JPH0732859B2 - 合成用混合ガス製造方法 - Google Patents
合成用混合ガス製造方法Info
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- JPH0732859B2 JPH0732859B2 JP1329469A JP32946989A JPH0732859B2 JP H0732859 B2 JPH0732859 B2 JP H0732859B2 JP 1329469 A JP1329469 A JP 1329469A JP 32946989 A JP32946989 A JP 32946989A JP H0732859 B2 JPH0732859 B2 JP H0732859B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 産業上の利用分野 本発明は炭化水素の水蒸気改質ガスからH2及びCOよりな
る合成用混合ガス、なかんずくオキソ反応に供するため
の合成用混合ガスを製造する方法に関するものである。
る合成用混合ガス、なかんずくオキソ反応に供するため
の合成用混合ガスを製造する方法に関するものである。
従来の技術 水蒸気改質法は、原料として、天然ガス（主成分：メタ
ン）、LPG、ナフサなどの炭化水素をニッケル触媒上で
水蒸気と反応させてH2を主成分とし、その他CO、CO2か
らなるガスに変える方法である。
ン）、LPG、ナフサなどの炭化水素をニッケル触媒上で
水蒸気と反応させてH2を主成分とし、その他CO、CO2か
らなるガスに変える方法である。
ブタンを例にした場合の反応式は、 C4H10＋4H2O→4CO＋9H2 （１） この場合、下記のごとき反応も起こり C4H10＋8H2O→4CO2＋13H2 （２） CO＋H2OCO2＋H2 （３） CO＋3H2CH4＋H2O （４） CO2＋4H2CH4＋2H2O （５） CO2やメタンも副生する。
従って、CO及びH2のみからなる合成用混合ガスを得るた
めには改質反応温度を高くして（４）、（５）の反応を
左に進行させメタンを少なくしたうえでCO2を除去しな
ければならない。
めには改質反応温度を高くして（４）、（５）の反応を
左に進行させメタンを少なくしたうえでCO2を除去しな
ければならない。
H2/CO比調節のため、従来は改質ガス中のCO2を吸収液に
て吸収除去し、吸収液の再生時に発生するCO2を改質反
応器にリサイクルする方法がとられている。
て吸収除去し、吸収液の再生時に発生するCO2を改質反
応器にリサイクルする方法がとられている。
例えばオキソ合成用混合ガス製造プロセスではCO2を吸
収するためにモノエタノールアミンなどのアルカリ性吸
収液を用いているが、この方法は吸収液の再生に多量の
熱エネルギーが必要で、吸収液の循環量も多く、装置も
高価で腐食トラブルが多いという問題がある。
収するためにモノエタノールアミンなどのアルカリ性吸
収液を用いているが、この方法は吸収液の再生に多量の
熱エネルギーが必要で、吸収液の循環量も多く、装置も
高価で腐食トラブルが多いという問題がある。
また前記（４）式及び（５）式の反応を左に進行させメ
タンを少なくするために水蒸気改質反応において炭化水
素に対する水蒸気の比率を量論比以上に大にし且つ高温
にしなければならない。
タンを少なくするために水蒸気改質反応において炭化水
素に対する水蒸気の比率を量論比以上に大にし且つ高温
にしなければならない。
発明が解決しようとする課題 本発明は、上記の問題点を解決した合成用混合ガスの製
造方法を提供することを目的とする。
造方法を提供することを目的とする。
ロ．発明の構成 課題を解決するための手段 本発明に係る合成用混合ガス製造方法は、炭化水素を水
蒸気改質した後改質ガスからCO2を除去してH2及びCOよ
りなる合成用混合ガスを得る方法において、水蒸気改質
されたガスを加圧状態でCO2を吸着する吸着剤を充填し
た吸着塔に通しCO2を吸着剤に吸着させH2及びCOをリー
