JPS60235893A - Ｃｏ及びｈ↓２を含むガスのメタン化方法 - Google Patents
Ｃｏ及びｈ↓２を含むガスのメタン化方法Info
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- JPS60235893A JPS60235893A JP9350984A JP9350984A JPS60235893A JP S60235893 A JPS60235893 A JP S60235893A JP 9350984 A JP9350984 A JP 9350984A JP 9350984 A JP9350984 A JP 9350984A JP S60235893 A JPS60235893 A JP S60235893A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ＣＯ及びＨ２を含むガスを原料として、天然
ガスに代替し得る高発熱量ガス（ＳＮＧ）を製造する方
法に関する。
ガスに代替し得る高発熱量ガス（ＳＮＧ）を製造する方
法に関する。
断熱型反応器を使用してＣＯ及びＨ２のメタン化を行な
う場合、触媒を最適温度に維持してメタンの収率な高め
るとともに、触媒の熱的損傷を防止する為には、反応熱
を除去する必要がある。この反応熱の除去の為には、（
イ）大量のスチームを加える、０反応器を３〜４８に分
け、各段間にクーラーを設置する、０９生成カスのリサ
イクルを行なう等の手段がとられている。しかしながら
、この様な従来技術は、熱損失が大きく、設備も複雑と
なるので、大きな改善の余地がある。
う場合、触媒を最適温度に維持してメタンの収率な高め
るとともに、触媒の熱的損傷を防止する為には、反応熱
を除去する必要がある。この反応熱の除去の為には、（
イ）大量のスチームを加える、０反応器を３〜４８に分
け、各段間にクーラーを設置する、０９生成カスのリサ
イクルを行なう等の手段がとられている。しかしながら
、この様な従来技術は、熱損失が大きく、設備も複雑と
なるので、大きな改善の余地がある。
本発明者杜、上記の如き従来技術の問題点に鑑みて種々
研究を重ねた結果、低温シフト触媒とメタン化触媒とを
併用することにより、該問題点が大巾に軽減されること
を見出した。即ち、本発明は、ＣＯ及びＨ２を含むガス
をメタン化するに際し、上記側にＣｕ −Ｚｎ系低温シ
フト触媒を配置し且つ下流側にメタン化触媒を配置した
メタン反応器を使用することを特徴とするＣＯ及びＨ２
を含むガスのメタン化方法に係る。
研究を重ねた結果、低温シフト触媒とメタン化触媒とを
併用することにより、該問題点が大巾に軽減されること
を見出した。即ち、本発明は、ＣＯ及びＨ２を含むガス
をメタン化するに際し、上記側にＣｕ −Ｚｎ系低温シ
フト触媒を配置し且つ下流側にメタン化触媒を配置した
メタン反応器を使用することを特徴とするＣＯ及びＨ２
を含むガスのメタン化方法に係る。
本発明において、メタン反応器の上流側とは、ＣＯ及び
Ｈ２を含むガスの入口に近い側を意味し、下流側とは、
生成カスの出口に近い側を意味するものとする。
Ｈ２を含むガスの入口に近い側を意味し、下流側とは、
生成カスの出口に近い側を意味するものとする。
以下、図面を参照しつつ、本発明を更に詳細に説明する
。
。
第１図において、メタン化反応の原料となるＣＯ及びＨ
２を含むガスとスチームとの混合物は、ライン（１）を
経てメタン化反応器（３）に供給される。メタン化反応
器（３）の上流側には、Ｃｕ−Ｚｎ系等の低温シフト触
媒（５）が充填されており、下流側にはＮＩＸ Ｒｕ系
、ＣＯ系等の温度２５０〜３００°Ｃ程度で高活性を発
揮するメタン化触媒（７）が充填されている。本発明方
法においては、上流側に低温で高活性を示す低温シフト
触媒（５）を配置するので、該触媒層入口温度を約１８
０℃程度にまで低下させることが出来る。低温シフト触
媒（５）の存在下での発熱反応によシフ３０〜２８０°
Ｃ程度、より好ましくは２８０°Ｃ程度まで昇温した原
料混合物は、メタン化触媒（７）の存在下に更に発熱反
応を絖けた後、例えば５００℃程度の生成ガスとしてラ
イン（９）から収得される。
２を含むガスとスチームとの混合物は、ライン（１）を
経てメタン化反応器（３）に供給される。メタン化反応
器（３）の上流側には、Ｃｕ−Ｚｎ系等の低温シフト触
媒（５）が充填されており、下流側にはＮＩＸ Ｒｕ系
、ＣＯ系等の温度２５０〜３００°Ｃ程度で高活性を発
揮するメタン化触媒（７）が充填されている。本発明方
法においては、上流側に低温で高活性を示す低温シフト
触媒（５）を配置するので、該触媒層入口温度を約１８
０℃程度にまで低下させることが出来る。低温シフト触
媒（５）の存在下での発熱反応によシフ３０〜２８０°
Ｃ程度、より好ましくは２８０°Ｃ程度まで昇温した原
料混合物は、メタン化触媒（７）の存在下に更に発熱反
応を絖けた後、例えば５００℃程度の生成ガスとしてラ
イン（９）から収得される。
尚、実用的には、必要に応じメタン化反応器を複数段使
用しても良い。
用しても良い。
低温シフト触媒１１ｇ分及びメタン化触媒層部分におけ
る反応条件は、使用触媒の種類、原料カスの組成、圧力
、ＳＶ、スチームの添加量等により変シ得るが、通常前
者においては、温度１８０〜２８０°Ｃ程度、圧力１〜
１００＃／ｄ１程度であシ、後者の場合には、入口温度
２５０〜３００°Ｃ程度、圧力１〜１００ｋｌｉ／ｄ−
Ｇ程度、出口温度５００°Ｃ程度である。
る反応条件は、使用触媒の種類、原料カスの組成、圧力
、ＳＶ、スチームの添加量等により変シ得るが、通常前
者においては、温度１８０〜２８０°Ｃ程度、圧力１〜
１００＃／ｄ１程度であシ、後者の場合には、入口温度
２５０〜３００°Ｃ程度、圧力１〜１００ｋｌｉ／ｄ−
Ｇ程度、出口温度５００°Ｃ程度である。
本発明によれば、以下の如き顕著な効果が奏される。
（１）触媒層入口温度を大巾に低下させ得るので、メタ
ン化反応器一段当シで対処し得る反応熱量が大巾に増加
する。例えば、触媒層出口温度が５００°Ｃであるメタ
ン化反応器において触媒層入口温度を２８０ ”Ｃから
１８０°Ｃまで低下させ応熱処理が可能となる。
ン化反応器一段当シで対処し得る反応熱量が大巾に増加
する。例えば、触媒層出口温度が５００°Ｃであるメタ
ン化反応器において触媒層入口温度を２８０ ”Ｃから
１８０°Ｃまで低下させ応熱処理が可能となる。
（２）従って、反応器の段数を減少させることが出来る
。
。
（３） スチーム添加量を減少させ得る。
（４） リサイクルガス比を低下させ得る。
以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴とすると
ころをよシ一層明確にする。
ころをよシ一層明確にする。
実施例１
第２図に示すフローチャートに従って本発明を実施した
。即ち、ライン（ロ）及び（ロ）を経て供給される原料
ガス（Ｃ０２５％及びＨ２７５％） ５０００ＯＮｍ３
／ｈｒＫライン（ト）から供給されるスチーム（２８８
°Ｃ） ４１ ｔｔｒｎ／ｋｒを加え、ラインｏｆ）及
び０１を経て第一のメタン化反応器（２１）に送給した
。メタン化反応益四の上流側に配置されたＣｕ −Ｚｎ
系触媒層曽（触媒量５トン、触媒層部２ ｍ ｓ入口温
度約１８０°Ｃ〕を通過するに従って、反応熱により原
料混合物の温度は次第に上昇し、下流側に配置されたＲ
ａｔ −Ａ１２０３Ｊメタン化触媒層に）〔触媒量４ト
シ、触媒層部２ｍ〕の入口では、約２８０℃となった。
。即ち、ライン（ロ）及び（ロ）を経て供給される原料
ガス（Ｃ０２５％及びＨ２７５％） ５０００ＯＮｍ３
／ｈｒＫライン（ト）から供給されるスチーム（２８８
°Ｃ） ４１ ｔｔｒｎ／ｋｒを加え、ラインｏｆ）及
び０１を経て第一のメタン化反応器（２１）に送給した
。メタン化反応益四の上流側に配置されたＣｕ −Ｚｎ
系触媒層曽（触媒量５トン、触媒層部２ ｍ ｓ入口温
度約１８０°Ｃ〕を通過するに従って、反応熱により原
料混合物の温度は次第に上昇し、下流側に配置されたＲ
ａｔ −Ａ１２０３Ｊメタン化触媒層に）〔触媒量４ト
シ、触媒層部２ｍ〕の入口では、約２８０℃となった。
ライン（財）からの出ガス（約５００°Ｃ）は、ライン
（ロ）及び翰からの原料カス（ＣＯ’１５％及びＨ２７
５％） ５００００ Ｋｍ３／Ａｒとともに、ライン６
η、クーラー峙及びライン（２）を経て、第二のメタン
化反応器（ロ）に送られ、温度約１８０℃でＣｍ−Ｚｎ
系触媒層曽〔触媒量５トン、触媒層２ｍ）に入り、反応
熱によシ昇温して約２８０°ＣでＲｍ −Ａｔ２０３系
メタン化触媒層θυ〔触媒量４トン、触媒層部２ｍ）に
入った。反応終了後のガス（約５００°Ｃ）は、ライン
輪、クーラー■及びライン轡を経てノックアウトドラム
６］）に送ル］ンプレッサー（ロ）及びライン■を経て
第一のメタン化反応器（２）にリサイクルされる部分９
４００ＯＮｍ３／ｌｔｒとラインＩＩ）から製品として
収得される部分２７０００ Ｎｍ３／ｋｒとに分ケラレ
タ。
（ロ）及び翰からの原料カス（ＣＯ’１５％及びＨ２７
５％） ５００００ Ｋｍ３／Ａｒとともに、ライン６
η、クーラー峙及びライン（２）を経て、第二のメタン
化反応器（ロ）に送られ、温度約１８０℃でＣｍ−Ｚｎ
系触媒層曽〔触媒量５トン、触媒層２ｍ）に入り、反応
熱によシ昇温して約２８０°ＣでＲｍ −Ａｔ２０３系
メタン化触媒層θυ〔触媒量４トン、触媒層部２ｍ）に
入った。反応終了後のガス（約５００°Ｃ）は、ライン
輪、クーラー■及びライン轡を経てノックアウトドラム
６］）に送ル］ンプレッサー（ロ）及びライン■を経て
第一のメタン化反応器（２）にリサイクルされる部分９
４００ＯＮｍ３／ｌｔｒとラインＩＩ）から製品として
収得される部分２７０００ Ｎｍ３／ｋｒとに分ケラレ
タ。
製品ガスの組成Ｆｉ、ＣＨ４９４％、ＣＯ２３％及びＣ
ｏ ３％であった。
ｏ ３％であった。
尚、本実施例における系内圧力は、３０ ｋｇ／ｄ−Ｇ
とした。
とした。
本実施例と下記比較例との対比から、本発明方法の優れ
た効果が明らかである。
た効果が明らかである。
比較例１
第３図に示すフローチャートに従って、常法によるメタ
ン化反応を行なった。
ン化反応を行なった。
ライン（１０１）及び（１０３）を経て供給される原料
ガスＣＣ０２５％及びＨ２７５％） ５０００ ＯＮｍ
３／ｋｒ にライン（＋０５）から供給されるスチーム
（２８８℃＞４１００＃／ｋｒ を混合し、ライン（１
０７）及び（＋０９）を経て第一のメタン化反応器（１
１１） Ｋ送給した。第一のメタン化反応器（Ｉｌｌ）
のＲｕ −Ａｌ２Ｏ３系メタン化触媒の充填量は、４ト
シ、触媒層長は、２ｍｓ触媒層入口温度は、約２８０℃
であった。
ガスＣＣ０２５％及びＨ２７５％） ５０００ ＯＮｍ
３／ｋｒ にライン（＋０５）から供給されるスチーム
（２８８℃＞４１００＃／ｋｒ を混合し、ライン（１
０７）及び（＋０９）を経て第一のメタン化反応器（１
１１） Ｋ送給した。第一のメタン化反応器（Ｉｌｌ）
のＲｕ −Ａｌ２Ｏ３系メタン化触媒の充填量は、４ト
シ、触媒層長は、２ｍｓ触媒層入口温度は、約２８０℃
であった。
ライン（１１３）を通る第一のメタン化反応器（１＋１
）からの出ガス（約５２０°Ｃ）は、ライン（１０１）
及び（１１５）からの原料ガス（組成は上記と同様）５
０００ＯＮｍ３７ｋｒと混合され、該混合ガスは、ライ
ン（１１７）、クーラー（＋１９）及びライン（１２＋
）を経て、第二のメタン化反応器（１２３）に送られ、
温度約２８０°ＣでＲｔ −Ａｌ２Ｏ３系メタン化触媒
層と接触した。該触媒の充ｊＪＩ量は、４トン、触媒層
長は、２ｙｙｔでおった・ 第二のメタン化反応器（１２３）からの出ガス（約５２
０°Ｃ）は、ライン（１２５）、クーラー（１２７）及
＋１ びライン（＋２９）を経て、温度約２８０℃で第三のメ
タン化反応器（１３１）に送られた。Ｒｈ ＋ Ａｌ１
２０３系メタシ化触媒を収容する反応器（１３＋）中の
触媒充填量は、今トシ、触媒層長は、２ｍであった。
）からの出ガス（約５２０°Ｃ）は、ライン（１０１）
及び（１１５）からの原料ガス（組成は上記と同様）５
０００ＯＮｍ３７ｋｒと混合され、該混合ガスは、ライ
ン（１１７）、クーラー（＋１９）及びライン（１２＋
）を経て、第二のメタン化反応器（１２３）に送られ、
温度約２８０°ＣでＲｔ −Ａｌ２Ｏ３系メタン化触媒
層と接触した。該触媒の充ｊＪＩ量は、４トン、触媒層
長は、２ｙｙｔでおった・ 第二のメタン化反応器（１２３）からの出ガス（約５２
０°Ｃ）は、ライン（１２５）、クーラー（１２７）及
＋１ びライン（＋２９）を経て、温度約２８０℃で第三のメ
タン化反応器（１３１）に送られた。Ｒｈ ＋ Ａｌ１
２０３系メタシ化触媒を収容する反応器（１３＋）中の
触媒充填量は、今トシ、触媒層長は、２ｍであった。
反応終了後のガス（約３７０℃）は、ラインれた後、ラ
イン（１今３）、リサイクルコンプレッサー（＋４５）
、ライン（＋４７）及びライン（＋０９）を経て第一の
メタン化反応器（ＩＩＩ）にリサイクルされる部分９４
０００ Ｎｍ３／ｈｒとライ：／（＋４９）から製品ガ
スとして収得される部分２７０００ Ｎｍ３／ｈｒとに
分けられた。
イン（１今３）、リサイクルコンプレッサー（＋４５）
、ライン（＋４７）及びライン（＋０９）を経て第一の
メタン化反応器（ＩＩＩ）にリサイクルされる部分９４
０００ Ｎｍ３／ｈｒとライ：／（＋４９）から製品ガ
スとして収得される部分２７０００ Ｎｍ３／ｈｒとに
分けられた。
製品ガスの組成は、ＣＨｌ、９４％、ＣＯ２３％及びＣ
Ｏ３％であった。
Ｏ３％であった。
又、系内圧力は、３０に９／ｄ−Ｇであった。
第１図は、本発明方法の大要を示すフローチャート、第
２図は、本発明方法の実施態様を示すフ０−チセ一ト、
第３図は、従来方法を示すフａ −チャートを夫々示す
。 （３）・・・メタン化反応器、（５）・・・低温シフト
触媒、（７）・・・メタン化触媒、（２）、（ロ）・・
・メタン化反応器、に）、（至）・・・低温シフト触媒
、（ホ）、θの・・・メタン化触媒、（至）、に）・・
・クーラー、曽・・・ノックアウトドラム、６η・・・
リサイクルコンプレッサー、（Ｉｌｌ）、（＋２３）、
（＋３１）・・・メタン化反応器、（１１９）、（＋２
７）、（１３５）・・・クーラー、（＋３９）・・・ノ
ックアウトドラム、（１４５）・・・リサイクルコンプ
レッサー。 （以 上） ゛′１２．．：１／ 第１図 第 ２ ス ′Ａ ３ ）閃
２図は、本発明方法の実施態様を示すフ０−チセ一ト、
第３図は、従来方法を示すフａ −チャートを夫々示す
。 （３）・・・メタン化反応器、（５）・・・低温シフト
触媒、（７）・・・メタン化触媒、（２）、（ロ）・・
・メタン化反応器、に）、（至）・・・低温シフト触媒
、（ホ）、θの・・・メタン化触媒、（至）、に）・・
・クーラー、曽・・・ノックアウトドラム、６η・・・
リサイクルコンプレッサー、（Ｉｌｌ）、（＋２３）、
（＋３１）・・・メタン化反応器、（１１９）、（＋２
７）、（１３５）・・・クーラー、（＋３９）・・・ノ
ックアウトドラム、（１４５）・・・リサイクルコンプ
レッサー。 （以 上） ゛′１２．．：１／ 第１図 第 ２ ス ′Ａ ３ ）閃
Claims (1)
- ■ ＣＯ及びＨ２ｔ−含むカスをメタン化するに際し、
上流側にＣｕ −Ｚｎ 系低温シフト触媒を配置し且つ
下流側にメタン化触媒を配置したメタン化反応器を使用
することを特徴とするＣＯ及びＨ２を含むガスのメタン
化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350984A JPS60235893A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | Ｃｏ及びｈ↓２を含むガスのメタン化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350984A JPS60235893A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | Ｃｏ及びｈ↓２を含むガスのメタン化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60235893A true JPS60235893A (ja) | 1985-11-22 |
Family
ID=14084314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9350984A Pending JPS60235893A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | Ｃｏ及びｈ↓２を含むガスのメタン化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60235893A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012021144A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-02-02 | Electric Power Dev Co Ltd | Ｃｏシフト反応装置及びこれを備えた石炭ガス化複合発電システム |
| JP2018193612A (ja) * | 2015-11-16 | 2018-12-06 | フュエルセル エナジー， インコーポレイテッドＦｕｅｌｃｅｌｌ Ｅｎｅｒｇｙ， Ｉｎｃ． | エンジン付きｒｅｐを用いるエネルギ貯蔵 |
| US10465305B2 (en) | 2015-11-17 | 2019-11-05 | Fuelcell Energy, Inc. | Hydrogen and carbon monoxide generation using an REP with partial oxidation |
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| US10892507B2 (en) | 2014-01-31 | 2021-01-12 | Fuelcell Energy, Inc. | Reformer-electrolyzer-purifier (REP) assembly for hydrogen production, systems incorporating same and method of producing hydrogen |
| US10897055B2 (en) | 2017-11-16 | 2021-01-19 | Fuelcell Energy, Inc. | Load following power generation and power storage using REP and PEM technology |
| US11043684B2 (en) | 2015-11-17 | 2021-06-22 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell system having enhanced CO2 capture |
| WO2021176970A1 (ja) | 2020-03-04 | 2021-09-10 | 大阪瓦斯株式会社 | 燃料ガスの製造方法 |
| US11339333B2 (en) | 2016-04-21 | 2022-05-24 | Fuelcell Energy, Inc. | Fluidized catalytic cracking unit system with integrated reformer-electrolyzer-purifier |
| WO2022224993A1 (ja) | 2021-04-21 | 2022-10-27 | 大阪瓦斯株式会社 | 二酸化炭素のメタン化触媒成型体およびその製造方法 |
| US11495806B2 (en) | 2019-02-04 | 2022-11-08 | Fuelcell Energy, Inc. | Ultra high efficiency fuel cell power generation system |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS58134186A (ja) * | 1982-02-03 | 1983-08-10 | Osaka Gas Co Ltd | 都市ガスの製造方法 |
| JPS58167687A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-10-03 | ブリテイツシユ・ガス・コ−ポレ−シヨン | 多段階メタン化 |
-
1984
- 1984-05-09 JP JP9350984A patent/JPS60235893A/ja active Pending
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