JPH06182191A - 二酸化炭素の貯蔵方法 - Google Patents
二酸化炭素の貯蔵方法Info
- Publication number
- JPH06182191A JPH06182191A JP4339937A JP33993792A JPH06182191A JP H06182191 A JPH06182191 A JP H06182191A JP 4339937 A JP4339937 A JP 4339937A JP 33993792 A JP33993792 A JP 33993792A JP H06182191 A JPH06182191 A JP H06182191A
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- JP
- Japan
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- methanol
- pressure
- oil field
- pressurized
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＯ2 の貯蔵方法に関する。
【構成】 ＣＯ2 を主成分とする流体にメタノールを添
加した混合流体を加圧装置により圧力を高めて水性油田
中に圧入してＣＯ2 を貯蔵する方法。
加した混合流体を加圧装置により圧力を高めて水性油田
中に圧入してＣＯ2 を貯蔵する方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＣＯ2 の貯蔵方法に関
し、さらに詳しくはＣＯ2 による地球温暖化対策の一つ
として、発電所などから大量に発生するＣＯ2 を回収
し、回収したＣＯ 2 を枯渇した水性油田や生産性の低下
した水性油田に圧入してＣＯ2 を地中に貯蔵固定化する
方法に関する。
し、さらに詳しくはＣＯ2 による地球温暖化対策の一つ
として、発電所などから大量に発生するＣＯ2 を回収
し、回収したＣＯ 2 を枯渇した水性油田や生産性の低下
した水性油田に圧入してＣＯ2 を地中に貯蔵固定化する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、発電所などから大量に発生するＣ
Ｏ2 の回収技術の研究開発が行われているが、回収した
ＣＯ2 の固定化または利用方法については実用化された
ものは見当らない。従来枯渇または生産性の低下した油
田の原油増産・回収方法として、油田から発生するガス
よりＣＯ2 を分解して、脱水後地中に圧入して油層の粘
度を下げるとともに、ＣＯ2 の圧力で原油を押し出すこ
とが行われている。この方法では、ＣＯ2 の地中固定化
は目的ではないが、一部のＣＯ2 は油田に溶解した状態
にある。
Ｏ2 の回収技術の研究開発が行われているが、回収した
ＣＯ2 の固定化または利用方法については実用化された
ものは見当らない。従来枯渇または生産性の低下した油
田の原油増産・回収方法として、油田から発生するガス
よりＣＯ2 を分解して、脱水後地中に圧入して油層の粘
度を下げるとともに、ＣＯ2 の圧力で原油を押し出すこ
とが行われている。この方法では、ＣＯ2 の地中固定化
は目的ではないが、一部のＣＯ2 は油田に溶解した状態
にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの油田に溶
解したＣＯ2 の量を積極的に増加させることにより、Ｃ
Ｏ2 を大量に地中に固定化できる方法を提供しようとす
るものである。
解したＣＯ2 の量を積極的に増加させることにより、Ｃ
Ｏ2 を大量に地中に固定化できる方法を提供しようとす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はＣＯ
2 を主成分とする流体にメタノールを添加した混合流体
を加圧装置により圧力を高めて水性油田中に圧入するこ
とを特徴とするＣＯ2の貯蔵方法である。
2 を主成分とする流体にメタノールを添加した混合流体
を加圧装置により圧力を高めて水性油田中に圧入するこ
とを特徴とするＣＯ2の貯蔵方法である。
【０００５】本発明の対象とするＣＯ2 主成分流体と
は、主に火力発電所から発生する燃焼ガス中から化学吸
収法、吸着分離法、膜分離法などにより分離回収された
ＣＯ2リッチな流体である。ＣＯ2 の純度は高いほど好
ましいが、本発明ではその純度は特に問題としない。ま
た、本発明で用いるメタノールも特にその純度は問題と
ならず、燃料用メタノールで十分である。
は、主に火力発電所から発生する燃焼ガス中から化学吸
収法、吸着分離法、膜分離法などにより分離回収された
ＣＯ2リッチな流体である。ＣＯ2 の純度は高いほど好
ましいが、本発明ではその純度は特に問題としない。ま
た、本発明で用いるメタノールも特にその純度は問題と
ならず、燃料用メタノールで十分である。
【０００６】なお、メタノールの替りにエタノールを用
いることも可能であるが、エタノールはメタノールに較
べて高価格であることと、後に述べるようにＣＯ2 及び
水との親和力の関係からメタノールの方が有利で好まし
い。
いることも可能であるが、エタノールはメタノールに較
べて高価格であることと、後に述べるようにＣＯ2 及び
水との親和力の関係からメタノールの方が有利で好まし
い。
【０００７】本発明者はＣＯ2 −Ｈ2 Ｏ系、ＣＯ2 −Ｃ
Ｈ3 ＯＨ−Ｈ2 Ｏ系の高圧相平衡を測定することによ
り、ＣＯ2 の水相への溶解度がメタノールを添加するこ
とにより大巾に増加することを見出した。すなわち、Ｃ
Ｏ2 と水は親和力は殆どないが、ＣＨ3 ＯＨが水及びＣ
Ｏ2 いずれとも親和力を有するために、メタノールが媒
体となってＣＯ2 の水相への親和力、すなわち溶解度が
増加することを見出したものである。
Ｈ3 ＯＨ−Ｈ2 Ｏ系の高圧相平衡を測定することによ
り、ＣＯ2 の水相への溶解度がメタノールを添加するこ
とにより大巾に増加することを見出した。すなわち、Ｃ
Ｏ2 と水は親和力は殆どないが、ＣＨ3 ＯＨが水及びＣ
Ｏ2 いずれとも親和力を有するために、メタノールが媒
体となってＣＯ2 の水相への親和力、すなわち溶解度が
増加することを見出したものである。
【０００８】メタノールの替りにエタノールを用いた場
合、エタノールは水相よりＣＯ2 相に大量に抽出され、
水相中のエタノールが減少してＣＯ2 の溶解度はメタノ
ールの場合より低くなった。メタノールを添加した場
合、ＣＯ2 相へメタノールはそれほど抽出されず比較的
多量のメタノールが水相に溶解したままの状態で、逆に
ＣＯ2 を水相に多量溶解させる役割をもっていること、
すなわち、メタノールはエタノールよりもＣＯ2 を水相
に溶解するのに適していることを見出して本発明を完成
するに至ったものである。
合、エタノールは水相よりＣＯ2 相に大量に抽出され、
水相中のエタノールが減少してＣＯ2 の溶解度はメタノ
ールの場合より低くなった。メタノールを添加した場
合、ＣＯ2 相へメタノールはそれほど抽出されず比較的
多量のメタノールが水相に溶解したままの状態で、逆に
ＣＯ2 を水相に多量溶解させる役割をもっていること、
すなわち、メタノールはエタノールよりもＣＯ2 を水相
に溶解するのに適していることを見出して本発明を完成
するに至ったものである。
【０００９】
【作用】以下、本発明の一実施態様を図１によって説明
し、その作用を明らかにする。図１において、１はＣＯ
2 主成分流体入口ライン、２は加圧装置（コンプレッサ
またはポンプ）、３は混合器、４はメタノール入口ライ
ン、５はポンプ、６は混合流体圧入管、７は地中、８は
水性油田である。
し、その作用を明らかにする。図１において、１はＣＯ
2 主成分流体入口ライン、２は加圧装置（コンプレッサ
またはポンプ）、３は混合器、４はメタノール入口ライ
ン、５はポンプ、６は混合流体圧入管、７は地中、８は
水性油田である。
【００１０】ＣＯ2 主成分流体はライン１より加圧装置
２により通常１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2 Ｇに加圧さ
れ、ライン４よりポンプ５で加圧されたメタノールと混
合器３で混合後、混合流体圧入管６により地中７の水性
油田８に圧入される。圧入されたＣＯ2 はメタノールと
ともに水性油田８に溶解し始め、圧力が低下するので圧
力が低下しなくなるまでＣＯ2 を圧入することができ
る。
２により通常１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2 Ｇに加圧さ
れ、ライン４よりポンプ５で加圧されたメタノールと混
合器３で混合後、混合流体圧入管６により地中７の水性
油田８に圧入される。圧入されたＣＯ2 はメタノールと
ともに水性油田８に溶解し始め、圧力が低下するので圧
力が低下しなくなるまでＣＯ2 を圧入することができ
る。
【００１１】加圧装置２はＣＯ2 主成分流体が気体か液
体かによってコンプレッサまたはポンプが用いられるが
加圧動力は少ない方が好ましいので、ＣＯ2 を前もって
冷媒で液化してポンプで加圧するのが好ましい。
体かによってコンプレッサまたはポンプが用いられるが
加圧動力は少ない方が好ましいので、ＣＯ2 を前もって
冷媒で液化してポンプで加圧するのが好ましい。
【００１２】しかしながら、ＣＯ2 主成分流体中には少
量の水分が混入しており、そのまま低温（約５℃以下）
