JP2015030653A - Energy utilization system, and energy utilization method - Google Patents

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修 池田
Osamu Ikeda
修 池田
智彦 白崎
Tomohiko Shirasaki
智彦 白崎
佳巳 岡田
Yoshimi Okada
佳巳 岡田
今川健一
Kenichi Imagawa
健一 今川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To recycle carbon dioxide from a plurality of plants, and enhance energy utilization efficiency in the plurality of plants complementarily using carbon dioxide generated in the plurality of plants, and hydrogen based on an organic chemical hydride method.SOLUTION: An energy utilization system 1 includes: a carbon dioxide storage apparatus 12 for storing carbon dioxide generated from a plurality of plants 2-5; a dehydrogenation reaction apparatus 32 for generating hydrogen from an organic hydride by dehydrogenation reaction; and a reverse shift reaction apparatus 41 for obtaining a mixed gas of hydrogen and carbon dioxide by reverse shift reaction using the hydrogen from the dehydrogenation reaction apparatus 32 and the carbon dioxide from the carbon dioxide storage apparatus 12. The system is so configured that the dehydrogenation reaction apparatus uses heat generated from at least one plant of the plurality of plants in the dehydrogenation reaction, and the mixed gas is introduced to at least one plant of the plurality of plants.

Description

本発明は、複数のプラントにおいて電力や熱などのエネルギーを相補的に利用するエネルギー利用システムおよびエネルギー利用方法に関する。   The present invention relates to an energy utilization system and an energy utilization method that complementarily use energy such as electric power and heat in a plurality of plants.

近年、トルエンなどの芳香族化合物を水素化し、水素化芳香族化合物（有機ハイドライド）の状態で水素の貯蔵や輸送を行う有機ケミカルハイドライド法が開発されている。この手法によれば、水素は、生産地において水素化芳香族化合物に転換され、水素化芳香族化合物の形態で輸送される。そして、都市等の水素使用地に隣接したプラントや水素ステーション等において、水素化芳香族化合物の脱水素反応により水素と芳香族化合物とが生成される。脱水素反応によって生じた芳香族化合物は、再び水素生産地に輸送され、水添反応に利用される。   In recent years, an organic chemical hydride method has been developed in which an aromatic compound such as toluene is hydrogenated and hydrogen is stored and transported in the state of a hydrogenated aromatic compound (organic hydride). According to this approach, hydrogen is converted to hydrogenated aromatic compounds at the production site and transported in the form of hydrogenated aromatic compounds. And hydrogen and an aromatic compound are produced | generated by the dehydrogenation reaction of a hydrogenated aromatic compound in the plant, hydrogen station, etc. which adjoin a hydrogen use place, such as a city. The aromatic compound produced by the dehydrogenation reaction is transported again to the hydrogen production site and used for the hydrogenation reaction.

一方、上記プラントなどで発生する電力や熱などのエネルギーは、需要と供給とのバランスを考慮して有効利用を図ることが望まれている。エネルギーの有効利用を目的としたシステムとして、例えば、複数の発電所で発生したエネルギー（電気エネルギーや、蒸気、高温水、中温水、冷水及び冷媒等の熱エネルギー）を輸送可能な形態に変換して貯蔵するエネルギー変換貯蔵設備と、貯蔵されたエネルギーを需要側に配送する配送設備とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。   On the other hand, it is desired that energy such as electric power and heat generated in the above-described plant be effectively used in consideration of a balance between supply and demand. As a system aiming at effective use of energy, for example, it converts energy generated in multiple power plants (electric energy, heat energy such as steam, high-temperature water, medium-temperature water, cold water, and refrigerant) into a transportable form. There is known an energy conversion storage facility that stores energy and a distribution facility that distributes the stored energy to the demand side (see Patent Document 1).

特開平４−７６２０３号公報JP-A-4-76203

ところで、近年、石油精製、石油化学、鉄鋼、セメント、化学、電力及びガスなどのプラントが集合するコンビナート（工業地域または工業施設の集合体）では、エネルギーの効率化などにより地域全体の効率向上をめざすいわゆるスマートコンビナートの構築が試みられている。スマートコンビナートでは、各プラントから発生する炭酸ガスの排出抑制および再資源化や、各プラントで発生する電力や熱などのエネルギーについて相互に補い合うことにより有効利用を図ることが望まれている。   By the way, in recent years, in the complex (industrial area or aggregate of industrial facilities) where plants such as petroleum refining, petrochemical, steel, cement, chemical, electric power and gas gather, the efficiency of the whole area has been improved by improving energy efficiency. Attempts have been made to build a so-called smart complex. In the smart complex, it is desired to effectively use carbon dioxide gas generated from each plant by suppressing and recycling carbon dioxide and mutually supplementing energy such as electric power and heat generated in each plant.

しかしながら、上記特許文献１に記載のエネルギー利用システムでは、余剰エネルギーである電気エネルギーや熱エネルギーを変換して貯蔵や運搬を可能とするものの、炭酸ガスの排出抑制や再資源化については特段の考慮はなされていなかった。   However, in the energy utilization system described in the above-mentioned Patent Document 1, it is possible to store and transport by converting electric energy and thermal energy that are surplus energy. However, special consideration is given to the suppression and recycling of carbon dioxide gas. Was not done.

本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、複数のプラントにおいて発生する炭酸ガスと、有機ケミカルハイドライド法に基づく水素とを用いて、それら複数のプラントからの炭酸ガスを再資源化すると共に、複数のプラントにおけるエネルギーの利用効率を向上させるエネルギー利用システムおよびエネルギー利用方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been devised in view of such problems of the prior art, and uses carbon dioxide gas generated in a plurality of plants and hydrogen based on an organic chemical hydride method. The main object of the present invention is to provide an energy utilization system and an energy utilization method for recycling carbon dioxide gas and improving the efficiency of energy utilization in a plurality of plants.

