JP2008239443A - Method and system for producing synthesis gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばコークス炉ガス等の原料ガスを常法により精製した後に、さらに残留する低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去し、原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行う脱硫工程及び水蒸気を添加して、CO2、CO及び水素を生成する改質工程の延命化を図ることができる合成ガス製造方法及びシステムに関するものである。 The present invention, for example, after purifying a raw material gas such as coke oven gas by a conventional method, further removes remaining lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and desulfurization step for desulfurization of sulfur compounds in the raw material gas and steam The present invention relates to a synthesis gas production method and system that can be added to prolong the life of a reforming process that generates CO 2 , CO, and hydrogen.
現状における例えばメタノールプラント等のプロセスはCH4が主成分の天然ガスを原料としている。近年、原料ソースの重質化(重油、タール)により、石炭、石油、バイオマス等を起源とするガスの利用が高まっている。 At present, for example, a process such as a methanol plant uses natural gas mainly composed of CH 4 as a raw material. In recent years, the use of gas originating from coal, petroleum, biomass, and the like has been increasing due to the increased raw material sources (heavy oil, tar).
ところで、現状の天然ガスプロセスを基本として、前記石炭、石油、バイオマス等を起源とするガスから例えばメタノール合成プラントを建設するとなると、以下のような問題がある。 By the way, when a methanol synthesis plant is constructed from a gas originating from the coal, petroleum, biomass or the like based on the current natural gas process, there are the following problems.
石炭、石油、バイオマス等を起源とするガスには含まれ、天然ガスに含まれない低級炭化水素の存在により、温度300℃以上となると、原料ガス配管、改質器等の設備において炭素(C)析出によるいわゆるコーキング現象が発生する。
このコーキングの発生により配管等の閉塞が発生し、プラント運転が維持できないような場合も発生するおそれがある。
If the temperature rises to 300 ° C or higher due to the presence of lower hydrocarbons that are not included in natural gas but are included in gas originating from coal, petroleum, biomass, etc., carbon (C ) A so-called coking phenomenon occurs due to precipitation.
Occurrence of this caulking may cause clogging of piping and the like, which may occur when plant operation cannot be maintained.
ところで、従来より石炭を乾留してコークスを製造する際に副生するコークス炉ガス(COG)は都市ガス等の燃料や化学合成用の原料として使用されており、未精製のコークス炉ガスは不純物(H2S、COS、芳香族炭化水素、タール、ダスト等)を除去するために常法による精製がなされている(例えば特許文献1参照)。 By the way, coke oven gas (COG), which has been produced as a by-product when producing coke by dry distillation of coal, has been used as a fuel for city gas and raw materials for chemical synthesis, and unrefined coke oven gas is an impurity. In order to remove (H 2 S, COS, aromatic hydrocarbons, tar, dust, etc.), purification by a conventional method is performed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、一般的な常法の精製により得られる原料ガスは、低級炭化水素が未だ低濃度で残留しているので、前述したように、天然ガスの設備に実際に適用するには、やはり低級炭化水素を完全に除去する必要がある。
また、芳香族炭化水素は合成ガスを改質する改質装置の触媒の被毒化を起こすので、これも除去する必要がある。
However, since the lower hydrocarbons still remain at a low concentration in the raw gas obtained by refining a general ordinary method, as described above, in order to actually apply to natural gas facilities, lower carbons are still used. Hydrogen must be completely removed.
In addition, aromatic hydrocarbons cause poisoning of the catalyst of the reformer that reforms the synthesis gas, so it is also necessary to remove them.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その課題は、例えばコークス炉ガス等の常法により精製された原料ガス中に低濃度に残留する低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去し、原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行う脱硫工程及び水蒸気を添加して、CO2、CO及び水素を生成する改質工程の延命化を図ることができる合成ガス製造方法及びシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to remove lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons remaining in low concentrations in a raw material gas purified by a conventional method such as coke oven gas. To provide a synthesis gas production method and system capable of extending the life of a desulfurization step for desulfurization of a sulfur compound in a raw material gas and a reforming step for generating CO 2 , CO and hydrogen by adding steam It is in.
上記課題を解決するための本発明の第1の発明は、主成分として炭化水素を含有する原料ガス中の不純物を除去する精製工程と、前記原料ガス中に残留する低濃度の低級炭化水素を除去する低級炭化水素除去工程と、前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫工程と、残留する低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去工程と、CO2、CO及び水素を生成する改質工程とを有することを特徴とする合成ガス製造方法にある。 A first invention of the present invention for solving the above-described problems includes a purification step for removing impurities in a raw material gas containing hydrocarbon as a main component, and a low-concentration lower hydrocarbon remaining in the raw material gas. A lower hydrocarbon removal step to remove, a desulfurization step to desulfurize sulfur compounds in the raw material gas, a lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removal step to remove residual lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and CO 2. A synthesis gas production method comprising a reforming step for producing CO and hydrogen.
第2の発明は、第1の発明において、前記低級炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、又は凝縮除去のいずれか又はこれらの組合せにより行われると共に、前記低級炭化水素及び芳香族炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、凝縮除去、又はプレリフォーミング除去のいずれか又はこれらの組合せにより行われることを特徴とする合成ガス製造方法にある。 According to a second invention, in the first invention, the lower hydrocarbon is removed by any of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, condensation removal, or a combination thereof, and the lower hydrocarbon is removed. Removal of hydrocarbons and aromatic hydrocarbons is performed by any one or a combination of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, condensation removal, or pre-reforming removal, or a combination thereof It is in.
第3の発明は、第1又は2の発明において、原料ガスに水素を添加して水素濃度を60%以上とする水素添加工程を有することを特徴とする合成ガス製造方法にある。
第4の発明は、主成分として炭化水素を含有する原料ガス中の不純物を除去する精製工程と、前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫工程と、前記脱硫工程の前後のいずれかにおいて、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を吸収除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去工程と、CO2、CO及び水素を生成する改質工程とを有することを特徴とする合成ガス製造方法にある。
A third invention is the synthesis gas production method according to the first or second invention, further comprising a hydrogen addition step of adding hydrogen to the source gas so that the hydrogen concentration is 60% or more.
According to a fourth aspect of the present invention, in any of the purification step for removing impurities in the raw material gas containing hydrocarbon as a main component, the desulfurization step for desulfurization of the sulfur compound in the raw material gas, and before or after the desulfurization step A lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removing step for absorbing and removing residual low-concentration lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and a reforming step for producing CO 2 , CO, and hydrogen In the synthesis gas production method.
