JP2003171675A

JP2003171675A - 液体燃料合成システム

Info

Publication number: JP2003171675A
Application number: JP2002276143A
Authority: JP
Inventors: Kei Matsuoka; 慶松岡; Yoshihisa Miyoshi; 敬久三好; Yuki Iwadate; 由貴岩楯; Kaori Sasaki; 香織佐々木
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2003-06-20
Anticipated expiration: 2022-09-20
Also published as: JP4124627B2

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄物や固体燃料等を原料として高効率で
液体燃料を製造することを可能とする液体燃料合成シス
テムを提供する。【解決手段】高温の流動媒体ｃ１で被処理物ａをガス
化して水素と一酸化炭素を主成分とする生成ガスｂを発
生するガス化室１と、ガス化室１でのガス化に伴い発生
するチャーｈを燃焼させ流動媒体ｃ２を加熱するチャー
燃焼室２と、ガス化室１で発生した生成ガスｂを用いて
液体燃料を合成する合成装置２００とを備え、ガス化室
１とチャー燃焼室２とは、流動床の上方においてガスの
流通がないように仕切られ、仕切壁１５の下部にはガス
化室１とチャー燃焼室２とを連通する連通口２５が形成
され、これを通じてチャー燃焼室２側からガス化室１側
へ加熱された流動媒体ｃ２を移動させるように構成され
ている液体燃料合成システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体燃料合成シス
テムに関し、特に、各種廃棄物や固体燃料等を原料とし
て、メタノール、ジメチルエーテル等の液体燃料の合成
を行うのに適した液体燃料合成システムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題や資源枯渇、化石燃料削
減等の要請から、有機性廃棄物を原料とした液体燃料合
成技術の実用化が期待されている。従来から、廃棄物を
原料とする液体燃料合成には、直接油化するプロセス
と、一度廃棄物をガス化させて水素、一酸化炭素等を主
体とする生成ガス（合成ガス）を得て、これを原料とし
て液体燃料合成を行うプロセスとがある。ここで、ガス
化によるプロセスの場合は、原料となる廃棄物を空気に
よって部分燃焼させてガス化に必要な熱量を賄う。この
ようなガス化によるプロセスは、一度生成ガスを経てか
らこれを精製して液体燃料を得るため、純度の高い、高
品質の液体燃料が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来のガス化による液体燃料合成の場合、生成ガ
ス中に二酸化炭素を主体とする燃焼ガスが混合し、ガス
の発熱量が低下してしまい、液体燃料合成の原料として
必ずしも適さないものとなるという問題があった。また
部分燃焼に空気を用いるので、窒素、アルゴン等の不活
性ガスの濃度が高くなり、液体燃料の収率が低くなると
いう問題があった。

【０００４】そこで本発明は、廃棄物や固体燃料等を原
料として高効率で液体燃料を製造することを可能とする
液体燃料合成システムを提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明による液体燃料合成システム
は、例えば図１、図２に示すように、高温の流動媒体ｃ
１を内部で流動させ、第１の界面を有するガス化室流動
床を形成し、前記ガス化室流動床内で被処理物ａをガス
化して水素と一酸化炭素を主成分とする生成ガスｂを発
生するガス化室１と；高温の流動媒体ｃ２を内部で流動
させ、第２の界面を有するチャー燃焼室流動床を形成
し、ガス化室１でのガス化に伴い発生するチャーｈを前
記チャー燃焼室流動床内で燃焼させ流動媒体ｃ２を加熱
するチャー燃焼室２と；ガス化室１で発生した生成ガス
ｂを用いて液体燃料を合成する合成装置２００とを備
え；ガス化室１とチャー燃焼室２とは、前記それぞれの
流動床の界面より鉛直方向上方においてはガスの流通が
ないように第１の仕切壁１５により仕切られ、第１の仕
切壁１５の下部にはガス化室１とチャー燃焼室２とを連
通する連通口２５であって、該連通口２５の上端の高さ
は前記第１の界面および第２の界面以下である連通口２
５が形成され、連通口２５を通じて、チャー燃焼室２側
からガス化室１側へチャー燃焼室２で加熱された流動媒
体ｃ２を移動させるように構成されている。

【０００６】ここで被処理物は、例えば廃棄物または固
体燃料である。合成される液体燃料は、例えばメタノー
ル、ジメチルエーテル等の含酸素燃料や、ガソリン、灯
油、軽油等の炭化水素燃料である。

【０００７】このように構成すると、高温の流動媒体を
内部で流動させるガス化室を備えるので、被処理物をガ
ス化して水素と一酸化炭素を主成分とする生成ガスｂを
発生することができ、高温の流動媒体を内部で流動させ
チャーを燃焼させるチャー燃焼室を備えるので、流動媒
体を加熱することができ、発生した生成ガスを用いる合
成装置を備えるので液体燃料を合成することができ、第
１の仕切壁を有するのでガス化室とチャー燃焼室とはそ
れぞれの流動床の界面より鉛直方向上方においてはガス
の流通がないよう仕切ることができ、第１の仕切壁の下
部にはガス化室とチャー燃焼室とを連通する連通口が形
成されているので、連通口を通じてチャー燃焼室側から
ガス化室側へチャー燃焼室で加熱された流動媒体を移動
させることができる。

【０００８】この構成によれば、典型的には、ガス化室
で発生した生成ガスと、ガス化室でガス化に伴い発生す
るチャーの燃焼によってチャー燃焼室で発生した燃焼ガ
スとが混ざらないため、高カロリーの液体燃料合成に適
した生成ガスが得られる。

【０００９】また請求項２に記載のように、請求項１に
記載の液体燃料合成システムでは、ガス化室１には前記
流動床を流動化する流動化ガスｇ１を供給するように構
成され、流動化ガスｇ１は、水蒸気、水素ガス、炭化水
素ガス、炭酸ガス及び生成ガスｂからなるグループから
選択された１のガス、または前記グループから選択され
た２以上のガスの混合物を主成分とするようにしてもよ
い。

【００１０】このように構成すると、流動化ガスとして
空気を使用しないようにすることが可能となり、流動化
ガスは実質的に窒素ガス及び酸素ガスが含まれないガス
とすることができる。

【００１１】また請求項３に記載のように、請求項２に
記載の液体燃料合成システムでは、流動化ガスｇ１とし
て、水蒸気を主に用い、前記水蒸気に、水素ガス、炭化
水素ガス、炭酸ガスのうちいずれか１種以上のガスを混
合して用いるように構成され、前記水蒸気への前記１種
以上のガスの添加量を調整する調整装置を備えるように
してもよい。

【００１２】調整装置を備えるので、ガス化室１の流動
化ガスｇ１の成分を調整することができ、すなわちガス
化室１の流動化ガスｇ１の成分を、ガスの添加量を調整
することにより調整でき、生成ガスｂ中の水素ガスと一
酸化炭素ガスのモル比を、所定の値に保つことが可能と
なる。

【００１３】また請求項４に記載のように、請求項３に
記載の液体燃料合成システムでは、前記調整装置は、生
成ガスｂ中の水素ガスと一酸化炭素ガスのモル比が２〜
５となるように調整するように設定してもよい。

【００１４】このように構成すると、水素ガスと一酸化
炭素ガスのモル比が２〜５となるように調整するように
設定するので、液体燃料としてメタノールを合成するの
に適する。

【００１５】また請求項５に記載のように、請求項３に
記載の液体燃料合成システムでは、前記調整装置は、生
成ガスｂ中の水素ガスと一酸化炭素ガスのモル比が０．
７〜２となるように調整するように設定してもよい。

【００１６】このように構成すると、水素ガスと一酸化
炭素ガスのモル比が０．７〜２となるように調整するよ
うに設定するので、液体燃料としてジメチルエーテルを
合成するのに適する。

【００１７】また請求項６に記載のように、請求項２乃
至請求項５のいずれか１項に記載の液体燃料合成システ
ムでは、水素ガス、炭化水素ガス、炭酸ガスのうち１以
上のガスを余剰ガスとして発生し、前記余剰ガスをガス
化室１の流動化ガスｇ１として用いるように構成しても
よい。

【００１８】また請求項７に記載のように、（例えば図
２参照）請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の
液体燃料合成システムでは、チャー燃焼室２に接して設
けられた熱回収室３を備え；チャー燃焼室２と熱回収室
３との間にはチャー燃焼室流動床の流動層部を仕切る第
２の仕切壁１２が設けられ、第２の仕切壁１２の下部に
は開口部２２が形成され、チャー燃焼室２の流動媒体は
第２の仕切壁１２の上部から熱回収室３に流入し、開口
部２２を通じてチャー燃焼室２に戻る循環流が形成され
るように構成してもよい。

【００１９】熱回収室を有するので、チャーの燃焼によ
って発生した熱量の一部を例えば蒸気として回収するこ
とができる。またガス化室とチャー燃焼室の熱バランス
をとることができる。

【００２０】さらに、例えば図４に示すように、以上の
液体燃料合成システムでは、統合型ガス化炉１０１のチ
ャー燃焼室２において発生する燃焼ガスｅから熱回収を
行う廃熱ボイラ１１１を有し、廃熱ボイラ１１１および
／または統合型ガス化炉１０１の熱回収室３において発
生した蒸気３２２、３２５の一部または全部を、統合型
ガス化炉１０１からの生成ガスｂを原料とした液体燃料
合成工程２００における熱源の一部または全部として利
用するように構成してもよい。

【００２１】また、統合型ガス化炉１０１のチャー燃焼
室２からの燃焼ガスｅから熱回収を行う廃熱ボイラ１１
１を有し、廃熱ボイラ１１１および／または前記統合型
ガス化炉１０１の熱回収室３において発生した蒸気の一
部または全部を用いて蒸気タービン１１３による発電を
行い、得られた電力を統合型ガス化炉１０１からの生成
ガスｂを原料とした液体燃料合成装置２００に必要な電
力の一部または全部として利用するようにしてもよい。

