JP2003165707A - 水素製造方法及び水素製造装置 - Google Patents
水素製造方法及び水素製造装置Info
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- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液化天然ガスの冷熱を利用して効率よく水素
を製造する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 原料炭化水素を水蒸気と反応させて水蒸
気改質反応を行って改質ガスを生成し、得られた改質ガ
スをシフト反応触媒と接触させて改質ガス中に含まれる
一酸化炭素を二酸化炭素に転換して変性ガスを生成した
後、変性ガスを冷却して変性ガス中に含まれる二酸化炭
素を液化除去することを特徴とする水素製造方法及び水
素製造装置。
を製造する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 原料炭化水素を水蒸気と反応させて水蒸
気改質反応を行って改質ガスを生成し、得られた改質ガ
スをシフト反応触媒と接触させて改質ガス中に含まれる
一酸化炭素を二酸化炭素に転換して変性ガスを生成した
後、変性ガスを冷却して変性ガス中に含まれる二酸化炭
素を液化除去することを特徴とする水素製造方法及び水
素製造装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭化水素を原料にし
て、水蒸気改質法によって水素を製造する方法及び装置
に関する。詳しくは、液化天然ガスの冷熱を利用して効
率よく水素を製造する方法及び装置に関する。
て、水蒸気改質法によって水素を製造する方法及び装置
に関する。詳しくは、液化天然ガスの冷熱を利用して効
率よく水素を製造する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】水素は、還元ガス、水添ガス、原料ガス
として、多くの産業分野で利用されており、最近では燃
料電池用の燃料としても利用されている。工業的に水素
を製造する方法としては、例えば、天然ガス、重油、石
油、ナフサ、コークス炉ガス等の原料炭化水素と水蒸気
とを高温下で反応させる水蒸気改質法が知られている。
として、多くの産業分野で利用されており、最近では燃
料電池用の燃料としても利用されている。工業的に水素
を製造する方法としては、例えば、天然ガス、重油、石
油、ナフサ、コークス炉ガス等の原料炭化水素と水蒸気
とを高温下で反応させる水蒸気改質法が知られている。
【０００３】従来の水蒸気改質法による水素製造法とし
ては、例えば以下のような方法が知られている。まず、
脱硫工程により硫黄分を除去した原料炭化水素を、改質
工程へ導入し、通常、触媒（ニッケル系触媒、ルテニウ
ム系触媒、ロジウム系触媒等）の存在下、圧力１〜１５
ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、温度５００〜１０００℃で水蒸気と反
応させて水蒸気改質反応を行い、水素濃度の高い改質ガ
スを生成する。次いで、改質ガスを一酸化炭素変成工程
（以下「ＣＯ変成工程」という）に導入し、改質ガスを
シフト反応触媒と接触させて、改質ガス中に含まれる一
酸化炭素（ＣＯ）のシフト反応を行い、ＣＯを二酸化炭
素（ＣＯ2）に転換し、さらに水素濃度の高い変成ガス
を生成する。例えば、高温ＣＯ変成では、通常、シフト
反応触媒（鉄、銅の酸化物）の存在下、圧力１０〜４０
ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、温度３５０〜４５０℃でシフト反応を
行い、低温ＣＯ変成では、通常、シフト反応触媒（銅−
亜鉛の酸化物）の存在下、圧力１０〜４０ｋｇ／ｃｍ2
Ｇ、温度１９０〜２４０℃でシフト反応を行う。さら
に、変成ガスを二酸化炭素除去工程（以下「ＣＯ2除去
工程」という）に導入し、変成ガス中に含まれるＣＯ2
を分離除去し、目的とする水素含有ガスを得る。ＣＯ2
を分離除去する方法としては、通常、圧力スイング吸着
法、アルカリ吸収法等が採用される。圧力スイング吸着
法は、例えば、水素含有ガス中に含まれる水素以外の成
分を高圧下で選択的に吸着し、減圧下で脱着する吸着剤
を充填した吸着塔を複数塔設け、各塔をそれぞれ吸着−
脱着−置換−昇圧からなるサイクリック運転を行い、各
