JP7076229B2 - 二酸化炭素の再利用方法 - Google Patents
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Description
CO2+3H2 ⇔ CH3OH+H2O (1)
前記掃引ガスが、前記混合ガスから前記二酸化炭素分離回収手段(B)で、分離された二酸化炭素または二酸化炭素が分離された混合ガスであることを特徴とする、二酸化炭素の再利用方法。
CO2+3H2 ⇔ CH3OH+H2O (1)
まず、高炉ガス(N2:52%、CO:22%、CO2:22%、H2:4%)を模擬した模擬ガスを、Na置換X型ゼオライトを充填した吸着塔を有するPSA装置に導入し、CO2含有ガス(CO2:90%、CO:10%)とそれ以外のガスとに分離した。次いで、CO2含有ガスと、H2(99%以上)ガスと、膜反応器の後段の気液分離器より分離された未反応ガスとを、(CO+CO2):H2=1:3になるよう混合した後、圧縮機で3MPaまで昇圧して分離膜反応器内に導入した。
分離膜反応器の透過側に、掃引ガスとして、N2ガスボンベからN2ガスを流通させた以外は、実施例と同様に二酸化炭素を分離回収して再利用した。その結果、透過側のガス組成は、N2:81%、H2O:18%、これ以外に微量のH2、CO、メタノールを含有していた。このガスを高炉ガス母管に多量に戻した場合、高炉ガスの体積当たりの熱量を下げるおそれがあり、N2ガスを透過側に流通させる場合には、透過側のガス中に含まれる可燃性成分を燃焼等によって処理する必要があることが分かった。
B CO2分離回収手段
C 水素タンク
D 送ガス手段
E 分離膜反応器
F,G 気液分離器
H 製品タンク
E1 触媒充填層(非透過側)
E2 透過側の空間(透過側)
E3 水蒸気分離膜(ゼオライト膜)を有する管
E4 冷却水を流通させる空間
a ガス母管
b CO2含有ガスをCO2分離回収手段へ輸送する配管
c CO2分離回収手段より分離されたCO2含有ガスの配管
d 水素配管
e CO2分離回収手段より分離された、CO2を分離した混合ガスの配管
f 膜反応器でゼオライト膜を透過したガスの配管
g 膜反応器の透過側ガスを気液分離器で分離後の掃引ガスの配管
h 膜反応器の透過側ガスを気液分離機で分離後の液体の配管
i 膜反応器でゼオライト膜を透過しなかったガスの配管
j 膜反応器の非透過側ガスを気液分離器で分離後のガスの配管
k 膜反応器の非透過側ガスを気液分離器で分離後の液体の配管
Claims (6)
- 送ガス装置によって二酸化炭素を含有する混合ガスを二酸化炭素分離回収手段(B)に導入して圧力スイング法により二酸化炭素を分離するとともに二酸化炭素を分離した前記混合ガスを前記二酸化炭素分離回収手段(B)から排出し、分離した二酸化炭素をガス排気装置によって前記二酸化炭素分離回収手段(B)から排出して水素と混合し、水蒸気分離膜を有し、前記二酸化炭素と水素とを反応させる管(E3)によって区画された、前記反応を進行させる触媒が充填された非透過側の第1空間(E1)と透過側の第2空間(E2)とを備える分離膜反応器(E)における前記第1空間(E1)に導入し、前記第1空間における反応副生成物である水蒸気を前記第2空間に透過させて分離するとともに、掃引ガスを、前記第2空間(E2)を通過させて前記水蒸気を流出させる、二酸化炭素の再利用方法であって、
前記掃引ガスとして、前記ガス排気装置によって前記二酸化炭素分離回収手段(B)から排出された二酸化炭素をそのまま前記第2空間(E2)を通過させる、または前記送ガス装置によって前記二酸化炭素分離回収手段(B)から排出された、二酸化炭素が分離された前記混合ガスをそのまま前記第2空間(E2)を通過させることを特徴とする、二酸化炭素の再利用方法。 - 前記掃引ガスは、前記送ガス装置によって前記二酸化炭素分離回収手段(B)から排出された、二酸化炭素が分離された前記混合ガスである、請求項1に記載の二酸化炭素の再利用方法。
- 前記掃引ガスが、前記二酸化炭素分離回収手段(B)の前段および/または後段において除湿されたガスである、請求項1または2に記載の二酸化炭素の再利用方法。
- 前記混合ガスが製鉄所において副生する副生ガスである、請求項1~3のいずれか一項に記載の二酸化炭素の再利用方法。
- 前記第2空間から流出した掃引ガスを、製鉄所の副生ガスを流通させる管に供給することを特徴とする、請求項4に記載の二酸化炭素の再利用方法。
- 前記混合ガスが高炉ガスである、請求項1~5に記載の二酸化炭素の再利用方法。
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