JP2019107020A - 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 - Google Patents
有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019107020A JP2019107020A JP2019039036A JP2019039036A JP2019107020A JP 2019107020 A JP2019107020 A JP 2019107020A JP 2019039036 A JP2019039036 A JP 2019039036A JP 2019039036 A JP2019039036 A JP 2019039036A JP 2019107020 A JP2019107020 A JP 2019107020A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synthesis gas
- organic substance
- water content
- water
- synthesis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 172
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 172
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 151
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 18
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 135
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 14
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 13
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241000193403 Clostridium Species 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001409459 Morella Species 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000006241 metabolic reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004058 oil shale Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000001991 steam methane reforming Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
- C12M47/10—Separation or concentration of fermentation products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/02—Dust removal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/82—Gas withdrawal means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/002—Removal of contaminants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/04—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/08—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
- C10K1/10—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
- C10K1/101—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids with water only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/08—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
- C10K1/10—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
- C10K1/103—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkali- or earth-alkali- or NH4 salts or inorganic acids derived from sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
- C10L1/023—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for spark ignition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/12—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing fuels or solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M43/00—Combinations of bioreactors or fermenters with other apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
- C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
- C10J2300/1656—Conversion of synthesis gas to chemicals
- C10J2300/1659—Conversion of synthesis gas to chemicals to liquid hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
- C10J2300/1656—Conversion of synthesis gas to chemicals
