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公開番号2024135577
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023046342
出願日2023-03-23
発明の名称熱分解型処理システムおよび熱分解型処理方法
出願人荏原環境プラント株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C10G 1/00 20060101AFI20240927BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】バイオマスなどの酸素を含む処理対象物から高品質の油を回収することができる熱分解型処理システムを提供する。
【解決手段】熱分解型処理システムは、処理対象物を熱分解することにより熱分解ガスを生成する熱分解炉1と、熱分解ガスに対して水素化処理を行う水素化改質装置5と、水素化処理された熱分解ガス中の油成分と水分を凝縮させて、油と軽質ガスを別々に回収する凝縮装置7を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
酸素を含む処理対象物を処理する熱分解型処理システムであって、
前記処理対象物を熱分解することにより熱分解ガスを生成する熱分解炉と、
前記熱分解ガスに対して水素化処理を行う水素化改質装置と、
前記水素化処理された前記熱分解ガス中の油成分と水分を凝縮させて、油と軽質ガスを別々に回収する凝縮装置を備えている、熱分解型処理システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記軽質ガスから還元性ガスを回収するガス分離装置と、
前記還元性ガスを、前記熱分解炉および前記水素化改質装置の少なくとも一方に移送する還元性ガス移送ラインをさらに備えている、請求項１に記載の熱分解型処理システム。
【請求項３】
前記熱分解炉は、流動床炉の熱分解炉であり、
前記流動床炉は、流動媒体が循環する前記熱分解炉と媒体再生炉を有し、
前記熱分解型処理システムは、前記ガス分離装置によって前記還元性ガスが除去された前記軽質ガスを、前記媒体再生炉に供給する燃料ラインをさらに備えている、請求項２に記載の熱分解型処理システム。
【請求項４】
前記熱分解炉と前記水素化改質装置との間に配置され、前記熱分解炉から排出された前記熱分解ガスから粒子を分離させる固気分離装置をさらに備えている、請求項３に記載の熱分解型処理システム。
【請求項５】
前記熱分解炉に熱を供給する熱回収装置と、
前記ガス分離装置によって前記還元性ガスが除去された前記軽質ガスを、前記熱回収装置に供給する燃料ラインをさらに備えている、請求項２に記載の熱分解型処理システム。
【請求項６】
前記凝縮装置は、油スクラバと水スクラバを含む、請求項１に記載の熱分解型処理システム。
【請求項７】
前記水スクラバから排出された油水混合物を油と水に分ける油水分離器をさらに備えている、請求項６に記載の熱分解型処理システム。
【請求項８】
酸素を含む処理対象物を処理する熱分解型処理方法であって、
前記処理対象物を熱分解炉内で熱分解することにより熱分解ガスを生成し、
水素化改質装置により前記熱分解ガスに対して水素化処理を行い、
前記水素化処理された前記熱分解ガス中の油成分と水分を凝集装置により凝縮させて、油と軽質ガスを別々に回収する、熱分解型処理方法。
【請求項９】
ガス分離装置により前記軽質ガスから還元性ガスを回収し、
前記還元性ガスを、前記熱分解炉および前記水素化改質装置の少なくとも一方に移送することをさらに含む、請求項８に記載の熱分解型処理方法。
【請求項１０】
前記熱分解炉は、流動床炉の熱分解炉であり、
前記流動床炉は、流動媒体が循環する前記熱分解炉と媒体再生炉を有し、
前記ガス分離装置によって前記還元性ガスが除去された前記軽質ガスを、前記媒体再生炉に供給することをさらに含む、請求項９に記載の熱分解型処理方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマス、都市ごみなどの酸素を含む処理対象物を熱分解し、発生した熱分解ガスから油を回収する熱分解型処理システムおよび熱分解型処理方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
バイオマス、都市ごみなどの酸素を含む処理対象物を処理して再利用するマテリアルリサイクルおよびケミカルリサイクルの開発が進められている。特に、熱分解炉を使用して、バイオマスから油を回収するケミカルリサイクルへの注目が高まっている。
【０００３】
ケミカルリサイクルに使用される流動床炉は、炉の内部が仕切壁で熱分解炉と媒体再生炉に分けられた構造を有している。流動媒体は熱分解炉と媒体再生炉との間を循環しながら、バイオマスなどの処理対象物は熱分解炉に投入される。処理対象物は熱分解炉内で流動媒体により加熱され、熱分解されることで大部分はガス化される。処理対象物の残渣は、流動媒体によって媒体再生炉に運ばれる。処理対象物の残渣は媒体再生炉内で燃焼して、流動媒体を加熱する。加熱された流動媒体は、熱分解炉内に移動し、熱分解炉内で熱源として機能する。このように流動媒体が炉内で循環する流動床炉は、内部循環流動床ガス化システムと呼ばれる。
【０００４】
処理対象物は熱分解により熱分解ガスを発生する。この熱分解ガス中に含まれるガス状の炭化水素を凝縮させることで、分解油を回収する。上述した内部循環流動床ガス化システムは、処理対象物を熱分解し、処理対象物から分解油および分解ガスを熱分解生成物として回収することができる技術として期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６９３３５７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、処理対象物の熱分解により回収された分解油は、多くの酸素を含んでいるため、化学原料や燃料としての質が低く、化学基礎製品としての使用や、エンジンや高効率発電設備への使用が困難である。特に、バイオマスを熱分解することによって得られたバイオ油は、酸素含有率が高く、発熱量が石油系燃料油の半分以下である。さらに、水、および酸の副生成物により装置が腐食し、コーク生成量の増加に起因する装置および触媒のファウリングを引き起こすことがある。
【０００７】
そこで、本発明は、バイオマスなどの酸素を含む処理対象物から高品質の油を回収することができる熱分解型処理システムおよび熱分解型処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、酸素を含む処理対象物を処理する熱分解型処理システムであって、前記処理対象物を熱分解することにより熱分解ガスを生成する熱分解炉と、前記熱分解ガスに対して水素化処理を行う水素化改質装置と、前記水素化処理された前記熱分解ガス中の油成分と水分を凝縮させて、油と軽質ガスを別々に回収する凝縮装置を備えている、熱分解型処理システムが提供される。
【０００９】
一態様では、前記熱分解型処理システムは、前記軽質ガスから還元性ガスを回収するガス分離装置と、前記還元性ガスを、前記熱分解炉および前記水素化改質装置の少なくとも一方に移送する還元性ガス移送ラインをさらに備えている。
一態様では、前記熱分解炉は、流動床炉の熱分解炉であり、前記流動床炉は、流動媒体が循環する前記熱分解炉と媒体再生炉を有し、前記熱分解型処理システムは、前記ガス分離装置によって前記還元性ガスが除去された前記軽質ガスを、前記媒体再生炉に供給する燃料ラインをさらに備えている。
【００１０】
一態様では、前記熱分解型処理システムは、前記熱分解炉と前記水素化改質装置との間に配置され、前記熱分解炉から排出された前記熱分解ガスから粒子を分離させる固気分離装置をさらに備えている。
一態様では、前記熱分解型処理システムは、前記熱分解炉に熱を供給する熱回収装置と、前記ガス分離装置によって前記還元性ガスが除去された前記軽質ガスを、前記熱回収装置に供給する燃料ラインをさらに備えている。
一態様では、前記凝縮装置は、油スクラバと水スクラバを含む。
一態様では、前記熱分解型処理システムは、前記水スクラバから排出された油水混合物を油と水に分ける油水分離器をさらに備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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