Minimization of hydrogen halide corrosion in the partial oxidation process

【発明の詳細な説明】 発明の名称 部分酸化方法における水素ハライド腐食の最小化方法発明の背景１． 技術分野 本発明は、部分酸化、連行流れ、急冷ガス化装置における水素ハライド腐食を最小にする水素ハライド腐食の最小化方法に関する。 ２． 従来技術 石油、石炭および他の有機天然資源は輸送、加熱および動力発生のための燃料として使用されていると共に種々の工業薬品を製造するための部分酸化ガス化装置に対する供給材料として使用されている。 これはガス状、液体状および固体状炭化水素を包含している。 炭素および水素を有しているほとんどの燃焼材料は、 天然ガス、メタン、原油、シェール油、ビチューメン、重残油、石炭、石油コークス、下水スラッジ、軽炭化水素燃料、無煙炭、歴青、亜歴青および褐炭を包含する石炭、および上記の混合物のごとく、部分酸化ガス化方法用の供給材料として作用する。 また部分酸化ガス化方法用の供給材料として有用なのは上記の種々の混合物およびスラリーであり、他の物の中には、汲み上げ可能なスラリーを形成するために炭化水素または他のガス状または液体状材料を使用している。 減少する天然資源ならびに経済的な考慮から、比較的高いレベルの汚染物質を含有するスクラッププラスチック材料または廃棄プラスチック材料のごとき不純な資源から有機供給材料を使用することが増加され始めた。 スクラッププラスチックは合成ガスまたは簡単にシンガスと言われている水素および一酸化炭素の混合物を発生するために部分酸化反応における炭化水素供給材料として使用されている。 廃棄プラスチック材料またはスクラッププラスチック材料はしばしば、充填剤および補強材料のごとき、関連の無機物質を含んでいるかまたは含んでいない少なくとも１つの固形炭素系熱可塑性材料および／または熱硬化性材料を含んでいる。 かかるプラスチック材料は廃用設備、家庭用容器、包装、工業上の廃棄源、 リサイクルセンターおよび処分された自動車から引き出され得る。 スクラッププラスチックはシート、フィルム、押し出し成形品、成形品、強化プラスチック、 ラミネートおよび発砲プラスチックからなっている。 スクラッププラスチックの混合物は廃棄源によりかつ充填剤、触媒、顔料および強化剤としてプラスチックに組み込まれた不燃性の無機物質の存在により種々異なっている。 無機物質はまた、カドミウム、クロム、コバルトおよび銅の化合物のごとき染料および顔料；プラスチック被覆ワイヤ切断におけるアルミニウムおよび銅のごとき非鉄金属；金属フィルム；織られた繊維がラスおよび不織り繊維ガラス、グラファイト、およびホウ素補強材；鋼、真鍮、およびニッケル金属インサート； およびプラスチック製自動車バッテリーからの鉛化合物を包含し得る。 重金属、 例えば、カドミウム、砒素、バリウム、クロム、セレン、および水銀が同様に存在することもある。 無機成分はかかるプラスチック含有材料のほぼ微量から約３ ０重量パーセントの範囲の量において固体炭化水素系プラスチック含有材料中に存在し得る。 固体炭化水素系プラスチック廃棄物は代表的には、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、 ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アセチルセルロース、およびそれらの混合物からなっている。 また該プラスチック廃棄物中にはポリ尿素、ポリカーボネート、 セルロース、アクリルニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、アクリル、アルキド樹胎、エポキシ樹脂、ナイロン、フェノールプラスチック、ポリアセタール、ポリフェニレン基礎合金、スチレン、アクリロニトリル、熱可塑性エラストマ、フッ化物ポリマ、ラバーストック、尿素およびメラミンも見い出される。 