環境調和型不均相燃燒技術－一室二段噴流層石炭ガス化炉におけるメタン·水蒸気供給によるH{sub}2/CO比向上効果

摘要

石炭ガス化複合発電システム(IGCC)に対し，メタノールやジメチルエーテル(DME)などの燃料を併産するシステム（燃料併産IGCC）が，利用効率向上，経済性向上の観点から注目されている［1,2］．ここで，石炭ガス化ガスのH{sub}2/CO比は0.4～0.5であるのに対し，メタノールの合成に適するH{sub}2/CO比は2.0，DMEの合成に適するH{sub}2/CO比は1.0，あるいは2.0である（合成プロセスによる）．メタノール製造専用のプラントでは，H{sub}2/CO比の調整のために触媒を用いるシフト反応装置を設置する．この場合，炭素析出を防止するため，多量の水蒸気が必要である．燃料併産IGCCでは，燃料の収率向上より，システム全体での熱効率の向上，プラントコストの低減を目的としているので，シフト反応装置によるH{sub}2/CO比の調整は不利である．低コストでH{sub}2/CO比を調整する方法としては，石炭ガス化炉へ直接水蒸気，あるいはメタン（炭層ガス）を供給する方法がある［3］．この方法は，ガス化部の温度が1300℃以上であることを利用し，無触媒でシフト反応，あるいはメタン改質反応を進めようというものであるが，水蒸気供給については炉内温度を低下させるものであることから，実用化に向けてプロセスの最適化が必要である．