JP3064267B2 - ２段膜分離システムを用いたｓｎｇの製造方法および製造装置 - Google Patents
２段膜分離システムを用いたｓｎｇの製造方法および製造装置Info
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ＳＮＧ（代替天然
ガスともいう）の製造方法および製造装置、特に、炭化
水素原料を改質して得られる、メタンおよび炭酸ガスを
含む改質ガス等からＳＮＧを製造するための製造方法お
よび製造装置に関する。
ガスともいう）の製造方法および製造装置、特に、炭化
水素原料を改質して得られる、メタンおよび炭酸ガスを
含む改質ガス等からＳＮＧを製造するための製造方法お
よび製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ガスは、従来の石油系のものよりも
環境汚染が少なく、しかも長期に渡って安定した価格で
購入できる天然ガスに転換されつつあり、天然ガス基地
を近郊に有する大都市圏ではこの転換が略完了しつつあ
る。一方、中小都市圏は、近郊に天然ガス基地を持たな
い場合が多く、大都市圏のように天然ガスそのものを利
用するのは困難であり、天然ガスに代わる代替ガスの利
用が進められている。
環境汚染が少なく、しかも長期に渡って安定した価格で
購入できる天然ガスに転換されつつあり、天然ガス基地
を近郊に有する大都市圏ではこの転換が略完了しつつあ
る。一方、中小都市圏は、近郊に天然ガス基地を持たな
い場合が多く、大都市圏のように天然ガスそのものを利
用するのは困難であり、天然ガスに代わる代替ガスの利
用が進められている。
【０００３】ここで、天然ガスの代替ガスとしては、主
として２種類のものがある。一つは、大都市圏近郊にあ
る天然ガス基地から液化天然ガスをタンクローリー等に
より輸送して保冷タンクに蓄え、この液化天然ガスをガ
ス化した後に液化プロパンガスを用いて高カロリー規格
品に熱量調整したもの（以下、「ＬＮＧ調整品」とい
う）である。他方は、脱硫した石油系炭化水素を水蒸気
改質することにより得られる、メタン、炭酸ガスおよび
水素などを含む改質ガスを調製し、この改質ガスから燃
焼阻害成分である炭酸ガスを分離して得られるメタンリ
ッチガスを液化プロパンガス等を用いて高カロリー規格
品に熱量調整したもの（以下、「ＳＮＧ」あるいは「代
替天然ガス」ともいう）である。
として２種類のものがある。一つは、大都市圏近郊にあ
る天然ガス基地から液化天然ガスをタンクローリー等に
より輸送して保冷タンクに蓄え、この液化天然ガスをガ
ス化した後に液化プロパンガスを用いて高カロリー規格
品に熱量調整したもの（以下、「ＬＮＧ調整品」とい
う）である。他方は、脱硫した石油系炭化水素を水蒸気
改質することにより得られる、メタン、炭酸ガスおよび
水素などを含む改質ガスを調製し、この改質ガスから燃
焼阻害成分である炭酸ガスを分離して得られるメタンリ
ッチガスを液化プロパンガス等を用いて高カロリー規格
品に熱量調整したもの（以下、「ＳＮＧ」あるいは「代
替天然ガス」ともいう）である。
【０００４】上述のような２種類の代替ガスのうち、前
者のＬＮＧ調整品は、液化天然ガスの輸送コストが高額
になり、安価に提供するのが困難な状況にある。このた
め、後者の代替天然ガスの利用が今後主流になるものと
思われる。因みに、このような代替天然ガスは、中小都
市圏のみならず、大都市圏においても、天然ガスの供給
不足が生じた場合の補完燃料としての利用が期待されて
いる。
者のＬＮＧ調整品は、液化天然ガスの輸送コストが高額
になり、安価に提供するのが困難な状況にある。このた
め、後者の代替天然ガスの利用が今後主流になるものと
思われる。因みに、このような代替天然ガスは、中小都
市圏のみならず、大都市圏においても、天然ガスの供給
不足が生じた場合の補完燃料としての利用が期待されて
いる。
【０００５】ところで、上述のＳＮＧは、還流式２段膜
分離システムを備えた製造装置を用いて製造されてい
る。この製造装置は、通常、改質ガス等を、メタンの含
有割合が高められた第１段メタンリッチガス（非透過ガ
ス）と、炭酸ガスの含有割合が高められた第１段炭酸ガ
スリッチガス（透過ガス）とに分離するための分離膜を
有する第１段膜分離装置と、第１段メタンリッチガスを
増熱して総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１
３Ａ規格のＳＮＧを製造するための増熱器と、第１段炭
酸ガスリッチガスを、メタンの含有割合が高められた第
２段メタンリッチガス（非透過ガス）と炭酸ガスの含有
割合がより高められた第２段炭酸ガスリッチガス（透過
ガス）とにさらに分離するための第２段膜分離装置と、
第１段膜分離装置により得られた第１段炭酸ガスリッチ
ガスを第２段膜分離装置に供給するための供給ラインと
を備えている（例えば、特開平９−３１００８２号公報
参照）。
分離システムを備えた製造装置を用いて製造されてい
る。この製造装置は、通常、改質ガス等を、メタンの含
有割合が高められた第１段メタンリッチガス（非透過ガ
ス）と、炭酸ガスの含有割合が高められた第１段炭酸ガ
スリッチガス（透過ガス）とに分離するための分離膜を
有する第１段膜分離装置と、第１段メタンリッチガスを
増熱して総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１
３Ａ規格のＳＮＧを製造するための増熱器と、第１段炭
酸ガスリッチガスを、メタンの含有割合が高められた第
２段メタンリッチガス（非透過ガス）と炭酸ガスの含有
割合がより高められた第２段炭酸ガスリッチガス（透過
ガス）とにさらに分離するための第２段膜分離装置と、
第１段膜分離装置により得られた第１段炭酸ガスリッチ
ガスを第２段膜分離装置に供給するための供給ラインと
を備えている（例えば、特開平９−３１００８２号公報
参照）。
【０００６】この製造装置では、改質ガス等を第１段膜
分離装置で処理することにより得られる、燃焼阻害成分
である炭酸ガスの含有割合が少ない第１段メタンリッチ
ガスを、例えば液化プロパンガス等を用いて増熱器にお
いて熱量調整すると、総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ
／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧが得られる。第１段膜分
離装置において得られる第１段炭酸ガスリッチガスは、
供給ラインを介して第２段膜分離装置により処理され
る。第２段膜分離装置において得られる第２段メタンリ
ッチガスは、通常、第１段膜分離装置により処理される
前の改質ガス等と混合され、ＳＮＧの製造用原料として
還流される。一方、第２段膜分離装置において得られる
第２段炭酸ガスリッチガスは、少量のメタンや水素を含
むため、通常はＳＮＧの製造用の燃料として有効に活用
される。
分離装置で処理することにより得られる、燃焼阻害成分
である炭酸ガスの含有割合が少ない第１段メタンリッチ
ガスを、例えば液化プロパンガス等を用いて増熱器にお
いて熱量調整すると、総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ
／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧが得られる。第１段膜分
離装置において得られる第１段炭酸ガスリッチガスは、
供給ラインを介して第２段膜分離装置により処理され
る。第２段膜分離装置において得られる第２段メタンリ
ッチガスは、通常、第１段膜分離装置により処理される
前の改質ガス等と混合され、ＳＮＧの製造用原料として
還流される。一方、第２段膜分離装置において得られる
第２段炭酸ガスリッチガスは、少量のメタンや水素を含
むため、通常はＳＮＧの製造用の燃料として有効に活用
される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のような総発熱量
が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧ
（以下、単にＳＮＧともいう。なお、特に断らない限
り、「ＳＮＧ」といえば、原則として総発熱量が１１，
０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧをいうも
のとする。）の製造装置において、第２段膜分離装置が
使用不能の状態に陥った場合（非常時ともいう）、例え
ば、第２段膜分離装置のメンテナンスが必要な場合や、
供給ラインのコンプレッサーに作動不良が生じた場合、
第１段膜分離装置で生成した第１段炭酸ガスリッチガス
を第２段膜分離装置に供給することができなくなる。こ
の場合、第１段膜分離装置における第１段メタンリッチ
ガスのメタン濃度が低下し、総発熱量が１１，０００Ｋ
ｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧを安定に製造し続
けるのが困難になる。その結果、ＳＮＧの安定的な連続
供給を確保するのが困難になる。
が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧ
（以下、単にＳＮＧともいう。なお、特に断らない限
り、「ＳＮＧ」といえば、原則として総発熱量が１１，
０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧをいうも
のとする。）の製造装置において、第２段膜分離装置が
使用不能の状態に陥った場合（非常時ともいう）、例え
ば、第２段膜分離装置のメンテナンスが必要な場合や、
供給ラインのコンプレッサーに作動不良が生じた場合、
第１段膜分離装置で生成した第１段炭酸ガスリッチガス
を第２段膜分離装置に供給することができなくなる。こ
の場合、第１段膜分離装置における第１段メタンリッチ
ガスのメタン濃度が低下し、総発熱量が１１，０００Ｋ
ｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧを安定に製造し続
けるのが困難になる。その結果、ＳＮＧの安定的な連続
供給を確保するのが困難になる。
【０００８】本発明が解決しようとする課題は、２段膜
分離システムを採用したＳＮＧの製造方法および製造装
置について、例え第２段膜分離装置が使用できない状態
に陥った場合であっても、すなわち非常時であっても、