で液化するとハイドレートが生成して配管を閉塞するト
ラブルが発生するが、本発明者らはＣＯ2 を液化する前
にメタノールを添加しておくことによりハイドレートは
生成せずに低温・低圧で（例えば−５０℃、６ａｔｍ）
液化できる副次的な効果をも見出した。
量の水分が混入しており、そのまま低温（約５℃以下）
で液化するとハイドレートが生成して配管を閉塞するト
ラブルが発生するが、本発明者らはＣＯ2 を液化する前
にメタノールを添加しておくことによりハイドレートは
生成せずに低温・低圧で（例えば−５０℃、６ａｔｍ）
液化できる副次的な効果をも見出した。
【００１３】この場合の一実施態様を図２に示す。図２
において、９はＣＯ2 液化用冷却器、１０は加圧用ポン
プであり、その他の符号は図１と同一部分を示すので説
明は省略する。
において、９はＣＯ2 液化用冷却器、１０は加圧用ポン
プであり、その他の符号は図１と同一部分を示すので説
明は省略する。
【００１４】
【実施例】メタノールと水の混合液５００ｇを、内容積
１リットルの相平衡測定用圧力容器に仕込み、二酸化炭
素液化ボンベよりメタリングポンプでＣＯ2 を圧力容器
に供給し、空気恒温槽で圧力容器液温を地中温度近傍の
５０℃に保持しながら、圧力１００ｋｇ／ｃｍ2 Ｇにな
るまでＣＯ2 を供給した。温度、圧力一定となった後、
気相及び液相を少量サンプリングして、ガスクロマトグ
ラフにより、気相及び液相のＣＯ2 ，ＣＨ3 ＯＨ，Ｈ2
Ｏの組成を分析した。
１リットルの相平衡測定用圧力容器に仕込み、二酸化炭
素液化ボンベよりメタリングポンプでＣＯ2 を圧力容器
に供給し、空気恒温槽で圧力容器液温を地中温度近傍の
５０℃に保持しながら、圧力１００ｋｇ／ｃｍ2 Ｇにな
るまでＣＯ2 を供給した。温度、圧力一定となった後、
気相及び液相を少量サンプリングして、ガスクロマトグ
ラフにより、気相及び液相のＣＯ2 ，ＣＨ3 ＯＨ，Ｈ2
Ｏの組成を分析した。
【００１５】図３に、メタノールと水の比率を変えた場
合のＣＯ2 の液相への溶解度を示す。メタノールがない
場合に較べて、メタノールの濃度増加とともにＣＯ2 の
液相への溶解度が急激に増加していることが見出され
た。
合のＣＯ2 の液相への溶解度を示す。メタノールがない
場合に較べて、メタノールの濃度増加とともにＣＯ2 の
液相への溶解度が急激に増加していることが見出され
た。
【００１６】さらに、メタノールの気液平衡比Ｋ＝ｙ／
ｘ（ｘ：液相中のメタノールモル分率、ｙ：気相中のメ
タノールモル分率）は同様に測定したエタノールの場合
に較べて約１／５と小さく、ＣＯ2 相へメタノールは抽
出されにくく好ましいことが見いだされた。
ｘ（ｘ：液相中のメタノールモル分率、ｙ：気相中のメ
タノールモル分率）は同様に測定したエタノールの場合
に較べて約１／５と小さく、ＣＯ2 相へメタノールは抽
出されにくく好ましいことが見いだされた。
【００１７】
【発明の効果】本発明は以上詳記したように、ＣＯ2 を
回収して地中（水性油田）に貯蔵・固定化するに際し、
メタノールを添加して水溶性油田に圧入することによ
り、水分を含有するＣＯ2 主成分流体を低温、低圧でハ
イドレートを生成することなく液化でき、小さい動力で
ポンプにより１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2 Ｇに容易に加
圧でき、ＣＯ2 ，メタノール及び水３成分間の親和力の
大、中、小を巧みに利用することにより、メタノールが
ＣＯ2 相に抽出されるのを防いで殆どのメタノールを水
中に保持しながらＣＯ2 をメタノール水溶液中に積極的
に溶解させることにより大量のＣＯ2 を水溶性油田に溶
解・固定化できる効果を奏する。
回収して地中（水性油田）に貯蔵・固定化するに際し、
メタノールを添加して水溶性油田に圧入することによ
り、水分を含有するＣＯ2 主成分流体を低温、低圧でハ
イドレートを生成することなく液化でき、小さい動力で
ポンプにより１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2 Ｇに容易に加
圧でき、ＣＯ2 ，メタノール及び水３成分間の親和力の
大、中、小を巧みに利用することにより、メタノールが
ＣＯ2 相に抽出されるのを防いで殆どのメタノールを水
中に保持しながらＣＯ2 をメタノール水溶液中に積極的
に溶解させることにより大量のＣＯ2 を水溶性油田に溶
解・固定化できる効果を奏する。
【図１】本発明の一実施態様の説明図。
【図２】本発明の他の実施態様の説明図。
【図３】本発明の原理を示すＣＯ2 のメタノール水溶液
への溶解度測定例の図表。
