JP2015137790A - 酸素燃焼ボイラシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】酸素燃焼ボイラ3と、改質装置5と、酸素供給流路12と、酸素燃焼ボイラ3から排出された燃焼排気ガスを改質装置5へ導く煙道13と、煙道13の途中から分岐し燃焼排気ガスの一部を酸素供給流路12へ導く再循環流路17と、を備え、改質装置5は、供給された天然ガスに対して水蒸気改質反応と二酸化炭素改質反応と酸化反応を生じさせ、天然ガスを水素と一酸化炭素に改質するニッケル系触媒23を備え、ニッケル系触媒23は、煙道13から導かれた燃焼排気ガスに含まれる水、二酸化炭素、酸素を用いて水蒸気改質反応、二酸化炭素改質反応、酸化反応を行わせる。
【選択図】図1
Description
CH4 + CO2 → 2CO + 2H2 + 247.3kJ/mol …(2)
CH4 + 1/2O2 → CO + 2H2 − 35.6kJ/mol …(3)
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O − 880kJ/mol …(4)
2 酸素製造装置
3 酸素燃焼ボイラ
5 改質装置
6 脱水器
7 流量調整ダンパ(流量調整手段)
10 液化処理ルート
12 酸素供給流路
13 煙道
14 煙道のブロワ
15 煙道の流量計
16 水分計
17 再循環流路
18 酸素供給分流路
22 天然ガス供給路
23 ニッケル系触媒
Claims (5)
- 酸素を製造する酸素製造装置と、
前記酸素製造装置で製造された酸素を用いて燃料を燃焼させる酸素燃焼ボイラと、
酸素燃焼ボイラから排出された燃焼排気ガスを処理する改質装置と、
前記酸素製造装置で製造された酸素を前記酸素燃焼ボイラへ導く酸素供給流路と、
前記酸素燃焼ボイラから排出された燃焼排気ガスを前記改質装置へ導く煙道と、
前記煙道の途中から分岐し燃焼排気ガスの一部を前記酸素供給流路へ導く再循環流路と、
前記改質装置へ天然ガスを導く天然ガス供給路と、を備え、
前記改質装置は、供給された天然ガスを一酸化炭素と水素に改質するニッケル系触媒を備え、
前記ニッケル系触媒は、前記煙道から導かれた燃焼排気ガスに含まれる水、二酸化炭素、酸素を用いて水蒸気改質反応、二酸化炭素改質反応、酸化反応を行わせることを特徴とする酸素燃焼ボイラシステム。 - 前記ニッケル系触媒に熱を入力する熱入力手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の酸素燃焼ボイラシステム。
- 前記酸素供給流路は、前記煙道における前記再循環流路よりも下流側に酸素を供給する酸素供給分流路を有し、
前記熱入力手段は、前記ニッケル系触媒に酸素を導き、天然ガスを酸化させてその反応熱を前記ニッケル系触媒に入力することを特徴とする請求項2に記載の酸素燃焼ボイラシステム。 - 前記改質装置に導かれる前の燃焼排気ガスに含まれる水分量を計測する水分計と、
前記水分計で計測した水分量に基づいて燃焼排気ガスから脱水する脱水器と、
前記煙道を流れる燃焼排気ガスのうち前記再循環流路への分岐位置よりも下流側の流量を計測する煙道の流量計と、
前記煙道の流量計で計測した燃焼排気ガスの流量に基づいて酸素を燃焼排気ガスに混合させるために酸素供給流路へ流れる酸素の量を調整する流量調整手段と、を備え、
天然ガスを前記ニッケル系触媒で燃焼排気ガスを用いて一酸化炭素と水素に改質すると、生成された一酸化炭素と水素のモル比がメタノール合成、ジメチルエーテル合成、及びフィッシャー・トロプシュ合成に適したモル比となるように、燃焼排気ガスに含まれる二酸化炭素と水と酸素のモル比が前記脱水器と前記流量調整手段によって調整されることを特徴とする請求項3に記載の酸素燃焼ボイラシステム。 - 前記煙道における再循環流路への分岐位置よりも下流側、且つ、前記酸素供給分流路の合流部分よりも上流側に、燃焼排気ガスに含まれる二酸化炭素を液化して処理する液化処理ルートを備え、
前記煙道の流量計で計測した燃焼排気ガスの流量が、前記改質装置の燃焼排気ガスの処理量を上回った際、前記液化処理ルートに燃焼排気ガスが導かれることを特徴とする請求項4に記載の酸素燃焼ボイラシステム。
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