ましくは後述するＦＴ合成塔８０からの未反応ガスとを所定量で混合して、ＦＴ合成塔へ送る混合ガスを調整する装置であり、各ガスのガス圧を調整するための電磁弁等の制御弁５２ａ、５２ｂ、５２ｃを備えたガス混合器５１と混合したガスを一時的に貯蔵するバッファタンク５３とから構成されている。ガス混合器５１は、図示しない気体圧縮手段を備えていることが好ましい。このような気体圧縮手段として、例えば過熱水蒸気を熱媒とした熱交換チューブをガス混合器５１内に配置することによってガス混合器５１内の混合ガスは膨張して加圧される。
【００５８】  この際の水素の添加量は、例えば図７に示す通りに決定される。
すなわち、本発明においては、前処理により予め原料基準が定められている（水素含有率と炭素含有率）、この原料基準により乾留ガスの水素含有率と炭素含有率が定まる。
【００５９】  そして、実際の熱分解装置２０の運転により発生し、熱分解装置２０から排出されるガスの量を測定することにより乾留ガスの単位時間当たりの発生量を算定する。なお、乾留ガスのガス発生量は、排出口２１から単位時間当たりに排出されるガスの流量から単位時間当たりに導入するキャリアガスの流量を減じた値として近似的に求めることができる。そして、乾留ガスの組成（炭素および水素の含有率）と流量から不足分の水素量を算定する。
【００６０】  また、本発明の特定の実施形態において、ＦＴ合成塔８０からの未反応ガスを混合する場合、一般に未反応ガスの成分は、低級炭化水素であるので、これらの組成とその流量から要求水素量の補正を行って実際に導入する水素量を算定する。
【００６１】  調整装置５０は、このようにして算定した水素添加量に基づいて水素供給系５０から所定量の水素ガスを制御弁５２ｃを介して、精製装置４０から精製した乾留ガスを制御弁５２ａを介して、そして所望によりオフガスを制御弁５２ｂを介して各々流量制御してガス混合器４１に送り、そして、これらの気体の混合ガスをバッファタンク４３に圧縮一時貯蔵する構成となっている。
【００６２】  このようにして、調整装置４０内で、炭素：水素モル比が最適化された混合ガスを調製することが可能となる。そしてこのようにして、炭素と水素の割合が最適化された混合ガスを後段のＦＴ合成塔に送る。
【００６３】（ＦＴ合成）
本発明において、炭素と水素の割合を最適化した混合ガスをＦＴ合成塔７０に送り、所定の分子量範囲を有する炭化水素となるまでＦＴ合成反応を施す。ＦＴ合成塔自体は、当該技術分野で周知のフィッシャ・トロプシュ触媒を周知の方法で充填したＦＴ合成塔から構成される。
【００６４】  ＦＴ合成塔７０において、炭素と水素の割合が最適化された混合ガスを、例えば図示しない圧縮器で圧縮され、所定温度、代表的には２００から２５０℃の温度でフィッシャ・トロプシュ触媒と接触させることにより、所望の炭化水素へと転化させる。
【００６５】  このようにして合成した炭化水素を含む気体は、分離装置８０、一般的にはコンデンサにより炭化水素オイル９０と、低級炭化水素から主として構成されるオフガス（未反応ガス）とに分離する装置である。
【００６６】  本発明の好ましい実施形態において、分離された未反応ガスは、所望により図示しない未反応ガスタンクに一時的に貯蔵された後に、再び調整装置５０に戻して、精製した乾留ガスと、水素と混合されて、再びＦＴ合成塔７０で炭化水素合成反応に供される。なお、本発明でいう未反応ガスとは、所望の分子量まで転化されなかったガスを意味し、一般には未反応水性ガスと低級炭化水素（メタン、エタン、ブタン、プロパン等）を意味する。このように、未反応ガスを循環させることによりジェットバイオ燃料に適する炭化水素オイルの収量が増加する。
【００６７】  このように構成された本発明のジェットバイオ燃料製造システムでは、所定サイズに粉砕した木材チップを出発原料として熱分解して熱分解により発生した乾留ガスを精製し、精製する。この際に、木材チップに含まれる不純物は、予め想定範囲内であり、実質的に全ての不純物を脱硫・脱タール装置およびイオン交換スクラバを含む精製装置により除去することが可能である。そのため、炭素：水素含有率が所定範囲内にある乾留ガスが安定して生成する。このような乾留ガスに所定量の水素を添加することによって収率よくジェットバイオ燃料オイルを製造することが可能となる。また。分離した朱反応のガスを調整装置に循環して、所定量の水素と乾留ガスとともにＦＴ合成を行うので収率はより一層向上できる。
