JPH05295374A - 液化天然ガスの改質方法 - Google Patents
液化天然ガスの改質方法Info
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- JPH05295374A JPH05295374A JP9619092A JP9619092A JPH05295374A JP H05295374 A JPH05295374 A JP H05295374A JP 9619092 A JP9619092 A JP 9619092A JP 9619092 A JP9619092 A JP 9619092A JP H05295374 A JPH05295374 A JP H05295374A
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- natural gas
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液化天然ガスの改質方法に関する。
【構成】 液化天然ガスを蒸発させ、その主成分である
メタンを水蒸気により水素と炭酸ガスに改質して該改質
ガスより水素を分離、採取し、水素分離後の改質ガスと
前記液化天然ガスとを間接熱交換させることにより前記
液化天然ガスを蒸発させると共に前記水素ガス分離後の
改質ガス中の炭酸ガスを液化、分離するようにした液化
天然ガスの改質方法。
メタンを水蒸気により水素と炭酸ガスに改質して該改質
ガスより水素を分離、採取し、水素分離後の改質ガスと
前記液化天然ガスとを間接熱交換させることにより前記
液化天然ガスを蒸発させると共に前記水素ガス分離後の
改質ガス中の炭酸ガスを液化、分離するようにした液化
天然ガスの改質方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液化天然ガスの改質方法
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、（１）式で示される燃料改質反応
は通常（２）、（３）式で示される２段反応として行わ
れる。 ＣＨ4 ＋２Ｈ2 Ｏ → ＣＯ2 ＋４Ｈ2 （１） ＣＨ4 ＋ Ｈ2 Ｏ → ＣＯ ＋３Ｈ2 （２） ＣＯ ＋ Ｈ2 Ｏ → ＣＯ2 ＋ Ｈ2 （３）
は通常（２）、（３）式で示される２段反応として行わ
れる。 ＣＨ4 ＋２Ｈ2 Ｏ → ＣＯ2 ＋４Ｈ2 （１） ＣＨ4 ＋ Ｈ2 Ｏ → ＣＯ ＋３Ｈ2 （２） ＣＯ ＋ Ｈ2 Ｏ → ＣＯ2 ＋ Ｈ2 （３）
【０００３】従来、（２）式あるいは（３）式の化学反
応は図２に示す実験室規模の試験設備にて、所定の温度
条件となるように、反応器外壁等に設けたヒータにより
加熱することによって実施していた。図２において、１
６は反応器、１７は触媒層、１８はヒータ、１９は供試
ガスである。
応は図２に示す実験室規模の試験設備にて、所定の温度
条件となるように、反応器外壁等に設けたヒータにより
加熱することによって実施していた。図２において、１
６は反応器、１７は触媒層、１８はヒータ、１９は供試
ガスである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記（２）、（３）式
で示した反応は（２）式の反応が約８００℃、（３）式
で示す反応が約２５０℃の温度条件下とすることによ
り、それぞれ最高の反応効率が達成される。また、燃料
である液化天然ガスの温度は−１６０℃であり、これを
加熱・蒸発することにより燃料ガスとしての利用が可能
となる。すなわち、常温の燃料ガスを（２）式の反応を
実施するためには８００℃程度まで加熱する必要が生
じ、さらに（３）式の反応を実施するためにはこの８０
０℃程度の反応ガスの温度を２５０℃まで冷却する必要
が生じる。また、燃料として用いる液化天然ガスを常温
の燃料ガスとするためには加熱することにより液化天然
ガスを蒸発させる必要が生じる。あわせて、生成したガ
ス中からＣＯ2 およびＨ2 を効率的に分離させることが
必要となる。以上の幅広い温度領域に渡る諸反応、操作
を効率的にかつ熱の損失を可能な限り低減させる工夫な
くしては、経済的なエネルギ効率を要求される発電設備
などへの適用、利用は不可能あるいは著しく産業上の利
用分野を制限することとなる。
で示した反応は（２）式の反応が約８００℃、（３）式
で示す反応が約２５０℃の温度条件下とすることによ
り、それぞれ最高の反応効率が達成される。また、燃料
である液化天然ガスの温度は−１６０℃であり、これを
加熱・蒸発することにより燃料ガスとしての利用が可能
となる。すなわち、常温の燃料ガスを（２）式の反応を
実施するためには８００℃程度まで加熱する必要が生
じ、さらに（３）式の反応を実施するためにはこの８０
０℃程度の反応ガスの温度を２５０℃まで冷却する必要
が生じる。また、燃料として用いる液化天然ガスを常温
の燃料ガスとするためには加熱することにより液化天然
ガスを蒸発させる必要が生じる。あわせて、生成したガ
ス中からＣＯ2 およびＨ2 を効率的に分離させることが
必要となる。以上の幅広い温度領域に渡る諸反応、操作
を効率的にかつ熱の損失を可能な限り低減させる工夫な
くしては、経済的なエネルギ効率を要求される発電設備
などへの適用、利用は不可能あるいは著しく産業上の利
用分野を制限することとなる。
【０００５】本発明は上記技術水準に鑑み、合目的な液
化天然ガスの改質方法を提供しようとするものである。
化天然ガスの改質方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は液化天然ガスを