総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格
のＳＮＧを継続的に安定して製造できるようにし、ガス
の安定供給という都市ガス事業者の責務を全うできるよ
うにすることにある。
分離システムを採用したＳＮＧの製造方法および製造装
置について、例え第２段膜分離装置が使用できない状態
に陥った場合であっても、すなわち非常時であっても、
総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格
のＳＮＧを継続的に安定して製造できるようにし、ガス
の安定供給という都市ガス事業者の責務を全うできるよ
うにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、総
発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格の
ＳＮＧの製造方法であり、改質ガス等を、炭酸ガスとメ
タンとの透過係数比（炭酸ガス／メタン）が１３以上の
分離膜を有する第１段膜分離装置に送り、非透過ガスと
してメタンリッチガス（第１段メタンリッチガスともい
う）を得て、ＬＰＧ増熱装置により増熱して総発熱量が
１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧと
する一方、第１段膜分離装置の透過ガス（第１段炭酸ガ
スリッチガスともいう）を第２段膜分離装置に送り、第
２段膜分離装置の非透過ガス（第２段メタンリッチガス
ともいう）を還流させて改質ガス等と混合させ、この混
合ガスを第１段膜分離装置に送り、第２段膜分離装置の
透過ガス（第２段炭酸ガスリッチガスともいう）として
炭酸ガスリッチガスを得る還流式２段膜分離システムを
用いてＳＮＧを製造する方法において、第２段膜分離装
置が使用できない場合には、第１段膜分離装置の透過ガ
スを第２段膜分離装置へ送っていたのを切り替えて副供
給ラインへ流す一方、第１段膜分離装置の非透過ガスを
ＬＰＧ増熱して総発熱量１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3
の１３Ａ規格のＳＮＧを製造することを特徴としてい
る。
発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格の
ＳＮＧの製造方法であり、改質ガス等を、炭酸ガスとメ
タンとの透過係数比（炭酸ガス／メタン）が１３以上の
分離膜を有する第１段膜分離装置に送り、非透過ガスと
してメタンリッチガス（第１段メタンリッチガスともい
う）を得て、ＬＰＧ増熱装置により増熱して総発熱量が
１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧと
する一方、第１段膜分離装置の透過ガス（第１段炭酸ガ
スリッチガスともいう）を第２段膜分離装置に送り、第
２段膜分離装置の非透過ガス（第２段メタンリッチガス
ともいう）を還流させて改質ガス等と混合させ、この混
合ガスを第１段膜分離装置に送り、第２段膜分離装置の
透過ガス（第２段炭酸ガスリッチガスともいう）として
炭酸ガスリッチガスを得る還流式２段膜分離システムを
用いてＳＮＧを製造する方法において、第２段膜分離装
置が使用できない場合には、第１段膜分離装置の透過ガ
スを第２段膜分離装置へ送っていたのを切り替えて副供
給ラインへ流す一方、第１段膜分離装置の非透過ガスを
ＬＰＧ増熱して総発熱量１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3
の１３Ａ規格のＳＮＧを製造することを特徴としてい
る。
【００１０】この製造方法では、例えば、改質ガス等の
一部を水添脱硫用のリサイクルガスに供することにより
改質ガス等を得ることを特徴としている。また、この製
造方法で用いられる改質ガス等は、例えば、改質ガスま
たはメタン化ガスまたは改質ガスとメタン化ガスとの混
合ガスである。さらに、この製造方法は、第２段膜分離
装置が使用可能の状態時において製造される総発熱量が
１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧ中
の炭酸ガス濃度が通常２．０以下であることを特徴とし
ている。
一部を水添脱硫用のリサイクルガスに供することにより
改質ガス等を得ることを特徴としている。また、この製
造方法で用いられる改質ガス等は、例えば、改質ガスま
たはメタン化ガスまたは改質ガスとメタン化ガスとの混
合ガスである。さらに、この製造方法は、第２段膜分離
装置が使用可能の状態時において製造される総発熱量が
１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧ中
の炭酸ガス濃度が通常２．０以下であることを特徴とし
ている。
【００１１】本発明の製造装置は、総発熱量が１１，０
００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧの製造装置
であり、改質ガス等を、炭酸ガスとメタンとの透過係数
比（炭酸ガス／メタン）が１３以上の分離膜を有する第
１段膜分離装置に送り、非透過ガスとしてメタンリッチ
ガスを得る一方、第１段膜分離装置の透過ガスを第２段
膜分離装置に送り、第２段膜分離装置の非透過ガスを還
流させて改質ガス等と混合させ、この混合ガスを第１段
膜分離装置に送り、第２段膜分離装置の透過ガスとして
炭酸ガスリッチガスを得る還流式２段膜分離システムを
含むＳＮＧの製造装置において、第１段膜分離装置の非
透過ガスをＬＰＧ増熱するための増熱器を設けて、かつ
第１段膜分離装置の透過ガスを第２段膜分離装置に送る
供給ラインの途中に分岐させて副供給ラインを設けたこ
とを特徴としている。
００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧの製造装置
であり、改質ガス等を、炭酸ガスとメタンとの透過係数
比（炭酸ガス／メタン）が１３以上の分離膜を有する第
１段膜分離装置に送り、非透過ガスとしてメタンリッチ
ガスを得る一方、第１段膜分離装置の透過ガスを第２段
膜分離装置に送り、第２段膜分離装置の非透過ガスを還
流させて改質ガス等と混合させ、この混合ガスを第１段
膜分離装置に送り、第２段膜分離装置の透過ガスとして
炭酸ガスリッチガスを得る還流式２段膜分離システムを
含むＳＮＧの製造装置において、第１段膜分離装置の非
透過ガスをＬＰＧ増熱するための増熱器を設けて、かつ
第１段膜分離装置の透過ガスを第２段膜分離装置に送る
供給ラインの途中に分岐させて副供給ラインを設けたこ
とを特徴としている。
【００１２】
【００１３】この製造装置において、改質ガス等は、例
えば、改質ガスまたはメタン化ガスまたは改質ガスとメ
タン化ガスとの混合ガスである。また、この製造装置
は、第２段膜分離装置が使用可能の状態時において製造
される総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３
Ａ規格のＳＮＧ中の炭酸ガス濃度が通常２．０以下であ
ることを特徴としている。
えば、改質ガスまたはメタン化ガスまたは改質ガスとメ
タン化ガスとの混合ガスである。また、この製造装置
は、第２段膜分離装置が使用可能の状態時において製造
される総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３
Ａ規格のＳＮＧ中の炭酸ガス濃度が通常２．０以下であ
ることを特徴としている。
【００１４】なお、本発明に係るＳＮＧの製造装置は、
例えば、次のように表現することもできる。 ［１項］炭化水素原料を脱硫した後、改質して得られ
る、メタンおよび炭酸ガスを含む改質ガス等からＳＮＧ
を製造するための製造装置であって、前記改質ガス等
を、前記メタンの含有割合が高められた第１段メタンリ
ッチガスと、前記炭酸ガスの含有割合が高められた第１
段炭酸ガスリッチガスとに分離するための分離膜を有す
る第１段膜分離装置と、前記第１段メタンリッチガスを
増熱して前記ＳＮＧを得るための増熱器と、前記第１段
炭酸ガスリッチガスを、前記メタンの含有割合が高めら
れた第２段メタンリッチガスと、前記炭酸ガスの含有割
合がより高められた第２段炭酸ガスリッチガスとにさら
に分離するための第２段膜分離装置と、前記第１段膜分
離装置により得られた前記第１段炭酸ガスリッチガスを
前記第２段膜分離装置に供給するための供給ラインと、
前記第２段膜分離装置により得られた前記第２段メタン
リッチガスを、前記改質ガスと混合するための還流ライ
ンとを備え、前記供給ラインは、途中で前記第１段炭酸
ガスリッチガスを前記第２段膜分離装置に供給するため
の主供給ラインと、前記第１段炭酸ガスリッチガスを前
記第２段膜分離装置とは異なる他の系に供給するための
副供給ラインとに分岐しており、前記第１段炭酸ガスリ
ッチガスの流通方向を前記主供給ラインおよび前記副供
給ラインのうちの一方に選択的に切替え可能に設定され
ている、ＳＮＧの製造装置。
例えば、次のように表現することもできる。 ［１項］炭化水素原料を脱硫した後、改質して得られ
る、メタンおよび炭酸ガスを含む改質ガス等からＳＮＧ
を製造するための製造装置であって、前記改質ガス等
を、前記メタンの含有割合が高められた第１段メタンリ
ッチガスと、前記炭酸ガスの含有割合が高められた第１
段炭酸ガスリッチガスとに分離するための分離膜を有す
る第１段膜分離装置と、前記第１段メタンリッチガスを
増熱して前記ＳＮＧを得るための増熱器と、前記第１段
炭酸ガスリッチガスを、前記メタンの含有割合が高めら
れた第２段メタンリッチガスと、前記炭酸ガスの含有割
合がより高められた第２段炭酸ガスリッチガスとにさら
に分離するための第２段膜分離装置と、前記第１段膜分
離装置により得られた前記第１段炭酸ガスリッチガスを
前記第２段膜分離装置に供給するための供給ラインと、
前記第２段膜分離装置により得られた前記第２段メタン
リッチガスを、前記改質ガスと混合するための還流ライ
ンとを備え、前記供給ラインは、途中で前記第１段炭酸
ガスリッチガスを前記第２段膜分離装置に供給するため
の主供給ラインと、前記第１段炭酸ガスリッチガスを前
記第２段膜分離装置とは異なる他の系に供給するための
副供給ラインとに分岐しており、前記第１段炭酸ガスリ
ッチガスの流通方向を前記主供給ラインおよび前記副供
給ラインのうちの一方に選択的に切替え可能に設定され
