JPH0364558B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の背景） 最近、大都市圏を中心に都市ガス原料として
LNG（液化天然ガス）の導入が図られ都市ガスの
高熱量化が進められているが、LNGの場合マイ
ナス162℃という超低温にして輸送、貯蔵する必
要があり、中小都市の都市ガス事業面では輸送、
貯蔵等についての技術的、経済的問題が多い。こ
のため、常温において液体であり輸送、貯蔵等が
容易なメタノールを原料として都市ガスを製造す
る手段の開発が進められている。 このメタノールは、前記輸送、貯蔵の面での利
点に加え、資源的に豊富な海外産の石炭、天然ガ
ス等から安価、恒常的に得ることができ、またイ
オウ分、チツソ分、重金属等の不純物を含まず脱
硫手間が掛らない等の利点があり、今後の都市ガ
ス原料として有望視されている。 （従来技術） 従来、メタノールを原料として高発熱量の燃料
ガスを製造するものとして、特公昭57−24835号
公報に記載のものが知られている。 上記公報のものは、メタノールと水との混合原
料を反応器においてルテニウム（Ru）系触媒の
存在下で接触分解してメタン（CH₄）、水素
（H₂）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO₂）
を含有する反応ガスを生成し、さらにこの反応ガ
スをメタネータに導入して水素、一酸化炭素をメ
タン化させて富メタン高発熱量のガスを生成する
ものであり、接触分解方法は分解に伴う発熱が著
しいため反応器から反応ガスを取り出すラインを
反応器とメタネータの間で分岐させてコンプレツ
サーを介して原料供給ラインに接続し、反応器か
ら取り出した反応ガスの大部分をコンプレツサー
で反応器にリサイクルさせること（製品ガスに対
して数倍以上）によりメタノール濃度を稀釈して
反応器でのガスの温度上昇を抑えるようにしたり
（ガスリサイクル方式）、接触分解反応器を２器に
分割して発生熱を除去するようになすと共にこれ
でも上がり過ぎる反応温度を抑えるために第１段
と第２段の反応器の間に原料の液体メタノールを
フイードして冷却するようにしている（多段断熱
反応方式）。 （発明が解決しようとする課題） 上記従来のものは接触分解による生成ガスにつ
いて更にメタン化操作を継続して行う多段反応式
であるため、装置構造が複雑大型化し、製造コス
トが高くなる上、制御も複雑になる。 しかもガスリサイクル方式を採る場合にはガス
リサイクルライン、コンプレツサー等特別な設備
を必要とするばかりでなく、反応器で発生する熱
を除去するために生成ガスの内から製品として取
り出すガスの10倍程度ものガスをリサイクル用に
回さなければならず生産効率が悪く、経済的では
ない。 更に工業化を考えた場合、10000Nm³／Day
（417Nm³／Hr）のプラントにすると循環リサイ
クルさせるガス量は4300Nm³／Hrにもなり、リ
サイクルさせるためのコンプレツサー動力のみで
50Kw位にもなつてしまい全つたく経済的ではな
い。 しかも、リサイクルのための昇圧を市販のコン
プレツサーを用いて行なおうとしてもリサイクル
するガスの温度を常温まで下げてやらないと反応
器から出て来た高温（270℃）のままでは昇圧で
きず、特別のコンプレツサーの開発が必要とな
る。 また、多段断熱反応方式を採る場合には接触分
解反応器を２段にするため装置はガスリサイクル
方式のものに比べても更に大型となり、触媒の量
も多くなる。 しかも、このものは接触分解反応器を２器に分
割して発生熱を除去するが、これでも反応温度が
上がりすぎるため第１段と第２段の接触分解反応
器間に原料メタノールの20％をフイードして冷却
しなければならず、効率が非常に悪い。 また、上記従来技術においては反応系で必要と
される熱量を生成される反応ガスとの熱交換によ
りまかなうようになつているが、反応系に連続し
て設けられる精製系における脱炭酸ガス及び熱調
用ブタンの蒸発に必要とされる多量の熱は外部熱
源により賄わなければならない。 即ち、脱炭酸ガスのためには周知のように吸収
一放散システムが必要であるが、10000Nm³／
Dayプラントの場合、メタン化反応で発生する熱
量360000Kcol／Hr、脱CO₂に必要な熱量
144000Kcol／Hr、ブタン蒸発に必要な熱量
10000Kcol／Hrとなり、例えばガスリサイクル
方式の場合、各機器での熱ロス及びリサイクルガ
ス系での熱ロスも考えると工業化する場合には反
応系が必要とする熱量だけでも不足する。 本発明は従来技術が有する上記問題点に鑑みて
なされたもので、その目的とする処はメタノール
と水の混合原料から一段階の反応工程のみによ
り、しかも反応器入出間の温度差を小さくするた
めに反応ガスをリサイクルさせる必要もなく、高
発熱量の富メタンガスを効率よく製造することが
でき、しかもスタートアツプ時以外には外部加熱
を必要としない経済性、生産性に優れたメタノー
ルを原料とする高熱量富メタンガスの製造装置を
提供することにある。 また、本発明は上記富メタンガス製造装置での
富メタンガス製造に引き続いて該富メタンガスを
精製熱調することにより高熱量の都市ガスを製造
し、その際、脱炭酸ガス及び熱調用ブタンの蒸発
にも外部加熱を必要とせず、反応系、精製系を通
して全工程において外部からの熱供給が不要な高
熱量都市ガスの製造装置の提供をも目的とする。 （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明のメタノール
原料高発熱量富メタンガスの製造装置では、イオ
ウ化合物の含有量を低下させ、また比表面積を低
減させたアルミナ系担体にニツケル系を担持させ
た触媒の存在下でメタノールと水の混合原料を気
相接触させて一段反応で富メタン反応ガスを生成
するガス化手段と、メタノールと水を一定割合で
混合してガス化手段に送り込む原料供給ライン
と、ガス化手段を経由して熱媒を循環流動させて
反応熱を熱媒に吸熱させる熱媒循環系路と、ガス
化手段で生成した富メタン反応ガスを取り出す反
応ガス取出ラインと、原料供給ライン途中に設け
られガス化手段から取出した富メタン反応ガスと
の熱交換により原料を予熱する予熱手段と、予熱
手段より下流において原料供給ラインに設けられ
熱媒との熱交換により予熱後の原料を更に加熱す
る原料加熱手段と、反応ガス取出ラインに設けら
れ、富メタン反応ガスから水を分離する反応ガス
分離手段、上記反応ガス分離手段で分離した分離
水をメタノール・水混合原料用水として上記原料
供給ラインに供給する水リサイクル手段とを備え
るものである。 また高熱量都市ガスの製造装置では、上記各手
段に加えて、反応ガス分離手段の下流において反
応ガス取出ラインに設けられて、吸収液（炭酸カ
リ水溶液）に富メタン反応ガス中の炭酸ガスを選
択的に吸収する炭酸ガス吸収塔、炭酸ガス吸収塔
で炭酸ガスを吸収した吸収液を再生するために付
設された炭酸ガス放散塔及びガス化手段から取出
した富メタン反応ガスとの熱交換により放散塔に
熱を供給する再沸器から構成される脱炭酸ガス手
段と、脱炭酸ガス手段の下流において反応ガス取
出ラインに設けられ富メタン反応ガスから水分を
除去する脱水手段と、脱水手段の下流において反
応ガス取出ラインに接続され、上記脱炭酸ガス手
段及び脱水手段を経て精製された精製ガスにブタ
