JP6930513B2 - 有機物の合成装置および合成方法 - Google Patents
有機物の合成装置および合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6930513B2 JP6930513B2 JP2018199679A JP2018199679A JP6930513B2 JP 6930513 B2 JP6930513 B2 JP 6930513B2 JP 2018199679 A JP2018199679 A JP 2018199679A JP 2018199679 A JP2018199679 A JP 2018199679A JP 6930513 B2 JP6930513 B2 JP 6930513B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- product
- raw material
- organic substance
- main component
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
[化1]
CO2+3H2 ⇔ CH3OH+H2O (1)
[1]製鉄所において排出される副生ガスから有機物を合成する装置であって、
前記副生ガスと水蒸気とを水性ガスシフト反応させる水性ガスシフト反応手段と、
前記水性ガスシフト反応後のガスから、二酸化炭素を主成分として含むガスおよび水素を主成分として含むガスを分離する原料ガス分離手段と、
分離された前記二酸化炭素を主成分として含むガスと前記水素を主成分として含むガスとを反応させて有機物を合成する二酸化炭素水素化反応手段と、
前記有機物を合成した後のガスを液化させて前記有機物を含む反応生成物と未反応ガスとに分離する生成物液化分離手段と、
前記未反応ガスを前記原料ガス分離手段に戻す配管と、
を備え、前記未反応ガスを前記原料ガス分離手段と前記生成物液化分離手段との間を循環させながら、前記副生ガスに含まれる二酸化炭素および水素から前記有機物を合成することを特徴とする有機物の合成装置。
前記副生ガスと水蒸気とを水性ガスシフト反応させる水性ガスシフト反応工程と、
前記水性ガスシフト反応後のガスから、二酸化炭素を主成分として含むガスおよび水素を主成分として含むガスを分離する原料ガス分離工程と、
分離された前記二酸化炭素を主成分として含むガスと前記水素を主成分として含むガスとを反応させて有機物を合成する二酸化炭素水素化反応工程と、
前記有機物を合成する反応後のガスを液化させて前記有機物を含む反応生成物と未反応ガスとを分離する生成物液化分離工程と、
を含み、
前記未反応ガスを前記原料ガス分離工程に戻して前記未反応ガスを前記原料ガス分離工程と前記生成物液化分離工程との間を循環させながら、前記副生ガスに含まれる二酸化炭素および水素から前記有機物を合成することを特徴とする有機物の合成方法。
[化2]
CO+H2O ⇔ CO2+H2 (2)
[化3]
CO2+3H2 ⇔ CH3OH+H2O (1)
高炉から排出された高炉ガスを除塵および脱硫して精製した(ガス精製工程)。精製された高炉ガス(CO2:22体積%、CO:24体積%、N2:51体積%、H2:3体積%)を水蒸気(水蒸気/高炉ガス流量比=2:1)とともに、銅−亜鉛系の触媒を充填して300℃に加熱した反応管に常圧で流通させた(水性ガスシフト反応工程)。反応後のガスの組成は、CO2:31体積%、CO:1体積%、N2:34体積%、H2:18体積%、H2O:16体積%であった。この反応後のガスを冷却し、水分を吸着する性能を有する吸着剤に通気させて水分をほぼ除去した。得られたガスの組成は、CO2:37体積%、CO:1体積%、N2:41体積%、H2:21体積%であった。
発明例1と同様に、高炉ガスからメタノールを合成した。ただし、二酸化炭素水素化反応工程において、CO2のメークアップ率が28%となるように外部から調達したCO2を添加し、またCO2:H2=1:3とするのに必要なH2も外部から調達して添加した。その結果、H2のメークアップ率は30%、高炉ガス中(シフト反応前)のCO2のメタノールへの転化率は100%であった。上記H2のメークアップ率は、上記組成の高炉ガスからメタノールを合成する際の最小値であることが分かった。
2 水性ガスシフト反応手段
3 原料ガス分離手段
4 水素化反応手段
5 生成物液化分離手段
a 精製された副生ガス
b シフト反応後のガス
c1 H2を主成分とするガス
c2 その他のガス
c3 CO2を主成分とするガス
d1 メークアップガス(H2)
d3 メークアップガス(CO2)
e 二酸化炭素水素化反応後のガス
f1 有機物(メタノール等)
f2 副生物(水等)
g 未反応ガス
Claims (8)
- 製鉄所の製鉄に用いられる設備において排出される副生ガスから有機物を合成する装置であって、
前記副生ガスと水蒸気とを水性ガスシフト反応させる水性ガスシフト反応手段と、
前記水性ガスシフト反応後のガスから、二酸化炭素を主成分として含むガスおよび水素を主成分として含むガスを分離する原料ガス分離手段と、
分離された前記二酸化炭素を主成分として含むガスと前記水素を主成分として含むガスとを反応させて有機物を合成する二酸化炭素水素化反応手段と、
前記有機物を合成した後のガスを液化させて前記有機物を含む反応生成物と未反応ガスとに分離する生成物液化分離手段と、
前記未反応ガスを前記原料ガス分離手段に戻す配管と、