塔間のサイクルを時間的にずらして、全体としては自動
連続吸着が行われるようにする方法である。また、アル
カリ吸収法は、例えば、炭酸カリウム等のＣＯ2吸収液
を脱炭酸塔頂部から供給して気液接触によりＣＯ2を吸
収液に吸収させて除去し、ついで再生塔において、ＣＯ
2をスチームストリッピングしてＣＯ2を除去した吸収液
にし、該吸収液を脱炭酸塔に供給する方法である。
ては、例えば以下のような方法が知られている。まず、
脱硫工程により硫黄分を除去した原料炭化水素を、改質
工程へ導入し、通常、触媒（ニッケル系触媒、ルテニウ
ム系触媒、ロジウム系触媒等）の存在下、圧力１〜１５
ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、温度５００〜１０００℃で水蒸気と反
応させて水蒸気改質反応を行い、水素濃度の高い改質ガ
スを生成する。次いで、改質ガスを一酸化炭素変成工程
（以下「ＣＯ変成工程」という）に導入し、改質ガスを
シフト反応触媒と接触させて、改質ガス中に含まれる一
酸化炭素（ＣＯ）のシフト反応を行い、ＣＯを二酸化炭
素（ＣＯ2）に転換し、さらに水素濃度の高い変成ガス
を生成する。例えば、高温ＣＯ変成では、通常、シフト
反応触媒（鉄、銅の酸化物）の存在下、圧力１０〜４０
ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、温度３５０〜４５０℃でシフト反応を
行い、低温ＣＯ変成では、通常、シフト反応触媒（銅−
亜鉛の酸化物）の存在下、圧力１０〜４０ｋｇ／ｃｍ2
Ｇ、温度１９０〜２４０℃でシフト反応を行う。さら
に、変成ガスを二酸化炭素除去工程（以下「ＣＯ2除去
工程」という）に導入し、変成ガス中に含まれるＣＯ2
を分離除去し、目的とする水素含有ガスを得る。ＣＯ2
を分離除去する方法としては、通常、圧力スイング吸着
法、アルカリ吸収法等が採用される。圧力スイング吸着
法は、例えば、水素含有ガス中に含まれる水素以外の成
分を高圧下で選択的に吸着し、減圧下で脱着する吸着剤
を充填した吸着塔を複数塔設け、各塔をそれぞれ吸着−
脱着−置換−昇圧からなるサイクリック運転を行い、各
塔間のサイクルを時間的にずらして、全体としては自動
連続吸着が行われるようにする方法である。また、アル
カリ吸収法は、例えば、炭酸カリウム等のＣＯ2吸収液
を脱炭酸塔頂部から供給して気液接触によりＣＯ2を吸
収液に吸収させて除去し、ついで再生塔において、ＣＯ
2をスチームストリッピングしてＣＯ2を除去した吸収液
にし、該吸収液を脱炭酸塔に供給する方法である。
【０００４】このように、変成ガス中に含まれるＣＯ2
を分離除去する方法としては、圧力スイング吸着法、ア
ルカリ吸収法等が採用されているが、これらの方法は、
複数の吸着塔、脱炭酸塔及び再生塔等複数装置を設ける
ことが必要であるため、多額の設備建設費、維持費がか
かり、またエネルギー効率も十分ではなかった。また、
一般に石油コンビナートと呼ばれる地域には、種々の石
油精製プラント、化学プラント、発電所等が存在してお
り、石油精製プラントで製造した液化天然ガス（以下
「ＬＮＧ」という）は発電所のガス燃料等として使用さ
れている。通常、低温のＬＮＧをガス燃料として使用す
る際には、ＬＮＧより温度が高い空気あるいは海水を使
用して必要な気化熱を得てＬＮＧを気化させているが、
ＬＮＧの保有する冷熱により冷却された空気あるいは海
水はそのまま放出されており、回収された低温の液化エ
ネルギーの損失となっている。
を分離除去する方法としては、圧力スイング吸着法、ア
ルカリ吸収法等が採用されているが、これらの方法は、
複数の吸着塔、脱炭酸塔及び再生塔等複数装置を設ける
ことが必要であるため、多額の設備建設費、維持費がか
かり、またエネルギー効率も十分ではなかった。また、
一般に石油コンビナートと呼ばれる地域には、種々の石
油精製プラント、化学プラント、発電所等が存在してお
り、石油精製プラントで製造した液化天然ガス（以下
「ＬＮＧ」という）は発電所のガス燃料等として使用さ
れている。通常、低温のＬＮＧをガス燃料として使用す
る際には、ＬＮＧより温度が高い空気あるいは海水を使
用して必要な気化熱を得てＬＮＧを気化させているが、
ＬＮＧの保有する冷熱により冷却された空気あるいは海
水はそのまま放出されており、回収された低温の液化エ
