(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルガス化システムにシール及びフラッシュ水を供給する方法であって、
合成ガス急冷／すすスクラビング部（２２０）から熱すす水（２３２）をすす水真空フラッシング部（２３０）に受け入れ、
すす水真空フラッシング部（２３０）から冷すす水をすすフィルター（２７０）に受け入れ、
すすフィルターからろ液をカートリッジフィルター（２８０）に受け入れ、
カートリッジフィルターからシール及びフラッシュ水をすす水真空フラッシング部（２３４）及び合成ガス急冷／すすスクラビング部（２２４）に供給し、
すすフィルターからろ液を水貯蔵容器（２９０）及び合成ガス急冷／すすスクラビング部に供給し、
すす水真空フラッシング部からフラッシュガスをフラッシュガス凝縮部（１０５）に受け入れ、
フラッシュガス凝縮部からフラッシュ凝縮水をシール水として真空ポンプ（１１０）に、シール及びフラッシュ水として合成ガス冷却部（１４０）に、合成ガス洗浄水として合成ガス洗浄部（１３０）にそれぞれ供給する
ことを含む方法。
【請求項２】
真空ポンプ（１１０）がフラッシュガス凝縮部（１０５）と連結している、請求項１記載の方法。
【請求項３】
真空ポンプ（１１０）でフラッシュガス凝縮部（１０５）からの蒸気を抽出し、乾燥フラッシュガスを排気する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
真空ポンプ（１１０）が液体リングポンプである、請求項３記載の方法。
【請求項５】
カートリッジフィルター（２８０）が微細なメッシュフィルターである、請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記オイルガス化システムが実質的に閉鎖ループシステムである、請求項２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルガス化のためのシステムおよび方法に関する。特に、本発明は、廃水および精製システムを減少させる、オイルガス化のためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス化は、石炭、重油および石油コークスなどのような炭化水素原料から、電力、化学品および工業用ガスを製造するための、最も清浄で最も効率的な技術である。ガス化は、炭化水素原料を、主として水素（Ｈ2）および一酸化炭素（ＣＯ）で構成される清浄な合成ガス（またはsyngas）に転換する。ガス化プラントでは、原料を酸素（Ｏ2）と混合して、ガス化器内に噴射する。ガス化器の内部で、原料とＯ2は、高温および高圧にさらされる。その結果として、原料およびＯ2は、分解して合成ガスとなる。
【０００３】
Ｈ2とＣＯに加えて、合成ガスは、少量の、アンモニア、メタンおよび硫化水素（Ｈ2Ｓ）のような他のガスを含有する。合成ガス中に存在するＨ2Ｓの９９％またはそれ以上を、回収して元素硫黄の形態に転換し、肥料または化学工業に用いることができる。灰分およびあらゆる金属を、スラグ様の状態で除去して、合成ガスを、粒子から清浄化する。清浄な合成ガスは、ついで電力の発生、ならびに工業用化学品類およびガス類の製造に用いられる。
【０００４】
ガス化は、製油所を、自己電力発生型にし、他の生成物を製造することを可能にする。すなわち、ガス化は、より大きな効率、エネルギーの節約、およびより清浄な環境を提供する。たとえば、Kansas州El Doradoにある製油所のガス化プラントは、石油コークスおよび製油所の廃棄物を、電力と水蒸気に転換して、製油所を、エネルギーの必要量に対して完全に自己充足にし、廃棄物とコークスの取扱いコストを著しく減少させた。これらの理由から、ガス化は、世界中の製油所の間で、ますます一般的になりつつある。最近では、世界中で数百のガス化プラントが操業中である。
【０００５】
