(57)【要約】【課題】ガス化システムおよび方法を提供すること。【解決手段】ガス化装置は、重油、軽油、および、回収されたスートを含む燃料源をガス化させ、シンガスおよびスートを発生させる。方法は、第１の分離ユニットの中でスートを回収し、第１の分離ユニットは、重油の一部分を受け入れ、スートを回収するために使用された抽出オイルからスートを分離する。第１の分離ユニットは、重油の一部分および回収されたスートを含むスートボトムを発生させ、第１の分離共同分別体を第２の分離ユニットへ流す。第１の分離共同分別体は、抽出オイルおよび軽油を含む。第２の分離ユニットは、抽出オイルおよび軽油を分離し、軽油を第１の分離ユニットに向けて方向付けする。燃料源を発生させるために、第１の分離ユニットからのスートボトムを、第２の分離ユニットからの軽油と混合させ、ガス化のために、燃料源をガス化装置へ方向付けする。【選択図】図１
2015218106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重油、軽油、および、回収されたスートを含む燃料源を、ガス化装置に提供するステップであって、前記ガス化装置は、前記燃料源をガス化させ、シンガスおよびスートを発生させるように構成されている、ステップと、
第１の分離ユニットの中で前記スートを回収するステップであって、前記第１の分離ユニットは、前記重油の一部分を受け入れ、前記スートを回収するために使用された抽出オイルから前記スートを分離するように構成されており、前記第１の分離ユニットは、前記重油の一部分および前記回収されたスートを含むスートボトムを発生させる、ステップと、
第１の分離共同分別体を第２の分離ユニットへ流すステップであって、前記第１の分離共同分別体は、前記抽出オイルおよび前記軽油を含み、前記第２の分離ユニットは、前記抽出オイルおよび前記軽油を分離し、前記軽油を前記第１の分離ユニットに向けて方向付けするように構成されている、ステップと、
前記燃料源を発生させるために、前記第１の分離ユニットからの前記スートボトムを、前記第２の分離ユニットからの前記軽油と混合させるステップと、
ガス化のために、前記燃料源を前記ガス化装置へ方向付けするステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記第２の分離ユニットからの前記軽油を前記第１の分離ユニットの中へ流すステップであって、前記軽油が、前記第１の分離ユニットの中の前記スートボトムと混合する、ステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第２の分離ユニットからの前記軽油を、前記第１の分離ユニットの下流のスートボトム排出ストリームと組み合わせるステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第２の分離ユニットからの前記軽油の第１の部分を、前記第１の分離ユニットの中の前記スートボトムと組み合わせ、前記軽油の第２の部分を、前記第１の分離ユニットの下流のスートボトム排出ストリームと組み合わせるステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記第１の分離ユニットおよび前記第２の分離ユニットが、２つの別々の構造体である、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記第１の分離ユニットおよび前記第２の分離ユニットが、単一の構造体の中に配設されている、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記第２の分離ユニットからデカンターへ、前記抽出オイルの少なくとも一部分をリサイクルするステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記第２の分離ユニットから前記ガス化装置へ、前記軽油の少なくとも一部分を流すステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記ガス化装置に連結されているフィードストック準備ユニットから前記第１の分離ユニットへ向けて、前記重油の一部分を流すステップであって、前記重油の一部分が、前記第１の分離ユニットの中でのスート回収の前に、スートと混合する、ステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
重油、軽油、およびスートを含む燃料源をガス化させ、シンガスを発生させるように構成されているガス化装置と、
炭素回収ユニットと
を含む、ガス化システムであって、前記炭素回収ユニットは、
抽出オイルからスートを分離し、前記スートを含む前記燃料源を前記ガス化装置に提供するように構成されている第１の分離ユニットであって、分離された前記抽出オイルの一部分は、前記軽油を含む、第１の分離ユニットと、
分離された前記抽出オイルを、前記第１の分離ユニットから、第１の入口部を介して受け入れ、前記軽油から前記抽出オイルを分離するように構成されている第２の分離ユニットであって、分離された前記軽油は、前記第１の分離ユニットに向けて方向付けされ、前記第２の分離ユニットは、前記第１の分離ユニットに流体連結されている、第２の分離ユニットと
を含む、ガス化システム。
【請求項１１】
前記第１の分離ユニットが、前記第２の分離ユニットから、第２の入口部を介して、前記軽油を直接的に受け入れるように構成されている第１の分離下方部分を含み、前記第２の入口部が、前記第２の分離ユニットの第１の出口部に流体連結されている、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記第２の分離ユニットが、前記スートを含む第１の分離排出ストリームに向けて、前記軽油を方向付けする流路を含み、前記第１の分離排出ストリームが、前記第１の分離ユニットの下流にある、請求項１０記載のシステム。
【請求項１３】
前記第２の分離ユニットが、前記軽油から分離された前記抽出オイルを、前記ガス化装置に流体連結されているデカンターへリサイクルするように構成されている、請求項１０記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１の分離ユニットおよび前記第２の分離ユニットが、２つの別々の構造体である、請求項１０記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１の分離ユニットおよび前記第２の分離ユニットが、単一の構造体である、請求項１０記載のシステム。
【請求項１６】
前記第２の分離ユニットから前記第１の分離ユニットへの軽油ストリーム、前記第１の分離ユニットの排出ストリーム、または、それらの組み合わせのうちの少なくとも１つを提供し、前記ガス化装置への前記第２の燃料源の流れを可能にするように、前記システムの動作を制御する命令を有する制御装置を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項１７】
ガス化装置へ燃料源を提供するように構成されている第１の分離ユニットであって、前記第１の分離ユニットは、ガス化プロセスからの変換されていない炭素、軽油、および抽出オイルを含む油分散体を受け入れるように構成されており、前記第１の分離ユニットは、前記変換されていない炭素を前記抽出オイルから分離し、前記燃料源を発生させるように構成されており、分離された前記抽出オイルの一部分は、前記軽油を含む、第１の分離ユニットと、
前記軽油から前記抽出オイルを分離し、分離された前記軽油を前記第１の分離ユニットに向けて方向付けするように構成されている第２の分離ユニットと
