[go: up one dir, main page]

JP2015189721A - 天然ガス処理物の製造方法及び天然ガス処理プラント - Google Patents

天然ガス処理物の製造方法及び天然ガス処理プラント Download PDF

Info

Publication number
JP2015189721A
JP2015189721A JP2014069356A JP2014069356A JP2015189721A JP 2015189721 A JP2015189721 A JP 2015189721A JP 2014069356 A JP2014069356 A JP 2014069356A JP 2014069356 A JP2014069356 A JP 2014069356A JP 2015189721 A JP2015189721 A JP 2015189721A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
natural gas
hydrogen
methanol
processed product
processing plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014069356A
Other languages
English (en)
Inventor
健一 味村
Kenichi Mimura
健一 味村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chiyoda Corp
Original Assignee
Chiyoda Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chiyoda Corp filed Critical Chiyoda Corp
Priority to JP2014069356A priority Critical patent/JP2015189721A/ja
Publication of JP2015189721A publication Critical patent/JP2015189721A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

【課題】コンパクトな設備でエネルギー効率よく天然ガス処理物を製造することができる天然ガス処理物の製造方法を提供する。【解決手段】天然ガスから天然ガス処理物を製造する天然ガス処理物の製造方法であって、水を電気分解して酸素及び水素を生成し、生成した酸素を前記天然ガスと反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを生成し、生成した前記合成ガスを反応させて天然ガス処理物を得る。【選択図】図1

