(57)【要約】本発明は一般的に、急冷ガス化反応器からの粗合成ガス洗浄排水、即ち廃水の処理に関する。更に具体的には、本発明は再循環ループへの該廃水の再循環を説明するものであり、該再循環ループから該ガス化反応器で使用する調節剤の少なくとも一部を取り出すことが出来る。該廃水に対する再循環ループの使用は、高圧水蒸気源が妥当でないような状況における該ガス化反応器の操作を可能にする。本発明は、該ガス化反応器の連続操作を可能にすると同時に、該廃水処理システムの点検および維持をも可能にする。
2004532105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵タンク中の廃水を処理する方法であって、
a)  該廃水の一部を処理すること、
b)  該廃水の一部を再循環ループに再循環させること、
c)  該廃水の一部をガス化装置で使用すること、
を含み、該再循環ループを該ガス化装置から分離させることが出来る、前記方法。
【請求項２】
清澄化、生物反応器処理、濾過、遠心分離および化学処理から成る群から選択される方法で該廃水を処理する、請求の範囲第１項の方法。
【請求項３】
該廃水の一部の再循環が、該廃水の一部を該貯蔵タンクから管を通してポンプで汲み出し該貯蔵タンクへ戻すことを含む、請求の範囲第１項の方法。
【請求項４】
該廃水の一部を該ガス化装置における調節剤として用いる、請求の範囲第１項の方法。
【請求項５】
該廃水の一部を炭化水素供給物のスラリーの液体部分として用いる、請求の範囲第１項の方法。
【請求項６】
該廃水が該ガス化装置で使用される前に工程用水の流れを該廃水と組み合わせる、請求の範囲第１項の方法。
【請求項７】
該廃水を用いて該ガス化装置を始動する、請求の範囲第１項の方法。
【請求項８】
該再循環ループが該ガス化装置から分離されている、請求の範囲第１項の方法。
【請求項９】
ガス化方法であって、
a)  ガス化装置において、酸素を豊富に含む流れ及び調節剤の存在下炭化水素を部分酸化し、合成ガスを製造し、
b)  急冷ドラムにおいて急冷水で該合成ガスを急冷し、廃水を生成し、
c)  該急冷ドラムから該廃水を除去し、
d)  該廃水の一部を廃水貯蔵タンクに送付し、
e)  該廃水の一部を処理し、そして
f)  該廃水貯蔵タンク中の該廃水の一部をポンプで汲み出して再循環ループに通すことを含み、該再循環ループを該ガス化装置から分離させることが出来る、前記方法。
【請求項１０】
該廃水の一部を該ガス化装置に送付する請求の範囲第９項の方法。
【請求項１１】
該廃水の一部を該ガス化装置における調節剤として用いる、請求の範囲第１０項の方法。
【請求項１２】
該廃水の一部を該ガス化装置に供給される炭化水素供給物のスラリーの液体部分として用いる、請求の範囲第１０項の方法。
【請求項１３】
該廃水が該ガス化装置で使用される前に工程用水の流れを該廃水と組み合わせる、請求の範囲第１０項の方法。
【請求項１４】
該廃水が該ガス化装置に送付される前に該再循環ループ中で加圧される、請求の範囲第１０項の方法。
【請求項１５】
該ガス化装置に送付された該廃水の一部を工程用水の流れと組み合わせる、請求の範囲第９項の方法。
【請求項１６】
該再循環ループが廃水ポンプ、該廃水ポンプの下流の手動締切弁、および該廃水貯蔵タンクへの還流を可能にする再循環弁を含む、請求の範囲第９項の方法。
【請求項１７】
清澄化、生物反応器処理、濾過、遠心分離および化学処理から成る群から選択される方法で該廃水を処理する、請求の範囲第９項の方法。
【請求項１８】
該再循環ループが該ガス化装置から分離されている、請求の範囲第９項の方法。
【請求項１９】
該ガス化装置が該再循環ループとは独立に操作できる、請求の範囲第９項の方法。
【請求項２０】
工程用水の流れがその調節剤として用いられる、請求の範囲第１９項の方法。
【請求項２１】
該廃水を用いて該ガス化装置を始動する、請求の範囲第９項の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
