JP2909229B2 - 核熱利用のメタノール製造方法 - Google Patents
核熱利用のメタノール製造方法Info
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温ガス冷却原子炉
（以下ＨＴＧＲという）の高温の核熱を利用するメタノ
ールの製造方法に関する。
（以下ＨＴＧＲという）の高温の核熱を利用するメタノ
ールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球温暖化問題を解決するために、二酸
化炭素（ＣＯ2 ）の発生抑制が求められている。日本に
於ては、ＣＯ2 の全産業別発生量中自動車などの運輸部
門から発生する量は全体の約２０％であり、この発生量
の低減が、産業界全体のＣＯ2 発生量の抑制に必要であ
る。この対策の一つとしてメタノール燃料が注目されて
いる。メタノールはガソリンなどに比べ発熱量当たりの
ＣＯ2 発生量が少なく、また走行時のＮＯx 発生量も極
めて少ないため、ガソリンに代わる代替液体燃料として
有望である。従来のメタノール合成プラントでは天然ガ
スを原料とし、これを水蒸気改質反応により水素と一酸
化炭素（ＣＯ）に分解したのち、銅系触媒を用いてメタ
ノールを合成していた。
化炭素（ＣＯ2 ）の発生抑制が求められている。日本に
於ては、ＣＯ2 の全産業別発生量中自動車などの運輸部
門から発生する量は全体の約２０％であり、この発生量
の低減が、産業界全体のＣＯ2 発生量の抑制に必要であ
る。この対策の一つとしてメタノール燃料が注目されて
いる。メタノールはガソリンなどに比べ発熱量当たりの
ＣＯ2 発生量が少なく、また走行時のＮＯx 発生量も極
めて少ないため、ガソリンに代わる代替液体燃料として
有望である。従来のメタノール合成プラントでは天然ガ
スを原料とし、これを水蒸気改質反応により水素と一酸
化炭素（ＣＯ）に分解したのち、銅系触媒を用いてメタ
ノールを合成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、原料で
ある天然ガスからメタノールを合成するため、抜本的な
ＣＯ2 の削減にはつながらない。
ある天然ガスからメタノールを合成するため、抜本的な
ＣＯ2 の削減にはつながらない。
【０００４】本発明は、前記に鑑み、ＨＴＧＲの高温の
核熱及びＣＯ2 発生源から回収したＣＯ2 を利用したメ
タノール製造方法を提供しようとするものである。
核熱及びＣＯ2 発生源から回収したＣＯ2 を利用したメ
タノール製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】１ 本発明の核熱利用の
メタノール製造方法は、ＨＴＧＲの核熱を利用して発生
した水蒸気より固体電解質を用いた水蒸気電解装置にお
いて水素を発生させ、前記水素と火力発電所等のＣＯ2
発生源から回収したＣＯ2 を原料としてメタノールを合
成する。 ２ また本発明は、前記１のメタノール製造方法におい
て、ＣＯ2 と水素を逆シフト反応器においてＣＯと水蒸
気に分解した後、同逆シフト反応器を出た水素とＣＯを
メタノール反応器で反応させてメタノールを合成する。
メタノール製造方法は、ＨＴＧＲの核熱を利用して発生
した水蒸気より固体電解質を用いた水蒸気電解装置にお
いて水素を発生させ、前記水素と火力発電所等のＣＯ2
発生源から回収したＣＯ2 を原料としてメタノールを合
成する。 ２ また本発明は、前記１のメタノール製造方法におい
て、ＣＯ2 と水素を逆シフト反応器においてＣＯと水蒸
気に分解した後、同逆シフト反応器を出た水素とＣＯを
メタノール反応器で反応させてメタノールを合成する。
【０００６】
【作用】前記１の本発明では、火力発電所等のＣＯ2 発
生源からのＣＯ2 を原料とし、このＣＯ2 とＨＴＧＲの
核熱を利用して固体電解質を用いた水蒸気電解装置にお
いて発生した水素を用いてメタノールを合成するため、
最終的にメタノールが自動車等の燃料として使用されＣ
Ｏ2を発生しても、それは新たなＣＯ2 発生とはなら
ず、現在の産業界の緊急課題であるＣＯ2 の発生が抑え
られることになる。
生源からのＣＯ2 を原料とし、このＣＯ2 とＨＴＧＲの
核熱を利用して固体電解質を用いた水蒸気電解装置にお
いて発生した水素を用いてメタノールを合成するため、
最終的にメタノールが自動車等の燃料として使用されＣ
Ｏ2を発生しても、それは新たなＣＯ2 発生とはなら
ず、現在の産業界の緊急課題であるＣＯ2 の発生が抑え
られることになる。
【０００７】また、前記２の本発明では、前記１の本発
明において、逆シフト反応器においてメタノール合成の
原料でなるＣＯと水素を得ているために、従来のメタノ
