JP7272042B2 - メタン製造装置およびメタン製造装置の制御方法 - Google Patents
メタン製造装置およびメタン製造装置の制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7272042B2 JP7272042B2 JP2019056156A JP2019056156A JP7272042B2 JP 7272042 B2 JP7272042 B2 JP 7272042B2 JP 2019056156 A JP2019056156 A JP 2019056156A JP 2019056156 A JP2019056156 A JP 2019056156A JP 7272042 B2 JP7272042 B2 JP 7272042B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- ratio
- gas ratio
- hydrogen
- gas
- 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
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
この構成のメタン製造装置は、直列的に接続された第1反応器および1以上の第2反応器を備える、いわゆる多段式のメタン製造装置である。このメタン製造装置では、追加ガス供給部により水素が第1反応器へと供給される。第2反応器では、下流側に位置する反応器ほど高い第2目標ガス比が予め設定され、第1目標ガス比は、最も低いガス比である。この構成によれば、下流側ほどガス比が高いため、第1反応器内で過度にメタンが製造されることがなく、各反応器内で製造されるメタンの量が分散する。これにより、発熱反応であるメタン化反応が各反応器内で発生するため、各反応器内のメタン化触媒の温度が上昇し、各反応器内でのメタンの転化率の低下およびメタン化反応の失活を抑制できる。
この構成によれば、最も上流側に位置する第2反応器に供給される、第1反応器からの排出ガス中の第2取得ガス比は、第1取得ガス比と、第1反応器に追加的に供給された水素の量によって算出される。同じように、最も上流に位置する第2反応器以外の第2反応器に供給される、直前の上流に位置する第2反応器からの排出ガス中の第2取得ガス比は、第1取得ガス比と、上流に位置する全ての第2反応器のそれぞれおよび第1反応器へと追加的に供給された水素の量とによって算出される。そのため、各第2反応器の上流側に、第1取得部のような第2取得ガス比を検出する検出器を配置しなくても、第2取得部は、第2取得ガス比を取得できる。これにより、メタン製造装置10は、不要な検出器を備える必要がない。
第1取得ガス比が第1目標ガス比よりも高い場合には、第1取得ガス比が第1目標ガス比と同じ場合と比較して、第1反応器内でより多くのメタン化反応が発生する。これにより、下流側の第2反応器内でのメタン化反応が減少する。そのため、第2反応器内のメタン化触媒の温度が低下し、第2反応器内のメタンの転化率が低下する。この構成によれば、第1取得ガス比が第1目標ガス比よりも高い場合には、各反応器から熱を奪う熱媒体が第2反応器に循環する流量の低下と、第2反応器に循環する熱媒体の昇温との少なくとも一方が行われる。これにより、第2反応器内のメタン化触媒の温度低下を抑制でき、第2反応器内のメタンの転化率の低下を抑制できる。
第1取得ガス比が第1目標ガス比よりも高い場合には、第1反応器内でより多くのメタン化反応が発生する。これにより、第1反応器内のメタン化触媒の温度が上昇し、第1反応器内のメタンの転化率が上昇する。この構成によれば、第1取得ガス比が第1目標ガス比よりも高い場合には、第1反応器に循環する熱媒体の流量の増加と、第1反応器に循環する熱媒体の降温との少なくとも一方が行われる。これにより、第1反応器内のメタンの転化率を抑制でき、第1反応器よりも下流に位置する第2反応器で発生するメタン化反応により生成されるメタンが多くなる。すなわち、第2反応器内のメタン化触媒の温度が上昇し、第2反応器内のメタンの転化率が上昇する。
この構成のメタン製造装置は、いわゆる多段式のメタン製造装置である。このメタン製造装置では、追加ガス供給部により二酸化炭素が第1反応器および第3反応器へと供給される。第3反応器では、下流側に位置する反応器ほど低い第3目標ガス比が予め設定され、第1目標ガス比は、最も高いガス比である。この構成によれば、下流側ほどガス比が低いため、第1反応器内で過度にメタンが製造されることがなく、各反応器内で製造されるメタンの量が分散する。これにより、発熱反応であるメタン化反応が各反応器内で発生するため、各反応器の温度が上昇し、各反応器内でのメタンの転化率の低下およびメタン化反応の失活を抑制できる。
