(57)【要約】本開示は、炭化水素燃料を形成するために炭素系材料を液体媒質に曝すことを含み得る製造プロセスを提供する。廃棄物を燃料に変換するように構成することのできる廃棄物から燃料への変換プロセスならびに廃棄物材料処理反応炉が提供される。また、熱交換器、発電プロセス、及び燃焼タービン排気装置も提供される。燃料生成プロセス及び生成システムが提供される。また、反応媒質導管システムならびに入口及び出口導管の両方に連結される反応媒質ポンプを保守するためのプロセスも提供される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素燃料を形成するために炭素系材料を触媒液体媒質に曝すことを特徴とする製造プロセス。
【請求項２】
請求項１に記載の製造プロセスにおいて、前記炭素系材料は、セルロースからなることを特徴とする製造プロセス。
【請求項３】
請求項１に記載の製造プロセスにおいて、前記液体媒質は、ゼオライト触媒からなることを特徴とする製造プロセス。
【請求項４】
請求項１に記載の製造プロセスにおいて、前記液体媒質は、消石灰からなることを特徴とする製造プロセス。
【請求項５】
請求項１に記載の製造プロセスにおいて、前記液体媒質は、石油系材料からなることを特徴とする製造プロセス。
【請求項６】
請求項５に記載の製造プロセスにおいて、前記石油系材料は、少なくとも３７０℃の沸点を有することを特徴とする製造プロセス。
【請求項７】
請求項１に記載の製造プロセスにおいて、前記炭素系材料は、水素からなることを特徴とする製造プロセス。
【請求項８】
請求項１に記載の製造プロセスにおいて、前記炭素系材料は、綿毛類からなることを特徴とする製造プロセス。
【請求項９】
請求項１に記載の製造プロセスにおいて、前記炭化水素燃料は、非凝縮性ガスからなることを特徴とする製造プロセス。
【請求項１０】
請求項１に記載の製造プロセスにおいて、前記炭化水素燃料は、灯油からなることを特徴とする製造プロセス。
【請求項１１】
請求項１に記載の製造プロセスにおいて、前記炭化水素燃料は、ディーゼル燃料からなることを特徴とする製造プロセス。
【請求項１２】
廃棄物から燃料への変換プロセスであって、
低水分炭素系廃棄物材料を供給することと、
反応炉内部の略無酸素雰囲気中で廃棄物材料を触媒液体反応媒質に曝すことと、
反応炉から気体炭化水素燃料を回収することと、
を具備することを特徴とする変換プロセス。
【請求項１３】
請求項１２に記載の変換プロセスにおいて、前記炭素系廃棄物材料は、水分を１６重量％未満含有することを特徴とする変換プロセス。
【請求項１４】
請求項１２に記載の変換プロセスにおいて、前記廃棄物材料は、バイオマスからなることを特徴とする変換プロセス。
【請求項１５】
請求項１２に記載の変換プロセスにおいて、前記曝すことは、液体反応媒質の上方に略無酸素雰囲気を供給することと、前記雰囲気を通して前記反応媒質の中に廃棄物材料を供給することと、からなることを特徴とする変換プロセス。
【請求項１６】
請求項１５に記載の変換プロセスにおいて、前記液体反応媒質は、前記曝すことの間、少なくとも約３１０℃の温度に維持されることを特徴とする変換プロセス。
【請求項１７】
請求項１２に記載の変換プロセスにおいて、前記曝すことの間、前記液体反応媒質は攪拌されることを特徴とする変換プロセス。
【請求項１８】
請求項１７に記載の変換プロセスにおいて、前記攪拌は、機械的攪拌からなることを特徴とする変換プロセス。
【請求項１９】
請求項１２に記載の変換プロセスにおいて、前記気体炭化水素燃料は、Ｃ−１からＣ−２５までの炭素鎖の長さの範囲である炭化水素化合物からなることを特徴とする変換プロセス。
【請求項２０】
請求項１２に記載の変換プロセスにおいて、前記雰囲気は、Ｎ２からなることを特徴とする変換プロセス。
【請求項２１】
請求項１２に記載の変換プロセスにおいて、前記廃棄物材料は、前記曝すことの間、不活性ガスで浄化したエアロックを介して反応媒質へ供給されることを特徴とする変換プロセス。
【請求項２２】
廃棄物を燃料に変換するように構成される廃棄物材料処理反応炉であって、
下端部分から上端部分まで容器の壁に沿って延在する略柱状容器と、
前記容器の上端部分内の炭素系廃棄物材料を受けるように構成される開口と、
前記容器の下端部分から上端部分に延在する液体媒質導管であって、反応炉の下端部分内から反応炉の上端部分へ液体媒質を循環させるように構成される導管と、
を具備することを特徴とする反応炉。
【請求項２３】
請求項２２に記載の反応炉において、前記容器は、主として炭素鋼材で構成されることを特徴とする反応炉。
【請求項２４】
請求項２２に記載の反応炉であって、さらに、前記開口に連結される雰囲気交換コンベヤを有し、前記交換コンベヤは、反応炉内部で廃棄物材料に関連する酸素を含む雰囲気を略無酸素雰囲気と交換するように構成されることを特徴とする反応炉。
【請求項２５】
請求項２２に記載の反応炉において、前記開口は、攪拌装置を受けるようにも構成されることを特徴とする反応炉。
【請求項２６】
請求項２５に記載の反応炉において、前記攪拌装置は、容器内部で容器基部近傍まで延在する機械的攪拌装置からなることを特徴とする反応炉。
【請求項２７】
請求項２２に記載の反応炉であって、さらに、反応炉に連結されて前記容器の内部と液体連通する炭化水素燃料回収導管を有することを特徴とする反応炉。
【請求項２８】
請求項２２に記載の反応炉において、前記液体媒質導管は、反応炉外部の容器壁に沿って延在することを特徴とする反応炉。
【請求項２９】
請求項２２に記載の反応炉において、前記液体媒質導管は、熱交換器に連結されることを特徴とする反応炉。
【請求項３０】
請求項２２に記載の反応炉であって、さらに、容器の内部で上端部分の周りに配置される複数のノズルを有し、前記ノズルは、液体媒質導管と流体連通し、また容器内部へ液体媒質を供給するように構成されることを特徴とする反応炉。
【請求項３１】
請求項３０に記載の反応炉において、前記ノズルは、容器上端部分の開口の周りに境界線を形成し、また、ノズルは液体媒質が容器内に入ると廃棄物材料の移動と略同じ方向に液体媒質を供給するように構成されることを特徴とする反応炉。
【請求項３２】
廃棄物から燃料へのプロセスであって、
炭化水素燃料混合物を形成するために固体炭素系材料を液体反応媒質に曝すことであって、前記燃料混合物は、非凝縮性炭化水素燃料と凝縮性炭化水素燃料を有する、晒すことと、
凝縮性炭化水素燃料から非凝縮性炭化水素燃料を分離することと、
を具備することを特徴とするプロセス。
【請求項３３】
請求項３２に記載のプロセスにおいて、前記液体反応媒質は、前記燃料混合物の沸点よりさらに高い沸点を有することを特徴とするプロセス。
【請求項３４】
請求項３２に記載のプロセスにおいて、前記固体炭素系材料を前記液体反応媒質に曝すと、燃料混合物の少なくとも一部分が形成されることを特徴とするプロセス。
【請求項３５】
請求項３２に記載のプロセスにおいて、前記液体反応媒質は、略無酸素雰囲気で覆われており、前記曝されると、燃料混合物は、前記雰囲気の少なくとも一部分を構成することを特徴とするプロセス。
【請求項３６】
請求項３５に記載のプロセスにおいて、前記雰囲気の前記部分は、非凝縮性及び凝縮性燃料から分離されることを特徴とするプロセス。
【請求項３７】
請求項３２に記載のプロセスにおいて、前記分離することは、前記燃料混合物を蒸留することを特徴とするプロセス。
【請求項３８】
請求項３２に記載のプロセスにおいて、前記非凝縮性燃料は、Ｃ−１からＣ−４の炭化水素化合物からなることを特徴とするプロセス。
【請求項３９】
請求項３２に記載のプロセスにおいて、前記非凝縮性燃料は、ＣＯ及びＨ２からなることを特徴とするプロセス。
【請求項４０】
請求項３２に記載のプロセスにおいて、前記凝縮性燃料は、５を超える炭素原子を有する炭化水素化合物からなることを特徴とするプロセス。
【請求項４１】
発電プロセスであって、