蒸発させ、その主成分であるメタンを水蒸気により水素
と炭酸ガスに改質して該改質ガスより水素を分離、採取
し、水素分離後の改質ガスと前記液化天然ガスとを間接
熱交換させることにより前記液化天然ガスを蒸発させる
と共に前記水素ガス分離後の改質ガス中の炭酸ガスを液
化、分離することを特徴とする液化天然ガスの改質方法
である。
蒸発させ、その主成分であるメタンを水蒸気により水素
と炭酸ガスに改質して該改質ガスより水素を分離、採取
し、水素分離後の改質ガスと前記液化天然ガスとを間接
熱交換させることにより前記液化天然ガスを蒸発させる
と共に前記水素ガス分離後の改質ガス中の炭酸ガスを液
化、分離することを特徴とする液化天然ガスの改質方法
である。
【０００７】
【作用】熱回収を目的とした熱交換器を多段設置するこ
とにより、極力、熱の回収・有効利用が図れると共に、
大気中にＣＯ2 を放散することが防止できる。さらに、
改質ガスにＰｄ膜を用いた水素分離器を用いると、９
９．９％以上の高純度のＨ 2 を回収することができる。
とにより、極力、熱の回収・有効利用が図れると共に、
大気中にＣＯ2 を放散することが防止できる。さらに、
改質ガスにＰｄ膜を用いた水素分離器を用いると、９
９．９％以上の高純度のＨ 2 を回収することができる。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を図１によって説明する。
図１において、液化天然ガスは液化天然ガスタンク７か
ら熱交換器８にて蒸発し−７０℃程度の燃料ガスとな
る。このガスは引き続き熱交換器１０へと導かれ、後述
の水素を分離された反応生成ガスと熱交換されることに
より３０℃程度の燃料ガスとなる。引き続き、ガス混合
器２にて水蒸気１と混合後、熱交換器３にて同じく後述
の水素を分離された反応生成ガスと熱交換され１５０℃
程度まで加熱される。このガスはさらに熱交換器４にて
後述の第１反応器５の生成ガスによって熱交換されて８
００℃程度まで加熱され、第１反応器５に導入され、前
記（２）式で示した反応が進行する。なお、第１反応器
では（２）式の反応が吸熱反応であるため、第１反応器
５を加熱することにより８５０℃程度を確保する。第１
反応器を出たガスは前述の熱交換器４にて原料ガスと熱
交換され約２００℃まで冷却された後、第２反応器６へ
導入される。
図１において、液化天然ガスは液化天然ガスタンク７か
ら熱交換器８にて蒸発し−７０℃程度の燃料ガスとな
る。このガスは引き続き熱交換器１０へと導かれ、後述
の水素を分離された反応生成ガスと熱交換されることに
より３０℃程度の燃料ガスとなる。引き続き、ガス混合
器２にて水蒸気１と混合後、熱交換器３にて同じく後述
の水素を分離された反応生成ガスと熱交換され１５０℃
程度まで加熱される。このガスはさらに熱交換器４にて
後述の第１反応器５の生成ガスによって熱交換されて８
００℃程度まで加熱され、第１反応器５に導入され、前
記（２）式で示した反応が進行する。なお、第１反応器
では（２）式の反応が吸熱反応であるため、第１反応器
５を加熱することにより８５０℃程度を確保する。第１
反応器を出たガスは前述の熱交換器４にて原料ガスと熱
交換され約２００℃まで冷却された後、第２反応器６へ
導入される。
【０００９】第２反応器６では前記（３）式に示す反応
が進行し、ＣＯ2 とＨ2 の反応後ガスが生成する。この
反応後ガスは水素分離器（例えばＰｄ膜分離器）９にて
水素１５を高純度で分離した後、前述の熱交換器３にて
熱交換により１３０℃程度まで冷却後、前述の熱交換器
１０にて常温まで冷却される。
が進行し、ＣＯ2 とＨ2 の反応後ガスが生成する。この
反応後ガスは水素分離器（例えばＰｄ膜分離器）９にて
水素１５を高純度で分離した後、前述の熱交換器３にて
熱交換により１３０℃程度まで冷却後、前述の熱交換器
１０にて常温まで冷却される。
【００１０】このガスはさらに、熱交換器８にてガス中
のＣＯ2 成分の一部を凝縮させることにより、液化炭酸
ガス１３として分離される。熱交換器８を出た反応後ガ
スは熱交換器１２において適当な冷媒（液化天然ガスで
も可）１１によって、反応後ガス中の残りのＣＯ2 成分
を凝縮させることにより、液化炭酸ガス１４として分離
・回収される。この熱交換器１２は必ずしも必要ではな
いが、反応後ガス中の全てのＣＯ2 を凝縮させるために
は、この熱交換器１２は必要である。熱交換器１２を出
た反応余剰のＣＨ4 、ＣＯガスは熱交換器１０に蒸発し
た天然ガスとともに導入され、再び系内を循環使用され
る。なお、図１には各機器の入口、出口のガス温度を示
す。
のＣＯ2 成分の一部を凝縮させることにより、液化炭酸
ガス１３として分離される。熱交換器８を出た反応後ガ
スは熱交換器１２において適当な冷媒（液化天然ガスで
も可）１１によって、反応後ガス中の残りのＣＯ2 成分
を凝縮させることにより、液化炭酸ガス１４として分離
・回収される。この熱交換器１２は必ずしも必要ではな
いが、反応後ガス中の全てのＣＯ2 を凝縮させるために
は、この熱交換器１２は必要である。熱交換器１２を出
た反応余剰のＣＨ4 、ＣＯガスは熱交換器１０に蒸発し
た天然ガスとともに導入され、再び系内を循環使用され
る。なお、図１には各機器の入口、出口のガス温度を示
す。
【００１１】この実施例に基づく試験結果では水素分離
器９にて分離された水素の純度は、９９．９％以上であ
った。
器９にて分離された水素の純度は、９９．９％以上であ
った。
【００１２】
【発明の効果】前記（２）、（３）式で示した反応をそ
れぞれ最適な温度条件下で実施可能とすると同時に、反
応後のガス中からＨ2 を高純度で回収するとともに、燃
料である液化天然ガスがもつ冷熱を利用して、反応後の
ガス中からＣＯ2 を分離して、必要な設備に供給可能と
した。すなわち、幅広い温度領域に渡る諸反応、操作を
効率的にかつ熱の損失を可能な限り低減させるととも
に、経済的なエネルギ効率を要求される発電設備などへ
の適用、利用を可能とした。
れぞれ最適な温度条件下で実施可能とすると同時に、反
応後のガス中からＨ2 を高純度で回収するとともに、燃
料である液化天然ガスがもつ冷熱を利用して、反応後の
ガス中からＣＯ2 を分離して、必要な設備に供給可能と
した。すなわち、幅広い温度領域に渡る諸反応、操作を
効率的にかつ熱の損失を可能な限り低減させるととも
に、経済的なエネルギ効率を要求される発電設備などへ
の適用、利用を可能とした。
【図１】本発明の一実施例のフローを示す説明図。
【図２】従来の炭化水素の改質装置の一態様の説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 光 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
Claims (1)
- 【請求項１】 液化天然ガスを蒸発させ、その主成分で
あるメタンを水蒸気により水素と炭酸ガスに改質して該
改質ガスより水素を分離、採取し、水素分離後の改質ガ
スと前記液化天然ガスとを間接熱交換させることにより
前記液化天然ガスを蒸発させると共に前記水素ガス分離
後の改質ガス中の炭酸ガスを液化、分離することを特徴
とする液化天然ガスの改質方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9619092A JPH05295374A (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | 液化天然ガスの改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9619092A JPH05295374A (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | 液化天然ガスの改質方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05295374A true JPH05295374A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=14158390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9619092A Withdrawn JPH05295374A (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | 液化天然ガスの改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05295374A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003002601A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-01-08 | Air Liquide Japan Ltd | 水素ガスの製造方法および水素ガスの製造設備 |
| EP1267432A3 (en) * | 2001-06-15 | 2005-03-30 | Chart, Inc. | Fuel cell refueling station and system |
| US6899859B1 (en) * | 1998-09-16 | 2005-05-31 | Den Norske Stats Oljeselskap A.S. | Method for preparing a H2-rich gas and a CO2-rich gas at high pressure |
-
1992
- 1992-04-16 JP JP9619092A patent/JPH05295374A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6899859B1 (en) * | 1998-09-16 | 2005-05-31 | Den Norske Stats Oljeselskap A.S. | Method for preparing a H2-rich gas and a CO2-rich gas at high pressure |
| JP2003002601A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-01-08 | Air Liquide Japan Ltd | 水素ガスの製造方法および水素ガスの製造設備 |
| EP1267432A3 (en) * | 2001-06-15 | 2005-03-30 | Chart, Inc. | Fuel cell refueling station and system |
| JP4619575B2 (ja) * | 2001-06-15 | 2011-01-26 | 日本エア・リキード株式会社 | 水素ガスの製造方法および水素ガスの製造設備 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |