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JP2006193563A - Fuel gas-purifying apparatus - Google Patents

Fuel gas-purifying apparatus Download PDF

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JP2006193563A JP2005004526A JP2005004526A JP2006193563A JP 2006193563 A JP2006193563 A JP 2006193563A JP 2005004526 A JP2005004526 A JP 2005004526A JP 2005004526 A JP2005004526 A JP 2005004526A JP 2006193563 A JP2006193563 A JP 2006193563A
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茂男 伊藤
Hiromitsu Matsuda
裕光 松田
Makoto Nunokawa
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哲正 山口
Hiroyuki Akiyasu
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel gas-purifying apparatus which can purify a fuel gas used as a fuel from a raw material containing many impure components. <P>SOLUTION: This fuel gas-purifying apparatus comprises an impurity-solidifying device 3 for blowing a removing agent into a raw material gas 2 to solidify impurities, a physical filtration device 6 for physically filtering off the impurities solidified on at least an impurity-solidifying device 3, and an adsorbing removing device 8 for flowing the impurity-removed raw material gas 2 to adsorb and remove the impurities with an adsorbing agent. By the dry method, many impurities contained in a raw material produced from various raw materials can be removed to give a fuel gas 9 capable of being applied to many purposes. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ガス温度を露点以下に下げない乾式法により原料ガスから不純物を除去して燃料ガスとする燃料ガス精製設備に関する。   The present invention relates to a fuel gas refining facility that removes impurities from a raw material gas by a dry method that does not lower the gas temperature below the dew point to obtain fuel gas.

近年、資源の有効利用や廃棄物の減量化が求められており、バイオマスから製造した原料ガスや廃棄物から製造した原料ガスを燃料ガスとすることが考えられている。多様な燃料ガスには環境に影響を与える不純物が含まれているため、多成分の不純物を除去して品質を高める、いわゆる燃料ガスの精製技術が従来から提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。   In recent years, effective use of resources and reduction of waste have been demanded, and it is considered that raw material gas produced from biomass or raw material gas produced from waste is used as fuel gas. Since various fuel gases contain impurities that affect the environment, so-called fuel gas refining techniques have been proposed in the past to remove multi-component impurities and improve quality (for example, Patent Document 1). 2).

例えば、特許文献1では、湿式のガス精製を用いて、還元性ガス中の不純物を除去する有機性廃棄物の資源化方法及び資源化装置が提案されている。即ち、特許文献1で開示された技術は、アルカリ洗浄液を用いたスクラバによる水溶性の酸性ガス及びダストの除去、シフト反応装置(触媒反応器)によるCOのHへの変換、湿式脱硫装置によるHSやCOの除去、という工程を備えている。この技術では、廃棄物のガス化装置から、Hを含むアンモニア合成プロセス向けとしてアンモニア合成に適した組成の燃料ガスが得られる。 For example, Patent Document 1 proposes a method and apparatus for recycling organic waste that removes impurities in the reducing gas using wet gas purification. That is, the technique disclosed in Patent Document 1 is based on the removal of water-soluble acidic gas and dust by a scrubber using an alkaline cleaning liquid, the conversion of CO to H 2 by a shift reaction apparatus (catalytic reactor), and the wet desulfurization apparatus. A process of removing H 2 S and CO 2 is provided. In this technique, a fuel gas having a composition suitable for ammonia synthesis is obtained from a waste gasifier for an ammonia synthesis process containing H 2 .

また、特許文献2では、還元性ガス中の不純物を除去するガス精製方法及びガス精製設備が提案されている。即ち、特許文献2で開示された技術は、石炭ガス化ガスに含まれる塩化水素並びにアンモニアを、低温度における塩化アンモニウム精製反応によって固体として除去する技術である。この技術は、石炭ガス化ガスを燃料ガスとして適用できるようにしたものである。   Patent Document 2 proposes a gas purification method and gas purification equipment for removing impurities in the reducing gas. That is, the technique disclosed in Patent Document 2 is a technique for removing hydrogen chloride and ammonia contained in the coal gasification gas as solids by an ammonium chloride purification reaction at a low temperature. This technology makes it possible to apply coal gasification gas as fuel gas.

一方、大気に放出される排気ガスから環境に影響を与える多成分の不純物を除去する排ガス処理装置としては、例えば、特許文献3、特許文献4が知られている。排ガス処理の分野は、特定の成分が環境に排出されないことが第1の目的であるため、処理後のガスの品質には関知していない。この点において、処理後のガスの品質を向上させることが第一の目的である燃料ガス精製とは技術的な思想が相違する。   On the other hand, Patent Document 3 and Patent Document 4 are known as exhaust gas treatment apparatuses that remove multi-component impurities that affect the environment from exhaust gas released to the atmosphere. The field of exhaust gas treatment is not concerned with the quality of the gas after treatment because the first purpose is that specific components are not discharged into the environment. In this respect, the technical idea is different from fuel gas refining, whose primary purpose is to improve the quality of the gas after treatment.

特開平10−236801号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-236801 特開平11−57402号公報JP-A-11-57402 特開平8−28856号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-28856 特開2004−167388号公報JP 2004-167388 A

燃料ガスの精製技術の分野においては、特許文献1で提案されているように、不純物を除去してHを含むアンモニア合成プロセス向けとしてアンモニア合成に適した組成の燃料ガスを得ること、即ち、特定の組成の燃料ガスを得る技術が知られている。このため、環境に影響を与える不純物を除去して用途を特定した燃料ガスを得ることはできるが、精製された燃料ガスを、例えば、溶融炭酸塩形燃料電池の燃料ガス、燃焼タービンの燃料ガス、あるいは化学合成用の原料ガスといった種々の用途に用いることができないのが実情であった。 In the field of fuel gas refining technology, as proposed in Patent Document 1, to obtain a fuel gas having a composition suitable for ammonia synthesis for an ammonia synthesis process containing H 2 by removing impurities, that is, A technique for obtaining a fuel gas having a specific composition is known. For this reason, it is possible to obtain a fuel gas whose use is specified by removing impurities that affect the environment, but the refined fuel gas can be used as a fuel gas for a molten carbonate fuel cell, a fuel gas for a combustion turbine, for example. In reality, it cannot be used for various applications such as a raw material gas for chemical synthesis.

ここで、本明細書では、燃料ガスの定義としては、例えば、溶融炭酸塩形燃料電池に適用される電池反応用の燃料ガス、燃焼タービンに適用される燃焼用の燃料ガス、化学合成用の原料ガスの意味を含めて燃料ガスとして説明してある。つまり、燃料ガスとしては燃焼に用いられるものに限らず、各種の化学反応用に用いられる原料ガスについても燃料ガスと称している。   Here, in this specification, the definition of fuel gas includes, for example, a fuel gas for cell reaction applied to a molten carbonate fuel cell, a fuel gas for combustion applied to a combustion turbine, and a chemical gas for chemical synthesis. It is described as a fuel gas including the meaning of the raw material gas. That is, the fuel gas is not limited to that used for combustion, and the raw material gas used for various chemical reactions is also referred to as fuel gas.

また、特許文献2で提案されているように、石炭ガス化ガスを精製して燃料ガスとして適用できるようにすること、即ち、特定の原料ガスから不純物を除去して燃料ガスを得る技術が知られている。このため、環境に影響を与える不純物を除去した燃料ガスを特定の原料ガスから得ることはできるが、バイオマスから製造した原料ガスや廃棄物から製造した原料ガスといった不純物が特定されていない原料ガスを精製して燃料ガスを供給することができないのが実情であった。   Further, as proposed in Patent Document 2, there is known a technique for purifying coal gasification gas so that it can be applied as a fuel gas, that is, a technique for obtaining a fuel gas by removing impurities from a specific raw material gas. It has been. For this reason, it is possible to obtain a fuel gas from which impurities affecting the environment have been removed from a specific raw material gas, but a raw material gas having no specified impurities, such as a raw material gas produced from biomass or a raw material gas produced from waste. The situation was that the fuel gas could not be refined and supplied.

つまり、不純物が特定されていない種々の原料ガスから多成分の不純物を除去して種々の機器に対する燃料ガスの精製技術は確立されていないのが現状である。   That is, the present condition is that the refinement | purification technique of the fuel gas with respect to various apparatuses is not established by removing a multicomponent impurity from the various raw material gas with which the impurity is not specified.

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、種々の原料から製造された原料ガスに含まれる多種の不純物が除去でき、しかも、多目的に応用できる燃料ガスを得ることができる燃料ガス精製設備を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and a fuel gas refining facility capable of removing various impurities contained in a raw material gas produced from various raw materials and obtaining a fuel gas applicable to multiple purposes. The purpose is to provide.

上記目的を達成するための本発明の第1の態様は、ガス温度を露点以下に下げない乾式法により原料ガスから不純物を除去して燃料ガスとする燃料ガス精製設備であって、原料ガスに除去剤を吹き込むことや不純物の相変化を利用することで不純物を固定する不純物固定手段と、少なくとも不純物固定手段によって固定された不純物を物理的な濾過によって除去する物理的濾過手段と、物理的濾過手段により不純物が除去された原料ガスを流通させて不純物を吸着剤によって吸着除去する吸着除去手段とを備えたことを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a fuel gas refining facility for removing impurities from a raw material gas by a dry method that does not lower the gas temperature below the dew point. Impurity fixing means for fixing impurities by blowing a remover or utilizing phase change of impurities, physical filtering means for removing at least impurities fixed by the impurity fixing means by physical filtration, and physical filtration The fuel gas refining equipment is provided with adsorption removal means for circulating the raw material gas from which impurities have been removed by the means and adsorbing and removing impurities with an adsorbent.

かかる第1の態様では、種々の原料から製造された原料ガスに含まれる多種の不純物が除去でき、しかも、多目的に応用できる燃料ガスを得ることができる燃料ガス精製設備とすることが可能となる。   According to the first aspect, it is possible to provide a fuel gas purification facility capable of removing various impurities contained in the raw material gas produced from various raw materials and obtaining a multipurpose fuel gas. .

上記目的を達成するための本発明の第2の態様は、ガス温度を露点以下に下げない乾式法により原料ガスから不純物を除去して燃料ガスとする燃料ガス精製設備であって、原料ガスに除去剤を吹き込むことや不純物の相変化を利用することで不純物を固定する不純物固定手段と、少なくとも不純物固定手段によって固定された不純物を物理的な濾過によって除去する物理的濾過手段と、物理的濾過手段により不純物が除去された原料ガスを流通させて吸着剤によって不純物を吸着除去する吸着除去手段と、吸着除去手段により不純物が除去された原料ガスを触媒により化学変換する触媒変換手段と、触媒変換手段で化学変換された原料ガスを吸収剤と化学反応させて不純物を除去する反応除去手段とを備えたことを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   In order to achieve the above object, a second aspect of the present invention is a fuel gas refining facility for removing impurities from a raw material gas by a dry method that does not lower the gas temperature below the dew point. Impurity fixing means for fixing impurities by blowing a remover or utilizing phase change of impurities, physical filtering means for removing at least impurities fixed by the impurity fixing means by physical filtration, and physical filtration An adsorbing / removing means for adsorbing and removing impurities by an adsorbent by circulating a raw material gas from which impurities have been removed by means, a catalyst converting means for chemically converting the raw material gas from which impurities have been removed by an adsorbing / removing means using a catalyst, and catalytic conversion And a reaction removal means for removing impurities by chemically reacting the raw material gas chemically converted by the means with an absorbent. Located in.

かかる第2の態様では、多種の原料から製造された原料ガスに含まれる広範囲の不純物が除去でき、しかも、多目的に応用できる燃料ガスを得ることができる燃料ガス精製設備とすることが可能となる。   In the second aspect, it is possible to provide a fuel gas refining facility capable of removing a wide range of impurities contained in the raw material gas produced from various raw materials and obtaining a multipurpose fuel gas. .

本発明の第3の態様は、第1または2の態様において、不純物固定手段では、除去剤として吸着剤もしくは吸収剤が吹き込まれるか、あるいはガス温度を不純物の凝縮温度以下に低下させることに伴う相変化によって、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、軽金属、炭化水素類の少なくとも一つが固定されることを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the impurity fixing means is supplied with an adsorbent or an absorbent as a removing agent, or the gas temperature is lowered to a temperature lower than the impurity condensation temperature. At least one of acid gas, basic gas, heavy metals, organochlorine compounds, light metals, and hydrocarbons is fixed by the phase change.

かかる第3の態様では、不純物固定手段で、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、軽金属、炭化水素類の少なくとも一つを固定することができる。   In the third aspect, at least one of acidic gas, basic gas, heavy metals, organochlorine compounds, light metals, and hydrocarbons can be fixed by the impurity fixing means.

本発明の第4の態様は、第1または2の態様において、物理的濾過手段では、不純物固定手段によって固定された不純物、原料ガス中の固体状不純物の少なくともいずれかがフィルターによって除去されることを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the physical filtration means removes at least one of the impurities fixed by the impurity fixing means and the solid impurities in the source gas by the filter. It is in a fuel gas purification facility characterized by

かかる第4の態様では、物理的濾過手段で、不純物固定手段によって固定された不純物、原料ガス中の固体状不純物を除去することができる。   In the fourth aspect, the impurities fixed by the impurity fixing unit and the solid impurities in the source gas can be removed by the physical filtering unit.

本発明の第5の態様は、第1または2の態様において、吸着除去手段では、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つが吸着剤によって吸着除去されることを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the adsorption / removal means adsorbs and removes at least one of an acid gas, a basic gas, a heavy metal, an organic chlorine compound, and a hydrocarbon by an adsorbent. It is in the fuel gas purification facility characterized by this.

かかる第5の態様では、吸着除去手段で、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つを除去することができる。   In the fifth aspect, at least one of acidic gas, basic gas, heavy metals, organochlorine compounds, and hydrocarbons can be removed by the adsorption removing means.

本発明の第6の態様は、第5の態様において、吸着剤は活性炭であることを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   A sixth aspect of the present invention resides in a fuel gas purification facility according to the fifth aspect, wherein the adsorbent is activated carbon.

かかる第6の態様では、活性炭で、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つを除去することができる。   In the sixth aspect, at least one of acid gas, basic gas, heavy metals, organochlorine compounds, and hydrocarbons can be removed with activated carbon.

本発明の第7の態様は、第2の態様において、触媒変換手段では、酸性ガス、塩基性ガス、炭化水素類の少なくとも一つが触媒によって化学変換されることを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   According to a seventh aspect of the present invention, in the fuel gas purification facility according to the second aspect, in the catalyst conversion means, at least one of acid gas, basic gas, and hydrocarbons is chemically converted by the catalyst. is there.

かかる第7の態様では、触媒変換手段で、酸性ガス、塩基性ガス、炭化水素類の少なくとも一つを除去することができる。   In the seventh aspect, at least one of acidic gas, basic gas, and hydrocarbons can be removed by the catalyst conversion means.

本発明の第8の態様は、第2の態様において、反応除去手段では、酸性ガス、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つが吸収剤との化学反応によって吸収されるか、あるいは分解されて吸収されることを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   According to an eighth aspect of the present invention, in the second aspect, in the reaction removal means, at least one of the acidic gas, the organic chlorine compound, and the hydrocarbon is absorbed by a chemical reaction with the absorbent or decomposed. It is in a fuel gas purification facility characterized by being absorbed.

かかる第8の態様では、反応除去手段で、酸性ガス、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つを除去することができる。   In the eighth aspect, at least one of acidic gas, organochlorine compound, and hydrocarbons can be removed by the reaction removing means.

