【JST-052】石炭・天然ガス・バイオマス間接液化技術 ワンツーワン相談窓口

酸素含有量の高い石炭層ガスの液化について、事前に脱酸素する方が良いのか、それともコールドボックスを用いた低温蒸留の方が良いのか？現在の石炭層ガスは酸素含有量が1％で、H2Sは検出されないが、井戸口から悪臭がするため、H2Sの存在が考えられる。また、このような事例を行った会社はどこか、どのような方法を用いたのか？ありがとう

この投稿は、2012年3月29日23時11分にfossil-zhangによって最終的に編集されました。まず、石炭層ガスの具体的な成分を特定する必要があります。 フィッシャー・トロプシュ合成を用いて石炭層ガスを液化する場合、ガスの組成には高い要求があり、例えば水素と炭素の比率、酸素含有量、硫黄含有量などについては、石炭液化用の合成ガスの要件を参考にすることができる。 酸素の1％は除去しなければならず、硫黄は5ppb未満が求められます。硫黄が検出できないからといって、硫黄がないわけではありません。含有量が少ない場合は確かに検出が難しく、専用の硫黄測定器が必要で、国内でも販売されており、価格は数万円程度です。 ですからまず、石炭層ガスを分析し、具体的な問題に対処する必要があります。具体的な成分構成が分かっていれば、脱酸、脱硫浄化、変換、改質、脱カルボニルなど、対応策は存在します。

天然ガスから酸素と窒素を除去する方法には、どのようなものがありますか？エネルギー消費はどうですか？

このスレッドをご覧ください。天然ガスの脱炭素、脱酸素、脱水、脱窒に関する主要な装置について書かれています。http://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=205724 方法やエネルギー消費量については、参考になるように文章をいくつか挙げます。1）圧力変化吸着法：圧力変化吸着法では、高圧下で吸着剤にガスを吸着させ、その後圧力を下げて吸着剤からガスを放出させます。放出時には、生成されたガスの一部を洗浄用ガスとして使用します。吸着過程は圧力下で行われ、再生洗浄は一般的に常圧下で行われる。圧力変化吸着法は、消費エネルギーが少なく、脱着時間が短く、操作が簡単といった利点がある。しかし、吸着層に隙間が存在するため、吸着時にその隙間に蓄えられた製品ガスが脱着段階で排出されて失われてしまい、製品ガスの一部を洗浄に使用する必要もあるため、製品の回収率は40％～50％と比較的低い。製品の純度と回収率の間には矛盾があり、回収率を高めると純度は低下する。したがって、この方法を用いるのは経済的ではない。 2）膜分離 膜分離法には多くの利点があり、相状の変化を必要とせず、装置がシンプルで占有面積も小さく、連続運転が可能である。しかし、ガスの各成分は薄膜への浸透能力が異なり、その浸透量は成分の浸透係数や浸透膜の面積、そして膜の両側にあるガス成分の分圧差にも関係している。分離の過程で製品ガスが損失し、さらに過度な圧力は混合気に安全上のリスクをもたらします。 3）燃焼脱酸法 燃焼法は他の2つの方法と比べて脱酸がより徹底的で、酸素含有量を0.5％未満まで下げることができる。欠点は、装置が比較的複雑であり、燃焼過程で原料ガス中のCO2、CO、SO2、およびH2Sの含有量が増加することです。天然ガスは通常CO2を含む量が少なく、中には硫化物を全く含まないものもあり、分子ふるいを用いて脱水と同時にCO2を除去することができる。燃焼法による脱酸を採用した場合、脱酸後にさらにCO2や硫化物を除去するための複雑なアルコールアミン脱酸装置が必要となり、設備投資やエネルギー消費が増加するだけでなく、操作もより困難になる。 4）低温分離法 低温分離法の原理は、まずガス混合物を液体に凝縮させ、その後、各成分の蒸発温度の違いによってそれらを分離するもので、混合ガスの分離に適した方法です。まず、この方式で分離される製品の純度は最も高い；次に、この方式は比較的安全で、分離プロセスは低圧かつ低温の下で行われるため、メタンの燃焼爆発範囲内にあっても燃焼や爆発が起きにくい；第三に、この方式が最も経済的です。なぜなら、液化天然ガス（LNG）を製造するためには、原料ガスの温度をメタンの液化温度まで下げる必要があり、その冷却過程で低温分離を行うことで酸素や窒素を同時に分離・除去でき、酸素や窒素の除去のために追加のエネルギー消費を必要としないからです。一方、他の方法ではエネルギー消費が増加したり、原料ガスの一部が失われたりする。また、酸性ガスの含有量が増えてガス精製にかかる投資が増大し、酸素のみを除去でき、窒素を同時に除去することはできない。一方、低温分離法は酸素と窒素を同時に分離し除去することができる。 実はこの点についてはあまり詳しくありません。もっと具体的で詳細な情報を知りたい場合は、石油化学・天然ガス・化学工業のカテゴリで質問してみることをお勧めします。