ている、ＳＮＧの製造装置。
【００１５】［２項］前記第１段膜分離装置の前記分離
膜は、前記炭酸ガスと前記メタンとの透過係数比（炭酸
ガス／メタン）が少なくとも１３である、１項に記載の
ＳＮＧの製造装置。
膜は、前記炭酸ガスと前記メタンとの透過係数比（炭酸
ガス／メタン）が少なくとも１３である、１項に記載の
ＳＮＧの製造装置。
【００１６】［３項］前記ＳＮＧは総発熱量が１１，０
００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格ガスである、１項ま
たは２項に記載のＳＮＧの製造装置。
００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格ガスである、１項ま
たは２項に記載のＳＮＧの製造装置。
【００１７】［４項］炭化水素原料を脱硫した後、改質
してメタンおよび炭酸ガスを含む改質ガス等を調製する
ための改質ガス製造装置と、前記改質ガス等を、前記メ
タンの含有割合が高められた第１段メタンリッチガス
と、前記炭酸ガスの含有割合が高められた第１段炭酸ガ
スリッチガスとに分離するための分離膜を有する第１段
膜分離装置と、前記第１段メタンリッチガスを増熱して
前記代替天然ガスを得るための増熱器と、前記第１段炭
酸ガスリッチガスを、前記メタンの含有割合が高められ
た第２段メタンリッチガスと、前記炭酸ガスの含有割合
がより高められた第２段炭酸ガスリッチガスとにさらに
分離するための第２段膜分離装置と、前記第１段膜分離
装置により得られた前記第１段炭酸ガスリッチガスを前
記第２段膜分離装置に供給するための供給ラインと、前
記第２段膜分離装置により得られた前記第２段メタンリ
ッチガスを、前記改質ガス製造装置により調製された前
記改質ガスと混合するための還流ラインとを備え、前記
供給ラインは、前記第１段炭酸ガスリッチガスを前記第
２段膜分離装置に供給するための主供給ラインと、前記
第１段炭酸ガスリッチガスを前記第２段膜分離装置とは
異なる他の系に供給するための副供給ラインとに分岐し
ており、前記第１段炭酸ガスリッチガスの流通方向を前
記主供給ラインおよび前記副供給ラインのうちの一方に
選択的に切替え可能に設定されている、ＳＮＧの製造装
置。
してメタンおよび炭酸ガスを含む改質ガス等を調製する
ための改質ガス製造装置と、前記改質ガス等を、前記メ
タンの含有割合が高められた第１段メタンリッチガス
と、前記炭酸ガスの含有割合が高められた第１段炭酸ガ
スリッチガスとに分離するための分離膜を有する第１段
膜分離装置と、前記第１段メタンリッチガスを増熱して
前記代替天然ガスを得るための増熱器と、前記第１段炭
酸ガスリッチガスを、前記メタンの含有割合が高められ
た第２段メタンリッチガスと、前記炭酸ガスの含有割合
がより高められた第２段炭酸ガスリッチガスとにさらに
分離するための第２段膜分離装置と、前記第１段膜分離
装置により得られた前記第１段炭酸ガスリッチガスを前
記第２段膜分離装置に供給するための供給ラインと、前
記第２段膜分離装置により得られた前記第２段メタンリ
ッチガスを、前記改質ガス製造装置により調製された前
記改質ガスと混合するための還流ラインとを備え、前記
供給ラインは、前記第１段炭酸ガスリッチガスを前記第
２段膜分離装置に供給するための主供給ラインと、前記
第１段炭酸ガスリッチガスを前記第２段膜分離装置とは
異なる他の系に供給するための副供給ラインとに分岐し
ており、前記第１段炭酸ガスリッチガスの流通方向を前
記主供給ラインおよび前記副供給ラインのうちの一方に
選択的に切替え可能に設定されている、ＳＮＧの製造装
置。
【００１８】１項および４項に記載の総発熱量が１１，
０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧの製造装
置では、第１段膜分離装置の分離膜により改質ガスが第
１段メタンリッチガスと第１段炭酸ガスリッチガスとに
分離される。これにより得られた第１段メタンリッチガ
スは、増熱器により増熱され、目的とする代替天然ガス
になる。一方、第１段炭酸ガスリッチガスは、供給ライ
ンの主供給ラインを通じて第２段膜分離装置に送られ、
そこで第２段メタンリッチガスと第２段炭酸ガスリッチ
ガスとに再度分離される。ここで得られた第２段メタン
リッチガスは、還流ラインを通じて第１段膜分離装置に
より分離される前の改質ガス等に混合され、ＳＮＧの製
造のために第１段膜分離装置に供給される。また、第２
段炭酸ガスリッチガスは、例えば、本製造装置を動作さ
せるために必要な燃料源として再利用され得る。
０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧの製造装
置では、第１段膜分離装置の分離膜により改質ガスが第
１段メタンリッチガスと第１段炭酸ガスリッチガスとに
分離される。これにより得られた第１段メタンリッチガ
スは、増熱器により増熱され、目的とする代替天然ガス
になる。一方、第１段炭酸ガスリッチガスは、供給ライ
ンの主供給ラインを通じて第２段膜分離装置に送られ、
そこで第２段メタンリッチガスと第２段炭酸ガスリッチ
ガスとに再度分離される。ここで得られた第２段メタン
リッチガスは、還流ラインを通じて第１段膜分離装置に
より分離される前の改質ガス等に混合され、ＳＮＧの製
造のために第１段膜分離装置に供給される。また、第２
段炭酸ガスリッチガスは、例えば、本製造装置を動作さ
せるために必要な燃料源として再利用され得る。
【００１９】このようなＳＮＧの製造装置において、例
えば第２段膜分離装置が使用不能の状態に陥った場合、
供給ラインにおいて第１段炭酸ガスリッチガスの流路を
主供給ラインから副供給ラインに切替えると、第１段膜
分離装置からの第１段炭酸ガスリッチガスは、第２段膜
分離装置を経由せずに副供給ラインから排出される。こ
れにより、第１段膜分離装置では、分離膜による改質ガ
ス等の分離が継続され、第１段メタンリッチガスが安定
に製造され続ける。この結果、増熱器では、ＳＮＧが安
定的に連続生産されることになる。すなわち、このよう
なＳＮＧの製造装置は、第１段膜分離装置からの第１段
炭酸ガスリッチガスを第２段膜分離装置へ移送するため
の供給ラインが上述のような副供給ラインを有している
ので、第２段膜分離装置が例え使用できない場合（非常
時）であっても、総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎ
ｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧを継続的に安定して製造する
ことができる。
えば第２段膜分離装置が使用不能の状態に陥った場合、
供給ラインにおいて第１段炭酸ガスリッチガスの流路を
主供給ラインから副供給ラインに切替えると、第１段膜
分離装置からの第１段炭酸ガスリッチガスは、第２段膜
分離装置を経由せずに副供給ラインから排出される。こ
れにより、第１段膜分離装置では、分離膜による改質ガ
ス等の分離が継続され、第１段メタンリッチガスが安定
に製造され続ける。この結果、増熱器では、ＳＮＧが安
定的に連続生産されることになる。すなわち、このよう
なＳＮＧの製造装置は、第１段膜分離装置からの第１段
炭酸ガスリッチガスを第２段膜分離装置へ移送するため
の供給ラインが上述のような副供給ラインを有している
ので、第２段膜分離装置が例え使用できない場合（非常
時）であっても、総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎ
ｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧを継続的に安定して製造する
ことができる。
【００２０】なお、第１段膜分離装置において、分離膜
の炭酸ガスとメタンとの透過係数比（炭酸ガス／メタ
ン）が少なくとも１３である場合は、第１段メタンリッ
チガス中のメタン濃度を十分に確保することができるの
で、より安定的にＳＮＧを製造することができる。
の炭酸ガスとメタンとの透過係数比（炭酸ガス／メタ
ン）が少なくとも１３である場合は、第１段メタンリッ
チガス中のメタン濃度を十分に確保することができるの
で、より安定的にＳＮＧを製造することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の実施の一形態に
係る総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ 3の１３Ａ
規格のＳＮＧ製造装置の概略構成を示す。図において、
ＳＮＧ製造装置１は、脱硫器５、改質器６、メタン化反
応器７、還流式２段膜分離システム２０および増熱器１
２を主に備えている。
係る総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ 3の１３Ａ
規格のＳＮＧ製造装置の概略構成を示す。図において、
ＳＮＧ製造装置１は、脱硫器５、改質器６、メタン化反
応器７、還流式２段膜分離システム２０および増熱器１
２を主に備えている。
【００２２】脱硫器５は、ＳＮＧの製造原料となる炭化
水素を導入するための原料供給ライン４が接続されてお
り、炭化水素中に含まれる有機硫黄化合物を除去するた
めのものである。改質器６は、脱硫器５で処理された炭
化水素を水蒸気改質するためのものである。メタン化反
応器７は、改質器６において水蒸気改質されたガスをさ
らにメタン化処理するためのものである。通常は、改質
器６とメタン化反応器７との間には、改質器６で水蒸気
改質されたガスの一部を脱硫器５の前段において原料供
給ライン４に還流させるための水素リサイクルライン８
を備えている。
水素を導入するための原料供給ライン４が接続されてお
り、炭化水素中に含まれる有機硫黄化合物を除去するた
めのものである。改質器６は、脱硫器５で処理された炭
化水素を水蒸気改質するためのものである。メタン化反
応器７は、改質器６において水蒸気改質されたガスをさ
らにメタン化処理するためのものである。通常は、改質
器６とメタン化反応器７との間には、改質器６で水蒸気
改質されたガスの一部を脱硫器５の前段において原料供
給ライン４に還流させるための水素リサイクルライン８
を備えている。
【００２３】還流式２段膜分離システム２０は、第１段
膜分離装置９、第２段膜分離装置１０および供給ライン
９ｂを主に備えている。
膜分離装置９、第２段膜分離装置１０および供給ライン
９ｂを主に備えている。