クさせて合成用混合ガスを得、前記吸着塔からCO2がリ
ークする前又は少量リークした時点で吸着塔を切り替
え、異なる吸着塔でCO2の吸着を続行すると共に使用済
の吸着塔を落圧し水素ガス又は水素−CO混合ガスを導入
して吸着剤の再生を行い、落圧、再生時に流出するガス
と共に系外からCO2を水蒸気改質反応器に供給すること
を特徴とする。
蒸気改質した後改質ガスからCO2を除去してH2及びCOよ
りなる合成用混合ガスを得る方法において、水蒸気改質
されたガスを加圧状態でCO2を吸着する吸着剤を充填し
た吸着塔に通しCO2を吸着剤に吸着させH2及びCOをリー
クさせて合成用混合ガスを得、前記吸着塔からCO2がリ
ークする前又は少量リークした時点で吸着塔を切り替
え、異なる吸着塔でCO2の吸着を続行すると共に使用済
の吸着塔を落圧し水素ガス又は水素−CO混合ガスを導入
して吸着剤の再生を行い、落圧、再生時に流出するガス
と共に系外からCO2を水蒸気改質反応器に供給すること
を特徴とする。
水蒸気改質工程で使用される原料炭化水素としては、天
然ガス（メタンが主成分）やLPG、ナフサ等の炭化水素
が使用される。
然ガス（メタンが主成分）やLPG、ナフサ等の炭化水素
が使用される。
以下添付第１図により本発明を具体的に説明するが、本
発明の実施態様は第１図に限定されるものではない。
発明の実施態様は第１図に限定されるものではない。
炭化水素原料１及び水素２を混合し加熱炉３で加熱して
から、水添脱硫塔４で原料中の硫黄化合物を水素化分解
し、生成した硫化水素を吸着させて脱硫する。脱硫させ
た原料を水蒸気発生器15からの水蒸気と共に高温水蒸気
改質反応器５に導入して前記（１）〜（５）式で示され
るような水蒸気改質反応を行わせる。
から、水添脱硫塔４で原料中の硫黄化合物を水素化分解
し、生成した硫化水素を吸着させて脱硫する。脱硫させ
た原料を水蒸気発生器15からの水蒸気と共に高温水蒸気
改質反応器５に導入して前記（１）〜（５）式で示され
るような水蒸気改質反応を行わせる。
生成ガスはクーラー６で冷却して凝縮した水を分離し、
CO2を吸着する吸着剤を充填した吸着塔8A、8B、8Cのい
ずれかに導入し、CO2を吸着剤に吸着させて吸着塔の頂
部からH2及びCOを流出させ、バッファータンク９を経て
合成用混合ガス10を得る。吸着工程で流出してくるガス
は初期は水素、次いで水素−CO混合気になり組成が変動
するので、これを平滑化するためにバッファータンク９
を設ける。
CO2を吸着する吸着剤を充填した吸着塔8A、8B、8Cのい
ずれかに導入し、CO2を吸着剤に吸着させて吸着塔の頂
部からH2及びCOを流出させ、バッファータンク９を経て
合成用混合ガス10を得る。吸着工程で流出してくるガス
は初期は水素、次いで水素−CO混合気になり組成が変動
するので、これを平滑化するためにバッファータンク９
を設ける。
水蒸気改質触媒の種類や温度、圧力、水蒸気／炭素比等
の操業条件については従来技術で用いられている条件、
即ち、温度750℃〜850℃、圧力〜30Kg/cm2G、水蒸気／
炭素比2.0〜4.5モル／アトム、CO2/C比０〜4.5モル／ア
トムなる条件を用いても良いが、原料がLPGやナフサの
場合、高温水蒸気改質反応器の前に低温水蒸気改質反応
器を設置し、原料を予め低温水蒸気改質反応器でCH4、H
2、CO、CO2にしてからCO2を追加して高温改質する場合
には、低温改質反応条件は400℃〜500℃、圧力〜30Kg/c
m2G、水蒸気／炭素比1.5〜2.5モル／アトムで行い、高
温改質では水蒸気／炭素比2.4〜4.5モル／アトム、CO2/
C比2.0〜4.5モル／アトムで操業しても良い。
の操業条件については従来技術で用いられている条件、
即ち、温度750℃〜850℃、圧力〜30Kg/cm2G、水蒸気／
炭素比2.0〜4.5モル／アトム、CO2/C比０〜4.5モル／ア
トムなる条件を用いても良いが、原料がLPGやナフサの
場合、高温水蒸気改質反応器の前に低温水蒸気改質反応