ネルギーの損失となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点に鑑み、ＬＮＧがもつ冷熱を有効に活用し、低コ
ストで効率よく水素を製造する方法及び装置を提供しよ
うとするものである。
問題点に鑑み、ＬＮＧがもつ冷熱を有効に活用し、低コ
ストで効率よく水素を製造する方法及び装置を提供しよ
うとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の発明
は、原料炭化水素を水蒸気と反応させて水蒸気改質反応
を行って改質ガスを生成し、得られた改質ガスをシフト
反応触媒と接触させて改質ガス中に含まれる一酸化炭素
を二酸化炭素に転換して変性ガスを生成した後、変性ガ
スを冷却して変性ガス中に含まれる二酸化炭素を液化除
去することを特徴とする水素製造方法である。
は、原料炭化水素を水蒸気と反応させて水蒸気改質反応
を行って改質ガスを生成し、得られた改質ガスをシフト
反応触媒と接触させて改質ガス中に含まれる一酸化炭素
を二酸化炭素に転換して変性ガスを生成した後、変性ガ
スを冷却して変性ガス中に含まれる二酸化炭素を液化除
去することを特徴とする水素製造方法である。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１において変性
ガスを冷却する際に液化天然ガスの冷熱を利用すること
を特徴とする。請求項３の発明は、請求項１又は２にお
いて、変性ガス中に含まれる二酸化炭素を液化除去する
前に、変性ガス中に含まれる水分を除去することを特徴
とする。
ガスを冷却する際に液化天然ガスの冷熱を利用すること
を特徴とする。請求項３の発明は、請求項１又は２にお
いて、変性ガス中に含まれる二酸化炭素を液化除去する
前に、変性ガス中に含まれる水分を除去することを特徴
とする。
【０００８】本発明の請求項４の発明は、原料炭化水素
を水蒸気と反応させて水蒸気改質反応を行う改質工程、
改質工程で得られた改質ガスをシフト反応触媒と接触さ
せて改質ガス中に含まれる一酸化炭素を二酸化炭素に転
換する一酸化炭素変成工程、一酸化炭素変成工程で得ら
れた変成ガスと液化天然ガスとの熱交換を行う熱交換工
程を有することを特徴とする水素製造装置である。
を水蒸気と反応させて水蒸気改質反応を行う改質工程、
改質工程で得られた改質ガスをシフト反応触媒と接触さ
せて改質ガス中に含まれる一酸化炭素を二酸化炭素に転
換する一酸化炭素変成工程、一酸化炭素変成工程で得ら
れた変成ガスと液化天然ガスとの熱交換を行う熱交換工
程を有することを特徴とする水素製造装置である。
【０００９】請求項５の発明は、変成ガスと液化天然ガ
スとの熱交換を行う熱交換工程が、液化天然ガスと中間
冷媒との熱交換工程及び該中間冷媒と変成ガスとの熱交
換工程を有するものであることを特徴とする。請求項６
の発明は、一酸化炭素変成工程と変成ガスと液化天然ガ
スとの熱交換を行う熱交換工程の間に水分除去工程を有
することを特徴とする。
スとの熱交換を行う熱交換工程が、液化天然ガスと中間
冷媒との熱交換工程及び該中間冷媒と変成ガスとの熱交
換工程を有するものであることを特徴とする。請求項６
の発明は、一酸化炭素変成工程と変成ガスと液化天然ガ
スとの熱交換を行う熱交換工程の間に水分除去工程を有
することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の水素製造方法の実
施の態様を図面を用いて具体的に説明するが、本発明は
その要旨を越えない限り、これに限定されるものではな
い。図１に、本発明を適用したプロセスフローの一例を
示す。図１中、１は改質工程、２はＣＯ変成工程、３は
熱交換器、４はドレン分離装置、５は脱湿器、６は変成
ガス移送ライン、７はＬＮＧ貯蔵タンク、８はＬＮＧ／
中間冷媒熱交換工程、９は中間冷媒、１０は中間冷媒／
変成ガス熱交換工程、１１は液化炭酸移送ライン、１２
は液化炭酸貯蔵タンク、１３は加温器、１４は水素含有
ガス移送ラインを示す。
施の態様を図面を用いて具体的に説明するが、本発明は
その要旨を越えない限り、これに限定されるものではな
い。図１に、本発明を適用したプロセスフローの一例を
示す。図１中、１は改質工程、２はＣＯ変成工程、３は
熱交換器、４はドレン分離装置、５は脱湿器、６は変成
ガス移送ライン、７はＬＮＧ貯蔵タンク、８はＬＮＧ／
中間冷媒熱交換工程、９は中間冷媒、１０は中間冷媒／
変成ガス熱交換工程、１１は液化炭酸移送ライン、１２
