(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体燃料のガス化手段、前記ガス化手段で発生した生成ガスの第１冷却手段、生成ガスの脱塵および精製手段、脱塵および精製された生成ガスからメタン製造するメタネーション反応手段、メタネーション反応後の生成ガスの第２冷却手段、および冷却されたメタネーション反応後の生成ガスのメタンと水を分離するメタン蒸留手段を有し、
前記メタン蒸留手段で分離された水を、前記第１冷却手段に供給して、前記ガス化手段で発生した生成ガスと混合することを特徴とするメタン製造固体燃料ガス化システム。
【請求項２】
固体燃料のガス化手段、前記ガス化手段で発生した生成ガスの第１冷却手段、生成ガスの脱塵および精製手段、脱塵および精製された生成ガスのシフト反応手段、シフト反応後の生成ガスの第２冷却手段、冷却されたシフト反応後の生成ガス中のＣＯ２を回収するＣＯ２回収手段、ＣＯ２回収後の生成ガスからメタン製造するメタネーション反応手段、メタネーション反応後の生成ガスの第３冷却手段、および冷却されたメタネーション反応後の生成ガスのメタンと水を分離するメタン蒸留手段を有し、
前記シフト反応後の生成ガスの第２冷却手段で凝縮された水と、前記メタン蒸留手段で分離された水を前記生成ガスの第１冷却手段に供給し、前記ガス化手段で発生した生成ガスと混合することを特徴とするメタン製造固体燃料ガス化システム。
【請求項３】
固体燃料のガス化手段、前記ガス化手段で発生した生成ガスの第１冷却手段、生成ガスの脱塵および精製手段、脱塵および精製された生成ガスのシフト反応手段、シフト反応後の生成ガスの第２冷却手段、冷却されたシフト反応後の生成ガス中のＣＯ２をＣＯ２吸収液を用いて回収するＣＯ２回収手段、ＣＯ２回収後の生成ガスからメタン製造するメタネーション反応手段、メタネーション反応後の生成ガスの第３冷却手段、および冷却されたメタネーション反応後の生成ガスのメタンと水を分離するメタン蒸留手段を有し、
前記メタン蒸留手段で分離した水を、前記メタネーション反応後の生成ガスの第３冷却手段に供給して加熱し、該加熱された前記水を前記ＣＯ２回収手段におけるＣＯ２再生塔に供給してＣＯ２吸収液の少なくとも一部を再生加熱する熱源とし、前記ＣＯ２再生塔のＣＯ２吸収液を加熱した前記水を前記生成ガスの第１冷却手段に供給して、前記ガス化手段で発生した生成ガスと混合することを特徴とするメタン製造固体燃料ガス化システム。
【請求項４】
固体燃料のガス化手段、前記ガス化手段で発生した生成ガスの第１冷却手段、生成ガスの脱塵および精製手段、前記脱塵手段で回収したチャーを前記ガス化手段に供給するチャー供給手段、脱塵および精製された生成ガスからメタン製造するメタネーション反応手段、メタネーション反応後の生成ガスの第２冷却手段、および冷却されたメタネーション反応後の生成ガスのメタンと水を分離するメタン蒸留手段を有し、
前記メタン蒸留手段で分離した水を、前記メタネーション反応後の生成ガスの第２冷却手段に供給して加熱し、該加熱された前記水を前記チャー供給手段のチャーを保温する熱源として供給し、前記チャーを保温した前記水を前記生成ガスの第１冷却手段に供給して、前記ガス化手段で発生した生成ガスと混合することを特徴とするメタン製造固体燃料ガス化システム。
【請求項５】
請求項１に記載のメタン製造固体燃料ガス化システムにおいて、
前記精製手段で脱塵して分離した前記生成ガス中のチャーをガス化するチャーガス化手段を有し、
前記メタネーション反応手段で発生した水蒸気を含む生成ガスを、前記チャーガス化手段のガス化剤として供給することを特徴とするメタン製造固体燃料ガス化システム。
【請求項６】
請求項１に記載のメタン製造固体燃料ガス化システムにおいて、
固体燃料の前記ガス化手段の上流側に、固体燃料の乾燥手段を有し、
前記メタネーション反応後の生成ガスの第２冷却手段と、固体燃料の前記乾燥手段との間を循環させる水蒸気の循環系統を設け、
前記水蒸気の循環系統は、前記第２冷却手段で高温化させた前記水蒸気を、固体燃料を乾燥する前記乾燥手段の熱源として循環することを特徴とするメタン製造固体燃料ガス化システム。
【請求項７】
請求項６に記載のメタン製造固体燃料ガス化システムにおいて、
固体燃料の前記乾燥手段で発生した水蒸気を含むガスを、前記第１冷却手段に供給して生成ガスを冷却することを特徴とするメタン製造固体燃料ガス化システム。
【請求項８】
請求項６に記載のメタン製造固体燃料ガス化システムにおいて、
さらに、前記脱塵手段で回収したチャーをガス化するチャーガス化手段を有し、
固体燃料の前記乾燥手段で発生した水蒸気を含むガスを、前記チャーガス化手段に供給することを特徴とするメタン製造固体燃料ガス化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタン製造固体燃料ガス化システムに係り、具体的には石炭などの固体燃料をガス化した生成ガスをシフト反応させ、さらにメタネーション反応させてメタンを製造するメタン製造固体燃料ガス化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭などの固体燃料を発電用燃料としてだけでなく、水素、メタン、メタノールやジメチルエーテル（ＤＭＥ；Dimethyl Ether）などに変換し、化学原料や合成天然ガス（ＳＮＧ；Synthetic Natural Gas）など多目的に利用できるガス化システムへの需要が高まっている。これは、水素やメタノールやＤＭＥを製造することで、ガス化システムの付加価値が高まること、およびメタンから製造したＳＮＧを都市ガスとして既存のパイプラインで利用できることなどによる。
【０００３】
特に、石炭を産出する国や地域では、高価な瀝青炭を販売し、安価な亜瀝青炭や褐炭を近隣で用いる傾向にあり、亜瀝青炭や褐炭を多目的に利用できるガス化システムに対する需要がある。一方、水資源の乏しい国や地域では、システム全体の水使用量を低減できるガス化システムの需要がある。
【０００４】
