JP2002234703A - System for reforming and utilizing lower hydrocarbon - Google Patents
System for reforming and utilizing lower hydrocarbonInfo
- Publication number
- JP2002234703A JP2002234703A JP2001025820A JP2001025820A JP2002234703A JP 2002234703 A JP2002234703 A JP 2002234703A JP 2001025820 A JP2001025820 A JP 2001025820A JP 2001025820 A JP2001025820 A JP 2001025820A JP 2002234703 A JP2002234703 A JP 2002234703A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- center
- organic hydride
- reforming
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば地域単位な
どで実施することが可能なメタンなどの低級炭化水素改
質利用システムに係り、実質的に炭酸ガスを発生しない
で発電などができる無公害の低級炭化水素改質利用シス
テムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for utilizing lower hydrocarbons, such as methane, which can be implemented, for example, on a regional basis. A lower hydrocarbon reforming utilization system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、火力発電や自動車などによる化石
燃料の生焚きで多量の炭酸ガスを発生し、温暖化を始め
とする地球環境の悪化が顕著である。また化石燃料の枯
渇問題もある。この地球環境の悪化を抑止するために、
また枯渇傾向にある化石燃料の替わりになる燃料として
水素を用いる技術が各方面で研究、開発されている。水
素の燃焼は炭酸ガスを一切発生せず、さらに光化学スモ
ッグの原因物質の１つである未燃炭化水素の発生もな
く、水のみが生成されるため、この点ではクリーンな燃
料として賞用できる。2. Description of the Related Art In recent years, a large amount of carbon dioxide gas has been generated by live burning of fossil fuels by thermal power generation, automobiles, and the like, and the deterioration of the global environment such as global warming has been remarkable. There is also the problem of fossil fuel depletion. In order to prevent this deterioration of the global environment,
In addition, technologies using hydrogen as a fuel to replace fossil fuels, which are being depleted, are being researched and developed in various fields. Hydrogen combustion does not generate any carbon dioxide gas, and there is no generation of unburned hydrocarbons, one of the causative substances of photochemical smog, and only water is generated. In this respect, it can be awarded as a clean fuel. .
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】水素の製造方法には、
一般的に水を直接電気分解して水素を得る電解法と、２
Ｈ2 Ｏ＋ＣＨ4 →４Ｈ2 ＋ＣＯ2 の化学反応から水素を
得る水蒸気改質法がある。ところで電解法による水素の
製造は、電解のために大電力が必要で、その電力を得る
ために重油などの化石燃料を燃焼することから多量の炭
酸ガスが発生し、しかも１ｍ3 の水素ガスを得るための
エネルギーは重油換算で約２．０リットルも必要であり
コスト高となる。一方、水蒸気改質法は１ｍ3 の水素ガ
スを得るためのエネルギーは重油換算で約０．３２リッ
トルと電解法に較べると少ないが、改質反応時に副生成
物として多量の炭酸ガス、一酸化炭素、炭化水素が発生
し、しかもその炭酸ガスなどを水素ガスから分離する工
程が必要であるなどの問題点を有している。The method for producing hydrogen includes the following:
Generally, an electrolysis method in which water is directly electrolyzed to obtain hydrogen,
There is a steam reforming method for obtaining hydrogen from a chemical reaction of H 2 O + CH 4 → 4H 2 + CO 2 . However the production of hydrogen by electrolysis is necessary high power for electrolysis, the power amounts of carbon dioxide from burning fossil fuels such as heavy oil is generated in order to obtain, moreover 1 m 3 of hydrogen gas About 2.0 liters of energy is required to obtain the fuel oil, which increases the cost. On the other hand, in the steam reforming method, the energy required to obtain 1 m 3 of hydrogen gas is about 0.32 liters in terms of heavy oil, which is smaller than that in the electrolytic method, but a large amount of carbon dioxide and monoxide as by-products during the reforming reaction. There are problems in that carbon and hydrocarbons are generated, and a step of separating carbon dioxide and the like from hydrogen gas is required.