この構成によれば、最も上流側に位置する第3反応器に供給される、第1反応器からの排出ガス中の第3取得ガス比は、第1取得ガス比と、第1反応器に追加的に供給された二酸化炭素の量とによって算出される。同じように、最も上流に位置する第3反応器以外の第3反応器に供給される、直前の上流に位置する第3反応器からの排出ガス中の第3取得ガス比は、第1取得ガス比と、上流に位置する全ての第3反応器のそれぞれおよび第1反応器へと追加的に供給された二酸化炭素の量とによって算出される。そのため、各第3反応器の上流側に、第1取得部のような第3取得ガス比を検出する検出器を配置しなくても、第3取得部は、第3取得ガス比を取得できる。これにより、メタン製造装置10は、不要な検出器を備える必要がない。
第1取得ガス比が第1目標ガス比よりも低い場合には、第1取得ガス比が第1目標ガス比と同じ場合と比較して、第1反応器内でより多くのメタン化反応が発生する。これにより、下流側の第3反応器内でのメタン化反応が減少する。そのため、第3反応器内のメタン化触媒の温度が低下し、第3反応器内のメタンの転化率が低下する。この構成によれば、第1取得ガス比が第1目標ガス比よりも低い場合には、各反応器から熱を奪う熱媒体が第3反応器に循環する流量の低下と、第3反応器に循環する熱媒体の昇温との少なくとも一方が行われる。これにより、第3反応器内のメタン化触媒の温度低下を抑制でき、第3反応器内のメタンの転化率の低下を抑制できる。
第1取得ガス比が第1目標ガス比よりも低い場合には、第1反応器内でより多くのメタン化反応が発生する。これにより、第1反応器内のメタン化触媒の温度が上昇し、第1反応器内のメタンの転化率が上昇する。この構成によれば、第1取得ガス比が第1目標ガス比よりも高い場合には、第1反応器に循環する熱媒体の流量の増加と、第1反応器に循環する熱媒体の降温との少なくとも一方が行われる。これにより、第1反応器内のメタンの転化率を抑制でき、第1反応器よりも下流に位置する第3反応器で発生するメタン化反応が多くなる。その結果、第3反応器内のメタン化触媒の温度が上昇し、第3反応器内のメタンの転化率が上昇する。
この構成によれば、取得ガス比および混合ガスの流量によって決定された量の水素または二酸化炭素が、追加ガス供給工程において、混合ガスと共に反応器に供給されることにより、反応器内の反応ガスのガス比は、目標ガス比と同じになる。そのため、混合ガス供給工程によって供給される混合ガス中のガス比が時間的に変動していても、反応器内の反応ガスのガス比が安定し、反応器内で製造されるメタンの品質を確保できる。
図1は、本発明の一実施形態としてのメタン製造装置10のブロック図である。メタン製造装置10は、二酸化炭素および水素を含む混合ガスにメタン化反応を生じさせることにより、生成ガスとしてのメタン(CH4)を製造する装置である。メタン製造装置10に供給される混合ガスは、工場などの燃焼ガスである。混合ガス中に含まれる二酸化炭素および水素の量は、時間と共に変動する。
CO2+4H2→CH4+2H2O・・・(1)
ξM<ξtarの場合 Q1=A(ξtar-ξM)
ξM≧ξtarの場合 Q1=0・・・(2)
式(2)における定数Aは、混合ガスのガス流量に応じて決定する制御定数である。そのため、定数Aは、MFC1の制御により決定する。第1目標ガス比ξtarは、予め設定された定数である。第1実施形態における第1目標ガス比ξtarは、4.0に設定されている。すなわち、流量制御部1は、第1反応器4へと供給される混合ガスのガス流量と、水素供給部2から追加的に供給される水素と、を合わせた反応ガス中におけるH2/CO2比が第1目標ガス比ξtarとなるような量の水素を、水素供給部2から供給させる。換言すると、流量制御部1は、ガス分析計3により検出された第1取得ガス比ξMと、第1目標ガス比ξtarとの差分に応じた量の水素を、水素供給部2から第1反応器4へと供給させる。第1実施形態における流量制御部1およびMFC2は、制御部として機能している。なお、上記式(2)に示されるように、ガス分析計3により検出された第1取得ガス比ξMが第1目標ガス比ξtar以上の場合には、流量制御部1は、第1反応器4へと水素を供給しない。
上記第1実施形態のメタン製造装置10は、本発明の一実施形態としてのメタン製造装置の一例であり、メタン製造装置10については、種々変形可能である。メタン製造装置10は、ガス分析計3と、制御部としての流量制御部1およびMFC2と、追加ガス供給部としての水素供給部2と、第1反応器4と、第1反応器4へと混合ガスを供給する混合ガス供給部6とを備えていればよく、サージタンクTN、MFC1、および第1凝縮器5を備えていなくてもよい。また、追加ガス供給部として、水素供給部2の代わりに二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給部を備えていてもよい。また、水素供給部2に加えて二酸化炭素供給部を備えていてもよい。この場合に、流量制御部1は、ガス分析計3により検出された第1取得ガス比ξMと、第1目標ガス比ξtarとの差分に基づいて、ガスの種類を水素と二酸化炭素とから選択して第1反応器4へと水素供給部2または二酸化炭素供給部から供給させる。また、第1実施形態の第1目標ガス比ξtarは、4.0に設定されていたが、4.0以外の数値であってもよく、例えば、3.8~4.2といった範囲内の値に設定されていてもよい。なお、水素供給部2は、混合ガス供給部6から供給された混合ガスに対して、水素を追加供給したが、第1反応器4へと直接的に水素を追加供給してもよい。