を含む、システム。
【請求項１８】
前記第１の分離ユニットが、前記第２の分離ユニットから、前記第２の分離ユニットの出口部に流体連結されている入口部を通して、前記軽油の少なくとも一部分を受け入れるように構成されている、請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
前記第２の分離ユニットからの前記軽油の前記少なくとも一部分が、前記第１の分離ユニットの下流の第１の分離排出ストリームにと混合させられるように構成されており、前記第１の分離排出ストリームが、前記変換されていない炭素を含む、請求項１７記載のシステム。
【請求項２０】
前記第２の分離ユニットが、前記抽出オイルの少なくとも一部分を、第２の出口部を介して、デカンターへリサイクルするように構成されており、前記デカンターが、前記ガス化装置および前記第１の分離ユニットに流体連結されている、請求項１７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示されている主題は、ガス化システムに関し、より具体的には、炭素回収プロセスのためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体石炭、液体石油、またはバイオマスなどのような化石燃料は、電気、化学物質、合成燃料の生産において使用するために、または、様々な他の用途のために、ガス化させることが可能である。ガス化は、炭素質燃料および酸素を非常に高い温度で反応させ、一般にシンガスと称される合成ガスを生産することを伴い、シンガスは、一酸化炭素および水素を含有する燃料である。シンガスは、ガス化の前のその最初の状態の燃料よりも効率的でクリーンに燃焼することが可能である。しかし、ガス化装置によって発生させられるシンガスは、典型的に、無機汚染物質（たとえば、灰分、金属、およびアンモニアの微粒子）を含み得る粒子、ならびに、変換されていない有機物質を含有する。粒子および変換されていない炭素は、典型的に、シンガスの使用の前に除去される。残念なことに、ガス化廃棄物排出ストリームの中の未反応の炭素質粒子（たとえば、変換されていない有機物質、スート（ｓｏｏｔ））の処分は、ガス化システムの炭素変換効率を減少させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６６２３５３７号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
出願当初に特許請求されている発明と範囲が同等の特定の実施形態が、以下に要約されている。これらの実施形態は、特許請求されている発明の範囲を限定することを意図しておらず、むしろ、これらの実施形態は、本発明の可能な形態の概要を提供することだけを意図している。実際に、本発明は、以下に記載されている実施形態と同様または異なる可能性のある様々な形態を包含することが可能である。
【０００５】
一実施形態では、方法が提供される。この方法は、重油、軽油、および、回収されたスートを含む燃料源を、ガス化装置に提供するステップを含む。ガス化装置は、燃料源をガス化させ、シンガスおよびスートを発生させることが可能である。また、この方法は、第１の分離ユニットの中でスートを回収するステップを含み、第１の分離ユニットは、重油の一部分を受け入れ、スートを回収するために使用された抽出オイルからスートを分離することが可能である。第１の分離ユニットは、重油の一部分および回収されたスートを含むスートボトムを発生させる。また、この方法は、第１の分離共同分別体（ｃｏ−ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｅ）を第２の分離ユニットへ流すステップを含む。第１の分離共同分別体は、抽出オイルおよび軽油を含む。第２の分離ユニットは、抽出オイルおよび軽油を分離し、軽油を第１の分離ユニットに向けて方向付けすることが可能である。この方法は、燃料源を発生させるために、第１の分離ユニットからのスートボトムを、第２の分離ユニットからの軽油と混合させるステップと、ガス化のために、燃料源をガス化装置へ方向付けするステップとをさらに含む。
【０００６】
第２の実施形態では、ガス化システムが提供される。このガス化システムは、重油、軽油、およびスートを含む燃料源をガス化させ、シンガスを発生させることが可能なガス化装置と、第１の分離ユニットを含む炭素回収ユニットとを含み、第１の分離ユニットは、使用された抽出オイルからスートを分離し、スートを含む燃料源をガス化装置に提供することが可能である。分離された抽出オイルの一部分は、軽油を含む。また、炭素回収ユニットは、第２の分離ユニットを含み、第２の分離ユニットは、分離された抽出オイルを、第１の分離ユニットから、第１の入口部を介して受け入れ、軽油から抽出オイルを分離することが可能である。分離された軽油は、第１の分離ユニットに向けて方向付けされ、第２の分離ユニットは、第１の分離ユニットに流体連結されている。
【０００７】
第３の実施形態では、システムが提供される。このシステムは、ガス化装置へ燃料源を提供することが可能な第１の分離ユニットを含む。第１の分離ユニットは、ガス化プロセスから変換されていない炭素、軽油、および抽出オイルを含む油分散体（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）を受け入れることが可能である。第１の分離ユニットは、変換されていない炭素を抽出オイルから分離し、燃料源を発生させることが可能であり、分離された抽出オイルの一部分は、軽油を含む。また、システムは、第２の分離ユニットを含み、第２の分離ユニットは、軽油から抽出オイルを分離し、分離された軽油を第１の分離ユニットに向けて方向付けすることが可能である。
【０００８】
本発明のこれらの特徴、態様、および利点、ならびに、他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明を読めば、より良く理解されることとなる。図面において、同様の文字は、図面を通して、同様の部分を表している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】変換されていない炭素を回収し、軽油から抽出オイルを分離するように構成されているガス化システムの実施形態のブロック図である。
【図２】図１のガス化システムとともに使用され得る炭素回収ユニットの実施形態のブロック図である。
【図３】図１のガス化システムを使用して、変換されていない炭素を回収し、軽油から抽出オイルを分離するための方法の実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１つまたは複数の具体的な実施形態が、以下に説明されることとなる。これらの実施形態の簡潔な説明を提供する目的で、実際の実施の全ての特徴が、明細書の中に説明されてはいない可能性がある。任意のエンジニアリングまたは設計プロジェクトなどのような任意の実際の実施の開発において、システム関連の制約およびビジネス関連の制約（それは、実施ごとに変化する可能性がある）を順守するなどのような、開発者の特定の目標を実現するために、多数の実施時固有の決断がなされなければならないということが認識されるべきである。そのうえ、そのような開発努力は、複雑であり、時間がかかるが、それにもかかわらず、この開示の利益を有する当業者にとって、設計、製作、製造の日常的業務であるいうことが認識されるべきである。
【００１１】
