JP7432997B2 - Composite production system and compound production method - Google Patents
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Description
本開示は、合成物を生産する合成物生産システム及び合成物生産方法に関する。 The present disclosure relates to a compound production system and method for producing a compound.
化石燃料の利用に伴う二酸化炭素の排出を削減していくためには、あらゆる技術的な選択肢を追求していく必要がある。二酸化炭素含有ガスから二酸化炭素を回収して合成物(燃料、化学素材等)の資源として活用できれば、経済合理的に大気への二酸化炭素の排出を抑制することが可能となる。 In order to reduce carbon dioxide emissions associated with the use of fossil fuels, it is necessary to pursue all technological options. If carbon dioxide can be recovered from carbon dioxide-containing gas and used as a resource for synthetic products (fuels, chemical materials, etc.), it will be possible to economically and rationally suppress carbon dioxide emissions into the atmosphere.
二酸化炭素の活用に向けた提案として、例えば、特許文献1には、水又は海水の電気分解によって得られた水素と、発電装置の排ガスから分離した二酸化炭素とを合成し、燃料を生成するシステムが開示されている。 As a proposal for the utilization of carbon dioxide, for example, Patent Document 1 describes a system that synthesizes hydrogen obtained by electrolysis of water or seawater and carbon dioxide separated from the exhaust gas of a power generation device to generate fuel. is disclosed.
特許文献1のように、もっぱら合成物の生産に使用するために、水又は海水の電気分解を行って水素を生成する場合、水素の取得コストが高くなるため、合成物の生産コストが高くなる。これに対して、合成物を生産するための処理とは別の処理の副産物として生じた水素である副生水素を活用する場合、水素の取得コストが低くなるため、合成物の生産コストが低くなる。 As in Patent Document 1, when hydrogen is produced by electrolysis of water or seawater for use exclusively in the production of synthetic products, the cost of obtaining hydrogen is high, so the production cost of the synthetic product is high. . On the other hand, when using by-product hydrogen, which is hydrogen generated as a by-product of a process other than the process to produce the compound, the cost of obtaining hydrogen is low, so the cost of producing the compound is low. Become.
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、副生水素を利用して合成物を生産することが可能な合成物生産システム及び合成物生産方法を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned circumstances, at least one embodiment of the present invention aims to provide a compound production system and a compound production method capable of producing a compound using by-product hydrogen.
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る合成物生産システムは、
副生水素を排出する副生水素排出プラントと、
二酸化炭素含有ガスを排出する二酸化炭素排出プラントと、
前記副生水素と前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素とを合成することにより合成物を生産する合成プラントと、
前記合成プラントに供給される前記副生水素の流量に対して、流量を調整した前記二酸化炭素を前記合成プラントに導くように構成された流量調整装置と、
を備える。
(1) The compound production system according to at least one embodiment of the present invention includes:
a by-product hydrogen discharge plant that discharges by-product hydrogen;
a carbon dioxide emission plant that discharges carbon dioxide-containing gas;
a synthesis plant that produces a composite by synthesizing the by-product hydrogen and carbon dioxide contained in the carbon dioxide-containing gas;
a flow rate adjustment device configured to guide the carbon dioxide, the flow rate of which is adjusted with respect to the flow rate of the by-product hydrogen supplied to the synthesis plant, to the synthesis plant;
Equipped with.
上記(1)の構成では、二酸化炭素排出プラントから排出される二酸化炭素含有ガスと、副生水素排出プラントから排出される副生水素とを使用して合成物を生産する。この場合、水素の取得コストが低くなるため、合成物の生産コストを低くすることができる。 In the configuration (1) above, a composite is produced using carbon dioxide-containing gas discharged from a carbon dioxide discharge plant and by-product hydrogen discharged from a by-product hydrogen discharge plant. In this case, since the cost of obtaining hydrogen is low, the production cost of the composite can be lowered.
ところで、燃料、化学素材等の高純度の合成物を生産する場合、二酸化炭素と水素の供給量を、その合成における化学反応式に基づく比率となるように調整する必要がある。電気分解の場合、水素の発生量を調整できるため、二酸化炭素の供給状況に応じて水素の発生量を調整すれば、二酸化炭素と水素の供給量の比率を調整することが可能である。しかし、副生水素を使用する場合、水素の発生量又は供給量を調整することが困難である。また、二酸化炭素の排出量に対して水素の排出量が少ない場合、合成物の生産量を最大化するために水素の利用率が高いことが好ましい。 By the way, when producing high-purity synthetic products such as fuels and chemical materials, it is necessary to adjust the supply amounts of carbon dioxide and hydrogen to a ratio based on the chemical reaction formula in the synthesis. In the case of electrolysis, the amount of hydrogen generated can be adjusted, so by adjusting the amount of hydrogen generated depending on the carbon dioxide supply status, it is possible to adjust the ratio of the carbon dioxide and hydrogen supply amounts. However, when using by-product hydrogen, it is difficult to adjust the amount of hydrogen generated or supplied. Furthermore, when the amount of hydrogen emitted is small relative to the amount of carbon dioxide emitted, it is preferable to have a high hydrogen utilization rate in order to maximize the yield of the composite.
この点、上記(1)の構成では、流量調整装置が合成プラントに供給される副生水素の流量に対して、流量を調整した二酸化炭素を合成プラントに導くように構成されている。この場合、副生水素の供給量に応じて二酸化炭素の供給量が調整されるため、水素の利用率を高くすることが可能となる。 In this regard, in the configuration (1) above, the flow rate adjustment device is configured to guide carbon dioxide whose flow rate is adjusted to the synthesis plant with respect to the flow rate of by-product hydrogen supplied to the synthesis plant. In this case, since the amount of carbon dioxide supplied is adjusted according to the amount of by-product hydrogen supplied, it is possible to increase the utilization rate of hydrogen.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、
前記流量調整装置は、
前記二酸化炭素排出プラントから排出される前記二酸化炭素含有ガスから前記二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置と、
前記二酸化炭素回収装置の前記二酸化炭素の回収量を制御するように構成された回収量調整部と、
を含む。
(2) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
The flow rate adjustment device is
a carbon dioxide recovery device that recovers the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas discharged from the carbon dioxide emission plant;
a recovery amount adjustment unit configured to control the amount of carbon dioxide recovered by the carbon dioxide recovery device;
including.
上記(2)の構成によれば、二酸化炭素含有ガスから水素の発生量又は供給量に応じた分だけ二酸化炭素を回収するように制御して、不必要となる量の二酸化炭素を回収しないようにすることが可能となる。これにより、二酸化炭素含有ガスから純度が高い二酸化炭素を回収するためのコストを低減することができる。 According to the configuration (2) above, the carbon dioxide is controlled to be recovered from the carbon dioxide-containing gas according to the amount of hydrogen generated or supplied, so that an unnecessary amount of carbon dioxide is not recovered. It becomes possible to Thereby, the cost for recovering highly pure carbon dioxide from carbon dioxide-containing gas can be reduced.
(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、合成物生産システムは、
前記副生水素排出プラントから排出される前記副生水素を蓄積するための副生水素貯蔵装置を備え、
前記副生水素貯蔵装置から前記合成プラントに前記副生水素を供給可能に構成されている。
(3) In some embodiments, in the configuration of (1) or (2) above, the compound production system:
comprising a by-product hydrogen storage device for accumulating the by-product hydrogen discharged from the by-product hydrogen discharge plant,
The by-product hydrogen storage device is configured to be able to supply the by-product hydrogen to the synthesis plant.
上記(3)の構成によれば、合成プラントに対して副生水素を安定供給することが可能となる。例えば、副生水素排出プラントから排出される副生水素の量が、流量調整装置が合成プラントに導く二酸化炭素の流量の調整可能範囲に対応する範囲を逸脱するほど変動しても、副生水素貯蔵装置を利用することによって、二酸化炭素の流量の調整可能範囲内の副生水素を合成プラントに供給することができる。これにより、合成プラントの稼働率を向上させることができる。 According to the configuration (3) above, it becomes possible to stably supply by-product hydrogen to the synthesis plant. For example, even if the amount of by-product hydrogen discharged from a by-product hydrogen discharging plant fluctuates to the extent that it deviates from the range that corresponds to the adjustable range of the flow rate of carbon dioxide led to the synthesis plant by the flow regulating device, the by-product hydrogen By utilizing the storage device, by-product hydrogen can be supplied to the synthesis plant within an adjustable range of carbon dioxide flow rate. Thereby, the operation rate of the synthesis plant can be improved.
(4)幾つかの実施形態では、上記(3)の構成において、合成物生産システムは、
前記副生水素排出プラントから排出される前記副生水素を前記合成プラントに供給するための第1供給ラインを備え、
前記副生水素貯蔵装置は、前記第1供給ラインから分岐した第1供給分岐ラインに設けられる。
(4) In some embodiments, in the configuration of (3) above, the compound production system:
comprising a first supply line for supplying the by-product hydrogen discharged from the by-product hydrogen discharge plant to the synthesis plant,
The by-product hydrogen storage device is installed in a first supply branch line branching from the first supply line.
上記(4)の構成によれば、副生水素貯蔵装置が第1供給ラインから分岐した第1供給分岐ラインに設けられているため、副生水素を、副生水素貯蔵装置を介さずに第1供給ラインから合成プラントに供給することもできる。この場合、合成プラントが稼働している状況においても、副生水素貯蔵装置と第1供給ラインとの接続を切断して副生水素貯蔵装置のメンテナンスをすることも可能なる。これにより合成プラントの稼働率を向上させることができる。 According to the configuration (4) above, since the by-product hydrogen storage device is provided in the first supply branch line branched from the first supply line, the by-product hydrogen is transferred to the first supply branch line without going through the by-product hydrogen storage device. It is also possible to feed the synthesis plant from one feed line. In this case, even when the synthesis plant is in operation, it is possible to perform maintenance on the by-product hydrogen storage device by disconnecting the by-product hydrogen storage device from the first supply line. This makes it possible to improve the operation rate of the synthesis plant.
(5)幾つかの実施形態では、上記(3)又は(4)の構成において、
前記流量調整装置は、前記副生水素貯蔵装置の残量に応じて前記二酸化炭素の流量を制御するように構成される。
(5) In some embodiments, in the configuration of (3) or (4) above,
The flow rate adjustment device is configured to control the flow rate of the carbon dioxide according to the remaining amount of the by-product hydrogen storage device.
上記(5)の構成によれば、例えば、副生水素貯蔵装置の残量(すなわち副生水素の貯蔵量)が残量不足を示す閾値(例えば定格の10%)を下回った場合に二酸化炭素の流量を通常よりも少なくする制御、副生水素貯蔵装置の残量が容量オーバー気味であることを示す閾値(例えば定格の90%)を上回った場合に二酸化炭素の流量を通常よりも多くする制御等を行うことが可能となる。そのため、副生水素貯蔵装置の残量が過度に少なくなったり、過剰になったりする虞を低減することができる。 According to the configuration (5) above, for example, when the remaining amount of the by-product hydrogen storage device (i.e., the storage amount of by-product hydrogen) is less than the threshold value (for example, 10% of the rating) indicating a lack of remaining amount, the carbon dioxide control to lower the flow rate of carbon dioxide than usual, and increase the flow rate of carbon dioxide higher than usual when the remaining amount of the by-product hydrogen storage device exceeds a threshold (for example, 90% of the rated capacity) indicating that the capacity is slightly exceeded. It becomes possible to perform control, etc. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the remaining amount of the by-product hydrogen storage device becomes excessively low or excessive.
(6)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(5)の何れか一つの構成において、合成物生産システムは、
前記二酸化炭素を蓄積するための二酸化炭素貯蔵装置を備え、
前記二酸化炭素貯蔵装置から前記合成プラントに前記二酸化炭素を供給可能に構成されている。
(6) In some embodiments, in the configuration of any one of (1) to (5) above, the compound production system:
comprising a carbon dioxide storage device for storing the carbon dioxide,
The carbon dioxide storage device is configured to be able to supply the carbon dioxide to the synthesis plant.
上記(6)の構成によれば、合成プラントに対して二酸化炭素を安定供給することが可能となる。例えば、副生水素排出プラントから排出される副生水素の量が、二酸化炭素の回収量の調整可能範囲に対応する範囲を逸脱するほど変動しても、二酸化炭素貯蔵装置を利用することによって、その副生水素の量に対応する二酸化炭素の量に近い二酸化炭素を合成プラントに供給することができる。これにより、合成プラントの稼働率を向上させることができる。 According to the configuration (6) above, it becomes possible to stably supply carbon dioxide to the synthesis plant. For example, even if the amount of by-product hydrogen discharged from a by-product hydrogen discharge plant fluctuates to the extent that it deviates from the range that corresponds to the adjustable range of the amount of carbon dioxide captured, by using a carbon dioxide storage device, Carbon dioxide can be supplied to the synthesis plant in an amount close to that corresponding to the amount of by-product hydrogen. Thereby, the operation rate of the synthesis plant can be improved.
(7)幾つかの実施形態では、上記(6)の構成において、合成物生産システムは、
前記二酸化炭素排出プラントから排出される前記二酸化炭素含有ガスに含まれる前記二酸化炭素を前記合成プラントに供給するための第2供給ラインを備え、
前記二酸化炭素貯蔵装置は、前記第2供給ラインから分岐した第2供給分岐ラインに設けられる。
(7) In some embodiments, in the configuration of (6) above, the compound production system:
comprising a second supply line for supplying the carbon dioxide contained in the carbon dioxide-containing gas discharged from the carbon dioxide emission plant to the synthesis plant;
The carbon dioxide storage device is installed in a second supply branch line branched from the second supply line.
上記(7)の構成によれば、二酸化炭素貯蔵装置が第2供給ラインから分岐した第2供給分岐ラインに設けられているため、二酸化炭素を、二酸化炭素貯蔵装置を介さずに第2供給ラインから合成プラントに供給することもできる。この場合、合成プラントが稼働している状況においても、二酸化炭素貯蔵装置と第2供給ラインとの接続を切断して二酸化炭素貯蔵装置のメンテナンスをすることも可能なる。これにより合成プラントの稼働率を向上させることができる。 According to the configuration (7) above, since the carbon dioxide storage device is provided in the second supply branch line branched from the second supply line, carbon dioxide is transferred to the second supply line without passing through the carbon dioxide storage device. It can also be supplied to a synthesis plant from In this case, even when the synthesis plant is in operation, it is possible to perform maintenance on the carbon dioxide storage device by disconnecting the carbon dioxide storage device from the second supply line. This makes it possible to improve the operation rate of the synthesis plant.
(8)幾つかの実施形態では、上記(6)又は(7)の構成において、
前記流量調整装置は、
前記二酸化炭素排出プラントから排出される前記二酸化炭素含有ガスから前記二酸化炭素を回収して、前記二酸化炭素貯蔵装置及び前記合成プラントに前記二酸化炭素を供給する二酸化炭素回収装置と、
前記二酸化炭素回収装置の前記二酸化炭素の回収量を制御するように構成された回収量調整部と、
を含み、
前記流量調整装置は、前記二酸化炭素貯蔵装置の残量に応じて前記二酸化炭素の回収量を制御するように構成される。
(8) In some embodiments, in the configuration of (6) or (7) above,
The flow rate adjustment device is
a carbon dioxide recovery device that recovers the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas discharged from the carbon dioxide emission plant and supplies the carbon dioxide to the carbon dioxide storage device and the synthesis plant;
a recovery amount adjustment unit configured to control the amount of carbon dioxide recovered by the carbon dioxide recovery device;
including;
The flow rate adjustment device is configured to control the amount of carbon dioxide recovered according to the remaining amount of the carbon dioxide storage device.
上記(8)の構成によれば、例えば、二酸化炭素貯蔵装置の残量(すなわち二酸化炭素の貯蔵量)が残量不足を示す閾値(例えば定格の10%)を下回った場合に二酸化炭素の回収量を通常よりも少なくする制御、二酸化炭素貯蔵装置の残量が容量オーバー気味であることを示す閾値(例えば定格の90%)を上回った場合に二酸化炭素の回収量を通常よりも多くする制御等を行うことが可能となる。そのため、二酸化炭素貯蔵装置の残量が過度に少なくなったり、過剰になったりする虞を低減することができる。 According to the configuration (8) above, for example, when the remaining amount of the carbon dioxide storage device (i.e., the amount of stored carbon dioxide) falls below the threshold value (for example, 10% of the rating) indicating a lack of remaining amount, the carbon dioxide is recovered. Control to reduce the amount of carbon dioxide than usual, control to increase the amount of carbon dioxide recovered than usual when the remaining amount of the carbon dioxide storage device exceeds a threshold value (for example, 90% of the rated value) indicating that the capacity is slightly exceeded It becomes possible to do the following. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the remaining amount of the carbon dioxide storage device becomes excessively low or excessive.
(9)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(8)の何れか一つの構成において、
前記副生水素排出プラントは、苛性ソーダを生成するプラントであり、前記苛性ソーダを生成するための塩電解において前記副生水素を生成する。
(9) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (8) above,
The by-product hydrogen discharge plant is a plant that produces caustic soda, and generates the by-product hydrogen in salt electrolysis for producing the caustic soda.
合成プラントに供給される二酸化炭素と水素は高純度に精製されていることが必要である。副生水素に不純物が含まれている場合、例えば、合成物を生産する際の反応率又は反応速度が低下して、合成物の生産に支障をきたす虞がある。この点、上記(9)の構成によれば、副生水素排出プラントが純度の高い副生水素を排出するため、水素の精製処理に必要なコストを低減することができる。 The carbon dioxide and hydrogen supplied to the synthesis plant need to be purified to a high degree of purity. If the by-product hydrogen contains impurities, for example, the reaction rate or reaction rate during production of the composite may decrease, which may impede production of the composite. In this regard, according to configuration (9) above, the by-product hydrogen discharge plant discharges high-purity by-product hydrogen, so that the cost required for hydrogen purification processing can be reduced.
(10)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(9)の何れか一つの構成において、前記二酸化炭素排出プラントの発電電力の少なくとも一部を前記副生水素排出プラント又は前記合成プラントに供給する。 (10) In some embodiments, in the configuration according to any one of (1) to (9) above, at least a part of the power generated by the carbon dioxide emission plant is supplied to the byproduct hydrogen emission plant or the synthesis plant. supply
上記(10)の構成によれば、二酸化炭素排出プラントの発電電力の少なくとも一部を副生水素排出プラント又は合成プラントに供給することにより、エネルギー利用の効率化を図ることができる。 According to the configuration (10) above, by supplying at least a portion of the power generated by the carbon dioxide emission plant to the by-product hydrogen emission plant or the synthesis plant, it is possible to improve the efficiency of energy use.
(11)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(10)の何れか一つの構成において、前記二酸化炭素排出プラントの排熱を前記合成プラントに供給する。 (11) In some embodiments, in the configuration of any one of (1) to (10) above, exhaust heat from the carbon dioxide emission plant is supplied to the synthesis plant.
上記(11)の構成によれば、合成プラントが二酸化炭素排出プラントの排熱を利用することにより、エネルギー利用の効率化を図ることができる。 According to the configuration (11) above, the synthesis plant utilizes the exhaust heat of the carbon dioxide emitting plant, thereby making it possible to improve the efficiency of energy use.
(12)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(11)の何れか一つの構成において、
前記二酸化炭素排出プラントの排熱は、前記合成プラントにおける前記二酸化炭素と前記副生水素とを反応させるための加熱に使用される。
(12) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (11) above,
The exhaust heat of the carbon dioxide evacuation plant is used for heating for reacting the carbon dioxide and the by-product hydrogen in the synthesis plant.
上記(12)の構成によれば、合成プラントが二酸化炭素排出プラントの排熱を合成プラントにおける二酸化炭素と副生水素とを反応させるための加熱に利用するため、エネルギー利用の効率化を図ることができる。 According to the configuration (12) above, the synthesis plant uses the exhaust heat of the carbon dioxide emitting plant for heating for reacting carbon dioxide and by-product hydrogen in the synthesis plant, thereby improving the efficiency of energy use. I can do it.
(13)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(11)の何れか一つの構成において、前記二酸化炭素排出プラントの排熱は、前記合成プラントの前記合成物から最終生成物を精製するための加熱において使用される。 (13) In some embodiments, in the configuration of any one of (1) to (11) above, the exhaust heat of the carbon dioxide emitting plant is used to purify a final product from the composite of the synthesis plant. Used in heating for
上記(13)の構成によれば、合成プラントが二酸化炭素排出プラントの排熱を合成物から最終生成物を精製するための加熱に利用するため、エネルギー利用の効率化を図ることができる。 According to the configuration (13) above, the synthesis plant uses the exhaust heat of the carbon dioxide emitting plant for heating for refining the final product from the composite, so it is possible to improve the efficiency of energy use.
(14)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(13)の何れか一つの構成において、前記副生水素排出プラントは、前記二酸化炭素排出プラントから供給される純水を使用して苛性ソーダを生成する。 (14) In some embodiments, in the configuration of any one of the above (1) to (13), the by-product hydrogen discharge plant uses the pure water supplied from the carbon dioxide discharge plant to produce caustic soda. generate.
上記(14)の構成によれば、副生水素排出プラントと二酸化炭素排出プラントが、純水を共有するため、純水を供給するための設備を簡素化することができる。 According to the configuration (14) above, since the by-product hydrogen discharge plant and the carbon dioxide discharge plant share pure water, it is possible to simplify the equipment for supplying pure water.
(15)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(14)の何れか一つの構成において、合成物生産システムは、原水の不純物を除去して純水を製造するように構成され、前記副生水素排出プラント及び前記二酸化炭素排出プラントに前記純水を供給する純水供給装置を備える。 (15) In some embodiments, in the configuration of any one of (1) to (14) above, the compound production system is configured to remove impurities from the raw water to produce pure water, and the A pure water supply device is provided for supplying the pure water to the by-product hydrogen discharge plant and the carbon dioxide discharge plant.
上記(15)の構成では、合成物生産システムと副生水素排出プラントと二酸化炭素排出プラントとが純水供給装置を共有するため、純水を供給するための設備を簡素化することができる。 In the configuration (15) above, since the synthetic product production system, the by-product hydrogen discharge plant, and the carbon dioxide discharge plant share the pure water supply device, it is possible to simplify the equipment for supplying pure water.
(16)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(8)の何れか一つの構成において、
前記二酸化炭素排出プラントは、ナフサの改質によって得られる前記二酸化炭素含有ガスを排出し、
前記副生水素排出プラントは、前記二酸化炭素排出プラントが排出した前記二酸化炭素含有ガスから得られる水素含有ガスに対して水素精製を行うことによって得られる副生水素を排出する。
(16) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (8) above,
The carbon dioxide emitting plant discharges the carbon dioxide-containing gas obtained by reforming naphtha,
The by-product hydrogen discharge plant discharges by-product hydrogen obtained by performing hydrogen purification on the hydrogen-containing gas obtained from the carbon dioxide-containing gas discharged by the carbon dioxide discharge plant.
上記(16)の構成では、製油所に適用可能となる。 The configuration (16) above is applicable to oil refineries.
(17)幾つかの実施形態では、上記(16)の構成において、合成物生産システムは、
前記二酸化炭素排出プラントから排出される前記二酸化炭素含有ガスから前記二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置を備え、
前記副生水素排出プラントは、前記二酸化炭素回収装置が前記二酸化炭素を回収した後の前記水素含有ガスに対して水素精製を行う。
(17) In some embodiments, in the configuration of (16) above, the compound production system:
comprising a carbon dioxide recovery device that recovers the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas discharged from the carbon dioxide emission plant;
The by-product hydrogen discharge plant performs hydrogen purification on the hydrogen-containing gas after the carbon dioxide recovery device has recovered the carbon dioxide.
上記(17)の構成では、副生水素排出プラントは、二酸化炭素を回収した後の水素含有ガス(二酸化炭素リーンガス)に対して水素精製を行うため、副生水素を効率よく取得することができる。また、二酸化炭素含有ガス(二酸化炭素リッチガス)を処理する場合に比べて副生水素排出プラントが処理するボリュームが小さくなるため、副生水素排出プラントを小型化(小容量化)できる。 In the configuration (17) above, the by-product hydrogen discharge plant performs hydrogen purification on the hydrogen-containing gas (carbon dioxide lean gas) after recovering carbon dioxide, so by-product hydrogen can be efficiently acquired. . Furthermore, since the volume to be processed by the by-product hydrogen discharge plant is smaller than when processing carbon dioxide-containing gas (carbon dioxide-rich gas), the by-product hydrogen discharge plant can be downsized (reduced in capacity).
(18)幾つかの実施形態では、上記(16)の構成において、合成物生産システムは、
前記二酸化炭素排出プラントから排出される前記二酸化炭素含有ガスから前記二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置を備え、
前記副生水素排出プラントは、前記二酸化炭素排出プラントから前記二酸化炭素回収装置までの前記二酸化炭素含有ガスが流れる流路上に設けられた水素精製装置を含む。
(18) In some embodiments, in the configuration of (16) above, the compound production system:
comprising a carbon dioxide recovery device that recovers the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas discharged from the carbon dioxide emission plant;
The by-product hydrogen discharge plant includes a hydrogen purification device provided on a flow path through which the carbon dioxide-containing gas flows from the carbon dioxide discharge plant to the carbon dioxide recovery device.
上記(18)の構成では、二酸化炭素回収装置は、副生水素排出プラントが水素精製を行った後の二酸化炭素含有ガス(水素リーンガス)から二酸化炭素を回収するため、二酸化炭素を効率よく回収することができる。また、水素精製を行う前の二酸化炭素含有ガス(水素リッチガス)から二酸化炭素を回収する場合に比べて、二酸化炭素回収装置が処理するボリュームが小さくなるため、二酸化炭素回収装置を小型化(小容量化)できる。 In the configuration (18) above, the carbon dioxide recovery device efficiently recovers carbon dioxide because it recovers carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas (hydrogen lean gas) after the by-product hydrogen discharge plant performs hydrogen purification. be able to. In addition, compared to the case where carbon dioxide is recovered from carbon dioxide-containing gas (hydrogen-rich gas) before hydrogen purification, the volume that the carbon dioxide recovery equipment processes is smaller, so the carbon dioxide recovery equipment can be made smaller (lower capacity). ) Can be done.
(19)幾つかの実施形態では、上記(17)又は(18)の構成において、
前記流量調整装置は、前記二酸化炭素回収装置の回収率を制御することによって、前記合成プラントに供給される前記副生水素の流量に対して、流量を調整した前記二酸化炭素を前記合成プラントに導くように構成されている。
(19) In some embodiments, in the configuration of (17) or (18) above,
The flow rate adjustment device controls the recovery rate of the carbon dioxide recovery device to guide the carbon dioxide to the synthesis plant, the flow rate of which has been adjusted relative to the flow rate of the by-product hydrogen supplied to the synthesis plant. It is configured as follows.
上記(19)の構成では、例えば、水素の回収率を100%として合成物を生産する場合に必要な二酸化炭素の量に基づいて二酸化炭素の回収率を制御すれば、二酸化炭素排出プラントが排出する二酸化炭素含有ガスの組成が変化する場合であっても、水素の回収率を100%に固定することができる。 In the configuration (19) above, for example, if the carbon dioxide recovery rate is controlled based on the amount of carbon dioxide required when producing a composite with a hydrogen recovery rate of 100%, the carbon dioxide emitting plant can emit Even if the composition of the carbon dioxide-containing gas changes, the hydrogen recovery rate can be fixed at 100%.
(20)幾つかの実施形態では、上記(16)の構成において、合成物生産システムは、
前記二酸化炭素含有ガスから前記二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置と、
前記二酸化炭素回収装置に接続される主流ラインと前記二酸化炭素回収装置をバイパスさせるバイパスラインとの流量比を調節するための少なくとも一つの弁と、
を備える。
(20) In some embodiments, in the configuration of (16) above, the compound production system includes:
a carbon dioxide recovery device that recovers the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas;
at least one valve for adjusting a flow rate ratio between a main stream line connected to the carbon dioxide recovery device and a bypass line that bypasses the carbon dioxide recovery device;
Equipped with.
上記(20)の構成では、主流ラインとバイパスラインとの流量比を調整することにより、二酸化炭素回収装置が処理する二酸化炭素含有ガスのボリュームを小さくできるため、二酸化炭素回収装置を小型化(小容量化)できる。 In the configuration (20) above, by adjusting the flow rate ratio between the main line and the bypass line, the volume of carbon dioxide-containing gas processed by the carbon dioxide recovery device can be reduced, so the carbon dioxide recovery device can be made smaller (smaller). Capacity) possible.