器を設置し、原料を予め低温水蒸気改質反応器でCH4、H
2、CO、CO2にしてからCO2を追加して高温改質する場合
には、低温改質反応条件は400℃〜500℃、圧力〜30Kg/c
m2G、水蒸気／炭素比1.5〜2.5モル／アトムで行い、高
温改質では水蒸気／炭素比2.4〜4.5モル／アトム、CO2/
C比2.0〜4.5モル／アトムで操業しても良い。
吸着塔で使用する吸着剤としては活性アルミナ（除湿）
及び活性炭（CO2除去）を用いるのが良い。
及び活性炭（CO2除去）を用いるのが良い。
吸着運転を行うと吸着塔からCO2が吸着塔の頂部からリ
ークするようになるが、その直前又は少量リークした時
点で吸着塔を切り替え、異なる吸着塔でCO2吸着を続行
して合成用混合ガスを得ると共に使用済の吸着塔を落圧
し水素ガス又は水素・CO混合ガスを導入して吸着剤の再
生を行う。
ークするようになるが、その直前又は少量リークした時
点で吸着塔を切り替え、異なる吸着塔でCO2吸着を続行
して合成用混合ガスを得ると共に使用済の吸着塔を落圧
し水素ガス又は水素・CO混合ガスを導入して吸着剤の再
生を行う。
再生の為の水素ガス又は水素−CO混合ガスの吸着塔への
導入は吸着塔の上方から行い、吸着塔の下方から流出す
るガス（H2、CO、CO2）はバッファータンク12、コンプ
レッサー13を経て高温水蒸気改質炉５にリサイクルす
る。吸着塔の落圧、再生時に流出するガスも組成及び量
が変動するのでバッファータンク12を設けてリサイクル
ガスの組成及び量を平均化する。
導入は吸着塔の上方から行い、吸着塔の下方から流出す
るガス（H2、CO、CO2）はバッファータンク12、コンプ
レッサー13を経て高温水蒸気改質炉５にリサイクルす
る。吸着塔の落圧、再生時に流出するガスも組成及び量
が変動するのでバッファータンク12を設けてリサイクル
ガスの組成及び量を平均化する。
吸着剤の再生用水素は系外から導入しても良いが、吸着
工程初期の精製高純度水素の一部を高純度水素タンク11
に貯留しておき、これを利用するのが良い。
工程初期の精製高純度水素の一部を高純度水素タンク11
に貯留しておき、これを利用するのが良い。
吸着塔は３塔以上設け吸着、（移圧）、落圧、再生、
（移圧）、昇圧を順繰りに行うのが良い。
（移圧）、昇圧を順繰りに行うのが良い。
CO2を吸着させ、H2及びCOをリークさせるに適した吸着
塔の操業条件は、吸着剤の種類にもよるが、圧力５〜30
Kg/cm2Gが適当である。
塔の操業条件は、吸着剤の種類にもよるが、圧力５〜30
Kg/cm2Gが適当である。
高温水蒸気改質反応器５で使用する水蒸気も系外から導
入しても良いが、第１図に示すように、高温水蒸気改質
反応器５の加熱炉14の余熱でボイラー15の水を加熱し、
発生した水蒸気を更に過熱して高温水蒸気改質反応器５
に導入するのが熱経済の点で最も効果的である。
入しても良いが、第１図に示すように、高温水蒸気改質
反応器５の加熱炉14の余熱でボイラー15の水を加熱し、
発生した水蒸気を更に過熱して高温水蒸気改質反応器５
に導入するのが熱経済の点で最も効果的である。
高温水蒸気改質反応器にリサイクルされたガス中のCO2
は、水蒸気及び原料炭化水素と共に（１）、（２）、
（３）、（４）、（５）及び下記（６）の反応によりH2
とCOになる。
は、水蒸気及び原料炭化水素と共に（１）、（２）、
（３）、（４）、（５）及び下記（６）の反応によりH2
とCOになる。
C4H10＋4CO2→8CO＋5H2 （６） このようにしてCO2は系外へは放出されず、すべてCOに
変換できる。
変換できる。
得られた合成用混合ガス中のH2/COの比は原料炭化水素
中のH/C比に支配されることになる。
中のH/C比に支配されることになる。
原料炭化水素をCHXで表わすと、 CHX＋H2O→CO＋（１＋1/2X）H2 となり、H2/COの比は（１＋1/2X）で、常に１より大き
い値である。
い値である。
H2/COの値は原料がメタンの場合3.0、エタンの場合2.
5、プロパンの場合2.33、ブタンの場合2.25となる。
5、プロパンの場合2.33、ブタンの場合2.25となる。
そこでH2/COの比をこれより小さい値にするとき、例え
ばH2/CO値が1.0前後のオキソ合成用混合ガスを製造する
場合には、系外から水蒸気改質反応器に必要量のCO2導
入して CHX＋CO2→2CO＋1/2XH2の反応、 例えばブタンの場合には前記 C4H10＋4CO2→8CO＋5H2 （６） の反応（H2/CO比＝5/8）を（１）式の反応と共に行わせ
る。このようにして、原料の種類に応じて水蒸気改質反
応器に導入する水蒸気と系外から導入するCO2の比率を
調節することにより任意のH2/CO比を有する合成用混合
ガスを得ることができる。
ばH2/CO値が1.0前後のオキソ合成用混合ガスを製造する
場合には、系外から水蒸気改質反応器に必要量のCO2導
入して CHX＋CO2→2CO＋1/2XH2の反応、 例えばブタンの場合には前記 C4H10＋4CO2→8CO＋5H2 （６） の反応（H2/CO比＝5/8）を（１）式の反応と共に行わせ
る。このようにして、原料の種類に応じて水蒸気改質反
応器に導入する水蒸気と系外から導入するCO2の比率を
調節することにより任意のH2/CO比を有する合成用混合
ガスを得ることができる。
ハ．発明の効果 改質ガス中のCO2を吸収液により吸収除去する従来法に
比較して次の利点がある。
比較して次の利点がある。
吸収液の再生用熱エネルギーが不要である。
吸収液の循環のためのポンプ及び動力エネルギーが不
要である。
要である。
アルカリ性吸収液による腐食トラブルがない。
吸収液を使用しないので、ローディング、フラッディ
ング、フォーミングなどの運転管理上の問題がない。
ング、フォーミングなどの運転管理上の問題がない。
第１図は本発明の実施態様をを具体的に説明するための
工程図である。
工程図である。
Claims (3)
- 【請求項１】炭化水素を水蒸気改質した後改質ガスから
CO2を除去いてH2及びCOよりなる合成用混合ガスを得る
方法において、水蒸気改質されたガスを加圧状態でCO2
を吸着する吸着剤を充填した吸着塔に通しCO2を吸着剤
に吸着させH2及びCOをリークさせて合成用混合ガスを
得、前記吸着塔からCO2がリークする前又は少量リーク
した時点で吸着塔を切り替え、異なる吸着塔でCO2の吸
着を続行すると共に使用済の吸着塔を落圧し水素ガス又
は水素−CO混合ガスを導入して吸着剤の再生を行い、落
圧、再生時に流出するガスと共に系外からCO2を水蒸気
改質反応器に供給することを特徴とする合成用混合ガス
製造方法。 - 【請求項２】３塔以上の吸着塔を順次切り替えて実施す
る請求項１項記載の合成用混合ガス製造方法。 - 【請求項３】吸着工程における初期の高純度水素ガス又
は水素−CO混合ガスをそのまま又は一時貯蔵した後使用
済吸着塔の再生用ガスとして利用する請求項第１項又は
第２項記載の合成用混合ガス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1329469A JPH0732859B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 合成用混合ガス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1329469A JPH0732859B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 合成用混合ガス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03193112A JPH03193112A (ja) | 1991-08-22 |
| JPH0732859B2 true JPH0732859B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=18221729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1329469A Expired - Lifetime JPH0732859B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 合成用混合ガス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732859B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4681101B2 (ja) * | 2000-05-30 | 2011-05-11 | 三菱重工業株式会社 | ガソリン、軽油および灯油用合成ガスの製造方法 |
| JP2003034503A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-02-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 合成ガスの製造方法およびメタノールの製造方法 |
| WO2021225642A1 (en) * | 2020-05-04 | 2021-11-11 | Infinmium Technology, Llc | Process for capture of carbon dioxide from air and the direct conversion of carbon dioxide into fuels and chemicals |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61197403A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-01 | Jgc Corp | 水素製造法 |
-
1989
- 1989-12-21 JP JP1329469A patent/JPH0732859B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03193112A (ja) | 1991-08-22 |
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