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新規高効率合成ガス製造プロセス

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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)
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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>
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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。
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