への溶解度測定例の図表。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＣＯ2 を主成分とする流体にメタノール
を添加した混合流体を加圧装置により圧力を高めて水性
油田中に圧入することを特徴とするＣＯ2 の貯蔵方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4339937A JPH06182191A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 二酸化炭素の貯蔵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4339937A JPH06182191A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 二酸化炭素の貯蔵方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182191A true JPH06182191A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18332174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4339937A Withdrawn JPH06182191A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 二酸化炭素の貯蔵方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06182191A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012520169A (ja) * | 2009-03-13 | 2012-09-06 | ビーピー オルタネイティブ エナジー インターナショナル リミテッド | 液体注入 |
| JP2013234118A (ja) * | 2013-06-17 | 2013-11-21 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 二酸化炭素の輸送方法、処分方法及び搬送方法 |
| KR101586687B1 (ko) * | 2014-10-10 | 2016-01-20 | 한국지질자원연구원 | 주입정 주변의 잔류수포화도 저감을 통한 지중 가스 저장층의 주입성 향상방법 |
| US9586759B2 (en) | 2011-06-30 | 2017-03-07 | Statoil Petroleum As | Method for storing carbon dioxide compositions in subterranean geological formations and an arrangement for use in such methods |
-
1992
- 1992-12-21 JP JP4339937A patent/JPH06182191A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012520169A (ja) * | 2009-03-13 | 2012-09-06 | ビーピー オルタネイティブ エナジー インターナショナル リミテッド | 液体注入 |
| US9586759B2 (en) | 2011-06-30 | 2017-03-07 | Statoil Petroleum As | Method for storing carbon dioxide compositions in subterranean geological formations and an arrangement for use in such methods |
| JP2013234118A (ja) * | 2013-06-17 | 2013-11-21 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 二酸化炭素の輸送方法、処分方法及び搬送方法 |
| KR101586687B1 (ko) * | 2014-10-10 | 2016-01-20 | 한국지질자원연구원 | 주입정 주변의 잔류수포화도 저감을 통한 지중 가스 저장층의 주입성 향상방법 |
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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: 20000307 |