【００２４】第１段膜分離装置９は、メタン化反応器７
に接続されており、当該メタン化反応器７からのメタン
化ガス（改質ガス等の一例）を分離処理するための分離
膜（図示せず）を内蔵している。この分離膜は、メタン
化ガスを後述する第１段メタンリッチガスと第１段炭酸
ガスリッチガスとに分離するためのものである。また、
第１段膜分離装置９は、第１段メタンリッチガスを排出
するための排出ライン９ａを有している。
に接続されており、当該メタン化反応器７からのメタン
化ガス（改質ガス等の一例）を分離処理するための分離
膜（図示せず）を内蔵している。この分離膜は、メタン
化ガスを後述する第１段メタンリッチガスと第１段炭酸
ガスリッチガスとに分離するためのものである。また、
第１段膜分離装置９は、第１段メタンリッチガスを排出
するための排出ライン９ａを有している。
【００２５】この第１段膜分離装置９で用いられる分離
膜は、炭酸ガスを選択的に透過させ得る特性を有するも
の、すなわち、炭酸ガスを透過させ易く、メタンガスを
透過させ難い特性を有するものである。このような分離
膜は、材質や形状が特に限定されるものではないが、通
常、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、セルロース、
アセテート、ポリスルホン、ポリビニルアセテートまた
はカルド型ポリマーなどを用いて形成された中空糸膜か
らなるのが好ましい。
膜は、炭酸ガスを選択的に透過させ得る特性を有するも
の、すなわち、炭酸ガスを透過させ易く、メタンガスを
透過させ難い特性を有するものである。このような分離
膜は、材質や形状が特に限定されるものではないが、通
常、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、セルロース、
アセテート、ポリスルホン、ポリビニルアセテートまた
はカルド型ポリマーなどを用いて形成された中空糸膜か
らなるのが好ましい。
【００２６】また、この分離膜は、炭酸ガスとメタンと
の透過係数比（炭酸ガス／メタン）が少なくとも１３、
すなわち１３以上のものが好ましい。この透過係数比が
１３未満の場合は、非常時の場合に第１段メタンリッチ
ガス中のメタン濃度が低下し、安定的にかつ効率的に総
発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格の
ＳＮＧを連続生産するのが困難になる場合がある。な
お、当該透過係数比のより好ましい範囲は少なくとも１
５、より好ましい範囲は少なくとも１８、さらに好まし
い範囲は少なくとも２０である。
の透過係数比（炭酸ガス／メタン）が少なくとも１３、
すなわち１３以上のものが好ましい。この透過係数比が
１３未満の場合は、非常時の場合に第１段メタンリッチ
ガス中のメタン濃度が低下し、安定的にかつ効率的に総
発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格の
ＳＮＧを連続生産するのが困難になる場合がある。な
お、当該透過係数比のより好ましい範囲は少なくとも１
５、より好ましい範囲は少なくとも１８、さらに好まし
い範囲は少なくとも２０である。
【００２７】第２段膜分離装置１０は、供給ライン９ｂ
を介して第１段膜分離装置９に接続されており、第１段
膜分離装置９からの第１段炭酸ガスリッチガスを分離す
るための分離膜（図示せず）を内蔵している。この分離
膜は、例えば第１段膜分離装置９に内臓されているもの
と同様のものであり、第１段炭酸ガスリッチガスを後述
する第２段メタンリッチガスと第２段炭酸ガスリッチガ
スとにさらに分離するためのものである。また、第２段
膜分離装置１０は、第２段メタンリッチガスを再利用す
るための還流ライン１０ａを有している。この還流ライ
ン１０ａは、メタン化反応器７と第１段膜分離装置９と
の間に接続している。さらに、第２段膜分離装置１０
は、第２段炭酸ガスリッチガスを排出するための排出路
１０ｂを有している。
を介して第１段膜分離装置９に接続されており、第１段
膜分離装置９からの第１段炭酸ガスリッチガスを分離す
るための分離膜（図示せず）を内蔵している。この分離
膜は、例えば第１段膜分離装置９に内臓されているもの
と同様のものであり、第１段炭酸ガスリッチガスを後述
する第２段メタンリッチガスと第２段炭酸ガスリッチガ
スとにさらに分離するためのものである。また、第２段
膜分離装置１０は、第２段メタンリッチガスを再利用す
るための還流ライン１０ａを有している。この還流ライ
ン１０ａは、メタン化反応器７と第１段膜分離装置９と
の間に接続している。さらに、第２段膜分離装置１０
は、第２段炭酸ガスリッチガスを排出するための排出路
１０ｂを有している。
【００２８】供給ライン９ｂは、第１段膜分離装置９と
第２段膜分離装置１０とを接続するためのものであり、
主供給ライン９ｃと副供給ライン９ｄの２つに分岐して
いる。主供給ライン９ｃは、第１バルブ１３とコンプレ
ッサー１５とを有しており、第２段膜分離装置１０に接
続している。一方、副供給ライン９ｄは、第２バルブ１
４を有しており、第２段膜分離装置１０からの排出路１
０ｂに接続している。
第２段膜分離装置１０とを接続するためのものであり、
主供給ライン９ｃと副供給ライン９ｄの２つに分岐して
いる。主供給ライン９ｃは、第１バルブ１３とコンプレ
ッサー１５とを有しており、第２段膜分離装置１０に接
続している。一方、副供給ライン９ｄは、第２バルブ１
４を有しており、第２段膜分離装置１０からの排出路１
０ｂに接続している。
【００２９】増熱器１２（ＬＰＧ増熱装置の一例）は、
第１段膜分離装置９からの第１段メタンリッチガスを増
熱して総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３
Ａ規格のＳＮＧを製造するためのものであり、第１段膜
分離装置９からの排出ライン９ａおよび原料供給ライン
４から分岐された増熱ＬＰＧ供給ライン４ａが接続され
ている。
第１段膜分離装置９からの第１段メタンリッチガスを増
熱して総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３
Ａ規格のＳＮＧを製造するためのものであり、第１段膜
分離装置９からの排出ライン９ａおよび原料供給ライン
４から分岐された増熱ＬＰＧ供給ライン４ａが接続され
ている。
【００３０】次に、上述のＳＮＧ製造装置１を用いた、
総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格
のＳＮＧの製造方法を説明する。このＳＮＧ製造装置１
では、脱硫器５、改質器６およびメタン化反応器７によ
り炭化水素を改質ガス等（ここではメタン化ガス）に変
換し、この改質ガス等を還流式２段膜分離システム２０
に供給し、さらに還流式２段膜分離システム２０におい
て第１段メタンリッチガスを得て増熱器１２で増熱する
ことによりＳＮＧを製造する。ＳＮＧ製造装置１では、
通常、還流式２段膜分離システム２０の供給ライン９ｂ
において、第１バルブ１３が開放されかつ第２バルブ１
４が閉鎖されている。
総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格
のＳＮＧの製造方法を説明する。このＳＮＧ製造装置１
では、脱硫器５、改質器６およびメタン化反応器７によ
り炭化水素を改質ガス等（ここではメタン化ガス）に変
換し、この改質ガス等を還流式２段膜分離システム２０
に供給し、さらに還流式２段膜分離システム２０におい
て第１段メタンリッチガスを得て増熱器１２で増熱する
ことによりＳＮＧを製造する。ＳＮＧ製造装置１では、
通常、還流式２段膜分離システム２０の供給ライン９ｂ
において、第１バルブ１３が開放されかつ第２バルブ１
４が閉鎖されている。
【００３１】ＳＮＧを製造するに際しては、先ず、原料
供給ライン４に製造原料となる炭化水素（例えば、液化
プロパンガス（ＬＰＧ））が供給される。原料供給ライ
ン４に供給された炭化水素は、図示しない熱交換器によ
り加熱され、脱硫器５における水素脱硫反応に適した温
度（通常は３００〜４２０℃、好ましくは３５０〜４０
０℃、より好ましくは３７０〜３９０℃）に設定され
る。この際、炭化水素には、図示しないガス供給ライン
から供給される水添用ガスが予め混合される。
供給ライン４に製造原料となる炭化水素（例えば、液化
プロパンガス（ＬＰＧ））が供給される。原料供給ライ
ン４に供給された炭化水素は、図示しない熱交換器によ
り加熱され、脱硫器５における水素脱硫反応に適した温
度（通常は３００〜４２０℃、好ましくは３５０〜４０
０℃、より好ましくは３７０〜３９０℃）に設定され
る。この際、炭化水素には、図示しないガス供給ライン
から供給される水添用ガスが予め混合される。
【００３２】このようにして温度調整されかつ水添用ガ
スが混合されて脱硫器５内に導かれた炭化水素中に含ま
れる有機硫黄化合物は、脱硫器５内に配置された水添用
触媒上で水添用ガス中に含まれる水素と反応して硫化水
素になる。この硫化水素は、同じく脱硫器５内に配置さ
れた酸化亜鉛触媒に吸着される。これにより、炭化水素
は、それに含まれる有機硫黄化合物が所定濃度以下まで
低減される、すなわち脱硫されることになる。
スが混合されて脱硫器５内に導かれた炭化水素中に含ま
れる有機硫黄化合物は、脱硫器５内に配置された水添用
触媒上で水添用ガス中に含まれる水素と反応して硫化水
素になる。この硫化水素は、同じく脱硫器５内に配置さ
れた酸化亜鉛触媒に吸着される。これにより、炭化水素
は、それに含まれる有機硫黄化合物が所定濃度以下まで
低減される、すなわち脱硫されることになる。
【００３３】このようにして脱硫された炭化水素は、次
に改質器６に送られる。この際、炭化水素には、予め水
蒸気供給ラインから水蒸気が混合される。改質器６にお
いて、水蒸気が混合された炭化水素は、所定温度（通
常、５０〜６００℃程度、好ましくは４００〜５５０℃
程度、より好ましくは４５０〜５００℃程度）に加熱さ
れ、水蒸気改質される。この結果、炭化水素は、主とし
てメタン、一酸化炭素、炭酸ガス、水素および水蒸気を
含む改質ガスに変換される。
に改質器６に送られる。この際、炭化水素には、予め水
蒸気供給ラインから水蒸気が混合される。改質器６にお
いて、水蒸気が混合された炭化水素は、所定温度（通
常、５０〜６００℃程度、好ましくは４００〜５５０℃
程度、より好ましくは４５０〜５００℃程度）に加熱さ
