【手続補正書】
【提出日】平成31年2月14日(2019.2.14)
【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】
廃棄物処理のためのプラント（１）であって、
超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）、
超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）、
フィーディング・システム
を含み、
前記フィーディング・システムが、廃棄物の少なくとも２つの有機物流れ（Ｗ１＿ＩＮ、Ｗ２＿ＩＮ、Ｗ３＿ＩＮ、Ｗｎ＿ＩＮ）を、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）および前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）に送るように構成され、ならびに前記プラント（１）内に少なくとも１つの水性流れ（ＰＷ、ＰＬＳ）を送るように構成され、
前記フィーディング・システムが、前記少なくとも１つの水性流れ（ＰＷ、ＰＬＳ）を、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）および前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）を通るような直列流れで供給するように構成され、ならびに
前記フィーディング・システムが、前記廃棄物の少なくとも２つの有機物流れを、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）および前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）を通るような並列流れで供給するように、ならびに前記廃棄物の有機物流れの各々を、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）または前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）に選択的に送るようにさらに構成される、
プラント（１）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの水性流れが、
前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）の反応生成物を含む第１水性流れ（ＰＬＳ）を含み、
前記第１水性流れが、前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）によって、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）に供給される、請求項１に記載のプラント（１）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの水性流れが、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）からの第２水性流れ（ＰＷ）をさらに含み、
前記第２水性流れが、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）によって、前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）に供給され、および
前記フィーディング・システムが、更なる水性流れ（ＷＷ＿ＩＮ）を、前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）に供給するようにさらに構成され、
前記超臨界水ガス化リアクターに供給される前記さらなる水性流れ（ＷＷ＿ＩＮ）が、前記超臨界水ガス化リアクターの要求に関して不十分な流量であるとき、要求される流量を回復させるように、前記第２水性流れ（ＰＷ）が、前記フィーディング・システムによって供給される、請求項２に記載のプラント（１）。
【請求項４】
前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）の前記反応生成物（ＰＷ）が、第１熱交換器（ＨＥＸ１）、第２熱交換器（ＨＥＸ２）、および第３熱交換器（ＨＥＸ３）の第１流路を通るように流れ、また第１液体／ガス分離器（ＦＬＡＳＨ１）に送られ、
前記第２熱交換器が、伝熱サーモベクター流体（ＴＨＥＲ１ＩＮ、ＴＨＥＲ１ＯＵＴ）によって横切られる第２流路を有する、請求項１〜３のいずれかに記載のプラント（１）。
【請求項５】
前記第１液体／ガス分離器（ＦＬＡＳＨ１）が、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）の前記反応生成物流れを、第１メンブレン分離器（ＭＥＭＢＲ１）を横切る液相流れ（１１ＬＩＱ）、および硫黄スクラバー（ＳＣＲＵＢ）に送られるガス相流れ（１１ＧＡＳ）に分離するように構成される、請求項４に記載のプラント（１）。
【請求項６】
前記第１メンブレン分離器（ＭＥＭＢＲ１）が、前記液相流れ（１１ＬＩＱ）を、
前記第１熱交換器（ＨＥＸ１）および前記第３熱交換器（ＨＥＸ３）の前記第１流路を横切る前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）の前記反応生成物流れによって、超臨界温度にまで加熱するために、該第３熱交換器（ＨＥＸ３）および該第１熱交換器（ＨＥＸ１）の第２流路を横切ることによって、前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）に送られる水流（１２）、ならびに
