JP6263029B2 - メタン製造方法並びにメタン製造装置及びこれを用いたガス化システム - Google Patents
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Claims (13)
- 二酸化炭素及び水素を含むガスから触媒を用いてメタンを製造する方法であって、第一のメタネーション反応工程と、その後のシフト反応工程と、その後の第二のメタネーション反応工程と、を含み、
前記第一のメタネーション反応工程及び前記第二のメタネーション反応工程にて用いる触媒は、Rh/Mn/Al 2 O 3 触媒であり、
前記Rh/Mn/Al 2 O 3 触媒の活性成分であるRh及びMnの担持量はそれぞれ、0.3〜2wt%であり、
前記シフト反応工程及び前記第二のメタネーション反応工程により、メタンの純度及び収率を高めるとともに副生する一酸化炭素の濃度を低減することを特徴とするメタン製造方法。 - 前記第一のメタネーション反応工程と前記シフト反応工程との間、及び前記シフト反応工程と前記第二のメタネーション反応工程との間に、ガスの冷却及び/又は加熱をする工程を有する請求項1記載のメタン製造方法。
- 前記第一のメタネーション反応工程と前記シフト反応工程との間、又は前記シフト反応工程と前記第二のメタネーション反応工程との間に、ドレンの除去をする工程を有する請求項1又は2に記載のメタン製造方法。
- 前記第一のメタネーション反応工程と前記シフト反応工程との間、又は前記シフト反応工程と前記第二のメタネーション反応工程との間に、水蒸気を生成する工程を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のメタン製造方法。
- 前記シフト反応工程にて用いる触媒は、Cu/Zn系、Fe/Cr系及びMo系の群から選択されたものである請求項1〜4のいずれか一項に記載のメタン製造方法。
- 二酸化炭素及び水素を含むガスから触媒を用いてメタンを製造する装置であって、第一のメタネーション反応器と、シフト反応器と、第二のメタネーション反応器と、を備え、これらの反応器をこの順に接続した構成を有し、
前記第一のメタネーション反応器及び前記第二のメタネーション反応器に設けた触媒は、Rh/Mn/Al 2 O 3 触媒であり、
前記Rh/Mn/Al 2 O 3 触媒の活性成分であるRh及びMnの担持量はそれぞれ、0.3〜2wt%であり、
前記シフト反応器及び前記第二のメタネーション反応器により、メタンの純度及び収率を高めるとともに副生する一酸化炭素の濃度を低減することを特徴とするメタン製造装置。 - 前記第一のメタネーション反応器と前記シフト反応器との間、及び前記シフト反応器と前記第二のメタネーション反応器との間に、ガスの冷却及び/又は加熱をする熱交換器を設けた請求項6記載のメタン製造装置。
- 前記第一のメタネーション反応器と前記シフト反応器との間、又は前記シフト反応器と前記第二のメタネーション反応器との間に、ドレンの除去をするドレントラップを設けた請求項6又は7に記載のメタン製造装置。
- 前記第一のメタネーション反応器と前記シフト反応器との間、又は前記シフト反応器と前記第二のメタネーション反応器との間に、水蒸気を生成する蒸気発生器を設けた請求項6〜8のいずれか一項に記載のメタン製造装置。
- 前記シフト反応器には、Cu/Zn系、Fe/Cr系及びMo系の群から選択された触媒を設けた請求項6〜9のいずれか一項に記載のメタン製造装置。
- 前記シフト反応器に導入されるガスの流量は、そのガスの温度、一酸化炭素濃度、及び前記熱交換器にてそのガスの加熱又は冷却をする熱媒体の流量のうち少なくともいずれか1つの値を検出し、この値に基いて制御する構成を有する請求項7記載のメタン製造装置。
- ガス化炉を含むガス化ユニットと、請求項6〜11のいずれか一項に記載のメタン製造装置と、を備えたことを特徴とするガス化システム。
- 前記ガス化ユニットは、前記ガス化炉で発生した生成ガスに含まれる一酸化炭素を二酸化炭素に変化させるシフト反応器を含む請求項12記載のガス化システム。
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