システムを損なうことがある、高レベルの汚染物および不活性の腐食性塩のために、ガス化法の一部として、いくらかの水をパージしなければならない。廃水は、環境的な品質基準の合致できるように処理しなければならない。大量の廃水の除去は、システムの平衡を保つために、かなりの量の、高品質の取入れ水の追加が必要である。廃水を処理し、「新しい」取入れ水を加える工程は、非常にコストがかかる。それに加えて、システム中の水からアンモニアを除去するのに、高価な還流ストリッパーが、典型的には必要である。ある種のシステムでは、アンモニアおよび大きな割合の汚染物を除去した後でさえも、パージされた水は、なお厳しい環境規制に適合しない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの理由から、高価な水処理装置を必要とせず、そしてシステムへの追加の水の投入を必要としない、しかも厳しい環境基準の適合するオイルガス化システムの必要性は、発明者らに認識されていた。
【０００７】
本発明は、これらの問題を解決して、従来のオイルガス化システムの不利益を克服する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、オイルガス化のためのシステムおよび方法に関する。特に、本発明は、廃水を減少させる、オイルガス化のための装置と方法に関する。本発明の一つの態様では、オイルガス化に用いるためのプロセスの形態が提供される。処理装置は、フラッシュガス凝縮部、合成ガス洗浄部および合成ガス冷却部を含む。フラッシュガス凝縮部は、オイルガス化システムからフラッシュガスを受け入れるように形成される。そこには、フラッシュガス凝縮部に連結され、フラッシュガス凝縮部から蒸気を抽出するように形成された真空ポンプがある。真空ポンプは、フラッシュガス凝縮部に連結された水出口、および乾燥フラッシュガス出口を有する。合成ガス洗浄部は、洗浄水入口、使用済み洗浄水出口、冷合成ガス入口および合成ガス出口を有する。合成ガス冷却部は、合成ガス洗浄部から使用済み洗浄水を受け入れ、そしてフラッシュガス凝縮部からシールおよびフラッシュ水を受け入れるように形成される。
【０００９】
本発明の他の態様では、オイルガス化システムが提供される。該オイルガス化システムは、原料および水を受け入れ、そして熱合成ガスを送り出すように形成された部分酸化ガス化器を含む。そこには、部分酸化ガス化器に連結された合成ガス急冷／すす（soot）スクラビング部、ならびに合成ガス急冷／すすスクラビング部に連結されたすす水真空フラッシング部がある。フラッシュガス凝縮部は、すす水真空フラッシング部に連結される。そこには、すす水真空フラッシング部から冷すす水を受け入れ、ろ液およびすすフィルターケークを生じるように形成されたすすフィルターがある。洗浄水入口、使用済み洗浄水出口、例合成ガス入口および合成ガス出口を有する合成ガス洗浄部が備えられる。合成ガス冷却部が備えられる。
【００１０】
本発明のさらなる態様では、オイルガス化を実施する方法が提供される。該方法は、原料と水を、オイルガス化システムに供給すること；フラッシュガスを、オイルガス化システムからから、フラッシュガス凝縮部で受け入れること；フラッシュガス凝縮部で発生した蒸気を抽出すること；抽出工程で製造された水を、フラッシュガス凝縮部に戻すこと；抽出工程で製造された乾燥フラッシュガスを出力すること；使用済み洗浄水を、合成ガス洗浄部から、合成ガス冷却部で受け入れること；および洗浄した合成ガスを、合成ガス洗浄部から出力することを含む。
【００１１】
したがって、本発明は、高価な水処理装置を排除し、システムに追加の新鮮で清浄な水を必要としない、オイルガス化のためのシステムと方法を提供する。本発明のシステムは、実質的に閉鎖ループシステムである。
【００１２】
【発明の効果】
本発明のシステムは、高価な水処理装置およびシステムの必要性を排除する。たとえば、本発明は、従来のシステムのような、高アンモニアパージ冷凝縮流、および大きくて高価なアンモニアストリッパーの必要性、ならびにそのオフガスを取扱い、ストリッピング流とともに供給するための、関連する必要なものを取り除く。
【００１３】
本発明のシステムは、汚染されたプロセス水のパージ流の必要性を取り除き、このようにして、高価な廃水処理の必要性、および排水の環境への悪影響を排除する。
【００１４】
本発明のシステムは、運転のための新鮮で清浄な水の安定した入力を必要とせず、それによって、取り入れた水の消費を減少させる。
【００１５】
