石炭ガス化

工業化学において、石炭ガス化は、石炭と水、空気、酸素から合成ガス（主に 一酸化炭素（CO）、水素（H ₂）、二酸化炭素（CO ₂）、メタン（CH ₄）、水蒸気（H ₂ O）からなる混合物）を製造するプロセスです。

歴史的には、石炭はガス化されて「都市ガス」としても知られる石炭ガスを生産していました。石炭ガスは可燃性であり、油井から 天然ガスを大規模に抽出するようになる以前は、暖房や都市照明に使用されていました。

現在、大規模な石炭ガス化施設は、主に発電（従来の火力発電所と溶融炭酸塩燃料電池発電所の両方）または化学原料の製造に使用されています。石炭ガス化から得られる水素は、アンモニアの製造、水素経済の推進、化石燃料のアップグレードなど、さまざまな目的に使用できます。

あるいは、石炭由来の合成ガスは、追加処理によってガソリンやディーゼルなどの輸送用燃料に変換したり、メタノールに変換したりすることができ、メタノール自体は輸送用燃料や燃料添加剤として使用したり、ガソリンに変換したりすることができます。

石炭ガス化による天然ガスは、輸送部門の燃料として使用するために液化されるまで冷却することができます。 ^[1]

かつては、石炭を変換して石炭ガスを製造し、顧客にパイプで送って照明、暖房、調理用に燃やしていました。石油と天然ガスの価格が高騰したため、ガス化、メタン化、液化などの「BTU 変換」技術への関心が高まりました。合成燃料公社は、輸入化石燃料 (石炭ガス化など) の代替品の市場を創出するために 1980 年に設立された米国政府出資の企業です。この企業は 1985 年に廃止されました。

フランドルの科学者ヤン・バティスタ・ファン・ヘルモントは、著書『医学の起源』 （ 1609年頃）の中で、熱した木や石炭から逃げ出し、「古代の混沌とほとんど変わらない」「野生の精霊」を発見したことを記述する際に「ガス」という名前を使用しました。同様の実験は、1681年にミュンヘンのヨハン・ベッカー、1684年にイギリスのウィガンのジョン・クレイトンによって行われました。後者はそれを「石炭の精霊」と呼びました。ウィリアム・マードック（後にマードックとして知られる）は、ガスの製造、精製、貯蔵の新しい方法を発見しました。他にも、1792年にバーミンガムのレドラスの自宅とソーホーのコテージ、1797年にマンチェスター警察署の入り口、バーミンガムのボールトン・アンド・ワットの工場の外観、 1805年にランカシャーのサルフォードにある大きな綿糸工場を照明した。 ^[2]

1783年、ヤン・ピーテル・ミンケラーズ教授はルーヴァン大学の講義室を照らし、1787年にはダンドナルド卿がスコットランドのカルロスにある自宅を照らしたが、その際に使用されたガスは地元のタール工場から密閉容器で運ばれていた。フランスでは、フィリップ・ル・ボンが1799年にガス暖炉の特許を取得し、1801年には街路照明の実演を行った。フランスと米国で他の実演が続いたが、一般に認められている最初の商業用ガス工場は、1812年にロンドン・ウェストミンスター・ガス灯・コークス会社がグレート・ピーター・ストリートに建設したものであり、1813年の大晦日にウェストミンスター橋をガス灯で照らすために木製のパイプが敷設された。1816年、レンブラント・ピールら4人がアメリカ初のガス製造会社であるボルチモア・ガス灯会社を設立した。1821年、ニューヨーク州フレドニアで天然ガスが商業的に使用されていた。ドイツ初のガス工場は 1825 年にハノーバーに建設され、1870 年までにドイツには石炭、木材、泥炭、その他の材料から都市ガスを製造するガス工場が 340 か所ありました。

1830 年代のロンドンのガス ライト アンド コークス カンパニーのホースフェリー道路工事における労働条件は、フランス人訪問者フローラ トリスタンの著書『Promenades Dans Londres 』で次のように描写されています。

両側の2列の炉に火が点いた。その効果はウルカヌスの炉の描写と似ていたが、キュクロプスは神の閃光で活気づいていたのに対し、イギリスの炉の黒い召使たちは喜びもなく、沈黙し、無気力だった。… 職長が私に語ったところによると、火夫は最も強い者の中から選ばれるが、それでも7、8年の労働の後、全員が肺結核にかかり、肺結核で死んだという。それが、不運な男たちの顔やあらゆる動作に表れた悲しみと無関心を説明した。^[3]

1807年、ロンドンのポール・メル通り沿いに、それぞれガラス球が3つ付いた13基のガス灯が初めて公共のガス管で供給されました。この功績は、発明家で起業家のフレデリック・ウィンザーと、パイプを製造して敷設した配管工のトーマス・サッグに帰せられます。パイプを敷設するために道路を掘削するには法律が必要で、このため街灯や家庭用ガスの開発が遅れました。一方、ウィリアム・マードックと弟子のサミュエル・クレッグは、そのような障害に遭遇することなく、工場や職場にガス照明を設置していました。

1850年代には、中小規模の町や都市には街灯用のガス工場がありました。契約した顧客は自宅までガス管を引くこともできました。この時代までに、ガス照明は受け入れられるようになりました。ガス灯は中流階級にまで浸透し、後にガス調理器やストーブも普及しました。^[4]

1860 年代は石炭ガス開発の黄金時代でした。ケクレやパーキンなどの科学者は有機化学の秘密を解明し、ガスの製造方法とその組成を明らかにしました。これにより、より優れたガスプラントと、モーブインなどのパーキンの紫色染料が生まれました。1850 年代には、コークスから生成ガスと水性ガスを製造する方法が開発されました。濃縮されていない水性ガスは、ブルーウォーターガス (BWG) と呼ばれることがあります。

1850年代にルートヴィヒ・モンドによって開発されたモンドガスは、コークスの代わりに石炭から作られた生産ガスでした。アンモニアとコールタールを含んでおり、これらの貴重な化合物を回収するために処理されました。

ブルーウォーターガス (BWG) は非発光性の炎で燃焼するため、照明用途には適していません。1860 年代に開発された気化水ガス (CWG) は、高温のレトルトに油を噴霧して得られたガスを豊富に含む BWG です。発熱量が高く、発光性の炎で燃焼します。

気化水性ガス法は、 1875 年にThaddeus SC Loweによって改良されました。軽油は、CWG 発電装置の気化器と過熱器での熱分解によって BWG に固定されました。CWG は、1880 年代から 1950 年代まで米国で主流の技術であり、石炭ガス化に取って代わりました。CWG の CV は 20 MJ/m ³で、天然ガスの半分強です。

工場、家庭、路上で白熱ガス照明が使用され、石油ランプやろうそくが安定した明るい光に取って代わられ、その色は昼光にほぼ匹敵するようになったことで、多くの人々にとって夜が昼となり、紡績、織物、衣服の製造など、照明が何よりも重要視されていた産業で夜勤が可能になった。この変化の社会的意義は、スイッチを押すだけで暗くなってから照明がつく環境で育った世代には理解しがたい。工業生産が加速しただけでなく、路上は安全になり、社交が促進され、読み書きが普及した。ほとんどすべての町にガス工場が建設され、大通りは明るく照らされ、都市部のほとんどの家庭にガスが路上を通って配管された。 1880年代後半のガスメーターと前払い式メーターの発明は、家庭用および業務用の顧客への都市ガスの販売に重要な役割を果たした。