炭化水素質材料を合成ガスにガス化する方法および利点は当該産業において一般的に知られている。高温ガス化方法においては、合成ガスは、石炭、石油残渣、木材、タールサンド、頁岩油、および地方自治体の、農業の、又は産業の廃棄物のような可燃性有機燃料から製造することが出来る。ガス化工程の前に、普通これらの可燃性有機燃料は水と混合してスラリーまたはエマルジョンを形成する。スラリー状の固体可燃性有機燃料は次に、ガス化反応器において空気または酸素のような反応性酸素含有ガスおよび水または水蒸気のような調節剤と反応させて合成ガスを得る。
【０００２】
ガス化反応器の反応域において、可燃性有機燃料は、所望により水または水蒸気のような温度調節剤の存在下、遊離酸素含有ガスと接触させる。該反応域において、中味は普通約1,700°F (930℃)〜約3,000°F (1650℃)の範囲、より典型的には約2,000°F (1100℃)〜約2,800°F (1540℃)の範囲の温度に到達するであろう。圧力は、典型的には約１気圧 (100 Kpa)〜約２５０気圧 (25,000 Kpa)の範囲、より典型的には約１５気圧 (1500 Kpa)〜約１５０気圧 (1500 Kpa)の範囲となるであろう。
【０００３】
典型的なガス化方法においては、合成ガスは実質的に水素、一酸化炭素、および比較的少量の不純物、例えば、水、二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、アンモニア、および窒素を含むであろう。合成ガスは普通、下流の工程で利用される前に、不純物を除去するか又はその量を著しく減少させる様に処理される。
【０００４】
一つのこの様な利用の例は、ガス化複合発電(IGCC)発電システムである。この様なシステムは、燃料源のガス化から発電するために世界中で使用されている。この様なシステムにおいては、急冷ガス化反応器における、典型的には水または水蒸気のような温度調節剤の存在下の、遊離酸素含有ガスによる炭化水素質燃料の部分酸化反応により、H2, CO, CO2,およびH2Oを含む粗合成ガス（シンガス）流が製造される。
【０００５】
該急冷方法は、しばしば「黒い水（廃水）」と言われる、固体、水溶性化合物、および部分的に水溶性の化合物を含む広範囲の汚染物を処理しなければならない排水を発生させる。廃水（黒い水）を処理するための従来の処理方法は費用がかかるので、大部分の排水処理システムは１日以内に発生した排水を貯蔵し処理するように設計されている。従って、排水処理システムに対するいかなる重要な修理も全ガス化方法を中断させてしまう。この理由で、排水処理システムを維持しながらガス化システムの連続操作を可能にするシステムの必要性が残存している。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は一般的に、急冷ガス化反応器からの粗合成ガス洗浄排水、即ち廃水（黒い水）の処理に関する。更に具体的には、本発明は再循環ループへの該廃水（黒い水）の再循環を説明するものであり、該再循環ループから該ガス化反応器で使用する調節剤の少なくとも一部を取り出すことが出来る。該廃水（黒い水）に対する再循環ループの使用は、高圧水蒸気源が妥当でないような状況における該ガス化反応器の操作を可能にする。本発明は、該ガス化反応器の連続操作を可能にすると同時に、該廃水（黒い水）処理システムの点検および維持をも可能にする。
【０００７】
本発明の更なる局面は、急冷ガス化反応器の上流の位置に排水を再循環させることにより、急冷ガス化反応器からの排水を処理することである。この態様では、排水はガス化段階に再循環され、そこで廃水（黒い水）と任意の炭素内容物が液体または粉砕固体可燃性有機材料と混合されてスラリーを形成する。該スラリーは次にガス化反応器に供給され、そこで高い温度および圧力で酸素および所望の追加水蒸気と反応して、排水に含まれる任意の炭素は可燃性有機燃料と一緒に合成ガスへと変換される。
【０００８】
本発明のこれらの特色および他の特色は、以下の本発明の実例となる態様の説明でより充分に記載する。
（本発明の形態の説明）
【０００９】
以下の用語および句は本明細書で用いられているが、以下の意味を有するように意図されている。
【００１０】
「可燃性有機燃料」は、石炭、石油残渣、木材、タールサンド、頁岩油、および地方自治体の、農業の、又は産業の廃棄物のような任意の可燃性有機材料と定義される。この定義の範囲は、合成ガスを製造するガス化方法で使用できる任意の可燃性有機燃料を含むべきである。
【００１１】
