JPH04244035A - 核熱利用のメタノール製造方法 - Google Patents
核熱利用のメタノール製造方法Info
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- JPH04244035A JPH04244035A JP3009174A JP917491A JPH04244035A JP H04244035 A JPH04244035 A JP H04244035A JP 3009174 A JP3009174 A JP 3009174A JP 917491 A JP917491 A JP 917491A JP H04244035 A JPH04244035 A JP H04244035A
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温ガス冷却原子炉（
以下ＨＴＧＲという）の高温の核熱を利用するメタノー
ルの製造方法に関する。
以下ＨＴＧＲという）の高温の核熱を利用するメタノー
ルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球温暖化問題を解決するために、二酸
化炭素（ＣＯ２ ）の発生抑制が求められている。日本
に於ては、ＣＯ２ の全産業別発生量中自動車などの運
輸部門から発生する量は全体の約２０％であり、この発
生量の低減が、産業界全体のＣＯ２ 発生量の抑制に必
要である。この対策の一つとしてメタノール燃料が注目
されている。メタノールはガソリンなどに比べ発熱量当
たりのＣＯ２ 発生量が少なく、また走行時のＮＯｘ
発生量も極めて少ないため、ガソリンに代わる代替液体
燃料として有望である。従来のメタノール合成プラント
では天然ガスを原料とし、これを水蒸気改質反応により
水素と一酸化炭素（ＣＯ）に分解したのち、銅系触媒を
用いてメタノールを合成していた。
化炭素（ＣＯ２ ）の発生抑制が求められている。日本
に於ては、ＣＯ２ の全産業別発生量中自動車などの運
輸部門から発生する量は全体の約２０％であり、この発
生量の低減が、産業界全体のＣＯ２ 発生量の抑制に必
要である。この対策の一つとしてメタノール燃料が注目
されている。メタノールはガソリンなどに比べ発熱量当
たりのＣＯ２ 発生量が少なく、また走行時のＮＯｘ
発生量も極めて少ないため、ガソリンに代わる代替液体
燃料として有望である。従来のメタノール合成プラント
では天然ガスを原料とし、これを水蒸気改質反応により
水素と一酸化炭素（ＣＯ）に分解したのち、銅系触媒を
用いてメタノールを合成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、原料で
ある天然ガスからメタノールを合成するため、抜本的な
ＣＯ２ の削減にはつながらない。
ある天然ガスからメタノールを合成するため、抜本的な
ＣＯ２ の削減にはつながらない。
【０００４】本発明は、前記に鑑み、ＨＴＧＲの高温の
核熱及びＣＯ２ 発生源から回収したＣＯ２ を利用し
たメタノール製造方法を提供しようとするものである。
核熱及びＣＯ２ 発生源から回収したＣＯ２ を利用し
たメタノール製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】１ 本発明の核熱利用
のメタノール製造方法は、ＨＴＧＲの核熱を利用して発
生した水蒸気より固体電解質を用いた水蒸気電解装置に
おいて水素を発生させ、前記水素と火力発電所等のＣＯ
２ 発生源からのＣＯ２ を原料としてメタノールを合
成する。２ また本発明は、前記１のメタノール製造
方法において、ＣＯ２ と水素を逆シフト反応器におい
てＣＯと水蒸気に分解した後、同逆シフト反応器を出た
水素とＣＯをメタノール反応器で反応させてメタノール
を合成する。
のメタノール製造方法は、ＨＴＧＲの核熱を利用して発
生した水蒸気より固体電解質を用いた水蒸気電解装置に
おいて水素を発生させ、前記水素と火力発電所等のＣＯ
２ 発生源からのＣＯ２ を原料としてメタノールを合
成する。２ また本発明は、前記１のメタノール製造
方法において、ＣＯ２ と水素を逆シフト反応器におい
てＣＯと水蒸気に分解した後、同逆シフト反応器を出た
水素とＣＯをメタノール反応器で反応させてメタノール
を合成する。
【０００６】
【作用】前記１の本発明では、火力発電所等のＣＯ２
発生源からのＣＯ２ を原料とし、このＣＯ２ とＨＴ
ＧＲの核熱を利用して固体電解質を用いた水蒸気電解装
置において発生した水素を用いてメタノールを合成する
ため、最終的にメタノールが自動車等の燃料として使用
されＣＯ２を発生しても、それは新たなＣＯ２ 発生と
はならず、現在の産業界の緊急課題であるＣＯ２ の発
生が抑えられることになる。
発生源からのＣＯ２ を原料とし、このＣＯ２ とＨＴ
ＧＲの核熱を利用して固体電解質を用いた水蒸気電解装
置において発生した水素を用いてメタノールを合成する
ため、最終的にメタノールが自動車等の燃料として使用