Description

本発明は、メタンを含有する天然ガスからメタノール、GTL油やジメチルエーテル等を製造する天然ガス処理物の製造方法及び天然ガス処理プラントに関する。
天然ガスは、燃焼させても大気汚染の原因となる硫黄酸化物や粒子状物質が発生しないこと及び発熱量当りの炭酸ガス発生量が少ないことから、石油と比較して環境への負荷が少ない燃料であると考えられている。そのため、世界的に環境問題への対応やエネルギー資源の多様化への対策が求められる中、石油の代替燃料としての天然ガスへの注目が高まっている。
天然ガスを石油の代替燃料として使用するためには、液化して液化天然ガス(LNG)にすることが望ましいが、液化のために圧縮や冷却を行うので非常に多くのエネルギーを消費するという問題があり、また、得られた液化天然ガスを低温(−160℃程度)で輸送・貯蔵するために特殊な船舶やタンク等の設備が必要になるという問題がある。
このような問題に対する技術として、天然ガス(メタン)を水、炭酸ガス(CO)や酸素と反応させて、一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスに改質(変換)し、得られた合成ガスをフィッシャー・トロプシュ反応でGTL(gas to liquids)油にする技術が知られている(例えば特許文献1等)。また、得られた合成ガスを反応させて、メタノールにすることもできる(例えば特許文献2等)。そして、得られた合成ガスを反応させて、ジメチルエーテルを合成することもできる(例えば特許文献3等)。GTL油、メタノールやジメチルエーテルは常温(25℃)・常圧(大気圧)で液体であるため、上記天然ガスを液化するプロセスは不要であり、また、輸送・貯蔵が容易となる。
しかしながら、天然ガスの合成ガスへの改質に水蒸気や二酸化炭素を用いると、吸熱反応になるためエネルギー効率が低く、また、大規模な設備になるという問題がある。
一方、特許文献4に示すように、天然ガスの合成ガスへの改質に酸素を用いると、酸素でメタンの一部を燃焼させて、生成した二酸化炭素と水を用いてメタンを改質するので、燃焼熱を使用できるためエネルギー効率がよく、また、上記水蒸気等を用いた設備と比較してコンパクトな設備にすることができる。
特開2009−84392号公報 特開平5−253486号公報 特開2000−169411号公報 特開2006−62925号公報
しかしながら、酸素を供給する手段として空気からの深冷分離を用いると、大きな設備が必要になり、エネルギー効率も悪い。
上記課題に鑑み、本発明は、コンパクトな設備でエネルギー効率よくメタノール、GTL油やジメチルエーテル等の天然ガス処理物を製造することができる天然ガス処理物の製造方法及び天然ガス処理プラントを提供することをその目的とする。
上記課題を解決する本発明の天然ガス処理物の製造方法は、天然ガスから天然ガス処理物を製造する天然ガス処理物の製造方法であって、水を電気分解して酸素及び水素を生成し、生成した酸素を前記天然ガスと反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを生成し、生成した前記合成ガスを反応させて天然ガス処理物を得ることを特徴とする。
前記天然ガス処理物がメタノールであり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスを反応させてメタノールを生成するようにしてもよい。
前記天然ガス処理物がGTL油であり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスをフィッシャー・トロプシュ反応させてGTL油を生成するようにしてもよい。
前記天然ガス処理物がジメチルエーテルであり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスを反応させてジメチルエーテルを生成するようにしてもよい。
本発明の天然ガス処理プラントは、天然ガスから天然ガス処理物を製造する天然ガス処理プラントであって、水を電気分解して酸素及び水素を製造する電気分解装置と、前記天然ガスと前記電気分解装置で製造された酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造する合成ガス製造装置と、前記合成ガス製造装置で製造された前記合成ガスを反応させて天然ガス処理物を製造する天然ガス処理物製造装置とを有することを特徴とする。
前記天然ガス処理物がメタノールであり、前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスを反応させてメタノールを製造するメタノール製造装置を有してもよい。
また、ソーラフューエル設備を有し、該ソーラフューエル設備は、前記電気分解装置、及び、二酸化炭素と前記電気分解装置で製造される水素とを反応させてメタノールを製造するメタノール製造装置を有してもよい。
製造されたメタノールを精製するメタノール精製装置をさらに有してもよい。
また、前記天然ガス処理物がGTL油であり、前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスをフィッシャー・トロプシュ反応させて前記GTL油を製造するフィッシャー・トロプシュ装置を有してもよい。
また、前記天然ガス処理物がジメチルエーテルであり、前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスを反応させてジメチルエーテルを製造するジメチルエーテル製造装置を有してもよい。
そして、前記合成ガス製造装置が、直接接触部分酸化法により前記合成ガスを製造する装置であることが好ましい。
合成ガス製造装置の前段で、前記天然ガスから二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離装置をさらに有してもよい。
前記電気分解装置で製造された水素を水素貯蔵体と反応させて水素供給体を製造する水素化設備をさらに有することが好ましい。
また、海水を真水にする海水淡水化設備をさらに有し、前記電気分解装置は、前記海水淡水化設備で製造された真水を電気分解することが好ましい。
そして、洋上プラントであることが好ましい。
さらに、潮力、太陽光、太陽熱及び風力から選択される自然エネルギーから発電する自然エネルギー発電装置をさらに有し、前記電気分解装置は、前記自然エネルギー発電装置で発電された電力により水を電気分解することが好ましい。
本発明によれば、水を電気分解して得られる酸素を用いて天然ガスを合成ガスに改質するため、コンパクトな設備でエネルギー効率よく、メタノール、GTL油やジメチルエーテル等を得ることができる。
本発明の天然ガス処理プラントの一例を示す概略系統図である。 本発明の天然ガス処理プラントの他の例を示す概略系統図である。 本発明の天然ガス処理プラントの他の例を示す概略系統図である。 本発明の天然ガス処理プラントの他の例を示す概略系統図である。 本発明の天然ガス処理プラントの他の例を示す概略系統図である。
本発明の天然ガス処理物の製造方法は、天然ガスから、メタノール、GTL油やジメチルエーテル等の天然ガス処理物を製造するものであり、水を電気分解して酸素及び水素を生成し、生成した酸素を天然ガスと反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを生成し、生成した合成ガスを反応させて天然ガス処理物を得ることを特徴とする。本発明の天然ガス処理物の製造方法を適用できる本発明の天然ガス処理プラントの各種実施形態を以下に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1にかかる天然ガス処理プラントの一例を示す概略系統図である。図1に示すように、実施形態1の天然ガス処理プラント10は、電気を自然エネルギーから製造する発電装置12と、海水から真水を製造する海水淡水化設備13と、天然ガスから炭酸ガス(二酸化炭素)を分離する二酸化炭素分離装置14と、真水を電気分解して酸素及び水素を製造すると共に、製造された水素と二酸化炭素とを反応させてメタノールを得るソーラフューエル設備11と、天然ガスと酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造する合成ガス製造装置15と、合成ガス製造装置15で製造された合成ガス(すなわち、一酸化炭素及び水素)を反応させて、メタノール(天然ガス処理物)を製造するメタノール製造装置16と、メタノールを精製するメタノール精製装置17を有する。また、本実施形態の天然ガス処理プラント10は、水素を水素貯蔵体と反応させて水素供給体を製造する水素化設備18をさらに有する。そして、本実施形態の天然ガス処理プラント10は、海洋上に浮かべる船1の上に設置される移動可能なフローティングプラント(Floating Plant)、すなわち洋上プラントである。
発電装置12は、ソーラフューエル設備11で使用する電気を製造する装置であり、例えば、潮力、太陽光、太陽熱及び風力から選択される自然エネルギーから発電する自然エネルギー発電装置であることが好ましい。例えば、本実施形態のように洋上プラントである場合は、船の甲板部に風力発電のための風車を設けるようにしてもよい。また、これら自然エネルギーを組み合わせた発電装置でもよい。勿論、天然ガスを燃料としたガスタービンで発電する等、上記自然エネルギー以外による発電装置でもよく、また、自然エネルギーと自然エネルギー以外の発電とを組み合わせた発電装置でもよい。発電方法を組み合わせることにより、安定した電力をソーラフューエル設備11に終日供給することができる。