本発明の第１の側面では、複数のプラントから発生するエネルギーを当該複数のプラント（２〜５）において相補的に利用するエネルギー利用システム（１）であって、前記複数のプラントから発生する炭酸ガスを貯蔵する貯蔵装置（１２）と、脱水素反応によって、有機ハイドライドから水素を生成する脱水素反応装置（３２）と、逆シフト反応によって、前記水素および前記炭酸ガスから水素および一酸化炭素の混合ガスを取得する逆シフト反応装置（４１）とを備え、前記脱水素反応装置は、前記脱水素反応において前記複数のプラントの少なくとも１つから発生する熱を使用し、前記混合ガスは、前記複数のプラントの少なくとも１つに対して導入されることを特徴とする。   In the first aspect of the present invention, there is provided an energy utilization system (1) that complementarily uses energy generated from a plurality of plants in the plurality of plants (2 to 5), and carbonic acid generated from the plurality of plants. A storage device (12) for storing gas, a dehydrogenation reaction device (32) for generating hydrogen from organic hydride by dehydrogenation reaction, and a hydrogen and carbon monoxide from the hydrogen and carbon dioxide gas by reverse shift reaction A reverse shift reactor (41) for obtaining a mixed gas, wherein the dehydrogenation reactor uses heat generated from at least one of the plurality of plants in the dehydrogenation reaction, and the mixed gas includes the It is introduced to at least one of a plurality of plants.

この第１の側面によるエネルギー利用システムでは、複数のプラントにおいて発生する炭酸ガスと、プラントから発生する熱を利用して有機ケミカルハイドライドから生成された（有機ケミカルハイドライド法に基づく）水素とを用いて、プラントで利用可能な（燃料や原料となり得る）一酸化炭素および水素の混合ガス（合成ガス）を取得することにより、それら複数のプラントからの炭酸ガスを再資源化すると共に、複数のプラントにおけるエネルギーの利用効率を向上させることが可能となる。   In the energy utilization system according to the first aspect, carbon dioxide gas generated in a plurality of plants and hydrogen (based on an organic chemical hydride method) generated from an organic chemical hydride using heat generated from the plants are used. , By acquiring a mixed gas (syngas) of carbon monoxide and hydrogen (which can be used as fuel and feedstock) that can be used in the plant, to recycle the carbon dioxide gas from these multiple plants, Energy utilization efficiency can be improved.

本発明の第２の側面では、上記第１の側面に関し、メタネーション反応によって、前記脱水素反応装置からの水素と、前記貯蔵装置からの炭酸ガスとを用いてメタンを生成するメタネーション反応装置（４２）を更に備えたことを特徴とする。   The second aspect of the present invention relates to the first aspect, wherein the methanation reaction apparatus generates methane by using methanation reaction using hydrogen from the dehydrogenation reaction apparatus and carbon dioxide gas from the storage apparatus. (42) is further provided.

この第２の側面によるエネルギー利用システムでは、有機ケミカルハイドライドから生成された水素と、複数のプラントから発生する炭酸ガスからメタンを生成するため、複数のプラントでの炭酸ガスを再資源化することができる。また、メタネーション反応装置から生成されたメタンをプラント（例えば、発電プラント）の燃料の一部として使用することにより、燃料として使用される化石燃料の量を低減することができるという利点もある。   In the energy utilization system according to the second aspect, since methane is generated from hydrogen generated from organic chemical hydride and carbon dioxide generated from a plurality of plants, carbon dioxide in a plurality of plants can be recycled. it can. Moreover, there is also an advantage that the amount of fossil fuel used as fuel can be reduced by using methane produced from the methanation reactor as part of the fuel of a plant (for example, a power plant).

本発明の第３の側面では、上記第１または第２の側面に関し、水素化反応によって、前記脱水素反応装置において前記水素と共に生成された有機物に水素を付加する水素化装置（３４）を更に備えたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is further provided a hydrogenation device (34) for adding hydrogen to an organic substance generated together with the hydrogen in the dehydrogenation reaction device by a hydrogenation reaction, with respect to the first or second aspect. It is characterized by having.

この第３の側面によるエネルギー利用システムでは、脱水素反応によって生成された有機物を水素キャリアとして利用することにより、脱水素反応装置で使用する有機ハイドライドをより安定的に確保することができる。   In the energy utilization system according to the third aspect, the organic hydride used in the dehydrogenation reaction apparatus can be more stably secured by using the organic substance generated by the dehydrogenation reaction as a hydrogen carrier.

本発明の第４の側面では、上記第１から第３の側面のいずれかに関し、前記複数のプラントは、石油化学プラント（２）、製鉄プラント（３）、発電プラント（４）及びごみ焼却プラント（５）のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。   The fourth aspect of the present invention relates to any one of the first to third aspects, wherein the plurality of plants are a petrochemical plant (2), an iron manufacturing plant (3), a power plant (4), and a waste incineration plant. It includes at least one of (5).

この第４の側面によるエネルギー利用システムでは、炭酸ガスの発生量が比較的多い石油化学プラント、製鉄プラント、発電プラントまたはごみ焼却プラントにおいて、炭酸ガスを再資源化すると共に、エネルギーの利用効率を向上させることが可能となる。   In the energy utilization system according to the fourth aspect, the carbon dioxide gas is recycled and the energy utilization efficiency is improved in a petrochemical plant, an iron manufacturing plant, a power plant or a waste incineration plant where the amount of carbon dioxide gas is relatively large. It becomes possible to make it.

本発明の第５の側面では、複数のプラントから発生するエネルギーを当該複数のプラントにおいて相補的に利用するエネルギー利用方法であって、脱水素反応によって、有機ハイドライドから水素を生成する脱水素工程と、前記水素および前記複数のプラントから発生した炭酸ガスを用いて、水素および一酸化炭素の混合ガスを生成する混合ガス生成工程と、前記混合ガスを前記複数のプラントの少なくとも１つに対して導入する混合ガス導入工程とを有することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an energy utilization method in which energy generated from a plurality of plants is used complementarily in the plurality of plants, wherein a dehydrogenation step of generating hydrogen from an organic hydride by a dehydrogenation reaction; A mixed gas generating step of generating a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide using the hydrogen and carbon dioxide generated from the plurality of plants, and introducing the mixed gas into at least one of the plurality of plants And a mixed gas introducing step.