【００２２】また、統合型ガス化炉１０１のチャー燃焼
室２からの燃焼ガスｅから熱回収を行う廃熱ボイラ１１
１を有し、廃熱ボイラ１１１および／または統合型ガス
化炉１０１の熱回収室３において発生した蒸気３２２、
３２５の一部または全部を用いて蒸気タービン１１３に
よる発電を行い、得られた電力を統合型ガス化炉１０１
からの生成ガスｂを原料とした液体燃料合成装置２００
に必要な電力の一部または全部として利用するととも
に、蒸気タービン１１３からの抽気蒸気３２７を、液体
燃料合成装置２００における熱源の一部または全部とし
て利用するようにしてもよい。

【００２３】また請求項８に記載のように、（例えば図
５参照）請求項３乃至請求項７のいずれか１項に記載の
液体燃料合成システムでは、ガス化室１と合成装置４０
０との間に、生成ガスｂを洗浄するガス洗浄装置１０３
を備えてもよい。

【００２４】このように構成すると、ガス洗浄装置１０
３を備えるので、ガス化室１を出た生成ガスｂをガス洗
浄装置１０３で洗浄し、生成ガスｂから液体燃料合成反
応に有害な成分（例えば塩化水素や硫化水素などの酸性
ガス）、ダスト分ｆ等を除去することができる。

【００２５】また請求項９に記載のように、（例えば図
５参照）請求項８に記載の液体燃料合成システムでは、
調整装置１１５は、生成ガスｂを洗浄した後の高温洗浄
液１１６を洗浄装置１０３から導入し、高温洗浄液１１
６を熱源として用いて、前記１種以上のガスを加湿する
よう構成された、液体燃料合成システムとしてもよい。

【００２６】このように構成すると、調整装置１１５を
備えるので、生成ガスｂを洗浄した後の高温洗浄液１１
６を洗浄装置１０３から導入し、高温洗浄液１１６を熱
源として用いて、水素、炭化水素、二酸化炭素のうちい
ずれか１種以上のガスを加湿することができる。よっ
て、加湿した１種以上のガスを水蒸気に添加し、当該水
蒸気を流動化ガスｇ１としてガス化室１へ供給すること
ができ、ガス化原料の顕熱を無駄にすることなく利用す
ることができる。例えば、水素ガス、炭化水素ガス、二
酸化炭素ガスを含む、合成装置４００からのパージガス
５０７ａを、調整装置１１５に導入し、洗浄装置１０３
からの高温洗浄液１１６と接触させることで、パージガ
ス５０７ａを加湿するようにしてもよい。加湿したパー
ジガス５０７ａを水蒸気に混合し、当該水蒸気を流動化
ガスｇ１としてガス化室１に供給することができる。パ
ージガス５０７ａの加湿源として高温の生成ガスｂを洗
浄することで高温化した洗浄液１１６を用いることで、
ガス化原料の顕熱を無駄にすることなく利用することが
できる。調整装置１１５へ導入するパージガス５０７ａ
の量を調整することで、水蒸気へ添加する水素ガス、炭
化水素ガス、二酸化炭素ガスの添加量を調整することが
でき、合成装置４００に適したＨ_２／ＣＯモル比に近い
生成ガスｂを得るのに適した流動化ガスｇ１とすること
が可能である。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号を付し、重複
した説明は省略する。図１は、本発明による第１の実施
の形態である液体燃料合成システムとしてのメタノール
合成システムのフローチャートである。これは本発明の
基本的な実施の形態であり、廃棄物または固体燃料をガ
ス化する流動床式の統合型ガス化炉１０１と、ガス化炉
１０１において発生した生成ガスｂを利用した合成装置
としてのメタノール合成装置２００を含んで構成される
システムである。なお、ここでは液体燃料合成システム
の一例としてメタノール合成システムについて説明する
が、同様なシステムは、ガソリン、後述のジメチルエー
テル等、他の液体燃料の合成に用いることもできる。

【００２８】本実施の形態のメタノール合成システム
は、生成ガス（以下適宜「合成ガス」ともいう）ｂを発
生する統合型ガス化炉１０１、生成ガスを洗浄するガス
洗浄装置１０３、洗浄されたガスについてＣＯ転化する
ＣＯ転化装置１０４、ＣＯ転化されたガスから硫黄分を
除去する脱硫装置１０５、脱硫されたガスから炭酸ガス
を分離する脱炭酸装置１０６が、生成ガスｂの流路に沿
って、この順番で設置されている。さらに脱炭酸装置１
０６の下流側には、脱炭酸されたガス３０１ａを圧縮す
るガス圧縮機１０７及び圧縮されたガス３０１ｂを用い
てメタノールを合成するメタノール合成装置２００が設
置されている。なお、後述のように、ガス洗浄装置１０
３、脱硫装置１０５、ＣＯ転化装置１０４の順に設置し
てもよい。

【００２９】ガス圧縮機１０７としては遠心圧縮機が使
用され、電動機１０８によって駆動される。ただし、取
り扱うガス流量が比較的小さいときは、遠心圧縮機の代
わりに往復動圧縮機を用いてもよい。圧縮機１０７の駆
動機としては、電動機の代わりに他の種類の駆動機、特
に蒸気タービンを用いてもよい。

【００３０】統合型ガス化炉１０１には、ガス化室１か
ら抜き出された流動媒体ｃ３と不燃物ｄを分級する分級
装置１０２が設置されている。分級された後、流動媒体
ｃ３はガス化室１に戻され、不燃物ｄは外部に取り出さ
れる。統合型ガス化炉１０１については、図２を参照し
て、またメタノール合成装置については、図３を参照し
て、後で詳細に説明する。

【００３１】引き続き図１を参照して本装置の作用を説
明する。メタノール合成は、天然ガスや石炭等の化石燃
料を水蒸気改質または部分燃焼改質して得られる水素ガ
スＨ _２及び一酸化炭素ガスＣＯを主成分とする合成ガス
を原料として行われるのが一般的である。したがって、
廃棄物を原料とする場合でも、化石燃料を原料とする場
合と同様な性状の合成ガスを得ることができれば、容易
にメタノール合成を行うことができる。

【００３２】図中統合型ガス化炉１０１で発生した可燃
性の生成ガス（合成ガス）には、通常は、ガス成分ｂの
他にダスト分ｆが含まれる。このガスは、まずガス洗浄
装置１０３において洗浄され、塩素分やダスト分ｆが除
去される。天然ガスを原料とする場合と違って、特に廃
棄物を原料とする場合には、塩素分やダスト分が含まれ
るため、この装置が必要となる。

【００３３】次いで、ＣＯ転化装置１０４で、触媒を用
いて下式で表されるＣＯシフト反応を行って、合成ガス
中のＨ_２／ＣＯ比の調整を行う。ＣＯ+Ｈ_２Ｏ←→Ｈ_２＋ＣＯ_２メタノール合成の場合、Ｈ_２／ＣＯ比（モル比（以下同
様））は量論的には２以上であることが望ましい。従っ
て、最初の合成ガスの段階でＨ_２／ＣＯ比が２以上であ
る場合には、この工程は必ずしも必要ではない。

【００３４】さらに、次の脱硫装置１０５においてＨ_２
Ｓガスを除去する。ここでは、硫黄分は０．１ｐｐｍ以
下まで除去される。次に、脱炭酸装置１０６において余
剰なＣＯ_２ガス３０２を除去する。統合型ガス化炉１０
１から発生した最初の合成ガスのＨ_２／ＣＯ比が２以下
で、前記のＣＯ転化装置におけるＣＯ転化工程によりＨ
_２／ＣＯ比の調整を行う場合は、反応によりＣＯ_２が発
生するため、これを脱炭酸装置１０６における脱炭酸工
程において除去することが必要である。除去されたＣＯ
_２ガス３０２は、大気放出してもよいが、液化炭酸ガス
やドライアイスの形で固定して、再利用しても良い。

【００３５】以上の工程で余剰な成分が除去された合成
ガス３０１ａは、ガス圧縮機１０７による圧縮工程によ
りメタノール合成に必要な圧力まで圧縮されて、圧縮ガ
ス３０１ｂとして、メタノール合成システム２００に供
給される。また、ガス圧縮機１０７による圧縮工程は、
上記のＣＯ転化装置１０４におけるＣＯ転化工程、脱硫
装置１０５における脱硫工程および脱炭酸装置１０６に
おける脱炭酸工程の前に行ってもよい。これにより、Ｃ
Ｏ転化工程、脱硫工程および脱炭酸工程を加圧下で行う
ことができ、その反応性を向上させることができる。

【００３６】ここで図２の概念的断面図を参照して統合
型ガス化炉１０１について説明する。本統合型ガス化炉
１０１は、熱分解即ちガス化、チャー燃焼、熱回収の３
つの機能をそれぞれ担当するガス化室１、チャー燃焼室
２、熱回収室３を備え、例えば全体が円筒形又は矩形を
成した炉体内に収納されている。ガス化室１、チャー燃
焼室２、熱回収室３は仕切壁１１、１２、１３、１４、
１５で分割されており、それぞれの底部に流動媒体を含
む濃厚層である流動床が形成される。各室の流動床、即
ちガス化室流動床、チャー燃焼室流動床、熱回収室流動
床の流動媒体を流動させるために、各室１、２、３の底
である炉底には、流動媒体中に流動化ガスを吹き込む散
気装置が設けられている。散気装置は炉底部に敷かれた
例えば多孔板を含んで構成され、該多孔板を広さ方向に
区分して複数の部屋に分割されており、各室内の各部の
空塔速度を変えるために、散気装置の各部屋から多孔板
を通して吹き出す流動化ガスの流速を変化させるように
構成している。空塔速度が室の各部で相対的に異なるの
で各室内の流動媒体も室の各部で流動状態が異なり、そ
のため内部旋回流が形成される。また室の各部で流動状
態が異なるところから、内部旋回流は、炉内の各室を循
環する。図中、散気装置に示すハッチン付き矢印の大き
さは、吹き出される流動化ガスの流速を示している。例
えば２ｂで示す箇所の太い矢印は、２ａで示す箇所の細
い矢印よりも流速が大きい。