気化した炭化水素燃料を形成するために固体の炭素系材料を液体反応媒質に曝すことと、
前記気化した炭化水素燃料を燃焼タービンに供給して発電することと、
を具備することを特徴とする発電プロセス。
【請求項４２】
請求項４１に記載の発電プロセスにおいて、前記気化した炭化水素燃料は、Ｃ−１からＣ−４の化合物からなることを特徴とする発電プロセス。
【請求項４３】
請求項４１に記載の発電プロセスにおいて、前記曝すことは、さらに、前記材料を略無酸素雰囲気に曝すことを特徴とする発電プロセス。
【請求項４４】
請求項４３に記載の発電プロセスにおいて、前記供給することは、
前記気化した炭化水素燃料及び前記雰囲気からなる混合物を生成することと、
前記燃料の相当量を前記雰囲気から分離することと、
前記燃料を燃焼タービンへ供給することと、
を具備することを特徴とする発電プロセス。
【請求項４５】
請求項４４に記載の発電プロセスにおいて、前記分離することは、前記混合物を蒸留することを特徴とする発電プロセス。
【請求項４６】
請求項４１に記載の発電プロセスにおいて、前記気化した炭化水素燃料は、燃焼タービンへ供給されると、略窒素及び水を含まないことを特徴とする発電プロセス。
【請求項４７】
請求項４１に記載の発電プロセスにおいて、前記燃焼タービンは、少なくとも１０００ｋＷの電気を供給するように構成されることを特徴とする発電プロセス。
【請求項４８】
請求項４１に記載の発電プロセスにおいて、前記気化した炭化水素燃料を形成することは、さらに、凝縮性炭化水素燃料から非凝縮性炭化水素燃料を分離することを特徴とする発電プロセス。
【請求項４９】
燃焼タービン排気装置において、
入口部分から出口部分まである平面に沿って延在する略柱状のハウジングと、
前記ハウジング内部で平面に沿って平行に延在する略柱状の排気シュートであって、前記排気シュートはハウジングの壁から引き込み、前記排気シュート及びハウジングは、装置内部のシュートとハウジングの間のスペースを画定する、排気シュートと、
前記スペース内部で平面に沿って延在する複数の加熱流体導管と、
を具備することを特徴とする排気装置。
【請求項５０】
請求項４９に記載の排気装置において、前記ハウジングの入口部分にダンパが結合され、前記ダンパは、シュートとスペースの間でタービンからの排気の流れを操作するように構成されることを特徴とする排気装置。
【請求項５１】
請求項５０に記載の排気装置において、前記ダンパは、前記装置近傍にヒンジ止めされることを特徴とする排気装置。
【請求項５２】
請求項４９に記載の排気装置において、前記複数の加熱流体導管は、個別の導管のグループからなることを特徴とする排気装置。
【請求項５３】
請求項５２に記載の排気装置において、前記導管のグループは、前記スペースの内部で前記シュートとハウジングの間に延在するチャンネル内部に少なくとも２本の導管を備えることを特徴とする排気装置。
【請求項５４】
請求項５３に記載の排気装置において、前記チャンネルは、前記ハウジングとシュートの間で略垂直に延在するチャンネルの壁によって画定されることを特徴とする排気装置。
【請求項５５】
請求項５３に記載の排気装置において、前記チャンネルは、前記入口及び出口部分の間のスペース内部で、前記シュート及びハウジングの壁に略平行に延在するチャンネルの壁によって画定されることを特徴とする排気装置。
【請求項５６】
請求項５３に記載の排気装置において、前記チャンネルの各々は、前記装置の前記入口及び出口部分の間に延在する連続するある容積を画定することを特徴とする排気装置。
【請求項５７】
請求項５３に記載の排気装置において、前記グループは、前記シュートの周りに分散することを特徴とする排気装置。
【請求項５８】
請求項５３に記載の排気装置において、一断面で、前記グループは、前記シュートの周りに均等に分散することを特徴とする排気装置。
【請求項５９】
請求項５３に記載の排気装置において、前記グループと前記スペースの間にバッフルが延在することを特徴とする排気装置。
【請求項６０】
燃料生成プロセスにおいて、
固体炭素系材料を液体反応媒質に曝して炭化水素燃料の混合物を形成することと、
前記燃料を少なくとも第１の部分と第２の部分の２つの部分に分離することと、
前記第１の部分を燃焼タービンに供給して発電することと、
前記第２の部分を燃料として使用するために貯蔵することと、
を具備することを特徴とする燃料生成プロセス。
【請求項６１】
請求項６０に記載の燃料生成プロセスにおいて、前記曝すことは、略乾燥した炭素系材料を、液体反応媒質を収容した略無酸素反応ゾーンへ供給することを特徴とする燃料生成プロセス。
【請求項６２】
請求項６１に記載の燃料生成プロセスにおいて、前記反応ゾーンは、ゼオライト触媒を収容するものであり、前記曝すことは、さらに、前記媒質の存在下で前記材料を前記触媒に曝すことを特徴とする燃料生成プロセス。
【請求項６３】
請求項６１に記載の燃料生成プロセスにおいて、前記反応ゾーンは、石灰を収容するものであり、前記曝すことは、さらに、前記媒質の存在下で前記材料を前記触媒に曝すことを特徴とする燃料生成プロセス。
【請求項６４】
請求項６０に記載の燃料生成プロセスにおいて、前記第１の部分は、非凝縮性炭化水素からなり、前記第２の部分は、凝縮性炭化水素からなることを特徴とする燃料生成プロセス。
【請求項６５】
請求項６０に記載の燃料生成プロセスにおいて、前記第１の部分は、非凝縮性炭化水素及び灯油からなり、前記第２の部分は、ディーゼル燃料からなることを特徴とする燃料生成プロセス。
【請求項６６】
請求項６０に記載の燃料生成プロセスにおいて、前記第１の部分を燃焼タービンへ供給することは、前記第１の部分を気化させることを特徴とする燃料生成プロセス。
【請求項６７】
請求項６０に記載の燃料生成プロセスにおいて、前記液体反応媒質は、熱移送流体と共に加熱され、また前記供給することは、さらに、発電すること並びに前記燃焼タービンから排気することからなり、前記排気は、前記熱移送流体を加熱するのに用いられることを特徴とする燃料生成プロセス。
【請求項６８】
請求項６０に記載の燃料生成プロセスにおいて、前記第１の部分は、灯油からなり、前記第２の部分は、ディーゼル燃料からなることを特徴とする燃料生成プロセス。
【請求項６９】
請求項６８に記載の燃料生成プロセスにおいて、分離することは、前記混合物を蒸留して複数の部分に分離することを特徴とする燃料生成プロセス。
【請求項７０】
燃料生成システムにおいて、
液体反応媒質を収容しまた固体炭素系材料を受けるように構成される反応炉と、
前記反応炉に連結されて該反応炉から気体炭素系燃料を受けるように構成される蒸留装置と、
前記蒸留装置に連結されまた該蒸留装置から留出物部分を受けるように構成される燃焼タービンと、
を具備することを特徴とする燃料生成システム。
【請求項７１】
請求項７０に記載の燃料生成システムであって、さらに、前記反応炉に結合されるコンベヤ装置からなり、前記コンベヤ装置は、材料を前記装置の受入れ部分へ搬送するように構成されることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項７２】
請求項７０に記載の燃料生成システムであって、さらに、前記反応炉に連結される熱交換器からなり、前記熱交換器は、熱交換器流体から熱を供給することによって前記液体反応媒質を加熱するように構成されることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項７３】
請求項７２に記載の燃料生成システムにおいて、前記熱交換器は、前記燃焼タービンに連結されることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項７４】
請求項７３に記載の燃料生成システムにおいて、前記熱交換器の前記熱交換器流体の少なくとも一部分は、前記燃焼タービンの排気装置内部で循環することを特徴とする燃料生成システム。