この第５の側面によるエネルギー利用方法では、複数のプラントにおいて発生する炭酸ガスと、プラントから発生する熱を利用して有機ケミカルハイドライドから生成された水素とを用いて、プラントで利用可能な一酸化炭素および水素の混合ガスを取得することにより、それら複数のプラントからの炭酸ガスを再資源化すると共に、複数のプラントにおけるエネルギーの利用効率を向上させることが可能となる。   In the energy utilization method according to the fifth aspect, carbon dioxide generated in a plurality of plants and hydrogen generated from an organic chemical hydride using heat generated from the plants are used for monoxide that can be used in the plant. By acquiring the mixed gas of carbon and hydrogen, it is possible to recycle the carbon dioxide gas from the plurality of plants and improve the energy use efficiency in the plurality of plants.

このように本発明によれば、複数のプラントにおいて発生する炭酸ガスと、有機ケミカルハイドライド法に基づく水素とを用いて、複数のプラントからの炭酸ガスを再資源化すると共に、複数のプラントにおけるエネルギーの利用効率を向上させることが可能となる。   As described above, according to the present invention, carbon dioxide generated from a plurality of plants and hydrogen based on an organic chemical hydride method are used to recycle carbon dioxide from the plurality of plants, and energy in the plurality of plants. It is possible to improve the use efficiency of the.

本発明に係るエネルギー利用システムの概略構成を示すブロック図The block diagram which shows schematic structure of the energy utilization system which concerns on this invention 図１中の水素供給設備の詳細構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the hydrogen supply equipment in FIG. 図１中のＣＯ２再資源化設備の詳細構成を示すブロック図Figure block diagram showing a detailed configuration of the CO 2 recycling facilities in 1

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明に係るエネルギー利用システムの概略構成を示すブロック図である。エネルギー利用システム１は、コンビナートを構成する複数のプラントを備え、これらプラントは電力や熱などのエネルギーを相補的に利用可能である。本実施形態では、複数のプラントとして、石油化学製品を生産するための設備からなる石油化学プラント２と、鉄鋼製品を生産するための設備からなる製鉄プラント３と、電力を発生させるための設備からなる発電プラント４と、廃棄物（可燃ごみ等）を焼却するための設備からなるごみ焼却プラント５が設けられている。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an energy utilization system according to the present invention. The energy utilization system 1 includes a plurality of plants constituting a complex, and these plants can use energy such as electric power and heat in a complementary manner. In the present embodiment, as a plurality of plants, a petrochemical plant 2 composed of facilities for producing petrochemical products, an iron manufacturing plant 3 composed of facilities for producing steel products, and a facility for generating electric power. A power plant 4 and a waste incineration plant 5 comprising facilities for incineration of waste (combustible waste etc.) are provided.

また、エネルギー利用システム１は、プラント２〜４に対して水素を供給する水素供給設備１１と、プラント２〜５から発生する炭酸ガスを貯蔵する炭酸ガス（ＣＯ２）貯蔵装置１２と、この貯蔵された炭酸ガスをプラント２〜５において使用可能な燃料（ガス燃料、可燃ガス）や原料として再資源化する炭酸ガス（ＣＯ２）再資源化設備（以下「再資源化設備」という。）１３とを備えている。 The energy utilization system 1 includes a hydrogen supply facility 11 that supplies hydrogen to the plants 2 to 4, a carbon dioxide (CO 2 ) storage device 12 that stores carbon dioxide generated from the plants 2 to 5, and the storage Carbon dioxide (CO 2 ) recycling facility (hereinafter referred to as “recycling facility”) 13 for recycling the carbon dioxide gas used as fuel (gas fuel, combustible gas) or raw material that can be used in the plants 2 to 5. And.

各プラント２〜５間には、それらプラント２〜５で発生したエネルギー（ここでは、電力、熱）および炭酸ガスや、水素供給設備１１からの水素を相補的に利用可能とするための複数の輸送・伝送設備が設けられている。ここでは、輸送・伝送設備は、水素（または水素を主成分とするガス）を輸送する水素輸送ライン２１と、蒸気を介して熱を輸送するための熱輸送ライン２２と、炭酸ガス（または炭酸ガスを主成分とするガス）を輸送するための炭酸ガス輸送ライン２３と、炭酸ガスが再資源化された燃料（ガス燃料または可燃ガス）または原料を輸送するための第１および第２再生資源輸送ライン２４、２５と、電力を伝送するための電力伝送ライン２６とから構成されている。輸送ライン２１〜２４は、ガスなどの流体を輸送可能とするための管路、弁及びポンプ等を備えた周知の構成を有しており、また、電力伝送ライン２６は、電力の伝送を可能とするためのケーブル（送電線）及び変圧器等を備えた周知の構成を有している。   Between each of the plants 2 to 5, a plurality of energy (here, electric power, heat) and carbon dioxide gas generated in the plants 2 to 5 and a plurality of hydrogen for making hydrogen from the hydrogen supply equipment 11 available complementarily can be used. Transportation and transmission facilities are provided. Here, the transport / transmission facility includes a hydrogen transport line 21 for transporting hydrogen (or a gas containing hydrogen as a main component), a heat transport line 22 for transporting heat via steam, and carbon dioxide gas (or carbon dioxide). Carbon dioxide transport line 23 for transporting gas), and first and second regenerated resources for transporting fuel (gas fuel or combustible gas) in which carbon dioxide gas is recycled or raw materials. It is comprised from the transport lines 24 and 25 and the electric power transmission line 26 for transmitting electric power. The transport lines 21 to 24 have a well-known configuration including pipes, valves, pumps, and the like for transporting fluids such as gas, and the power transmission line 26 can transmit power. For example, a known configuration including a cable (power transmission line) and a transformer is provided.

なお、エネルギー利用システム１の各構成要素間における各ライン２１〜２６のラインの接続関係は、ここに示すものに限らず、各プラント２〜５におけるエネルギー等の輸送（伝送）の必要性に応じて適宜変更することが可能である。   In addition, the connection relation of each line 21-26 between each component of the energy utilization system 1 is not restricted to what is shown here, According to the necessity of transport (transmission) of energy etc. in each plant 2-5. Can be changed as appropriate.