上記目的を達成するための本発明の第9の態様は、ガス温度を露点以下に下げない乾式法により原料ガスから不純物を除去して燃料ガスとする燃料ガス精製設備であって、原料ガスに除去剤を吹き込むことや不純物の相変化を利用することで不純物を固定する不純物固定手段と、少なくとも不純物固定手段によって固定された不純物を物理的な濾過によって除去する物理的濾過手段と、物理的濾過手段により不純物が除去された原料ガスを流通させて不純物を吸着剤によって吸着除去する吸着除去手段と、吸着除去手段により不純物が除去された原料ガスを触媒により化学変換する触媒変換手段と、触媒変換手段で化学変換された原料ガスを吸収剤と化学反応させて不純物を除去する反応除去手段とを備え、不純物固定手段では、除去剤として吸着剤もしくは吸収剤が吹き込まれるか、あるいはガス温度を不純物の凝縮温度以下に低下させることに伴う相変化によって、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、軽金属、炭化水素類の少なくとも一つが固定され、物理的濾過手段では、不純物固定手段によって固定された不純物、原料ガス中の固体状不純物の少なくともいずれかがフィルターによって除去され、吸着除去手段では、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つが吸着剤によって吸着除去され、触媒変換手段では、酸性ガス、塩基性ガス、炭化水素類の少なくとも一つが触媒によって化学変換され、反応除去手段では、酸性ガス、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つが吸収剤との化学反応によって吸収されるか、あるいは分解されて吸収されることを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   A ninth aspect of the present invention for achieving the above object is a fuel gas refining facility that removes impurities from a raw material gas by a dry method that does not lower the gas temperature below the dew point and uses it as a fuel gas. Impurity fixing means for fixing impurities by blowing a remover or utilizing phase change of impurities, physical filtering means for removing at least impurities fixed by the impurity fixing means by physical filtration, and physical filtration An adsorbing / removing means for circulating the raw material gas from which impurities have been removed by means of adsorbing and removing the impurities by an adsorbent, a catalytic conversion means for chemically converting the raw material gas from which impurities have been removed by the adsorbing / removing means using a catalyst, and catalytic conversion And a reaction removal means for removing impurities by chemically reacting the raw material gas chemically converted by the means with an absorbent. At least of acid gas, basic gas, heavy metal, organochlorine compound, light metal, hydrocarbons due to phase change accompanying blowing in adsorbent or absorbent or reducing gas temperature below the condensation temperature of impurities One is fixed, and in the physical filtration means, at least one of the impurities fixed by the impurity fixing means and the solid impurities in the raw material gas is removed by the filter, and in the adsorption removal means, acid gas, basic gas, heavy metal And at least one of organic chlorine compounds and hydrocarbons is adsorbed and removed by the adsorbent, and at the catalyst conversion means, at least one of acid gas, basic gas and hydrocarbons is chemically converted by the catalyst, and at the reaction removal means, At least one of acid gases, organochlorine compounds, and hydrocarbons is absorbed by the chemical reaction with the absorbent. Or, alternatively there be absorbed is decomposed in the fuel gas purification apparatus according to claim.

かかる第9の態様では、不純物固定手段で、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、軽金属、炭化水素類の少なくとも一つを固定することができ、物理的濾過手段で、不純物固定手段によって固定された不純物、原料ガス中の固体状不純物を除去することができ、吸着除去手段で、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つを除去することができ、触媒変換手段で、酸性ガス、塩基性ガス、炭化水素類の少なくとも一つを除去することができ、反応除去手段で、酸性ガス、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つを除去することができ、多種の原料から製造された原料ガスに含まれる広範囲の不純物が除去でき、しかも、多目的に応用できる燃料ガスを得ることができる燃料ガス精製設備とすることが可能となる。   In the ninth aspect, at least one of acidic gas, basic gas, heavy metals, organochlorine compounds, light metals, and hydrocarbons can be fixed by the impurity fixing means, and the impurity fixing can be performed by the physical filtration means. Impurities fixed by the means and solid impurities in the raw material gas can be removed, and at least one of acid gas, basic gas, heavy metals, organochlorine compounds and hydrocarbons is removed by adsorption removal means. The catalytic conversion means can remove at least one of acid gas, basic gas, and hydrocarbons, and the reaction removal means can remove at least one of acid gas, organochlorine compound, and hydrocarbons. It is possible to remove a wide range of impurities contained in the raw material gas produced from various raw materials, and to obtain a fuel gas that can be applied for various purposes. It is possible to the equipment.

本発明の第10の態様は、第1〜9のいずれかの態様において、燃料ガスのガス性状を調整するガス性状調整手段を備えたことを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, there is provided a fuel gas purification facility comprising a gas property adjusting means for adjusting the gas property of the fuel gas.

かかる第10の態様では、燃料ガスのガス性状を所望状態に調整することができる。   In the tenth aspect, the gas property of the fuel gas can be adjusted to a desired state.

本発明の第11の態様は、第10の態様において、ガス性状調整手段は、ガス性状である温度、圧力、ガス組成の少なくとも一つを、精製される燃料ガスの用途に応じて最適に調整する機能を備えていることを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the tenth aspect, the gas property adjusting means optimally adjusts at least one of the temperature, pressure, and gas composition, which is a gas property, according to the use of the fuel gas to be purified. It is in the fuel gas refinery equipment characterized by having the function to do.

かかる第11の態様では、温度、圧力、ガス組成の少なくとも一つの性状を用途に応じて最適に調整することができる。   In the eleventh aspect, at least one property of temperature, pressure, and gas composition can be optimally adjusted according to the application.

本発明の第12の態様は、第1〜11のいずれかの態様において、原料ガスは、バイオマスから製造した原料ガス、廃棄物から製造した原料ガス、石炭から製造した原料ガス、重油から製造した原料ガスの少なくともいずれかであることを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   According to a twelfth aspect of the present invention, in any one of the first to eleventh aspects, the raw material gas is produced from a raw material gas produced from biomass, a raw material gas produced from waste, a raw material gas produced from coal, or heavy oil. The fuel gas purification facility is characterized by being at least one of the raw material gases.

かかる第12の態様では、バイオマスから製造した原料ガス、廃棄物から製造した原料ガス、石炭から製造した原料ガス、重油から製造した原料ガスのいずれかを精製して燃料ガスを供給することができる。   In the twelfth aspect, the raw material gas produced from biomass, the raw material gas produced from waste, the raw material gas produced from coal, or the raw material gas produced from heavy oil can be purified to supply the fuel gas. .

本発明の第13の態様は、第1〜12のいずれかの態様において、精製された燃料ガスは、溶融炭酸塩形燃料電池の燃料ガスであることを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   A thirteenth aspect of the present invention is the fuel gas purification facility according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the refined fuel gas is a fuel gas of a molten carbonate fuel cell.

かかる第13の態様では、原料ガスを精製して溶融炭酸塩形燃料電池用の燃料ガスを供給することができる。   In the thirteenth aspect, the raw material gas can be purified and the fuel gas for the molten carbonate fuel cell can be supplied.

本発明の第14の態様は、第1〜12のいずれかの態様において、精製された燃料ガスは、化学合成用の燃料ガスであることを特徴とする燃料ガス精製設備にある。   A fourteenth aspect of the present invention is the fuel gas purification facility according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the purified fuel gas is a fuel gas for chemical synthesis.

かかる第14の態様では、原料ガスを精製して化学合成用の燃料ガスを供給することができる。   In the fourteenth aspect, the raw material gas can be purified and the fuel gas for chemical synthesis can be supplied.

本発明の燃料ガス精製設備は、種々の原料から製造された原料ガスに含まれる多種の不純物が除去でき、しかも、多目的に応用できる燃料ガスを得ることができる燃料ガス精製設備とすることが可能となる。   The fuel gas purification facility of the present invention can be a fuel gas purification facility that can remove various impurities contained in the raw material gas produced from various raw materials, and can obtain a fuel gas applicable to multiple purposes. It becomes.

本願発明は、石炭、重質油、オリマルジョン、紙ごみや生活廃棄物などの廃棄物、バイオマス、ゴミ固形燃料(Refuse Derived Fuel、RDF)、古紙と廃プラスチックからなる固形燃料(Refuse Paper and Plastic Fuel、RPF)等を部分酸化して得られた原料ガス、即ち、不純物として何が入っていても除去して燃料ガスとして精製する設備であり、ガス燃焼ボイラ用の燃料、一般の燃焼用燃料、ガスエンジン用の燃料、ガスタービン用の燃料、高温燃料電池用の燃料、化学合成用の燃料ガス(原料ガス)として用いることができる燃料ガスを得る設備である。多成分の不純物を除去するにあたり、ガス温度を露点以下に下げない乾式法により除去が実施され、下流で除去する不純物が上流側の除去プロセスに悪影響を与えない(邪魔しない)システムが構築されている。   The present invention includes coal, heavy oil, waste oil, waste such as paper waste and domestic waste, biomass, solid waste fuel (Refuse Delivered Fuel, RDF), solid fuel consisting of waste paper and waste plastic (Refuse Paper and Plastic Fuel) , RPF), etc., which is a raw material gas obtained by partial oxidation, that is, equipment that removes whatever impurities are contained and purifies it as fuel gas, fuel for gas combustion boilers, general combustion fuels, This is a facility for obtaining a fuel gas that can be used as a fuel for a gas engine, a fuel for a gas turbine, a fuel for a high-temperature fuel cell, and a fuel gas (raw material gas) for chemical synthesis. In removing multi-component impurities, removal is performed by a dry method that does not lower the gas temperature below the dew point, and a system is constructed in which impurities removed downstream do not adversely affect (impede) the upstream removal process. Yes.

図1には本発明の実施形態例に係る燃料ガス精製設備の構成要素と除去される不純物との関係を示してある。図1で示した構成要素での除去プロセスの順序は次の通りである。
(1)不純物固定剤として吸収剤や吸着剤を原料ガスに吹き込むことや温度を低下させることによる相変化を利用して不純物を固定する不純物固定手段。
FIG. 1 shows the relationship between components of a fuel gas purification facility according to an embodiment of the present invention and impurities to be removed. The order of the removal process in the components shown in FIG. 1 is as follows.
(1) Impurity fixing means for fixing impurities by using a phase change caused by blowing an absorbent or adsorbent as an impurity fixing agent into the raw material gas or lowering the temperature.

不純物固定手段では、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、タール等の炭化水素類が不純物固定剤によって固体になる。また、アルカリ金属などの軽金属は、それらの凝縮温度以下に温度を低下させるだけでも固体となる。この手段で固定された、酸性ガス、塩基性ガス、炭化水素類を含んだ不純物固定剤や固体状の軽金属類を除去するためには、後述する物理的濾過手段と組み合わせる。
(2)不純物を物理的な濾過によって除去する物理的濾過手段。
In the impurity fixing means, acidic gases, basic gases, heavy metals, organochlorine compounds, tars and other hydrocarbons become solid by the impurity fixing agent. In addition, light metals such as alkali metals become solid even if the temperature is lowered below their condensation temperature. In order to remove the impurity fixing agent containing acid gas, basic gas, hydrocarbons and solid light metals fixed by this means, it is combined with physical filtration means described later.
(2) Physical filtration means for removing impurities by physical filtration.

物理的濾過手段では、不純物固定手段で用いられた不純物固定剤やダストなどの固体状不純物、炭化水素類が物理的に濾過されて除去される。炭化水素類は、後述する反応除去手段と組み合わせて除去される。
(3)不純物を吸着剤によって吸着除去する吸着除去手段。
In the physical filtering means, the solid impurities such as the impurity fixing agent and dust used in the impurity fixing means and the hydrocarbons are physically filtered and removed. The hydrocarbons are removed in combination with a reaction removal means described later.
(3) Adsorption removal means for adsorbing and removing impurities with an adsorbent.

吸着除去手段では、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、ダイオキシン等の有機塩素化合物、炭化水素類が吸着除去される。
(4)不純物を触媒により化学変換する触媒変換手段。
The adsorption / removal means adsorbs and removes acidic gases, basic gases, heavy metals, organic chlorine compounds such as dioxins, and hydrocarbons.
(4) Catalyst conversion means for chemically converting impurities with a catalyst.

触媒変換手段では、酸性ガスや塩基性ガスが除去しやすい物質に化学変換され、塩基性ガスや炭化水素類が分解される。特に酸性ガスは、後述する反応除去手段と組み合わせて、例えば、ppm以下の濃度を達成する精密精製に適用される。
(5)原料ガスに含まれる不純物と吸収剤を化学反応させることによって不純物を除去する反応除去手段。
In the catalyst conversion means, acidic gas or basic gas is chemically converted into a material that is easy to remove, and basic gas and hydrocarbons are decomposed. In particular, the acidic gas is applied to precision purification that achieves a concentration of, for example, ppm or less, in combination with the reaction removal means described later.
(5) Reaction removal means for removing impurities by chemically reacting impurities contained in the source gas with the absorbent.

反応除去手段では、酸性ガス、有機塩素化合物、炭化水素類が除去される。酸性ガスには触媒変換手段で化学変換された物質を含む。   In the reaction removal means, acid gas, organochlorine compound, and hydrocarbons are removed. The acidic gas contains a substance that has been chemically converted by the catalytic conversion means.

更に、本発明では、精製後の燃料ガスの品質を向上させるため、除去・固定化の対象となる成分(不純物)を低減させることに加え、精製後に利用するガスの性状(温度、圧力、ガス組成等)を用途に応じて最適になるように調整することができる機能(ガス性状調整手段)を備えることができる。   Furthermore, in the present invention, in order to improve the quality of the fuel gas after purification, in addition to reducing the components (impurities) to be removed and immobilized, the properties of the gas used after purification (temperature, pressure, gas) It is possible to provide a function (gas property adjusting means) capable of adjusting the composition etc. to be optimal according to the application.

具体的には、(水素/一酸化炭素)の比率を向上させたり、メタン濃度を向上させて溶融炭酸塩形燃料電池用の燃料ガスとして適したガス組成に調整する機能を持たせたり、アンモニア合成、メタノール合成、GTL等の化学合成用の燃料ガス(原料ガス)として(水素/一酸化炭素)の比率を最適にする機能を持たせることができる。燃料ガスの組成を調整する機能を達成する手法としては、精製途中あるいは精製後のガスを、目的に応じた触媒を備えた反応器に精製途中あるいは精製後のガスを流通させる水性ガスシフト反応を利用したり、メタネーション反応等を利用する方法が挙げられる。   Specifically, the ratio of (hydrogen / carbon monoxide) is improved, the methane concentration is increased, and the gas composition suitable for the fuel gas for the molten carbonate fuel cell is adjusted, or ammonia is added. As a fuel gas (raw material gas) for chemical synthesis such as synthesis, methanol synthesis, GTL, etc., a function of optimizing the ratio of (hydrogen / carbon monoxide) can be provided. As a method of achieving the function of adjusting the composition of the fuel gas, a water gas shift reaction is used in which the gas during purification or after purification is passed through a reactor equipped with a catalyst according to the purpose during the purification or after purification. Or a method using a methanation reaction or the like.

前述した図1で示した除去対象の不純物には、単独の除去手段(構成要素)で対策が可能なものもあれば、複数の構成要素を連携させて対策を講じた方がよいものもある。不純物ごとに構成要素のどこで対策をすべきか、構成要素のマトリックスを図1の表に示してある。図中◎印は対象不純物を除去するのに最も適している構成要素であり、○印は次いで適用性の高い構成要素である。また、直線で結んだものは連携して対策する構成要素である。例えば、不純物固定手段は、それ単独で除去を完結することはできず、必ず固定した不純物を除去する物理的濾過を伴う必要がある。   Some of the impurities to be removed shown in FIG. 1 described above can be treated by a single removal means (component), and some may be better coordinated with a plurality of components. . The matrix of the components, where the countermeasures should be taken for each impurity, is shown in the table of FIG. In the figure, the symbol ◎ is the most suitable component for removing the target impurity, and the symbol ◯ is the component having the next highest applicability. In addition, what is connected by a straight line is a component that works together. For example, the impurity fixing means cannot be completely removed by itself, and must always be accompanied by physical filtration for removing the fixed impurities.