【０００４】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、一切炭酸ガス、一酸化炭素、炭化水素の発
生ががなく、またクリーンで地球環境の悪化が阻止で
き、エネルギー効率の向上が図れ、各種産業の発展に寄
与できる低級炭化水素改質利用システムを提供すること
にある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, to eliminate carbon dioxide, carbon monoxide and hydrocarbons at all, to prevent the deterioration of the global environment, and to reduce energy efficiency. An object of the present invention is to provide a low-grade hydrocarbon reforming utilization system that can be improved and contribute to the development of various industries.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第１の手段は、例えばメタンが主成分であ
る天然ガスなどの低級炭化水素を触媒の存在下で改質し
て水素と例えばナフタレンなどの芳香族炭化水素を生成
する手段と、その水素と芳香族炭化水素を触媒の存在下
で反応して例えばデカリンなどの有機ハイドライドを生
成する手段とを備えた有機ハイドライドセンターと、そ
の有機ハイドライドセンターへ前記低級炭化水素を供給
する手段と、前記有機ハイドライドセンターから供給さ
れた有機ハイドライドを触媒の存在下で水素と芳香族炭
化水素に分解する手段と、生成した水素を用いて発電す
る手段とを備えた電力センターと、前記有機ハイドライ
ドセンターで生成した有機ハイドライドを例えば自動車
などの輸送機関の燃料源として使用し、水素の消費によ
って生成した芳香族炭化水素を回収して前記有機ハイド
ライドセンターまたは電力センターに供給する手段とを
有することを特徴とするものである。In order to achieve the above object, a first means of the present invention is to reform a lower hydrocarbon such as natural gas containing methane as a main component in the presence of a catalyst. An organic hydride center comprising means for generating hydrogen and an aromatic hydrocarbon such as naphthalene, and means for reacting the hydrogen and the aromatic hydrocarbon in the presence of a catalyst to generate an organic hydride such as decalin; Means for supplying the lower hydrocarbon to the organic hydride center, means for decomposing the organic hydride supplied from the organic hydride center into hydrogen and aromatic hydrocarbons in the presence of a catalyst, and using the generated hydrogen. A power center having means for generating electricity, and an organic hydride generated by the organic hydride center, Use as postal source, characterized in that to recover the aromatic hydrocarbons produced by the consumption of hydrogen and means for supplying to the organic hydride center or power center.
【０００６】本発明の第２の手段は前記第１の手段にお
いて、前記有機ハイドライドセンターへ供給される低級
炭化水素が天然ガスそのもの、液化天然ガス、メタンハ
イドレート、し尿・生ゴミのバイオ処理によって生成し
たメタンガスから選択された１種あるいは複数種である
ことを特徴とするものである。The second means of the present invention is the first means, wherein the lower hydrocarbon supplied to the organic hydride center is obtained by bioprocessing natural gas itself, liquefied natural gas, methane hydrate, night soil and garbage. It is characterized by one or more selected from the generated methane gas.
【０００７】本発明の第３の手段は前記第１の手段また
は第２の手段において、前記有機ハイドライドセンター
や電力センターで生成した水素を各種施設に設置されて
いる水素発電装置または水素燃焼装置に供給する手段を
備えたことを特徴とするものである。[0007] A third means of the present invention is the first means or the second means, wherein the hydrogen generated in the organic hydride center or the power center is supplied to a hydrogen power generator or a hydrogen combustion apparatus installed in various facilities. It is characterized by having a supplying means.
【０００８】本発明の第４の手段は前記第１の手段ない
し第３の手段のいずれかにおいて、余剰電力で水の電解
を行なう手段と、その電解によって生成した水素と貯蔵
している芳香族炭化水素を触媒の存在下で反応して有機
ハイドライドを生成して前記電力センターへ供給する手
段とを備えたことを特徴とするものである。A fourth means of the present invention is the method according to any one of the first to third means, wherein a means for electrolyzing water by using surplus electric power, a hydrogen generated by the electrolysis and an aromatic stored therein are stored. Means for reacting hydrocarbons in the presence of a catalyst to generate organic hydride and supply the organic hydride to the power center.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態に係る低級
炭化水素改質利用システムを図１の機能図とともに説明
する。このシステムの基本は水素を用いて発電を行な
い、その水素の供給源として例えば天然ガスなどの低級
炭化水素を使用し、この低級炭化水素を化学的に改質す
ることにより水素を得る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a lower hydrocarbon reforming utilization system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the functional diagram of FIG. The basis of this system is to generate electricity using hydrogen, use a lower hydrocarbon such as natural gas as a source of the hydrogen, and obtain hydrogen by chemically reforming the lower hydrocarbon.
【００１０】メタンは天然ガスの主成分であり、大容量
のメタン源として海外の液化天然ガス（ＬＮＧ）や国内
の天然ガス田がある。海外ＬＮＧ１はタンカにより輸入
され、国内天然ガス田２からはパイプラインにより供給
が可能である。天然ガスは天然ガス基地タンク３に集め
られ、有機ハイドライドセンター４の天然ガス受入タン
ク５に送られる。メタン源として他にメタンハイドレー
ドがあり、このメタンハイドレードは海底にあり水分子
中にメタンガスが低温、高圧で多量に封じ込められたシ
ャーベット状の物質である。Methane is a main component of natural gas, and there are liquefied natural gas (LNG) overseas and natural gas fields in Japan as large-capacity methane sources. Overseas LNG 1 is imported by tanker and can be supplied by pipeline from domestic natural gas field 2. Natural gas is collected in the natural gas base tank 3 and sent to the natural gas receiving tank 5 of the organic hydride center 4. There is another methane hydrate as a methane source, and this methane hydrate is a sherbet-like substance in which a large amount of methane gas is contained in water molecules at low temperature and high pressure in the sea floor.