石炭からメタンを製造するには、石炭をガス化した生成ガスをメタネーション反応させて、メタンを製造するプロセスが必要である。メタネーション反応は、下記の式（１）または式（２）に示すように、副産物として水が生成され、かつメタネーション反応後の生成ガスは反応熱で高温化
（場合によっては数百度に達する。) する。なお、式（１）または式（２）のどちらの反応を進めるかは、生成ガスの組成とメタネーション反応器で使用する触媒で決まる。
ＣＯ＋３Ｈ２＝ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ＋２０６ＫＪ/ｍｏｌ           （１）
ＣＯ２＋４Ｈ２＝ＣＨ４＋２Ｈ２Ｏ＋１６５ＫＪ/ｍｏｌ        （２）
式（１）と式（２）からわかるように、メタネーション反応器の下流において、メタンを水と分離して蒸留させる工程が必要となるが、メタネーション反応の副産物として生じる水の有効利用と、反応熱の有効活用が求められる。
【０００５】
また、メタネーション反応器の上流側で、生成ガスをシフト反応器に供給して式（３）に示すシフト反応を進め、さらに、場合によってはＣＯ２を回収した後にメタネーション反応器に供給するシステムがある。
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ＝ＣＯ２＋Ｈ２＋４２ＫＪ/ｍｏｌ              （３）
シフト反応を進めるためには、水蒸気を添加する必要があるが、その水蒸気濃度は化学量論比より高い値にする必要がある。例えば、シフト触媒にもよるが、概略１．５〜２倍程度の化学量論比にする。したがって、シフト反応後の生成ガス中には、余剰の水蒸気が含まれることになる。生成ガス中に含まれる余剰の水蒸気の多くは、ＣＯ２回収装置の上流側で冷却される際に凝縮して、水として回収される。この回収された水の有効利用も、併せて求められる。
【０００６】
例えば、特許文献１には、メタネーション反応の反応熱を、石炭の乾燥用熱源に移送するシステムが記載されている。このシステムでは、メタネーション反応熱や石炭ガス化炉における反応熱を用いて水を加熱して蒸気を製造し、固体燃料の予備乾燥に用いる搬送窒素の予熱や、シフト反応器に添加する水蒸気に利用することが記載されている。このシステムは、石炭中の水分量が多く、ガス化炉の上流に乾燥が必要な褐炭等のガス化システムで有効である。
【０００７】
また、特許文献２には、ガス化した生成ガスをシフト反応させ、ＣＯ２回収した後にメタネーション反応させ、生成ガス中の水分を除去することで水素として回収し、この水素を用いて燃料電池で発電するシステムが記載されている。このシステムでは、ＣＯ２回収で約４０℃となった生成ガスを、メタネーション反応熱で２００〜３５０度程度に加熱するシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１８８５３９号公報
【特許文献２】ＷＯ ０１−００４０４５  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、固体燃料をガス化して製造した生成ガスをメタネーション反応させてメタンを製造するガス化システムにおいて、メタネーション反応熱の有効利用については、特許文献１および特許文献２でそれぞれ言及されている。
【００１０】
しかし、特許文献１では、石炭ガス化炉で高温化した粉塵を含む生成ガスを、間接熱交換方式で冷却するシステムとなっている。このシステムの場合、生成ガスを冷却する熱交換部に粉塵が付着するのを抑えるために熱交換部が大きくなり、装置コストが高くなると考えられる。また、燃料乾燥で発生した粉塵を含む水蒸気、およびシフト反応後の余剰水分やメタネーション反応の副産物として発生した水分の有効利用策について言及されていない。したがって、システム全体の水使用量低減については、考慮されていない。
【００１１】
また、特許文献２では、シフト反応後の余剰水分やメタネーション反応後に生成ガスより除去した水分の有効利用策については、特許文献1と同様に、言及されていない。したがって、システム全体の水使用量低減についても、考慮されていない。
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、固体燃料をガス化した生成ガスからメタンを製造するシステム全体の水使用量を削減することができるメタン製造固体燃料ガス化システムを構築することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明のメタン製造固体燃料ガス化システムの第１の態様は、ガス化手段としてのガス化炉で固体燃料をガス化した生成ガスをメタネーション反応させ、メタネーション反応で副産物として発生する水分を分離・回収して、ガス化炉下流の生成ガスに投入し、ガス化炉で高温化した生成ガスと混合させることで、生成ガスを直接冷却する。
【００１４】
第１の態様によれば、メタネーション反応で発生した水分を分離・回収してガス化炉の下流に投入し、ガス化炉で高温化した生成ガスを直接冷却することで、生成ガスを冷却するための生成ガス冷却部を小型化できる。特に、生成ガスの直接冷却に工業用水などを用いる場合、一部をメタネーション反応で発生した水で賄うことにより、システムで使用する工業用水の使用量を削減できる。
【００１５】
また、本発明のメタン製造固体燃料ガス化システムの第２の態様は、生成ガスの一部または全部をシフト反応させ、ＣＯ２回収部に供給してシフト反応後の生成ガス中のＣＯ２を分離・回収する系統を設け、シフト反応後の生成ガスを冷却する過程において、生成ガスに含まれる余剰水蒸気（飽和温度以上）の多くを凝縮させて水として回収し、第１の態様と同様にガス化炉下流で生成ガスに混合させ、生成ガスを直接冷却する。なお、ＣＯ２回収手段は、吸収液のＣＯ２を吸収させるとともに、その吸収液を再生してＣＯ２を回収する化学吸収方式を適用して構成することができる。
【００１６】
第２の態様によれば、ＣＯ２回収部においてシフト反応後の生成ガス中の余剰水蒸気の凝縮水を回収して有効利用できるため、システム全体で使用する工業用水の使用量を削減できる。さらに、第１の態様と第２の態様を組み合わせれば、システムで使用する工業用水の使用量を一層削減できる。また、生成ガス冷却部を小型化することができる。