(21)幾つかの実施形態では、上記(20)の構成において、
前記流量調整装置は、前記流量比を制御することによって、前記合成プラントに供給される前記副生水素の流量に対して、流量を調整した前記二酸化炭素を前記合成プラントに導くように構成されている。
(21) In some embodiments, in the configuration of (20) above,
The flow rate adjustment device is configured to guide the carbon dioxide to the synthesis plant, the flow rate of which has been adjusted relative to the flow rate of the by-product hydrogen supplied to the synthesis plant, by controlling the flow rate ratio. There is.
上記(21)の構成では、例えば、流量比を制御することにより、二酸化炭素の回収率と水素の回収率を固定することができる。 In the configuration (21) above, for example, by controlling the flow rate ratio, the carbon dioxide recovery rate and the hydrogen recovery rate can be fixed.
(22)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(21)の何れか一つの構成において、
前記合成プラントは、前記合成物として、メタノール、メタン、及びジメチルエーテルのうち少なくとも1種を生産する。
(22) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (21) above,
The synthesis plant produces at least one of methanol, methane, and dimethyl ether as the synthetic product.
上記(22)の構成によれば、水素ガスに比べて保存性に優れる合成物を生産することができる。 According to the configuration (22) above, it is possible to produce a composite with excellent storage stability compared to hydrogen gas.
(23)本発明の少なくとも一実施形態に係る合成物生産方法は、
副生水素を排出する副生水素排出ステップと、
二酸化炭素含有ガスを排出する二酸化炭素排出ステップと、
前記副生水素と前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素とを合成することにより合成物を生産する合成物生産ステップと、
前記二酸化炭素排出ステップにおいて排出される前記二酸化炭素から一部を抽出し、前記合成物生産ステップにおいて使用される前記副生水素の流量に対して、流量を調整した前記二酸化炭素を合成に導く流量調整ステップと、
を備える。
(23) The method for producing a compound according to at least one embodiment of the present invention includes:
a by-product hydrogen discharge step for discharging by-product hydrogen;
a carbon dioxide evacuation step for emitting carbon dioxide-containing gas;
a synthetic product production step of producing a synthetic product by synthesizing the by-product hydrogen and carbon dioxide contained in the carbon dioxide-containing gas;
A flow rate in which a portion of the carbon dioxide discharged in the carbon dioxide discharge step is extracted and the flow rate is adjusted relative to the flow rate of the by-product hydrogen used in the composite product production step, and the carbon dioxide is introduced into synthesis. an adjustment step;
Equipped with.
上記(23)の方法によれば、二酸化炭素排出ステップにおいて排出される二酸化炭素含有ガスと、副生水素排出ステップにおいて排出される副生水素とを使用して合成物を生産する。この場合、水素の取得コストが低くなるため、合成物の生産コストを低くすることができる。また、流量調整ステップでは、合成物生産ステップにおいて使用される副生水素の流量に対して、流量を調整した二酸化炭素を合成に導く。この場合、副生水素の供給量に応じて二酸化炭素の供給量が調整されるため、水素の利用率を高くすることが可能となる。 According to the method (23) above, a composite is produced using the carbon dioxide-containing gas discharged in the carbon dioxide discharge step and the by-product hydrogen discharged in the by-product hydrogen discharge step. In this case, since the cost of obtaining hydrogen is low, the production cost of the composite can be lowered. In addition, in the flow rate adjustment step, carbon dioxide whose flow rate is adjusted relative to the flow rate of by-product hydrogen used in the synthetic product production step is introduced into the synthesis. In this case, since the amount of carbon dioxide supplied is adjusted according to the amount of by-product hydrogen supplied, it is possible to increase the utilization rate of hydrogen.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、副生水素を利用して合成物を生産することが可能な合成物生産システム及び合成物生産方法を提供することができる。 According to at least one embodiment of the present invention, it is possible to provide a compound production system and a compound production method capable of producing a compound using by-product hydrogen.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention thereto, and are merely illustrative examples. do not have.
For example, expressions expressing relative or absolute positioning such as "in a certain direction,""along a certain direction,""parallel,""orthogonal,""centered,""concentric," or "coaxial" are strictly In addition to representing such an arrangement, it also represents a state in which they are relatively displaced with a tolerance or an angle or distance that allows the same function to be obtained.
For example, expressions such as "same,""equal," and "homogeneous" that indicate that things are in an equal state do not only mean that things are exactly equal, but also have tolerances or differences in the degree to which the same function can be obtained. It also represents the existing state.
For example, expressions expressing shapes such as squares and cylinders do not only refer to shapes such as squares and cylinders in a strict geometric sense, but also include uneven parts and chamfers to the extent that the same effect can be obtained. Shapes including parts, etc. shall also be expressed.
On the other hand, the expressions "comprising,""comprising,""comprising,""containing," or "having" one component are not exclusive expressions that exclude the presence of other components.
図1~図9及び図11~図14は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る合成物生産システム100(100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H、100I、100J、100K、100L、100M)の構成を概略的に示す図である。合成物生産システム100は、燃料や化学素材等の合成物を生産するシステムである。例えば、合成物は、メタノール、メタン、ジメチルエーテル(DME)等である。
1 to 9 and 11 to 14 respectively show a compound production system 100 (100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G, 100H, 100I, 100J, 100K) according to an embodiment of the present invention. , 100L, 100M). The
幾つかの実施形態では、例えば、図1~図9及び図11~図14に示すように、合成物生産システム100は、副生水素を排出する副生水素排出プラント10と、二酸化炭素含有ガスを排出する二酸化炭素排出プラント20と、副生水素と二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素とを合成することにより合成物を生産する合成プラント30と、合成プラント30に供給される副生水素の流量に対して、流量を調整した二酸化炭素を合成プラント30に導くように構成された流量調整装置40と、を備える。
In some embodiments, as shown, for example, in FIGS. 1-9 and 11-14, a
かかる構成によれば、合成物生産システム100は、二酸化炭素排出プラント20から排出される二酸化炭素含有ガスと、副生水素排出プラント10から排出される副生水素とを使用して合成物を生産する。この場合、水素の取得コストが低くなるため、合成物の生産コストを低くすることができる。
According to this configuration, the
また、流量調整装置40は、合成プラント30に供給される副生水素の流量に対して、流量を調整した二酸化炭素を合成プラント30に導くように構成されている。この場合、副生水素の供給量に応じて二酸化炭素の供給量が調整されるため、水素の利用率を高くすることが可能となる。
Further, the flow
幾つかの実施形態では、例えば、図1~図9及び図11~図14に示すように、流量調整装置40は、二酸化炭素排出プラント20から排出される二酸化炭素含有ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置42と、二酸化炭素回収装置42の二酸化炭素の回収量を制御するように構成された回収量調整部41と、を含む。流量調整装置40は、副生水素の流量に対して二酸化炭素の流量を調整するために、例えば、合成プラント30への供給配管の水素流量を計測するセンサ(不図示)、副生水素貯蔵装置50の残量を計測するセンサ(不図示)等を備えていてもよい。
In some embodiments, as shown, for example, in FIGS. 1-9 and 11-14, the
二酸化炭素回収装置42は、例えば、PSA(Pressure Swing Adsorption)方式によって二酸化炭素を分離回収する構成であってもよいし、アミン吸収法によって二酸化炭素を分離回収する構成であってもよい。PSA方式による回収方法では、例えば、加圧と減圧との繰り返しにより二酸化炭素の回収量又は回収率を調整する。アミン吸収法による回収方法では、吸収液の流量を調整することにより二酸化炭素の回収量又は回収率を調整する。
The carbon
回収量調整部41は、二酸化炭素回収装置42の回収率を調整する構成であってもよいし、回収率ではなく、二酸化炭素回収装置42に導く二酸化炭素含有ガスの量と、二酸化炭素回収装置42に導かずに外部に放出する二酸化炭素含有ガスの量とを調整する構成であってもよい。そのため、二酸化炭素回収装置42の排ガスは、二酸化炭素回収装置42に導かずに外部に放出する二酸化炭素含有ガスを含んでいてもよいし、二酸化炭素回収装置42に導かれた二酸化炭素含有ガスのうち二酸化炭素を回収した後のオフガスであってもよい。
The recovery
このような構成によれば、二酸化炭素含有ガスから水素の発生量又は供給量に応じた分だけ二酸化炭素を回収するように制御して、不必要となる量の二酸化炭素を回収しないようにすることが可能となる。これにより、二酸化炭素含有ガスから純度が高い二酸化炭素を回収するためのコストを低減することができる。 According to such a configuration, the amount of carbon dioxide is controlled to be recovered from the carbon dioxide-containing gas according to the amount of hydrogen generated or supplied, so that an unnecessary amount of carbon dioxide is not recovered. becomes possible. Thereby, the cost for recovering highly pure carbon dioxide from carbon dioxide-containing gas can be reduced.
