الغاز التركيبي Syngas :

جرى تطوير المعالجات الحديثة لإنتاج مزيج CO-H₂ من الفحم والبخار بمردود أعلى من الوحدات القديمة لإنتاج غاز الماء وغاز المولدات . يكون المحتوى الحراري للغازات الناتجة منخفضاً (3.7 – 7.5 MJ / م³) يحتوي على حوالي 50% من النتروجين الذي يدخل الى المجموعة كجزء من الهواء .

ويستخدم الغاز ذو الحرارة المنخفضة بصورة رئيسية كوقود صناعي في الموقع وكوسيط في إنتاج الفورم ألدهيد Formaldehyde والأمونيا ، بينما يمكن نقل الغاز المتوسط الحرارة على نحو اقتصادي بالأنابيب الى مسافات تصل حتى 160-320 كم . تعالج أكثر الغازات بالميثان لإنتاج غاز طبيعي بديل (SNG) .

تصنف نماذج اجهزة التغوير وفقاً لنموذج السرير المغوّز : سرير ثابت ، وسرير معجج Fluidized ، وسرير محمول Entrained Bed . وأقدم نماذجها طريقة لورجي (السرير الثابت) ، وطريقة ونكلر (السرير المعجج) ، وطريقة كوبرز – توتسك (الجريان المحمول) . استخدمت كافة هذه الطرق تجارياً على نطاق عالمي ، ولم تستخدم أية طريقة منها تجارياً في الولايات المتحدة . وأدت الجهود التي بذلت لتحسين المفاعلات Reactors لإنتاج غاز طبيعي بديل على نطاق واسع (معالجة 5000-10000 طناً من الفحم يومياً ) الى تطوير عدة مفاعلات عرفت بمفاعلات الجيل الثاني التي هي اشكال معدلة عن الطرق القديمة ( الجدول 6 ‏- 4 ‏) في طريقة لورجي جهاز ضغطي ذو سرير متحرك لا يمكن فيه استعمال تكويك الفحم بشده ، ومعمل بالهواء او الاكسجين . يسبب الفحم المكتشف في غرب الولايات المتحدة بعض المشاكل . ملقم الفحم بأحجام معينة من اعلى جهاز التغويز وينفث البخار او الاكسجين الى اسفله (الصورة 1 ‏- 1) ‏درجة حراره التغويز هذا اقل منها في الاسرة الاخرى .

‏عندما ينجذب الفحم نزولا ويتسخن ، يبدأ خفض التطار Devolatilization ، ويترافق التطاير عند درجة حرارة 620 – 760 مئوية وما فوق بتغويز الفحم Char الناتج . يغادر الغاز الخام عند درجة حرارة تتراوح من 370-595 مئوية ، بحسب نوع الفحم . ويحتوي على نواتج الكربنة كالقطران والزيت والنفثا والفينولات والأمونيا وآثار قليلة من غبار الفحم والرماد . يعبر الغاز الخام جهاز الغسل ، فيغسل بغاز مسيّل دائر ثم يبرد الى درجة الحرارة التي يصبح فيها مشبعا بالبخار . ويتألف الغاز الذي يغادر جهاز التغويز بصورة رئيسية من : CO₂ و CO و CH_{4 ­}و H₂ و H₂O .

‏يتميز جهاز وينكلر ذي السرير المعجج بانتظام توزيع درجات الحرارة والتلامس الممتاز بين المواد الصلبة والغاز. ويلقم الفحم ، مكسراً او ناعما ، الى اعلى الجهاز ، بينما يلقم الاكسجين والبخار الى اسفله . وكما نرى في الصورة 2 ‏- 1 ‏، ويمكن معالجة انواع مختلفة من الفحم بدون خسارة مهمة في المردود . ويجب تجهيز الفحوم المكوكة قبل تلقيمها للمعالجة . حرارة التشغيل هنا ( 800 ‏- 1000 مئوية) واعلى ‏مما هي عليه في السرير المحمول . تحمل الغازات عند خروجها كمية كبيرة من الغبار ويجب معالجتها لإزالته ادخلت عدة تعديلات على طريقة وينكلر الاصلية : هياغاز Hygas ‏، و يو-غاز  U- Gas، و ويستنغهاوس Westinghouse ، و كوغاز Cogas . طورت طريقتا ، هايغاز و يو-غاز من قبل معهد تكنولوجيا الغاز في شيكاغو ، كما طورت طريقة كوغاز بالتعاون بين شركة FMC ‏والهيئة الوطنية للفحم في بريطانيا .

‏يتميز جهاز التغويز ذي السرير المحمول في طريقة كوبرز- توتسك باستطاعة اعلى في وحدة الحجم في الطرق الثلاث . يلقم معاً مسحوق الفحم والاكسجين والبخار ويجري تغويز الفحم على شكل معلق ( الصورة 3 ‏- 1‏) . ويمكنه ان يعالج كل انواع الفحم وينتج غازاً خاليا من القطران والفينولات . ولكنه يحتاج الى حرارة عالية ( 1900 مئوية) وكميات كبيرة من الاكسجين . لا تحتاج هذه الطريقة معالجة مسبقة لان انسياب الغاز يفصل الجزيئات ، فتتغوز بسرعة بحيث لا تتمكن من التكتل .

‏الجدول 1-1 ‏. الحالة التقنية لمعالجة تغويز الفحم عام 1981 ‏.

الصورة 1-1 جهازلورجي للتغويز الضغطي .

الصورة 2-1 جهاز التغويز بالسرير المعجج   الصورة 3-1 تغويز الفحم المعلق في مولد وينلكر المحمول .

والمعدلات الاجمالية لإنتاج الغاز في هذا السرير اعلى منها في كل من السريرين الثابت والمحمول . واستخدمت معالجات التغويز المذكورة جميعها في كل انحاء العالم وعلى مدى سنوات ، وخصوصا في المانيا . يبين الجدول 2 ‏- 1 ‏تركيب الغاز النموذجي للطرق الثلاث .

‏كان في الولايات المتحدة ، عام 1981 ، مصنع واحد صغير يستخدم تكنولوجيا الجيل الثاني في التشغيل ، وهو جهاز تغويز من نموذج السرير الثابت . وكانت هناك في تنيسي وحدة لإنتاج الغاز التركيبي تستخدم الجيل الثاني تكساكو ، اي طريقة السرير المحمول . وخطط لها ان تعمل في عام 1983 ‏. وهناك كثير من المشاريع الفعالة في مختلف مراحل التخطيط و/ او البناء .

الجدول 2-1 تركيب الغازات النموذجية المنتجة (أساس جاف) (مول %)