投稿者様、国内におけるMTO、MTG、MTP技術の産業化の現状と、ご自身の見解や判断をお聞かせいただけますか？

この投稿は最後にfossil-zhangによって2012年3月30日14時53分に編集されました。私はフィッシャー・トロプシュ合成を手がけており、MTO/MTG/MTPの業務は行っていません。関連する技術についての紹介や議論は、石炭からの石油製造やオレフィンに関する掲示板にたくさんあり、私よりもずっと専門的な内容ですので、そちらをご覧になることをお勧めします。 全体として、現在の状況を見ると、MTO/MTP技術は国内で既に産業化されており、この種の技術を産業化した世界で唯一の場所である点は評価に値する。一方、MTGについては国内でいくつかプロジェクトが稼働しているものの、まだ産業化の段階には至っていないようだ。 それでもなお、この種の技術には依然として多くの問題が存在する。 まず、技術自体についてですが、MTOは国内で独自に開発がなされ、その水準は世界の先進国並みにあります。しかし、すでに稼働しているMTOプロジェクトを見ると、上流・下流に関わる技術については、国内ではまだ十分に習得されていないのが現状です。例えば、ガス化、メタノール合成、オレフィン分離、オレフィン重合といった技術はすべて海外のものであり、MTO自体のみが国内で開発された技術です。上流・下流の技術は比較的成熟しているにもかかわらず、なぜ我が国の独自技術ではこのような大規模なプロジェクトに参加できないのか、深く考察し検討する必要があります。 MTPに至っては言うまでもなく、稼働している2つのMTPプロジェクトはすべて海外の技術を使用している。 多くの企業や研究機関でも関連技術の開発が進められているが、産業化までにはまだ遠い。したがって、メタノールからオレフィンを製造する技術（MTO/MTP）自体について言えば、現在多くの運用中または建設中の大規模プロジェクトがあるからといって、産業化がすでに成功したと考えることはできない。技術自体にまだ改善の余地があることはもちろんのこと、メタノールからオレフィンを製造する技術が持つ固有の問題点（水消費量、エネルギー消費量、汚染、二酸化炭素排出、経済性）も考慮しなければならない。メタノールからオレフィンを製造する関連技術業界にもっと注目できないでしょうか。これは単にコストを削減し、経済的効率を高め、国産化率を向上させるという問題だけでなく、多くの関連産業の発展と進歩を促す重要な問題なのです。 MTGについては、既に1980年代から90年代にかけて、エクソン・モービル社によってニュージーランドで工業化が進められましたが、その後の石油価格の下落により、同国のMTG工場はメタノールの生産に転換されました。国内では石炭化学産業自体が盛んであるため、他のプロジェクトは制限を受けており、MTGには多くの関心が寄せられている。国内にもいくつかの小規模なパイロットプラントや実証プロジェクトが稼働しており、その技術は海外のエクソン・モービルと国内の山西煤化所から得られている。この技術自体の利点は非常に明確だと思います。メタノールからガソリンが製造でき、しかもガソリンの品質も優れています。工程もすでに実証されています（実際の原理はMTO/MTPと似ており、使用される触媒や反応器が若干異なるだけです）。これにより、国内の液体燃料不足の問題を解決することができます。まだ大きな発展の余地がありますが、鍵は現在既にある装置の運用状況次第です。