【請求項７５】
請求項７０に記載の燃料生成システムにおいて、前記反応炉は、前記液体反応媒質を循環させるように構成されることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項７６】
請求項７５に記載の燃料生成システムにおいて、導管は、流体ポンプからなり、前記導管は、さらに、前記流体の略全部を前記導管内部に維持している間、前記流体ポンプを前記導管から取り外させるように構成されることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項７７】
請求項７５に記載の燃料生成システムにおいて、導管は、前記循環中に前記媒質の一部分を取り除くことができるように構成されるアクセス部を画定することを特徴とする燃料生成システム。
【請求項７８】
請求項７７に記載の燃料生成システムであって、さらに、前記アクセス部と流体連通する圧搾ろ過器を有することを特徴とする燃料生成システム。
【請求項７９】
請求項７０に記載の燃料生成システムにおいて、前記蒸留装置は、前記装置から気体化合物を受けるように構成される少なくとも１つのコンデンサからなることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項８０】
請求項７０に記載の燃料生成システムにおいて、前記蒸留装置は、複数の連続コンデンサ／デカンタ装置からなり、前記コンデンサ／デカンタ装置は、前記蒸留装置から気体化合物を受けて前記蒸留装置へ液体化合物を戻すように構成されることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項８１】
請求項７０に記載の燃料生成システムにおいて、前記蒸留装置は、デミスタに連結されるコンデンサからなり、前記デミスタは、前記コンデンサから受けた気体化合物の曇りを取るように構成されることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項８２】
請求項８１に記載の燃料生成システムにおいて、前記蒸留装置は、燃焼タービンに連結されることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項８３】
請求項８２に記載の燃料生成システムにおいて、前記蒸留装置と燃焼タービンの間にコンデンサが並べられることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項８４】
請求項７０に記載の燃料生成システムにおいて、前記蒸留装置は、凝縮性炭化水素燃料を複数の部分に分離するように構成されることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項８５】
請求項８４に記載の燃料生成システムにおいて、前記複数の部分は、灯油及び／又はディーゼル燃料からなることを特徴とする燃料生成システム。
【請求項８６】
反応媒質導管において、反応媒質ポンプに連結され、また前記導管の前記ポンプ近傍の一部分は、冷媒材料を受けるように構成されるある容積を画定するジャケットからなる反応媒質導管。
【請求項８７】
請求項８６に記載の反応媒質導管において、前記導管及びポンプは、反応媒質を移送するように構成され、前記反応媒質は、工業品等級の高分子量油からなることを特徴とする反応媒質導管。
【請求項８８】
請求項８６に記載の反応媒質導管において、前記導管は、少なくとも２．５４ｃｍの内径を有することを特徴とする反応媒質導管。
【請求項８９】
請求項８６に記載の反応媒質導管において、前記導管及びポンプは、工業品等級の反応炉からの反応媒質を移送するように構成されることを特徴とする反応媒質導管。
【請求項９０】
請求項８６に記載の反応媒質導管において、前記導管及びポンプは、工業品等級の熱交換器へ反応媒質を移送するように構成されることを特徴とする反応媒質導管。
【請求項９１】
請求項８６に記載の反応媒質導管において、前記導管は、前記ポンプの入口及び出口部分から延び、前記ジャケットは、前記ポンプの出口又は入口部分近傍にあることを特徴とする反応媒質導管。
【請求項９２】
請求項８６に記載の反応媒質導管において、導管は、前記ポンプの入口及び出口部分から延び、これらの部分は、共にジャケットからなることを特徴とする反応媒質導管。
【請求項９３】
請求項８６に記載の反応媒質導管において、前記ジャケットは、前記導管の前記部分の全周囲を取り囲む連続するある容積を画定することを特徴とする反応媒質導管。
【請求項９４】
請求項８６に記載の反応媒質導管において、前記冷媒材料は、液体窒素からなることを特徴とする反応媒質導管。
【請求項９５】
反応媒質を収容する入口導管及び出口導管の双方に連結される反応媒質ポンプを保守するためのプロセスにおいて、
ポンプ近傍且つ入口及び出口各導管内部の反応媒質の部分を少なくとも部分的に固体化することと、
反応媒質の大部分を導管内部に保持したまま、ポンプの少なくとも一部分を各導管の何れか一方から切り離すことと、
を具備することを特徴とするプロセス。
【請求項９６】
請求項９５に記載のプロセスにおいて、前記入口導管は、工業品等級の反応炉に連結されることを特徴とするプロセス。
【請求項９７】
請求項９５に記載のプロセスにおいて、前記出口導管は、工業品等級の熱交換器に連結されることを特徴とするプロセス。
【請求項９８】
請求項９５に記載のプロセスにおいて、前記部分的に固体化することは、入口及び出口導管の至近位置に冷媒を供給することを特徴とするプロセス。
【請求項９９】
請求項９５に記載のプロセスにおいて、前記反応媒質は、工業品等級のオイルからなることを特徴とするプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権主張）
本出願は、２００８年４月２３日出願の米国特許出願番号第１２／１０８，４３８号の発明の名称「製造プロセス、システム、方法及び装置」の優先権を主張するものである。上記出願は、ここに言及することによってその全文が本出願に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、製造プロセスに関し、特に、燃料製造プロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
経済的に妥当な燃料源は、日毎にその必要性が増している。同様に、経済的でかつ環境に優しい廃棄物処理方法の必要性も極めて高い。本開示は、廃棄物等の炭素系材料をタービン及び／又は車両の動力に使用でき得る燃料に変換するためのプロセスを提供するものである。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、製造プロセスであって、炭化水素燃料を形成するために炭素系材料を液体媒質に曝すことを含み得る製造プロセスが提供される。
【０００５】
また、廃棄物から燃料への変換プロセスであって、低水分炭素系廃棄物材料を供給し、反応炉内部の略無酸素雰囲気中で廃棄物を液体反応媒質に曝すことを含み得る変換プロセスが提供される。プロセスは、さらに、反応炉から気体炭化水素燃料を回収することを可能にするものである。
【０００６】
廃棄物から燃料へのプロセスは、さらに、炭化水素燃料混合物を形成するために固体炭素系材料を液体反応媒質に曝すことを含んでも良い。燃料混合物は、非凝縮性炭化水素燃料及び凝縮性炭化水素燃料を挙げることができる。プロセスは、凝縮性炭化水素燃料から非凝縮性炭化水素燃料を分離することによって進行すれば良い。
【０００７】
廃棄物材料処理反応炉であって、廃棄物を燃料に変換するように構成され得る反応炉が提供される。反応炉は、下端部分から上端部分まで容器の壁に沿って延在する略柱状容器が含まれても良い。海溝が、容器の上部部分内に備えられ得るものであり、また、海溝は、炭素系廃棄物材料を受ける構成とすることができる。容器の下端部分から上端部分に延在する液体媒質導管を配設し、導管は、反応炉の下端部分内からから反応炉の上端部分へ液体媒質を循環させるように構成すれば良い。