【００１７】
第１または第２の態様において、メタネーション反応またはシフト反応で生成された水を回収して、ガス化炉下流の生成ガスに複数段に分けて噴霧し、生成ガスの９００℃以上の温度域の水蒸気濃度を高めることが好ましい。これによれば、シフト反応器の上流側で式（３）のシフト反応が促進され、下流のシフト反応器に添加する水蒸気の流量を低減でき、かつシフト反応器で使用する触媒量も低減できる。このように、本発明の第１と第２の態様によれば、生成ガス冷却部の小型化による装置コスト低減と、システムにおける工業用水など水の使用量を低減したメタン製造固体燃料ガス化システムを構築することができる。
【００１８】
さらに、本発明のメタン製造固体燃料ガス化システムの第３の態様は、ＣＯ２回収部におけるＣＯ２吸収液の再生塔において、ＣＯ２吸収液の少なくとも一部を再生加熱するための熱源に、メタネーション反応熱を用いる。具体的には、メタネーション反応で生成される水を、メタネーション反応熱で加熱して高温水または水蒸気とし、この高温水または水蒸気をＣＯ２吸収液の再生加熱器に供給する。これにより、メタネーション反応熱をシステム内で有効利用することができる。ここで、メタネーション反応熱で加熱して高温水または水蒸気を生成する水には、メタネーション反応で発生した水の他に、シフト反応後の余剰蒸気を凝縮させた水を用いる。
【００１９】
従来のＣＯ２回収装置では、発電用の水蒸気などの一部を抽気してＣＯ２吸収液の再生加熱器に供給しているが、第３の態様によれば、従来の抽気水蒸気の系統を削除、もしくは水蒸気の流量を削減できる。さらに、メタネーション反応で発生した水やシフト反応後の余剰蒸気を凝縮させた水を用いることで、システムで使用する水量を削減したメタン製造固体燃料ガス化システムを構築できる。
【００２０】
また、本発明の第４の態様は、第３の態様においてＣＯ２吸収液の再生加熱器に供給した使用済みの高温水又は水蒸気を、ガス化炉の下流に投入し、ガス化炉で高温化した生成ガスと混合させることで、生成ガスの直接冷却に利用する。ここで用いる水は、工業用水などの補給水、メタネーション反応で副産物として発生した水、シフト反応後の余剰蒸気を凝縮させた水を利用する。これにより、メタネーション反応熱を一層有効利用することができる。
【００２１】
また、ガス化炉で発生した生成ガスに同伴したチャーを回収し、ガス化炉に再投入するシステムを付加することが好ましい。この場合、第３又は第４の態様で生じた高温水または水蒸気をチャー貯留用ホッパやチャー搬送管の外周に供給し、チャーの保温にも利用する。これによれば、メタネーション反応で発生した水やシフト反応後の余剰蒸気を凝縮させた水を加熱して製造した高温水または水蒸気を、チャー貯留用ホッパやチャー搬送管の外周に供給することで、チャーの保温用に用いた高温水又は水蒸気の使用量を削減できる。
さらに、チャーの保温に利用した高温水又は水蒸気は、ガス化炉の下流に投入し、ガス化炉で高温化した生成ガスと混合させることで、生成ガスの直接冷却に利用する。
【００２２】
さらに、ガス化炉と別個に小型ガス化炉を設置し、この小型ガス化炉に、チャー貯留用ホッパからのチャーと、メタネーション反応で５００℃以上となった生成ガスの少なくとも一部を供給する系統を設置することが好ましい。この場合、小型ガス化炉で発生したガスは燃料ガスとして利用し、残留したチャーは、チャー搬送管を介してガス化炉に再投入するシステムとする。
【００２３】
また、ガス化炉と別個に設置した小型ガス化炉で、チャーとメタネーション反応後の水蒸気を含む生成ガスを混合させることが好ましい。これにより、式（４）に示すチャーの水蒸気ガス化反応が進む。この反応は高温下ほど進行しやすく、最低温度は５００℃程度である。
Ｃ＋Ｈ２Ｏ＝ＣＯ＋Ｈ２−１３１ＫＪ／ｍｏｌ          （４）
これにより、ガス化炉内でチャーをガス化させるために投入する酸素の使用量を削減でき、酸素製造のため動力使用量も削減できる。さらに、水蒸気を含む生成ガスから水蒸気を除去する効果もあり、同時に式（４）の吸熱反応により、メタネーション反応で高温化した生成ガスを冷却する効果もある。
【００２４】
また、ガス化炉の上流に固体燃料の乾燥装置を有するシステムを構築する場合は、メタネーション反応後で数百度に高温化した生成ガスを、乾燥装置に供給する系統を設け、固体燃料と間接熱交換させることが好ましい。すなわち、メタネーション反応後で高温化した生成ガスの顕熱で固体燃料を乾燥させることで、メタネーション反応熱の有効利用と、固体燃料の乾燥動力の低減を両立したメタン製造固体燃料ガス化システムを構築できる。
【００２５】
以上説明したように、本発明の第１又は第２の態様によれば、シフト反応後の余剰水やメタネーション反応で副産物として発生する水分を分離・回収して再利用することでシステム全体の水使用量を削減することができる。また、本発明の第３または第４の態様によれば、メタネーション反応熱などのシステムで発生する熱を有効利用することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、固体燃料をガス化した生成ガスからメタンを製造するシステム全体の水使用量を削減することができるメタン製造固体燃料ガス化システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１のメタン製造固体燃料ガス化システムの系統構成図である。
【図２】本発明の実施例２のメタン製造固体燃料ガス化システムの系統構成図である。
【図３】本発明の実施例３のメタン製造固体燃料ガス化システムの系統構成図である。
【図４】本発明の実施例４のメタン製造固体燃料ガス化システムの系統構成図である。
【図５】本発明の実施例４を変更したメタン製造固体燃料ガス化システムの系統構成図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明のメタン製造固体燃料ガス化システムを実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２９】