れ、水蒸気改質される。この結果、炭化水素は、主とし
てメタン、一酸化炭素、炭酸ガス、水素および水蒸気を
含む改質ガスに変換される。
【００３４】なお、このようにして得られた改質ガス
は、十分な量の水素を含むため、水素リサイクルライン
８を経由して一部を脱硫器５の前段にリサイクルさせる
と、上述の水添用ガスとして活用することができる。
は、十分な量の水素を含むため、水素リサイクルライン
８を経由して一部を脱硫器５の前段にリサイクルさせる
と、上述の水添用ガスとして活用することができる。
【００３５】次に、得られた改質ガスは、メタン化反応
器７内に導入される。メタン化反応器７内において、改
質ガス中に含まれる一酸化炭素および炭酸ガスの一部が
公知のメタン化反応触媒上で水素と反応してメタンにな
る。この結果、改質ガスは、中のメタン濃度が高めら
れ、メタン化ガスになる。
器７内に導入される。メタン化反応器７内において、改
質ガス中に含まれる一酸化炭素および炭酸ガスの一部が
公知のメタン化反応触媒上で水素と反応してメタンにな
る。この結果、改質ガスは、中のメタン濃度が高めら
れ、メタン化ガスになる。
【００３６】このようなメタン化反応器７内におけるメ
タン化工程は、温度が低い程進行し易いので、通常は改
質器６からの改質ガスに対して水を供給し、当該改質ガ
スの温度を低下させる。因みに、改質ガスの温度は、通
常、メタン化反応器７の出口温度が２００〜５００℃程
度、好ましくは２５０〜４００℃程度、より好ましくは
２５０〜３２０℃程度になるよう設定する。この設定温
度が２００℃未満の場合は、メタン化反応が起こりにく
くなり、改質ガス中のメタン濃度を十分に高めるのが困
難になる場合がある。逆に、５００℃を超える場合は、
メタン化が進行しにくくなる一方でメタン化反応触媒が
劣化しやすくなり、不経済である。
タン化工程は、温度が低い程進行し易いので、通常は改
質器６からの改質ガスに対して水を供給し、当該改質ガ
スの温度を低下させる。因みに、改質ガスの温度は、通
常、メタン化反応器７の出口温度が２００〜５００℃程
度、好ましくは２５０〜４００℃程度、より好ましくは
２５０〜３２０℃程度になるよう設定する。この設定温
度が２００℃未満の場合は、メタン化反応が起こりにく
くなり、改質ガス中のメタン濃度を十分に高めるのが困
難になる場合がある。逆に、５００℃を超える場合は、
メタン化が進行しにくくなる一方でメタン化反応触媒が
劣化しやすくなり、不経済である。
【００３７】このようにして製造されたメタン化ガス
は、通常、図示しない乾燥器により除湿される。乾燥器
は、メタン化ガスに対して冷却または加熱処理を施すこ
とにより、メタン化ガスを除湿する。なお、メタン化ガ
スがこのような除湿処理されない場合は、後述する還流
式２段膜分離システム２０の第１段膜分離装置９におい
て、メタン化ガス中に含まれる水分が分離膜の表面に凝
縮して付着し、当該分離膜の分離性能に悪影響を与える
場合がある。
は、通常、図示しない乾燥器により除湿される。乾燥器
は、メタン化ガスに対して冷却または加熱処理を施すこ
とにより、メタン化ガスを除湿する。なお、メタン化ガ
スがこのような除湿処理されない場合は、後述する還流
式２段膜分離システム２０の第１段膜分離装置９におい
て、メタン化ガス中に含まれる水分が分離膜の表面に凝
縮して付着し、当該分離膜の分離性能に悪影響を与える
場合がある。
【００３８】メタン化ガスは、次に還流式２段膜分離シ
ステム２０および増熱器１２により総発熱量が１１，０
００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧに変換され
る。ここでは、先ず、メタン化ガスが第１段膜分離装置
９内に導入される。第１段膜分離装置９内において、メ
タン化ガスは、分離膜を透過したガス成分と分離膜を透
過しないガス成分とに分離される。ここでは、上述のよ
うに分離膜がメタンよりも炭酸ガスを透過させ易く設定
されているため、メタン化ガスに含まれる炭酸ガスの大
部分は分離膜を透過するが、メタン化ガスに含まれるメ
タンの大部分は分離膜を透過しない。このため、この第
１段膜分離装置９において、メタン化ガスは、メタンの
含有割合が高められた（すなわち、炭酸ガスの大部分が
除去された）第１段メタンリッチガス（すなわち、非透
過ガス）と、炭酸ガスの含有割合が高められた（すなわ
ち、メタンの大部分が除去された）第１段炭酸ガスリッ
チガス（すなわち、透過ガス）との２つのガスに分離さ
れることになる。
ステム２０および増熱器１２により総発熱量が１１，０
００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧに変換され
る。ここでは、先ず、メタン化ガスが第１段膜分離装置
９内に導入される。第１段膜分離装置９内において、メ
タン化ガスは、分離膜を透過したガス成分と分離膜を透
過しないガス成分とに分離される。ここでは、上述のよ
うに分離膜がメタンよりも炭酸ガスを透過させ易く設定
されているため、メタン化ガスに含まれる炭酸ガスの大
部分は分離膜を透過するが、メタン化ガスに含まれるメ
タンの大部分は分離膜を透過しない。このため、この第
１段膜分離装置９において、メタン化ガスは、メタンの
含有割合が高められた（すなわち、炭酸ガスの大部分が
除去された）第１段メタンリッチガス（すなわち、非透
過ガス）と、炭酸ガスの含有割合が高められた（すなわ
ち、メタンの大部分が除去された）第１段炭酸ガスリッ
チガス（すなわち、透過ガス）との２つのガスに分離さ
れることになる。
【００３９】このようにして第１段膜分離装置９におい
て得られた第１段メタンリッチガスは、第１段膜分離装
置９から排出ライン９ａを流れて増熱器１２に送られ、
そこで増熱ＬＰＧ供給ライン４ａからのＬＰＧが混合さ
れて増熱される。これにより、増熱器１２では、第１段
メタンリッチガスから総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ
／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧが製造される。因みに、
ここで得られるＳＮＧは、第１段膜分離装置９で用いら
れる分離膜の透過係数比が上述のように設定されている
ため、燃焼阻害成分である炭酸ガスの濃度が通常２．０
以下である。なお、この炭酸ガス濃度は、分離膜の透過
係数比を高めた場合、１．５以下にすることも可能であ
る。
て得られた第１段メタンリッチガスは、第１段膜分離装
置９から排出ライン９ａを流れて増熱器１２に送られ、
そこで増熱ＬＰＧ供給ライン４ａからのＬＰＧが混合さ
れて増熱される。これにより、増熱器１２では、第１段
メタンリッチガスから総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ
／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧが製造される。因みに、
ここで得られるＳＮＧは、第１段膜分離装置９で用いら
れる分離膜の透過係数比が上述のように設定されている
ため、燃焼阻害成分である炭酸ガスの濃度が通常２．０
以下である。なお、この炭酸ガス濃度は、分離膜の透過
係数比を高めた場合、１．５以下にすることも可能であ
る。
【００４０】一方、第１段膜分離装置９において得られ
た第１段炭酸ガスリッチガスは、第１段膜分離装置９か
ら供給ライン９ｂに送られ、コンプレッサー１５により
圧送されながら主供給ライン９ｃを通って第２段膜分離
装置１０内に導入される。第２段膜分離装置１０におい
て、第１段炭酸ガスリッチガスは、分離膜を透過したガ
ス成分と分離膜を透過しないガス成分とに再度分離され
る。ここでは、上述のように分離膜がメタンよりも炭酸
ガスを透過させ易く設定されているため、第１段炭酸ガ
スリッチガスの大部分を占める炭酸ガスの大部分は分離
膜を透過するが、第１段炭酸ガスリッチガスに含まれる
少量のメタンの大部分は分離膜を透過しない。このた
め、この第２段膜分離装置１０において、第１段炭酸ガ
スリッチガスは、メタンの含有割合が高められた（すな
わち、炭酸ガスの大部分が除去された）第２段メタンリ
ッチガス（すなわち、非透過ガス）と、炭酸ガスの含有
割合がより高められた（すなわち、メタンがさらに除去
された）第２段炭酸ガスリッチガス（すなわち、透過ガ
ス）との２つのガスに分離されることになる。
た第１段炭酸ガスリッチガスは、第１段膜分離装置９か
ら供給ライン９ｂに送られ、コンプレッサー１５により
圧送されながら主供給ライン９ｃを通って第２段膜分離
装置１０内に導入される。第２段膜分離装置１０におい
て、第１段炭酸ガスリッチガスは、分離膜を透過したガ
ス成分と分離膜を透過しないガス成分とに再度分離され
る。ここでは、上述のように分離膜がメタンよりも炭酸
ガスを透過させ易く設定されているため、第１段炭酸ガ
スリッチガスの大部分を占める炭酸ガスの大部分は分離
膜を透過するが、第１段炭酸ガスリッチガスに含まれる
少量のメタンの大部分は分離膜を透過しない。このた
め、この第２段膜分離装置１０において、第１段炭酸ガ
スリッチガスは、メタンの含有割合が高められた（すな
わち、炭酸ガスの大部分が除去された）第２段メタンリ
ッチガス（すなわち、非透過ガス）と、炭酸ガスの含有
割合がより高められた（すなわち、メタンがさらに除去
された）第２段炭酸ガスリッチガス（すなわち、透過ガ
ス）との２つのガスに分離されることになる。
【００４１】このようにして第２段膜分離装置１０にお
いて得られた第２段メタンリッチガスは、還流ライン１
０ａを通ってメタン化反応器７からのメタン化ガス（改
質ガス等の一例）に混合された後、再度第１段膜分離装
置９内に導入される。一方、第２段炭酸ガスリッチガス
は、排出路１０ｂを通って外部に排出される。排出路１
０ｂから排出された第２段炭酸ガスリッチガスは、メタ
ンあるいは水素を含んでいるため、ＳＮＧ製造装置１を
駆動するための燃料、例えば、脱硫器５内に導入される
炭化水素を加熱するための燃料等として有効に再利用さ
れ得る。
いて得られた第２段メタンリッチガスは、還流ライン１
０ａを通ってメタン化反応器７からのメタン化ガス（改
質ガス等の一例）に混合された後、再度第１段膜分離装
置９内に導入される。一方、第２段炭酸ガスリッチガス
は、排出路１０ｂを通って外部に排出される。排出路１
０ｂから排出された第２段炭酸ガスリッチガスは、メタ
ンあるいは水素を含んでいるため、ＳＮＧ製造装置１を
駆動するための燃料、例えば、脱硫器５内に導入される
炭化水素を加熱するための燃料等として有効に再利用さ
れ得る。
【００４２】ＳＮＧ製造装置１における上述のようなＳ
ＮＧの製造過程において、コンプレッサー１５の故障
のために第１段膜分離装置９からの第１段炭酸ガスリッ
チガスを第２段膜分離装置１０に供給することが出来な
い場合、第２段膜分離装置１０そのものまたはその分
離膜の交換が必要なために第２段膜分離装置１０を使用
出来ない場合、または都市ガス需要が減少する夜間に
おいて、ＳＮＧ製造装置１を所謂ホットスタンバイ状態
（ＳＮＧ製造装置１を加熱状態に設定したままＳＮＧの
製造を一時的に停止する状態）に設定した後に再始動を
試みた際にコンプレッサー１５等の作動不良が生じ、第
１段膜分離装置９からの第１段炭酸ガスリッチガスを第
２段膜分離装置１０に向けて送ることができなくなった
場合などの、第２段膜分離装置１０が使用不能の非常時
（単に非常時ともいう）においては、供給ライン９ｂに
おいて第１バルブ１３を閉鎖すると共に第２バルブ１４
を開放する。これにより、第１段膜分離装置９からの第
１段炭酸ガスリッチガスは、供給ライン９ｂの副供給ラ
イン９ｄを通って第２段膜分離装置１０からの排出路１
０ｂ内に流れ、第２段膜分離装置１０を経由せずにＳＮ
Ｇ製造装置１において燃料として再利用されるか、ある
いは外部に排出される。なお、上記において、第１段炭
酸ガスリッチガスは、必ずしも排出路１０ｂ内に流れな
くてもよく、副供給ライン９ｄを通った後、別の経路を
通って燃料として再利用等されればよい。
ＮＧの製造過程において、コンプレッサー１５の故障
のために第１段膜分離装置９からの第１段炭酸ガスリッ
チガスを第２段膜分離装置１０に供給することが出来な
い場合、第２段膜分離装置１０そのものまたはその分
離膜の交換が必要なために第２段膜分離装置１０を使用
出来ない場合、または都市ガス需要が減少する夜間に
おいて、ＳＮＧ製造装置１を所謂ホットスタンバイ状態
（ＳＮＧ製造装置１を加熱状態に設定したままＳＮＧの
製造を一時的に停止する状態）に設定した後に再始動を
試みた際にコンプレッサー１５等の作動不良が生じ、第
１段膜分離装置９からの第１段炭酸ガスリッチガスを第
２段膜分離装置１０に向けて送ることができなくなった
場合などの、第２段膜分離装置１０が使用不能の非常時
（単に非常時ともいう）においては、供給ライン９ｂに
おいて第１バルブ１３を閉鎖すると共に第２バルブ１４
を開放する。これにより、第１段膜分離装置９からの第
１段炭酸ガスリッチガスは、供給ライン９ｂの副供給ラ
イン９ｄを通って第２段膜分離装置１０からの排出路１
０ｂ内に流れ、第２段膜分離装置１０を経由せずにＳＮ
Ｇ製造装置１において燃料として再利用されるか、ある
いは外部に排出される。なお、上記において、第１段炭
酸ガスリッチガスは、必ずしも排出路１０ｂ内に流れな
くてもよく、副供給ライン９ｄを通った後、別の経路を
通って燃料として再利用等されればよい。
【００４３】このような非常時の場合、第１段膜分離装
置９においては、副供給ライン９ｄにより第１段炭酸ガ
スリッチガスの排出が確保されるため、第２段膜分離装
置１０が使用不能状態であるにも拘わらず、引き続き改
質ガスを分離して第１段メタンリッチガス中のメタンを
高濃度に維持し続けることができる。このため、増熱器
１２は、第１段膜分離装置９からメタン濃度の高い第１
段メタンリッチガスが供給され続けることになるので、
総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格
のＳＮＧを継続的に安定して製造し続けることができ
る。
置９においては、副供給ライン９ｄにより第１段炭酸ガ
スリッチガスの排出が確保されるため、第２段膜分離装
置１０が使用不能状態であるにも拘わらず、引き続き改
質ガスを分離して第１段メタンリッチガス中のメタンを
高濃度に維持し続けることができる。このため、増熱器
１２は、第１段膜分離装置９からメタン濃度の高い第１
段メタンリッチガスが供給され続けることになるので、
総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格
のＳＮＧを継続的に安定して製造し続けることができ
る。
【００４４】すなわち、第１段膜分離装置９は、上述の
ような透過係数比の分離膜を用いているので、第１段メ
タンリッチガス中のメタン濃度をＳＮＧの製造に適した
濃度範囲に維持することができる（すなわち、第１段メ
タンリッチガス中の炭酸ガス濃度を抑制することができ
る）。このため、増熱器１２においては、例え上述のよ
うな非常時であっても、Ｗｏｂｂｅ指数が所定範囲（１
２，６００〜１３，８００）でありかつ燃焼速度Ｍｃｐ
が所定範囲（３５．０〜４７．０）内にある、総発熱量
が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3に設定された１３Ａ規
格のＳＮＧを安定して製造することができる。このた
め、都市ガス事業者は、このＳＮＧ製造装置１を用いた
場合、第２段膜分離装置１０が使用不能状態に陥った場
合（すなわち非常時）であっても、ガス事業法に定めら
れた都市ガスの安定供給責務を達成することができる。
ような透過係数比の分離膜を用いているので、第１段メ
タンリッチガス中のメタン濃度をＳＮＧの製造に適した
濃度範囲に維持することができる（すなわち、第１段メ
タンリッチガス中の炭酸ガス濃度を抑制することができ
る）。このため、増熱器１２においては、例え上述のよ
うな非常時であっても、Ｗｏｂｂｅ指数が所定範囲（１
２，６００〜１３，８００）でありかつ燃焼速度Ｍｃｐ
が所定範囲（３５．０〜４７．０）内にある、総発熱量
が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3に設定された１３Ａ規
格のＳＮＧを安定して製造することができる。このた
め、都市ガス事業者は、このＳＮＧ製造装置１を用いた
場合、第２段膜分離装置１０が使用不能状態に陥った場
合（すなわち非常時）であっても、ガス事業法に定めら
れた都市ガスの安定供給責務を達成することができる。
【００４５】また、第１段膜分離装置９では、上述のよ
うな分離膜を用いているために、第１段メタンリッチガ
スの生成量に比べて第１段炭酸ガスリッチガスの生成量
を少なくできる。このため、第１段膜分離装置９から排
出される第１段炭酸ガスリッチガスは、ＳＮＧ製造装置
１内で消費可能な量に抑制されることになり、ＳＮＧ製
造装置１の系外に余剰ガスとして排出する必要性が少な
くなる。なお、第１段膜分離装置９において透過係数比
を大きくすれば、ＳＮＧ製造装置１の系外に余剰ガスと
して排出しないようにすることができる。
うな分離膜を用いているために、第１段メタンリッチガ
スの生成量に比べて第１段炭酸ガスリッチガスの生成量
を少なくできる。このため、第１段膜分離装置９から排
出される第１段炭酸ガスリッチガスは、ＳＮＧ製造装置
１内で消費可能な量に抑制されることになり、ＳＮＧ製
造装置１の系外に余剰ガスとして排出する必要性が少な
くなる。なお、第１段膜分離装置９において透過係数比
を大きくすれば、ＳＮＧ製造装置１の系外に余剰ガスと
して排出しないようにすることができる。
【００４６】なお、上述の非常時状態が解消され、第２
段膜分離装置１０が使用可能状態に復帰した場合、第１
バルブ１３を開放しかつ第２バルブ１４を閉鎖して第１
段膜分離装置９からの第１段メタンリッチガスが主供給
ライン９ｃを経由して第２段膜分離装置１０へ再度送ら
れるように設定すると、通常のＳＮＧ製造工程が再開さ
れる。
段膜分離装置１０が使用可能状態に復帰した場合、第１
バルブ１３を開放しかつ第２バルブ１４を閉鎖して第１
段膜分離装置９からの第１段メタンリッチガスが主供給
ライン９ｃを経由して第２段膜分離装置１０へ再度送ら
れるように設定すると、通常のＳＮＧ製造工程が再開さ
れる。
【００４７】［他の実施の形態］ （１）上述の実施の形態では、ＳＮＧ製造装置１がメタ
ン化反応器７を備えている場合、すなわち、改質ガス等
がメタン化ガスである場合について説明したが、メタン
化反応器７を省略した場合、すなわち、改質器６からの
改質ガスをそのまま代替天然ガス製造装置３に導入する
ように構成した場合も本発明を同様に実施することがで
きる。また、メタン化反応器７からのメタン化ガスと、
改質器６からの改質ガスとを混合したガスを改質ガス等
として用い、当該改質ガス等を還流式２段膜分離システ
ム２０に導入するように構成した場合も本発明を同様に
実施することができる。
ン化反応器７を備えている場合、すなわち、改質ガス等
がメタン化ガスである場合について説明したが、メタン
化反応器７を省略した場合、すなわち、改質器６からの
改質ガスをそのまま代替天然ガス製造装置３に導入する
ように構成した場合も本発明を同様に実施することがで
きる。また、メタン化反応器７からのメタン化ガスと、
改質器６からの改質ガスとを混合したガスを改質ガス等
として用い、当該改質ガス等を還流式２段膜分離システ
ム２０に導入するように構成した場合も本発明を同様に
実施することができる。
【００４８】（２）上述の実施の形態では、供給ライン
９ｂにおいて主供給ライン９ｃと副供給ライン９ｄとの
選択を第１バルブ１３および第２バルブ１４の２つのバ
ルブの操作により実施したが、主供給ライン９ｃと副供
給ライン９ｄとの接続部に三方バルブを配置して主供給
ライン９ｃと副供給ライン９ｄとを選択するように構成
した場合も本発明を同様に実施することができる。
９ｂにおいて主供給ライン９ｃと副供給ライン９ｄとの
選択を第１バルブ１３および第２バルブ１４の２つのバ
ルブの操作により実施したが、主供給ライン９ｃと副供
給ライン９ｄとの接続部に三方バルブを配置して主供給
ライン９ｃと副供給ライン９ｄとを選択するように構成
した場合も本発明を同様に実施することができる。
【００４９】（３）上述の実施の形態では、ＳＮＧの製
造原料である炭化水素としてＬＰＧを用いた場合につい
て説明したが、ＬＰＧに代えてナフサなどの他の原料を
用いた場合も本発明を同様に実施することができる。た
だし、増熱ＬＰＧ供給ライン４ａを通じて増熱器１２に
は、ＬＰＧを供給することはいうまでもない。この場
合、増熱ＬＰＧ供給ライン４ａは、原料供給ライン４か
ら分岐させるのではなく、別途設置したＬＰＧ供給源か
らＬＰＧを供給するように設定する。
