JP2023025483A - Production method for high calorific value fuel gas and production facility for high calorific value fuel gas - Google Patents

Production method for high calorific value fuel gas and production facility for high calorific value fuel gas Download PDF

Info

Publication number
JP2023025483A
JP2023025483A JP2021130760A JP2021130760A JP2023025483A JP 2023025483 A JP2023025483 A JP 2023025483A JP 2021130760 A JP2021130760 A JP 2021130760A JP 2021130760 A JP2021130760 A JP 2021130760A JP 2023025483 A JP2023025483 A JP 2023025483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
methanol
reaction
gas
hydrogen
calorific value
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.)
Pending
Application number
JP2021130760A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
浩文 大塚
Hirofumi Otsuka
慎平 則岡
Shimpei NORIOKA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP2021130760A priority Critical patent/JP2023025483A/en
Publication of JP2023025483A publication Critical patent/JP2023025483A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/133Renewable energy sources, e.g. sunlight

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

To provide a production method for a high calorific value fuel gas that can be used as a city gas from hydrogen and carbon oxides, and contains methane as a main component and at least one of ethane, propane and butane.SOLUTION: A production method for a high calorific value fuel gas comprises: a methanol synthesis step of synthesizing methanol from a gas containing hydrogen and carbon oxides; a methanol separation step of cooling the gas obtained in an above step to separate methanol; a methanation step of passing the gas containing hydrogen and carbon oxides separated from methanol in the methanol separation step through a methanation catalyst to synthesize methane; an olefin synthesis step of passing methanol separated in the methanol separation step through an olefin synthesis catalyst to obtain the gas containing at least one component of ethylene, propylene and butylene; and a hydrogenation step of mixing a methane main component gas obtained in the methanation step and the gas obtained in the olefin synthesis step to pass through a hydrogenation catalyst, and converting olefinic hydrocarbons to paraffinic hydrocarbons by a reaction with hydrogen.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水素と炭素酸化物から、都市ガスとして利用できる、メタンを主成分とし、エタン、プロパン及びブタンの少なくとも1成分をさらに含む高発熱量の燃料ガスを製造する方法及び設備に関する。 The present invention relates to a method and equipment for producing, from hydrogen and carbon oxides, a fuel gas with a high calorific value, which can be used as city gas and which is mainly composed of methane and further contains at least one component of ethane, propane and butane.

近年、地球温暖化対策の観点から、燃焼利用しても大気中の二酸化炭素濃度を実質的に増加させることがないカーボンニュートラル燃料に注目が集まっている。 In recent years, from the viewpoint of global warming countermeasures, carbon-neutral fuels, which do not substantially increase the concentration of carbon dioxide in the atmosphere even when used for combustion, have attracted attention.

工業プロセスや火力発電などで発生する排ガスから二酸化炭素を回収し、再生可能エネルギーである太陽光発電や風力発電などによる電力を用いた電気分解により得られた水素と反応させれば、メタンが得られる。この方法によって得られたメタンは、燃焼利用しても追加的な二酸化炭素の発生がないことから、地球温暖化に影響しないカーボンニュートラル燃料と考えることができる。 Methane can be obtained by collecting carbon dioxide from exhaust gases generated by industrial processes and thermal power generation, and reacting it with hydrogen obtained by electrolysis using renewable energy such as solar power and wind power generation. be done. The methane obtained by this method does not generate additional carbon dioxide even if it is used for combustion, so it can be considered as a carbon-neutral fuel that does not affect global warming.

二酸化炭素と水素とを反応させてメタンを得るメタン化反応(式1)は公知である。
CO+4H → CH+2HO (式1)
The methanation reaction (equation 1) in which carbon dioxide and hydrogen are reacted to give methane is known.
CO2 + 4H2- > CH4 + 2H2O (formula 1)

特許文献1には、CO及びHを含むガスをメタン化するに際し、上流側にCu-Zn系低温シフト触媒を配し且つ下流側にメタン化触媒を配置したメタン化反応器を使用することを特徴とするCO及びHを含むガスのメタン化方法が開示されている。上流側の低温シフト反応器ではCOシフト反応(式2)が進行するので、原料ガスに含まれる一酸化炭素の大部分は水蒸気と反応して二酸化炭素に転換され、下流側のメタン化触媒上では二酸化炭素のメタン化反応が進行しているものと考えられる。
CO+HO → CO+H (式2)
In Patent Document 1, when a gas containing CO and H 2 is methanated, a methanation reactor in which a Cu—Zn-based low temperature shift catalyst is arranged on the upstream side and a methanation catalyst is arranged on the downstream side is used. A method for the methanation of gases containing CO and H 2 is disclosed, characterized by: Since the CO shift reaction (Equation 2) proceeds in the upstream low temperature shift reactor, most of the carbon monoxide contained in the raw material gas reacts with water vapor and is converted to carbon dioxide, and is deposited on the downstream methanation catalyst. It is thought that the methanation reaction of carbon dioxide is progressing.
CO+ H2OCO2 + H2 (formula 2)

メタン化反応はアンモニア合成用の水素から一酸化炭素及び二酸化炭素を除去する目的で古くから使用されており、NiやRuなどを担持した触媒が高活性を示すことが知られている(非特許文献1、2)。 The methanation reaction has long been used for the purpose of removing carbon monoxide and carbon dioxide from hydrogen for ammonia synthesis, and it is known that catalysts supporting Ni, Ru, etc. exhibit high activity (non-patent References 1, 2).

炭素酸化物(一酸化炭素及び二酸化炭素)を水素と反応させてメタンを得るメタン化反応は、工業的にも確立された技術(たとえば非特許文献3)であるが、都市ガス原料として使用できる品質の燃料ガスを得るにはなお課題がある。 The methanation reaction of reacting carbon oxides (carbon monoxide and carbon dioxide) with hydrogen to obtain methane is an industrially established technology (for example, Non-Patent Document 3), but it can be used as a raw material for city gas. Obtaining quality fuel gas is still a challenge.

都市ガス原料として一般に利用されているのは天然ガスであり、メタンを主成分とし、少量のエタン、プロパン、及びブタンを含有する。天然ガスには、水素及び一酸化炭素は通常含まれず、二酸化炭素は天然ガスの精製過程で除去される。特に、液化天然ガスを原料として製造される都市ガスの場合には、水素、一酸化炭素、及び二酸化炭素は液化精製の過程でほぼ完全に除去されるので、実質的にほとんど含まれない。 The most commonly used source of town gas is natural gas, which is mainly composed of methane and contains minor amounts of ethane, propane, and butane. Natural gas does not normally contain hydrogen and carbon monoxide, and carbon dioxide is removed during the refining process of natural gas. In particular, in the case of city gas produced from liquefied natural gas as a raw material, hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide are almost completely removed in the process of liquefaction refining, so that they are substantially not contained.

天然ガス中に含まれるメタン以外の炭化水素(エタン、プロパン、及びブタン)の濃度は、天然ガスの産地や精製方法などによって変動するため、都市ガスを製造する際には、通常はプロパン又はブタンを添加して、その熱量が一定の範囲(例えば44.2~46.0MJ/m)となるように調整したうえで、保安確保のために付臭剤を添加してから都市ガス導管で需要家に送られる。 The concentration of hydrocarbons (ethane, propane, and butane) other than methane contained in natural gas varies depending on the production area and refining method of natural gas. is added, and the calorific value is adjusted to a certain range (for example, 44.2 to 46.0 MJ/m 3 ). sent to the consumer.

水素、一酸化炭素及び二酸化炭素が都市ガスに含まれると以下のような問題を引き起こす可能性がある。 If hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide are contained in city gas, the following problems may occur.

まず、一酸化炭素は、毒性が高いため、ガスが漏洩した場合に中毒事故の恐れを生じる。その許容濃度は200ppmとされており、安全上の観点から、燃料ガス中の濃度はこれ以下とするのが望ましく、空気による希釈を考慮しても、1000ppm以下とする必要がある。 First, since carbon monoxide is highly toxic, there is a risk of poisoning when the gas leaks. The permissible concentration is set at 200 ppm, and from a safety point of view, the concentration in the fuel gas is desirably less than this, and even considering dilution with air, it is necessary to keep it at 1000 ppm or less.

次に、二酸化炭素は、不燃性であるだけでなく、燃焼を抑える働きがある。従って、燃料ガスに高濃度で混入した場合、燃料ガスの発熱量の低下に伴う導管でのガス輸送の効率を低下させるだけでなく、燃焼機器の効率の低下を引き起こす恐れもある。 Secondly, carbon dioxide is not only nonflammable, but also works to suppress combustion. Therefore, if it is mixed in the fuel gas at a high concentration, it not only reduces the efficiency of gas transportation in the conduit due to the decrease in the calorific value of the fuel gas, but also may cause a decrease in the efficiency of the combustion equipment.

最後に、水素は、燃料ガスではあるものの、都市ガスの主成分であるメタンと比較すると単位体積当たりの発熱量が約3分の1しかない。従って、メタン主成分の燃料ガスに水素が混入すると、単位体積当たりの発熱量が低下する。さらに水素は、燃焼速度が速いことから、燃焼機器への影響が大きいことも知られている。 Finally, although hydrogen is a fuel gas, its calorific value per unit volume is only about one-third that of methane, which is the main component of city gas. Therefore, when hydrogen is mixed in the fuel gas, which is mainly composed of methane, the calorific value per unit volume is lowered. Furthermore, hydrogen is known to have a large impact on combustion equipment because of its high combustion speed.

以上のように、水素、一酸化炭素及び二酸化炭素は、都市ガスに混入した場合、ガスの供給及び消費の各段階で種々の影響を及ぼすことから、都市ガス導管網に受け入れるガスの品質基準で、水素、一酸化炭素及び二酸化炭素の濃度に制約が設けられるのが一般的である。 As described above, when hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide are mixed with city gas, they have various effects on each stage of gas supply and consumption. , hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide concentrations are generally set.

天然ガス自動車向けの燃料充填所が存在する導管網にあっては、水素濃度の上限を体積基準で2%としている例が知られている(非特許文献4)。また、水素濃度を体積基準で4%以下、二酸化炭素濃度を体積基準で0.5%以下、一酸化炭素濃度を体積基準で0.05%以下と規定している例(非特許文献5)、ならびに、メタン及びエタンの合計濃度を体積基準で93%以上、且つ炭化水素以外の成分の合計濃度を体積基準で4%以下と規定した例(非特許文献6)も知られている。 An example is known in which the upper limit of the hydrogen concentration is set to 2% by volume in a pipeline network in which fuel filling stations for natural gas vehicles exist (Non-Patent Document 4). In addition, an example in which the hydrogen concentration is 4% or less by volume, the carbon dioxide concentration is 0.5% or less by volume, and the carbon monoxide concentration is 0.05% or less by volume (Non-Patent Document 5). , and an example in which the total concentration of methane and ethane is defined as 93% or more by volume and the total concentration of components other than hydrocarbons is defined as 4% or less by volume (Non-Patent Document 6).

メタン化反応によって得られる燃料ガス中の水素濃度を低減する方法はいくつか知られている。例えば、化学量論比よりも水素の少ない条件でメタン化反応を実施し、過剰の二酸化炭素を脱炭酸処理により除くと、水素含有量も二酸化炭素含有量も低減することができる(特許文献4)。この方法は、コークス炉ガスのメタン化において採用された例がある(非特許文献3)。しかし、脱炭酸設備は、一般に設備費用が高く、運転にも多量のエネルギーを消費するので、経済性が損なわれる問題がある。 Several methods are known for reducing the hydrogen concentration in the fuel gas obtained by the methanation reaction. For example, if the methanation reaction is carried out under conditions with less hydrogen than the stoichiometric ratio and excess carbon dioxide is removed by decarboxylation, both the hydrogen content and the carbon dioxide content can be reduced (Patent Document 4). ). This method has been adopted in the methanation of coke oven gas (Non-Patent Document 3). However, decarboxylation equipment generally has a high equipment cost and consumes a large amount of energy for operation, so there is a problem that economic efficiency is impaired.