本発明のシステムは、低コストの装置を追加することによって、フィルターを通して供給する熱交換器冷却器の必要性を取り除く。
【００１６】
本発明のシステムは、冷合成ガス凝縮水を、調整水としてガス化装置に再循環させ、それによって、追加の水をシステムに加える必要性を取り除く。
【００１７】
本発明のシステムは、冷合成ガス凝縮物のほとんどを、合成ガス冷却の上流に再循環させる。
【００１８】
本発明の他の特徴と利点は、以下の記述の中で説明されるであろうし、一部は該記述から明らかであり、または本発明の実行で学べるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本明細書に組み合わされて一部を構成する、添付された図面が、本発明の実施態様を示し、本文の記述とともに、本発明の特徴、利点および原理を説明するのに役立つ。
【００２０】
本発明の好ましい実施態様を、以下に詳細に記載し、その例を添付された図面に示す。本発明の代表的な実施態様を詳細に示すが、本発明に関係のない、関連する当業者に明らかな事柄は、記載を明快にするために示さない。
【００２１】
図１および２を参照して、本発明の代表的な実施態様を示す。図１に、オイルガス化システム１５に用いられるための、本発明の処理装置１０を示す。代表的なオイルガス化システム１５を、図２に示す。本発明の処理装置１０は、図２に示されたのと類似のオイルガス化システムとともに用いるのに適している。
【００２２】
本発明の処理装置１０は、オイルガス化システム１５からフラッシュガスを受け入れるように形成されたフラッシュガス凝縮部１０５を含む。真空ポンプ１１０は、フラッシュガス凝縮部１０５に連結される。真空ポンプ１１０は、フラッシュガス凝縮部１０５から蒸気を抽出するように形成される。真空ポンプ１１０は、フラッシュガス凝縮部１０５に連結される水出口１１２、およびフラッシュガス出口１１４を有する。真空ポンプ１１０は、当業者に知られているどのような種類のものでもよいが、真空ポンプ１１０には、液体リングポンプが好ましい。
【００２３】
処理装置１０は、さらに洗浄水入口１３２、使用済み洗浄水出口１３４、冷合成ガス入口１３６および合成ガス出口１３８を有する合成ガス洗浄部１３０を含む。合成ガス冷却部１４０もまた備えられ、合成ガス洗浄部１３０から使用済み洗浄水を受け入れ、フラッシュガス凝縮部１０５からシールおよびフラッシュ水を受け入れるように形成される。
【００２４】
フラッシュガス凝縮部１０５は、合成ガス洗浄水を、合成ガス洗浄部１３０の洗浄水入口１３２に、そして洗浄水入口１４２を通して合成ガス冷却部１４０に供給するための凝縮水出口１０７を含む。
【００２５】
フラッシュガス凝縮部１０５の一つの実施態様を、図５に示す。フラッシュガス凝縮部１０５は、フラッシュガス凝縮器熱交換器５１０およびフラッシュガス凝縮器ノックアウトドラム５２０を包含する。真空ポンプ１１０の水出口１１２から供給される水は、フラッシュガス凝縮器ノックアウトドラム５２０に戻される。
【００２６】
合成ガス冷却部１４０は、合成ガス洗浄部１３０から使用済み洗浄水を受け入れるための洗浄水入口１４２；合成ガス洗浄アセンブリー１５０（図３に最もよく見られる）；冷乾燥合成ガスを合成ガス洗浄部１３０に送る合成ガス出口１４４；温凝縮水をオイルガス化システム１５に送る第１の凝縮物出口１４５；冷凝縮水をオイルガス化システム１５に送る第２の凝縮物出口１４６；およびオイルガス化システム１５から熱湿潤合成ガスを受け入れる合成ガス入口１４８を包含する。図３にみられるように、合成ガス洗浄アセンブリー１５０は、複数の洗浄トレイと、水循環ポンプ１５４を含む。
【００２７】
