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公開番号2024112202
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-20
出願番号2023017119
出願日2023-02-07
発明の名称燃料製造システム
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C10J 3/00 20060101AFI20240813BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】よりエネルギ効率を向上できる燃料製造システムを提供すること。
【解決手段】バイオマス原料供給装置と、ガス化炉と、液体燃料製造装置と、水素供給装置と、加熱装置と、制御装置と、を備え、バイオマス原料供給装置は、ガス化炉にバイオマス原料を供給する第1原料供給路と、加熱装置にバイオマス原料を供給する第2原料供給路と、を有し、水素供給装置は、ガス化炉内又は第1原料供給路内に水素を供給する第1水素供給路と、加熱装置に水素を供給する第2水素供給路と、を有し、制御装置は、ガス化炉におけるバイオマス原料のガス化に必要な熱量を算出可能であると共に、バイオマス原料供給装置による加熱装置に対するバイオマス原料供給量、及び水素供給装置による加熱装置に対する水素供給量をそれぞれ制御する、燃料製造システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バイオマス原料から液体燃料を製造する燃料製造システムであって、
バイオマス原料を供給するバイオマス原料供給装置と、
バイオマス原料をガス化し水素及び一酸化炭素を含む合成ガスを生成するガス化炉と、
前記ガス化炉によって生成された合成ガスから液体燃料を製造する液体燃料製造装置と、
再生可能エネルギを用いて発電した電力によって水から水素を生成する電解装置と、
前記電解装置によって生成された水素を供給する水素供給装置と、
前記ガス化炉を加熱する加熱装置と、
制御装置と、を備え、
前記バイオマス原料供給装置は、前記ガス化炉にバイオマス原料を供給する第１原料供給路と、前記加熱装置にバイオマス原料を供給する第２原料供給路と、を有し、
前記水素供給装置は、前記ガス化炉内又は第１原料供給路内に水素を供給する第１水素供給路と、前記加熱装置に水素を供給する第２水素供給路と、を有し、
前記制御装置は、前記ガス化炉におけるバイオマス原料のガス化に必要な熱量を算出可能であると共に、前記バイオマス原料供給装置による前記加熱装置に対するバイオマス原料供給量、及び前記水素供給装置による前記加熱装置に対する水素供給量をそれぞれ制御する、燃料製造システム。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記加熱装置において前記水素供給装置から供給される水素を燃焼させた場合の第１エネルギ効率と、前記加熱装置において前記バイオマス原料供給装置から供給されるバイオマス原料を燃焼させた場合の第２エネルギ効率と、を算出し、
前記第１エネルギ効率と前記第２エネルギ効率とを比較することにより、前記水素供給装置から前記加熱装置に水素を供給するか、前記バイオマス原料供給装置から前記加熱装置にバイオマス原料を供給するかを選択する、請求項１に記載の燃料製造システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ガス化炉の昇温に必要な水素を生成するための水素生成エネルギと、前記加熱装置における水蒸気の生成に必要な水素を生成するための水素生成エネルギと、に基づき、前記第１エネルギ効率を算出する、請求項２に記載の燃料製造システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記ガス化炉の温度上昇に必要な熱量と、前記ガス化炉に供給される水蒸気の生成に用いられる、前記合成ガスの合成時における排熱量と、前記ガス化炉に供給される水蒸気の生成に必要な熱量と、に基づいて、前記ガス化炉におけるバイオマス原料のガス化に必要な熱量を算出する、請求項１又は２に記載の燃料製造システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料製造システムに関する。より詳しくは、バイオマス原料と再生可能エネルギとに基づいて液体燃料を製造する燃料製造システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の代替として、再生可能エネルギによって発電した電力によって生成した水素とバイオマスや工場から排出される二酸化炭素等の炭素源とを原材料とした電気合成燃料が注目されている。
【０００３】
バイオマスを原料としてメタノールやガソリン等の液体燃料を製造する一般的な手順は以下の通りである。すなわち、所定の前処理を経たバイオマス原料をガス化炉内で水や酸素とともにガス化させ、水素及び一酸化炭素を含む合成ガスを生成するガス化工程と、生成された合成ガスを洗浄しタールを取り除く洗浄工程と、洗浄工程を経た合成ガスのＨ
２
／ＣＯ比を製造しようとする液体燃料に応じた目標比に調整するＨ
２
／ＣＯ比調整工程と、Ｈ
２
／ＣＯ比調整工程を経た合成ガスから硫黄成分を取り除く脱硫工程と、脱硫工程を経た合成ガスから液体燃料を製造する燃料製造工程と、を経てバイオマス原料から液体燃料が製造される。
【０００４】
ここでガス化工程を経て生成される合成ガスのＨ
２
／ＣＯ比は、多くの場合目標比に到達しておらず水素が不足している状態となっている。このためＨ
２
／ＣＯ比調整工程では、一酸化炭素と水とを反応させることによって水素を発生させ、Ｈ
２
／ＣＯ比を目標比まで上昇させる場合が多いが、この際、二酸化炭素が発生する。特許文献１に記載の技術によれば、システム全体での二酸化炭素の発生量を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－１４７５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、バイオマスをガス化するには７００℃～９００℃程度の所定の温度が必要であるが、バイオマスのガス化反応は吸熱反応であるため、常に新たな熱を供給する必要がある。特許文献１に記載の技術では、燃料や電力等を消費することで、加熱装置で熱を発生させ、ガス化炉に供給している。しかし、燃料や電力等を消費する場合、ＣＯ
２
が発生するという問題がある。また、ガス化炉の運転条件によって、何を加熱装置の熱源とすれば、よりエネルギ効率が向上するかは異なる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、よりエネルギ効率を向上できる燃料製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明は、バイオマス原料から液体燃料を製造する燃料製造システムであって、バイオマス原料を供給するバイオマス原料供給装置と、バイオマス原料をガス化し水素及び一酸化炭素を含む合成ガスを生成するガス化炉と、前記ガス化炉によって生成された合成ガスから液体燃料を製造する液体燃料製造装置と、再生可能エネルギを用いて発電した電力によって水から水素を生成する電解装置と、前記電解装置によって生成された水素を供給する水素供給装置と、前記ガス化炉を加熱する加熱装置と、制御装置と、を備え、前記バイオマス原料供給装置は、前記ガス化炉にバイオマス原料を供給する第１原料供給路と、前記加熱装置にバイオマス原料を供給する第２原料供給路と、を有し、前記水素供給装置は、前記ガス化炉内又は第１原料供給路内に水素を供給する第１水素供給路と、前記加熱装置に水素を供給する第２水素供給路と、を有し、前記制御装置は、前記ガス化炉におけるバイオマス原料のガス化に必要な熱量を算出可能であると共に、前記バイオマス原料供給装置による前記加熱装置に対するバイオマス原料供給量、及び前記水素供給装置による前記加熱装置に対する水素供給量をそれぞれ制御する、燃料製造システムに関する。
【０００９】
（１）の発明によれば、よりエネルギ効率を向上できる燃料製造システムを提供できる。
【００１０】
（２）前記制御装置は、前記加熱装置において前記水素供給装置から供給される水素を燃焼させた場合の第１エネルギ効率と、前記加熱装置において前記バイオマス原料供給装置から供給されるバイオマス原料を燃焼させた場合の第２エネルギ効率と、を算出し、前記第１エネルギ効率と前記第２エネルギ効率とを比較することにより、前記水素供給装置から前記加熱装置に水素を供給するか、前記バイオマス原料供給装置から前記加熱装置にバイオマス原料を供給するかを選択する、（１）に記載の燃料製造システム。
（【００１１】以降は省略されています）

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