ニュートライザー（ＮＥＵＴＲＡＬ）に送られる酸性水溶液流れ
に分離するように構成される、請求項５に記載のプラント（１）。
【請求項７】
前記ニュートライザー（ＮＥＵＴＲＡＬ）が、特に炭酸カルシウム流れ（ＣＡＣＯ３ＩＮ）によって、前記酸性水溶液流れを中和させるように構成され、および
さらに、中和された酸性水溶液流れを、スプリッター（ＳＰＬ）に供給するように構成され、
前記スプリッターが、過剰な炭酸カルシウムを含むその第１フラクション（１５−１）を前記硫黄スクラバー（ＳＣＲＵＢ）に送り、またその第２フラクション（１５−２）を第２メンブレン分離器（ＭＥＭＢＲ２）に送り、
前記第２メンブレン分離器が、そこから純水（ＳＷＷ）流れを抽出し、また残留流れ（１６）を前記ニュートライザー（ＮＥＵＴＲＡＬ）へと再循環させる、請求項６に記載のプラント（１）。
【請求項８】
前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）の前記反応生成物が、
冷却され（ＣＯＯＬ２、ＨＥＸ５、ＣＯＯＬ３）、ならびに
前記反応生成物流れを液相フラクション（３１ＬＩＱ）およびガス相フラクション（３１ＧＡＳ）に分離するように構成される第３メンブレン分離器（ＦＬＡＳＨ３）に送られ、
前記ガス相フラクション（３１ＧＡＳ）が後処理ユニット（Ｈ２ＳＲＥＭ、ＣＯ２ＲＥＭ、Ｈ２ＣＯＮＶ）に送られる一方で、前記液相フラクション（３１ＬＩＱ）が、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）に送られる第１水性流れ（ＰＬＳ）を構成する、請求項１〜７のいずれかに記載のプラント（１）。
【請求項９】
前記液相フラクション（３１ＬＩＱ）が、前記廃棄物の少なくとも２つの有機物流れ（Ｗ１＿ＩＮ、Ｗ２＿ＩＮ）の１またはそれよりも多い混合物と該液相フラクションとを混合するように構成される混合ユニット（Ｍ２）に、該混合物が処理されるように、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）に運ぶために供給される、請求項８に記載のプラント（１）。
【請求項１０】
前記後処理ユニット（ＨＳ２ＲＥＭ、ＣＯ２ＲＥＭ、Ｈ２ＣＯＮＶ）が、硫化水素トラップ（Ｈ２ＳＲＥＭ）、二酸化炭素トラップ（ＣＯ２ＲＥＭ）、ならびに水素および一酸化炭素を水およびメタンに変換するように構成される等温触媒リアクター（Ｈ２ＣＯＮＶ）を含む、請求項８に記載のプラント（１）。
【請求項１１】
前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）の前記反応生成物が、
互いに直列して配置される、第１冷却器（ＣＯＯＬ２）、熱交換器（ＨＥＸ５）および第２冷却器（ＣＯＯＬ３）を通る流れによって冷却され、
前記熱交換器（ＨＥＸ５）が伝熱サーモベクター流体（ＴＨＥＲ２ＩＮ、ＴＨＥＲ２ＯＵＴ）によって横切られる、請求項８に記載のプラント（１）。
【請求項１２】
廃棄物処理プラント（１）における廃棄物の処理方法であって、
前記廃棄物処理プラント（１）が、
超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）、
超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）、
廃棄物流れのフィーディング・システム
を含み、
前記フィーディング・システムが、廃棄物の少なくとも２つの有機物流れ（Ｗ１＿ＩＮ、Ｗ２＿ＩＮ、Ｗ３＿ＩＮ、Ｗｎ＿ＩＮ）を、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）および前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）に送るように構成され、ならびに、前記プラント（１）内に、少なくとも１つの水性流れ（ＰＷ、ＰＬＳ）を送るように構成され、
前記方法が、
前記廃棄物の有機物流れの各々を、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）または前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）に選択的に送るように、前記フィーディング・システムによって、前記廃棄物の少なくとも２つの有機物流れ（Ｗ１＿ＩＮ、Ｗ２＿ＩＮ、Ｗ３＿ＩＮ、Ｗｎ＿ＩＮ）を、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）および前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）を通るような並列流れで送る工程、
前記フィーディング・システムによって、前記少なくとも一つの水性流れ（ＰＷ、ＰＬＳ）に、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）および前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）を通るように直列流れで供給する工程を含んで成る、方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの水性流れが、
前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）の反応生成物を含む第１水性流れ（ＰＬＳ）を含み、