ξM=(1-XCO2)/XCO2・・・(3)
図4は、第2実施形態のメタン製造装置10aのブロック図である。図4に示されるように、第2実施形態のメタン製造装置10aは、メタン化反応を行う第1反応器4および第2反応器7を備える、いわゆる多段式のメタン製造装置である。メタン製造装置10aでは、第1実施形態のメタン製造装置10と比較して、第1反応器4で生成されたメタンを含む第1反応器4からの排ガスと、水素供給部2aからの追加ガスとが、第2反応器7に供給されることが大きく異なる。第2実施形態では、第1実施形態と異なる構成および制御について説明し、同じ構成および制御について説明を省略する。
ξM<ξ1_tarの場合 Q1a=A(ξ1_tar-ξM)
ξM≧ξ1_tarの場合 Q1a=0・・・(4)
式(4)における定数Aは、第1実施形態と同じように、混合ガスの流量に応じて決定する制御定数である。
ξM<ξ1_tarの場合 Q2a=A2(ξ2_tar-ξ1_tar)
ξ1_tar≦ξM<ξ2_tarの場合 Q2a=A2(ξ2_tar-ξM)・・・(5)
ξM≧ξ2_tarの場合 Q2a=0
式(5)における変数A2は、第2反応器7に供給される排出ガスの流量、すなわち、第1反応器4へと供給される混合ガスの流量に応じて決定する制御定数である。
<第2実施形態の変形例>
第2実施形態のメタン製造装置10aは、第1反応器4の下流側に直列的に接続される1つの第2反応器7を備えていたが、第2反応器7の代わりに複数の反応器を備えていてもよい。この場合に、第1反応器4および複数の反応器のそれぞれに予め設定された目標ガス比は、下流側の反応器に設定された目標ガス比ほど高くてもよい。また、ある反応器に供給される、直前の上流側の反応器からの排ガス中の二酸化炭素に対する水素の割合であるガス比は、第1取得ガス比と、上流側に位置するそれぞれの反応器に追加供給された水素の量と、第1反応器4に供給される混合ガスの流量とを用いて算出されてもよい。
ξM2<ξ2_tarの場合 Q2a=A2(ξ2_tar-ξM2)
ξM2≧ξ2_tarの場合 Q2a=0・・・(6)
変形例のメタン製造装置10yでは、第1反応器4の上流側でのガス比の変動を取り除き、かつ、第2反応器7の上流側でのガス比の変動を取り除いている。そのため、第2反応器7内における反応ガスのガス組成の許容変動幅が非常に小さい場合、すなわち、より正確にメタン生成量を管理したい場合に、メタン製造装置10yの構成は、有効である。
図7は、第3実施形態の第2実施形態のメタン製造装置10bのブロック図である。第3実施形態のメタン製造装置10bは、第2実施形態のメタン製造装置10aと比較して、第2反応器7の代わりに第3反応器9を備え、第1反応器4bおよび第3反応器9に追加供給されるガスが二酸化炭素であることが大きく異なる。そのため、第3実施形態では、第2実施形態と異なる構成および制御について説明し、同じ構成および制御についての説明を省略する。
ξM>ξ1b_tarの場合 Q1b=A3(ξM-ξ1b_tar)
ξM≦ξ1b_tarの場合 Q1b=0・・・(7)
式(7)における定数A3は、第1実施形態および第2実施形態と同じように、混合ガスの流量に応じて決定する制御定数である。
ξM>ξ1b_tarの場合 Q2b=A2(ξ1b_tar-ξ2b_tar)
ξ1b_tar≧ξM>ξ2b_tarの場合 Q2b=A2(ξM-ξ2b_tar)・・・(8)
ξM≦ξ2b_tarの場合 Q2b=0
式(8)における定数A2は、第3反応器9に供給される排出ガスの流量、すなわち、第1反応器4bへと供給される混合ガスの流量に応じて決定する制御定数である。
<第3実施形態の変形例>
第3実施形態のメタン製造装置10bは、第1反応器4bの下流側に直列的に接続される1つの第3反応器9を備えていたが、第3反応器9の代わりに複数の反応器を備えていてもよい。この場合に、第1反応器4bおよび複数の反応器のそれぞれに予め設定された目標ガス比は、下流側の反応器に設定された目標ガス比ほど低くてもよい。また、ある反応器に供給される、直前の上流側の反応器からの排ガス中の二酸化炭素に対する水素の割合であるガス比は、第1取得ガス比ξMと、上流側に位置するそれぞれの反応器に追加供給された二酸化炭素の量と、第1反応器4bに供給される混合ガスの流量とを用いて算出されてもよい。また、メタン製造装置10bは、各反応器の上流側にガス分析計3と同じ分析計が配置されて、当該ガス分析計(第3取得部)により各反応器に供給される排ガス中のガス比が取得されてもよい。また、メタン製造装置10bは、第1反応器4および第3反応器9へと二酸化炭素を追加的に供給する二酸化炭素供給部2bに加えて、水素を追加的に供給する水素供給部2aを備えていてもよい。この場合には、流量制御部1bは、第1反応器4b内および第3反応器9内での反応ガスのガス比に応じて、選択的に二酸化炭素または水素を供給してもよい。
図9は、第4実施形態のメタン製造装置10cのブロック図である。第4実施形態のメタン製造装置10cでは、第2実施形態のメタン製造装置10aと比較して、第1反応器4および第2反応器7に対して熱交換を行う熱媒体を循環させる熱媒体循環部13を備えることが大きく異なる。そのため、第4実施形態では、第2実施形態と異なる構成および制御について説明し、同じ構成および制御について説明を省略する。なお、第4実施形態では、混合ガス供給部6から供給される混合ガスは、二酸化炭素および水素以外の成分を含んでいない。
第4実施形態の流量制御部1cは、第1取得ガス比ξMが第1目標ガス比ξ1_tarよりも高い場合に、第2反応器7へと循環する際の熱媒体の流量を低下させたが、熱媒体の流量低下の代わりに、ヒータを加熱して、第2反応器7へと循環する際の熱媒体の温度を昇温させてもよい。また、流量制御部1cは、熱媒体の流量低下および熱媒体の昇温の両方を行ってもよい。第2反応器7が加熱されることにより、第2反応器7内のメタン化触媒が活性化し、第2反応器7内でのメタンの転化率が向上する。
2,2a,2c…水素供給部(追加ガス供給部)
2b…二酸化炭素供給部(追加ガス供給部)
3,3c,3x…ガス分析計(第1取得部)
4,4b…第1反応器
5…第1凝縮器
6…混合ガス供給部
7…第2反応器
8…第2凝縮器
9…第3反応器
10,10a,10b,10c,10x,10y…メタン製造装置
11…第1調整弁
12…第2調整弁
13…熱媒体循環部
31…下流側ガス分析計(第2取得部)
Q1,Q1a,Q1b,Q2a,Q2b…流量指示量
TN…サージタンク
XCO2…二酸化炭素濃度
ξM,ξM1…第1取得ガス比
ξM2…第2取得ガス比
ξtar,ξ1_tar,ξ1b_tar…第1目標ガス比
ξ2_tar…第2目標ガス比
ξ2b_tar…第3目標ガス比
Claims (10)
- メタン製造装置であって、
二酸化炭素および水素からメタンを製造する第1反応器と、
二酸化炭素および水素を含む混合ガスを前記第1反応器へと供給する混合ガス供給部と、
前記混合ガス供給部から供給された前記混合ガス中の、二酸化炭素に対する水素の割合である第1取得ガス比を取得する第1取得部と、
水素と二酸化炭素とのいずれか一方を追加的に供給可能な追加ガス供給部と、
前記第1取得ガス比と、予め設定された第1目標ガス比との差分に応じた量の水素または二酸化炭素を、前記追加ガス供給部から供給させる制御部と、
二酸化炭素および水素からメタンを製造する第2反応器であって、前記第1反応器の下流側に直列的に接続された1以上の第2反応器と、
各前記第2反応器に供給される二酸化炭素および水素を含む混合ガス中の、二酸化炭素に対する水素の割合であるそれぞれの第2取得ガス比を取得する第2取得部と、を備え、
各前記第2反応器には、上流側に接続された前記第1反応器又は前記第2反応器により製造されたメタンを含む排出ガスが供給され、
前記追加ガス供給部は、前記第1反応器に加えてさらに、各前記第2反応器のそれぞれに、追加的に水素を供給可能であり、
各前記第2反応器には、前記第1目標ガス比よりも高く、かつ、下流側の前記第2反応器になるにつれて高くなる第2目標ガス比が、それぞれ予め設定されており、
前記制御部は、各前記第2反応器において、前記第2取得ガス比が予め設定された前記第2目標ガス比よりも小さい場合に、前記第2取得ガス比と、前記第2目標ガス比との差分に応じた量の水素を、前記追加ガス供給部から供給させる、メタン製造装置。 - 請求項1に記載のメタン製造装置であって、
前記第2取得部は、
各前記第2反応器の内の最も上流側の前記第2反応器の前記第2取得ガス比を、前記第1取得ガス比と、前記第1反応器に供給された水素の量とを用いて算出し、
各前記第2反応器の内の最も上流側の前記第2反応器以外の前記第2取得ガス比を、前記第1取得ガス比と、前記第1反応器に供給された水素の量と、前記第2取得ガス比を取得する前記第2反応器よりも上流側の各前記第2反応器に供給された水素の量と、を用いて算出する、メタン製造装置。 - 請求項1または請求項2に記載のメタン製造装置であって、さらに、
前記第1反応器および各前記第2反応器に対して熱交換を行う熱媒体を循環させる熱媒体循環部を備え、
前記制御部は、前記第1取得ガス比が前記第1目標ガス比よりも高い場合に、各前記第2反応器へと循環する際の熱媒体の流量の低下と、各前記第2反応器へと循環する際の熱媒体の温度の昇温との少なくとも一方を行う、メタン製造装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のメタン製造装置であって、さらに、
前記第1反応器および前記第2反応器に対して熱交換を行う熱媒体を循環させる熱媒体循環部を備え、
前記制御部は、前記第1取得ガス比が前記第1目標ガス比よりも高い場合に、前記第1反応器へと循環する際の熱媒体の流量の増加と、前記第1反応器へと循環する際の熱媒体の温度の降温との少なくとも一方を行う、メタン製造装置。 - メタン製造装置であって、