海水淡水化設備13は、海水から塩分を除去して淡水化する設備であり、ソーラフューエル設備11で使用する真水を海水から製造する。海水淡水化設備13としては、例えば、逆浸透膜により海水を淡水化する逆浸透膜装置が挙げられる。本実施形態は洋上プラントなので水の供給源として海水を例示したが、水の供給源は海水に限定されず、例えば河川水等の淡水や工業用水を用いてもよい。淡水や工業用水を用いる場合は海水淡水化設備13は設けなくてもよく、淡水や工業用水を直接ソーラフューエル設備11に供給するようにしてもよい。また、必要に応じて、純水製造装置等を使用する等、水質を調整してもよい。
二酸化炭素分離装置14は、天然ガスから炭酸ガス(二酸化炭素)を分離する装置であり、例えば、膜を通して二酸化炭素を分離する膜分離装置や、吸収剤に二酸化炭素を吸収させて二酸化炭素を分離する化学吸収装置、または、これらを組み合わせた装置が挙げられる。膜分離装置が有する分離膜としては、例えば、ポリイミド膜、ポリビニルアルコール膜、酢酸セルロース膜等の有機高分子膜や、ゼオライト膜、炭素膜、セラミックス多孔質膜等の無機膜が挙げられる。膜による分離は、基本的に圧力のみを利用する低エネルギーの方法なので好ましい。また、化学吸収装置の吸収剤としては、アミン等のアルカリ溶液が挙げられる。アミン水溶液による二酸化炭素の吸収反応は例えば下記式である。下記式中Rは炭化水素基を表す。
R−NH+CO+HO→R−NH +HCO
なお、天然ガスから二酸化炭素を分離する必要が無い場合、すなわち天然ガスが二酸化炭素を含有しない又はほとんど含有しない場合は、詳しくは後述するが、二酸化炭素分離装置14は設けなくてもよい。また、硫黄化合物等、天然ガスから除去したい成分がある場合は、その除去装置を設けてもよい。
ソーラフューエル(Solar Fuel)設備11は、水を電気分解して酸素及び水素を製造すると共に、このソーラフューエル設備11内で製造された水素と二酸化炭素とを反応させてメタノールを得る設備である。ソーラフューエル設備11で使用される電気、水、二酸化炭素は、それぞれ発電装置12で発電された電気、海水淡水化設備13で製造された真水、二酸化炭素分離装置14によって天然ガスから分離された二酸化炭素である。ソーラフューエル設備11は、例えば、下記式(1)で表される水の電気分解を生じさせる電気分解装置と、下記式(2)で表される反応を生じさせるメタノール製造装置とを有する。このようなソーラフューエル設備11で生じさせる反応、すなわち、電気と水と二酸化炭素を用いた反応は、人工光合成とも呼ばれる。
O→H+1/2O (1)
CO+3H→CHOH+HO (2)
電気分解装置で酸素と同時に生成した水素を、詳しくは後述する水素化設備18で用いることができるため、生成する化学物質(水素)を無駄なく利用することができる。また、本実施形態においては、二酸化炭素分離装置14で生じた二酸化炭素を、ソーラフューエル設備11でメタノールの製造に用いることができるため、生成する化学物質(二酸化炭素)を無駄なく利用することができる。
また、電気分解装置は、深冷分離によって空気から酸素を製造する装置と比較してコンパクトな装置であるため、コンパクトな天然ガス処理プラントとすることができる。したがって、電気分解装置を用いた本実施形態の天然ガス処理プラントは、洋上プラント等の設置面積や重量に制限がある天然ガス処理プラントに非常に適している。
なお、ソーラフューエル設備11を構成する電気分解装置は、水を電気分解する際に、必要に応じてアルカリ等の電解質を水に添加する電解質添加手段を有していてもよい。
また、本実施形態では、ソーラフューエル設備11として、上記式(1)で表される水の分解を生じさせる電気分解装置と、上記式(2)で表される反応を生じさせるメタノール製造装置とを有する構成としたが、例えば、上記式(1)及び(2)の反応を同時にまたは逐次的に生じさせる1つの装置を有する構成としてもよい。
合成ガス製造装置15は、天然ガスと酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造する装置である。この合成ガス製造装置15で使用される酸素は、ソーラフューエル設備11で製造された酸素である。また、合成ガス製造装置15で使用される天然ガスは、二酸化炭素分離装置14で二酸化炭素が分離された天然ガスである。天然ガス(メタン)と酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造する反応、すなわち、メタンの部分酸化反応は、下記式(3)で表される。なお、この式(3)で表される反応は、メタンと酸素から二酸化炭素及び水が生成する反応(下記式(3−1))と、生成した二酸化炭素及び水がそれぞれメタンと反応する反応(下記式(3−2−1)及び式(3−2−2))がほぼ同時に生じる反応である。
CH+1/2O→CO+2H (3)
CH+2O→CO+2HO (3−1)
CH+HO→CO+3H (3−2−1)
CH+CO→2CO+2H (3−2−2)
合成ガス製造装置15は、上述したように、二酸化炭素が分離された天然ガスと酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造することができる装置であれば特に限定されないが、例えば、直接接触部分酸化法(D−CPOX:Direct-Catalytic Partial Oxidation)を行うD−CPOX装置や、オートサーマルリフォーミング法(ATR:Auto Thermal Reforming)を行うATR装置が挙げられる。D−CPOX装置としては、例えば、特許文献4等、反応塔(反応器)に触媒を充填し、充填した触媒層において天然ガス(メタン)と酸素とを反応させる装置が挙げられる。なお、オートサーマルリフォーミング法とは、天然ガスの一部を酸素または空気の添加によりバーナー燃焼させ、生成した高温の燃焼ガスを触媒層に通して改質するもの、すなわち、天然ガス(メタン)の燃焼により二酸化炭素と水を生成し、これらを触媒層中でさらにメタンと反応させて水素と一酸化炭素を生成するものである。そして、直接接触部分酸化法は、オートサーマルリフォーミング法のバーナー燃焼を触媒燃焼に変えたものと言え、天然ガスの一部を酸素の添加により触媒燃焼させ、生成した高温の燃焼ガスをさらに触媒層中で改質するものである。
このようなD−CPOX装置やATR装置等のメタンの部分酸化を行う装置、特にD−CPOX装置は、比較的コンパクトなため、設置面積を狭くすることができる。したがって、例えば、設置面積が狭いことが求められる洋上プラントに適している。また、メタンの部分酸化反応は、上述したように酸素でメタンの一部を燃焼させて、生成した二酸化炭素と水を用いてメタンを改質するため、燃焼熱を使用でき、エネルギー効率がよい。
また、水素の用途は種々開発されているが、水の電気分解で水素を製造するときに同時に生成する酸素については通常有効に利用されていなかった。しかしながら、本発明においては、この酸素を合成ガス製造装置15において合成ガスの製造に用いるため、生成した化学物質を無駄なく利用することができる。
メタノール製造装置16は、合成ガス(すなわち、一酸化炭素及び水素)を反応させてメタノールを製造する装置である。この合成ガスの反応は、下記式(4)で表される反応であり、例えば特許文献2に記載するように、触媒を用いて反応させることができる。
CO+2H→CHOH (4)
また、本実施形態においては、メタノール製造装置16にて、上記式(4)の反応に加えて、二酸化炭素分離装置14からソーラフューエル設備11に供給されたがソーラフューエル設備11では使用されなかった余剰の二酸化炭素または二酸化炭素分離装置14で分離しきれず合成ガス製造装置15に供給された天然ガス中に残存している二酸化炭素と、ソーラフューエル設備11で生じた水素とを、下記式(5)で表されるように反応させて、メタノールを製造してもよい。
CO+3H→CHOH+HO (5)
メタノール精製装置17は、メタノール製造装置16で製造されたメタノールや、ソーラフューエル設備11で製造されたメタノールを精製する装置であり、例えば、メタノールを蒸留等することにより高濃度のメタノールを得る装置である。この得られたメタノールが、本実施形態における天然ガス処理物である。勿論、メタノール製造装置16やソーラフューエル設備11で製造されたメタノールが精製不要な高純度なもの等であれば、メタノール精製装置17は設けなくてもよい。
水素化設備18は、水素を水素貯蔵体と反応させて(水素化反応)、水素供給体を製造する設備である。水素化設備18で使用する水素は、ソーラフューエル設備11で製造された水素である。水素化設備18は、水素化反応する際に、必要に応じて特開2007−269522号公報等に記載されるような水添触媒を反応系に添加する触媒添加手段を有していてもよい。このように水素を水素貯蔵体と反応させて水素供給体に変換することによって、気体である水素を、常温常圧で液体状態の水素供給体として固定して、水素を常温常圧の液体状態で貯蔵・輸送することができるようになる。
水素貯蔵体として図1においてはトルエンを例示したが、水素貯蔵体として、例えばトルエン、ベンゼン等の単環芳香族化合物や、ナフタレン等の2環以上の芳香族化合物を挙げることができる。このような芳香族化合物等の有機化合物を水素貯蔵体とした水素化反応を、有機ケミカルハイドライド法という。そして、これら水素貯蔵体に水素を反応させて得られる水素供給体は、図1においてはメチルシクロヘキサンを例示したが、水素供給体として、例えばメチルシクロヘキサン、シクロヘキサン等の水素化芳香族化合物が挙げられる。有機ケミカルハイドライド法の他、合金、ホウ素化物、金属アミド金属水素化物、金属貯蔵合金等の水素貯蔵体を用いてもよい。