部分酸化反応中に存在する還元状態のため、ハロゲン化された有機材料のハロゲン含有量は水素ハライドまたはアンモニアハライドに変換される。 ハロゲン化された有機材料の完全燃焼中に形成される自由ハロゲンは部分酸化ガス反応炉中の条件により形成されない。 ホスゲン（ＣＯＣｌ ₂ ）、塩化シアン（ＣＮＣｌ） のごとき他のハロゲン化合物、ＡＩＣｌ ₃ ，Ｃｌ ₄およびＰＯＣｌ ₃のごとき揮発性ハライド化合物は、アルミニウム、バナジウムまたはリンが供給材料中に存在し得るとしても、部分酸化反応中には形成されない。 急冷ガス化装置は部分酸化反応を行うためかつ急冷水中の合成ガスのほとんどの酸成分を捕えるために使用される。 部分酸化反応は自由流非包装非触媒急冷ガス化装置中で実施される。 反応温度は約１８００°Ｆないし約３０００°Ｆでありそして反応圧力は約１気圧ないし約１００気圧、好ましくは約２５気圧ないし約８０気圧である。 かかる高温および高圧により、実質上すべてのハロゲン化された有機材料は水素ハライド、二酸化炭素、一酸化炭素、シアン化水素、アンモニア、硫化カルボニル、水素および微量の他のガスおよび少量の炭素に急速に変換される。 スクラッププラスチック中のハロゲンの存在は微量から１０重量％と同じ程度またはそれ以上の範囲にあり、そして厳しい腐食の問題を生じ得る。 非触媒部分酸化反応中において、スクラッププラスチック炭化水素供給材料のハロゲン含有量は水素ハライドに主として変換される。 高温においてこれらの酸性ハライドは酸成分の除去以前には腐食の問題があるため発生する合成ガスから熱回収を実行不可能にする。 廃棄材料、とくにプラスチックの場合であるように、ハロゲン含有量が非常に変化しかつ容易に測定され得ないときこの問題が形成され、それにより腐食の対抗策の履行を非常に難しくする。 反応炉の急冷部分および下流設備の腐食の範囲はｐＨを制御するように塩基を加えることにより減少させることができる。 第２の問題は供給材料のハライド含有量の変化し得る性質から生起する。 水系統中のｐＨが使用される塩基に依存して高くなり過ぎる場合に、塩は遮断および／または障害を生じるプロセス水系統の部分に沈殿し得る。 加圧された熱いプロセス水のｐＨ制御または供給物のハライド分析に基づいたフィードフォワード制御は信頼し得ないためハライド供給量を整合させるために塩基の添加量を制御することは困難である。 約０．０５重量％ないし約２重量％の程度による低い量のハライドを含有する十分に定義された供給材料のガス化において、ガス化水流の酸性ハライドを中和するための塩基の添加はガス化装置中に発生される酸の平均量に対する塩基の化学量論的量に基づいている。 プロセス水の緩衝能力は供給材料の酸発生成分の変化より大きいので、プロセス水のｐＨはオフラインで測定されかつ塩基の添加量は必要により調整され得る。 しかしながら、供給材料中のハライドの量がプロセス水の自然の緩衝能力をはるかに超えるときかつこの量が急速に変化し得る場合、かかる系統は厳しい腐食を阻止することができない。 これは、供給材料中に少なくとも０．５重量％のハライドおよび供給材料中に通常の量または低い量の窒素またはアルカリ金属があるときに生じ、この場合に「通常」はオイル残留物、石炭または石油コークス中に見い出されるそれらの量として定義されている。 サギット氏の米国特許第４，４６８，３７６号明細書は部分酸化反応中に発生されるハロゲン化された有機材料の一定量を処理する方法を開示している。 例えば、ガス化装置の急冷区域は合成ガス流中の水素ハライドと反応するのに十分な量のアンモニアが存在することを保証するためにアンモニアにより７以上のｐＨ に維持されている。 したがって、サギット氏の上記特許明細書は酸による合成ガスの汚染をいかに阻止するかを開示しているが、プロセス水系統中の腐食をどのように阻止するかを開示していない。 サギット氏の上記特許明細書はガス化装置への供給材料が、供給材料として廃棄プラスチック材料を使用するとき遭遇する可変量のハライドを含有するときアンモニアの添加をどのように制御するのかを説明していない。 ｐＨが約１０以上に上昇するように過剰な量のアンモニアまたは他の同等の塩基が急冷水に添加される楊合に、合成ガスと接触されるかまたは合成ガスから凝縮された水中に溶解される二酸化炭素とＮＨ ₃との反応または他の同等の塩基のカチオン部分との反応の結果として固体アンモニアカーボネート塩が沈殿する。 これは、ガス化作業に使用される水系統に詰まりの問題を生じ、特に約３５０° Ｆないし約６００°Ｆの急冷および洗浄温度から更に洗浄又は加工処理のために約８０°Ｆないし約３００°Ｆの温度に合成ガスを冷却するのに使用される熱交換器に閉塞の問題を生じる。 他方、アンモニアまたは他の同等な塩基の量が合成ガス流中のすべての水素ハライドと反応するのに不十分である場合に、炭素鋼のごとき建築材料の急速な破局的酸腐食が発生し得る。 更に、アンモニアまたはあらゆる揮発性塩基の存在は合成ガス生成物を汚染する。 それゆえ、その工程は合成ガスからの中和塩基を除去しかつ過剰な塩基を回収または処理するようにしなけらばならない。 当業者がサギット氏の上記米国特許の教示に従った場合に、部分酸化反応装置において使用される水系統の部分に多量の過剰な水または閉塞および遮断を生じさせてしまう。 サギット氏の上記米国特許明細書はまた、アンモニアが、とくにハライド含有量が幅広く変化するそれらの供給材料に関して常に過剰であることを保証するための特別な手段を開示していない。 したがって、サギット氏の上記特許明細書は、アンモニアによるｐＨ制御がどのように実行されるか、または変化し得るハロゲン含有量を含有する供給材料をどのように取り扱うかを開示していない。 根本的に、サギット氏の上記特許明細書は供給材料のハライド含有量が変化するときｐＨまたは腐食をどのように制御するかを開示しておらず、また合成ガス中のアンモニア汚染の問題を取り扱ってもいない。 約１０重量％ないし約１５重量％程度の高いかつ可変の塩化物含有量を有する供給材料をガス化するとき、アンモニア添加が、例えば、３０分ごとの周期的なオフラインサンプル分析に基づいている場合、供給材料の塩化物含有量の急激な増加が１５分以下で１以下に急冷水ｐＨを降下させた。 腐食によるプロセス水配管の炭素鋼成分に故障が生じ、ラインに孔を生じさせた。 危険なレベルに減少するようなｐＨに必要とされる時間は、アンモニア添加が中断するかまたは不適切である場合に、供給材料中の２重量％以上の塩化物を有するガス化装置において３０分以下にすることができる。 これは炭素鋼成分の急速な腐食を生じ、加圧された熱いガスまたは水の放出を生じる。 上記に引用した状況と同じ状況において、アンモニア添加ポンプの出力を調整することの困難は中和のために要求される量のおよそ２倍であるようなアンモニア添加を生じた。 これは、反応炉の運転停止を生じる１時間以下の合成冷却装置の急激な閉塞を生じた。 発明の概要 本発明は水素ハライド含有合成ガスまたはシンガスを発生するために、可変ハライド含有量炭化水素供給材料の非触媒部分酸化反応中の急冷ガス化装置中の水素ハライド腐食を最小にする水素ハライド腐食の再使用化方法に関する。 水素ハライド含有合成ガスは合成ガス中に含まれる水素ハライド酸ガスを中和するのに必要な化学量論的量を上回っている中和剤を含有するガス化装置の急冷区域において急冷水と接触させられる。 中和された水素ハライドガスは急冷水中に凝縮されたハライド塩を形成する。 ハライド塩はさらに他の使用のために純化され得る。 ハライド塩を含んでいる急冷水の１部分はハライド塩を回収するために除去されかつ処理される。 処理された急冷水は工程へ再循環されるかまたは環境規制にしたがって廃棄される。 図面の簡単な説明 図は可変ハライド含有量の炭化水素供給材料が部分酸化を受けるとき水素ハライド腐食を最小にするための作動工程を簡単化した概略図である。 発明を実施するための最良の形態 本発明によれば、ガス化装置の急冷区域に循環されている水にアンモニアのごとき、化学量論的超過の中和剤を加えることによりガス化装置急冷水プロセス系統、およびガス化系統の合成ガス浄化および冷却作業に腐食制御が備えられ、その結果合成ガス中に存在する水素ハライド酸を中和するために急冷水中に常に十分な中和剤が存在している。 