【００６８】（製造方法）
次に本発明のジェットバイオ燃料の製造方法を図８に基づいて説明する。
本発明のジェットバイオ燃料の製造方法は、バイオマス原料を熱分解して乾留ガスを発生させ、乾留ガスを精製後に炭化水素合成触媒により炭化水素オイルを得るジェットバイオ燃料の製造方法であって、木材由来原料から所定サイズ、所定の水分含有率および単位質量当たり所定範囲の炭素含有量と水素含有率になるような木材チップとする粉砕工程（Ａ）と、木材チップを熱分解装置に投入して乾留ガスを発生させる乾留ガス発生工程（Ｂ）と、発生した乾留ガスを精製する精製工程（Ｃ）と、精製した乾留ガスに所定の炭素：水素モル比となるように水素を添加して合成用の混合ガスを調製する混合ガス調製工程（Ｄ）と、調製した混合ガスを炭化水素に転化する炭化水素オイル製造工程（Ｅ）と炭化水素製造工程で得られた混合ガスを炭化水素オイルと、未反応分とに分離する分離工程（Ｆ）とを含む．
【００６９】  まず、工程Ａでは、既知の炭素含有量と水素含有量になりなおかつ所定の熱分解効率で乾留ガスを発生できるように粉砕を行い、工程Ｂでは木材チップを熱分解装置に投入して熱分解し、工程Ｃで不純物を精製する。
【００７０】  このようにして精製された乾留ガス中の炭素含有量と水素含有量は既知範囲内であり、最適な炭素と水素とのモル比を得るために必要な水素量は、例えば図７に示す通りに計算により求めることができる。このようにして計算した量の水素を工程Ｄにおいて、精製した乾留ガスに添加して混合ガスにおける炭素成分と水素成分の量を調整して最適化する。
【００７１】  この際のモル比は、前述の通りＣ：Ｈ＝１：１．５から１：６、好ましくは１：２から１：５、より好ましくは１：２から１：４である。
【００７２】  このようにして、炭素と水素とのモル比を調整した混合ガスを工程ＥでＦＴ合成により炭化水素に転化する。
【００７３】  そして、工程Ｆにおいて工程Ｅで得られた成分を炭化水素オイルと未反応分とに分離し、炭化水素オイルをジェットバイオ燃料として回収する。
【００７４】  未反応分は、所望に応じて、工程Ｄに戻して再びＦＴ合成にすることもできる。
このように本発明の方法では、炭素分が過剰であり水素分が不足する数多くのバイマス原料に水素を添加するので、炭素分を余すことなく炭化水素オイルに転化できる。また、未反応分を調整工程に戻して再びＦＴ合成を行うことによって収量は更に増加することが可能である。
【００７５】  以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されることなく幅広く適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】  本発明のジェットバイオ燃料の製造システムおよび製造方法では、所定サイズに粉砕した木材チップを出発原料として熱分解して熱分解により発生した乾留ガスを精製し、精製する。この際に、木材チップに含まれる不純物は、予め想定範囲内であり、実質的に全ての不純物を脱硫・脱タール装置およびイオン交換スクラバを含む精製装置により除去することが可能である。そのため、炭素：水素含有率が所定範囲内にある乾留ガスが安定して生成する。このような乾留ガスに所定量の水素を添加することによって収率よく安定してジェットバイオ燃料を製造することが可能となる。また。分離した未反応のガスを調整装置に循環して、所定量の水素と乾留ガスとともにＦＴ合成を行うので収率はより一層向上できる。
【符号の説明】
【００７７】１０  前処理装置
２０  熱分解装置
３０  キャリアガス供給系
４０  精製装置
５０  調整装置
６０  水素供給系
７０  ＦＴ合成塔
８０  炭化水素オイル
【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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【図７】
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【図８】
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