JPS5911637B2 - メタンに富むガスの製法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液化メタン含有ガスと炭素質燃料の部分燃焼に
より得られるガスからメタンに富むガスを製造する方法
に関する。
より得られるガスからメタンに富むガスを製造する方法
に関する。
本発明によれば、液化メタン含有ガスを蒸気化してメタ
ンに富むガスを製造する方法において、該液化メタン含
有ガスの蒸気化中に空気と該液化5 メタン含有ガスと
の間の熱交換により液化空気を生成させること、酸素に
富む流体を該液化空気から分離すること、該液化空気か
ら分離された該酸素に富む流体の少なくとも一部を含有
する遊離酸素含有ガスで炭素質燃料を部分燃焼させるこ
と、10該部分燃焼により得られたガス状生成物を接触
的にメタン化すること、該メタン化された生成物ガスを
該液化メタン含有ガスの蒸気の一部と混合すること、お
よび、該液化メタン含有ガスの蒸気の残部を、該部分燃
焼のガス状生成物に、該接触的15メタン化の前に加え
ること、を特徴とするメタンに富むガスの製法が提供さ
れる。
ンに富むガスを製造する方法において、該液化メタン含
有ガスの蒸気化中に空気と該液化5 メタン含有ガスと
の間の熱交換により液化空気を生成させること、酸素に
富む流体を該液化空気から分離すること、該液化空気か
ら分離された該酸素に富む流体の少なくとも一部を含有
する遊離酸素含有ガスで炭素質燃料を部分燃焼させるこ
と、10該部分燃焼により得られたガス状生成物を接触
的にメタン化すること、該メタン化された生成物ガスを
該液化メタン含有ガスの蒸気の一部と混合すること、お
よび、該液化メタン含有ガスの蒸気の残部を、該部分燃
焼のガス状生成物に、該接触的15メタン化の前に加え
ること、を特徴とするメタンに富むガスの製法が提供さ
れる。
本発明の経済的利益は、メタンに富むガスの需要があり
、たとえば液化天然ガスのような液化メタン含有ガスの
輸入によりこの需要の少なくとも20−部分が充足され
て地域において表われる。
、たとえば液化天然ガスのような液化メタン含有ガスの
輸入によりこの需要の少なくとも20−部分が充足され
て地域において表われる。
これらの環境下では所要のメタンに富むガスを、メタン
に富むガスの多くの部分が炭素質燃料の部分燃焼により
得られる接触メタン化ガス状生成物から誘導される本明
細書記載の集約製造法から得るこ25とは、経済的見地
から興味深いものである。部分的燃焼に使用される炭素
質燃料は好適には安価な炭化水素残油を使用できるので
、従つてこの製法により比較的安価なメタンに富むガス
を製造することが可能である。30本発明の製法の経済
的利点の一つは、部分燃焼に必要な遊離酸素含有ガスの
少なくともある部分が、液化メタン含有ガスの蒸気化中
に、液化メタン含有ガスとの熱交換により得られる液化
空気から酸素に富む流体を分離することにより得られる
。
に富むガスの多くの部分が炭素質燃料の部分燃焼により
得られる接触メタン化ガス状生成物から誘導される本明
細書記載の集約製造法から得るこ25とは、経済的見地
から興味深いものである。部分的燃焼に使用される炭素
質燃料は好適には安価な炭化水素残油を使用できるので
、従つてこの製法により比較的安価なメタンに富むガス
を製造することが可能である。30本発明の製法の経済
的利点の一つは、部分燃焼に必要な遊離酸素含有ガスの
少なくともある部分が、液化メタン含有ガスの蒸気化中
に、液化メタン含有ガスとの熱交換により得られる液化
空気から酸素に富む流体を分離することにより得られる
。
35このようにして液化メタン含有ガスと結びついてい
る冷気が有効に利用される。
る冷気が有効に利用される。
今一つの利点は、液化メタン含有ガスから得られるメタ
ン含有蒸気−負q一の一部が接触メタン化を行なう前に
部分燃焼のガス状生成物に加えられることである。
ン含有蒸気−負q一の一部が接触メタン化を行なう前に
部分燃焼のガス状生成物に加えられることである。
これは接触メタン化発熱反応力ζメタン化装置内の温度
が高くなりすぎて、望ましくない副反応を起すようなあ
まり速すぎる速度では、進行しないようにする点におい
