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合成ガス利用技術

Courtesy of Sipchem, Methanol Plant

HiCOT改質炉

当社では、合成ガスや水素を従来技術よりも高効率で製造するために、高温空気燃焼(High Temperature Air Combustion, HiCOT)という新規のコンセプトにもとづく吸熱反応用の新型加熱炉を開発しております。

高温空気燃焼とは、酸素濃度が希薄(3~10数%)、かつ800℃以上の高温空気と燃料とを燃焼させた場合に起こる、火炎が見えない特殊な燃焼状態を指します(写真参照)。通常の燃焼状態よりも燃焼反応が緩慢で反応領域が広範囲に分布するために、温度分布が均一な燃焼場が提供されます。これを管式反応器の加熱方法として適用することで、吸熱反応に要する熱を均一に反応管に与えることができ、排ガス中のNOx濃度も著しく低減(従来比70%以上)されます。また、燃焼排ガスの持つ熱を燃焼用空気に与えて再利用するため、燃料使用量が削減されて炉効率が向上し(従来比40%以上)、排出炭酸ガス量も削減(従来比10%以上)され、加えて、燃焼排ガス量が減少するため、加熱炉排熱回収設備についてもコンパクト化が可能となります。

HiCOT改質炉内燃焼状態
HiCOT燃焼(不可視火炎)
実証化プラント外観
H2 製造能力: 1,200 Nm3/h

特徴

不可視火炎形成による
均一な炉内温度場の形成

高温空気燃焼で得られる緩慢な燃焼反応により炉内の温度が均一化されることで、燃焼排ガスのホットスポットの形成が回避されてNOxの排出量が低減されます。

高温燃焼排ガスと燃焼空気の
熱交換による高い炉効率

炉床に設置された蓄熱式バーナーにより高温の燃焼排ガスの顕熱を利用し、改質反応に必要な反応熱として供給するために、空気持ち込み熱量相当の燃料が削減されて炉効率が向上し、炭酸ガス排出量も抑制することができます。