第5の発明は、主成分として炭化水素を含有する原料ガス中の不純物を除去する精製工程と、原料ガスに水素を添加して水素濃度を60%以上とする水素添加工程と、前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫工程と、前記脱硫工程の前後のいずれかにおいて、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去工程と、CO2、CO及び水素を生成する改質工程とを有することを特徴とする合成ガス製造方法にある。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a purification step for removing impurities in a raw material gas containing hydrocarbon as a main component, a hydrogen addition step for adding hydrogen to the raw material gas to make the hydrogen concentration 60% or more, and the raw material gas A desulfurization step for desulfurization of the sulfur compound therein, and a lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removal step for removing residual low-concentration lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons either before or after the desulfurization step; And a reforming step for producing CO 2 , CO, and hydrogen.
第6の発明は、第4又は5の発明において、低級炭化水素及び芳香族炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、凝縮除去又はプレリフォーミング除去のいずれか一方又はこれらの組合せにより行われることを特徴とする合成ガス製造方法にある。 According to a sixth invention, in the fourth or fifth invention, the removal of the lower hydrocarbon and the aromatic hydrocarbon is one of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, condensation removal, or pre-reforming removal or The synthesis gas production method is characterized by being performed by a combination thereof.
第7の発明は、第1乃至6のいずれか一つの発明において、残留する低級炭化水素の濃度を1.5vol%以下、芳香族炭化水素の濃度を300ppm以下とすることを特徴とする合成ガス製造方法にある。 A seventh invention is characterized in that, in any one of the first to sixth inventions, the concentration of the remaining lower hydrocarbon is 1.5 vol% or less and the concentration of the aromatic hydrocarbon is 300 ppm or less. In the manufacturing method.
第8の発明は、第1乃至7のいずれか一つの発明において、前記原料ガス中の水素濃度が30%以上であることを特徴とする合成ガス製造方法にある。 An eighth invention is the synthesis gas production method according to any one of the first to seventh inventions, wherein a hydrogen concentration in the raw material gas is 30% or more.
第9の発明は、第1乃至8のいずれか一つの発明において、前記炭化水素を含有する原料ガスが、コークス炉ガス、石炭ガス化ガス、高炉ガス、転炉ガス、石油コークスガス化ガス、バイオマス起源ガスのいずれか一つ又はこれらの組合せであることを特徴とする合成ガス製造方法にある。 According to a ninth invention, in any one of the first to eighth inventions, the raw material gas containing hydrocarbon is coke oven gas, coal gasification gas, blast furnace gas, converter gas, petroleum coke gasification gas, The synthesis gas production method is characterized by being any one of biomass-derived gases or a combination thereof.
第10の発明は、第1乃至9のいずれか一つの発明において、残留する低級炭化水素の濃度を0.5vol%以下、芳香族炭化水素の濃度を100ppm以下とすることを特徴とする合成ガス製造方法にある。 A tenth invention is the synthesis gas according to any one of the first to ninth inventions, wherein the concentration of the remaining lower hydrocarbon is 0.5 vol% or less and the concentration of the aromatic hydrocarbon is 100 ppm or less. In the manufacturing method.
第11の発明は、主成分として炭化水素を含有する原料ガス中の不純物を除去する精製工程と、原料ガスに水素を添加して水素濃度を70%以上とする水素添加工程と、前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫工程と、前記脱硫工程の前後のいずれかにおいて、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去工程と、CO2、CO及び水素を生成する改質工程とを有することを特徴とする合成ガス製造方法にある。 An eleventh invention includes a purification step for removing impurities in a raw material gas containing hydrocarbon as a main component, a hydrogen addition step for adding hydrogen to the raw material gas to make the hydrogen concentration 70% or more, and the raw material gas A desulfurization step for desulfurization of the sulfur compound therein, and a lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removal step for removing residual low-concentration lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons either before or after the desulfurization step; And a reforming step for producing CO 2 , CO, and hydrogen.
第12の発明は、主成分として炭化水素を含有する原料ガス中の不純物を除去する精製装置と、前記原料ガス中に残留する低濃度の低級炭化水素を除去する低級炭化水素除去装置と、前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫装置と、残留する低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置のいずれか一方の装置と、CO2、CO及び水素を生成する改質装置とを有することを特徴とする合成ガス製造システムにある。 A twelfth aspect of the invention is a purifier for removing impurities in a raw material gas containing hydrocarbon as a main component, a lower hydrocarbon removing device for removing low-concentration lower hydrocarbons remaining in the raw material gas, A desulfurization apparatus for desulfurization of sulfur compounds in the raw material gas, a lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removal apparatus for removing residual lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, CO 2 , CO and A synthesis gas production system comprising a reformer that generates hydrogen.
第13の発明は、第12の発明において、前記低級炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、又は凝縮除去のいずれか又はこれらの組合せにより行われると共に、前記低級炭化水素及び芳香族炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、凝縮除去、又はプレリフォーミング除去のいずれか又はこれらの組合せにより行われることを特徴とする合成ガス製造方システムにある。 In a thirteenth aspect based on the twelfth aspect, the lower hydrocarbon is removed by any one or a combination of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, and condensation removal, and the lower hydrocarbon. Removal of hydrocarbons and aromatic hydrocarbons by any of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, condensation removal, pre-reforming removal, or a combination thereof, In the system.
第14の発明は、第12又は13の発明において、原料ガスに水素を添加して水素濃度を60%以上としてなることを特徴とする合成ガス製造システムにある。 A fourteenth invention is the synthesis gas production system according to the twelfth or thirteenth invention, wherein hydrogen is added to the raw material gas so that the hydrogen concentration is 60% or more.
第15の発明は、主成分として炭化水素を含有する原料ガス中の不純物を除去する精製装置と、前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫装置と、前記脱硫装置の前後のいずれかに設けられ、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を吸収除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置と、CO2、CO及び水素を生成する改質装置とを有することを特徴とする合成ガス製造システムにある。 According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a refining device for removing impurities in a raw material gas containing hydrocarbon as a main component, a desulfurizing device for desulfurizing a sulfur compound in the raw material gas, and any one before or after the desulfurizing device. And a lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removing device that absorbs and removes residual low-concentration lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon, and a reformer that generates CO 2 , CO, and hydrogen. In the synthesis gas production system.
第16の発明は、主成分として炭化水素を含有する原料ガス中の不純物を除去する精製装置と、原料ガスに水素を添加して水素濃度を60%以上とする水素添加装置と、前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫装置と、前記脱硫工程の前後のいずれかに設けられ、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置と、CO2、CO及び水素を生成する改質装置とを有することを特徴とする合成ガス製造システムにある。 According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a refining device for removing impurities in a raw material gas containing hydrocarbon as a main component, a hydrogen adding device for adding hydrogen to the raw material gas to make the hydrogen concentration 60% or more, and the raw material gas A desulfurization apparatus for desulfurization of sulfur compounds therein, and a lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removal apparatus for removing residual low-concentration lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons provided either before or after the desulfurization step And a reformer that generates CO 2 , CO, and hydrogen.