図４を参照して、合成ガス冷却部１４０の一つの実施態様が提供される。合成ガス冷却部１４０は、第１の合成ガス冷却器４０２および第１の合成ガス冷却器ノックアウトドラム４０４を含む。第１の合成ガス冷却器ノックアウトドラム４０４は、オイルガス化システムから熱湿潤合成ガスを受け入れるための合成ガス入口４０３；およびオイルガス化システムに温凝縮水を送る第１の凝縮物出口４０５を有する。第２の合成ガス冷却器４１０および第２の合成ガス冷却器ノックアウトドラム４１２もまた備えられる。第２の合成ガス冷却器ノックアウトドラム４１２は、オイルガス化システムに温凝縮水を送る第２の凝縮物出口４１４を有する。第３の合成ガス冷却器４３０、好ましくは空気ファンである第３の合成ガス冷却器４３０、およびトリム冷却器として作用する第４の合成ガス冷却器４４０が存在する。第３のまたは最終の合成ガス冷却器ノックアウトドラム４５０は、冷乾燥合成ガスを合成ガス洗浄部に送る合成ガス出口４５２；および冷凝縮水をオイルガス化システムに送る第３の凝縮物出口４５４を含む。合成ガス洗浄部から使用済み洗浄水を受け入れる洗浄水入口４５６が存在する。好ましくは、最終の合成ガス冷却器ノックアウトドラム４５０は、合成ガス洗浄アセンブリー１５０を含有する。システムのこの工程では、供給物を、求められる洗浄に適するのに充分なように冷却する。
【００２８】
本発明の他の態様では、図２に示すように、オイルガス化システム１１５が備えられる。該システムは、原料、酸素および水を受け入れて、熱合成ガスを送るように形成された部分酸化ガス化器２１０；部分酸化ガス化器２１０に連結された合成ガス急冷／すすスクラビング部２２０；合成ガス急冷／すすスクラビング部２２０に連結されたすす水真空フラッシング部２３０；すす水真空フラッシング部２３０に連結されたフラッシュガス凝縮部１０５；すす水真空フラッシング部２３０から冷すす水を受け入れ、ろ液およびすすフィルターケークを出力するように形成されたすすフィルター２７０；洗浄水入口１３２、使用済み洗浄水出口１３４、冷合成ガス入口１３６および合成ガス出口１３８を有する合成ガス洗浄部１３０；ならびに合成ガス冷却部１４０を包含する。
【００２９】
フラッシュガス凝縮部１０５に連結された真空ポンプ１１０、好ましくは液体リングポンプが存在する。カートリッジフィルター２８０が備えられ、すすフィルター２７０から冷すす水およびろ液を受け入れて、シールおよびフラッシュ水を、すす水真空フラッシング部２３０と合成ガス急冷／すすスクラビング部２２０の両方に送るように形成される。カートリッジフィルター２８０は、好ましくは微細なメッシュフィルターである。
【００３０】
合成ガス急冷／すすスクラビング部２２０は、部分酸化ガス化器２１０から熱合成ガスを受け入れる熱合成ガス入口２２２；カートリッジフィルター２８０からシールおよびフラッシュ水を受け入れる水入口２２４；すすフィルター２７０から冷すす水およびろ液を受け入れるろ液入口２２６；合成ガス冷却部１４０から温凝縮水を受け入れる凝縮水入口２２８；熱湿潤合成ガスを合成ガス冷却部１４０に送る合成ガス出口２２３；ならびに熱すす水を、すす水真空フラッシング部２３０および部分酸化ガス化器２１０に送る熱すす水出口２２５を包含する。
【００３１】
すす水真空フラッシング部２３０は、合成ガス急冷／すすスクラビング部２２０から熱すす水を受け入れる熱すす水入口２３２を有する。カートリッジフィルター２８０からシールおよびフラッシュ水を受け入れる水入口２３４；冷すす水をすすフィルター２７０に送るすす水出口２３６；ならびにフラッシュガス凝縮部１０５にフラッシュガスを送るフラッシュガス出口２３８が存在する。
【００３２】
フラッシュガス凝縮部１０５は、合成ガス洗浄部１３０の洗浄水入口１３２および合成ガス冷却部１４０に、合成ガス洗浄水を送る凝縮水出口１０７を包含する。真空ポンプ１１０への真空ポンプシール水もまた供給される。真空ポンプ１１０は、フラッシュガス凝縮部１０５から蒸気を抽出して、フラッシュガス凝縮器ノックアウトドラム５２０に水を出力し、乾燥フラッシュガスをも出力する。
【００３３】
本発明のシステムの合成ガス冷却部１４０は、合成ガス洗浄部１３０から使用済み洗浄水を受け入れる洗浄水入口１４２；合成ガス洗浄アセンブリー１５０；冷乾燥合成ガスを合成ガス洗浄部１３０に送る合成ガス出口１４４；温凝縮水を合成ガス急冷／すすスクラビング部２２０に送る第１の凝縮物出口１４５；冷凝縮水を部分酸化ガス化器２１０に送る第２の凝縮物出口１４６；ならびに合成ガス急冷／すすスクラビング部２２０から熱湿潤合成ガスを受け入れる合成ガス入口１４８を包含する。
【００３４】