【０００８】
発電プロセスであって、非凝縮性炭化水素燃料を形成するために固体炭素系材料を液体反応媒質に曝すことを含み得る発電プロセスが提供される。プロセスは、燃焼タービンへ非凝縮性炭化水素燃料を供給して発電するように継続させれば良い。
【０００９】
また、燃焼タービン排気装置であって、入口部分から出口部分までの平面に沿って延在する略柱状のハウジングを含み得る燃焼タービン排気装置が提供される。また、装置は、ハウジング内にあって平面に沿って平行に延びまたハウジングの壁から引き込んだ略柱状の排気シュートを含んでも良い。排気シュート及びハウジングは、装置内部のシュートとハウジングの間のスペースを画定しても良い。スペースの内部には、平面に沿って延在する複数の加熱流体導管が配設されても良い。
【００１０】
燃料生成プロセスであって、炭化水素燃料の混合物を形成するために固体炭素系材料を液体反応媒質に曝し、燃料を少なくとも第１の部分と第２の部分の２つの部分に分離することを含み得るプロセスが提供される。また、プロセスは、発電するために第１の部分を燃焼タービンに供給して、第２の部分を燃料として使用するために貯蔵することを含んでも良い。
【００１１】
燃料生成システムであって、液体反応媒質を収容して固体炭素系材料を受けるように構成される反応炉を特徴とするシステムが提供される。また、システムは、反応炉に連結されて反応炉から気体炭化水素燃料を受けるように構成される蒸留装置を含んでも良い。一実施例によれば、システムは、蒸留装置に連結され、また蒸留装置から蒸留物部分を受けるように構成される燃焼タービンを含んでも良い。
【００１２】
また、反応媒質導管システムであって、ポンプ近傍の導管の一部分が冷媒材料を受けるように構成されるある容積を画定するジャケットを備える状態で、反応媒質ポンプに連結される導管を含み得る反応媒質導管システムが提供される。
【００１３】
また、反応媒質を収容する入口及び出口導管の双方に連結される反応媒質ポンプを保守するためのプロセスであって、ポンプ近傍の且つ入口及び出口導管内の反応媒質の部分を少なくとも部分的に固体化し、反応媒質の大部分を導管内部に保持したまま、ポンプの少なくとも一部分を各導管の何れか一方から切り離すことを含み得るプロセスが提供される。
【００１４】
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本開示の一実施形態によるシステムを示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本開示の一実施形態による図１のシステムの一部分を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本開示の一実施形態による図１のシステムの一部分の断面図を示す。
【図３】図３は、本開示の一実施形態による図１のシステムの一部分の断面図を示す。
【図４】図４は、本開示の一実施形態によるシステムを示す。
【図５】図５は、本開示の一実施形態によるシステムを示す。
【図６Ａ】図６Ａは、本開示の一実施形態による図５のシステムの一部分を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本開示の一実施形態による図５のシステムの一部分の断面図を示す。
【図７】図７は、本開示の一実施形態によるシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１乃至図７を参照して、本開示によるプロセス及びシステムを説明する。まず、図１を参照すると、炭素系材料１４を受けて炭化水素燃料１６を形成するように構成された反応炉１２を含むシステム１０が開示されている。一実施形態によれば、反応炉１２は、液体媒質を収容することができる。液体媒質の一例は、石油系材料からなり、かかる石油系材料は、少なくとも約２９０℃の沸点を有し得る。石油系材料の一例は、７６リュブリカント（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ（登録商標））（７７０７９−１１７５  テキサス州ヒューストン、ノース・デアリー・アシュフォード  ６００、コノコ・フィリップスの一部門、１−８００−７６２−０９４２）から供給されるものである。液体媒質として用いられる７６リュブリカント（登録商標）からの材料例は、７６タービン・オイル１００−４６０とすることができる。
【００１７】
実施例によれば、この液体媒質は、ゼオライト触媒からなり、少なくとも２９０℃の沸点を有すれば良い。この液体媒質は、例えば、触媒液体媒質及び／又は接触分解流体と呼ぶことができる。実施例によれば、利用される触媒は、ＭＤ２１０３１  ハント・バレー、シリング・サークル、トライキャット・インダストリーズＩｎｃ．（電話：（４１０）７８５−７９００；ファックス：（４１０）７８５−７９０１）から供給を受けることができる。また、液体反応媒質は、消石灰等の石灰材料からなれば良い。消石灰の例には、タイプＳドロマイト消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２＊Ｍｇ（ＯＨ）２）が挙げられる。かかる消石灰材料は、７６１０７  テキサス州フォート・ワース、ヒューレン・ストリート  ３７２４にあるケミカル・ライム・カンパニーから取得することができる。この会社へは、例えば（８１７）７３２−８１６４で連絡することができる。液体反応媒質を石灰及び触媒の一方又は両方と組み合わせたものは、接触分解流体と呼ぶことができる。
【００１８】
この液体媒質には、炭素系材料を加えても良い。炭素系材料の例としては、セルロース及び水素材料を挙げることができる。炭素系材料の例としては、さらに、綿毛を挙げることができる。織物、糸、プラスチック、及び木材も、炭素系材料として使用することができる。
【００１９】
材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、市販のクリーナから出る産業廃棄物残渣、溶剤、褐炭、ビチューメン、初期段階の石炭、木屑、天然及び合成織物、天然及び合成繊維、酸性アルキルスラッジ、酸性タール、酸洗い溶液酸性化剤、特に指定されない酸、塩素生産から出る活性炭、ハロゲン化溶剤含有接着剤及び封止剤スラッジ、ハロゲン化溶剤非含有接着剤及び封止剤スラッジ、農化学廃棄物、アルカリ性溶液、特に指定されないアルカリ、アンモニア、動物処理生成物、ガス処理で出る水性液状廃棄物及び他の水性液状廃棄物、油再生で出る水性液状廃棄物、ハロゲン含有水性溶剤混合物、ハロゲン非含有水性溶剤混合物、水性洗浄液、水性洗浄液及び母液、内陸航行で出る船底垢油、波止場の下水道で出る船底垢油、他の航行で出る船底垢油、漂白液及び漂白定着液、ボイラーの垢、ブレーキ液、砒酸カルシウム、水酸化カルシウム・キレート剤、塩素化エマルジョン、塩素化エンジン、歯車及び潤滑油、二酸化塩素活性剤、クロロフルオロカーボン、シアン化物非含有クロム含有廃棄物、クロム以外の重金属含有シアン化物（アルカリ性）廃棄物、重金属非含有シアン化物（アルカリ性）廃棄物、液相のない溶媒含有脱脂廃棄物、脱塩剤スラッジ又はエマルジョン、放置された薬品、電池及び蓄電池から出る電解液、定着液、煙道ガス・ダスト、集塵灰、集塵灰及び他の煙道ガス処理廃棄物、ジベレリン酸、油／廃水分離で出るグリスと油の混合物、ハロゲン化ろ過ケーク、使用済み吸収剤、ハロゲン化溶剤と溶剤の混合物、ハロゲン化スチルボトム及び反応残留物、化粧及び仕上げで出るハロゲン化廃棄物、塩酸、フッ酸、ハロゲン化溶剤含有インクスラッジ、ハロゲン化溶剤非含有インクスラッジ、アスベスト含有断熱材、金属処理及び金属コーティング（例、電気プロセス、亜鉛コーティング・プロセス、酸洗いプロセス、エッチング、リン酸塩処理、アルカリ性脱脂処理）で出る液状廃棄物及びスラッジ、機械