大規模な労働力の教育と訓練、製造および商業慣行の標準化の試み、および供給会社間の商業的競争の緩和により、1861年にスコットランドで最初にガス管理者の協会が設立されました。英国ガス管理者協会は1863年にマンチェスターで結成され、波乱に満ちた歴史を経て、ガス技術者協会（IGE）の基盤となりました。1903年、再建された土木技術者協会（ICE）は、ロンドン市ギルド協会でガス製造の学生向けのコースを開始しました。IGEは1929年に王室特許状を付与されました。大学は業界のニーズに応えるのが遅く、1908年になってようやくリーズ大学に石炭ガスおよび燃料産業の教授職が初めて設置されました。1926年、ガス・ライト・アンド・コークス社はナイン・エルムズ・ガス工場の隣にワトソン・ハウスを開設しました。 [ 5 ^{]その後、}見習い訓練センターも設立されましたが、業界への主な貢献は、ガス機器メーカーを含む業界全体に開放されたガス機器試験施設でした。^[5]この施設を利用して、業界はガス機器の製造と顧客の家庭や商業施設でのサービスの両方について、安全性だけでなく性能基準も確立しました。

第一次世界大戦中、ガス産業の副産物であるフェノール、トルエン、アンモニア、硫黄化合物は、爆発物の貴重な原料でした。ガスプラント用の石炭の多くは海上輸送されたため、敵の攻撃に対して脆弱でした。ガス産業は、戦前は主に男性の事務員を大量に雇用していました。しかし、タイプライターと女性タイピストの出現により、戦時産業における女性の雇用とは異なり、長期的な影響を及ぼすことになるもう1つの重要な社会的変化が起こりました。

戦間期は、連続垂直レトルトの開発が特徴で、バッチ供給式の水平レトルトの多くに取って代わりました。貯蔵、特に無水ガスホルダーの改善があり、平均2～3インチ水位計（500～ 750 Pa ）で動作する従来の鋳鉄管 と比較して、最大50 psi（340 kPa）でガスを輸送する2～4インチの鋼管の登場により、供給本管での分配が改善されました。自動車燃料としてのベンゼンと、新興の有機化学産業の主要原料としてのコールタールは、ガス産業に多大な収益をもたらしました。第二次世界大戦後、石油がコールタールに取って代わり有機化学産業の主要原料となり、この市場の喪失は戦後のガス産業の経済問題の一因となりました。  

ガスには、長年にわたりさまざまな器具や用途が開発されました。ガス暖炉、ガスコンロ、冷蔵庫、洗濯機、アイロン、石炭火を点火するための火かき棒、ガス暖房風呂、遠隔操作のガス灯群、さまざまな種類のガスエンジン、そして後年はガス温風・温水セントラルヒーティングやエアコンなど、これらすべてが世界中の都市や町の生活の質の向上に大きく貢献しました。公共供給から利用できる電気照明の発達により、服飾店 のように色合わせが行われていた場所を除いて、ガス灯は消えていきました。

ガス化の際、石炭は酸素と蒸気（水蒸気）とともに吹き込まれ、同時に加熱（場合によっては加圧）されます。石炭が外部の熱源によって加熱される場合、このプロセスは「アロサーマル」と呼ばれますが、「オートサーマル」プロセスでは、ガス化装置自体の内部で発生する発熱化学反応によって石炭が加熱されます。供給される酸化剤が、燃料の完全な酸化（燃焼）には不十分であることが不可欠です。前述の反応中、酸素と水分子が石炭を酸化し、二酸化炭素（CO ₂）、一酸化炭素（CO）、水蒸気（H ₂ O）、および分子状水素（H ₂）のガス混合物を生成します。（使用される特定のガス化技術に応じて、タール、フェノールなどの副産物も最終生成物の可能性があります。）このプロセスは、天然の石炭層（地下石炭ガス化と呼ばれる）内および石炭精錬所でその場で行われてきました。望ましい最終生成物は通常、合成ガス（すなわち、H ₂ + COの組み合わせ）ですが、生成された石炭ガスをさらに精製して、追加の量の H ₂を生成することもできます。

3C（すなわち石炭）+ O ₂ + H ₂ O → H ₂ + 3CO

精製業者がアルカン（天然ガス、ガソリン、ディーゼル燃料に含まれる炭化水素）を生産したい場合、石炭ガスはこの状態で収集され、フィッシャー・トロプシュ反応器に送られます。ただし、水素が目的の最終製品である場合、石炭ガス（主に CO 製品）は水性ガスシフト反応を受け、水蒸気との追加反応によってさらに水素が生成されます。

