JP2020063206A - メタン製造方法及びメタン製造設備 - Google Patents
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Abstract
Description
[数1]
CO2+4H2→CH4+2H2O・・・式(1)
式(1)の反応物質であるH2を製造する方法として、近年、風力発電や太陽光発電に代表される再生可能エネルギーにより得られた電気を使用して、式(2)に示す反応により、H2を製造する方法が注目されている。
[数2]
2H2O→2H2+O2・・・式(2)
特に、再生可能エネルギーの導入が急激に増加している欧州では、国によっては電力が供給過多となり、余剰電力が発生しており、その余剰電力を使用して、H2を製造している。製造されたH2と各種産業分野から回収されたCO2とを使用して、式(1)に示す反応により、メタンを製造している。
Claims (8)
- CO2を吸収材に吸収させる、または、CO2を吸着材に吸着させるCO2吸収吸着工程と、前記吸収材または前記吸着材から、熱エネルギーを使用してCO2を分離させるCO2分離工程と、を有するCO2分離回収工程と、前記CO2分離回収工程にて分離回収したCO2とH2とから触媒反応を使用してメタンを製造するメタン化反応工程と、からなり、
前記触媒反応により生じる反応熱を使用して、冷却水から蒸気を生成し、生成した前記蒸気を、CO2を分離させる前記熱エネルギーとして使用すると共に、使用された前記蒸気を凝縮し、前記冷却水に使用することを特徴とするメタン製造方法。 - 請求項1に記載のメタン製造方法であって、
前記CO2分離回収工程では、分離されたCO2の一部を循環させ、前記反応熱により生成された前記蒸気を使用して、循環するCO2を加熱し、加熱された前記CO2が、前記吸着材からCO2を分離するための熱エネルギーとして使用されることを特徴とするメタン製造方法。 - 請求項1に記載のメタン製造方法であって、
前記反応熱により生成された前記蒸気の温度を監視し、前記蒸気の温度が上昇するときには、蒸気生成量を増やすことを特徴とするメタン製造方法。 - 請求項1に記載のメタン製造方法であって、
前記反応熱により生成された前記蒸気の温度を監視し、前記蒸気の温度が低下するときには、蒸気生成量を減らすことを特徴とするメタン製造方法。 - CO2を吸収する吸収材またはCO2を吸着する吸着材を内包するCO2吸収吸着装置と、前記CO2吸収吸着装置の吸収材または吸着材から、熱エネルギーを使用してCO2を分離させるCO2分離装置と、を有するCO2分離回収装置と、前記CO2分離回収装置にて分離回収したCO2とH2とから触媒反応を使用してメタンを製造する触媒充填層を内包するメタン化反応装置と、を備え、
前記触媒反応により生じる反応熱を使用して、前記触媒充填層を冷却する冷却水から生成する蒸気を、CO2を分離させる熱エネルギーとして使用すると共に、前記蒸気を、前記触媒充填層を冷却する冷却水に凝縮する加熱器を有することを特徴とするメタン製造設備。 - 請求項5に記載のメタン製造設備であって、
前記CO2分離回収装置は、熱エネルギーを使用して、前記吸着材からCO2を分離するCO2吸着装置と、前記CO2吸着装置にて分離されたCO2の一部を循環させ、前記反応熱により生成された前記蒸気を使用して、循環するCO2に前記熱エネルギーを供給するために加熱するCO2加熱器と、を有することを特徴とするメタン製造設備。 - 請求項5に記載のメタン製造設備であって、
前記反応熱により生成された前記蒸気の温度を監視する温度計と、前記蒸気の温度が上昇するときには、蒸気生成量を増やすため冷却水の流量を調整する流量調整弁と、を有することを特徴とするメタン製造設備。 - 請求項5に記載のメタン製造設備であって、
前記反応熱により生成された前記蒸気の温度を監視する温度計と、前記蒸気の温度が低下するときには、蒸気生成量を減らすため冷却水の流量を調整する流量調整弁と、を有することを特徴とするメタン製造設備。
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