【００３７】ガス化室１とチャー燃焼室２の間は仕切壁
１１及び仕切壁１５で仕切られ、チャー燃焼室２と熱回
収室３の間は仕切壁１２で仕切られ、ガス化室１と熱回
収室３の間は仕切壁１３で仕切られている（なお本図
は、炉を平面的に展開して図示しているため、仕切壁１
１はガス化室１とチャー燃焼室２の間にはないかのよう
に、また仕切壁１３はガス化室１と熱回収室３の間には
ないかのように示されている）。即ち、統合型ガス化炉
１０１は、各室が別々の炉として構成されておらず、一
つの炉として一体に構成されている。更に、チャー燃焼
室２のガス化室１と接する面の近傍には、流動媒体が下
降するべく沈降チャー燃焼室４を設ける。即ち、チャー
燃焼室２は沈降チャー燃焼室４と沈降チャー燃焼室４以
外のチャー燃焼室本体部とに分かれる。このため、沈降
チャー燃焼室４をチャー燃焼室２の他の部分（チャー燃
焼室本体部）と仕切るための仕切壁１４が設けられてい
る。また沈降チャー燃焼室４とガス化室１は、仕切壁１
５で仕切られている。

【００３８】ここで、流動床と界面について説明する。
流動床は、その鉛直方向下方部にある、流動化ガスによ
り流動状態に置かれている流動媒体（例えば珪砂）を濃
厚に含む濃厚層と、その濃厚層の鉛直方向上方部にある
流動媒体と多量のガスが共存し、流動媒体が勢いよくは
ねあがっているスプラッシュゾーンとからなる。流動床
の上方即ちスプラッシュゾーンの上方には流動媒体をほ
とんど含まずガスを主体とするフリーボード部がある。
界面は、ある厚さをもった前記スプラッシュゾーンをい
うが、またスプラッシュゾーンの上面と下面（濃厚層の
上面）との中間にある仮想的な面ととらえてもよい。

【００３９】また「流動床の界面より鉛直方向上方にお
いてはガスの流通がないように仕切壁により仕切られ」
というとき、さらに界面より下方の濃厚層の上面より上
方においてガスの流通がないようにするのが好ましい。

【００４０】ガス化室１とチャー燃焼室２の間の仕切壁
１１は、炉の天井１９から炉底（散気装置の多孔板）に
向かってほぼ全面的に仕切っているが、下端は炉底に接
することはなく、炉底近傍に第２の開口部２１がある。
但しこの開口部２１の上端が、ガス化室流動床界面、チ
ャー燃焼室流動床界面のいずれの界面よりも上部にまで
達することはない。さらに好ましくは、開口部２１の上
端が、ガス化室流動床の濃厚層の上面、チャー燃焼室流
動床の濃厚層の上面のいずれよりも上部にまで達するこ
とはないようにする。言い換えれば、開口部２１は、常
に濃厚層に潜っているように構成するのが好ましい。即
ち、ガス化室１とチャー燃焼室２とは、少なくともフリ
ーボード部においては、さらに言えば界面より上方にお
いては、さらに好ましくは濃厚層の上面より上方ではガ
スの流通がないように仕切壁により仕切られていること
になる。

【００４１】またチャー燃焼室２と熱回収室３の間の仕
切壁１２はその上端が界面近傍、即ち濃厚層の上面より
は上方であるが、スプラッシュゾーンの上面よりは下方
に位置しており、仕切壁１２の下端は炉底近傍までであ
り、仕切壁１１と同様に下端が炉底に接することはな
く、炉底近傍に濃厚層の上面より上方に達することのな
い開口２２がある。言い換えれば、チャー燃焼室２と熱
回収室３の間は流動層部のみ仕切り壁１２で仕切られて
おり、その仕切り壁１２の炉床面近傍には開口部２２を
有し、チャー燃焼室２の流動媒体は仕切り壁１２の上部
から熱回収室２に流入し、仕切り壁１２の炉床面近傍の
開口部２２を通じて再びチャー燃焼室２に戻る循環流を
有するように構成されている。

【００４２】ガス化室１と熱回収室３の間の仕切壁１３
は炉底から炉の天井にわたって完全に仕切っている。沈
降チャー燃焼室４を設けるべくチャー燃焼室２内を仕切
る仕切壁１４の上端は流動床の界面近傍で、下端は炉底
に接している。仕切壁１４の上端と流動床との関係は、
仕切壁１２と流動床との関係と同様である。沈降チャー
燃焼室４とガス化室１を仕切る仕切壁１５は、仕切壁１
１と同様であり、炉の天井から炉底に向かってほぼ全面
的に仕切っており、下端は炉底に接することはなく、炉
底近傍に第１の開口部２５があり、この開口の上端が濃
厚層の上面より下にある。即ち、第１の開口部２５と流
動床の関係は、開口部２１と流動床の関係と同様であ
る。

【００４３】ガス化室１に投入された廃棄物または固体
燃料ａは流動媒体ｃ１から熱を受け、熱分解、ガス化さ
れる。典型的には、廃棄物または燃料ａはガス化室１で
は燃焼せず、いわゆる乾留される。残った乾溜チャーｈ
は流動媒体ｃ１と共に仕切壁１１の下部にある開口部２
１からチャー燃焼室２に流入する。このようにしてガス
化室１から導入されたチャーｈはチャー燃焼室２で燃焼
して流動媒体ｃ２を加熱する。チャー燃焼室２でチャー
ｈの燃焼熱によって加熱された流動媒体ｃ２は仕切壁１
２の上端を越えて熱回収室３に流入し、熱回収室３内で
界面よりも下方にあるように配設された層内伝熱管４１
で収熱され、冷却された後、再び仕切壁１２の下部開口
２２を通ってチャー燃焼室２に流入する。

【００４４】ここで、熱回収室３は本発明の実施の形態
であるガス供給装置において必須ではない。即ち、ガス
化室１で主として揮発成分がガス化した後に残る主とし
てカーボンからなるチャーｈの量と、チャー燃焼室２で
流動媒体ｃ２を加熱するのに必要とされるチャーの量が
ほぼ等しければ、流動媒体から熱を奪うことになる熱回
収室３は不要である。また前記チャーの量の差が小さけ
れば、例えば、ガス化室１でのガス化温度が高めにな
り、ガス化室１内でのチャー中のカーボンのガス化によ
り、発生するＣＯガスの量が増えるという形で、自動的
に熱バランス状態が保たれる。

【００４５】しかしながら図２に示すように熱回収室３
を備える場合は、チャーの発生量の大きい石炭から、ほ
とんどチャーを発生させない都市ゴミまで、幅広く多種
類の廃棄物または燃料に対応することができる。即ち、
どのような廃棄物または燃料であっても、熱回収室３に
おける熱回収量を加減することにより、チャー燃焼室２
の燃焼温度を適切に調節し、流動媒体の温度を適切に保
つことができる。

【００４６】一方チャー燃焼室２で加熱された流動媒体
ｃ２は仕切壁１４の上端を越えて沈降チャー燃焼室４に
流入し、次いで仕切壁１５の下部にある開口部２５から
ガス化室１に流入する。

【００４７】ここで、各室間の流動媒体の流動状態及び
移動について説明する。ガス化室１の内部で沈降チャー
燃焼室４との間の仕切壁１５に接する面の近傍は、沈降
チャー燃焼室４の流動化と比べて強い流動化状態が維持
される強流動化域１ｂになっている。全体としては投入
された燃料と流動媒体の混合拡散が促進される様に、場
所によって流動化ガスの空塔速度を変化させるのが良
く、一例として図２に示したように強流動化域１ｂの他
に弱流動化域１ａを設けて旋回流を形成させるようにす
る。

【００４８】チャー燃焼室２は中央部に弱流動化域２
ａ、周辺部に強流動化域２ｂを有し、流動媒体およびチ
ャーが内部旋回流を形成している。ガス化室１、チャー
燃焼室２内の強流動化域の流動化速度は５Umf以上、弱
流動化域の流動化速度は５Umf以下とするのが好適であ
るが、弱流動化域と強流動化域に相対的な明確な差を設
ければ、この範囲を超えても特に差し支えはない。チャ
ー燃焼室２内の熱回収室３、および沈降チャー燃焼室４
に接する部分には強流動化域２ｂを配するようにするの
がよい。また必要に応じて炉底には弱流動化域側から強
流動化域側に下るような勾配を設けるのが良い（不図
示）。ここで、Umfとは最低流動化速度（流動化が開始
される速度）を１Umfとした単位である。即ち、５Umfは
最低流動化速度の５倍の速度である。

【００４９】このように、チャー燃焼室２と熱回収室３
との仕切壁１２近傍のチャー燃焼室側の流動化状態を熱
回収室３側の流動化状態よりも相対的に強い流動化状態
に保つことによって、流動媒体は仕切壁１２の流動床の
界面近傍にある上端を越えてチャー燃焼室２側から熱回
収室３の側に流入し、流入した流動媒体は熱回収室３内
の相対的に弱い流動化状態即ち高密度状態のために下方
（炉底方向）に移動し、仕切壁１２の炉底近傍にある下
端（の開口２２）をくぐって熱回収室３側からチャー燃
焼室２の側に移動する。

【００５０】同様に、チャー燃焼室２の本体部と沈降チ
ャー燃焼室４との仕切壁１４近傍のチャー燃焼室本体部
側の流動化状態を沈降チャー燃焼室４側の流動化状態よ
りも相対的に強い流動化状態に保つことによって、流動
媒体は仕切壁１４の流動床の界面近傍にある上端を越え
てチャー燃焼室２本体部の側から沈降チャー燃焼室４の
側に移動流入する。沈降チャー燃焼室４の側に流入した
流動媒体は、沈降チャー燃焼室４内の相対的に弱い流動
化状態即ち高密度状態のために下方（炉底方向）に移動
し、仕切壁１５の炉底近傍にある下端（の開口２５）を
くぐって沈降チャー燃焼室４側からガス化室１側に移動
する。なおここで、ガス化室１と沈降チャー燃焼室４と
の仕切壁１５近傍のガス化室１側の流動化状態は沈降チ
ャー燃焼室４側の流動化状態よりも相対的に強い流動化
状態に保たれている。これにより流動媒体の沈降チャー
燃焼室４からガス化室１への移動を誘引作用により助け
る。

【００５１】同様に、ガス化室１とチャー燃焼室２との
間の仕切壁１１近傍のチャー燃焼室２側の流動化状態は
ガス化室１側の流動化状態よりも相対的に強い流動化状
態に保たれている。したがって、流動媒体は仕切壁１１
の流動床の界面より下方、好ましくは濃厚層の上面より
も下方にある（濃厚層に潜った）開口２１を通してチャ
ー燃焼室２の側に流入する。

【００５２】熱回収室３は全体が均等に流動化され、通
常は最大でも熱回収室に接したチャー燃焼室２の流動化
状態より弱い流動化状態となるように維持される。従っ
て、熱回収室３の流動化ガスの空塔速度は０〜３Umf、
または０〜３Umf程度の間で制御され、流動媒体は緩や
かに流動しながら沈降流動層を形成する。なおここで０
Umfとは、流動化ガスが止まった状態である。このよう
な状態にすれば、熱回収室３での熱回収を最小にするこ
とができる。すなわち、熱回収室３は流動媒体の流動化
状態を変化させることによって回収熱量を最大から最小
の範囲で任意に調節することができる。また、熱回収室
３では、流動化を室全体で一様に発停あるいは強弱を調
節してもよいが、その一部の領域の流動化を停止し他を
流動化状態に置くこともできるし、その一部の領域の流
動化状態の強弱を調節してもよい。

【００５３】廃棄物または燃料中に含まれる比較的大き
な不燃物はガス化室１の炉底に設けた不燃物排出口３３
から排出する。また、各室の炉底面は水平でも良いが、
流動媒体の流れの滞留部を作らないようにするために、
炉底近傍の流動媒体の流れに従って、炉底を傾斜させて
も良い。なお、不燃物排出口３３は、ガス化室１の炉底
だけでなく、チャー燃焼室２あるいは熱回収室３の炉底
に設けてもよい。

【００５４】ガス化室１の流動化ガスとして最も好まし
いのは生成ガスｂを昇圧してリサイクル使用することで
ある。このようにすればガス化室１から出るガスは純粋
に燃料から発生したガスのみとなり、非常に高品質のガ
スを得ることができる。それが不可能な場合は水蒸気、
炭酸ガス（ＣＯ_２）あるいはチャー燃焼室２から得られ
る燃焼排ガス等、できるだけ酸素を含まないガス（無酸
素ガス）を用いるのが良い。ガス化の際の吸熱反応によ
って流動媒体の層温が低下する場合は、必要に応じて高
温の燃焼排ガス、例えば熱分解温度より温度の高い燃焼
排ガスを供給するか、あるいは無酸素ガスに加えて、酸
素もしくは酸素を含むガス、例えば空気を供給して生成
ガスの一部を燃焼させ、層温を維持できるようにしても
良い。チャー燃焼室２に供給する流動化ガスは、チャー
燃焼に必要な酸素を含むガス、例えば空気、酸素と水蒸
気の混合ガスを供給する。燃料ａの発熱量（カロリー）
が低い場合は、混合ガス中の酸素割合を多くする方が好
ましく、純酸素をそのまま供給してもよい。また熱回収
室３に供給する流動化ガスは、空気、水蒸気、燃焼排ガ
ス等を用いる。

【００５５】ガス化室１とチャー燃焼室２の流動床の上
面（スプラッシュゾーンの上面）より上方の部分すなわ
ちフリーボード部は完全に仕切壁１１、１５で仕切られ
ている。さらに言えば、流動床の濃厚層の上面より上方
の部分すなわちスプラッシュゾーン及びフリーボード部
は完全に仕切壁で仕切られているので、チャー燃焼室２
とガス化室１のそれぞれのフリーボード部の圧力のバラ
ンスが多少乱れても、双方の流動層の界面の位置の差、
あるいは濃厚層の上面の位置の差、即ち層高差が多少変
化するだけで乱れを吸収することができる。即ち、ガス
化室１とチャー燃焼室２とは、仕切壁１１、１５で仕切
られているので、それぞれの室の圧力が変動しても、こ
の圧力差は層高差で吸収でき、どちらかの層が開口２
１、２５の上端に下降するまで吸収可能である。従っ
て、層高差で吸収できるチャー燃焼室２とガス化室１の
フリーボードの圧力差の上限値は、互いを仕切る仕切壁
１１、１５の下部の開口２１、２５の上端からの、ガス
化室流動床のヘッドと、チャー燃焼室流動床のヘッドと
のヘッド差にほぼ等しい。

【００５６】以上説明した統合型ガス化炉１０１では、
一つの流動床炉の内部に、ガス化室、チャー燃焼室、熱
回収室の３つを、それぞれ隔壁を介して設け、更にチャ
ー燃焼室とガス化室、チャー燃焼室と熱回収室はそれぞ
れ隣接して設けられている。この統合型ガス化炉１０１
は、チャー燃焼室とガス化室間に大量の流動媒体循環を
可能にしているので、流動媒体の顕熱だけでガス化のた
めの熱量を充分に供給できる。

【００５７】さらに以上の統合型ガス化炉では、チャー
燃焼ガスと生成ガスの間のシールが完全にされるので、
ガス化室とチャー燃焼室の圧力バランス制御がうまくな
され、燃焼ガスと生成ガスが混ざることがなく、生成ガ
スの性状を低下させることもない。

【００５８】また、熱媒体としての流動媒体ｃ１とチャ
ーｈはガス化室１側からチャー燃焼室２側に流入するよ
うになっており、さらに同量の流動媒体ｃ２がチャー燃
焼室２側からガス化室１側に戻るように構成されている
ので、自然にマスバランスがとれ、流動媒体をチャー燃
焼室２側からガス化室１側に戻すために、コンベヤ等を
用いて機械的に搬送する必要もなく、高温粒子のハンド
リングの困難さ、顕熱ロスが多いといった問題もない。

【００５９】以上説明した統合型ガス化炉１０１を、本
発明の第１の実施の形態であるメタノール合成システム
に利用する場合の具体的運転について説明する。統合型
ガス化炉１０１のガス化室１に供給された廃棄物または
燃料ａは、熱分解により可燃性ガスｂ、チャーｈ、灰分
ｆに分解される。ここで、前記の廃棄物または燃料ａと
しては、廃プラスチック、廃タイヤ、カーシュレッダー
ダスト、木質系廃棄物、一般廃棄物ＲＤＦ、石炭、重質
油、タール等、ある程度の高発熱量を有する有機性廃棄
物または燃料であることが望ましい。

【００６０】ガス化室１における熱分解によって生成し
たチャーｈのうち、粒子径が大きく可燃性ガスに同伴さ
れないものは、流動媒体ｃ１とともにチャー燃焼室２に
移送される。チャー燃焼室２では、流動化ガスｇ２とし
て空気や、酸素富化空気または酸素等の有酸素ガスを用
い、チャーｈを完全燃焼させる。チャーｈの燃焼によっ
て発生した熱量の一部は、ガス化室１へ循環して戻され
る流動媒体ｃ２の顕熱としてガス化室１に供給され、ガ
ス化室１における熱分解に必要な熱量として用いられ
る。

【００６１】この方法によれば、ガス化室１で廃棄物ま
たは固体燃料ａの熱分解によって発生した可燃性ガスｂ
すなわち生成ガスと、チャー燃焼室２でチャーｈの燃焼
によって発生した燃焼ガスｅが混ざらないため、高カロ
リーの、液体燃料合成に適した生成ガスが得られる。

【００６２】特に、ガス化室１の流動化ガスｇ１に空気
または酸素ガスを全く含まないようにして、熱分解に必
要な熱量の全量をチャー燃焼室２でのチャーｈの燃焼に
よって発生した熱量を流動媒体の顕熱を介して供給する
ように構成することにより、ガス化室１において部分燃
焼を全くさせることなく、ＣＯ_２、Ｈ_２Ｏ等の燃焼ガ
ス濃度の非常に低い、高カロリーの生成ガスを得ること
ができる。

【００６３】またこのように、液体燃料合成において
は、原料となるガス中の窒素、アルゴン等の不活性ガス
濃度を低く保つことが、液体燃料収率の向上のために重
要である。したがって、ガス化室１の流動化ガスｇ１
に、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスを全く含ま
ないように構成することにより、生成ガスｂ中の窒素ガ
ス、アルゴンガス等の不活性ガス濃度を、廃棄物または
固体燃料ａに含まれる窒素分、アルゴン分に起因する濃
度まで低減することができる。

【００６４】一般の部分燃焼式ガス化炉の場合は、生成
ガスに窒素を混入させないためには、酸化剤として純酸
素を供給する必要があったが、本発明の実施の形態に用
いる統合型ガス化炉１０１を用いた場合、チャー燃焼室
２における酸化剤として空気を用いても、生成ガスｂ側
に空気中の窒素が混ざらないため、酸素製造動力の削減
と、生成ガスｂ中の窒素ガス濃度低減を両立させること
ができ、特に効果的である。

【００６５】以上のように、液体燃料合成においては最
終製品としての液体燃料の種類に応じて、適切な生成ガ
ス中のＨ_２／ＣＯ比が存在する。したがって、第１の実
施の形態では、対象とする廃棄物または固体燃料のＣ／
Ｈ比が、製品としての液体燃料に適した比ではないもの
に対処するため、後段にＣＯ転化装置１０４を設けた。
これにより、生成ガスのＨ_２／ＣＯ比を所定の値とする
ことができる。

【００６６】第１の実施の形態の変形例として、統合型
ガス化炉１０１のガス化室１の流動化ガスｇ１の全部ま
たは一部として、水素ガスまたはメタン、エタン、プロ
パン等の炭化水素ガスまたは炭酸ガスを用いるようにす
れば、生成ガスのＨ_２／ＣＯ比を、目的とする液体燃料
の合成に最適な値とすることができる。このＨ_２／ＣＯ
比の値は、メタノール合成の場合は２以上、ジメチルエ
ーテル合成の場合は１以上にとることが望ましい。

【００６７】この場合、前記水素ガスまたはメタン、エ
タン、プロパン等の炭化水素ガスまたは炭酸ガスは、前
記生成ガスｂを原料とした、液体燃料合成装置２００に
おける液体燃料合成工程において発生する余剰ガスをリ
サイクルして使用してもよい。

【００６８】また、ガス化室１に供給する流動化ガスｇ
１の全部又は一部として、水蒸気、水素ガス、炭化水素
ガス、炭酸ガス及び生成ガスｂからなるグループから選
択された１のガス、または前記グループから選択された
２以上のガスの混合物を主成分とするようにすると、流
動化ガスとして空気を使用しないようにすることが可能
となり、流動化ガスは実質的に窒素ガス及び酸素ガスが
含まれないガスとすることができる。この場合、主成分
とするとは、例えば、特に酸素を実質的に含まないこ
と、空気を実質的に含まないことをいう。また特に、窒
素、アルゴン等の不活性ガスを実質的に含まないことを
いう。実質的に含まないとは、漏れ込み等により不純物
程度に含む場合を除く意味である。炭化水素ガスは、例
えば、メタン、エタン、プロパン等である。これらのガ
スを用いるときは、生成ガス中の水素ガスと一酸化炭素
ガスのモル比を、所定の値に保つことができる。

【００６９】生成ガス中の水素ガスと一酸化炭素ガスの
モル比を調整する上では、図１における精製後のガス３
０１ａの組成を不図示のガス成分測定装置によって測定
し、その結果に基いて流動化ガスｇ１への水素ガス、炭
化水素ガス、炭酸ガス等の添加量を調整するとよい。な
お、ガス成分測定装置による測定箇所は、ガス化炉１０
１の後段から液体燃料装置２００の前段までの間のいず
れの箇所であってもよい。

【００７０】図１に示す実施の形態では、流動化ガスｇ
１としては、主として水蒸気を用いるものとしている。
その水蒸気供給ラインには、調整装置１０９からのライ
ンが合流するように接続されている。前記不図示のガス
成分測定装置からの信号を受信する調整装置１０９に
は、水素ガス、炭化水素ガス、炭酸ガスのラインがそれ
ぞれ接続されており、該信号に応じて水蒸気への水素ガ
ス、炭化水素ガス、炭酸ガスの添加量を調整し、流動化
ガスｇ１の成分を調整することができるようになってい
る。また、脱炭酸装置１０６からのＣＯ_２ガス３０２、
もしくは、水素、一酸化炭素、炭化水素を主成分とする
メタノール合成塔装置からのパージガス３０７ａを調整
装置１０９に供給して蒸気と混合してガス化室１の流動
化ガスとして利用しても良い。このようにすることで、
原料から発生した水素、一酸化炭素、炭化水素、炭酸ガ
スを流動化ガスに利用でき、無駄なく有効に利用でき
る。メタノール合成塔装置からのパージガス３０７ａ
は、水素、一酸化炭素、炭化水素、二酸化炭素を主成分
とするものであってもよい。

【００７１】ここで図３のフローチャートを参照して、
合成装置としてのメタノール合成装置２００の一例を説
明する。この合成装置は、断熱クエンチ型反応装置であ
る。ガス圧縮機１０７により、メタノール合成反応圧力
まで昇圧されたガス３０１ａは、メタノール合成装置２
００に送り込まれる。合成装置２００に送られた圧縮ガ
ス３０１ｂは未反応循環ガス３０７ｂと合流し、循環機
２０２の吸い込み側に供給される。循環機２０２として
は遠心ブロワが用いられる。

【００７２】断熱クエンチ型反応装置では、合成ガスを
反応に必要な温度まで、熱回収器２０３で予熱した後、
全原料合成ガス量の４０〜６０％のガス３０３をメタノ
ール合成塔２０１内の第１触媒層へ供給する。残りのガ
ス３０４はクエンチガスとして、第２触媒層以下の触媒
層の温度を適正な温度に制御するため、各触媒層問へ供
給され、上部触媒層を通過してきたガスと均一に混合さ
れる。これにより触媒層での断熱反応により上昇した反
応ガスの温度を低下させ、次の触媒層の温度は適正に制
御される。熱回収器２０３としては、熱交換器が用いら
れる。

【００７３】メタノール合成塔２０１の出口ガス３０５
の保有熱は、熱回収器２０３において、合成塔２０１へ
供給する原料合成ガス３０３、３０４の予熱や、後述の
蒸留工程で使用する低圧スチームの発生等により熱回収
され、冷却される。この冷却されたガス３０６は、高圧
分離器２０４で、粗メタノール３０８と未反応ガス３０
７に分離される。未反応ガス３０７中に蓄積されるメタ
ン、窒素等の不活性成分の濃度を一定レベルに抑えるた
め、一定量のガスがパージガス３０７ａとして抜き出さ
れる。残りのガス３０７ｂは循環ガスとして、前述のよ
うに圧縮工程から送られてきた合成ガス３０１ｂと一緒
に循環機２０２で圧縮され、熱回収器２０３で予熱され
た後、メタノール合成塔２０１へ供給される。なお、未
反応ガス３０７は、メタノール合成塔２０１に供給され
る水素、一酸化炭素、炭化水素を主成分とするガスであ
る。

【００７４】分離された粗メタノール３０８は蒸留塔２
０５で蒸留工程に供される。粗メタノール３０８は、蒸
留工程を経て製品メタノール３０９に精製される。蒸留
塔２０５は、不図示であるが初留塔と精留塔の２塔から
なる。初留塔はほぼ常圧で運転され、粗メタノールから
ギ酸メチル、ジメチルエーテル、アセトン等の低沸点成
分３１０およびパラフィン類を留去する。精留塔は、ほ
ぼ常圧または０．１ＭＰａ程度の加圧下で運転され、水
および高級アルコール等の高沸点成分３１１を除去し、
製品メタノール３０９が得られる。

【００７５】メタノール合成塔２０１内では、一酸化炭
素と水素を主成分とする合成ガスを、圧力５〜１０ＭＰ
ａ、温度２００〜３００℃の条件下で、銅・亜鉛を主成
分とする触媒上で反応させ、メタノールを合成する。こ
の反応は発熱反応であり、大量の熱が発生する。この反
応熱は、熱回収器２０３で前述のように回収され利用さ
れるが、この反応熱は効率的に除去することが反応効率
を高める上で有効であるため、熱回収のために不図示の
供給管により熱回収器２０３にボイラ水を供給し、反応
熱を中圧の２００℃前後の蒸気として熱回収を行っても
よい。

【００７６】また、メタノール合成反応は平衡反応であ
るため、合成塔２０１を１回通過しただけでは収率はさ
ほど高くないため、前述のように循環機（循環ブロア）
２０２を用いて反応ガスを循環させることが行われる。
この循環系からは、生成したメタノールと、反応に関与
しない窒素・アルゴン等の不活性成分を常に抜き出す必
要がある。不活性ガス成分は、パージガスとして系外に
排出されるが、不活性ガス成分だけを反応系から取り除
くことはできないため、循環ガスを一定量抜き出し、こ
れに含まれる不活性ガス成分の量が投入した量と等しく
なるようにすることで、反応系内の不活性ガス成分濃度
を一定に保つ。

【００７７】抜き出したパージガス３０７ａは、可燃性
成分を多く含んでいるため、燃料として利用することが
可能であるが、その抜き出し量が多い程、本来メタノー
ル合成に用いるべき有効成分を抜き出してしまっている
ことになるので、メタノール収率が低下する。したがっ
て、最初の合成ガスには不活性ガス成分はできるだけ含
まれていない方が望ましい。

【００７８】以上では、メタノールを例にとって合成ガ
スからの液体燃料合成プロセスについて説明したが、ガ
ソリン、灯油、軽油、後述のジメチルエーテル等の他の
種類の燃料であっても、触媒種や反応条件が一部異なる
だけで、プロセスの基本的構成はほぼ同様である。

【００７９】ガソリン、灯油、軽油等の炭化水素燃料合
成の場合は、鉄系触媒またはコバルト系触媒が用いられ
る。鉄系触媒の場合には、一般に２５０〜３５０℃、
２．０〜４．０ＭＰａで反応が行われる。またコバルト
系媒の場合には、２２０〜２５０℃、０．５〜２．０Ｍ
Ｐａで反応が行われる。これは、フィッシャー・トロプ
シュ反応とよばれるもので、メタノール合成に比べると
やや圧力が低いが、温度条件はほぼ同等である。なおこ
のプロセスでは、ガソリン、灯油、軽油等の各種の炭化
水素燃料が混合して得られるので、蒸留装置を多段とす
ることにより、ガソリン、灯油、軽油等を分離して得る
ことができる。

【００８０】上記いずれのプロセスにおいても、その特
性から、効率よく液体燃料合成を行うためには、以下が
求められる。まず第１に、合成ガスの発熱量が高いこ
と、即ち有効な成分であるＨ_２、ＣＯガスの濃度が高い
ことが必要である。これは余剰なガス成分、特にＣ
Ｏ_２、Ｈ_２Ｏ等の燃焼ガス成分を多く含まないことを意
味し、部分燃焼ガス化の場合には部分燃焼割合をできる
だけ下げることが特に重要である。

【００８１】第２に、窒素、アルゴンなどの不活性ガス
濃度はできるだけ低い方が望ましい。これらは液体燃料
合成工程の前で除去することが困難であるため、反応系
の循環ガスに同伴させてパージガスとして除去する。そ
のため、不活性ガスが多いと反応に有効な成分（Ｈ_２、
ＣＯ等）を抜き出す量も多くなり、最終的な液体燃料の
収率を低下させる原因となる。

【００８２】以上の２点は、「反応に余剰なガス成分は
できるだけ少ないことが良い」ことを意味している。こ
れは、余剰なガス成分が少ないほど、生成ガスの圧縮動
力を低減でき、プロセスのエネルギー効率を高めること
ができることからも重要である。

【００８３】第３に、合成ガスのＨ_２／ＣＯ比が適正な
値である必要がある。量論的には、メタノール合成の場
合はＨ_２／ＣＯ＝２、ジメチルエーテル合成の場合はＨ
_２／ＣＯ＝１であれば、最も反応効率が高くなる。Ｈ_２
／ＣＯ比がこれより低い場合は、ＣＯ転化工程によりＨ
_２／ＣＯ比を調整する必要があるが、これより高い場合
には、ＣＯ転化工程は不要であり、コストダウンが可能
である。

【００８４】第４に、合成ガス中の塩素分、硫黄分、ダ
スト分などの不純物成分はできるだけ低いことが望まし
い。これにより、洗浄工程、脱硫工程等のコストダウン
を図ることができる。

【００８５】以上に加えて、液体燃料合成反応は通常発
熱反応であり中圧の蒸気が回収可能であること、また最
終製品の蒸留工程では熱源として低圧の蒸気を必要とす
ることを考慮し、ガス化工程も含めたプロセス全体で最
大限に熱利用を可能とするようにプロセスを構成するこ
とが、エネルギー効率を高める上で重要となる。

【００８６】図４のフロ−チャートを参照して、システ
ム内で熱利用を最大限に効率化することを目的とした、
本発明の第２の実施の形態であるメタノール合成システ
ムを説明する。第１の実施の形態と共通な部分について
は重複した説明を省略する。

【００８７】本実施の形態のシステムは、燃焼室２から
排出される燃焼ガスｅから熱を回収する廃熱ボイラ１１
１と、廃熱ボイラ１１１で発生した水蒸気３２２、及び
熱回収室３で発生した水蒸気３２５を貯留する高圧蒸気
溜１１２を備える。この高圧蒸気の温度は、約３００℃
〜５００℃、好ましくは４００℃程度であり、圧力は約
３〜１０ＭＰａ、好ましくは４ＭＰａ程度である。廃熱
ボイラ１１１には、不図示のボイラフィードポンプで加
圧されたボイラ給水３２１が給水される。また熱回収室
３の層内伝熱管４１には、不図示のボイラフィードポン
プで加圧されたボイラ給水３２４が給水される。

【００８８】本システムは、さらに高圧蒸気溜１１２か
らの高圧蒸気３２６を駆動源とする蒸気タービン１１
３、蒸気タービン１１３により駆動されて発電する発電
機１１４を備える。蒸気タービン１１３は抽気蒸気ター
ビンであり、中間段から低圧蒸気３２７を抽気する。

【００８９】発電機１１４による発電電力３３１は、生
成ガス圧縮機１０７を駆動する電動機１０８に送られ
る。このように、電力３３１は、電動機１０８用の動力
を主とする本プロセス内の所要動力をまかなう。

【００９０】もちろん、蒸気タービン１１３の出力軸を
ガス圧縮機１０７の動力軸に直結して、蒸気タービン１
１３によってガス圧縮を行ってもよい。しかしながら、
廃棄物の投入量や液体燃料合成量は変動し得るが、これ
に対応するためには、発電機１１４と電動機１０８を用
いる方が好ましい。即ち、発電装置１１４を有すれば、
余剰電力を外部に送電する等の手法をとることができ、
システム内の所要動力の変動に対応することが容易であ
る。

【００９１】蒸気タービン１１３からは低圧の１５０℃
前後の蒸気を抽気し、これを液体燃料の蒸留工程におけ
る低温の熱源として利用する。蒸気タービン１１３によ
る発電を行う場合、通常復水器における低温廃熱が大量
に存在するため、このような低圧の蒸気を大量に抽気利
用しても、発電効率はさほど低下せず、プロセス全体で
の熱効率向上に直接的な効果がある。

【００９２】さらにメタノール合成装置（特に熱回収器
２０３（図３参照））からは、２００℃前後の蒸気が回
収できる。これは、約１．２〜１．６ＭＰａ、好ましく
は１．５ＭＰａ前後の中圧蒸気として回収することで、
統合型ガス化炉１０１のガス化室１における流動化ガス
ｇ１として用いるのが特にふさわしい。または、給水圧
力を約３〜１０ＭＰａ、好ましくは４ＭＰａ程度に高め
ることで、２００℃前後の圧縮水として熱量を回収し、
これを統合型ガス化炉１０１の熱回収室３、あるいは廃
熱ボイラ１１１の一部に導入することでさらに加熱し、
約３〜１０ＭＰａ、好ましくは４ＭＰａ程度の高圧蒸気
として回収し、蒸気タービン１１３に供給することで、
発電利用することもできる。

【００９３】以上のように本実施の形態によれば、液体
燃料合成工程で必要となる電力源あるいは熱源として、
統合型ガス化炉１０１に設けた熱回収室３及び、チャー
燃焼室２からの燃焼ガスｅから熱回収を行う廃熱ボイラ
１１１において発生した蒸気３２２を利用することとし
たものである。

【００９４】前記のように、液体燃料合成は高圧下で行
われるため、生成ガスｂの圧縮に多大な動力を必要とす
ることが多い。一方、燃料合成の最終工程では蒸留によ
り不純物との分離を行うが、この蒸留工程では比較的低
温、一般には１５０℃前後の低温の熱量を大量に必要と
する。Ｈ_２、ＣＯを主体とする合成ガスからの液体燃料
合成反応は一般に発熱反応であるため、反応装置を工夫
することによりこの反応熱を蒸気として回収することが
可能である。例えばメタノール合成の場合、反応は約２
００〜３００℃で行われるため、２００℃前後の中圧蒸
気が回収できる。これを前記の蒸留工程の熱源として利
用するのはエネルギーのカスケード利用上好ましくな
い。第２の実施の形態は、以上のような問題を解決し、
システム内で熱利用を最大限に効率化することを可能と
する。

【００９５】また、第２の実施の形態及び図４には示し
ていないが、対象とする処理物の含水率が比較的高い場
合には、低圧蒸気または中圧蒸気の一部を原料の乾燥源
として用いることもできる。特に、エネルギーのカスケ
ード利用の観点からは、乾燥熱源としては１５０℃程度
の低圧蒸気が好ましい。前述したように、低圧蒸気の利
用は復水器での低温廃熱を減らす効果があるため、発電
効率はさほど低下しない。このように構成すると、原料
水分の低下により冷ガス効率が向上するため、液体燃料
の回収量を増大させることができる他、プロセス全体で
の熱効率向上にも効果がある。

【００９６】図５に、本発明による第３の実施の形態で
ある液体燃料合成システムとしてのジメチルエーテル合
成システムのフローチャートを示す。本実施の形態で
は、廃棄物または固体燃料をガス化する統合型ガス化炉
１０１と、ガス化炉１０１において発生した生成ガスｂ
を洗浄するガス洗浄装置１０３と、洗浄したガスを利用
したＤＭＥ（ジメチルエーテル）合成装置４００と、Ｄ
ＭＥ合成装置４００からの余剰ガスとしてのパージガス
５０７ａの少なくとも一部を、高温洗浄液１１６と接触
させて加湿する調整装置としての加湿装置１１５と、を
含んで構成されるシステムである。パージガス５０７ａ
は、水素、一酸化炭素、炭化水素、二酸化炭素を主成分
とするこのシステムにおける流動化ガスｇ１は、図５に
示す蒸気供給ライン１１８から供給される水蒸気のみで
あってもよく、あるいはパージガス５０７ａのみであっ
てもよい。さらにこのシステムにおける流動化ガスｇ１
は、蒸気供給ライン１１８から供給される水蒸気にパー
ジガス５０７ａが添加されたものであってもよく、ある
いは図５に示すように蒸気供給ライン１１８から供給さ
れる水蒸気に、加湿装置１１５で加湿された水蒸気を含
むパージガス５０７ａが添加されたものであってもよ
い。統合型ガス化炉１０１には、ガス化室１から抜き出
された流動媒体ｃ３と不燃物ｄを分級する分級装置１０
２が設置されている。なお、ここでは液体燃料合成シス
テムの一例としてジメチルエーテル合成システムについ
て説明するが、同様なシステムは、前述のガソリン等、
他の液体燃料の合成に用いることもできる。また、本実
施の形態では、統合型ガス化炉１０１、分級装置１０２
は、前述の第１の実施の形態と同一である。