- C10J2300/1665—Conversion of synthesis gas to chemicals to alcohols, e.g. methanol or ethanol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
- C10J2300/1681—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with biological plants, e.g. involving bacteria, algae, fungi
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1846—Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/04—Gasification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/08—Drying or removing water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/26—Composting, fermenting or anaerobic digestion fuel components or materials from which fuels are prepared
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/54—Specific separation steps for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
- C10L2290/547—Filtration for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
Abstract
【課題】合成ガスから有機物質を好適に製造し得る新規な装置を提供する。【解決手段】有機物質の製造装置１は、合成ガス生成炉１１と、有機物質合成部１６と、含水率上昇部１２と、含水率低下部１３とを備える。合成ガス生成炉１１は、炭素源を部分酸化させることにより一酸化炭素を含む合成ガスを生成させる。有機物質合成部１６は、合成ガスから有機物質を生成させる。含水率上昇部１２は、合成ガス生成炉１１と有機物質合成部１６との間に配されている。含水率上昇部１２は、合成ガスの含水率を上昇させる。含水率低下部１３は、含水率上昇部１２と有機物質合成部１６との間に配されている。含水率低下部１３は、合成ガスの含水率を低下させる。【選択図】図１
Description
本発明は、有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法に関する。
近年、例えば製鉄所からの排気ガス等から合成された一酸化炭素を含む合成ガスを微生物発酵させることによりエタノールなどの化学物質を製造する方法の実用化が検討されている（例えば特許文献１を参照）。
しかしながら、合成ガスから有機物質を製造する装置は、現在のところ、実用化に至っておらず、十分に検討されていないのが実情である。
本発明の主な目的は、合成ガスから有機物質を好適に製造し得る新規な装置を提供することにある。
本発明に係る有機物質の製造装置は、合成ガス生成炉と、有機物質合成部と、含水率上昇部と、含水率低下部とを備える。合成ガス生成炉は、炭素源を部分酸化させることにより一酸化炭素を含む合成ガスを生成させる。有機物質合成部は、合成ガスから有機物質を生成させる。含水率上昇部は、合成ガス生成炉と有機物質合成部との間に配されている。含水率上昇部は、合成ガスの含水率を上昇させる。含水率低下部は、含水率上昇部と有機物質合成部との間に配されている。含水率低下部は、合成ガスの含水率を低下させる。
本発明に係る有機物質の製造装置では、含水率上昇部が、合成ガスに水中を通過させるものであることが好ましい。
本発明に係る有機物質の製造装置では、含水率上昇部が、合成ガスの含水量が飽和水蒸気量に達するまで、合成ガスの含水率を上昇させるものであることが好ましい。
本発明に係る有機物質の製造装置では、合成ガス生成炉が、炭素源を含む廃棄物を部分酸化させることにより一酸化炭素を含む合成ガスを生成させるものであることが好ましい。
本発明に係る有機物質の製造装置では、含水率低下部と有機物質合成部との間に配されている、合成ガス中の固形分を除去するフィルターをさらに備えることが好ましい。
本発明に係る有機物質の製造装置では、含水率低下部が、冷媒を用いて合成ガスを冷却すること、または膜式ドライヤーを用いて露点低下することにより合成ガスの含水率を低下させるものであることが好ましい。その他、吸着材や吸水剤を用いて含水率低下部を構成してもよい。
本発明に係る有機物質の製造装置では、有機物質合成部が、発酵することにより合成ガスから有機物質を生成させる微生物を含むことが好ましい。
本発明に係る有機物質の製造装置は、合成ガス生成炉と有機物質合成部とを接続している配管をさらに備えていてもよい。含水率低下部は、配管のうち、最も温度が低くなる部分よりも上流側に配されており、合成ガスの含水量が配管の最も温度が低くなる部分の最低温度における飽和水蒸気量よりも低くなるように合成ガス中の水分を除去するものであることが好ましい。
本発明に係る有機物質の製造装置では、含水率低下部は、配管の最低温度よりも低い温度まで合成ガスを冷却するものであることがより好ましい。または、膜式ドライヤーによって配管の最低温度よりも低い露点となるよう含水率を低下させる。
本発明に係る有機物質の製造方法では、炭素源を部分酸化させることにより、一酸化炭素を含む合成ガスを生成させる合成ガス生成工程を行う。合成ガスの含水率を上昇させる含水率上昇工程を行う。含水率が上昇した合成ガスの含水率を低下させる。含水率が低下した合成ガスから有機物質を生成させる。
本発明に係る有機物質の製造方法では、含水率上昇工程において、合成ガスに水中を通過させることが好ましい。
本発明に係る有機物質の製造方法では、含水率上昇工程において、合成ガスの含水量は飽和水蒸気量とすることが好ましい。
本発明に係る有機物質の製造方法では、合成ガス生成炉と有機物質合成部とを接続している配管のうち、最も温度が低くなる部分よりも上流側において、合成ガスの含水量が配管の最も温度が低くなる部分の最低温度における飽和水蒸気量よりも低くなるように合成ガス中の水分を除去する含水率低下工程をさらに行ってもよい。
本発明に係る有機物質の製造方法では、含水率低下工程において、配管の最低温度よりも低い温度まで合成ガスを冷却することが好ましい。
本発明によれば、合成ガスから有機物質を好適に製造し得る新規な装置を提供することができる。