て大きな実用上の意義を有する。メタンに富む蒸気の一
部をこの目的に使用すると、部分燃焼によつて得られる
高圧ガス中に高圧蒸気を導入するのに、既に蒸気が高圧
になつているので、圧縮するのが極く僅かでよいか、ま
たはそれ以上圧縮を必要としないので、特に興味深い。
またさらにこれはメタン化の温度を制御するためにメタ
ン化装置に再循環流を設ける必要が全くなくなることを
意味する。従つて再循環用圧縮機の高価な経費が節約で
きる。本発明の好ましい具体例では、部分的燃焼で生ず
るガス状生成物は先ず冷却され、炭化水素燃料を注入し
て増熱され(Carburetted)、次にメタン含
有蒸気の残部をこれに添加するに先立ち、さらに冷却さ
れる0このようにして、部分的燃焼ガスのメタン含有量
はかなり著しく増加され、その結果これらのガスがメタ
ン化された場合に、生成するガスは一層高い燃料価値を
有するようになる。
が高くなりすぎて、望ましくない副反応を起すようなあ
まり速すぎる速度では、進行しないようにする点におい
て大きな実用上の意義を有する。メタンに富む蒸気の一
部をこの目的に使用すると、部分燃焼によつて得られる
高圧ガス中に高圧蒸気を導入するのに、既に蒸気が高圧
になつているので、圧縮するのが極く僅かでよいか、ま
たはそれ以上圧縮を必要としないので、特に興味深い。
またさらにこれはメタン化の温度を制御するためにメタ
ン化装置に再循環流を設ける必要が全くなくなることを
意味する。従つて再循環用圧縮機の高価な経費が節約で
きる。本発明の好ましい具体例では、部分的燃焼で生ず
るガス状生成物は先ず冷却され、炭化水素燃料を注入し
て増熱され(Carburetted)、次にメタン含
有蒸気の残部をこれに添加するに先立ち、さらに冷却さ
れる0このようにして、部分的燃焼ガスのメタン含有量
はかなり著しく増加され、その結果これらのガスがメタ
ン化された場合に、生成するガスは一層高い燃料価値を
有するようになる。
また部分的燃焼のガス状生成物の最初の冷却を水の注入
によつて行ない、増熱ガスの冷却をさらに高圧蒸気を発
生する廃熱ボイラー中で熱交換させて行なうのが有利で
ある。水の注入の機能はガスの温度を下げて、次に注入
される炭化水素燃料が容易に分解され、水添される程度
にすることである。ガスは好ましくは増熱される以前に
650〜1100℃の範囲にまで冷却されなくてはなら
ず、さらに好ましくは700〜900℃の範囲内の温度
にまで冷却されなければならない。水の注入の機能はさ
らに、ガス中の水素分圧を上げ、それによつて増熱する
間にすすやコークスの形成を押え、一酸化炭素と水素が
反応してメタンを作る次のメタン化反応を起こさせるた
めに水素を作ることである。既に説明したように、増燃
ガスの冷却は高圧蒸気を発生する廃熱ボイラー内で行な
うのが好ましく、この場合には増熱ガスに含まれている
熱が有効に利用される。ナフサおよび/または燈油が好
ましいが、好適な任意の炭化水素燃料を冷却された燃料
ガス内に注入してもよい。既に指摘した如く、液化メタ
ン含有ガスから得られるメタン含有蒸気の一部を部分的
燃焼のガス状生成物中に導入すると、反応速度をおとし
、従つて次のメタン化反応の反応温度を下げる効果があ
る。換言すると反応は、蒸気の希釈剤効果を使用して調
節される。メタン化反応が起こる温度は、メタン化装置
に導入されるガス中の一酸化炭素の容量パーセントによ
り大いに異なる。一酸化炭素含量があまり多すぎると、
反応温度は禁止的なまで高温(すなわち〉500℃)と
なり、他方一酸化炭素含量が少なすぎると(すなわち〈
200℃)メタン化の起る度合が低くて不十分である。
従つて接触メタン化に先立つて部分的熱焼のガス状生成
物と混合されるメタン含有蒸気の分量は、接触的にメタ
ン化されるガスに含まれている一酸化炭素の容量パーセ
ントが1〜10%の範囲内になるようにするのがよい。
さらに好ましくはこの容量パーセントは4〜6%の範囲
内である。これらの範囲内で作業すると、メタン化反応
の温度は上記の温度制限内に保持される。本発明の好ま
しい具体例では、接触メタン化は少なくとも2工程で行
なわれ、第1の工程は次の工程よりも高温で操作される
。