図４に示される合成ガス冷却部１４０の実施態様は、図２に示されるオイルガス化システム１１５の実施態様とともに用いることができる。このような実施態様では、第１の合成ガス冷却器ノックアウトドラム４０４は、合成ガス急冷／すすスクラビング部２２０から熱合成ガスを受け入れる合成ガス入口４０３；ならびに温凝縮水を合成ガス急冷／すすスクラビング部２２０に送る、第１の凝縮物出口４０５を有する。好ましくは、最終の合成ガス冷却器ノックアウトドラム４５０は、冷乾燥合成ガスを合成ガス洗浄部１３０に送る合成ガス出口４５２；および冷凝縮水を部分酸化ガス化器に再循環させる第３の凝縮物出口４５４を有する合成ガス洗浄アセンブリー１５０を含有するように形成される。合成ガス洗浄部１３０から、使用済み洗浄水を受け入れる洗浄水入口４５６が存在する。好ましくは、最終の合成ガス冷却器ノックアウトドラム４５０は、合成ガス洗浄アセンブリー１５０を含有する。
【００３５】
オイルガス化システム１１５はまた、清浄化運転の間に過剰の水を保持するための、水貯蔵容器２９０を包含する。ガス化装置が維持のための作用をしなくなったとき、プロセス容器中の水を抜き出さなければならない。これを避けるために、廃水の元である抜き出し水を、後で作用が戻ったときにプロセス容器に戻すように、貯蔵容器２９０に集める。システム内の水のいくらかが失われる事件には、メークアップ水の供給２９５が備えられる。しかし、前述のように、システムは、実質的に閉鎖ループシステムである。
【００３６】
本発明の他の態様では、図６を参照して、オイルガス化を実施する方法が提供される。該方法の工程は、原料と酸素がオイルガス化システムに供給される、供給工程６００を包含する。原料は、代表的には、石炭、重油および石油コークスのような炭化水素原料である。もずもまた、最初にシステムに供給される。フラッシュガスは、受け入れ工程６１０において、オイルガス化システムから、フラッシュガス凝縮部で受け入れられる。フラッシュガス凝縮部で発生する蒸気は、抽出工程６１２において、真空ポンプによって抽出される。戻し工程６１４において、真空ポンプは、抽出工程で生成した水を、フラッシュガス凝縮部に戻す。抽出工程で生成した乾燥フラッシュガスを、出力工程６１６において、真空ポンプから出力する。受け入れ工程６２０において、使用済み洗浄水を、合成ガス洗浄部から合成ガス冷却部で受け入れ、そして洗浄された合成ガスを、出力工程６２２において、合成ガス洗浄部から出力する。
【００３７】
該方法は、さらに、合成ガス洗浄水を、フラッシュガス凝縮部の凝縮水出口から合成ガス洗浄部の洗浄水入口に供給する、供給工程６５０を包含する。供給工程６６０において、シールおよびフラッシュ水を、オイルガス化システムから合成ガス冷却部に供給する。受け入れ工程６４４において、使用済み洗浄水を、合成ガス洗浄部から、合成ガス冷却部の洗浄水入口で受け入れる。送り工程６７０において、冷乾燥合成ガスを、合成ガス冷却部の合成ガス出口から、合成ガス洗浄部に送る。温凝縮水および冷凝縮水をオイルガス化システムに送るとき、送り工程６８０において第１の凝縮物出口から、送り工程６８２において合成ガス冷却部の第２の凝縮物出口から、それぞれ送る。熱湿潤合成ガスを、受け入れ工程６９０において、オイルガス化システムから、合成ガス洗浄部の合成ガス入口で受け入れる。好ましくは、最終の合成ガス冷却器ノックアウトドラム４５０は、合成ガス洗浄アセンブリー１５０を含有する。
【００３８】
オイルガス化システムにおけるオイルガス化を実施する代替の方法は、図７を参照して、供給工程７００において、部分酸化ガス化器に、原料、酸素および最初の水の供給を与えることを包含する。部分酸化ガス化器は、供給工程７１０において、熱合成ガスを、合成ガス急冷／すすスクラビング部に供給する。熱合成ガスを、ついで急冷／すすスクラビング工程７２０において、急冷し、すすをスクラビングし、それによって、供給工程７２８において、熱すす水をすす水真空フラッシング部に供給する。熱すす水を、供給工程７２８において、合成ガス急冷／すすスクラビング部から部分酸化ガス化器にも送る。熱すす水を真空フラッシング工程７３０において、熱すす水を真空フラッシュし、それにより製造工程７３２において、フラッシュガスおよび冷すす水を製造する。フラッシュガスを凝縮し、真空にして、それにより抽出工程７３４において、蒸気を抽出して、水と乾燥フラッシュガスを製造する。冷却工程７３６において、熱湿潤合成ガスを冷却し、洗浄工程７３８において洗浄して、洗浄された熱合成ガスを製造する。ろ過工程７４０において、熱すす水をろ過して、ろ液およびすすフィルターケークを製造する。