別の方法として、メタン化反応を複数段で行い、途中段階で生成したガスを冷却して、水を凝縮分離する方法も知られている(非特許文献4、特許文献2及び3)。生成した水を除くことにより、メタン化反応をさらに生成側に進行させることができ、二酸化炭素のメタンへの転化率を向上できる。しかし、この方法では、熱交換設備が必要になり、設備費用がかさむこと、また生成した水を過度に除去してしまうと、その組成が平衡的に炭素析出の起こる領域に入ることから、水を分離する工程の制御が複雑になるという課題もある。 As another method, a method is also known in which the methanation reaction is performed in multiple stages, the gas generated in the intermediate stages is cooled, and water is condensed and separated (Non-Patent Document 4, Patent Documents 2 and 3). By removing the produced water, the methanation reaction can be further advanced to the production side, and the conversion rate of carbon dioxide to methane can be improved. However, in this method, heat exchange equipment is required, which increases equipment costs. There is also a problem that the control of the separation process becomes complicated.

さらに、化学量論比よりも水素の少ない条件でメタン化反応を実施し、過剰の二酸化炭素を脱炭酸処理により除く方法、及び、メタン化反応を複数段で行い、途中段階で生成したガスを冷却して水を凝縮分離する方法、のいずれについても、平衡的に一酸化炭素を生成しやすい条件となるため、製造された燃料ガスに含まれる一酸化炭素濃度が高くなるという問題もある。 Furthermore, a method in which the methanation reaction is performed under conditions with less hydrogen than the stoichiometric ratio and excess carbon dioxide is removed by decarboxylation, and a method in which the methanation reaction is performed in multiple stages and the gas generated in the middle is removed. Both methods of cooling and condensing and separating water have the problem of increasing the carbon monoxide concentration in the produced fuel gas because the conditions are such that carbon monoxide is likely to be produced in equilibrium.

都市ガスは、天然ガスを主原料として製造されているが、前述の通り、燃焼機器で安定して利用できるように、プロパン又はブタンを添加して、一定の熱量範囲に調整したうえで供給されている。炭素酸化物のメタン化反応では、特殊な触媒や反応条件を採用しない限り、生成するのはメタンに限られる。メタンの発熱量は39.9MJ/mであり、一般的な都市ガスの発熱量(例えば44.2~46.0MJ/m)と比較するとやや低い。そのため、メタン化反応で得られたガスを都市ガス原料とする場合、一般的な都市ガスと同じ発熱量及び燃焼性を確保するには、メタン化反応で得たメタンに対して、熱量基準で15~20%に相当する比較的多量のプロパン(101MJ/m)又はブタン(134MJ/m)を添加する必要がある。カーボンニュートラルと見なしうるプロパン又はブタンは、入手可能性が極めて限られるが、熱量調整に用いるプロパン又はブタンとして化石燃料由来のものを用いる場合には、製造されたガスのカーボンニュートラル性を損なうことになる。 City gas is produced using natural gas as its main raw material, but as mentioned above, it is supplied after adding propane or butane to adjust the calorific value to a certain range so that it can be used stably in combustion equipment. ing. The methanation reaction of carbon oxides only produces methane unless a special catalyst or reaction conditions are employed. The calorific value of methane is 39.9 MJ/m 3 , which is slightly lower than the calorific value of general city gas (for example, 44.2-46.0 MJ/m 3 ). Therefore, when the gas obtained by the methanation reaction is used as a raw material for city gas, in order to ensure the same calorific value and combustibility as general city gas, the methane obtained by the methanation reaction must be It is necessary to add a relatively large amount of propane (101 MJ/m 3 ) or butane (134 MJ/m 3 ) corresponding to 15-20%. The availability of propane or butane, which can be regarded as carbon-neutral, is extremely limited, but when propane or butane derived from fossil fuels are used for calorific value adjustment, the carbon-neutrality of the produced gas will be impaired. Become.

また、メタン化反応で生成したガスに、水素、一酸化炭素及び二酸化炭素が多く混入していると、これらはメタンと比較して単位体積当たりの熱量が低いため、熱量調整に必要なプロパン及びブタンなどをさらに多量に混合する必要が生じ、製造されたガスのカーボンニュートラル性をさらに損なう問題もある。 In addition, if the gas generated by the methanation reaction contains a large amount of hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide, these have a lower calorific value per unit volume than methane, so propane and There is also a problem of further impairing the carbon neutrality of the produced gas because it becomes necessary to mix a larger amount of butane or the like.

以上のように、水素と炭素酸化物から都市ガスとして利用できる、メタンを主成分とし、エタン、プロパン及びブタンの少なくとも1成分をさらに含む高発熱量の燃料ガスを製造する方法は、なお確立されていないのが実情である。 As described above, a method of producing fuel gas with a high calorific value, which can be used as city gas from hydrogen and carbon oxides and which is mainly composed of methane and further contains at least one of ethane, propane and butane, has not yet been established. The reality is that they are not.

特開昭60-235893号公報JP-A-60-235893 特開2015-124217号公報JP 2015-124217 A 特開2018-135283号公報JP 2018-135283 A 特開2019-26595号公報JP 2019-26595 A

社団法人化学工学協会編、化学プロセス集成、1970年、p.153Edited by the Japan Society of Chemical Engineers, Chemical Process Collection, 1970, p.153 触媒学会編、触媒便覧、2008年、p.535Catalysis Society of Japan, Catalysis Handbook, 2008, p.535 川越、松田、松島及び植松、日立評論、68巻10号、1986年、p.73Kawagoe, Matsuda, Matsushima and Uematsu, Hitachi Hyoron, Vol.68, No.10, 1986, p.73 E.I.Koytsoumpa及びS.Karellas、Renewable and Sustainable Energy Reviews、94巻、2018年、p.536E.I.Koytsoumpa and S.Karellas, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol.94, 2018, p.536 バイオガス購入要領、大阪瓦斯株式会社、2008年Biogas Purchasing Guidelines, Osaka Gas Co., Ltd., 2008 バイオガス購入要領、東京瓦斯株式会社、2008年Biogas Purchasing Guidelines, Tokyo Gas Co., Ltd., 2008

本発明が解決しようとする課題は、水素と炭素酸化物から都市ガスとして利用できる、メタンを主成分とし、エタン、プロパン及びブタンの少なくとも1成分をさらに含む高発熱量の燃料ガスを製造する方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is a method for producing a fuel gas with a high calorific value, which can be used as city gas from hydrogen and carbon oxides, and which is mainly composed of methane and further contains at least one component of ethane, propane and butane. is to provide

本発明に係る高発熱量燃料ガスの製造方法の特徴構成は、
水素と炭素酸化物からメタンを主成分とし、エタン、プロパン及びブタンの少なくとも1成分をさらに含む高発熱量の燃料ガスを製造する方法であって、
水素と炭素酸化物とを含むガスをメタノール合成触媒に通じてメタノールを合成するメタノール合成工程と、
メタノール合成工程で得たガスを冷却して、メタノールを分離するメタノール分離工程と、
メタノール分離工程でメタノールを分離して得た、水素と炭素酸化物を含むガスをメタン化触媒に通じてメタンを合成するメタン化工程と、
メタノール分離工程で得たメタノールをオレフィン合成触媒に通じて、エチレン、プロピレン及びブチレンの少なくとも1成分を含むオレフィン炭化水素含有ガスを得るオレフィン合成工程と、
メタン化工程で得たメタン主成分ガスと、オレフィン合成工程で得たオレフィン炭化水素含有ガスとを混合し、水素化触媒に通じて、オレフィン炭化水素を水素との反応によりパラフィン炭化水素に変換する水素化工程とを備える点にある。
The characteristic configuration of the method for producing a high calorific value fuel gas according to the present invention is as follows:
A method for producing a high calorific value fuel gas containing methane as a main component and at least one of ethane, propane and butane from hydrogen and carbon oxides, comprising:
a methanol synthesis step of synthesizing methanol by passing a gas containing hydrogen and carbon oxides through a methanol synthesis catalyst;
a methanol separation step of cooling the gas obtained in the methanol synthesis step to separate methanol;
a methanation step of passing a gas containing hydrogen and carbon oxides obtained by separating methanol in the methanol separation step through a methanation catalyst to synthesize methane;
an olefin synthesis step of passing methanol obtained in the methanol separation step through an olefin synthesis catalyst to obtain an olefin hydrocarbon-containing gas containing at least one component of ethylene, propylene and butylene;
The methane main component gas obtained in the methanation step and the olefinic hydrocarbon-containing gas obtained in the olefin synthesis step are mixed, passed through a hydrogenation catalyst, and the olefinic hydrocarbons are converted to paraffinic hydrocarbons by reaction with hydrogen. and a hydrogenation step.

本特徴構成によれば、メタン化工程で得られた、メタンを主成分とし、水素を含むガス中の水素が、オレフィン炭化水素との反応により低減されるため、燃料ガス中に残存する水素の濃度を低く抑えることができる。また、燃料ガスには、オレフィン炭化水素と水素との反応によって生成するエタン、プロパン、ブタンの少なくとも1成分が含まれることになるから、生成した燃料ガスは、メタンよりも発熱量の高いガスとなり、都市ガス原料として、そのままあるいは、わずかな熱量調整を行うだけで、使用することができる。 According to this characteristic configuration, the hydrogen in the gas containing hydrogen, which is mainly composed of methane and obtained in the methanation step, is reduced by the reaction with the olefin hydrocarbon, so that the hydrogen remaining in the fuel gas is reduced. Concentration can be kept low. In addition, since the fuel gas contains at least one of ethane, propane, and butane produced by the reaction of the olefinic hydrocarbon and hydrogen, the produced fuel gas has a higher calorific value than methane. It can be used as a raw material for city gas as it is or after slight adjustment of the calorific value.

本発明に係る高発熱量燃料ガスの製造方法の更なる特徴構成は、
炭素酸化物が二酸化炭素であり、メタノール合成工程の実施に先立ち、水素と二酸化炭素の混合ガスを、逆シフト触媒に通じて、二酸化炭素の少なくとも一部を一酸化炭素に変換する逆シフト工程を行うとともに、逆シフト工程で得られたガスを冷却して、逆シフト反応で得られたガスに含まれる水の少なくとも一部を分離してから、メタノール合成工程に供する点にある。
A further characteristic configuration of the method for producing high calorific value fuel gas according to the present invention is as follows:
The carbon oxide is carbon dioxide, and prior to the methanol synthesis step, a reverse shift step of passing a mixed gas of hydrogen and carbon dioxide through a reverse shift catalyst to convert at least a portion of the carbon dioxide to carbon monoxide. In addition, the gas obtained in the reverse shift reaction is cooled to separate at least part of the water contained in the gas obtained in the reverse shift reaction, and then supplied to the methanol synthesis step.

二酸化炭素の水素化によるメタノール合成反応は、一酸化炭素の水素化によるメタノール合成反応と比較すると、平衡転化率が低い。このため、炭素酸化物が主に二酸化炭素である場合には、炭素酸化物として一酸化炭素を多く含む場合と比較して、メタノール合成工程におけるメタノール生成量が少なくなる。メタノール生成量が少ないと、生成した燃料ガスに含まれるエタン、プロパン、ブタンの量も減少することになるため、生成した燃料ガスの発熱量を十分に高めることが難しくなる場合がある。
メタノール生成量を高める方法として、メタノール合成工程の反応圧力を高める方法があるが、これは設備費の増大を招き、経済的に有利とはいえない。
本特徴構成によれば、炭素酸化物が主に二酸化炭素である場合でも、逆シフト反応により、炭素酸化物に占める一酸化炭素の割合を高められることから、メタノール生成量が高まり、生成した燃料ガスの発熱量を高めやすい。
A methanol synthesis reaction by hydrogenation of carbon dioxide has a lower equilibrium conversion rate than a methanol synthesis reaction by hydrogenation of carbon monoxide. Therefore, when the carbon oxide is mainly carbon dioxide, the amount of methanol produced in the methanol synthesis step is smaller than when the carbon oxide contains a large amount of carbon monoxide. If the amount of methanol produced is small, the amounts of ethane, propane, and butane contained in the produced fuel gas will also decrease, so it may be difficult to sufficiently increase the calorific value of the produced fuel gas.
As a method of increasing the amount of methanol produced, there is a method of increasing the reaction pressure in the methanol synthesis step, but this leads to an increase in facility costs and is not economically advantageous.
According to this characteristic configuration, even if the carbon oxide is mainly carbon dioxide, the reverse shift reaction can increase the ratio of carbon monoxide in the carbon oxide, so that the amount of methanol produced increases and the produced fuel It is easy to increase the calorific value of the gas.