また、吸着除去手段、触媒変換手段と反応除去手段は相互に密接に連携するプロセスであることが多く、場合によっては順序が前後することがある。また、除去対象となる不純物の種類によっては、物理的濾過手段、触媒変換手段、あるいは反応除去手段をガス精製設備の中の2箇所以上で繰り返して用いることもある。   In many cases, the adsorption removal means, the catalyst conversion means, and the reaction removal means are processes that closely cooperate with each other, and the order may be changed depending on circumstances. Depending on the type of impurities to be removed, physical filtration means, catalyst conversion means, or reaction removal means may be used repeatedly at two or more locations in the gas purification facility.

図1に示した構成要素を組み合わせることにより、多種の原料ガスを供給する原料ガス供給装置と、多種の精製ガスを利用する精製ガス利用装置に適用可能な乾式のガス精製設備を構築することができる。   By combining the constituent elements shown in FIG. 1, it is possible to construct a source gas supply device that supplies various source gases and a dry gas purification facility that can be applied to a purified gas utilization device that uses various types of purified gas. it can.

図2乃至図8に基づいて本発明のガス精製設備の具体的な実施形態例を説明する。図2乃至図8には本発明の第1乃至第7実施形態例に係るガス精製設備の系統を示してある。いずれの設備も、原料ガスを供給する原料ガス供給装置と精製後の燃料ガスを利用する精製ガス利用装置の間を、複数の構成要素に基づいた除去プロセスによって接続してある。   Based on FIG. 2 thru | or FIG. 8, the specific embodiment example of the gas purification equipment of this invention is demonstrated. FIGS. 2 to 8 show gas purification equipment systems according to first to seventh embodiments of the present invention. In any of the facilities, the raw material gas supply device that supplies the raw material gas and the purified gas utilization device that uses the refined fuel gas are connected by a removal process based on a plurality of components.

図2に基づいて第1実施形態例を説明する。   A first embodiment will be described with reference to FIG.

図2に示すように、原料ガス供給装置1から、例えば、生活廃棄物(生ゴミや紙ごみ等)を部分酸化させて得られる原料ガス2が不純物固定手段としての不純物固定装置3に送られ、不純物固定装置3には不純物固定剤供給装置4から除去剤としての不純物固定剤5{例えば、Ca(OH)}が吹き込まれる。不純物固定装置3では、原料ガス2から酸性ガスが不純物固定剤5との化学反応によって固定される。酸性ガスが固定された原料ガス2は物理的濾過手段としての物理的濾過装置6(例えば、バグフィルター)に送られ、物理的濾過装置6では、酸性ガスと反応した不純物固定剤が除去される。さらに不純物固定装置3で未反応の不純物固定剤が残っていれば、物理的濾過装置6においても酸性ガスが不純物固定剤との化学反応によって固定される。また、物理的濾過装置6ではダストなどの固体状不純物も除去される。物理的濾過装置6で除去された、酸性ガスと反応した不純物固定剤、未反応の不純物固定剤、ならびに固体状不純物は不純物排出装置7に排出される。物理的濾過装置6を通過した原料ガス2は吸着除去手段としての吸着除去装置8に送られ、塩基性ガス(アンモニア)が吸着剤(例えば、活性炭)に吸着除去される。吸着除去装置8で塩基性ガスが吸着されたガスは燃料ガス9とされて精製ガス利用装置10に送られて燃焼ガスとして利用される。 As shown in FIG. 2, a raw material gas 2 obtained by, for example, partially oxidizing domestic waste (such as garbage and paper waste) from a raw material gas supply device 1 is sent to an impurity fixing device 3 as an impurity fixing means. The impurity fixing device 3 is blown with an impurity fixing agent 5 {for example, Ca (OH) 2 } as a removing agent from the impurity fixing agent supply device 4. In the impurity fixing device 3, the acidic gas from the source gas 2 is fixed by a chemical reaction with the impurity fixing agent 5. The raw material gas 2 to which the acidic gas is fixed is sent to a physical filtering device 6 (for example, a bag filter) as a physical filtering means, and the physical filtering device 6 removes the impurity fixing agent that has reacted with the acidic gas. . Further, if unreacted impurity fixing agent remains in the impurity fixing device 3, the acidic gas is also fixed in the physical filtration device 6 by a chemical reaction with the impurity fixing agent. The physical filtration device 6 also removes solid impurities such as dust. The impurity fixing agent that has reacted with the acid gas, the unreacted impurity fixing agent, and the solid impurities removed by the physical filtering device 6 are discharged to the impurity discharging device 7. The raw material gas 2 that has passed through the physical filtration device 6 is sent to an adsorption / removal device 8 as an adsorption / removal unit, and the basic gas (ammonia) is adsorbed and removed by an adsorbent (for example, activated carbon). The gas in which the basic gas is adsorbed by the adsorption / removal device 8 is made into the fuel gas 9 and sent to the purified gas utilization device 10 to be used as the combustion gas.

つまり、図2に示した実施形態例は、紙ごみを部分酸化して得られた原料ガスを精製して燃焼用燃料を供給する例を示したものである。そして、除去手段の構成要素と除去対象とする不純物との組み合わせは、図1に示す、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(a)酸性ガスが除去され、(3)吸着除去手段で(b)塩基性ガス(アンモニア)が除去され、(2)物理的濾過手段で(c)固体状不純物(ダスト、不純物固定剤等)が除去される。   That is, the embodiment shown in FIG. 2 shows an example in which a raw material gas obtained by partially oxidizing paper waste is purified to supply combustion fuel. And the combination of the component of a removal means and the impurity made into removal object is shown in FIG. 1, (a) acid gas is removed by cooperation of (1) impurity fixing means and (2) physical filtration means, ( 3) (b) Basic gas (ammonia) is removed by adsorption removing means, and (2) solid impurities (dust, impurity fixing agent, etc.) are removed by (2) physical filtration means.

このため、生活廃棄物(生ゴミや紙ごみ等)を部分酸化して得られるガスを原料ガスとして、酸性ガス、塩基性ガス、固体状不純物が除去された燃料ガスを供給することができる。   For this reason, it is possible to supply a fuel gas from which acid gas, basic gas, and solid impurities have been removed using gas obtained by partial oxidation of domestic waste (such as garbage and paper waste) as a raw material gas.

図3に基づいて第2実施形態例を説明する。尚、図2に示した構成要素と同一の要素には同一符号を付してある。   A second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element same as the component shown in FIG.

図3に示すように、原料ガス供給装置1から、ガス化炉でバイオマスから製造された原料ガス2が不純物固定手段としての不純物固定装置3に送られ、不純物固定装置3には不純物固定剤供給装置4から除去剤としての不純物固定剤5{例えば、Ca(OH)}が吹き込まれる。不純物固定装置3では、原料ガス2から酸性ガスが不純物固定剤との化学反応によって固定される。酸性ガスが固定された原料ガス2は物理的濾過手段としての物理的濾過装置6(例えば、バグフィルター)に送られ、物理的濾過装置6では、酸性ガスと反応した不純物固定剤が除去される。さらに不純物固定装置3で未反応の不純物固定剤が残っていれば、物理的濾過装置6においても酸性ガスが不純物固定剤との化学反応によって固定される。また、物理的濾過装置6ではダストなどの固体状不純物も除去される。加えて、不純物固定装置3や物理的濾過装置6を軽金属類の凝縮温度よりも低い温度で運転することによって、アルカリ金属などの軽金属類が凝縮して固体状不純物と共に除去される。物理的濾過装置6で除去された、酸性ガスと反応した不純物固定剤、未反応の不純物固定剤、凝縮した軽金属類、ならびに固体状不純物は不純物排出装置7に排出される。物理的濾過装置6を通過した原料ガス2は吸着除去手段としての吸着除去装置8に送られ、塩基性ガス(アンモニア)が吸着剤(例えば、活性炭)に吸着除去される。 As shown in FIG. 3, a raw material gas 2 produced from biomass in a gasification furnace is sent from a raw material gas supply device 1 to an impurity fixing device 3 as an impurity fixing means, and the impurity fixing device 3 is supplied with an impurity fixing agent. Impurity fixing agent 5 {for example, Ca (OH) 2 } as a removing agent is blown from the apparatus 4. In the impurity fixing device 3, the acidic gas from the source gas 2 is fixed by a chemical reaction with the impurity fixing agent. The raw material gas 2 to which the acidic gas is fixed is sent to a physical filtering device 6 (for example, a bag filter) as a physical filtering means, and the physical filtering device 6 removes the impurity fixing agent that has reacted with the acidic gas. . Further, if unreacted impurity fixing agent remains in the impurity fixing device 3, the acidic gas is also fixed in the physical filtration device 6 by a chemical reaction with the impurity fixing agent. The physical filtration device 6 also removes solid impurities such as dust. In addition, by operating the impurity fixing device 3 and the physical filtration device 6 at a temperature lower than the condensation temperature of light metals, light metals such as alkali metals are condensed and removed together with solid impurities. The impurity fixing agent that has reacted with the acid gas, the unreacted impurity fixing agent, the condensed light metals, and the solid impurities removed by the physical filtering device 6 are discharged to the impurity discharging device 7. The raw material gas 2 that has passed through the physical filtration device 6 is sent to an adsorption / removal device 8 as an adsorption / removal unit, and the basic gas (ammonia) is adsorbed and removed by an adsorbent (for example, activated carbon).

吸着除去装置8で塩基性ガスが吸着された原料ガス2は触媒変換手段としての触媒変換装置11に送られ、触媒変換装置11では炭化水素類(不飽和炭化水素など)が化学的に分解されて除去される。炭化水素類が除去されたガスは燃料ガス9とされて精製ガス利用装置10に送られてガスエンジン用の燃料ガスとして利用される。   The raw material gas 2 on which the basic gas has been adsorbed by the adsorption / removal device 8 is sent to a catalyst conversion device 11 as a catalyst conversion means, where hydrocarbons (such as unsaturated hydrocarbons) are chemically decomposed. Removed. The gas from which the hydrocarbons have been removed is used as fuel gas 9 and sent to the refined gas utilization device 10 to be used as fuel gas for the gas engine.

つまり、図3に示した実施形態例は、ガス化炉でバイオマスから製造された原料ガスを精製してガスエンジン用燃料を供給する例を示したものである。そして、除去手段の構成要素と除去対象とする不純物との組み合わせは、図1に示す、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(a)酸性ガスが除去(粗精製)され、(3)吸着除去手段で(b)塩基性ガス(アンモニア)が除去され、(2)物理的濾過手段で(c)固体状不純物(タスト、不純物固定剤等)が除去され、更に、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(f)軽金属類(アルカリ金属等)が除去され、(4)触媒変換手段で(g)炭化水素類が分解され除去される。   That is, the embodiment shown in FIG. 3 shows an example in which a gas for a gas engine is supplied by purifying a raw material gas produced from biomass in a gasifier. The combination of the constituent elements of the removal means and the impurities to be removed is shown in FIG. 1, and (a) acid gas is removed (coarse purification) by cooperation of (1) impurity fixing means and (2) physical filtration means. (3) (b) the basic gas (ammonia) is removed by the adsorption removal means, (2) (c) the solid impurities (tast, impurity fixing agent, etc.) are removed by the physical filtration means, (1) The (f) light metals (alkali metal, etc.) are removed by the cooperation of the impurity fixing means and (2) the physical filtration means, and (4) the hydrocarbons are decomposed and removed by the catalyst conversion means (g). The

このため、原料ガスから酸性ガス、塩基性ガス、固体状不純物、軽金属類、炭化水素類が除去された燃料ガスを供給することができる。   For this reason, the fuel gas from which acid gas, basic gas, solid impurities, light metals, and hydrocarbons are removed from the raw material gas can be supplied.

図4に基づいて第3実施形態例を説明する。尚、図2、図3に示した構成要素と同一の要素には同一符号を付してある。   A third embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals.

図4に示すように、原料ガス供給装置1から、例えば石炭ガス化炉によって石炭から製造された原料ガス2が不純物固定手段としての不純物固定装置3に送られ、不純物固定装置3には不純物固定剤供給装置4から除去剤としての不純物固定剤5{例えば、Ca(OH)}が吹き込まれる。不純物固定装置3では、原料ガス2から酸性ガスのうち塩化水素(HCl)等が不純物固定剤との化学反応によって固定される。酸性ガスが固定された原料ガス2は物理的濾過手段としての物理的濾過装置6(例えば、バグフィルター)に送られ、物理的濾過装置6では、酸性ガスと反応した不純物固定剤が除去される。さらに不純物固定装置3で未反応の不純物固定剤が残っていれば、物理的濾過装置6においても酸性ガスが不純物固定剤との化学反応によって固定される。また、物理的濾過装置6ではダストなどの固体状不純物も除去される。加えて、不純物固定装置3や物理的濾過装置6を軽金属類の凝縮温度よりも低い温度で運転することによって、アルカリ金属などの軽金属類が凝縮して固体状不純物と共に除去される。物理的濾過装置6で除去された、酸性ガスと反応した不純物固定剤、未反応の不純物固定剤、凝縮した軽金属類、ならびに固体状不純物は不純物排出装置7に排出される。物理的濾過装置6を通過した原料ガス2は吸着除去手段としての吸着除去装置8に送られ、塩基性ガス(アンモニア)が吸着剤(例えば、活性炭)に吸着除去される。 As shown in FIG. 4, a raw material gas 2 produced from coal by, for example, a coal gasification furnace is sent from an raw material gas supply device 1 to an impurity fixing device 3 as an impurity fixing means. Impurity fixing agent 5 {for example, Ca (OH) 2 } as a removing agent is blown from the agent supply device 4. In the impurity fixing device 3, hydrogen chloride (HCl) or the like of the acid gas from the source gas 2 is fixed by a chemical reaction with the impurity fixing agent. The raw material gas 2 to which the acidic gas is fixed is sent to a physical filtering device 6 (for example, a bag filter) as a physical filtering means, and the physical filtering device 6 removes the impurity fixing agent that has reacted with the acidic gas. . Further, if unreacted impurity fixing agent remains in the impurity fixing device 3, the acidic gas is also fixed in the physical filtration device 6 by a chemical reaction with the impurity fixing agent. The physical filtration device 6 also removes solid impurities such as dust. In addition, by operating the impurity fixing device 3 and the physical filtration device 6 at a temperature lower than the condensation temperature of light metals, light metals such as alkali metals are condensed and removed together with solid impurities. The impurity fixing agent that has reacted with the acid gas, the unreacted impurity fixing agent, the condensed light metals, and the solid impurities removed by the physical filtering device 6 are discharged to the impurity discharging device 7. The raw material gas 2 that has passed through the physical filtration device 6 is sent to an adsorption / removal device 8 as an adsorption / removal unit, and the basic gas (ammonia) is adsorbed and removed by an adsorbent (for example, activated carbon).

吸着除去装置8で塩基性ガスが吸着された原料ガス2は触媒変換手段としての触媒変換装置11に送られ、触媒変換装置11では硫化カルボニル(COS)の様に反応除去装置12では除去しにくい酸性ガスがCOS変換触媒の働きで硫化水素(HS)に化学変換される。触媒変換装置11で酸性ガスが化学変換された原料ガス2は、反応除去手段としての反応除去装置12に送られ、酸性ガスが吸収剤(酸化鉄など)と化学反応して除去される。反応除去装置12で酸性ガスが除去されたガスは燃料ガス9とされて精製ガス利用装置10に送られてガスタービン用の燃料ガスとして利用される。 The raw material gas 2 on which the basic gas is adsorbed by the adsorption / removal device 8 is sent to the catalyst conversion device 11 as the catalyst conversion means, and the catalyst conversion device 11 is difficult to remove by the reaction removal device 12 like carbonyl sulfide (COS). The acid gas is chemically converted into hydrogen sulfide (H 2 S) by the action of the COS conversion catalyst. The raw material gas 2 obtained by chemically converting the acid gas in the catalyst conversion device 11 is sent to the reaction removal device 12 as a reaction removal means, and the acid gas is removed by a chemical reaction with an absorbent (such as iron oxide). The gas from which the acidic gas has been removed by the reaction removal device 12 is made into the fuel gas 9 and sent to the refined gas utilization device 10 to be used as the fuel gas for the gas turbine.