石油化学プラント２は、原料（石油）や製品（石油化学製品）を貯蔵する貯蔵タンク、原料から化学反応によって製品を生成する各種反応器、原料を加熱するための加熱炉、及び所定の物質（基礎製品、中間製品、最終製品等）を分離・抽出するための蒸留塔などの周知の設備（図示せず）を備えている。石油化学プラント２では、反応器等における生成物としての石油（炭化水素）由来の炭酸ガスや、加熱炉や分解炉等の燃焼排ガスとしての炭酸ガスなどが排出される。   The petrochemical plant 2 includes a storage tank for storing raw materials (petroleum) and products (petrochemical products), various reactors for producing products from raw materials by chemical reaction, a heating furnace for heating the raw materials, and predetermined substances ( Well-known equipment (not shown) such as a distillation tower for separating / extracting basic products, intermediate products, final products, etc.) is provided. In the petrochemical plant 2, carbon dioxide gas derived from petroleum (hydrocarbon) as a product in a reactor or the like, carbon dioxide gas as combustion exhaust gas from a heating furnace, a cracking furnace, or the like is discharged.

石油化学プラント２から排出された炭酸ガスは、周知の手法により分離・回収された後に、炭酸ガス輸送ライン２３を介して炭酸ガス貯蔵装置１２に送られ、そこで図示しない貯蔵タンクに貯蔵される。また、石油化学プラント２に対し、水素供給設備１１から水素輸送ライン２１を介して供給された水素や、再資源化設備１３から第１再生資源輸送ライン２４を介して供給された水素および一酸化炭素は、石油化学プラント２の反応器等において化学原料（例えば、メタノールや酢酸等の原料）等として使用される。   The carbon dioxide gas discharged from the petrochemical plant 2 is separated and collected by a well-known method, and then sent to the carbon dioxide storage device 12 through the carbon dioxide transport line 23, where it is stored in a storage tank (not shown). Further, hydrogen supplied to the petrochemical plant 2 via the hydrogen transport line 21 from the hydrogen supply facility 11, hydrogen supplied from the recycling facility 13 via the first recycled resource transport line 24, and monoxide Carbon is used as a chemical raw material (for example, a raw material such as methanol or acetic acid) in the reactor of the petrochemical plant 2 or the like.

製鉄プラント３は、石炭の高温乾留によりコークスを生成するコークス炉、鉄鉱石（酸化鉄）をコークス等の還元材で還元することにより銑鉄を生成する高炉、精錬により銑鉄（溶銑）から炭素等の不純物を除去して溶鋼を生成する転炉、溶鋼から鋼片（スラブ）を生成する鋳造機、熱間または冷間圧延により鋼片から板材等の製造を行う圧延設備などの周知の設備を備えている。コークス炉から発生するコークス炉ガスや、高炉から発生する高炉ガス、転炉から発生する転炉ガスには、炭酸ガスが含まれている。   The iron making plant 3 includes a coke oven that generates coke by high-temperature carbonization of coal, a blast furnace that generates pig iron by reducing iron ore (iron oxide) with a reducing material such as coke, etc. Well-known equipment such as a converter that removes impurities to produce molten steel, a casting machine that produces steel slabs from molten steel, and rolling equipment that manufactures plate materials from steel slabs by hot or cold rolling ing. Carbon dioxide is contained in coke oven gas generated from the coke oven, blast furnace gas generated from the blast furnace, and converter gas generated from the converter.

製鉄プラント３から排出された炭酸ガスは、石油化学プラント２の場合と同様に、分離・回収された後に、炭酸ガス輸送ライン２３を介して炭酸ガス貯蔵装置１２に送られる。また、製鉄プラント３に対し、水素供給設備１１から水素輸送ライン２１を介して供給された水素や、再資源化設備１３から第１再生資源輸送ライン２４を介して供給された水素および一酸化炭素は、高炉における還元剤（還元ガス）として使用され、或いは、コークス炉ガス、高炉ガスおよび転炉ガス等に含まれるガス燃料（可燃ガス）成分と混合されて、製鉄プラント３における加熱炉等の燃料として使用される。また、製鉄プラント３では、製鉄プロセスから発生する排熱がボイラ等により蒸気として回収され、この蒸気は熱輸送ライン２２を介して水素供給設備１１に送られる。   Similarly to the petrochemical plant 2, the carbon dioxide gas discharged from the steel manufacturing plant 3 is separated and collected, and then sent to the carbon dioxide storage device 12 via the carbon dioxide transport line 23. Further, hydrogen supplied from the hydrogen supply facility 11 via the hydrogen transport line 21 to the steel plant 3, and hydrogen and carbon monoxide supplied from the recycling facility 13 via the first recycled resource transport line 24. Is used as a reducing agent (reducing gas) in a blast furnace or mixed with a gas fuel (combustible gas) component contained in coke oven gas, blast furnace gas, converter gas, etc. Used as fuel. Further, in the steel manufacturing plant 3, exhaust heat generated from the iron manufacturing process is recovered as steam by a boiler or the like, and this steam is sent to the hydrogen supply facility 11 via the heat transport line 22.

発電プラント４は、燃料として水素およびＬＮＧの混合ガスを用いるガスタービン発電機を備えている。ガスタービン発電機は、圧縮機、燃焼機、タービン及び発電機等を備える周知の構成を有している。ガスタービン発電機の排ガス中の炭酸ガスは、石油化学プラント２の場合と同様に、分離・回収された後に、炭酸ガス輸送ライン２３を介して炭酸ガス貯蔵装置１２に送られる。また、発電プラント４に対し、水素供給設備１１から水素輸送ライン２１を介して供給された水素や、再資源化設備１３から第２再生資源輸送ライン２５を介して供給された水素およびメタンは、ガスタービン発電機の燃料として使用される。   The power plant 4 includes a gas turbine generator that uses a mixed gas of hydrogen and LNG as fuel. The gas turbine generator has a known configuration including a compressor, a combustor, a turbine, a generator, and the like. The carbon dioxide gas in the exhaust gas of the gas turbine generator is separated and collected as in the petrochemical plant 2 and then sent to the carbon dioxide storage device 12 via the carbon dioxide transport line 23. In addition, hydrogen supplied to the power plant 4 from the hydrogen supply facility 11 via the hydrogen transport line 21 and hydrogen and methane supplied from the recycling facility 13 via the second recycled resource transport line 25 are: Used as fuel for gas turbine generators.