本発明の様々な実施形態の要素を導入するとき、冠詞の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、および「前記（ｓａｉｄ）」は、要素のうちの１つまたは複数が存在するということを意味するように意図されている。用語の「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、包含的であることが意図されており、リストアップされている要素以外の追加的な要素が存在することが可能であるということを意味することが意図されている。
【００１２】
以下で詳細に論じられるように、開示されている実施形態は、重油フィードストック（ｆｗｅｅｄｓｔｏｃｋ）のガス化から発生させられた重油フィードストックおよびスートの流れを促進させるために使用された軽油を再循環させるように設計された炭素回収ユニットを含むガス化システムを含む。一般的に、重油は、製油所廃棄物から提供され、アスファルト、タールなどを含むことが可能である。重油は、１５℃の水と比較して、１以上の比重（ＳＧ）を有することが可能である。たとえば、特定の実施形態では、重油は、１５℃において、水と比較して、おおよそ１．１２からおおよそ１．２のＳＧを有することが可能である。ガス化の間に、重油フィードストックは、シンガスへ変換される。しかし、重油フィードストックの一部分は、未反応のままである可能性がある（たとえば、スート）。ガス化システムの炭素変換効率を向上させるために、未反応の重油フィードストックを、ガス化装置の下流に配設されている炭素回収ユニットの中に回収することが可能である。回収されたスートは、ガス化のためにガス化装置へ戻され、それによって、ガス化システムの炭素変換効率を向上させることが可能である。一般的に、重油フィードストックは、高粘性であり、流れることが困難である可能性がある。たとえば、特定の実施形態では、重油は、２００℃において、おおよそ１２５０センチストークからおおよそ６０００センチストークの間の粘度を有することが可能である。他の実施形態では、重油は、２５０℃において、おおよそ１５０センチストークからおおよそ５５０センチストークの間の粘度を有することが可能である。したがって、重油フィードストックは、ガス化の前に、軽油（たとえば、おおよそ３７℃と４００℃との間の沸点範囲、１６℃において１．０の比重、および、重油フィードストックよりも小さい粘度を有する油）と混合させることが可能である。特定の実施形態では、軽油は、９９℃において、おおよそ４０センチストークからおおよそ７０センチストークの間の粘度を有することが可能である。他の実施形態では、軽油は、１３５℃において、おおよそ１０センチストークからおおよそ３０センチストークの間の粘度を有することが可能である。重油フィードストックを軽油と混合させることは、ガス化システムの全体を通して、重油フィードストックおよび回収されたスートの流れを促進させることが可能である。しかし、スート回収の間に、重油は、回収されることとなるスート（たとえば、未反応の炭素）と混合し、重油の粘度の増加を引き起こす。この粘度の増加は、回収されたスートを、ガス化のためにガス化装置へ戻すように循環させることを困難にする可能性がある。したがって、スート回収プロセスの間に除去された軽油を、回収されたスートと再混合させることによって、ガス化装置へのスートの流れを促進させるスート回収方法を提供することが望ましい可能性がある。以下で詳細に論じられるように、本実施形態は、スート回収およびリサイクルユニットの中の軽油を再循環させ、ガス化装置への回収されたスートの流れを促進させるように構成されているガス化システムを含む。
【００１３】
図１は、スート回収プロセスの間に除去される軽油を再循環させるように設計されたガス化システム１００の実施形態の概略ダイアグラムである。図１に示されているように、ガス化システム１００は、ガス化装置１０２を含むことが可能であり、ガス化装置１０２は、重油フィードストック１０４をガス化させ、シンガス１０８を発生させるように構成されている。重油フィードストック１０４は、液体炭化水素、ならびに、液体炭化水素および固体炭素質燃料の混合物を含むことが可能である。たとえば、重油フィードストック１０４は、石油蒸留物、ガソリン、ナフサ、ケロシン、原油、ガス油、残油、常圧蒸留残油、タールサンドオイル、シェールオイル、石炭分解油、芳香族炭化水素（たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレン留分）、コールタール、サイクルガスオイル、フルフラール抽出物、および固体炭素質燃料スラリーを含むことが可能である。固体炭素質燃料スラリーは、石炭、石油コークス、石炭およびコークスのブレンド、バイオマス、木質系材料、農業廃棄物、タール、コークス炉ガスおよびアスファルト、または、他の炭素含有材料、および、それらの組み合わせを含むことが可能である。加えて、固体炭素質燃料は、スラリー（たとえば、水、重油、軽油などのような液体と固体燃料粒子の混合物）または分散体の形態であることが可能であり、ガス化装置１０２に進入するスラリーまたは分散体を形成する前、その間、または、その後に、たとえば、チョッピング、ミーリング、シュレッディング（ｓｈｒｅｄｄｉｎｇ）、微粉砕、ブリケッティング（ｂｒｉｑｕｅｔｔｉｎｇ）、またはペレタイジングによって、サイズ変更または形状変更することが可能である。追加的に、重油フィードストック１０４は、重油燃料スラリー１１０を生成させるために、水および／または軽油１０６などのような添加剤を含むことが可能である。特定の実施形態では、軽油１０６の添加は、重油燃料スラリー１１０の粘度を減少させることによって、重油燃料スラリー１１０の流れを促進させることが可能である。フィードストック準備ユニット１１２は、重油フィードストック１０４および軽油１０６を受け入れて処置し、重油燃料スラリー１１０を発生させることが可能である。たとえば、フィードストック準備ユニット１１２は、グラインダー、ミル、または、上で論じたように、固体炭素質燃料をサイズ変更または形状変更させることができる任意の類似のユニットを含むことが可能である。ガス化装置１０２は、石炭ガス化複合発電（ＩＧＣＣ）の発電プラント、または、シンガスを使用または生産する任意の他の様々なプラントの一部分とすることが可能である。ガス化装置１０２は、アップドラフト式またはダウンドラフト式の固定層ガス化装置、バブリング型流動層ガス化装置もしくは循環型流動層ガス化装置などのような流動層ガス化装置、移動層ガス化装置、または噴流層式ガス化装置とすることが可能である。
【００１４】
ガス化装置１０２の中にある間に、重油フィードストック１０４は、ガス化装置１０２の反応器１２０の中で、ガス化剤１１４（たとえば、酸素）および水蒸気１１６（または、水）と混合させられ、シンガス１０８を生産することが可能である。とりわけ、重油フィードストック１０４は、上昇した圧力（たとえば、おおよそ２０００ｋＰａから８５００ｋＰａの絶対圧力）および温度（たとえば、おおよそ７００℃から１６００℃）において、限られた量のガス化剤１１４と反応させられ（たとえば、部分酸化）、重油フィードストック１０４を部分的に酸化させ、シンガス１０８を発生させることが可能である。ガス化剤１１４、水蒸気１１６（または、水）、および、重油フィードストック１０４の中の炭素の間の化学反応に起因して、シンガス１０８は、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水、アンモニア、硫化水素、硫化カルボニル、メタン、および、微量のより重質の炭化水素、ならびに、灰分、硫黄、窒素、および塩素などのような、炭素質燃料の中に存在する他の望ましくない成分を含む可能性がある。加えて、シンガス１０８は、変換されていない炭素またはスート（たとえば、ガス化反応に参加しない炭素質燃料）を含む可能性がある。