つまり、図4に示した実施形態例は、石炭ガス化炉で得られた原料ガスを精製してガスタービン用燃料を供給する例を示したものである。そして、除去手段の構成要素と除去対象とする不純物との組み合わせは、図1に示す、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(a)酸性ガス(HCl等)が除去され、(4)触媒変換手段と(5)反応除去手段の連携で(a)酸性ガス(COS、HS)が精密精製される。更に、(3)吸着除去手段で(b)塩基性ガス(アンモニア)が除去され、(2)物理的濾過手段で(c)固体状不純物が除去され、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(f)軽金属類(アルカリ金属)が除去される。 That is, the embodiment shown in FIG. 4 shows an example in which the raw material gas obtained in the coal gasification furnace is purified to supply the gas turbine fuel. The combination of the constituent elements of the removal means and the impurities to be removed is shown in FIG. 1, and (a) acid gas (HCl or the like) is produced by the cooperation of (1) impurity fixing means and (2) physical filtration means. The (a) acid gas (COS, H 2 S) is refined by the cooperation of (4) catalyst conversion means and (5) reaction removal means. Further, (3) (b) basic gas (ammonia) is removed by adsorption removing means, (2) (c) solid impurities are removed by physical filtration means, (1) impurity fixing means, and (2) (F) Light metals (alkali metals) are removed in cooperation with physical filtration means.

このため、石炭から製造された原料ガスから酸性ガス、塩基性ガス、固体状不純物、軽金属類が除去された燃料ガスを供給することができる。   For this reason, the fuel gas from which acid gas, basic gas, solid impurities, and light metals were removed from the raw material gas manufactured from coal can be supplied.

図5に基づいて第4実施形態例を説明する。尚、図2乃至図4に示した構成要素と同一の要素には同一符号を付してある。   A fourth embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those shown in FIGS. 2 to 4 are denoted by the same reference numerals.

図5に示すように、原料ガス供給装置1から、例えば石炭ガス化炉によって石炭から製造された原料ガス2が不純物固定手段としての不純物固定装置3に送られ、不純物固定装置3には不純物固定剤供給装置4から除去剤としての不純物固定剤5{例えば、Ca(OH)}が吹き込まれる。不純物固定装置3では、原料ガス2から酸性ガスのうち塩化水素(HCl)等が不純物固定剤との化学反応によって固定される。酸性ガスが固定された原料ガス2は物理的濾過手段としての物理的濾過装置6(例えば、バグフィルター)に送られ、物理的濾過装置6では、酸性ガスと反応した不純物固定剤5が除去される。さらに不純物固定装置3で未反応の不純物固定剤が残っていれば、物理的濾過装置6においても酸性ガスが不純物固定剤5との化学反応によって固定される。また、物理的濾過装置6ではダストなどの固体状不純物も除去される。加えて、不純物固定装置3や物理的濾過装置6を軽金属類の凝縮温度よりも低い温度で運転することによって、アルカリ金属などの軽金属類が凝縮して固体状不純物と共に除去される。さらに加えて、不純物固定装置3や物理的濾過装置6をHClとアンモニアから固体の塩化アンモニウムが生成する温度で運転すれば、酸性ガスであるHClと塩基性ガスであるアンモニアを塩化アンモニウムとして固体状不純物と共に除去することが出来る。物理的濾過装置6で除去された、酸性ガスと反応した不純物固定剤、未反応の不純物固定剤、凝縮した軽金属類、生成した塩化アンモニウム、ならびに固体状不純物は不純物排出装置7に排出される。物理的濾過装置6を通過した原料ガス2は吸着除去手段としての吸着除去装置8に送られ、塩基性ガス(アンモニア)、重金属類(水銀、砒素、セレン等)及び有機塩素化合物(ダイオキシン類)が吸着剤に吸着除去される。この場合に用いられる吸着剤には、それぞれの除去対象(すなわち塩基性ガス、重金属類及び有機塩素化合物)に性能を最適化した活性炭が適しており、それらの活性炭を複数組み合わせて用いることによって複数の除去対象を除去できる。 As shown in FIG. 5, a raw material gas 2 produced from coal by a coal gasification furnace, for example, is sent from an raw material gas supply device 1 to an impurity fixing device 3 as an impurity fixing means. Impurity fixing agent 5 {for example, Ca (OH) 2 } as a removing agent is blown from the agent supply device 4. In the impurity fixing device 3, hydrogen chloride (HCl) or the like of the acid gas from the source gas 2 is fixed by a chemical reaction with the impurity fixing agent. The raw material gas 2 to which the acidic gas is fixed is sent to a physical filtration device 6 (for example, a bag filter) as a physical filtration means, and the physical filtration device 6 removes the impurity fixing agent 5 that has reacted with the acidic gas. The Furthermore, if unreacted impurity fixing agent remains in the impurity fixing device 3, the acidic gas is also fixed in the physical filtration device 6 by a chemical reaction with the impurity fixing agent 5. The physical filtration device 6 also removes solid impurities such as dust. In addition, by operating the impurity fixing device 3 and the physical filtration device 6 at a temperature lower than the condensation temperature of light metals, light metals such as alkali metals are condensed and removed together with solid impurities. In addition, if the impurity fixing device 3 and the physical filtration device 6 are operated at a temperature at which solid ammonium chloride is produced from HCl and ammonia, the acidic gas HCl and the basic gas ammonia are converted into ammonium chloride as a solid state. It can be removed together with impurities. The impurity fixing agent that has reacted with the acid gas, the unreacted impurity fixing agent, the condensed light metals, the produced ammonium chloride, and the solid impurities removed by the physical filtration device 6 are discharged to the impurity discharging device 7. The raw material gas 2 that has passed through the physical filtration device 6 is sent to an adsorption / removal device 8 serving as an adsorption / removal means, where basic gas (ammonia), heavy metals (mercury, arsenic, selenium, etc.), and organic chlorine compounds (dioxins). Is adsorbed and removed by the adsorbent. For the adsorbent used in this case, activated carbon with optimized performance is suitable for each object to be removed (that is, basic gas, heavy metal and organochlorine compound), and a plurality of these activated carbons can be used in combination. Can be removed.

吸着除去装置8で塩基性ガス、重金属類及び有機塩素化合物が吸着された原料ガス2は反応除去装置13に送られ、上流の各プロセスで除去しきれなかった酸性ガスのうちハロゲン化水素(HCl、HF等)が吸収剤と化学反応して精密に除去される。反応除去装置13でハロゲン化水素が除去された原料ガス2は触媒変換手段としての触媒変換装置11に送られ、触媒変換装置11では硫化カルボニル(COS)の様に反応除去手段では除去しにくい酸性ガスがCOS変換触媒の働きで硫化水素(HS)に化学変換される。触媒変換装置11で酸性ガスが化学変換された原料ガス2は、反応除去手段としての反応除去装置12に送られ、酸性ガスが吸収剤(酸化亜鉛など)と化学反応して精密に除去される。反応除去装置12で酸性ガスが除去されたガスは燃料ガス9とされて精製ガス利用装置10に送られて高温燃料電池(溶融炭酸塩形燃料電池:MCFC)用の燃料ガスとして利用される。 The raw material gas 2 on which the basic gas, heavy metals, and organic chlorine compounds are adsorbed by the adsorption / removal device 8 is sent to the reaction removal device 13, and hydrogen halide (HCl) of the acidic gas that could not be removed in each upstream process. , HF, etc.) are chemically removed with the absorbent and precisely removed. The raw material gas 2 from which the hydrogen halide has been removed by the reaction removal device 13 is sent to the catalyst conversion device 11 as the catalyst conversion means, and the catalyst conversion device 11 has an acidic property that is difficult to remove by the reaction removal means, such as carbonyl sulfide (COS). The gas is chemically converted into hydrogen sulfide (H 2 S) by the action of the COS conversion catalyst. The raw material gas 2 obtained by chemically converting the acidic gas in the catalyst conversion device 11 is sent to the reaction removal device 12 as a reaction removal means, where the acidic gas is chemically removed with an absorbent (such as zinc oxide) and precisely removed. . The gas from which the acid gas has been removed by the reaction removal device 12 is made into the fuel gas 9 and sent to the refined gas utilization device 10 where it is used as a fuel gas for a high-temperature fuel cell (molten carbonate fuel cell: MCFC).

つまり、図5に示した実施形態例は、石炭から製造された原料ガスを精製してMCFC用燃料を供給する例を示したものである。そして、除去手段の構成要素と除去対象とする不純物との組み合わせは、図1に示す、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(a)酸性ガス(ハロゲン化水素)が除去され、(5)反応除去手段で(a)酸性ガス(ハロゲン化水素)が精密精製され、(4)触媒変換手段と(5)反応除去手段の連携で(a)酸性ガス(硫黄化合物)が除去され、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(a)酸性ガス(塩化水素)と(b)塩基性ガス(アンモニア)が同時に除去され、(3)吸着除去手段で(b)塩基性ガス(アンモニア)が除去され、(2)物理的濾過手段で(c)固体状不純物(ダスト、不純物固定剤等)が除去され、(3)吸着除去手段で(d)重金属類(水銀、砒素、セレン等)及び(e)有機塩素化合物(ダイオキシン類)が除去され、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(f)軽金属類(アルカリ金属)が除去される。   That is, the embodiment shown in FIG. 5 shows an example in which the raw material gas produced from coal is refined and the fuel for MCFC is supplied. The combination of the constituent elements of the removing means and the impurities to be removed is shown in FIG. 1. (A) Acid gas (hydrogen halide) in cooperation with (1) impurity fixing means and (2) physical filtering means (5) The reaction gas removing means (a) the acid gas (hydrogen halide) is refined by precision, (4) The catalyst conversion means and (5) the reaction removal means in cooperation with (a) the acid gas (sulfur compound) ) Is removed, and (a) acid gas (hydrogen chloride) and (b) basic gas (ammonia) are simultaneously removed in cooperation with the impurity fixing means and (2) physical filtration means, and (3) adsorption (B) the basic gas (ammonia) is removed by the removing means, (2) the solid impurities (dust, impurity fixing agent, etc.) are removed by the physical filtering means, and (3) the adsorption removing means ( d) Heavy metals (mercury, arsenic, selenium, etc.) and (e) organic salts Compound (dioxins) are removed, (1) impurity fixing means and (2) by the cooperation of a physical filtration means (f) a light metal compound (alkali metal) is removed.

このため、石炭で製造された原料ガスから酸性ガス、塩基性ガス、固体状不純物、重金属類、有機塩素化合物、軽金属類が除去された燃料ガスを供給することができる。   For this reason, it is possible to supply fuel gas from which acid gas, basic gas, solid impurities, heavy metals, organochlorine compounds, and light metals have been removed from the raw material gas produced from coal.

図6に基づいて第5実施形態例を説明する。尚、図2乃至図5に示した構成要素と同一の要素には同一符号を付してある。   A fifth embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those shown in FIGS. 2 to 5 are denoted by the same reference numerals.

図6に示すように、原料ガス供給装置1から、例えば廃棄物やバイオマスから製造した原料ガス2が不純物固定手段としての不純物固定装置3に送られ、不純物固定装置3には不純物固定剤供給装置4から除去剤としての不純物固定剤5{例えば、Ca(OH)}が吹き込まれる。不純物固定装置3では、原料ガス2から酸性ガスのうち塩化水素(HCl)等が不純物固定剤との化学反応によって固定される。一方、原料ガス供給装置1から原料ガス2が物理的濾過手段としての物理的濾過装置15に送られて炭化水素類(タール等)が除去され、タールなどが除去された原料ガス2が不純物固定装置3に送られる。原料ガス供給装置1からの原料ガス2は、図示しない切換えバルブの操作により、直接不純物固定装置3に送られる場合と、物理的濾過装置15を経由して送られる場合が適宜選択される。 As shown in FIG. 6, a raw material gas 2 produced from, for example, waste or biomass is sent from a raw material gas supply device 1 to an impurity fixing device 3 as impurity fixing means, and the impurity fixing device 3 has an impurity fixing agent supply device. 4 is injected with an impurity fixing agent 5 {for example, Ca (OH) 2 } as a removing agent. In the impurity fixing device 3, hydrogen chloride (HCl) or the like of the acid gas from the source gas 2 is fixed by a chemical reaction with the impurity fixing agent. On the other hand, the raw material gas 2 is sent from the raw material gas supply device 1 to a physical filtration device 15 as a physical filtration means to remove hydrocarbons (tar and the like), and the raw material gas 2 from which tar and the like have been removed is fixed with impurities. Sent to device 3. The case where the source gas 2 from the source gas supply device 1 is sent directly to the impurity fixing device 3 or the case where it is sent via the physical filtration device 15 is appropriately selected by operating a switching valve (not shown).

必要に応じて物理的濾過装置15にて炭化水素類が除去され、さらに酸性ガスが固定された原料ガス2は物理的濾過手段としての物理的濾過装置6(例えば、バグフィルター)に送られ、物理的濾過装置6では、酸性ガスと反応した不純物固定剤が除去される。さらに不純物固定装置3で未反応の不純物固定剤が残っていれば、物理的濾過装置6においても酸性ガスが不純物固定剤5との化学反応によって固定される。また、物理的濾過装置6ではダストなどの固体状不純物も除去される。加えて、不純物固定装置3や物理的濾過装置6を軽金属類の凝縮温度よりも低い温度で運転することによって、アルカリ金属などの軽金属類が凝縮して固体状不純物と共に除去される。さらに加えて、不純物固定装置3や物理的濾過装置6をHClとアンモニアから固体の塩化アンモニウムが生成する温度で運転すれば、酸性ガスであるHClと塩基性ガスであるアンモニアを塩化アンモニウムとして固体状不純物と共に除去することが出来る。物理的濾過装置6で除去された、酸性ガスと反応した不純物固定剤、未反応の不純物固定剤、凝縮した軽金属類、生成した塩化アンモニウム、ならびに固体状不純物は不純物排出装置7に排出される。物理的濾過装置6を通過した原料ガス2は吸着除去手段としての吸着除去装置8に送られ、塩基性ガス(アンモニア)、重金属類(水銀、砒素、セレン等)及び有機塩素化合物(ダイオキシン類)が吸着剤に吸着除去される。この場合に用いられる吸着剤には、それぞれの除去対象(すなわち塩基性ガス、重金属類及び有機塩素化合物)に性能を最適化した活性炭が適しており、それらの活性炭を複数組み合わせて用いることによって複数の除去対象を除去できる。   If necessary, the hydrocarbons are removed by the physical filtration device 15 and the raw material gas 2 to which the acidic gas is fixed is sent to a physical filtration device 6 (for example, a bag filter) as a physical filtration means. In the physical filtration device 6, the impurity fixing agent that has reacted with the acid gas is removed. Furthermore, if unreacted impurity fixing agent remains in the impurity fixing device 3, the acidic gas is also fixed in the physical filtration device 6 by a chemical reaction with the impurity fixing agent 5. The physical filtration device 6 also removes solid impurities such as dust. In addition, by operating the impurity fixing device 3 and the physical filtration device 6 at a temperature lower than the condensation temperature of light metals, light metals such as alkali metals are condensed and removed together with solid impurities. In addition, if the impurity fixing device 3 and the physical filtration device 6 are operated at a temperature at which solid ammonium chloride is produced from HCl and ammonia, the acidic gas HCl and the basic gas ammonia are converted into ammonium chloride as a solid state. It can be removed together with impurities. The impurity fixing agent that has reacted with the acid gas, the unreacted impurity fixing agent, the condensed light metals, the generated ammonium chloride, and the solid impurities removed by the physical filtration device 6 are discharged to the impurity discharging device 7. The raw material gas 2 that has passed through the physical filtration device 6 is sent to an adsorption / removal device 8 serving as an adsorption / removal means, where basic gas (ammonia), heavy metals (mercury, arsenic, selenium, etc.), and organic chlorine compounds (dioxins). Is adsorbed and removed by the adsorbent. For the adsorbent used in this case, activated carbon with optimized performance is suitable for each object to be removed (that is, basic gas, heavy metal and organochlorine compound), and a plurality of these activated carbons can be used in combination. Can be removed.

