JP2572351B2 - 炭化水素の燃焼方法 - Google Patents
炭化水素の燃焼方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、燃焼工程、又は、化学的工程のための天然
ガス、又は、他の炭化水素ガスのフィード流中の炭素含
有量を減少し、これにより例えば、ガス専焼火力発電所
に関連するガスの燃焼中における二酸化炭素の排出を所
望の程度までなくするか、又は、少なくとも減少するた
めの方法に関する。
ガス、又は、他の炭化水素ガスのフィード流中の炭素含
有量を減少し、これにより例えば、ガス専焼火力発電所
に関連するガスの燃焼中における二酸化炭素の排出を所
望の程度までなくするか、又は、少なくとも減少するた
めの方法に関する。
化石燃料、石炭、天然ガス及び他の炭化水素の燃焼の
間、蒸気の形態の水及び二酸化炭素の双方が廃ガス中に
見い出される。これらの二つのガスの発生比率は、当該
燃料の炭素と水素の量の比に依存する。石炭は殆ど二酸
化炭素のみを生じ、メタンは水及び二酸化炭素を2:1の
比で生じ、水素は水のみを生じる。温室効果を低減する
努力の結果において、二酸化炭素の排出は一層許容され
なくなってきている。従って、これらの排出を制限する
ことは極めて重要であり、それらを全く除去することが
最良の解決となる。
間、蒸気の形態の水及び二酸化炭素の双方が廃ガス中に
見い出される。これらの二つのガスの発生比率は、当該
燃料の炭素と水素の量の比に依存する。石炭は殆ど二酸
化炭素のみを生じ、メタンは水及び二酸化炭素を2:1の
比で生じ、水素は水のみを生じる。温室効果を低減する
努力の結果において、二酸化炭素の排出は一層許容され
なくなってきている。従って、これらの排出を制限する
ことは極めて重要であり、それらを全く除去することが
最良の解決となる。
本発明の目的は、天然ガス及び炭化水素ガスの炭素含
量を減少する方法を提供することにより、この状況を改
善することにある。この減少は、燃焼工程、又は、化学
的工程の後に、CO2含量の所望の程度の減少が達成され
るような方法で行われ得るべきである。この減少は、も
っとも燃料として純粋な水素が使用され、従って、CO2
の排出は完全になくなるに至るまで行うことができる。
量を減少する方法を提供することにより、この状況を改
善することにある。この減少は、燃焼工程、又は、化学
的工程の後に、CO2含量の所望の程度の減少が達成され
るような方法で行われ得るべきである。この減少は、も
っとも燃料として純粋な水素が使用され、従って、CO2
の排出は完全になくなるに至るまで行うことができる。
従って、本発明の別の目的は、天然ガスが、例えばガ
スタービン内で、二酸化炭素の生成を著しく減少させる
状態で燃料として使用されるようにすることにもある。
スタービン内で、二酸化炭素の生成を著しく減少させる
状態で燃料として使用されるようにすることにもある。
これらの目的は、提出した請求の範囲中の各請求項の
特徴により特徴づけられる本発明による方法により達成
される。
特徴により特徴づけられる本発明による方法により達成
される。
本発明は、炭化水素を炭素及び水素に熱分解できると
いう事実に基づく。燃料として純粋な水素を用いること
により、二酸化炭素の排出が除去される。燃料として使
用される天然ガス、又は、炭化水素ガスから炭素が取り
除かれれば、燃焼前に、二酸化炭素の排出は減少される
ことになる。
いう事実に基づく。燃料として純粋な水素を用いること
により、二酸化炭素の排出が除去される。燃料として使
用される天然ガス、又は、炭化水素ガスから炭素が取り
除かれれば、燃焼前に、二酸化炭素の排出は減少される
ことになる。
この種の減少は、燃焼工程、又は、化学的工程へのフ
ィード流中の天然ガス、又は、炭化水素ガスの完全な、
又は、部分的な転化を行うことにより実施される。フィ
ード流が所望の程度まで炭素と水素とに分解され、減少
した炭素含量を有するその天然ガスは、燃焼工程、又
は、化学的工程に供され、同時に炭素成分は別の用途の
ために該工程から除去される。そのような減少も、天然
ガス、又は、炭化水素ガスのフィード流の一部を転化す
ることにより実施され得る。
ィード流中の天然ガス、又は、炭化水素ガスの完全な、
又は、部分的な転化を行うことにより実施される。フィ
ード流が所望の程度まで炭素と水素とに分解され、減少
した炭素含量を有するその天然ガスは、燃焼工程、又
は、化学的工程に供され、同時に炭素成分は別の用途の
ために該工程から除去される。そのような減少も、天然
ガス、又は、炭化水素ガスのフィード流の一部を転化す
ることにより実施され得る。
両方の場合において、炭素及び水素への分解にはエネ
ルギーが必要である。遊離した炭素はエネルギーの損失
を意味するため、炭素含量が減少したガス中のエネルギ
ー含量は、純粋な天然ガス、又は、炭化水素ガスに比べ
て低い。その結果、純粋な天然ガス、又は、炭化水素ガ
スの場合と同じ実質的な効果を達成するためには、合計
して、より多くのガスを工程中に供給しなけばならない
ことになる。この追加量の範囲は、減少すべき炭素含量
の程度、即ち、転化が行われなければならない程度、並
びに、当該燃焼工程の効率に依存する。
ルギーが必要である。遊離した炭素はエネルギーの損失
を意味するため、炭素含量が減少したガス中のエネルギ
ー含量は、純粋な天然ガス、又は、炭化水素ガスに比べ
て低い。その結果、純粋な天然ガス、又は、炭化水素ガ
スの場合と同じ実質的な効果を達成するためには、合計