されＣＯ２を発生しても、それは新たなＣＯ２ 発生と
はならず、現在の産業界の緊急課題であるＣＯ２ の発
生が抑えられることになる。
【０００７】また、前記２の本発明では、前記１の本発
明において、逆シフト反応器においてメタノール合成の
原料でなるＣＯと水素を得ているために、従来のメタノ
ール合成の場合とほぼ同一の組成の原料ガスが得られ、
従来のメタノール合成装置をそのまま使用することが可
能となる。
明において、逆シフト反応器においてメタノール合成の
原料でなるＣＯと水素を得ているために、従来のメタノ
ール合成の場合とほぼ同一の組成の原料ガスが得られ、
従来のメタノール合成装置をそのまま使用することが可
能となる。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を、図１によって説明する
。高温ガス冷却原子炉（ＨＴＧＲ）１０から出た高温の
ヘリウムガスの熱は中間熱交換器１２、蒸気発生器１３
に供給される。蒸気発生器１３で発生した蒸気は、蒸気
タービン３０へ供給されて同蒸気タービン３０を駆動し
、以下説明する電解に必要な電力を発生する。蒸気ター
ビン３０から出た蒸気は、復水器３１で凝縮し、給水加
熱器３２，３３で加熱され、再び蒸気発生器１３へ戻る
。
。高温ガス冷却原子炉（ＨＴＧＲ）１０から出た高温の
ヘリウムガスの熱は中間熱交換器１２、蒸気発生器１３
に供給される。蒸気発生器１３で発生した蒸気は、蒸気
タービン３０へ供給されて同蒸気タービン３０を駆動し
、以下説明する電解に必要な電力を発生する。蒸気ター
ビン３０から出た蒸気は、復水器３１で凝縮し、給水加
熱器３２，３３で加熱され、再び蒸気発生器１３へ戻る
。
【０００９】蒸気タービン３０の低圧段から抽気された
１０気圧の抽気蒸気４２の一部は、以下に説明する高温
水蒸気電解用原料蒸気として用いられ、残りは海水淡水
化装置４０の加熱蒸気として用いられる。海水淡水化装
置４０には、海水４１が供給され、生成された淡水４４
と濃縮された海水４３が放出される。前記淡水４４は、
復水器３１より出る凝縮水に混入されて発電プラントの
補給水として用いられる。 高温水蒸気電解用の水蒸
気としては、前記蒸気タービン３０の低圧段からの抽気
蒸気４２の一部が用いられ、この抽気蒸気４２の一部は
、前記中間熱交換器１２で７００から１０００℃に加熱
された後高温水蒸気電解装置２０に供給される。また、
高温水蒸気電解装置２０には、装置を加熱し装置内で発
生する熱を除去するため空気を供給する。この空気は、
後記するガスタービン２１のコンプレッサで約１０気圧
に圧縮され、前記中間熱交換器で７００から１０００℃
に加熱され、高温水蒸気電解装置２０に供給される。
１０気圧の抽気蒸気４２の一部は、以下に説明する高温
水蒸気電解用原料蒸気として用いられ、残りは海水淡水
化装置４０の加熱蒸気として用いられる。海水淡水化装
置４０には、海水４１が供給され、生成された淡水４４
と濃縮された海水４３が放出される。前記淡水４４は、
復水器３１より出る凝縮水に混入されて発電プラントの
補給水として用いられる。 高温水蒸気電解用の水蒸
気としては、前記蒸気タービン３０の低圧段からの抽気
蒸気４２の一部が用いられ、この抽気蒸気４２の一部は
、前記中間熱交換器１２で７００から１０００℃に加熱
された後高温水蒸気電解装置２０に供給される。また、
高温水蒸気電解装置２０には、装置を加熱し装置内で発
生する熱を除去するため空気を供給する。この空気は、
後記するガスタービン２１のコンプレッサで約１０気圧
に圧縮され、前記中間熱交換器で７００から１０００℃
に加熱され、高温水蒸気電解装置２０に供給される。
【００１０】高温水蒸気電解装置２０は、公知の固体電
解質を用いた電解セルからなっており、同装置２０に供
給される加熱された抽気蒸気４２より水素ガスと酸素ガ
スが発生し、この酸素ガスは同装置２０に供給される空
気と混合されて酸素富化空気となる。高温水蒸気電解装
置２０からでた約１０００℃の酸素富化空気はガスター
ビン３２へ供給され、ここでその熱が動力として回収さ
れて一部電気出力として回収されると共に、この酸素富
化空気はガスタービン３２の燃焼の酸化剤としても利用
される。同ガスタービン３２の排気は約３００℃の温度
であり、同排気は給水加熱器３３へ供給されてその熱が
同給水加熱器３３で回収される。ガスタービン２１と蒸
気タービン３０で発電された電気は高温水蒸気電解装置
２０における電解用電力として利用される。
解質を用いた電解セルからなっており、同装置２０に供
給される加熱された抽気蒸気４２より水素ガスと酸素ガ
スが発生し、この酸素ガスは同装置２０に供給される空
気と混合されて酸素富化空気となる。高温水蒸気電解装
置２０からでた約１０００℃の酸素富化空気はガスター
ビン３２へ供給され、ここでその熱が動力として回収さ
れて一部電気出力として回収されると共に、この酸素富
化空気はガスタービン３２の燃焼の酸化剤としても利用
される。同ガスタービン３２の排気は約３００℃の温度
