JPS608273B2 - 石炭ガスを原料とする高発熱量ガスの製造方法 - Google Patents
石炭ガスを原料とする高発熱量ガスの製造方法Info
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- JPS608273B2 JPS608273B2 JP56110157A JP11015781A JPS608273B2 JP S608273 B2 JPS608273 B2 JP S608273B2 JP 56110157 A JP56110157 A JP 56110157A JP 11015781 A JP11015781 A JP 11015781A JP S608273 B2 JPS608273 B2 JP S608273B2
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- Japan
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- gas
- calorific value
- raw material
- high calorific
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、石炭ガス（以下ＣＯＧという）を原料とする
高発熱量のいわゆる代替天然ガス（以下ＳＮＧという）
の製造方法に関する。
高発熱量のいわゆる代替天然ガス（以下ＳＮＧという）
の製造方法に関する。
近年都市ガス原料中に占める液化天然ガス（以下ＬＮＧ
という）の割合は、急速に増大しつつあり、今後ともい
わゆる天然ガス転換は更に促進される鏡向にある。
という）の割合は、急速に増大しつつあり、今後ともい
わゆる天然ガス転換は更に促進される鏡向にある。
ところで、ＬＮＧは、その運搬、貯蔵、気化等に一定の
好適条件下に操業される大規模な設備を要するので、季
節、景気変動等に起因する需要変動に必ずしも適切に対
応し得ない場合がある。更に又、ＬＮＧに対する過度の
依存は、原料の安定供聯合の点で若干の問題を生ずる場
合も有り得ると考えられる。従って、需要変動の吸収及
び原料の多様化によりＬＮＧを主要原料とする天然ガス
転換のメリットを最大限に活用すべく、ＬＮＧに依存し
ないＳＮＧの新しい製造方法の開発が切望されている。
ＣＯＧから高発熱量のガスを製造する方法としては、以
下の如きいくつかの方法が可能であると考えられる。
好適条件下に操業される大規模な設備を要するので、季
節、景気変動等に起因する需要変動に必ずしも適切に対
応し得ない場合がある。更に又、ＬＮＧに対する過度の
依存は、原料の安定供聯合の点で若干の問題を生ずる場
合も有り得ると考えられる。従って、需要変動の吸収及
び原料の多様化によりＬＮＧを主要原料とする天然ガス
転換のメリットを最大限に活用すべく、ＬＮＧに依存し
ないＳＮＧの新しい製造方法の開発が切望されている。
ＣＯＧから高発熱量のガスを製造する方法としては、以
下の如きいくつかの方法が可能であると考えられる。
例えば、先ずＣＯＧを加圧下にモレキュラーシープの如
き吸着剤中を通して、吸着剤に吸着される高分子の炭化
水素ガスと吸着されない低分子の水素ガスとに分離し、
次いで減圧下に炭化水素ガスを吸着剤から脱着させて、
高発熱量のガスとする方法が考えられる。この場合、吸
着装置を複数個設けておけば、吸着と脱着とを交互に行
なうことにより高発熱量ガスを連続的に得ることが可能
である。しかしながら、この方法は、吸着剤の機能がＣ
ＯＧ中の不純物により阻害されやすい為、タール，ベン
ゾール，ナフタレン等を実質上全量というべき程度まで
除去しておく必要があり、大規模な精製設備が必要とな
る。更に、ＣＯＧをいわゆる乾式メタネーションにより
高発熱量ガスに転換させることも考えられるが、この方
法においては、ＣＯＧ中の水素が炭素に対して過剰なる
為、生成ガスの発熱量は所望の値よりもはるかに低いも
のに留まるという難点がある。本発明者は、上記に鑑み
て種々研究を重ねた結果、ＣＯＧに炭素源としてナフサ
及び／又はＬＰＧを加えた混合物を通常の脱硫、脱酸素
等の前処理に供した後、ガス化剤及び冷却剤としての水
蒸気の存在下にメタン化処理することにより、上記の難
点を解消し得るとともに後述の如き種々の利点を伴った
ＳＮＧの新しい製造方法が得られることを見出し、本発
明を完成するに到った。即ち、本発明は、石炭ガス１モ
ルに対し炭素源としてナフサ及び／又はＬＰＧＯ．０１
〜０．１モルを加えた混合物を脱硫、脱酸素等の前処理
に供した後、入口温度２５０〜３００ｑＣ、出口温度３
００〜５５０ｑｏのメタン化反応器に供給し、Ｓ／Ｃ＝
０．５〜１．０となる量のガス化剤及び冷却剤としての
スチームの存在下にメタン化することを特徴とする石炭
ガスを原料とする高発熱量ガスの製造方法に係るもので
ある。本発明方法の原料は、ＣＯＧにナフサ及び／又は
ＬＰＧを加えた混合物である。
き吸着剤中を通して、吸着剤に吸着される高分子の炭化
水素ガスと吸着されない低分子の水素ガスとに分離し、
次いで減圧下に炭化水素ガスを吸着剤から脱着させて、
高発熱量のガスとする方法が考えられる。この場合、吸
着装置を複数個設けておけば、吸着と脱着とを交互に行
なうことにより高発熱量ガスを連続的に得ることが可能
である。しかしながら、この方法は、吸着剤の機能がＣ
ＯＧ中の不純物により阻害されやすい為、タール，ベン
ゾール，ナフタレン等を実質上全量というべき程度まで
除去しておく必要があり、大規模な精製設備が必要とな
る。更に、ＣＯＧをいわゆる乾式メタネーションにより
高発熱量ガスに転換させることも考えられるが、この方
法においては、ＣＯＧ中の水素が炭素に対して過剰なる
為、生成ガスの発熱量は所望の値よりもはるかに低いも
のに留まるという難点がある。本発明者は、上記に鑑み
て種々研究を重ねた結果、ＣＯＧに炭素源としてナフサ
及び／又はＬＰＧを加えた混合物を通常の脱硫、脱酸素
等の前処理に供した後、ガス化剤及び冷却剤としての水
蒸気の存在下にメタン化処理することにより、上記の難
点を解消し得るとともに後述の如き種々の利点を伴った
ＳＮＧの新しい製造方法が得られることを見出し、本発
明を完成するに到った。即ち、本発明は、石炭ガス１モ
ルに対し炭素源としてナフサ及び／又はＬＰＧＯ．０１
〜０．１モルを加えた混合物を脱硫、脱酸素等の前処理
に供した後、入口温度２５０〜３００ｑＣ、出口温度３
００〜５５０ｑｏのメタン化反応器に供給し、Ｓ／Ｃ＝
０．５〜１．０となる量のガス化剤及び冷却剤としての
スチームの存在下にメタン化することを特徴とする石炭
ガスを原料とする高発熱量ガスの製造方法に係るもので
ある。本発明方法の原料は、ＣＯＧにナフサ及び／又は
ＬＰＧを加えた混合物である。
ＣＯＧに対するナフサ及び／又はＬＰＧの添加割合は、
反応上特に限定されないが、天然ガスを直接供給する都
市ガス（１３Ａ）との燃焼互換性を考慮して、ＣＯＯｌ
モルに対してナフサ及び／又はＬＰＧＯ．０１〜０．１
モル程度とする。０．１モルを上回る場合には、Ｃ０２
の増加により脱炭酸も必要となる場合がある。
反応上特に限定されないが、天然ガスを直接供給する都
市ガス（１３Ａ）との燃焼互換性を考慮して、ＣＯＯｌ
モルに対してナフサ及び／又はＬＰＧＯ．０１〜０．１
モル程度とする。０．１モルを上回る場合には、Ｃ０２
の増加により脱炭酸も必要となる場合がある。
本発明においては上記混合物を先ず常法に従って脱酸素
及び脱硫等の前処理に供する。
及び脱硫等の前処理に供する。
脱酸素反応用触媒としては、脱硫触媒としての作用をも
併せ有するＮｉ−Ｍｏ系、Ｃｏ−Ｍｏ系、Ｎｉｓ系等の
触媒が例示される。これ等の触媒を使用する場合には、
ＣＯＧ中の水素による水添により、混合物の脱酸素及び
脱有機硫黄が行なわれる。これ等の脱酸素及び脱硫処理
は、常法に従って行なえば良く、例えば反応器入口温度
２００〜３５０ｑｏ程度、反応器内圧力５〜５０ｋ９／
仇Ｇ程度、反応器出口温度３５０〜４３０ｑｏ程度の条
件下に行なえば良い。次いで、混合物は吸着脱硫器に送
られ、通常のＺｎ０による吸着脱硫が行なわれる。ここ
で混合物中の酸素濃度は実質上零、全硫黄濃度はＩＰＰ
ｍ以下とされる。上述の脱硫反応はいずれも発熱反応で
あるので、必要に応じ混合物から廃熱ボイラー等により
熱回収を行なった後、混合物はメタン化工程に送られる
。メタン化工程は、白金族金属系触媒、Ｎｉ系触媒等の
触媒存在下に、Ｓ／Ｃ（炭化水素中の炭素原子１個当り
の水蒸気中の酸素原子数）が０．５〜１．の里度となる
量の水蒸気を混合物に加えた状態で行なう。メタン化工
程における反応器入口温度は２５０〜３００ｑＣ程度、
反応器内圧力は５〜１０ｋ９／地Ｇ程度、反応器出口温
度は３００〜５５０℃程度とするのが好ましい。メタン
化反応を終えた生成ガスの発熱量は、ＬＰＧの混合比、
メタン化反応条件等により異なるが、ＣＯＧの当初発熱
量５０００〜５３０皿ａｌ／Ｎｍ３に比して７０００〜
８５００ｋａｌ／Ｎｍ３程度となる。この生成ガスは、
このまま使用し得ることは言うまでもないが、必要なら
ば更にＬＰＧを加えて増熱し、ＳＮＧとして使用するこ
とが出来る。本発明方法においては、常法に従ってピッ
チ，アンモニア，シアン，ナフタリン，ベンゾール等を
除いたＣＯＧにＬＰＧを加え、得られた混合物を脱酸素
、脱硫及びメタン化工程に供することが必須である。
併せ有するＮｉ−Ｍｏ系、Ｃｏ−Ｍｏ系、Ｎｉｓ系等の
触媒が例示される。これ等の触媒を使用する場合には、
ＣＯＧ中の水素による水添により、混合物の脱酸素及び
脱有機硫黄が行なわれる。これ等の脱酸素及び脱硫処理
は、常法に従って行なえば良く、例えば反応器入口温度
２００〜３５０ｑｏ程度、反応器内圧力５〜５０ｋ９／
仇Ｇ程度、反応器出口温度３５０〜４３０ｑｏ程度の条
件下に行なえば良い。次いで、混合物は吸着脱硫器に送
られ、通常のＺｎ０による吸着脱硫が行なわれる。ここ
で混合物中の酸素濃度は実質上零、全硫黄濃度はＩＰＰ
ｍ以下とされる。上述の脱硫反応はいずれも発熱反応で
あるので、必要に応じ混合物から廃熱ボイラー等により
熱回収を行なった後、混合物はメタン化工程に送られる
。メタン化工程は、白金族金属系触媒、Ｎｉ系触媒等の
触媒存在下に、Ｓ／Ｃ（炭化水素中の炭素原子１個当り
の水蒸気中の酸素原子数）が０．５〜１．の里度となる
量の水蒸気を混合物に加えた状態で行なう。メタン化工
程における反応器入口温度は２５０〜３００ｑＣ程度、
反応器内圧力は５〜１０ｋ９／地Ｇ程度、反応器出口温
度は３００〜５５０℃程度とするのが好ましい。メタン
化反応を終えた生成ガスの発熱量は、ＬＰＧの混合比、
メタン化反応条件等により異なるが、ＣＯＧの当初発熱
量５０００〜５３０皿ａｌ／Ｎｍ３に比して７０００〜
８５００ｋａｌ／Ｎｍ３程度となる。この生成ガスは、
このまま使用し得ることは言うまでもないが、必要なら
ば更にＬＰＧを加えて増熱し、ＳＮＧとして使用するこ
とが出来る。本発明方法においては、常法に従ってピッ
チ，アンモニア，シアン，ナフタリン，ベンゾール等を
除いたＣＯＧにＬＰＧを加え、得られた混合物を脱酸素
、脱硫及びメタン化工程に供することが必須である。
かくして（ｉ｝ＣＯＧとＬＰＧとが脱酸素及び脱硫処理
時に均一に混合されるので、メタン化反応が良好に進行
し、燃焼曲こ優れた高発熱量ガスが得られる。（ｉｉ）
ＬＰＧに含有されている硫黄分の脱硫をも同時に行ない
得るので、メタン化反応触媒の寿命が長くなる。（ｉｉ
ｉ）ＬＰＧの添加により脱酸素及び脱硫処理時の温度変
動を有効に抑制し得る等の顕著な効果が奏されるのであ
る。事実、先ずＣＯＧのみを脱酸素及び脱硫処理した後
、これにＬＰＧを加え、該混合物をメタン化反応に供し
たところ、ＬＰＧに由釆する硫黄分により触媒が被毒し
、全体としてメタン化反応が著しく阻害されることが判
明した。本発明方法は、上述の効果に加えて、ＬＰＧの
導入に伴って、使用量が相対的に低下しているＣＯＧの
用途を拡大する点においても極めて有用である。
時に均一に混合されるので、メタン化反応が良好に進行
し、燃焼曲こ優れた高発熱量ガスが得られる。（ｉｉ）
ＬＰＧに含有されている硫黄分の脱硫をも同時に行ない
得るので、メタン化反応触媒の寿命が長くなる。（ｉｉ
ｉ）ＬＰＧの添加により脱酸素及び脱硫処理時の温度変
動を有効に抑制し得る等の顕著な効果が奏されるのであ
る。事実、先ずＣＯＧのみを脱酸素及び脱硫処理した後
、これにＬＰＧを加え、該混合物をメタン化反応に供し
たところ、ＬＰＧに由釆する硫黄分により触媒が被毒し
、全体としてメタン化反応が著しく阻害されることが判
明した。本発明方法は、上述の効果に加えて、ＬＰＧの
導入に伴って、使用量が相対的に低下しているＣＯＧの
用途を拡大する点においても極めて有用である。
即ち、各種用途を有するコークス製造時の副産物として
大量に発生するＣＯＧとそれに対する需要の減少が問題
となっていたのであるが、本発明によれば、この問題は
ＣＯＧのＳＮＧへの転換により完全に解決されたのであ
る。実施例 １ 下記第１表に示す組成のＣＯＧ１００州ｍ３／ｈに下記
第２表に示す組成のＬＰＧ１６０ｋ９／ｈを加え、原料
とする。
大量に発生するＣＯＧとそれに対する需要の減少が問題
となっていたのであるが、本発明によれば、この問題は
ＣＯＧのＳＮＧへの転換により完全に解決されたのであ
る。実施例 １ 下記第１表に示す組成のＣＯＧ１００州ｍ３／ｈに下記
第２表に示す組成のＬＰＧ１６０ｋ９／ｈを加え、原料
とする。
第１表
比 ５６．仇ｏｌ％Ｎ２
３．０ 〃Ｃ０
６．０ 〃Ｃ
０２ ２．０
〃ＣＨ ２９．３〃Ｃ
２〜Ｃ３ ３．５〃
０２ ０
．２〃有機硫黄化合物 ８がＰｍ第
２表Ｃ３は １．小ｏｌ
％ｉ−Ｃ４日，ｏ ２２
．０″ｎ一Ｃ４ＨＩ。
３．０ 〃Ｃ０
６．０ 〃Ｃ
０２ ２．０
〃ＣＨ ２９．３〃Ｃ
２〜Ｃ３ ３．５〃
０２ ０
．２〃有機硫黄化合物 ８がＰｍ第
２表Ｃ３は １．小ｏｌ
％ｉ−Ｃ４日，ｏ ２２
．０″ｎ一Ｃ４ＨＩ。
７７．０〃次いで上
記原料混合物をＮｉ−Ｍｏｘ系触媒を充填した脱酸素及
び脱硫反応器に送給し、反応器入口温度２６０℃、反応
器内圧力７ｋ９／係Ｇ、反応器出口温度４００００の条
件下に処理する。次いで混合物をＺｎ０系触媒に充填し
た吸着脱硫反応器に送り、処理する。かくして、混合物
中の酸素含有量は実質上零、全硫黄含有量はＩＰＰｍ以
下となる。次いで、白金族金属系触媒を充填するメタン
化反応器に上記の精製された原料混合物を供給し、Ｓ／
Ｃ＝０．９となる水蒸気の存在下にメタン化反応を行な
う。メタン化反応器の入口温度は約２５０℃、出口温度
は約３５０００、反応器内圧力は約５ｋ９／仇Ｇである
。メタン化反応により得られたガス８２州ｍ３／ｈの組
成及び発熱量は、下記第３表に示す通りである。
記原料混合物をＮｉ−Ｍｏｘ系触媒を充填した脱酸素及
び脱硫反応器に送給し、反応器入口温度２６０℃、反応
器内圧力７ｋ９／係Ｇ、反応器出口温度４００００の条
件下に処理する。次いで混合物をＺｎ０系触媒に充填し
た吸着脱硫反応器に送り、処理する。かくして、混合物
中の酸素含有量は実質上零、全硫黄含有量はＩＰＰｍ以
下となる。次いで、白金族金属系触媒を充填するメタン
化反応器に上記の精製された原料混合物を供給し、Ｓ／
Ｃ＝０．９となる水蒸気の存在下にメタン化反応を行な
う。メタン化反応器の入口温度は約２５０℃、出口温度
は約３５０００、反応器内圧力は約５ｋ９／仇Ｇである
。メタン化反応により得られたガス８２州ｍ３／ｈの組
成及び発熱量は、下記第３表に示す通りである。
第３表
Ｃ０２ 沙ｏｌ％
Ｃ○ 一日
２ １Ｗｏｌ％Ｃ
比 ８４″Ｎ２
４〃発熱量
８３００ｋａｌ／Ｎｍ３メタン化反
応により得られたガスは、燃料としてそのまま使用する
ことも可能であるが、該ガスＩＮｍ３にＬＰＧＯ．３３
ｋ９を混合することにより発熱量１１０００ｋａｌ／Ｎ
ｍ３、比重０．７１２のＳＮＧが得られる。
Ｃ○ 一日
２ １Ｗｏｌ％Ｃ
比 ８４″Ｎ２
４〃発熱量
８３００ｋａｌ／Ｎｍ３メタン化反
応により得られたガスは、燃料としてそのまま使用する
ことも可能であるが、該ガスＩＮｍ３にＬＰＧＯ．３３
ｋ９を混合することにより発熱量１１０００ｋａｌ／Ｎ
ｍ３、比重０．７１２のＳＮＧが得られる。
Claims (1)
- １ 石炭ガス１モルに対し炭素源としてナフサ及び／又
はＬＰＧ０．０１〜０．１モルを加えた混合物を脱硫、
脱酸素等の前処理に供した後、入口温度２５０〜３００
℃、出口温度３００〜５５０℃のメタン化反応器に供給
し、Ｓ／Ｃ＝０．５〜１．０となる量のガス化剤及び冷
却剤としてのスチームの存在下にメタン化することを特
徴とする石炭ガスを原料とする高発熱量ガスの製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56110157A JPS608273B2 (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 石炭ガスを原料とする高発熱量ガスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56110157A JPS608273B2 (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 石炭ガスを原料とする高発熱量ガスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5811591A JPS5811591A (ja) | 1983-01-22 |
| JPS608273B2 true JPS608273B2 (ja) | 1985-03-01 |
Family
ID=14528491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56110157A Expired JPS608273B2 (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 石炭ガスを原料とする高発熱量ガスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608273B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0633380B2 (ja) * | 1990-06-25 | 1994-05-02 | 日揮株式会社 | 代替天然ガスの製造方法 |
| CN101921642B (zh) * | 2010-08-18 | 2013-01-16 | 煤炭科学研究总院 | 一种煤层气脱氧和浓缩分离甲烷的方法 |
| CN108977237B (zh) * | 2018-07-25 | 2020-06-09 | 戴乐亭 | 一种转炉和/或高炉煤气除氧精脱硫的方法 |
| CN111732976B (zh) * | 2020-05-19 | 2021-06-29 | 福州大学 | 一种高炉煤气脱硫方法及系统 |
-
1981
- 1981-07-14 JP JP56110157A patent/JPS608273B2/ja not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OF NATURAL-GAS SUBSTITUTES=1968 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5811591A (ja) | 1983-01-22 |
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