して、より多くのガスを工程中に供給しなけばならない
ことになる。この追加量の範囲は、減少すべき炭素含量
の程度、即ち、転化が行われなければならない程度、並
びに、当該燃焼工程の効率に依存する。
目的は、燃焼ガスとしての純粋な水素を使用でき、こ
れによりCO2排出を完全になくすことができるようにす
ることにある。
れによりCO2排出を完全になくすことができるようにす
ることにある。
しかしながら、現存するプラントにおいては、純粋な
水素の使用を妨げ、従って、一定量の炭化水素を添加す
ることを必要とする作動条件が存在する。
水素の使用を妨げ、従って、一定量の炭化水素を添加す
ることを必要とする作動条件が存在する。
従って、本方法は、一定量の天然ガス、又は、炭化水
素を水素流に添加することを可能にするように意図され
ており、その量は作動条件によって調整することができ
る。
素を水素流に添加することを可能にするように意図され
ており、その量は作動条件によって調整することができ
る。
燃焼工程の後、廃ガスは当該技術分野で知られた方法
により精製されるが、多くの場合、その精製方法は、例
えば触媒精製の場合のように、非常に高価である。
により精製されるが、多くの場合、その精製方法は、例
えば触媒精製の場合のように、非常に高価である。
今回、燃焼プラントのための燃料として使用される天
然ガス、又は、炭化水素ガスの転化にかかる、即ち、燃
焼前にかかる費用を補い、これにより燃焼流中のエネル
ギー損失にもかかわらず、経済的にも妥当な方法を達成
できることが見い出された。これは、本発明による方法
において、熱分解方法に水素を加えて、純粋な炭素を製
造することにより達成される。炭素を含む材料は、カー
ボンブラックの形態で存在し、そして、それはそのよう
な材料としては非常に高い価値を有する。例えば、カー
ボンブラックは、冶金産業における還元剤として使用す
ることができ、又は、伝統的な“カーボンブラック市
場”に出すことができる。炭素を含む材料がアルミニウ
ム産業における陽極として使用される場合、これは、環
境的観点及び経済的観点の両方において著しい改善を伴
う。何故ならば、この新規な陽極は電解質、即ち、生成
物を汚染することも、環境を硫黄及びタールの排出によ
って汚染することもないからである。
然ガス、又は、炭化水素ガスの転化にかかる、即ち、燃
焼前にかかる費用を補い、これにより燃焼流中のエネル
ギー損失にもかかわらず、経済的にも妥当な方法を達成
できることが見い出された。これは、本発明による方法
において、熱分解方法に水素を加えて、純粋な炭素を製
造することにより達成される。炭素を含む材料は、カー
ボンブラックの形態で存在し、そして、それはそのよう
な材料としては非常に高い価値を有する。例えば、カー
ボンブラックは、冶金産業における還元剤として使用す
ることができ、又は、伝統的な“カーボンブラック市
場”に出すことができる。炭素を含む材料がアルミニウ
ム産業における陽極として使用される場合、これは、環
境的観点及び経済的観点の両方において著しい改善を伴
う。何故ならば、この新規な陽極は電解質、即ち、生成
物を汚染することも、環境を硫黄及びタールの排出によ
って汚染することもないからである。
従って、本発明により、経済的に利益のある工業的生
産と環境の保護、即ち、汚染の減少という非常に好まし
い組み合わせが得られる。
産と環境の保護、即ち、汚染の減少という非常に好まし
い組み合わせが得られる。
下記の節において、本方法を使用した実施例を用い
て、本発明をより詳細に記載する。
て、本発明をより詳細に記載する。
一例として、エネルギー源として天然ガスをベースと
するガス専焼火力発電所の操作が選択された。この例
は、本発明の主な原理を説明するためのものである。本
発明の他の適用例としては、純粋な水素の製造、並び
に、天然ガス、又は、他の炭化水素ガスがエネルギー源
として使用される全ての工程において、本方法は使用さ
れる。本発明は、燃焼手段として水素をベースとする燃
料電池を用いた発電に関するものに特に適している。
するガス専焼火力発電所の操作が選択された。この例
は、本発明の主な原理を説明するためのものである。本
発明の他の適用例としては、純粋な水素の製造、並び
に、天然ガス、又は、他の炭化水素ガスがエネルギー源
として使用される全ての工程において、本方法は使用さ
れる。本発明は、燃焼手段として水素をベースとする燃
料電池を用いた発電に関するものに特に適している。
例えば天然ガス、例えばメタンの使用により作動され
るガス専焼火力発電所への供給ラインにおいて、プラズ
マトーチを用いた熱分解の原理により作動され、導入さ
れる天然ガス、又は、炭化水素ガスを水素成分及び炭素
粒子成分に分解させる反応器が提供されている。この反
応器は、分岐ライン、即ち、反応器に側路を付けるライ
ンに配置し得る。そのような反応器の操作方法及びこの
ためのプラズマトーチの構成は、出願人の同時に出願し
たノルウェー特許出願第914904号及び同ノルウェー特許
出願第914907号に記載されている。これらの特許文献に
記載されているように、炭素成分について品質の制御を
行うことができる。生じた水素は、循環ラインを通って
トーチのプラズマ形成ガスとしても使用され、結果とし
て、汚染を起こすことなく全反応器を操作することが可
能になる。
るガス専焼火力発電所への供給ラインにおいて、プラズ
マトーチを用いた熱分解の原理により作動され、導入さ
れる天然ガス、又は、炭化水素ガスを水素成分及び炭素
粒子成分に分解させる反応器が提供されている。この反
応器は、分岐ライン、即ち、反応器に側路を付けるライ
ンに配置し得る。そのような反応器の操作方法及びこの
ためのプラズマトーチの構成は、出願人の同時に出願し
たノルウェー特許出願第914904号及び同ノルウェー特許
出願第914907号に記載されている。これらの特許文献に
記載されているように、炭素成分について品質の制御を
行うことができる。生じた水素は、循環ラインを通って
トーチのプラズマ形成ガスとしても使用され、結果とし
て、汚染を起こすことなく全反応器を操作することが可
能になる。
その後、反応器からの水素ガスは、ガスタービンに送
られ、そこで、単独で、又は、ガスタービン中の燃料と
しての炭化水素(メタン)と共に使用される。このガス
タービンは、慣用方法により作動される。しかしなが
ら、一つの主な違いは、二酸化炭素の排出が減少する
か、又は、完全になくなることである。二酸化炭素の排
出が減少する度合いは、ガスタービンに供給される純粋
な水素の比率がどれだけ高いかによる。本方法を通し
て、この比率は、水素の混合がないものから純粋な水素
までの全域にわたって調節され得る。
られ、そこで、単独で、又は、ガスタービン中の燃料と
しての炭化水素(メタン)と共に使用される。このガス
タービンは、慣用方法により作動される。しかしなが
ら、一つの主な違いは、二酸化炭素の排出が減少する
か、又は、完全になくなることである。二酸化炭素の排
出が減少する度合いは、ガスタービンに供給される純粋
な水素の比率がどれだけ高いかによる。本方法を通し
て、この比率は、水素の混合がないものから純粋な水素
までの全域にわたって調節され得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フグダール ヤン ノールウェイ国 エヌ―7011 トロンハ イム ハラール ボットネルスヴェイグ 10 (72)発明者 ミュクレブスト ニルス ノールウェイ国 エヌ―7030 トロンハ イム ニーダロイガータ 6ベー (56)参考文献 特公 昭55−21785(JP,B2) 特公 昭56−4482(JP,B2)
Claims (8)
- 【請求項1】天然ガス又は他の炭化水素ガスの燃焼によ
りエネルギーを発生する工程で、次の段階: 該天然ガス又は他の炭化水素ガスのフィード流を燃料と
して使用するために準備し、 該ガスのフィード流を燃焼工程に送り、そこで該ガスを
燃焼してエネルギーを発生せしめ、そして 廃ガスを排出する段階を含み、該エネルギー発生工程か
らの二酸化炭素の排出を減少する方法において、 該フィード流全体を、該燃焼工程に入れる前に、分解反
応器中で、プラズマトーチにより熱分解工程に付し、炭
素、水素及び随時未分解ガスを与え、 該水素及び存在する場合は未分解ガスから該炭素を取り
除いて、該反応器をでて、該エネルギー生成の燃焼工程
に入るガス流が実質的に水素のみ及び随時未分解ガスを
含むようにすることを特徴とする方法。 - 【請求項2】前記生成した水素の一部を、熱分解工程の
間、反応器で使用するために循環させることを特徴とす
る前記請求項第1に記載の方法 - 【請求項3】前記フィード流を二つの部分流に分割し、
一方の部分流のみを反応器に通すことを特徴とする前記
請求項第1に記載の方法。 - 【請求項4】除去された炭素成分が純粋な炭素からなる
ことを特徴とする前記請求項第1に記載の方法。 - 【請求項5】前記水素成分の純粋な水素が送られる燃焼
工程は内燃機関における工程であり、又、前記水素成分
の純粋な水素が送られる化学的工程は燃料電池における
工程であることを特徴とする前記請求項第1に記載の方
法。 - 【請求項6】前記水素成分が反応器からの未分解成分及
び天然ガス又は他の炭化水素ガスの分離成分と共に送ら
れる燃焼工程はガス専焼火力発電所における工程である
ことを特徴とする前記請求項第1に記載の方法。 - 【請求項7】前記水素成分が反応器からの未分解成分及
び天然ガス又は炭化水素ガスの分離成分と共に送られる
燃焼工程はエネルギー用の炭化水素の燃焼における工程
であることを特徴とする前記請求項第1に記載の方法。 - 【請求項8】前記取り除いた炭素成分の純粋な炭素の用
途は冶金産業における還元材料であることを特徴とする
前記請求項第1に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO914909 | 1991-12-12 | ||
NO914909A NO175984C (no) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Fremgangsmåte for å redusere karboninnholdet i en innmatingsström av naturgass eller andre hydrokarbongasser og anvendelse derav |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06511226A JPH06511226A (ja) | 1994-12-15 |
JP2572351B2 true JP2572351B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=19894684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5510810A Expired - Fee Related JP2572351B2 (ja) | 1991-12-12 | 1992-12-11 | 炭化水素の燃焼方法 |