吸着除去装置8で塩基性ガス、重金属類及び有機塩素化合物が吸着された原料ガス2は反応除去装置13に送られ、上流の各プロセスで除去しきれなかった酸性ガスのうちハロゲン化水素(HCl、HF等)が吸収剤と化学反応して精密に除去される。反応除去装置13でハロゲン化水素が除去された原料ガス2は触媒変換手段としての触媒変換装置11に送られ、触媒変換装置11では硫化カルボニル(COS)の様に反応除去手段では除去しにくい酸性ガスがCOS変換触媒の働きで硫化水素(HS)に化学変換される。触媒変換装置11で酸性ガスが化学変換された原料ガス2は、反応除去手段としての反応除去装置12に送られ、酸性ガスが吸収剤(酸化亜鉛など)と化学反応して精密に除去される。反応除去装置12で酸性ガスが除去されたガスは燃料ガス9とされて精製ガス利用装置10に送られて高温燃料電池(溶融炭酸塩形燃料電池:MCFC)用の燃料ガスとして利用される。 The raw material gas 2 on which the basic gas, heavy metals, and organic chlorine compounds are adsorbed by the adsorption / removal device 8 is sent to the reaction removal device 13, and hydrogen halide (HCl) of the acidic gas that could not be removed in each upstream process. , HF, etc.) are chemically removed with the absorbent and precisely removed. The raw material gas 2 from which the hydrogen halide has been removed by the reaction removal device 13 is sent to the catalyst conversion device 11 as the catalyst conversion means, and the catalyst conversion device 11 has an acidic property that is difficult to remove by the reaction removal means, such as carbonyl sulfide (COS). The gas is chemically converted into hydrogen sulfide (H 2 S) by the action of the COS conversion catalyst. The raw material gas 2 obtained by chemically converting the acidic gas in the catalyst conversion device 11 is sent to the reaction removal device 12 as a reaction removal means, where the acidic gas is chemically removed with an absorbent (such as zinc oxide) and precisely removed. . The gas from which the acid gas has been removed by the reaction removal device 12 is made into the fuel gas 9 and sent to the refined gas utilization device 10 where it is used as a fuel gas for a high-temperature fuel cell (molten carbonate fuel cell: MCFC).

つまり、図6に示した実施形態例は、廃棄物やバイオマスから製造された原料ガスを精製してMCFC用燃料を供給する例を示したものである。そして、除去手段の構成要素と除去対象とする不純物との組み合わせは、図1に示す、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(a)酸性ガス(ハロゲン化水素)が除去され、(5)反応除去手段で(a)酸性ガス(ハロゲン化水素)が精密精製され、(4)触媒変換手段と(5)反応除去手段の連携で(a)酸性ガス(硫黄化合物)が除去され、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(a)酸性ガス(塩化水素)と(b)塩基性ガス(アンモニア)が同時に除去され、(3)吸着除去手段で(b)塩基性ガス(アンモニア)が除去され、(2)物理的濾過手段で(c)固体状不純物(ダスト、不純物固定剤等)が除去され、(3)吸着除去手段で(d)重金属類(水銀、砒素、セレン等)及び(e)有機塩素化合物(ダイオキシン類)が除去され、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(f)軽金属類(アルカリ金属)が除去され、(2)物理的濾過手段で(g)炭化水素類(タール等)が除去され、(3)吸着除去手段で(g)炭化水素類(不飽和炭化水素等)が除去される。   That is, the embodiment shown in FIG. 6 shows an example in which the raw material gas produced from waste or biomass is purified and the fuel for MCFC is supplied. The combination of the constituent elements of the removing means and the impurities to be removed is shown in FIG. 1. (A) Acid gas (hydrogen halide) in cooperation with (1) impurity fixing means and (2) physical filtering means (5) The reaction gas removing means (a) the acid gas (hydrogen halide) is refined by precision, (4) The catalyst conversion means and (5) the reaction removal means in cooperation with (a) the acid gas (sulfur compound) ) Is removed, and (a) acid gas (hydrogen chloride) and (b) basic gas (ammonia) are simultaneously removed in cooperation with the impurity fixing means and (2) physical filtration means, and (3) adsorption (B) the basic gas (ammonia) is removed by the removing means, (2) the solid impurities (dust, impurity fixing agent, etc.) are removed by the physical filtering means, and (3) the adsorption removing means ( d) Heavy metals (mercury, arsenic, selenium, etc.) and (e) organic salts Compound (dioxins) is removed, (1) Impurities fixing means and (2) Cooperation of physical filtration means (f) Light metals (alkali metals) are removed, (2) Physical filtration means (g) Hydrocarbons (tar, etc.) are removed, and (g) hydrocarbons (unsaturated hydrocarbons, etc.) are removed by (3) adsorption removal means.

このため、廃棄物やバイオマスから製造される原料ガスから酸性ガス、塩基性ガス、固体状不純物、重金属類、有機塩素化合物、軽金属類、炭化水素類が除去された燃料ガスを供給することができる。   For this reason, it is possible to supply fuel gas from which acid gas, basic gas, solid impurities, heavy metals, organic chlorine compounds, light metals, and hydrocarbons are removed from raw material gas produced from waste or biomass. .

図7に基づいて第6実施形態例を説明する。尚、図2乃至図6に示した構成要素と同一の要素には同一符号を付してある。   A sixth embodiment will be described based on FIG. The same components as those shown in FIGS. 2 to 6 are denoted by the same reference numerals.

図7に示すように、原料ガス供給装置1から、例えば廃棄物やバイオマスから製造した原料ガス2が不純物固定手段としての不純物固定装置3に送られ、不純物固定装置3には不純物固定剤供給装置4から除去剤としての不純物固定剤5{例えば、Ca(OH)}が吹き込まれる。不純物固定装置3では、原料ガス2から酸性ガスのうち塩化水素(HCl)等が不純物固定剤との化学反応によって固定される。一方、不純物固定装置3には不純物固定剤供給手段16から除去剤としての不純物固定剤17(例えば、タール吸収剤)が吹き込まれる。不純物固定装置3では、原料ガス2中の炭化水素類(タール等)が不純物固定剤17によって固定される。 As shown in FIG. 7, a raw material gas 2 produced from, for example, waste or biomass is sent from a raw material gas supply device 1 to an impurity fixing device 3 as an impurity fixing means, and the impurity fixing device 3 has an impurity fixing agent supply device. 4 is injected with an impurity fixing agent 5 {for example, Ca (OH) 2 } as a removing agent. In the impurity fixing device 3, hydrogen chloride (HCl) or the like of the acid gas from the source gas 2 is fixed by a chemical reaction with the impurity fixing agent. On the other hand, an impurity fixing agent 17 (for example, a tar absorbent) as a removing agent is blown into the impurity fixing device 3 from the impurity fixing agent supply means 16. In the impurity fixing device 3, hydrocarbons (such as tar) in the raw material gas 2 are fixed by the impurity fixing agent 17.

酸性ガス及び炭化水素類が固定された原料ガス2は物理的濾過手段としての物理的濾過装置6(例えば、バグフィルター)に送られ、物理的濾過装置6では、酸性ガスと反応した不純物固定剤5や炭化水素類を吸収した不純物固定剤17が除去される。さらに不純物固定装置3で未反応の不純物固定剤や炭化水素類を吸収していない不純物固定剤17が残っていれば、物理的濾過装置6においても酸性ガスが不純物固定剤5との化学反応によって固定され、また炭化水素類が不純物固定剤17に吸収される。また、物理的濾過装置6ではダストなどの固体状不純物も除去される。加えて、不純物固定装置3や物理的濾過装置6を軽金属類の凝縮温度よりも低い温度で運転することによって、アルカリ金属などの軽金属類が凝縮して固体状不純物と共に除去される。さらに加えて、不純物固定装置3や物理的濾過装置6をHClとアンモニアから固体の塩化アンモニウムが生成する温度で運転すれば、酸性ガスであるHClと塩基性ガスであるアンモニアを塩化アンモニウムとして固体状不純物と共に除去することが出来る。物理的濾過装置6で除去された、酸性ガスと反応した不純物固定剤5、炭化水素類を吸収した不純物固定剤17、未反応の不純物固定剤および炭化水素類を吸収していない不純物固定剤17、凝縮した軽金属類、生成した塩化アンモニウム、ならびに固体状不純物は不純物排出装置7に排出される。物理的濾過装置6を通過した原料ガス2は吸着除去手段としての吸着除去装置8に送られ、塩基性ガス(アンモニア)、重金属類(水銀、砒素、セレン等)及び有機塩素化合物(ダイオキシン類)が吸着剤に吸着除去される。この場合に用いられる吸着剤には、それぞれの除去対象(すなわち塩基性ガス、重金属類及び有機塩素化合物)に性能を最適化した活性炭が適しており、それらの活性炭を複数組み合わせて用いることによって複数の除去対象を除去できる。   The raw material gas 2 to which the acid gas and hydrocarbons are fixed is sent to a physical filtration device 6 (for example, a bag filter) as a physical filtration means, and the physical filtration device 6 has an impurity fixing agent that has reacted with the acid gas. 5 and the impurity fixing agent 17 that has absorbed hydrocarbons are removed. Further, if there remains an unreacted impurity fixing agent 17 or an impurity fixing agent 17 that has not absorbed hydrocarbons in the impurity fixing device 3, the acidic gas is also reacted with the impurity fixing agent 5 in the physical filtration device 6. It is fixed, and hydrocarbons are absorbed by the impurity fixing agent 17. The physical filtration device 6 also removes solid impurities such as dust. In addition, by operating the impurity fixing device 3 and the physical filtration device 6 at a temperature lower than the condensation temperature of light metals, light metals such as alkali metals are condensed and removed together with solid impurities. In addition, if the impurity fixing device 3 and the physical filtration device 6 are operated at a temperature at which solid ammonium chloride is produced from HCl and ammonia, the acidic gas HCl and the basic gas ammonia are converted into ammonium chloride as a solid state. It can be removed together with impurities. The impurity fixing agent 5 that has reacted with the acid gas, the impurity fixing agent 17 that has absorbed hydrocarbons, the unreacted impurity fixing agent 17 and the impurity fixing agent 17 that has not absorbed hydrocarbons, which have been removed by the physical filtration device 6. The condensed light metals, the produced ammonium chloride, and the solid impurities are discharged to the impurity discharging device 7. The raw material gas 2 that has passed through the physical filtration device 6 is sent to an adsorption / removal device 8 serving as an adsorption / removal means, where basic gas (ammonia), heavy metals (mercury, arsenic, selenium, etc.), and organic chlorine compounds (dioxins). Is adsorbed and removed by the adsorbent. For the adsorbent used in this case, activated carbon with optimized performance is suitable for each object to be removed (that is, basic gas, heavy metal and organochlorine compound), and a plurality of these activated carbons can be used in combination. Can be removed.

吸着除去装置8で塩基性ガス、重金属類及び有機塩素化合物が吸着された原料ガス2は反応除去装置13に送られ、上流の各プロセスで除去しきれなかった酸性ガスのうちハロゲン化水素(HCl、HF等)が吸収剤と化学反応して精密に除去される。反応除去装置13でハロゲン化水素が除去された原料ガス2は触媒変換手段としての触媒変換装置11に送られ、触媒変換装置11では硫化カルボニル(COS)の様に反応除去手段では除去しにくい酸性ガスがCOS変換触媒の働きで硫化水素(HS)に化学変換される。触媒変換装置11で酸性ガスが化学変換された原料ガス2は、反応除去手段としての反応除去装置12に送られ、酸性ガスが吸収剤(酸化亜鉛など)と化学反応して精密に除去される。反応除去装置12で酸性ガスが除去されたガスは燃料ガス9とされて精製ガス利用装置10に送られて高温燃料電池(溶融炭酸塩形燃料電池:MCFC)用の燃料ガスとして利用される。 The raw material gas 2 on which the basic gas, heavy metals, and organic chlorine compounds are adsorbed by the adsorption / removal device 8 is sent to the reaction removal device 13, and hydrogen halide (HCl) of the acidic gas that could not be removed in each upstream process. , HF, etc.) are chemically removed with the absorbent and precisely removed. The raw material gas 2 from which the hydrogen halide has been removed by the reaction removal device 13 is sent to the catalyst conversion device 11 as the catalyst conversion means, and the catalyst conversion device 11 has an acidic property that is difficult to remove by the reaction removal means, such as carbonyl sulfide (COS). The gas is chemically converted into hydrogen sulfide (H 2 S) by the action of the COS conversion catalyst. The raw material gas 2 obtained by chemically converting the acidic gas in the catalyst conversion device 11 is sent to the reaction removal device 12 as a reaction removal means, where the acidic gas is chemically removed with an absorbent (such as zinc oxide) and precisely removed. . The gas from which the acid gas has been removed by the reaction removal device 12 is made into the fuel gas 9 and sent to the refined gas utilization device 10 where it is used as a fuel gas for a high-temperature fuel cell (molten carbonate fuel cell: MCFC).

つまり、図7に示した実施形態例は、廃棄物やバイオマスから製造された原料ガスを精製してMCFC用燃料を供給する例を示したものである。そして、除去手段の構成要素と除去対象とする不純物との組み合わせは、図1に示す、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(a)酸性ガス(ハロゲン化水素)が除去され、(5)反応除去手段で(a)酸性ガス(ハロゲン化水素)が精密精製され、(4)触媒変換手段と(5)反応除去手段の連携で(a)酸性ガス(硫黄化合物)が除去され、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(a)酸性ガス(塩化水素)と(b)塩基性ガス(アンモニア)が同時に除去され、(3)吸着除去手段で(b)塩基性ガス(アンモニア)が除去され、(2)物理的濾過手段で(c)固体状不純物(ダスト、不純物固定剤等)が除去され、(3)吸着除去手段で(d)重金属類(水銀、砒素、セレン等)及び(e)有機塩素化合物(ダイオキシン類)が除去され、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(f)軽金属類(アルカリ金属)及び(g)炭化水素類(タール等)が除去される。   That is, the embodiment shown in FIG. 7 shows an example in which the raw material gas produced from waste or biomass is purified and the fuel for MCFC is supplied. The combination of the constituent elements of the removing means and the impurities to be removed is shown in FIG. 1. (A) Acid gas (hydrogen halide) in cooperation with (1) impurity fixing means and (2) physical filtering means (5) The reaction gas removing means (a) the acid gas (hydrogen halide) is refined by precision, (4) The catalyst conversion means and (5) the reaction removal means in cooperation with (a) the acid gas (sulfur compound) ) Is removed, and (a) acid gas (hydrogen chloride) and (b) basic gas (ammonia) are simultaneously removed in cooperation with the impurity fixing means and (2) physical filtration means, and (3) adsorption (B) the basic gas (ammonia) is removed by the removing means, (2) the solid impurities (dust, impurity fixing agent, etc.) are removed by the physical filtering means, and (3) the adsorption removing means ( d) Heavy metals (mercury, arsenic, selenium, etc.) and (e) organic salts Compounds (dioxins) are removed, and (f) light metals (alkali metals) and (g) hydrocarbons (tar, etc.) are removed by cooperation of (1) impurity fixing means and (2) physical filtration means. .

このため、廃棄物やバイオマスから製造される原料ガスから酸性ガス、塩基性ガス、固体状不純物、重金属類、有機塩素化合物、軽金属類、炭化水素類が除去された燃料ガスを供給することができる。   For this reason, it is possible to supply fuel gas from which acid gas, basic gas, solid impurities, heavy metals, organic chlorine compounds, light metals, and hydrocarbons are removed from raw material gas produced from waste or biomass. .

図8に基づいて第7実施形態例を説明する。尚、図2乃至図7に示した構成要素と同一の要素には同一符号を付してある。   A seventh embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those shown in FIGS. 2 to 7 are denoted by the same reference numerals.

図8に示すように、原料ガス供給装置1から、廃棄物やバイオマスから製造した原料ガス2、あるいは、石炭から製造した原料ガス2が不純物固定手段としての不純物固定装置3に送られ、不純物固定装置3には不純物固定剤供給装置4から除去剤としての不純物固定剤5{例えば、Ca(OH)}が吹き込まれる。不純物固定装置3では、原料ガス2から酸性ガスのうち塩化水素(HCl)等が不純物固定剤との化学反応によって固定される。酸性ガスが固定された原料ガス2は物理的濾過手段としての物理的濾過装置6(例えば、バグフィルター)に送られ、物理的濾過装置6では、酸性ガスと反応した不純物固定剤が除去される。さらに不純物固定装置3で未反応の不純物固定剤が残っていれば、物理的濾過装置6においても酸性ガスが不純物固定剤との化学反応によって固定される。また、物理的濾過装置6ではダストなどの固体状不純物も除去される。加えて、不純物固定装置3や物理的濾過装置6を軽金属類の凝縮温度よりも低い温度で運転することによって、アルカリ金属などの軽金属類が凝縮して固体状不純物と共に除去される。さらに加えて、不純物固定装置3や物理的濾過装置6をHClとアンモニアから固体の塩化アンモニウムが生成する温度で運転すれば、酸性ガスであるHClと塩基性ガスであるアンモニアを塩化アンモニウムとして固体状不純物と共に除去することが出来る。物理的濾過装置6で除去された、酸性ガスと反応した不純物固定剤、未反応の不純物固定剤、凝縮した軽金属類、生成した塩化アンモニウム、ならびに固体状不純物は不純物排出装置7に排出される。物理的濾過装置6を通過した原料ガス2は吸着除去手段としての吸着除去装置8に送られ、塩基性ガス(アンモニア)、重金属類(水銀、砒素、セレン等)及び有機塩素化合物(ダイオキシン類)が吸着剤に吸着除去される。この場合に用いられる吸着剤には、それぞれの除去対象(すなわち塩基性ガス、重金属類及び有機塩素化合物)に性能を最適化した活性炭が適しており、それらの活性炭を複数組み合わせて用いることによって複数の除去対象を除去できる。 As shown in FIG. 8, the raw material gas 2 produced from waste or biomass or the raw material gas 2 produced from coal is sent from the raw material gas supply device 1 to the impurity fixing device 3 as the impurity fixing means, and the impurities are fixed. The impurity fixing agent 5 {for example, Ca (OH) 2 } as a removing agent is blown into the device 3 from the impurity fixing agent supply device 4. In the impurity fixing device 3, hydrogen chloride (HCl) or the like of the acid gas from the source gas 2 is fixed by a chemical reaction with the impurity fixing agent. The raw material gas 2 to which the acidic gas is fixed is sent to a physical filtering device 6 (for example, a bag filter) as a physical filtering means, and the physical filtering device 6 removes the impurity fixing agent that has reacted with the acidic gas. . Further, if unreacted impurity fixing agent remains in the impurity fixing device 3, the acidic gas is also fixed in the physical filtration device 6 by a chemical reaction with the impurity fixing agent. The physical filtration device 6 also removes solid impurities such as dust. In addition, by operating the impurity fixing device 3 and the physical filtration device 6 at a temperature lower than the condensation temperature of light metals, light metals such as alkali metals are condensed and removed together with solid impurities. In addition, if the impurity fixing device 3 and the physical filtration device 6 are operated at a temperature at which solid ammonium chloride is produced from HCl and ammonia, the acidic gas HCl and the basic gas ammonia are converted into ammonium chloride as a solid state. It can be removed together with impurities. The impurity fixing agent that has reacted with the acid gas, the unreacted impurity fixing agent, the condensed light metals, the produced ammonium chloride, and the solid impurities removed by the physical filtration device 6 are discharged to the impurity discharging device 7. The raw material gas 2 that has passed through the physical filtration device 6 is sent to an adsorption / removal device 8 serving as an adsorption / removal means, where basic gas (ammonia), heavy metals (mercury, arsenic, selenium, etc.), and organic chlorine compounds (dioxins). Is adsorbed and removed by the adsorbent. For the adsorbent used in this case, activated carbon with optimized performance is suitable for each object to be removed (that is, basic gas, heavy metal and organochlorine compound), and a plurality of these activated carbons can be used in combination. Can be removed.

吸着除去装置8で塩基性ガス、重金属類及び有機塩素化合物が吸着された原料ガス2は反応除去装置13に送られ、上流の各プロセスで除去しきれなかった酸性ガスのうちハロゲン化水素(HCl、HF等)が吸収剤と化学反応して精密に除去される。反応除去装置13でハロゲン化水素が除去された原料ガス2は触媒変換手段としての触媒変換装置11に送られ、触媒変換装置11では硫化カルボニル(COS)の様に反応除去手段では除去しにくい酸性ガスがCOS変換触媒の働きで硫化水素(HS)に化学変換される。触媒変換装置11で酸性ガスが化学変換された原料ガス2は、反応除去手段としての反応除去装置12に送られ、酸性ガスが吸収剤(酸化亜鉛など)と化学反応して精密に除去される。反応除去装置12で酸性ガスが除去された原料ガスは触媒変換装置14に送られ、触媒変換装置14では、燃料ガスの組成を精製ガス利用装置10の用途に適した組成に調整するため、ガス性状調整手段すなわち触媒の働きによる化学変換がなされる。触媒変換装置14でガス性状調整手段による燃料組成の調整がなされたガスは燃料ガス9とされて精製ガス利用装置10に送られる。 The raw material gas 2 on which the basic gas, heavy metals, and organic chlorine compounds are adsorbed by the adsorption / removal device 8 is sent to the reaction removal device 13, and hydrogen halide (HCl) of the acidic gas that could not be removed in each upstream process. , HF, etc.) are chemically removed with the absorbent and precisely removed. The raw material gas 2 from which the hydrogen halide has been removed by the reaction removal device 13 is sent to the catalyst conversion device 11 as the catalyst conversion means, and the catalyst conversion device 11 has an acidic property that is difficult to remove by the reaction removal means, such as carbonyl sulfide (COS). The gas is chemically converted into hydrogen sulfide (H 2 S) by the action of the COS conversion catalyst. The raw material gas 2 obtained by chemically converting the acidic gas in the catalyst conversion device 11 is sent to the reaction removal device 12 as a reaction removal means, where the acidic gas is chemically removed with an absorbent (such as zinc oxide) and precisely removed. . The raw material gas from which the acidic gas has been removed by the reaction removal device 12 is sent to the catalyst conversion device 14, and the catalyst conversion device 14 adjusts the composition of the fuel gas to a composition suitable for the use of the purified gas utilization device 10. Chemical conversion is performed by the action of the property adjusting means, that is, the catalyst. The gas whose fuel composition has been adjusted by the gas property adjusting means in the catalyst conversion device 14 is made into the fuel gas 9 and sent to the purified gas utilization device 10.

例えば、原料ガス2が廃棄物やバイオマスから製造した原料ガスの場合、高温燃料電池(溶融炭酸塩形燃料電池:MCFC)用の燃料ガス(化学反応用の原料ガス)として利用される。また、原料ガス2が石炭から製造した原料ガスの場合、化学合成用の燃料ガスとして利用される。これらの場合、ガス性状調整手段においては、触媒の働きによって水素と一酸化炭素の比率を向上させたり、メタン濃度を向上させて溶融炭酸塩形燃料電池用の燃料ガスとして適したガス組成に調整したり、やはり触媒の作用による水性ガスシフト反応等を利用して、アンモニア合成、メタノール合成、GTL等の化学合成用の燃料ガス(化学反応用の原料ガス)として適した水素と一酸化炭素の比率に調整することが行われる。   For example, when the source gas 2 is a source gas produced from waste or biomass, it is used as a fuel gas (a source gas for chemical reaction) for a high-temperature fuel cell (molten carbonate fuel cell: MCFC). Further, when the raw material gas 2 is a raw material gas produced from coal, it is used as a fuel gas for chemical synthesis. In these cases, in the gas property adjusting means, the ratio of hydrogen and carbon monoxide is improved by the action of the catalyst, or the methane concentration is increased to adjust the gas composition suitable for the fuel gas for the molten carbonate fuel cell. The ratio of hydrogen and carbon monoxide, which is also suitable as a fuel gas for chemical synthesis such as ammonia synthesis, methanol synthesis, and GTL (raw gas for chemical reaction), utilizing water gas shift reaction by the action of a catalyst, etc. Adjustments are made to

つまり、図8に示した実施形態例は、廃棄物やバイオマスから製造した原料ガスを精製してMCFC用燃料を供給する例、及び、石炭から製造した原料ガスを精製して化学合成用の燃料ガス(化学反応用の原料ガス)を供給する例を示したものである。そして、除去手段の構成要素と除去対象とする不純物との組み合わせは、図1に示す、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(a)酸性ガス(ハロゲン化水素)が除去され、(5)反応除去手段で(a)酸性ガス(ハロゲン化水素)が精密精製され、(4)触媒変換手段と(5)反応除去手段の連携で(a)酸性ガス(硫黄化合物)が除去され、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(a)酸性ガス(塩化水素)と(b)塩基性ガス(アンモニア)が同時に除去され、(3)吸着除去手段で(b)塩基性ガス(アンモニア)が除去され、更に、(2)物理的濾過手段で(c)固体状不純物が除去され、(3)吸着除去手段で(d)重金属類(水銀、砒素、セレン等)及び(e)有機塩素化合物(ダイオキシン類)が除去され、(1)不純物固定手段と(2)物理的濾過手段の連携で(f)軽金属類(アルカリ金属)が除去され、(3)吸着除去手段で(g)炭化水素類が除去され、さらにガス性状調整手段で用途に応じた燃料組成に調整される。   That is, the embodiment shown in FIG. 8 is an example in which a raw material gas produced from waste or biomass is purified to supply MCFC fuel, and a raw material gas produced from coal is refined and used for chemical synthesis. An example of supplying a gas (a raw material gas for chemical reaction) is shown. The combination of the constituent elements of the removing means and the impurities to be removed is shown in FIG. 1. (A) Acid gas (hydrogen halide) in cooperation with (1) impurity fixing means and (2) physical filtering means (5) The reaction gas removing means (a) the acid gas (hydrogen halide) is refined by precision, (4) The catalyst conversion means and (5) the reaction removal means in cooperation with (a) the acid gas (sulfur compound) ) Is removed, and (a) acid gas (hydrogen chloride) and (b) basic gas (ammonia) are simultaneously removed in cooperation with the impurity fixing means and (2) physical filtration means, and (3) adsorption (B) Basic gas (ammonia) is removed by removing means, (2) (c) solid impurities are removed by (2) physical filtration means, (3) heavy metals (mercury) by (3) adsorption removing means. , Arsenic, selenium, etc.) and (e) organochlorine compounds (dioxy (F) light metals (alkali metals) are removed by cooperation of (1) impurity fixing means and (2) physical filtration means, and (3) (g) hydrocarbons are removed by adsorption removal means. The fuel composition is removed and further adjusted to the fuel composition according to the application by the gas property adjusting means.

このため、廃棄物やバイオマスから製造した原料ガス、及び石炭で製造した原料ガスから酸性ガス、塩基性ガス、固体状不純物、重金属類、有機塩素化合物、軽金属類、炭化水素類が除去され、さらにガス組成が調整された燃料ガスを供給することができる。   For this reason, acid gas, basic gas, solid impurities, heavy metals, organochlorine compounds, light metals, hydrocarbons are removed from raw material gas produced from waste and biomass, and raw material gas produced from coal. A fuel gas whose gas composition is adjusted can be supplied.

従って、以上の図2乃至図8に基づいた本発明のガス精製設備の具体的な実施形態例の説明で述べたように、多様な製造方法で多種の原料から製造した、多成分の不純物を含む原料ガスから、燃料ガス精製設備を用いたガス精製を行うことによって、燃料の用途あるいは合成用原料の用途に使用する燃料ガスを供給することが可能になる。   Therefore, as described in the description of the specific embodiments of the gas purification equipment of the present invention based on FIGS. 2 to 8, the multi-component impurities produced from various raw materials by various manufacturing methods are used. By performing gas purification using a fuel gas purification facility from the raw material gas contained, it becomes possible to supply the fuel gas used for the use of the fuel or the use of the raw material for synthesis.

図9、図10に基づいて本発明の具体的な実施例を説明する。図9には本発明の第4実施例に係るガス精製設備の概略系統、図10にはガス精製設備の仕様状況を示してある。図9に示した設備は、図5に示した実施形態例を具体的に示した設備の例であり、図5に示した構成要素と同一の要素には同一符号を付し、図5に示した部材に相当する部材は括弧書きで示してある。   A specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows a schematic system of a gas purification facility according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 shows the specification status of the gas purification facility. The equipment shown in FIG. 9 is an example of equipment specifically showing the embodiment shown in FIG. 5, and the same components as those shown in FIG. Members corresponding to those shown are shown in parentheses.

図9に示すように、例えば、処理ガス量が380mN/hで、800℃の原料ガス2(不純物として、例えば、HCl、HF、HS、COS、固体状不純物、ダイオキシン類、Hgが存在)が不純物固定手段としてのハロゲン化物除去塔21(不純物固定装置3)に送られ、ハロゲン化物除去塔21には、原料ホッパー23からのCa(OH)(不純物固定剤5)がスラリーとされて供給手段22から除去剤として水蒸気と共に吹き込まれる。ハロゲン化物除去塔21ではHClやHFがスラリーに吸収され、例えば、HClやHFが50ppmを下回る濃度に除去される。 As shown in FIG. 9, for example, the processing gas amount is 380 m 3 N / h, and the source gas 2 at 800 ° C. (impurities include, for example, HCl, HF, H 2 S, COS, solid impurities, dioxins, Hg Is sent to a halide removing tower 21 (impurity fixing apparatus 3) as an impurity fixing means, and Ca (OH) 2 (impurity fixing agent 5) from the raw material hopper 23 is slurried in the halide removing tower 21. Then, it is blown together with water vapor as a removing agent from the supply means 22. In the halide removal tower 21, HCl and HF are absorbed by the slurry, and for example, HCl and HF are removed to a concentration below 50 ppm.

ここで、ハロゲン化水素は、HCl、HFを含む化合物で、ハロゲン化物は、ハロゲン化水素に加えて、それらが反応除去手段において吸収剤との化学反応により生成した物質(CaCl、NaCl、NaFなど)等を含む化合物として説明してある。 Here, the hydrogen halide is a compound containing HCl and HF, and the halide is a substance (CaCl 2 , NaCl, NaF) produced by a chemical reaction with the absorbent in the reaction removal means in addition to the hydrogen halide. Etc.) and the like.

HClやHFが除去された原料ガス2は、バグフィルター24(物理的濾過装置6)によりダスト(固体状不純物)が、例えば、5mg/mNを下回る状態に除去(濾過)される。ダストが除去された原料ガス2は活性炭フィルター25(吸着除去装置8)に送られ、活性炭フィルター25ではダイオキシン類、Hgが活性炭に吸着されて、例えば、ダイオキシン類が0.1ngTEQ/mNを下回る値、Hgが5μg/mNを下回る値に低減される。 The source gas 2 from which HCl and HF have been removed is removed (filtered) by a bag filter 24 (physical filtration device 6) so that dust (solid impurities) is below 5 mg / m 3 N, for example. The raw material gas 2 from which the dust has been removed is sent to the activated carbon filter 25 (adsorption removal device 8), where the activated carbon filter 25 adsorbs dioxins and Hg to the activated carbon, for example, dioxins reduce 0.1 ngTEQ / m 3 N. Lower value, Hg is reduced to a value lower than 5 μg / m 3 N.

活性炭フィルター25を通過した原料ガス2はブロア26により熱交換器27に送られて加熱され、加熱された原料ガス2はハロゲン化水素精密除去塔28(反応除去装置13)に送られる。ハロゲン化水素精密除去塔28ではHClやHFなどのハロゲン化水素がNaAlOに吸収され、例えば、HClやHFが1ppmを下回る濃度に除去される。 The raw material gas 2 that has passed through the activated carbon filter 25 is sent to the heat exchanger 27 by the blower 26 and heated, and the heated raw material gas 2 is sent to the hydrogen halide precision removal tower 28 (reaction removal device 13). In the hydrogen halide precision removal tower 28, hydrogen halides such as HCl and HF are absorbed by NaAlO 2 and, for example, HCl and HF are removed to a concentration below 1 ppm.

HClやHFが1ppmを下回る濃度に除去された原料ガス2はCOSコンバーター29(触媒変換装置11)に送られてCOSがHSに変換される。COSがHSに変換された原料ガス2はZnO脱硫塔30(反応除去装置12)に送られ、ZnOの吸収反応によりHSとCOSを合わせて1ppmを下回る濃度に除去される。HSとCOSが合わせて1ppmを下回る濃度に除去された原料ガス2は熱交換器31で、例えば、600℃の燃料ガス9とされて所望の機器に送られる。 The raw material gas 2 from which HCl or HF has been removed to a concentration lower than 1 ppm is sent to the COS converter 29 (catalyst converter 11), where COS is converted to H 2 S. The raw material gas 2 in which COS is converted to H 2 S is sent to the ZnO desulfurization tower 30 (reaction removal device 12), and H 2 S and COS are combined and removed to a concentration below 1 ppm by the absorption reaction of ZnO. The raw material gas 2 from which H 2 S and COS are combined and removed to a concentration lower than 1 ppm is converted into, for example, a fuel gas 9 at 600 ° C. by the heat exchanger 31 and sent to a desired device.

図9に示したガス精製設備の仕様、構成プロセス、処理原理、除去対象、除去項目は図10に示したとおりであり、ガス精製設備の運転温度は150℃〜350℃となっている。図9に示した実施例では、HCl、HF、HS、COS、固体状不純物、ダイオキシン類、Hgが存在する原料ガス2に対して、これらの不純物を除去した燃料ガス9を供給することができる。そして、ガス精製設備は、乾式設備となっているので、処理液体の排水処理設備などの大掛かりな設備類を設ける必要がなく、多成分の不純物を除去した燃料ガス9(例えば、MCFC用の燃料ガス)を簡単な設備構成で得ることが可能になる。また、熱交換器を用いて適切な温度維持、及び適切な通気を行うことにより、ダストフィルターの逆洗とダストの払い出し以外には運転操作が不要である。 The specification, configuration process, processing principle, removal target, and removal item of the gas purification facility shown in FIG. 9 are as shown in FIG. 10, and the operating temperature of the gas purification facility is 150 ° C. to 350 ° C. In the embodiment shown in FIG. 9, the fuel gas 9 from which these impurities are removed is supplied to the raw material gas 2 containing HCl, HF, H 2 S, COS, solid impurities, dioxins, and Hg. Can do. Since the gas purification facility is a dry facility, there is no need to provide large-scale facilities such as a wastewater treatment facility for processing liquid, and the fuel gas 9 from which multi-component impurities are removed (for example, a fuel for MCFC) Gas) can be obtained with a simple equipment configuration. Further, by performing appropriate temperature maintenance and proper ventilation using a heat exchanger, no operation is required other than backwashing the dust filter and discharging dust.

図11乃至図13に基づいて本発明の他の具体的な実施例を説明する。図11には本発明の第5実施例に係るガス精製設備の概略系統、図12には図11に示したガス精製設備の平面配置状況、図13には図11に示したガス精製設備の側面配置状況を示してある。図11に示した設備は、図6に示した実施形態例を具体的に示した設備の例であり、図6に示した構成要素と同一の要素及び図9に示した第1実施形態例に示した構成要素と同一の要素には同一符号を付してある。   Another specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows a schematic system of a gas purification facility according to the fifth embodiment of the present invention, FIG. 12 shows a plane arrangement state of the gas purification facility shown in FIG. 11, and FIG. 13 shows a configuration of the gas purification facility shown in FIG. The side arrangement is shown. The equipment shown in FIG. 11 is an example of equipment specifically showing the embodiment shown in FIG. 6, and the same elements as those shown in FIG. 6 and the first embodiment shown in FIG. Elements that are the same as those shown in FIG.

図11に示すように、原料ガス2が、切換えバルブ52、53の操作により不純物固定手段としてのハロゲン化物除去塔21に送られる。一方、原料ガス2が、切換えバルブ52、53の操作によりタール対策プロセス51(物理的濾過装置15)に送られ、タールが除去された後に切換えバルブ52、53の操作によりハロゲン化物除去塔21に送られる。切換えバルブ52、53の操作により、原料ガス2に含まれる不純物に応じてタール対策プロセス51が適宜使用される。   As shown in FIG. 11, the raw material gas 2 is sent to the halide removing tower 21 as an impurity fixing means by operating the switching valves 52 and 53. On the other hand, the raw material gas 2 is sent to the tar countermeasure process 51 (physical filtration device 15) by the operation of the switching valves 52 and 53, and after the tar is removed, the raw material gas 2 is moved to the halide removal tower 21 by the operation of the switching valves 52 and 53. Sent. By operating the switching valves 52 and 53, the tar countermeasure process 51 is appropriately used according to the impurities contained in the source gas 2.

必要に応じてタール対策プロセス51にてタールが除去された後、ハロゲン化物除去塔21には、原料ホッパー23からのCa(OH)(不純物固定剤5)がスラリーとされて供給手段22から除去剤として水蒸気と共に吹き込まれる。ハロゲン化物除去塔21ではHClやHFがスラリーに含まれるCa(OH)によって固定され、例えば、HClやHFが50ppmを下回る濃度に低減される。 After the tar is removed by the tar countermeasure process 51 as necessary, the halide removal tower 21 is made into a slurry of Ca (OH) 2 (impurity fixing agent 5) from the raw material hopper 23 from the supply means 22. Infused with water vapor as a remover. In the halide removal tower 21, HCl and HF are fixed by Ca (OH) 2 contained in the slurry, and, for example, HCl and HF are reduced to a concentration below 50 ppm.

HClやHFが固定された原料ガス2は、バグフィルター24(物理的濾過装置6)により固定されたハロゲン化水素を含むダスト(固体状不純物)が、例えば、5mg/mNを下回る状態に除去(濾過)される。ダストが除去された原料ガス2は活性炭フィルター25(吸着除去装置8)に送られ、活性炭フィルター25ではダイオキシン類、Hgが活性炭に吸着されて、例えば、ダイオキシン類が0.1ngTEQ/mNを下回る値、Hgが5μg/mNを下回る値に低減される。 The source gas 2 to which HCl and HF are fixed is such that the dust (solid impurities) containing hydrogen halide fixed by the bag filter 24 (physical filtration device 6) falls below, for example, 5 mg / m 3 N. Removed (filtered). The raw material gas 2 from which the dust has been removed is sent to the activated carbon filter 25 (adsorption removal device 8), where the activated carbon filter 25 adsorbs dioxins and Hg to the activated carbon, for example, dioxins reduce 0.1 ngTEQ / m 3 N. Lower value, Hg is reduced to a value lower than 5 μg / m 3 N.

活性炭フィルター25を通過した原料ガス2はブロア26により熱交換器27に送られて加熱され、加熱された原料ガス2はハロゲン化水素精密除去塔28(反応除去装置13)に送られる。ハロゲン化水素精密除去塔28ではHClやHFなどのハロゲン化水素がNaAlOに吸収され、例えば、HClやHFが1ppmを下回る濃度に除去される。 The raw material gas 2 that has passed through the activated carbon filter 25 is sent to the heat exchanger 27 by the blower 26 and heated, and the heated raw material gas 2 is sent to the hydrogen halide precision removal tower 28 (reaction removal device 13). In the hydrogen halide precision removal tower 28, hydrogen halides such as HCl and HF are absorbed by NaAlO 2 and, for example, HCl and HF are removed to a concentration below 1 ppm.

HClやHFが1ppmを下回る濃度に除去された原料ガス2はCOSコンバーター29(触媒変換装置11)に送られてCOSがHSに変換される。COSがHSに変換された原料ガス2はZnO脱硫塔30(反応除去装置12)に送られ、ZnOの吸収反応によりHSとCOSを合わせて1ppmを下回る濃度に除去される。HSとCOSが合わせて1ppmを下回る濃度に除去された原料ガス2は熱交換器31で、例えば、600℃の燃料ガス9とされて所望の機器に送られる。 The raw material gas 2 from which HCl or HF has been removed to a concentration lower than 1 ppm is sent to the COS converter 29 (catalyst converter 11), where COS is converted to H 2 S. The raw material gas 2 in which COS is converted to H 2 S is sent to the ZnO desulfurization tower 30 (reaction removal device 12), and H 2 S and COS are combined and removed to a concentration below 1 ppm by the absorption reaction of ZnO. The raw material gas 2 from which H 2 S and COS are combined and removed to a concentration lower than 1 ppm is converted into, for example, a fuel gas 9 at 600 ° C. by the heat exchanger 31 and sent to a desired device.

図11に示した実施例では、必要によってタールが除去された燃料ガス9を供給することができる。そして、ガス精製設備は、乾式設備となっているので、処理液体の排水処理設備などの大掛かりな設備類を設ける必要がなく、多成分の不純物を除去した燃料ガス9(例えば、MCFC用の燃料ガス)を簡単な設備構成で得ることが可能になる。また、熱交換器を用いて適切な温度維持、及び適切な通気を行うことにより、ダストフィルターの逆洗とダストの払い出し以外には運転操作が不要である。   In the embodiment shown in FIG. 11, the fuel gas 9 from which tar has been removed can be supplied if necessary. Since the gas purification facility is a dry facility, there is no need to provide large-scale facilities such as a wastewater treatment facility for processing liquid, and the fuel gas 9 from which multi-component impurities are removed (for example, a fuel for MCFC) Gas) can be obtained with a simple equipment configuration. Further, by performing appropriate temperature maintenance and proper ventilation using a heat exchanger, no operation is required other than backwashing the dust filter and discharging dust.

図12、図13に示すように、原料ガス2をタール対策プロセス手段51に流通させない場合には、燃料供給系71からの燃料によりスタートアップヒータ72で加熱したガスをブロア73により切換えバルブ53の部位で原料ガス2に送り込み昇温させる。また、バグフィルター24には窒素カードル75から逆洗窒素タンク74に供給された逆洗用の窒素が送られて適宜逆洗が実施される。また、ガス精製設備には分析装置及び操作系76が備えられている。   As shown in FIGS. 12 and 13, when the raw material gas 2 is not circulated to the tar countermeasure process means 51, the gas heated by the start-up heater 72 with the fuel from the fuel supply system 71 is blown by the blower 73 to the site of the switching valve 53. To feed the raw material gas 2 and raise the temperature. Further, backwashing nitrogen supplied from the nitrogen curd 75 to the backwashing nitrogen tank 74 is sent to the bag filter 24, and backwashing is appropriately performed. The gas purification facility is provided with an analyzer and an operation system 76.

図12、図13に示すように、ガス精製設備の構成要素は一つの平面に全てが配置されている。即ち、一つの構成要素の上部には他の構成要素が存在していない。このため、各構成要素に対する構成品の交換やメンテナンスを各構成要素の上部から行うことができ、メンテナンス性が極めて良好な設備となる。また、フィルター類をパッケージ化して各構成要素の上部からパッケージを交換することで、フィルター類の交換・メンテナンスが極めて簡単に行える。   As shown in FIGS. 12 and 13, all the components of the gas purification equipment are arranged on one plane. That is, there is no other component on top of one component. For this reason, the replacement and maintenance of the components for each component can be performed from the upper part of each component, and the maintenance is very good. In addition, it is very easy to replace and maintain the filters by packaging the filters and replacing the package from the top of each component.

図14に基づいて本発明の他の具体的な実施例を説明する。図14には本発明の第6実施例に係るガス精製設備の概略系統を示してある。図14に示した設備は、図7に示した実施形態例を具体的に示した設備の例であり、図7に示した構成要素と同一の要素及び図9に示した第1実施形態例に示した構成要素と同一の要素には同一符号を付してある。   Another specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows a schematic system of gas purification equipment according to the sixth embodiment of the present invention. The equipment shown in FIG. 14 is an example of equipment specifically showing the embodiment shown in FIG. 7, and the same elements as those shown in FIG. 7 and the first embodiment shown in FIG. Elements that are the same as those shown in FIG.

図14に示すように、原料ガス2が不純物固定手段としてのハロゲン化物除去塔63に送られる。ハロゲン化物除去塔63には、原料ホッパー23からのCa(OH)(不純物固定剤5)がスラリーとされて供給手段22から除去剤として水蒸気と共に吹き込まれる。ハロゲン化物除去塔63ではHClやHFがスラリーに吸収され、例えば、HClやHFが50ppmを下回る濃度に除去される。一方、ハロゲン化物除去塔63には、原料ホッパー61からのタール吸収剤(不純物固定剤17)が供給手段62から水蒸気と共に吹き込まれる。ハロゲン化物除去塔63では原料ガス2中のタールがタール吸収剤によって固定される。 As shown in FIG. 14, the source gas 2 is sent to a halide removing tower 63 as an impurity fixing means. Ca (OH) 2 (impurity fixing agent 5) from the raw material hopper 23 is made into a slurry and blown into the halide removal tower 63 together with water vapor as a removal agent from the supply means 22. In the halide removal tower 63, HCl and HF are absorbed by the slurry, and for example, HCl and HF are removed to a concentration below 50 ppm. On the other hand, a tar absorbent (impurity fixing agent 17) from the raw material hopper 61 is blown into the halide removing tower 63 together with water vapor from the supply means 62. In the halide removal tower 63, tar in the raw material gas 2 is fixed by a tar absorbent.

HClやHF、タールが固定された原料ガス2は、バグフィルター24(物理的濾過装置6)により固定されたハロゲン化物やタールを含むダスト(固体状不純物)が、例えば、5mg/mNを下回る状態に除去(濾過)される。固体状不純物が除去された原料ガス2は活性炭フィルター25(吸着除去装置8)に送られ、活性炭フィルター25ではダイオキシン類、Hgが活性炭に吸着されて、例えば、ダイオキシン類が0.1ngTEQ/mNを下回る値、Hgが5μg/mNを下回る値に低減される。 The source gas 2 to which HCl, HF, and tar are fixed has a dust (solid impurity) containing halide and tar fixed by the bag filter 24 (physical filtration device 6), for example, 5 mg / m 3 N. It is removed (filtered) to a lower state. The raw material gas 2 from which the solid impurities have been removed is sent to the activated carbon filter 25 (adsorption removal device 8), and the activated carbon filter 25 adsorbs dioxins and Hg to the activated carbon. For example, dioxins are 0.1 ngTEQ / m 3. The value is lower than N and Hg is reduced to a value lower than 5 μg / m 3 N.

活性炭フィルター25を通過した原料ガス2はブロア26により熱交換器27に送られて加熱され、加熱された原料ガス2はハロゲン化水素精密除去塔28(反応除去装置13)に送られる。ハロゲン化水素精密除去塔28ではHClやHFなどのハロゲン化水素がNaAlOに吸収され、例えば、HClやHFが1ppmを下回る濃度に除去される。 The raw material gas 2 that has passed through the activated carbon filter 25 is sent to the heat exchanger 27 by the blower 26 and heated, and the heated raw material gas 2 is sent to the hydrogen halide precision removal tower 28 (reaction removal device 13). In the hydrogen halide precision removal tower 28, hydrogen halides such as HCl and HF are absorbed by NaAlO 2 and, for example, HCl and HF are removed to a concentration below 1 ppm.