版主に2つ質問があります：1/ 現在、国内ではFT合成触媒に関する研究がかなり行われていますが、各研究機関で開発されたFT触媒の性能が、石炭から石油を製造する工場全体の利益にどの程度影響を与えるのか、お聞きしたいです個人的な見解ですが、FT触媒として鉄系の触媒を使用する場合、その価格はそれほど高くならないでしょう。あなたの触媒では1トンで10トンの油を生産できるのに対し、私の触媒では1トンで8トンしか生産できませんが、工場全体の利益に大きな影響は出ないはずですよね？ 2/バイオマスによる間接液化は、現在国内でもいくつかの企業が取り組んでいるが、原料の入手先に制約があるため、規模を大きくすることは難しい。また、現在の石炭から石油を製造する工場のプロセス設計に従えば、小さいながらも必要な機能はすべて備わってしまい、規模のメリットを生かすことができない。この問題について、斑竹はどう考えているのか。。

この投稿は最終的に2012年4月1日17時36分にfossil-zhangによって編集されました。1）国内でフィート合成触媒の研究を行ってきた、または現在行っている機関（企業、研究所、大学を含む）は確かに多く存在しますが、私の知る限り、そのほとんどは小規模な研究で、論文を発表する程度のものです。数社だけが長年にわたって体系的に研究を続けており、それも工業化を目指しています。これらのうち、実際に工業規模（パイロットプラント規模も含む）で生産を行っているのは、私の知る限り3社以下です。基本的には鉄触媒とコバルト触媒の両方を扱っており、重点は異なります。ある機関は鉄触媒に強く、別の機関はコバルト触媒に強く、また別の機関は両方に長けているのです。 この規模のユニットの技術はどれも悪くなく、触媒のレベルもそれぞれ特徴があり、大きな違いがあるとは言えない。 また、まず一つの概念を明確にしておく必要があります。合成油技術において、触媒は重要な影響因子の一つですが、決して唯一の影響因子ではありません。優れた触媒であっても、設計が不十分なプロセス装置では効果を発揮できません。一方、優れたプロセス設計の装置であれば、普通の触媒の欠点を補うことができます。もちろん、私たちは優れたプロセス設計と高性能な触媒が組み合わさることで、経済的効果を高めたいと考えています。 もう一度言いますが、以前にも述べたように、鉄触媒がコバルト触媒よりもはるかに安いと考えてはいけません。工業的に利用される触媒においては、原材料から製造、最終的な使用に至るまでを総合的に計算すると、鉄触媒のコストは実際にはコバルト触媒のコストよりそれほど安くはありません。私の過去の投稿を見てみてください。ですから、この認識を変える必要があります。 鉄触媒とコバルト触媒は実際にはあまり比較しにくく、同じ反応条件下でも活性や生成物の選択性、寿命に大きな差があります。触媒の製造方法も異なり、使用される工程も違い、適した合成ガスの水素炭素比も異なります。適した反応条件も異なり、触媒の活性化方法も異なり、生成物の組成もさらに異なります。基準が違うとどうやって比較するの？ したがって、触媒の良し悪しを単独で比較するのではなく、触媒と装置全体を組み合わせて総合的に比較し、その適合性や最適性を見極める必要があります私たちはいつも、まず何をしたいのかをはっきりさせなければならないと言いますどのような製品が欲しいですか？ガスの供給源はどこから来るのか？規模はどれくらい？どのようなプロセスや触媒を組み合わせるかを検討するためには、他人がコバルトを使っているからといって自分もコバルトを使う、他人が鉄を使っているからといって自分も鉄を使う、他人がスラリー床を使っているからといって自分もスラリー床を使う、というわけにはいきません。もしかすると、流動層や固定層の方が自分に適しているかもしれません。