は液化炭酸貯蔵タンク、１３は加温器、１４は水素含有
ガス移送ラインを示す。
【００１１】本発明において、原料炭化水素としては、
例えば、天然ガス、重油、石油、ナフサ、コークス炉ガ
ス等の炭化水素を用いることができる。原料炭化水素
は、予め脱硫工程により硫黄分を除去しておくことが好
ましい。まず、原料炭化水素を改質工程１へ導入し、通
常、触媒（ニッケル系触媒、ルテニウム系触媒、ロジウ
ム系触媒等）の存在下、圧力１〜１５ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、
温度５００〜１０００℃で水蒸気と反応させて水蒸気改
質反応を行い、水素濃度の高い改質ガスを生成する。こ
の水蒸気改質反応は、次の反応式（１）で示すことがで
きる。 ＣｎＨｍ＋ｍＨ2Ｏ→（1/2ｎ＋ｍ）Ｈ2＋ｍＣＯ （１） 次いで、改質工程１で生成した改質ガスをＣＯ変成工程
２に導入し、改質ガスをシフト反応触媒と接触させて、
改質ガス中に含まれるＣＯのシフト反応を行い、ＣＯを
ＣＯ2に転換し、より水素濃度の高い変成ガスを生成す
る。このシフト反応は、次の反応式（２）で示すことが
できる。 ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2 （２） 例えば、高温ＣＯ変成では、通常、触媒（鉄、銅の酸化
物）の存在下、圧力１０〜４０ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、温度３
５０〜４５０℃でシフト反応を行い、低温ＣＯ変成で
は、通常、触媒（銅−亜鉛の酸化物）の存在下、圧力１
０〜４０ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、温度１９０〜２４０℃でシフ
ト反応を行う。生成した変成ガス中には、通常、水素及
び少量のＣＯ、ＣＨ4、ＣＯ2、Ｈ2Ｏが含まれている。
例えば、天然ガス、重油、石油、ナフサ、コークス炉ガ
ス等の炭化水素を用いることができる。原料炭化水素
は、予め脱硫工程により硫黄分を除去しておくことが好
ましい。まず、原料炭化水素を改質工程１へ導入し、通
常、触媒（ニッケル系触媒、ルテニウム系触媒、ロジウ
ム系触媒等）の存在下、圧力１〜１５ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、
温度５００〜１０００℃で水蒸気と反応させて水蒸気改
質反応を行い、水素濃度の高い改質ガスを生成する。こ
の水蒸気改質反応は、次の反応式（１）で示すことがで
きる。 ＣｎＨｍ＋ｍＨ2Ｏ→（1/2ｎ＋ｍ）Ｈ2＋ｍＣＯ （１） 次いで、改質工程１で生成した改質ガスをＣＯ変成工程
２に導入し、改質ガスをシフト反応触媒と接触させて、
改質ガス中に含まれるＣＯのシフト反応を行い、ＣＯを
ＣＯ2に転換し、より水素濃度の高い変成ガスを生成す
る。このシフト反応は、次の反応式（２）で示すことが
できる。 ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2 （２） 例えば、高温ＣＯ変成では、通常、触媒（鉄、銅の酸化
物）の存在下、圧力１０〜４０ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、温度３
５０〜４５０℃でシフト反応を行い、低温ＣＯ変成で
は、通常、触媒（銅−亜鉛の酸化物）の存在下、圧力１
０〜４０ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、温度１９０〜２４０℃でシフ
ト反応を行う。生成した変成ガス中には、通常、水素及
び少量のＣＯ、ＣＨ4、ＣＯ2、Ｈ2Ｏが含まれている。
【００１２】本発明においては、ＣＯ変成工程２で生成
した変成ガスを、必要に応じて熱交換器３を経由して所
望の温度にした後、変成ガス中に含まれるＨ2Ｏを除去
するためにドレン分離装置４、脱湿器５等の水分除去工
程に導入する。Ｈ2Ｏを除去された変成ガスをライン６
を介して、ＬＮＧとの熱交換工程に導入する。また、本
発明においては、ＬＮＧ貯蔵タンクから払い出されたＬ
ＮＧの一部又は全部を上記熱交換工程に導いて、Ｈ2Ｏ
を除去された変成ガスと熱交換し、該変成ガスに含まれ
る炭酸ガスを液化炭酸に変換し、除去することにより目
的とする水素含有ガスを生成する。
した変成ガスを、必要に応じて熱交換器３を経由して所
望の温度にした後、変成ガス中に含まれるＨ2Ｏを除去
するためにドレン分離装置４、脱湿器５等の水分除去工
程に導入する。Ｈ2Ｏを除去された変成ガスをライン６
を介して、ＬＮＧとの熱交換工程に導入する。また、本
発明においては、ＬＮＧ貯蔵タンクから払い出されたＬ
ＮＧの一部又は全部を上記熱交換工程に導いて、Ｈ2Ｏ
を除去された変成ガスと熱交換し、該変成ガスに含まれ
る炭酸ガスを液化炭酸に変換し、除去することにより目
的とする水素含有ガスを生成する。
【００１３】Ｈ2Ｏを除去された変成ガス中には、水素
及び少量のＣＯ、ＣＨ4、ＣＯ2が含まれている。ここ
で、水素の沸点は−２５２．８℃、ＣＯの沸点は−１９
１．５℃、ＣＨ4の沸点は−１６４℃であり、ＣＯ2の凝
固点（５．２ａｔｍ）は−５６．６℃、昇華点は−７
８．５℃である。したがって、Ｈ2Ｏを除去された変成
ガスを、水素、ＣＯ、ＣＨ4は液化しないがＣＯ2は液化
する条件まで冷却することにより、Ｈ2Ｏを除去された
変成ガス中に含まれるＣＯ2を液化除去することができ
る。
及び少量のＣＯ、ＣＨ4、ＣＯ2が含まれている。ここ
で、水素の沸点は−２５２．８℃、ＣＯの沸点は−１９
１．５℃、ＣＨ4の沸点は−１６４℃であり、ＣＯ2の凝
固点（５．２ａｔｍ）は−５６．６℃、昇華点は−７
８．５℃である。したがって、Ｈ2Ｏを除去された変成
ガスを、水素、ＣＯ、ＣＨ4は液化しないがＣＯ2は液化
する条件まで冷却することにより、Ｈ2Ｏを除去された
変成ガス中に含まれるＣＯ2を液化除去することができ
る。
【００１４】液化天然ガスは、約−１６０〜−１５０℃
の温度であるため、通常、中間冷媒を介してＨ2Ｏを除
去された変成ガス中に含まれるＣＯ2を液化炭酸に変換
する。例えば、図１においては、ＬＮＧ貯蔵タンク７か
ら払い出されたＬＮＧの一部又は全部をＬＮＧ／中間冷
媒熱交換工程８に導入し、ＬＮＧの冷熱によって中間冷
媒９を冷却する。冷却された中間冷媒９を中間冷媒／変
成ガス熱交換工程１０に導入し、水素、ＣＯ、ＣＨ4は
液化しないがＣＯ2は液化する条件まで変成ガスを冷却
することにより、変成ガス中に含まれるＣＯ2を冷却液
化し除去することにより、目的とする水素含有ガスを生
成する。
の温度であるため、通常、中間冷媒を介してＨ2Ｏを除
去された変成ガス中に含まれるＣＯ2を液化炭酸に変換
する。例えば、図１においては、ＬＮＧ貯蔵タンク７か
ら払い出されたＬＮＧの一部又は全部をＬＮＧ／中間冷
媒熱交換工程８に導入し、ＬＮＧの冷熱によって中間冷
媒９を冷却する。冷却された中間冷媒９を中間冷媒／変
成ガス熱交換工程１０に導入し、水素、ＣＯ、ＣＨ4は
液化しないがＣＯ2は液化する条件まで変成ガスを冷却
することにより、変成ガス中に含まれるＣＯ2を冷却液
化し除去することにより、目的とする水素含有ガスを生
成する。
【００１５】通常、得られた液化炭酸は、ライン１１を
介して液化炭酸貯蔵タンク１２に導入する。また、液化
炭酸貯蔵タンク１２から払い出された液化炭酸は製品と
して出荷してもよいし、炭酸ガスとして再利用するため
の次工程に移送してもよい。通常、得られた液化炭酸
は、５〜２０ａｔｍの圧力で−５０〜−２０℃の温度で
ある。
介して液化炭酸貯蔵タンク１２に導入する。また、液化
炭酸貯蔵タンク１２から払い出された液化炭酸は製品と
して出荷してもよいし、炭酸ガスとして再利用するため
の次工程に移送してもよい。通常、得られた液化炭酸
は、５〜２０ａｔｍの圧力で−５０〜−２０℃の温度で
ある。
【００１６】ＬＮＧ／中間冷媒熱交換工程８で得られた
気化された天然ガスは、必要に応じて加温器１３によっ
て加温された後、発電所等の天然ガス使用設備へ供給さ
れる。中間冷媒／変成ガス熱交換工程１０で得られた水
素含有ガスは、ライン１４を介して、必要に応じて熱交
換器３（場合によっては、別途熱交換器を設けてもよ
い）により所望の温度にした後、化学プラント等の水素
使用工程に供給される。必要に応じて、ＣＯ、ＣＨ4等
を除去するために水素精製工程（図示せず）に導入して
もよい。
気化された天然ガスは、必要に応じて加温器１３によっ
て加温された後、発電所等の天然ガス使用設備へ供給さ
れる。中間冷媒／変成ガス熱交換工程１０で得られた水
素含有ガスは、ライン１４を介して、必要に応じて熱交
換器３（場合によっては、別途熱交換器を設けてもよ
い）により所望の温度にした後、化学プラント等の水素
使用工程に供給される。必要に応じて、ＣＯ、ＣＨ4等