前記第１水性流れが、前記超臨界水ガス化リアクターによって、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）に供給される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの水性流れが、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）からの第２水性流れ（ＰＷ）をさらに含み、
前記第２水性流れが、前記超臨界水酸化リアクターによって、前記超臨界水ガス化リアクターに供給され、および
前記フィーディング・システムが、さらなる水性流れ（ＷＷ＿ＩＮ）を、前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）に供給するようにさらに構成され、
前記超臨界水ガス化リアクターに供給される前記さらなる水性流れ（ＷＷ＿ＩＮ）が、前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）の要求に関して不十分な流量であるとき、要求される流量の値を回復させるように、前記方法が、前記フィーディング・システムによって前記第２水性流れ（ＰＷ）を供給することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）の前記反応生成物を冷却すること、ならびに前記冷却された反応生成物を、液相フラクション（１１ＬＩＱ）およびガス相フラクション（１１ＧＡＳ）における前記反応生成物流れを分けるように構成される第１液体／ガス分離器（ＦＬＡＳＨ１）に供給することをさらに含む、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記液相フラクション（１１ＬＩＱ）を第１メンブレン分離器（ＭＥＭＢＲ１）に送ることをさらに含んで成り、
前記第１メンブレン分離器（ＭＥＭＢＲ１）が、前記液体流れを
前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）における使用のために、超臨界条件にまで加熱させるために、前記超臨界水酸化リアクター（ＳＣＷＯ）の前記反応生成物を冷却するために再循環され、用いられる水流（ＰＷ）であって、前記第１水性流れを構成する該水流（ＰＷ）と、
ニュートライザー（ＮＥＵＴＲＡＬ）に送られる、酸性水溶液流れ
とに分離するように構成され、
前記ガス相フラクション（１１ＧＡＳ）を硫黄スクラバー（ＳＣＲＵＢ）に送ることをさらに含んで成る、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ニュートライザーにおける前記酸性水溶液流れを中和すること、および前記中和された酸性水溶液流れにつき、
一部は、純水流（ＰＷ）を抽出し、また前記残りの流れを前記ニュートライザー（ＮＥＵＴＲＡＬ）に再循環させるように構成される第２膜分離器（ＭＥＭＢＲ２）に送り、
一部は、前記硫黄スクラバー（ＳＣＲＵＢ）に送る
ことをさらに含む、請求項１２〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記超臨界水ガス化リアクター（ＳＣＷＧ）の前記反応生成物を冷却すること、および前記冷却された反応生成物を液体／ガス分離器（ＦＬＡＳＨ３）に送ることをさらに含んで成り、
前記液体／ガス分離器（ＦＬＡＳＨ３）が、前記反応生成物流れを液相フラクション（３１ＬＩＱ）およびガス相フラクション（１１ＧＡＳ）に分離するように構成され、
前記液相フラクションが前記第２水性流れ（ＰＬＳ）である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記液相フラクション（３１ＬＩＱ）を前記超臨界水酸化リアクターの流入に向けて送ること、および前記ガス相フラクション（３１ＧＡＳ）を後処理ユニット（ＨＳ２ＲＥＭ、ＣＯ２ＲＥＭ、Ｈ２ＣＯＮＶ）に向けて送ることをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
場合によっては、実質的に純粋な水の流れＰＷであって、その純粋な水の流れＰＷは、リアクターＳＣＷＯから生じ、またガス化反応のための水として超臨界水ガス化リアクターＳＣＷＧに送られる（後述されるように、これは、プラント１内の熱統合（または熱集積、thermal integration）を供すために、既に超臨界条件に供給されている）。超臨界水ガス化リアクターＳＣＷＧに供される水性流れＷＷ＿ＩＮが、超臨界水ガス化リアクターの要求を満たすために流量（または流速、flow rate）が不十分な場合には、必要な流量の値を回復するように、特に、流れＷＷ＿ＩＮの流量が、リアクターＳＣＷＯおよびＳＣＷＧにおける反応を維持するために必要的な滴定濃度に達するのに十分でない場合、または流れＷＷ＿ＩＮが、２つのリアクターＳＣＷＯとＳＣＷＧとの間の熱統合に必要な熱交換器でのその使用を禁止するような（これは、極度に汚染された廃水の流れが、熱交換器の一般的な閉塞および機能不全を招くためである）汚れの特性を有する場合に、流れＰＷの供給は生じる。流れＷＷ＿ＩＮの水量を統合するための（必要な場合の）天然水（spring water）を用いる必要を除外する限り、流れＰＷの利用は、プラント１の環境への影響をさらに低減させることに留意されたい。代わりに、この場合においては、主資源（天然水）の利用のために、環境的観点から、プロセスを持続可能性が低いものとする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、プラントは、７つの流入質量流れ（または質量流量、mass flows）および９つの流出質量流れを含む。流入質量流れには以下が含まれる：