また、水素化設備18のかわりに水素(気体)を液体水素にする水素液化装置を設け、製造された液体水素を貯蔵・輸送してもよい。
なお、各装置、設備は、必要に応じてポンプ等の送液手段等が設けられた配管等でつながれており、原料(天然ガスや水等)や生成物が各装置、設備間を移送できる構成となっている。
本実施形態の天然ガス処理プラント10を用いて、天然ガスを処理して天然ガス処理物(本実施形態においてはメタノール)を製造する本発明の天然ガス処理物の製造方法例を以下に説明する。
まず、天然ガス供給源から天然ガスを二酸化炭素分離装置14に導入する。天然ガス供給源は限定されないが、例えば海洋に存在するガス田が挙げられる。勿論、陸上に存在するガス田でもよい。
本発明の処理対象である天然ガスは、一般的には主成分(最も多く含まれる成分)としてメタンを含有する。メタン以外に二酸化炭素を含む天然ガスでもよく、また、二酸化炭素を含まない天然ガスでもよい。本実施形態においては、二酸化炭素を多く含む天然ガス(すなわち、合成ガス製造装置に天然ガスを導入する前段で二酸化炭素を除去する必要がある程度の多量の二酸化炭素を含有する天然ガス)を処理した。ここで、天然ガスは二酸化炭素を含んでいる場合もあり、特に開発が進んでいない中小ガス田等からは二酸化炭素の濃度が高い天然ガスが産出されることが多く、従来二酸化炭素の大気中への放出が問題となっていたが、本実施形態の天然ガス処理プラント10では、このような二酸化炭素を多く含む天然ガスを処理した場合であっても、二酸化炭素の排出を抑制できる。
次に、二酸化炭素分離装置14に導入された天然ガスは、膜分離及び化学吸収等により二酸化炭素が分離される。分離された二酸化炭素はソーラフューエル設備11に導入される。
一方、発電装置12では、自然エネルギーを利用した発電が行われ、製造された電気はソーラフューエル設備11の電気分解装置に送られる。
また、海水淡水化設備13には海洋から汲み上げられた海水が供給され、逆浸透膜等により塩分が除去されて真水が得られる。得られた真水は、ソーラフューエル設備11に供給され、また、ブライン(食塩水)は、天然ガス処理プラント10系外に排出される。
そして、ソーラフューエル設備11において、海水淡水化設備13等から供給された真水に、必要に応じて電解質添加手段によって電解質が添加され、発電装置12から供給される電気を用いて電気分解されて、酸素及び水素が製造される。
また、ソーラフューエル設備11では、二酸化炭素分離装置14によって天然ガスから分離された二酸化炭素と、ソーラフューエル設備11で製造された水素とを、特開2004−59507号公報等や特開2009−29811号公報等に記載されるように必要に応じて紫外光の照射や光触媒等の触媒の添加を行って、反応させることにより、粗メタノールが製造される。
ソーラフューエル設備11で製造された酸素は、合成ガス製造装置15に供給される。そして、本実施形態においては、ソーラフューエル設備11で製造され合成ガス製造装置15で使用しない余剰の酸素は、天然ガス処理プラント10の系外に排出される。また、余剰の酸素はメタノール精製装置17へ供給してもよい。
ソーラフューエル設備11で製造されソーラフューエル設備11で使用されない水素は、メタノール製造装置16に供給される。また、本実施形態においては、メタノール製造装置16で使用しない余剰の水素は、水素化設備18に供給される。
また、ソーラフューエル設備11で製造された粗メタノールは、メタノール精製装置17に供給される。
また、二酸化炭素分離装置14からソーラフューエル設備11に供給されソーラフューエル設備11で使用されなかった二酸化炭素は、メタノール製造装置16に供給される。
そして、合成ガス製造装置15において、ソーラフューエル設備11から供給された酸素と、二酸化炭素分離装置14から供給された天然ガスとを反応させることにより、一酸化炭素及び水素を生成する。この一酸化炭素と水素を含有するガスが合成ガスである。合成ガス製造装置15で得られた一酸化炭素と水素は、メタノール製造装置16に供給される。
メタノール製造装置16において、合成ガス製造装置15から供給された一酸化炭素と、合成ガス製造装置15又はソーラフューエル設備11から供給された水素とを反応させて、メタノールを製造する。また、本実施形態においては、ソーラフューエル設備11から供給された二酸化炭素と、合成ガス製造装置15又はソーラフューエル設備11から供給された水素とを反応させて、メタノールを製造する。このようにしてメタノール製造装置16で得られたメタノールは、メタノール精製装置17に送られる。
メタノール精製装置17において、メタノール製造装置16及びソーラフューエル設備11から供給されたメタノールは、蒸留等されて精製され、出荷可能なメタノールとなる。なお、ソーラフューエル設備11でメタノールを製造する際に水が同時に生成するため、ソーラフューエル設備11からメタノールをメタノール精製装置17に供給する時に水もメタノール精製装置17に供給されることになる。したがって、メタノール精製装置17では、脱水操作も行うことが好ましい。
また、水素化設備18に供給された水素は、芳香族化合物等の水素貯蔵体と反応(水素化反応)させることにより、水素供給体が製造される。このようにして得られた水素供給体は、常温常圧で液体状態の場合は、気体である水素のままの場合よりも貯蔵・輸送に適しており、例えば、水素の消費地まで水素供給体を輸送して該水素の消費地で水素供給体から水素を脱離させる反応を行って、水素を使用することができる。水素供給体から水素を脱離させる反応は、例えば、特開2007−269522号公報等に記載するように、脱水素触媒等を添加して行うことができる。水素の用途としては、例えば燃料電池等が挙げられる。
ここで、図1に記載された数値は、実施形態1の天然ガス処理プラント10によって天然ガスを処理した場合の、処理量例を示している。具体的には、メタン及び二酸化炭素を含有する天然ガスを、メタン70kmol/h、二酸化炭素30kmol/hで二酸化炭素分離装置14に供給する。そして二酸化炭素分離装置14で分離された二酸化炭素が30kmol/hでソーラフューエル設備11に供給され、二酸化炭素分離装置14で二酸化炭素が分離された天然ガスが合成ガス製造装置15へ供給される。また、海水を海水淡水化設備13で処理して得られた純水が90kmol/hでソーラフューエル設備11に供給される。そして、ソーラフューエル設備11では、上記供給された純水が電気分解され、生成した酸素はソーラフューエル設備11から、合成ガス製造装置15へ向かって45kmol/hで、また、メタノール精製装置17へ5kmol/hで排出される。また、水の分解で生成した水素は、ソーラフューエル設備11内で上記式(2)の反応で使用されると共に、ソーラフューエル設備11から60kmol/hで排出される。そして、上記式(2)の反応により得られたメタノール及び水素は、メタノール10kmol/h及び水素10kmol/hで、メタノール精製装置17に供給される。また、ソーラフューエル設備11で使用されなかった二酸化炭素は、メタノール製造装置16へ20kmol/hで供給される。
ソーラフューエル設備11から合成ガス製造装置15へ向かって排出された酸素は、35kmol/hで合成ガス製造装置15に供給され、残り(10kmol/h)は天然ガス処理プラント10の系外に排出される。そして、合成ガス製造装置15において、ソーラフューエル設備11から供給された酸素と、二酸化炭素分離装置14から供給された天然ガスから製造された合成ガスは、一酸化炭素70kmol/h、水素140kmol/hで、メタノール製造装置16に供給される。メタノール製造装置16で製造されたメタノールは、ソーラフューエル設備11で製造されたメタノールと共にメタノール精製装置17で精製され、100kmol/hのメタノールとして排出される。なお、この図1に示す処理量例では、ソーラフューエル設備11で余剰の水素は生じず、水素化設備18で水素化反応が生じない構成を示しているが、天然ガス中のメタン、二酸化炭素の割合や、自然エネルギーによる発電量の変動等により、余剰の水素が発生する可能性があるため、水素化設備18が併設されることが好ましい。
以上述べたように、本実施形態によれば、ソーラフューエル設備で生じる酸素(すなわち水の電気分解装置で生じる酸素)を合成ガス製造装置で用いて天然ガスを合成ガスに改質するため、コンパクトな設備でエネルギー効率よく、メタノールを得ることができる。得られたメタノール等の天然ガス処理物は、液体燃料や、オレフィン等の化学製品の原料等として用いることができる。そして、電気分解で酸素と同時に生成した水素は、メタノールの製造に用いることもでき、また、水素供給体に変換することもできるため、生成した化学物質を無駄なく利用することができる。これらメタノールや有機ケミカルハイドライド法を用いた場合の水素供給体は、常温常圧において液体状態であるため、貯蔵・輸送が容易であり、勿論圧縮や冷却による天然ガスの液化プロセスを行うエネルギーや設備は不要であり、低温での輸送も不要になる。そして、天然ガスから分離された二酸化炭素をメタノールの合成に使用しているため、二酸化炭素の排出量を抑制することができ、地球温暖化を抑制することができる。
また、本実施形態では、自然エネルギーで発電することにより環境への悪影響が抑制できる。また、本実施形態においては、二酸化炭素分離装置14は膜分離及び化学吸収を利用しているため、低エネルギーで行うことができる。さらに、D−CPOX装置を用いることにより、顕著にコンパクト化が図れるため、洋上プラントに最適である。そして、洋上プラントとすることにより、海中にあるガス田の近傍に天然ガス処理プラントを設けることで、天然ガスを気体状態でパイプライン等で長距離にわたって輸送する必要がない。また、移動可能な洋上プラントとすることにより、海中にある複数のガス田から発生する天然ガスを、同一の天然ガス処理プラントにより処理することもできる。
(実施形態2)
図2は本発明の実施形態2にかかる天然ガス処理プラントを示す概略系統図である。なお、実施形態1と同じ装置、設備には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図2に示すように、本実施形態の天然ガス処理プラント30は、実施形態1の天然ガス処理プラント10において、二酸化炭素分離装置14を有さない天然ガス処理プラントであり、実施形態2にかかる天然ガス処理プラント30は、天然ガス源から天然ガスが合成ガス製造装置15に直接供給される構成である。そして、本実施形態の天然ガス処理プラント30は、二酸化炭素を含まない又は二酸化炭素をほとんど含まない天然ガスを処理するものである。
本実施形態の天然ガス処理プラント30を用いて、天然ガスを処理して天然ガス処理物(本実施形態においてはメタノール)を製造する方法例を以下に説明する。実施形態1と同様の記載については、一部省略する。
まず、天然ガス供給源から天然ガスを合成ガス製造装置15に導入する。この天然ガスとして、二酸化炭素を含まない又はほとんど含まない天然ガスを用いる。
一方、発電装置12では、自然エネルギーを利用した発電が行われ、製造された電気は、ソーラフューエル設備11の電気分解装置に送られる。
また、海水淡水化設備13には海水が供給され、逆浸透膜により塩分が除去されて真水が得られる。得られた真水は、ソーラフューエル設備11に供給され、また、ブライン(食塩水)は天然ガス処理プラント30の系外に排出される。
そして、ソーラフューエル設備11において、海水淡水化設備13等から供給された真水に、電解質添加手段によって電解質が添加され、発電装置12から供給される電気によって電気分解して、酸素及び水素が製造される。
ソーラフューエル設備11で製造された酸素は、合成ガス製造装置15に供給される。また、ソーラフューエル設備11で製造された水素は、本実施形態においては、水素化設備18に供給される。
そして、合成ガス製造装置15において、ソーラフューエル設備11から供給された酸素を、天然ガスとを反応させることにより、一酸化炭素及び水素(合成ガス)を生成する。合成ガス製造装置15で得られた一酸化炭素と水素は、メタノール製造装置16に供給される。
メタノール製造装置16において、合成ガス製造装置15から供給された一酸化炭素と水素とを反応させて、メタノールを製造する。そして、得られたメタノールは、メタノール精製装置17に送られる。
メタノール精製装置17において、メタノール製造装置16から供給されたメタノールは、蒸留等されて精製され、出荷可能なメタノールとなる。
また、水素化設備18に供給された水素は、芳香族化合物等の水素貯蔵体と反応(水素化反応)させることにより、水素供給体が製造される。このようにして得られた水素供給体は、常温常圧で液体状態であるため、気体である水素のままの場合よりも、貯蔵・輸送に適しており、例えば、水素の消費地まで輸送して該水素の消費地で水素供給体から水素を脱離する反応を行って、水素を使用することができる。
以上述べたように、本実施形態の天然ガス処理プラントによれば、二酸化炭素を含まない又はほとんど含まない天然ガスを処理することができる。
ここで、図2に記載された数値は、実施形態2の天然ガス処理プラント30によって天然ガスを処理した場合の、処理量例を示している。具体的には、メタンを含有し二酸化炭素をほとんど含有しない天然ガスをメタン100kmol/hで合成ガス製造装置15に供給する。また、海水を海水淡水化設備13で処理して得られた純水が100kmol/hでソーラフューエル設備11に供給される。そして、ソーラフューエル設備11では、上記供給された純水が電気分解され、生成した酸素はソーラフューエル設備11から排出される。また、水の電気分解で生成した水素は、ソーラフューエル設備11から排出され100kmol/hで水素化設備18へ供給される。
ソーラフューエル設備11から排出された酸素は、50kmol/hで合成ガス製造装置15に供給される。そして、合成ガス製造装置15において、ソーラフューエル設備11から供給された酸素と天然ガス源から供給された天然ガスとから製造された合成ガスは、一酸化炭素100kmol/h、水素200kmol/hで、メタノール製造装置16に供給される。メタノール製造装置16で製造されたメタノールは、メタノール精製装置17で精製され、100kmol/hでメタノールとして排出される。また、ソーラフューエル設備11から水素化設備18に供給された水素は、水素貯蔵体でトルエン33kmol/hと反応して、メチルシクロヘキサンを33kmol/hで得ることができる。
なお、本実施形態におけるソーラフューエル設備11は、二酸化炭素分離装置から二酸化炭素が供給されないため、電気分解装置としてのみ機能する。したがって、ソーラフューエル設備11のかわりに、電気分解装置を設けてもよい。
(実施形態3)
図3は本発明の実施形態3にかかる天然ガス処理プラントを示す概略系統図である。なお、実施形態1と同じ装置、同じ設備には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図3に示すように、天然ガス処理プラント40は、実施形態1の天然ガス処理プラント10において、メタノール製造装置16及びメタノール精製装置17のかわりにフィッシャー・トロプシュ装置41を設けた天然ガス処理プラントである。
図3に示すように、実施形態3にかかる天然ガス処理プラント40は、合成ガス製造装置15から合成ガス(一酸化炭素及び水素)が供給されると共に、ソーラフューエル設備11から水素が供給されるフィッシャー・トロプシュ(FT)装置41を有する。
フィッシャー・トロプシュ装置41では、一酸化炭素と水素とから炭化水素鎖の1単位(−CH−)を生成し、これを合成して炭化水素鎖を成長させていくフィッシャー・トロプシュ反応を行って、GTL油(炭化水素油、C2n+2)を得る。この反応は全体として発熱反応であり、以下の式(6)によって表される。なお、nは例えば、1〜20の整数である。
nCO+(2n+1)H→C2n+2+nHO (6)
本実施形態の天然ガス処理プラント40を用いて、天然ガスを処理して天然ガス処理物(本実施形態においてはGTL油)を製造する方法例を以下に説明する。
まず、天然ガス供給源から天然ガスを二酸化炭素分離装置14に導入する。天然ガス供給源は限定されないが、例えば海洋に存在するガス田が挙げられる。勿論、陸上に存在するガス田でもよい。
本発明の処理対象である天然ガスは、一般的には主成分(最も多く含まれる成分)としてメタンを含有するものである。メタン以外に二酸化炭素を含む天然ガスであってもよく、また、二酸化炭素を含まないものであってもよい。本実施形態においては、二酸化炭素を多く含む天然ガスを処理した。
次に、二酸化炭素分離装置14に導入された天然ガスは、膜分離及び化学吸収等により二酸化炭素が分離される。分離された二酸化炭素はソーラフューエル設備11に導入される。
一方、発電装置12では、自然エネルギーを利用した発電が行われ、製造された電気は、ソーラフューエル設備11の電気分解装置に送られる。
また、海水淡水化設備13には海水が供給され、逆浸透膜等により塩分が除去されて真水が得られる。得られた真水は、ソーラフューエル設備11に供給され、また、ブライン(食塩水)は排出される。
そして、ソーラフューエル設備11において、海水淡水化設備13等から供給された真水に、電解質添加手段によって電解質が添加され、発電装置12から供給される電気によって電気分解して、酸素及び水素が製造される。また、ソーラフューエル設備11では、二酸化炭素分離装置14によって天然ガスから分離された二酸化炭素と、ソーラフューエル設備11で製造された水素とを反応させることにより、粗メタノールが製造される。
ソーラフューエル設備11で製造された酸素は、合成ガス製造装置15に供給される。そして、本実施形態においては、ソーラフューエル設備11で製造され合成ガス製造装置15で使用しない余剰の酸素は、天然ガス処理プラント40の系外に排出される。
ソーラフューエル設備11で製造された水素は、フィッシャー・トロプシュ装置41に供給される。そして、本実施形態においては、フィッシャー・トロプシュ装置41で使用しない余剰の水素は、水素化設備18に供給される。
また、ソーラフューエル設備11で製造された粗メタノールは、メタノール精製装置17に供給される。
メタノール精製装置17において、ソーラフューエル設備11から供給されたメタノールは、蒸留等されて精製され、出荷可能なメタノールを得る。なお、ソーラフューエル設備11でメタノールを製造する際に水が同時に生成するため、ソーラフューエル設備11からメタノールをメタノール精製装置17に供給する時に水もメタノール精製装置17に供給されることになる。したがって、メタノール精製装置17では、脱水操作も行うことが好ましい。