【００１１】有機ハイドライドセンター４では受け入れ
た天然ガス（メタンＣＨ4 を主成分とする低級炭化水
素）を触媒の下で改質反応を行ない、水素（Ｈ2 ）と副
成物としてナフタレン（Ｃ10Ｈ8 ）、ベンゼン（Ｃ6 Ｈ
6 ）などの芳香族炭化水素を得る。水素は水素タンク６
に、ナフタレンとベンゼンはナフタレン・ベンゼンタン
ク７に貯蔵される。The organic hydride center 4 performs a reforming reaction of the received natural gas (lower hydrocarbon mainly composed of methane CH 4 ) in the presence of a catalyst, and forms naphthalene (C 10 ) as hydrogen (H 2 ) and a by-product. H 8 ), benzene (C 6 H
6 ) to obtain aromatic hydrocarbons. Hydrogen is hydrogen tank 6
First, naphthalene and benzene are stored in a naphthalene-benzene tank 7.
【００１２】前記改質触媒としては、例えばメタロシリ
ケートにモリブデン、レニウム、亜鉛、ガリウム、鉄、
コバルトからなる金属ならびにそれらの金属化合物のグ
ループから選択された少なくとも一種を担持した触媒が
賞用できる。前記メタロシリケートは約５〜１００Åの
細孔を無数に有するゼオライトで、その表面に前記金属
またはその化合物が担持されている。約６５０〜８００
℃の高温化天然ガスをこの触媒層に通すことにより、触
媒表面が煤状炭素で覆われることなく効率的に、高純度
（９９．９９９９％）の水素（Ｈ2 ）ガスと、ナフタレ
ン（Ｃ10Ｈ8 ）やベンゼン（Ｃ6 Ｈ6 ）などの液状の芳
香族炭化水素を得ることができる。Examples of the reforming catalyst include metallosilicate, molybdenum, rhenium, zinc, gallium, iron,
Catalysts supporting at least one selected from the group consisting of metals composed of cobalt and metal compounds thereof can be used. The metallosilicate is a zeolite having countless pores of about 5 to 100 °, and the metal or the compound is supported on the surface thereof. About 650-800
C., by passing high temperature natural gas through the catalyst layer, the catalyst surface can be efficiently covered with soot carbon without high purity (99.9999%) hydrogen (H 2 ) gas and naphthalene (C) Liquid aromatic hydrocarbons such as 10 H 8 ) and benzene (C 6 H 6 ) can be obtained.
【００１３】生成した水素の貯蔵性、運搬性等を良好に
するために、水素と前記芳香族炭化水素を反応させて、
液状の有機ハイドライドを生成する。この合成反応は白
金／カーボンなどの触媒の存在下でなされ、水素（Ｈ
2 ）とナフタレン（Ｃ10Ｈ8 ）、ベンゼン（Ｃ6 Ｈ6 ）
との反応により、デカリン（Ｃ10Ｈ18）、シクロヘキサ
ン（Ｃ6 Ｈ12）などの有機ハイドライドが生成する。生
成したデカリン・シクロヘキサンはタンク８に貯蔵され
る。In order to improve the storage property and transportability of the produced hydrogen, the hydrogen is reacted with the aromatic hydrocarbon,
Produces liquid organic hydride. This synthesis reaction is carried out in the presence of a catalyst such as platinum / carbon, and hydrogen (H
2 ) and naphthalene (C 10 H 8 ), benzene (C 6 H 6 )
, Organic hydrides such as decalin (C 10 H 18 ) and cyclohexane (C 6 H 12 ) are produced. The produced decalin / cyclohexane is stored in the tank 8.
【００１４】このように有機ハイドライドセンター４で
は、天然ガスなどの低級炭化水素を受け入れて、それの
改質反応により高純度の水素と芳香族炭化水素を生成
し、さらにその水素と芳香族炭化水素を反応させて水素
を分解可能に吸蔵した有機ハイドライドを生成するプロ
セスを有しており、これら一連のプロセスからは一切炭
酸ガスは発生しない。As described above, the organic hydride center 4 accepts a lower hydrocarbon such as natural gas, produces high-purity hydrogen and an aromatic hydrocarbon by a reforming reaction thereof, and further generates the hydrogen and the aromatic hydrocarbon. To produce organic hydrides that occlude hydrogen so as to be decomposable, and no carbon dioxide gas is generated from these series of processes.
【００１５】有機ハイドライドセンター４は天然ガスや
メタンハイドレードなどの低級炭化水素の受入れが容易
な場所、例えば港やガス田に近い所、あるいはそこから
パイプラインで搬送可能な所に設置するのが望ましい。
デカリンやシクロヘキサンなどの有機ハイドライドはガ
ソリンと同様の性質を有しているため、有機ハイドライ
ドセンター４の近隣でかつ定常的に搬送するには地下に
埋設したパイプラインを利用することができ、また遠方
あるいは臨時的に搬送するにはタンクローリー車や貨車
等で搬送することができる。The organic hydride center 4 should be installed in a place where low-grade hydrocarbons such as natural gas and methane hydrate can be easily received, for example, in a place near a port or a gas field, or in a place where it can be transported by a pipeline. desirable.
Since organic hydrides such as decalin and cyclohexane have the same properties as gasoline, pipelines buried underground can be used for constant transportation near the organic hydride center 4 and at remote locations. Alternatively, for temporary transportation, the transportation can be performed by a tank truck, a freight car, or the like.
【００１６】従来、水素を搬送する手段として、水素ガ
スをボンベに封入して搬送する高圧ボンベ方式、液化水
素にして搬送する液化水素方式、水素を特殊な合金に吸
蔵して搬送する吸蔵合金方式などがある。しかし、前記
高圧ボンベ方式は搬送時に危険性を伴い、液化水素方式
は低温保冷の必要があり、吸蔵合金方式は搬送時に合金
の重さが加算されるなどの問題点を有している。その点
有機ハイドライドは、ガソリンと同様の性質を有してい
るため、バイプライン、タンクローリー車、貨車などに
よる搬送が可能で便利である。Conventionally, as means for transporting hydrogen, a high-pressure cylinder system in which hydrogen gas is sealed in a cylinder and transported, a liquefied hydrogen system in which liquefied hydrogen is transported, and an occlusion alloy system in which hydrogen is absorbed and transported in a special alloy and so on. However, the high-pressure cylinder system involves danger during transportation, the liquefied hydrogen system requires low-temperature cooling, and the occlusion alloy system has a problem in that the weight of the alloy is added during transportation. On the other hand, organic hydride has the same properties as gasoline, so that it can be conveniently transported by viper lines, tank trucks, freight cars, and the like.
【００１７】有機ハイドライドセンター４で製造された
デカリン・シクロヘキサンの一部は電力センター９に前
述の適宜な手段で搬送され、デカリン・シクロヘキサン
タンク１０に貯蔵される。そしてデカリン・シクロヘキ
サンは、白金／カーボンなどの触媒を内蔵した水素発生
器（図示せず）を通すことにより水素とナフタレン・ベ
ンゼンに分解され、それぞれのタンク１１、１２に貯蔵
される。A part of the decalin / cyclohexane produced in the organic hydride center 4 is conveyed to the electric power center 9 by the above-mentioned appropriate means and stored in the decalin / cyclohexane tank 10. The decalin / cyclohexane is decomposed into hydrogen and naphthalene / benzene by passing through a hydrogen generator (not shown) containing a catalyst such as platinum / carbon, and stored in the respective tanks 11 and 12.
【００１８】生成された水素ガスは、水素発電装置１３
に導入されて発電に供される。この水素発電装置１３に
は、水素ガスを燃料として用いてエンジン中で燃料を燃
焼させることにより動力を得て発電機を回転する内燃機
関発電（ガスタービン発電を含む）、水素と酸素を電気
化学的に結合させることによって電気エネルギーを得る
例えばリン酸型燃料電池、固体高分子型燃料電池などに
よる燃料電池発電などがある。The generated hydrogen gas is supplied to the hydrogen power generator 13.
And used for power generation. The hydrogen power generation device 13 includes an internal combustion engine power generation (including gas turbine power generation) in which power is generated by burning fuel in an engine using hydrogen gas as a fuel and a generator is rotated, and hydrogen and oxygen are electrochemically generated. For example, there is a fuel cell power generation using a phosphoric acid type fuel cell, a polymer electrolyte fuel cell, or the like, which obtains electric energy by being combined together.
【００１９】図示していないが生成した水素ガスの一部
は、水素ガスを使用する各種化学産業、エレクトロニク
ス産業、光ファイバーに関連するガラス産業など他の用
途にも供給される。Although not shown, a part of the generated hydrogen gas is supplied to other applications using the hydrogen gas, such as various chemical industries, electronics industry, and glass industry related to optical fiber.