ンを添加して熱量を増熱調整する熱量調整手段
と、熱量調整手段に付設され脱炭酸ガス手段通過
後の精製ガスとの熱交換によりブタンを蒸発され
るブタン蒸発器とを備えるものである。 （作用） 以上のように構成したメタノールを原料とする
高熱量富メタンガスの製造装置にあつては、原料
予熱手段及び原料加熱手段を介して反応開始温度
迄上昇されたメタノールと水との混合原料をガス
化手段に送り込むことに上記原料を触媒に接触さ
せ、300℃程度の低温度反応条件下で反応させて
一段反応で直接富メタン反応ガスを発生させる。 この富メタン反応ガスに混在する水は、同ガス
が反応ガス分離手段で同ガスと分離され適量リサ
イクル用の再利用水供給手段によつて原料（混合
物）の供給ラインに供給される。 その際、原料（混合物）の供給ラインに接続さ
れた給水源をストツプさせておくことによつてこ
の再利用水を、メタノールとの混合水として利用
可能とする。 ガス化手段では気相接触反応によるメタン化反
応熱が発生し、得られる富メタン反応ガスも熱を
持つ。富メタン反応ガスの熱は反応ガス取出ライ
ン内を流動し原料予熱手段でメタノール・水混合
原料に熱回収される。一方メタン化反応熱は、原
料加熱手段を循環流動する熱媒を加熱して同原料
加熱手段を通過するメタノール・水混合原料によ
り更に熱回収され、メタノール・水混合原料をメ
タン化反応開始温度に加熱気化させる。 これにより、メタン化反応熱と、反応により発
生する富メタン反応ガスの熱は該ガスの生成に必
要な熱量の全てを賄うことになる。 そして、ガス化手段においては反応で発生する
熱量が熱媒で急速に吸収され第８図に示すように
ガス化手段（反応器）内の一部で温度で高くなる
がすぐに冷却される。 また高熱量都市ガス製造装置にあつては、上記
作用に加え、上記富メタン反応ガスから炭酸ガス
と水が取り除かれ、更にブタン添加により増熱調
整され高熱量の都市ガスが製造される。 そして、脱炭酸ガス及び熱調用ブタンの蒸発の
ためにガス化手段で製造される富メタンガスの熱
が利用される。 即ち、この高熱量都市ガスの製造装置において
は定常時、反応系及び精製系を通して外部からの
熱の供給は一切不要である。 （発明の効果） 本発明は以上のように構成したので、下記の利
点がある。 Γ 高熱量富メタンガスの製造装置について (1) イオウ化合物の含有量を低下させ、また比表
面積を低減させたアルミナ系担体にニツケル系
を担持させた触媒の存在下でメタノールと水の
混合原料を気相接触させて一段反応で富メタン
反応ガスを生成するガス化手段を用いるので、
接触分解反応器とメタネータの組み合せや、２
段の接触分解反応器とメタネータの組み合せを
用いてメタノールをメタン化するものに比べて
設備が削減され装置の小型化、簡易化及び設備
コストの低減が図られる。 (2) しかもガス化手段を経由して熱媒を循環流動
させて反応熱を熱媒に吸熱させる熱媒循環系路
を設けたので、反応熱を速やかに吸収除去する
ことができ、反応器の出入の温度差がなく、出
口温度も低いため、熱損失も少なくなり、メタ
ン収率上及び経済効率上有利である。また、反
応器でのガス温度の上昇を抑えるためにガスリ
サイクルラインを設けて生成ガスの可成りの割
合に達するガスをリサイクルに回してメタノー
ル濃度を稀釈したり、１段目と２段目の反応器
の間に原料メタノールをフイードして冷却する
必要がなく、従つて、効率が良く経済的である
ばかりでなく、リサイクルライン、コンプレツ
サー等の特別な設備も必要としない。 (3) 熱媒の温度はプロセスガス側と別に制御可能
であり、熱媒の保有熱によりプロセスガス側の
変化に対する影響が少なく安定性に優れてい
る。 (4) 熱媒循環系路の温度を保持しておけば、運転
停止後の再運転も容易であり、直ちにガス製造
に入ることができる。 (5) 原料供給ライン途中に設けられガス化手段か
ら取出した富メタン反応ガスとの熱交換により
原料を予熱する予熱手段と、予熱手段より下流
において原料供給ラインに設けられ熱媒との熱
交換により予熱後の原料を更に加熱する原料加
熱手段とを設け、メタン化反応熱及び富メタン
反応ガスの潜熱を、直接原料をメタン化反応開
始温度まで昇温させるエネルギーとして充当す
るようにしたので、メタノール原料から高熱量
富メタンガスを製造するのに必要な熱量を外部
から得る必要が全つたくなく燃料コストの大幅
な低減が図られる。 Γ 高熱量都市ガスの製造について (1) 脱炭酸ガス手段において炭酸ガス吸収塔で、
炭酸ガスを吸収した吸収液を再生するために、
ガス化手段から取り出した富メタンガスとの熱
交換により放散塔に熱を供給する再沸器と熱量
調整手段に付設され脱炭酸ガス手段通過後の反
応ガスとの熱交換によりブタンを蒸発させるブ
タン蒸発器とを備え反応系を出る富メタンガス
の熱を脱炭酸ガス、熱調用ブタン蒸発の加熱エ
ネルギーとして充当するようにしたので上記高
熱量富メタンガス製造装置が有する各効果に加
えて反応系から精製系の全系において外部から
の熱量供給を一切必要としないという効果を有
する。 （実施例） 次に、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。 第１図に示すように、この実施例は富メタン反
応ガスを製造する反応部Ａと再利用水供給部Ｂ、
その富メタン反応ガスから高熱量燃料ガスに精製
する脱炭酸ガス手段Ｃと脱水手段Ｄと熱量調整手
段Ｅ、反応部Ａの反応器a₁内に活性温度雰囲気を
作り出すスタートアツプ機構Ｆからなる。 反応部Ａは水H₂Oを混合したメタノール
（CH₃OH）を原料として富メタン反応ガス
（CH₄72％、CO₂25％、H₂3％）を生成するもの
で、反応器a₁、反応器a₁に接続された原料の供給
ライン１００、その供給ライン１００に配設され
た原料予熱手段a₂及び原料加熱手段a₃、その原料
加熱手段a₃の熱源となる熱媒循環系路a₄からな
る。 供給ライン１００は、メタノール供給ポンプ
１、水供給ポンプ２によつてメタノール、水の供
給比を調整することにより適切なモル比の原料を
原料予熱手段a₂、原料加熱手段a₃を経由して反応
器a₁へ供給する。 原料予熱手段a₂は、メタノール・水の混合原料
が最初に送り込まれる設備であり、後述の反応器
a₁から生成された富メタン反応ガスを取出すべく
反応器a₁に接続された反応ガス取出ライン２００
と原料の供給ライン１００とを交差せしめて、富
メタノール反応ガスの潜熱によつて原料を加熱す
る熱交換構造を構成している。 原料加熱手段a₃は蒸発器３、過熱器４からな
り、蒸発器３は原料予熱手段a₂で予熱されたメタ
ノール・水の混合原料を更に加熱して気化させる
設備であり、後述する熱媒循環系路a₄を流動する
熱媒から供給される熱によつて加熱する熱交換構
造を備え、過熱器４は蒸発器３で加熱気化された
メタノール・水の混合原料を更に加熱してメタン
化反応開始温度迄昇温させる設備であり、前記蒸
発器３同様後述する熱媒循環系路a₄の熱媒から供
給される熱で加熱する熱交換構造を構成してい
る。 反応器a₁は原料予熱手段a₂、蒸発器３、過熱器
４で過熱気化されたメタノール・水の混合原料を
触媒の存在下で気相接触反応させてメタン含有混
合ガスを生成するもので、例えばシエルアンドチ
ユーブ型構造からなる。この反応器a₁に内蔵され
る触媒はイオウ化合物の含有量を低下させまたは
比表面積を低減させたアルミナ系担体にニツケル
系を担持させてなるもので、例えばイオウ化合物
含有量（SO₄ ^2-として）1.2重量％以下の微粉状γ
−アルミナまたは微粉状アルミナ水和物の担体に
ニツケル（Ni）および（または）ニツケルの酸
化物ないしその還元物を担持させてなるもの、ま
たは、比表面積350m²／ｇ以下のシリカ・アルミ
ナの担体にニツケルの還元物を担持させてなるも
のである。この触媒は低温高活性、高メタン化率
を示す特性を有しており、300℃程度以下の反応
条件で6900Kcal／Ｎm³程度の発熱量のメタン含
有混合ガスを生成することができる。 熱媒循環系路a₄は前記反応器a₁に付設され、反
応器a₁におけるメタン化反応熱を回収した熱を、
蒸発器３、過熱器４を通過するメタノール・水の
混合原料に熱回収させるべく反応器a₁から熱媒加
熱炉５、前記過熱器４、前記蒸発器３、熱媒貯槽
６、熱媒ポンプ７、熱媒温度調節器８へと熱媒が
流通し再度反応器a₁に戻るように形成している。
熱媒加熱炉５は装置の起動時にのみ適宜の燃料で
熱媒を加熱するもので、起動時における蒸発器
３、過熱器４でのメタノール・水の混合原料加熱
機能を確保させ、反応器a₁においてメタン化反応
熱が発生すれば、熱媒加熱炉５を作動させる必要
はない。前記反応器a₁でのメタン化反応が300℃
程度以下で行なわれるため、この熱媒循環系路a₄
による熱回収によつて反応器a₁の機能が阻害され
ることはなく、また蒸発器３、過熱器４でのメタ
ノール・水の混合原料の加熱も充分に行なわれ
る。尚、熱媒としては142℃で溶融する溶融塩を
用いる。 再利用水供給部Ｂは反応器a₁に接続された反応
ガス取出ライン２００に配設され、富メタン反応
ガスから水を分離する手段b₁と、その手段b₁から
分離された水を原料供給ライン１００にリサイク
ルする再利用水供給手段b₂とを有する。 反応ガス分離手段b₁は、反応ガス分離槽９を用
いる常法手段であり、富メタン反応ガスは、反応
器a₁から出て反応ガス分離槽９に送られる過程に
おいて、原料予熱手段a₂でメタノール・水混合原
料に熱回収されると共に後述する脱炭酸ガス吸
収・放散機構c₂中の再沸器１０で炭酸カリ水溶液
に熱回収され、更に冷却器１１で冷却されてから
反応ガス分離槽９に送り込まれるようになつてい
る。 再利用水供給手段b₂は反応ガスの分離槽９に装
着された循環ポンプ１２と、原料供給ライン１０
０に連絡する送水ライン３００とからなり、分離
槽９から分離された水（再利用水）を循環ポンプ
１２を用いて前記メタノール供給源から供給され
てくるメタノールと所定のモル比になるように混
合し前記原料予熱手段a₂、蒸発器３、過熱器４を
介して前記反応器による富メタン反応ガスの生成
に伴つて作動する。言いかえれば、装置作動初期
には前記水供給ポンプ２が水の供給機能を果たす
が、反応器a₁から富メタン反応ガスが充分生成さ
れるようになれば水供給ポンプ２を停止し、これ
に代えて循環ポンプ１２で水の供給機能を果たす
ことになる。 ちなみに、水・メタノールモル比は0.5に調整
するのが最適である。即ち水が反応器a₁での気相
接触反応によるカーボン析出防止を図る為であ
り、水・メタノールモル比を0.7以上にすると、
メタノール・水混合原料を所要温度に加熱するた
めに必要な熱量が多くなり、その熱量の全てを反
応器a₁から出る富メタン反応ガスの熱及びメタン
化反応による反応熱でまかなうためには装置の断
熱、保温を十分にしないと困難であり、また循環
系統の負担も増大するため製造コスト的に不利に
なり、水・メタノールモル比を0.3以下にすると
長期間の定常運転中にはカーボン析出の問題が生
じる心配がある。 反応ガス分離槽９は、水を分離貯溜しリサイク
ルに必要とされる以上の余剰の水を排出する。 脱炭酸ガス手段Ｃは前記反応ガス分離手段b₁に
続いて配設され、水を分離処理された富メタン反
応ガスから二酸化炭素（炭酸ガス）を除去するも
ので、炭酸ガス吸収塔c₁、炭酸ガス放散塔c₁′、
再沸器１０及び炭酸ガス吸収・放散機構c₂とから
なる。 炭酸ガス吸収塔c₁は、炭酸カリ水溶液によつて
炭酸ガスを吸収するもので、炭酸ガスが除去され
たガスの熱量を9200Kcol／Ｎm³程度に高めるこ
とができる。 炭酸ガス吸収・放散機構c₂は、前記炭酸ガス吸
収塔c₁及びそれと対になる炭酸ガス放散塔c₁′、
炭酸ガス吸収塔c₁と炭酸ガス放散塔c₁′との間に
炭酸カリ水溶液を循環させる炭酸カリ貯槽１３、
炭酸カリ供給ポンプ１４、炭酸カリ循環ポンプ１
５、炭酸カリの循環中の消泡を行なう消泡剤貯槽
１６、消泡剤ポンプ１７、炭酸ガス放散塔c₁′に
付設されて炭酸ガスを分離排出する凝縮器１８、
炭酸ガス分離槽１９、還流ポンプ２０、炭酸ガス
放散塔c₁′に付設して反応ガス分離手段b₁と反応
部Ａとの間に設けられる再沸器１０からなる。 脱水手段Ｄは前記脱炭酸ガス手段Ｃに続いて配
設され、メタン含有混合ガスから水分を除去して
製造ガスを精製するもので、三つの冷却器２１，
２２，２３、精製ガス水分離槽２４、冷却機構２
５からなる。 冷却器２１，２２，２３の中第二番目の冷却器
２２は水分が除去された製造ガスで冷却される熱
交換構造を備え、また第三番目の冷却器２３は冷
却機構２５（冷凍機ユニツト２５Ａ、ブラインポ
ンプ２５Ｂ、ブライン貯槽２５Ｃ、ブラインポン
プ２５Ｄで冷却される熱交換構造を備えている。 精製ガス水分離槽２４は水分を分離貯溜し必要
に応じ排出するものである。 熱量調整手段Ｅは前記脱水手段に続いて配設さ
れており、製造ガスにブタンLPGを混合して
11000Kcol／Ｎm³程度の熱量に調整するもので、
ブタン供給ポンプ２６、ブタン蒸発器２７、ミキ
サー２８からなる。 ブタン供給ポンプ２６はブタンをブタン蒸発器
２７を介してミキサー２８に供給するもので、ブ
タン供給量を調整することにより製造ガスの熱量
を調整することができる。 ブタン蒸発器２７は前記脱水手段Ｄに入る前の
反応ガスと熱交換してブタンを気化させるもの
で、脱水手段Ｄにとつては冷却器として機能す
る。 ミキサー２８は、製造ガスとブタンとを混合す
るものである。 このような実施例によれば、水を混合したメタ
ノールが反応器a₁における前記触媒の存在下での
気相接触反応により一段階でメタン化される。ま
た、メタノールに対する水の混合を、反応で得ら
れ富メタン反応ガスから分離した水（再利用水）
で充当することができるため、供給水が削減され
ることになり、さらに、水を混合したメタノール
に対する加熱を、反応ガスの潜熱と、反応器a₁で
の反応熱を熱媒循環系路a₄で回収して充当するこ
とができるため、加熱エネルギーも削減されるこ
とになる。 以上、図示実施例の外に、脱炭酸ガス手段Ｃを
乾式（PSA法）等他の構造のものを採用する実
施例とすることもできる。また、脱水手段Ｄ、熱
量調整手段Ｅについても、製造規模等との関係か
ら他の構造のものを採用することも可能である。 次に、装置起動時反応器a₁内に活性温度雰囲気
を作り出すスタートアツプ機構Ｆについて説明す
る。 スタートアツプ機構Ｆは、定常運転時に、反応
器a₁から熱媒加熱炉５、過熱器４、蒸発器３、熱
媒貯槽６、熱媒ポンプ７、熱媒温度調節器８へと
熱媒が流通し再度反応器a₁に戻る熱媒循環系路a₄
（第４循環路a₄−４）に適宜バイパス管を設けて、
ヒーター６′を内蔵した熱媒貯槽６の出口から直
接熱媒貯槽６の入口に戻り凝固した溶融塩を溶融
させる第１循環路a₄−１、熱媒貯槽６から熱媒加
熱炉５を経由して再じ熱媒貯槽６に戻る第２循環
路a₄−２、熱媒貯槽６、熱媒加熱炉５、原料加熱
手段a₁を経由して再び熱媒貯槽６に戻る第３循環
路a₄−３を切替可能な循環路として形成すると共
に、原料供給ライン１００と反応ガス取出ライン
２００の一部を循環系４００に切替可能とし、該
循環系４００に、加熱気体を吹き込む送気手段
（スタートアツプブロアー）Ｇを接続することに
よつて構成される。 このスタートアツプ機構Ｆの簡単な作用を説明
すると、先ずヒーター６′により熱媒貯槽６内の
熱媒を加熱しつつポンプ７を作動させて熱媒を第
１循環路a₄−１に循環流動させ、熱媒温度度を
170℃程度まで昇温させる（第４図）。 続いて熱媒の流動を第２循環路a₄−２に切替え
ると共に熱媒加熱炉５に燃料を供給し燃焼させて
加熱し、熱媒温度を250℃程度に昇温させる（第
５図）。 次に、熱媒の流動を第３循環路a₄−３に切替え
る（第６図）。 然る後、スタートアツプブロアーＧにより原料
供給ライン１００と反応ガス取出ライン２００の
一部により形成された循環系４００に加熱用気体
として、例えばチツソN₂を送り込み循環流動さ
せる。 すると、この循環系４００を流動する加熱用気
体、例えばチツソN₂は蒸発器３、過熱器４で熱
媒の熱を回収して熱媒温度の250℃程度に昇温し、
反応器a₁を加熱して活性温度を作り出す（第１
図）。 そして上記反応条件が整つたところで、熱媒の
流動を正規の熱媒循環系路a₄、即ち第４循環路a₄
−４に切替え、メタノールに水を加えた原料を反
応器a₁に送り込む。 これにより反応熱が発生すると共に反応ガスか
ら水が分離させるをもつて、以後この反応熱と反
応ガスの潜熱及び分離水を使用し、水の供給、加
熱炉５への燃料の供給を停止して定常運転が行な
われる。 本発明に係る都市ガス製造装置に基づいて実際
に都市ガスを製造した例を以下に示す。 実験例 １ 原料の水・メタノールモル比を0.5として、前
記反応器a₁で反応温度305℃、反応圧力9.0Kg／cm²
Ｇの条件下で運転したところ、次のような性状の
製造ガスを得た。 発熱量 11000Kcol／Ｎm³ 比 重 0.68 WI（ウオツベ指数） 13340 CP（燃焼速度） 41.9cm／ｓ なお、この実験例における第２図に示すフロー
チヤートの各ストリームナンバーの各種数値を第
１表に示す。 実験例 ２ 原料の水・メタノールモル比を0.5として、前
記反応器a₁で反応温度299℃、反応圧力8.9Kg／cm²
Ｇの条件下で運転したところ、次のような性状の
製造ガスを得た。 発熱量 11000Kcol／Ｎm³ 比 重 0.68 WI（ウオツベ指数） 13340 CP（燃焼速度） 41.6cm／ｓ なお、この実験例における第２図に示すフロー
チヤートの各ストリームナンバーの各種数値を第
２表に示す。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

図面は本発明メタノールを原料とする高熱量富
メタンガスの製造装置及び高熱量都市ガスの製造
装置の実施例を示し、第１図は本発明の全体構成
の概略を示す概略構成図、第２図は第１図の装置
による製造工程のフローチヤート図であり、第２
図の番号１〜８は第１表、第２表に示す諸元の測
定位置を示す、第３図乃至第７図はスタートアツ
プの過程を説明する説明図、第８図は反応器内の
温度分布を説明する説明図である。 尚図中、Ａ…反応部、Ｂ…再利用水供給部、a₃
…原料加熱手段、a₂…原料予熱手段、a₁…反応器
（ガス化手段）、１００…原料供給ライン、２００
…反応ガス取出ライン、b₁…反応ガス分離手段、
b₂…再利用水供給手段、a₄…熱媒循環系路、Ｃ…
脱炭酸ガス手段、c₁…炭酸ガス吸収塔、c₁′…炭
酸ガス放散塔、Ｄ…脱水手段、Ｅ…熱量調整手
段、１０…再沸器、２７…ブタン蒸発器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ イオウ化合物の含有量を低下させ、また比表
   面積を低減させたアルミナ系担体にニツケル系を
   担持させた触媒の存在下でメタノールと水の混合
   原料を気相接触させて一段反応で富メタン反応ガ
   スを生成するガス化手段と、 メタノールと水を一定割合で混合してガス化手段
   に送り込む原料供給ラインと、 ガス化手段を経由して熱媒を循環流動させて反応
   熱を熱媒に吸熱させる熱媒循環系路と、 ガス化手段で生成した富メタン反応ガスを取り
   出す反応ガス取出ラインと、 原料供給ライン途中に設けられガス化手段から
   取出した富メタン反応ガスとの熱交換により原料
   を予熱する予熱手段と、 予熱手段より下流において原料供給ラインに設
   けられ熱媒との熱交換により予熱後の原料を更に
   加熱する原料加熱手段と、 反応ガス取出ラインに設けられ、富メタン反応
   ガスから水を分離する反応ガス分離手段、 上記反応ガス分離手段で分離した分離水をメタ
   ノール・水混合原料用水として上記原料供給ライ
   ンに供給する水リサイクル手段と を備えることを特徴とするメタノールを原料とす
   る高熱量富メタン混合ガスの製造装置。 ２ イオウ化合物の含有量を低下させ、また比表
   面積を低減させたアルミナ系担体にニツケル系を
   担持させた触媒の存在下でメタノールと水の混合
   原料を気相接触させて一段反応で富メタン反応ガ
   スを生成するガス化手段と、 メタノールと水を一定割合で混合してガス化手
   段に送り込む原料供給ラインと、 ガス化手段を経由して熱媒を循環流動させて反応
   熱を熱媒に吸熱させる熱媒循環系路と、 ガス化手段で生成した富メタン反応ガスを取り
   出す反応ガス取出ラインと、 原料供給ライン途中に設けられガス化手段から
   取出した富メタン反応ガスとの熱交換により原料
   を予熱する予熱手段と、 予熱手段より下流において原料供給ラインに設
   けられ熱媒との熱交換により予熱後の原料を更に
   加熱する原料加熱手段と、 反応ガス取出ラインに設けられ、富メタン反応
   ガスから水を分離する反応ガス分離手段、 上記反応ガス分離手段で分離した分離水をメタ
   ノール・水混合原料用水として上記原料供給ライ
   ンに供給する水リサイクル手段と、 反応ガス分離手段の下流において反応ガス取出
   ラインに設けられて、吸収液に富メタン反応ガス
   中の炭酸ガスを選択的に吸収する炭酸ガス吸収
   塔、炭酸ガス吸収塔で炭酸ガスを吸収した吸収液
   を再生するために付設された炭酸ガス放散塔及び
   ガス化手段から取出した富メタン反応ガスとの熱
   交換により放散塔に熱を供給する再沸器から構成
   される脱炭酸ガス手段と、 脱炭酸ガス手段の下流において反応ガス取出ラ
   インに設けられ富メタン反応ガスを脱水する脱水
   手段と、 脱水手段の下流において反応ガス取出ラインに
   接続され上記脱炭酸ガス手段及び脱水手段を経て
   精製された精製ガスにブタンを添加して熱量を増
   熱調整する熱量調整手段と、 熱量調整手段に付設され脱炭酸ガス手段通過後
   の反応ガスとの熱交換によりブタンを蒸発させる
   ブタン蒸発器と、 を備えることを特徴とするメタノールを原料とす
   る高熱量都市ガスの製造装置。