図１に、実施例１のメタン製造石炭ガス化システムの系統構成図を示す。図１に示すように、固体燃料としての石炭１を粉砕する粉砕手段としての粉砕装置２と、粉砕装置２で粉砕されて供給される石炭１をガス化するガス化手段としてのガス化炉１６と、ガス化炉１６の下流に配置される生成ガス冷却部１８を備えている。また、生成ガス冷却部１８で冷却された生成ガス中の粉塵を除去する脱塵装置１９と、脱塵された生成ガスを水洗する水洗塔２７と、水洗された生成ガス中の硫黄分を除去する脱硫装置２８とからなる生成ガス精製装置を備えている。また、生成ガス精製装置で精製された生成ガスをメタネーション反応させる直列接続された複数のメタネーション反応器３５と、メタネーション反応器３５でメタネーション反応された生成ガス中の副生物である水分を分離・回収する蒸留塔５６とを備えている。さらに、生成ガス精製装置で精製された生成ガスの一部または全部をシフト反応させるシフト反応器３４と、シフト反応された生成ガス中のＣＯ２を分離・回収するＣＯ２吸収塔４０とＣＯ２を吸収した吸収液を再生するＣＯ２再生塔４５とからなるＣＯ２回収部を備えて構成されている。
【００３０】
次に、図１のメタン製造石炭ガス化システムの詳細構成を動作とともに説明する。石炭１は、粉砕装置２で粉砕されてロックホッパ３に貯留される。ロックホッパ３で所定の圧力まで昇圧された石炭１は、移送弁５を介してフィードホッパ４に移送された後、搬送ガスに同伴されて燃料搬送管９と燃料バーナ１０を介して、ガス化炉１６に投入される。
【００３１】
石炭１の移送および搬送用ガスとして、Ｎ２やＣＯ２などの不活性ガスを用いる。本実施例では、システム内で回収したＣＯ２再生塔４５で処理されたＣＯ２（以下、回収ＣＯ２１０１と呼ぶ。）の一部を抜き出し、ＣＯ２用コンプレッサ５２で所定圧力に昇圧した再利用ＣＯ２１０２を用いる（図中＊１参照）。再利用ＣＯ２１０２の流量は、流量調整弁５１で調整される。また、ＣＯ２用コンプレッサ５２の出口側の圧力を一定とするため、ＣＯ２用コンプレッサ５２の循環ＣＯ２の流量を流量調整弁８２により調整する。
【００３２】
石炭１を移送するときは、ＣＯ２をロックホッパ３にも投入し、ロックホッパ均圧弁６とフィードホッパ均圧弁７を開けてロックホッパ３とフィードホッパ４を均圧化することで、石炭１の移送停滞を防ぐ。これらホッパの圧力調整には、圧力調整弁８を用いる。圧力調整弁８からは、石炭１中の粉塵を含むＣＯ２が排出される（図中＊２参照）。このため、図示していない脱塵手段により粉塵を除去した後、ＣＯ２回収部の貯留ＣＯ２１０３の系統に混合する。なお、粉塵を含むＣＯ２を、再度利用して、ロックホッパ３やフィードホッパ４に投入してもよいが、この場合は、機器点数が増加し、操作も煩雑となる。これは、排出されたＣＯ２の貯留、流量調整、圧力調整の機器が別途必要となり、かつ、排出されるＣＯ２流量が変動するためである。
【００３３】
燃料バーナ１０よりガス化炉１６に投入された石炭１は、同じく燃料バーナ１０より投入された酸素１５と混合して部分燃焼してガス化し、高温の生成ガス１７を発生する。この生成ガス１７の主成分は、ＣＯおよびＨ２である。ここで、ガス化炉１６に投入する酸素１５は、空気分離器１３で製造される。空気１１をコンプレッサ１２で昇圧して空気分離器１３に供給して、窒素１４と酸素１５に分離する。本実施例では、この分離された酸素１５を用いる。高温となった生成ガス１７は、生成ガス冷却部１８に供給される。生成ガス冷却部１８において、昇圧ポンプ６４で所定の圧力に昇圧された噴霧水６３が投入され、生成ガス１７を冷却する。噴霧水６３を微粒化するため、図示していないが、生成ガス冷却部１８の噴霧水の投入口に微粒化ノズルを設置する。
【００３４】
噴霧水６３は、後述するシフト反応後やメタネーション反応後に回収した水を用い、不足分は補給水６１（例えば工業用水など）を用いる。補給水６１の流量は、補給水の流量調整弁６２で調整する。また、生成ガス１７の冷却には、水蒸気を投入してもよい。水蒸気を投入する場合は、噴霧水６３とは別系統により生成ガス冷却用水蒸気６６を投入する。本実施例では、生成ガス冷却用水蒸気６６を、噴霧水６３の下流側に投入する系統を示したが、噴霧水６３の上流側に投入する系統としてもよい。この場合、生成ガス冷却用水蒸気６６と生成ガス１７を混合した後も、９００℃以上を保持できれば、生成ガス冷却部１８において式（３）に示したシフト反応が進行する。これにより、下流のシフト反応器３４における触媒の使用量を低減できる。なお、シフト反応は発熱反応であるが、生成ガス冷却部１８の出口部で生成ガス１７の温度を監視しながら、別途備えられた噴霧水６３の流量を調整しながら運転する。
【００３５】
生成ガス冷却部１８を出た生成ガス１７は、脱塵装置１９で同伴したチャー２０と分離される。次いで、水洗塔２７でハロゲン系物質（塩素等）や微細な粒子が、さらに脱硫装置２８で硫黄分が、それぞれ除去される。これらにより、生成ガス精製装置が形成される。生成ガス１７から分離されたチャー２０は、チャーロックホッパ２１に貯留され、適宜、チャーフィードホッパ２２に移送された後、チャー搬送管５９およびチャーバーナ６０を介してガス化炉１６に再投入される。チャー２０の搬送ガスには、不活性ガスを用いる。本実施例における搬送ガスは、石炭１と同様に、再利用ＣＯ２１０２を用いた系統を示す。
【００３６】
チャー２０の移送および搬送の方式は、上述した石炭１と同じ方式である。すなわち、チャー２０の移送時には、チャーロックホッパ均圧弁２４とチャーフィードホッパ均圧弁２５を開けて、チャーロックホッパ２１とチャーフィードホッパ２２を均圧化し、チャー移送弁２３を開けてチャー２０を移送する。チャー２０の移送促進やホッパの圧力調整用にＣＯ２を投入し、チャー系圧力調整弁２６の開度調整により、これらホッパの圧力を調整する。チャー系圧力調整弁２６より放出されたＣＯ２は、脱塵後に貯留用ＣＯ２の系統に投入する。
【００３７】