ここではより良いマッチングが求められるだけで、最も先進的とか最も優れているといったものは存在しません。 ある触媒が8トンの油を生産し、別の触媒が10トンの油を生産しても影響はないと言うのか？ どう言うかによりますが、触媒の全寿命を通じて見れば、8トンと10トンの間には確かに差があり、結局のところ生産量にも違いが出ます。しかし、装置の他の部分の違いがその差を相殺してしまう可能性もあります。 しかし、一定期間（例えば1日や1ヶ月）の生産量で考えると、その違いは大きくなります。寿命が長い触媒は1年間使えるのに対し、寿命が短いものは3ヶ月しか使えません。この違いは大きいと思いませんか？特に触媒のコスト差がそれほどなく、触媒を交換するのも面倒な場合、この違いはあまりにも大きい。また、コバルト触媒の寿命は一般的に鉄触媒より長いです。 ですから、触媒自体もコスト、活性、選択性、寿命を総合的に考慮する必要があり、個々の点だけを切り離して考えることはできません。もし誰かが「私の触媒は活性が高い」や「コストが安い」と言ってきたら、それは嘘をついているのです。 2）バイオマス合成油については、あなたが指摘した問題も確かにあります。しかし、まず私たちが見るべきはバイオマス合成油の出発点と利点です。完璧で欠点のない技術など存在しません。欠点があるからといって、やめてしまっていいのでしょうか？ 大規模でなければ成功しないと誰が言ったの？私が知っているいくつかのユニットのアイデアはとても興味深く、例えばプラグアンドプレイ式や移動式などで、これまでのいくつかの欠点を克服できます。 バイオマス資源が豊富な地域はすべて農村にあり、資源の範囲に応じて一定のエリア内に適切な規模の工場を建設することで、地元の燃料や電力供給の一部を解決するだけでなく（バイオマス発電や合成油排ガス発電と組み合わせることも可能）、農村の労働力の雇用問題も解決できる。もちろん実際に行うのは私が言うほど簡単ではなく、多くの障害や困難に直面する。バイオマスガス化、原料の収集、経済的効果、補助金など、技術的・政策的な困難や問題がある。しかし私が重視するのは出発点であり、良い出発点があれば実践に移し、実践の中で問題を解決していかなければならない。困難に直面した時に実践せずに諦めてしまえば、何も成し遂げることはできない。 とにかく、私はバイオマス合成油には依然として高い期待を寄せています。中国の多くの事柄は過去の経験をそのまま当てはめることはできません。過去の石炭合成油や天然ガス合成油の経験から「小規模ではできない」と言われても、それはすべての合成油の小規模生産が不可能だという意味でしょうか？以前の投稿でこの問題について特に触れました。バイオマスにも同様の問題が存在し、私たちがすべきことはその長所を見極め、困難や欠点を理解し、実践の中でそれらを解決していくことです。

こんにちは！ 私は正ブタン法による水吸収法でシュアン酸を製造しており、現在当社の装置はまだ試運転段階にあります。運転する期間は毎回1ヶ月にも満たないが、新疆では1ヶ月間運転できる。また、あちらでは洗浄後の冷却時間が非常に短いのに対し、こちらでは洗浄後の冷却時間がかなり長く、約1週間ほどかかります。質問があります。運転時間をどのような方法で延ばすことができるかということです。ここで言う運転時間の延長とは、通常の範囲内での延長のことです。私は浙江省平湖市に住んでいます！ ありがとう！！！！！！！！！！！

申し訳ありませんが、ご質問の内容は私には分からないためお答えできません。関連するフォーラムでお尋ねいただくことをお勧めします。

ボス！MTAの技術と将来性について分析してもらえませんか？

MTO/MTP/MTG/MTAに関するご質問は、石炭からの石油製造およびオレフィンに関するフォーラムでお尋ねいただくことをお勧めします。そちらには、より専門的な方々がご質問にお答えしてくれます。