【００１５】
反応器１２０を出ていくシンガス１０８は、ガス化副産物および／またはスートを含む可能性があり、このシンガスは、矢印１２２によって示されているように、未処理のシンガスと称することが可能である。したがって、ガス化装置１０２は、反応器１２０の下流に、クエンチチャンバー１２４を含むことも可能である。クエンチチャンバー１２４は、未処理のシンガス１２２を冷却し、ガス化副産物およびスートから分離することが可能である。たとえば、反応器１２０の中で、重油フィードストック１０４は、熱分解プロセスを受けるように加熱することが可能である。特定の実施形態によれば、熱分解プロセスの間の反応器１２０の内側の温度は、ガス化のために利用される重油フィードストック１０４に応じて、おおよそ１５０℃から７００℃の範囲にあることが可能である。熱分解プロセスの間の重油フィードストック１０４の加熱は、たとえば、チャーなどの固体、ならびに、たとえば、一酸化炭素、水、メタン、および水素などの残留ガスを発生させる可能性がある。ガス化装置１０２のクエンチチャンバー１２４は、未処理のシンガス１２２およびガス化副産物が反応器１２０を離れるときに、未処理のシンガス１２２およびガス化副産物を受け入れることが可能である。一般的に、クエンチチャンバー１２４は、未処理のシンガス１２２の温度を低下させるために使用され、ガス化副産物およびスートを未処理のシンガス１２２から引き離すことが可能である。また、同様に、クエンチチャンバー１２４は、ガス化副産物およびスートを急冷することが可能である。クエンチチャンバー１２４は、未処理のシンガス１２２、ガス化副産物、およびスートの冷却を促進させるために、クエンチ流体（たとえば、水）を含むことが可能である。
【００１６】
未処理のシンガス１２２からの、任意の未反応の炭素（たとえば、スート）を含むガス化副産物の分離に続いて、スートスラリー１２８（たとえば、クエンチブローダウン水）は、ガス化装置１０２に連結されている炭素回収ユニット１３０へ提供される。炭素回収ユニット１３０は、デカンター１３２を含むことが可能であり、デカンター１３２は、ガス化システム１００の動作の間にスートスラリー１２８を受け入れるように構成されている。また、特定の実施形態では、デカンター１３２は、ガス化装置１０２の下流で未処理のシンガス１２２を処置する（たとえば、処理する、浄化する）ために使用されるシンガススクラバーから、スクラバー水を受け入れることが可能であり、シンガス１０８（たとえば、処理済みのシンガス）を形成するために、追加的なガス化副産物が除去され得るようになっている。デカンター１３２の中にある間に、スートスラリー１２８は、抽出オイル１３４と混合させられ、抽出オイル１３４は、クエンチ流体からスートを抽出するために使用することが可能であり、スートオイル分散体１３６および水溶性の排出ストリーム１３８（たとえば、クエンチ流体およびガス化副産物の混合物）を発生させる。抽出オイル１３４は、１５℃において０．７４のＳＧを有し、おおよそ８５℃からおおよそ１５０℃の間の沸点範囲を有することが可能である。特定の実施形態では、水溶性の排出ストリーム１３８は、廃棄物ドラム１４０の中に収集するか、または、ガス化システム１００の全体を通して、（たとえば、水蒸気を発生させるための）他のガス化プロセスで使用することが可能である。デカンター１３２からの水溶性の排出ストリーム１３８の一部分は、クエンチ流体として、クエンチチャンバー１２４へリサイクルさせることが可能である。デカンター１３２の中でスートオイル分散体１３６および水溶性の排出ストリーム１３８の分離を促進させるために、スートオイル分散体１３６および水溶性の排出ストリーム１３８は、概して非混和性であり、異なる密度を有している。この密度の相違は、スートオイル分散体１３６および水溶性の排出ストリーム１３８が、デカンター１３２の中で重力によって分離することを可能にする。たとえば、特定の実施形態では、抽出オイル１３４は、水溶性の排出ストリーム１３８の密度よりも低い密度を有することが可能である。そのため、スートオイル分散体１３６が、デカンター１３２の上部端部から除去され得、水溶性の排出ストリーム１３８が、デカンター１３２の底端部から流出することが可能である。デカンター１３２は、おおよそ９３℃から３７２℃の間の範囲にある温度で動作し、または、利用される抽出オイル１３４に応じて、任意の他の適切な温度で動作することが可能である。デカンター１３２の動作圧力は、抽出オイル１３４およびスートオイル分散体１３６の蒸発が阻止または低減されるようになっている。特定の実施形態では、デカンター１３２は、おおよそ１３００ｋＰａから２５００ｋＰａの間の圧力で動作することが可能である。他の実施形態では、デカンター１３２は、ガス化装置１０２の動作圧力で動作することが可能である。デカンター１３２は、１段のデカンター、または、２段、３段、もしくは４段のデカンターなどのような複数段のデカンターとすることが可能である。
【００１７】
上で論じたように、抽出オイル１３４が利用され、スートスラリー１２８からスート（たとえば、変換されていない炭素）を除去することが可能である。抽出オイル１３４の適切な例は、おおよそ３７℃から４００℃の間の範囲にある大気中での沸点、および、少なくとも２０からおおよそ１００度のＡＰＩ比重（たとえば、おおよそ０．９３から０．６１の比重）の範囲を有する軽質液体炭化水素燃料を含み、それは、たとえば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、トルエン、ベンゼン、キシレン、ガソリン、ナフサ、ガス油、および、それらの混合物などのようなものであるが、それらに限定されない。また、抽出オイル１３４の他の例は、少なくとも１つのアルコール、少なくとも１つのエステル、および、アルデヒド、ケトン、エーテル、酸、オレフィン、飽和炭化水素、または水のうちの少なくとも１つを有する、オキソ法またはオキシル法からの液体有機副産物の混合物を含むことが可能である。また、抽出オイル１３４は、上記に説明されているように、軽質液体炭化水素燃料と、オキソ法またはオキシル法からの液体有機副産物の混合物との組み合わせを含むことが可能である。抽出オイル１３４は、以下にさらに詳細に説明されることとなるように、抽出オイル補給ドラム１４２によってデカンター１３２へ供給されるか、炭素回収ユニット１３０の別のコンポーネントからリサイクルされるか、または、それらの組み合わせとすることが可能である。特定の実施形態では、抽出オイル１３４は、デカンター１３２に進入する前に、熱交換器１４４を介して、予熱することが可能である。
【００１８】
水溶性の排出ストリーム１３８から分離されると、スートオイル分散体１３６は、デカンター１３２に流体連結されているストリッパー１５２の中へ流入する。ストリッパー１５２は、抽出オイル１３４からスートを回収するように設計することが可能である。スートを回収することに加えて、ストリッパー１５２は、回収されたスートをガス化装置１０２へ循環させ、また、抽出オイル１３４をデカンター１３２へ戻すようにリサイクルすることが可能である。スートを回収し、抽出オイル１３４をリサイクルすることによって、ガス化システム１００の全体効率を改善させることが可能である。たとえば、スート回収は、回収されたスートをガス化のための燃料源として利用することによって、炭素変換効率を向上させ、ガス化システム１００の炭素フットプリントを低減させることが可能である。そのうえ、抽出オイル１３４をリサイクルすることは、抽出オイル補給ドラム１４２から供給される抽出オイル１３４の全体量、および、抽出オイル廃棄物（たとえば、炭素回収ユニット１３０から外側へ失われる抽出オイル）を低減させることが可能である。追加的に、ガス化システム１００は、ガス化のために使用される重油フィードストック１０４の種類に関して、燃料の柔軟性を有することが可能である。
