JP2002363578A - 水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法および製造装置ならびに燃料・電力併産プラント - Google Patents
水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法および製造装置ならびに燃料・電力併産プラントInfo
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- JP2002363578A JP2002363578A JP2001167079A JP2001167079A JP2002363578A JP 2002363578 A JP2002363578 A JP 2002363578A JP 2001167079 A JP2001167079 A JP 2001167079A JP 2001167079 A JP2001167079 A JP 2001167079A JP 2002363578 A JP2002363578 A JP 2002363578A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】酸素を多量に含む炭層ガスを用いた場合でも、
加圧状態で安全に石炭と炭層ガスのガス化反応を行わせ
ることができ、かつメタンの水蒸気改質反応を行わせる
ことなく水素比の高い混合ガスを得ることができる水素
・一酸化炭素混合ガスの製造方法等を提供する。 【解決手段】(1) 炭素系燃料、メタンを主成分とする炭
層ガス、酸化剤および水蒸気を加圧式ガス化装置に供給
して反応させ、水素と一酸化炭素の混合ガスを製造する
にあたり、前記炭層ガスをあらかじめ改質してメタン含
有量を減少させ、該改質された炭層ガスを昇圧して前記
加圧式ガス化装置に供給し、該装置内で改質された炭層
ガスおよび炭素系燃料の部分酸化を行うとともに、該部
分酸化で生成した一酸化炭素の一部をシフト反応させて
水素に変換することを特徴とする水素・一酸化炭素混合
ガスの製造方法。
加圧状態で安全に石炭と炭層ガスのガス化反応を行わせ
ることができ、かつメタンの水蒸気改質反応を行わせる
ことなく水素比の高い混合ガスを得ることができる水素
・一酸化炭素混合ガスの製造方法等を提供する。 【解決手段】(1) 炭素系燃料、メタンを主成分とする炭
層ガス、酸化剤および水蒸気を加圧式ガス化装置に供給
して反応させ、水素と一酸化炭素の混合ガスを製造する
にあたり、前記炭層ガスをあらかじめ改質してメタン含
有量を減少させ、該改質された炭層ガスを昇圧して前記
加圧式ガス化装置に供給し、該装置内で改質された炭層
ガスおよび炭素系燃料の部分酸化を行うとともに、該部
分酸化で生成した一酸化炭素の一部をシフト反応させて
水素に変換することを特徴とする水素・一酸化炭素混合
ガスの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水素・一酸化炭素混
合ガスの製造方法に関し、さらに詳しくは石炭、重質油
などの炭素系燃料とメタンを主成分として含む炭層ガス
を、酸素とスチームなどを用いてガス化する水素と一酸
化炭素の混合ガスの製造方法およびその製造装置ならび
にこれを備えた燃料・電力併産プラントに関する。
合ガスの製造方法に関し、さらに詳しくは石炭、重質油
などの炭素系燃料とメタンを主成分として含む炭層ガス
を、酸素とスチームなどを用いてガス化する水素と一酸
化炭素の混合ガスの製造方法およびその製造装置ならび
にこれを備えた燃料・電力併産プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭の採掘現場にはメタンを主成分とす
る炭層ガスが発生する。安全管理上、炭層ガスは回収さ
れるが、大部分は利用されずに廃棄されているのが現状
である。一方、メタンを主成分とした天然ガスを有効に
利用する技術として、ガス化炉に石炭と天然ガスを供給
して水素と一酸化炭素の混合ガスを製造する方法が提案
されている（特開平９−６７５８２号公報）。この方法
は、反応炉内に石炭ガス化反応部と改質反応部を設け、
および石炭ガス化反応部で石炭と酸素との反応を、改質
反応部で天然ガス（メタン）と水蒸気との反応を行わせ
て、水素と一酸化炭素の混合ガスを生成させ、該混合ガ
スをメタノールの原料（２Ｈ2 ＋ＣＯ→ＣＨ3 ＯＨ）と
して使用するものである。
る炭層ガスが発生する。安全管理上、炭層ガスは回収さ
れるが、大部分は利用されずに廃棄されているのが現状
である。一方、メタンを主成分とした天然ガスを有効に
利用する技術として、ガス化炉に石炭と天然ガスを供給
して水素と一酸化炭素の混合ガスを製造する方法が提案
されている（特開平９−６７５８２号公報）。この方法
は、反応炉内に石炭ガス化反応部と改質反応部を設け、
および石炭ガス化反応部で石炭と酸素との反応を、改質
反応部で天然ガス（メタン）と水蒸気との反応を行わせ
て、水素と一酸化炭素の混合ガスを生成させ、該混合ガ
スをメタノールの原料（２Ｈ2 ＋ＣＯ→ＣＨ3 ＯＨ）と
して使用するものである。
【０００３】上記方法において、原料となる石炭と天然
ガスのガス化反応は約３０気圧に加圧されたガス化炉で
行われる。また、反応炉内での天然ガス中のメタンと酸
素の燃焼反応（ＣＨ4 ＋２Ｏ2 →２Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）を
抑制し、かつ得られる混合ガスの水素と一酸化炭素の混
合比（Ｈ2 ／ＣＯ）を高めるために、反応炉下部に設け
た石炭ガス化反応部で石炭のガス反応を行わせ、その上
部に設けた改質反応部でメタンの水蒸気による改質反応
（ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ→３Ｈ2 ＋ＣＯ）が行われる。このよ
うにして得られる水素・一酸化炭素混合ガスは、ガスタ
ービンや燃料電池を用いる発電装置、メタノールやジメ
チルエーテル（ＤＭＥ）、ＦＴ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒ
ｏｐｓｃｈ）合成油などの燃料を製造する燃料製造装
置、または発電と燃料製造を同時に行う燃料・発電併産
プラントなどに適用されている。
ガスのガス化反応は約３０気圧に加圧されたガス化炉で
行われる。また、反応炉内での天然ガス中のメタンと酸
素の燃焼反応（ＣＨ4 ＋２Ｏ2 →２Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ）を
抑制し、かつ得られる混合ガスの水素と一酸化炭素の混
合比（Ｈ2 ／ＣＯ）を高めるために、反応炉下部に設け
た石炭ガス化反応部で石炭のガス反応を行わせ、その上
部に設けた改質反応部でメタンの水蒸気による改質反応
（ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ→３Ｈ2 ＋ＣＯ）が行われる。このよ
うにして得られる水素・一酸化炭素混合ガスは、ガスタ
ービンや燃料電池を用いる発電装置、メタノールやジメ
チルエーテル（ＤＭＥ）、ＦＴ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒ
ｏｐｓｃｈ）合成油などの燃料を製造する燃料製造装
置、または発電と燃料製造を同時に行う燃料・発電併産
プラントなどに適用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
に用いられる炭層ガスは、石炭の採掘現場からブロア等
を用いて回収されるため、炭層ガス中には空気（酸素）
が多く含まれている。従って、このような空気を多く含
む、メタンを主成分とする炭層ガスを圧縮機で３０気圧
まで加圧するとガス温度は約６００℃となり、またメタ
ンの着火温度が６３０±２０℃であるため、炭層ガス中
のメタンと酸素が急速に反応する可能性があった。また
炭層ガス中のメタンの水蒸気による改質反応を進行させ
るために高温にすることも困難であった。
に用いられる炭層ガスは、石炭の採掘現場からブロア等
を用いて回収されるため、炭層ガス中には空気（酸素）
が多く含まれている。従って、このような空気を多く含
む、メタンを主成分とする炭層ガスを圧縮機で３０気圧
まで加圧するとガス温度は約６００℃となり、またメタ
ンの着火温度が６３０±２０℃であるため、炭層ガス中
のメタンと酸素が急速に反応する可能性があった。また
炭層ガス中のメタンの水蒸気による改質反応を進行させ
るために高温にすることも困難であった。
【０００５】本発明の課題は、上記従来技術の問題点を
解決し、空気を多量に含む炭層ガスを用いた場合でも、
加圧状態で安全に石炭と炭層ガスのガス化反応を行わせ
ることができ、かつメタンの水蒸気による改質反応を行
わせることなく水素比の高い混合ガスを得ることができ
る水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法およびその製造
装置、ならびにこれを備えた燃料・電力併産プラントを
提供することにある。
解決し、空気を多量に含む炭層ガスを用いた場合でも、
加圧状態で安全に石炭と炭層ガスのガス化反応を行わせ
ることができ、かつメタンの水蒸気による改質反応を行
わせることなく水素比の高い混合ガスを得ることができ
る水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法およびその製造
装置、ならびにこれを備えた燃料・電力併産プラントを
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
について鋭意検討した結果、加圧式のガス化炉を用いて
水素・一酸化炭素混合ガスを製造する場合、炭層ガスを
ガス化炉に供給する前に、あらかじめ炭層ガス中のメタ
ンを分解してメタン濃度を減少せしめることにより、炭
層ガスを高圧に圧縮してもメタンと酸素による急速な反
応を抑制でき、炭層ガスを昇圧状態でガス化装置に供給
し、反応させることができることを見いだし、本発明に
到達したものである。すなわち、上記課題を達成するた
めに本願で特許請求される発明は下記のとおりである。
について鋭意検討した結果、加圧式のガス化炉を用いて
水素・一酸化炭素混合ガスを製造する場合、炭層ガスを
ガス化炉に供給する前に、あらかじめ炭層ガス中のメタ
ンを分解してメタン濃度を減少せしめることにより、炭
層ガスを高圧に圧縮してもメタンと酸素による急速な反
応を抑制でき、炭層ガスを昇圧状態でガス化装置に供給
し、反応させることができることを見いだし、本発明に
到達したものである。すなわち、上記課題を達成するた
めに本願で特許請求される発明は下記のとおりである。
【０００７】（１）炭素系燃料、メタンを主成分とする
炭層ガス、酸化剤および水蒸気を加圧式ガス化装置に供
給して反応させ、水素と一酸化炭素の混合ガスを製造す
るにあたり、前記炭層ガスをあらかじめ改質してメタン
含有量を減少させ、該メタン含有量の減少した炭層ガス
を昇圧して前記加圧式ガス化装置に供給し、該装置内で
炭層ガスおよび炭素系燃料の部分酸化を行うとともに、
該部分酸化で生成した一酸化炭素の一部を水蒸気と反応
させて水素に変換することを特徴とする水素・一酸化炭
素混合ガスの製造方法。 （２）前記炭層ガスの改質に前記加圧式ガス化装置で副
生される二酸化炭素を用いることを特徴とする（１）記
載の水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法。
炭層ガス、酸化剤および水蒸気を加圧式ガス化装置に供
給して反応させ、水素と一酸化炭素の混合ガスを製造す
るにあたり、前記炭層ガスをあらかじめ改質してメタン
含有量を減少させ、該メタン含有量の減少した炭層ガス
を昇圧して前記加圧式ガス化装置に供給し、該装置内で
炭層ガスおよび炭素系燃料の部分酸化を行うとともに、
該部分酸化で生成した一酸化炭素の一部を水蒸気と反応
させて水素に変換することを特徴とする水素・一酸化炭
素混合ガスの製造方法。 （２）前記炭層ガスの改質に前記加圧式ガス化装置で副
生される二酸化炭素を用いることを特徴とする（１）記
載の水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法。
【０００８】（３）炭層ガス中のメタン成分を二酸化炭
素と反応させて改質する炭層ガス改質器と、該改質器で
改質されたメタン含有量の減少した改質炭層ガスを圧縮
する圧縮器と、該圧縮器で圧縮された改質炭層ガスおよ
び炭素系燃料を酸化剤により部分酸化を行うとともに、
該部分酸化により生成した一酸化炭素の一部を水蒸気と
反応させて水素に変換する加圧式ガス化装置を備えたこ
とを特徴とする水素・一酸化炭素混合ガスの製造装置。 （４）（３）に記載の水素・一酸化炭素混合ガス製造装
置の後段に、該装置で製造された水素と一酸化炭素の混
合ガスによりメタノール、ジメチルエーテルおよびＦＴ
合成油のいずれかの燃料を合成する燃料合成装置と、該
装置で得られた燃料を動力源として発電を行う発電装置
とを備えたことを特徴とする燃料・電力併産プラント。
素と反応させて改質する炭層ガス改質器と、該改質器で
改質されたメタン含有量の減少した改質炭層ガスを圧縮
する圧縮器と、該圧縮器で圧縮された改質炭層ガスおよ
び炭素系燃料を酸化剤により部分酸化を行うとともに、
該部分酸化により生成した一酸化炭素の一部を水蒸気と
反応させて水素に変換する加圧式ガス化装置を備えたこ
とを特徴とする水素・一酸化炭素混合ガスの製造装置。 （４）（３）に記載の水素・一酸化炭素混合ガス製造装
置の後段に、該装置で製造された水素と一酸化炭素の混
合ガスによりメタノール、ジメチルエーテルおよびＦＴ
合成油のいずれかの燃料を合成する燃料合成装置と、該
装置で得られた燃料を動力源として発電を行う発電装置
とを備えたことを特徴とする燃料・電力併産プラント。
【０００９】
【作用】本発明の製造方法によれば、炭層ガスに多量の
空気が含まれていても、これを加圧式ガス化装置に供給
する前に、あらかじめ炭層ガスに含まれるメタンを分解
してメタン濃度を減少させるため、該炭層ガスを高圧に
圧縮させてもメタンと酸素の急速な反応が抑制され、従
って、炭層ガスを３０気圧に加圧した状態で安全に加圧
式ガス化装置に供給することができる。また上記改質炭
層ガスを炭素系燃料、酸化剤および水蒸気とともに加圧
式ガス化装置に供給することにより、改質炭層ガスおよ
び炭素系燃料の部分酸化反応（２ＣＨ＋Ｏ2 →２ＣＯ＋
Ｈ2 ）と、この部分酸化により生成した一酸化炭素の一
部を水素に変換させるシフト反応（ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ
2 ＋Ｈ2 ）とをガス化装置内で効率よく行わせることが
でき、従って、混合ガスの混合比（Ｈ2 ／ＣＯ）を高く
することができ、メタノールやＤＭＥの合成に適した混
合ガスを容易に得ることができる。
空気が含まれていても、これを加圧式ガス化装置に供給
する前に、あらかじめ炭層ガスに含まれるメタンを分解
してメタン濃度を減少させるため、該炭層ガスを高圧に
圧縮させてもメタンと酸素の急速な反応が抑制され、従
って、炭層ガスを３０気圧に加圧した状態で安全に加圧
式ガス化装置に供給することができる。また上記改質炭
層ガスを炭素系燃料、酸化剤および水蒸気とともに加圧
式ガス化装置に供給することにより、改質炭層ガスおよ
び炭素系燃料の部分酸化反応（２ＣＨ＋Ｏ2 →２ＣＯ＋
Ｈ2 ）と、この部分酸化により生成した一酸化炭素の一
部を水素に変換させるシフト反応（ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ
2 ＋Ｈ2 ）とをガス化装置内で効率よく行わせることが
でき、従って、混合ガスの混合比（Ｈ2 ／ＣＯ）を高く
することができ、メタノールやＤＭＥの合成に適した混
合ガスを容易に得ることができる。
【００１０】さらにガス化装置や後流に設置される燃焼
合成装置での反応で副生するＣＯ2を分離して前記炭層
ガスの改質反応（ＣＨ4 ＋ＣＯ2 →２Ｈ2 ＋２ＣＯ）に
用いることができるため、副生物の有効利用と、地球の
温暖化防止に資することができる。また上記混合ガスを
製造するガス化装置の後流に、混合ガスを原料としてメ
タノールやＤＭＥ等の合成する合成装置および合成され
た化合物を燃料として使用する発電装置を併設すること
により、より効率のよいプラントとすることが可能であ
る。
合成装置での反応で副生するＣＯ2を分離して前記炭層
ガスの改質反応（ＣＨ4 ＋ＣＯ2 →２Ｈ2 ＋２ＣＯ）に
用いることができるため、副生物の有効利用と、地球の
温暖化防止に資することができる。また上記混合ガスを
製造するガス化装置の後流に、混合ガスを原料としてメ
タノールやＤＭＥ等の合成する合成装置および合成され
た化合物を燃料として使用する発電装置を併設すること
により、より効率のよいプラントとすることが可能であ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面により説明す
るが、本発明はこの例に限定されるものではない。図１
は、本発明の一実施例を示す燃料・電力併産プラントの
系統図である。図１において、燃料・電力併産プラント
は、炭層ガス２および二酸化炭素（ＣＯ2 ）９が供給さ
れて炭層ガスに含まれるメタンの改質を行う炭層ガス改
質装置１０と、改質された炭層ガス２Ａ、石炭１、酸素
３およびスチーム４が供給され、炭層ガス２Ａおよび石
炭１の酸素３による部分酸化反応およびこの部分酸化で
生じた一酸化炭素の一部をスチーム４によりシフト反応
させて水素と一酸化炭素の混合ガス５を生成させる加圧
式ガス化装置２０と、混合ガス５の精製を行うガス精製
装置３０と、得られた精製ガス６を用いてジメチルエー
テル（ＤＭＥ）を合成するＤＭＥ合成装置４０と、該Ｄ
ＭＥ合成装置４０で製造されたＤＭＥ含有ガス７からＤ
ＭＥ８とＣＯ2 ９に分離する分離装置５０と、分離され
たＤＭＥ８を燃料として電力を発生させる発電装置６０
とを備える。
るが、本発明はこの例に限定されるものではない。図１
は、本発明の一実施例を示す燃料・電力併産プラントの
系統図である。図１において、燃料・電力併産プラント
は、炭層ガス２および二酸化炭素（ＣＯ2 ）９が供給さ
れて炭層ガスに含まれるメタンの改質を行う炭層ガス改
質装置１０と、改質された炭層ガス２Ａ、石炭１、酸素
３およびスチーム４が供給され、炭層ガス２Ａおよび石
炭１の酸素３による部分酸化反応およびこの部分酸化で
生じた一酸化炭素の一部をスチーム４によりシフト反応
させて水素と一酸化炭素の混合ガス５を生成させる加圧
式ガス化装置２０と、混合ガス５の精製を行うガス精製
装置３０と、得られた精製ガス６を用いてジメチルエー
テル（ＤＭＥ）を合成するＤＭＥ合成装置４０と、該Ｄ
ＭＥ合成装置４０で製造されたＤＭＥ含有ガス７からＤ
ＭＥ８とＣＯ2 ９に分離する分離装置５０と、分離され
たＤＭＥ８を燃料として電力を発生させる発電装置６０
とを備える。
【００１２】このような構成において、多量の空気を含
む炭層ガス２は、炭層ガス改質装置１０に供給され、炭
層ガスのメタンをあらかじめ二酸化炭素と反応させ、炭
層ガス中のメタン濃度を減少させて改質炭層ガス２Ａと
する。この改質炭層ガス２Ａは、石炭１、炭層ガス２、
酸素３およびスチーム４とともに加圧式ガス化装置２０
に供給され、加圧下に部分酸化反応とシフト反応が行わ
れる。改質炭層ガス２Ａおよび石炭１は、酸化剤として
の酸素３によりガス化され、これにより生成した一酸化
炭素の一部がスチーム４により水素に変換される。
む炭層ガス２は、炭層ガス改質装置１０に供給され、炭
層ガスのメタンをあらかじめ二酸化炭素と反応させ、炭
層ガス中のメタン濃度を減少させて改質炭層ガス２Ａと
する。この改質炭層ガス２Ａは、石炭１、炭層ガス２、
酸素３およびスチーム４とともに加圧式ガス化装置２０
に供給され、加圧下に部分酸化反応とシフト反応が行わ
れる。改質炭層ガス２Ａおよび石炭１は、酸化剤として
の酸素３によりガス化され、これにより生成した一酸化
炭素の一部がスチーム４により水素に変換される。
【００１３】加圧式ガス化装置２０内でのガス化反応お
よびシフト反応は、供給する石炭１、炭層ガス２、酸素
３およびスチーム４の供給割合を調節することにより、
調整することが可能であり、この調整により、メタノー
ルやＤＭＥの合成に適した水素と一酸化炭素の混合比を
得ることが可能である。加圧式ガス化装置２０で生成し
た混合ガス５は、その上部から取り出され、後流のガス
精製装置３０を経てＤＭＥ合成装置に送られて、ＤＭＥ
の原料とされる。ここで合成されたＤＭＥ含有ガス７は
分離機５０でＤＭＥ８とＣＯ2 ９に分離され、ＤＭＥ８
は発電装置６０に燃料として供給される。一方、ＣＯ2
９は、炭層ガス２の改質のために炭層ガス改質装置１０
に送られる。
よびシフト反応は、供給する石炭１、炭層ガス２、酸素
３およびスチーム４の供給割合を調節することにより、
調整することが可能であり、この調整により、メタノー
ルやＤＭＥの合成に適した水素と一酸化炭素の混合比を
得ることが可能である。加圧式ガス化装置２０で生成し
た混合ガス５は、その上部から取り出され、後流のガス
精製装置３０を経てＤＭＥ合成装置に送られて、ＤＭＥ
の原料とされる。ここで合成されたＤＭＥ含有ガス７は
分離機５０でＤＭＥ８とＣＯ2 ９に分離され、ＤＭＥ８
は発電装置６０に燃料として供給される。一方、ＣＯ2
９は、炭層ガス２の改質のために炭層ガス改質装置１０
に送られる。
【００１４】図２は、本発明に用いられる炭層ガス改質
装置の一例を示す系統図である。図２において、炭層ガ
ス２は、一旦、炭層ガス貯蔵タンク１００に貯留された
後、炭層ガス改質器１０１に供給される。炭層ガス改質
器１０１では炭層ガス２のメタンがＣＯ2 により分解さ
れる。この炭層ガス改質器１０１では高温を維持するこ
とにより触媒を使用することなくメタンのＣＯ2 による
改質を高い反応率を達成することができる。なお、触媒
を用いて比較的低温で反応させてもよい。炭層ガス改質
器１０１での改質反応でメタン濃度が減少した改質炭層
ガス２Ａは、熱交換器１０２で冷却され、その後、圧縮
機１０３で圧縮されて加圧式ガス化装置２０に供給され
る。このように多量の空気を含む炭層ガスをあらかじめ
改質してメタン濃度を減少させるため、該炭層ガスを高
圧に圧縮させてもメタンと酸素の急速な反応が抑制さ
れ、炭層ガスを加圧した状態で安全に加圧式ガス化装置
に供給することができる。ガス化装置内でのメタンと酸
素の反応を抑制しつつ石炭等の部分酸化反応と水素への
シフト反応を効率よく行うことができる。
装置の一例を示す系統図である。図２において、炭層ガ
ス２は、一旦、炭層ガス貯蔵タンク１００に貯留された
後、炭層ガス改質器１０１に供給される。炭層ガス改質
器１０１では炭層ガス２のメタンがＣＯ2 により分解さ
れる。この炭層ガス改質器１０１では高温を維持するこ
とにより触媒を使用することなくメタンのＣＯ2 による
改質を高い反応率を達成することができる。なお、触媒
を用いて比較的低温で反応させてもよい。炭層ガス改質
器１０１での改質反応でメタン濃度が減少した改質炭層
ガス２Ａは、熱交換器１０２で冷却され、その後、圧縮
機１０３で圧縮されて加圧式ガス化装置２０に供給され
る。このように多量の空気を含む炭層ガスをあらかじめ
改質してメタン濃度を減少させるため、該炭層ガスを高
圧に圧縮させてもメタンと酸素の急速な反応が抑制さ
れ、炭層ガスを加圧した状態で安全に加圧式ガス化装置
に供給することができる。ガス化装置内でのメタンと酸
素の反応を抑制しつつ石炭等の部分酸化反応と水素への
シフト反応を効率よく行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】請求項１、２または３記載の発明によれ
ば、炭層ガスを高圧で圧縮することができるため、炭層
ガスを加圧ガス化炉へ安全に供給することができ、また
炭層ガスを有効利用できるため省エネルギーを達成で
き、地球の温暖化防止にも有効である。請求項４に記載
の発明によれば、上記効果に加え、効率よく燃料・電力
を併産することができる。
ば、炭層ガスを高圧で圧縮することができるため、炭層
ガスを加圧ガス化炉へ安全に供給することができ、また
炭層ガスを有効利用できるため省エネルギーを達成で
き、地球の温暖化防止にも有効である。請求項４に記載
の発明によれば、上記効果に加え、効率よく燃料・電力
を併産することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す燃料・電力併産プラン
トの系統図。
トの系統図。
【図２】本発明に用いられる炭層ガス改質装置の一例を
示す図。
示す図。
１…石炭、２…炭層ガス、２Ａ…改質炭層ガス、３…酸
素、４…スチーム、５…混合ガス、６…精製ガス、７…
ＤＭＥ含有ガス、８…ＤＭＥ、９…ＣＯ2 、１０…炭層
ガス改質装置、２０…加圧式ガス化装置、３０…ガス精
製装置、４０…ＤＭＥ合成装置、５０…分離機、６０…
発電装置、１００…炭層ガス貯蔵タンク、１０１…炭層
ガス改質器、１０２…熱交換器、１０３…圧縮機、２０
…加圧式ガス化装置。
素、４…スチーム、５…混合ガス、６…精製ガス、７…
ＤＭＥ含有ガス、８…ＤＭＥ、９…ＣＯ2 、１０…炭層
ガス改質装置、２０…加圧式ガス化装置、３０…ガス精
製装置、４０…ＤＭＥ合成装置、５０…分離機、６０…
発電装置、１００…炭層ガス貯蔵タンク、１０１…炭層
ガス改質器、１０２…熱交換器、１０３…圧縮機、２０
…加圧式ガス化装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０７Ｃ 31/04 Ｃ０７Ｃ 31/04 41/01 41/01 43/04 43/04 Ｄ Ｃ１０Ｇ 2/00 Ｃ１０Ｇ 2/00 Ｃ１０Ｋ 3/00 Ｃ１０Ｋ 3/00 (72)発明者 植田 昭雄 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 花山 文彦 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉事業所内 (72)発明者 木曽 文彦 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 Ｆターム(参考） 4G040 EA03 EA06 EA07 EB31 4H006 AA02 AC41 AC43 FE11 GN01 GP01 4H029 CA00 DA00 4H060 AA01 AA02 BB04 BB12 GG01 GG08
Claims (4)
- 【請求項１】 炭素系燃料、メタンを主成分とする炭層
ガス、酸化剤および水蒸気を加圧式ガス化装置に供給し
て反応させ、水素と一酸化炭素の混合ガスを製造するに
あたり、前記炭層ガスをあらかじめ改質してメタン含有
量を減少させ、該改質された炭層ガスを昇圧して前記加
圧式ガス化装置に供給し、該装置内で改質された炭層ガ
スおよび炭素系燃料の部分酸化を行うとともに、該部分
酸化で生成した一酸化炭素の一部を水蒸気と反応させて
水素に変換することを特徴とする水素・一酸化炭素混合
ガスの製造方法。 - 【請求項２】 前記炭層ガスの改質に前記加圧式ガス化
装置で副生される二酸化炭素を用いることを特徴とする
請求項１記載の水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法。 - 【請求項３】 炭層ガス中のメタン成分を二酸化炭素と
反応させて改質する炭層ガス改質器と、該改質器で改質
されたメタン含有量の減少した改質炭層ガスを圧縮する
圧縮器と、該圧縮器で圧縮された改質炭層ガスおよび炭
素系燃料を酸化剤により部分酸化を行うとともに、該部
分酸化により生成した一酸化炭素の一部を水蒸気と反応
させて水素に変換する加圧式ガス化装置とを備えたこと
を特徴とする水素・一酸化炭素混合ガス製造装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の水素・一酸化炭素混合
ガス製造装置の後段に、該装置で製造された水素と一酸
化炭素の混合ガスによりメタノール、ジメチルエーテル
およびＦＴ合成油のいずれかの燃料を合成する燃料合成
装置と、該装置で得られた燃料を動力源として発電を行
う発電装置とを備えたことを特徴とする燃料・電力併産
プラント。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001167079A JP2002363578A (ja) | 2001-06-01 | 2001-06-01 | 水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法および製造装置ならびに燃料・電力併産プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001167079A JP2002363578A (ja) | 2001-06-01 | 2001-06-01 | 水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法および製造装置ならびに燃料・電力併産プラント |
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|---|---|
| JP2002363578A true JP2002363578A (ja) | 2002-12-18 |
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ID=19009518
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001167079A Pending JP2002363578A (ja) | 2001-06-01 | 2001-06-01 | 水素・一酸化炭素混合ガスの製造方法および製造装置ならびに燃料・電力併産プラント |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002363578A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102060662A (zh) * | 2010-12-11 | 2011-05-18 | 太原理工大学 | 一种可回收利用co2的化工动力多联产能源系统及方法 |
| CN102321494A (zh) * | 2011-05-24 | 2012-01-18 | 北京惟泰安全设备有限公司 | 一种煤层气分离系统及工艺 |
| CN102321493A (zh) * | 2011-05-24 | 2012-01-18 | 北京惟泰安全设备有限公司 | 一种利用催化剂脱氧的煤层气分离系统及工艺 |
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| GB2600177A (en) * | 2020-10-21 | 2022-04-27 | Velocys Tech Limited | Gasification process |
-
2001
- 2001-06-01 JP JP2001167079A patent/JP2002363578A/ja active Pending
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| CN102321493A (zh) * | 2011-05-24 | 2012-01-18 | 北京惟泰安全设备有限公司 | 一种利用催化剂脱氧的煤层气分离系统及工艺 |
| CN102321493B (zh) * | 2011-05-24 | 2013-11-27 | 北京惟泰安全设备有限公司 | 一种利用催化剂脱氧的煤层气分离系统及工艺 |
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