二酸化炭素および水素からメタンを製造する第1反応器と、
二酸化炭素および水素を含む混合ガスを前記第1反応器へと供給する混合ガス供給部と、
前記混合ガス供給部から供給された前記混合ガス中の、二酸化炭素に対する水素の割合である第1取得ガス比を取得する第1取得部と、
水素と二酸化炭素とのいずれか一方を追加的に供給可能な追加ガス供給部と、
前記第1取得ガス比と、予め設定された第1目標ガス比との差分に応じた量の水素または二酸化炭素を、前記追加ガス供給部から供給させる制御部と、
二酸化炭素および水素からメタンを製造する第3反応器であって、前記第1反応器の下流側に直列的に接続された1以上の第3反応器と、
各前記第3反応器に供給される二酸化炭素および水素を含む混合ガス中の、二酸化炭素に対する水素の割合であるそれぞれの第3取得ガス比を取得する第3取得部と、を備え、
各前記第3反応器には、上流側に接続された前記第1反応器又は前記第3反応器により製造されたメタンを含む排出ガスが供給され、
前記追加ガス供給部は、前記第1反応器に加えてさらに、各前記第3反応器のそれぞれに、追加的に二酸化炭素を供給可能であり、
各前記第3反応器には、前記第1目標ガス比よりも低く、かつ、下流側の前記第3反応器になるにつれて低くなる第3目標ガス比が、それぞれ予め設定されており、
前記制御部は、各前記第3反応器において、前記第3取得ガス比が予め設定された前記第3目標ガス比よりも大きい場合に、前記第3取得ガス比と、前記第3目標ガス比との差分に応じた量の二酸化炭素を、前記追加ガス供給部から供給させる、メタン製造装置。 - 請求項5に記載のメタン製造装置であって、
前記第3取得部は、
各前記第3反応器の内の最も上流側の前記第3反応器の前記第3取得ガス比を、前記第1取得ガス比と、前記第1反応器に供給された二酸化炭素の量とを用いて算出し、
各前記第3反応器の内の最も上流側の前記第3反応器以外の前記第3取得ガス比を、前記第1取得ガス比と、前記第1反応器に供給された二酸化炭素の量と、前記第3取得ガス比を取得する前記第3反応器よりも上流側の各前記第3反応器に供給された二酸化炭素の量と、を用いて算出する、メタン製造装置。 - 請求項5または請求項6に記載のメタン製造装置であって、さらに、
前記第1反応器および前記第3反応器に対して熱交換を行う熱媒体を循環させる熱媒体循環部を備え、
前記制御部は、前記第1取得ガス比が前記第1目標ガス比よりも低い場合に、前記第3反応器へと循環する際の熱媒体の流量の低下と、前記第3反応器へと循環する際の熱媒体の温度の昇温との少なくとも一方を行う、メタン製造装置。 - 請求項5から請求項7までのいずれか一項に記載のメタン製造装置であって、さらに、
前記第1反応器および前記第3反応器に対して熱交換を行う熱媒体を循環させる熱媒体循環部を備え、
前記制御部は、前記第1取得ガス比が前記第1目標ガス比よりも低い場合に、前記第1反応器へと循環する際の熱媒体の流量の増加と、前記第1反応器へと循環する際の熱媒体の温度の降温との少なくとも一方を行う、メタン製造装置。 - メタン製造装置の制御方法であって、
二酸化炭素および水素からメタンを製造する第1反応器へと、二酸化炭素および水素を含む混合ガスを供給する第1混合ガス供給工程と、
前記第1反応器に供給された前記混合ガス中の、二酸化炭素に対する水素の割合である第1取得ガス比を取得する第1取得工程と、
前記第1取得ガス比と、予め設定された第1目標ガス比との差分に応じた量の水素または二酸化炭素を追加ガス供給部から供給させる追加ガス供給工程と、
二酸化炭素および水素からメタンを製造する第2反応器であって、前記第1反応器の下流側に直列的に接続された1以上の第2反応器へと、上流側に接続された前記第1反応器又は前記第2反応器により製造されたメタンを含む排出ガスを供給させる第2混合ガス供給工程と、
各前記第2反応器に供給される二酸化炭素および水素を含む混合ガス中の、二酸化炭素に対する水素の割合であるそれぞれの第2取得ガス比を取得する第2取得工程と、を備え、
前記追加ガス供給工程は、前記第2取得ガス比が、各前記第2反応器に予め設定された第2目標ガス比であって、前記第1目標ガス比よりも高く、かつ、下流側の前記第2反応器になるにつれて高くなる第2目標ガス比よりも小さい場合に、前記第2取得ガス比と、前記第2目標ガス比との差分に応じた量の水素を、前記追加ガス供給部から供給させる、制御方法。 - メタン製造装置の制御方法であって、
二酸化炭素および水素からメタンを製造する第1反応器へと、二酸化炭素および水素を含む混合ガスを供給する第1混合ガス供給工程と、
前記第1反応器に供給された前記混合ガス中の、二酸化炭素に対する水素の割合である第1取得ガス比を取得する第1取得工程と、
前記第1取得ガス比と、予め設定された第1目標ガス比との差分に応じた量の水素または二酸化炭素を追加ガス供給部から供給させる追加ガス供給工程と、
二酸化炭素および水素からメタンを製造する第3反応器であって、前記第1反応器の下流側に直列的に接続された1以上の第3反応器へと、上流側に接続された前記第1反応器又は前記第3反応器により製造されたメタンを含む排出ガスを供給させる第3混合ガス供給工程と、
各前記第3反応器に供給される二酸化炭素および水素を含む混合ガス中の、二酸化炭素に対する水素の割合であるそれぞれの第3取得ガス比を取得する第3取得工程と、を備え、
前記追加ガス供給工程は、前記第3取得ガス比が、各前記第3反応器に予め設定された第3目標ガス比であって、前記第1目標ガス比よりも低く、かつ、下流側の前記第3反応器になるにつれて低くなる第3目標ガス比よりも大きい場合に、前記第3取得ガス比と、前記第3目標ガス比との差分に応じた量の二酸化炭素を、前記追加ガス供給部から供給させる、制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019056156A JP7272042B2 (ja) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | メタン製造装置およびメタン製造装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019056156A JP7272042B2 (ja) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | メタン製造装置およびメタン製造装置の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020158403A JP2020158403A (ja) | 2020-10-01 |
JP7272042B2 true JP7272042B2 (ja) | 2023-05-12 |
Family
ID=72641761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019056156A Active JP7272042B2 (ja) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | メタン製造装置およびメタン製造装置の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7272042B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7496768B2 (ja) * | 2020-12-18 | 2024-06-07 | 株式会社豊田中央研究所 | メタン製造装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013515684A (ja) | 2009-12-23 | 2013-05-09 | ソーラー フューエル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | メタンリッチ生成ガスを生成するための方法、およびその目的のために使用可能な反応器システム |
JP2013136538A (ja) | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Hitachi Zosen Corp | メタネーション反応装置 |
JP2015107943A (ja) | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 株式会社Ihi | メタン製造装置 |
JP2016108256A (ja) | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 三菱化学株式会社 | メタン及び水素の併産方法 |
JP2018135283A (ja) | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 株式会社日立製作所 | メタン製造方法及びメタン製造装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5394303A (en) * | 1977-01-31 | 1978-08-18 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | Preparation of methane-rich gas |
-
2019
- 2019-03-25 JP JP2019056156A patent/JP7272042B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013515684A (ja) | 2009-12-23 | 2013-05-09 | ソーラー フューエル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | メタンリッチ生成ガスを生成するための方法、およびその目的のために使用可能な反応器システム |
JP2013136538A (ja) | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Hitachi Zosen Corp | メタネーション反応装置 |