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
図１は、本実施形態に係る廃棄物からの有機物質の製造装置の模式図である。図１に示される製造装置１は、廃棄プラスチック、家庭ごみ、バイオマス等の炭素源を含む廃棄物から、有機物質を製造するための装置である。製造される有機物質は、含酸素有機物であってもよい。製造される有機物質は、例えば、アルコール、有機酸、脂肪酸、油脂、ケトン、バイオマス、糖等であってもよい。アルコール、有機酸、脂肪酸、油脂、ケトン、バイオマス、糖の具体例としては、例えば、エタノール、酢酸、ブタンジオール、アセトン、ブタノール等が挙げられる。
製造された有機物質の用途は、特に限定されない。製造された有機物質は、例えば、プラスチックや樹脂等の原料として用いることもできるし、燃料として用いることもできる。
製造装置１は、合成ガス生成炉１１と、含水率上昇部１２と、含水率低下部１３と、フィルター１４と、合成ガス精製機１５と、発酵器１６と、精製機１７とを備えている。合成ガス生成炉１１には、プラスチックや樹脂などの炭素源を含む有機物を含む廃棄物が供給される。合成ガス生成炉１１において廃棄物が部分酸化され一酸化炭素を含む合成ガスが生成する。通常、合成ガスは、一酸化炭素に加え、水素ガスや窒素ガス、二酸化炭素を含んでいる。
通常、廃棄物は、生ゴミ等を含む。このため、廃棄物は高い含水率を有する。このため、廃棄物の部分酸化により生成した合成ガスは、例えば製鉄所から排出される合成ガスと比較して、高い含水率を有している。
もっとも、本発明において、合成ガス生成炉が廃棄物を部分酸化することにより合成ガスを生成させるものである必要は必ずしもない。合成ガス生成炉は、例えば、石炭やコークスやオイルシェールを原料としたガス発生炉、天然ガス等を原料とした水蒸気メタン改質炉等であってもよい。
合成ガス生成炉１１において生成した合成ガスは、有機物質合成炉としての発酵器１６に供給される。発酵器１６は、微生物と培地とを含む。培地には、微生物増殖に必要な塩類、ビタミン、必須アミノ酸、必須金属イオンが含まれる。微生物は、発酵することにより合成ガスから有機物質を生成させる。このため、発酵器１６においては、微生物発酵により合成ガスから有機物質が製造される。合成ガスから有機物質を生成する微生物としては、カルボキシド栄養性細菌等が挙げられる。例えば、エタノール等のアルコールを生成させる場合に好適に用いられる微生物の具体例としては、例えば、クロストリジウム属、モーレラ属、バイロネラ属等が挙げられる。
なお、本実施形態では、有機物質合成部が発酵器により構成されている例について説明する。但し、本発明は、これに限定されない。有機物質合成部は、例えば、金属触媒等の触媒反応により合成ガスから有機物質を生成させるものであってもよい。
発酵器１６は、精製機１７に接続されている。発酵器１６における生成物は、精製機１７に移送される。通常、発酵器１６においては、製造しようとする有機物質に加え、他の有機物質も生成する。精製機１７は、発酵器１６における生成物を精製する。これにより、目的とする有機物質を得ることができる。
合成ガス生成炉１１と発酵器１６との間には、含水率上昇部１２と、含水率低下部１３と、フィルター１４とが、合成ガス生成炉１１側からこの順番で配されている。含水率上昇部１２と、含水率低下部１３と、フィルター１４とは、合成ガスにおける不純物濃度を低減する機能を有する。さらに、合成ガス精製機１５を設けることによって、発酵に阻害を与える不純物を除去することができる。
なお、合成ガスにおける不純物とは、微生物代謝反応または、金属触媒の触媒活性に悪影響を及ぼす物質であり、微生物や金属触媒の種類等にもより異なるが、芳香族化合物、飽和及び不飽和炭化水素が挙げられる。例えば、芳香族化合物については、ベンゼン、トルエン、キシレン等である。飽和・不飽和炭化水素については、Ｃ１以上の炭化水素が挙げられる。不飽和炭化水素については、Ｃ２以上の炭化水素が挙げられる。その他、硫化物や窒素化合物も挙げられる。例えば、硫化カルボニル、硫化水素、ＳОｘやＮОｘ等である。またシアン化合物や酸やアルカリも挙げられる。
フィルターに用いられる材質としては、ＨＥＰＡフィルター、活性炭フィルター、ゼオライトフィルター、不織布フィルター等が挙げられる。また、フィルターの構造としては、各種フィルターが組み合わせ加工されてなるフィルターであっても良い。また、酸化チタンなどの光触媒が加工されていてもよい。
含水率上昇部１２は、合成ガスの含水率を上昇させる。合成ガスの含水率を上昇させる方法は特に限定されない。例えば、合成ガスに水蒸気を供給したり、合成ガスに水を噴霧してもよい。本実施形態では、含水率上昇部１２において、合成ガスに、水中を通過させることにより合成ガスの含水率を上昇させる。含水率上昇部１２により、合成ガス中の水分が実質的に飽和水蒸気量に達する。
含水率上昇部１２は、含水率低下部１３に接続されている。含水率低下部１３は、合成ガスから水分を除去することにより、含水率上昇部１２によって含水率が高められた合成ガスの含水率を低下させる。含水率低下部１３は、合成ガスを冷却することにより結露させ、合成ガスの含水率を低下させるものであることが好ましい。合成ガスの冷却方法は特に限定されない。例えば、冷媒を用いて合成ガスを冷却してもよい。また、モレキュラーシーブ等の水分吸着剤を用いて合成ガス中の水分を除去してもよい。合成ガスを冷媒に接触させ、凝縮水をトラップすることにより水分を低減させてもよい。合成ガスの分圧を下げて水分を凝縮させて除去してもよいし、水分を透過する膜を用いた膜式ドライヤー等の膜分離装置を設け、その膜分離装置に合成ガスを通気させることにより水分を除去してもよい。冷却溶媒に接触させるための方法としては、例えば、熱伝導のよい金属配管を外気に晒して冷却する方法、冷媒循環装置をガスに接触させて冷却する方法などが挙げられる。含水率低下部１３は、膜式脱水するものであってもよい。
含水率低下部１３が合成ガスの含水率をゼロにするものである必要は必ずしもない。含水率低下部１３は、合成ガスの含水率を低減できるものであれば特に限定されない。
含水率低下部１３と発酵器１６との間には、フィルター１４が配されている。フィルター１４は、合成ガス中の固形分を除去する。フィルター１４は、合成ガス中の固形分の全てを除去するものであってもよいが、固形分の一部を除去するものであってもよい。すなわち、フィルター１４は、合成ガス中の固形分を完全に除去するものに限定されない。除去されなかったものは、合成ガス精製機１５において、さらに精製される。合成ガス中の固形分はタールや飛灰や煤などの成分をさす。また、フィルター１４において、活性炭フィルターが組み合わさってなるフィルターを用いれば、固形分除去以外に、含水率上昇部１２、含水率１３で除去できない物質をより精製することができる。