第17の発明は、第15又は16の発明において、低級炭化水素及び芳香族炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、凝縮除去又はプレリフォーミング除去のいずれか一方又はこれらの組合せにより行われてなることを特徴とする合成ガス製造システムにある。 According to a seventeenth aspect, in the fifteenth or sixteenth aspect, the removal of lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons is any one of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, condensation removal, or pre-reforming removal or The synthesis gas production system is characterized by being performed by a combination thereof.
第18の発明は、第12乃至17のいずれか一つの発明において、残留する低級炭化水素の濃度を1.5vol%以下、芳香族炭化水素の濃度を300ppm以下とすることを特徴とする合成ガス製造システムにある。 The eighteenth invention is the synthesis gas according to any one of the twelfth to seventeenth inventions, wherein the concentration of the remaining lower hydrocarbon is 1.5 vol% or less and the concentration of the aromatic hydrocarbon is 300 ppm or less. In the manufacturing system.
第19の発明は、第12乃至18のいずれか一つの発明において、前記原料ガス中の水素濃度が30%以上であることを特徴とする合成ガス製造システムにある。 A nineteenth invention is the synthesis gas production system according to any one of the twelfth to eighteenth inventions, wherein the hydrogen concentration in the raw material gas is 30% or more.
第20の発明は、第12乃至19のいずれか一つの発明において、前記炭化水素を含有する原料ガスが、コークス炉ガス、石炭ガス化ガス、高炉ガス、転炉ガス、石油コークスガス化ガス、バイオマス起源ガスのいずれか一つ又はこれらの組合せであることを特徴とする合成ガス製造システムにある。 In a twentieth aspect of the invention according to any one of the twelfth to nineteenth aspects, the raw material gas containing hydrocarbon is coke oven gas, coal gasification gas, blast furnace gas, converter gas, petroleum coke gasification gas, The synthesis gas production system is any one of biomass-derived gases or a combination thereof.
第21の発明は、第12乃至20のいずれか一つの発明において、残留する低級炭化水素の濃度を0.5vol%以下、芳香族炭化水素の濃度を100ppm以下とすることを特徴とする合成ガス製造システムにある。 A twenty-first aspect of the present invention is the synthesis gas according to any one of the twelfth to twentieth aspects, wherein the concentration of the remaining lower hydrocarbon is 0.5 vol% or less and the concentration of the aromatic hydrocarbon is 100 ppm or less. In the manufacturing system.
第22の発明は、主成分として炭化水素を含有する原料ガス中の不純物を除去する精製装置と、原料ガスに水素を添加して水素濃度を70%以上とする水素添加装置と、前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫装置と、前記脱硫工程の前後のいずれかに設けられ、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置と、CO2、CO及び水素を生成する改質装置とを有することを特徴とする合成ガス製造システムにある。 According to a twenty-second aspect of the present invention, there is provided a refining device for removing impurities in a raw material gas containing hydrocarbon as a main component, a hydrogen adding device for adding hydrogen to the raw material gas so that the hydrogen concentration is 70% or more, and the raw material gas A desulfurization apparatus for desulfurization of sulfur compounds therein, and a lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removal apparatus for removing residual low-concentration lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons provided either before or after the desulfurization step And a reformer that generates CO 2 , CO, and hydrogen.
前記構成の本発明によれば、常法により精製された原料ガス中に残留している低級炭化水素を除去及び抑制することで、原料ガス配管等におけるコーキングの発生を抑制することができる。また、残留する芳香族炭化水素も除去できるので、改質装置の改質触媒への被毒化を防止することができる。この結果、システムの運転時間の延命化を図ることができる。 According to the present invention having the above-described configuration, it is possible to suppress the occurrence of coking in the raw material gas piping and the like by removing and suppressing the lower hydrocarbons remaining in the raw material gas purified by a conventional method. Moreover, since the remaining aromatic hydrocarbons can also be removed, poisoning of the reformer with the reforming catalyst can be prevented. As a result, it is possible to extend the operating time of the system.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
[第1の発明の実施の形態]
本発明による第1の実施の形態に係る原料ガスの精製方法について、図面を参照して説明する。図1は、実施例に係る合成ガス製造システムを示す概念図である。図1に示すように、本実施例に係る合成ガス製造システム10−1Aは、主成分として炭化水素(例えばメタン等)を含有する原料ガス11中の不純物を常法により除去する図示しない精製装置と、前記原料ガス中に残留する低濃度の低級炭化水素を除去する低級炭化水素除去装置12Aと、低級炭化水素が除去された高度精製ガス13中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫装置14と、残留低級炭化水素及び芳香族炭化水素を含有する原料ガス中の残留低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置17と、CO2、CO及び水素からなる合成ガスである改質ガス18を生成する改質装置19とを有するものである。なお、符号15は硫黄化合物が除去された精製ガス(除;硫黄化合物)を図示する。
[First Embodiment]
A method for purifying a source gas according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a synthesis gas production system according to an embodiment. As shown in FIG. 1, a synthesis gas production system 10-1A according to the present embodiment removes impurities in a
ここで、本発明で前記原料ガス11としては、コークス炉ガス、石炭ガス化ガス、高炉ガス、転炉ガス、石油コークスガス化ガス、バイオマス起源ガスのいずれか一つまたはそれらの混合ガスを挙げることができる。
Here, as the
また、前記原料ガス11中に残留する低濃度の低級炭化水素としては、例えばC2以上のオレフィン及びパラフィン(例えばエタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、イソブチレン、アセチレン等)を挙げることができる。
Examples of low-concentration lower hydrocarbons remaining in the
また前記原料ガス11中に残留する低濃度の低級炭化水素の濃度は、特に限定されるものではないが、本発明の低級炭化水素除去装置12Aにより、高度精製ガス(除:低級炭化水素)13を得ることができ、その処理後の出口濃度が1.5 vol%以下、好ましくは0.5vol%、更に好ましくは100ppm以下とすることにより、原料ガスが供給される配管中及び脱硫装置14においてコーキングの発生を防止することができるものとなる。
Further, the concentration of the low-concentration lower hydrocarbon remaining in the
ここで、前記低級炭化水素除去装置12Aは、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、凝縮除去のいずれか、もしくはそれらの組み合わせにより原料ガス中の低級炭化水素を除去するものである。
Here, the lower
[試験例]
低温で使用可能な水素添加・分解触媒としては、Pd、Pt、Ni等を活性金属として含有する触媒が好ましく、例えばズードケミー株式会社製の商品名「G−68」、「SC13」、「SC53」、「G74」、「G75」等が挙げられる。
しかしながら、原料ガス中の硫黄化合物による触媒被毒の影響を考慮すると、耐硫黄被毒性の高いPd系触媒が特に好ましい。また、運転条件としては、該触媒を低級炭化水素除去装置に充填し、原料ガス11を40〜350℃、GHSV=150〜30000、0.3〜10.0MPaGで供給することで、低級炭化水素除去装置12Aの出口において、原料ガス11中のオレフィン及びパラフィンの濃度を1.5 vol%以下とすることができる。
[Test example]
As the hydrogenation / cracking catalyst usable at a low temperature, a catalyst containing Pd, Pt, Ni or the like as an active metal is preferable. For example, trade names “G-68”, “SC13”, “SC53” manufactured by Zude Chemie Co., Ltd. , “G74”, “G75” and the like.