「工程用水」は、炭化水素合成反応器からの排水以外の、スラリーを作るのに使用される任意の水と定義される。用語「工程用水」の範囲は、水が主成分である任意の組成物を含むべきである。
【００１２】
「スラリー」は、固体可燃性有機燃料と水との組合せと定義され、ここにおける水は工程用水または炭化水素合成反応器からの排水である。スラリーを製造する技術で知られている多数の方法のいくつかを説明した米国特許4,887,383、4,722,740、4,477,259および4,242,098を参照されたい。上記参照特許の全記載は言及することによりここに加入し利用する。
【００１３】
「ガス化」は、反応温度および圧力を上昇させて部分酸化により種々の炭素質燃料を合成ガスに変換出来る方法と定義される。典型的なガス化方法においては、炭素質燃料は、所望により水蒸気のような温度調節剤の存在下、空気または酸素のような遊離酸素含有ガスと接触させる。該反応域において、中味は普通約1,700°F (930℃)〜約3,000°F (1650℃)の範囲、より典型的には約2,000°F (1100℃)〜約2,800°F (1540℃)の範囲の温度に到達するであろう。圧力は、典型的には約１気圧 (100 Kpa)〜約２５０気圧 (25,000 Kpa)の範囲、より典型的には約１５気圧 (1500 Kpa)〜約１５０気圧 (1500 Kpa)の範囲となるであろう。部分酸化バーナー組立品を説明した米国特許 3,945,942を参照されたい。有機材料をガス化するための方法および装置を説明した米国特許 5,656,044 を参照されたい。又、従来技術で知られている多数のガス化方法のいくつかを説明した米国特許5,435,940、5,345,756、4,851,013および4,159,238も参照されたい。上記参照特許の全記載は言及することによりここに加入し利用する。
【００１４】
「合成ガス」（用語「シンガス」としても相互に使用できる）は、比較的少量の不純物、例えば、水、二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、アンモニア、および窒素が存在し、実質的に水素および一酸化炭素からなるガス状混合物と定義される。主要成分が水素および一酸化炭素である限り、不純物のいずれをも除去し又はその量を減少させるように処理された任意の合成ガスを含むことは、この定義の範囲内である。
【００１５】
本発明では、まず炭素質燃料を得てからガス化反応器に供給するよう準備する。炭素質燃料は、合成ガス製造用ガス化方法への供給原料として用いることが出来る任意の固体、液体またはガス状可燃性有機材料である。ガス化方法用の供給原料は、通常炭化水素質材料、即ち、ガス化反応用に水素および炭素の源を供給する通常有機の一種以上の材料である。炭化水素質材料は、ガス状、液体状または固体状、或は所望の組合せ、例えば、流動状態の固体-液体組成物であることが出来る。
【００１６】
供給原料の組成と物理的性質が分かっていれば、供給物の準備工程は必要ないかもしれない。一般的に、固体炭素質燃料はガス化反応器に供給する前に油または水で液化する必要があるであろう。液状およびガス状の炭素質燃料は、ガス化反応器への直接供給に適しているかもしれないが、供給物中に存在するかもしれない不純物を除去する為に前もって処理することが出来る。
【００１７】
種々の適当な供給原料を説明するためにここで用いられる用語、液状炭化水素質燃料は、ポンプで汲み上げることが出来る液状炭化水素材料およびポンプで汲み上げることが出来る固体炭素質材料の液状スラリー、およびそれらの混合物を含むように意図されている。例えば、ポンプで汲み上げることが出来る固体炭素質燃料の水性スラリーは適当な供給原料である。実際、実質的にいかなる可燃性の炭素含有液状有機材料またはそのスラリーも用語「液状炭化水素質燃料」の定義の中に含めることが出来る。例えば、以下の物がある。
【００１８】
(1) ポンプで汲み上げることが出来る固体炭素質燃料のスラリー、例えば、水、液体CO2、液体炭化水素燃料、およびそれらの混合物のような蒸発性液体担体中の石炭、粒子状炭素、石油コークス、濃縮下水スラッジ、およびそれらの混合物。
【００１９】