を備え、前記未反応ガスを前記原料ガス分離手段と前記生成物液化分離手段との間を循環させながら、前記副生ガスに含まれる二酸化炭素および水素から前記有機物を合成することを特徴とする有機物の合成装置。 - 前記水性ガスシフト反応手段の前段に、前記副生ガスを精製するガス精製手段をさらに備える、請求項1に記載の有機物の合成装置。
- 前記原料ガス分離手段は、圧力スイング吸着式または温度スイング吸着式の装置である、請求項1または2に記載の有機物の合成装置。
- 前記原料ガス分離手段によって前記二酸化炭素を主成分として含むガスおよび前記水素を主成分として含むガスが分離された残りのガスを、製鉄所の製鉄に用いられる設備において排出される副生ガスの母管に戻す配管、または製鉄所の製鉄に用いられる設備において排出される副生ガスから水素を分離する水素分離手段に供給する配管をさらに備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機物の合成装置。
- 製鉄所の製鉄に用いられる設備において排出される副生ガスから有機物を合成する方法であって、
前記副生ガスと水蒸気とを水性ガスシフト反応させる水性ガスシフト反応工程と、
前記水性ガスシフト反応後のガスから、二酸化炭素を主成分として含むガスおよび水素を主成分として含むガスを分離する原料ガス分離工程と、
分離された前記二酸化炭素を主成分として含むガスと前記水素を主成分として含むガスとを反応させて有機物を合成する二酸化炭素水素化反応工程と、
前記有機物を合成する反応後のガスを液化させて反応生成物と未反応ガスとを分離する生成物液化分離工程と、
を含み、
前記未反応ガスを前記原料ガス分離工程に戻して前記未反応ガスを前記原料ガス分離工程と前記生成物液化分離工程との間を循環させながら、前記副生ガスに含まれる二酸化炭素および水素から前記有機物を合成することを特徴とする有機物の合成方法。 - 前記水性ガスシフト反応工程の前段に、前記副生ガスを精製するガス精製工程をさらに含む、請求項5に記載の有機物の合成方法。
- 前記原料ガス分離工程は、圧力スイング吸着法または温度スイング吸着法により行う、請求項5または6に記載の有機物の合成方法。
- 前記原料ガス分離工程によって前記二酸化炭素を主成分として含むガスおよび前記水素を主成分として含むガスが分離された残りのガスを、製鉄所の製鉄に用いられる設備において排出される副生ガスの母管に戻す、または製鉄所の製鉄に用いられる設備において排出される副生ガスから水素を分離する水素分離手段に供給する、請求項5〜7のいずれか一項に記載の有機物の合成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018199679A JP6930513B2 (ja) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 有機物の合成装置および合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018199679A JP6930513B2 (ja) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 有機物の合成装置および合成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020066585A JP2020066585A (ja) | 2020-04-30 |
JP6930513B2 true JP6930513B2 (ja) | 2021-09-01 |
Family
ID=70389542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018199679A Active JP6930513B2 (ja) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 有機物の合成装置および合成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6930513B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7151832B1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-10-12 | Jfeスチール株式会社 | 膜反応器における未利用ガスの再利用方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4181675A (en) * | 1978-09-19 | 1980-01-01 | Monsanto Company | Process for methanol production |
JPH059140A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-01-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 銑鉄・メタノール製造プラント |
JP3089106B2 (ja) * | 1992-06-29 | 2000-09-18 | 東京瓦斯株式会社 | メタノール製造方法 |
WO2001017935A1 (de) * | 1999-09-07 | 2001-03-15 | Krupp Uhde Gmbh | Verfahren und anlage zur methanolsynthese aus wasserstoff, kohlenmonoxid und kohlendioxid unter druck |