【００１９】
抽出オイル１３４からスートを分離する前に、スートオイル分散体１３６は、デカンター１３２とストリッパー１５２との間に配設されている１つまたは複数の熱交換器１５４を通って流れ、スートオイル分散体１３６から任意の残留水を蒸発除去する（ｆｌａｓｈ  ｏｆｆ）。また、スートオイル分散体１３６は、フィードストック準備ユニット１１２からの重油および軽油ストリーム１５６と混合させられる。スートオイル分散体１３６を重油および軽油ストリーム１５６と組み合わせることは、回収されたスートが、抽出オイル１３４から分離された後に液相のままであることを可能にし、回収されたスートのガス化装置１０２への流れを促進させる。特定の実施形態では、重油および軽油ストリーム１５６は、重油燃料スラリー１１０と同じ組成を有することが可能である。他の実施形態では、重油および軽油ストリーム１５６は、重油燃料スラリー１１０とは異なる組成を有することが可能である。
【００２０】
上で論じたように、ストリッパー１５２は、抽出オイル１３４からスートを分離することが可能である。したがって、ストリッパー１５２は、スートオイル分散体１３６から抽出オイル１３４を分離する蒸留ユニット（たとえば、分留ユニット）を含むことが可能である。しかし、（たとえば、重油および軽油ストリーム１５６からの）軽油１０６がスートオイル分散体１３６と混合させられる実施形態では、ストリッパー１５２は、軽油（たとえば、軽油１０６）を除去することも可能である。たとえば、特定の実施形態では、抽出オイル１３４および軽油は、重複する沸点範囲を有することが可能である。そのため、抽出オイル１３４および軽油は、ストリッパー１５２の中で共に分別され、スートオイル分散体１３６からの軽油の分離を結果として生じさせることが可能である。これは、ストリッパーボトム１６０（たとえば、スートおよび重油混合物）が、粘性が高くなり、ガス化装置１０２に流れて戻ることが困難になることを引き起こす可能性がある。加えて、上で論じたように、抽出オイル１３４は、リサイクルされてデカンター１３２へ戻すことが可能である。したがって、抽出オイル１３４リサイクルストリームの中の軽油の存在は、デカンター１３２の中に望ましくない条件を引き起こし、抽出オイル１３４の有効性を低減させる可能性がある。たとえば、軽油は、軽油と混合させられていない抽出オイルと比較して、抽出オイル１３４の密度の増加を引き起こす可能性がある。増加した密度は、抽出オイル１３４がデカンター１３２の底端部へ向かって移動することを引き起こし、水溶性の排出ストリーム１３８からスートオイル分散体１３６を分離することを困難にする可能性がある。そのうえ、抽出オイル１３４の中の軽油の存在は、デカンター１３２の中のエマルジョンの形成に寄与し、スートオイル分散体１３６の中の水の量の増加を引き起こす可能性がある。これは、デカンター１３２の性能に影響を及ぼし、デカンター１３２からの排水量の増加を引き起こす可能性があり、下流の機器（たとえば、ストリッパー１５２）の性能を低下させる可能性がある。スートオイル分散体１３６からの軽油の除去に関連付けられる問題を緩和するために、ストリッパー共同分別体１６４（たとえば、抽出オイル１３４および軽油の混合物）が、炭素回収ユニット１３０の中のセパレーター１７０へ方向付けされる。ストリッパー１５２と同様に、セパレーター１７０は、抽出オイル１３４および軽油を分離する。
【００２１】
セパレーター１７０は、抽出オイル１３４および軽油を２つのストリームに分離するように設計された少なくとも１つの蒸留ユニット（たとえば、分留ユニット）を含むことが可能であり、軽油のない抽出オイル１３４が、抽出リサイクルストリーム１７４を介してデカンター１３２にリサイクルされ得り、また、軽油が、軽油ストリーム１７８を介してストリッパー１５２に向けて戻すようにリサイクルされ得るようになっている。このように、ストリッパーボトム１６０は、軽油ストリーム１７８と混合させられ、粘性の小さいスート燃料ストリーム１８０を発生させることが可能である。結果的に、スート燃料ストリーム１８０は、ガス化のためにガス化装置１０２へ流れることが可能である。図示されている実施形態では、スート燃料ストリーム１８０は、ガス化装置１０２に進入する前に、フィードストック準備ユニット１１２へ方向付けされる。しかし、他の実施形態では、スート燃料ストリーム１８０は、ガス化装置１０２に直接的に供給されるか、ガス化装置１０２およびフィードストック準備ユニット１１２の両方に供給されるか、または、それらの間の任意のコンポーネントまたは場所に供給され得る。スート燃料ストリーム１８０は、連続的に供給されるか、または、バッチモードで供給され得る。また、追加的に、特定の実施形態では、セパレーター１７０は、（たとえば、軽油ストリーム１８２を通して、）ガス化装置１０２、フィードストック準備ユニット１１２、または、それらの組み合わせへ、軽油を提供することが可能である。また、セパレーター１７０を出ていく軽油（たとえば、軽油ストリーム１７８および／または１８２）は、たとえば、バッチモード送達の間のさらなる使用まで、軽油ドラムの中に収集および貯蔵することが可能である。
【００２２】
また、ガス化システム１００は、ガス化システム１００の動作を調整するために、制御装置１８４（たとえば、電子的なおよび／またはプロセッサーベースの制御装置）を含むことが可能である。制御装置１８４は、センサー、制御弁（たとえば、弁１８６、１８８、１９０、および１９２）、およびポンプ（たとえば、ガス化装置チャージポンプ１９４）、または、ガス化システム１００の全体にわたる他のフロー調節特徴部と電気通信することによって、ガス化システム１００の動作を独立して制御することが可能である。制御装置１８４は、分散体制御システム（ＤＣＳ）、または、完全にもしくは部分的に自動化されている任意のコンピューターベースのワークステーションを含むことが可能である。たとえば、制御装置１８４は、汎用プロセッサーまたは特定用途向けプロセッサーを用いる任意のデバイスとすることが可能であり、その両方は、一般的に、ガス化パラメーター（たとえば、重油フィードストック１０４のガス化条件）などのような命令を保存するためのメモリー回路を含むことが可能である。プロセッサーは、１つまたは複数の処理デバイスを含むことが可能であり、メモリー回路は、以下に議論されているような図３の作用、および、本明細書で説明されている制御行動を実行するために、プロセッサーによって実行可能な命令を集合的に保存する１つまたは複数の有形の非一時的な機械可読媒体を含むことが可能である。
【００２３】