CO + H ₂ O → CO ₂ + H ₂

現在、石炭ガス化には他の技術も存在しますが、一般的にはすべて同じ化学プロセスを採用しています。大量の水を含む低品位の石炭 (亜炭またはその他の「褐炭」) の場合、反応中に蒸気を必要とせず、石炭 (炭素) と酸素だけが反応物となる技術があります。また、一部の石炭ガス化技術では高圧を必要としません。燃料として粉砕石炭を使用するものもあれば、比較的大きな割合の石炭を使用するものもあります。ガス化技術は、吹き込みの供給方法も異なります。

「直接吹き込み」では、石炭と酸化剤が反応器チャネルの反対側から互いに供給されることを想定しています。この場合、酸化剤はコークスと（おそらく）灰を通過して反応ゾーンに進み、そこで石炭と相互作用します。生成された高温ガスは次に新しい燃料を通過し、タールやフェノールなどの燃料の熱分解生成物を吸収しながらそれを加熱します。したがって、ガスはフィッシャー・トロプシュ反応で使用する前に、大幅な精製が必要です。精製生成物は非常に有毒であり、その利用には特別な設備が必要です。その結果、説明した技術を使用するプラントは、経済的に効率的であるため、非常に大規模でなければなりません。そのようなプラントの 1 つである SASOL は、南アフリカ共和国（RSA）にあります。このプラントは、石油と天然ガスの輸入を禁止する国に課された禁輸措置のために建設されました。 RSA は瀝青炭と無煙炭が豊富で、20 世紀前半にドイツで開発された有名な高圧「ルルギ」ガス化プロセスを利用することができました。

「逆吹き」は（最初に発明された前述のタイプと比較して）石炭と酸化剤が反応器の同じ側から供給されることを前提としています。この場合、反応ゾーンの前で石炭と酸化剤の間に化学反応はありません。反応ゾーンで生成されたガスはガス化の固体生成物（コークスと灰）を通過し、ガスに含まれるCO ₂と H _{2 O はさらに化学的に CO と H 2}に戻されます。「直接吹き」技術と比較して、ガスには有毒な副産物は存在せず、それらは反応ゾーンで無効化されます。このタイプのガス化は、「直接吹き」とともに 20 世紀前半に開発されましたが、そのガス生産率は「直接吹き」の場合よりも大幅に低く、ソ連の研究施設 KATEKNIIUgol' (カンスク - アチンスク炭田開発のための研究開発機関) が現在「TERMOKOKS-S」プロセスとして知られる技術を生み出すための研究開発活動を開始する 1980 年代まで、「逆吹き」プロセスの開発に向けたさらなる取り組みはありませんでした。このタイプのガス化プロセスへの関心が再燃した理由は、それが環境に優しく、ガス (可燃性または合成ガス) と中温コークスの 2 種類の有用な製品を (同時または別々に) 生産できることです。前者はガスボイラーやディーゼル発電機の燃料として、またはガソリンなどの製造用の合成ガスとして使用できます。後者は冶金学の技術燃料、化学吸収剤、または家庭用燃料練炭の原料として使用できます。ガスボイラーで生成ガスを燃焼させると、石炭を燃焼させるよりも環境的にクリーンになります。したがって、「逆吹き」によるガス化技術を利用するプラントでは、2 つの価値ある製品を生産できます。そのうちの 1 つは、もう 1 つの競争力のある市場価格で賄われるため、生産コストは比較的ゼロです。ソビエト連邦とその KATEKNIIUgol' が消滅したため、この技術は、最初に開発した個々の科学者によって採用され、現在ではロシアでさらに研究され、世界中に商業的に流通しています。現在、この技術を利用する工業プラントは、ウランバートル (モンゴル) とクラスノヤルスク (ロシア) で稼働していることが知られています。