によつて行ない、増熱ガスの冷却をさらに高圧蒸気を発
生する廃熱ボイラー中で熱交換させて行なうのが有利で
ある。水の注入の機能はガスの温度を下げて、次に注入
される炭化水素燃料が容易に分解され、水添される程度
にすることである。ガスは好ましくは増熱される以前に
650〜1100℃の範囲にまで冷却されなくてはなら
ず、さらに好ましくは700〜900℃の範囲内の温度
にまで冷却されなければならない。水の注入の機能はさ
らに、ガス中の水素分圧を上げ、それによつて増熱する
間にすすやコークスの形成を押え、一酸化炭素と水素が
反応してメタンを作る次のメタン化反応を起こさせるた
めに水素を作ることである。既に説明したように、増燃
ガスの冷却は高圧蒸気を発生する廃熱ボイラー内で行な
うのが好ましく、この場合には増熱ガスに含まれている
熱が有効に利用される。ナフサおよび/または燈油が好
ましいが、好適な任意の炭化水素燃料を冷却された燃料
ガス内に注入してもよい。既に指摘した如く、液化メタ
ン含有ガスから得られるメタン含有蒸気の一部を部分的
燃焼のガス状生成物中に導入すると、反応速度をおとし
、従つて次のメタン化反応の反応温度を下げる効果があ
る。換言すると反応は、蒸気の希釈剤効果を使用して調
節される。メタン化反応が起こる温度は、メタン化装置
に導入されるガス中の一酸化炭素の容量パーセントによ
り大いに異なる。一酸化炭素含量があまり多すぎると、
反応温度は禁止的なまで高温(すなわち〉500℃)と
なり、他方一酸化炭素含量が少なすぎると(すなわち〈
200℃)メタン化の起る度合が低くて不十分である。
従つて接触メタン化に先立つて部分的熱焼のガス状生成
物と混合されるメタン含有蒸気の分量は、接触的にメタ
ン化されるガスに含まれている一酸化炭素の容量パーセ
ントが1〜10%の範囲内になるようにするのがよい。
さらに好ましくはこの容量パーセントは4〜6%の範囲
内である。これらの範囲内で作業すると、メタン化反応
の温度は上記の温度制限内に保持される。本発明の好ま
しい具体例では、接触メタン化は少なくとも2工程で行
なわれ、第1の工程は次の工程よりも高温で操作される
。
メタンの形成は温度が低い程よいので、このようにして
一酸化炭素、水素およびメタンの反応の平衡特性が最も
よく利用される。またさらに他の具体例では、接触メタ
ン化は少なくとも2工程で行なわれ、液化メタン含有ガ
スから得られるメタン含有蒸気は両工程の中間で注入さ
れる。このよ−うにすると、メタン含有蒸気添加の希釈
剤的効果をメタン化反応の両工程の間に分配させること
ができる。それぞれの工程の規模ど添加蒸気の量および
分配を適当に調節すると、非常に融通のきく操作がこの
ようにして可能となる。本発明の製造では任意の好適な
メタン化触媒を使用することができる。炭素質燃料を部
分燃焼させるのに要する酸素含有ガスのすべてを液化メ
タン含有ガスとの熱交換により蒸発中に生成される液化
空気から供給すると、追加の酸素製造装置が不要となる
ので好ましい。
一酸化炭素、水素およびメタンの反応の平衡特性が最も
よく利用される。またさらに他の具体例では、接触メタ
ン化は少なくとも2工程で行なわれ、液化メタン含有ガ
スから得られるメタン含有蒸気は両工程の中間で注入さ
れる。このよ−うにすると、メタン含有蒸気添加の希釈
剤的効果をメタン化反応の両工程の間に分配させること
ができる。それぞれの工程の規模ど添加蒸気の量および
分配を適当に調節すると、非常に融通のきく操作がこの
ようにして可能となる。本発明の製造では任意の好適な
メタン化触媒を使用することができる。炭素質燃料を部
分燃焼させるのに要する酸素含有ガスのすべてを液化メ
タン含有ガスとの熱交換により蒸発中に生成される液化
空気から供給すると、追加の酸素製造装置が不要となる
ので好ましい。
液化メタン含有ガスと空気との間の熱交換は熱交換器を
使用して直接に行なうことができるが、あるいはまた一
層好ましくはたとえば窒素のような不活性ガスを先ず液
化し、次にこの液化ガスを空気を液化するのに使用する
間接熱交換によつて実施することができる。このように
して、爆発を起こすおそれのある酸素と炭化水素燃料の
混合する危険が回避される。部分的に燃焼される炭素質
