【手続補正書】
【提出日】平成24年1月16日(2012.1.16)
【手続補正１】
【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】
原料ガスおよび／または合成ガスを含む種々のＣＯ：Ｈ２比の初期ガスを、実質的に一貫した約１：６〜約１：１のＣＯ：Ｈ２比を有する安定化された改質ガスに改質するための１つの反応器によるプロセスであって、
ａ） 反応種を含む、または含まない、１つもしくは複数のガス賦活領域を生成するステップと、
ｂ） 前記初期ガスから成る気体分子が、前記１つもしくは複数のガス賦活領域に曝露するように、前記初期ガスの流れを方向付けることによって、前記気体分子から中間体の形成を開始し、前記中間体の少なくとも一部の成長を支持するステップと、
ｃ） 前記気体分子、前記反応種、前記中間体、または任意のこれらの組み合わせのうちの１つもしくは複数の間のエネルギー移動を促進することによって、前記中間体の形成、前記中間体の成長、および／または前記中間体の停止を容易にして、改質ガスを提供するステップと、
ｄ） 直接的もしくは間接的に、前記原料ガスおよび／もしくは合成ガス、前記初期ガス、前記安定化された改質ガス、またはこれらの組み合わせの１つもしくは複数の特徴および／またはパラメータを測定するステップと、
ｅ） 前記改質ガス内で前記実質的に一貫した約１：６〜約１：１のＣＯ：Ｈ２比が維持されるように、必要な場合に、ステップａ）、ｂ）もしくはｃ）のうちの１つもしくは複数のステップを調節する、および／または１つもしくは複数のプロセス添加剤を添加するステップと、を含み、
さらに次のステップを任意選択的に含む、プロセス。
ｉ）前記改質ガスが安定することを許容する、
ｉｉ）前記気体分子の賦活領域への曝露を強化するように、前記１つもしくは複数のガス賦活領域の空間分布を操作する、
ｉｉｉ）前記改質ガスから粒状物質を除去する、
ｉｖ）前記初期ガスから成る前記気体分子を前記１つもしくは複数のガス賦活領域に暴露する前に、前記初期ガスに乱流を付与する、
ｖ）前記初期ガスから成る前記気体分子を前記１つもしくは複数のガス賦活領域に暴露した後、前記気体分子、前記反応種、前記中間体、前記改質ガス、または任意のこれらの組み合わせに乱流を付与する、
ｖｉ）前記中間体の形成を促進、ならびに／または前記気体分子および／もしくは前記中間体間のエネルギー移動を伝播するために、前記初期ガスおよび／または中間体を中間体誘導手段に曝露する、
ｖｉｉ）前記初期ガスおよび／または中間体を触媒に曝露する、
ｖｉｉｉ）１つもしくは複数のプロセス添加剤を添加する、
ｉｘ）移動または再利用のために前記プロセスの間に生成された過剰な熱を捕捉する。
【請求項２】
プロセスが、６０％以上の実質的に一貫したガス改質率によって定義される最低効率を達成し、前記ガス改質率が、以下の式によって表現され、改質ガスの下流のエネルギー産出を前記初期ガスと比較することによって、前記ガス改質率を直接的または間接的に評価するプロセス。
（改質ガスの量／初期反応ガスの量）×１００＝改質ガスの割合（％）
【請求項３】
プロセスは、６０％以上の実質的に一貫したガス改質率によって定義される最低効率を達成し、前記ガス改質率が、以下の式によって説明される、請求項１に記載のプロセス。
（改質ガスのエネルギー値／初期反応ガスのエネルギー値）×１００＝改質ガスの割合（％）
【請求項４】
１つもしくは複数のプロセス添加剤を前記初期ガスに添加して、事前配合ガスを提供するステップをさらに含み、プロセスが、６０％以上の実質的に一貫したガス改質率によって定義される最低効率を達成し、前記ガス改質率が、以下の式によって表現され、改質ガスの下流のエネルギー産出を前記初期ガスと比較することによって、前記ガス改質率を直接的または間接的に評価するステップを含む、請求項１に記載のプロセス。
（改質ガスの量／事前配合ガスの量）×１００＝改質ガスの割合（％）
【請求項５】
複数のガス賦活領域を生成することをステップａ）に含み、複数のガス賦活領域が直列または並列に配設される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
１つもしくは複数のガス賦活領域が、熱加熱、プラズマ源、水素バーナ、電子ビーム銃、レーザー、イオン化照射、および再利用熱から選択される１つもしくは複数のガス賦活源を使用して、ステップａ）で生成される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
初期ガスの流れの導入が、次のうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載のプロセス。
・初期ガスが少なくとも１つのガス賦活領域へ直接導入されること、
・気体分子の前記１つもしくは複数のガス賦活領域内の前記反応種への曝露を強化するように、前記初期ガスの流路を狭窄すること、
・初期ガスの流れを方向付けるステップが、複数のガス流を提供するように、前記初期ガスの流路を分割し、各ガス流が、前記１つもしくは複数のガス賦活領域内の反応種に曝露されること、
・前記１つもしくは複数のガス賦活源の産出方向に対して逆行、並流、実質的に接線方向、放射状、または勾配のある初期ガス流路を生成すること、
・直線状、曲線状、分岐−集中型、またはラビリンス型である初期ガス流路を生成すこと。
【請求項８】
次のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
・ステップｂ）において気体分子を前記ガス賦活領域に方向付けるための、１つもしくは複数の曝露マニピュレータ、
・ステップｉｉ）において、前記ガス改質チャンバ内の前記ガス賦活ゾーンの空間分布を操作するための、１つもしくは複数の賦活源方向決定デバイス、
・初期ガスおよび／または中間体の空間分布および／またはその力学的進化を操作するための、１つもしくは複数のガス方向決定デバイス。
【請求項９】
１つもしくは複数の混合マニピュレータを使用して、ステップｉｖ）および／またはｖ）において乱流が付与される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
初期ガスの前記改質が、電気等の先に発生するコストおよび汚染された触媒の処理等の下流コストを考慮に入れて、全体的に費用効率が高い様式で達成されるように、ステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）および／またはｄ）および／またはステップｉ）〜ｘ）のうちの１つもしくは複数のステップを調節するステップをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
ステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）またはｅ）のうちの１つもしくは複数のステップが、１つもしくは複数の比例（Ｐ）、積分（Ｉ）、または微分（Ｄ）制御器を含む制御システムを使用して制御される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
原料ガスおよび／または合成ガスを含む種々のＣＯ：Ｈ２比の初期ガスの、実質的に一貫した約１：６〜約１：１のＣＯ：Ｈ２比を有する改質ガスへの改質において使用するように構成される、１つの反応器によるガス変換システムであって、
ａ）１つもしくは複数のガス注入口と１つもしくは複数のガス排出口とを含むガス改質チャンバであって、少なくとも1つのガス改質ゾーンを画定し、さらに任意選択的にガス安定化ゾーン、１つもしくは複数のガス添加剤ゾーンおよび／または１つもしくは複数のガス浄化ゾーンとを画定するように構成され、前記改質ガスからの熱回収を提供するように任意選択的に構成される前記チャンバと、
ｂ）改質プロセスを開始するために十分なエネルギーを前記1つまたは複数の改質ゾーンに提供するように構成される１つもしくは複数のガス賦活源であって、前記源のそれぞれが、熱加熱、プラズマ、水素バーナ、電子ビーム銃、レーザー、イオン化照射、および再利用熱から選択される、ガス賦活源と、
ｃ）曝露マニピュレータ、混合マニピュレータ、および触媒マニピュレータからそれぞれ選択される１つもしくは複数のガスマニピュレータであって、前記システムを通過するガス分子の改質の効率を強化するように、前記システム内に構成される、１つもしくは複数のガスマニピュレータと、
ｄ）制御システムであって、
ｉ．前記システムと動作可能に関連する１つもしくは複数の検知要素と、
ｉｉ．前記システムおよび／またはその中に含まれるガスにおいて１つもしくは複数の変更を生じさせるように構成される、１つもしくは複数の応答要素と、
ｉｉｉ．前記１つもしくは複数の検知要素および前記１つもしくは複数の応答要素に通信的に結合される１つもしくは複数の計算プラットフォームであって、少なくとも１つの検知要素から入力信号を受信し、少なくとも１つの応答要素に制御信号を提供するように構成される、１つもしくは複数の計算プラットフォームと、を含む、制御システムと、
を含み、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）が、前記改質プロセスの１つもしくは複数のステップを最適化するように協調的に機能するように構成され、それによって実質的に一貫した約１：６〜約１：１のＣＯ：Ｈ２比を有する安定化された改質ガスが、前記システムにとって費用効率が高い様式で生成され、
前記制御システムは、任意選択的に、フィードフォワード制御スキーム、フィードバック制御スキーム、またはこれらの組み合わせを実行するように構成され、
前記制御システムは、任意選択的に、１つもしくは複数の比例（Ｐ）、積分（Ｉ）、または微分（Ｄ）制御器を含み、
前記システムは、任意選択的に、前記ガス改質チャンバと流体連通する１つもしくは複数の誘導送風機と動作可能に関連し、
前記システムは、任意選択的に、前記ガス改質チャンバの加熱を補助するように構成される１つもしくは複数の二次熱源をさらに含み、ここにおいて前記二次熱源のうちの前記少なくとも１つが、任意選択的に１つもしくは複数の検知要素および／または応答要素と動作可能に関連し、
前記ガス改質チャンバは、任意選択的に、前記ガス改質チャンバ内の前記ガス改質ゾーンの空間分布を操作するように構成される、１つもしくは複数の賦活源方向決定デバイスおよび／または、前記ガス改質チャンバ内のガスの空間分布および／またはその力学的進化を操作するように構成される、１つもしくは複数のガス方向決定デバイスをさらに含む、前記システム。
【請求項１３】
前記ガス改質チャンバが、次のものの１つまたは複数をさらに含む、請求項１２に記載の記載のシステム。
・固体粒状物質のためのコレクタ、
・固体粒状物質を収集し、さらなる処理のために、前記ガス変換システムと動作可能に関連する１つもしくは複数の他のシステムに供給するための手段、
・１つもしくは複数のプロセス添加剤を前記システムに導入するように構成される１つもしくは複数のプロセス添加剤注入口であって、前記プロセス添加剤注入口のうちの少なくとも１つが、任意選択的に１つもしくは複数の検知要素および／または応答要素と動作可能に関連する、前記注入口、
・ラッパ状、曲線状、または長方形である拡張された直径を有するセクション。
【請求項１４】
少なくとも１つのガスマニピュレータが、前記ガス分子に乱流を付与するように構成され、少なくとも１つのガス賦活源の上流に位置する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
少なくとも１つのガスマニピュレータが、前記ガス分子、改質ガス、またはこれらの組み合わせに乱流を付与するように構成され、少なくとも１つのガス賦活源の下流に位置する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
少なくとも１つの暴露マニピュレータを含み、曝露マニピュレータの少なくとも１つは以下のものにより提供される、請求項１２に記載のシステム。
・前記ガス改質ゾーン内の前記ガス分子の流れを促進するための、前記１つもしくは複数のガス賦活源と１つもしくは複数の前記ガス注入口との相対的構成、
ここにおいて、前記流れは、前記１つもしくは複数のガス賦活源の産出方向に対して並流、逆行、放射状、実質的に接線方向、および／または勾配があるものである、
・前記ガス分子と前記ガス賦活源との連動を促進するための、前記１つもしくは複数のガス賦活源と１つもしくは複数の前記ガス注入口との相対的構成、
・前記ガス改質チャンバが狭窄したスロート部を含み、前記１つもしくは複数のガス賦活源が、前記狭窄したスロート部を通過するガスが前記ガス賦活源との連動を強制されるようにスロート部の中に位置する、前記ガス改質チャンバと前記１つもしくは複数のガス賦活源との相対的構成、
・ガス改質チャンバ内に設けられた１つもしくは複数のチャネルと前記１つもしくは複数のガス賦活源の、チャネルを通過するガスが前記ガス賦活源との連動を強制されるような相対的構成、
・前記ガス改質チャンバに含まれた、前記チャンバを通過するガスを複数の流れに分離するための手段と、前記１つもしくは複数のガス賦活源との相対的構成、ここにおいて分離する手段は前記チャンバを通過するガスを複数の流れに分離し、前記流れのそれぞれが少なくとも１つのガス賦活源と連動するように構成される、
・順序正しく配設される、複数の前記ガス賦活源の相対的構成、
・前記ガス改質チャンバ内に画定された、１つもしくは複数の内部狭窄部と前記１つもしくは複数のガス賦活源との相対的構成、ここにおいて、ガス賦活源は狭窄部内またはその上流に位置する。
【請求項１７】
１つもしくは複数の混合マニピュレータを含み、少なくとも１つの混合マニピュレータは、つぎのものにより提供される、請求項１２に記載のシステム。
・前記システムを通過するガスの混合を促進する前記ガス改質チャンバの内壁の構成
・前記チャンバの断面積未満の断面積を有する１つもしくは複数のチャネルを画定する前記ガス改質チャンバ内に位置する、１つもしくは複数の構造デバイス、
・前記ガス改質チャンバ内の１つもしくは複数の内部狭窄部の相対的構成、
・前記システムを通過するガスに乱流を導入するように構成される前記チャンバ内に位置するバッフルであって、前記１つもしくは複数のガス賦活源の上流、前記１つもしくは複数のガス賦活源の下流、前記ガス改質ゾーン内、またはこれらの組み合わせに位置する前記バッフル、
・前記ガス改質チャンバと動作可能に関連し、前記ガス改質チャンバを通過するガスの混合を促進するように構成される１つもしくは複数の空気ジェット、
・前記ガス改質チャンバを通過するガスの混合が促進されるように協調的に構成された、前記ガス改質チャンバに含まれる、酸素源用のポートおよび／またはガスエネルギー源用のポート。
【請求項１８】
システムが、前記ガス改質ゾーンの上流、前記ガス改質ゾーンの下流、前記ガス改質ゾーン内、またはこれらの組み合わせに位置する、１つもしくは複数の中間誘導手段を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ガス改質ゾーンの上流、前記ガス改質ゾーンの下流、前記ガス改質ゾーン内、またはこれらの組み合わせに位置する１つもしくは複数の触媒マニピュレータを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
前記制御システムが、適応制御および／または予測制御を利用する、請求項１２に記載のシステム。