ウィソングループとシェルの共同開発により生まれた加圧気流床ガス化技術（ハイブリッド）。例えば、ハイブリッドは先進的な微粉炭ガス化技術であり、この技術はシェルSCGP廃熱ボイラーの既存の利点と結合しており、単なる搬送システム、微粉炭加圧ガス化バーナー配置、横方向ジェットバーナー膜式ウォーターウォール、間欠排出など、既存のSCGPプラントで十分に検証された成熟した信頼性の高い技術を含み、同時に、既存のプロセスの複雑さや、故障しやすい合成ガス冷却器（廃棄物パン）と[フライアッシュ]フィルターを取り除き、合成ガス急冷プロセスで広く使用されている現在の既存のガス化技術を組み合わせました。シェルSCGP廃熱ボイラーの元の石炭特性が強く、スケールアップが容易であるだけでなく、既存の急冷技術の利点も吸収しています。

地下石炭ガス化（UCG）は、採掘されていない石炭層で行われる工業用ガス化プロセスです。通常は酸素または空気である気体酸化剤を注入し、生成された生成ガスを地表から掘削された生産井を通じて地表に運びます。生成ガスは化学原料として、または発電用の燃料として使用できます。この技術は、採掘が経済的でない資源に適用できます。また、従来の石炭採掘方法の代替手段にもなります。従来の石炭採掘およびガス化と比較すると、UCG は環境および社会への影響が少ないですが、帯水層汚染の可能性など、環境上の懸念は存在します。

炭素回収、利用、隔離（または貯蔵）は、石炭や炭素質燃料の使用に伴う温室効果ガス排出の懸念に対処するため、現代の石炭ガス化プロジェクトでますます利用されています。この点で、ガス化は、従来の採掘石炭燃焼に比べて大きな利点があります。従来の採掘石炭燃焼では、燃焼により生じた CO2_{が、ほぼ常圧の燃焼排気中の窒素と残留酸素によって大幅に希釈されるため、 CO2 を}回収することが比較的困難で、エネルギーを大量に消費し、費用もかかります（これは「燃焼後」CO2 回収と呼ばれます_）。

一方、ガス化では、通常、酸素がガス化装置に供給され、残りの燃料をガス化する熱を供給するのに十分な量の燃料が燃焼されます。さらに、ガス化は高圧で行われることが多いです。結果として得られる合成ガスは通常、高圧で窒素で希釈されないため、はるかに簡単かつ効率的で低コストの CO ₂除去が可能になります。ガス化および統合ガス化複合サイクルのユニークな機能は、ガスタービンでの燃焼前（「燃焼前」CO ₂回収と呼ばれる）または燃料や化学物質の合成に使用する前に合成ガスから CO _{2 を}簡単に除去できることです。これは、従来の石炭利用システムに対する大きな利点の 1 つです。

すべての石炭ガス化ベースの変換プロセスでは、プラント全体の構成の一部として、合成ガスから硫化水素 (H _{2 S、酸性ガス) を除去する必要があります。ガス化設計に使用される一般的な酸性ガス除去 (AGR) プロセスは、化学溶剤システム (MDEA に基づく}アミンガス処理システムなど) または物理溶剤システム ( RectisolまたはSelexol など) のいずれかです。プロセスの選択は、主に合成ガスのクリーンアップ要件とコストによって決まります。MDEA、Rectisol または Selexol を使用する従来の化学/物理 AGR プロセスは、商業的に実証された技術であり、合成ガス ストリームからH ₂ Sに加えてCO _{2を選択的に除去するように設計できます。ガス化プラントから CO 2を大量に (たとえば、80% 以上) 回収するには、まず AGR プラントの上流にある}水性ガスシフト(WGS) ステップで、合成ガス中の CO を CO ₂と水素 (H ₂ ) に変換する必要があります。