【００３９】
急冷／すすスクラビング工程７２０は、シールおよびフラッシュ水を、カートリッジフィルターから合成ガス急冷／すすスクラビング工程に供給する供給工程７２２を包含する。受入れ工程７２４において、冷すす水およびろ液を、すすフィルターから合成ガス急冷／すすスクラビング工程で受け入れる。受入れ工程７２５において、温凝縮水をまた、合成ガス冷却部から、合成ガス急冷／すすスクラビング部で受け入れる。送り工程７２６において、熱湿潤合成ガスを、合成ガス急冷／すすスクラビング部から合成ガス冷却部に送る。
【００４０】
オイルガス化を実施する方法は、さらに、供給工程７５０において、合成ガス洗浄水を、フラッシュガス凝縮部の凝縮水出口から合成ガス洗浄部の洗浄水入口に供給することを包含する。供給工程７６０において、シールおよびフラッシュ水を、合成ガス冷却部に供給する。使用済み洗浄水を、受入れ工程７７０において、合成ガス洗浄部から合成ガス冷却部の洗浄水入口で受け入れる。冷乾燥合成ガスを、合成ガス冷却部の合成ガス出口から、送出工程７７２において、合成ガス洗浄部に送る。受入れ工程７７４および７７６のそれぞれにおいて、温凝縮水と、冷凝縮水の少なくとも一部とを、合成ガス冷却部の第１の凝縮物出口および第２の凝縮物出口から、合成ガス急冷／すすスクラビング部ならびに部分酸化ガス化器に送る。送出工程７８０において、洗浄された合成ガスを、合成ガス洗浄部から送り出す。冷凝縮水を、合成ガス冷却部１４０の上流段階に再循環することが好ましい。好ましくは、最終の合成ガス冷却器ノックアウトドラム４５０は、合成ガス洗浄アセンブリー１５０を含有する。
【００４１】
上述の合成ガス処理装置およびオイルガス化システムは、冷凝縮水のほとんどを、合成ガス冷却工程の上流に再循環することにより、高濃度のアンモニアをもつ低い流量の冷凝縮水流を作るように設計される。本発明においては、この低い流量の流は、ガス化器に送られる調整水（すなわち、メークアップ水）の一部として用いられる。流は、通常、調整水として用いられるすす水の小さい画分のみで置き換えるのに充分に小さくてよいことが見出された。冷凝縮物をガス化器に送ることにより、アンモニアはガス化器中で消失し（窒素元素に転換され）、高価なアンモニアストリッパーは不要である。
【００４２】
冷凝縮物をアンモニアについて高度に濃縮することはまた、酸性ガス除去系に送られる冷合成ガスの比較的に高いアンモニア濃度をもたらす。酸性ガス除去系は多量のアンモニアを受け入れることができないので、該冷合成ガスを、清浄な水で洗浄する。洗浄工程は、図３に示すように、最終の合成ガス洗浄部１４０の頂部に、合成ガスを洗浄水を良好な接触を確実にするために、洗浄水を循環させるポンプ１５４とともに、トレイ１５２を追加することを包含する。洗浄水の低い流量は、冷合成ガスから過剰のアンモニアのすべてを除去するのに適していることが見出された。
【００４３】
供給オイルの塩化ナトリウムの濃度では、塩化ナトリウムの適切な除去は、フィルターケークの湿気として塩水を除去することができるので、すすフィルターケークの洗浄なしに完遂することができる。汚染された水が付着したフィルターケークの臭いを防止するために、フィルタープレスの上流のすす水を真空フラッシングすることが、水からの、臭いのある硫化水素のほぼ完全な除去をもたらす。真空フラッシングのさらなる利点は、通常、フラッシュされた水をすすフィルター中で取り扱うのに充分に冷却するのに必要な、フラッシュされた水の冷却器（熱交換器）の排除、およびオイルガス化システムに代表的に用いられる炭素鋼装置の腐食を防ぐのに充分な、高いｐＨにするように、合成ガス凝縮水をフラッシュに再循環することの排除である。
【００４４】
この仕事に代表的に用いられる真空ポンプは、投入された水が回転シールを保持することが必要な液体リングポンプである。この必要に適合するために、フラッシュ凝縮水をシール水として再循環させて、この目的に水を系外から導入することを排除する。
【００４５】