加工スラッジ、水酸化金属スラッジ及び金属不溶化処理で出る他のスラッジ、金属塩、硝酸及び亜硝酸、非塩素化エマルジョン、オイル集塵灰、漏出油、油／水分離装置から出るスラッジ、油／水分離装置から出る固体、油性スラッジ、有機ハロゲン化溶剤、洗浄液及びガス処理で出る母液ろ過ケーク、通常の気圧下空気中で可燃性のガス状物質及び調製物、鉱物油のみを含有する油圧オイル、ＰＣＢ又はＰＣＴを含有する油圧オイル、断熱又は伝熱オイル及びＰＣＢ又はＰＣＴを含有する他の液体、インターセプタスラッジ、鉛電池、液体の都市ゴミ、飲み物レストラン及び食品工場廃棄物、引火点が２１℃以下の液体物質及び調製物（極端な可燃性液体を含む）、有機塩素化木材防腐剤、有機金属木材防腐剤、他の塩素化油圧オイル（エマルジョンではない）、リン酸及び亜リン酸、光化学物質、パルプ及び紙スラッジ、塩及びシアン化物含有溶液、飽和又は廃イオン交換樹脂、スキミング物質、焼戻し処理で出るスラッジ及び固体、ハロゲン化溶剤含有スラッジ、水銀含有スラッジ、他の溶剤含有スラッジ、ガス処理で出るスラッジ、塗料又はワニス除去で出るハロゲン化溶剤含有スラッジ、塗料又はワニス除去で出るハロゲン化溶剤非含有スラッジ、亜鉛湿式冶金で出るスラッジ（ジャロサイト、ゲータイトを含む）、ハロゲン化溶剤含有スラッジ又は固形廃棄物、溶媒含有スラッジ又は固形廃棄物、ソーダ、固形都市ゴミ、食べ物レストラン及び食品工場廃棄物、点火源と短時間接触した後容易に引火しまた点火源を除去した後も燃え続け又は消費され続ける固体物質及び調製物、ガス処理で出る固形廃棄物、イオン交換機の再生で出る溶液及びスラッジ、溶媒系現像液、ハロゲン化溶剤非含有溶媒混合物又は有機液、溶媒、ハロゲン化溶剤非含有溶媒及び溶媒混合物、廃活性炭、煙道ガス処理で出る廃活性炭、廃フィルタ・クレイ、廃ワックス及び油脂、蒸気の脱脂廃棄物、発泡スチロールパック、ピーナッツ形の発泡スチロール、処理後に上に挙げた特性の何れかを有する他の物質、例えば浸出物等を何らか生じるおそれのある物質及び調製物、エネルギを与えずに外気の温度で空気と接触して高温となり最終的には引火するおそれのある物質及び調製物、水、空気、又は酸と接触して有毒又は極めて有毒なガスを放出する物質及び調製物、水又は湿った空気と接触して極めて可燃性の高いガスを危険な量発生する物質及び調製物、硫酸、硫酸及び亜硫酸、合成断熱及び伝熱オイル及び他の液体、合成機械加工オイル、タンク底のスラッジ、陽極製造で出るタール及び他の炭素含有廃棄物、タイヤ、ガラス化した廃棄物及びガラス化で出る廃棄物、廃棄酸性溶液、ハロゲン化溶剤含有廃棄接着剤及び封止剤、ハロゲン化溶剤非含有廃棄接着剤及び封止剤、写真廃棄物の現場処理で出る銀含有廃棄物、農業、園芸、狩猟、漁業、及び水産養殖の第一次生産、食品調製及び加工で出る廃棄物、電解精錬で出る廃棄物、海洋輸送用タンク洗浄で出る化学薬品含有廃棄物、海洋輸送用タンク洗浄で出るオイル含有廃棄物、人間の出産看護及び疾病の診断、治療、又は予防で出る廃棄物、天然ガス純化で出る廃棄物、鉄道及び道路輸送用タンクの洗浄で出る化学薬品含有廃棄物、鉄道及び道路輸送用タンクの洗浄で出るオイル含有廃棄物、動物に関する疾病の研究、診断、治療又は予防で出る廃棄物、溶媒及び冷却剤回収で出る廃棄物（スチルボトム）、貯蔵タンク洗浄で出る化学薬品含有廃棄物、貯蔵タンク洗浄で出るオイル含有廃棄物、石炭の熱分解処理で出る廃棄物、輸送及び貯蔵タンクの洗浄で出る廃棄物、廃棄油圧オイル及びブレーキ液、ハロゲン化溶剤含有廃棄インク、ハロゲン化溶剤非含有廃棄インク、廃棄断熱及び伝熱オイル及び他の液体、ハロゲン含有廃棄機械加工用エマルジョン、ハロゲン非含有廃棄機械加工用エマルジョン、ハロゲン含有廃棄機械加工オイル（エマルジョン化されていないもの）、ハロゲン非含有廃棄機械加工オイル（エマルジョン化されていないもの）、ハロゲン化溶剤含有廃棄塗料、ハロゲン化溶剤非含有廃棄塗料及びワニス、及びワニス等の材料仕上げ廃棄物、及び、非鉄湿式冶金プロセルで出る廃棄物及びスラッジ。
【００２０】
以下に示すもの等の廃棄物は、炭素系材料として利用することができる。即ち、人間又は動物のヘルス・ケア及び／又は関連する研究で出る廃棄物（直接のヘルス・ケアで生じるものではないキッチン及びレストラン廃棄物を除く）、都市及び類似の商業、工業、及び、公共機関廃棄物の焼却及び熱分解で出る廃棄物、金属脱脂処理及び機械保守で出る廃棄物、オイル再生で出る廃棄物、有機化学プロセスで出る廃棄物、石油精製、天然ガス純化、及び石炭の熱分解処理で出る廃棄物、発電所及び他の燃焼プラントで出る廃棄物、形削り（鍛造、溶接、プレス、引抜、曲げ、切断及びやすり仕上げを含む）で出る廃棄物、金属及びプラスチックの形削り及び表面処理で出る廃棄物、産業廃棄物の特定の物理／化学処理（例えば、クロム除去、シアン除去、中性化）で出る廃棄物、天然製品の洗浄及び脱脂処理等の織物産業で出る廃棄物、皮革産業で出る廃棄物、コーティング材（塗料、ワニス、及びガラス状エナメル）、接着剤、封止剤及び印刷用インクの製造、調合、供給、及び使用で出る廃棄物、廃棄物処理施設、オフサイト廃水処理プラント、及び水産業で出る廃棄物、廃水処理プラントからの廃棄物等のゴミの流れ、水及び蒸気の脱脂プロセスで出る廃棄物、及び、木材加工及び紙、ボール紙、パルプ、パネル、及び家具の生産で出る廃棄物。
【００２１】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、自動車のタイヤから出るものを含むゴム等の多数のポリマー材料、小さなかけら又は顆粒等の廃棄プラスチック混合物、中古タイヤから出るグラニュレイト及びＰＶＣ部分を含むタイヤから出る粒状の織物、ゴム及び自動車タイヤの発泡物、ポリ塩化ビニル、発泡スチロール。
【００２２】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、例えば、廃油、ワックス、及び油脂（油圧オイル及び変圧器油を含む）、ＰＣＢ汚染変圧器オイル（ピラレン）を含む使用済み鉱物油、オイル精製工場における真空蒸留の残留物、エンジン・グリース及び他の潤滑剤、植物油、廃油、貨幣両替機のオイル及び油圧オイルを含むすべての種類のワックス及び油脂、すべての精製アリアス、ビチューメン、タール等、塗料、及びグリセリン。
【００２３】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、農業材料（動物の廃棄生成物、悪くなった食品等を含む）、バイオマス、ボール紙等の木製品、食肉処理場残存物（骨、肉等）、動物の廃棄物及び腐った食品、糖科植物バガス、稲、潅木、薬品、小麦、とうもろこし、トマト、オイル及びグリス、ヤシ廃棄物、潤滑剤、作物保護剤、成長調節剤、無機殺虫剤、除草剤、及び木材保存剤、無機木材防腐剤。
【００２４】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、病院廃棄物、製油所副産物（例えば、ビチューメン、タール）、殺菌された医療廃棄物、排水及び乾燥させた生体物質、及び、圧力鍋にかけた材料。
【００２５】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、生体物質（木材、野菜、肉廃棄物等）、家庭用廃棄物、褐炭、スラッジ（紙、水処理等）、下水道スラッジ、紙スラッジ、都市固形ゴミ、都市液体ゴミ、人的廃物、おむつ、衣類、靴、毛髪、野菜、果物、皮革、動物の排泄物、藻、植物、桜のゴミ、ワイナリーで出るスラッジ、木の実のゴミ、食品加工廃棄物、挽いたコーヒー、鶏の厩肥、牛の厩肥、豚の厩肥、動物、森林廃棄物、農場廃棄物、刈り取った草、及び、ミツバチ誘引剤。
【００２６】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、シュレッダの廃棄物、自動車部品、木材、セルロース、綿毛，電気廃棄物、電子廃棄物、及び、紙。
