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合成ガス利用技術

Courtesy of Sipchem, Methanol Plant

水素及び一酸化炭素製造技術

水素はNG、LPG、ナフサ、等の軽質炭化水素を原料として、半導体工業、医薬品工業、等の用途としての数百Nm3/hr規模から、石油精製工業での水素化脱硫装置の用途として1装置当たり20万Nm3/hr規模を超えるものまで製造されています。軽質炭化水素を原料とする水素製造では、第1工程として原料中に含まれている硫黄化合物、等の不純物の除去の為に原料の前処置を行い、次いで第2工程として原料炭化水素の水蒸気改質反応により、水素及び一酸化炭素(CO)を主成分とする粗合成ガスを製造し、最終製品として水素が要求される場合には、第3工程として粗合成ガス中のCOを水蒸気と反応させ(CO転化反応)、大部分のCOを水素に転換させ、水素濃度を増加させます。最終の第4工程として水素に富む粗合成ガスをPSA装置に導入し、吸着操作でCO2、CO、メタンを除去して水素濃度99.9%以上の高純度水素を製品として得ています。 本技術の要は800℃~950℃という高温での反応が必要とされる水蒸気改質技術であり、最も信頼性のある技術が必要とされます。

また、水蒸気改質技術で製造される粗合成ガス中に含まれているCOを、深冷分離技術、CO PSA技術、或いはCO分離膜技術、等を採用して精製・分離し、高純度COとして製造することも可能です。COはメタノール法酢酸製造、ホスゲン製造、或いは蟻酸製造の副原料として化学工業で重要な物質です。

特徴

千代田が提供する水素及び一酸化炭素製造技術は、デンマーク国のハルダー・トプソー社が開発・実用化し、世界中で多数採用されている技術であり、千代田は1954年以来、国内外に多数の水素製造装置を設計・建設してきました。最新のトプソー社技術は以下の様な特長を有しています。

  • 高エネルギー効率であること。
  • 原料への柔軟な対応が可能であること。
  • 顧客の要求を満たす柔軟な設計が可能であること。
  • 稼働率が高いこと。
  • 安全、且つ信頼性のおける運転が可能であること。
  • 総投資額が少ないこと。

上記の特長を発揮する為に、トプソー社は水蒸気改質技術として、均一、且つより高い熱流束の採用が可能で、結果、触媒管本数が少なく、且つより長い寿命が期待でき、またバーナーの火炎が触媒管に触れる可能性がないので、安全、且つより信頼性のおける運転が可能な 側面燃焼加熱炉型水蒸気改質炉(Side-fired Tubular Reformer)に加え、燃焼排ガスを熱源とする対流熱交型水蒸気改質反応器(HTCR: Haldor Topsoe Convection Reformer)、及び高温プロセスガスを熱源とする熱交換器型水蒸気改質反応器(HTER: Haldor Topsoe Exchange Reformer)を有しており、装置規模、等を勘案して最適な技術を提供します。
HTCR技術、及びHTER技術は既に商業装置で稼動中です。 また、これらの水蒸気改質技術の前に設置される断熱型改質器であるPre-reformer技術も提供します。