i）リアクターＳＣＷＯの供給のための酸素ＯＸ＿ＩＮの流入流れ、
ii - iii）廃棄物の有機物流れを構成し、例として、中程度の硫黄含有量（medium sulphur content）を有するカーボンブラックおよび重油にそれぞれ対応する、廃棄物の有機物流れＷ１＿ＩＮ、Ｗ３＿ＩＮ；「カーボンブラック」という用語は、廃棄物およびバイオマスの熱分解および／またはサーマル・クラッキングのためのプラントからの、カーボンブラックそれ自体、すす、石炭、コークス、ペットコークス、およびチャーを総称して（単に非限定的な例として）意味づけられる；用語「中程度の硫黄含有量の重油」は、むしろ、単に非限定的な例として、廃棄物およびバイオマスの熱分解および／またはサーマル・クラッキングのためのプラントからの廃油（より一般的には油、溶媒、および塗料）を含んで成ることを意図している；これに関連して、場合によって、プラント１のフィーディング・システムの不可欠な部分として、様々な性質の廃棄物および／もしくはバイオマスの熱分解またはクラッキング（または分解、cracking）のためのプラント、ならびに／または自然な（または原油の、crude）状態（例えば、タイヤ、ゴム、樹脂、プラスチック、繊維、紙、段ボール、ＷＤＦなど）で入ってくる廃棄物の物理化学的な前処理のための他のユニットが想定され得る；これは処理すべき廃棄物が、未処理の形態（すなわちプラント１自体での処理に適する特徴である、プラント１に達成するような形態）を有しない場合に必要となり得る；
iv）場合によって、有機種および／または無機種を含有する水性流れＷＷ＿ＩＮに機能的に対応し、例えば、ごみ集積場（rubbish dumps）からの浸出液（化学的酸素要求（ＣＯＤ）および生物学的酸素需要（ＢＯＤ）を決定する有機化学剤によって、ならびに重金属、アンモニアなどの無機化学剤によって異物が混入した水）によって構成される流れＷ２＿ＩＮ；本明細書で検討される具体的な例では、以下の記載から明らかになるように、流れＷ２＿ＩＮの流量は、２つのリアクターＳＣＷＯおよびＳＣＷＧにおいて、必要な滴定（または水の消費）に達するために適切でない、または十分でない；
v-vi）サーモベクター流体ＴＨＥＲ１ＩＮおよびＴＨＥＲ２ＩＮの第１流れおよび第２流れ、例えば、伝熱（または透熱性、diathermic）オイルのみならず、例えば水蒸気、溶融塩、および利用可能な他のサーモベクター流体；
vii）炭酸カルシウムＣＡＣＯ３ＩＮの流入流れ、または一般的にサリーネ（または整理食塩水、saline）の沈殿物の形成を伴う酸性流れを中和することができるルイス塩基の流れ。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
別の態様では、極低温酸素の流入流れＯＸ＿ＩＮの代わりに、リアクターＳＣＷＯの運転圧力で圧縮空気の流れが使用されてもよく、これは、ＯＸ＿ＩＮの流量に等しい流量で、リアクターＳＣＷＯの運転に必要な酸素に加えて、窒素、二酸化炭素、微量の希ガスを含む。この変更例では、前記流れをリアクターＳＣＷＯに供給するために、図２のプラントに空気圧縮機を設ける必要がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
これは、図２、図２Ａ、および図２Ｂに示されるプラント１の態様において、廃棄物の有機物流れＷ１＿ＩＮは、ごみ集積場からの浸出液の２０００ｋｇ／ｈの流量（この値は純粋にこのプラントの一例とみなされる）に相当すると言われており、廃棄物の有機物流れＷ２＿ＩＮは３２０ｋｇ／ｈのカーボンブラックの流量に相当し、一方で廃棄物の有機物流れＷ３＿ＩＮは熱分解から形成される（中程度の硫黄含有量を有する）重油の５００ｋｇ／ｈの流量（この値は純粋にこのプラントの一例とみなされる）に相当する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
流れＯＸ＿ＩＮは、−１５３℃の温度および１０ｂａｒの圧力で貯蔵タンクからの９２０ｋｇ／ｈ（この値は純粋にこのプラントの一例とみなされる）の液体酸素の流れに相当する。あるいは、極低温酸素の上記流れＯＸ＿ＩＮと同等の圧縮空気の流れを使用することも可能である。図２Ａから分かるように、プラント１の上流側では、廃棄物フィーディング・システムは、有機物流れをリアクターＳＣＷＯまたはリアクターＳＣＷＧに選択的に送るように構成され、これにより有機物流れと並列に、また処理の効率と有効性の最適化の基準に基づいて供され、また流れ自体の化学物理的特性に従ってリアクター内の閉塞とスケーリングを防止するように構成される。さらに、本明細書で言及する廃棄物フィーディング・システムは、プラント１に廃棄物を送る機械（すなわち、ポンプＰ１、Ｐ３）のみに限定されるものではなく、（有機および無機の）流れの循環条件を設定することを可能にする、構成要素間の接続を含む、残る全てのポンプまたはプラントの構成要素を含んで成る。これらの前提を考慮すると、廃棄物フィーディング・システムの一部を形成することは、分離器ＦＬＡＳＨ１、ＦＬＡＳＨ３、ＭＥＭＢＲ１、ＭＥＭＢＲ２、さらにはリアクターＳＣＷＯおよびＳＣＷＧ自体でもあり、それらは、その循環に必要な流体の流れの圧力（および温度）の状態を形成する。