造原料である炭化水素としてＬＰＧを用いた場合につい
て説明したが、ＬＰＧに代えてナフサなどの他の原料を
用いた場合も本発明を同様に実施することができる。た
だし、増熱ＬＰＧ供給ライン４ａを通じて増熱器１２に
は、ＬＰＧを供給することはいうまでもない。この場
合、増熱ＬＰＧ供給ライン４ａは、原料供給ライン４か
ら分岐させるのではなく、別途設置したＬＰＧ供給源か
らＬＰＧを供給するように設定する。
【００５０】
【実施例】実施例１ 上述の実施の形態に係るＳＮＧ製造装置１において、メ
タン化反応器７を取り外し、改質器６からの改質ガス
（改質ガス等の一例）が直接に第１段膜分離装置９に導
入されるように設定した。この際、第１段膜分離装置９
の分離膜として炭酸ガス／メタンの透過係数比が２０の
ものを用いた。そして、第１バルブ１３を閉鎖しかつ第
２バルブ１４を開放して第２段膜分離装置１０が使用不
能の状態（以下、非常時あるいは非常状態という）に設
定し、原料として液化プロパンガスを用いてＳＮＧを製
造した。ＳＮＧの製造過程において製造された改質ガ
ス、第１段メタンリッチガスおよび第１段炭酸ガスリッ
チガスの組成、並びに製造されたＳＮＧの組成を表１に
示す。
タン化反応器７を取り外し、改質器６からの改質ガス
（改質ガス等の一例）が直接に第１段膜分離装置９に導
入されるように設定した。この際、第１段膜分離装置９
の分離膜として炭酸ガス／メタンの透過係数比が２０の
ものを用いた。そして、第１バルブ１３を閉鎖しかつ第
２バルブ１４を開放して第２段膜分離装置１０が使用不
能の状態（以下、非常時あるいは非常状態という）に設
定し、原料として液化プロパンガスを用いてＳＮＧを製
造した。ＳＮＧの製造過程において製造された改質ガ
ス、第１段メタンリッチガスおよび第１段炭酸ガスリッ
チガスの組成、並びに製造されたＳＮＧの組成を表１に
示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】得られたＳＮＧは、総発熱量が１１，００
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１２，６９０、
燃焼速度Ｍｃｐが３６．８であり、１３Ａ規格を満たし
ていた。これより、この実施例の場合は、第２段膜分離
装置１０が使用できない場合（非常時）であっても、継
続的に安定して総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ
3の１３Ａ規格のＳＮＧを製造できることがわかる。な
お、第１段膜分離装置９から排出される第１段炭酸ガス
リッチガスは、ＳＮＧ製造装置１の系外に余剰ガスとし
て排出することなくＳＮＧプラント用の燃料とすること
ができた。
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１２，６９０、
燃焼速度Ｍｃｐが３６．８であり、１３Ａ規格を満たし
ていた。これより、この実施例の場合は、第２段膜分離
装置１０が使用できない場合（非常時）であっても、継
続的に安定して総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ
3の１３Ａ規格のＳＮＧを製造できることがわかる。な
お、第１段膜分離装置９から排出される第１段炭酸ガス
リッチガスは、ＳＮＧ製造装置１の系外に余剰ガスとし
て排出することなくＳＮＧプラント用の燃料とすること
ができた。
【００５３】比較例１ 実施例１において、第１段膜分離装置９の分離膜を炭酸
ガス／メタンの透過係数比が１０のものに変更した。そ
して、実施例１の場合と同様に、非常状態でＳＮＧを製
造した。ＳＮＧの製造過程において製造された改質ガ
ス、第１段メタンリッチガスおよび第１段炭酸ガスリッ
チガス、並びに製造されたＳＮＧの組成を表２に示す。
ガス／メタンの透過係数比が１０のものに変更した。そ
して、実施例１の場合と同様に、非常状態でＳＮＧを製
造した。ＳＮＧの製造過程において製造された改質ガ
ス、第１段メタンリッチガスおよび第１段炭酸ガスリッ
チガス、並びに製造されたＳＮＧの組成を表２に示す。
【００５４】
【表２】
【００５５】得られたＳＮＧは、総発熱量が１１，００
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１２，２２０、
燃焼速度Ｍｃｐが３５．１であり、Ｗｏｂｂｅ指数が１
３Ａ規格を満たしていなかった。
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１２，２２０、
燃焼速度Ｍｃｐが３５．１であり、Ｗｏｂｂｅ指数が１
３Ａ規格を満たしていなかった。
【００５６】実施例２ メタン化反応器７を備えかつ第１段膜分離装置９の分離
膜として炭酸ガス／メタンの透過係数比が２０のものを
用いた上述の実施の形態に係るＳＮＧ製造装置１を用
い、非常状態でＳＮＧを製造した。ＳＮＧの製造過程に
おいて製造されたメタン化ガス、第１段メタンリッチガ
スおよび第１段炭酸ガスリッチガスの組成、並びに製造
されたＳＮＧの組成を表３に示す。
膜として炭酸ガス／メタンの透過係数比が２０のものを
用いた上述の実施の形態に係るＳＮＧ製造装置１を用
い、非常状態でＳＮＧを製造した。ＳＮＧの製造過程に
おいて製造されたメタン化ガス、第１段メタンリッチガ
スおよび第１段炭酸ガスリッチガスの組成、並びに製造
されたＳＮＧの組成を表３に示す。
【００５７】
【表３】
【００５８】得られたＳＮＧは、総発熱量が１１，００
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１２，６２０、
燃焼速度Ｍｃｐが３６．９であり、１３Ａ規格を満たし
ていた。なお、第１段膜分離装置９から排出される第１
段炭酸ガスリッチガスは、ＳＮＧ製造装置１の系外に余
剰ガスとして排出することなく、ＳＮＧプラント用の燃
料とすることができた。
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１２，６２０、
燃焼速度Ｍｃｐが３６．９であり、１３Ａ規格を満たし
ていた。なお、第１段膜分離装置９から排出される第１
段炭酸ガスリッチガスは、ＳＮＧ製造装置１の系外に余
剰ガスとして排出することなく、ＳＮＧプラント用の燃
料とすることができた。
【００５９】比較例２ 実施例２において、第１段膜分離装置９の分離膜を炭酸
ガス／メタンの透過数比が１０のものに変更した。そし
て、実施例２の場合と同様に、非常状態でＳＮＧを製造
した。ＳＮＧの製造過程において製造されたメタン化ガ
ス、第１段メタンリッチガスおよび第１段炭酸ガスリッ
チガス、並びに製造されたＳＮＧの組成を表４に示す。
ガス／メタンの透過数比が１０のものに変更した。そし
て、実施例２の場合と同様に、非常状態でＳＮＧを製造
した。ＳＮＧの製造過程において製造されたメタン化ガ
ス、第１段メタンリッチガスおよび第１段炭酸ガスリッ
チガス、並びに製造されたＳＮＧの組成を表４に示す。
【００６０】
【表４】
【００６１】得られたＳＮＧは、総発熱量が１１，００
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１２，７９０、
燃焼速度Ｍｃｐが３４．７であり、燃焼速度が１３Ａ規
格を満たしていなかった。
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１２，７９０、
燃焼速度Ｍｃｐが３４．７であり、燃焼速度が１３Ａ規
格を満たしていなかった。
【００６２】実施例３ 実施例１において、第１バルブ１３を開放しかつ第２バ
ルブ１４を閉鎖して第２段膜分離装置１０が使用可能の
状態（通常状態）に設定し、ＳＮＧを製造した。この
際、コンプレッサー１５による第１段炭酸ガスリッチガ
スの移送圧を７．５ｋｇ／ｃｍ2Ｇに設定した。ＳＮＧ
の製造過程において調製された改質ガス、第１段メタン
リッチガス、第１段炭酸ガスリッチガス、第２段メタン
リッチガスおよび第２段炭酸ガスリッチガスの組成、並
びに製造されたＳＮＧの組成を表５に示す。
ルブ１４を閉鎖して第２段膜分離装置１０が使用可能の
状態（通常状態）に設定し、ＳＮＧを製造した。この
際、コンプレッサー１５による第１段炭酸ガスリッチガ
スの移送圧を７．５ｋｇ／ｃｍ2Ｇに設定した。ＳＮＧ
の製造過程において調製された改質ガス、第１段メタン
リッチガス、第１段炭酸ガスリッチガス、第２段メタン
リッチガスおよび第２段炭酸ガスリッチガスの組成、並
びに製造されたＳＮＧの組成を表５に示す。
【００６３】
【表５】
【００６４】得られたＳＮＧは、総発熱量が１１，００
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１３，２５０、
燃焼速度Ｍｃｐが３９．８であり、１３Ａ規格を満たし
ていた。
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１３，２５０、
燃焼速度Ｍｃｐが３９．８であり、１３Ａ規格を満たし
ていた。
【００６５】実施例４ 実施例２において、第１バルブ１３を開放しかつ第２バ
ルブ１４を閉鎖して第２段膜分離装置１０が使用可能の
状態（通常状態）に設定し、ＳＮＧを製造した。この
際、コンプレッサー１５による第１段炭酸ガスリッチガ
スの移送圧を７．５ｋｇ／ｃｍ2Ｇに設定した。ＳＮＧ
の製造過程において調製されたメタン化ガス、第１段メ
タンリッチガス、第１段炭酸ガスリッチガス、第２段メ
タンリッチガスおよび第２段炭酸ガスリッチガスの組
成、並びに製造されたＳＮＧの組成を表６に示す。
ルブ１４を閉鎖して第２段膜分離装置１０が使用可能の
状態（通常状態）に設定し、ＳＮＧを製造した。この
際、コンプレッサー１５による第１段炭酸ガスリッチガ
スの移送圧を７．５ｋｇ／ｃｍ2Ｇに設定した。ＳＮＧ
の製造過程において調製されたメタン化ガス、第１段メ
タンリッチガス、第１段炭酸ガスリッチガス、第２段メ
タンリッチガスおよび第２段炭酸ガスリッチガスの組
成、並びに製造されたＳＮＧの組成を表６に示す。
【００６６】
【表６】
【００６７】得られたＳＮＧは、総発熱量が１１，００
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１３，２７０、
燃焼速度Ｍｃｐが４０．２であり、１３Ａ規格を満たし
ていた。
０Ｋｃａｌ／Ｎｍ3、Ｗｏｂｂｅ指数が１３，２７０、