添加される量はガス化装置の急冷区域に現存している急冷水のｐＨが常に約３．５ないし約９．０の範囲にあることを保証するように選ばれる。 これは低いｐＨで、急速かつ破局的な腐食が発生するためであり、 他方高いｐＨではアンモニアカーボネートによる冷却系統の詰まりが発生するためである。 本発明の方法は常に期待される最大ハライド量の化学量論的超過にあり、アンモニアカーボネートがガス化プロセス系統、とくに、合成ガス冷却器中に沈殿しないように十分に低いアンモニア含有量を備えるように構成されている。 二酸化炭素、硫化水素およびシアン化水素のごとき酸性ガスが部分酸化反応中に形成される一方、合成ガスの急冷冷却および次の水浄化の急冷冷却はアンモニアと優先的に反応するようなガス状水素ハライドを生じる。 急冷水中にホルマートイオン（ＨＣＯＯ _- ）が形成され、そしてそれらは揮発性でないので、水中に残っている。 幾らかの二酸化炭素および硫化水素ガスが水中に可溶化するが、ほとんどがガス状態で残る。 水素ハライドおよびアンモニアは非常に可溶性であるので、すべてのハライドは水中に吸収される。 水中に過剰なアンモニアがある場合に、溶液中に塩化物（Ｃｌ _- ）およびアンモニア（ＮＨ ₄₊ ）を形成するためにイオン化が生じる。 合成ガスを含有する水素ハライドは、ガス化装置の反応区域から、該水素ハライドが合成ガス中に存在する水素ハライド酸を中和するのに必要とされる最小量の化学量論的超過に常にある中和剤を含有する急冷水と接触させられる急冷区域に通され、それにより急冷水中に対応するハライド塩を形成する。 実質上ハロゲンなしの合成ガスが次いで合成ガスが運ばれた微細に分割された微粒子状固体を除去するために水により浄化される浄化作業に送られる。 ガス化装置の急冷区域から出る急冷水が約３．５ないし約９．０のｐＨ、好ましくは４．５ないし約８．５のｐＨであるような量において中和剤が添加される。 浄化装置を出てくる浄化水はまた約３．５ないし約９．０、好ましくは４．５ないし約８．５のｐＨに維持される。 ３．５のｐＨ以下で、ハライドによる破局的かつ急速な腐食が生じる。 ９．０のｐＨ以上で、アンモニアカーボネートによる冷却系統の詰まりが生じる。 合成ガスを冷却するのに使用される急冷室、浄化装置、および熱交換器の蒸気空間は他の方法では適切に保護され得ないため中和剤としてアンモニアのごとき揮発性塩基の使用は好適である。 これはハロゲン酸の揮発性に起因する。 非揮発性塩基が使用されるとき、酸性凝縮物が発生する。 しかしながら、アンモニアのごとき揮発性であってかつ非常に可溶性である塩基が使用される場合に、ハライドを超える量においてアンモニアが液体及び蒸気相に存在する場合に常にアンモニアが液体および蒸気相に存在している。 中和剤の化学量論的量が常に炭化水素供給原料中のハライドの量より多いので、過度の腐食を防止するするために液体相中に存在する十分な塩基が常に存在している。 これは、塩化水素の超過よりもむしろ、アンモニアの超過により塩化アンモニアの形成を生じ、そして酸性の凝縮物が僅かであるかまたは存在しないことを保証し、そして約６ないし約１０．５の非腐食性のｐＨがいずれの凝縮物中に存在している。 したがって、ガス化装置の急冷部分を出ていく合成ガスからの凝縮物は非腐食性である。 ハライドをガス化装置から除去するために、水性ハライド含有流が浄化または除去されるので、炭化水素供給材料のハライド含有量がプロセス全体から放出され得る。 これはハライド塩がさらに他の使用のために回収されるかまたは環境的基準にしたがって処分される浄化段階において行われる。 浄化された水のすべてまたは１部分は必要ならばプロセスに戻されるか、または処分される。 二次的な検討として、一般にガス化プロセス水系統全体に添加されるかまたはそれから除去される水の量を最小にするのが所望されている。 炭化水素供給材料の組成は水がガス化プロセス中で形成されるかまたは消費されるかを制御する。 図に関し、ハロゲン含有炭化水素供給材料２と、必要とするかまたは供給材料に関連した水と、自由酸素含有ガス流４が急冷ガス化装置１０の反応区域１２に供給される。 その中で供給材料２は未精製の合成ガスと、ガス化装置１０の急冷区域１４に送るスラグ副産物とを形成するために部分酸化を受ける。 合成ガスおよびスラグは供給材料流２の予期最大ハライド含有量を中和するのに必要な化学量論的量を超えるアンモニアのごとき中和剤を含有する急冷水３２と急冷区域１ ４において接触する。 非毒性のスラグ６は廃棄されるかまたは建築材料として使用するため急冷区域１４から出ていく。 実質上ハロゲンのない過剰なアンモニアを有する合成ガス流８が急冷区域１４ から出てそして微細に分割された微粒子状固体材料を除去する浄化水１８と接触するところの浄化装置１６に入る。 装置の作動圧力で水蒸気により飽和されかつ水中のアンモニアの量と釣り合っているかまたはほぼ釣り合っているガス流中に過剰なアンモニアを含有している清浄な合成ガス流２０が浄化装置１６から出てそして冷却装置２２に入り、冷却装置２２において水蒸気とアンモニアが露点以下の温度に冷却されることにより凝縮される。 実質上水素ハライドを含まずかつ微量のアンモニアのみを含んでいる清浄な乾燥合成ガス流２４がさらに他の使用のために冷却装置２２を出る。 アンモニアを有する凝縮された水流２６が冷却装置２２を出てそして水流１８と水流２８に分割される。 アンモニアを含有している水流１８は合成ガス流８用の浄化媒体として作用するように浄化装置１６に供給される。 アンモニアを含有している水流２８はアンモニア除去装置３０に入り、そしてアンモニアの多い水流３２およびアンモニアの少ない水流３６としてアンモニア除去装置３０から出る。 また除去装置のオーバーヘッドと言われているアンモニアの多い水流３２は炭化水素供給材料２の期待される最大ハライド含有量を中和するのに必要とされる化学量論的量を超える十分なアンモニアを備えるために必要とされる楊合に水流６４から追加のアンモニアを供給する。 アンモニア除去装置３０を出ていくアンモニアの少ない水流３６はアンモニアの少ない水流３８と４０とに分割される。 アンモニアの少ない水流３８は局部調整が許される場合または廃棄前に必要な廃水浄化処理を受けさせる場合に放出され得る。 アンモニアの少ない水流４０は合成ガスから水蒸気およびアンモニアを凝縮するために冷却装置２２に供給される。 変形例として、水流３８のすべてまたは１部分は急冷区域１４にまたは浄化装置１６に再循環され得るかまたは両方に１部分が再循環され得る。 冷却装置２２中の状態においてアンモニアより非常に高い濃度で二酸化炭素が合成ガス中に存在するので、二酸化炭素はアンモニアと実質上等しいモルでありかつ水流２６中に吸収される。 したがって、ガス流２０中の過剰なアンモニアは水流２６中のアンモニアカーボネートの可溶性限界に制限されねばならず、したがって水流４４中で９．０の最大ｐＨである。 約３．５ないし９．０のｐＨで急冷水流４２はガス化装置１０の急冷区域１４を出てそして合成ガスから凝縮された中和されたハライド塩を含有している。 急冷水流４２は合成ガスから除去された粒子状物質および合成ガス中に存在した酸性ハライド蒸気から中和されかつ凝縮されたハライド塩で負荷される結合された水流４６を形成するように約３．５ないし９．０のｐＨで浄化装置１６を出る浄化水流４４と結合される。 ハライド塩は一般に主として塩化物塩である。 水流４６は炭素、灰および幾らかの沈殿された塩を含んでいる粒子状固体が分離される分離装置４８に入りかつ環境規制にしたがってさらに他の処理および廃棄のための水流５０として出る。 溶解されたハライド塩を含有している粒子のないハライド塩の多い水流が水流５２として分離装置４８を出てそしてハライド塩５６が分離されかつ商業化を含むさらに他の使用のために回収される純化装置５ ４に入る。 ハライド塩の無い水流５８の１部分が純化装置５４を出てかつ結合された水流６２を形成するように分離装置４８から出る粒子状固体のない水流６０と結合される。 水流６２のすべてまたは１部分はガス化装置１０の急冷区域１４に再循環され得る。 変形例として、水流６２のすべてまたは１部分は追加の浄化水源として作用させるように浄化装置１６に再循環させることができる。 最後に、水流６ ２のすべてまたは１部分は合成ガスが浄化装置１６に入る前の浄化作業を高めるように未精製の合成ガス流８に導入され得る。 水流６８は反応区域１２の温度調整装置として作用するためにガス化装置１０ に入るハロゲン含有炭化水素供給材料２に接触するように純化装置５４を出る。 炭化水素供給材料２中に存在するハライド含有量を中和するのに必要とされる実際の量を超えるアンモニアが結局、供給材料２に結合されるかまたはアンモニアが分解により実質上破壊される反応区域１２に別個に導入される水流６８中に蓄積する。 したがって、過剰なアンモニアが生成物合成ガス中に過剰なアンモニアを蓄積することなくかつ信頼し得ないｐＨ制御の必要を除去することなくガス化装置１０の反応区域１２に供給され得る。 中和剤の量が常に炭化水素供給材料２の最大ハライド含有量の化学量論的超過量であるように急冷水に添加される中和剤の量を制御し、アンモニア除去装置３ ０に導人される水流２８中の水の量を制御し、純化装置５４に入る水流５２の水の量を制御し、水の添加を系統に必要とするため系統から出る水流３８で十分な水が除去されるかどうかを測定し、そして水が添加された場合にその水が添加される場所を選択することにより急冷水のｐＨおよび浄化水が約３．５ないし約９ ． ０の非腐食範囲に残り、そしてハライド塩が純化装置５４内に故意に沈殿される場合を除いて、アンモニアカーボネートの可溶性限界が、合成ガス冷却装置またはガス化水系統の他の部分において超過されないように状態が見い出され得ることにある。 これは、系統中の合成ガスおよび水流、作動温度および圧力、中和剤、ハライド、および二酸化炭素のごとき可溶性の化学種の濃度、これらの化学種の公知の平衡作用、すなわちイオン化定数、および蒸気圧対液体濃度を考慮することにより、かつ系統全体の数学的シミュレーションを管理することにより行われる。 かかるプロセスモデルは当業者には良く知られておりそして可変ハライド炭化水素供給材料からの最大および最小水素ハライド保護に関するプロセス状態をシミュレションする。 プロセス状態は市場で入手し得るシミュレーションパッケージにより上述した規準から引き出されるかまたはシミュレーションプログラムが公知の平衡関係から直接設けられ得る。 この方法において、プロセスは炭化水素供給材料から期待される最大ハライド含有量で、ガス化装置の急冷区域と浄化区域とを出ていく急冷水のｐＨが３．５より大きく、かつ最小ハライド含有量においてｐＨが９．０ 以下であるように制御され得る。 これは信頼し得ないオンラインｐＨ制御ループの必要を除去する。 ガス化装置に対する合計炭化水素供給材料のハロゲン含有量は約０．０５％から約１５重量％、好ましくは約０．１重量％ないし約１０重量％最も好ましくは反応区域に対する合計供給の約０．２重量％ないし約５重量％に変化させることができる。 水素ハライドを中和しかつ急冷水に水素ハライドを凝縮させるために合成ガスはその中に溶解されたアンモニアを有している急冷水と接触させられる。 急冷水中のアンモニアの量は水素ハライドおよび急冷水中に凝縮している他の酸を完全に中和するために必要な化学量論的量を超えている。 アンモニアまたはアンモニウム塩が好適な中和剤である一方、また、適宜ないずれの同等な中和剤も使用され得る。 かかる中和剤はアルカリ金属塩、アルカリ土金属塩、上述した中和剤を含有している天然または合成鉱物または鉱石、およびその混合物を含んでいる。 急冷区域および浄化装置に対する供給水は一般に約７ないし約１０のｐＨである。 急冷区域１４および急冷水流出水４２のｐＨは必要とされる計算された量において水流６４中の液体またはガス状アンモニアの添加により所望の範囲に維持される。他の実施例において、急冷および浄化水はアンモニアカーボネートまたはアンモニアバイカーボネートのごとき固体アンモニアにより供給水を飽和することにより所望のｐＨレベルに維持され得る。これらの中和剤の飽和溶液は、アンモニア濃度がオンラインｐＨの測定または供給材料の制御なしに供給物中のあらゆる量の塩化物を中和するのに十分であることを保証するように付与されたｐ Ｈであることが必須である。窒素は炭化水素供給材料の１部分を構成している。代表的には、炭化水素供給材料中窒素の約１０重量％ないし約２５重量％がアンモニアに変換され、かつ約０．１ないし約１．５重量％がシアン化水素（ＨＣＮ）に変換され、残りが合成ガスの１部分になる分子窒素（Ｎ ₂ ）を形成する。残留アンモニアの追加の処理は必要とされずかつ大気への放出は過剰アンモニアがガス化装置に再循環されかつ窒素および水素に変換されるため回避され、それにより系統内のアンモニアカーボネートの閉塞および沈殿およびアンモニアによる合成ガス生成物の汚染を防止する。ブローダウン水流２８はアンモニア除去装置３０においてガス化装置の急冷区域１４に供給される高い濃度のアンモニアの水流３２とガス冷却装置２２に再循環される低い濃度のアンモニア−水の水流３６とに濃縮される。ガス冷却装置に再循環される低い濃度のアンモニア−水の水流３６は塩沈殿を防止するのを助けかつ合成ガスのアンモニア濃度を低下させる。ブリード水流３８の１部分は浄化装置１６に再循環されるか、または環境基準にしたがって廃棄される。好ましくは、急冷区域１４への最小のアンモニア添加量はガス化装置の急冷区域または急冷室を出てくる水流４２のｐＨが供給材料中の最大ハライド濃度において３．５より大きいようになっている。これらの条件により、急冷区域を出た後凝縮する蒸気はまた３．５より大きいｐＨを有する。この特性は水素ハライド中和剤としての好適なアンモニアの選択を指示する。不揮発性塩基が使用される場合に、合成ガスが冷却されるとき合成ガス中に塩基が存在しない。冷却装置中の凝縮物はその楊合に揮発性のまたは運ばれた酸、および合成ガス中の二酸化炭素の低い濃度により酸性である。本発明の利点はハライド腐食が実質上減少されるかまたは除去されそしてよリ安価な構成材料がプロセスを実施するのに使用され得ることにある。環境的に清浄な水が発生させることができかつカーボネート沈殿による水系統の閉塞が回避される。本発明は好適な塩基としてアンモニアを使用する実施例において記載されたけれども、他の同等なまたは適宜な塩基をも使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ６０／０２１，８８２ (32)優先日 平成８年７月17日(1996．7．17) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６０／０２１，８８６ (32)優先日 平成８年７月17日(1996．7．17) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６０／０２１，８９１ (32)優先日 平成８年７月17日(1996．7．17) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０８／８９０，４５９ (32)優先日 平成９年７月９日(1997．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ウインター ジョン ダッケット アメリカ合衆国，カリフォルニア州 92886，ヨーバ リンダ，ケントウオータ ー 5241 (72)発明者 カスマン ジャロルド サミュエル アメリカ合衆国，テキサス州 77573，リ ーグ シティー，バーリントン ポイント ドライブ 2122 (72)発明者 ウエブスター ジョージ ヘンリー アメリカ合衆国，テキサス州 77378，ウ イリス，ローズ ロード 13985 (72)発明者 ブリックハウス ポール エリス アメリカ合衆国，テキサス州 77093，ハ ウストン，クイーンスバリー レーン 3923