JP2015107943A (ja) | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 株式会社Ihi | メタン製造装置 |
JP2016108256A (ja) | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 三菱化学株式会社 | メタン及び水素の併産方法 |
JP2018135283A (ja) | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 株式会社日立製作所 | メタン製造方法及びメタン製造装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020158403A (ja) | 2020-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7052401B2 (ja) | メタン製造装置、および、メタン製造方法 | |
US8337757B2 (en) | Reactor control method | |
JP2013515684A (ja) | メタンリッチ生成ガスを生成するための方法、およびその目的のために使用可能な反応器システム | |
US7785539B2 (en) | Method of controlling a hydrogen generator | |
JP7272042B2 (ja) | メタン製造装置およびメタン製造装置の制御方法 | |
EA027063B1 (ru) | Способ окисления soв so | |
EP1920489A2 (en) | Reformer and fuel cell system control and method of operation | |
EP3176861B1 (en) | Fuel cell system with recovery of water | |
US20150125769A1 (en) | Method of operating a fuel cell power system | |
JP2008525302A (ja) | 燃料改質装置における水とスチームのマネジメント | |
JP2005536850A (ja) | 低温燃料電池発電装置における燃料処理器での蒸気発生のための燃料制御 | |
JP2021091617A (ja) | ガス供給装置、メタン製造装置、およびガス供給装置の制御方法 | |
JP6891868B2 (ja) | メタン製造装置、および、メタン製造方法 | |
JPH07206401A (ja) | 水素製造装置の制御方法及びその装置 | |
JP2020033283A (ja) | メタン製造システム及びメタン製造方法 | |
US7548683B2 (en) | Coolant conditioning system and method for a fuel processing subsystem | |
US7163566B2 (en) | Method of operating a gas generating system and a gas generating system | |
WO2020054187A1 (ja) | メタンガス生成装置及びメタンガス生成方法 | |
EP1597788B1 (en) | Reformate cooling system and method for use in a fuel processing subsystem | |
JP2016110968A (ja) | 燃料電池システム | |
US7005114B2 (en) | Gas generation system for a reformer and method for providing a gas flow to a reformer | |
JP2005067952A (ja) | 改質システム及び改質システムの暖機方法 | |
JP2019099431A (ja) | 水素生成装置及びその運転方法 | |
JPS63141638A (ja) | 多管式反応器 | |
US7717970B2 (en) | Fuel reforming device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230118 |
|
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: 20230328 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230410 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7272042 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |