JP2011153245A - メタンを主成分とするガスの処理方法および処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】メタンを主成分とすると共に酸素を不純物として含有する処理対象ガスに水素を添加する。しかる後に、前記処理対象ガスにおける酸素と添加された水素とを触媒を用いて反応させることで、前記処理対象ガスの酸素含有率を低減する。
【選択図】図1
Description
本発明は以下の知見に基づくものである。
通常、メタンなどの可燃性ガスを主成分とするガスは燃焼用途に用いられることから、酸素が混入していても何ら問題がない。そのため従来は、メタンを主成分とするガスにおける酸素は何ら考慮されず、酸素含有率の低減を試みた技術も存在しなかった。また、仮に酸素含有率の低減を試みたとしても、メタンは可燃性ガスであるから、通常は酸素とメタンとを触媒を用いて反応させることを考える。
しかし、メタンと酸素の触媒を用いた反応は約380℃以上でないと十分に起こらないため、ガスを加熱するのに多大なエネルギーが必要となる。
これに対し本発明によれば、メタンを主成分とする処理対象ガスに含有される酸素と添加された水素とを触媒を用いて反応させることで酸素含有率を低減できる。酸素と水素との触媒を用いた反応は常温でも開始できることから、酸素をメタンと反応させる場合に比べてガス加熱のためのエネルギーを低減できる。しかも、処理対象ガスに添加された水素は多少残留しても燃焼用途において問題となることはない。
前記処理対象ガスは、高圧水吸収により不純物を除去されたバイオガスを含むのが好ましい。これにより、高圧水吸収により不純物を除去されたバイオガスや、そのバイオガスと混合された都市ガス等における酸素含有率を本発明により低減することができる。
本発明装置によれば本発明方法を実施できる。
水素添加後の処理対象ガスにおける水素モル濃度を酸素モル濃度の2. 2倍以上にすることで、添加水素と含有する全ての酸素との反応を図ることができる。なお、水素モル濃度が酸素モル濃度の10倍を超えると、過剰な水素により処理対象ガスの単位体積あたりの熱量が下がり過ぎるため、水素添加後の処理対象ガスにおける水素モル濃度を酸素モル濃度の10倍以下にするのが好ましい。また、処理対象ガスの酸素含有率が0.01モル%未満である場合、燃料電池の改質触媒等に対する酸素の影響は小さくなることから酸素含有率を低減しなくてもよい。酸素含有率が2モル%を超える場合、その2モル%分の酸素が水素と反応することにより処理対象ガスの温度が400℃程度になり、酸素とメタンとが反応を開始する。そのため、酸素含有率が2モル%を超える場合は含有する全ての酸素を添加水素と反応させる必要はない。よって、水素添加後の処理対象ガスにおける水素モル濃度を酸素モル濃度の2. 2倍以上にするのは、処理対象ガスにおける低減前の酸素含有率が0.01モル%以上で2モル%以下の場合であるのが好ましい。
これにより、一酸化炭素が触媒機能を阻害するのを防止して酸素を水素と反応させることができる。
処理対象ガスの組成は、メタン97モル%、窒素1モル%、酸素0. 5モル%、炭酸ガス1. 5モル%であり、流量は標準状態で50m3 /Hにした。
処理対象ガスは加熱器1により60℃に加熱し、水素添加用流路3を介して供給される水素と混合させた。その水素の流量は標準状態で0. 7m3 /Hにした。
反応器2は、呼び口径150A、高さ800mmの管状とした。反応器2の入口から100mmの部分までガス分散用アルミナボールを充填し、残りの部分にアルミナに担持した白金触媒を充填した。
反応器2から流出した処理対象ガスの温度は130℃であった。反応器2から流出した処理対象ガスを冷却器4により冷却して水分飽和状態とし、組成を測定したところ、メタン97. 1モル%、窒素1モル%、酸素10モルppm以下、炭酸ガス1. 5モル%、水素0. 4モル%であった。
処理対象ガスの組成は、メタン97モル%、窒素1モル%、酸素0. 2モル%、炭酸ガス1. 8モル%であり、流量は標準状態で40m3 /Hにした。
処理対象ガスは加熱器1により60℃に加熱し、水素添加用流路3を介して供給される水素と混合させた。その水素の流量は標準状態で0. 2m3 /Hにした。
反応器2は、呼び口径150A、高さ1000mmの管状とした。反応器2の入口から100mmの部分までガス分散用アルミナボールを充填し、残りの部分にアルミナに担持した酸化クロム(Cr2 O3 )触媒を充填した。
反応器2から流出した処理対象ガスの温度は100℃であった。反応器2から流出した処理対象ガスを冷却器4により冷却して水分飽和状態とし、組成を測定したところ、メタン97. 1モル%、窒素1モル%、酸素10モルppm以下、炭酸ガス1. 8モル%、水素0. 1モル%であった。
処理対象ガスの組成は、メタン95モル%、窒素2.5モル%、酸素2. 2モル%、炭酸ガス0. 3モル%であり、流量は標準状態で40m3 /Hにした。
処理対象ガスは加熱器1により60℃に加熱し、水素添加用流路3を介して供給される水素と混合させた。水素の流量は標準状態で1. 6m3 /Hにした。
反応器2は、呼び口径150A、高さ800mmの管状とした。反応器2の入口から100mmの部分までガス分散用アルミナボールを充填し、残りの部分にアルミナに担持した白金触媒を充填した。
反応器2から流出した処理対象ガスを冷却器4により冷却して水分飽和状態とし、組成を測定したところ、メタン97モル%、窒素2.6モル%、炭酸ガス0. 4モル%であった。
Claims (5)
- メタンを主成分とすると共に酸素を不純物として含有する処理対象ガスに水素を添加し、
しかる後に、前記処理対象ガスにおける酸素と添加された水素とを触媒を用いて反応させることで、前記処理対象ガスの酸素含有率を低減することを特徴とするメタンを主成分とするガスの処理方法。 - 前記処理対象ガスへの水素の添加量を、その添加後の前記処理対象ガスにおける水素モル濃度が酸素モル濃度の2. 2倍以上となるように設定する請求項1に記載のメタンを主成分とするガスの処理方法。
- 前記処理対象ガスにおける低減前の酸素含有率が2モル%を超える場合、前記処理対象ガスへの水素の添加量を、その添加後の前記処理対象ガスにおける水素モル濃度がその2モル%分の酸素のモル濃度の少なくとも2倍となるように設定する請求項1に記載のメタンを主成分とするガスの処理方法。
- 前記処理対象ガスが10モルppmを超える一酸化炭素を含有する場合、前記処理対象ガスを150℃以上に予熱した後に酸素と水素を反応させる請求項1〜3の中の何れか1項に記載のメタンを主成分とするガスからの酸素の除去方法。
- メタンを主成分とすると共に酸素を不純物として含有するガスを処理する装置であって、
前記処理対象ガスが導入される反応器と、
前記反応器に導入される前記処理対象ガスに水素を導く水素添加用流路とを備え、
前記反応器内で前記処理対象ガスにおける酸素を添加された水素と反応させるための触媒が、前記反応器に充填され、
前記反応器内で前記処理対象ガスにおける酸素と添加された水素とが触媒を用いて反応することで、前記処理対象ガスの酸素含有率が低減されることを特徴とするメタンを主成分とするガスの処理装置。
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4934230B1 (ja) * | 2011-11-17 | 2012-05-16 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 都市ガス製造方法及び装置 |