(2) ガス化反応器への適当な液体炭化水素燃料供給原料は、液化石油ガス、石油蒸留物および残渣、ガソリン、ナフサ、灯油、原油、アスファルト、軽油、残油、タールサンド油および頁岩油、石炭誘導油、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン留分）、コールタール、流動接触分解操作からのサイクル軽油、コークス軽油のフルフラール抽出物、およびそれらの混合物のような種々の物質を含むように意図されている。
【００２０】
(3) 用語、液状炭化水素質燃料の定義の中には、炭水化物、セルロース性物質、アルデヒド、有機酸、アルコール、ケトン、酸素化燃料油、酸素化炭化水素質有機物質を含有する化学的方法からの廃液および副生成物、およびそれらの混合物を含む酸素化炭化水素質有機物質も含まれる。
【００２１】
部分酸化ガス化反応器において単独でまたは液状炭化水素質燃料と一緒に燃焼させることが出来るガス状炭化水素質燃料は、気化液体天然ガス、精油所オフガス、C1-C4炭化水素質ガス、および化学的方法からの炭素含有廃ガスを含む。
【００２２】
供給物の準備工程後、炭素質燃料は、使用する場合、ガス化反応器に送付する。ガス化反応器において、炭素質燃料は反応性遊離酸素含有ガスと反応する。ここで用いられている用語、遊離酸素含有ガスは、空気、酸素を豊富に含む空気、即ち、２１モル％より多くのO2を含む空気、および実質的に純粋な酸素、即ち、約９０モル％より多くの酸素（残りは通常N2および希ガスを含む）を意味する。空気分離装置(ASU)により製造されるような実質的に純粋な酸素が好ましい。炭化水素質材料の部分酸化は、ガス化域において、有利には水蒸気のような温度調節剤の存在下で完了して熱い合成ガス又はシンガスを得る。本明細書全体にわたって、シンガス及び合成ガスは、相互に使用でき、使用されている。
【００２３】
ガス発生装置の反応域における温度を抑制する温度調節剤の必要性は、一般的に供給原料の炭素対水素比および酸化剤流の酸素含量に依存する。温度調節剤は普通、液体炭化水素燃料および実質的に純粋な酸素と一緒に用いられる。水または水蒸気が好ましい温度調節剤である。水蒸気は、いずれか一方のまたは両方の反応体と混合した温度調節剤として導入することが出来る。その代りに、温度調節剤は、供給物噴射器中の別個の導管を経由してガス発生装置の反応域に導入することが出来る。他の温度調節剤は、CO2を豊富に含むガス、窒素、および再生合成ガスを含む。
【００２４】
ガス化反応器は一般に、米国特許第2,809,104号（これは引用することによりここに加入する）に示されているような、耐火物で裏打ちされた垂直円筒形状のスチール製圧力容器からなる反応域および急冷ドラムを含む。米国特許第2,928,460号（これは引用することによりここに加入する）に示されているような供給物噴射器は、供給物流を反応域に導入するために使用することが出来る。
【００２５】
ガス化反応器の反応域において、中味は普通約1,700°F (927℃)〜3,000°F (1649℃)の範囲、より典型的には約2,000°F (1093℃)〜2,800°F (1538℃)の範囲の温度に到達するであろう。圧力は、典型的には約１気圧 (101 kPa)〜約２５０気圧 (25,331 kPa)の範囲、より典型的には約１５気圧 (1520 kPa)〜約１５０気圧 (15,199 kPa)の範囲、更により典型的には約６０気圧 (6080 kPa)〜約８０気圧 (8106 kPa)の範囲となるであろう。部分酸化供給物噴射器組立品を説明した米国特許 3,945,942を参照されたい。有機材料をガス化するための方法および装置を説明した米国特許5,656,044を参照されたい。又、従来技術で知られている多数のガス化方法のいくつかを説明した米国特許5,435,940、4,851,013および4,159,238も参照されたい。上記参照特許の全記載は言及することによりここに加入し利用する。
【００２６】
熱いガス化方法生成物の合成ガスは、一酸化炭素および水素を含む。合成ガスの中に度々見出される他の物質は、硫化水素、二酸化炭素、アンモニア、シアン化物、および炭素並びに微量金属状の微粒子を含む。供給物中の汚染物の程度は、供給物の種類および用いる特定のガス化方法並びに操作条件によって決定される。
【００２７】