ール合成の場合とほぼ同一の組成の原料ガスが得られ、
従来のメタノール合成装置をそのまま使用することが可
能となる。
明において、逆シフト反応器においてメタノール合成の
原料でなるＣＯと水素を得ているために、従来のメタノ
ール合成の場合とほぼ同一の組成の原料ガスが得られ、
従来のメタノール合成装置をそのまま使用することが可
能となる。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を、図１によって説明す
る。高温ガス冷却原子炉（ＨＴＧＲ）１０から出た高温
のヘリウムガスの熱は中間熱交換器１２、蒸気発生器１
３に供給される。蒸気発生器１３で発生した蒸気は、蒸
気タービン３０へ供給されて同蒸気タービン３０を駆動
し、以下説明する電解に必要な電力を発生する。蒸気タ
ービン３０から出た蒸気は、復水器３１で凝縮し、給水
加熱器３２，３３で加熱され、再び蒸気発生器１３へ戻
る。
る。高温ガス冷却原子炉（ＨＴＧＲ）１０から出た高温
のヘリウムガスの熱は中間熱交換器１２、蒸気発生器１
３に供給される。蒸気発生器１３で発生した蒸気は、蒸
気タービン３０へ供給されて同蒸気タービン３０を駆動
し、以下説明する電解に必要な電力を発生する。蒸気タ
ービン３０から出た蒸気は、復水器３１で凝縮し、給水
加熱器３２，３３で加熱され、再び蒸気発生器１３へ戻
る。
【０００９】蒸気タービン３０の低圧段から抽気された
１０気圧の抽気蒸気４２の一部は、以下に説明する高温
水蒸気電解用原料蒸気として用いられ、残りは海水淡水
化装置４０の加熱蒸気として用いられる。海水淡水化装
置４０には、海水４１が供給され、生成された淡水４４
と濃縮された海水４３が放出される。前記淡水４４は、
復水器３１より出る凝縮水に混入されて発電プラントの
補給水として用いられる。 高温水蒸気電解用の水蒸気
としては、前記蒸気タービン３０の低圧段からの抽気蒸
気４２の一部が用いられ、この抽気蒸気４２の一部は、
前記中間熱交換器１２で７００から１０００℃に加熱さ
れた後高温水蒸気電解装置２０に供給される。また、高
温水蒸気電解装置２０には、装置を加熱し装置内で発生
する熱を除去するため空気を供給する。この空気は、後
記するガスタービン２１のコンプレッサで約１０気圧に
圧縮され、前記中間熱交換器で７００から１０００℃に
加熱され、高温水蒸気電解装置２０に供給される。
１０気圧の抽気蒸気４２の一部は、以下に説明する高温
水蒸気電解用原料蒸気として用いられ、残りは海水淡水
化装置４０の加熱蒸気として用いられる。海水淡水化装
置４０には、海水４１が供給され、生成された淡水４４
と濃縮された海水４３が放出される。前記淡水４４は、
復水器３１より出る凝縮水に混入されて発電プラントの
補給水として用いられる。 高温水蒸気電解用の水蒸気
としては、前記蒸気タービン３０の低圧段からの抽気蒸
気４２の一部が用いられ、この抽気蒸気４２の一部は、
前記中間熱交換器１２で７００から１０００℃に加熱さ
れた後高温水蒸気電解装置２０に供給される。また、高
温水蒸気電解装置２０には、装置を加熱し装置内で発生
する熱を除去するため空気を供給する。この空気は、後
記するガスタービン２１のコンプレッサで約１０気圧に
圧縮され、前記中間熱交換器で７００から１０００℃に
加熱され、高温水蒸気電解装置２０に供給される。
【００１０】高温水蒸気電解装置２０は、公知の固体電
解質を用いた電解セルからなっており、同装置２０に供
給される加熱された抽気蒸気４２より水素ガスと酸素ガ
スが発生し、この酸素ガスは同装置２０に供給される空
気と混合されて酸素富化空気となる。高温水蒸気電解装
置２０からでた約１０００℃の酸素富化空気はガスター
ビン２１へ供給され、ここでその熱が動力として回収さ
れて一部電気出力として回収されると共に、この酸素富
化空気はガスタービン２１の燃焼の酸化剤としても利用
される。同ガスタービン２１の排気は約３００℃の温度
であり、同排気は給水加熱器３３へ供給されてその熱が
同給水加熱器３３で回収される。ガスタービン２１と蒸
気タービン３０で発電された電気は高温水蒸気電解装置
２０における電解用電力として利用される。
解質を用いた電解セルからなっており、同装置２０に供
給される加熱された抽気蒸気４２より水素ガスと酸素ガ
スが発生し、この酸素ガスは同装置２０に供給される空
気と混合されて酸素富化空気となる。高温水蒸気電解装
置２０からでた約１０００℃の酸素富化空気はガスター
ビン２１へ供給され、ここでその熱が動力として回収さ
れて一部電気出力として回収されると共に、この酸素富
化空気はガスタービン２１の燃焼の酸化剤としても利用
される。同ガスタービン２１の排気は約３００℃の温度