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---|---|
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JP (1) | JP2572351B2 (ja) |
KR (1) | KR100220147B1 (ja) |
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AU (1) | AU662782B2 (ja) |
BG (1) | BG62008B1 (ja) |
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EG (1) | EG19879A (ja) |
ES (1) | ES2091499T3 (ja) |
FI (1) | FI942759A0 (ja) |
GR (1) | GR3021297T3 (ja) |
HU (1) | HU213937B (ja) |
MA (1) | MA22739A1 (ja) |
MX (1) | MX9207190A (ja) |
MY (1) | MY108135A (ja) |
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PL (1) | PL170549B1 (ja) |
RO (1) | RO115714B1 (ja) |
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SK (1) | SK279796B6 (ja) |
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NO308289B1 (no) * | 1998-05-26 | 2000-08-28 | Ellingsen O & Co | FremgangsmÕte ved forbrenning av fossilt brensel slik som naturgass og olje |
US6395197B1 (en) | 1999-12-21 | 2002-05-28 | Bechtel Bwxt Idaho Llc | Hydrogen and elemental carbon production from natural gas and other hydrocarbons |
ES2312832T3 (es) * | 2003-11-21 | 2009-03-01 | Statoilhydro Asa | Metodo de conversion de hidrocarburos. |
EP2169035B1 (de) * | 2008-09-22 | 2013-07-24 | BEGA.tec GmbH | Verfahren zur Einstellung des Brennwertes in methanhaltigen Brenngasen |
GB0907758D0 (en) * | 2009-05-07 | 2009-06-10 | Rolls Royce Plc | System and method for producing heat and/or power |
CN102108216A (zh) * | 2010-12-03 | 2011-06-29 | 苏州纳康纳米材料有限公司 | 一种等离子体技术制备导电炭黑和氢气的方法 |
WO2022169659A1 (en) * | 2021-02-04 | 2022-08-11 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Upgrading pyrolysis carbon |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE211457C (ja) * | ||||
DE276098C (ja) * | ||||
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LU68289A1 (ja) * | 1973-08-22 | 1975-05-21 | ||
DD211457A3 (de) * | 1982-11-17 | 1984-07-11 | Adw Ddr | Herstellung von russ durch pyrolyse |
DD276098A1 (de) * | 1988-10-10 | 1990-02-14 | Leipzig Chemieanlagen | Verfahren zur tieferen stofflichen verwertung von erdgas in steamreforminganlagen |
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1991
- 1991-12-12 NO NO914909A patent/NO175984C/no not_active IP Right Cessation
-
1992
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