ボス、今、石炭からの天然ガス製造の見通しはどうですか？では、今はすべて3:1の水素と窒素の比率を使ってメタンを製造しているのでしょうか？一般的に、空速はどの程度であれば適切と言えるのでしょうか？空速は少しずつ実験によって求められるのか、それとも理論に基づいて計算されるのか？現在、主流は固定床ですか、それとも流動層ですか？これら二つには何か特別なところはありますか？特に触媒としては、すべてアルミナに担持されたNi系の触媒を使っているのでしょうか？大連化学物理研究所や山西煤化研究所のほか、北京では大唐が取り組んでいる以外で、どの研究所がよく取り組んでいますか？

この投稿は最後にfossil-zhangによって2012年4月4日16時13分に編集されました。あなたが質問している内容は石炭からの天然ガス製造に関するトピックで既に議論されていますので、質問する前に一度検索してみることをお勧めします。石炭からの天然ガス製造については、その専門トピックで質問すると、私よりも専門的な人々が助けてくれるでしょう。

張さん、フェト合成用の溶鉄触媒のコストはおよそいくらですか？

わあ、あなたは華辰エネルギーの方ですよね；P

フォッシル・チャン様、こんにちは。バイオマス合成油について知りたくてご連絡しました。私たちの地域には竹がたくさんありますが、これを原料として使用できるかどうか教えていただけますでしょうか。もし可能であれば、以下の点について知りたいです：1. プロセス、2. 必要な面積。 3. 必要な機器 4. 生産コストはおおよそいくらか 5. 環境汚染の問題：大きな環境汚染を引き起こす可能性はあるか 6. 市場の問題：作られた油はそのまま車に使えるか？**政策で許可されていますか？または他の燃料油として？ 7. 許可証の問題：特別な許可証が必要ですか？

張版はかなり忙しいかも！ 彼は現在、あまりフォーラムに投稿していない！ あなたの質問については少し知っています。 バイオマス合成油プロセス：一、1. バイオマスガス化（石炭ガス化と類似し、原料処理工程が異なる）2. 合成ガスの精製 3. FTルートによる間接的な石油製造。プロセスは長く、工学的にも難易度が高い。バイオマスガス化の規模は小さく、バイオマス原料の供給源や輸送、保管も問題となっている。 二、敷地面積は装置の処理量によって決まりますが、この工程フローはかなり長く、石油精製に比べてはるかに広い面積を必要とします。 三、化学工業分野で使用されるあらゆる種類の機器が必要である。動力機器、遠心分離機、往復機、タービン、冷凍機、高圧遠心ポンプ。静止設備：非標準品には気化炉、FT反応器、水素化反応器がある。 四、コストは原材料のコスト次第だ！運用コストは石炭間接液化とほぼ同じです。規模を拡大するのは難しく、大金を稼ぐことはできない。主に**対応しているかどうか**を見ます。 五、汚染がかなり大きく、石炭を原料とする場合よりも深刻である。汚染が少ないと言うのは嘘だ。バイオマスにはさまざまな要素が複雑に含まれており、環境対策技術では主要な汚染物質しか対処できない。そうでなければ効果はさらに低くなる。 六、販路は問題ではない。油さえあれば、売る心配はない。ガソリン製品は調合後、そのまま燃料油として使用でき、ディーゼルの品質は非常に優れており、他のディーゼルの調合剤としても利用できる。 七、許可証の問題が不明確

重要な問題はやはり**支援するかどうか**のようだ。 他の地域でもこのようなプロジェクトを行っているところはありますか？今、状況はどうですか。

武漢凱迪電力がこのプロジェクトを手がけており、数ヶ月前にはまだ人材募集をしていました。他の企業については知りません。 しかし、このプロジェクトは将来的に有望だと思います。現時点では、石炭からのオレフィン製造やリグニットの品質向上に期待を寄せています