【００２７】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、家庭用廃棄材料、チップ／スナック袋、衣類、織物、靴、おむつ、発泡物のテイクアウト容器、冷凍物品袋、ジュースのボックス、蓋、キャップ、栓、郵便物、雑誌、紙及びカタログの混合物、ミルクのボックス、ミルクの第パック、プラスチック袋、プラスチックボトル、プラスチックカップ及び用具、プラスチック食品ボックス、プラスチック食品トレー、投薬小瓶、電話帳、薬びん、塗料、インク、接着剤及び樹脂、紙袋、紙又は冷凍食品ボックス、紙プレート、カップ及びナプキン、建設及び取り壊し廃棄物（道路建設を含む）、及び、書籍。
【００２８】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、接触によって生体組織を破壊するおそれのある「腐食性」物質及び調製物、環境の１以上の区域に直ちに又は後日危険を及ぼす又は及ぼすおそれのある物質及び調製物。
【００２９】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、火炎の影響によって爆発するおそれのある又はジニトロベンゼンより衝撃又は摩擦に、より敏感な「爆発性」物質及び調製物。
【００３０】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、引火点が２１℃以上で５５℃以下の「可燃性」液体物質及び調製物。
【００３１】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、吸入又は摂取すると或いは皮膚に入り込むと限定的に健康への危険をもたらすおそれのある「有害な」物質及び調製物。
【００３２】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、人間又は他の生物に疾病を起こすことが知られている又は信頼できる程度に信じられている成長し得る微生物又はそれらの毒素を含む「感染性の」物質。
【００３３】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、皮膚又は粘膜に瞬間的に、長期間、又は繰り返し接触することによって炎症を引き起こす「刺激性の」非腐食性物質及び調製物。
【００３４】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、吸入又は摂取すると或いは皮膚に入り込むと遺伝的欠陥を誘起するか又はそれらの発生を増大させるおそれのある「変異源性の」物質及び調製物。
【００３５】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、他の物質、特に可燃性物質と接触すると高い発熱反応を示す「酸化性」物質及び調製物。
【００３６】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、吸入又は摂取すると或いは皮膚に入り込むと非遺伝的且つ先天的奇形を誘起するか又はそれらの発生を増大させるおそれのある「催奇性の」物質及び調製物。
【００３７】
また、材料１４は、以下に示すものを含んでも良いが、それらに限定されない。即ち、吸入又は摂取すると或いは皮膚に入り込むと重大な、急性又は慢性的な健康上のリスク及び死をももたらすおそれのある「有毒な」物質及び調製物（きわめて有毒な物質及び調製物を含む）。炭素系材料として利用できる有毒廃棄物を以下に示す。砒素含有廃棄物、電気分解で出るアスベスト、シアン化合物及び水銀等の重金属。
【００３８】
炭化水素燃料１６は、非凝縮性ガスから構成される。また、炭化水素燃料１６は、灯油及び／又はディーゼル燃料並びにナフサを含んでも良い。非凝縮性ガスの例は、Ｃ１−Ｃ４炭化水素並びにＣＯ及びＨ２が挙げられる。また、炭化水素燃料は、凝縮性ガスから構成できる。これらのガスは、共に、Ｃ１乃至約Ｃ２５の範囲の炭素鎖の長さを有すること並びに沸点が３８２℃以下とすることができる。実施例によれば、炭化水素燃料は、成分の混合物とすることができる。この混合物は、液体反応媒質の沸点よりかなり低い沸点を有することができ、また、液体反応媒質は、燃料混合物の沸点よりかなり高い沸点を有しても良い。炭素系材料を液体反応媒質に曝すと、燃料混合物の少なくとも一部分を形成することができる。燃料１６は、形成後気化させることができ、この気化燃料は、本明細書で例を挙げて説明するように原動機及び／又は蒸留装置へ供給することができる。上に述べたように、混合物の非凝縮性燃料部分は、Ｃ１乃至Ｃ４の炭化水素化合物並びにＣＯ及びＨ２を含んでも良い。実施例によれば、この燃料混合物は、炭素原子が５より大きい炭化水素化合物からなっても良い。炭素系材料は、液体媒質に曝される前に略乾燥したものにできる。実施例によれば、炭素系材料は、約１６重量％より低い水分含有率を有しても良い。
【００３９】
実施例によれば、反応炉１２は、以後反応ゾーンと呼ぶこととするが、この反応ゾーンは、上に述べたゼオライト触媒を収容することができる。実施例によれば、材料を曝すことは、液体媒質の存在下で材料を触媒に曝すことを含んでも良い。実施例によれば、反応ゾーンは、また、石灰を収容することができ、曝すことは、さらに媒質の存在下で材料を触媒及び石灰に曝すことを含んでも良い。反応炉１２は、液体反応媒質を収容しまた固体の炭素系材料を受けるように構成できる。実施例によれば、炭素系材料は、反応炉１２に結合されたコンベヤ装置を利用して反応炉１２に供給することができる。コンベヤ装置は、材料を反応炉の受入れ部分へ搬送するように構成できる。
【００４０】
実施例によれば、廃棄物から燃料への変換プロセスは、システム１０を利用して行うことができる。プロセスは、本明細書に記載されているような低水分炭素系廃棄物材料を供給し、廃棄物材料を反応炉１２内部の略無酸素雰囲気中で液体反応媒質に曝すことを含んでも良い。プロセスは、反応炉１２から気体炭化水素燃料１６を回収することにより継続できる。上に述べたように、廃棄物材料は、例えば、バイオマスから構成でき、低水分炭素系廃棄物材料は、水を１６重量％未満含有したものとできる。実施例によれば、炭素系材料を液体反応媒質に曝す前に、反応炉１２内部の液体反応媒質の上方に略無酸素雰囲気を供給しまた雰囲気を通して廃棄物材料を反応炉１２内部の反応媒質内に供給することを含んでも良い。この略無酸素雰囲気は、例えば窒素等の雰囲気を含んでも良い。実施例によれば、液体反応媒質は、曝すことの間、少なくとも約２７０℃又は約２７０℃と約５８２℃の間の温度に維持することができる。液体反応媒質は、曝すことの間攪拌することができ、この攪拌は、例えば機械的攪拌を含んでも良い。
【００４１】
図２Ａ及び２Ｂを参照すると、開示したような廃棄物を燃料に変換するように構成された廃棄物材料処理反応炉を含む反応炉１２ａが示されている。この反応炉１２ａは、下端部分２２から上端部分２４まで容器の壁２１に沿って延在する略柱状の容器２０を含み得る。反応炉１２ａは、容器の上端部分２４内部に開口２６を備えることができる。開口は、例えば炭素系廃棄物材料を受ける構成とすることができる。液体媒質２８は、反応炉１２ａ内部に存在することができ、液体媒質導管３０は、容器２０の下端部分２２から上端部分２４に延在することができる。実施例によれば、この導管は、例えば下端部分２２から上端部分２４へ液体媒質２８を循環させるように構成することができる。
【００４２】
本明細書に記載されたシステムに用いられる構造材料は、炭素鋼及び／又はステンレス・スチールを含んでも良いが、それに限定されるものではない。また、実施例は、ハステロイでつくられた構成要素を含むことができる。例えば、容器２０は、一実施形態で使用するために、炭素鋼材で構築することができる。他の実施形態においては、特に供給材料の一部としてフッ素及び塩素化合物等の酸性化合物が予想される場合、容器２０は、ハステロイで構築することができる。
【００４３】