部分酸化ガス発生装置の耐火物裏打反応域を出る、反応域と実質的に同じではあるが該ラインでは比較的普通でない減少を示す温度および圧力の、熱い生の合成ガス流出流は、共通譲渡米国特許第2,896,927号（これは言及することによりここに加入する）に説明されているような急冷ドラム又はタンクの底に含まれる水溜りに直接導入される。急冷ドラムはガス発生装置の反応域の下に位置し、急冷ドラムが受け入れる生の合成ガス流は、ガス発生装置の反応域を出る灰および（又は）スラッグおよび粒状炭素すすの実質的にすべてを有している。水を通ってブクブク泡立つ大量のガスにより引起こされる急冷ドラム中の乱流状態は、水が流出ガスからの沢山の固体を洗浄するのを助ける。大量の水蒸気が急冷容器内で発生しガス流を飽和する。生ガス流は急冷ドラム中で冷却され、約350°F〜600°F（約175℃〜315℃）、例えば約450°F〜550°F（約230℃〜290℃）の範囲の温度および約500〜2500 psia の範囲、例えば約1000 psia の圧力で出て行く。かくして、固体、粒状炭素すすおよび他の水溶性並びに水不溶性物質で汚染されたかなりの量の排水が、急冷ドラム中で行われる急冷工程により発生する。
【００２８】
その後のガス精製工程で使用されるかもしれない下流触媒床の詰まりおよび（又は）液体溶媒吸収剤の汚染を防ぐために、急冷ドラムを出る冷却され部分的に清浄された合成ガス流は、他のガス清浄域において洗浄熱水と接触させることにより更に清浄される。このガス清浄域は、共通譲渡米国特許第3,232,727号（これは言及することによりここに加入する）に示され説明されているようなガス洗浄室と一緒に、共通譲渡米国特許第3,524,630号（これは言及することによりここに加入する）に示され説明されているような慣用の開口部および慣用のベンチュリスクラバー並びに噴霧器を含むことが出来る。ガス洗浄室においては、生の合成ガス流はここに説明されている熱還流凝縮物および補充水を含む洗浄水で洗浄される。例えば、一態様においては、ガス化反応器と結び付いた急冷タンクを出るガス流は、例えばベンチュリスクラバーの中で洗浄水と緊密に接触し洗浄される。しかしながら、ガス清浄域におけるベンチュリスクラバーの使用は所望による。合成ガスは、ガス洗浄室の底に含まれるガス洗浄水の溜りの中に入り上に通過して行く。洗浄されたガスは次に洗浄室の上部の充填部分またはトレーを通って上昇するが、そこで凝縮水、即ち下方に流れる洗浄水と接触する。
【００２９】
所望により合成ガスは洗浄技術を含む冷却清浄操作を更に受けることが出来、そこで合成ガスは洗浄器の中に導入され噴霧水と接触して更に冷却され合成ガスから微粒子およびイオン性構成成分が除去される。最初に冷却されたガスは次に、合成ガスの利用前に脱硫処理される。
【００３０】
合成ガスは、発電用燃料ガスとして、又はフィッシャー・トロプシュ操作による炭化水素の合成用に、又は他の異なる多数の化学的方法への供給原料ガス用に利用することが出来る。当業者は、石油化学工業における合成ガスの価値と用途を正しく評価し理解しているはずである。
【００３１】
上述の合成ガス発生と清浄操作を使用すると、洗浄された合成ガス流中の固体粒子量は非常に低い濃度、例えば約3 ppm未満、好ましくは約1 ppm未満まで減少する。しかしながら、これは又、固体、炭化水素および他の種々の物質で汚染され度々「黒い水（廃水）」と言われるかなりの量の排水をも発生させる。清浄水規制により、かかる水は放水前に処理しなければならない。清澄化、生物反応器処理、濾過、遠心分離、化学処理および他のかかる技術のような慣用の処理方法は、著しく操作費用に加わる。更に、多数の工場設備は、ガス化反応器を中断しなければならなくなる前に、一日以下の排水を貯蔵する容量しか有していない。従って、排水処理システムに関する小さな整備以外の何事も全システムを中断させてしまう。
【００３２】
本発明は、黒い水（廃水）が通過する再循環ループを使用することにより上記の問題を解決する。更に、水調節剤の少なくとも一部を再循環ループの黒い水（廃水）から取出すことが出来るということが意図されている。この様な態様において、調節剤源としての黒い水（廃水）の使用は、調節剤としての高圧水蒸気に対するガス化反応器の要件を実質的に減少させることが出来る。
【００３３】