幾つかの実施形態では、例えば、図1~図6及び図9に示すように、合成物生産システム100は、副生水素排出プラント10から排出される副生水素を蓄積するための副生水素貯蔵装置50を備え、副生水素貯蔵装置50から合成プラント30に副生水素を供給可能に構成されていてもよい。副生水素貯蔵装置50は、水素を貯蔵するための装置であって、例えば、水素吸蔵合金、貯蔵タンク等である。
In some embodiments, as shown, for example, in FIGS. 1-6 and 9, the
かかる構成によれば、合成プラント30に対して副生水素を安定供給することが可能となる。例えば、副生水素排出プラント10から排出される副生水素の量が、流量調整装置40が合成プラント30に導く二酸化炭素の流量の調整可能範囲に対応する範囲を逸脱するほど変動しても、副生水素貯蔵装置50を利用することによって、二酸化炭素の流量の調整可能範囲内の副生水素を合成プラント30に供給することができる。これにより、合成プラント30の稼働率を向上させることができる。
According to this configuration, by-product hydrogen can be stably supplied to the
幾つかの実施形態では、例えば、図2に示すように、合成物生産システム100は、副生水素排出プラント10から排出される副生水素を合成プラント30に供給するための第1供給ラインを備え、副生水素貯蔵装置50は、第1供給ラインから分岐した第1供給分岐ラインに設けられていてもよい。なお、図2では、副生水素貯蔵装置50から合成プラント30への供給経路は、第1供給ラインと並列的に設けられた他の供給ラインである。しかし、副生水素貯蔵装置50から合成プラント30への供給経路は、第1供給ラインであってもよい。すなわち、副生水素貯蔵装置50は、第1供給ラインに対して副生水素を供給したり、第1供給ラインから副生水素が供給されたりする構成であってもよい。
In some embodiments, for example, as shown in FIG. 2, the
このような構成によれば、副生水素貯蔵装置50が第1供給ラインから分岐した第1供給分岐ラインに設けられているため、副生水素を、副生水素貯蔵装置50を介さずに第1供給ラインから合成プラント30に供給することもできる。この場合、合成プラント30が稼働している状況においても、副生水素貯蔵装置50と第1供給ラインとの接続を切断して副生水素貯蔵装置50のメンテナンスをすることも可能なる。これにより合成プラント30の稼働率を向上させることができる。
According to such a configuration, since the by-product
幾つかの実施形態では、例えば、図1~図6及び図9に示す流量調整装置40は、副生水素貯蔵装置50の残量に応じて二酸化炭素の流量を制御するように構成されていてもよい。
In some embodiments, for example, the flow
かかる構成によれば、例えば、副生水素貯蔵装置50の残量(すなわち副生水素の貯蔵量)が残量不足を示す閾値(例えば定格の10%)を下回った場合に二酸化炭素の流量を通常よりも少なくする制御、副生水素貯蔵装置50の残量が容量オーバー気味であることを示す閾値(例えば定格の90%)を上回った場合に二酸化炭素の流量を通常よりも多くする制御等を行うことが可能となる。そのため、副生水素貯蔵装置50の残量が過度に少なくなったり、過剰になったりする虞を低減することができる。
According to this configuration, for example, when the remaining amount of the by-product hydrogen storage device 50 (i.e., the storage amount of by-product hydrogen) is less than the threshold value (for example, 10% of the rated value) indicating a lack of remaining amount, the flow rate of carbon dioxide is reduced. Control to make the flow rate of carbon dioxide smaller than usual, control to make the flow rate of carbon dioxide larger than usual when the remaining amount of by-product
幾つかの実施形態では、例えば、図1及び図2に示すように、合成物生産システム100は、二酸化炭素を蓄積するための二酸化炭素貯蔵装置60を備え、二酸化炭素貯蔵装置60から合成プラント30に二酸化炭素を供給可能に構成されている。二酸化炭素貯蔵装置60は、二酸化炭素を貯蔵するための装置であって、例えば、貯蔵タンクである。
In some embodiments, as shown, for example, in FIGS. 1 and 2, the
かかる構成によれば、合成プラント30に対して二酸化炭素を安定供給することが可能となる。例えば、副生水素排出プラント10から排出される副生水素の量が、二酸化炭素の回収量の調整可能範囲に対応する範囲を逸脱するほど変動しても、二酸化炭素貯蔵装置60を利用することによって、その副生水素の量に対応する二酸化炭素の量に近い二酸化炭素を合成プラント30に供給することができる。これにより、合成プラント30の稼働率を向上させることができる。
According to this configuration, it becomes possible to stably supply carbon dioxide to the
幾つかの実施形態では、例えば、図2に示すように、合成物生産システム100は、二酸化炭素排出プラント20から排出される二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を合成プラント30に供給するための第2供給ラインを備え、二酸化炭素貯蔵装置60は、第2供給ラインから分岐した第2供給分岐ラインに設けられていてもよい。なお、図2では、二酸化炭素貯蔵装置60から合成プラント30への供給経路は、第2供給ラインと並列的に設けられた他の供給ラインである。しかし、二酸化炭素貯蔵装置60から合成プラント30への供給経路は、第2供給ラインであってもよい。すなわち、二酸化炭素貯蔵装置60は、第2供給ラインに対して二酸化炭素を供給したり、第2供給ラインから二酸化炭素が供給されたりする構成であってもよい。
In some embodiments, for example, as shown in FIG. A second supply line may be provided, and the carbon
かかる構成によれば、二酸化炭素貯蔵装置60が第2供給ラインから分岐した第2供給分岐ラインに設けられているため、二酸化炭素を、二酸化炭素貯蔵装置60を介さずに第2供給ラインから合成プラント30に供給することもできる。この場合、合成プラント30が稼働している状況においても、二酸化炭素貯蔵装置60と第2供給ラインとの接続を切断して二酸化炭素貯蔵装置60のメンテナンスをすることも可能なる。これにより、合成プラントの稼働率を向上させることができる。
According to this configuration, since the carbon
図1及び図2に示す流量調整装置40は、二酸化炭素排出プラント20から排出される二酸化炭素含有ガスから二酸化炭素を回収して、二酸化炭素貯蔵装置60及び合成プラント30に二酸化炭素を供給する二酸化炭素回収装置42と、二酸化炭素回収装置42の二酸化炭素の回収量を制御するように構成された回収量調整部41と、を含んでいる。幾つかの実施形態では、このような構成において、流量調整装置40は、二酸化炭素貯蔵装置60の残量に応じて二酸化炭素の回収量を制御するように構成されてもよい。また、流量調整装置40は、二酸化炭素貯蔵装置60の残量を計測するセンサ(不図示)、二酸化炭素貯蔵装置60への二酸化炭素の供給量や二酸化炭素貯蔵装置60からの二酸化炭素の供給量を計測するセンサ(不図示)等を備えていてもよい。
The flow
かかる構成によれば、例えば、二酸化炭素貯蔵装置60の残量(すなわち二酸化炭素の貯蔵量)が残量不足を示す閾値(例えば定格の10%)を下回った場合に二酸化炭素の回収量を通常よりも少なくする制御、二酸化炭素貯蔵装置60の残量が容量オーバー気味であることを示す閾値(例えば定格の90%)を上回った場合に二酸化炭素の回収量を通常よりも多くする制御等を行うことが可能となる。そのため、二酸化炭素貯蔵装置60の残量が過度に少なくなったり、過剰になったりする虞を低減することができる。
According to this configuration, for example, when the remaining amount of the carbon dioxide storage device 60 (i.e., the amount of stored carbon dioxide) falls below a threshold value indicating a lack of remaining amount (for example, 10% of the rated value), the amount of carbon dioxide recovered is set to normal. , control to increase the amount of carbon dioxide recovered than usual when the remaining amount of the carbon
幾つかの実施形態では、副生水素排出プラント10は、例えば、図3~図6及び図9に示す副生水素排出プラント10(10A)のように、苛性ソーダを生成するプラントであり、苛性ソーダを生成するための塩電解において副生水素を生成するように構成されていてもよい。
In some embodiments, the by-product
合成プラント30に供給される二酸化炭素と水素は高純度に精製されていることが必要である。副生水素に不純物が含まれている場合、例えば、合成物を生産する際の反応率又は反応速度が低下して、合成物の生産に支障をきたす虞がある。この点、上記の構成によれば、副生水素排出プラント10(10A)が純度の高い副生水素を排出するため、水素の精製処理に必要なコストを低減することができる。
The carbon dioxide and hydrogen supplied to the
幾つかの実施形態では、例えば、図3、図4、図7及び図8に示すように、二酸化炭素排出プラント20の発電電力の少なくとも一部を副生水素排出プラント10又は合成プラント30に供給している。なお、図4に示す例では、二酸化炭素排出プラント20はセメント工場20(20B)であり、セメント工場20(20B)の排熱を利用した発電装置90の発電電力の少なくとも一部が副生水素排出プラント10又は合成プラント30に供給されてもよい。図3、図7及び図8に示す例では、二酸化炭素排出プラント20は石炭火力発電所20(20A)であり、その発電電力の少なくとも一部が副生水素排出プラント10又は合成プラント30に供給される。
In some embodiments, for example, as shown in FIGS. 3, 4, 7, and 8, at least a portion of the power generated by the carbon
かかる構成によれば、二酸化炭素排出プラント20の発電電力の少なくとも一部を副生水素排出プラント10又は合成プラント30に供給することにより、エネルギー利用の効率化を図ることができる。
According to this configuration, by supplying at least a portion of the power generated by the carbon
幾つかの実施形態では、合成物生産システム100は、例えば、図9に示す合成物生産システム100(100I)のように、二酸化炭素排出プラント20の排熱を合成プラント30に供給するように構成されていてもよい。
In some embodiments, the
かかる構成によれば、合成プラント30が二酸化炭素排出プラント20の排熱を利用することにより、エネルギー利用の効率化を図ることができる。
According to this configuration, the
ここで、合成プラント30の構成の一例を説明する。図10は、一実施形態に係る合成プラント30の構成を概略的に示す図である。図10に示すように、合成プラント30は、水素を精製するための水素精製部31と二酸化炭素を精製するための二酸化炭素精製部32とを備える。なお、高純度の副生水素と二酸化炭素が供給される場合、これらの構成は不要である。また、合成プラント30は、水素と二酸化炭素とが混合したガスを加熱するための加熱部33と、水素と二酸化炭素を化学反応させて合成物(メタノール)を生成するための触媒34と、蒸留を行うように構成された蒸留部36とを備える。また、合成プラント30は、合成物の生成に寄与しなかったガスを循環させるための冷却部35、フラッシュタンク37、及び圧縮機38を備える。
Here, an example of the configuration of the
水素精製部31と二酸化炭素精製部32から供給される水素と二酸化炭素とは、混合した状態で加熱部33によって加熱され、触媒34に導かれる。触媒34において、水素と二酸化炭素とが混合したガスは化学反応する。これにより、合成物が生成される。生成された合成物は、蒸留部36の蒸留によって水と最終生成物(高純度のメタノール)とに分離される。このような合成プラント30では、加熱部33と蒸留部36において加熱が必要となる。
Hydrogen and carbon dioxide supplied from the
そこで、幾つかの実施形態では、図9に示す合成物生産システム100(100I)における二酸化炭素排出プラント20の排熱は、合成プラント30における二酸化炭素と副生水素とを反応させるための加熱(すなわち触媒34に導く前の加熱部33による加熱)に使用されていてもよい。
Therefore, in some embodiments, the exhaust heat of the carbon
かかる構成によれば、合成プラント30が二酸化炭素排出プラント20の排熱を合成プラント30における二酸化炭素と副生水素とを反応させるための加熱に利用するため、エネルギー利用の効率化を図ることができる。
According to this configuration, since the
また、幾つかの実施形態では、図9に示す合成物生産システム100(100I)における二酸化炭素排出プラント20の排熱は、合成プラント30の合成物から最終生成物を精製するための加熱(すなわち蒸留部36の蒸留に必要な加熱)において使用される。
In some embodiments, the exhaust heat of the carbon
かかる構成によれば、合成プラント30が二酸化炭素排出プラント20の排熱を合成物から最終生成物を精製するための加熱に利用するため、エネルギー利用の効率化を図ることができる。
According to this configuration, since the
幾つかの実施形態では、例えば、図5に示すように、副生水素排出プラント10(10A)は、二酸化炭素排出プラント20から供給される純水を使用して苛性ソーダを生成するように構成されていてもよい。 In some embodiments, for example, as shown in FIG. You can leave it there.