シールおよびフラッシュのために水を供給し、水を系外から導入することなしに合成ガスを洗浄するために、真空フラッシュ凝縮水は、システムの、不揮発性塩を含む水を扱わない、これらの部分（一般に、水が、熱ガスを冷却することによって凝縮される）に用いるのに適切な品質のものである。システムの、不揮発性塩を含有する（および、たとえばフラッシュ凝縮水の中の炭酸塩と反応して炭酸カルシウムのスケールを析出するおそれのある溶解カルシウムを含有する可能性のある）水を扱う部分には、本発明は、すすフィルター２７０から、微細なメッシュ（たとえば孔径１μm）のカートリッジフィルター２８０を通して、シールおよびフラッシュ水として用いるために、水を再循環させる。このことは、ガス化反応が低下したときに、水の投入が一定なので、過剰の水が投入されることを意味する。しかし、ガス化における水の消費は、供給速度が半減したときに半減する。水の収支が低下するという逆効果は、これらの用途のために再循環されるプロセス水を用いることにより、この目的のために新鮮な水を系外から導入しないので、排除される。
【００４６】
新鮮な水の投入なしに、上述のように、ガス化反応で水素を作るシステム要求に適合するために、システムは、通常、水の需要を有する(典型的には、４lb｛１．８１kg｝の供給オイルのガス化に、１lb｛０．４５kg｝の水を要する。この需要は、関連するプロセス廃水（すなわち、硫黄回収テールガスの処理水）を、メークアップ水として用いることを可能にする。その流は、硫化水素の燃焼から分割され、代表的には、水の需要の約１０％を満足させる。該需要はまた、装置洗浄水のような維持活動の間に発生する水を使い尽くす。メークアップ水はまた、運転条件で起こることがある通常の変化を調節するにも有用である。
【００４７】
【実施例】
システムをより明確に記載するために、下記の実施例を示す。以下に示す詳細は、オイルガス化器に含まれる一次的な要因を記載するために単純化されていることを、理解されたい。プロセスに影響を及ぼすたのに自適な要因は、当業者に明らかであろう。この実施例は、本発明にいかなる限定も与えない。対応する参照する数値は、適切なものが用いられる。
【００４８】
本発明の要素の効率を評価するために、ガス化システムを、熱収支および物質収支を伸ばすプロセス設計に通常行われているようにモデル化した。熱収支および物質収支のデータを用いて、イオン収支を実施した。イオン収支は、ガス化システムに代表的に見出される、イオン化できる水溶性化学種（たとえば、アンモニア、一酸化炭素、硫化水素、ギ酸、水酸化ナトリウム、塩化水素およびシアン化水素）の気液分布を計算した、そしてまたこれらの化学種の水性イオン化学（各種イオンの濃度とｐＨ）を計算した、特殊な物質収支である。
【００４９】
イオン収支は、コスト高な水処理装置とシステムへの付加的な水の投入が必要な、従来のシステムによる従来のを用いたランである。本発明によって取り入れられた要素を除いて、二つのケースのプロセス条件は同一であった。得られたデータを、表１に示す。
【００５０】
【表１】
0004498594.tif 000002
【００５１】
従来のシステムと本発明のシステムの両方のテストランにおいて、条件は、冷合成ガスのアンモニア濃度が、下流のガス取扱い工程で求められる通常の基準である、１体積ppm未満を保つように調整した。従来のプロセスでは、ｐＨを、炭素鋼のプロセス装置が腐食しない充分な高さ（＞６）に保つために、高いｐＨの冷合成ガス凝縮水を、すす水フラッシュにし循環しなければならなかった。本発明では、高いｐＨを保つために、この再循環を必要としないことが見出された。従来のプロセスでは、フラッシュされた水の硫化物濃度は、その水から得られるフィルターケークの臭いを避けるために設定された限界（０．１ppm）より３８倍も高く、したがって、ケークを、廃棄される前に新鮮な水で洗浄し、そしてまた、不活性な塩（塩化ナトリウム）を除去するための手段として、その７５．３kg・mol/h｛１６６lb・mol/h｝をブローダウンする必要があった。本発明の方法では、フラッシュされた水は、フィルターケーク上のプロセス水を保つことができる硫化物の限界に適合し、したがって、廃水流を生じることなく、不活性な塩の除去を達成した。従来のプロセスでは、冷合成ガスのアンモニア濃度を規格内に保つために、冷合成ガス凝縮水２１５kg・mol/h｛４７５lb・mol/h｝をパージしなければならず、そしてパージした水を、サワー水ストリッパーで水蒸気ストリップしなければならず、それに伴って、ストリッピング水蒸気の必要と、ストリッパーオフガス（アンモニア、一酸化炭素および硫化水素）を取り扱う必要が伴