を除去するために水素精製工程（図示せず）に導入して
もよい。
【００１７】また、本発明においては、それぞれの工程
は必ずしも隣接している必要はない。これらの工程が離
れて存在している場合、例えば、各工程や設備が別の会
社・種類のプラントである場合、海を隔てて存在してい
る場合等であっても、地上や海底トンネル内に敷設され
たパイプライン等を利用することにより実施することが
できる。
は必ずしも隣接している必要はない。これらの工程が離
れて存在している場合、例えば、各工程や設備が別の会
社・種類のプラントである場合、海を隔てて存在してい
る場合等であっても、地上や海底トンネル内に敷設され
たパイプライン等を利用することにより実施することが
できる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、従来の水素製造方法に
おいて必要であったＣＯ2除去工程を省略することがで
き、設備建設費、維持費を低減することができるので、
低コストで水素を製造することができる。また、ＬＮＧ
の冷熱を有効に活用することもできるので、工業上非常
に有益である。
おいて必要であったＣＯ2除去工程を省略することがで
き、設備建設費、維持費を低減することができるので、
低コストで水素を製造することができる。また、ＬＮＧ
の冷熱を有効に活用することもできるので、工業上非常
に有益である。
【図１】 本発明を適用したプロセスフローの一例を示
す図
す図
１ 改質工程
２ ＣＯ変成工程
３ 熱交換器
４ ドレン分離装置
５ 脱湿器
６ 変成ガス移送ライン
７ ＬＮＧ貯蔵タンク
８ ＬＮＧ／中間冷媒熱交換工程
９ 中間冷媒
１０ 中間冷媒／変成ガス熱交換工程
１１ 液化炭酸移送ライン
１２ 液化炭酸貯蔵タンク
１３ 加温器
１４ 水素含有ガス移送ライン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G040 EA03 EA06 EB01 EB32 EB33
EB35 EB41 EB42 FA02 FB02
FB04 FC08 FE06
4G046 JA02 JB06 JB21 JC07
Claims (6)
- 【請求項１】 原料炭化水素を水蒸気と反応させて水蒸
気改質反応を行って改質ガスを生成し、得られた改質ガ
スをシフト反応触媒と接触させて改質ガス中に含まれる
一酸化炭素を二酸化炭素に転換して変性ガスを生成した
後、変性ガスを冷却して変性ガス中に含まれる二酸化炭
素を液化除去することを特徴とする水素製造方法。 - 【請求項２】 変性ガスを冷却する際に液化天然ガスの
冷熱を利用する請求項１に記載の水素製造方法。 - 【請求項３】 変性ガス中に含まれる二酸化炭素を液化
除去する前に、変性ガス中に含まれる水分を除去する請
求項１又は２に記載の水素製造方法。 - 【請求項４】 原料炭化水素を水蒸気と反応させて水蒸
気改質反応を行う改質工程、改質工程で得られた改質ガ
スをシフト反応触媒と接触させて改質ガス中に含まれる
一酸化炭素を二酸化炭素に転換する一酸化炭素変成工
程、一酸化炭素変成工程で得られた変成ガスと液化天然
ガスとの熱交換を行う熱交換工程を有することを特徴と
する水素製造装置。 - 【請求項５】 変成ガスと液化天然ガスとの熱交換を行
う熱交換工程が、液化天然ガスと中間冷媒との熱交換工
程及び該中間冷媒と変成ガスとの熱交換工程を有するも
のである請求項４に記載の水素製造装置。 - 【請求項６】 一酸化炭素変成工程と変成ガスと液化天
然ガスとの熱交換を行う熱交換工程の間に水分除去工程
を有する請求項４または５に記載の水素製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001362470A JP2003165707A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 水素製造方法及び水素製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001362470A JP2003165707A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 水素製造方法及び水素製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003165707A true JP2003165707A (ja) | 2003-06-10 |
Family
ID=19172965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001362470A Pending JP2003165707A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 水素製造方法及び水素製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003165707A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012102006A (ja) * | 2002-10-17 | 2012-05-31 | Entegris Inc | 二酸化炭素を精製する方法 |
| KR101169748B1 (ko) | 2009-10-29 | 2012-07-30 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | Ｌｎｇ 냉열을 이용한 초저온 가압식 수소 저장 시스템 |
| JP2013049601A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Hitachi Ltd | エネルギー供給システム |
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| US10077937B2 (en) | 2013-04-15 | 2018-09-18 | 1304338 Alberta Ltd. | Method to produce LNG |
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| KR102141970B1 (ko) * | 2019-06-12 | 2020-08-06 | 재단법인한국조선해양기자재연구원 | 수소 생산 장치를 구비한 lng 운반선 |
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| US11097220B2 (en) | 2015-09-16 | 2021-08-24 | 1304338 Alberta Ltd. | Method of preparing natural gas to produce liquid natural gas (LNG) |
| CN114776407A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 福州大学 | 一种液化天然气冷能发电与重整制氢联合系统 |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001362470A patent/JP2003165707A/ja active Pending
Cited By (19)
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| CN104515361A (zh) * | 2013-09-30 | 2015-04-15 | 神华集团有限责任公司 | 一种生产液体二氧化碳的方法 |
| CN104515361B (zh) * | 2013-09-30 | 2017-05-03 | 神华集团有限责任公司 | 一种生产液体二氧化碳的方法 |
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| US11173445B2 (en) | 2015-09-16 | 2021-11-16 | 1304338 Alberta Ltd. | Method of preparing natural gas at a gas pressure reduction stations to produce liquid natural gas (LNG) |
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| CN114776407B (zh) * | 2022-03-31 | 2023-11-03 | 福州大学 | 一种液化天然气冷能发电与重整制氢联合系统 |
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