石油化学コンプレックス専門「基礎知識」 天然ガス蒸気改質による水素製造
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この投稿は、2016年3月12日21時41分にイタイロン児によって最終的に編集されました。天然ガスを原料とし、水蒸気を用いて水素を多く含む混合ガスを製造するこの方法は、合成アンモニア生産分野で既に確立されている炉式ガス製造プロセスが応用されています。このプロセスは、天然ガスの脱硫と炭化水素の蒸気変換という2つのステップで構成されている。脱硫とは、一定の圧力と温度のもとで、原料となる天然ガスをマンガン酸化物および亜鉛酸化物系の脱硫剤を通して処理し、その中に含まれる有機硫黄および無機硫黄を、変換触媒が許容する0.12×10⁻⁶未満のレベルまで除去することです。炭化水素の蒸気変換は、水蒸気を酸化剤として、ニッケル触媒の作用により以下の主な反応が起こり、水素を多く含む混合ガスが生成される：CH₄ + H₂O → CO + 3H₂ －210 kJ・mol⁻¹ CO + H₂O → CO₂ + H₂ ＋43.5 kJ・mol⁻¹。これらの反応は800℃以上で行われ、2つの反応の合計の熱効果は強い吸熱反応であり、必要な熱量は天然ガスの燃焼によって供給される。圧力を下げることはメタンの転換率を向上させるのに有利だが、変圧吸着による精製の要件や純水素製品の圧力要求を満たし、かつ装置の経済性も考慮して、通常は反応圧力を115 MPa以上に制御する。変圧吸着装置を用いることで、99.19％～99.1999％の純度の水素を得ることができ、H2の回収率は70％以上に達する。主要消費定額（1 Nm³、純度99.199％の水素製品を基準とする、以下同じ）：原料天然ガス 0.148 Nm³、燃料天然ガス 0.112 Nm³、ボイラ給水 11.7 kg、電力 0.12 kW・h。天然ガス中のメタン含有量は体積分率で96.19％とされる。
ほとんどの地域でこの天然ガスを使った水素製造が行われており、冬場には大きな影響が出ます~~~
データの誤差が多すぎて、ほとんど参考にならないね~