JP2002212575A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | Nippon Steel Corp | 精製コークス炉ガスの高度処理装置および利用方法 |
JP5738658B2 (ja) * | 2011-04-11 | 2015-06-24 | 千代田化工建設株式会社 | 高効率メタノール製造方法 |
JP2013010697A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Jfe Steel Corp | 製鉄所発生ガスからのメタノールの製造方法及び高炉操業方法 |
JP2014015341A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | アンモニア及びメタノールの製造システム |
US10160704B2 (en) * | 2017-03-13 | 2018-12-25 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method and apparatus for improving the efficiency of reforming process for producing syngas and methanol while reducing the CO2 in a gaseous stream |
-
2018
- 2018-10-24 JP JP2018199679A patent/JP6930513B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020066585A (ja) | 2020-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8394174B2 (en) | Processes for the recovery of high purity hydrogen and high purity carbon dioxide | |
JP7076229B2 (ja) | 二酸化炭素の再利用方法 | |
AU748793B2 (en) | Recovery of CO2 and H2 from PSA offgas in an H2 plant | |
KR101388266B1 (ko) | 고로가스의 분리방법 및 장치 | |
CN108698985B (zh) | 用于供给二氧化碳以合成尿素的方法 | |
JP2017189750A (ja) | 高炉ガスからの二酸化炭素の分離回収方法および高炉ガスの利用方法 | |
KR20120083220A (ko) | 메탄 회수방법 및 메탄 회수장치 | |
RU2597920C2 (ru) | Способ производства аммиака | |
EA021500B1 (ru) | Совместное производство метанола и аммиака | |
JP2018071894A (ja) | 高炉ガスからの水素の分離回収方法、水素の製造方法、および、高炉ガスからの水素の分離回収装置 | |
JP5498661B2 (ja) | 高炉ガスの分離方法 | |
JP6930513B2 (ja) | 有機物の合成装置および合成方法 | |
US6086840A (en) | Process for making ammonia from heterogeneous feedstock | |
KR101632888B1 (ko) | 에너지 절감형 수성가스 반응시스템 | |
JP5665120B2 (ja) | アルゴンガスの精製方法および精製装置 | |
JP5403685B2 (ja) | アルゴンガスの精製方法および精製装置 | |
JPH06191801A (ja) | 水素製造方法 | |
JP4187569B2 (ja) | 水素製造装置 | |
JP7074149B2 (ja) | 高熱量ガスの製造方法、製造設備、運用方法および熱量調整方法 | |
JP5500650B2 (ja) | アルゴンガスの精製方法および精製装置 | |
WO2023042535A1 (ja) | ガス分離方法 | |
JP5384798B2 (ja) | 製鉄所副生ガスからの液化貯蔵可能な燃料の製造方法 | |
US20230331550A1 (en) | Process and apparatus for producing low-nitrogen synthesis gas from nitrogen-containing natural gas | |
JP7207284B2 (ja) | ガス分離回収設備およびガス分離回収方法 | |
JPH06305701A (ja) | 炭化水素からの水素製造方法及び水素製造装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200522 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210224 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210713 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210726 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6930513 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |