JPS6096505A - 合成ガスの製造方法と装置 - Google Patents
合成ガスの製造方法と装置Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
４（ｙｉ明は触媒Ｃ燃第１（天然ガス）を熱作用のもと
て置換反応さｌる合成ガス、特に水素の製造装置とぞの
１５２人に開りる。
て置換反応さｌる合成ガス、特に水素の製造装置とぞの
１５２人に開りる。
合成ガスは炭化水系物質、アルコール、アン七二１７の
ような生産物の製造に人Φに混合生成物として生ずる。
ような生産物の製造に人Φに混合生成物として生ずる。
そのような合成ガスの製造での化学反応の経過にＪｊい
て大きなエネルギー損失がおこり、化石燃わ１のエネル
ギーにより、特に石油を基礎どし−（イれは保シ［され
ている。
て大きなエネルギー損失がおこり、化石燃わ１のエネル
ギーにより、特に石油を基礎どし−（イれは保シ［され
ている。
本発明には燃料エネルギー消失を減少させることのでき
る合成ガス特に水素！ｌ！ｌ装造と方法を創造する課題
がある。
る合成ガス特に水素！ｌ！ｌ装造と方法を創造する課題
がある。
その課題は本発明によれば特許請求の範囲第１項の特徴
部により、すなわち合成ガス特に水素の製造が触媒部を
Ｊくなくとも直接的又は間接的に太陽エネルギーの作用
により加熱りることにより解決できるのである。
部により、すなわち合成ガス特に水素の製造が触媒部を
Ｊくなくとも直接的又は間接的に太陽エネルギーの作用
により加熱りることにより解決できるのである。
触媒部もしくは蒸気の改質に太陽エネルギーを結合させ
ることにより高価な燃料の一部分をすくなくども代用さ
せ、その結束、反応の実施のため熱）ｊ学的効果を非常
に望ましいものにすることができる。
ることにより高価な燃料の一部分をすくなくども代用さ
せ、その結束、反応の実施のため熱）ｊ学的効果を非常
に望ましいものにすることができる。
太陽エネルギーによる加熱は直接的には触媒部もしくは
蒸気改質の形式によって太陽エネルギーの吸収体として
、間接的には中間熱担体をもって行うことができる。
蒸気改質の形式によって太陽エネルギーの吸収体として
、間接的には中間熱担体をもって行うことができる。
とくに２つの触媒８１５は直列に連結されていて流れ方
向において最初に配された触媒部は太陽エネルギーによ
って加熱され、第２の触媒部は合成ガス製造ブＬ１１．
？スからの残留生成物の燃焼によって加熱される。
向において最初に配された触媒部は太陽エネルギーによ
って加熱され、第２の触媒部は合成ガス製造ブＬ１１．
？スからの残留生成物の燃焼によって加熱される。
このことにより自給自足の連続的の化学プロセスの操業
が可能となり、モの際残留生成物をその外の利用１．：
λ・１しＣ輸送りることなしに、むしろ適切なプロセス
において燃料エネルギーのより多くの節約にイｊ利に使
用できる。
が可能となり、モの際残留生成物をその外の利用１．：
λ・１しＣ輸送りることなしに、むしろ適切なプロセス
において燃料エネルギーのより多くの節約にイｊ利に使
用できる。
本発明＋、Ｌ合成ガスとくに水素ガスをアン−ピュア製
造の方法に応用でき、呻道ガスから熱を必要とりる空気
及び置換物質の予熱に使用りること／Ｊ＜ Ｃさる。
造の方法に応用でき、呻道ガスから熱を必要とりる空気
及び置換物質の予熱に使用りること／Ｊ＜ Ｃさる。
肥第３１製ｊ青の７７ン七ニアは、多くの太陽豊富な国
々では最初の、し業化の最初の生産物であり、製３市［
区域ｔＡ、＜は−この周辺、消費区域そσ）周辺ｒ：製
ｊａできる。このことは、長距離エネルギーシステムの
電Ｊ）カ配網又はバイ１ラインシスｊイムのような１鵡
くつく礼会設齢を節約りるもの（あス）。
々では最初の、し業化の最初の生産物であり、製３市［
区域ｔＡ、＜は−この周辺、消費区域そσ）周辺ｒ：製
ｊａできる。このことは、長距離エネルギーシステムの
電Ｊ）カ配網又はバイ１ラインシスｊイムのような１鵡
くつく礼会設齢を節約りるもの（あス）。
反応；ム＾ＩＩ′ＪＬＪ、十で利用できる煙道ガス熱【
Ｊ残留生成物の燃焼から完全に必要な反応蒸気ｌＩＩら
の製３ａにノ１ンし一ノｌ含成反応のＩこめにてしく置
換物質・空気の予熱に利用り゛ることかできる。この廃
熱利用はエネルギーの自給自足の装置を、モの１こめの
根本的な大きな太陽エネルギーの全利用に導くものであ
る。
Ｊ残留生成物の燃焼から完全に必要な反応蒸気ｌＩＩら
の製３ａにノ１ンし一ノｌ含成反応のＩこめにてしく置
換物質・空気の予熱に利用り゛ることかできる。この廃
熱利用はエネルギーの自給自足の装置を、モの１こめの
根本的な大きな太陽エネルギーの全利用に導くものであ
る。
本光明は本発明の方法を実施する装置に及ぶものであり
、特許請求の範囲第５項記載の特徴部にＪ：り示されて
いる。
、特許請求の範囲第５項記載の特徴部にＪ：り示されて
いる。
特許請求の範囲第６項から第８項は本発明による装置の
実施態様を示している。
実施態様を示している。
次に方法を図面にｂとづいてさらに詳しく説明σる。図
は本発明を説明する系統図である。
は本発明を説明する系統図である。
燃料パイプライン、とくに天然ガスパイプライン１０お
よび送りポンプ１２を経由して粗製品（よ水素製３ｍの
ために改質炉１２に配置されｌこ触媒＠ｔｉ１３のなか
に供給される。触媒部１３は太陽エネルギー吸収体とし
て構成されていて、太陽光線１４にさらされる。最初の
触ｉ部１３に対して第２の触媒部１５がイの後に構成さ
れていて、触媒部１３及び１５のなかぐ反応する天然ガ
ス１Ｇは一酸化炭素］ンバータ１７を軽山しく洗浄器１
８にｊ＞Ｘられる。てのなかで水素゛１９は分離され、
ＩＩ冒二１管２０を杼山しくノ７ン〔二Ａ７合成装置ｙ
３２に送られる。残留生成物らしくは残留ガス２１は貯
蔵部２２に供給される。連続操、渚をりるのに太陽」ネ
ルギ−１４か充分でないどきに必並どあれば、第２の触
媒部′１５の加熱に対して燃焼でさ・る生成物に空気２
ご１４供給しながら改質炉２４のなか−（・燃焼さける
。、燃わ１空気供給部２５は改質炉２４どパイプ２０．
バルブ２７を経由して天然カスの供給パイプ１０に結合
しているので、太陽光線の中＋Ｌが長い間続いてし貯蔵
された残留生成物を改質炉２４に利用りることにｊ、リ
ムとの１ネルギーによって操業を維持ｊＪることがＣき
る。
よび送りポンプ１２を経由して粗製品（よ水素製３ｍの
ために改質炉１２に配置されｌこ触媒＠ｔｉ１３のなか
に供給される。触媒部１３は太陽エネルギー吸収体とし
て構成されていて、太陽光線１４にさらされる。最初の
触ｉ部１３に対して第２の触媒部１５がイの後に構成さ
れていて、触媒部１３及び１５のなかぐ反応する天然ガ
ス１Ｇは一酸化炭素］ンバータ１７を軽山しく洗浄器１
８にｊ＞Ｘられる。てのなかで水素゛１９は分離され、
ＩＩ冒二１管２０を杼山しくノ７ン〔二Ａ７合成装置ｙ
３２に送られる。残留生成物らしくは残留ガス２１は貯
蔵部２２に供給される。連続操、渚をりるのに太陽」ネ
ルギ−１４か充分でないどきに必並どあれば、第２の触
媒部′１５の加熱に対して燃焼でさ・る生成物に空気２
ご１４供給しながら改質炉２４のなか−（・燃焼さける
。、燃わ１空気供給部２５は改質炉２４どパイプ２０．
バルブ２７を経由して天然カスの供給パイプ１０に結合
しているので、太陽光線の中＋Ｌが長い間続いてし貯蔵
された残留生成物を改質炉２４に利用りることにｊ、リ
ムとの１ネルギーによって操業を維持ｊＪることがＣき
る。
第゛１の改Ｖ（炉１２の最終製電はブラウン洗浄装置プ
ロレス又は後に接続される圧力変化吸着プロセスも同じ
く大部分のメタンガスが置換反応しないにうな温麿に選
ばれる。第２の改質炉２４の触媒部１５１．Ｌ操業にλ
Ｊ Ｌ／ −Ｃ′ｃきるだ（ノ温和な条件で通１：〜の
反応生成物２ ｌ ｂ’ ｌ；水素カス’ｌ ９を分離
したのら太陽二１ネルギによっＣ操業が′Ｃさ゛ない間
、！、：とえば夜間、雲によって覆われるどきに連続操
業を緒持づるために残留ガス２１を化石燃料に代えて置
きかえることができる。
ロレス又は後に接続される圧力変化吸着プロセスも同じ
く大部分のメタンガスが置換反応しないにうな温麿に選
ばれる。第２の改質炉２４の触媒部１５１．Ｌ操業にλ
Ｊ Ｌ／ −Ｃ′ｃきるだ（ノ温和な条件で通１：〜の
反応生成物２ ｌ ｂ’ ｌ；水素カス’ｌ ９を分離
したのら太陽二１ネルギによっＣ操業が′Ｃさ゛ない間
、！、：とえば夜間、雲によって覆われるどきに連続操
業を緒持づるために残留ガス２１を化石燃料に代えて置
きかえることができる。
改質炉２４からでる煙道ガス２８をＲ気ガス２９の発生
に太陽エネル−Ｖ−及び熱エネルギーに断線をもって示
したように役だ−Ｃられる。蒸気２９は改質反応に対し
てパイプ３１を杼で天然ガスに加えられ混合される。こ
こに記載された装置は数字ご３２Ｃ示されるアンモニア
合成共同のアンモニア装置に苅りる水素１９の利用に結
合され−Ｃいる。
に太陽エネル−Ｖ−及び熱エネルギーに断線をもって示
したように役だ−Ｃられる。蒸気２９は改質反応に対し
てパイプ３１を杼で天然ガスに加えられ混合される。こ
こに記載された装置は数字ご３２Ｃ示されるアンモニア
合成共同のアンモニア装置に苅りる水素１９の利用に結
合され−Ｃいる。
この際、反応渇１哀以下ｅ何時でも使用できる煙道ガス
の熱２８はどくに恭気２９のＬ！！ｌ ３ｍに対して、
アンモニア法に対して空気及び置換物質を予熱づるのに
徹底的に利用される。全装ｒはでのｌこめエネルギーの
自給自足の装置を示し、その際ただはじめのエネルギー
を節約するばかりでなく、輸送もしくは長いパイプライ
ンの状態のもとでｂ問題にならない。
の熱２８はどくに恭気２９のＬ！！ｌ ３ｍに対して、
アンモニア法に対して空気及び置換物質を予熱づるのに
徹底的に利用される。全装ｒはでのｌこめエネルギーの
自給自足の装置を示し、その際ただはじめのエネルギー
を節約するばかりでなく、輸送もしくは長いパイプライ
ンの状態のもとでｂ問題にならない。
太陽エネルギーを結合させることにより・ぞのような反
応にＪ３いてり−ぐれた効果を他の太陽エネルギーの網
系統よりもたとえば発電の場合よりも獲ｉ！７ Ｌτい
る。
応にＪ３いてり−ぐれた効果を他の太陽エネルギーの網
系統よりもたとえば発電の場合よりも獲ｉ！７ Ｌτい
る。
太陽上ネルｔ’ −１ｉｌ＆収体としＣ触媒を椙成りる
代りに人賜土ネルキーによるそれ自身の加熱にｒＩＭ
ｆ木のＪ、うな中間的熱姪１ホを応用りることｂでさる
。
代りに人賜土ネルキーによるそれ自身の加熱にｒＩＭ
ｆ木のＪ、うな中間的熱姪１ホを応用りることｂでさる
。
図は本発明の合成ガス製造の一実施例の説明−りる系統
図である。１ １０・・・・・・天然ガスのパイプライン、１１・・・
・・・送りポンプ、１２．２４・・・・・・改質炉、１
３＋ １ Ｊ・・・・・・触媒部、１４・・・・・・太
陽）を線、′１Ｇ・・・・・・天然ガス、１７・・・・
・・−酸化炭素」ンバータ、１８・・・・・・洗浄器、
１９・・・・・・水素、２０・・・・・・出１］’１Ｌ
２１・・・・・・残留生成物、２２・・・・・・ｔ！ｉ
’藏部、２３・・・・・・空気、２５・・・・・・燃斜
空気供帖器、２Ｇ・・・・・・パイプ、２７・・・・・
・バルブ、２ε３・・・・・・煙ＪＯ万ス熱、２９・・
・・・・蒸気、３１・・・・・・バイ１、ご３２・・・
・・・ノ７ンモニア合成装置、３３・・・・・・予熱。
図である。１ １０・・・・・・天然ガスのパイプライン、１１・・・
・・・送りポンプ、１２．２４・・・・・・改質炉、１
３＋ １ Ｊ・・・・・・触媒部、１４・・・・・・太
陽）を線、′１Ｇ・・・・・・天然ガス、１７・・・・
・・−酸化炭素」ンバータ、１８・・・・・・洗浄器、
１９・・・・・・水素、２０・・・・・・出１］’１Ｌ
２１・・・・・・残留生成物、２２・・・・・・ｔ！ｉ
’藏部、２３・・・・・・空気、２５・・・・・・燃斜
空気供帖器、２Ｇ・・・・・・パイプ、２７・・・・・
・バルブ、２ε３・・・・・・煙ＪＯ万ス熱、２９・・
・・・・蒸気、３１・・・・・・バイ１、ご３２・・・
・・・ノ７ンモニア合成装置、３３・・・・・・予熱。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、熱の作用下触媒により燃料をｌｉ！？換反応させて
合成ガスとくに水素のＴ！Ａ造方法にＪ３いて触媒部（
’＋ ３ ）はり゛クイ【りどし部分的に直接的又は間
接的に太陽エネルギーの作用によって加熱されることを
特徴とりる合成ガスの製造Ｉｊ法。 ２．２つの触媒部（１３，１５）は直列に接続され、ぞ
の流れｈ向に対しＣ第１の配置触媒部（′１３）は太陽
エネルギー（１４）によって加熱され、第２の触媒部（
１５）は合成ガス製造工程からの残留生成物（２’Ｉ
）の燃焼により加熱されることを特徴とする狛う′（請
求の範囲第１１１ｉ記載の方法。 ３、合成ガスが゛１２ンエニアの製造す法に用いられる
ことを精微どσる狛晶′Ｉ請求の範囲第′１項及び第２
項記載の１）法。 ４、残υ（生成物（２１）の燃焼により反応温度以下で
利用し得る煙道ガス熱をアン［二Ａ）反応の空気および
反応物質（３３）の予備加熱に利用し尽すことを特徴と
する特７＋請求の範囲第２項及び第３項記載のいずれか
１つによる方法。 ；）０合成ガスとくに水素製造のために合成ガスが送り
こまれる改質炉（１２）の内に設置ノられた第１の触媒
部（１３）と、前記第１の触媒部（１３）の後に接続す
る第２の触媒部（１５）と、上記第２の触媒部（１５）
を加熱覆るため改質炉（２４）と、上記第２の触媒部（
１５）を通過した天然ガスが一酸化炭素コンバータ（１
７）及び洗浄器（１８）を軽重して、一方生成しｌこ水
素（１５）はアンモニＡ７合成へ供給され、他方、残留
生成物（２１）が貯蔵器（２２）を経由して空気と共に
改質炉（２４）の加熱燃焼のための燃利空気供給部（２
５）とからなることを特徴とする装置。 ６、第１の触媒部（１３）は太陽エネルギーにより加熱
され、第１の触媒部（１３）は太陽エネルギー吸収体と
して構成されることを特徴とする特；’ｌ 請求の範囲
第５項記載の装置。 ７、第２の触媒部（１５）は合成ガス製造の残留生成物
（２１）の燃焼により加熱されることを特徴とする特許
請求の範囲第５項及び第６項記載のいずれか１つによる
装置。 ８、貯蔵器（２２）が合成ガス製造の残留ガス（２１）
のために設（）られることを特徴とする特許請求の範囲
第７項記載の装置。 ９、第１の触媒部（１３）を含む改質炉（１２）が太＃
ｌｉネルギのコレクターとして構成されることを特徴ど
り−るＱｈ ＝Ｔ請求の範囲第５項記載の装置。
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