燃料の性格と増熱条件によつて異なるが、廃熱ボイラー
から排出されるガスは煤および灰の粒子を含むことがあ
る。
使用して直接に行なうことができるが、あるいはまた一
層好ましくはたとえば窒素のような不活性ガスを先ず液
化し、次にこの液化ガスを空気を液化するのに使用する
間接熱交換によつて実施することができる。このように
して、爆発を起こすおそれのある酸素と炭化水素燃料の
混合する危険が回避される。部分的に燃焼される炭素質
燃料の性格と増熱条件によつて異なるが、廃熱ボイラー
から排出されるガスは煤および灰の粒子を含むことがあ
る。
この場合にはこれらは水を注入して好適に除去され、こ
の際粒子は水の中に包含されるようになり、次いで、工
程から排除される。さらにガスは続いて行なわれるメタ
ン化反応に対して一酸化炭素の割合が高すぎる場合があ
り、この場合には、好ましくは次にCO2除去工程を伴
なう接触CO−シフト転化工程を接触メタン化の前に行
な・うのが非常に好適である。本発明の製法ではいずれ
の液化メタン含有ガスでも使用することができ、液化天
然ガスが特に好適である。
の際粒子は水の中に包含されるようになり、次いで、工
程から排除される。さらにガスは続いて行なわれるメタ
ン化反応に対して一酸化炭素の割合が高すぎる場合があ
り、この場合には、好ましくは次にCO2除去工程を伴
なう接触CO−シフト転化工程を接触メタン化の前に行
な・うのが非常に好適である。本発明の製法ではいずれ
の液化メタン含有ガスでも使用することができ、液化天
然ガスが特に好適である。
部分燃焼される炭素質燃料はガス状でも液体でもまたは
固体状のものでもよい。従つて液状またはガス状の石油
留分または石炭が好適に燃焼させることができる。しか
し炭化水素残油が好ましい〇部分燃焼のガス状生成物の
接触メタン化により生成されるガスは好ましくは90〜
100容量%の範囲内である高度のメタン含有量を有す
る。
固体状のものでもよい。従つて液状またはガス状の石油
留分または石炭が好適に燃焼させることができる。しか
し炭化水素残油が好ましい〇部分燃焼のガス状生成物の
接触メタン化により生成されるガスは好ましくは90〜
100容量%の範囲内である高度のメタン含有量を有す
る。
従つてガスが液化メタン含有ガスから得られるメタン含
有蒸気の残部と混合される場合には、非常にメタン含有
量の高い従つて燃料価値の高いガスが生成される。本発
明の好ましい具体例を示す図面について本発明をさらに
詳細に説明するが、この具体例は本発明を何ら制限する
ものではない。
有蒸気の残部と混合される場合には、非常にメタン含有
量の高い従つて燃料価値の高いガスが生成される。本発
明の好ましい具体例を示す図面について本発明をさらに
詳細に説明するが、この具体例は本発明を何ら制限する
ものではない。
図面は本発明の製法の図式図を示すが、弁、ポンプ、匍
脚計器などのような付属品は示されていない。図におい
て、液化天然ガスは管路2を通つて熱交換器に入り、空
気は管路3を通つて熱交換器に入る。
脚計器などのような付属品は示されていない。図におい
て、液化天然ガスは管路2を通つて熱交換器に入り、空
気は管路3を通つて熱交換器に入る。
熱交換器内では液化天然ガスは蒸発せしめられ管路4を
通つて排出さへ空気は液化されて管路5を通つて排出さ
れる。液化された空気は分留器6を通り、この中で空気
は酸素を多く含む流体と窒素を多く含む流体とに分留さ
れ、前者は分留器から管路6′を通つて排出され、後者
は管路7を通つて排出される。酸素を多く含む流体は管
路6′を通つてガス化反応器8に行き、この反応器に残
油燃料が管路9から送通される。部分燃焼のガス状生成
物は管路10を通つてガス化反応器から排出さへ管路1
1から水を、―入されて冷却される。次に冷却されたガ
スは増熱器12に送られ、この増熱器に管路13を通し
てナフサが注入される。増熱されたガスは管路14を通
して増熱器から排出され、廃熱ボイラー15内で冷却さ
れる。水は管路16を通つて廃熱ボイラーに供給され、
高圧蒸気は管路17を通つて排出される。冷却されたガ
スは管路18を経て廃熱ボイラーから排出され6次に熱
交換器1内で蒸発され管路19を通して冷却ガス内に導
