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公開番号2024040892
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-26
出願番号2022145537
出願日2022-09-13
発明の名称合成ガスの製造方法
出願人川崎重工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C01B 3/48 20060101AFI20240318BHJP(無機化学)
要約【課題】空気分離を行わずに、二酸化炭素と水から合成ガスを得ることができる、合成ガスの製造方法を提供すること。
【解決手段】電解反応によって、水を酸化して酸素を生成し、二酸化炭素を還元してメタンを生成すること、並びに、前記電解反応によって得られた前記酸素と前記メタンとを用いて、オートサーマルリフォーミング法により、合成ガスを製造することを含む、合成ガスの製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
電解反応によって、水を酸化して酸素を生成し、二酸化炭素を還元してメタンを生成すること、並びに、
前記電解反応によって得られた前記酸素と前記メタンとを用いて、オートサーマルリフォーミング法により、合成ガスを製造することを含む、
合成ガスの製造方法。
続きを表示(約 100 文字)【請求項2】
前記電解反応において、水の酸化により生成した酸素を含む混合ガスを、露点以下の温度に冷却することによって、前記酸素を前記混合ガスから分離することを含む、請求項1記載の合成ガスの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、合成ガスの製造方法に関する。
続きを表示(約 1,400 文字)【背景技術】
【0002】
地球温暖化対策として、メタンなどの炭素化合物を改質して合成ガスや水素を製造する技術が検討されている。いくつかの方法が報告されているが、その中に、オートサーマルリフォーミング(ATR)法によって、メタンなどから一酸化炭素と水素を含む合成ガスを得る方法がある。ATR法とは、1つの反応器の中で部分酸化(部分燃焼)反応とスチームリフォーミング(水蒸気改質)反応の両反応を逐次的に起こさせることにより、部分酸化反応(発熱反応)で発生する反応熱を吸熱反応であるスチームリフォーミング反応に利用することを特徴とするガスの改質法である。
【0003】
例えば、特許文献1には、平面上に配列された複数の同心二重管ノズルからなるバーナーを有するオートサーマルリフォーミング反応器を用い、それらの同心二重管ノズルから酸素を含有する酸化ガスと上記低級炭化水素ガスとをその反応器の部分酸化領域に噴出して混合させることにより低級炭化水素ガスを部分酸化し、その部分酸化反応の生成物をさらに触媒層を通してスチームリフォーミングすることにより合成ガスを製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2003-54909号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
オートサーマルリフォーミング(ATR)法による合成ガスの製造には、特許文献1に記載されているように、低級炭化水素ガスと、酸素を含有する酸化ガスとが原料として必要である。特許文献1記載の技術では、低級炭化水素ガスとして天然ガスを、酸化ガスとして純度99.5%の酸素ガスを実際に使用している(実施例など参照)。
【0006】
しかしながら、純度の高い酸素ガスは入手するのにコストがかかる。現在のところ、酸素については、大気から酸素を分離して用いられていることが多いが、酸素を大気から分離するためには空気分離設備(air-separation unit、ASU)が必要となる。この空気分離には大きな電力が使用されるため、地球温暖化や環境等の観点から問題となっている。
【0007】
したがって、本開示の主な課題は、空気分離を行わずに、二酸化炭素と水から合成ガスを得ることができる、合成ガスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一局面は、電解反応によって、水を酸化して酸素を生成し、二酸化炭素を還元してメタンを生成すること、並びに、前記電気分解により得られた前記酸素と前記メタンとを用いて、オートサーマルリフォーミング法により、合成ガスを製造することを含む、合成ガスの製造方法である。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、空気分離を行わずに、二酸化炭素と水から合成ガスを得ることができる、合成ガスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1は、本実施形態の合成ガスの製造方法における各工程の主な化学反応を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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