【００９７】本実施の形態のジメチルエーテル合成シス
テムは、生成ガスｂを発生する統合型ガス化炉１０１、
生成ガスｂを洗浄するガス洗浄装置１０３、洗浄された
ガスから硫黄分を除去する脱硫装置１０５、脱硫された
ガスについてＣＯ転化するＣＯ転化装置１０４が、生成
ガスｂの流路に沿って、設置されている。さらに、ＣＯ
転化されたガス５０１ａを圧縮するガス圧縮機１０７及
び圧縮されたガス５０１ｂを用いてジメチルエーテルを
合成するジメチルエーテル合成装置４００が設置されて
いる。

【００９８】ジメチルエーテル合成装置４００から排出
されるガスは、未反応の、水素、一酸化炭素、炭化水素
と、反応生成物である炭酸ガスとを含んでいる。この排
出ガスは、その一部が合成装置４００内で循環ガス５０
７ｂとして利用される一方、残りはパージガス５０７ａ
として加湿装置１１５に導かれる。加湿装置１１５にお
いては、ガス洗浄装置１０３からの高温洗浄液１１６と
接触し、パージガス５０７ａは加湿される。加湿された
ガスはガス化剤として統合型ガス化炉１０１のガス化室
１に供給される。加湿装置１１５において、高温洗浄液
１１６はパージガス５０７ａに顕熱を奪われ冷却され
て、低温洗浄液１１７となり、排出される。加湿装置１
１５から排出された低温洗浄液１１７はガス洗浄装置１
０３に戻される。ここで、ガス洗浄装置１０３における
熱収支を考える。高温の生成ガスｂは、ガス洗浄装置１
０３に流入し、低温の洗浄液１１７と向流接触し、熱交
換が行われ、生成ガスｂは冷却されて顕熱を失い、低温
洗浄液１１７は加温されて顕熱を得る。すなわち、生成
ガスｂの顕熱が洗浄液に移行する。高温洗浄液１１６の
顕熱は、加湿装置１１５でパージガス５０７ａに回収さ
れ、高温化されたパージガス５０７ａは、流動化ガスｇ
１としてガス化室１に送られる。すなわち、ガス洗浄装
置１０３で生成ガスｂが失った顕熱は、洗浄液１１６、
１１７とパージガス５０７ａを介してガス化室１で回収
され、ガスの顕熱は有効に利用される。

【００９９】統合型ガス化炉１０１のガス化室１に供給
された原料ａは、該ガス化室１内で熱分解ガス化され、
熱分解ガス化ガスとチヤーとを生成する。生成した生成
ガスｂはガス洗浄装置１０３に導かれ、洗浄される。

【０１００】図６に示すように、該ガス洗浄装置１０３
の１例として、湿式洗浄塔１０３Ａがある。湿式洗浄塔
１０３Ａは、ガス出口部１２３と、ミストセパレータ１
２２と、充填層１２１と、集液器１２４と、沈降部１１
８とを含んで構成される。湿式洗浄を採用することによ
り、生成ガスｂと洗浄液１１７とを向流接触させ、生成
ガスｂ中の塩化水素や硫化水素などの酸性ガスを吸収除
去できる。したがって、洗浄液１１６には苛性ソーダな
どのアルカリを混入したものを用いてもよく、洗浄液１
１６が酸性ガスの吸収により酸性となることを防ぐこと
により、機器の腐食を低減することも可能である。

【０１０１】図に示した湿式洗浄塔１０３Ａは、塔上部
から洗浄液１１７を、塔中間部から生成ガスｂを供給
し、中央部の充填層１２１にて交流接触するものであ
る。充填層１２１を通り、洗浄液１１７によって洗浄さ
れた生成ガスｂは、塔上部に設けられたミストセパレー
タ１２２にて、同伴するミストを除去され、塔最上部に
設けられたガス出口部１２３から排出され次工程に送ら
れる。生成ガスｂ中にダストｆ等の固形分が含まれる場
合には、ダストｆ等の固形分は生成ガスｂが充填層１２
１を通過する過程で洗浄液１１６側に移行し、生成ガス
ｂは、清浄なガスとなる。

【０１０２】ガス化炉１０１から供給される生成ガスｂ
は、高温であるが、湿式洗浄塔１０３Ａにて低温の洗浄
液１１７と接触することでその顕熱は洗浄液１１７に移
行し、低温の低温洗浄液１１７は高温化し、高温洗浄液
１１６となる。高温化した高温洗浄液１１６は、集液器
１２４から塔下部の沈降部１１８に送られ、沈降部１１
８で液中に含まれる固形分を沈殿分離され、分離された
固形分は濃縮して塔下部から排出される。固形分の沈降
分離においては液の上昇速度が遅いほど細かい粒子の分
離が可能となるため、塔下部の沈降部１１８の径は広い
方が望ましい。固形分を分離された洗浄液は、高温洗浄
液１１６として加湿装置１１５に供給される。沈降部１
１８に堰１１９Ａを設置し液オーバーフロー部１１９を
設け、オーバーフローした清浄な洗浄液のみを高温洗浄
液１１６として加湿装置１１５に供給することで、送液
系の閉塞等のトラブルを回避することが可能である。

【０１０３】図５に示すように、ガス洗浄装置１０３に
て洗浄された生成ガスｂは、脱硫装置１０５に送られ、
脱硫装置１０５にてガス洗浄装置１０３で除去されなか
った硫黄化合物が除去され、ＣＯ転化装置１０４に送ら
れる。

【０１０４】ジメチルエーテル合成の場合、ガス中のＨ
_２／ＣＯ比は、前述のように１以上であることが望まし
いが、脱硫後のガス中のＨ_２／ＣＯ比をこの適正な値と
するために、ＣＯ転化を行う。ＣＯ転化装置１０４で
は、生成ガスｂ中のＣＯと水蒸気との反応により、Ｈ_２
とＣＯ_２に転化する。ＣＯ転化装置１０４を出たガス
は、ガス圧縮機１０７により昇圧され、ＤＭＥ合成装置
４００に供給される。

【０１０５】ジメチルエーテル合成プロセスは大きくわ
けて２つの方法がある。１つは合成したメタノールの脱
水反応によるものであり、この方法の場合、前述のメタ
ノール合成方法と同じシステムに脱水触媒装置を付加し
たシステムとなる。反応条件もメタノール合成プロセス
と同じ（温度２５０〜３００℃、圧力５〜１０ＭＰ
ａ）である。もう１つの方法は、直接合成法であり、２
５０〜２８０℃、３〜７ＭＰａの条件が適しており、特
に２６０℃、５ＭＰａで高い選択性を示す。

【０１０６】図７に、ジメチルエーテル合成プロセスの
１つである直接合成法の場合のＤＭＥ合成装置４００の
一例を示す。ＤＭＥ合成装置４００は、ＤＭＥ合成塔装
置４０１、冷却装置４０２、気液分離器４０３、ＤＭＥ
蒸留装置４０４、および循環機４０５（例えば遠心ブロ
ア）を含んで構成される。この合成装置４００はスラリ
ー床反応装置である。ガス圧縮機１０７によりジメチル
エーテル合成圧力にまで昇圧されたガス５０１ｂは、ジ
メチルエーテル合成塔装置４０１の塔底部に送りこまれ
る。ジメチルエーテル合成塔装置４０１で反応した後の
ガスはジメチルエーテル合成塔装置４０１の塔最上部か
ら全量、冷却装置４０２に送りこまれて冷却され、製品
であるジメチルエーテルと副生成物であるメタノールは
液化され、冷却装置４０２から気液分離装置４０３の最
上部に送りこまれる。気液分離装置４０３において液成
分である粗ジメチルエーテル５０８とガス成分に分離さ
れ、液成分は気液分離装置４０３の底部からジメチルエ
ーテル蒸留装置４０４の中間部に送られる。ジメチルエ
ーテル蒸留装置４０４では、製品であるジメチルエーテ
ル５０９と、副生成物であるメタノール５１０、水とを
蒸留により分離し、ジメチルエーテル５０９を最上部か
ら、メタノール５１０や水を底部から、回収する。

【０１０７】一方、気液分離装置４０３で分離されたガ
ス成分の一部は循環機４０５によって循環され、循環ガ
ス５０７ｂとしてガス圧縮機１０７で昇圧されたガス５
０１ｂとともにジメチルエーテル合成塔装置４０１ヘ供
給される。また、残りのガスはパージガス５０７ａとし
てジメチルエーテル合成装置４００外へ送り出される。

【０１０８】図５に示すように、送り出されたパージガ
ス５０７ａの少なくとも一部は加湿装置１１５に導か
れ、高温洗浄液１１６との接触により加湿される。パー
ジガス５０７ａの一部を加湿装置１１５に導いてもよ
い。加湿装置１１５に導かれないパージガス５０７ａは
系外に排出してもよい。加湿されたガスはガス化剤ｇ１
として統合型ガス化炉１０１のガス化室１に供給され
る。すなわち、本実施の形態においては、ジメチルエー
テル合成装置４００で未反応ガスとして液成分と分離回
収されたガスのうち、統合型ガス化炉１０１にて原料を
ガス化するのに必要なガスを加湿装置１１５にて加湿し
た後に供給するものである。ジメチルエーテル合成用ガ
スとしてはＨ_２／ＣＯ比が１以上であることが望ましい
が、生成ガスｂのＨ_２／ＣＯ比が１を超える場合には、
ジメチルエーテル合成工程で生成するＣＯ_２を含んだ未
反応ガスを加湿してガス化室１のガス化剤として用いる
ことで生成ガスｂをＣＯリッチなガスとし、Ｈ_２／ＣＯ
比を１に近づけることが可能である。最適な生成ガスｂ
中のＨ２とＣＯのモル比となるように加湿装置１１５に
供給されるパージガス５０７ａの量を調整することがで
きる。ガス化炉１０１の後段からジメチルエーテル合成
装置４００の前段までのいずれかの箇所にガス成分測定
装置を設け、そのガス成分測定装置での測定結果に基づ
いてパージガス５０７ａの供給量を調整することができ
る。すなわち、加湿装置１１５は生成ガスのＨ_２／ＣＯ
モル比調整機能を有する。