一方、脱硫装置２８から流出される脱硫後の生成ガス２９の主成分は、ＣＯ、Ｈ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ（水蒸気）である。脱硫後の生成ガス２９は、生成ガスの熱交換器３０と生成ガスの加熱器３１で２００〜３００℃程度に加熱される。この加熱温度は、下流側のシフト反応やメタネーション反応で使用する触媒の特性に応じて設定する。また、脱硫後の生成ガス２９は、シフト反応器３４およびメタネーション反応器３５に供給される。それぞれの反応器への供給量は、前述した式（１）または式（２）のいずれのメタネーション反応を進めるか、および脱硫後の生成ガス２９の組成（ＣＯ、Ｈ２、ＣＯ２の濃度）に基づいて決定される。それぞれの反応器への脱硫後の生成ガス２９の供給量は、シフト反応系統の生成ガスの流量調整弁３２およびメタネーション反応系統の生成ガスの流量調整弁３３で調整される。
【００３８】
本実施例では、式（１）のメタネーション反応を進めるシステムとして説明するが、式（２）のメタネーション反応を進めるシステムとしても構わない。なお、式（１）または式（２）のいずれの反応を進めるかで、メタネーション反応器３５に充填する触媒を変える必要がある。シフト反応器３４において、脱硫後の生成ガス２９は、添加されたシフト反応用水蒸気３６と混合し、式（４）に示したシフト反応が進む。これにより、シフト反応後の生成ガス３７の主成分は、Ｈ２、ＣＯ２となる。ここで、シフト反応後の生成ガス３７には、未反応で残留したＣＯやＨ２Ｏ（水蒸気）も含まれる。また、シフト反応は発熱反応であるため、シフト反応後の生成ガス３７の温度は、２００〜３００℃程度であった入り口のガス温度より高くなる。
【００３９】
シフト反応後の生成ガス３７は、生成ガスの熱交換器３０および冷却器７０で４０℃程度まで冷却される。ここで凝縮した水は、ドラム７１にて分離され、シフト反応後に回収された水７２となる。本実施例では、シフト反応後に回収された水７２の全量を、噴霧水６３として有効利用するシステムを示す（＊ａ参照）。また、ドラム７１を通過したシフト反応後の生成ガス３７には飽和水蒸気が残留する。なお、シフト反応後に回収された水７２には、メタノール等の副生成物の混入が懸念される。これは、シフト反応後の生成ガス３７に、未反応で残留したＣＯやＨ２Ｏ（水蒸気）が残留することに起因する。本実施例では、シフト反応後に回収された水７２を、噴霧水６３として生成ガス冷却部１８に投入するので、回収された水７２に含まれるメタノール等の副産物は、生成ガス冷却部１８で蒸発・分解させることができる。したがって、本実施例では、シフト反応後に回収された水７２にメタノール等の副生成物が混入しても何ら支障はなく、副生成物を処理するための追加の機器および系統は不要である。
【００４０】
シフト反応後の生成ガス３７は、ＣＯ２回収部に供給される。本実施例では、式（１）のＣＯとＨ２によるメタネーション反応を進めるため、ＣＯ２は不要のためである。しかし、メタネーション反応器３５の上流側での生成ガス組成の調整時、ＣＯ２回収部の不具合時、および式（２）のＣＯ２とＨ２によるメタネーション反応の促進時にも対応できるように、ＣＯ２回収部をバイパスする系統を設けている。ＣＯ２回収部に供給するシフト反応後の生成ガス３７の流量、およびＣＯ２回収部をバイパスする流量は、それぞれＣＯ２回収部の生成ガス流量調整弁３９、およびＣＯ２回収部のバイパス系統の生成ガス流量調整弁３８で調整される。また、ＣＯ２回収部をバイパスする系統には、圧力調整した後にメタネーション反応器３５にシフト反応後の生成ガス３７を供給できるよう、ＣＯ２回収部のバイパス系統に生成ガス用コンプレッサ５４が設置される。
【００４１】
ＣＯ２回収部に供給するシフト反応後の生成ガス３７は、ＣＯ２吸収塔４０に供給され、ＣＯ２吸収液４６（例えば、メチルジエタノールアミンなど）と接触し、ＣＯ２が吸収されて分離される。これにより、ＣＯ２吸収後の生成ガス４１の主成分はＨ２となる。ＣＯ２吸収後の生成ガス４１は、ＣＯ２吸収後の生成ガス用コンプレッサ５３で昇圧され、メタネーション反応器３５に供給される。一方、ＣＯ２吸収塔４０でＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液４２は、ＣＯ２吸収液の熱交換器４３および加熱器４４で１００℃以上に加熱され、ＣＯ２再生塔４５に供給される。ＣＯ２再生塔４５において、ＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液４２中のＣＯ２を放出させることで、ＣＯ２吸収液４６として再利用が可能となる。再生されたＣＯ２吸収液４６は昇圧ポンプ４７で昇圧され、ＣＯ２吸収液の熱交換器４３で４０℃程度まで冷却されて、ＣＯ２吸収塔に供給される。
【００４２】
ＣＯ２回収部におけるＣＯ２回収率を保つには、ＣＯ２再生塔４５におけるＣＯ２吸収液を保温する必要がある。そこで、ＣＯ２再生塔４５の一部のＣＯ２吸収液を、再生加熱用のＣＯ２吸収液４８として抜き出し、ＣＯ２吸収液の再生加熱器４９で１００℃以上に加熱した後、ＣＯ２再生塔４５に戻す。この熱源には、３００℃以下の高温水や低温蒸気が適する。本実施例では、低温蒸気を用いるシステムを示し、この低温蒸気をＣＯ２吸収液の再生加熱用蒸気５０と呼ぶ。
【００４３】
ＣＯ２再生塔４５で回収した回収ＣＯ２１０１は、その一部を再利用ＣＯ２１０２とし、残りを貯留ＣＯ２１０３とする。再利用ＣＯ２１０２については、ガス化炉１６側での必要量に応じて、再利用ＣＯ２用の流量調整弁５１で流量調整し、ＣＯ２用コンプレッサ５２で所定圧力まで昇圧し、石炭１やチャー２０の移送および搬送用のガスとして用いる。
【００４４】
