JP2015533827A5

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Publication number: JP2015533827A5
Application number: JP2015535660A
Authority: JP
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2033-09-06

Claims

メタン源からメタノールを製造する方法であって、
メタン源からの１当量のメタンと、大気（空気）からの酸素とを、完全燃焼をもたらすのに十分な条件の下で反応させて、二酸化炭素及び水の混合物を製造し、かつ前記方法においてその後に使用するための熱を生み出すこと；
前記燃焼により生成した前記二酸化炭素及び水と、前記メタン源からの３当量のメタンとを組み合わせて、３：１：２のモル比を有するメタン：二酸化炭素：水の混合物を製造すること；
メタン：二酸化炭素：水の前記混合物を用い、かつ前記完全燃焼から生じた前記熱を用いて、単一工程の双改質反応を行って、下記のようにして一酸化炭素及び水素のみを生成して：
３ＣＨ_４＋ＣＯ_２＋２Ｈ_２Ｏ→４ＣＯ＋８Ｈ_２
水素及び一酸化炭素の混合物をモル比２：１と２．１：１との間で有するメタガス（ｍｅｔｇａｓ）のみを製造すること；並びに
前記メタガスを、メタノールのみを生成するのに十分な条件の下で下記のようにして転化させること：
４ＣＯ＋８Ｈ_２→４ＣＨ_３ＯＨ
を含み、前記方法のための反応体が、前記メタン源からのメタン及び前記大気（空気）からの酸素のみである、
メタノール製造方法。
前記二酸化炭素及び水と組み合わせるための前記メタンを提供するために必要な前記メタン源が、天然（シェール）ガスから得られ、その結果、前記天然（シェール）ガス及び前記大気からの前記酸素のみを、燃焼のための反応体として使用し、そして前記方法を実施する、請求項１に記載の方法。
前記メタンを、前記天然（シェール）ガスの他の付随的な成分、例えば過剰なＣＯ_２、Ｈ_２Ｓ、及び他の不純物から分離して、燃焼のための前記メタンを提供すること、並びに
前記酸素を、前記方法における用途のために前記大気（空気）から分離すること
を更に含む、請求項２に記載の方法。
前記メタン源が、炭層メタン、メタンハイドレート、バイオガスから誘導されるメタン、又は任意の他のメタン源を含む、請求項１のメタノール製造方法。
１当量のメタンと、前記大気（空気）の前記酸素との燃焼の前記熱が、前記双改質反応を行うために必要な全てのエネルギーを提供する、請求項１に記載の方法。
前記双改質反応のための追加のプロセスエネルギーを、必要に応じて、１つ又は複数の代替的なエネルギー源又はグリーンエネルギー源から供給することを更に含む、請求項１に記載の方法。
燃焼が、石炭又は油を燃焼させる発電プラントで行われ、熱と、二酸化炭素及び水の前記混合物を蓄え、そして前記方法において用いる、請求項１に記載の方法。
前記メタンを、前記二酸化炭素及び水と組み合わせるために、前記発電プラントの排気に加えることを更に含む、請求項７に記載の方法。
前記双改質反応が、触媒上で、約８００℃と１１００℃との間の温度で、かつ５〜４０ｂａｒの圧力で実施され、前記触媒が、大きな表面積を有する適切な支持体上に堆積されている単一の金属触媒の形態、単一の金属酸化物触媒の形態、金属及び金属酸化物の混合触媒の形態で、Ｖ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｂｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｌａ若しくはＳｎ、又はこれらの酸化物を含有しており、前記支持体が、シリカ、アルミナ又はこれらの組合せを含有しており、かつ前記触媒が、水素下で熱的に活性化されている、請求項１に記載の方法。
前記メタノールの全部又は一部をジメチルエーテルへと脱水すること、及び前記脱水からの水を前記双改質反応に再利用することを更に含む、請求項１に記載の方法。
反応体としてのメタン源、及び大気からの酸素のみからメタノールのみを製造する方法であって、
メタン源からの１当量のメタンと、前記大気からの酸素とを、完全燃焼をもたらすのに十分な条件の下で反応させて、二酸化炭素及び水の混合物を製造し、かつ前記方法においてその後に使用するための熱を生み出すこと；
前記燃焼により製造した前記二酸化炭素及び水と、前記メタン源からの３当量のメタンとを組み合わせて、３：１：２のモル比を有するメタン：二酸化炭素：水の混合物を製造すること；
メタン：二酸化炭素：水の前記混合物を用い、かつ前記完全燃焼から生じた前記熱を用いて、単一工程の双改質反応を行って、下記のようにして一酸化炭素及び水素のみを製造して：
３ＣＨ_４＋ＣＯ_２＋２Ｈ_２Ｏ→４ＣＯ＋８Ｈ_２
水素及び一酸化炭素の混合物をモル比２：１と２．１：１との間で有するメタガスのみを製造すること；並びに
前記メタガスを、メタノールのみを生成するのに十分な条件の下で下記のように転化させること
４ＣＯ＋８Ｈ_２→４ＣＨ_３ＯＨ
を含み、前記方法のための反応体が、前記メタン源からの前記メタン及び前記大気からの前記酸素のみであり、かつ前記メタンの燃焼の前記熱が、前記双改質反応を行うために必要なエネルギーの大部分又は全部を提供する、
メタノール製造方法。
前記二酸化炭素及び水と組み合わせるための前記メタンを提供するために必要な前記メタン源が、天然（シェール）ガスから得られ、その結果、前記天然（シェール）ガス、及び前記大気からの酸素のみを、燃焼のための反応体として使用し、そして前記方法を実施する、請求項１１に記載の方法。
前記メタンを、前記天然（シェール）ガスの他の成分から分離及び精製して、燃焼のための前記メタンを提供すること、並びに
前記酸素を、前記方法における用途のために前記大気から分離すること
を更に含む、請求項１２に記載の方法。
前記メタン源が、炭層メタン、メタンハイドレート、バイオガスから誘導されるメタン、又はメタンを含有している任意の他の工業的な若しくは天然の源を含む、請求項１１に記載の方法。