かかる構成によれば、副生水素排出プラント10と二酸化炭素排出プラント20が、純水を共有するため、純水を供給するための設備を簡素化することができる。
According to this configuration, since the by-product
ここで、石炭火力発電所20(20A)では、ボイラで蒸気を生成し蒸気タービンで発電機を駆動する。このボイラへの給水として純水が使用されている。石炭火力発電所20(20A)は、ボイラで使用される給水を補給するために純水供給ライン(不図示)を備えている。セメント工場20(20B)では、セメント製造プロセスで発生する排熱で蒸気を生成し、蒸気タービンで発電装置90を駆動して、電力を工場内で使用している。そのため、セメント工場20(20B)は、蒸気タービンに蒸気を生成するための純水を供給する純水供給ラインを備えている。このように、二酸化炭素排出プラント20(例えば、石炭火力発電所20(20A)、セメント工場20(20B))は、純水供給ラインを備えている場合がある。
Here, in the coal-fired power plant 20 (20A), a boiler generates steam and a steam turbine drives a generator. Pure water is used as water supply to this boiler. The coal-fired power plant 20 (20A) is equipped with a pure water supply line (not shown) to supply water used in the boiler. In the cement factory 20 (20B), steam is generated using waste heat generated in the cement manufacturing process, and a steam turbine drives a
そこで、幾つかの実施形態では、合成物生産システム100は、例えば、図6に示す合成物生産システム100(100F)のように、純水供給装置91を備えていてもよい。純水供給装置91は、原水の不純物を除去して純水を製造するように構成され、副生水素排出プラント10及び二酸化炭素排出プラント20に純水を供給するように構成されている。
Therefore, in some embodiments, the
このような構成では、合成物生産システム100と副生水素排出プラント10と二酸化炭素排出プラント20とが純水供給装置91を共有するため、純水を供給するための設備を簡素化することができる。
In such a configuration, the synthetic
幾つかの実施形態では、二酸化炭素排出プラント20(20C)は、例えば、図11~図14に示す合成物生産システム100(100J、100K、100L、100M)のように、ナフサの改質によって得られる二酸化炭素含有ガスを排出するように構成されていてもよい。二酸化炭素排出プラント20(20C)は、ナフサを改質するための改質装置94と、PSA方式によって、改質後のナフサから水素を分離するためのPSA装置95と、PSA装置95のPSAオフガスを加熱炉97と流量調整装置40(40B)とに分流するための三方弁96と、製油を行う加熱炉97とを備えている。なお、PSA装置95が分離した水素は、合成物には使用せずに、製品として水素ステーションなどに提供される。副生水素排出プラント10(10C)は、水素生成装置であって、二酸化炭素排出プラント20(20C)が排出した二酸化炭素含有ガス(二酸化炭素リッチガス)から得られる水素含有ガス(二酸化炭素リーンガス)に対して水素精製を行うことによって得られる副生水素を排出するように構成されている。
In some embodiments, the carbon dioxide emission plant 20 (20C) is produced by reforming naphtha, such as, for example, the composite production system 100 (100J, 100K, 100L, 100M) shown in FIGS. 11-14. It may be configured to exhaust carbon dioxide-containing gas. The carbon dioxide emission plant 20 (20C) includes a reforming
かかる構成によれば、製油所に適用可能となる。なお、図11~図14において、符号ではない数値は、PSA装置95から排出されるPSAオフガスのガス量を100%とした場合にそれに対する各々の流路のガス量の比率を例示している。PSAオフガスの組成は、例えば、二酸化炭素50体積%、水素40体積%、メタン等が10体積%である。
According to this configuration, it can be applied to oil refineries. In addition, in FIGS. 11 to 14, numerical values that are not symbols indicate the ratio of the gas amount of each flow path to the PSA off-gas amount discharged from the
幾つかの実施形態では、例えば、図11に示すように、合成物生産システム100は、二酸化炭素排出プラント20(20C)から排出される二酸化炭素含有ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置42を備え、副生水素排出プラント10(10C)は、二酸化炭素回収装置42が二酸化炭素を回収した後の水素含有ガスに対して水素精製を行うように構成されていてもよい。
In some embodiments, for example, as shown in FIG. 11, the
このような構成では、副生水素排出プラント10(10C)は、二酸化炭素を回収した後の水素含有ガス(二酸化炭素リーンガス)に対して水素精製を行うため、副生水素を効率よく取得することができる。また、二酸化炭素含有ガス(二酸化炭素リッチガス)を処理する場合に比べて副生水素排出プラント10(10C)が処理するボリュームが小さくなるため、副生水素排出プラント10(10C)を小型化(小容量化)できる。 In such a configuration, the by-product hydrogen discharge plant 10 (10C) performs hydrogen purification on the hydrogen-containing gas (carbon dioxide lean gas) after recovering carbon dioxide, so that by-product hydrogen can be efficiently acquired. I can do it. In addition, since the volume processed by the by-product hydrogen discharge plant 10 (10C) is smaller than when processing carbon dioxide-containing gas (carbon dioxide-rich gas), the by-product hydrogen discharge plant 10 (10C) can be made smaller (smaller). Capacity) possible.
幾つかの実施形態では、例えば、図12に示すように、合成物生産システム100は、二酸化炭素排出プラント20(20C)から排出される二酸化炭素含有ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置42を備え、副生水素排出プラント10(10C)は、二酸化炭素排出プラント20(20C)から二酸化炭素回収装置42までの二酸化炭素含有ガスが流れる流路上に設けられた水素精製装置を含んでいてもよい。
In some embodiments, for example, as shown in FIG. 12, the
このような構成では、二酸化炭素回収装置42は、副生水素排出プラント10(10C)が水素精製を行った後の二酸化炭素含有ガス(水素リーンガス)から二酸化炭素を回収するため、二酸化炭素を効率よく回収することができる。また、水素精製を行う前の二酸化炭素含有ガス(水素リッチガス)から二酸化炭素を回収する場合に比べて、二酸化炭素回収装置42が処理するボリュームが小さくなるため、二酸化炭素回収装置42を小型化(小容量化)できる。
In such a configuration, the carbon
幾つかの実施形態では、例えば、図11及び図12に示すように、流量調整装置40(40A)は、二酸化炭素回収装置42の回収率を制御することによって、合成プラント30に供給される副生水素の流量に対して、流量を調整した二酸化炭素を合成プラント30に導くように構成されている。
In some embodiments, for example, as shown in FIGS. 11 and 12, the flow regulator 40 (40A) controls the amount of by-products supplied to the
このような構成では、例えば、水素の回収率を100%として合成物を生産する場合に必要な二酸化炭素の量に基づいて二酸化炭素の回収率を制御すれば、二酸化炭素排出プラント20(20C)が排出する二酸化炭素含有ガスの組成が変化する場合であっても、水素の回収率を100%に固定することができる。 In such a configuration, for example, if the carbon dioxide recovery rate is controlled based on the amount of carbon dioxide required when producing a composite with a hydrogen recovery rate of 100%, the carbon dioxide emission plant 20 (20C) Even if the composition of the carbon dioxide-containing gas discharged by the system changes, the hydrogen recovery rate can be fixed at 100%.