以上説明したように、有機物質の製造装置１では、まず、含水率上昇部１２において合成ガスの含水率が高められる。その後、含水率低下部１３において合成ガス中の水が除去され、合成ガスの含水率が低下する。このように、合成ガスの含水率を高めたうえで、合成ガス中の水分を除去する工程において、合成ガスに含まれる水溶性の不純物や、タール・すす等の固形物が水と共に合成ガスから取り除かれる。このため、不純物濃度の少ない合成ガスを発酵器１６に供給することができる。従って、不純物により微生物に悪影響が及ぶことが効果的に抑制される。例えば、微生物を用いずに触媒を用いた場合には、不純物により触媒に悪影響が及ぶことが効果的に抑制される。従って、有機物質の製造装置１によれば、有機物質を高効率に製造することができる。
また、フィルター１４の前に不純物の少なくとも一部が取り除かれるため、フィルター１４の目詰まりを抑制することができる。従って、フィルターの交換頻度が少なくなる。その結果、有機物質の製造効率が向上し、製造コストが低減される。
合成ガス中の不純物をより効果的に除去する観点からは、合成ガスの水蒸気量が飽和水蒸気量となるまで合成ガスの含水率を高めた後に、合成ガスの含水率を低減することが好ましい。そうすることにより、含水率の低下工程において合成ガスから取り除かれる水の量が多くなり、それに伴い、より多くの不純物を取り除くことができる。
また、合成ガス中の不純物をより効果的に除去する観点からは、合成ガスに水中を通過させることにより、合成ガスの含水率を高めることが好ましい。合成ガスが水中を通過する際に、水溶性の不純物が水に溶解することにより合成ガスから取り除かれ、また、合成ガス中の固形物の一部も水中に移動し、合成ガスから取り除かれるためである。
本実施形態の合成ガスに含まれる不純物を効率的に除去する技術は、どのような合成ガスを用いる場合にも好適である。なかでも、廃棄物から合成された合成ガスは、不純物を多く含み得るため、本実施形態の合成ガスに含まれる不純物を効率的に除去する技術は、廃棄物から合成された合成ガスを用いる場合に特に好適である。
なお、合成ガスの含水率を低減する方法は、特に限定されないが、冷媒を用いて合成ガスを冷却することにより合成ガスの含水率を低減する方法がより好ましく用いられる。固形分を含む合成ガスを好適に冷却できるためである。
ところで、本発明者らは、廃棄物から合成された合成ガスを用いて有機物質を実際に製造することを試みた。その実験中において、合成ガスの発酵器への供給が停止するという問題に予想外にも遭遇した。本発明者らが鋭意研究した結果、廃棄物から合成された合成ガスは、製鉄所等により合成された合成ガスとは異なり、高い含水率を有しているため、配管において、合成ガス中の水分が結露し、凍結、閉塞したため、合成ガスの発酵器への供給が停止したことが判明した。
そこで、製造装置１では、合成ガス生成炉１１と、有機物質合成部としての発酵器１６とを接続している配管１８に含水率低下部１３が配されている。含水率低下部１３は、配管１８のうち、最も温度が低くなる部分よりも上流側に配されている。含水率低下部１３は、合成ガスの含水量が、配管１８の最も温度が低くなる部分の最低温度における飽和水蒸気量よりも低くなるように合成ガス中の水分を除去する。具体的には、本実施形態では、含水率低下部１３は、配管１８の最低温度よりも低い温度まで合成ガスを冷却することにより、合成ガス中の水分を除去する。例えば、配管１８のうち、屋外に設置されている部分は、製造装置１が設置された場所の冬期の最低温度まで冷却され得る。従って、配管１８の最も温度が低くなる部分の最低温度とは、製造装置１が設置された場所の冬期の最低温度であり、過去１０年間に記録された冬期の最低温度であることがより好ましい。製造装置１では、含水率低下部１３が配されているため、配管１８が冬期に冷却された場合であっても、結露が生じることがなく、配管１８が凍結により閉塞されない。従って、発酵器１６に安定的に合成ガスが供給される。従って製造装置１を用いることにより、有機物質を安定的に製造し得る。
有機物質のより安定的な製造を可能にする観点からは、含水率低下部１３は、合成ガスの含水量が、配管１８の最も温度が低くなる部分の最低温度における飽和水蒸気量の相対湿度７０％よりも低くなるように合成ガス中の水分を除去するものであることが好ましく、相対湿度５０％よりも低くなるように合成ガス中の水分を除去するものであることがより好ましい。例えば、含水率低下部１３は、２０℃以下にまで合成ガスを冷却することにより合成ガスから水分を除去するものであることが好ましく、１０℃以下にまで合成ガスを冷却することにより合成ガスから水分を除去するものであることがより好ましい。但し、冷却温度を低くしすぎると、合成ガスの冷却に要するエネルギーが多くなりすぎ、有機物質の製造におけるエネルギー効率が低下する場合がある。従って、含水率低下部１３における合成ガスの冷却温度は、配管１８の最低温度よりも５℃程度低い温度以上であることが好ましい。具体的には、例えば、含水率低下部１３における合成ガスの冷却温度は、１５℃以上であることが好ましい。
発酵器１６における微生物の発酵は、発熱反応である。このため、発酵器１６を冷却しないと、発酵器１６内の温度が高くなりすぎ、微生物の発酵効率が低くなる虞がある。
例えば、発酵器１６の周囲にクーラントが流れる配管を配置することにより発酵器１６を冷却することも考えられる。しかしながら、この場合は、発酵器１６の中央部を十分に冷却することは困難である。例えば、発酵器１６の中央部を発酵に好適な温度にまで冷却すると、発酵器１６の外側部分の温度が発酵に好適な温度よりも低くなってしまう虞があり、発酵器１６全体の温度を発酵に好適な温度に保持することは困難である。
また、廃棄物は水分を多く含むため、合成ガスの含水率は高い。この含水率の高い合成ガスが発酵器１６に供給され、発酵器１６において合成ガスの温度が低下すると、合成ガス中において結露が生じる場合がある。結露は発熱反応であるため、発酵器１６内において結露が生じると発酵器１６の温度がさらに上昇する虞がある。
本実施形態では、合成ガス生成工程において生成された合成ガスの含水率を低下させた後に、その含水率が低下された合成ガスを発酵器１６に供給する。このため、発酵器１６内の水が蒸発して合成ガス中に取り込まれやすい。この水の蒸発は吸熱反応である。従って、発酵器１６内において水の蒸発が生じやすい本実施形態においては、水の蒸発に伴って発酵器１６が内部から好適に冷却される。従って、発酵器１６の冷却機構を別途設ける必要が必ずしもない。また、発酵器１６を内部から冷却することができるため、発酵器１６内の温度の均一性を高めることができる。このため、発酵器１６の全体を発酵に適した温度に保持し得る。従って、高い発酵効率を実現することができる。その結果、有機物質の製造効率を高めることができる。