であり、同排気は給水加熱器３３へ供給されてその熱が
同給水加熱器３３で回収される。ガスタービン２１と蒸
気タービン３０で発電された電気は高温水蒸気電解装置
２０における電解用電力として利用される。
【００１１】一方、高温水蒸気電解装置２０で発生した
前記水素ガス２２は、ＣＯ2 加熱器５１へ供給される。
同ＣＯ2 加熱器５１には、図示しない火力発電所等のＣ
Ｏ2 発生源から回収されたＣＯ2 ガス５０が供給され
る。前記水素ガス２２は、前記ＣＯ2 加熱器５１におい
てこのＣＯ2 ガス５０を加熱した後、後記する精留塔５
８の熱源として用いられ、その後前記ＣＯ2 加熱器５１
を出たＣＯ2 と混合してコンプレッサ５２で昇圧され、
逆シフト反応器５３へ供給される。
前記水素ガス２２は、ＣＯ2 加熱器５１へ供給される。
同ＣＯ2 加熱器５１には、図示しない火力発電所等のＣ
Ｏ2 発生源から回収されたＣＯ2 ガス５０が供給され
る。前記水素ガス２２は、前記ＣＯ2 加熱器５１におい
てこのＣＯ2 ガス５０を加熱した後、後記する精留塔５
８の熱源として用いられ、その後前記ＣＯ2 加熱器５１
を出たＣＯ2 と混合してコンプレッサ５２で昇圧され、
逆シフト反応器５３へ供給される。
【００１２】逆シフト反応器５３では、ＣＯ2 と水素が
反応してＣＯと水蒸気が発生し、水蒸気を除去する吸着
式高温ドライヤ５４が逆シフト反応器５３の出口側に設
けられていて、ここで除去された蒸気は給水加熱器３２
へ送られて熱回収され、前記海水淡水化装置４０を出た
淡水４４へ混合される。一方、循環コンプレッサ５５に
よってシフト反応器５３を出た反応ガスはシフト反応器
５３へ循環され、所定のガス組成に調整される。このガ
スは、従来のメタノール合成塔５６に供給されメタノー
ル合成が行なわれる。メタノール合成塔５６をでたガス
は反応率が低いので、循環コンプレッサ５７でメタノー
ル合成塔５６へ循環し高濃度のメタノールガス組成とす
る。このガスを、加熱器５１で加熱されたＣＯ2 ガスで
加熱される前記精留塔５８で精留し製品メタノール５９
を得る。
反応してＣＯと水蒸気が発生し、水蒸気を除去する吸着
式高温ドライヤ５４が逆シフト反応器５３の出口側に設
けられていて、ここで除去された蒸気は給水加熱器３２
へ送られて熱回収され、前記海水淡水化装置４０を出た
淡水４４へ混合される。一方、循環コンプレッサ５５に
よってシフト反応器５３を出た反応ガスはシフト反応器
５３へ循環され、所定のガス組成に調整される。このガ
スは、従来のメタノール合成塔５６に供給されメタノー
ル合成が行なわれる。メタノール合成塔５６をでたガス
は反応率が低いので、循環コンプレッサ５７でメタノー
ル合成塔５６へ循環し高濃度のメタノールガス組成とす
る。このガスを、加熱器５１で加熱されたＣＯ2 ガスで
加熱される前記精留塔５８で精留し製品メタノール５９
を得る。
【００１３】本実施例では、以上の通り、ＨＴＧＲ１０
の核熱によって発生した水蒸気を用いて発電した電力を
用いて、同ＨＴＧＲ１０の核熱によって発生した水蒸気
を高温水蒸気電解装置２０によって水素ガス２２を製造
し、この水素ガス２２とＣＯ 2 発生源よりのＣＯ2 とで
メタノールを製造するために、メタノールの持つエネル
ギは核エネルギが変化したものといえる。しかも、メタ
ノールはＣＯ2 発生源よりのＣＯ2 を用いて製造される
ために、全体として見ればＣＯ2 の新たな発生がない。
このようにして、本実施例によれば、ＨＴＧＲ１０の核
熱を利用してＣＯ2 の発生量を抑えることができるメタ
ノール製造方法を提供することができる。
の核熱によって発生した水蒸気を用いて発電した電力を
用いて、同ＨＴＧＲ１０の核熱によって発生した水蒸気
を高温水蒸気電解装置２０によって水素ガス２２を製造
し、この水素ガス２２とＣＯ 2 発生源よりのＣＯ2 とで
メタノールを製造するために、メタノールの持つエネル
ギは核エネルギが変化したものといえる。しかも、メタ
ノールはＣＯ2 発生源よりのＣＯ2 を用いて製造される
ために、全体として見ればＣＯ2 の新たな発生がない。
このようにして、本実施例によれば、ＨＴＧＲ１０の核
熱を利用してＣＯ2 の発生量を抑えることができるメタ
ノール製造方法を提供することができる。
【００１４】また、メタノールの製造には逆シフト反応
器５３を用いており、従来のメタノール合成の場合とほ
ぼ同一の組成の原料ガスを得ることができ、メタノール
合成塔５６としては従来のものをそのまま使用すること
ができる。
器５３を用いており、従来のメタノール合成の場合とほ
ぼ同一の組成の原料ガスを得ることができ、メタノール
合成塔５６としては従来のものをそのまま使用すること
ができる。
【００１５】
【発明の効果】請求項１に記載の本発明によれば、ＨＴ
ＧＲの核熱によって発生した水蒸気を電解して水素を製
造するので、製造された水素は核エネルギを水素の形で
固定化したものといえる。この水素とＣＯ2 発生源から
回収したＣＯ2 とでメタノールを製造するため、最終製
品のメタノールの持つエネルギは核エネルギが変化した
ものである。このため、このメタノールを自動車用等の
燃料として用いれば、核エネルギを燃料としたことにな
り、全体として見ればＣＯ2 の新たな発生は無いことに
なる。このようにして本発明ではＣＯ2 発生量を抑制す
ることができるメタノール製造方法を提供することがで
きる。
ＧＲの核熱によって発生した水蒸気を電解して水素を製
造するので、製造された水素は核エネルギを水素の形で
固定化したものといえる。この水素とＣＯ2 発生源から
回収したＣＯ2 とでメタノールを製造するため、最終製
品のメタノールの持つエネルギは核エネルギが変化した
ものである。このため、このメタノールを自動車用等の
燃料として用いれば、核エネルギを燃料としたことにな
り、全体として見ればＣＯ2 の新たな発生は無いことに
なる。このようにして本発明ではＣＯ2 発生量を抑制す
ることができるメタノール製造方法を提供することがで
きる。
【００１６】また請求項２に記載の本発明では、請求項
１に記載の発明の効果に加え，メタノール合成に当って
逆シフト反応器を用いることにより、従来技術のメタノ
ール合成装置をそのまま使用することができ、新しい反
応触媒の開発を行うこと無くメタノールの製造を行なう
ことができる。
１に記載の発明の効果に加え，メタノール合成に当って
逆シフト反応器を用いることにより、従来技術のメタノ
ール合成装置をそのまま使用することができ、新しい反
応触媒の開発を行うこと無くメタノールの製造を行なう
ことができる。
【図１】本発明の一実施例の系統図である。
１０ 高温ガス冷却原子炉 １２ 中間熱交換器 １３ 蒸発発生器 ２０ 高温水蒸気電解装置 ２１ ガスタービン ２２ 水素ガス ３０ 蒸気タービン ３１ 復水器 ３２，３３ 給水加熱器 ４０ 海水淡水化装置 ４３ 海水 ４４ 淡水 ５０ ＣＯ2 ガス ５１ ＣＯ2 加熱器 ５２ コンプレッサ ５３ 逆シフト反応器 ５４ 吸着式高温ドライヤ ５５，５７ 循環コンプレッサ ５６ メタノール合成塔 ５８ 精留塔 ５９ メタノール
フロントページの続き (72)発明者 村上 信明 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎研究所内 (72)発明者 田北 勝彦 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎研究所内 (72)発明者 筌口 展宏 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三菱重工業株式会社内 (72)発明者 村石 顕介 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎造船所内 (72)発明者 金子 祥三 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎造船所内 (72)発明者 内田 聡 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎造船所内 (56)参考文献 特開 平３−200734（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07C 31/04 C07C 29/151
Claims (2)
- 【請求項１】 高温ガス冷却原子炉の核熱を利用して発
生した水蒸気より固体電解質を用いた水蒸気電解装置に
おいて水素を発生させ、前記水素と火力発電所等の二酸
化炭素発生源から回収した二酸化炭素を原料としてメタ
ノールを合成することを特徴とする核熱利用のメタノー
ル製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の核熱利用のメタノール
製造方法において、前記二酸化炭素と水素を逆シフト反
応器において一酸化炭素と水蒸気に分解した後，逆シフ
ト反応器を出た水素と一酸化炭素をメタノール反応器で
反応させてメタノールを合成することを特徴とする核熱
利用のメタノール製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3009174A JP2909229B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 核熱利用のメタノール製造方法 |
| EP92101180A EP0497226B1 (en) | 1991-01-29 | 1992-01-24 | Method for producing methanol by use of nuclear heat and power generating plant |
| DE69229839T DE69229839T2 (de) | 1991-01-29 | 1992-01-24 | Methode zur Herstellung von Methanol unter Verwendung der Wärme eines Kernkraftwerkes |
| US07/827,770 US5312843A (en) | 1991-01-29 | 1992-01-29 | Method for producing methanol by use of nuclear heat and power generating plant |
| US08/209,921 US5479462A (en) | 1991-01-29 | 1993-11-03 | Method for producing methanol by use of nuclear heat and power generating plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3009174A JP2909229B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 核熱利用のメタノール製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04244035A JPH04244035A (ja) | 1992-09-01 |
| JP2909229B2 true JP2909229B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=11713216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3009174A Expired - Fee Related JP2909229B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 核熱利用のメタノール製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909229B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2505261A4 (en) | 2009-11-27 | 2013-05-15 | Murata Manufacturing Co | CATALYTIC ANTI-CONVERSION REACTION CATALYST, AND PROCESS FOR PRODUCTION OF SYNTHETIC GAS USING THE CATALYST |
| FR3004179B1 (fr) * | 2013-04-08 | 2015-05-01 | Commissariat Energie Atomique | Procedes d'obtention de gaz combustible a partir d'electrolyse de l'eau (eht) ou de co-electrolyse avec h2o/co2 au sein d'une meme enceinte, reacteur catalytique et systeme associes |
| JP6848954B2 (ja) * | 2018-11-28 | 2021-03-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 原料生成装置、燃料製造装置、および原料生成方法 |
| JP7299252B2 (ja) * | 2021-01-20 | 2023-06-27 | 本田技研工業株式会社 | トリプタンの製造装置および製造方法 |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP3009174A patent/JP2909229B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04244035A (ja) | 1992-09-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990309 |
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