ガス化アプリケーション、つまり統合ガス化複合サイクル (IGCC) の場合、CO _{2 を捕捉する機能を追加するために必要なプラントの変更は最小限です。ガス化装置によって生成された合成ガスは、ガス流にすでに含まれている不純物を除去するためにさまざまなプロセスで処理する必要があるため、CO 2 を}除去するために必要なのは、このプロセス トレインに必要な機器、吸収装置、再生装置を追加することだけです。

燃焼用途では、排気スタックに変更を加える必要があり、排気中の CO2 濃度が低いため、処理が必要な総ガス量が大幅に増加し、より大型で高価な装置が必要になり _ます。

ミシシッピ パワーのケンパー プロジェクトは、褐炭燃料 IGCC プラントとして設計され、合成ガスから正味 524 MW の電力を生成し、セレクソルプロセスを使用して生成された_CO2の 65% 以上を回収します。ケンパー施設の技術である輸送統合型ガス化 (TRIG) は、KBR によって開発され、ライセンスされています。CO2 は_パイプラインでミシシッピ州の枯渇した油田に送られ、石油回収強化作業に使用されます。このプラントはすべての目標を達成できず、「クリーン コール」発電の計画は 2017 年 7 月に放棄されました。このプラントは、天然ガスのみを燃焼して稼働する予定です。

Hydrogen Energy California (HECA) は、石炭と石油コークスを燃料とする 300MW の IGCC ポリジェネレーション プラント (発電と肥料製造の両方で水素を生産) になります。生産される CO2 の 90% は₍ Rectisolを使用して) 回収され、EOR のためにエルク ヒルズ油田に輸送され、年間 500 万バレルの国内石油の回収が可能になります。2016 年 3 月 4 日、カリフォルニア州エネルギー委員会は HECA 申請の終了を命じました。

サミットのテキサス クリーン エネルギー プロジェクト(TCEP) は、石炭を燃料とする IGCC ベースの 400MW の発電/ポリジェネレーション プロジェクト (尿素肥料も生産) で、レクティソルプロセスを使用して燃焼前の_CO2の 90% を回収します。肥料製造に使用されない CO2_は、西テキサス パーミアン盆地での石油回収強化に使用されます。

テキサスクリーンエネルギープロジェクトのような炭素回収・貯留を採用した発電所は、設計の改善と大量生産によって経済的に実行可能であれば、規制問題に対する部分的または暫定的な解決策として宣伝されてきた。コスト増加を理由に公益事業規制当局や料金支払者からの反対があり、また化石燃料の継続的な使用は逆効果であると考えるビル・マッキベンなどの環境保護論者からも反対があった。 ^[6]

石炭ガス製造の副産物には、コークス、コールタール、硫黄、アンモニアなど、すべて有用な製品が含まれています。したがって、染料、サルファ剤を含む医薬品、サッカリン、および多くの有機化合物は石炭ガスから生成されます。

コークスは無煙燃料として、また水性ガスや生産ガスの製造に使用されます。コールタールは分留され、次のような様々な製品が回収されます。

• 道路舗装用のタール
• ベンゾール、自動車燃料
• クレオソート、木材防腐剤
• フェノール、プラスチックの製造に使用される
• クレゾール、消毒剤

硫黄は硫酸の製造に使用され、アンモニアは肥料の製造に使用されます。

業界団体であるガス化・合成ガス技術協議会によれば、世界では272のガス化プラントが稼働しており、686基のガス化炉が設置されている。また、74のプラントが238基のガス化炉を設置して建設中である。そのほとんどは石炭を原料としている。^[7]

2017年現在、石炭ガス化産業の大規模な拡大は、雇用と石炭市場の創出を目的として地方政府とエネルギー企業がこの産業を推進する中国でのみ起きている。ほとんどのプラントは、石炭資源が豊富な遠隔地に位置している。

中央政府は環境目標との矛盾を認識している。大量の二酸化炭素を排出するだけでなく、水が不足している地域では発電所が大量の水を使用しているのだ。^[8]

低品位石炭（亜炭）のパイロットプロジェクトは、タール炭鉱（パキスタン）で、炭坑口発電所の規格限界以下の廃棄炭層（規格外炭）を使用して実施されました。パイロットプラントは上昇気流ガス化技術に基づいており、ガス化効率と水素生産を改善するために、規格外炭と都市固形廃棄物のさまざまな混合物を利用しました。^[9]

天然ガスが最初に開発されてから広く採用されるまで、米国だけで 50,000 を超えるガス製造プラントが存在していました。ガスの製造プロセスでは通常、製造プラント内および周囲の土壌や地下水を汚染する多くの副産物が生成されるため、多くの旧都市ガスプラントは深刻な環境問題となっており、清掃および修復コストが高額になることがよくあります。ガス製造プラント (MGP) は通常、石炭の輸送や、タール、アンモニア、滴下油、および廃棄タールやタール水エマルジョンで汚染された廃水の排出に使用される水路の近くまたは隣接して設置されていました。

MGP操業の初期には、コールタールは廃棄物とみなされ、工場の敷地内や周囲の環境に廃棄されることが多かった。コールタールの用途は19世紀後半までに発展したが、タール市場は多様であり、ある時点でタールを販売できなかった工場は、将来の使用のためにタールを貯蔵したり、ボイラー燃料として燃やしたり、タールを廃棄物として投棄したりした。一般的に、廃棄タールは古いガスホルダー、横坑、または鉱山の立坑（存在する場合）に廃棄された。時間の経過とともに、廃棄タールはフェノール、ベンゼン（およびその他の単環芳香族化合物、BTEX）、多環芳香族炭化水素とともに分解し、周囲の環境に漏れ出す可能性のある汚染物質の煙として放出される。その他の廃棄物には「ブルービリー」^[10]があり、これはフェロフェリシアン化物化合物で、青色は染料として商業的に使用されていたプルシアンブルーに由来する。ブルービリーは、通常、粒状の物質で、地元では「雑草のないドライブを保証します」というキャッチフレーズで販売されることもありました。ブルービリーが存在すると、ガスプラントの廃棄物に、シアン化ガスに関連する特徴的なカビ臭や苦いアーモンド臭、またはマジパン臭を与えることがあります。

気化水ガス法への移行により、当初はコールタールの量に比べて水ガスタールの生産量が減少しました。自動車の出現により、キャブレター油用のナフサの入手可能性が低下しました。この留分はモーター燃料として望ましいためです。より重質の油に切り替えた MGP では、分解が難しく、時間がかかり、費用がかかるタール水エマルジョンの生成で問題が発生することがよくありました。(タール水エマルジョンの変化の原因は複雑で、キャブレター油内の遊離炭素や、コークスの代わりに瀝青炭を原料として使用したことなど、いくつかの要因に関連しています。) 大量のタール水エマルジョンが生成されたため、MGP の利用可能な貯蔵容量がすぐにいっぱいになり、工場管理者はエマルジョンをピットに捨てることが多かったのですが、後でそこから回収されたかどうかはわかりませんでした。エマルジョンが回収されたとしても、タールをライニングのないピットに置いたことによる環境被害は残りました。 MGP 周辺の土壌や水域へのエマルジョン (およびタールスラッジ、タンク底、規格外タールなどのタール状残留物) の投棄は、今日の旧天然ガスプラント (環境修復では「FMGP」として知られています) で見られる汚染の大きな要因です。

FMGP によく関連する汚染物質には次のものがあります。

• BTEX
  • 石炭/ガスタールの堆積物から拡散した
  • キャブレターオイル/軽油の漏れ
  • ガスから凝縮性炭化水素を集めるドリップポットからの漏れ
• コールタール廃棄物/汚泥
  • 通常、ガス貯蔵庫やデカンテーション池の貯水槽で見つかります。
  • コールタールスラッジは再販価値がないため、常に廃棄されていました。
• 揮発性有機化合物
• 多環芳香族炭化水素（PAH）
  • コールタール、ガスタール、ピッチにかなりの濃度で存在します。
• 重金属
  • ガス本管、鉛配管、石炭灰用の鉛入りはんだ。
• シアン化物
  • 精製廃棄物には複合フェロシアン化物が多量に含まれています。
• ランプブラック
  • 原油がガス化原料として使用されている場所でのみ見つかります。
• タール乳剤

コールタールおよびコールタールスラッジは水よりも密度が高いことが多く、環境中では高密度の非水相液体として存在します。

英国では、かつてのガス工場の跡地の多くが住宅地やその他の用途に再開発されており（ミレニアムドームを含む）、市域内で開発可能な優良な土地とみなされている。このような開発機会は現在、計画や汚染土地制度に関連した問題を引き起こしており、最近^{[いつ？ ]}下院で議論されている。

石炭ガス化プロセスでは、汚染物質の排出を軽減するための制御と汚染防止対策が必要である。^{[11] [12] [より良い情報源が必要]}石炭ガス化の文脈で懸念される汚染物質または排出物には、主に以下のものがある。^{[出典が必要]}

• 灰とスラグ

非スラグガス化炉は、従来の石炭燃焼で生成されるものと同様の乾燥灰を生成しますが、灰（通常は重金属を含む）が浸出性または腐食性であり、灰を灰池に保管する必要がある場合、環境上の問題となる可能性があります。世界中の主要な石炭ガス化用途の多くで使用されているスラグガス化炉には、灰の成分がガラス状のスラグに融合され、浸出しないガラス質マトリックスに微量の重金属が捕捉され、材料が無毒になるという大きな利点があります。この無害なスラグは、コンクリートの骨材、道路建設用のアスファルトの骨材、研磨ブラストのグリット、屋根用顆粒など、さまざまな有益な用途があります。^[13]

• 二酸化炭素（CO ₂）

CO2_は地球規模の気候変動において極めて重要な役割を果たします。

• 水銀
• 砒素
• 粒子状物質（PM）

灰は、石炭中の無機不純物からガス化によって生成されます。これらの不純物の一部は反応して微細な固体を形成し、ガス化によって生成される合成ガスに浮遊することがあります。

• 二酸化硫黄（SO ₂）

通常、石炭には乾燥重量で 0.2 ～ 5 パーセントの硫黄が含まれており、高温と低酸素レベルによりガス化装置内で H ₂ S と COS に変換されます。これらの「酸性ガス」は、ガス化装置で生成された合成ガスから、ガスタービンで燃焼させて電気を生成する前、または燃料合成に使用される前に、酸性ガス除去装置によって除去されます。

• 窒素酸化物（NO _x）

(NO _x ) は、一酸化窒素 (NO) と二酸化窒素 (NO ₂ ) を指します。石炭には通常、乾燥重量ベースで 0.5 ～ 3 パーセントの窒素が含まれており、そのほとんどは無害な窒素ガスに変換されます。少量のアンモニアとシアン化水素が生成されますが、これは合成ガスの冷却プロセス中に除去する必要があります。発電の場合、下流でタービンでの合成ガスの燃焼によって NO _{x も}生成される可能性があります。

• エドワーズポート発電所
• フィッシャー・トロプシュ法
• ジョージタウン石炭ガス化プラント
• 製造ガスの歴史
• ケンパープロジェクト
• サソル
• セクンダCTL

この記事には、米国エネルギー省の ウェブサイトまたは文書からのパブリック ドメインの資料が組み込まれています。

• Gasifipedia は、米国エネルギー省の国立エネルギー技術研究所 (NETL) によって開発および管理されている、ガス化技術 (石炭ガス化に重点を置く) の理解を深めるための包括的なオンライン リソース コレクションです。2013 年 10 月 23 日にWayback Machineにアーカイブされました。
• 米国エネルギー省国立エネルギー技術研究所 (NETL) のガス化システム プログラム。2018 年 1 月 3 日にWayback Machineにアーカイブされました。
• 「グレートプレーンズガス化プラントの操業開始から 20 年間で得られた実践的経験と将来のプロジェクトへの影響」(PDF-3.1MB)、DOE 化石エネルギー局、2006 年 5 月。