【００２０】水素発電装置１３で発電された電力は、図
に示しているように生産製造施設１５、娯楽体育施設１
６、ショッピングセンターなどの商業流通施設１７、官
公庁などの公的施設１８、化学工場１９、インフラ施設
２０、一戸建住宅やマンションなどの住宅施設２１、し
尿や生ゴミなどを処理するバイオ処理装置２２、デカリ
ン・シクロヘキサン供給スタンド２３、有機ハイドライ
ドセンター４など電力を使用する各種用途に供給され
る。The electric power generated by the hydrogen power generator 13 is supplied to the production / manufacturing facility 15 and the recreational sports facility 1 as shown in FIG.
6. Commercial distribution facilities 17 such as shopping centers, public facilities 18 such as government offices, chemical factories 19, infrastructure facilities 20, residential facilities 21 such as detached houses and condominiums, bioprocessing equipment 22 for treating human waste and garbage, etc. , Decalin / cyclohexane supply stand 23, organic hydride center 4, etc.
【００２１】一方、電力センター９で分解反応により生
成したナフタレン、ベンゼンは化学工場１９に供給され
医療品、高分子樹脂、有機肥料、農薬などの各種原料と
して使用される。また余剰のナフタレン、ベンゼンは、
商用発電所２４と電力センター９の間に設置されたナフ
タレン・ベンゼンタンク２５に貯蔵される。On the other hand, naphthalene and benzene generated by the decomposition reaction in the power center 9 are supplied to the chemical factory 19 and used as various raw materials such as medical products, polymer resins, organic fertilizers, and pesticides. Excess naphthalene and benzene
It is stored in a naphthalene-benzene tank 25 installed between the commercial power plant 24 and the power center 9.
【００２２】前記有機ハイドライドセンター４で製造さ
れたデカリン・シクロヘキサンの他の一部はデカリン・
シクロヘキサン供給スタンド２３に供給され、自動車２
６，列車２７，船舶２８，航空機２９などの輸送機関に
エネルギー源として提供される。そして水素の消費によ
り生成したナフタレン・ベンゼンはナフタレン・ベンゼ
ン回収タンク３０に回収され、回収されたナフタレン・
ベンゼンはナフタレン・ベンゼンタンク７，１２，２５
に送られる。Another part of the decalin / cyclohexane produced in the organic hydride center 4 is decalin / cyclohexane.
The vehicle 2 is supplied to the cyclohexane supply stand 23 and
6, provided as an energy source to transportation means such as a train 27, a ship 28, and an aircraft 29. The naphthalene / benzene generated by the consumption of hydrogen is collected in the naphthalene / benzene recovery tank 30 and the collected naphthalene / benzene is recovered.
Benzene is naphthalene-benzene tank 7, 12, 25
Sent to
【００２３】生産製造施設１５、娯楽体育施設１６、商
業流通施設１７、公的施設１８、化学工場１９、インフ
ラ施設２０、住宅施設２１、農牧場３１などで発生した
し尿や生ゴミはバイオ処理装置２２に集められる。日常
生じるし尿や生ゴミの量は土壌の浄化、肥料などで消費
される量を遙かに上回っており、公害となるこれらし尿
や生ゴミをバイオ処理装置２２に集め、そこで発生した
メタンガスはメタンガスタンク３２に貯蔵され、有機ハ
イドライドセンター４に送られる。Human waste and garbage generated at the production / manufacturing facility 15, recreation and physical education facility 16, commercial distribution facility 17, public facility 18, chemical factory 19, infrastructure facility 20, residential facility 21, farm and ranch 31, etc. are processed by a bio-processing device. Collected at 22. The amount of night soil and garbage generated daily is much greater than the amount consumed by soil purification, fertilizer, etc., and these polluting night soil and garbage are collected in the bioprocessing device 22, and the methane gas generated there is methane gas. It is stored in the tank 32 and sent to the organic hydride center 4.