そして、合成ガス製造装置15において、ソーラフューエル設備11から供給された酸素と、二酸化炭素分離装置14から供給された天然ガスとを反応させることにより、一酸化炭素及び水素を生成する。この一酸化炭素と水素を含有するガスが合成ガスである。メタノール製造装置16で得られた一酸化炭素と水素は、フィッシャー・トロプシュ装置41に供給される。
フィッシャー・トロプシュ装置41において、合成ガス製造装置15から供給された一酸化炭素と、合成ガス製造装置15及びソーラフューエル設備11から供給された水素とを用いてフィッシャー・トロプシュ反応を行って、GTL油(C2n+2)を製造する。
また、水素化設備18に供給された水素は、芳香族化合物等の水素貯蔵体と反応(水素化反応)させることにより、水素供給体が製造される。このようにして得られた水素供給体は、常温常圧で液体状態であるため、気体である水素のままの場合よりも、貯蔵・輸送に適しており、例えば、水素の消費地まで輸送して該水素の消費地で水素供給体から水素を脱離する反応を行って、水素を使用することができる。
以上述べたように、実施形態3においては、フィッシャー・トロプシュ装置41を有する天然ガス処理プラント40とすることにより、GTL油(C2n+2)を得ることができる。このGTL油は常温常圧で液体状態のため、気体状態の天然ガスよりも貯蔵・輸送が容易である。このGTL油は、液体燃料や、オレフィン等の化学製品の原料等として用いることができる。
本実施形態において、二酸化炭素分離装置14を有する天然ガス処理プラント40としたが、実施形態2と同様に、二酸化炭素分離装置14を有さない天然ガス処理プラントとしてもよい。
(実施形態4)
図4は本発明の実施形態4にかかる天然ガス処理プラントを示す概略系統図である。なお、実施形態1と同じ装置、同じ設備には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図4に示すように、天然ガス処理プラント50は、実施形態1の天然ガス処理プラント10において、メタノール製造装置16及びメタノール精製装置17のかわりにジメチルエーテル製造装置51を設けた天然ガス処理プラントである。
図4に示すように、実施形態4にかかる天然ガス処理プラント50は、合成ガス製造装置15から合成ガス(一酸化炭素及び水素)が供給されると共に、ソーラフューエル設備11から水素が供給されるジメチルエーテル製造装置51を有する。
ジメチルエーテル製造装置51では、例えば特許文献3に示すように、一酸化炭素と水素とからジメチルエーテル(DME)を得る。一酸化炭素及び水素からジメチルエーテルを得る反応は、下記式(7)で表される。
2CO+4H→CHOCH+HO (7)
本実施形態の天然ガス処理プラント50を用いて、天然ガスを処理して天然ガス処理物(本実施形態においてはジメチルエーテル)を製造する方法例を以下に説明する。
まず、天然ガス供給源から天然ガスを二酸化炭素分離装置14に導入する。天然ガス供給源は限定されないが、例えば海洋に存在するガス田が挙げられる。勿論、陸上に存在するガス田でもよい。
本発明の処理対象である天然ガスは、一般的には主成分(最も多く含まれる成分)としてメタンを含有するものである。メタン以外に二酸化炭素を含む天然ガスであってもよく、また、二酸化炭素を含まないものであってもよい。本実施形態においては、二酸化炭素を多く含む天然ガスを処理した。
次に、二酸化炭素分離装置14に導入された天然ガスは、膜分離及び化学吸収等により二酸化炭素が分離される。分離された二酸化炭素はソーラフューエル設備11に導入される。
一方、発電装置12では、自然エネルギーを利用した発電が行われ、製造された電気は、ソーラフューエル設備11の電気分解装置に送られる。
また、海水淡水化設備13には海水が供給され、逆浸透膜等により塩分が除去されて真水が得られる。得られた真水は、ソーラフューエル設備11に供給され、また、ブライン(食塩水)は排出される。
そして、ソーラフューエル設備11において、海水淡水化設備13等から供給された真水に、電解質添加手段によって電解質が添加され、発電装置12から供給される電気によって電気分解して、酸素及び水素が製造される。また、ソーラフューエル設備11では、二酸化炭素分離装置14によって天然ガスから分離された二酸化炭素と、ソーラフューエル設備11で製造された水素とを反応させることにより、粗メタノールが製造される。
ソーラフューエル設備11で製造された酸素は、合成ガス製造装置15に供給される。そして、本実施形態においては、ソーラフューエル設備11で製造され合成ガス製造装置15で使用しない余剰の酸素は、天然ガス処理プラント50の系外に排出される。
ソーラフューエル設備11で製造された水素は、ジメチルエーテル製造装置51に供給される。そして、本実施形態においては、ジメチルエーテル製造装置51で使用しない余剰の水素は、水素化設備18に供給される。
また、ソーラフューエル設備11で製造された粗メタノールは、メタノール精製装置17に供給される。
メタノール精製装置17において、ソーラフューエル設備11から供給されたメタノールは、蒸留等されて精製され、出荷可能なメタノールを得る。なお、ソーラフューエル設備11でメタノールを製造する際に水が同時に生成するため、ソーラフューエル設備11からメタノールをメタノール精製装置17に供給する時に水もメタノール精製装置17に供給されることになる。したがって、メタノール精製装置17では、脱水操作も行うことが好ましい。
そして、合成ガス製造装置15において、ソーラフューエル設備11から供給された酸素と、二酸化炭素分離装置14から供給された天然ガスとを反応させることにより、一酸化炭素及び水素を生成する。この一酸化炭素と水素を含有するガスが合成ガスである。メタノール製造装置16で得られた一酸化炭素と水素は、ジメチルエーテル製造装置51に供給される。
ジメチルエーテル製造装置51において、合成ガス製造装置15から供給された一酸化炭素と、合成ガス製造装置15及びソーラフューエル設備11から供給された水素とを用いてジメチルエーテルを製造する。
また、水素化設備18に供給された水素は、芳香族化合物等の水素貯蔵体と反応(水素化反応)させることにより、水素供給体が製造される。このようにして得られた水素供給体は、常温常圧で液体状態であるため、気体である水素のままの場合よりも、貯蔵・輸送に適しており、例えば、水素の消費地まで輸送して該水素の消費地で水素供給体から水素を脱離する反応を行って、水素を使用することができる。
以上述べたように、実施形態4においては、ジメチルエーテル製造装置51を有する天然ガス処理プラント50とすることにより、ジメチルエーテルを得ることができる。このジメチルエーテルは常温常圧で液体状態のため、気体状態の天然ガスよりも貯蔵・輸送が容易である。液体燃料、化学原料や溶剤等として用いることができる。
本実施形態において、二酸化炭素分離装置14を有する天然ガス処理プラント50としたが、実施形態2と同様に、二酸化炭素分離装置14を有さない天然ガス処理プラントとしてもよい。
(他の実施形態)
上記実施形態では、メタノール製造装置16を有する天然ガス処理プラント10,30、フィッシャー・トロプシュ装置41を有する天然ガス処理プラント40及びジメチルエーテル製造装置51を有する天然ガス処理プラント50について記載したが、メタノール製造装置16、フィッシャー・トロプシュ装置41及びジメチルエーテル製造装置51のうち2つ以上の装置を有する天然ガス処理プラントとしてもよい。
例えば、天然ガス処理プラントの一例を示す概略系統図である図5に示すように、実施形態1の天然ガス処理プラント10に、合成ガス製造装置15から合成ガス(一酸化炭素及び水素)が供給されると共に、ソーラフューエル設備11から水素が供給されるフィッシャー・トロプシュ(FT)装置41を設けた天然ガス処理プラント60としてもよい。
このような天然ガス処理プラント60を用いて天然ガスを処理する場合、例えば、初めは、合成ガス製造装置15及びソーラフューエル設備11から水素及び一酸化炭素をフィッシャー・トロプシュ装置41に供給せずフィッシャー・トロプシュ装置41を稼働しないようにし、メタノール製造装置16には合成ガス製造装置15及びソーラフューエル設備11から水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を供給して稼働させる。
その後、ソーラフューエル設備11のメタノール収率が向上してきたら、メタノール製造装置16への合成ガス製造装置15及びソーラフューエル設備11からの水素、一酸化炭素及び二酸化炭素の供給を止めて、メタノール製造装置16を稼働しないようにし、また、図5の点線に示すように、合成ガス製造装置15及びソーラフューエル設備11から水素及び一酸化炭素をフィッシャー・トロプシュ装置41に供給して、フィッシャー・トロプシュ装置41を稼働させる。これによりメタノールとGTL油を効率よく製造することができる。なお、メタノール製造装置16と、フィッシャー・トロプシュ装置41に、同時に水素や一酸化炭素等を供給し、両装置を同時に稼働させるようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、天然ガス処理プラントとして洋上プラントを記載したが、洋上プラントに限らず、例えば陸上に設けるプラントとしてもよい。
1 船
10、30、40、50、60 天然ガス処理プラント
11 ソーラフューエル設備
12 発電装置
13 海水淡水化設備
14 二酸化炭素分離装置
15 合成ガス製造装置
16 メタノール製造装置
17 メタノール精製装置
18 水素化設備
41 フィッシャー・トロプシュ装置
51 ジメチルエーテル製造装置