However, considering the influence of catalyst poisoning by sulfur compounds in the raw material gas, a Pd-based catalyst having high sulfur poisoning resistance is particularly preferable. In addition, as operating conditions, the lower hydrocarbon is charged by filling the catalyst into a lower hydrocarbon removing device and supplying the
このように、常法により精製された原料ガス11中に低濃度に残留する低級炭化水素を低級炭化水素除去装置により除去された結果、C析出量としては0.0035 g/h以下となり、原料ガス精製システムのシステム寿命が3000時間以上向上した。
In this way, as a result of removing lower hydrocarbons remaining in a low concentration in the
また、前記脱硫装置14と改質装置19との間に介装された低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置17としては、例えばプレリフォーミング触媒により、精製ガス15中に残留する芳香族炭化水素を除去するものを例示することができる。これにより、後流に設けられた改質装置19に用いる改質触媒の劣化防止を行なうことができる。
Further, as the lower hydrocarbon and aromatic
このプレリフォーミング触媒としては、例えばNi系プレリフォーミング触媒を用いることができる。 As this pre-reforming catalyst, for example, a Ni-based pre-reforming catalyst can be used.
[試験例]
プレリフォーミング触媒としてNi系プレリフォーミング触媒(ズードケミー社製「SC11PR(商品名)」を用い、温度400〜600℃、圧力1〜2MPaG、GHSV=1000h-1において、芳香族炭化水素を除去した。
プレリフォーミング装置17において、オレフィンの濃度を1.5vol%以下、芳香族炭化水素を300ppm以下とすることができた。
このように、高度精製された精製ガス15中において低濃度で残留する低級炭化水素及び芳香族炭化水素が低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置17により除去された結果、C析出量としては0.0035 g/h以下となり、原料ガス精製システムのシステム寿命が3000時間以上向上した。
[Test example]
An aromatic hydrocarbon was removed at a temperature of 400 to 600 ° C., a pressure of 1 to 2 MPaG, and a GHSV = 1000 h −1 using a Ni-based pre-reforming catalyst (“SC11PR (trade name)” manufactured by Zude Chemie) as the pre-reforming catalyst.
In the
As described above, the lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons remaining at a low concentration in the highly refined
また、図11に示すプレリフォーミング触媒有無による改質装置出口のメタン転化率と時間との関係を求めた。図11に示すように、プレリフォーミング触媒の有無により性能劣化の差を確認することができ、プレリフォーミング触媒を設けることにより、システム時間が向上することが判明した。 Further, the relationship between the methane conversion rate at the outlet of the reformer and the time depending on the presence or absence of the pre-reforming catalyst shown in FIG. 11 was obtained. As shown in FIG. 11, the difference in performance deterioration can be confirmed by the presence or absence of the pre-reforming catalyst, and it has been found that the system time is improved by providing the pre-reforming catalyst.
本実施の形態では、水素添加触媒により前記低級炭化水素を飽和炭化水素とする低級炭化水素除去装置12Aを原料ガス高度精製装置として用いたが、この低級炭化水素除去装置の代わりに、図2に示すように、前記低級炭化水素を吸収除去する低級炭化水素吸収・除去装置12B、図3に示すように原料ガスに水素を添加して水素濃度を60%以上とする水素添加装置12Cのいずれか一つの化学的な処理装置を用いた合成ガス製造システム10−1B、10−1Cとしてもよい。
In the present embodiment, the lower
ここで、図2に示す前記低級炭化水素を吸収除去する低級炭化水素吸収・除去装置12Bは、吸収液として、例えば灯油、軽油、重油、粗成ベンゼン、石炭系洗浄油等を用いて、例えばスクラバ法、充填層法、トレイ法により、気液接触させて、原料ガス11中に低濃度に残留する低級炭化水素を吸収・除去するようにしている。
Here, the lower hydrocarbon absorption /
また、処理温度は10〜70℃の範囲とするのが好ましい。
これは、前記吸収液における吸収温度は、その温度が低ければ低い方が高い吸収効率を得られるが、原料ガス11中に低濃度に残留する芳香族化合物の凝固の問題から、10℃以上とするのが望ましいからである。また、70℃以上とする場合には、吸収液からのベーパーライズのため、逆に入口よりも出口芳香族濃度が上昇する場合があり、好ましくないからである。
Moreover, it is preferable that processing temperature shall be the range of 10-70 degreeC.
This is because the absorption temperature in the absorption liquid is lower if the temperature is lower, and higher absorption efficiency can be obtained. However, due to the problem of coagulation of the aromatic compound remaining in the
また、前記低級炭化水素吸収・除去装置の吸収圧力は0.3〜1.5 MPaGとするのが好ましい。なお、圧力は高ければ高い方が良い。
ここで、L(液体)/G(ガス)比は、0.2〜0.5 kg/kgとするのが好ましい。これは、L/G比をあまり高くしすぎても、L/G=0.5付近でほとんどガス中の芳香族は吸収されてしまうため、吸収効率はそれ以上の向上とならないからである。
The absorption pressure of the lower hydrocarbon absorption / removal device is preferably 0.3 to 1.5 MPaG. The higher the pressure, the better.
Here, the L (liquid) / G (gas) ratio is preferably 0.2 to 0.5 kg / kg. This is because even if the L / G ratio is too high, the aromatics in the gas are almost absorbed near L / G = 0.5, so that the absorption efficiency is not further improved.
[試験例]
前記低級炭化水素吸収・除去装置で用いる吸収液としては、例えば灯油、軽油、重油、粗成ベンゼン、石炭系洗浄油を用いることができる。そして、吸収温度が10〜70℃の範囲において原料ガス11と気液接触させた。
このように、常法により精製された原料ガス11中に低濃度に残留する低級炭化水素を低級炭化水素除去装置により除去された結果、C析出量としては0.0035 g/h以下となり、原料ガス精製システムのシステム寿命が3000時間以上向上した。
[Test example]
Examples of the absorbent used in the lower hydrocarbon absorption / removal device include kerosene, light oil, heavy oil, crude benzene, and coal-based cleaning oil. And it was made to gas-liquid contact with the
In this way, as a result of removing lower hydrocarbons remaining in a low concentration in the
また、図3に示す前記原料ガスに水素を添加して水素濃度を60%以上とする水素添加装置12Cは、例えば水素ボンベ等の水素源供給装置から水素を原料ガス11中に注入し、そのH2濃度を60%以上とすることで、平衡上C2〜C4の分解温度を高めるようにし、原料ガス11が流通する配管内におけるコーキングを抑制するようにしている。
Further, a
[試験例]
原料ガスの温度を250〜350℃とし、圧力1〜2MPaG程度とする場合において、水素添加装置を用いて原料ガス11中に例えば水素ボンベから水素を供給し、H2濃度を70%%以上とすれば、C析出量を10〜40%削減でき、好ましくは80%以上とすれば、コーキングの発生を40%以上に削減でき、H2濃度を90%以上とすれば、C析出を完全に抑制できた。
[Test example]
When the temperature of the raw material gas is 250 to 350 ° C. and the pressure is about 1 to 2 MPaG, hydrogen is supplied into the
このように常法により精製された原料ガス11中に低濃度に残留する低級炭化水素の平衡上分解温度を高め、原料ガス配管内におけるコーキングを抑制した結果、C析出量としては0.0035 g/h以下となり、原料ガス精製システムのシステム寿命が3000時間以上向上した。
Thus, as a result of increasing the decomposition temperature on the equilibrium of the lower hydrocarbons remaining in a low concentration in the
[第2の発明の実施の形態]
本発明による第2の実施の形態に係る原料ガスの精製方法について、図面を参照して説明する。図4は、実施例に係る合成ガス製造システムを示す概念図である。図4に示すように、本実施例に係る合成ガス製造システム10−2Aは、主成分として炭化水素(例えばメタン、エタン等)を含有する原料ガス11中の不純物を常法により除去する図示しない精製装置と、前記原料ガス中に残留する低濃度の低級炭化水素を、水素添加触媒により除去する低級炭化水素除去装置12Aと、低級炭化水素が除去された高度精製ガス13中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫装置14と、前記脱硫装置14の前流側において、前記高度精製ガス13を吸収液と接触させ、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を吸収除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素吸収・除去装置31と、CO2、CO及び水素からなる合成ガスである改質ガス18を生成する改質装置19とを有するものである。なお、低級炭化水素及び芳香族炭化水素吸収・除去装置31は脱硫装置14の後流側に設けるようにしてもよい。
[Second Embodiment]
A method for purifying a source gas according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a synthesis gas production system according to an embodiment. As shown in FIG. 4, the synthesis gas production system 10-2A according to the present embodiment removes impurities in the
ここで、前記低級炭化水素及び芳香族炭化水素吸収・除去装置31は、図2に示す前記低級炭化水素を吸収除去する低級炭化水素吸収・除去装置12Bと同様であり、吸収液として、例えば灯油、軽油、重油、粗成ベンゼン、石炭系洗浄油等を用いて、例えばスクラバ法、充填層法、トレイ法により、気液接触させて、原料ガス11中に低濃度に残留する低級炭化水素及び芳香族炭化水素を吸収・除去するようにしている。
Here, the lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon absorption /
また、図5に示すように、低級炭化水素除去装置12Aの代わりに、水素添加装置12Cを用いて、低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する合成ガス製造システム10−2Bとしてもよい。
Moreover, as shown in FIG. 5, it is good also as the synthesis gas manufacturing system 10-2B which removes a lower hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon using the
また、図6に示すように、図4の低級炭化水素除去装置12A及び図5の水素添加装置12C等の原料ガス高度精製装置を用いることなく、低級炭化水素及び芳香族炭化水素吸収・除去装置31のみで、原料ガス11中の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する合成ガス製造システム10−2Cとしてもよい。
また、本実施の形態に係る合成ガス製造システムにおいても、さらに第1の実施の形態に係る残留低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置17を改質装置18の前流側に設けるようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 6, a lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon absorption / removal device without using a raw material gas advanced purification device such as the lower
Also in the synthesis gas production system according to the present embodiment, the lower hydrocarbon and aromatic
[第3の発明の実施の形態]
本発明による第3の実施の形態に係る原料ガスの精製方法について、図面を参照して説明する。図7は、実施例に係る合成ガス製造システムを示す概念図である。図7に示すように、本実施例に係る合成ガス製造システム10−2Dは、主成分として炭化水素(例えばメタン、エタン等)を含有する原料ガス11中の不純物を常法により除去する図示しない精製装置と、前記原料ガス中に残留する低濃度の低級炭化水素を、水素添加触媒により除去する低級炭化水素除去装置12Aと、低級炭化水素が除去された高度精製ガス13中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫装置14と、前記脱硫工程の前後のいずれかにおいて、残留低級炭化水素及び芳香族炭化水素を含有する原料ガスを吸着剤と接触させ、吸着除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素吸着除去装置32と、CO2、CO及び水素からなる合成ガスである改質ガス18を生成する改質装置19とを有するものである。
[Third Embodiment]
A method for purifying a source gas according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a synthesis gas production system according to an embodiment. As shown in FIG. 7, the synthesis gas production system 10-2D according to the present embodiment removes impurities in the
前記低級炭化水素及び芳香族炭化水素吸着除去装置32は、物理的吸着により、ガス中の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を吸着除去するものである。
ここで、吸着除去する吸着剤としては、例えば活性炭、シリカゲル、アルミナゲル、ゼオライト等の公知の吸着剤を例示することができる。
また、運転温度としては、10〜100℃以下、より好ましくは60℃以下とするのが好ましい。
これは低温ほど吸着には有利だが、高沸点芳香族化合物の析出を考慮すると、10℃以下とするのは好ましくないからである。また、温度が高いと吸着剤量が増え、好ましくないからである。なお、運転圧力は高圧とするほど好ましい。
また、空塔速度は0.3 m/s以下、空間速度は400〜5000h-1とするのが好ましい。
The lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon adsorption /
Here, examples of the adsorbent to be removed by adsorption include known adsorbents such as activated carbon, silica gel, alumina gel, and zeolite.
The operating temperature is preferably 10 to 100 ° C. or less, more preferably 60 ° C. or less.
This is because the lower the temperature, the more advantageous for the adsorption, but considering the precipitation of the high boiling point aromatic compound, it is not preferable to set the temperature to 10 ° C. or lower. Moreover, if the temperature is high, the amount of adsorbent increases, which is not preferable. The operating pressure is preferably as high as possible.