であり、同排気は給水加熱器３３へ供給されてその熱が
同給水加熱器３３で回収される。ガスタービン２１と蒸
気タービン３０で発電された電気は高温水蒸気電解装置
２０における電解用電力として利用される。
【００１１】一方、高温水蒸気電解装置２０で発生した
前記水素ガス２２は、ＣＯ２ 加熱器５１へ供給される
。 同ＣＯ２ 加熱器５１には、図示しない火力発電所等の
ＣＯ２ 発生源から回収されたＣＯ２ ガス５０が供給
される。前記水素ガス２２は、前記ＣＯ２ 加熱器５１
においてこのＣＯ２ ガス５０を加熱した後、後記する
精留塔５８の熱源として用いられ、その後前記ＣＯ２
加熱器５１を出たＣＯ２ と混合してコンプレッサ５２
で昇圧され、逆シフト反応器５３へ供給される。
前記水素ガス２２は、ＣＯ２ 加熱器５１へ供給される
。 同ＣＯ２ 加熱器５１には、図示しない火力発電所等の
ＣＯ２ 発生源から回収されたＣＯ２ ガス５０が供給
される。前記水素ガス２２は、前記ＣＯ２ 加熱器５１
においてこのＣＯ２ ガス５０を加熱した後、後記する
精留塔５８の熱源として用いられ、その後前記ＣＯ２
加熱器５１を出たＣＯ２ と混合してコンプレッサ５２
で昇圧され、逆シフト反応器５３へ供給される。
【００１２】逆シフト反応器５３では、ＣＯ２ と水素
が反応してＣＯと水蒸気が発生し、水蒸気を除去する吸
着式高温ドライヤ５４が逆シフト反応器５３の出口側に
設けられていて、ここで除去された蒸気は給水加熱器３
２へ送られて熱回収され、前記海水淡水化装置４０を出
た淡水４４へ混合される。一方、循環コンプレッサ５５
によってシフト反応器５３を出た反応ガスはシフト反応
器５３へ循環され、所定のガス組成に調整される。この
ガスは、従来のメタノール合成塔５６に供給されメタノ
ール合成が行なわれる。メタノール合成塔５６をでたガ
スは反応率が低いので、循環コンプレッサ５７でメタノ
ール合成塔５６へ循環し高濃度のメタノールガス組成と
する。このガスを、加熱器５１で加熱されたＣＯ２ ガ
スで加熱される前記精留塔５８で精留し製品メタノール
５９を得る。
が反応してＣＯと水蒸気が発生し、水蒸気を除去する吸
着式高温ドライヤ５４が逆シフト反応器５３の出口側に
設けられていて、ここで除去された蒸気は給水加熱器３
２へ送られて熱回収され、前記海水淡水化装置４０を出
た淡水４４へ混合される。一方、循環コンプレッサ５５
によってシフト反応器５３を出た反応ガスはシフト反応
器５３へ循環され、所定のガス組成に調整される。この
ガスは、従来のメタノール合成塔５６に供給されメタノ
ール合成が行なわれる。メタノール合成塔５６をでたガ
スは反応率が低いので、循環コンプレッサ５７でメタノ
ール合成塔５６へ循環し高濃度のメタノールガス組成と
する。このガスを、加熱器５１で加熱されたＣＯ２ ガ
スで加熱される前記精留塔５８で精留し製品メタノール
５９を得る。
【００１３】本実施例では、以上の通り、ＨＴＧＲ１０
の核熱によって発生した水蒸気を用いて発電した電力を
用いて、同ＨＴＧＲ１０の核熱によって発生した水蒸気
を高温水蒸気電解装置２０によって水素ガス２２を製造
し、この水素ガス２２とＣＯ２ 発生源よりのＣＯ２
とでメタノールを製造するために、メタノールの持つエ
ネルギは核エネルギが変化したものといえる。しかも、
メタノールはＣＯ２ 発生源よりのＣＯ２ を用いて製
造されるために、全体として見ればＣＯ２ の新たな発
生がない。 このようにして、本実施例によれば、ＨＴＧＲ１０の核
熱を利用してＣＯ２ の発生量を抑えることができるメ
タノール製造方法を提供することができる。
の核熱によって発生した水蒸気を用いて発電した電力を
用いて、同ＨＴＧＲ１０の核熱によって発生した水蒸気
を高温水蒸気電解装置２０によって水素ガス２２を製造
し、この水素ガス２２とＣＯ２ 発生源よりのＣＯ２
とでメタノールを製造するために、メタノールの持つエ
ネルギは核エネルギが変化したものといえる。しかも、
メタノールはＣＯ２ 発生源よりのＣＯ２ を用いて製
造されるために、全体として見ればＣＯ２ の新たな発
生がない。 このようにして、本実施例によれば、ＨＴＧＲ１０の核
熱を利用してＣＯ２ の発生量を抑えることができるメ
タノール製造方法を提供することができる。
【００１４】また、メタノールの製造には逆シフト反応
器５３を用いており、従来のメタノール合成の場合とほ
ぼ同一の組成の原料ガスを得ることができ、メタノール
合成塔５６としては従来のものをそのまま使用すること
ができる。
器５３を用いており、従来のメタノール合成の場合とほ
ぼ同一の組成の原料ガスを得ることができ、メタノール
合成塔５６としては従来のものをそのまま使用すること
ができる。
【００１５】
【発明の効果】請求項１に記載の本発明によれば、ＨＴ
ＧＲの核熱によって発生した水蒸気を電解して水素を製
造するので、製造された水素は核エネルギを水素の形で
固定化したものといえる。この水素とＣＯ２ 発生源か
らのＣＯ２ とでメタノールを製造するため、最終製品
のメタノールの持つエネルギは核エネルギが変化したも
のである。このため、このメタノールを自動車用等の燃
料として用いれば、核エネルギを燃料としたことになり
、全体として見ればＣＯ２ の新たな発生は無いことに
なる。 このようにして本発明ではＣＯ２ 発生量を抑制するこ
とができるメタノール製造方法を提供することができる
。
ＧＲの核熱によって発生した水蒸気を電解して水素を製
造するので、製造された水素は核エネルギを水素の形で
固定化したものといえる。この水素とＣＯ２ 発生源か
らのＣＯ２ とでメタノールを製造するため、最終製品
のメタノールの持つエネルギは核エネルギが変化したも
のである。このため、このメタノールを自動車用等の燃
料として用いれば、核エネルギを燃料としたことになり
、全体として見ればＣＯ２ の新たな発生は無いことに
なる。 このようにして本発明ではＣＯ２ 発生量を抑制するこ
とができるメタノール製造方法を提供することができる
。
【００１６】また請求項２に記載の本発明では、メタノ
ール合成に当って逆シフト反応器を用いることにより、
従来技術のメタノール合成装置をそのまま使用すること
ができ、新しい反応触媒の開発を行うこと無くメタノー
ルの製造を行なうことができる。
ール合成に当って逆シフト反応器を用いることにより、
従来技術のメタノール合成装置をそのまま使用すること
ができ、新しい反応触媒の開発を行うこと無くメタノー
ルの製造を行なうことができる。
【図１】本発明の一実施例の系統図である。
１０ 高温ガス冷却原子炉
１２ 中間熱交換器
１３ 蒸発発生器
２０ 高温水蒸気電解装置
２１ ガスタービン
２２ 水素ガス
３０ 蒸気タービン
３１ 復水器
３２，３３ 給水加熱器
４０ 海水淡水化装置
４３ 海水
４４ 淡水
５０ ＣＯ２ ガス
５１ ＣＯ２ 加熱器
５２ コンプレッサ
５３ 逆シフト反応器
５４ 吸着式高温ドライヤ
５５，５７ 循環コンプレッサ
５６ メタノール合成塔
５８ 精留塔
５９ メタノール
Claims (2)
- 【請求項１】 高温ガス冷却原子炉の核熱を利用して
発生した水蒸気より固体電解質を用いた水蒸気電解装置
において水素を発生させ、前記水素と二酸化炭素発生源
の二酸化炭素を原料としてメタノールを合成することを
特徴とする核熱利用のメタノール製造方法。 - 【請求項２】 二酸化炭素と水素を逆シフト反応器に
おいて一酸化炭素と水蒸気に分解した後，逆シフト反応
器を出た水素と一酸化炭素をメタノール反応器で反応さ
せてメタノールを合成することを特徴とする核熱利用の
メタノール製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3009174A JP2909229B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 核熱利用のメタノール製造方法 |
| EP92101180A EP0497226B1 (en) | 1991-01-29 | 1992-01-24 | Method for producing methanol by use of nuclear heat and power generating plant |
| DE69229839T DE69229839T2 (de) | 1991-01-29 | 1992-01-24 | Methode zur Herstellung von Methanol unter Verwendung der Wärme eines Kernkraftwerkes |
| US07/827,770 US5312843A (en) | 1991-01-29 | 1992-01-29 | Method for producing methanol by use of nuclear heat and power generating plant |
| US08/209,921 US5479462A (en) | 1991-01-29 | 1993-11-03 | Method for producing methanol by use of nuclear heat and power generating plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3009174A JP2909229B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 核熱利用のメタノール製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04244035A true JPH04244035A (ja) | 1992-09-01 |
| JP2909229B2 JP2909229B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=11713216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3009174A Expired - Fee Related JP2909229B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 核熱利用のメタノール製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909229B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011065194A1 (ja) | 2009-11-27 | 2011-06-03 | 株式会社村田製作所 | 逆シフト反応用触媒およびそれを用いた合成ガスの製造方法 |
| JP2016522166A (ja) * | 2013-04-08 | 2016-07-28 | コミッサリア タ レネルジー アトミク エ オ エネルジー オルタネイティヴ | 可燃ガスを同一チャンバ内での水の電解（ｈｔｅ）又はｈ２ｏ／ｃｏ２との共電解から生産する方法並びに関連触媒反応器及びシステム |
| JP2020083713A (ja) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | 株式会社豊田中央研究所 | 原料生成装置、燃料製造装置、および原料生成方法 |
| JP2022111456A (ja) * | 2021-01-20 | 2022-08-01 | 本田技研工業株式会社 | トリプタンの製造装置および製造方法 |
| JP2023006454A (ja) * | 2021-06-30 | 2023-01-18 | 三菱重工業株式会社 | 水素製造システムおよび水素製造方法 |
| JP2023032587A (ja) * | 2021-08-27 | 2023-03-09 | 三菱重工業株式会社 | 水素製造システムおよび水素製造方法 |
| JP2023095127A (ja) * | 2021-12-24 | 2023-07-06 | 三菱重工業株式会社 | リサイクルシステム |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP3009174A patent/JP2909229B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011065194A1 (ja) | 2009-11-27 | 2011-06-03 | 株式会社村田製作所 | 逆シフト反応用触媒およびそれを用いた合成ガスの製造方法 |
| US8540898B2 (en) | 2009-11-27 | 2013-09-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Catalyst for reverse shift reaction and method for producing synthesis gas using the same |
| JP2016522166A (ja) * | 2013-04-08 | 2016-07-28 | コミッサリア タ レネルジー アトミク エ オ エネルジー オルタネイティヴ | 可燃ガスを同一チャンバ内での水の電解（ｈｔｅ）又はｈ２ｏ／ｃｏ２との共電解から生産する方法並びに関連触媒反応器及びシステム |
| JP2020083713A (ja) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | 株式会社豊田中央研究所 | 原料生成装置、燃料製造装置、および原料生成方法 |
| JP2022111456A (ja) * | 2021-01-20 | 2022-08-01 | 本田技研工業株式会社 | トリプタンの製造装置および製造方法 |
| US11565984B2 (en) | 2021-01-20 | 2023-01-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Production apparatus and production method of triptane |
| JP2023006454A (ja) * | 2021-06-30 | 2023-01-18 | 三菱重工業株式会社 | 水素製造システムおよび水素製造方法 |
| JP2023032587A (ja) * | 2021-08-27 | 2023-03-09 | 三菱重工業株式会社 | 水素製造システムおよび水素製造方法 |
| JP2023095127A (ja) * | 2021-12-24 | 2023-07-06 | 三菱重工業株式会社 | リサイクルシステム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2909229B2 (ja) | 1999-06-23 |
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