【００２４】太陽，風力，波力など自然エネルギーを利
用した炭酸ガスを発生しない発電（電力化３３）によっ
て得られた余剰電力ならびに（あるいは）商用発電所２
４の余剰電力を水の電解槽３４に供給して、水素を発生
し水素タンク３５に貯蔵する。この水素ガスとナフタレ
ン・ベンゼンタンク２５に貯蔵されているナフタレン・
ベンゼンとを反応してデカリン・シクロヘキサンを得て
電力センター９のデカリン・シクロヘキサンタンク１０
へ供給する。また有機ハイドライトセンター４、電力セ
ンター９ならびに水分解により得られた水素は図に示す
ように生産製造施設１５、娯楽体育施設１６、商業流通
施設１７、公的施設１８、化学工場１９、インフラ施設
２０、住宅施設２１、農牧場３１などに供給される。こ
れら各施設等には水素発電装置（図示せず）が設置され
ており、供給された水素ガスを使用して自家発電を行な
う。また前記各施設等に水素燃焼装置（図示せず）が設
置されていれば、供給された水素ガスを燃料として使用
して回転や発熱や発光が得られる。水素発電装置のうち
特に小型ガスタービンは発電効率が高く、しかも燃料の
燃焼に伴って発生する廃熱を例えば暖房などに利用でき
るから、コージェネレータ方式としてエネルギーの有効
利用が図れる。Surplus power and / or commercial power plant 2 generated by power generation (electric power generation 33) that does not generate carbon dioxide gas using natural energy such as the sun, wind and wave power
The surplus power of No. 4 is supplied to a water electrolysis tank 34 to generate hydrogen and store it in a hydrogen tank 35. The hydrogen gas and the naphthalene / benzene stored in the naphthalene / benzene tank 25
Reacts with benzene to obtain decalin / cyclohexane and obtains decalin / cyclohexane tank 10 at power center 9
Supply to The organic hydrite center 4, the power center 9 and the hydrogen obtained by the water splitting are used for the production and production facilities 15, recreation and sports facilities 16, commercial distribution facilities 17, public facilities 18, chemical factories 19, infrastructure facilities as shown in the figure. 20, housing facilities 21, farms and ranches 31 and the like. A hydrogen power generation device (not shown) is installed in each of these facilities and the like, and performs in-house power generation using the supplied hydrogen gas. If a hydrogen combustion device (not shown) is installed in each of the above facilities, rotation, heat generation and light emission can be obtained using the supplied hydrogen gas as fuel. In particular, a small gas turbine among the hydrogen power generation devices has high power generation efficiency and can use waste heat generated due to combustion of fuel for, for example, heating. Therefore, effective use of energy can be achieved as a co-generator system.
【００２５】本実施形態では生成した水素、ナフタレン
・ベンゼン、デカリン・シクロヘキサン、電力などを図
１に示す１つのシステム系内で使用する場合を説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、他の同じ
システム系統に水素、ナフタレン・ベンゼン、デカリン
・シクロヘキサン、電力などを供給することも可能であ
る。In this embodiment, the case where the generated hydrogen, naphthalene / benzene, decalin / cyclohexane, electric power and the like are used in one system shown in FIG. 1 has been described, but the present invention is not limited to this. Instead, it is also possible to supply hydrogen, naphthalene / benzene, decalin / cyclohexane, electric power, etc. to other same system systems.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明は前述のように、低級炭化水素を
触媒の存在下で改質して水素と芳香族炭化水素を生成す
る手段と、その水素と芳香族炭化水素を触媒の存在下で
反応して有機ハイドライドを生成する手段とを備えた有
機ハイドライドセンターと、その有機ハイドライドセン
ターへ前記低級炭化水素を供給する手段と、前記有機ハ
イドライドセンターから供給された有機ハイドライドを
触媒の存在下で水素と芳香族炭化水素に分解する手段
と、生成した水素を用いて発電する手段とを備えた電力
センターと、前記有機ハイドライドセンターで生成した
有機ハイドライドを輸送機関の燃料源として使用し、水
素の消費によって生成した芳香族炭化水素を回収して前
記有機ハイドライドセンターまたは電力センターに供給
する手段とを有することを特徴とするものである。As described above, the present invention provides means for reforming lower hydrocarbons in the presence of a catalyst to produce hydrogen and aromatic hydrocarbons, and converting the hydrogen and aromatic hydrocarbons in the presence of a catalyst. An organic hydride center comprising means for producing an organic hydride by reacting with the above, a means for supplying the lower hydrocarbon to the organic hydride center, and an organic hydride supplied from the organic hydride center in the presence of a catalyst. A power center including means for decomposing hydrogen and aromatic hydrocarbons, means for generating power using the generated hydrogen, and using the organic hydride generated by the organic hydride center as a fuel source of a transportation means; Means for recovering aromatic hydrocarbons generated by consumption and supplying the aromatic hydrocarbons to the organic hydride center or the power center. And it is characterized in and.
【００２７】このような構成をとることにより一切炭酸
ガスの発生ががなく、またクリーンで地球環境の悪化が
阻止でき、エネルギー効率の向上が図れ、各種産業の発
展に寄与できる低級炭化水素改質利用システムを提供す
ることができる。By adopting such a configuration, low-grade hydrocarbon reforming which is free of carbon dioxide gas at all, can be prevented from deteriorating the global environment, improves energy efficiency, and contributes to the development of various industries. A use system can be provided.
【図１】本発明の実施形態に係る低級炭化水素改質利用
システムの機能図である。FIG. 1 is a functional diagram of a lower hydrocarbon reforming utilization system according to an embodiment of the present invention.
１ 海外ＬＮＧ ２ 国内ガス田 ３ 天然ガス基地タンク ４ 有機ハイドライドセンター ５ 天然ガス受入タンク ６，１１ 水素タンク ７，１２，２５ ナフタレン・ベンゼンタンク ８、１０ デカリン・シクロヘキサンタンク ９ 電力センター １３ 水素発電装置 １４ 送変電装置 １５ 生産製造施設 １６ 娯楽体育施設 １７ 商業流通施設 １８ 公的施設 １９ 化学工場 ２０ インフラ施設 ２１ 住宅施設 ２２ バイオ処理装置 ２３ デカリン・シクロヘキサン供給スタンド ２４ 商用発電所 ２５ 自動車 ２６ 列車 ２７ 船舶 ２８ 航空機 ３０ ナフタレン・ベンゼン回収タンク ３１ 農牧場 ３２ メタンガス ３３ 電力化 ３４ 電解槽 ３５ 水素タンク Reference Signs List 1 Overseas LNG 2 Domestic gas field 3 Natural gas base tank 4 Organic hydride center 5 Natural gas receiving tank 6,11 Hydrogen tank 7,12,25 Naphthalene / benzene tank 8,10 Decalin / cyclohexane tank 9 Electric power center 13 Hydrogen generator 14 Power transmission and transformation equipment 15 Production / manufacturing facilities 16 Recreational and sports facilities 17 Commercial distribution facilities 18 Public facilities 19 Chemical factories 20 Infrastructure facilities 21 Residential facilities 22 Bioprocessing equipment 23 Decalin / cyclohexane supply stand 24 Commercial power station 25 Automobile 26 Train 27 Ship 28 Aircraft 30 Naphthalene / benzene recovery tank 31 Agriculture and ranch 32 Methane gas 33 Electricity generation 34 Electrolyzer 35 Hydrogen tank
Claims (4)
水素と芳香族炭化水素を生成する手段と、その水素と芳
香族炭化水素を触媒の存在下で反応して有機ハイドライ
ドを生成する手段とを備えた有機ハイドライドセンター
と、 その有機ハイドライドセンターへ前記低級炭化水素を供
給する手段と、 前記有機ハイドライドセンターから供給された有機ハイ
ドライドを触媒の存在下で水素と芳香族炭化水素に分解
する手段と、生成した水素を用いて発電する手段とを備
えた電力センターと、 前記有機ハイドライドセンターで生成した有機ハイドラ
イドを輸送機関の燃料源として使用し、水素の消費によ
って生成した芳香族炭化水素を回収して前記有機ハイド
ライドセンターまたは電力センターに供給する手段を有
することを特徴とする低級炭化水素改質利用システム。1. A means for reforming a lower hydrocarbon in the presence of a catalyst to produce hydrogen and an aromatic hydrocarbon, and a reaction between the hydrogen and the aromatic hydrocarbon in the presence of a catalyst to produce an organic hydride An organic hydride center comprising: means for supplying the lower hydrocarbon to the organic hydride center; and decomposing the organic hydride supplied from the organic hydride center into hydrogen and aromatic hydrocarbons in the presence of a catalyst. A power center comprising means for generating electricity using the generated hydrogen, and an aromatic hydrocarbon generated by consuming hydrogen by using the organic hydride generated by the organic hydride center as a fuel source of a transportation means. Characterized by having means for collecting and supplying the organic hydride center or the electric power center Hydrogen reforming utilization system.
ステムにおいて、前記有機ハイドライドセンターへ供給
される低級炭化水素が少なくとも天然ガスそのもの、液
化天然ガス、メタンハイドレート、し尿・生ゴミのバイ
オ処理によって生成したメタンガスから選択された１種
であることを特徴とする低級炭化水素改質利用システ
ム。2. The lower hydrocarbon reforming utilization system according to claim 1, wherein the lower hydrocarbon supplied to the organic hydride center is at least natural gas itself, liquefied natural gas, methane hydrate, biomass of night soil and garbage. A lower hydrocarbon reforming utilization system, which is one selected from methane gas generated by the treatment.
水素改質利用システムにおいて、前記有機ハイドライド
センターや電力センターで生成した水素を各種施設に設
置されている水素発電装置または水素燃焼装置に供給す
る手段を備えたことを特徴とする低級炭化水素改質利用
システム。3. The low-grade hydrocarbon reforming utilization system according to claim 1, wherein the hydrogen generated at the organic hydride center or the power center is supplied to a hydrogen power generation device or a hydrogen combustion device installed in various facilities. A low-grade hydrocarbon reforming utilization system, comprising a supply unit.
の低級炭化水素改質利用システムにおいて、余剰電力で
水の電解を行なう手段と、その電解によって生成した水
素と貯蔵している芳香族炭化水素を触媒の存在下で反応
して有機ハイドライドを生成して前記電力センターへ供
給する手段とを備えたことを特徴とする低級炭化水素改
質利用システム。4. A means for performing electrolysis of water with surplus electric power in the lower hydrocarbon reforming utilization system according to any one of claims 1 to 3, Means for producing an organic hydride by reacting hydrocarbons in the presence of a catalyst and supplying the organic hydride to the power center.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001025820A JP2002234703A (en) | 2001-02-01 | 2001-02-01 | System for reforming and utilizing lower hydrocarbon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001025820A JP2002234703A (en) | 2001-02-01 | 2001-02-01 | System for reforming and utilizing lower hydrocarbon |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002234703A true JP2002234703A (en) | 2002-08-23 |
Family
ID=18890740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001025820A Pending JP2002234703A (en) | 2001-02-01 | 2001-02-01 | System for reforming and utilizing lower hydrocarbon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002234703A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006083000A (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Kyowa Hakko Chemical Co Ltd | Hydrogen supply system |
| JP2021095329A (en) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | 北海道電力株式会社 | Decarbonization-type energy transport method and method for producing alicyclic hydrocarbon |
| WO2021177028A1 (en) | 2020-03-04 | 2021-09-10 | 株式会社ランドビジネス | Wide-area power supply system |
-
2001
- 2001-02-01 JP JP2001025820A patent/JP2002234703A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006083000A (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Kyowa Hakko Chemical Co Ltd | Hydrogen supply system |
| JP2021095329A (en) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | 北海道電力株式会社 | Decarbonization-type energy transport method and method for producing alicyclic hydrocarbon |
| JP7102492B2 (en) | 2019-12-13 | 2022-07-19 | 北海道電力株式会社 | Decarbonized energy transport method and alicyclic hydrocarbon production method |
| WO2021177028A1 (en) | 2020-03-04 | 2021-09-10 | 株式会社ランドビジネス | Wide-area power supply system |
| JP2021140408A (en) * | 2020-03-04 | 2021-09-16 | 正通 亀井 | Wide-area power supply system |
| KR20220148894A (en) | 2020-03-04 | 2022-11-07 | 가부시키가이샤 랜드 비지니스 | wide area power supply system |
| EP4117142A4 (en) * | 2020-03-04 | 2024-03-27 | Land Business Co Ltd | Wide-area power supply system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mah et al. | Review of hydrogen economy in Malaysia and its way forward | |
| Wu et al. | Energy decarbonization via green H2 or NH3? | |
| Singh et al. | Hydrogen: A sustainable fuel for future of the transport sector | |
| Momirlan et al. | Current status of hydrogen energy | |
| Alazemi et al. | Automotive hydrogen fuelling stations: An international review | |
| Teichmann et al. | Liquid Organic Hydrogen Carriers as an efficient vector for the transport and storage of renewable energy | |
| Kim et al. | Review of hydrogen infrastructure: the current status and roll-out strategy | |
| US20030008183A1 (en) | Zero/low emission and co-production energy supply station | |
| JP2005145218A (en) | Hydrogen manufacturing facility and hydrogen manufacturing transportation system on ocean | |
| Kabir et al. | Hydrogen production from water industries for a circular economy | |
| Garcia‐Navarro et al. | Updates on hydrogen value chain: A strategic roadmap | |
| Southall et al. | Hydrogen Storage and Transportation Technologies to Enable the Hydrogen Economy: Liquid Organic Hydrogen Carriers: Overview and perspectives on liquid organic hydrogen carriers technology | |
| Dilshani et al. | Life cycle net energy and global warming impact assessment for hydrogen production via decomposition of ammonia recovered from source-separated human urine | |
| JP2002234703A (en) | System for reforming and utilizing lower hydrocarbon | |
| Al-Ahmed et al. | Hydrogen highway: An overview | |
| US20170166503A1 (en) | Ecological and economic method and apparatus for providing hydrogen-based methanol | |
| Montenegro et al. | Energy storage development using hydrogen and its potential application in Colombia | |
| Singh et al. | Role of hydrogen and its implications to decarbonise India | |
| US20110064647A1 (en) | Method for storage and transportation of hydrogen | |
| Talaie et al. | Hydrogenation from Renewable Energy Sources for Developing a Carbon-Free Society: Methods, Real Cases, and Standards | |
| Hidalgo et al. | Biohydrogen: future energy source for the society | |
| CA2722708C (en) | Monetizing remote gas using high energy materials | |
| Sameer et al. | Hydrogen Production and Utilization Through Electrochemical Techniques | |
| Muhibbudin | Prevalence of COVID-19 Pandemic: A Paradigm Shift to Hydrogen Economy | |
| Larsen et al. | Risoe energy report 3. Hydrogen and its competitors |