反応炉１２ａは、雰囲気交換コンベヤ３２を備えて構成することができる。コンベヤ３２は、回転バルブと組み合わせたチップ・バルブを含む不活性ガスで浄化したエアロックとして構成することができる。コンベヤ３２は、開口２６に連結することができまた反応炉１２ａ内部で廃棄物材料に関連する酸素を含む雰囲気を略無酸素雰囲気３４と交換するように構成することができる。また、反応炉１２ａは、攪拌装置３６を含んでも良い。攪拌装置の例としては、プロペラで構成された攪拌装置等の機械的攪拌装置を挙げることができる。この装置は、容器内部で容器２０の下端部分２２の近傍まで延在する。また、反応炉１２ａは、炭化水素燃料回収導管３８を含んでも良い。この導管は、例えば容器２０の内部と流体連通することができる。実施例によれば、導管３０は、反応炉の外面をなす容器の壁２１に沿って延在することができる。他の実施例によれば、導管３０は、熱交換器４０に連結することができる。実施例によれば、導管３０は、少なくとも２．５４ｃｍの内径を有することができる。
【００４４】
導管３０に連結されたポンプ３１の片側又は両側で、プラグ器具３３を導管３０に連結することができる。器具３３は、例えばポンプ３１に近接させることができ、また導管３０の外面部分並びにジャケットを含んでも良い。ジャケットは、導管３０の外面部分とジャケットの間である容積を画定するものである。ジャケットは、導管の外面部分の全周を取り囲み連続するある容積を画定することができる。器具３３は、ジャケットと導管３０の外面部分の間で画定される容積内部で冷媒組成物を受けまた収容するような構成とすることができる。冷媒の例としては、液体窒素を挙げることができる。
【００４５】
実施例によれば、ポンプ３１は、例えば、ポンプ近傍の且つ入口及び出口導管内の反応媒質の部分を少なくとも部分的に固体化するために、器具３３に冷媒材料を供給することにより使用可能とされる。そして、ポンプ３１は、導管内部の反応媒質の大部分を保持したまま、導管の何れか一方から切り離され得る。
【００４６】
図２Ａと共に断面を示す図２Ｂを参照すると、複数のノズルが容器２０の内部で延び、流体連通するものとできる。実施例によれば、図２を参照すると、これらのノズルは、容器２０内部の部分２４の周りに配置することができる。ノズルは、導管３０から受けた液体媒質２８を容器２０内部に供給するような構成とすることができる。実施例によれば、ノズルは、容器２０の部分２４内の開口２６の周りに境界線を形成することができる。ノズル４２は、媒質２８が容器内に入ると廃棄物材料の移動と略同じ方向に媒質を供給するように構成することができる。実施例によれば、反応炉１２ａの構成を参照すると、この方向は、略下向きの方向とすることができる。
【００４７】
図３を参照すると、同図には熱交換器４０ａとして熱交換器４０の構成が示されている。熱交換器４０ａは、入口部分５２から出口部分５４まである平面に沿って延在する容器５０を含む。実施例によれば、入口部分と出口部分は、連続するそれぞれの容積５２ａ及び５４ａを画定する。容器５０は、容器５０によって画定されまた入口部分５２と出口部分５４の間の平面に沿って配置される加熱媒質用区画５６を含んでも良い。また、交換器は、容器５０内部に複数の導管５８を含む。個々の導管５８は、入口部分の容積５２ａから加熱媒質用区画５６を通って出口部分の容積５４ａまで延在することができる。導管は、入口及び出口部分の容積間の流体連通を維持するように構成することができる。
【００４８】
実施例によれば、容器５０は、略柱状とすることができ、入口及び出口部分５２及び５４は、柱状容器５０の対向する端部とすることができる。実施例によれば、入口及び出口部分５２及び５４は、取り外し自在なキャップ６０を備えた構成とすることができる。キャップ６０は、例えばガスケット材料を利用して容器５０に取り付けることができる。各キャップ６０は、内部に向いた表面６２を備えることができ、この内部に向いた表面は、それぞれ連続する容積５２ａ及び／又は５４ａの少なくとも一部分を画定することができる。熱交換器４０ａの内部では、個々の導管５８の各々が、出口開口６６まで延在する入口開口６４を画定する。これら入口及び出口開口６４及び６６の各々は、それぞれ容器５０の入口及び出口部分５４（５２？）及び５２（５４？）の各々と結合することができる。実施例によれば、開口６４及び６６は、キャップ６０の面６２に対して略垂直に位置合わせできる。また、導管５８は、容器５０の内壁６８に略平行に位置合わせできる。実施例によれば、導管は、容器５０の入口及び出口部分５２及び５４に対して略垂直に位置合わせできる。熱交換器４０Ａの入口及び出口部分５２及び５４は、それぞれの入口及び出口部７２及び７４を画定することができる。これらの入口及び出口部は、加熱する流体を受けて分配するように構成することができる。例えば、かかる加熱する流体は、例えば図１の反応炉１２で使用する液体反応媒質を含んでも良い。
【００４９】
幾つかのプロセス条件の下では、導管５８は、制限されさらには塞がれるおそれがある。キャップ６０の一方又は両方を除去し、器具を用いて導管５８を介する流れを制限するおそれのある任意の又はすべての材料を排出することができる。
【００５０】
実施例によれば、媒質区画５６は、入口及び出口部７６及び７８を画定することができる。これらの入口及び出口部は、加熱流体を受けて分配する構成とすることができる。かかる加熱流体は、ソルシア（６３１６６−６７６０  ミズーリ州セントルイス  ＰＯ  Ｂｏｘ  ６６７６０、ソルシア、（３１４）６７４−１０００）によるＴｈｅｒｍａｎｏｌ（登録商標）ＶＰ１熱移送流体を含んでも良いが、それに限定されるものではない。
【００５１】
図４を参照すると、システム１０ａは、炭素系材料１４ａを受けて炭化水素燃料１６ａを供給するように構成された反応炉１２ａを含むものとして配設される。システム１０ａは、さらに、蒸留装置８０を備えることができ、蒸留装置は、炭化水素燃料１６ａの部分を個別の炭化水素燃料部分８２に分離するように構成可能である。実施例によれば、炭化水素燃料混合物１６ａを形成するために、固体の炭素系材料１４ａは、反応炉１２ａの内部で液体反応媒質に曝され得る。この炭化水素燃料混合物１６ａは、例えば非凝縮性炭化水素燃料と凝縮性炭化水素燃料を含んでも良い。蒸留装置８０は、凝縮性炭化水素燃料から非凝縮性炭化水素燃料を分離して個別の炭化水素燃料部分８２を形成する構成とすることができる。実施例によれば、反応炉１２ａ内部の液体反応媒質は、略無酸素雰囲気で一面に覆われ、炭素系材料を液体反応媒質に曝すと、形成された燃料混合物１６ａがこの無酸素雰囲気の少なくとも一部分を含んでも良い。
【００５２】
蒸留装置８０を利用して、無酸素雰囲気の少なくとものこの部分は、個別の炭化水素燃料部分８２内の非凝縮性及び凝縮性燃料から分離することができる。実施例によれば、蒸留装置８０は、燃料混合物１６ａを蒸留するように構成することができる。また、炭化水素燃料の部分８２は、ナフサ並びに灯油及びディーゼル燃料部分を含んでも良い。蒸留装置８０は、蒸留及び構成によってこれら個別の炭化水素燃料部分を分離するように構成することができる。
【００５３】
次に、図５Ａ及び５Ｂを参照すると、電力９２を生成するために利用される発電機９０に連結された反応炉１２ｂを含むシステム１０ｂが開示されている。発電機９０は、原動機と考えることができ、原動機の例は、燃焼タービンを含むがそれに限定されるものではない。実施例によれば、炭素系材料１４ｂは、反応炉１２ｂ内部の液体反応媒質に曝して炭化水素燃料混合物１６ａを形成することができる。この炭化水素燃料混合物１６ａは、例えば非凝縮性炭化水素燃料を含んでも良い。実施例によれば、この炭化水素燃料は、発電機９０に供給することができる。燃焼タービンの例としては、ガス、液体、及び燃焼ガス／液体燃焼式燃焼タービンを含むがそれに限定されるものではない。
【００５４】