一実施形態では、制御装置１８４は、フロー制御デバイス（たとえば、弁、ポンプなど）を動作させ、異なるシステムコンポーネントの間の量および／または流れを制御することが可能である。システムコンポーネント同士の間の異なる量および／または流れを調節するために使用される追加的な弁が、ガス化システム１００の全体にわたって存在しているということが留意されるべきである。図示されている実施形態では、制御装置１８４は、弁１８６および１８８などのような、１つまたは複数のフロー制御デバイスの動作を調整し、デカンター１３２の中への抽出オイル１３４の流れを可能にし、および／または、阻止する。たとえば、ガス化システム１００の動作の間に、抽出リサイクルストリーム１７４からの抽出オイル１３４の量は、望ましいものよりも少ない可能性がある。したがって、制御装置１８４は、弁１８６を開けるように命令を提供し、抽出オイル補給ドラム１４２からの抽出オイルの流れを可能にし、デカンター１３２への追加的な抽出オイル１３４を提供することが可能である。同様に、制御装置１８４は、弁１９０および１９２の動作を調整し、それぞれ、スートオイル分散体１３６と混合させるために、重油および軽油ストリーム１５６の量および／または流れを制御すること、および、ストリッパーボトム１６０への軽油ストリーム１７８の量および／または流れを制御することが可能である。重油および軽油ストリーム１５６および軽油ストリーム１７８の量および／または流れを調節することによって、スートオイル分散体１３６およびスート燃料ストリーム１８０の望ましい粘度およびフロー特性を、それぞれ維持することが可能である。また、制御装置１８４は、スート燃料ストリーム１８０をガス化装置１０２へ供給するガス化装置チャージポンプ１９４を動作させることが可能である。
【００２４】
また、制御装置１８４は、追加的な弁の動作を調整し、重油フィードストック１０４、ガス化剤１１４、水蒸気１１６、ストリッパー共同分別体１６４、スート燃料ストリーム１８０、または、ガス化システム１００の中の任意の他の流体の量を制御し、または、それらの流れを調節することが可能である。たとえば、ガス化システム１００の起動の間に、制御装置１８４は、軽油ドラムからフィードストック準備ユニット１１２への軽油の流れ、および／または、スート燃料ストリーム１８０と混合させるためのストリッパー１５２に向かう軽油の流れを制御することが可能である。加えて、ガス化システム１００の定常状態動作の間に、制御装置１８４は、直接的にセパレーター１７０からフィードストック準備ユニット１１２への軽油の流れ、および／または、スートボトムストリーム１８０と混合させるためにストリッパー１５２に向かう軽油の流れ（たとえば、軽油ストリーム１７８）を制御することが可能である。特定の実施形態では、フロー制御デバイスは、ガス化装置１０２に進入する前のスート燃料ストリーム１８０を含む、重油フィードストック１０４の量を測定する計量メカニズムの一部とすることが可能である。また、追加的に、制御装置１８４は、ガス化プロセスのために使用される重油フィードストック１０４、抽出オイル１３４、および／または軽油に応じて、ストリッパー１５２およびセパレーター１７０の還流率ならびに動作圧力および温度を制御することが可能である。特定の実施形態では、制御装置１８４は、入力信号を介して提供される情報を使用し、機械可読またはコンピューター可読のストレージ媒体に含有されている命令またはコードを実行し、様々なフロー制御デバイス（たとえば、弁１８６、１８８、１９０、および１９２、ならびにポンプ１９４）へ１つまたは複数の出力信号１９６を発生させ、たとえば、抽出オイル１３４、重油および軽油ストリーム１５６、および軽油ストリーム１７８など、ガス化システムの中の流体の流れを制御することが可能である。
【００２５】
上で論じたように、炭素回収ユニット１３０は、スートスラリー１２８（たとえば、ブローダウン水）の中のスートを回収し、スート回収の間にスートオイル分散体１３６から除去される抽出オイル１３４および軽油（たとえば、軽油ストリーム１７８および１８２）をリサイクルするように構成させることが可能である。ここで図２を見てみると、炭素回収ユニット１３０の実施形態が図示されている。炭素回収ユニット１３０は、デカンター１３２、ストリッパー１５２、およびセパレーター１７０を含む。ガス化システム１００の動作の間に、デカンター１３２は、スートスラリー１２８を受け入れ、スートスラリー１２８を、水溶性の排出ストリーム１３８およびスートオイル分散体１３６に分離する。スートオイル分散体１３６は、ストリッパー入口部２００を介して、ストリッパー１５２の中へ流入する。特定の実施形態では、スートオイル分散体１３６は、ストリッパー１５２に進入する前に、重油および軽油ストリーム１５６と混合させることが可能である。ストリッパー１５２の中に入ると、抽出オイル１３４は、スートオイル分散体１３６から分離され、ストリッパー共同分別体１６４、および、回収されたスート２０２を発生させることが可能である。したがって、ストリッパー１５２は、スートオイル分散体１３６からの抽出オイル１３４の分離を促進させる、ストリッパー上方部分２０４およびストリッパー下方部分２０６を含む。特定の実施形態では、ストリッパー上方部分２０４は、おおよそ１００℃からおおよそ１７５℃の間の温度、および、おおよそ２００ｋＰａからおおよそ３００ｋＰａの間の圧力で、動作することが可能であり、ストリッパー下方部分２０６は、おおよそ２００℃からおおよそ３００℃の間の温度で動作することが可能である。しかし、ストリッパー上方部分および下方部分２０４および２０６は、それぞれ、ガス化システム１００の中で利用される重油フィードストック１０４および抽出オイル１３４に応じて、任意の他の適切な温度および圧力で動作することが可能である。ストリッパー上方部分２０４およびストリッパー下方部分２０６は、１つまたは複数のトレイ（たとえば、バブルキャップトレイおよび／またはバルブキャップトレイ）をそれぞれ含み、スートオイル分散体１３６の中の揮発性成分（たとえば、ストリッパー共同分別体１６４）を収集し、それらの分離を促進させることが可能である。他の実施形態では、ストリッパー上方部分２０４、ストリッパー下方部分２０６、または、それらの組み合わせのうちの少なくとも一部分は、パッキング（たとえば、充填カラム）を含み、スートからの揮発性成分の分離を促進させることが可能である。パッキングは、金属および／またはセラミック材料を含むことが可能であり、それらは、セラミックまたはメタルビーズ（たとえば、ラシヒリング）、構造化されたシートメタル、または任意の他の適切なパッキング材料などのようなものであるが、それらに限定されない。ストリッパー下方部分２０６の中で、高粘度の液体を蒸気に接触させるための別の実施形態は、シャワーデッキである。シャワーデッキは、一般的に、ストリッパー中心軸線に対して、（たとえば、５、１０、１５、２０、３０、４０、４５度、またはそれ以上に）傾斜させることが可能である。シャワーデッキは、ストリッパー上方部分２０４およびストリッパー下方部分２０６の中に位置付けられ、スートの存在を伴う高粘度の液体の重力による流れを可能にすることができる。液体は、切り欠き付きの堰を越えてそれぞれのシャワーデッキから出ていき、揮発性成分（たとえば、ストリッパー共同分別体１６４）に接触する液体シャワーを形成させることが可能である。トレイ、デッキ、および／またはパッキング材料は、スートからの揮発性成分の効果的なおよび効率的な分離を提供する。したがって、回収されたスート２０２は、ストリッパー底部２０６の中に収集することが可能である。ストリッパー共同分別体１６４は、ストリッパー出口部２１２（たとえば、軸線方向のポート）を通ってストリッパー１５２から出ていくことが可能であり、ストリッパー還流ドラム２１８の中に収集させることが可能である。理解されるべきであるように、ストリッパー１５２は、凝縮器（たとえば、熱交換器２１０）または他のオーバーヘッドコンポーネントを含み、ストリッパー還流ドラム２１８の中のストリッパー共同分別体１６４の凝縮および収集を促進させることが可能である。
【００２６】
上で論じたように、抽出オイル１３４、ならびに、スートオイル分散体１３６と混合させられる（たとえば、重油および軽油ストリーム１５６からの）軽油は、類似のおよび／または重複する沸点範囲を有することが可能である。したがって、ストリッパー１５２の動作条件の下では、抽出オイル１３４および軽油を互いから分離することは困難である可能性がある。そのため、抽出オイル１３４および軽油は、ストリッパー１５２の中で共に分別され得る。抽出オイル１３４および軽油が共に分別されるということは、ストリッパーボトム１６０が、非常に粘性が高くなり、ガス化装置１０２へ流れることが困難になるということを引き起こす可能性がある。したがって、炭素回収１３０の動作の間に、ストリッパー還流ポンプ２２０は、還流させるために、ストリッパー共同分別体１６４の第１の部分２２４をストリッパー１５２へ戻すように方向付けし、ストリッパー共同分別体１６４の第２の部分２２６を、セパレーター入口部２２８を通してセパレーター１７０へ方向付けすることが可能である。したがって、ストリッパー還流ポンプ２２０および／または弁２２２および２２３は、それに応じて、制御装置１８４によって調節され、それぞれ、第１および第２の部分２２４および２２６の流れを制御し、ストリッパー１５２の中の効果的な分離のために望ましい還流率を維持することが可能である。セパレーター１７０は、上で論じたように、軽油から抽出オイル１３４を分離するように構成されている。図示されている実施形態では、ストリッパー１５２およびセパレーター１７０は、別々の構造体として示されているが、特定の実施形態では、ストリッパー１５２およびセパレーター１７０は、蒸留ユニットの長さに沿って様々な場所に分配された出口部ポート（たとえば、半径方向の出口部ポート）を有する単一の蒸留ユニットとなるように組み合わせることが可能であり、それぞれの出口部ポートは、スートオイル分散体１３６から分離された１つまたは複数の成分（たとえば、抽出オイルリサイクルストリーム１７４、ならびに、軽油ストリーム１７８および１８２）に対応する。
【００２７】
ストリッパー１５２と同様に、セパレーター１７０は、セパレーター上方部分２３２およびセパレーター下方部分２３４を含むことが可能である。追加的に、セパレーター上方部分および下方部分２３２および２３４は、それぞれ、１つまたは複数のセパレータートレイ２３６をそれぞれ含むことが可能である。１つまたは複数のセパレータートレイ２３６は、バブルキャップトレイ、バルブキャップトレイ、それらの組み合わせ、または、所望の程度のストリッパー共同分別体１６４の分離を実現し得る任意の他の適切な構造体を含むことが可能である。たとえば、他の実施形態では、セパレーター上方部分２３２、セパレーター下方部分２３４、または、それらの組み合わせは、セラミックまたはメタルパッキングビーズ（たとえば、ラシヒリング）、構造化されたシートメタル、または他の適切な材料などのような、パッキング材料を含むことが可能である。セパレーター上方部分２３２およびセパレーター下方部分２３４は、異なる温度および圧力で動作し、セパレーター１７０の分離効率を向上させることが可能である。たとえば、特定の実施形態では、セパレーター上方部分２３２は、おおよそ９０℃とおおよそ１１０℃との間の温度範囲で、および、おおよそ２００ｋＰａからおおよそ３００ｋＰａの間の圧力範囲で、動作することが可能である。セパレーター下方部分２３４は、おおよそ２００℃からおおよそ３００℃の間の範囲にある温度で動作することが可能である。しかし、セパレーター上方部分および下方部分２３２および２３４は、それぞれ、抽出オイル１３４、および軽油ストリーム１７８および１８２への、ストリッパー共同分別体１６４の効果的なおよび効率的な分離に適切な他の温度範囲および圧力範囲で動作することが可能である。抽出オイル１３４は、セパレーター１７０の中の条件下において、軽油と比較して、より揮発性である可能性があるので、抽出オイル蒸気２４０は、セパレーター出口部２４２に向かって移動することが可能であり、軽油２４４は、セパレーター下方部分２３４に集まることが可能である。
【００２８】
抽出オイル蒸気２４０は、１つまたは複数の熱交換器２４６（たとえば、凝縮器）と通過することが可能であり、凝縮された抽出オイル２４８は、セパレーター１７０に連結されているセパレーター還流ドラム２５０の中に収集され得る。セパレーター還流ポンプ２５２は、還流のために、還流入口部２５４を介して、凝縮された抽出オイル２４８をセパレーター１７０へ戻すように方向付けするか、または、抽出オイルリサイクルストリーム１７４を介して、凝縮された抽出オイル２４８をデカンター１３２へリサイクルすることが可能である。セパレーター還流ポンプ２５２、ならびに／または、弁１８８および弁２５３は、制御装置１８４によって調節され、デカンター１３２および／またはセパレーター１７０への凝縮された抽出オイル２４８の流れを制御し、軽油からの抽出オイル１３４の効果的な分離のために、デカンター１３２の中の抽出オイルレベル、および、セパレーター１７０の中の所望の還流率を維持することが可能である。抽出オイル１３４および軽油２４４の分離の間に、（たとえば、セパレーター出口部２５６において）セパレーター１７０から出ていく軽油ストリーム１７８は、矢印２６２および２６４によって示されているように、リボイラー２５８によって、リボイラー入口部２６０を介して、セパレーター１７０へ再循環させられ得る。
【００２９】
上述のように、セパレーター１７０は、軽油２４４をストリッパーボトム１６０へ方向付けするように設計されている。したがって、抽出オイル１３４および軽油２４４が、セパレーター１７０の中で分離されると、軽油ストリーム１７８は、ストリッパーボトム１６０と混合させられ、および／または、（たとえば、軽油ガス化装置ストリーム１８２を介して）ガス化装置１０２へ戻すように方向付けさせられ得る。一実施形態では、セパレーターボトムポンプ２６６は、ストリッパーボトムストリーム２７０を介して、ストリッパー下方部分２０６に向けて軽油ストリーム１７８を方向付けすることが可能である。そのため、軽油２４４は、ストリッパーボトム入口部２７２を通してストリッパー１５２に進入することが可能であり、軽油２４４が、ストリッパー１５２の中で、回収されたスート２０２と混合し得るようになっている。これは、ストリッパー１５２から、ストリッパー出口部２７４を通して、回収されたスート２０２が流れることを促進させることが可能である。別の実施形態では、セパレーターボトムポンプ２６６は、ストリッパー出口部２７４を通してストリッパー１５２から出ていくストリッパーボトム１６０に向けて、軽油ストリーム１７８を介して、軽油２４４を方向付けすることが可能である。さらなる実施形態では、軽油２４４の第１の部分を、ストリッパーボトムストリーム２７０を介して、ストリッパー下方部分２０６に向けて方向付けすることが可能であり、軽油２４４の第２の部分を、（たとえば、軽油ストリーム１７８を介して、）ストリッパー１５２から出ていくストリッパーボトム１６０に向けて方向付けすることが可能である。また、制御装置１８４は、セパレーターボトムポンプ２６６、弁１９０、および弁２６７の動作を制御し、そのそれぞれのストリーム（たとえば、ストリーム１７８、１８２、２６２、および２７０）への軽油２４４の流れを制御することが可能である。ストリーム１７８および２７０を通して軽油２４４を方向付けすることによって、ストリッパーボトム１６０は、望ましいフロー特性を有することが可能であり、ガス化装置１０２へ戻すように循環させることが可能である。追加的に、ストリッパー出口部２７４および／またはストリッパーボトムポンプ２７８における、粘性のあるストリッパーボトム（たとえば、回収されたスート２０２、および／または、軽油２４４のないストリッパーボトム１６０）に関連付けされ得る閉塞を、緩和させることが可能である。このように、上記に説明されているように、ガス化システム１００の炭素変換効率を向上させることが可能であり、炭素フットプリントおよび運用コストを減少させることが可能である。
【００３０】
また、本実施形態は、重油フィードストック１０４およびストリッパーボトム１６０の流れを促進させるために使用された軽油（たとえば、軽油２４４）を抽出オイルから分離するために、ガス化システム１００を利用する方法を含む。図３は、方法３００のフローダイアグラムを図示しており、方法３００によって、ガス化システム（たとえば、上記に説明されているガス化システム１００）は、ブローダウン水ストリーム（たとえば、スートスラリー１２８）からスート（たとえば、変換されていない炭素）を抽出するために使用された抽出オイル（たとえば、抽出オイル１３４）から軽油を分離することが可能である。方法３００は、図１を参照して上記に説明されているように、ガス化装置１０２に重油フィードストック１０４を供給すること（ブロック３０４）、および、重油フィードストック１０４をガス化させること（ブロック３０６）を含む。上で論じたように、重油フィードストック１０４は、軽油と混合させられ、粘度を減少させ、ガス化装置１０２の中への重油フィードストック１０４の流れを促進させることが可能である。また、方法３００は、ブローダウン水（たとえば、スートスラリー１２８）および抽出オイル（たとえば、抽出オイル１３４）を炭素回収ユニット１３０へ流すこと（ブロック３１０）、およびスート（たとえば、回収されたスート２０２）をスートスラリー１２８から抽出すること（ブロック３１２）を含む。炭素回収ユニット１３０は、抽出オイル補給ドラム１３８から、または、さらに詳細に以下に議論されるように、抽出リサイクルストリーム１７４を介してセパレーター１７０から、抽出オイル１３４を受け入れることが可能である。
【００３１】
方法は、デカンター１３２から出ていくスートオイル分散体１３６に、重油および軽油ストリーム１５６を加えること（ブロック３１４）をさらに含む。これは、上で論じたように、ストリッパー１５２からの、回収されたスート２０２の除去を促進させることが可能である。また、方法は、ストリッパー１５２の中でスートオイル分散体１３６から抽出オイル１３４を除去すること（ブロック３１８）、および、セパレーター１７０の中で軽油２４４から抽出オイル１３４を分離すること（ブロック３２０）を含む。このように、抽出オイル１３４は、わずかな（たとえば、残留）量か全くない量の軽油２４４とともに、デカンター１３２へ戻すようにリサイクルおよび再循環させられ得る（ブロック３２４）。したがって、スート抽出の間のデカンター１３２の中の軽油２４４に関連付けされる問題を最小化させることが可能である。追加的に、分離された軽油（たとえば、軽油２４４）は、ストリッパー１５２に戻すように循環させられるか、または、そうでなければ、ストリーム１７８および２７０を介して、スートボトム１６０と混合させ、ガス化装置１０２へのストリッパーボトム１６０ならびに（たとえば、重油および軽油ストリーム１５６からの）重油の流れを促進させることが可能である（ブロック３２６）。
【００３２】
上記に説明されているように、ガス化システム１００の特定の実施形態は、軽油２４４から抽出オイル１３４を分離することを含むことが可能である。そのため、抽出オイル１３４は、デカンター１３２へリサイクルすることが可能であり、スートの抽出のために利用される抽出オイル補給１３８の量を減少させることが可能である。また、ガス化システム１００は、（たとえば、ストリーム１７８および２７０からの）軽油２４４とともに、回収されたスート２０２および／またはストリッパーボトム１６０をガス化装置１０２に供給するように構成することが可能である。したがって、ストリッパーボトム１６０をガス化装置１０２へ戻すことが可能であり、ガス化システム１００のガス化効率を向上させることが可能である。加えて、抽出オイル１３４をリサイクルすることによって、および、スート（たとえば、スート２０２）を回収することによって、ガス化システムによって発生させられる廃棄物の量が低減され、ガス化システム１００の運用コストおよび炭素フットプリントの減少を結果として生じさせることが可能である。
【００３３】
この書面による説明は、本発明を開示するために、また、任意の当業者が本発明を実践（任意のデバイスまたはシステムを製造および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実行することを含む）することができるように、例（最良の形態を含む）を使用している。本発明の特許の範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想起する他の例を含むことが可能である。そのような他の例が、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を含んでいる場合には、または、特許請求の範囲の文言とわずかに異なる、等価な構造的要素を含んでいる場合には、そのような他の例は、特許請求の範囲内に含まれるということが意図されている。
【符号の説明】
【００３４】
１００  ガス化システム
１０２  ガス化装置
１０４  重油フィードストック
１０６  軽油
１０８  シンガス
１１０  重油燃料スラリー
１１２  フィードストック準備ユニット
１１４  ガス化剤
１１６  水蒸気
１２０  反応器
１２２  未処理のシンガス
１２４  クエンチチャンバー
１２８  スートスラリー
１３０  炭素回収ユニット
１３２  デカンター
１３４  抽出オイル
１３６  スートオイル分散体
１３８  水溶性の排出ストリーム
１４０  廃棄物ドラム
１４２  抽出オイル補給ドラム
１４４  熱交換器
１５２  ストリッパー
１５４  熱交換器
１５６  重油および軽油ストリーム
１６０  ストリッパーボトム
１６４  ストリッパー共同分別体
１７０  セパレーター
１７４  抽出オイルリサイクルストリーム
１７８  軽油ストリーム
１８０  スート燃料ストリーム
１８２  軽油ストリーム
１８４  制御装置
１８６  弁
１８８  弁
１９０  弁
１９２  弁
１９４  ガス化装置チャージポンプ
１９６  出力信号
２００  ストリッパー入口部
２０２  回収されたスート
２０４  ストリッパー上方部分
２０６  ストリッパー下方部分
２１０  熱交換器
２１２  ストリッパー出口部
２１８  ストリッパー還流ドラム
２２０  ストリッパー還流ポンプ
２２２  弁
２２３  弁
２２４  第１の部分
２２６  第２の部分
２２８  セパレーター入口部
２３２  セパレーター上方部分
２３４  セパレーター下方部分
２３６  セパレータートレイ
２４０  抽出オイル蒸気
２４２  セパレーター出口部
２４４  軽油
２４６  熱交換器
２４８  抽出オイル
２５０  セパレーター還流ドラム
２５２  セパレーター還流ポンプ
２５３  弁
２５４  還流入口部
２５６  セパレーター出口部
２５８  リボイラー
２６０  リボイラー入口部
２６２  矢印
２６４  矢印
２６６  セパレーターボトムポンプ
２６７  弁
２７０  ストリッパーボトムストリーム
２７２  ストリッパーボトム入口部
２７４  ストリッパー出口部
２７８  ストリッパーボトムポンプ
３００  方法
３０４  ブロック
３０６  ブロック
３１０  ブロック
３１２  ブロック
３１４  ブロック
３１８  ブロック
３２０  ブロック
３２４  ブロック
３２６  ブロック
【図１】
2015218106.tif 000003
【図２】
2015218106.tif 000004
【図３】
2015218106.tif 000005
【外国語明細書】
2015218106000001.pdf