幾つかの実施形態では、例えば、図13及び図14に示すように、合成物生産システム100は、二酸化炭素含有ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置42と、二酸化炭素回収装置42に接続される主流ラインと二酸化炭素回収装置42をバイパスさせるバイパスラインとの流量比を調節するための少なくとも一つの弁43と、を備えている。少なくとも一つの弁43は、図13及び図14に示す例では、一つの三方弁である。なお、弁43は三方弁ではなく、主流ラインとバイパスラインの流量を調整するための2つの弁であってもよい。
In some embodiments, as shown, for example, in FIGS. 13 and 14, the
具体的には、図13に示す合成物生産システム100(100L)は、弁43によって分流された一方の二酸化炭素含有ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置42を備え、副生水素排出プラント10(10C)は、二酸化炭素回収装置42が二酸化炭素を回収した後の二酸化炭素含有ガス及び弁43によって分流された他方の二酸化炭素含有ガスに対して水素精製を行っている。この場合、副生水素排出プラント10は、二酸化炭素回収装置42が二酸化炭素を回収した後の二酸化炭素含有ガス及び弁43によって分流された他方の二酸化炭素含有ガスに対して水素精製を行うため、副生水素を効率よく取得することができる。
Specifically, the synthetic product production system 100 (100L) shown in FIG. 10 (10C) performs hydrogen purification on the carbon dioxide-containing gas after the carbon
図14に示す合成物生産システム100(100M)は、副生水素排出プラント10(10C)は、二酸化炭素排出プラント20(20C)から排出される二酸化炭素含有ガスに対して水素精製を行い、弁43は、副生水素排出プラント10(10C)が水素精製を行った後の二酸化炭素含有ガスを2つに分流させ、二酸化炭素回収装置42は、弁43によって分流された一方の二酸化炭素含有ガスから二酸化炭素を回収している。この場合、二酸化炭素回収装置42は、副生水素排出プラント10が水素精製を行った後の弁43によって分流された一方の二酸化炭素含有ガスから二酸化炭素を回収するため、二酸化炭素を効率よく取得することができる。
In the composite production system 100 (100M) shown in FIG. 14, a by-product hydrogen discharge plant 10 (10C) performs hydrogen purification on carbon dioxide-containing gas discharged from a carbon dioxide discharge plant 20 (20C), and 43 divides the carbon dioxide-containing gas after hydrogen purification by the by-product hydrogen discharge plant 10 (10C) into two parts, and the carbon
このような構成によれば、主流ラインとバイパスラインとの流量比を調整することにより、二酸化炭素回収装置が処理する二酸化炭素含有ガスのボリュームを小さくできるため、二酸化炭素回収装置を小型化(小容量化)できる。 According to this configuration, by adjusting the flow rate ratio between the main line and the bypass line, it is possible to reduce the volume of carbon dioxide-containing gas that the carbon dioxide recovery device processes. Capacity) possible.
幾つかの実施形態では、例えば、図13及び図14において、流量調整装置40(40B)は、流量比を制御することによって、合成プラント30に供給される副生水素の流量に対して、流量を調整した二酸化炭素を合成プラント30に導くように構成されていてもよい。
In some embodiments, for example, in FIGS. 13 and 14, the flow rate adjustment device 40 (40B) controls the flow rate of by-product hydrogen supplied to the
かかる構成によれば、例えば、流量比を制御することにより、二酸化炭素の回収率と水素の回収率を固定することができる。 According to this configuration, for example, by controlling the flow rate ratio, the carbon dioxide recovery rate and the hydrogen recovery rate can be fixed.
幾つかの実施形態では、合成プラント30は、合成物として、メタノール、メタン、及びジメチルエーテルのうち少なくとも1種を生産するように構成されている。かかる構成によれば、水素ガスに比べて保存性に優れる合成物を生産することができる。
In some embodiments,
以下、本発明の少なくとも一実施形態に係る合成物生産方法について説明する。図15は、本発明の一実施形態に係る合成物生産方法を示すフローチャートである。図15に示すように、合成物生産システム100は、副生水素を排出する(ステップS1)。合成物生産システム100は、二酸化炭素含有ガスを排出する(ステップS2)。なお、これらのステップは同時に行われてもよいし、時差があってもよい。
Hereinafter, a method for producing a compound according to at least one embodiment of the present invention will be described. FIG. 15 is a flowchart illustrating a method for producing a composite according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 15, the
合成物生産システム100は、二酸化炭素排出ステップにおいて排出される二酸化炭素から一部を抽出し、次のステップS4において使用される副生水素の流量に対して、流量を調整した二酸化炭素を合成に導く(ステップS3)。合成物生産システム100は、副生水素と二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素とを合成することにより合成物を生産する(ステップS4)。
The synthetic
このような方法によれば、二酸化炭素排出ステップ(ステップS1)において排出される二酸化炭素含有ガスと、副生水素排出ステップ(ステップS2)において排出される副生水素とを使用して合成物を生産する。この場合、水素の取得コストが低くなるため、合成物の生産コストを低くすることができる。また、流量調整ステップ(ステップS3)では、合成物生産ステップ(ステップS4)において使用される副生水素の流量に対して、流量を調整した二酸化炭素を合成に導く。この場合、副生水素の供給量に応じて二酸化炭素の供給量が調整されるため、水素の利用率を高くすることが可能となる。 According to such a method, a synthetic product is produced using the carbon dioxide-containing gas discharged in the carbon dioxide discharge step (step S1) and the by-product hydrogen discharged in the by-product hydrogen discharge step (step S2). Produce. In this case, since the cost of obtaining hydrogen is low, the production cost of the composite can be lowered. Furthermore, in the flow rate adjustment step (step S3), carbon dioxide whose flow rate is adjusted relative to the flow rate of by-product hydrogen used in the synthetic product production step (step S4) is introduced into the synthesis. In this case, since the amount of carbon dioxide supplied is adjusted according to the amount of by-product hydrogen supplied, it is possible to increase the utilization rate of hydrogen.
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and also includes forms in which modifications are added to the embodiments described above, and forms in which these forms are appropriately combined.
10 副生水素排出プラント
20 二酸化炭素排出プラント
20A 石炭火力発電所
20B セメント工場
30 合成プラント
31 水素精製部
32 二酸化炭素精製部
33 加熱部
34 触媒
35 冷却部
36 蒸留部
37 フラッシュタンク
38 圧縮機
40 流量調整装置
41 回収量調整部
42 二酸化炭素回収装置
43 弁
50 副生水素貯蔵装置
60 二酸化炭素貯蔵装置
90 発電装置
91 純水供給装置
94 改質装置
95 PSA装置
96 三方弁
97 加熱炉
100 合成物生産システム
10 By-product
Claims (22)
二酸化炭素含有ガスを排出する二酸化炭素排出プラントと、
前記副生水素と前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素とを合成することにより合成物を生産する合成プラントと、
前記合成プラントに供給される前記副生水素の流量に対して、流量を調整した前記二酸化炭素を前記合成プラントに導くように構成された流量調整装置と、
を備え、
前記流量調整装置は、
前記二酸化炭素排出プラントから排出される前記二酸化炭素含有ガスから前記二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置と、
前記合成プラントへの前記副生水素の供給量に応じた分だけ前記二酸化炭素を回収するよう、前記二酸化炭素回収装置における前記二酸化炭素含有ガスからの前記二酸化炭素の回収率、または、前記二酸化炭素回収装置に導く前記二酸化炭素含有ガスの量を調整することで、前記二酸化炭素回収装置の前記二酸化炭素の回収量を前記副生水素の流量に応じて制御するように構成された回収量調整部と、
を含み、
前記流量調整装置は、前記回収量調整部における前記二酸化炭素の前記回収量の制御により、前記合成プラントに導く前記二酸化炭素の流量を調整するように構成された
合成物生産システム。 a by-product hydrogen discharge plant that discharges by-product hydrogen;
a carbon dioxide emission plant that discharges carbon dioxide-containing gas;
a synthesis plant that produces a composite by synthesizing the by-product hydrogen and carbon dioxide contained in the carbon dioxide-containing gas;
a flow rate adjustment device configured to guide the carbon dioxide, the flow rate of which is adjusted with respect to the flow rate of the by-product hydrogen supplied to the synthesis plant, to the synthesis plant;
Equipped with
The flow rate adjustment device is
a carbon dioxide recovery device that recovers the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas discharged from the carbon dioxide emission plant;
The recovery rate of the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas in the carbon dioxide recovery device or the carbon dioxide is adjusted such that the carbon dioxide is recovered in an amount corresponding to the amount of by-product hydrogen supplied to the synthesis plant. A recovery amount adjustment unit configured to control the amount of carbon dioxide recovered by the carbon dioxide recovery device according to the flow rate of the by-product hydrogen by adjusting the amount of the carbon dioxide-containing gas guided to the recovery device. and,
including;
The flow rate adjustment device is configured to adjust the flow rate of the carbon dioxide led to the synthesis plant by controlling the recovery amount of the carbon dioxide in the recovery amount adjustment section.
Composite production system.
前記副生水素貯蔵装置から前記合成プラントに前記副生水素を供給可能に構成された
請求項1に記載の合成物生産システム。 comprising a by-product hydrogen storage device for accumulating the by-product hydrogen discharged from the by-product hydrogen discharge plant,
The composite production system according to claim 1, wherein the by-product hydrogen storage device is configured to be able to supply the by-product hydrogen to the synthesis plant.
前記副生水素貯蔵装置は、前記第1供給ラインから分岐した第1供給分岐ラインに設けられる
請求項2に記載の合成物生産システム。 comprising a first supply line for supplying the by-product hydrogen discharged from the by-product hydrogen discharge plant to the synthesis plant,
The compound production system according to claim 2, wherein the by-product hydrogen storage device is provided in a first supply branch line branched from the first supply line.