発酵器１６内の温度の均一性をさらに高める観点からは、含水率が低下された合成ガスをバブリングにより発酵器１６の水中の微生物に供給することが好ましい。含水率が低下された合成ガスを発酵器１６の底面からバブリングさせることがより好ましい。そうすることにより、発酵器１６のより広域で水の蒸発を促進することができる。
また、発酵器１６をより効率的に冷却する観点からは、発酵器１６よりも低温の合成ガスを供給することが好ましく、発酵器１６における発酵温度設定値よりも１０℃低い温度の合成ガスを供給することがより好ましい。
ところで、例えば、高温で、含水量が高い合成ガスを発酵器１６に供給した場合、合成ガス中の水分が発酵器１６内において結露し、発酵器１６中の水が増大する虞がある。発酵器１６中の水が増大すると、発酵器１６における微生物の濃度が低下するため、発酵効率が低下する虞がある。
それに対して、本実施形態では、含水率が低下された合成ガスが発酵器１６に供給される。このため、発酵器１６における微生物の濃度低下、及びそれに伴う発酵効率の低下を抑制することができる。
廃棄物焼却炉から排出される合成ガスを原料ガスとし、この原料ガスを湿式スクラバー（協立製作所製）に通過させた。スクラバーでは、純水又は炭酸ナトリウムを用いた。なお、スクラバー通過後の合成ガス湿度は、湿度計（テクネ計測）によって測定した。
スクラバーを通過した合成ガスを、ミストセパレーター（ミウラ化学装置製）を通過させた後に、その一部を、サンプルガス除湿装置（アイ・エイ・シー株式会社製）に８ＮＬ／ｍｉｎの流量で流した。除湿設定値を、除湿装置に入る前の湿度を１００％とし、湿度５％、１５％、５０％、８０％となる様に除湿運転を行った。
除湿後の合成ガスを、集塵フィルター（フェレドンエアフィルタＰＨ―４００：日本バイリーン製）が備え付けられたフィルターホルダー（内径２０ｃｍ， 厚み５ｃｍ）を通過させた。これらの一連の実験を、約２週間連続稼働した後の各プロセスにおける各種データを測定した。測定したデータ項目を表１及び表２に示す。表２は、運転開始２週間後のフィルタの物性を示している。なお、表中、「Ｎ．Ｔ．」は、Ｎｏｔ Ｔｅｓｔ（分析せず）の略号である。
１：製造装置
１１：合成ガス生成炉
１２：含水率上昇部
１３：含水率低下部
１４：フィルター
１５：合成ガス精製機
１６：発酵器（有機物質合成部）
１７：精製機
１８：配管
１１：合成ガス生成炉
１２：含水率上昇部
１３：含水率低下部
１４：フィルター
１５：合成ガス精製機
１６：発酵器（有機物質合成部）
１７：精製機
１８：配管
Claims (14)
- 炭素源を部分酸化させることにより一酸化炭素を含む合成ガスを生成させる合成ガス生成炉と、
前記合成ガスから有機物質を生成させる有機物質合成部と、
前記合成ガス生成炉と前記有機物質合成部との間に配されており、前記合成ガスの含水率を上昇させる含水率上昇部と、
前記含水率上昇部と前記有機物質合成部との間に配されており、前記合成ガスの含水率を低下させる含水率低下部と、
を備える、有機物質の製造装置。 - 前記含水率上昇部は、前記合成ガスに水中を通過させる、請求項１に記載の有機物質の製造装置。
- 前記含水率上昇部は、前記合成ガスの含水量が飽和水蒸気量に達するまで、前記合成ガスの含水率を上昇させる、請求項１又は２に記載の有機物質の製造装置。
- 前記合成ガス生成炉は、炭素源を含む廃棄物を部分酸化させることにより一酸化炭素を含む合成ガスを生成させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機物質の製造装置。
- 前記含水率低下部と前記有機物質合成部との間に配されており、合成ガス中の固形分を除去するフィルターをさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機物質の製造装置。
- 前記含水率低下部は、冷媒を用いて前記合成ガスを冷却すること、または膜式脱水により前記合成ガスの含水率を低下させる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機物質の製造装置。
- 前記有機物質合成部は、発酵することにより合成ガスから有機物質を生成させる微生物を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機物質の製造装置。
- 前記合成ガス生成炉と前記有機物質合成部とを接続している配管をさらに備え、
前記含水率低下部は、前記配管のうち、最も温度が低くなる部分よりも上流側に配されており、前記合成ガスの含水量が前記配管の最も温度が低くなる部分の最低温度における飽和水蒸気量よりも低くなるように前記合成ガス中の水分を除去する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機物質の製造装置。 - 前記含水率低下部は、前記配管の最低温度よりも低い温度まで前記合成ガスを冷却する、請求項８に記載の有機物質の製造装置。
- 炭素源を部分酸化させることにより、一酸化炭素を含む合成ガスを生成させる合成ガス生成工程と、
前記合成ガスの含水率を上昇させる含水率上昇工程と、
前記含水率が上昇した合成ガスの含水率を低下させる工程と、
前記含水率が低下した合成ガスから有機物質を生成させる工程と、
を備える、有機物質の製造方法。 - 前記含水率上昇工程において、前記合成ガスに水中を通過させる、請求項１０に記載の有機物質の製造方法。
- 前記含水率上昇工程において、前記合成ガスの含水量を飽和水蒸気量とする、請求項１０又は１１に記載の有機物質の製造方法。
- 前記合成ガス生成炉と前記有機物質合成部とを接続している配管のうち、最も温度が低くなる部分よりも上流側において、前記合成ガスの含水量が前記配管の最も温度が低くなる部分の最低温度における飽和水蒸気量よりも低くなるように前記合成ガス中の水分を除去する含水率低下工程をさらに備える、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の有機物質の製造装置。
- 前記含水率低下工程において、前記配管の最低温度よりも低い温度まで前記合成ガスを冷却する、請求項１３に記載の有機物質の製造方法。
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013190617 | 2013-09-13 | ||
| JP2013190617 | 2013-09-13 | ||
| JP2014033868 | 2014-02-25 | ||
| JP2014033868 | 2014-02-25 | ||
| JP2014038384 | 2014-02-28 | ||
| JP2014038384 | 2014-02-28 | ||
| JP2014044443 | 2014-03-06 | ||
| JP2014044443 | 2014-03-06 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015536645A Division JP6523959B2 (ja) | 2013-09-13 | 2014-09-12 | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020148333A Division JP7129452B2 (ja) | 2013-09-13 | 2020-09-03 | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019107020A true JP2019107020A (ja) | 2019-07-04 |
| JP6761066B2 JP6761066B2 (ja) | 2020-09-23 |
Family
ID=52665807
Family Applications (4)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015536645A Active JP6523959B2 (ja) | 2013-09-13 | 2014-09-12 | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 |
| JP2019039036A Active JP6761066B2 (ja) | 2013-09-13 | 2019-03-04 | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 |
| JP2020148333A Active JP7129452B2 (ja) | 2013-09-13 | 2020-09-03 | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 |
| JP2022131896A Pending JP2022159562A (ja) | 2013-09-13 | 2022-08-22 | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015536645A Active JP6523959B2 (ja) | 2013-09-13 | 2014-09-12 | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020148333A Active JP7129452B2 (ja) | 2013-09-13 | 2020-09-03 | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 |
| JP2022131896A Pending JP2022159562A (ja) | 2013-09-13 | 2022-08-22 | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10577577B2 (ja) |
| EP (1) | EP3045538B1 (ja) |
| JP (4) | JP6523959B2 (ja) |
| CN (1) | CN105518147B (ja) |
| CA (1) | CA2923022C (ja) |
| WO (1) | WO2015037710A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3045538B1 (en) * | 2013-09-13 | 2019-03-20 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Device for manufacturing organic substance and method for manufacturing organic substance |
| JP6412360B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2018-10-24 | 積水化学工業株式会社 | 有機物質を製造する装置及び有機物質を製造する方法 |
| JP6134347B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2017-05-24 | 積水化学工業株式会社 | 有価物生成方法及び装置 |
| WO2017212605A1 (ja) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | 積水化学工業株式会社 | 廃棄物から有機物質を製造する装置及び廃棄物から有機物質を製造する方法 |
| CN109563420A (zh) * | 2016-06-21 | 2019-04-02 | 积水化学工业株式会社 | 有机物质的制造装置和有机物质的制造方法 |
| CN109790555A (zh) * | 2016-09-26 | 2019-05-21 | 积水化学工业株式会社 | 有价值物质的生成方法和生成装置 |
| WO2019188727A1 (ja) | 2018-03-26 | 2019-10-03 | 積水化学工業株式会社 | 有機物質の製造装置 |
| CN113382963A (zh) | 2019-01-28 | 2021-09-10 | 积水化学工业株式会社 | 乙醇 |
| WO2020194808A1 (ja) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | 積水化学工業株式会社 | 有機化合物の製造システム |
| CN114072669B (zh) * | 2019-07-05 | 2024-04-05 | 积水化学工业株式会社 | 化学物质的碳原料的来源判别方法 |
| US20230050575A1 (en) * | 2020-01-23 | 2023-02-16 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for producing organic substance and apparatus for producing organic substance |
| JPWO2021149764A1 (ja) | 2020-01-23 | 2021-07-29 | ||
| CN115335493A (zh) | 2020-03-24 | 2022-11-11 | 积水化学工业株式会社 | 热分解气体精制冷却装置和方法、有机物质制造装置及有机物质制造方法 |
| TWI747728B (zh) * | 2021-01-29 | 2021-11-21 | 穗農環保生物科技有限公司 | 用於廚餘禽糞便有機垃圾處理裝置之分離式循環除濕乾燥除臭裝置及其方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011500100A (ja) * | 2007-10-28 | 2011-01-06 | ランザテク・ニュージーランド・リミテッド | 発酵における改良された炭素捕捉 |
| JP2011524933A (ja) * | 2008-06-20 | 2011-09-08 | イネオス ユーエスエイ リミテッド ライアビリティ カンパニー | ガス化発酵により二酸化炭素をアルコールに隔離する方法 |
| JP2012001441A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Sekisui Chem Co Ltd | エタノール製造方法、およびエタノール製造システム |
| JP2012525145A (ja) * | 2009-04-29 | 2012-10-22 | ランザテク・ニュージーランド・リミテッド | 発酵における改善された炭素捕捉 |
| JP6523959B2 (ja) * | 2013-09-13 | 2019-06-05 | 積水化学工業株式会社 | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB721823A (en) * | 1949-04-04 | 1955-01-12 | Matepa Mij Tot Exploiteeren Va | Improvements relating to a method of producing methane |
| US5866091A (en) * | 1996-07-17 | 1999-02-02 | Texaco Inc | Method for minimizing hydrogen halide corrosion in a partial oxidation process |
| US7294327B2 (en) * | 2006-03-21 | 2007-11-13 | Tennessee Valley Authority | Multi-stage cryogenic acid gas removal |
| US20130149755A1 (en) * | 2008-11-06 | 2013-06-13 | Kiverdi ,Inc. | Use of oxyhydrogen microorganisms for non-photosynthetic carbon capture and conversion of inorganic and/or c1 carbon sources into useful organic compounds |
| CN102333748B (zh) | 2009-02-12 | 2014-12-24 | 有限会社市川事务所 | 乙醇的制造方法 |
| CN105755058B (zh) | 2010-01-14 | 2021-01-15 | 朗泽科技新西兰有限公司 | 醇的制备方法 |
| US20120291351A1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | Lawrence Bool | Reforming methane and higher hydrocarbons in syngas streams |
| CN102266719B (zh) * | 2011-06-10 | 2013-07-31 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种工业尾气能源化系统 |
| US8895274B2 (en) * | 2011-11-28 | 2014-11-25 | Coskata, Inc. | Processes for the conversion of biomass to oxygenated organic compound, apparatus therefor and compositions produced thereby |
| US9631284B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-04-25 | Colorado School Of Mines | Electrochemical device for syngas and liquid fuels production |
-
2014
- 2014-09-12 EP EP14843678.5A patent/EP3045538B1/en active Active
- 2014-09-12 CA CA2923022A patent/CA2923022C/en active Active
- 2014-09-12 US US14/917,697 patent/US10577577B2/en active Active
- 2014-09-12 CN CN201480049178.3A patent/CN105518147B/zh active Active
- 2014-09-12 JP JP2015536645A patent/JP6523959B2/ja active Active
- 2014-09-12 WO PCT/JP2014/074258 patent/WO2015037710A1/ja active Application Filing
-
2019
- 2019-03-04 JP JP2019039036A patent/JP6761066B2/ja active Active
-
2020
- 2020-09-03 JP JP2020148333A patent/JP7129452B2/ja active Active
-
2022
- 2022-08-22 JP JP2022131896A patent/JP2022159562A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011500100A (ja) * | 2007-10-28 | 2011-01-06 | ランザテク・ニュージーランド・リミテッド | 発酵における改良された炭素捕捉 |
| JP2011524933A (ja) * | 2008-06-20 | 2011-09-08 | イネオス ユーエスエイ リミテッド ライアビリティ カンパニー | ガス化発酵により二酸化炭素をアルコールに隔離する方法 |
| JP2012525145A (ja) * | 2009-04-29 | 2012-10-22 | ランザテク・ニュージーランド・リミテッド | 発酵における改善された炭素捕捉 |
| JP2012001441A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Sekisui Chem Co Ltd | エタノール製造方法、およびエタノール製造システム |
| JP6523959B2 (ja) * | 2013-09-13 | 2019-06-05 | 積水化学工業株式会社 | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| BIOTECHNOL. PROG., vol. 26, no. 6, JPN6014052663, July 2010 (2010-07-01), pages 1616 - 1621, ISSN: 0004250188 * |
| 大屋利和、他: "第Ｖ章 バイオガス改質・エネルギー機器導入の為の実証計画", 別海町バイオマス利活用計画等策定報告書, JPN6014052662, March 2006 (2006-03-01), pages 99 - 114, ISSN: 0004250187 * |
| 行本正雄、他: "「廃棄物系バイオマスの有効利用とその現状に関する技術調査」報告", パネルディスカッション＆特別講演 廃棄物系バイオマスの有効利用の現状〜木質系バイオマス〜, JPN6014052659, 21 November 2008 (2008-11-21), pages 1 - 1, ISSN: 0004250186 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3045538B1 (en) | 2019-03-20 |
| CN105518147A (zh) | 2016-04-20 |
| WO2015037710A1 (ja) | 2015-03-19 |
| EP3045538A4 (en) | 2017-05-10 |
| JP7129452B2 (ja) | 2022-09-01 |
| JP2022159562A (ja) | 2022-10-17 |
| JPWO2015037710A1 (ja) | 2017-03-02 |
| JP6523959B2 (ja) | 2019-06-05 |
| JP2020198890A (ja) | 2020-12-17 |
| US20160222340A1 (en) | 2016-08-04 |
| US10577577B2 (en) | 2020-03-03 |
| JP6761066B2 (ja) | 2020-09-23 |
| CN105518147B (zh) | 2021-08-03 |
| EP3045538A1 (en) | 2016-07-20 |
| CA2923022C (en) | 2021-11-09 |
| CA2923022A1 (en) | 2015-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6761066B2 (ja) | 有機物質の製造装置及び有機物質の製造方法 | |
| Golmakani et al. | Advances, challenges, and perspectives of biogas cleaning, upgrading, and utilisation | |
| US20110244555A1 (en) | Method and system for purifying raw gases, particularly biogas, for obtaining methane | |
| EP2914699B1 (en) | Process for producing dry synthetic natural gas (sng) | |
| JP6977972B2 (ja) | 生物的物質の嫌気性発酵からのバイオガスの性質向上及び水素生成のための方法及び装置 | |
| JP6518070B2 (ja) | エタノール合成方法及び装置 | |
| Cabrera-Codony et al. | From biocollagenic waste to efficient biogas purification: Applying circular economy in the leather industry | |
| JP6696876B2 (ja) | 合成ガスの浄化処理方法及び装置 | |
| JP2005028216A (ja) | ガス浄化装置および排煙脱硫システム | |
| US8435326B2 (en) | Multi-stage process for removing CO2 relative to hydrogen from syngas streams | |
| AU2012250295B2 (en) | Method for gasifying solid raw material containing carbon | |
| JP2009040816A (ja) | 石炭ガス化ガス精製方法及び装置 | |
| JP2009185271A (ja) | ガスからの硫黄化合物除去方法、硫黄化合物除去剤、及び合成燃料製造方法 | |
| JP2022006350A (ja) | 有機物質の製造方法、及び有機物質製造装置 | |
| JP2022006560A (ja) | 有機物質製造装置及び有機物質製造方法 | |
| WO2021149765A1 (ja) | 有機物質の製造方法及び有機物質製造装置 | |
| WO2021149764A1 (ja) | 有機物質の製造方法、及び有機物質製造装置 | |
| JP2018102170A (ja) | 廃棄物処理システムおよびガス処理装置 | |
| WO2021193572A1 (ja) | 有機物質の製造方法、及び有機物質製造装置 | |
| JP2021170961A (ja) | 有機物質の製造方法、及び有機物質製造装置 | |
| JPWO2018055756A1 (ja) | 有価物生成方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190402 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190402 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20200407 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200604 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200804 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200903 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6761066 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |