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新規高効率合成ガス製造プロセス
JGC AR05/J25~28_0829 05.9.13 4:34 PM ページ 24 24 技術紹介 日揮株式会社 アニュアルレポート 2005 新規高効率合成ガス製造プロセス ∼ 天 然 ガ ス の 有 効 利 用 と G T L の 普 及 を目 指 し て ∼ パイロットプラント概要 建設地：大阪ガス（株） 旧酉島製造所 合成ガス製造能力：2,000Nm3／時 （65バーレル／日GTL相当） （写真：JOGMEC殿ご提供） ＜GTLの普及を目指して＞ 原油価格の高騰と環境保護への関 この様な背景から、現在メジャーオ と大きく3つの工程から構成され、な 心が高まる中で、天然ガスを原料に イルや産ガス国が中心となって、いく かでも①合成ガス製造工程は、これ 合成される 「GTL(Gas to Liquids)軽油」 つものGTLプロジェクトが進行または ら3つのプロセス工程の設計・建設 が、将来の自動車用燃料として、世界 計画されています。しかしGTL製品の 費用のうち50％近くを占めています。 中の注目を集めています。 製造には複雑で大規模なプラントが 従 い G T L 製 品 を 安 価 に 生 産 するた 燃費が良く環境に優しいとして軽油 必要とされ、その設計・建設には多額 めには、この合成ガス製造工程をい を燃料とするディーゼル車のシェアが の設備投資を必要とする事が、GTL かに安価に設計・建設できるかにか 伸びてきている欧米では、従来の軽 プロジェクト実現の大きな障害の一つ かっていると言っても過言ではあり 油に比べセタン価（軽油の着火し易さ となっています。GTLプラントは、 ません。 を示す指標）が高く、硫黄を全く含ま ① 合成ガス製造（天然ガスから水素 ないクリーンな合成燃料であるこの と一酸化炭素の混合ガスを製造） GTL軽油が、これからの自動車燃料と ② 合成ガス転換（GTL合成） して大きな期待が寄せられています。 ③ 製品精製（分解・蒸留） JGC AR05/J25~28_0829 05.9.13 4:34 PM ページ 25 25 合 成ガス製 造プロセスの 比 較 （従来型） 天然ガス 脱硫（ppmレベル） 水蒸気改質器 自己熱改質器 合成ガス （GTL合成部門へ） （A-ATG） 天然ガス 脱硫（ppbレベル） A-ATG反応器 合成ガス （GTL合成部門へ） ＜日揮 の取り組み ∼A-ATG プロセスの開発∼＞ GTLプロジェクトの将来にもかかわ り、まさに規模の経済性が求められる る技術を取り入れ、改質触媒の劣化 るこの課題に対し、日揮は、大阪ガス GTLプラントに最適な合成ガス製造 を抑えているので運転期間の長期化 技術と言えます。 が可能となります。 （株） と共同で （独）石油天然ガス・金属 鉱物資源機構（JOGMEC）の支援を受 心臓部となるA-ATG反応器には、 け、新しい合成ガス製造プロセス「A- 大阪ガス（株）が開発した高性能触媒 日揮と大阪ガス（株）は、2002年か ATGプロセス （Advanced-Auto Thermal が充填され、高効率な合成ガス製造 らベンチ装置（実験室レベルの装置） Gasification Process） 」の開発を行って が実現できることから、機器類の小型 による基本的な運転条件の探索を開 います。 化と機器の設置面積の削減が可能と 始し、2003年からは、パイロットプラ なり、設計・建設費用のコストダウン ント （大型実験装置）による4年間の実 造法は、バーナー燃焼と触媒の組み を図ることが可能となります。さらに、 証試験計画を開始しました。そして本 合わせにより酸化・改質を行っていま プロセスが簡素化されるため、プラン 年4月には、パイロットプラントが完成 すが、このA-ATGプロセスは、特殊な トの運転操作も容易となります。また、 し、現在試運転を行っています。試運 触 媒 を 充 填した 反 応 器 を 用 い て 酸 合成ガス製造の前処理として、原料の 転後、実証試験を通じて本技術を確 化・改質を行う 「触媒接触式部分酸化 天然ガス中に含まれる硫黄分を、従 立、また具体的な立地を定めて経済 現在主流となっている合成ガス製 法」という新しいコンセプトに基づく 来の百万分の一（ppm） レベルから十 性を精査し、2009年をターゲットとし プロセスです。バーナーを使用してい 億分の一（ppb） レベルという、これま た商業用プラントの基本計画策定を ないため、スケールアップが容易であ でに無いレベルにまで高度に脱硫す 目指して邁進しています。 天然ガスのオールランドプレーヤー 優しいGTL製品を通じて環境保護に も大きく貢献できるものと考えてい である日揮は、このA-ATGプロセス 貢献し、同時に天然ガスの高度・高 ます。 を早期に完成させ、GTLプロジェクト 付加価値利用を通じて、資源に乏し の促進に寄与するとともに、環境に い日本のエネルギーセキュリティーに ＜将来の展望＞ JGC AR05/J25~28_0829 05.9.14 10:53 AM ページ 26 26 バ イオ マス エ タノー ル ∼その普及に向 けて∼ 地球温暖化防止のため、バイオマ 要量が増加するに伴い、原料となる スを利用した様々な取り組みが世界 サトウキビやトウモロコシを増産する 中で行われています。その一例として、 必要がありますが、現在トウモロコシ ブラジル、米国をはじめとする諸外国 からエタノールを製造する場合、トウ では、ガソリンの使用量を削減して二 モロコシの実だけを利用しエタノール 酸化炭素の排出量を抑えるために、 を製造しているため、実以外の葉、茎 サトウキビやトウモロコシを原料とし や芯の部分は未利用のまま廃棄など た「バイオマスエタノール」をガソリン されています。従い、農作物を増産す に混合した「エタノール混合ガソリン」 る場合、農耕地の確保や廃棄物の増 を自動車燃料として既に利用し始めて 加が、新たな課題となってしまいます。 当社が建設したパイロットプラント 料とするエタノール製造技術の開発に います。我が国でも、2003年8月にエ タノールを3％混合したガソリンが販 そこで日揮は、これまで廃棄されて 取り組んでいます。この技術は、濃硫 売できるよう、法制度が改正され、利 いたトウモロコシをはじめとする農作 酸を利用して残渣中の繊維質を化学 用へ向けた準備が進んでいます。 物の茎や芯などの残渣、そして廃材な 的に分解し、糖を高効率で製造、そ このようにバイオマスエタノールの需 どの木質系残渣に着目し、これらを原 の糖を発酵させエタノールを製造する ものです。この技術を活用することに よって、これまで廃棄していた残渣を 有効活用することができ、食糧とエネ バイオマスエタノール製造例のブロックフロー ルギーの同時生産が、従来と同じ耕 作面積で可能になります。 農林産系 バイオマス 収穫 食糧 日揮は、2002年3月に鹿児島県出水 市のNEDO出水アルコール工場内に、 （独）新エネルギー・産業技術総合開 発機構（NEDO）の委託事業としてパ イロットプラント （実験装置） を建設し、 残渣 日 揮 開 発 プ ロ セ ス 酸分解 現在このプロセスの実証実験を行っ ています。そして、 （独）産業技術総合 研究所が主体となって、このパイロッ 糖液 トプラントで製造されたエタノールを 3%混合したガソリン（E3ガソリン） を 発酵 エタノール 燃料とする自動車の走行テストが、つ くば市の自動車テストコースで行われ ており、実用化への準備が進められて います。