The superficial velocity is preferably 0.3 m / s or less, and the space velocity is preferably 400 to 5000 h −1 .
このように、高度精製された精製ガス15中にさらに低濃度に残留する低級炭化水素及び芳香族炭化水素が低級炭化水素及び芳香族炭化水素吸着除去装置32により物理的に吸着除去された結果、C析出量としては0.0035 g/h以下となり、原料ガス精製システムのシステム寿命が3000時間以上向上した。
また、本実施の形態に係る合成ガス製造システムにおいても、さらに第1の実施の形態に係る残留低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置17を改質装置18の前流側に設けるようにしてもよい。
As described above, lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons remaining at a lower concentration in the highly purified
Also in the synthesis gas production system according to the present embodiment, the lower hydrocarbon and aromatic
[第4の発明の実施の形態]
本実施形態は低級炭化水素を化学的に除去するものではなく、原料ガスを極力配管内に滞留させないようにして、コーキングの発生を抑制するようにしたものである。
[Fourth Embodiment]
In the present embodiment, lower hydrocarbons are not chemically removed, and the generation of coking is suppressed by preventing the raw material gas from staying in the piping as much as possible.
先ず、原料ガスのガス流速を調節することによるコーキングを抑制する手段として、原料ガス11のガス流速を1m/s以上とすると共に、350℃以下、圧力を1MPaG以下とすることにより、原料ガスが流通する配管設備内におけるコーキングの発生を抑制することができる。
First, as a means for suppressing coking by adjusting the gas flow rate of the source gas, the
上記運転条件とすることで、システム寿命が3000H以上となり、C析出量としては0.0035 g/h以下となる。 By setting it as the said operating conditions, a system lifetime will be 3000H or more, and as C precipitation amount, it will be 0.0035 g / h or less.
次に、原料ガス11を脱硫装置14まで供給する場合において、ガス滞留部を作らないようにすることで、C析出を抑制する手段を説明する。
Next, a description will be given of a means for suppressing C precipitation by not forming a gas retention portion when supplying the
図8−1及び図8−2は第2の実施形態に係る第1のガス供給管のレイアウトの概略図である。図8−1は、立上げ時の際の配管のレイアウト図であり、図8−2は通常の際の配管のレイアウト図である。
図8−1に示すように、第1のガス供給管31−1には第1のヒータ32−1が設けられ、原料ガス11を所定の温度に保持するようにしており、第1のバルブ33−1が介装されている。第1のバルブ33−1の手前に分岐点Xが設けられ、ここから第2のガス供給管31−2が脱硫装置14に連結されている。そして、分岐点Xから分岐された第2のガス供給管31−2には第2のヒータ32−2が設けられ原料ガス11を所定の温度に保持するようにしており、第2のバルブ33−2が介装されている。
8A and 8B are schematic views of the layout of the first gas supply pipe according to the second embodiment. FIG. 8-1 is a layout diagram of piping at the time of start-up, and FIG. 8-2 is a layout diagram of piping at a normal time.
As shown in FIG. 8A, the first gas supply pipe 31-1 is provided with a first heater 32-1 to keep the
ここで、原料ガスを脱硫する際の立上げ時においては、第2のバルブ33−2を閉とし、第1のバルブ33−1を開として、原料ガス11を脱硫装置14へは供給させないようにする。この場合には分岐点Xから第2のバルブ33−2間で原料ガスが滞留する。
その後、所定の脱硫温度に達したら、図8−2に示すように、第2のバルブ33−2を開とし、次いで第1のバルブ33−1を閉とする。
この通常運転時には、第2のバルブ33−2を開とし、第1のバルブ33−1を閉としているので、分岐点Xから第1のバルブ33−1の間で原料ガス11が滞留する。
Here, at the time of start-up when the raw material gas is desulfurized, the second valve 33-2 is closed and the first valve 33-1 is opened so that the
Thereafter, when the predetermined desulfurization temperature is reached, as shown in FIG. 8-2, the second valve 33-2 is opened, and then the first valve 33-1 is closed.
During the normal operation, since the second valve 33-2 is opened and the first valve 33-1 is closed, the
この配管レイアウトでシステムシステム寿命を1000時間以上とすることができる。
なお、C析出量としては0.0035 g/h以下であった。
With this piping layout, the system system life can be increased to 1000 hours or more.
Note that the amount of precipitated C was 0.0035 g / h or less.
また、図9−1及び図9−2に第2の配管のレイアウトを示す。
図9−1に示すように、第1のガス供給管31−1には第1のヒータ32−1が設けられ、原料ガス11を所定の温度に保持するようにしており、第1のバルブ33−1が介装されている。第1のバルブ33−1の手前に分岐点Xが設けられ、ここから第2のガス供給管31−2が脱硫装置14に連結されている。そして、分岐点Xから分岐された第2のガス供給管31−2には第2のヒータ32−2の手前側に第2のバルブ33−2が介装されている。
FIGS. 9A and 9B show the layout of the second pipe.
As shown in FIG. 9-1, the first gas supply pipe 31-1 is provided with a first heater 32-1 to keep the
よって、図8−1及び図8−2に示す場合の第1の配管レイアウトよりも、第1のバルブ33−1及び第2のバルブ33−2が分岐点X側にあるので、原料ガス11の滞留容積が少なくなり、コーキングを更に抑制することとなる。 Therefore, since the first valve 33-1 and the second valve 33-2 are closer to the branch point X than the first piping layout in the case shown in FIGS. As a result, the volume of staying is reduced and coking is further suppressed.
この配管レイアウトでシステムシステム寿命を3000時間以上とすることができる。
なお、C析出量としては0.0035 g/h以下であった。
With this piping layout, the system system life can be increased to 3000 hours or more.
Note that the amount of precipitated C was 0.0035 g / h or less.
[第5の発明の実施の形態]
次に、コークス炉からのコークス炉ガスからの未精製コークス炉ガスを用いて、メタノールを合成する場合について説明する。図10は、コークス炉ガスを用いたメタノールを合成システムの概略図である。
図10に示すように、本実施例に係るコークス炉ガスを用いたメタノール合成システム20は、コークス炉21を用いて、乾留により石炭から未精製コークス炉ガス22を得るコークス炉21と、常法に従って、脱硫、脱タール、脱アンモニア、脱油処理を処理して原料ガス11を得るコークス炉ガス精製装置23と、前述した原料ガス11中に残留する低級炭化水素を除去し、高度精製ガス13とする低級炭化水素除去装置12Aと、前記高度精製ガス13中に残留する硫黄化合物を除去する脱硫装置14と、水蒸気16を添加し、残留低級炭化水素及び芳香族炭化水素を含有する原料ガスをプレリフォーミングし、残留低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置(例えばプレリフォーミング装置)17と、脱硫後の精製ガス(除:硫黄化合物)15を改質してCO2、CO及び水素を生成する改質装置19と、改質ガス(合成ガス)18を用いてメタノール26を合成するメタノール合成装置27とを具備するものである。
[Fifth Embodiment]
Next, a case where methanol is synthesized using unrefined coke oven gas from coke oven gas from coke oven will be described. FIG. 10 is a schematic diagram of a system for synthesizing methanol using coke oven gas.
As shown in FIG. 10, the
本発明の原料ガス11中に残留する低級炭化水素を高度に除去する原料ガス高度精製装置である低級炭化水素除去装置12及び残留低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置17を用いるので、原料ガス11中に残留する低級炭化水素及び芳香族炭化水素が除去され、この結果脱硫装置14及び配管設備におけるコーキングが防止されると共に、改質装置19装置での触媒の劣化がなくなる。この結果、メタノール合成システムのシステム寿命が3000時間以上を確保することができる。
The lower hydrocarbon removal apparatus 12 which is a raw material gas advanced purification apparatus which highly removes lower hydrocarbons remaining in the
なお、本実施例では、高度精製ガスをメタノールの製造に適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、メタノールの製造以外に、例えばDME(ジメチルエーテル)、ガソリン等のC1化学において適宜用いることができる。 In this embodiment, the highly purified gas is applied to the production of methanol. However, the present invention is not limited to this, and other than the production of methanol, for example, as appropriate in C1 chemistry such as DME (dimethyl ether) and gasoline. Can be used.
以上説明したように、本発明によれば、原料ガス中に残留する低級炭化水素及び芳香族炭化水素を高度に除去することにより、脱硫装置及び配管設備におけるコーキングが防止されると共に、ガスを改質する改質触媒への被毒化を防止することができ、システム寿命の向上を図ることができる。 As described above, according to the present invention, high-level removal of lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons remaining in the raw material gas prevents coking in the desulfurization apparatus and piping equipment and improves the gas. It is possible to prevent the reforming catalyst to be poisoned from being poisoned and to improve the system life.
10 合成ガス製造システム
11 原料ガス
12A 低級炭化水素除去装置
12B 低級炭化水素吸収・除去装置
12C 水素添加装置
13 高度精製ガス(除:低級炭化水素)
14 脱硫装置
15 精製ガス(除:硫黄化合物)
16 水蒸気
17 低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置
18 改質ガス(合成ガス)
19 改質装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
14
16
19 reformer
Claims (22)
前記原料ガス中に残留する低濃度の低級炭化水素を除去する低級炭化水素除去工程と、 前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫工程と、
残留する低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去工程と、
CO2、CO及び水素を生成する改質工程とを有することを特徴とする合成ガス製造方法。 A purification step for removing impurities in the raw material gas containing hydrocarbon as a main component;
A lower hydrocarbon removing step for removing low-concentration lower hydrocarbons remaining in the raw material gas; a desulfurizing step for desulfurizing a sulfur compound in the raw material gas;
A lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removing step for removing residual lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon;
And a reforming step for generating CO 2 , CO, and hydrogen.
前記低級炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、又は凝縮除去のいずれか又はこれらの組合せにより行われると共に、
前記低級炭化水素及び芳香族炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、凝縮除去、又はプレリフォーミング除去のいずれか又はこれらの組合せにより行われることを特徴とする合成ガス製造方法。 In claim 1,
The removal of the lower hydrocarbon is performed by any one or a combination of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, or condensation removal,
Synthesis gas characterized in that the removal of the lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon is performed by any one or a combination of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, condensation removal, and pre-reforming removal. Production method.
原料ガスに水素を添加して水素濃度を60%以上とする水素添加工程を有することを特徴とする合成ガス製造方法。 In claim 1 or 2,
A synthesis gas production method comprising a hydrogenation step of adding hydrogen to a raw material gas to make a hydrogen concentration 60% or more.
前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫工程と、
前記脱硫工程の前後のいずれかにおいて、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を吸収除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去工程と、
CO2、CO及び水素を生成する改質工程とを有することを特徴とする合成ガス製造方法。 A purification step for removing impurities in the raw material gas containing hydrocarbon as a main component;
A desulfurization step of desulfurizing a sulfur compound in the raw material gas;
Either before or after the desulfurization step, a lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removal step of absorbing and removing residual low-concentration lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon;
And a reforming step for generating CO 2 , CO, and hydrogen.
原料ガスに水素を添加して水素濃度を60%以上とする水素添加工程と、
前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫工程と、
前記脱硫工程の前後のいずれかにおいて、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去工程と、
CO2、CO及び水素を生成する改質工程とを有することを特徴とする合成ガス製造方法。 A purification step for removing impurities in the raw material gas containing hydrocarbon as a main component;
A hydrogen addition step of adding hydrogen to the source gas to make the hydrogen concentration 60% or more;
A desulfurization step of desulfurizing a sulfur compound in the raw material gas;
Either before or after the desulfurization step, a lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removal step of removing residual low-concentration lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon;
And a reforming step for generating CO 2 , CO, and hydrogen.
低級炭化水素及び芳香族炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、凝縮除去又はプレリフォーミング除去のいずれか一方又はこれらの組合せにより行われることを特徴とする合成ガス製造方法。 In claim 4 or 5,
Synthesis gas production characterized in that the removal of lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons is performed by any one or a combination of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, condensation removal or pre-reforming removal Method.
残留する低級炭化水素の濃度を1.5vol%以下、芳香族炭化水素の濃度を300ppm以下とすることを特徴とする合成ガス製造方法。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
A method for producing synthesis gas, characterized in that the concentration of residual lower hydrocarbon is 1.5 vol% or less and the concentration of aromatic hydrocarbon is 300 ppm or less.
前記原料ガス中の水素濃度が30%以上であることを特徴とする合成ガス製造方法。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
A synthesis gas production method, wherein a hydrogen concentration in the raw material gas is 30% or more.
前記炭化水素を含有する原料ガスが、コークス炉ガス、石炭ガス化ガス、高炉ガス、転炉ガス、石油コークスガス化ガス、バイオマス起源ガスのいずれか一つ又はこれらの組合せであることを特徴とする合成ガス製造方法。 In any one of Claims 1 to 8,
The raw material gas containing the hydrocarbon is any one of a coke oven gas, a coal gasification gas, a blast furnace gas, a converter gas, a petroleum coke gasification gas, a biomass origin gas, or a combination thereof. Syngas production method.
残留する低級炭化水素の濃度を0.5vol%以下、芳香族炭化水素の濃度を100ppm以下とすることを特徴とする合成ガス製造方法。 In any one of Claims 1 thru | or 9,
A synthesis gas production method characterized in that the concentration of residual lower hydrocarbon is 0.5 vol% or less and the concentration of aromatic hydrocarbon is 100 ppm or less.
原料ガスに水素を添加して水素濃度を70%以上とする水素添加工程と、
前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫工程と、
前記脱硫工程の前後のいずれかにおいて、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去工程と、
CO2、CO及び水素を生成する改質工程とを有することを特徴とする合成ガス製造方法。 A purification step for removing impurities in the raw material gas containing hydrocarbon as a main component;
A hydrogen addition step of adding hydrogen to the source gas to make the hydrogen concentration 70% or more;
A desulfurization step of desulfurizing a sulfur compound in the raw material gas;
Either before or after the desulfurization step, a lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removal step of removing residual low-concentration lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon;
And a reforming step for generating CO 2 , CO, and hydrogen.
前記原料ガス中に残留する低濃度の低級炭化水素を除去する低級炭化水素除去装置と、
前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫装置と、
残留する低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置のいずれか一方の装置と、
CO2、CO及び水素を生成する改質装置とを有することを特徴とする合成ガス製造システム。 A purification device for removing impurities in the raw material gas containing hydrocarbon as a main component;
A lower hydrocarbon removing apparatus for removing low-concentration lower hydrocarbons remaining in the raw material gas;
A desulfurization apparatus for desulfurizing a sulfur compound in the raw material gas;
Either one of the lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removing device for removing the remaining lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon;
A synthesis gas production system comprising a reformer that produces CO 2 , CO, and hydrogen.
前記低級炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、又は凝縮除去のいずれか又はこれらの組合せにより行われると共に、
前記低級炭化水素及び芳香族炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、凝縮除去、又はプレリフォーミング除去のいずれか又はこれらの組合せにより行われることを特徴とする合成ガス製造方システム。 In claim 12,
The removal of the lower hydrocarbon is performed by any one or a combination of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, or condensation removal,
Synthesis gas characterized in that the removal of the lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon is performed by any one or a combination of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, condensation removal, and pre-reforming removal. Manufacturing system.
原料ガスに水素を添加して水素濃度を60%以上としてなることを特徴とする合成ガス製造システム。 In claim 12 or 13,
A synthesis gas production system, wherein hydrogen is added to a raw material gas so that a hydrogen concentration is 60% or more.
前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫装置と、
前記脱硫装置の前後のいずれかに設けられ、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を吸収除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置と、
CO2、CO及び水素を生成する改質装置とを有することを特徴とする合成ガス製造システム。 A purification device for removing impurities in the raw material gas containing hydrocarbon as a main component;
A desulfurization apparatus for desulfurizing a sulfur compound in the raw material gas;
A lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removal device that is provided either before or after the desulfurization device and absorbs and removes residual low-concentration lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons;
A synthesis gas production system comprising a reformer that produces CO 2 , CO, and hydrogen.
原料ガスに水素を添加して水素濃度を60%以上とする水素添加装置と、
前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫装置と、
前記脱硫工程の前後のいずれかに設けられ、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置と、
CO2、CO及び水素を生成する改質装置とを有することを特徴とする合成ガス製造システム。 A purification device for removing impurities in the raw material gas containing hydrocarbon as a main component;
A hydrogenation device for adding hydrogen to the source gas to make the hydrogen concentration 60% or more;
A desulfurization apparatus for desulfurizing a sulfur compound in the raw material gas;
A lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removing device that is provided either before or after the desulfurization step and removes residual low-concentration lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon;
A synthesis gas production system comprising a reformer that produces CO 2 , CO, and hydrogen.
低級炭化水素及び芳香族炭化水素の除去が、水素添加・分解触媒除去、吸収除去、吸着除去、凝縮除去又はプレリフォーミング除去のいずれか一方又はこれらの組合せにより行われてなることを特徴とする合成ガス製造システム。 In claim 15 or 16,
A synthesis characterized in that the removal of lower hydrocarbons and aromatic hydrocarbons is carried out by one of hydrogenation / cracking catalyst removal, absorption removal, adsorption removal, condensation removal or pre-reforming removal, or a combination thereof. Gas production system.
残留する低級炭化水素の濃度を1.5vol%以下、芳香族炭化水素の濃度を300ppm以下とすることを特徴とする合成ガス製造システム。 In any one of Claims 12 thru | or 17,
A synthesis gas production system characterized in that the concentration of residual lower hydrocarbon is 1.5 vol% or less and the concentration of aromatic hydrocarbon is 300 ppm or less.
前記原料ガス中の水素濃度が30%以上であることを特徴とする合成ガス製造システム。 In any one of claims 12 to 18,
A synthesis gas production system, wherein a hydrogen concentration in the raw material gas is 30% or more.
前記炭化水素を含有する原料ガスが、コークス炉ガス、石炭ガス化ガス、高炉ガス、転炉ガス、石油コークスガス化ガス、バイオマス起源ガスのいずれか一つ又はこれらの組合せであることを特徴とする合成ガス製造システム。 In any one of claims 12 to 19,
The raw material gas containing the hydrocarbon is any one of a coke oven gas, a coal gasification gas, a blast furnace gas, a converter gas, a petroleum coke gasification gas, a biomass origin gas, or a combination thereof. Syngas production system.
残留する低級炭化水素の濃度を0.5vol%以下、芳香族炭化水素の濃度を100ppm以下とすることを特徴とする合成ガス製造システム。 In any one of claims 12 to 20,
A synthesis gas production system characterized in that the concentration of residual lower hydrocarbon is 0.5 vol% or less and the concentration of aromatic hydrocarbon is 100 ppm or less.
原料ガスに水素を添加して水素濃度を70%以上とする水素添加装置と、
前記原料ガス中の硫黄化合物の脱硫を行なう脱硫装置と、
前記脱硫工程の前後のいずれかに設けられ、残留する低濃度の低級炭化水素及び芳香族炭化水素を除去する低級炭化水素及び芳香族炭化水素除去装置と、
CO2、CO及び水素を生成する改質装置とを有することを特徴とする合成ガス製造システム。 A purification device for removing impurities in the raw material gas containing hydrocarbon as a main component;
A hydrogen adding device for adding hydrogen to the source gas to make the hydrogen concentration 70% or more;
A desulfurization apparatus for desulfurizing a sulfur compound in the raw material gas;
A lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon removing device that is provided either before or after the desulfurization step and removes residual low-concentration lower hydrocarbon and aromatic hydrocarbon;
A synthesis gas production system comprising a reformer that produces CO 2 , CO, and hydrogen.
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