【０１０９】加湿装置１１５には、図６の洗浄装置と同
様の充填層装置を用いてもよく、パージガス５０７ａと
洗浄装置１０３からの高温洗浄液１１６とを向流接触さ
せることでガス化室１の流動化ガスｇ１として供給する
パージガス５０７ａを加湿することができる。高温洗浄
液１１６と接触して加湿装置１１５から排出されるガス
は、その排出温度での飽和蒸気圧に相当する分の水蒸気
を含んだガスとなる。したがって、高温洗浄液１１６の
温度が高いほど多くの水蒸気を含んだガスとすることが
できる。

【０１１０】図４に示した第２の実施の形態と同様に、
本実施の形態においても、統合型ガス化炉１０１のチャ
ー燃焼室２から排出される燃焼ガスｅから熱を回収する
廃熱ボイラ１１１、廃熱ボイラ１１１で発生した蒸気を
貯める高圧蒸留溜１１２を備えるようにしてもよい。こ
のようにするとシステム内で熱利用を効率よく行うこと
ができる。

【０１１１】以上本実施の形態によれば、ガス化室１で
発生した生成ガスｂと、チャー燃焼室２で発生した燃焼
ガスｅとが分離されるので、ジメチルエーテル合成に適
した高カロリーの生成ガスｂを得ることができ、ガス洗
浄装置１０３、脱硫装置１０５により生成ガスｂの塩化
水素、硫化化合物等を除去し、ＣＯ転化装置１０４およ
び加湿装置１１５のＨ_２／ＣＯモル比調整機能により生
成ガスｂ中のＨ_２／ＣＯモル比を適正な値とし、加湿装
置１１５により加湿された少なくとも一部のパージガス
５０７ａを水蒸気に添加し、パージガス５０７ａが添加
された水蒸気を流動化ガスｇ１としてガス化室１に送り
込むことができ、ガス洗浄装置１０３で生成ガスｂが失
った顕熱を洗浄液１１６、１１７とパージガス５０７ａ
を介してガス化室１で回収できるので、効率よくジメチ
ルエーテルを製造することが可能なジメチルエーテル合
成システムを提供することができる。

【０１１２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高温の流
動媒体を内部で流動させるガス化室を備えるので、被処
理物をガス化して水素と一酸化炭素を主成分とする生成
ガスを発生することができ、高温の流動媒体を内部で流
動させチャーを燃焼させるチャー燃焼室を備えるので、
流動媒体を加熱することができ、発生した生成ガスを用
いる合成装置を備えるので液体燃料を合成することがで
き、第１の仕切壁を有するのでガス化室とチャー燃焼室
とはそれぞれの流動床の界面より鉛直方向上方において
はガスの流通がないよう仕切ることができ、第１の仕切
壁の下部にはガス化室とチャー燃焼室とを連通する連通
口が形成されているので、連通口を通じてチャー燃焼室
側からガス化室側へチャー燃焼室で加熱された流動媒体
を移動させることができる。

【０１１３】この構成によれば、ガス化室で発生した生
成ガスと、チャー燃焼室で発生した燃焼ガスとが分離さ
れるので、高カロリーの液体燃料合成に適した生成ガス
を得ることができ、高効率で液体燃料を製造することの
できる液体燃料合成システムを提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態であるメタノール合
成システムのフロー図である。

【図２】本発明の実施の形態で用いる統合型ガス化炉の
概念的断面図である。

【図３】本発明の実施の形態で用いるメタノール合成装
置の一例のフロー図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態であるメタノール合
成システムのフロー図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態であるジメチルエー
テル合成システムのフロー図である。

【図６】図５のジメチルエーテル合成システムに用いら
れるガス洗浄装置１０３の構成を示すブロック図であ
る。

【図７】図５のジメチルエーテル合成システムに用いら
れるＤＭＥ合成装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ガス化室２燃焼室３熱回収室１０１統合型ガス化炉１０３ガス洗浄装置１０４ＣＯ転化装置１０５脱硫装置１０６脱炭酸装置１０７ガス圧縮機１０８電動機１０９調整装置１１１廃熱ボイラ１１２高圧蒸気溜１１３蒸気タービン１１４発電機１１５加湿装置１１６（高温）洗浄液１１７（低温）洗浄液１１８蒸気供給ライン２００メタノール合成装置２０１メタノール合成塔２０３熱回収装置３０１ｂ圧縮ガス３０７ａパージガス３０９メタノール４００ジメチルエーテル合成装置４０１ジメチルエーテル合成塔装置４０２冷却装置４０３気液分離器４０４ジメチルエーテル蒸留装置４０５循環機５０１ｂ圧縮ガス５０７ａパージガス５０９ジメチルエーテル５１０メタノールｂ生成ガスｅ燃焼ガスｇ１流動化ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１０Ｊ 3/54 Ｃ１０Ｊ 3/54 ＫＬＭＺＣ１０Ｋ 1/10 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＣ１０Ｋ 1/10 ３０３Ｌ (72)発明者岩楯由貴東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者佐々木香織東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内Ｆターム(参考） 4D004 AA07 AA11 AA12 AA28 AA46 AC05 BA03 CA27 CA28 CB05 CC02 CC03 4H013 BA02 4H060 AA01 BB02 BB03 BB23 CC03 CC04 DD11 DD24 EE01 EE03 GG08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高温の流動媒体を内部で流動させ、第１
の界面を有するガス化室流動床を形成し、前記ガス化室
流動床内で被処理物をガス化して水素と一酸化炭素を主
成分とする生成ガスを発生するガス化室と；高温の流動
媒体を内部で流動させ、第２の界面を有するチャー燃焼
室流動床を形成し、前記ガス化室でのガス化に伴い発生
するチャーを前記チャー燃焼室流動床内で燃焼させ前記
流動媒体を加熱するチャー燃焼室と；前記ガス化室で発
生した生成ガスを用いて液体燃料を合成する合成装置と
を備え；前記ガス化室と前記チャー燃焼室とは、前記そ
れぞれの流動床の界面より鉛直方向上方においてはガス
の流通がないように第１の仕切壁により仕切られ、前記
第１の仕切壁の下部には前記ガス化室と前記チャー燃焼
室とを連通する連通口であって、該連通口の上端の高さ
は前記第１の界面および第２の界面以下である連通口が
形成され、該連通口を通じて、前記チャー燃焼室側から
前記ガス化室側へ前記チャー燃焼室で加熱された流動媒
体を移動させるように構成された；液体燃料合成システ
ム。
【請求項２】前記ガス化室には前記流動床を流動化す
る流動化ガスを供給するように構成され、該流動化ガス
は、水蒸気、水素ガス、炭化水素ガス、炭酸ガス及び前
記生成ガスからなるグループから選択された１のガス、
または前記グループから選択された２以上のガスの混合
物を主成分とする、請求項１に記載の液体燃料合成シス
テム。
【請求項３】前記流動化ガスとして、水蒸気を主に用
い、前記水蒸気に、水素ガス、炭化水素ガス、炭酸ガス
のうちいずれか１種以上のガスを混合して用いるように
構成され、前記水蒸気への前記１種以上のガスの添加量
を調整する調整装置を備える、請求項２に記載の液体燃
料合成システム。
【請求項４】前記調整装置は、前記生成ガス中の水素
ガスと一酸化炭素ガスのモル比が２〜５となるように調
整するように設定された、請求項３に記載の液体燃料合
成システム。
【請求項５】前記調整装置は、前記生成ガス中の水素
ガスと一酸化炭素ガスのモル比が０．７〜２となるよう
に調整するように設定された、請求項３に記載の液体燃
料合成システム。
【請求項６】前記液体燃料合成システムは、水素ガ
ス、炭化水素ガス、炭酸ガスのうち１以上のガスを余剰
ガスとして発生し、前記余剰ガスを前記ガス化室の流動
化ガスとして用いるように構成された、請求項２乃至請
求項５のいずれか１項に記載の、液体燃料合成システ
ム。
【請求項７】前記チャー燃焼室に接して設けられた熱
回収室を備え；前記チャー燃焼室と前記熱回収室との間
には前記チャー燃焼室流動床の流動層部を仕切る第２の
仕切壁が設けられ、該第２の仕切壁の下部には開口部が
形成され、チャー燃焼室の流動媒体は前記第２の仕切壁
の上部から前記熱回収室に流入し、前記開口部を通じて
前記チャー燃焼室に戻る循環流が形成されるように構成
された；請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の
液体燃料合成システム。
【請求項８】前記ガス化室と前記合成装置との間に、
前記生成ガスを洗浄するガス洗浄装置を備える、請求項
３乃至請求項７のいずれか１項に記載の、液体燃料合成
システム。
【請求項９】前記調整装置は、前記生成ガスを洗浄し
た後の高温洗浄液を前記洗浄装置から導入し、前記高温
洗浄液を熱源として用いて、前記１種以上のガスを加湿
するよう構成された、請求項８に記載の液体燃料合成シ
ステム。