燃焼速度Ｍｃｐが４０．２であり、１３Ａ規格を満たし
ていた。
【００６８】
【発明の効果】本発明に係るＳＮＧの製造方法は、第２
段膜分離装置が使用不能の状態に陥った場合に、第１段
膜分離装置からの透過ガス、すなわち第１段炭酸ガスリ
ッチガスを第２段膜分離装置へ送らずに副供給ラインへ
流しているので、例え第２段膜分離装置が使用不能の場
合（非常時）であっても、総発熱量が１１，０００Ｋｃ
ａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧを継続的に安定して
製造することができ、ガスの安定供給という都市ガス事
業者の責務を全うすることができる。
段膜分離装置が使用不能の状態に陥った場合に、第１段
膜分離装置からの透過ガス、すなわち第１段炭酸ガスリ
ッチガスを第２段膜分離装置へ送らずに副供給ラインへ
流しているので、例え第２段膜分離装置が使用不能の場
合（非常時）であっても、総発熱量が１１，０００Ｋｃ
ａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧを継続的に安定して
製造することができ、ガスの安定供給という都市ガス事
業者の責務を全うすることができる。
【００６９】また、本発明に係るＳＮＧの製造装置は、
第１段膜分離装置からの透過ガス、すなわち第１段炭酸
ガスリッチガスを第２段膜分離装置へ移送するための供
給ラインが上述のような副供給ラインを有しているの
で、例え第２段膜分離装置が使用不能の場合（非常時）
であっても、総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3
の１３Ａ規格のＳＮＧを継続的に安定して製造すること
ができ、ガスの安定供給という都市ガス事業者の責務を
全うすることができる。
第１段膜分離装置からの透過ガス、すなわち第１段炭酸
ガスリッチガスを第２段膜分離装置へ移送するための供
給ラインが上述のような副供給ラインを有しているの
で、例え第２段膜分離装置が使用不能の場合（非常時）
であっても、総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3
の１３Ａ規格のＳＮＧを継続的に安定して製造すること
ができ、ガスの安定供給という都市ガス事業者の責務を
全うすることができる。
【図１】本発明の実施の一形態が採用されたＳＮＧ製造
装置の概略構成を示す図。
装置の概略構成を示す図。
１ ＳＮＧ製造装置 ４ 原料供給ライン ４ａ 増熱ＬＰＧ供給ライン ５ 脱硫器 ６ 改質器 ７ メタン化反応器 ８ 水素リサイクルライン ９ 第１段膜分離装置 ９ａ 排出ライン ９ｂ 供給ライン ９ｃ 主供給ライン ９ｄ 副供給ライン １０ 第２段膜分離装置 １０ａ 還流ライン １０ｂ 排出路 １２ 増熱器 １３ 第１バルブ １４ 第２バルブ １５ コンプレッサー ２０ 還流式２段膜分離システム
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−165587（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−67585（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−150155（ＪＰ，Ａ) 小渕・谷口「膜分離脱炭酸法ＳＮＧ装 置」，配管技術（1995．７），ｐｐ．86 −90 新安全工学便覧編集委員会編「新安全 工学便覧」，ｐｐ．722 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C10L 3/10 C07C 7/144 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (7)
- 【請求項１】改質ガス等を、炭酸ガスとメタンとの透過
係数比（炭酸ガス／メタン）が１３以上の分離膜を有す
る第１段膜分離装置に送り、非透過ガスとしてメタンリ
ッチガスを得て、ＬＰＧ増熱装置により増熱して総発熱
量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮ
Ｇとする一方、第１段膜分離装置の透過ガスを第２段膜
分離装置に送り、第２段膜分離装置の非透過ガスを還流
させて改質ガス等と混合させ、この混合ガスを第１段膜
分離装置に送り、第２段膜分離装置の透過ガスとして炭
酸ガスリッチガスを得る還流式２段膜分離システムを用
いてＳＮＧを製造する方法において、 第２段膜分離装置が使用できない場合には、第１段膜分
離装置の透過ガスを第２段膜分離装置へ送っていたのを
切り替えて副供給ラインへ流す一方、第１段膜分離装置
の非透過ガスをＬＰＧ増熱することを特徴とする総発熱
量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮ
Ｇの製造方法。 - 【請求項２】改質ガス等の一部を水添脱硫用のリサイク
ルガスに供することにより改質ガス等を得ることを特徴
とする請求項１に記載の総発熱量が１１，０００Ｋｃａ
ｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧの製造方法。 - 【請求項３】改質ガス等が改質ガスまたはメタン化ガス
または改質ガスとメタン化ガスとの混合ガスである請求
項１または２に記載の総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ
／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧの製造方法。 - 【請求項４】第２段膜分離装置が使用可能の状態時にお
けるＳＮＧ中の炭酸ガス濃度が２．０以下であることを
特徴とする請求項１、２または３に記載の総発熱量が１
１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ 3 の１３Ａ規格のＳＮＧの製
造方法。 - 【請求項５】改質ガス等を、炭酸ガスとメタンとの透過
係数比（炭酸ガス／メタン）が１３以上の分離膜を有す
る第１段膜分離装置に送り、非透過ガスとしてメタンリ
ッチガスを得る一方、第１段膜分離装置の透過ガスを第
２段膜分離装置に送り、第２段膜分離装置の非透過ガス
を還流させて改質ガス等と混合させ、この混合ガスを第
１段膜分離装置に送り、第２段膜分離装置の透過ガスと
して炭酸ガスリッチガスを得る還流式２段膜分離システ
ムを含むＳＮＧの製造装置において、 第１段膜分離装置の非透過ガスをＬＰＧ増熱するための
増熱器を設けて、かつ第１段膜分離装置の透過ガスを第
２段膜分離装置に送る供給ラインの途中に分岐させて副
供給ラインを設けたことを特徴とする総発熱量が１１，
０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3の１３Ａ規格のＳＮＧの製造装
置。 - 【請求項６】改質ガス等が改質ガスまたはメタン化ガス
または改質ガスとメタン化ガスとの混合ガスである請求
項５に記載の総発熱量が１１，０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ 3
の１３Ａ規格のＳＮＧの製造装置。 - 【請求項７】第２段膜分離装置が使用可能の状態時にお
けるＳＮＧ中の炭酸ガス濃度が２．０以下であることを
特徴とする請求項５または６に記載の総発熱量が１１，
０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ 3 の１３Ａ規格のＳＮＧの製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29236398A JP3064267B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | ２段膜分離システムを用いたｓｎｇの製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29236398A JP3064267B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | ２段膜分離システムを用いたｓｎｇの製造方法および製造装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000119669A JP2000119669A (ja) | 2000-04-25 |
| JP3064267B2 true JP3064267B2 (ja) | 2000-07-12 |
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ID=17780846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29236398A Expired - Fee Related JP3064267B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | ２段膜分離システムを用いたｓｎｇの製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3064267B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011077788A1 (de) * | 2011-06-20 | 2012-12-20 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Modifizierung eines methanhaltigen Gasvolumenstroms |
-
1998
- 1998-10-14 JP JP29236398A patent/JP3064267B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 小渕・谷口「膜分離脱炭酸法ＳＮＧ装置」，配管技術（１９９５．７），ｐｐ．８６−９０ |
| 新安全工学便覧編集委員会編「新安全工学便覧」，ｐｐ．７２２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000119669A (ja) | 2000-04-25 |
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