JP4934231B1 (ja) * | 2011-11-17 | 2012-05-16 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 精製ガスの脱酸素装置における触媒の寿命を予測する寿命予測方法及びシステム |
CN102732349A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-10-17 | 中科合成油工程有限公司 | 一种生产液化天然气的方法 |
JP2012207145A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | メタンを主成分とするガスの処理方法 |
CN102839028A (zh) * | 2012-09-18 | 2012-12-26 | 新地能源工程技术有限公司 | 用于煤层气脱氧的节能方法 |
JP5181072B1 (ja) * | 2012-06-01 | 2013-04-10 | 株式会社神鋼環境ソリューション | バイオガスの脱酸素方法及び装置 |
JP2013095727A (ja) * | 2011-11-03 | 2013-05-20 | Toho Gas Co Ltd | バイオガスのメタン濃縮方法及びメタン濃縮装置 |
CN104119973A (zh) * | 2014-08-13 | 2014-10-29 | 新地能源工程技术有限公司 | 一种煤层气制天然气的方法 |
CN104629842A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-05-20 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种低浓度含氧煤层气的脱氧方法及设备 |
WO2018149709A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | Haldor Topsøe A/S | A method for the removal of oxygen from an industrial gas |
WO2018149710A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | Haldor Topsøe A/S | A method for the removal of oxygen from an industrial gas feed |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009014109A1 (ja) * | 2007-07-25 | 2009-01-29 | Osaka Gas Co., Ltd. | 可燃性ガス処理システム及び可燃性ガス処理方法 |
JP2009530435A (ja) * | 2006-03-16 | 2009-08-27 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | 酸素除去 |
JP2010235825A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 消化ガスの脱酸素方法及び装置 |
-
2010
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009530435A (ja) * | 2006-03-16 | 2009-08-27 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | 酸素除去 |
WO2009014109A1 (ja) * | 2007-07-25 | 2009-01-29 | Osaka Gas Co., Ltd. | 可燃性ガス処理システム及び可燃性ガス処理方法 |
JP2010235825A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 消化ガスの脱酸素方法及び装置 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012207145A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | メタンを主成分とするガスの処理方法 |
JP2013095727A (ja) * | 2011-11-03 | 2013-05-20 | Toho Gas Co Ltd | バイオガスのメタン濃縮方法及びメタン濃縮装置 |
JP4934231B1 (ja) * | 2011-11-17 | 2012-05-16 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 精製ガスの脱酸素装置における触媒の寿命を予測する寿命予測方法及びシステム |
JP4934230B1 (ja) * | 2011-11-17 | 2012-05-16 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 都市ガス製造方法及び装置 |
JP5181072B1 (ja) * | 2012-06-01 | 2013-04-10 | 株式会社神鋼環境ソリューション | バイオガスの脱酸素方法及び装置 |
CN102732349A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-10-17 | 中科合成油工程有限公司 | 一种生产液化天然气的方法 |
CN102839028A (zh) * | 2012-09-18 | 2012-12-26 | 新地能源工程技术有限公司 | 用于煤层气脱氧的节能方法 |
CN104119973A (zh) * | 2014-08-13 | 2014-10-29 | 新地能源工程技术有限公司 | 一种煤层气制天然气的方法 |
CN104629842A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-05-20 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种低浓度含氧煤层气的脱氧方法及设备 |
WO2018149709A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | Haldor Topsøe A/S | A method for the removal of oxygen from an industrial gas |
WO2018149710A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | Haldor Topsøe A/S | A method for the removal of oxygen from an industrial gas feed |
CN110225788A (zh) * | 2017-02-16 | 2019-09-10 | 托普索公司 | 一种从工业气体进料中去除氧气的方法 |
US10933372B2 (en) | 2017-02-16 | 2021-03-02 | Haldor Topsoe A/S | Method for the removal of oxygen from an industrial gas feed |
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