本実施例では、メタネーション反応器３５で、式（１）のメタネーション反応を進める。よって、メタネーション反応器３５に流入する生成ガスの組成がＣＯ：Ｈ２＝１：３となるように、各系統に流す生成ガスの流量やシフト反応器での反応率を調整する運用が望ましい。また、メタネーション反応器３５の入り口における生成ガス温度は、２５０〜３００℃程度に設定される。この温度は、メタネーション触媒の活性温度で決まる。また、式（１）に示すメタネーション反応は、発熱反応である。このため、メタネーション反応器３５の出口において、メタネーション反応後の生成ガス５５の温度が上昇する。そこで、メタネーション反応器３５を複数塔に分けて直列に接続し、メタネーション反応後の生成ガス５５を冷却しながら、繰り返しメタネーション反応器３５に供給する運用が一般的である。これにより、メタネーション反応後の生成ガス５５の温度の過剰な上昇による、メタネーション触媒の劣化やメタネーション反応器３５の損傷を防止する。本実施例では、メタネーション反応器３５とメタネーション後の冷却器７３をそれぞれ３塔ずつ設置する例を示す。
【００４５】
メタネーション反応後の生成ガス５５の主成分は、ＣＨ４とＨ２Ｏである。仮に、未反応のＨ２およびＣＯが多く残留する場合には、メタネーション反応後の生成ガス５５の少なくとも一部を、メタネーション反応器３５にリサイクルする系統を追加するとよい。
【００４６】
メタネーション反応後の生成ガス５５は、メタネーション後の冷却器７３で冷却された後に蒸留塔５６に供給され、深冷分離によってＨ２Ｏが分離され、メタン５７となる。一方、蒸留塔５６で分離され、メタネーション反応後に回収された水５８は、以下のいずれかの系統を介して、生成ガス冷却部１８に投入し、ガス化炉１６で高温化した生成ガス１７を冷却する。
（ａ）メタネーション反応後に回収された水５８を、蒸留塔５６およびメタネーション後の冷却器７３で加熱して水蒸気とし（＊ｂ→＊ｃ参照）、まずＣＯ２吸収液４８の再生加熱用蒸気５０として再生加熱器４９に供給され、ＣＯ２吸収液４８を加熱する熱源となる（＊ｃ→＊ｄ参照）。
（ｂ）ＣＯ２吸収液４８を加熱した後の水蒸気を、生成ガス冷却用水蒸気６６として、生成ガス冷却部１８に供給する（＊ｄ参照）。なお、ＣＯ２吸収液の再生加熱用蒸気５０（＊ｃ）の一部を、シフト反応用水蒸気３６として利用してもよい。
（ｃ）図示していないが、メタネーション反応後に回収された水５８を、蒸留塔５６で加熱して高温水とし（＊ｂ）、まずＣＯ２吸収液の再生加熱器４９で再生加熱用のＣＯ２吸収液４８を加熱する熱源とする。次に、噴霧水６３の系統を介して、生成ガス冷却部１８に供給する。また、図示していないが、メタネーション反応後に回収された水５８を、噴霧水６３の系統を介して、生成ガス冷却部１８に供給する。
【００４７】
以上説明したように、メタネーション反応後に回収された水５８と、シフト反応後に回収された水７２をガス化システム内で有効利用し、かつメタネーション反応熱もシステム内で有効利用するメタン製造石炭ガス化システムを構築できる。
【００４８】
このシステムの効果を定量評価するため、メタン製造石炭ガス化システムで使用する水の合計流量（噴霧水６３とシフト反応用水蒸気３６）に対し、シフト反応後に回収された水７２およびメタネーション反応後に回収された水５８の合計流量の割合を試算した一例を、次に示す。
（Ｉ）システムにおける水使用量
まず、ガス化炉１６で製造された生成ガス１７の流量が１４,５００Ｎｍ３／ｈ、温度が１２００℃、主な組成としてＣＯが５０％、Ｈ２が２５％、ＣＯ２が１５％、Ｈ２Ｏが３％と仮定する。この生成ガス１７に、噴霧水６３を２５℃で、５,４００ｋｇ／ｈ（Ｉ１）を噴霧して直接冷却する場合、全ての噴霧水が水蒸気となって生成ガス１７と完全混合すると仮定すると、混合後の生成ガス温度は、２００℃程度まで冷却されると見積もられる。
この冷却された生成ガスに、シフト反応の入り口で水蒸気を添加してＨ２Ｏ／ＣＯ＝１．２に調整し、シフト反応器３４におけるシフト反応率（シフト反応器３４に入ったＣＯのうち、式（３）に示したシフト反応でＣＯ２となったＣＯの割合）を６０％と仮定する。この仮定において、シフト反応用水蒸気３６の流量は約１,２００ｋｇ／ｈ（Ｉ２）と見積もられる。ここで、生成ガス冷却部１８内でのシフト反応の進行は、考慮しないものとする。
（II）システムにおける水回収量
シフト反応後の生成ガス３７は、ＣＯ２回収の上流側で４０℃程度まで冷却され、この時点で飽和濃度を超える水蒸気が凝縮して水として回収されると仮定する。４０℃での飽和濃度は約７%であり、シフト反応後に回収された水７２の流量は、約２,６９０ｋｇ／ｈ（II１）となる。
一方、メタネーション反応器３５では、式（１）に示したＣＯとＨ２によるメタネーション反応が進むと仮定する。メタネーション反応器３５の入り口の生成ガスに含まれるＣＯの８０%がメタンとなったと仮定し、メタネーション反応器３５の下流でメタネーション反応後の生成ガス５５を冷却して全水分を除去する。このとき、メタネーション反応後に回収された水５８の流量は、約２,６６０ｋｇ／ｈ（II２）にのぼると見積もられる。この水の流量には、シフト反応後の生成ガス３７中に飽和蒸気として残存した水も含まれる。
（III）水バランス
以上より、システムに投入した水使用量は（Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２）の約６,６００kg／h、シフト反応後およびメタネーション反応後に回収された水量は（II＝II１＋II２）で約５,３５０ｋｇ／ｈとなる。したがって、シフト反応後およびメタネーション反応後に回収した水量は、システムに投入した水量の約８０％となる。このことから、シフト反応後およびメタネーション反応後に回収した水を全て有効利用すれば、システムにおける水の使用量を約８０％削減可能と試算される。
【実施例２】
【００４９】
図２に、実施例２のメタン製造石炭ガス化システムの系統構成図を示す。システムを構成する主系統は実施例１と同一であることから、以下に実施例１と異なる点について説明する。実施例１に対する実施例２の相違点は、チャーホッパやチャー搬送管を含むチャー供給部を保温し、この保温熱源に、メタネーション反応熱を用いたことである。メタネーション反応系で回収した水をメタネーション反応熱で過熱した水蒸気とし、この水蒸気をチャー供給部に供給してチャー供給部を保温し、その後、この水蒸気を生成ガス冷却部１８に供給して、生成ガスに混合する（＊d〜＊ｅ参照）。
【００５０】
メタネーション反応系で回収された水５８は、蒸留塔５６で加熱されて水蒸気（＊ｂ）となり、さらにメタネーション反応系の冷却器７３において、メタネーション反応後の生成ガス５５との熱交換により２００〜３００℃以上の水蒸気となり（＊ｂ→＊ｃ）、ＣＯ２吸収液４８の再生加熱用蒸気５０としてＣＯ２吸収液の再生加熱器４９に供給される（＊ｃ→＊ｄ）。再生加熱器４９にて、再生加熱用のＣＯ２吸収液４８を加熱した後、再生加熱用蒸気５０はチャー供給部を保温する水蒸気８１としてチャー供給部に供給される。チャー供給部は、チャーロックホッパ２１、チャーフィードホッパ２２、およびこれらを繋ぐ配管やチャー搬送管等から構成される。チャー供給部を保温する水蒸気８１はチャー供給部の外周に設けられた保温配管を通過し、チャー供給部内の雰囲気温度を露点以上に保温する。
【００５１】
このように、チャー供給部を保温することにより、チャー供給部内での凝縮水生成によるチャー２０の移送停滞や搬送管内でのチャー凝集による閉塞などのトラブルを未然に防ぐことができる。チャー供給部内で必要な雰囲気温度は、チャー供給部内の運転圧力における飽和温度より高く設定される。チャー供給部を保温する熱源として利用された後のチャー供給部を保温する水蒸気８１は、生成ガス冷却用の水蒸気６６として生成ガス冷却部１８に供給される。これにより、ガス化炉１６で高温となった生成ガス１７を冷却する。
【００５２】
本実施例２によれば、メタネーション反応で発生した水（水蒸気）と、メタネーション反応の反応熱を、それぞれシステム内で有効利用するメタン製造石炭ガス化システムを構築できる。
【００５３】
さらに、本実施例２では、噴霧水６３よりも上流側で、生成ガス冷却部１８に冷却用の水蒸気６６を供給するシステムとしている（＊ｅ）。これにより、生成ガス１７の温度が約９００℃以上の領域で、水蒸気の濃度を高められると、生成ガス冷却部１８内で無触媒でのシフト反応促進が期待される。生成ガス冷却部１８内でシフト反応を促進できれば、下流のシフト反応器３４で添加するシフト反応用水蒸気３６の流量と、シフト反応器３４内でのシフト触媒の使用量を、それぞれ削減する効果も期待される。
【実施例３】
【００５４】
図３に、実施例３のメタン製造石炭ガス化システムの系統構成図を示す。システムを構成する主系統は実施例１と同一であることから、以下に実施例１と異なる点について説明する。本実施例３が実施例１と相違する点は、チャーフィードホッパ２２に代えて、チャーロックホッパ２１に貯留されたチャー２０をガス化させる小型ガス化炉７６を設けたことにある。
【００５５】
実施例３において、チャーロックホッパ２１に貯留されたチャー２０は、チャー移送弁２３を介してチャーガス化炉７６に供給される。このとき、チャーロックホッパ均圧弁２４を開けて、チャーロックホッパ２１とチャーガス化炉７６を均圧化し、チャー移送の対策が必要となる。この対策としては、上流側のチャーロックホッパ２１へガスを投入する移送、あるいはバイブレータ等による振動、機械的な移送（例えばスクリューコンベアなど）などが考えられる。
【００５６】
本実施例３では、チャーロックホッパ２１にガスを投入してチャーをチャーガス化炉７６に移送する方式で説明する。このガスは、例えば、不活性ガスまたはメタネーション反応後の生成ガス５５の一部又は全部を、チャーガス化用のガスとして用いる。本実施例３では、メタネーション反応器３５の下流において、メタネーション反応後の生成ガス５５の一部を分岐し、メタネーション反応後でチャーガス化用の生成ガス７４（＊ｘ）として用いる。メタネーション反応後でチャーガス化用の生成ガス７４の主成分は、式（１）のメタネーション反応により、ＣＨ４、Ｈ２Ｏ（水蒸気）である。この生成ガスの流量は、メタネーション反応後でチャーガス化用の生成ガス流量調整弁７５で調整する。チャーのガス化促進には、式（４）で説明したように、より高温の生成ガスを供給するとよい。このため、複数のメタネーション反応器３５を直列に設置したシステムでは、上流側のメタネーション反応器３５の下流から、チャーガス化用の生成ガスを採取するシステムが好適である（＊ｘ）。
【００５７】
メタネーション反応後でチャーガス化用の生成ガス７４は、チャー２０の移送用としてチャーロックホッパ２１と、チャー２０の水蒸気ガス化用としてチャーガス化炉７６とに、それぞれ供給される。チャーガス化炉７６において、炉内温度を５００℃以上に保持し、チャー２０と生成ガスを混合させる。これにより、式（４）に示したチャーの水蒸気ガス化反応により、チャー中の炭素分がガス化する。チャーガス化炉７６は、チャー２０とチャーガス化用の生成ガス７４の反応時間を数秒以上確保する方式がよく、例えば流動層ガス化炉などがある。
【００５８】
チャーガス化炉７６の下流には、脱塵装置１９を設置し、メタネーション反応後で水蒸気ガス化後の生成ガス７９に同伴された水蒸気ガス化後のチャー７８を分離・回収する。回収した水蒸気ガス化後のチャー７８は、チャー貯留ホッパ７７に貯留した後、ガス化炉１６の石炭１の供給系統に戻すとよい。本実施例３では、水蒸気ガス化後のチャー７８を、石炭１のロックホッパ３に戻す系統を示す。一方、メタネーション反応後で水蒸気ガス化後の生成ガス７９の主成分はＣＨ４、Ｈ２Ｏ（水蒸気）、ＣＯ、Ｈ２である。つまり、メタネーション反応後で水蒸気ガス化後の生成ガス７９は、多種の可燃性成分を含んでいることから、図示していないが、燃焼させて発電などに利用し、システム内で必要となる動力を賄うとよい。
【００５９】
本実施例３のように、生成ガス中のチャー２０を捕集してガス化するために、チャー２０のガス化剤を酸素から水蒸気に変更する。これにより、チャー２０をガス化するための酸素１５の使用量を減らすことができ、この酸素を製造する空気分離器１３の動力を低減できる。また、メタネーション反応後でチャーガス化用の生成ガス７４に含まれるＨ２Ｏ（水蒸気）は、チャーガス化反応によりＨ２に変換され、燃料などとして活用できる。さらに、式（４）のチャーガス化反応は吸熱反応であるため、メタネーション反応後でチャーガス化用の生成ガス７４の顕熱は、チャーガス化反応に利用される。これによりメタネーション後の冷却器７３の小型化も可能である。
【００６０】
以上説明したように、本実施例３のメタン製造石炭ガス化システムは、実施例１と同様にメタネーション反応で発生した水をシステム内で有効利用するだけでなく、メタネーション反応の反応熱をチャーガス化反応にも有効利用し、酸素の使用量も削減することができる。
【実施例４】
【００６１】
図４に、実施例４のメタン製造石炭ガス化システムの系統構成図を示す。システムを構成する主系統は実施例１と同一であることから、以下に実施例１と異なる点について説明する。本実施例４が実施例１と相違する点は、メタネーション反応により高温化した生成ガスの顕熱を、固体燃料１の乾燥に用いる系統を設けたことにある。
【００６２】
すなわち、メタネーション後に回収された水５８は、蒸留塔５６で加熱されて２００℃以上の水蒸気（＊ｂ）となり、ＣＯ２吸収液の再生加熱用蒸気５０としてＣＯ２吸収液の再生加熱器４９に供給される。ＣＯ２吸収液の再生加熱器４９にて再生加熱用のＣＯ２吸収液４８を加熱した後、ＣＯ２吸収液の再生加熱用蒸気５０は生成ガス冷却用水蒸気６６（＊c）として生成ガス冷却部１８に供給され、ガス化炉１６で高温となった生成ガス１７を冷却する。これにより、メタネーション反応で発生した水と、メタネーション反応の反応熱をそれぞれシステム内で有効利用することができる。
【００６３】
さらに、本実施例４のシステムでは、メタネーション反応熱を、固体燃料１の乾燥熱源としても有効利用している。すなわち、メタネーション後の冷却器と乾燥装置を循環する水蒸気８０の系統を新たに設置する（＊ｄ→＊ｅ）。これにより、メタネーション後の冷却器と乾燥装置を循環する水蒸気８０は、メタネーション後の冷却器７３において、メタネーション反応後の生成ガス５５との熱交換により加熱される。加熱された水蒸気８０は、乾燥装置６７に供給され、固体燃料１を乾燥する熱源となる。乾燥装置６７から排出される水蒸気８０は、再びメタネーション後の冷却器７３に戻り、再加熱される。
【００６４】
一方、乾燥装置６７で固体燃料１の乾燥により発生した飛散燃料を含む水蒸気６８は、飛散燃料を含む水蒸気用コンプレッサ６９で所定圧力まで昇圧された後、生成ガス冷却部１８に供給される。水蒸気６８に含まれる飛散燃料（固体）は、生成ガス冷却部１８の下流の脱塵装置１９でチャー２０とともに回収され、チャーロックホッパ２１とチャーフィードホッパ２２を経て、再びガス化炉１６に供給される。
【００６５】
以上、実施例４のメタン製造石炭ガス化システムによれば、メタネーション反応熱を固体燃料の乾燥にも有効利用し、かつ固体燃料中の水分も有効活用することができる。
【００６６】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の主旨の範囲で変形又は変更された形態で実施することが可能であることは、当業者にあっては明白なことであり、そのような変形又は変更された形態が本願の特許請求の範囲に属することは当然のことである。
【００６７】
例えば、図５に示すように、固体燃料の乾燥装置６７で発生した飛散燃料を含む水蒸気６８の一部（＊Y）を分岐し、チャーロックホッパ２１やチャーガス化炉７６に供給し、チャー２０を水蒸気ガス化させるシステムとしても構わない。
【符号の説明】
【００６８】
１…固体燃料、２…粉砕装置、３…ロックホッパ、４…フィードホッパ、５…移送弁、６…ロックホッパ均圧弁、７…フィードホッパ均圧弁、８…圧力調整弁、９…燃料搬送管、１０…燃料バーナ、１１…空気、１２…コンプレッサ、１３…空気分離器、１４…窒素、１５…酸素、１６…ガス化炉、１７…生成ガス、１８…生成ガス冷却部、１９…脱塵装置、２０…チャー、２１…チャーロックホッパ、２２…チャーフィードホッパ、２３…チャー移送弁、２４…チャーロックホッパ均圧弁、２５…チャーフィードホッパ均圧弁、２６…チャー系圧力調整弁、２７…水洗塔、２８…脱硫装置、２９…脱硫後の生成ガス、３０…生成ガスの熱交換器、３１…生成ガスの加熱器、３２…シフト反応系統の生成ガスの流量調整弁、３３…メタネーション反応系統の生成ガスの流量調整弁、３４…シフト反応器、３５…メタネーション反応器、３６…シフト反応用水蒸気、３７…シフト反応後の生成ガス、３８…ＣＯ２回収部のバイパス系統の生成ガス流量調整弁、３９…ＣＯ２回収部の生成ガス流量調整弁、４０…ＣＯ２吸収塔、４１…ＣＯ２吸収後の生成ガス、４２…ＣＯ２吸収したＣＯ２吸収液、４３…ＣＯ２吸収液の熱交換器、４４…ＣＯ２吸収液の加熱器、４５…ＣＯ２再生塔、４６…ＣＯ２吸収液、４７…昇圧ポンプ、４８…再生加熱用のＣＯ２吸収液、４９…再生加熱器、５０…ＣＯ２吸収液の再生加熱用蒸気、５１…再利用ＣＯ２の流量調整弁、５２…ＣＯ２用コンプレッサ、５３…ＣＯ２吸収後の生成ガス用コンプレッサ、５４…ＣＯ２回収部のバイパス系統の生成ガス用コンプレッサ、５５…メタネーション反応後の生成ガス、５６…蒸留塔、５７…メタン、５８…メタネーション反応後に回収された水、５９…チャー搬送管、６０…チャーバーナ、６１…補給水、６２…補給水の流量調整弁、６３…噴霧水、６４…噴霧水の昇圧ポンプ、６５…ＣＯ２吸収液の再生加熱用水、６６…生成ガス冷却用水蒸気、６７…乾燥装置、６８…飛散燃料を含む水蒸気、６９…飛散燃料を含む水蒸気用コンプレッサ、７０…冷却器、７１…ドラム、７２…シフト反応後に回収された水、７３…メタネーション後の冷却器、７４…メタネーション反応後でチャーガス化用の生成ガス、７５…メタネーション反応後でチャーガス化用の生成ガスの流量調整弁、７６…チャーガス化炉、７７…チャー貯留ホッパ、７８…水蒸気ガス化後のチャー、７９…メタネーション反応後で水蒸気ガス化後の生成ガス、８０…メタネーション後の冷却器と乾燥装置を循環する水蒸気、８１…チャー供給手段を保温する水蒸気、８２…循環ＣＯ２の流量調整弁、１０１…回収ＣＯ２、１０２…再利用ＣＯ２、１０３…貯留ＣＯ２
【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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