本発明に係る高発熱量燃料ガスの製造方法の更なる特徴構成は、
メタン化工程又はオレフィン合成工程で得られた反応熱を前記逆シフト反応の熱源として用いる点にある。
A further characteristic configuration of the method for producing high calorific value fuel gas according to the present invention is as follows:
The point is that the reaction heat obtained in the methanation process or the olefin synthesis process is used as the heat source for the reverse shift reaction.

逆シフト反応は、吸熱反応であるから、反応を進行させるには、熱を供給する必要がある。メタン化反応及びオレフィン合成反応は、通常は逆シフト反応よりも高い温度で進行することから、これらの反応で発生した熱は、逆シフト反応の熱源として使用することができる。
本特徴構成によれば、メタン化反応又はオレフィン合成反応の反応熱を逆シフト反応の熱源として用いるため、燃料ガス生成の効率を高めることができる。
Since the reverse shift reaction is an endothermic reaction, heat must be supplied for the reaction to proceed. Since the methanation reaction and the olefin synthesis reaction usually proceed at higher temperatures than the reverse shift reaction, the heat generated in these reactions can be used as a heat source for the reverse shift reaction.
According to this characteristic configuration, the reaction heat of the methanation reaction or the olefin synthesis reaction is used as the heat source of the reverse shift reaction, so the efficiency of fuel gas generation can be enhanced.

本発明に係る高発熱量燃料ガスの製造設備の特徴構成は、
水素と炭素酸化物とを含むガスをメタノール合成触媒に通じてメタノールを合成するメタノール合成部と、
メタノール合成部から送出されたガスを冷却して、メタノールを分離するメタノール分離部と、
メタノール分離部でメタノールから分離された、水素と炭素酸化物とを含む原料ガスをメタン化触媒に通じてメタンを合成するメタン化反応部と、
メタノール分離部で分離されたメタノールを、オレフィン合成触媒に通じて、エチレン、プロピレン及びブチレンの少なくとも1成分を含むオレフィン炭化水素含有ガスを得るオレフィン合成部と、
メタン化反応部で得られたメタン主成分ガスと、オレフィン合成部で得られたオレフィン炭化水素含有ガスとを混合し、水素化触媒に通じて、オレフィン炭化水素を水素との反応によりパラフィン炭化水素に変換する水素化反応部とを備える点にある。
The characteristic configuration of the high calorific value fuel gas production facility according to the present invention is as follows:
a methanol synthesis section for synthesizing methanol by passing a gas containing hydrogen and carbon oxides through a methanol synthesis catalyst;
a methanol separation unit that separates methanol by cooling the gas sent from the methanol synthesis unit;
a methanation reaction section for synthesizing methane by passing a raw material gas containing hydrogen and carbon oxides separated from methanol in the methanol separation section through a methanation catalyst;
an olefin synthesis section for passing methanol separated in the methanol separation section through an olefin synthesis catalyst to obtain an olefin hydrocarbon-containing gas containing at least one component of ethylene, propylene and butylene;
The methane main component gas obtained in the methanation reaction section and the olefinic hydrocarbon-containing gas obtained in the olefin synthesis section are mixed, passed through a hydrogenation catalyst, and the olefinic hydrocarbons are reacted with hydrogen to produce paraffinic hydrocarbons. is provided with a hydrogenation reaction part that converts to

本特徴構成によれば、メタン化反応部で得られた、メタンを主成分とし、水素を含むガス中の水素が、オレフィン炭化水素との反応により低減されるため、燃料ガス中に残存する水素の濃度を低く抑えることができる。また、燃料ガスには、オレフィン炭化水素と水素との反応によって生成するエタン、プロパン、ブタンの少なくとも1成分が含まれることになるから、製造される燃料ガスは、メタンよりも発熱量の高いガスとなり、都市ガス原料として、そのままあるいは、わずかな熱量調整を行うだけで、使用することができる。 According to this characteristic configuration, the hydrogen in the gas containing hydrogen, which is mainly composed of methane, obtained in the methanation reaction section is reduced by the reaction with the olefinic hydrocarbon, so that the hydrogen remaining in the fuel gas concentration can be kept low. In addition, since the fuel gas contains at least one of ethane, propane, and butane produced by the reaction of the olefinic hydrocarbon and hydrogen, the produced fuel gas has a higher calorific value than methane. Therefore, it can be used as a raw material for city gas as it is or after slight calorie adjustment.

本発明に係る高発熱量燃料ガスの製造設備のさらなる特徴構成は、
逆シフト反応部と水分離部とをさらに備え、水素と二酸化炭素の混合ガスを、逆シフト反応部において逆シフト触媒に通じて、二酸化炭素の少なくとも一部を一酸化炭素に変換する逆シフト工程を行うとともに、水分離部において逆シフト工程で得られた水素、一酸化炭素、二酸化炭素及び水蒸気を含むガスを冷却して、前記水蒸気の少なくとも一部を分離したのち、メタノール合成部に送入するよう構成されている点にある。
A further characteristic configuration of the high calorific value fuel gas production facility according to the present invention is as follows:
A reverse shift step further comprising a reverse shift reaction section and a water separation section, wherein the mixed gas of hydrogen and carbon dioxide is passed through a reverse shift catalyst in the reverse shift reaction section to convert at least part of the carbon dioxide into carbon monoxide. and cooling the gas containing hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and water vapor obtained in the reverse shift step in the water separation section, separating at least part of the water vapor, and then feeding it to the methanol synthesis section. The point is that it is configured to

本特徴構成によれば、炭素酸化物が主に二酸化炭素である場合でも、逆シフト反応により、炭素酸化物に占める一酸化炭素の割合を高められることから、メタノール生成量が高まり、製造される燃料ガスの発熱量が高まりやすい。 According to this characteristic configuration, even when the carbon oxide is mainly carbon dioxide, the reverse shift reaction can increase the ratio of carbon monoxide in the carbon oxide, so that the amount of methanol produced increases and the methanol is produced. The calorific value of the fuel gas tends to increase.

本発明に係る高発熱量燃料ガスの製造設備のさらなる特徴構成は、
メタン化反応部でのメタン化反応又はオレフィン合成部でのオレフィン合成反応で得られた反応熱を逆シフト反応の熱源として用いるように構成されている点にある。
A further characteristic configuration of the high calorific value fuel gas production facility according to the present invention is as follows:
It is characterized in that the reaction heat obtained by the methanation reaction in the methanation reaction section or the olefin synthesis reaction in the olefin synthesis section is used as the heat source for the reverse shift reaction.

本特徴構成によれば、メタン化反応又はオレフィン合成反応の反応熱を逆シフト反応の熱源として用いるため、燃料ガス生成の効率を高めることができる。 According to this characteristic configuration, the reaction heat of the methanation reaction or the olefin synthesis reaction is used as the heat source of the reverse shift reaction, so the efficiency of fuel gas generation can be enhanced.

本発明の高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備の一態様を示すブロックフロー図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block flow diagram showing one aspect of the high calorific value fuel gas production method and production equipment of the present invention. 本発明の高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備の別の一態様を示すブロックフロー図である。FIG. 4 is a block flow diagram showing another aspect of the high calorific value fuel gas production method and production equipment of the present invention. 本発明の高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備の一態様を示すプロセスフロー図である。1 is a process flow diagram showing one aspect of the method and equipment for producing a high calorific value fuel gas of the present invention. FIG. 本発明の高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備の別の一態様を示すプロセスフロー図である。FIG. 4 is a process flow chart showing another aspect of the method and equipment for producing a high calorific value fuel gas of the present invention. 本発明の方法によらない高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備の一例を示すプロセスフロー図である。1 is a process flow diagram showing an example of a method and equipment for producing a high calorific value fuel gas without using the method of the present invention; FIG.

〔実施形態〕
以下、高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備の実施形態について説明する。図1は、本発明の高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備を示すブロックフロー図である。
[Embodiment]
Embodiments of the high calorific value fuel gas production method and production equipment will be described below. FIG. 1 is a block flow diagram showing the method and equipment for producing a high calorific value fuel gas according to the present invention.

本実施形態に係る高発熱量燃料ガスの製造方法は、水素と炭素酸化物とを含むガスをメタノール合成触媒に通じてメタノールを合成する工程(メタノール合成工程)と、メタノール合成工程で得たガスを冷却して、メタノールを分離する工程(メタノール分離工程)と、メタノール分離工程でメタノールを分離した後の水素と炭素酸化物を含むガスをメタン化触媒に通じてメタンを合成する工程(メタン化工程)と、メタノール分離工程で得たメタノールをオレフィン合成触媒に通じて、エチレン、プロピレン及びブチレンの少なくとも1成分を含むオレフィン炭化水素含有ガスを得る工程(オレフィン合成工程)と、メタン化工程で得たメタン主成分ガスと、オレフィン合成工程で得たオレフィン炭化水素含有ガスとを混合し、水素化触媒に通じて、オレフィン炭化水素を水素との反応によりパラフィン炭化水素に変換する工程(水素化工程)とを備える。 The method for producing a high calorific value fuel gas according to the present embodiment includes a step of passing a gas containing hydrogen and carbon oxides through a methanol synthesis catalyst to synthesize methanol (methanol synthesis step), and is cooled to separate methanol (methanol separation step), and a step of passing the gas containing hydrogen and carbon oxides after separating methanol in the methanol separation step through a methanation catalyst to synthesize methane (methanation a step of passing methanol obtained in the methanol separation step through an olefin synthesis catalyst to obtain an olefin hydrocarbon-containing gas containing at least one component of ethylene, propylene and butylene (olefin synthesis step); A step of mixing the methane main component gas obtained in the olefin synthesis step with the olefin hydrocarbon-containing gas obtained in the olefin synthesis step, passing it through a hydrogenation catalyst, and converting the olefin hydrocarbons into paraffin hydrocarbons by reaction with hydrogen (hydrogenation step ).

原料として用いる水素及び炭素酸化物(一酸化炭素及び二酸化炭素)は、メタノール合成工程の実施にあたって支障のない純度及び性状のものである限り、どのような方法で製造されたものであっても差支えない。水素は、例えば水を電気分解して得た電解水素であってもよい。二酸化炭素は、燃焼排ガスからアミン吸収法などの公知の二酸化炭素回収方法によって回収されたものであってもよく、有機物をメタン発酵させて得られるバイオガスから回収された二酸化炭素であってもよい。二酸化炭素と水蒸気の混合ガスを高温で電解して得られる水素、一酸化炭素、二酸化炭素の混合ガスは、炭素酸化物として一酸化炭素と二酸化炭素の両方を含み、メタノール合成反応の平衡転化率が高まることから、原料ガスとして特に好ましい。 Hydrogen and carbon oxides (carbon monoxide and carbon dioxide) used as raw materials may be produced by any method as long as the purity and properties do not interfere with the implementation of the methanol synthesis process. do not have. Hydrogen may be electrolytic hydrogen obtained, for example, by electrolyzing water. Carbon dioxide may be recovered from combustion exhaust gas by a known carbon dioxide recovery method such as an amine absorption method, or may be carbon dioxide recovered from biogas obtained by methane fermentation of organic matter. . A mixed gas of hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide obtained by electrolyzing a mixed gas of carbon dioxide and water vapor at high temperature contains both carbon monoxide and carbon dioxide as carbon oxides, and the equilibrium conversion rate of the methanol synthesis reaction is is particularly preferable as a raw material gas.

原料ガス(水素、一酸化炭素、二酸化炭素、又はこれらの混合物)に硫黄分やハロゲン化合物、シロキサン化合物、重質炭化水素などが含まれる場合、これらがメタノール合成触媒の劣化を引き起こすことがあるので、必要に応じて反応に供する前にこれらを除去することが好ましい。 If the raw material gas (hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, or a mixture thereof) contains sulfur, halogen compounds, siloxane compounds, heavy hydrocarbons, etc., these may cause deterioration of the methanol synthesis catalyst. It is preferable to remove these before subjecting them to the reaction, if necessary.