発電プラント４において発生した電力は、電力伝送ライン２６を介して石油化学プラント２、製鉄プラント３、ごみ焼却プラント５及び水素供給設備１１等に対して送電可能である。一方、他のプラント２、３、５において余剰ガス等によって発電された電力は、電力伝送ライン２６を介して発電プラント４等に伝送可能である。また、発電プラント４では、燃焼排ガスの熱がボイラ等により蒸気として回収され、この蒸気は熱輸送ライン２２を介して水素供給設備１１に送られる。   Electric power generated in the power plant 4 can be transmitted to the petrochemical plant 2, the iron making plant 3, the waste incineration plant 5, the hydrogen supply facility 11, and the like via the power transmission line 26. On the other hand, the electric power generated by surplus gas or the like in the other plants 2, 3, 5 can be transmitted to the power plant 4 or the like via the power transmission line 26. Further, in the power plant 4, the heat of the combustion exhaust gas is recovered as steam by a boiler or the like, and this steam is sent to the hydrogen supply facility 11 via the heat transport line 22.

なお、ガスタービンとしては、水素（または水素を主成分とするガス）を燃料とする水素専焼方式またはＬＮＧを燃料とするＬＮＧ専焼方式のガスタービンを採用してもよい。また、発電プラント４としては、火力発電に限らず、風力発電、太陽光発電及び地熱発電などの他の発電方式を採用してもよい。上述の発電プラント４に対する水素やメタンの供給は、発電プラント４における燃料の種類や発電方式に応じて適宜変更可能である。   In addition, as a gas turbine, you may employ | adopt the gas turbine of the hydrogen exclusive combustion system which uses hydrogen (or gas which has hydrogen as a main component) as a fuel, or the LNG exclusive combustion system which uses LNG as a fuel. The power plant 4 is not limited to thermal power generation, and other power generation methods such as wind power generation, solar power generation, and geothermal power generation may be employed. The supply of hydrogen and methane to the above-described power plant 4 can be appropriately changed according to the type of fuel and the power generation method in the power plant 4.

ごみ焼却プラント５では、廃棄物（可燃ごみ等）を連続的に焼却する周知のストーカー式の焼却炉を備えている。焼却炉の排ガス中の炭酸ガスは、石油化学プラント２の場合と同様に、分離・回収された後に、炭酸ガス輸送ライン２３を介して炭酸ガス貯蔵装置１２に送られる。また、焼却炉の燃焼で発生した熱（燃焼排ガスの熱等）は、ボイラ等により蒸気として回収され、この蒸気は熱輸送ライン２２を介して水素供給設備１１に送られる。   The waste incineration plant 5 includes a well-known stalker-type incinerator that continuously incinerates waste (combustible waste or the like). The carbon dioxide gas in the exhaust gas from the incinerator is separated and collected as in the case of the petrochemical plant 2, and then sent to the carbon dioxide storage device 12 through the carbon dioxide transport line 23. In addition, heat generated by combustion in the incinerator (heat of combustion exhaust gas, etc.) is recovered as steam by a boiler or the like, and this steam is sent to the hydrogen supply facility 11 via the heat transport line 22.

図２は図１中の水素供給設備１１の詳細構成を示すブロック図である。水素供給設備１１は、メチルシクロヘキサン（Ｃ７Ｈ１４：以下「ＭＣＨ」という。）を貯蔵するＭＣＨ貯蔵装置３１と、脱水素反応によって、ＭＣＨから水素を生成する脱水素反応装置３２と、水の電気分解により水素を生成する水電解装置３３と、トルエンに水素を付加する水素化装置３４とを主として備える。 FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the hydrogen supply equipment 11 in FIG. The hydrogen supply facility 11 includes an MCH storage device 31 that stores methylcyclohexane (C 7 H 14 : hereinafter referred to as “MCH”), a dehydrogenation reaction device 32 that generates hydrogen from MCH by a dehydrogenation reaction, water, It mainly includes a water electrolysis device 33 that generates hydrogen by electrolysis and a hydrogenation device 34 that adds hydrogen to toluene.

ＭＣＨ貯蔵装置３１は、常温・常圧の状態でＭＣＨを貯蔵する貯蔵タンク等を有している。貯蔵されるＭＣＨは、後述する水素化装置３４のみならず、遠隔に設けられた水素化装置からタンカーやパイプライン等を介して適宜供給可能である。   The MCH storage device 31 has a storage tank or the like that stores MCH at normal temperature and normal pressure. The stored MCH can be appropriately supplied not only from the hydrogenator 34 described later but also from a remotely installed hydrogenator via a tanker, a pipeline, or the like.

脱水素反応装置３２では、触媒存在下における脱水素反応によってＭＣＨ（有機ハイドライド）から水素とトルエンとを生成する（脱水素工程）。このＭＣＨの脱水素反応は、吸熱反応であり、この反応熱は、熱輸送ライン２２を介して水素供給設備１１に送られる蒸気の熱が使用される。   In the dehydrogenation reactor 32, hydrogen and toluene are produced from MCH (organic hydride) by a dehydrogenation reaction in the presence of a catalyst (dehydrogenation step). The MCH dehydrogenation reaction is an endothermic reaction, and the heat of the steam sent to the hydrogen supply equipment 11 via the heat transport line 22 is used as the reaction heat.

脱水素反応装置３２の構成は、限定されるものではないが、シェルアンドチューブ型の反応器を適用することができる。脱水素反応装置３２は、筒状のシェルと、シェル内を延在する複数のチューブとを有する。各チューブの内部空間は、シェルの内部空間に対して隔離されている。各チューブの内側には、脱水素反応を促進する脱水素触媒が充填されている。脱水素触媒は、例えば、多孔性γ − アルミナ担体に、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム及びルテニウムから選ばれた少なくとも１つの触媒金属を担持させたものであってよい。脱水素反応装置３２の各チューブには液体であるＭＣＨが供給され、触媒に接触しながら流れる。シェルには、熱輸送ライン２２からの高温の蒸気が供給され、チューブとの間で熱交換が行われ、触媒及びメチルシクロヘキサンが加熱される。   The configuration of the dehydrogenation reactor 32 is not limited, but a shell and tube reactor can be applied. The dehydrogenation reaction apparatus 32 has a cylindrical shell and a plurality of tubes extending in the shell. The internal space of each tube is isolated from the internal space of the shell. Each tube is filled with a dehydrogenation catalyst that promotes the dehydrogenation reaction. The dehydrogenation catalyst may be, for example, a porous γ-alumina support on which at least one catalyst metal selected from platinum, palladium, rhodium, iridium and ruthenium is supported. MCH, which is a liquid, is supplied to each tube of the dehydrogenation reactor 32 and flows while contacting the catalyst. High-temperature steam from the heat transport line 22 is supplied to the shell, heat exchange is performed with the tube, and the catalyst and methylcyclohexane are heated.