請求項2又は3に記載の合成物生産システム。 The composite production system according to claim 2 or 3, wherein the flow rate adjustment device is configured to control the flow rate of the carbon dioxide depending on the remaining amount of the by-product hydrogen storage device.
前記二酸化炭素貯蔵装置から前記合成プラントに前記二酸化炭素を供給可能に構成されている
請求項1乃至4の何れか一項に記載の合成物生産システム。 comprising a carbon dioxide storage device for storing the carbon dioxide,
The composite production system according to any one of claims 1 to 4, which is configured to be able to supply the carbon dioxide from the carbon dioxide storage device to the synthesis plant.
前記二酸化炭素貯蔵装置は、前記第2供給ラインから分岐した第2供給分岐ラインに設けられる
請求項5に記載の合成物生産システム。 comprising a second supply line for supplying the carbon dioxide contained in the carbon dioxide-containing gas discharged from the carbon dioxide emission plant to the synthesis plant;
The compound production system according to claim 5, wherein the carbon dioxide storage device is provided in a second supply branch line branched from the second supply line.
前記二酸化炭素排出プラントから排出される前記二酸化炭素含有ガスから前記二酸化炭素を回収して、前記二酸化炭素貯蔵装置及び前記合成プラントに前記二酸化炭素を供給する二酸化炭素回収装置と、
前記二酸化炭素回収装置の前記二酸化炭素の回収量を制御するように構成された回収量調整部と、
を含み、
前記流量調整装置は、前記二酸化炭素貯蔵装置の残量に応じて前記二酸化炭素回収装置の回収量を制御するように構成される
請求項5又は6に記載の合成物生産システム。 The flow rate adjustment device is
a carbon dioxide recovery device that recovers the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas discharged from the carbon dioxide emission plant and supplies the carbon dioxide to the carbon dioxide storage device and the synthesis plant;
a recovery amount adjustment unit configured to control the amount of carbon dioxide recovered by the carbon dioxide recovery device;
including;
The composite production system according to claim 5 or 6, wherein the flow rate adjustment device is configured to control the recovery amount of the carbon dioxide recovery device according to the remaining amount of the carbon dioxide storage device.
請求項1乃至7の何れか一項に記載の合成物生産システム。 The composite production system according to any one of claims 1 to 7, wherein the by-product hydrogen discharge plant is a plant that produces caustic soda, and the by-product hydrogen is produced in salt electrolysis for producing the caustic soda. .
請求項1乃至8の何れか一項に記載の合成物生産システム。 The composite production system according to any one of claims 1 to 8, wherein at least a part of the power generated by the carbon dioxide emission plant is supplied to the by-product hydrogen emission plant or the synthesis plant.
請求項1乃至9の何れか一項に記載の合成物生産システム。 The composite production system according to any one of claims 1 to 9, wherein exhaust heat from the carbon dioxide emitting plant is supplied to the synthesis plant.
請求項1乃至10の何れか一項に記載の合成物生産システム。 The composite production system according to any one of claims 1 to 10, wherein exhaust heat from the carbon dioxide emission plant is used for heating for reacting the carbon dioxide and the by-product hydrogen in the synthesis plant. .
請求項1乃至10の何れか一項に記載の合成物生産システム。 11. A composite production system according to any one of claims 1 to 10, wherein the waste heat of the carbon dioxide emitting plant is used in heating for purifying the final product from the composite of the synthesis plant.
請求項1乃至12の何れか一項に記載の合成物生産システム。 13. The composite production system according to claim 1, wherein the by-product hydrogen discharge plant produces caustic soda using pure water supplied from the carbon dioxide discharge plant.
請求項1乃至13の何れか一項に記載の合成物生産システム。 Any one of claims 1 to 13, further comprising a pure water supply device configured to remove impurities from raw water to produce pure water, and supplying the pure water to the by-product hydrogen discharge plant and the carbon dioxide discharge plant. The compound production system according to item 1.
前記副生水素排出プラントは、前記二酸化炭素排出プラントが排出した前記二酸化炭素含有ガスから得られる水素含有ガスに対して水素精製を行うことによって得られる副生水素を排出する
請求項1乃至7の何れか一項に記載の合成物生産システム。 The carbon dioxide emitting plant discharges the carbon dioxide-containing gas obtained by reforming naphtha,
8. The by-product hydrogen discharge plant discharges by-product hydrogen obtained by performing hydrogen purification on the hydrogen-containing gas obtained from the carbon dioxide-containing gas discharged by the carbon dioxide discharge plant. The compound production system according to any one of the items.
前記副生水素排出プラントは、前記二酸化炭素回収装置が前記二酸化炭素を回収した後の前記水素含有ガスに対して水素精製を行う
請求項15に記載の合成物生産システム。 comprising a carbon dioxide recovery device that recovers the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas discharged from the carbon dioxide emission plant;
16. The composite production system according to claim 15, wherein the by-product hydrogen discharge plant performs hydrogen purification on the hydrogen-containing gas after the carbon dioxide recovery device has recovered the carbon dioxide.
前記副生水素排出プラントは、前記二酸化炭素排出プラントから前記二酸化炭素回収装置までの前記二酸化炭素含有ガスが流れる流路上に設けられた水素精製装置を含む
請求項15に記載の合成物生産システム。 comprising a carbon dioxide recovery device that recovers the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas discharged from the carbon dioxide emission plant;
16. The composite production system according to claim 15, wherein the by-product hydrogen discharge plant includes a hydrogen purification device provided on a flow path through which the carbon dioxide-containing gas flows from the carbon dioxide discharge plant to the carbon dioxide recovery device.
請求項16又は17に記載の合成物生産システム。 The flow rate adjustment device controls the recovery rate of the carbon dioxide recovery device to guide the carbon dioxide to the synthesis plant, the flow rate of which has been adjusted relative to the flow rate of the by-product hydrogen supplied to the synthesis plant. The compound production system according to claim 16 or 17, configured as follows.
前記二酸化炭素回収装置に接続される主流ラインと前記二酸化炭素回収装置をバイパスさせるバイパスラインとの流量比を調節するための少なくとも一つの弁と、
を備える
請求項15に記載の合成物生産システム。 a carbon dioxide recovery device that recovers the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas;
at least one valve for adjusting a flow rate ratio between a main stream line connected to the carbon dioxide recovery device and a bypass line that bypasses the carbon dioxide recovery device;
The compound production system according to claim 15, comprising:
請求項19に記載の合成物生産システム。 The flow rate adjustment device is configured to guide the carbon dioxide to the synthesis plant, the flow rate of which has been adjusted relative to the flow rate of the by-product hydrogen supplied to the synthesis plant, by controlling the flow rate ratio. 20. The compound production system according to claim 19.
請求項1乃至20の何れか一項に記載の合成物生産システム。 The synthetic product production system according to any one of claims 1 to 20, wherein the synthesis plant produces at least one of methanol, methane, and dimethyl ether as the synthetic product.
二酸化炭素含有ガスを排出する二酸化炭素排出ステップと、
前記副生水素と前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素とを合成することにより合成物を生産する合成物生産ステップと、
前記二酸化炭素排出ステップにおいて排出される前記二酸化炭素含有ガスから一部の二酸化炭素を抽出し、前記合成物生産ステップにおいて使用される前記副生水素の流量に対して、流量を調整した前記二酸化炭素を合成に導く流量調整ステップと、
を備え、
前記流量調整ステップは、
前記二酸化炭素含有ガスから前記二酸化炭素を二酸化炭素回収装置により回収する二酸化炭素回収ステップと、
前記合成物の生産に用いる前記副生水素の量に応じた分だけ前記二酸化炭素を回収するよう、前記二酸化炭素回収装置における前記二酸化炭素含有ガスからの前記二酸化炭素の回収率、または、前記二酸化炭素回収装置に導く前記二酸化炭素含有ガスの量を調整することで前記二酸化炭素の回収量を前記副生水素の流量に応じて制御する回収量調整ステップと、
を含み、
前記流量調整ステップでは、前記回収量調整ステップにおける前記二酸化炭素の前記回収量の制御により、前記合成プラントに導く前記二酸化炭素の流量を調整する
合成物生産方法。 a by-product hydrogen discharge step for discharging by-product hydrogen;
a carbon dioxide evacuation step for emitting carbon dioxide-containing gas;
a synthetic product production step of producing a synthetic product by synthesizing the by-product hydrogen and carbon dioxide contained in the carbon dioxide-containing gas;
A portion of carbon dioxide is extracted from the carbon dioxide-containing gas discharged in the carbon dioxide discharging step, and the carbon dioxide flow rate is adjusted with respect to the flow rate of the by-product hydrogen used in the composite product production step. a flow rate adjustment step that leads to synthesis;
Equipped with
The flow rate adjustment step includes:
a carbon dioxide recovery step of recovering the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas using a carbon dioxide recovery device ;
The recovery rate of the carbon dioxide from the carbon dioxide-containing gas in the carbon dioxide recovery device or the carbon dioxide is adjusted so that the carbon dioxide is recovered in an amount corresponding to the amount of by-product hydrogen used for producing the composite. a recovery amount adjusting step of controlling the amount of carbon dioxide recovered according to the flow rate of the by-product hydrogen by adjusting the amount of the carbon dioxide-containing gas led to the carbon recovery device ;
including;
In the flow rate adjustment step, the flow rate of the carbon dioxide led to the synthesis plant is adjusted by controlling the recovery amount of the carbon dioxide in the recovery amount adjustment step.
Composite production methods.
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