メタノール合成工程(メタノール合成部1)では、水素と炭素酸化物を含むガスをメタノール合成触媒に接触させて、メタノールを生成する。 In the methanol synthesis step (methanol synthesis unit 1), a gas containing hydrogen and carbon oxides is brought into contact with a methanol synthesis catalyst to produce methanol.

メタノール合成触媒としては、公知の銅-亜鉛触媒、クロム-亜鉛触媒、銅-クロム-亜鉛触媒などが使用できる。 As the methanol synthesis catalyst, a known copper-zinc catalyst, chromium-zinc catalyst, copper-chromium-zinc catalyst, or the like can be used.

メタノール合成触媒に接触させる温度は、200℃以上350℃以下が好ましく、220℃以上280℃以下がより好ましい。前記の範囲にあると、十分な反応速度と、メタノールへの転化率が確保できるので、触媒量を過大に用いることなく、メタノールの生産量が確保できる。 The temperature of contact with the methanol synthesis catalyst is preferably 200° C. or higher and 350° C. or lower, more preferably 220° C. or higher and 280° C. or lower. Within the above range, a sufficient reaction rate and a conversion rate to methanol can be ensured, so that the production of methanol can be ensured without using an excessive amount of catalyst.

メタノール合成反応は一定の発熱を伴うことから、メタノール合成反応器としては、発生した熱を除去しながら反応を進行させる熱交換型反応器を用いるのが好ましい。 Since the methanol synthesis reaction is accompanied by constant heat generation, it is preferable to use a heat exchange reactor in which the reaction proceeds while removing the generated heat as the methanol synthesis reactor.

メタノール分離工程(メタノール分離部2)では、前記のメタノール合成工程により得た、メタノールと未反応の水素、一酸化炭素、二酸化炭素を含むガスを冷却して、メタノールを液体として分離回収する。メタノール合成工程後のガスは、十分高い温度にあるので、その顕熱は熱回収して、例えばメタノール合成に供するガスと熱交換して、その予熱に用いてもよい。 In the methanol separation step (methanol separation section 2), the gas containing methanol and unreacted hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide obtained in the methanol synthesis step is cooled to separate and recover methanol as a liquid. Since the gas after the methanol synthesis step is at a sufficiently high temperature, its sensible heat may be recovered and used for preheating, for example, by exchanging heat with the gas to be used for methanol synthesis.

メタノールは、常温でも一定の蒸気圧を持つことから、熱交換による冷却や、水冷あるいは空冷による冷却に加えて、冷凍機と熱交換器を用いて、常温以下まで冷却するとメタノールの回収量を高めることができる。好ましくは20℃以下、より好ましくは10℃以下に冷却して、メタノールを分離する。 Methanol has a certain vapor pressure even at room temperature, so in addition to cooling by heat exchange, water cooling, or air cooling, using a refrigerator and heat exchanger to cool below room temperature increases the amount of methanol recovered. be able to. It is preferably cooled to 20° C. or lower, more preferably 10° C. or lower to separate methanol.

メタン化工程(メタン化反応部3)では、前記のメタノールを分離後の、未反応の水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を含むガスをメタン化触媒に接触させて、メタンを生成する。 In the methanation step (methanation reaction section 3), the gas containing unreacted hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide after separation of the methanol is brought into contact with a methanation catalyst to generate methane.

メタン化工程において用いるメタン化触媒としては、NiやRuなどを含有する公知のメタン化触媒を用いることができる。 As the methanation catalyst used in the methanation step, a known methanation catalyst containing Ni, Ru, or the like can be used.

メタン化触媒に接触させる際の入口温度は、200℃以上350℃以下が好ましく、225℃以上275℃以下がより好ましい。前記の範囲にあると、十分な反応速度が得られやすいことから、触媒量を過大に用いることなくメタン化反応を進行させることが容易になり、且つ、メタン化反応の出口温度が高まりすぎないことから、触媒の耐久性を確保することが容易になる。 The inlet temperature when contacting the methanation catalyst is preferably 200° C. or higher and 350° C. or lower, more preferably 225° C. or higher and 275° C. or lower. Within the above range, a sufficient reaction rate is likely to be obtained, making it easier to proceed with the methanation reaction without using an excessive amount of catalyst, and the outlet temperature of the methanation reaction does not rise too high. Therefore, it becomes easy to ensure the durability of the catalyst.

メタン化反応は、比較的大きな発熱を伴うため、反応の進行に伴い、ガスの温度が上昇し、それに伴って平衡転化率が低下する。従って、1段の反応で所望の転化率を得ることは通常困難である。一方で、熱交換型の反応器を採用すると、高温の熱を取り出すことが困難になる。そこで、入口側には断熱型の反応器を用い、反応熱により温度が上昇した出口ガスを冷却したのち、次段反応器に導入する多段のプロセスとするのが好ましい。断熱型の反応器を冷却用の熱交換器を介して多段に連結してもよく、入口側の少なくとも1つの断熱型反応器と、出口側の少なくとも1つの熱交換型反応器とを、冷却用の熱交換器を介して、連結して用いてもよい。 Since the methanation reaction is accompanied by a relatively large amount of heat generation, the temperature of the gas increases as the reaction progresses, and the equilibrium conversion rate decreases accordingly. Therefore, it is usually difficult to obtain the desired conversion rate in a one-step reaction. On the other hand, if a heat exchange type reactor is used, it becomes difficult to extract high-temperature heat. Therefore, it is preferable to adopt a multi-stage process in which an adiabatic reactor is used on the inlet side, and the outlet gas whose temperature has risen due to the heat of reaction is cooled and then introduced into the next-stage reactor. The adiabatic reactors may be connected in multiple stages via heat exchangers for cooling, and at least one adiabatic reactor on the inlet side and at least one heat exchange reactor on the outlet side are cooled. You may connect and use through the heat exchanger for.

メタン化反応は、比較的大きな発熱を伴うことから、触媒の熱劣化が問題となる場合もある。反応器出口側のガスを、反応器入口側に戻して、反応に供するガスを希釈することもできる。この反応器構成を用いると、希釈効果により温度上昇が抑えられることから触媒の耐久性が改善される。加えて、反応器出口温度が低下することにより、平衡転化率が高まる効果も生じるため、単純な多段反応器の構成よりも反応器の段数を削減できる場合がある。 Since the methanation reaction is accompanied by relatively large heat generation, thermal deterioration of the catalyst may be a problem. The gas on the reactor outlet side can also be returned to the reactor inlet side to dilute the gas to be subjected to the reaction. Using this reactor configuration improves the durability of the catalyst because the dilution effect reduces the temperature rise. In addition, since the effect of increasing the equilibrium conversion rate is produced by lowering the reactor outlet temperature, it may be possible to reduce the number of reactor stages compared to a simple multi-stage reactor configuration.

オレフィン合成工程(オレフィン合成部4)では、メタノール分離工程で得たメタノールを触媒に接触させることで、オレフィン炭化水素含有ガスを得る。具体的に、オレフィン合成反応は、MTO(Methanol-to-Olefin)反応と呼ばれることがある公知の反応であり、メタノール分離工程で得たメタノールを300℃~500℃でゼオライト触媒に接触させることで行う。メタノール分離工程で得たメタノールは、水との混合溶液となっているが、必要に応じて、蒸留などの手段により、水を分離してからオレフィン合成反応に供してもよい。あるいは、必要に応じてメタノールの少なくとも一部を固体酸触媒に通じて、脱水反応によりジメチルエーテルに変換してから、ゼオライト触媒に通じてもよい。ゼオライト触媒としては、ZSM-5型などのアルミノケイ酸塩のほか、SAPO-34などのシリコアルミノリン酸塩も使用できる。 In the olefin synthesis step (olefin synthesis section 4), an olefin hydrocarbon-containing gas is obtained by bringing the methanol obtained in the methanol separation step into contact with a catalyst. Specifically, the olefin synthesis reaction is a known reaction sometimes called MTO (Methanol-to-Olefin) reaction. conduct. The methanol obtained in the methanol separation step is a mixed solution with water, but if necessary, the water may be separated by means such as distillation before being subjected to the olefin synthesis reaction. Alternatively, at least part of the methanol may optionally be passed through a solid acid catalyst, converted to dimethyl ether by a dehydration reaction, and then passed through a zeolite catalyst. Zeolite catalysts that can be used include aluminosilicates such as ZSM-5 type, as well as silicoaluminophosphates such as SAPO-34.

オレフィン合成反応は、固定床反応器で行ってもよく、流動床反応器で行ってもよいが、反応が比較的大きな発熱を伴うことから、流動床反応器で行うと、局所的な高温部の発生を回避しやすく有利である。また、原料を前記の反応温度よりも低い温度で反応器に送入すると、反応器の冷却を兼ねることができて効率的である。 The olefin synthesis reaction may be carried out in a fixed bed reactor or a fluidized bed reactor. This is advantageous because it is easy to avoid the occurrence of Also, if the raw material is fed into the reactor at a temperature lower than the reaction temperature, the reactor can also be cooled, which is efficient.

オレフィン合成反応は、生成物がプロピレンである場合、以下のように進行する。
3CHOH → C + 3HO (式3)
The olefin synthesis reaction proceeds as follows when the product is propylene.
3CH3OHC3H6 + 3H2O ( equation 3)

オレフィン合成反応では、主にプロピレンが生成するが、反応条件によりエチレン、ブチレンなども生成する。これらは後段の水素化反応により、それぞれエタン及びブタンを生成するので、極端に多く生成しない限り問題はない。オレフィン合成反応では、エタン、プロパン、ブタンなどのパラフィン炭化水素も生成することがあるが、これらは水素化反応工程を阻害することはなく、都市ガスの成分でもあるので、極端に多く生成しない限り問題はない。 In the olefin synthesis reaction, propylene is mainly produced, but ethylene, butylene, etc. are also produced depending on the reaction conditions. These produce ethane and butane, respectively, in the latter hydrogenation reaction, so there is no problem as long as they are not produced in extremely large amounts. Paraffinic hydrocarbons such as ethane, propane, and butane are sometimes produced in olefin synthesis reactions, but they do not interfere with the hydrogenation reaction process and are also components of city gas, so unless they are produced in extremely large amounts. No problem.

オレフィン合成反応では、これらに加えて、炭素数5以上の炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素が生成することがある。炭素数5以上の炭化水素は、都市ガス配管内で凝縮する恐れがあるので、燃料ガス中に高濃度で含まれることは好ましくない。一酸化炭素、二酸化炭素、水素も、都市ガスとして利用するには所定の濃度以下にする必要があることから、燃料ガス中に高濃度で含まれることは好ましくない。 In the olefin synthesis reaction, in addition to these, hydrocarbons having 5 or more carbon atoms, carbon monoxide, carbon dioxide, and hydrogen may be produced. Hydrocarbons with 5 or more carbon atoms may condense in the pipes of city gas, so it is not preferable for them to be contained in the fuel gas at a high concentration. Carbon monoxide, carbon dioxide, and hydrogen also need to be contained at a predetermined concentration or less in order to be used as city gas, so it is not preferable for them to be contained in the fuel gas at high concentrations.

炭素数5以上の炭化水素は、生成したオレフィン炭化水素を加圧又は冷却することで凝縮分離することができる。生成したオレフィン炭化水素をさらに加圧又は冷却すると、プロピレン及びブチレンは凝縮するが、一酸化炭素、二酸化炭素及び水素は凝縮液にはほとんど含まれないので、オレフィン炭化水素から、一酸化炭素、二酸化炭素、水素を除去することができる。 Hydrocarbons having 5 or more carbon atoms can be condensed and separated by pressurizing or cooling the produced olefinic hydrocarbons. When the produced olefinic hydrocarbons are further pressurized or cooled, propylene and butylene are condensed, but carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen are hardly contained in the condensate. Carbon and hydrogen can be removed.

水素化工程(水素化反応部5)では、オレフィン炭化水素が水素との反応によりパラフィン炭化水素に変換される。水素化工程の反応温度は、200℃以上400℃以下とすることが好ましい。水素化触媒は一般的に200℃以上の条件で良好な活性を示すので、反応温度を200℃以上とすると、オレフィン炭化水素と水素との反応が進行しやすい。また、反応温度を400℃以下とすると、メタン、炭素数2以上4以下のパラフィン炭化水素及び炭素数2以上4以下のオレフィン炭化水素の水蒸気改質反応を抑制しやすい。反応温度は、200℃以上300℃以下とすることがより好ましい。 In the hydrogenation step (hydrogenation reaction unit 5), olefinic hydrocarbons are converted to paraffinic hydrocarbons by reaction with hydrogen. The reaction temperature in the hydrogenation step is preferably 200° C. or higher and 400° C. or lower. Since the hydrogenation catalyst generally exhibits good activity under conditions of 200° C. or higher, the reaction temperature of 200° C. or higher facilitates the reaction between the olefinic hydrocarbon and hydrogen. When the reaction temperature is 400° C. or lower, the steam reforming reaction of methane, paraffin hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms and olefinic hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms is easily suppressed. More preferably, the reaction temperature is 200° C. or higher and 300° C. or lower.

水素化工程で用いる水素化触媒は、炭素数2以上4以下のオレフィン炭化水素の水素化反応(式4~6)に活性を有するとともに、メタン、炭素数2以上4以下のパラフィン炭化水素及び炭素数2以上4以下のオレフィン炭化水素の水蒸気改質反応に対しては、実質的に活性を示さないことが好ましい。水蒸気改質反応に対して活性を示す触媒を用いると、炭素数2以上4以下のオレフィン炭化水素の水素化反応で水素が減少しても、炭化水素の水蒸気改質反応によって新たに水素が生成されるため、燃料ガス中の水素濃度を低減することができない場合がある。このような反応選択性を示す触媒として、無機酸化物担体にパラジウム又は白金の少なくとも一方が担持された触媒が例示される。
+ H → C (式4)
+ H → C (式5)
+ H → C10 (式6)
The hydrogenation catalyst used in the hydrogenation step has activity in the hydrogenation reaction of olefin hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms (formulas 4 to 6), and is also active for methane, paraffin hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, and carbon It is preferable that it shows substantially no activity for the steam reforming reaction of olefinic hydrocarbons having a number of 2 or more and 4 or less. If a catalyst that exhibits activity for steam reforming reaction is used, even if hydrogen decreases in the hydrogenation reaction of olefinic hydrocarbons with 2 to 4 carbon atoms, new hydrogen is generated by the steam reforming reaction of hydrocarbons. Therefore, it may not be possible to reduce the hydrogen concentration in the fuel gas. Examples of catalysts exhibiting such reaction selectivity include catalysts in which at least one of palladium and platinum is supported on an inorganic oxide carrier.
C2H4 + H2C2H6 (equation 4 )
C3H6 + H2C3H8 (equation 5 )
C4H8 + H2C4H10 (equation 6 )

水素化反応工程に用いる水素化反応器の形式は特に限定されず、例えば、固定床断熱反応器、リサイクルラインを有する固定床断熱反応器、熱交換型反応器、などでありうる。 The type of hydrogenation reactor used in the hydrogenation reaction step is not particularly limited, and may be, for example, a fixed bed adiabatic reactor, a fixed bed adiabatic reactor having a recycle line, a heat exchange reactor, or the like.

メタン化反応で残存する水素に対する、オレフィン炭化水素の割合が少ない場合、燃料ガス中に水素が多く残存することになる。一方、オレフィン炭化水素の割合が多い場合、水素濃度が極端に少なくなることにより、オレフィン炭化水素の水素化反応が十分に進行せず、燃料ガス中にオレフィン炭化水素が残存することがあるほか、反応中オレフィン炭化水素濃度が高いことから、触媒上でオレフィン炭化水素が重合して、触媒の炭素析出による劣化が問題になる場合がある。従って、メタン化反応で残存する水素に対する、オレフィン炭化水素の割合は、0.5以上0.9以下とするのが好ましい。 If the ratio of olefinic hydrocarbons to hydrogen remaining in the methanation reaction is small, a large amount of hydrogen will remain in the fuel gas. On the other hand, when the ratio of olefinic hydrocarbons is high, the hydrogen concentration becomes extremely low, and the hydrogenation reaction of olefinic hydrocarbons does not proceed sufficiently, and olefinic hydrocarbons may remain in the fuel gas. Since the concentration of olefinic hydrocarbons during the reaction is high, the olefinic hydrocarbons may polymerize on the catalyst, and deterioration of the catalyst due to carbon deposition may become a problem. Therefore, the ratio of olefinic hydrocarbons to hydrogen remaining in the methanation reaction is preferably 0.5 or more and 0.9 or less.

メタノール合成触媒に供給する炭素酸化物に対する水素の比率を高めることにより、メタン化反応で残存する水素は高くなることから、メタン化反応で残存する水素に対する、オレフィン炭化水素の割合が前記の範囲となるよう、メタノール合成触媒に供給する炭素酸化物に対する水素の比率を制御することが好ましい。 By increasing the ratio of hydrogen to carbon oxides supplied to the methanol synthesis catalyst, the amount of hydrogen remaining in the methanation reaction is increased. It is preferable to control the ratio of hydrogen to carbon oxides to be supplied to the methanol synthesis catalyst.

メタノール合成反応は、圧力が高いほど平衡転化率が高くなる。例えば、1MPa(絶対圧、以下同じ)よりも低い圧力では、メタノール合成触媒が通常活性を示す温度域では、平衡転化率が低くなり、ほとんどメタノールを得ることができない。一方、例えば5MPa以上のような極端な高圧で反応を行うには、高圧に耐える設備が必要となり、経済的に有利ではない。従って、メタノール合成反応の反応圧力は、1MPa以上5MPa以下とするのが好ましく、2.5MPa以上4MPa以下とするのがより好ましい。メタノール合成反応の反応圧力がこの範囲にあると、設備コストを抑制して、経済的に高発熱量の燃料ガスを得ることができる。 In the methanol synthesis reaction, the higher the pressure, the higher the equilibrium conversion rate. For example, at a pressure lower than 1 MPa (absolute pressure, hereinafter the same), the equilibrium conversion rate becomes low in the temperature range where the methanol synthesis catalyst normally exhibits activity, and almost no methanol can be obtained. On the other hand, in order to carry out the reaction at an extremely high pressure such as 5 MPa or higher, equipment that can withstand high pressure is required, which is not economically advantageous. Therefore, the reaction pressure of the methanol synthesis reaction is preferably 1 MPa or more and 5 MPa or less, more preferably 2.5 MPa or more and 4 MPa or less. When the reaction pressure of the methanol synthesis reaction is within this range, it is possible to suppress equipment costs and economically obtain fuel gas with a high calorific value.

メタン化反応も、圧力が高いほど平衡転化率が高くなる。メタノール合成反応と比較すると、比較的低い圧力でも十分な平衡転化率が得られるが、メタノール合成反応とそれに引き続くメタノール分離工程との間で圧力を変える必要はないので、通常メタノール合成反応の反応圧力から、反応ガスが流れる経路における圧力損失だけ低くなった圧力で実施される。水素化反応についても、同様である。 The higher the pressure, the higher the equilibrium conversion of the methanation reaction. Compared to the methanol synthesis reaction, a sufficient equilibrium conversion rate can be obtained even at a relatively low pressure. , at a pressure lower by the pressure loss in the path through which the reaction gas flows. The same applies to the hydrogenation reaction.

オレフィン合成反応は、低圧でも比較的高い平衡転化率が得られることから、高圧で実施することは必ずしも有利ではない。反応圧力は、0.1MPa以上2MPa以下とするのが好ましく、0.2MPa以上0.6MPa以下とするのがより好ましい。 It is not necessarily advantageous to carry out the olefin synthesis reaction at a high pressure, since a relatively high equilibrium conversion can be obtained even at a low pressure. The reaction pressure is preferably 0.1 MPa or more and 2 MPa or less, more preferably 0.2 MPa or more and 0.6 MPa or less.

図2は、本発明の別の態様の高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備を示すブロックフロー図である。本実施形態に係る高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備も、メタノール合成工程(メタノール合成部1)、メタノール分離工程(メタノール分離部2)、メタン化工程(メタン化反応部3)、オレフィン合成工程(オレフィン合成部4)及び水素化工程(水素化反応部5)と、を有する。ただし、図1に示した態様とは異なり、原料である水素と二酸化炭素の混合ガスは、まず逆シフト反応工程(逆シフト反応部6)に送入され、二酸化炭素の一部が水素と反応して、一酸化炭素と水に変換され、続く水分離工程(水分離部7)で水が分離されたのち、メタノール合成工程(メタノール合成部1)に送入される。 FIG. 2 is a block flow diagram showing a method and equipment for producing a high calorific value fuel gas according to another embodiment of the present invention. The method and equipment for producing high calorific value fuel gas according to the present embodiment also include a methanol synthesis process (methanol synthesis section 1), a methanol separation process (methanol separation section 2), a methanation process (methanation reaction section 3), an olefin It has a synthesis step (olefin synthesis section 4) and a hydrogenation step (hydrogenation reaction section 5). However, unlike the embodiment shown in FIG. 1, the raw material mixed gas of hydrogen and carbon dioxide is first sent to the reverse shift reaction step (reverse shift reaction section 6), and part of the carbon dioxide reacts with hydrogen. After the water is separated in the subsequent water separation step (water separation section 7), it is sent to the methanol synthesis step (methanol synthesis section 1).

二酸化炭素と水素からのメタノール合成の平衡転化率は、一酸化炭素と水素からのメタノール合成の平衡転化率と比較して低い。従って、二酸化炭素と水素からなる原料ガスを、そのままメタノール合成部に送入した場合、十分なメタノール生成量が得られず、結果として、生成する燃料ガスの発熱量が高まらない場合がある。十分なメタノール生成量を得るために、メタノール合成工程の反応圧力を高める方法もあるが、設備費用が高額になり、経済的には有利とはいえない。 The equilibrium conversion of methanol synthesis from carbon dioxide and hydrogen is low compared to that of methanol synthesis from carbon monoxide and hydrogen. Therefore, when the raw material gas composed of carbon dioxide and hydrogen is directly sent to the methanol synthesizing section, a sufficient amount of methanol cannot be produced, and as a result, the calorific value of the produced fuel gas may not increase. In order to obtain a sufficient amount of methanol produced, there is a method of increasing the reaction pressure in the methanol synthesis step, but this method is economically unadvantageous due to high facility costs.

本態様の方法では、二酸化炭素と水素からなる原料ガスを、逆シフト反応により、一酸化炭素、二酸化炭素及び水素から成る混合ガスに変換することができるので、メタノール合成工程の反応圧力を高めることなく、十分なメタノール生成量を得ることができる。 In the method of this aspect, the raw material gas consisting of carbon dioxide and hydrogen can be converted into a mixed gas consisting of carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen by the reverse shift reaction, so the reaction pressure in the methanol synthesis step can be increased. It is possible to obtain a sufficient amount of methanol production without

逆シフト反応は、吸熱反応であるため、熱エネルギーの投入が必要であるが、メタン化反応及びオレフィン合成反応は、いずれも比較的大きな発熱を伴うことから、これらの反応熱を逆シフト反応の吸熱に用いると、燃料ガス製造の効率が高くなる。熱交換の手段としては、メタン化反応後のガスやオレフィン合成後のガスと、逆シフト反応に供給する二酸化炭素と水素からなる原料ガスとの間で熱交換器を用いて直接熱交換させてもよく、メタン化反応後のガスやオレフィン合成後のガスとの熱交換により、高圧蒸気を発生させ、この高圧蒸気との熱交換で逆シフト反応に供給する二酸化炭素と水素からなる原料ガスを加熱する方法でもよい。 Since the reverse shift reaction is an endothermic reaction, it is necessary to input thermal energy. Endothermic use increases the efficiency of fuel gas production. As a means of heat exchange, a heat exchanger is used to directly exchange heat between the gas after the methanation reaction or the gas after olefin synthesis and the raw material gas consisting of carbon dioxide and hydrogen supplied to the reverse shift reaction. Also, high-pressure steam is generated by heat exchange with the gas after the methanation reaction or the gas after the olefin synthesis, and the raw material gas consisting of carbon dioxide and hydrogen to be supplied to the reverse shift reaction is generated by heat exchange with this high-pressure steam. A method of heating may also be used.