脱水素反応装置３２において生成された水素は気体であり、トルエンは液体であるため、水素とトルエンとは互いに分離され、脱水素反応装置３２から独立して排出される。生成されたトルエンは、水素キャリアとして回収され、再利用することができる。このトルエンの少なくとも一部は、図示しない管路を介して水素化装置３４に供給される。   Since the hydrogen produced in the dehydrogenation reactor 32 is a gas and toluene is a liquid, hydrogen and toluene are separated from each other and discharged independently from the dehydrogenation reactor 32. The produced toluene is recovered as a hydrogen carrier and can be reused. At least a part of this toluene is supplied to the hydrogenation device 34 via a pipe line (not shown).

水電解装置３３は、電力伝送ライン２６を介して供給された電力を使用して水の電気分解を行う。この電気分解には、他のプラント２〜５での需要を超えた余剰電力が用いられる。水電解装置３３で生成された水素は、水素化装置３４に供給される。   The water electrolysis device 33 performs electrolysis of water using the power supplied through the power transmission line 26. In this electrolysis, surplus electric power exceeding the demand in other plants 2 to 5 is used. Hydrogen generated by the water electrolysis device 33 is supplied to the hydrogenation device 34.

水素化装置３４では、以下の化学反応式（１）に基づく水素化反応により水素をトルエン（Ｃ７Ｈ８）に化学的に付加する。これにより、トルエンは、有機ハイドライドであるＭＣＨに転換される。

Figure 2015030653
In the hydrogenation apparatus 34, hydrogen is chemically added to toluene (C 7 H 8 ) by a hydrogenation reaction based on the following chemical reaction formula (1). Thereby, toluene is converted into MCH which is an organic hydride.
Figure 2015030653

なお、水素キャリアとして機能する有機物は、特にトルエンに限定されるものではなく、例えば、ベンゼン、キシレン等の単環式芳香族化合物や、ナフタレン、テトラリン、メチルナフタレン等の２環式芳香族化合物や、アントラセン等の３環式芳香族化合物を単独、或いは２種以上の混合物として用いることができる。   The organic substance that functions as a hydrogen carrier is not particularly limited to toluene, and examples thereof include monocyclic aromatic compounds such as benzene and xylene, bicyclic aromatic compounds such as naphthalene, tetralin, and methylnaphthalene. A tricyclic aromatic compound such as anthracene can be used alone or as a mixture of two or more.

また、有機ハイドライドは、上記有機物を水素化したものであり、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の単環式水素化芳香族化合物や、テトラリン、デカリン、メチルデカリン等の２環式水素化芳香族化合物や、テトラデカヒドロアントラセン等の３環式水素化芳香族化合物等の単独、或いは２種以上の混合物となる。有機ハイドライドとしては、貯蔵や輸送の便宜を考慮して、常温、常圧で安定な液体として取り扱うことができるものを選択するとよい。   The organic hydride is obtained by hydrogenating the above organic substance, and a monocyclic hydrogenated aromatic compound such as cyclohexane or methylcyclohexane, a bicyclic hydrogenated aromatic compound such as tetralin, decalin, or methyldecalin, A tricyclic hydrogenated aromatic compound such as tetradecahydroanthracene alone or a mixture of two or more thereof. As the organic hydride, a material that can be handled as a stable liquid at normal temperature and normal pressure may be selected in consideration of convenience of storage and transportation.

水素供給設備１１における水素化装置３４におけるトルエンの水素化、ＭＣＨ貯蔵装置３１におけるＭＣＨの貯蔵、及び脱水素反応装置３２におけるＭＣＨからの水素の生成方法については、有機ケミカルハイドライド法に基づき行われる。   Hydrogenation of toluene in the hydrogenation device 34 in the hydrogen supply facility 11, storage of MCH in the MCH storage device 31, and generation of hydrogen from MCH in the dehydrogenation reaction device 32 are performed based on the organic chemical hydride method.

有機ケミカルハイドライド法の詳細については、例えば、岡田 佳巳 他, 有機ケミカルハイドライド法脱水素触媒の開発(Development of dehydrogenation catalyst for organic chemical hydride method), 触媒, 2004, 46(6), p510-512, ISSN 05598958.、岡田 佳巳 他, 有機ケミカルハイドライド法脱水素触媒の開発と水素エネルギー・チェーン構想(Dehydrogenation catalyst development for organic chemical hydride method and hydrogen energy chain vision), 触媒, 2009, 51(6), p496-498, ISSN 05598958.、岡田 佳巳 他, 水素エネルギーの大量長距離貯蔵輸送技術の確立を目指した有機ケミカルハイドライド法脱水素触媒の開発, 化学工学, 2010, 74(9), p468-470, ISSN 03759253.、岡田 佳巳 他, 水素貯蔵・輸送における有機ケミカルハイドライド法脱水素触媒の開発 （新春特集 GSCシンポジウム2005）, ファインケミカル, 2006, 35(1), p5-13, ISSN 09136150.を参照することができる。   For details on the organic chemical hydride method, see, for example, Yoshitsugu Okada et al., Development of dehydrogenation catalyst for organic chemical hydride method, Catalyst, 2004, 46 (6), p510-512, ISSN. 05598958, Yoshida Okada et al., Development of organic chemical hydride dehydrogenation catalyst and hydrogen energy chain vision, Catalyst, 2009, 51 (6), p496-498 , ISSN 05598958., Yoshida Okada et al., Development of organic chemical hydride dehydrogenation catalyst aiming at establishment of large-scale long-distance storage and transport technology of hydrogen energy, Chemical Engineering, 2010, 74 (9), p468-470, ISSN 03759253. Yoshida Okada et al., Development of organic chemical hydride dehydrogenation catalyst for hydrogen storage and transport (New Year Special GSC Symposium 2005), Fine Chemicals, 2006, 35 (1), p5-13, I Reference can be made to SSN 09136150.

図３は図１中の再資源化設備１３の詳細構成を示すブロック図である。再資源化設備１３は、逆シフト反応によって、水素および炭酸ガスから一酸化炭素を生成することにより、当該一酸化炭素および未反応の水素を含む合成ガスを取得する逆シフト反応装置４１と、メタネーション反応によって、水素、及び炭酸ガスからメタンを生成するメタネーション反応装置４２とを主として備える。   FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the recycling facility 13 in FIG. The recycling facility 13 includes a reverse shift reaction device 41 that obtains synthesis gas containing carbon monoxide and unreacted hydrogen by generating carbon monoxide from hydrogen and carbon dioxide gas by a reverse shift reaction, It mainly includes a methanation reactor 42 that generates methane from hydrogen and carbon dioxide gas by a nation reaction.

逆シフト反応装置４１は、水素供給設備１１から水素輸送ライン２１を介して供給される水素と、炭酸ガス貯蔵装置１２から供給される炭酸ガスとを用いた逆シフト反応により一酸化炭素および水を生成する。この反応は、触媒の存在下において行われ、以下の反応式（２）に基づく。

Figure 2015030653
The reverse shift reaction device 41 converts carbon monoxide and water by a reverse shift reaction using hydrogen supplied from the hydrogen supply facility 11 via the hydrogen transport line 21 and carbon dioxide supplied from the carbon dioxide storage device 12. Generate. This reaction is performed in the presence of a catalyst and is based on the following reaction formula (2).
Figure 2015030653

この反応は、高温であるほど一酸化炭素が生成する側（右側）に平衡が偏るため、高温下で反応を行うと有利である。逆シフト反応装置４１では、一酸化炭素および未反応の水素の混合ガス（合成ガス）が取得され（混合ガス生成工程）、この混合ガスの少なくとも一部は、第１再生資源輸送ライン２４を介して石油化学プラント２および製鉄プラント３に送られる（混合ガス導入工程）。また、逆シフト反応装置４１で生成された一酸化炭素と、未反応の水素及び炭酸ガスは、メタネーション反応装置４２に供給される。逆シフト反応によって生成した水は、一酸化炭素、炭酸ガス、水素から分離され、逆シフト反応装置４１の外部に排出される。   In this reaction, the equilibrium is biased toward the side (right side) where carbon monoxide is generated at a higher temperature, and therefore it is advantageous to perform the reaction at a higher temperature. In the reverse shift reaction device 41, a mixed gas (syngas) of carbon monoxide and unreacted hydrogen is obtained (mixed gas generation step), and at least a part of this mixed gas passes through the first recycled resource transport line 24. To the petrochemical plant 2 and the steel making plant 3 (mixed gas introduction process). In addition, carbon monoxide generated in the reverse shift reaction device 41 and unreacted hydrogen and carbon dioxide gas are supplied to the methanation reaction device 42. Water generated by the reverse shift reaction is separated from carbon monoxide, carbon dioxide gas, and hydrogen, and discharged to the outside of the reverse shift reaction device 41.

メタネーション反応装置４２は、水素供給設備１１から供給される水素と、炭酸ガス貯蔵装置１２から供給される炭酸ガス（すなわち、複数のプラント２〜５から発生する炭酸ガス）と原料とし、触媒の存在下においてメタネーション反応によってメタンを生成する。また、メタネーション反応装置４２は、逆シフト反応装置４１から供給される水素、一酸化炭素及び炭酸ガスをメタネーション反応の原料として用いることができる。メタネーション反応は、以下の反応式（３）、（４）に基づく。

Figure 2015030653
Figure 2015030653
 The methanation reactor 42 uses hydrogen supplied from the hydrogen supply facility 11, carbon dioxide supplied from the carbon dioxide storage device 12 (that is, carbon dioxide generated from a plurality of plants 2 to 5), and a raw material as a catalyst. Methane is produced by methanation reaction in the presence. The methanation reactor 42 can use hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide supplied from the reverse shift reactor 41 as raw materials for the methanation reaction. The methanation reaction is based on the following reaction formulas (3) and (4).
Figure 2015030653
Figure 2015030653

反応式（２）及び（３）は、左側から右側に進む方向が、発熱反応であると共に、モル数が減少するため、低温、高圧であるほど右側に進み易くなる。この反応は、平衡反応であり、生成物にはメタン、水素及び炭酸ガスが含まれる。   In the reaction formulas (2) and (3), the direction from the left side to the right side is an exothermic reaction, and the number of moles is decreased. This reaction is an equilibrium reaction and the products include methane, hydrogen and carbon dioxide.

メタネーション反応装置４２で生成されたメタンおよび水素は、第２再生資源輸送ライン２５を介して発電プラント４に供給される。メタネーション反応によって生成された水は、メタン、水素、及び炭酸ガスから分離され、メタネーション反応装置４２の外部に排出される。なお、再資源化設備１３におけるメタネーション反応装置４２を省略し、逆シフト反応装置４１のみを用いてもよい。その場合、発電プラント４には逆シフト反応装置４１から水素が供給される。   Methane and hydrogen produced in the methanation reactor 42 are supplied to the power plant 4 via the second recycled resource transport line 25. Water generated by the methanation reaction is separated from methane, hydrogen, and carbon dioxide gas, and discharged to the outside of the methanation reaction device 42. Note that the methanation reaction device 42 in the recycling facility 13 may be omitted, and only the reverse shift reaction device 41 may be used. In that case, hydrogen is supplied to the power plant 4 from the reverse shift reactor 41.

このようなエネルギー利用システム１では、複数のプラントで発生した炭酸ガスは、再資源化設備１３によって一酸化炭素やメタン等の燃料（ガス燃料、可燃ガス）や原料に転換された後、再び複数のプラントの少なくとも１つに導入（すなわち、循環）される。つまり、複数のプラント２〜５において発生する炭酸ガスと、有機ケミカルハイドライド法に基づく水素とを用いて、プラント２〜５で利用可能な再生資源を取得することにより、炭酸ガスを再資源化すると共に、エネルギーの利用効率を向上させることができる。また、メタネーション反応装置４２から生成されたメタンをプラント（ここでは、発電プラント４）の燃料の一部として使用することにより、燃料として使用される化石燃料の量を低減することができるという利点もある。   In such an energy utilization system 1, the carbon dioxide gas generated in a plurality of plants is converted into a fuel (gas fuel, combustible gas) such as carbon monoxide or methane or a raw material by the recycling facility 13, and then a plurality of carbon dioxide is again produced. Are introduced (ie, circulated) into at least one of the plants. That is, by using carbon dioxide generated in a plurality of plants 2 to 5 and hydrogen based on the organic chemical hydride method, carbon dioxide gas is recycled by acquiring recyclable resources that can be used in the plants 2 to 5. At the same time, the energy use efficiency can be improved. Further, by using the methane produced from the methanation reactor 42 as a part of the fuel of the plant (here, the power plant 4), it is possible to reduce the amount of fossil fuel used as the fuel. There is also.

以上、本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。本発明によるエネルギー利用システムを構成するプラントは、上述の実施形態に示したものに限らず、例えば、石油精製プラント、セメント製造プラント、化学プラント、及びガスプラントなどの他のプラントであってもよい。なお、上記実施形態に示した本発明に係るエネルギー利用システムおよびエネルギー利用方法の各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on specific embodiment, these embodiment is an illustration to the last, Comprising: This invention is not limited by these embodiment. The plant constituting the energy utilization system according to the present invention is not limited to that shown in the above-described embodiment, and may be other plants such as an oil refinery plant, a cement manufacturing plant, a chemical plant, and a gas plant, for example. . Note that the components of the energy utilization system and the energy utilization method according to the present invention described in the above embodiments are not necessarily all necessary, and can be appropriately selected as long as they do not depart from the scope of the present invention. is there.

１ エネルギー利用システム
２ 石油化学プラント
３ 製鉄プラント
４ 発電プラント
５ ごみ焼却プラント
１１ 水素供給設備
１２ 炭酸ガス貯蔵装置
１３ 再資源化設備
２１ 水素輸送ライン
２２ 熱輸送ライン
２３ 炭酸ガス輸送ライン
２４ 第１再生資源輸送ライン
２５ 第２再生資源輸送ライン
２６ 電力伝送ライン
３１ ＭＣＨ貯蔵装置
３２ 脱水素反応装置
３３ 水電解装置
３４ 水素化装置
４１ 逆シフト反応装置
４２ メタネーション反応装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Energy utilization system 2 Petrochemical plant 3 Steel manufacturing plant 4 Power generation plant 5 Waste incineration plant 11 Hydrogen supply equipment 12 Carbon dioxide storage device 13 Recycling equipment 21 Hydrogen transportation line 22 Heat transportation line 23 Carbon dioxide transportation line 24 First regeneration resource Transport line 25 Second recycled resource transport line 26 Power transmission line 31 MCH storage device 32 Dehydrogenation reaction device 33 Water electrolysis device 34 Hydrogenation device 41 Reverse shift reaction device 42 Methanation reaction device

Claims (5)

複数のプラントから発生するエネルギーを当該複数のプラントにおいて相補的に利用するエネルギー利用システムであって、
前記複数のプラントから発生する炭酸ガスを貯蔵する貯蔵装置と、
脱水素反応によって、有機ハイドライドから水素を生成する脱水素反応装置と、
逆シフト反応によって、前記水素および前記炭酸ガスから水素および一酸化炭素の混合ガスを取得する逆シフト反応装置と
を備え、
前記脱水素反応装置は、前記脱水素反応において前記複数のプラントの少なくとも１つから発生する熱を使用し、
前記混合ガスは、前記複数のプラントの少なくとも１つに対して導入されることを特徴とするエネルギー利用システム。 An energy utilization system that complementarily uses energy generated from a plurality of plants in the plurality of plants,
A storage device for storing carbon dioxide gas generated from the plurality of plants;
A dehydrogenation reactor that generates hydrogen from organic hydride by a dehydrogenation reaction;
A reverse shift reaction device for obtaining a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide from the hydrogen and the carbon dioxide gas by a reverse shift reaction,
The dehydrogenation reactor uses heat generated from at least one of the plurality of plants in the dehydrogenation reaction,
The mixed gas is introduced into at least one of the plurality of plants. メタネーション反応によって、前記脱水素反応装置からの水素と、前記貯蔵装置からの炭酸ガスとを用いてメタンを生成するメタネーション反応装置を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー利用システム。   The energy according to claim 1, further comprising a methanation reactor that generates methane using hydrogen from the dehydrogenation reactor and carbon dioxide gas from the storage device by methanation reaction. Usage system. 水素化反応によって、前記脱水素反応装置において前記水素と共に生成された有機物に水素を付加する水素化装置を更に備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエネルギー利用システム。   The energy utilization system according to claim 1 or 2, further comprising a hydrogenation device for adding hydrogen to an organic substance generated together with the hydrogen in the dehydrogenation reaction device by a hydrogenation reaction. 前記複数のプラントは、石油化学プラント、製鉄プラント、発電プラント及びごみ焼却プラントのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエネルギー利用システム。   The energy utilization system according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of plants includes at least one of a petrochemical plant, an iron manufacturing plant, a power generation plant, and a waste incineration plant. 複数のプラントから発生するエネルギーを当該複数のプラントにおいて相補的に利用するエネルギー利用方法であって、
脱水素反応によって、有機ハイドライドから水素を生成する脱水素工程と、
前記水素および前記複数のプラントから発生した炭酸ガスを用いて、水素および一酸化炭素の混合ガスを生成する混合ガス生成工程と、
前記混合ガスを前記複数のプラントの少なくとも１つに対して導入する混合ガス導入工程と
を有することを特徴とするエネルギー利用方法。 An energy utilization method for complementary use of energy generated from a plurality of plants in the plurality of plants,
A dehydrogenation step of generating hydrogen from organic hydride by a dehydrogenation reaction;
A mixed gas generating step of generating a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide using the hydrogen and carbon dioxide generated from the plurality of plants;
And a mixed gas introducing step of introducing the mixed gas into at least one of the plurality of plants.
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