さて図１を参照すると、図解されているのは図式状で表した本発明の典型的な一態様である。急冷ドラム３を有する急冷ガス化反応器２は、酸素を豊富に含む供給物流８および調節剤１０の存在下、炭化水素源６の部分酸化により合成ガス４を生成する。合成ガスは急冷ドラム３で急冷され、ガス化反応により発生したスラグはスラグ処理システム（示されていない）により収集され処理される。急冷水は、微小炭素固体、および水に懸濁された他の微小粒状物質、水溶性化合物等で汚染されて来るに従って、ガス化反応器から除去され廃水（黒い水）貯蔵タンク１２に送付される。廃水（黒い水）は、蓄積するに従って、清澄化、生物反応器処理、濾過、遠心分離、化学処理および廃水（黒い水）用の他の慣用処理方法を含むことが出来る慣用の水処理設備に送付される。懸濁された固体の沈降を防ぐために、廃水（黒い水）は再循環ループに通過させる。再循環ループは、廃水（黒い水）をポンプで汲み上げ手動締切弁１６を通して再循環弁１８または自動締切弁２０に送る再循環廃水（黒い水）ポンプ１４で構成されている。廃水（黒い水）用再循環ループは、再循環弁１８を開け廃水（黒い水）を廃水（黒い水）タンク１２に戻させることにより完結する。ガス化反応器に戻る廃水（黒い水）は、炭化水素スラリー供給物の液体部分として又は調節剤の追加源として用いることが出来る。かかる態様において廃水（黒い水）は調節剤源として用いられ、調節剤（この場合高圧水蒸気）の主要源に対する質と量の要求は著しく減少する。かくして、ガス化反応器は、調節剤（この場合高圧水蒸気）の主要源が無力となる場合でも、操作を続けることが出来る。又、廃水（黒い水）調節剤の量が適当であるように自動締切弁の時間限定が注意深く調節されるならば、廃水（黒い水）に基づいてガス化反応器を始動させることが出来ることも理解すべきである。他の状況では、ガス化反応器に再循環出来る廃水（黒い水）の量は限定されるので、新供給水の代替源２２を自動締切弁の上流に含めることが出来る。もしも廃水（黒い水）および水蒸気の量が充分でないか又は無力となるならば、代替供給水源を用いてガス化反応器を始動させ運転することが出来る。
【００３４】
当業者は、図１に例示された配置が懸濁されたいかなる粒子の沈降をも防ぐために廃水（黒い水）の再循環を可能にする様に操作出来ることを理解すべきである。又、ガス化反応器の始動前に閉鎖ループシステムに廃水（黒い水）を再循環させることによって廃水（黒い水）処理システムを加圧することが出来ることも理解されるべきである。かくして、ガス化反応器は現在の操作よりも安定な状態で稼動させることが出来るのである。
【００３５】
図１に示されているように、水蒸気源がガス化反応器の操作を維持するのに充分である限り、再循環廃水（黒い水）ポンプの維持は可能である。これが可能なのは、該基本構想が再循環廃水（黒い水）ポンプの二重分離を提供しているからである。これは、ガス化反応器の中断を必要とする現在の技術状況と対照的である。
【００３６】
図２は、本発明の他の典型的な態様を図式状で説明している。特に図２は、ガス化反応器から分離出来るループ内における廃水（黒い水）の再循環を示している。同じ機能役割を有する項目には図１に記載したものと同じ参照番号が図２で記載されていることに注意すべきである。
【００３７】
さて図２を参照すると、急冷ガス化反応器２は、酸素を豊富に含む供給物流８および調節剤１０の存在下、炭化水素源６の部分酸化により合成ガス４を生成する。合成ガスは急冷ドラム３で急冷され、ガス化反応により発生したスラグはスラグ処理システム（示されていない）により収集され処理される。急冷水は、微小炭素固体、および水に懸濁された他の微小粒状物質、水溶性化合物等で汚染されて来るに従って、ガス化反応器から除去され廃水（黒い水）貯蔵タンク１２に送付される。廃水（黒い水）は、蓄積するに従って、清澄化、生物反応器処理、濾過、遠心分離、化学処理および廃水（黒い水）用の他の慣用処理方法を含むことが出来る慣用の水処理設備に送付される。懸濁された固体の沈降を防ぐために、廃水（黒い水）は再循環ループに通過させる。再循環ループは、廃水（黒い水）をポンプで汲み上げ第一の手動締切弁１６を通して再循環弁１８または第二の手動締切弁２４に送る再循環廃水（黒い水）ポンプ１４で構成されている。廃水（黒い水）用再循環ループは、再循環弁１８を開け廃水（黒い水）の少なくとも一部を廃水（黒い水）タンク１２に戻させることにより完結する。かくして、第一の手動締切弁１６を開け、第二の手動締切弁２４を閉め、再循環弁１８を開けて、廃水（黒い水）の閉鎖ループ再循環を確立することが出来る。