入される天然ガスの一部と混合される。含有一酸化炭素
の容量eの少なくなつたガスは接触メタン化装置20に
送入される。メタン化ガスは管路21を通つてメタン化
装置から排出され、次に熱交換器内で蒸発された天然ガ
スの残部と混合され、メタンに富むガス流22が得られ
る。
通つて排出さへ空気は液化されて管路5を通つて排出さ
れる。液化された空気は分留器6を通り、この中で空気
は酸素を多く含む流体と窒素を多く含む流体とに分留さ
れ、前者は分留器から管路6′を通つて排出され、後者
は管路7を通つて排出される。酸素を多く含む流体は管
路6′を通つてガス化反応器8に行き、この反応器に残
油燃料が管路9から送通される。部分燃焼のガス状生成
物は管路10を通つてガス化反応器から排出さへ管路1
1から水を、―入されて冷却される。次に冷却されたガ
スは増熱器12に送られ、この増熱器に管路13を通し
てナフサが注入される。増熱されたガスは管路14を通
して増熱器から排出され、廃熱ボイラー15内で冷却さ
れる。水は管路16を通つて廃熱ボイラーに供給され、
高圧蒸気は管路17を通つて排出される。冷却されたガ
スは管路18を経て廃熱ボイラーから排出され6次に熱
交換器1内で蒸発され管路19を通して冷却ガス内に導
入される天然ガスの一部と混合される。含有一酸化炭素
の容量eの少なくなつたガスは接触メタン化装置20に
送入される。メタン化ガスは管路21を通つてメタン化
装置から排出され、次に熱交換器内で蒸発された天然ガ
スの残部と混合され、メタンに富むガス流22が得られ
る。
添付図面は本発明一実施例の工程を示す説明図である。
1・・・・・・熱交換器、2・・・・・・管路、3・・
・・・・管路、4・・・・・・管路、5・・・・・・管
路、6・・・・・・分留器、6t・・・・・管路、7・
・・・・・管路、8・・・・・・ガス化反応器、9・・
・・・・管路、10・・・・・・管路、11・・・・・
・管路、12・・・・・・増熱器、13・・・・・・管
路、14・・・・・・管路、15・・・・・・廃熱ボイ
ラー、16・・・・・・管路、17・・・・・・管路、
18・・・・・・管路、19・・・・・・管路、20・
・・・・・接触メタン化装置、21・・・・・・管路、
22・・・・・・ガス流。
・・・・管路、4・・・・・・管路、5・・・・・・管
路、6・・・・・・分留器、6t・・・・・管路、7・
・・・・・管路、8・・・・・・ガス化反応器、9・・
・・・・管路、10・・・・・・管路、11・・・・・
・管路、12・・・・・・増熱器、13・・・・・・管
路、14・・・・・・管路、15・・・・・・廃熱ボイ
ラー、16・・・・・・管路、17・・・・・・管路、
18・・・・・・管路、19・・・・・・管路、20・
・・・・・接触メタン化装置、21・・・・・・管路、
22・・・・・・ガス流。
Claims (1)
- 1 液化メタン含有ガスを蒸気化してメタンに富むガス
を製造する方法において、該液化メタン含有ガスの蒸気
化中に空気と該液化メタン含有ガスとの間の熱交換によ
り液化空気を生成させること、酸素に富む流体を該液化
空気から分離すること、該液化空気から分離された該酸
素に富む流体の少なくとも一部を含有する遊離酸素含有
ガスで炭素質燃料を部分燃焼させること、該部分燃焼に
より得られたガス状生成物を接触的にメタン化すること
、該メタン化された生成物ガスを該液化メタン含有ガス
の蒸気の一部と混合すること、および、該液化メタン含
有ガスの蒸気の残部を、該部分燃焼のガス状生成物に、
該接触的メタン化の前に加えること、を特徴とするメタ
ンに富むガスの製法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB3377773 | 1973-07-16 | ||
| GB3377773A GB1441038A (en) | 1973-07-16 | 1973-07-16 | Process for the production of a methane-rich gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5049304A JPS5049304A (ja) | 1975-05-02 |
| JPS5911637B2 true JPS5911637B2 (ja) | 1984-03-16 |
Family
ID=10357302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49080299A Expired JPS5911637B2 (ja) | 1973-07-16 | 1974-07-15 | メタンに富むガスの製法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911637B2 (ja) |
| DE (1) | DE2434014A1 (ja) |
| FR (1) | FR2237955B1 (ja) |
| GB (1) | GB1441038A (ja) |
| IT (1) | IT1017141B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59189191A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-26 | Tokyo Gas Co Ltd | 高発熱量燃料ガスの製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE161666C (ja) * | ||||
| DE364978C (de) * | 1920-04-16 | 1922-12-05 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von Methan |
| DE970913C (de) * | 1942-09-19 | 1958-11-13 | Lonza Werke Elektrochemische F | Verfahren zur katalytischen Herstellung von Methan bzw. Methangemischen aus Kohlenoxyd und Wasserstoff bzw. solche enthaltenden Gasgemischen |
| GB1050217A (ja) * | 1964-08-01 | |||
| DE1271301B (de) * | 1965-07-24 | 1968-06-27 | Koppers Gmbh Heinrich | Verfahren zur Erzeugung eines Erdgasaustauschgases aus Koksofengas |
| GB1399452A (en) * | 1971-06-09 | 1975-07-02 | British Gas Corp | Production of gas |
-
1973
- 1973-07-16 GB GB3377773A patent/GB1441038A/en not_active Expired
-
1974
- 1974-07-12 IT IT25142/74A patent/IT1017141B/it active
- 1974-07-15 JP JP49080299A patent/JPS5911637B2/ja not_active Expired
- 1974-07-15 FR FR7424530A patent/FR2237955B1/fr not_active Expired
- 1974-07-15 DE DE2434014A patent/DE2434014A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2237955A1 (ja) | 1975-02-14 |
| IT1017141B (it) | 1977-07-20 |
| DE2434014A1 (de) | 1975-02-06 |
| JPS5049304A (ja) | 1975-05-02 |
| GB1441038A (en) | 1976-06-30 |
| FR2237955B1 (ja) | 1977-06-24 |
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