逆シフト触媒としては、公知のCOシフト触媒である、銅-亜鉛触媒、鉄-クロム触媒などが使用できる。 As the reverse shift catalyst, a known CO shift catalyst such as a copper-zinc catalyst or an iron-chromium catalyst can be used.

逆シフト反応の温度は、熱交換の制約から、メタン化反応及びオレフィン合成反応の出口温度よりも低い温度となり、通常200℃以上500℃以下、好ましくは250℃以上300℃以下とする。この範囲にあれば、二酸化炭素の一酸化炭素への転化率が確保されるとともに、高圧蒸気を介して熱交換を行うことも容易である。 The temperature of the reverse shift reaction is lower than the outlet temperature of the methanation reaction and the olefin synthesis reaction due to heat exchange restrictions, and is usually 200° C. or higher and 500° C. or lower, preferably 250° C. or higher and 300° C. or lower. Within this range, the conversion rate of carbon dioxide to carbon monoxide is ensured, and heat exchange via high-pressure steam is easy.

逆シフト反応は、吸熱反応であるため、断熱的に行うと、触媒層温度が低下して、逆シフト反応が進行しなくなる恐れがある。熱交換型反応器を用いて、高圧蒸気で加熱しながら反応を進行させると、安定して反応を進行させやすい。 Since the reverse shift reaction is an endothermic reaction, if it is carried out adiabatically, the temperature of the catalyst layer may drop and the reverse shift reaction may not proceed. If the reaction proceeds while heating with high-pressure steam using a heat exchange reactor, the reaction tends to proceed stably.

逆シフト反応の平衡転化率は、反応圧力にほとんど依存しない。一方、逆シフト触媒上で起こる副反応(例えば炭化水素の生成)は、一般的に反応圧力が高いほど、進行しやすい。従って、逆シフト触媒での副反応が懸念される場合、逆シフト反応は比較的低圧で実施し、水分離後に昇圧して、メタノール合成部に送入する方が好ましい。 The equilibrium conversion of the reverse shift reaction is almost independent of the reaction pressure. On the other hand, the higher the reaction pressure, the more easily the side reactions (eg, the production of hydrocarbons) that occur on the reverse shift catalyst generally proceed. Therefore, when there is a concern about side reactions in the reverse shift catalyst, it is preferable to carry out the reverse shift reaction at a relatively low pressure, raise the pressure after water separation, and feed the mixture into the methanol synthesis section.

逆シフト反応の反応圧力は、0.2MPa以上4MPa以下、より好ましくは0.3MPa以上1MPa以下とする。 The reaction pressure of the reverse shift reaction is 0.2 MPa or more and 4 MPa or less, more preferably 0.3 MPa or more and 1 MPa or less.

〔実施例及び比較例〕
以下に、プロセス計算に基づく試算例を示す。圧力はオレフィン合成部が0.5MPa、他の部分はすべて3MPaであり、各機器及び配管における圧力損失及び放熱損失は考慮していない。また、オレフィン合成反応では、プロピレンのほかに、エチレン、ブチレンなども生成するが、ここでは、すべてプロピレンを生成するものとしている。
[Examples and Comparative Examples]
An example of trial calculation based on process calculation is shown below. The pressure is 0.5 MPa in the olefin synthesis section and 3 MPa in all other sections, and the pressure loss and heat loss in each device and piping are not considered. Also, in the olefin synthesis reaction, ethylene, butylene, etc. are produced in addition to propylene, but here it is assumed that all of them produce propylene.

〔実施例1〕
本発明の高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備の一態様として、図3のプロセスフロー図に基づく、高発熱量燃料ガスの製造例の試算結果を示す。
原料ガスは、温度25℃で、二酸化炭素1mol/sと水素3.895mol/sの流量でメタノール合成部1に導入される。メタノール合成部1では、熱交換器11において、中圧蒸気(MPS、220℃)との熱交換により、原料ガスが210℃まで加熱され、メタノール合成反応器12に導入される。メタノール合成反応器12は、熱交換型の反応器であり、メタノール合成反応により生成する発熱を除去しながら概ね230℃を保って反応が進行し、230℃の平衡組成までメタノール合成反応が進行する(メタノール合成工程)。発熱は中圧蒸気として回収される。メタノール合成反応後のガスは、熱交換器13において低圧蒸気(LPS、150℃)として熱回収し、160℃まで冷却して、メタノール分離部2に送られる。
[Example 1]
As one aspect of the high calorific value fuel gas production method and production facility of the present invention, trial calculation results of an example of high calorific value fuel gas production based on the process flow diagram of FIG. 3 are shown.
The raw material gas is introduced into the methanol synthesis unit 1 at a temperature of 25° C. and at a flow rate of 1 mol/s of carbon dioxide and 3.895 mol/s of hydrogen. In the methanol synthesis section 1 , the raw material gas is heated to 210° C. by heat exchange with medium pressure steam (MPS, 220° C.) in the heat exchanger 11 and introduced into the methanol synthesis reactor 12 . The methanol synthesis reactor 12 is a heat exchange type reactor, and the reaction progresses while removing the heat generated by the methanol synthesis reaction, maintaining a temperature of approximately 230° C., and the methanol synthesis reaction progresses until the equilibrium composition of 230° C. is reached. (methanol synthesis step). Exothermic heat is recovered as medium pressure steam. Gas after the methanol synthesis reaction is heat-recovered as low-pressure steam (LPS, 150° C.) in heat exchanger 13 , cooled to 160° C., and sent to methanol separation section 2 .

メタノール分離部2では、メタノール合成反応後のガスが、熱交換器21で冷却水(CW)を用いて40℃まで冷却され、さらに冷凍機と熱交換器(図示せず)を用いて常温以下まで冷却され、気液分離ドラム22において、生成したメタノールが分離される(メタノール分離工程)。 In the methanol separation unit 2, the gas after the methanol synthesis reaction is cooled to 40° C. using cooling water (CW) in the heat exchanger 21, and further cooled to room temperature or below using a refrigerator and a heat exchanger (not shown). and the generated methanol is separated in the gas-liquid separation drum 22 (methanol separation step).

メタン化反応部3では、メタノール分離部2でメタノールを分離した合成ガスの全量が、熱交換器31において、低圧蒸気との熱交換により140℃まで加熱され、さらに後述する熱交換器33の出口から分岐したガスがリサイクルコンプレッサー34を介して混合され、245℃でメタン化反応器32に送入されて、合成ガスのメタン化反応が行われる(メタン化工程)。メタン化反応器32は断熱型の反応器であり、メタン化の進行に伴い温度が上昇して、544℃の平衡組成までメタン化反応が進行する。メタン化反応後のガスは、熱交換器33において、高圧蒸気(HPS、280℃)として熱回収しながら、290℃まで冷却される。冷却後のガスは、前記のリサイクルコンプレッサー34に送られるガスを分岐し、残りは熱交換器35において、中圧蒸気として熱回収しながら230℃まで冷却されて、メタン化反応器36に送入される。メタン化反応器36も断熱型の反応器であり、メタン化の進行に伴い温度が上昇して、365℃の平衡組成までメタン化反応が進行する。 In the methanation reaction section 3, the total amount of the synthesis gas from which methanol is separated in the methanol separation section 2 is heated to 140° C. by heat exchange with low-pressure steam in the heat exchanger 31, and is further heated to 140° C. at the outlet of the heat exchanger 33, which will be described later. The gas branched from is mixed through the recycle compressor 34 and sent to the methanation reactor 32 at 245° C., where the synthesis gas is methanated (methanation step). The methanation reactor 32 is an adiabatic reactor, and as the methanation progresses, the temperature rises, and the methanation reaction progresses to an equilibrium composition of 544°C. The gas after the methanation reaction is cooled to 290° C. in the heat exchanger 33 while recovering heat as high pressure steam (HPS, 280° C.). After cooling, the gas to be sent to the recycle compressor 34 is branched, and the remainder is cooled to 230° C. in the heat exchanger 35 while recovering heat as medium-pressure steam, and sent to the methanation reactor 36. be done. The methanation reactor 36 is also an adiabatic reactor, and as the methanation progresses, the temperature rises, and the methanation reaction progresses to an equilibrium composition of 365°C.

メタン化反応器36の出口ガスは、熱交換器37において、中圧蒸気として熱回収しながら230℃まで冷却されて、メタン化反応器38に送入され、さらにメタン化反応が進行する。 The outlet gas of the methanation reactor 36 is cooled to 230° C. while recovering heat as medium-pressure steam in the heat exchanger 37 and sent to the methanation reactor 38, where the methanation reaction proceeds further.

メタノール分離部2で分離されたメタノールと水の混合溶液は、オレフィン合成部4に送入される。混合溶液は、絞り弁41において0.5MPaまで減圧され、低圧蒸気で140℃まで加熱されて、気化される。得られたメタノールと水蒸気の混合ガスは、オレフィン合成反応器43に送入される。オレフィン合成反応器43は流動床反応器であり、やや大きな発熱を伴って、メタノールからプロピレンを主とするガスを生成する。オレフィン合成反応器43の出口ガスは、熱交換器44において、低圧蒸気として熱回収しながら160℃まで冷却され、さらに熱交換器45において冷却水を用いて40℃まで冷却され、気液分離ドラム46において、凝縮水が分離されて、プロピレンを主成分とするガスとされ、次いでコンプレッサー47により3.0MPaに昇圧されて、水素化反応部5に送入される。 The mixed solution of methanol and water separated in the methanol separation section 2 is sent to the olefin synthesis section 4 . The mixed solution is decompressed to 0.5 MPa by the throttle valve 41, heated to 140° C. by low-pressure steam, and vaporized. The obtained mixed gas of methanol and water vapor is sent to the olefin synthesis reactor 43 . The olefin synthesis reactor 43 is a fluidized bed reactor that produces a propylene-based gas from methanol with a moderately high exotherm. The outlet gas from the olefin synthesis reactor 43 is cooled to 160° C. in the heat exchanger 44 while recovering heat as low-pressure steam, further cooled to 40° C. in the heat exchanger 45 using cooling water, and separated into a gas-liquid separation drum. At 46 , the condensed water is separated into a gas containing propylene as the main component, which is then pressurized to 3.0 MPa by a compressor 47 and sent to the hydrogenation reaction section 5 .

水素化反応部では、メタン化反応器38の出口ガスと、コンプレッサー47の出口ガスとが混合され、238℃で水素化反応器51に送入される。水素化反応器51では、オレフィン炭化水素の水素化反応が断熱的に進行し、若干の温度上昇を伴って、オレフィン炭化水素はパラフィン炭化水素にほぼ完全に変換される。水素化反応器51の出口ガスは、熱交換器52で、低圧蒸気を回収しながら160℃まで冷却され、さらに熱交換器53で冷却水を用いて40℃まで冷却され、さらに冷凍機と熱交換器(図示せず)を用いて常温以下まで冷却し、気液分離ドラム54において、凝縮水が分離されて、燃料ガスとなる。 In the hydrogenation reaction section, the outlet gas of the methanation reactor 38 and the outlet gas of the compressor 47 are mixed and fed into the hydrogenation reactor 51 at 238°C. In the hydrogenation reactor 51, the hydrogenation reaction of olefinic hydrocarbons proceeds adiabatically, and the olefinic hydrocarbons are almost completely converted to paraffinic hydrocarbons with a slight temperature rise. The outlet gas of the hydrogenation reactor 51 is cooled to 160° C. in the heat exchanger 52 while recovering the low-pressure steam, further cooled to 40° C. in the heat exchanger 53 using cooling water, and further cooled by the refrigerator and heat. It is cooled down to room temperature or lower using an exchanger (not shown), and the condensed water is separated in the gas-liquid separation drum 54 to become fuel gas.

プロセスの主要な箇所における、温度及び流量を表1に示す。 Temperatures and flow rates at key points in the process are shown in Table 1.

Figure 2023025483000002
Figure 2023025483000002

生成する燃料ガスの組成(脱水後の体積基準)は、メタン90.8%、プロパン7.0%、水素2.2%で、一酸化炭素、二酸化炭素及びプロピレンはいずれも0.01%以下となる。また、生成する燃料ガスの発熱量は、43.3MJ/mとなり、プロパン又はブタンを少量添加するだけで、都市ガスとして利用可能な発熱量に調整できる。 The composition of the generated fuel gas (based on volume after dehydration) is 90.8% methane, 7.0% propane, 2.2% hydrogen, and carbon monoxide, carbon dioxide, and propylene are all 0.01% or less. becomes. Also, the calorific value of the generated fuel gas is 43.3 MJ/m 3 , which can be adjusted to a calorific value that can be used as city gas simply by adding a small amount of propane or butane.

原料として使用した水素の発熱量に対する、生成した燃料ガスの発熱量の比率は、77.9%となる。水素と二酸化炭素とのメタン化反応が反応式通り進行した場合、原料となる水素の発熱量に対する、生成メタンの発熱量の割合は77.9%である。本発明の方法に従えば、メタンのみを製造する場合と比較して、大きな効率の低下を生じることなく、高発熱量の燃料ガスが製造できることがわかる。 The ratio of the calorific value of the generated fuel gas to the calorific value of hydrogen used as a raw material is 77.9%. When the methanation reaction between hydrogen and carbon dioxide proceeds according to the reaction formula, the ratio of the calorific value of the produced methane to the calorific value of the raw material hydrogen is 77.9%. It can be seen that according to the method of the present invention, a fuel gas with a high calorific value can be produced without causing a large decrease in efficiency as compared with the case of producing only methane.

〔実施例2〕
本発明の高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備の一態様として、図4のプロセスフロー図に基づく、高発熱量燃料ガスの製造例の試算結果を示す。
原料ガスは、温度25℃で、二酸化炭素1mol/sと水素3.850mol/sの流量で、逆シフト反応部6に供給される。原料ガスは、熱交換器61において、高圧蒸気との熱交換により270℃まで加熱されたのち、逆シフト反応器62に送入される。逆シフト反応器62は、熱交換型反応器であり、送入された原料ガスは、高圧蒸気により加熱されて、およそ270℃を保って逆シフト反応が進行し、270℃の平衡組成で反応器から流出する。逆シフト反応器62の出口ガスは、熱交換器63において、低圧蒸気を回収しながら160℃まで冷却され、水分離部7に送られる。
[Example 2]
As one aspect of the high calorific value fuel gas production method and production facility of the present invention, trial calculation results of an example of high calorific value fuel gas production based on the process flow diagram of FIG. 4 are shown.
The raw material gas is supplied to the reverse shift reaction section 6 at a temperature of 25° C. and a flow rate of 1 mol/s of carbon dioxide and 3.850 mol/s of hydrogen. The raw material gas is heated to 270° C. by heat exchange with high-pressure steam in the heat exchanger 61 and then sent to the reverse shift reactor 62 . The reverse shift reactor 62 is a heat exchange type reactor, and the supplied raw material gas is heated by high-pressure steam, and the reverse shift reaction proceeds while maintaining a temperature of approximately 270°C. out of the vessel. The outlet gas of the reverse shift reactor 62 is cooled to 160° C. in the heat exchanger 63 while recovering the low-pressure steam, and sent to the water separator 7 .

水分離部7では、逆シフト反応後のガスが、熱交換器71で冷却水を用いて40℃までさらに冷却される。冷却により凝縮した水は、気液分離ドラム72で、合成ガスから分離される(水分離工程)。以下の工程は、実施例1と同様である。 In the water separation section 7, the gas after the reverse shift reaction is further cooled to 40° C. in the heat exchanger 71 using cooling water. The water condensed by cooling is separated from the syngas in the gas-liquid separation drum 72 (water separation step). The subsequent steps are the same as in Example 1.

プロセスの主要な箇所における、温度及び流量を表2に示す。 Temperatures and flow rates at key points in the process are shown in Table 2.

Figure 2023025483000003
Figure 2023025483000003

生成する燃料ガスの組成(脱水後の体積基準)は、メタン87.8%、プロパン10.0%、水素2.3%で、一酸化炭素、二酸化炭素及びプロピレンはいずれも0.01%以下となる。また、生成する燃料ガスの発熱量は、45.0MJ/mとなり、熱量調整なしに都市ガスとして利用可能な発熱量を有する。実施例1と比較して、発熱量が高まったのは、逆シフト工程を実施したことにより、メタノール合成工程に送入される炭素酸化物中の一酸化炭素の割合が高くなり、メタノール収率が高まったことによる。 The composition of the generated fuel gas (based on volume after dehydration) is 87.8% methane, 10.0% propane, 2.3% hydrogen, and carbon monoxide, carbon dioxide, and propylene are all 0.01% or less. becomes. The generated fuel gas has a calorific value of 45.0 MJ/m 3 , which is a calorific value that can be used as city gas without calorie adjustment. The reason why the calorific value increased compared to Example 1 is that the reverse shift process was carried out, which increased the ratio of carbon monoxide in the carbon oxides sent to the methanol synthesis process, and the methanol yield was increased. due to an increase in

原料として使用した水素の発熱量に対する、生成した燃料ガスの発熱量の比率は、77.9%となって、メタンのみを製造する場合と比較して、大きな効率の低下を生じることなく、高発熱量の燃料ガスが製造できる。 The ratio of the calorific value of the generated fuel gas to the calorific value of hydrogen used as a raw material was 77.9%, which is high without causing a large decrease in efficiency compared to the case of producing only methane. Fuel gas with a calorific value can be produced.

〔比較例〕
本発明の方法によらない高発熱量燃料ガスの製造方法及び製造設備の一例として、図5のプロセスフロー図に基づく、高発熱量燃料ガスの製造の試算結果を示す。
[Comparative example]
As an example of a method and equipment for producing a high calorific value fuel gas not according to the method of the present invention, trial calculation results for production of a high calorific value fuel gas based on the process flow diagram of FIG. 5 are shown.

この例では、実施例1とは異なり、水素化反応工程は、メタン化工程の生成ガスと混合する前に実施される。 In this example, unlike Example 1, the hydrogenation reaction step is carried out prior to mixing with the product gas of the methanation step.

原料ガスは、実施例1と同じく、温度25℃で、二酸化炭素1mol/sと水素3.895mol/sの流量で高発熱量燃料ガス製造設備に供給されるが、このうちメタノール合成部1には、二酸化炭素1mol/sと水素3.805mol/sの流量で導入され、残りの水素0.090mol/sは、オレフィン合成部のコンプレッサー47出口のガスと混合されて、水素化反応工程に供される。 As in Example 1, the raw material gas is supplied to the high calorific value fuel gas production facility at a temperature of 25° C. at a flow rate of 1 mol/s of carbon dioxide and 3.895 mol/s of hydrogen. is introduced at a flow rate of 1 mol/s of carbon dioxide and 3.805 mol/s of hydrogen, and the remaining 0.090 mol/s of hydrogen is mixed with the gas at the outlet of the compressor 47 of the olefin synthesis section and supplied to the hydrogenation reaction step. be done.

プロセスの主要な箇所における、温度及び流量を表3に示す。 Temperatures and flow rates at key points in the process are shown in Table 3.

Figure 2023025483000004
Figure 2023025483000004

生成する燃料ガスの組成(脱水後の体積基準)は、メタン85.9%、水素6.7%、プロパン5.2%、プロピレン1.3%、二酸化炭素0.9%、一酸化炭素は0.01%以下となる。また、生成する燃料ガスの発熱量は、41.3MJ/mであった。 The composition of the generated fuel gas (based on volume after dehydration) is 85.9% methane, 6.7% hydrogen, 5.2% propane, 1.3% propylene, 0.9% carbon dioxide, and carbon monoxide 0.01% or less. Also, the calorific value of the generated fuel gas was 41.3 MJ/m 3 .

原料として使用した水素の発熱量に対する、生成した燃料ガスの発熱量の比率は、78.3%と、実施例よりも高かったが、これは生成した燃料ガスに含まれる水素、二酸化炭素濃度及びプロピレン濃度が高いことから、発熱反応であるメタン化反応及びプロピレンの水素化反応が完結しなかったためと考えられる。 The ratio of the calorific value of the generated fuel gas to the calorific value of hydrogen used as a raw material was 78.3%, which was higher than in the example, but this is due to the hydrogen, carbon dioxide concentration and This is probably because the exothermic methanation reaction and hydrogenation reaction of propylene did not complete due to the high propylene concentration.

本比較例では、本発明の燃料ガス製造方法とは異なり、メタン化反応後に残存した水素とプロピレンの反応でプロパンを得るようには構成されていない。このため、メタン化反応後に残存した水素は、そのまま燃料ガスに残存することから、燃料ガス中の水素濃度が高くなる。また、プロピレンの水素化反応が、メタン化反応で得られたガスで希釈されることなく行われるため、水素化反応の発熱による温度上昇が大きくなり、平衡的に水素化反応が完結せず、プロピレンに対して水素が十分過剰な量存在するにもかかわらず、プロピレンが高い濃度で残存する。加えて、水素化触媒が高温でオレフィン炭化水素と接触することから、水素化触媒の熱による劣化や、コーキングによる劣化も懸念される。 Unlike the fuel gas production method of the present invention, this comparative example is not configured to obtain propane from the reaction between hydrogen remaining after the methanation reaction and propylene. Therefore, the hydrogen remaining after the methanation reaction remains in the fuel gas as it is, so the hydrogen concentration in the fuel gas increases. In addition, since the hydrogenation reaction of propylene is carried out without being diluted with the gas obtained in the methanation reaction, the temperature rise due to the heat generation of the hydrogenation reaction becomes large, and the hydrogenation reaction is not completed in equilibrium. Although there is a sufficient excess of hydrogen relative to propylene, a high concentration of propylene remains. In addition, since the hydrogenation catalyst comes into contact with olefinic hydrocarbons at high temperatures, there is concern about thermal deterioration of the hydrogenation catalyst and deterioration due to coking.

〔別実施形態〕
〔1〕上記の実施形態では、メタノール合成工程、メタン化工程及び水素化反応工程での圧力をいずれも同一(3MPa)とした例について特に説明した。しかし、本発明に係るメタノール合成工程、メタン化工程及び水素化工程において、圧力は同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、通常は反応器や熱交換器における圧力損失が生じるため、特段の昇圧手段を取らない限り、メタノール合成工程、メタン化工程、水素化反応工程の順に反応圧力はある程度低下するが、問題とはならない。
[Another embodiment]
[1] In the above embodiment, the example in which the pressure in the methanol synthesis step, the methanation step, and the hydrogenation reaction step is the same (3 MPa) has been particularly described. However, the pressure may be the same or different in the methanol synthesis step, methanation step and hydrogenation step according to the present invention. Since pressure loss usually occurs in reactors and heat exchangers, the reaction pressure decreases to some extent in the order of methanol synthesis, methanation, and hydrogenation, unless special means of increasing pressure are taken, but this is not a problem. should not.

〔2〕上記の実施形態では、逆シフト工程を実施する場合、その反応圧力を、メタノール合成工程、メタン化工程及び水素化反応工程での圧力をいずれも同一(3MPa)とした例について特に説明した。しかし、本発明に係る逆シフト工程、メタノール合成工程、メタン化工程及び水素化工程において、圧力は同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、逆シフト触媒が、高圧条件において炭化水素やメタノール合成に活性を示す場合には、逆シフト工程は低圧で実施し、水分離工程の後で昇圧する方が好ましい場合も考えられる。 [2] In the above embodiment, when the reverse shift process is carried out, the reaction pressure is set to be the same (3 MPa) in the methanol synthesis process, the methanation process, and the hydrogenation reaction process. bottom. However, the pressure may be the same or different in the reverse shift step, methanol synthesis step, methanation step and hydrogenation step according to the present invention. If the reverse shift catalyst exhibits activity in the synthesis of hydrocarbons and methanol under high pressure conditions, it may be preferable to perform the reverse shift step at a low pressure and increase the pressure after the water separation step.

〔3〕上記の実施形態では、オレフィン合成触媒がプロピレンのみを生成する場合について記載した。オレフィン合成触媒では、プロピレン以外にエチレンやブチレン(1-ブテン、2-ブテン、2-メチルプロペン)も通常生じる。これらもプロピレンと同様の条件で水素化されて、エタンあるいはブタンを生成する。エタン及びブタンも、プロパンと同様に、燃料ガスの発熱量を高める効果がある。従って、エチレンやブチレンの生成は問題とならない。
オレフィン合成触媒上では、少量のパラフィン炭化水素(エタン、プロパン及びブタン)も生じるが、これらもプロパンと同様に、燃料ガスの発熱量を高める効果があるので、問題とはならない。
[3] In the above embodiment, the case where the olefin synthesis catalyst produces only propylene was described. Olefin synthesis catalysts usually produce ethylene and butylene (1-butene, 2-butene, 2-methylpropene) in addition to propylene. These are also hydrogenated under the same conditions as propylene to produce ethane or butane. Ethane and butane also have the effect of increasing the calorific value of fuel gas, like propane. Therefore, production of ethylene and butylene is not a problem.
A small amount of paraffinic hydrocarbons (ethane, propane and butane) are also produced on the olefin synthesis catalyst, but these, like propane, have the effect of increasing the calorific value of the fuel gas, so they are not a problem.

上記実施形態(別実施形態を含む)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 The configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments unless there is a contradiction. The described embodiment is an example, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and can be modified as appropriate without departing from the object of the present invention.

本発明は、水素と炭素酸化物から都市ガスとして利用できる、メタンを主成分とし、エタン、プロパン及びブタンの少なくとも1成分をさらに含む高発熱量の燃料ガスを製造する方法及び設備として利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a method and equipment for producing fuel gas with a high calorific value, which can be used as town gas from hydrogen and carbon oxides, and which is mainly composed of methane and further contains at least one component of ethane, propane and butane. can be done.

1 メタノール合成部
2 メタノール分離部
3 メタン化反応部
4 オレフィン合成部
5 水素化反応部
6 逆シフト反応部
7 水分離部
12 メタノール合成反応器
32,36,38 メタン化反応器
43 オレフィン合成反応器
51 水素化反応器
62 逆シフト反応器
1 Methanol synthesis section 2 Methanol separation section 3 Methanization reaction section 4 Olefin synthesis section 5 Hydrogenation reaction section 6 Reverse shift reaction section 7 Water separation section 12 Methanol synthesis reactors 32, 36, 38 Methanation reactor 43 Olefin synthesis reactor 51 hydrogenation reactor 62 reverse shift reactor

Claims (6)

水素と炭素酸化物からメタンを主成分とし、エタン、プロパン及びブタンの少なくとも1成分をさらに含む高発熱量の燃料ガスを製造する方法であって、
水素と炭素酸化物とを含むガスをメタノール合成触媒に通じてメタノールを合成するメタノール合成工程と、
メタノール合成工程で得たガスを冷却して、メタノールを分離するメタノール分離工程と、
メタノール分離工程でメタノールを分離して得た、水素と炭素酸化物を含むガスをメタン化触媒に通じてメタンを合成するメタン化工程と、
メタノール分離工程で得たメタノールをオレフィン合成触媒に通じて、エチレン、プロピレン及びブチレンの少なくとも1成分を含むオレフィン炭化水素含有ガスを得るオレフィン合成工程と、
メタン化工程で得たメタン主成分ガスと、オレフィン合成工程で得たオレフィン炭化水素含有ガスとを混合し、水素化触媒に通じて、オレフィン炭化水素を水素との反応によりパラフィン炭化水素に変換する水素化工程とを備える、高発熱量燃料ガスの製造方法。
A method for producing a high calorific value fuel gas containing methane as a main component and at least one of ethane, propane and butane from hydrogen and carbon oxides, comprising:
a methanol synthesis step of synthesizing methanol by passing a gas containing hydrogen and carbon oxides through a methanol synthesis catalyst;
a methanol separation step of cooling the gas obtained in the methanol synthesis step to separate methanol;
a methanation step of passing a gas containing hydrogen and carbon oxides obtained by separating methanol in the methanol separation step through a methanation catalyst to synthesize methane;
an olefin synthesis step of passing methanol obtained in the methanol separation step through an olefin synthesis catalyst to obtain an olefin hydrocarbon-containing gas containing at least one component of ethylene, propylene and butylene;
The methane main component gas obtained in the methanation step and the olefinic hydrocarbon-containing gas obtained in the olefin synthesis step are mixed, passed through a hydrogenation catalyst, and the olefinic hydrocarbons are converted to paraffinic hydrocarbons by reaction with hydrogen. A method for producing a high calorific value fuel gas comprising a hydrogenation step.
炭素酸化物が二酸化炭素であり、メタノール合成工程の実施に先立ち、水素と二酸化炭素の混合ガスを、逆シフト触媒に通じて、二酸化炭素の少なくとも一部を一酸化炭素に変換する逆シフト工程を行うとともに、逆シフト工程で得られたガスを冷却して、逆シフト反応で得られたガスに含まれる水の少なくとも一部を分離してから、メタノール合成工程に供する請求項1に記載の、高発熱量燃料ガスの製造方法。 The carbon oxide is carbon dioxide, and prior to the methanol synthesis step, a reverse shift step of passing a mixed gas of hydrogen and carbon dioxide through a reverse shift catalyst to convert at least a portion of the carbon dioxide to carbon monoxide. The gas obtained in the reverse shift reaction is cooled, and at least part of the water contained in the gas obtained in the reverse shift reaction is separated, and then subjected to the methanol synthesis step. A method for producing a high calorific value fuel gas. メタン化工程又はオレフィン合成工程で得られた反応熱を逆シフト反応の熱源として用いる請求項2に記載の、高発熱量燃料ガスの製造方法。 3. The method for producing a high calorific value fuel gas according to claim 2, wherein reaction heat obtained in the methanation step or the olefin synthesis step is used as a heat source for the reverse shift reaction. 水素と炭素酸化物からメタンを主成分とし、エタン、プロパン及びブタンの少なくとも1成分をさらに含む高発熱量の燃料ガスを製造する設備であって、
水素と炭素酸化物とを含むガスをメタノール合成触媒に通じてメタノールを合成するメタノール合成部と、
メタノール合成部から送出されたガスを冷却して、メタノールを分離するメタノール分離部と、
メタノール分離部でメタノールから分離された、水素と炭素酸化物とを含む原料ガスをメタン化触媒に通じてメタンを合成するメタン化反応部と、
メタノール分離部で分離されたメタノールを、オレフィン合成触媒に通じて、エチレン、プロピレン及びブチレンの少なくとも1成分を含むオレフィン炭化水素含有ガスを得るオレフィン合成部と、
メタン化反応部で得られたメタン主成分ガスと、オレフィン合成部で得られたオレフィン炭化水素含有ガスとを混合し、水素化触媒に通じて、オレフィン炭化水素を水素との反応によりパラフィン炭化水素に変換する水素化反応部とを備える、高発熱量燃料ガスの製造設備。
A facility for producing a high calorific value fuel gas containing methane as a main component and further containing at least one component of ethane, propane and butane from hydrogen and carbon oxides,
a methanol synthesis section for synthesizing methanol by passing a gas containing hydrogen and carbon oxides through a methanol synthesis catalyst;
a methanol separation unit that separates methanol by cooling the gas sent from the methanol synthesis unit;
a methanation reaction section for synthesizing methane by passing a raw material gas containing hydrogen and carbon oxides separated from methanol in the methanol separation section through a methanation catalyst;
an olefin synthesis section for passing methanol separated in the methanol separation section through an olefin synthesis catalyst to obtain an olefin hydrocarbon-containing gas containing at least one component of ethylene, propylene and butylene;
The methane main component gas obtained in the methanation reaction section and the olefinic hydrocarbon-containing gas obtained in the olefin synthesis section are mixed, passed through a hydrogenation catalyst, and the olefinic hydrocarbons are reacted with hydrogen to produce paraffinic hydrocarbons. a high calorific value fuel gas production facility comprising a hydrogenation reaction section for converting to
逆シフト反応部と水分離部とをさらに備え、水素と二酸化炭素の混合ガスを、逆シフト反応部において逆シフト触媒に通じて、二酸化炭素の少なくとも一部を一酸化炭素に変換する逆シフト工程を行うとともに、水分離部において逆シフト工程で得られた水素、一酸化炭素、二酸化炭素及び水蒸気を含むガスを冷却して、前記水蒸気の少なくとも一部を分離したのち、メタノール合成部に送入するよう構成された請求項4に記載の、高発熱量燃料ガスの製造設備。 A reverse shift step further comprising a reverse shift reaction section and a water separation section, wherein the mixed gas of hydrogen and carbon dioxide is passed through a reverse shift catalyst in the reverse shift reaction section to convert at least part of the carbon dioxide into carbon monoxide. and cooling the gas containing hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and water vapor obtained in the reverse shift step in the water separation section, separating at least part of the water vapor, and then feeding it to the methanol synthesis section. 5. A facility for producing a high calorific value fuel gas according to claim 4, configured to: メタン化反応部でのメタン化反応又はオレフィン合成部でのオレフィン合成反応で得られた反応熱を逆シフト反応の熱源として用いるように構成された請求項5に記載の、高発熱量燃料ガスの製造設備。 6. The high calorific value fuel gas according to claim 5, wherein reaction heat obtained from the methanation reaction in the methanation reaction section or the olefin synthesis reaction in the olefin synthesis section is used as a heat source for the reverse shift reaction. production equipment.
JP2021130760A 2021-08-10 2021-08-10 Production method for high calorific value fuel gas and production facility for high calorific value fuel gas Pending JP2023025483A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021130760A JP2023025483A (en) 2021-08-10 2021-08-10 Production method for high calorific value fuel gas and production facility for high calorific value fuel gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021130760A JP2023025483A (en) 2021-08-10 2021-08-10 Production method for high calorific value fuel gas and production facility for high calorific value fuel gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023025483A true JP2023025483A (en) 2023-02-22

Family

ID=85251438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021130760A Pending JP2023025483A (en) 2021-08-10 2021-08-10 Production method for high calorific value fuel gas and production facility for high calorific value fuel gas

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023025483A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2282142C (en) Synthesis gas production by mixed conducting membranes with integrated conversion into liquid products
US8198338B2 (en) Process for producing liquid fuel from carbon dioxide and water
RU2524720C2 (en) Complex installation for gas processing
RU2430140C2 (en) Method of obtaining fischer-tropsch synthesis product
KR20210151778A (en) chemical synthesis plant
KR102027913B1 (en) Co-production of methanol and urea
RU2404117C2 (en) Method of preparing mixture of carbon monoxide and hydrogen
WO2014058549A1 (en) Efficient, self sufficient production of methanol from a methane source via oxidative bi-reforming
JP2009179591A (en) Method for producing methanol
EP2944606A1 (en) Process for generating hydrogen from a fischer-tropsch off-gas
RU2022100542A (en) JOINT PRODUCTION OF METHANOL, AMMONIA AND UREA
US9708543B2 (en) Producing hydrocarbons from catalytic fischer-tropsch reactor
JPH0762356A (en) Production of liquid hydrocarbon from methane as starting material
NO310863B1 (en) Cogeneration of methanol and electric power
JP2023025483A (en) Production method for high calorific value fuel gas and production facility for high calorific value fuel gas
WO2021176970A1 (en) Method for producing fuel gas
JP2022012436A (en) Method for manufacturing methanol and methane in combination, and apparatus for manufacturing methanol and methane in combination
WO2020044286A1 (en) Method and system for synthesizing methanol
JP2021138927A (en) Method for manufacturing fuel gas
JP2022075138A (en) Method for producing fuel gas
JP2022133257A (en) Method for producing fuel gas and dehydration-hydrogenation catalyst of alcohol
JP2021138912A (en) Method for manufacturing fuel gas
EP1935847A1 (en) Process for producing synthesis gas
JP2024035217A (en) Dehydration-hydrogenation catalyst for alcohol and method for producing fuel gas using the same
WO2023187147A1 (en) Conversion of carbon dioxide to gasoline using e-smr

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240529