Claims (16)

  1. 天然ガスから天然ガス処理物を製造する天然ガス処理物の製造方法であって、
    水を電気分解して酸素及び水素を生成し、生成した酸素を前記天然ガスと反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを生成し、生成した前記合成ガスを反応させて天然ガス処理物を得ることを特徴とする天然ガス処理物の製造方法。
  2. 前記天然ガス処理物がメタノールであり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスを反応させてメタノールを生成することを特徴とする請求項1に記載する天然ガス処理物の製造方法。
  3. 前記天然ガス処理物がGTL油であり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスをフィッシャー・トロプシュ反応させてGTL油を生成することを特徴とする請求項1に記載する天然ガス処理物の製造方法。
  4. 前記天然ガス処理物がジメチルエーテルであり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスを反応させてジメチルエーテルを生成することを特徴とする請求項1に記載する天然ガス処理物の製造方法。
  5. 天然ガスから天然ガス処理物を製造する天然ガス処理プラントであって、
    水を電気分解して酸素及び水素を製造する電気分解装置と、
    前記天然ガスと前記電気分解装置で製造された酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造する合成ガス製造装置と、
    前記合成ガス製造装置で製造された前記合成ガスを反応させて天然ガス処理物を製造する天然ガス処理物製造装置とを有することを特徴とする天然ガス処理プラント。
  6. 前記天然ガス処理物がメタノールであり、
    前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスを反応させてメタノールを製造するメタノール製造装置を有することを特徴とする請求項5に記載する天然ガス処理プラント。
  7. ソーラフューエル設備を有し、該ソーラフューエル設備は、前記電気分解装置、及び、二酸化炭素と前記電気分解装置で製造される水素とを反応させてメタノールを製造するメタノール製造装置を有することを特徴とする請求項5又は6に記載する天然ガス処理プラント。
  8. 製造されたメタノールを精製するメタノール精製装置をさらに有することを特徴とする請求項6又は7に記載する天然ガス処理プラント。
  9. 前記天然ガス処理物がGTL油であり、
    前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスをフィッシャー・トロプシュ反応させて前記GTL油を製造するフィッシャー・トロプシュ装置を有することを特徴とする請求項5〜8のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
  10. 前記天然ガス処理物がジメチルエーテルであり、
    前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスを反応させてジメチルエーテルを製造するジメチルエーテル製造装置を有することを特徴とする請求項5〜9のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
  11. 前記合成ガス製造装置が、直接接触部分酸化法により前記合成ガスを製造する装置であることを特徴とする請求項5〜10のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
  12. 合成ガス製造装置の前段で、前記天然ガスから二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離装置をさらに有することを特徴とする請求項5〜11のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
  13. 前記電気分解装置で製造された水素を水素貯蔵体と反応させて水素供給体を製造する水素化設備をさらに有することを特徴とする請求項5〜12のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
  14. 海水を真水にする海水淡水化設備をさらに有し、
    前記電気分解装置は、前記海水淡水化設備で製造された真水を電気分解することを特徴とする請求項5〜13のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
  15. 洋上プラントであることを特徴とする請求項5〜14のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
  16. 潮力、太陽光、太陽熱及び風力から選択される自然エネルギーから発電する自然エネルギー発電装置をさらに有し、
    前記電気分解装置は、前記自然エネルギー発電装置で発電された電力により水を電気分解することを特徴とする請求項5〜15のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
JP2014069356A 2014-03-28 2014-03-28 天然ガス処理物の製造方法及び天然ガス処理プラント Pending JP2015189721A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014069356A JP2015189721A (ja) 2014-03-28 2014-03-28 天然ガス処理物の製造方法及び天然ガス処理プラント