った。本発明のプロセスでは、この流は３４．０kg・mol/h｛７５lb・mol/h｝に減少し、ガス化器に調整水として、処理しないで用いることができる。本発明の主要な利点は、処理が非常に高価につく二つの廃水の流を排除することであるが、取込み水の使用の減少（この例では、９５５kg・mol/h｛２，１０５lb・mol/h｝から７７２kg・mol/h｛１，７０３lb・mol/h｝へ、１８２kg・mol/h｛１８２lb・mol/h｝が達成され、それは非常に有利である。
【００５２】
上記のイオン収支の概要を、下記の表２〜表４に、図８を参照して詳細に記す。図８の囲みの中の数字は、システム中で測定を行った指定点の流番号を表す。関連する参照点を、下記の各表に記載した。図８の囲みの外側の数字は、関連する流の、kg・mol/h ｛lb・mol/h｝で測定した流速を表す。表２は、熱合成ガスとメークアップ水の供給流のデータを示す。表３は、蒸気流のデータを示す。表４（Ａ〜Ｅ部）は、液流のデータを示す。
【００５３】
【表２】
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【００５４】
【表３】
0004498594.tif 000004
【００５５】
【表４】
0004498594.tif 000005
【００５６】
【表５】
0004498594.tif 000006
【００５７】
【表６】
0004498594.tif 000007
【００５８】
【表７】
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【００５９】
【表８】
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【００６０】
上述のように、そして上記の例に示すように、本発明は、オイルガス化のためのシステムおよび方法を提供する。本発明が、より望ましい結果を達成しながら、効率を増加させ、装置コストおよび運転コストを低下させることは明らかである。
【００６１】
本発明の各種の実施態様を上に述べたが、それらは例として提供されたものに過ぎず、限定ではないことを、理解すべきである。すなわち、本発明の広さと範囲は、上記の典型的な実施態様のどれかによって限定されるべきでなく、特許請求の範囲と、その均等の範囲によって規定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】オイルガス化システムに用いるための、本発明の処理装置の、一つの実施態様の概略図である。
【図２】本発明のオイルガス化システムの、実施態様の概略図である。
【図３】図１および図２に示されたシステムの構成要素の概略図である。
【図４】図１に示されたシステムの、合成ガス冷却部の概略図である。
【図５】図１および図２に示されたシステムの、フラッシュガス凝縮部の概略図である。
【図６】本発明の方法の、一つの実施態様の概略図である。
【図７】本発明の代替的方法の概略図である。
【図８】本発明の方法を用いて得られる結果の流れ図である。
【符号の説明】
１５  オイルガス化システム
１０５  フラッシュガス凝縮部
１１０  真空ポンプ
１３０  合成ガス洗浄部
１４０  合成ガス冷却部
１５０  合成ガス洗浄アセンブリー
２１０  部分酸化ガス化器
２２０  合成ガス急冷／すすスクラビング部
２７０  すすフィルター
２８０  カートリッジフィルター
２９５  メークアップ水
４５０  合成ガス冷却器ノックアウトドラム（最終）
５１０  フラッシュガス凝縮器熱交換器
５２０  フラッシュガス凝縮器ノックアウトドラム
【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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