実施形態によれば、炭素系材料は、略無酸素雰囲気の存在下で液体反応媒質に供給することができる。燃料混合物１６ａは、この略無酸素雰囲気を含むことができ、また、この燃料混合物１６ａを発電機９０へ供給するのに先立って、この略無酸素雰囲気の少なくとも一部分又は全部を除去することができる。無酸素雰囲気は、例として、窒素及び／又は炭化水素、ＣＯ及び／又はＨ２等の生産気体を含むものが挙げられる。
【００５５】
実施例によれば、燃料混合物１６ａからなる混合物は、雰囲気中の非凝縮性炭化水素燃料を含んでも良い。燃料は、雰囲気から分離し、次にこの燃料を発電機９０へ供給することができる。窒素含有雰囲気を燃料から分離する方法の例としては、燃料混合物１６ａを蒸留することを含んでも良いが、そうすることによって、このプロセスが提供された場合、炭化水素燃料が発電機９０に供給されると、燃料は略窒素及び／又は水分を含まないものにできる。実施例によれば、燃焼タービンは、電力９２の形で少なくとも２．５メガワットの電気を供給するように構成することができる。この燃料混合物１６ａを供給するのに先立って、他の実施例によれば、混合物１６ａ内の非凝縮性炭化水素燃料は凝縮性炭化水素燃料から分離し、非凝縮性炭化水素燃料は発電機９０に供給され、凝縮性炭化水素燃料は貯蔵されるか又は他の供給源に供給することができる。
【００５６】
図５Ｂを参照すると、システム１０ｂは、蒸留装置８０及び蒸留装置８０から炭化水素燃料を受けてそこから電力９２を発電するように構成された発電機９０の双方を含む。
【００５７】
図６Ａ及び６Ｂを参照すると、燃焼タービン排気装置９２を有する発電機９０ａが提供される。装置９２は、ある平面に沿って入口部分９６から出口部分９８へ延在する略柱状のハウジング９４を含んでも良い。装置９２は、さらに、ハウジング９４内部でハウジング９４と同じ平面に沿って平行に延在する略柱状の排気シュート１００を含んでも良い。排気シュート１００は、ハウジング９４の壁１０２から引き込むことができ、排気シュート１００とハウジングは、シュート１００とハウジング９４の間のスペース１０４を画定する。装置９２は、さらに、スペース１０４の内部に複数の加熱流体導管１０６を備える。装置９２は、さらに、ハウジング９４の入口部分９６に結合されたダンパ１０８を備える。実施例によれば、ダンパ１０８は、シュート１００とスペース１０４の間のタービンから排気の流れを操作するように構成することができる。ダンパ１０８は、排気装置９２近傍の１１０でヒンジ止めすることができる。
【００５８】
装置９２は、伸縮部分９９を含むことができる。実施例によれば、伸縮部分９９は、例えば部分９６及び９８の間にハウジング９４に沿って配設することができる。
【００５９】
図６Ｂを参照すると、同図は、装置９２の一断面を示す。実施例によれば、複数の加熱導管１０６は、個別の導管のグループ１１２からなることができる。導管の個々のグループは、少なくともチャンネルの壁１１４で画定されたチャンネル内部の導管を備えることができる。これらのグループは、シュート１００とハウジング９４の間で延在することができる。チャンネルの壁１１４は、ハウジングの内部表面１０２とシュートの壁１１６の間で略垂直に延在することができる。これらチャンネルの壁及びグループは、かなりの部分が、ハウジングの壁１０２とシュートの壁１１６の間のスペース１０４の内部で平面に沿って平行に延在することができる。これらチャンネルは、シュート及びハウジングの壁と略平行に延在することができる。壁は、装置の入口部分９６と出口部分９８の間に延在する連続する容積１１８を画定することができる。グループ１１２は、シュートの境界線の周りに分散させることができ、実施例によれば、グループは、シュートの周りに均等に分散させることができる。バッフル１２０はグループ１１２の間に延び、それによって強制的に排気ガスが導管１０６近傍を通るようにする。
【００６０】
図７を参照すると、液体反応媒質を収容して材料移送装置２００を介して固体の炭素系材料を受けるように構成された反応炉１２ｃを含む燃料生成システム１０ｃが提供される。システム１０ｃは、反応炉に連結されまた反応炉から気体炭化水素燃料を受けるように構成された蒸留装置２１０を含んでも良い。また、システム１０ｃは、蒸留装置に連結され、また蒸留装置から留出部分を受けるように構成された燃焼タービン２２０を含んでも良い。実施例として、材料移送装置２００は、反応炉１２ｃと結合されたコンベヤ装置として構成することができる。コンベヤ装置は、反応炉１２ｃの受け口部分へ材料を搬送するように構成することができる。また、システム１０ｃは、反応炉に連結された熱交換器２３０を含んでも良い。熱交換器２３０は、熱移送流体貯蔵タンク２３２に貯蔵されている熱交換器用流体等から熱を供給することによって反応炉１２ｃの液体反応媒質を加熱するように構成することができる。
【００６１】
他の実施例によれば、熱交換器２３０は、タービン２２０に連結でき、例えばタービン２２０の排気装置に連結することができる。例として、熱交換器用流体は、燃焼タービンの熱交換器の排気装置内部を循環させることができる。システム１０ｃは、例えば反応炉と熱交換器２３０の間で液体反応媒質を循環させるように構成された媒質循環用導管２３４を含んでも良い。これらの導管は、循環中に媒質の一部分を除去できるように構成されたアクセス部を画定することができる。圧搾ろ過器２４０は、例えばこのアクセス部と流体連通することができる。
【００６２】
実施形態によれば、蒸留装置２１０は、コンデンサ２１２を含んでも良い。これらのコンデンサは、装置２１０から気体化合物を受けるように構成することができ、また、コンデンサは、連続コンデンサ／デカンタ構成にして並べることができる。これらのコンデンサ／デカンタは、蒸留装置２１０から気体化合物を受けて液体化合物を蒸留装置２１０へ戻すように構成することができる。実施例によれば、蒸留装置２１０の一部分は、コンデンサ２１２の１つに連結されたデミスタ２１４を含んでも良い。このデミスタは、コンデンサから受けた気体化合物の曇りを除き、これら曇りを除いた気体化合物を例えば直接燃焼タービン２２０に供給するように構成することができる。この構成において、コンデンサ２１２は、蒸留装置２１０と燃焼タービン２１４の間に直接並べることができる。
【００６３】
実施形態によれば、蒸留装置２１０は、炭化水素燃料２１６の部分を分離するように構成することができる。これらの部分２１６は、１以上の燃料オイル、灯油、ディーゼル油、ナフサ、及び／又はＣＯ及び／又はＨ２等の非凝縮性炭化水素燃料の何れかを含んでも良い。システム１０ｃの利用によれば、燃料生成プロセスは、固体炭素系材料を液体反応媒質に曝して炭化水素燃料２１６の混合物を形成するために利用することができる。燃料は、少なくとも第１の部分と第２の部分の２つの部分に分離することができる。第１の部分は、発電するために燃焼タービンに供給することができ、また第２の部分は、液体燃料に使用することができる。略乾燥した炭素系材料を例えば液体反応媒質の中に収容無酸素反応ゾーンに曝すことができ、また、分離は、燃料を２つの部分に分離する前に燃料から略無酸素雰囲気を分離することができる。これら燃料の第１の部分は、非凝縮性炭化水素を含むことができ、また、第２の部分は、凝縮性炭化水素からなることができる。他の実施形態によれば、第１の部分は、非凝縮性炭化水素及び灯油からなることができ、また、第２の部分は、例えばディーゼル燃料からなることができる。この第１の部分は、燃焼タービンに供給することができ、また、燃焼タービンに供給する前にこの部分を気化することができる。
【００６４】
実施例によれば、液体媒質は、熱移送流体と共に加熱することができ、燃料を供給することは、発電すること並びにタービンの燃焼から排気することを含んでも良い。この場合、排気は、熱移送流体を加熱するのに用いられる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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