【００３８】
所望の場合、第二の手動締切弁を開けて、自動締切弁２０を経由してガス化反応器への廃水（黒い水）の再循環を可能にすることができる。ガス化反応器に戻る廃水（黒い水）は、炭化水素スラリー供給物の液体部分として又は調節剤の追加源として用いることが出来る。かかる態様において廃水（黒い水）は調節剤源として用いられ、調節剤（この場合高圧水蒸気）の主要源に対する質と量の要求は著しく減少する。かくして、ガス化反応器は、調節剤（この場合高圧水蒸気）の主要源が無力となる場合でも、操作を続けることが出来る。又、廃水（黒い水）調節剤の量が適当であるように自動締切弁の時間限定が注意深く調節されるならば、廃水（黒い水）に基づいてガス化反応器を始動させることが出来ることも理解すべきである。当業者は又、ガス化反応器が廃水（黒い水）システムとは独立に操作出来ることにも注意すべきである。即ち、代替供給水源を用いて、ガス化反応器が必要とする調節剤水を提供することが出来る。これは、ガス化反応器の始動または中断の間、または廃水（黒い水）処理システムの整備が必要な場合に有利であるはずである。例えば、図２に示されているように、ガス化反応器が依然として稼動している間に廃水（黒い水）ポンプの整備を可能にする二重分離により、再循環廃水（黒い水）ポンプをガス化反応器から分離することが出来るのである。ガス化反応器に再循環出来る廃水（黒い水）の量は、限定されるかもしれないので、新供給水の代替源２２で均衡を保つことが出来る。
【００３９】
当業者は、廃水（黒い水）再循環システムを分離出来ることがガス化反応器の維持目的と操作の両方に重要であることを理解すべきである。上述したように、廃水（黒い水）再循環システムを分離することが出来るので、該システムの維持はガス化反応器を中断することなく行うことが出来るのである。かかる操作に対する唯一の実際的限界は、発生した廃水（黒い水）を貯蔵しそして（又は）処理する能力である。上記の図解態様は又、代替供給水源に基づくガス化反応器の始動をも可能にし、次に加圧下の廃水（黒い水）を稼動させている。これは、廃水（黒い水）を再循環させて加圧する能力の故に可能である。本発明の他の利点は、廃水（黒い水）の連続的再循環を閉鎖ループシステムで可能にしているということである。これは、ガス化反応器への廃水（黒い水）の再循環が望ましくない時間の間、例えば、ガス化反応器が稼動していない時、廃水（黒い水）に懸濁されたいかなる固体の沈降をも防ぐ。
【００４０】
又、本発明の上記態様に示されているように、排水の少なくとも一部分をガス化反応器に送付して調節剤として用いることが出来るようにガス化反応器からの排水を再循環ループに再循環させることが出来ることも理解されるべきである。そうすることにより、多数の方法的および経済的利点が実現出来るのである。最初に、多分最も重要なことであるが、排水は環境上の悪影響なしに処分することが出来るのである。伝統的な水処理設備に関連する大きな資本および操作コストは、除去出来なくても、顕著に減少させることが出来る。更に、調節剤としての高圧水蒸気に対する現場の要求を実質的に減少させることが出来、ガス化反応器操作の信頼性を高めることが出来る。
【００４１】
本発明の装置、構成および方法を好ましい態様によって説明したが、本発明の概念および範囲から離れることなく、ここに説明した方法に変更を加えることが出来ることは当業者に明らかであろう。当業者に明らかなすべてのこの様な同様の置換および修正は、本発明の概念および範囲内に入ると認められる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の態様を図式で説明するものである。特に廃水（黒い水）のガス化反応器への再循環を示すものである。
【図２】本発明の態様を図式で説明するものである。特にガス化反応器から分離出来るループ内への廃水（黒い水）の再循環を示すものである。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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