HClやHFが1ppmを下回る濃度に除去された原料ガス2はCOSコンバーター29(触媒変換装置11)に送られてCOSがHSに変換される。COSがHSに変換された原料ガス2はZnO脱硫塔30(反応除去装置12)に送られ、ZnOの吸収反応によりHSとCOSを合わせて1ppmを下回る濃度に除去される。HSとCOSが合わせて1ppmを下回る濃度に除去された原料ガス2は熱交換器31で、例えば、600℃の燃料ガス9とされて所望の機器に送られる。 The raw material gas 2 from which HCl or HF has been removed to a concentration lower than 1 ppm is sent to the COS converter 29 (catalyst converter 11), where COS is converted to H 2 S. The raw material gas 2 in which COS is converted to H 2 S is sent to the ZnO desulfurization tower 30 (reaction removal device 12), and H 2 S and COS are combined and removed to a concentration below 1 ppm by the absorption reaction of ZnO. The raw material gas 2 from which H 2 S and COS are combined and removed to a concentration lower than 1 ppm is converted into, for example, a fuel gas 9 at 600 ° C. by the heat exchanger 31 and sent to a desired device.

図14に示した実施例では、タールが確実に除去された燃料ガス9を供給することができる。そして、ガス精製設備は、乾式設備となっているので、湿式のガス精製設備では必須となる各種吸収液の再生設備やスクラバ等から排出される処理液体の廃水処理設備などの大掛かりな設備類を設ける必要がなく、多成分の不純物を除去した燃料ガス9(例えば、MCFC用の燃料ガス)を簡単な設備構成で得ることが可能になる。また、熱交換器を用いて適切な温度維持、及び適切な通気を行うことにより、ダストフィルターの逆洗とダストの払い出しのみの簡便な操作で運転が可能である。   In the embodiment shown in FIG. 14, the fuel gas 9 from which tar is reliably removed can be supplied. And since the gas purification equipment is a dry-type equipment, large-scale facilities such as the regeneration equipment for various absorption liquids and the wastewater treatment equipment for the processing liquid discharged from the scrubber, which are essential for the wet gas purification equipment, are installed. It is not necessary to provide the fuel gas 9 from which multi-component impurities are removed (for example, a fuel gas for MCFC) with a simple equipment configuration. In addition, by performing appropriate temperature maintenance and proper ventilation using a heat exchanger, operation can be performed with simple operations such as backwashing the dust filter and discharging dust.

本発明は、ガス温度を露点以下に下げない乾式法により原料ガスから不純物を除去して燃料ガスとする燃料ガス精製設備の産業分野で利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the industrial field of a fuel gas purification facility that removes impurities from a raw material gas by a dry method that does not lower the gas temperature below the dew point to obtain a fuel gas.

本発明の実施形態例に係る燃料ガス精製設備の構成要素と除去される不純物との関係を表す表図である。It is a table | surface showing the relationship between the component of the fuel gas refinery | purification equipment which concerns on the example of embodiment of this invention, and the impurity removed. 本発明の第1実施形態例に係るガス精製設備の概略系統図である。1 is a schematic system diagram of a gas purification facility according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態例に係るガス精製設備の概略系統図である。It is a schematic system diagram of the gas purification equipment which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施形態例に係るガス精製設備の概略系統図である。It is a schematic system diagram of the gas purification equipment which concerns on the example of 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態例に係るガス精製設備の概略系統図である。It is a schematic system diagram of the gas purification equipment which concerns on the example of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態例に係るガス精製設備の概略系統図である。It is a schematic system diagram of the gas purification equipment which concerns on the 5th Example of this invention. 本発明の第6実施形態例に係るガス精製設備の概略系統図である。It is a schematic system diagram of the gas purification equipment which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態例に係るガス精製設備の概略系統図である。It is a schematic systematic diagram of the gas purification equipment which concerns on the example of 7th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施例に係るガス精製設備の概略系統図である。It is a schematic system diagram of the gas purification equipment which concerns on 4th Example of this invention. ガス精製設備の仕様状況を表す表図である。It is a table | surface figure showing the specification condition of gas purification equipment. 本発明の第5実施例に係るガス精製設備の概略系統図である。It is a schematic system diagram of the gas purification equipment which concerns on 5th Example of this invention. 図11に示したガス精製設備の平面配置図である。FIG. 12 is a plan layout view of the gas purification facility shown in FIG. 11. 図11に示したガス精製設備の側面配置図である。FIG. 12 is a side layout view of the gas purification facility shown in FIG. 11. 本発明の第6実施例に係るガス精製設備の概略系統図である。It is a schematic system diagram of the gas purification equipment which concerns on 6th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 原料ガス供給装置
2 原料ガス
3 不純物固定装置
4 不純物固定剤供給装置
5 不純物固定剤
6、15 物理的濾過装置
7 不純物排出装置
8 吸着除去装置
9 燃料ガス
10 精製ガス利用装置
11、14 触媒変換装置
12、13 反応除去装置
16 不純物固定剤供給手段
17 不純物固定剤
21、63 ハロゲン化物除去塔
22、62 供給手段
23、61 原料ホッパー
24 バグフィルター
25 活性炭フィルター
26 ブロア
27、31 熱交換器
28 ハロゲン化水素精密除去塔
29 COSコンバーター
30 ZnO脱硫塔
51 タール対策プロセス
52,53 切換えバルブ
71 燃料供給系
72 スタートアップヒータ
73 ブロア
74 逆洗窒素タンク
75 窒素カードル
76 分析装置及び操作系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Raw material gas supply apparatus 2 Raw material gas 3 Impurity fixing apparatus 4 Impurity fixing agent supply apparatus 5 Impurity fixing agent 6, 15 Physical filtration apparatus 7 Impurity discharge apparatus 8 Adsorption removal apparatus 9 Fuel gas 10 Refined gas utilization apparatus 11, 14 Catalytic conversion Apparatus 12, 13 Reaction removal apparatus 16 Impurity fixing agent supply means 17 Impurity fixing agent 21, 63 Halide removal tower 22, 62 Supply means 23, 61 Raw material hopper 24 Bag filter 25 Activated carbon filter 26 Blower 27, 31 Heat exchanger 28 Halogen Hydrogen fluoride precision removal tower 29 COS converter 30 ZnO desulfurization tower 51 Tar countermeasure process 52, 53 switching valve 71 Fuel supply system 72 Start-up heater 73 Blower 74 Backwash nitrogen tank 75 Nitrogen curdle 76 Analyzer and operation system

Claims (14)

ガス温度を露点以下に下げない乾式法により原料ガスから不純物を除去して燃料ガスとする燃料ガス精製設備であって、
原料ガスに除去剤を吹き込むことや不純物の相変化を利用することで不純物を固定する不純物固定手段と、
少なくとも不純物固定手段によって固定された不純物を物理的な濾過によって除去する物理的濾過手段と、
物理的濾過手段により不純物が除去された原料ガスを流通させて不純物を吸着剤によって吸着除去する吸着除去手段と
を備えたことを特徴とする燃料ガス精製設備。
A fuel gas refining facility that removes impurities from a raw material gas by a dry method that does not lower the gas temperature below the dew point and uses it as a fuel gas,
Impurity fixing means for fixing impurities by blowing a removing agent into the source gas and utilizing the phase change of impurities,
Physical filtration means for removing at least impurities fixed by the impurity fixing means by physical filtration;
A fuel gas refining facility comprising: an adsorbing / removing means for circulating a raw material gas from which impurities have been removed by a physical filtering means, and adsorbing and removing impurities by an adsorbent.
ガス温度を露点以下に下げない乾式法により原料ガスから不純物を除去して燃料ガスとする燃料ガス精製設備であって、
原料ガスに除去剤を吹き込むことや不純物の相変化を利用することで不純物を固定する不純物固定手段と、
少なくとも不純物固定手段によって固定された不純物を物理的な濾過によって除去する物理的濾過手段と、
物理的濾過手段により不純物が除去された原料ガスを流通させて不純物を吸着剤によって吸着除去する吸着除去手段と、
吸着除去手段により不純物が除去された原料ガスを触媒により化学変換する触媒変換手段と、
触媒変換手段で化学変換された原料ガスを吸収剤と化学反応させて不純物を除去する反応除去手段と
を備えたことを特徴とする燃料ガス精製設備。
A fuel gas refining facility that removes impurities from a raw material gas by a dry method that does not lower the gas temperature below the dew point and uses it as a fuel gas,
Impurity fixing means for fixing impurities by blowing a removing agent into the source gas and utilizing the phase change of impurities,
Physical filtration means for removing at least impurities fixed by the impurity fixing means by physical filtration;
An adsorbing / removing means for adsorbing and removing impurities by an adsorbent by circulating a raw material gas from which impurities have been removed by physical filtering means;
Catalyst conversion means for chemically converting the raw material gas from which impurities have been removed by the adsorption removal means with a catalyst;
A fuel gas refining facility, comprising: a reaction removal means for removing impurities by chemically reacting the raw material gas chemically converted by the catalyst conversion means with an absorbent.
請求項1または2において、
不純物固定手段では、除去剤として吸着剤もしくは吸収剤が吹き込まれるか、あるいはガス温度を不純物の凝縮温度以下に低下させることに伴う相変化によって、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、軽金属、炭化水素類の少なくとも一つが固定されることを特徴とする燃料ガス精製設備。
In claim 1 or 2,
In the impurity fixing means, an adsorbent or absorbent is blown as a removing agent, or a phase change accompanied by lowering the gas temperature below the impurity condensation temperature, so that acid gas, basic gas, heavy metals, organochlorine compounds A fuel gas purification facility, wherein at least one of light metal and hydrocarbons is fixed.
請求項1または2において、
物理的濾過手段では、不純物固定手段によって固定された不純物、原料ガス中の固体状不純物の少なくともいずれかがフィルターによって除去されることを特徴とする燃料ガス精製設備。
In claim 1 or 2,
In the physical filtration means, at least one of the impurities fixed by the impurity fixing means and the solid impurities in the raw material gas is removed by a filter.
請求項1または2において、
吸着除去手段では、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つが吸着剤によって吸着除去されることを特徴とする燃料ガス精製設備。
In claim 1 or 2,
A fuel gas purification facility characterized in that at least one of acid gas, basic gas, heavy metals, organochlorine compounds, and hydrocarbons is adsorbed and removed by the adsorbent in the adsorption removal means.
請求項5において、吸着剤は活性炭であることを特徴とする燃料ガス精製設備。   6. The fuel gas purification facility according to claim 5, wherein the adsorbent is activated carbon. 請求項2において、
触媒変換手段では、酸性ガス、塩基性ガス、炭化水素類の少なくとも一つが触媒によって化学変換されることを特徴とする燃料ガス精製設備。
In claim 2,
In the catalyst conversion means, at least one of an acid gas, a basic gas, and hydrocarbons is chemically converted by the catalyst.
請求項2において、
反応除去手段では、酸性ガス、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つが吸収剤との化学反応によって吸収されるか、あるいは分解されて吸収されることを特徴とする燃料ガス精製設備。
In claim 2,
In the reaction removal means, at least one of an acid gas, an organic chlorine compound, and hydrocarbons is absorbed by a chemical reaction with an absorbent or decomposed and absorbed.
ガス温度を露点以下に下げない乾式法により原料ガスから不純物を除去して燃料ガスとする燃料ガス精製設備であって、
原料ガスに除去剤を吹き込むことや不純物の相変化を利用することで不純物を固定する不純物固定手段と、
少なくとも不純物固定手段によって固定された不純物を物理的な濾過によって除去する物理的濾過手段と、
物理的濾過手段により不純物が除去された原料ガスを流通させて不純物を吸着剤によって吸着除去する吸着除去手段と、
吸着除去手段により不純物が除去された原料ガスを触媒により化学変換する触媒変換手段と、
触媒変換手段で化学変換された原料ガスを吸収剤と化学反応させて不純物を除去する反応除去手段とを備え、
不純物固定手段では、除去剤として吸着剤もしくは吸収剤が吹き込まれるか、あるいはガス温度を不純物の凝縮温度以下に低下させることに伴う相変化によって、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、軽金属、炭化水素類の少なくとも一つが固定され、
物理的濾過手段では、不純物固定手段によって固定された不純物、原料ガス中の固体状不純物の少なくともいずれかがフィルターによって除去され、
吸着除去手段では、酸性ガス、塩基性ガス、重金属類、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つが吸着剤によって吸着除去され、
触媒変換手段では、酸性ガス、塩基性ガス、炭化水素類の少なくとも一つが触媒によって化学変換され、
反応除去手段では、酸性ガス、有機塩素化合物、炭化水素類の少なくとも一つが吸収剤との化学反応によって吸収されるか、あるいは分解されて吸収される
ことを特徴とする燃料ガス精製設備。
A fuel gas refining facility that removes impurities from a raw material gas by a dry method that does not lower the gas temperature below the dew point and uses it as a fuel gas,
Impurity fixing means for fixing impurities by blowing a removing agent into the source gas and utilizing the phase change of impurities,
Physical filtration means for removing at least impurities fixed by the impurity fixing means by physical filtration;
An adsorbing / removing means for adsorbing and removing impurities by an adsorbent by circulating a raw material gas from which impurities have been removed by physical filtering means;
Catalyst conversion means for chemically converting the raw material gas from which impurities have been removed by the adsorption removal means with a catalyst;
A reaction removal means for removing impurities by chemically reacting the raw material gas chemically converted by the catalyst conversion means with an absorbent;
In the impurity fixing means, an adsorbent or absorbent is blown as a removing agent, or a phase change accompanied by lowering the gas temperature below the impurity condensation temperature, so that acid gas, basic gas, heavy metals, organochlorine compounds At least one of light metals and hydrocarbons is fixed,
In the physical filtration means, at least one of the impurities fixed by the impurity fixing means and the solid impurities in the raw material gas is removed by the filter,
In the adsorption removal means, at least one of acid gas, basic gas, heavy metals, organochlorine compounds, hydrocarbons is adsorbed and removed by the adsorbent,
In the catalyst conversion means, at least one of acid gas, basic gas, and hydrocarbons is chemically converted by the catalyst,
A fuel gas refining facility characterized in that, in the reaction removal means, at least one of acid gas, organochlorine compound, and hydrocarbons is absorbed by a chemical reaction with an absorbent or decomposed and absorbed.
請求項1〜9のいずれかにおいて、
燃料ガスのガス性状を調整するガス性状調整手段を備えたことを特徴とする燃料ガス精製設備。
In any one of Claims 1-9,
A fuel gas refining facility comprising gas property adjusting means for adjusting the gas property of fuel gas.
請求項10において、
ガス性状調整手段は、ガス性状である温度、圧力、ガス組成の少なくとも一つを、精製される燃料ガスの用途に応じて最適に調整する機能を備えていることを特徴とする燃料ガス精製設備。
In claim 10,
The gas property adjusting means has a function of optimally adjusting at least one of temperature, pressure, and gas composition, which are gas properties, in accordance with the use of the fuel gas to be purified. .
請求項1〜11のいずれかにおいて、
原料ガスは、バイオマスから製造した原料ガス、廃棄物から製造した原料ガス、石炭から製造した原料ガス、重油から製造した原料ガスの少なくともいずれかであることを特徴とする燃料ガス精製設備。
In any one of Claims 1-11,
A fuel gas refining facility, wherein the raw material gas is at least one of a raw material gas produced from biomass, a raw material gas produced from waste, a raw material gas produced from coal, and a raw material gas produced from heavy oil.
請求項1〜12のいずれかにおいて、
精製された燃料ガスは、溶融炭酸塩形燃料電池用の燃料ガスであることを特徴とする燃料ガス精製設備。
In any one of Claims 1-12,
The refined fuel gas is a fuel gas for a molten carbonate fuel cell.
請求項1〜12のいずれかにおいて、
精製された燃料ガスは、化学合成用の燃料ガスであることを特徴とする燃料ガス精製設備。
In any one of Claims 1-12,
The refined fuel gas is a fuel gas for chemical synthesis.
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