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014069356A JP2015189721A (ja) 2014-03-28 2014-03-28 天然ガス処理物の製造方法及び天然ガス処理プラント

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015189721A true JP2015189721A (ja) 2015-11-02

Family

ID=54424545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014069356A Pending JP2015189721A (ja) 2014-03-28 2014-03-28 天然ガス処理物の製造方法及び天然ガス処理プラント

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015189721A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107188175A (zh) * 2017-06-29 2017-09-22 李卫教 一种二氧化碳变换一氧化碳的装置及方法
WO2022172682A1 (ja) * 2021-02-15 2022-08-18 弘江 川島 水素生成システム、及び水素燃料利用システム
WO2022230467A1 (ja) * 2021-04-30 2022-11-03 千代田化工建設株式会社 パラキシレンの製造方法
JP2023143146A (ja) * 2022-03-25 2023-10-06 本田技研工業株式会社 燃料製造システム

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107188175A (zh) * 2017-06-29 2017-09-22 李卫教 一种二氧化碳变换一氧化碳的装置及方法
WO2022172682A1 (ja) * 2021-02-15 2022-08-18 弘江 川島 水素生成システム、及び水素燃料利用システム
JP2022124322A (ja) * 2021-02-15 2022-08-25 弘江 川島 水素生成システム、及び水素燃料利用システム
WO2022230467A1 (ja) * 2021-04-30 2022-11-03 千代田化工建設株式会社 パラキシレンの製造方法
JP2022171430A (ja) * 2021-04-30 2022-11-11 千代田化工建設株式会社 パラキシレンの製造方法
JP7321207B2 (ja) 2021-04-30 2023-08-04 千代田化工建設株式会社 パラキシレンの製造方法
JP2023143146A (ja) * 2022-03-25 2023-10-06 本田技研工業株式会社 燃料製造システム
JP7449325B2 (ja) 2022-03-25 2024-03-13 本田技研工業株式会社 燃料製造システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9085497B2 (en) Conversion of carbon dioxide to hydrocarbons via hydrogenation
JP6603607B2 (ja) メタノール合成システム
CN116018317A (zh) 用于合成烃的方法
IL207472A (en) Solar thermal energy storage method
EP3045425B1 (en) Manufacturing device and manufacturing method for hydrogen and synthetic natural gas
Southall et al. Hydrogen storage and transportation technologies to enable the hydrogen economy: liquid organic hydrogen carriers: overview and perspectives on liquid organic hydrogen carriers technology
Chisalita et al. Environmental evaluation of hydrogen production employing innovative chemical looping technologies–A Romanian case study
Ibrahim Hydrogen production from light hydrocarbons
JP6437191B2 (ja) 水素製造システム及びこれを備えた水素貯蔵・輸送システム並びに水素製造方法
JP2015189721A (ja) 天然ガス処理物の製造方法及び天然ガス処理プラント
US20150159126A1 (en) System for hydrogen production and carbon sequestration
AU2023262664A1 (en) Process for producing synthetic hydrocarbons from carbon dioxide
Zulqarnain et al. Recent development of integrating CO2 hydrogenation into methanol with ocean thermal energy conversion (OTEC) as potential source of green energy
JP2007246369A (ja) 水素製造装置、水素製造システム及び水素製造方法
JP4487175B2 (ja) バイオマスからのメタノール製造方法
KR102488300B1 (ko) 매립지 가스를 이용한 전력 및 화학원료 병산 시스템
KR20230122589A (ko) 탄소 산화물을 올레핀으로 전환하기 위한 방법 및 시스템
EP4328287A1 (en) Synthetic fuel production method
KR20210043252A (ko) 플라즈마에 의한 메탄의 건식 개질반응을 포함하는 이산화탄소 함유 가스자원으로부터의 메탄올 제조 방법
TW201333181A (zh) 氣體至液體的轉換技術
EP4332200A1 (en) Synthetic fuel production method
JP2018165322A (ja) 輸送方法及び輸送システム
JP2005330170A (ja) 水素製造システムおよび水素製造方法
US20240059978A1 (en) One-step process for the production of hydrocarbons from carbon dioxide
JP2016013937A (ja) 水素供給体の製造方法