JP2909234B2 - Methanol production method using nuclear heat - Google Patents
Methanol production method using nuclear heatInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高温ガス冷却原子炉
（以下ＨＴＧＲという）の高温の核熱と石炭，天然ガ
ス，石油などのガス化ガスを利用したメタノール製造方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing methanol using high-temperature nuclear heat of a high-temperature gas-cooled nuclear reactor (HTGR) and a gasified gas such as coal, natural gas or petroleum.
【０００２】[0002]
【従来の技術】地球温暖化問題で二酸化炭素（ＣＯ2 ）
の発生抑制が求められている。ＣＯ2 の全産業別発生量
中，自動車などの運輸部門が発生する量は全体の２０％
と言われており、この発生量の低減が、産業全体のＣＯ
2 発生量の削減に必要である。この対策の一つとしてメ
タノール燃料が注目されている。メタノールはガソリン
などに比べ発熱量当たりのＣＯ2 発生量が少なく、ガソ
リンに代わる代替液体燃料として有望である。BACKGROUND OF THE INVENTION Carbon dioxide (CO 2 )
There is a demand for the suppression of the occurrence of odor. During the entire industry generation amount of CO 2, the amount is the total 20% transportation sector such as an automobile is generated
It is said that this reduction in the amount of generated CO2
2 Necessary to reduce emissions. As one of the measures, methanol fuel is attracting attention. Methanol generates less CO 2 per calorific value than gasoline or the like, and is promising as an alternative liquid fuel to replace gasoline.
【０００３】従来のメタノールの製造方法は、図３に示
すように、天然ガス，ナフサ等を原料とし、これを改質
炉０１における水蒸気改質反応により水素（Ｈ2 ），一
酸化炭素（ＣＯ）及び二酸化炭素（ＣＯ2 ）に分解して
圧縮機０２で圧縮した上メタノール合成塔０３へ供給
し、同メタノール合成塔０３において銅系触媒によって
ＣＯとＨ2 を反応させてメタノールを合成し、蒸留塔０
５において製品メタノールを得るようにしていた。In a conventional method for producing methanol, as shown in FIG. 3, natural gas, naphtha, or the like is used as a raw material, which is subjected to a steam reforming reaction in a reforming furnace 01 to produce hydrogen (H 2 ), carbon monoxide (CO). ) And carbon dioxide (CO 2 ), which are compressed by a compressor 02 and supplied to a methanol synthesis tower 03 where CO and H 2 are reacted with a copper-based catalyst to synthesize methanol. Distillation tower 0
In step 5, the product methanol was obtained.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記従来のメタノール
の製造方法は、原料の天然ガス等からメタノールを合成
するため、製造されたメタノールを燃焼する時に発生す
るＣＯ2 の量は、天然ガス等の原料を燃焼した場合のＣ
Ｏ2 発生量と同じであり。抜本的なＣＯ2 の削減にはつ
ながらない。According to the conventional method for producing methanol, since the methanol is synthesized from raw material such as natural gas, the amount of CO 2 generated when the produced methanol is burned is reduced by the amount of natural gas or the like. C when raw material is burned
Same as O 2 generation. It does not lead to drastic CO 2 reduction.
【０００５】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
で、ＣＯ2 の発生量の削減を実現できるメタノール製造
方法を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method for producing methanol which can reduce the amount of generated CO 2 .
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の核熱を利用した
メタノール製造方法は、固体電解質を用いた高温水蒸気
電解装置において、ＨＴＧＲの高温の核熱と同核熱によ
って発電した電力によって水蒸気より水素ガスを発生さ
せ、天然ガス又は石油，石炭その他の化石燃料等を分解
して得られたＣＯ，ＣＯ2 及びＨ2 を含むガス化ガス
に、前記水素ガスを加えて混合ガスとし、逆シフト反応
によって前記混合ガス中のＣＯ2 とＨ2 をＣＯと水蒸気
に分解すると共にガス組成を調整した上同混合ガスを用
いてメタノール合成を行なうようにした。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for producing methanol using nuclear heat. In a high-temperature steam electrolyzer using a solid electrolyte, a method for producing methanol by using high-temperature nuclear heat of HTGR and electric power generated by the same nuclear heat is used. Generates hydrogen gas and decomposes natural gas or petroleum, coal and other fossil fuels
To CO obtained, gasification gas containing CO 2 and H 2, wherein the hydrogen gas added and the mixture gas to decompose the CO 2 and H 2 in the mixed gas to the CO and water vapor by the reverse shift reaction At the same time, the gas composition was adjusted, and methanol synthesis was performed using the mixed gas.
【０００７】[0007]
【作用】本発明では、固体電解質を用いた高温水蒸気電
解装置において、ＨＴＧＲの高温の核熱と同核熱で発電
した電気によって水蒸気より水素ガスを発生させている
ので、この水素は核エネルギを水素の形で固定化したも
のといえる。この水素と、ＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2 を含む、
化石燃料等から得られたガス化ガスとによってメタノー
ルを作るため、最終製品のメタノールの持つエネルギは
核エネルギが変化したものが加えられている。製造され
たメタノールの燃焼によって発生するＣＯ2 量は、原料
である化石燃料を燃焼させた場合と同じであるが、メタ
ノールに加えられた水素分の発熱量が増加しているので
発熱量当たりのＣＯ2 発生量は減少する。According to the present invention, in a high-temperature steam electrolyzer using a solid electrolyte, hydrogen gas is generated from water vapor by electricity generated by the high-temperature nuclear heat of the HTGR and the same nuclear heat. It can be said that it was immobilized in the form of hydrogen. Including this hydrogen , CO, CO 2 and H 2 ,
For making methanol by the gasification gas obtained from fossil fuels, energy with the final product of methanol are added those nuclear energy has changed. The amount of CO 2 generated by the combustion of the produced methanol is the same as when the fossil fuel as the raw material is burned, but since the calorific value of the hydrogen added to methanol has increased, the amount of CO 2 per calorific value has increased. The amount of CO 2 generated decreases.
【０００８】また、本発明では、逆シフト反応を用いて
ＣＯ2 とＨ2 をＣＯとＨ2 Ｏに分解しているために、従
来のメタノール反応におけるとガス組成が同じ原料ガス
を得ることができ、従来のメタノール合成技術の転用が
可能である。Further, in the present invention, since CO 2 and H 2 are decomposed into CO and H 2 O using the reverse shift reaction, it is possible to obtain a raw material gas having the same gas composition as in the conventional methanol reaction. The conventional methanol synthesis technology can be diverted.
【０００９】また、高温水蒸気電解装置における水蒸気
電解によって水素ガスと共に発生する酸素ガスは、ガス
化ガス製造用の酸化剤として利用することができる。Oxygen gas generated together with hydrogen gas by steam electrolysis in a high-temperature steam electrolyzer can be used as an oxidizing agent for producing gasified gas.
【００１０】[0010]
【実施例】本発明の一実施例を、図１及び図２によって
説明する。図１に示すように、高温ガス冷却原子炉（Ｈ
ＴＧＲ）１０からでた高温のヘリウムガスの熱を中間熱
交換器１２，蒸気発生器１３に供給する。蒸気発生器１
３で発生した水蒸気で蒸気タービン３０を駆動し、後記
する高温水蒸気電解装置２０における電解のための電力
を発生する。蒸気タービン３０からでた水蒸気は復水器
３１で凝縮し給水加熱器３２，３３で加熱され蒸気発生
器１３へ戻る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a high-temperature gas-cooled nuclear reactor (H
The heat of the high-temperature helium gas from the TGR 10 is supplied to the intermediate heat exchanger 12 and the steam generator 13. Steam generator 1
The steam turbine 30 is driven by the steam generated in Step 3 to generate electric power for electrolysis in the high-temperature steam electrolysis device 20 described later. The steam from the steam turbine 30 is condensed in the condenser 31, heated in the feed water heaters 32 and 33, and returned to the steam generator 13.
【００１１】蒸気タービン３０の低圧段から抽気された
圧力１０ata の抽気水蒸気４２の一部は、高温水蒸気電
解装置２０の原料蒸気として用いられ、残りは海水淡水
化装置４０の加熱蒸気として用いられる。海水淡水化装
置４０には海水４１が供給され生成淡水４４が放出さ
れ、この生成淡水４４は復水器３１からの凝縮水に加え
られて発電プラントの補給水として用いられる。A part of the extracted steam 42 at a pressure of 10 ata extracted from the low pressure stage of the steam turbine 30 is used as raw material steam for the high-temperature steam electrolyzer 20 and the rest is used as heating steam for the seawater desalination unit 40. Seawater 41 is supplied to the seawater desalination apparatus 40, and the produced freshwater 44 is released. The produced freshwater 44 is added to the condensed water from the condenser 31 and used as makeup water for the power plant.
【００１２】高温水蒸気電解装置２０における電解用の
水蒸気として、前記抽気水蒸気４２の一部が前記中間熱
交換器１２においてＨＴＧＲ１０からの高温ヘリウムガ
スによって７００から１０００℃に加熱された後，高温
水蒸気電解装置２０に供給される。高温水蒸気電解装置
２０には、装置を加熱し装置内で発生する熱を除去する
ため空気が供給される。この空気はガスタービン２１の
コンプレッサで１０ata に圧縮され、前記中間熱交換器
１２で７００から１０００℃に加熱され、高温水蒸気電
解装置２０に供給される。As the steam for electrolysis in the high-temperature steam electrolyzer 20, a part of the extracted steam 42 is heated to 700 to 1000 ° C. by the high-temperature helium gas from the HTGR 10 in the intermediate heat exchanger 12, and then the high-temperature steam electrolysis is performed. It is supplied to the device 20. Air is supplied to the high-temperature steam electrolysis device 20 to heat the device and remove heat generated in the device. This air is compressed to 10 ata by the compressor of the gas turbine 21, heated to 700 to 1000 ° C. by the intermediate heat exchanger 12, and supplied to the high-temperature steam electrolyzer 20.
【００１３】高温水蒸気電解装置２０としては、例え
ば、特願平１−２７１２８８号に係る図２に示すものが
用いられる。即ち、図２に示すように、高温水蒸気電解
装置２０においては、石英ガラス容器１０１に入った多
孔質セラミックス１０２からなる部分に、前記蒸気ター
ビン３０の低圧段から抽気された抽気水蒸気の一部であ
る水蒸気が、中間熱交換器１２で１０００℃まで加熱さ
れた上、水蒸気入口管１０３から供給される。この高温
の水蒸気は、固体電解質としてのイットリア安定化ジウ
ルコニア（以下、ＹＳＺという）等の円筒で作られた電
解セル１０５に供給される。この電解セル１０５の白金
またはニッケルのＹＳＺサーメットでできた水素極１０
６に結線された負電極１０７と白金またはランタン型プ
ロブスカイト型酸化物（ＬａＣｏＯ3 ，ＬａＭｎＯ2 ，
ＬａＣｒＯ3 等）でできた酸素極１０８に結線された正
電極１０９に直流電圧を加えると、水蒸気が電解され、
水素極１０６側に水素ガスが、酸素極１０８側に酸素ガ
スが生じる。前記ガスタービン２１のコンプレッサで圧
縮され中間加熱器１２で１０００℃まで加熱された空気
が空気入口管１１０へ供給され、前記の発生した酸素ガ
スは、この空気によって酸素富化空気となって出口管１
１１から排出される。As the high-temperature steam electrolyzer 20, for example, the one shown in FIG. 2 according to Japanese Patent Application No. 1-271288 is used. That is, as shown in FIG. 2, in the high-temperature steam electrolysis apparatus 20, a part of the extracted steam from the low-pressure stage of the steam turbine 30 is applied to a portion made of the porous ceramics 102 in the quartz glass container 101. Certain steam is heated to 1000 ° C. in the intermediate heat exchanger 12 and supplied from the steam inlet pipe 103. The high-temperature steam is supplied to an electrolytic cell 105 made of a cylinder such as yttria-stabilized zirconia (hereinafter, referred to as YSZ) as a solid electrolyte. Hydrogen electrode 10 made of YSZ cermet of platinum or nickel of this electrolytic cell 105
6 and a platinum or lanthanum type provskite type oxide (LaCoO 3 , LaMnO 2 ,
When a DC voltage is applied to the positive electrode 109 connected to the oxygen electrode 108 made of LaCrO 3 or the like, water vapor is electrolyzed,
Hydrogen gas is generated on the hydrogen electrode 106 side, and oxygen gas is generated on the oxygen electrode 108 side. Air compressed by the compressor of the gas turbine 21 and heated to 1000 ° C. by the intermediate heater 12 is supplied to the air inlet pipe 110, and the generated oxygen gas is converted into oxygen-enriched air by this air to form an outlet pipe. 1
It is discharged from 11.
【００１４】電解セル１０５は、内部の温度を一定にす
るためと、熱放散を防ぐため、断熱容器１１２でおおわ
れている。また、温度を均一にするため、空気入口管１
１０と出口管１１１に、多孔質セラミックス１１３を設
けるようにしてもよい。前記の発生した水素ガスは、水
素出口管１１２から排出される。The electrolytic cell 105 is covered with a heat insulating container 112 to keep the internal temperature constant and to prevent heat dissipation. In order to make the temperature uniform, the air inlet pipe 1
Porous ceramics 113 may be provided in 10 and outlet pipe 111. The generated hydrogen gas is discharged from the hydrogen outlet pipe 112.
【００１５】高温水蒸気電解装置２０では、以上のよう
に水蒸気が水素ガスと酸素ガスに分解され、酸素ガスは
空気と混合して約１０００℃の酸素富化空気となり、高
温水蒸気電解装置２０から出る。この酸素富化空気の熱
は、ガスタービン２１で動力回収されて、同ガスタービ
ン２１による一部電気出力の一部として回収される。同
ガスタービン２１を出る酸素富化空気６０は約３００℃
の温度であり、この熱は前記給水加熱器３３で熱回収さ
れる。このガスタービン２１で発電された電気は、前記
蒸気タービン３０で発電された電気と共に前記の高温水
蒸気電解装置２０の電解用電力として利用される。In the high-temperature steam electrolyzer 20, as described above, steam is decomposed into hydrogen gas and oxygen gas, and the oxygen gas is mixed with air to form oxygen-enriched air at about 1000 ° C. . The heat of the oxygen-enriched air is recovered in power by the gas turbine 21 and is recovered as a part of a partial electric output by the gas turbine 21. The oxygen-enriched air 60 leaving the gas turbine 21 has a temperature of about 300 ° C.
The heat is recovered by the feed water heater 33. The electricity generated by the gas turbine 21 is used together with the electricity generated by the steam turbine 30 as electric power for electrolysis of the high-temperature steam electrolysis device 20.
【００１６】給水加熱器３３で熱回収された前記酸素富
化空気６０は窒素分離ＰＳＡ（圧力スイング式吸収装
置）６１において処理されて、含有する窒素６２ガスが
除かれ、この窒素が除かれた酸素ガス６３は化石燃料を
分解してガス化ガスを得る装置である石炭ガス化炉６４
へ供給されて酸化剤として用いられる。石炭１４が供給
される石炭ガス化炉６４で石炭が分解され発生したＣ
Ｏ，ＣＯ2 及びＨ2 を含むガス化ガスは、脱硫装置６
５，脱塵装置６６を通り、高温水蒸気電解装置２０で発
生した水素ガス２２と混合されて混合ガスとなり、コン
プレッサ６７で５０から１００ata まで昇圧したのち逆
シフト反応器６８へ供給される。逆シフト反応器６８で
は、混合ガス中のＣＯ2 と水素が逆シフト反応によって
ＣＯと水蒸気に分解される。逆シフト反応器６８の出口
では反応により発生した水蒸気を除去する吸着式の高温
ドライヤ７０があり、分離された水蒸気７１の熱は前記
給水加熱器３２で熱回収される。逆シフト反応器６８と
出た反応ガスは循環コンプレッサ６９によって逆シフト
反応器６８へ循環され、所定のガス組成に調整される。
この反応ガスを従来のメタノール合成塔５６に供給しメ
タノール合成を行う。合成塔５６を出たガスは反応率が
低いので循環コンプレッサ５７で合成塔１６へ循環し高
濃度のメタノールガス組成とする。このガスを高温ドラ
イヤ７０を出た前記反応ガスによって加熱される精留塔
５８で精留し製品メタノール５９を得る。The oxygen-enriched air 60 recovered by heat in the feed water heater 33 is treated in a nitrogen separation PSA (pressure swing absorption device) 61 to remove nitrogen 62 contained therein and remove the nitrogen. Oxygen gas 63 uses fossil fuel
Coal gasifier 64 which is a device to obtain gasified gas by decomposition
To be used as an oxidizing agent. C coal is decomposed generated in the coal gasification furnace 64 the coal 14 is supplied
The gasified gas containing O, CO 2 and H 2 is supplied to a desulfurizer 6
5, through the dust removing device 66, is mixed with the hydrogen gas 22 generated in the high-temperature steam electrolyzing device 20 to form a mixed gas, and after the pressure is increased from 50 to 100 at by the compressor 67, it is supplied to the reverse shift reactor 68. In the reverse shift reactor 68, CO 2 and hydrogen in the mixed gas are decomposed into CO and water vapor by a reverse shift reaction. At the outlet of the reverse shift reactor 68, there is an adsorption type high temperature dryer 70 for removing water vapor generated by the reaction, and the heat of the separated water vapor 71 is recovered by the feed water heater 32. The reaction gas exiting the reverse shift reactor 68 is circulated to the reverse shift reactor 68 by the circulation compressor 69 and adjusted to a predetermined gas composition.
This reaction gas is supplied to a conventional methanol synthesis tower 56 to perform methanol synthesis. Since the gas leaving the synthesis tower 56 has a low reaction rate, it is circulated to the synthesis tower 16 by the circulation compressor 57 to obtain a high-concentration methanol gas composition. This gas is rectified in a rectification column 58 heated by the reaction gas exiting the high-temperature dryer 70 to obtain a product methanol 59.
【００１７】本実施例では、以上の通り、ＨＴＧＲ１０
の核熱を用いて蒸気タービン３０及びガスタービン２１
によって電気を発生し、この電気によって高温水蒸気電
解装置２０において、ＨＴＧＲ１０の核熱によって蒸気
発生器１３で発生し更に中間加熱器１２によってＨＴＧ
Ｒ１０の核熱で加熱された水蒸気より水素ガスを発生さ
せているために、この水素は核エネルギを水素の形で固
定したものといえる。In this embodiment, as described above, the HTGR10
Turbine 30 and gas turbine 21 using nuclear heat of
In the high-temperature steam electrolyzer 20, the heat is generated in the steam generator 13 by the nuclear heat of the HTGR 10, and the HTG is generated by the intermediate heater 12.
Since hydrogen gas is generated from steam heated by the nuclear heat of R10, it can be said that this hydrogen fixes nuclear energy in the form of hydrogen.
【００１８】この水素と石炭のＣＯ，ＣＯ2 ，Ｈ2 を含
むガス化ガスとによってメタノールが合成されるため
に、最終製品のメタノールには核エネルギが変化したも
のが加えられている。本実施例によって製造されたメタ
ノールの燃焼によって発生するＣＯ2 の量は、原料であ
る石炭を燃焼させた場合に等しいが、メタノールに加え
られた水素分の発熱量が増加しているので、メタノール
発熱量当りのＣＯ2 発生量を減少させることができる。Since methanol is synthesized by the hydrogen and the gasification gas containing CO, CO 2 , and H 2 of coal, methanol having a changed nuclear energy is added to methanol as a final product. The amount of CO 2 generated by the combustion of the examples produced methanol is equal when the combustion of the coal as a raw material, since the heating value of the hydrogen partial added to methanol is increasing, methanol The amount of CO 2 generated per heating value can be reduced.
【００１９】また、本実施例では、逆シフト反応器６８
において従来のメタノール反応器におけるとガス組成が
同じの原料ガスを得ることができ、従来のメタノール合
成の技術，装置を用いることができる。In this embodiment, the reverse shift reactor 68
In this method, a raw material gas having the same gas composition as in a conventional methanol reactor can be obtained, and a conventional methanol synthesis technique and apparatus can be used.
【００２０】また更に、高温水蒸気電解装置２０におけ
る水蒸気電解の際に発生した酸素ガスも、空気と混合し
て酸素富化空気とされ、ガスタービンで動力回収され、
その後給水加熱器で熱回収され利用された後、ＰＳＡで
窒素等が除かれて、石炭ガス化炉６４の酸化剤として石
炭ガス化に、すなわちメタノール製造に、有効に利用さ
れるという多くの効果を奏する。Further, oxygen gas generated during steam electrolysis in the high-temperature steam electrolyzer 20 is also mixed with air.
Is converted into oxygen-enriched air, and the power is recovered by a gas turbine.
After the heat is recovered and used in the feed water heater,
Nitrogen and the like are removed, and stone is used as an oxidizing agent for the coal gasifier 64.
It has many effects that it can be effectively used for coal gasification, that is, for producing methanol .
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明では、固体電解質を用いた高温水
蒸気電解装置において、ＨＴＧＲの高温の核熱と同核熱
によって発電した電力を用いて水蒸気を電解して水素を
発生させるので、発生した水素は核エネルギを水素の形
で固定化したものといえる。この水素と、天然ガス又は
石油，石炭その他の化石燃料等から分解して得たＣＯ，
ＣＯ2 ，Ｈ2 を含むガス化ガスとを逆シフト反応によっ
て所定のメタノール合成ガス組成とする。このガスで合
成された最終製品のメタノールの持つエネルギは添加さ
れた水素の発熱量分だけ核エネルギが変化したものを含
む。このため、製造されたメタノールの単位発熱量当た
りのＣＯ2 発生量は低下し、これを自動車等の燃料とし
て用いれば、核エネルギを一部燃料としたことになり、
ＣＯ2 の発生を全体として減少させることができる。ま
た更に、高温水蒸気電解装置における水蒸気電解の際に
発生した酸素ガスも、酸化剤として石炭ガス化に、すな
わちメタノール製造に、有効に利用され得る等の多くの
効果を奏する。 According to the present invention, in a high-temperature steam electrolyzer using a solid electrolyte, hydrogen is generated by electrolyzing steam using electric power generated by the high-temperature nuclear heat of the HTGR and the same nuclear heat. Hydrogen can be said to be nuclear energy immobilized in the form of hydrogen. This hydrogen and natural gas or
CO obtained by decomposition from petroleum, coal and other fossil fuels ,
A gaseous gas containing CO 2 and H 2 is made to have a predetermined methanol synthesis gas composition by a reverse shift reaction. The energy of methanol as the final product synthesized with this gas includes the energy whose nuclear energy has changed by the calorific value of the added hydrogen. For this reason, the amount of CO 2 generated per unit calorific value of the produced methanol decreases, and if this is used as a fuel for automobiles or the like, nuclear energy will be partially used as fuel,
CO 2 generation can be reduced as a whole. Ma
Furthermore, in the case of steam electrolysis in a high-temperature steam electrolyzer,
The generated oxygen gas is also used as an oxidant for coal gasification.
In other words, there are many things that can be used effectively for methanol production, etc.
It works.
【００２２】またメタノール合成に当っては、逆シフト
反応を用いることにより、従来のメタノール反応におけ
ると同じ組成の原料ガスが得られ、これによって、従来
のメタノール合成塔が使用でき、かつ新しい反応触媒の
開発を行うことなく本発明を実施することができる。Further, in the methanol synthesis, by using the reverse shift reaction, a raw material gas having the same composition as that in the conventional methanol reaction can be obtained, whereby the conventional methanol synthesis tower can be used and a new reaction catalyst can be used. The present invention can be implemented without the development of.
【００２３】また更に、ボイラ等の排ガス中のＣＯ2 と
ＨＴＧＲ−高温水蒸気電解装置の組み合せで発生した水
素とからメタノールを合成する方法も考えられるが、本
発明ではＣＯ2 を分離回収する必要がない利点がある。
かつ、大容量の燃焼排ガス中からのＣＯ2 の分離回収方
法については、吸着剤，分離膜，吸収液等を用いる方法
が提案され開発中であるが、現状ではかなりの設備費を
必要とし、また所要動力も大きくなるものと見込まれて
いるが、本発明はこのような問題点を伴うこともない。Furthermore, a method of synthesizing methanol from CO 2 in exhaust gas from a boiler or the like and hydrogen generated by a combination of an HTGR and a high-temperature steam electrolyzer is conceivable. However, in the present invention, it is necessary to separate and recover CO 2. There are no benefits.
As for the method of separating and recovering CO 2 from large-volume combustion exhaust gas, a method using an adsorbent, a separation membrane, an absorbing solution, etc. has been proposed and is under development. However, at present, considerable equipment cost is required. Although the required power is expected to increase, the present invention does not involve such a problem.
【図１】本発明の一実施例の系統図である。FIG. 1 is a system diagram of one embodiment of the present invention.
【図２】前記実施例に用いられる高温水蒸気電解装置の
説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a high-temperature steam electrolysis apparatus used in the embodiment.
【図３】従来のメタノール合成方法の系統図である。FIG. 3 is a system diagram of a conventional methanol synthesis method.
１０ 高温ガス冷却原子炉（ＨＴＧＲ） １２ 中間熱交換器 １３ 蒸気発生器 １４ 石炭 ２０ 高温水蒸気電解装置 ２１ ガスタービン ３０ 蒸気タービン ３１ 復水器 ３２，３３ 給水加熱器 ４０ 海水淡水化装置 ４１ 海水 ４２ 抽気水蒸気 ４４ 生成淡水 ５６ メタノール合成塔 ５７ 循環コンプレッサ ５８ 精留塔 ５９ メタノール ６０ 酸素富化空気 ６１ 窒素分離ＰＳＡ（圧力スイング式吸収装置） ６２ 窒素ガス ６３ 酸素ガス ６４ 石炭ガス化炉 ６５ 脱硫装置 ６６ 脱塵装置 ６７ コンプレッサ ６８ 逆シフト反応器 ６９ 循環コンプレッサ ７０ 高温ドライヤ ７１ 分離水蒸気 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 High-temperature gas-cooled nuclear reactor (HTGR) 12 Intermediate heat exchanger 13 Steam generator 14 Coal 20 High-temperature steam electrolysis device 21 Gas turbine 30 Steam turbine 31 Condenser 32,33 Feedwater heater 40 Seawater desalination device 41 Seawater 42 Bleed Steam 44 generated fresh water 56 methanol synthesis tower 57 circulating compressor 58 rectification tower 59 methanol 60 oxygen-enriched air 61 nitrogen separation PSA (pressure swing type absorption device) 62 nitrogen gas 63 oxygen gas 64 coal gasification furnace 65 desulfurization device 66 dedusting Apparatus 67 Compressor 68 Reverse shift reactor 69 Circulating compressor 70 High temperature dryer 71 Separated steam
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村石 顕介 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎造船所内 (72)発明者 白川 精一 長崎市飽の浦町５番７号 菱興ビル別館 長菱エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−244035（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07C 31/04 C07C 29/151 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kensuke Muraishi 1-1, Akunoura-cho, Nagasaki-shi In Nagasaki Shipyard, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Seiichi Shirakawa 5-7, Akunoura-cho, Nagasaki-shi Ryoko Building (56) References JP-A-4-244035 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C07C 31/04 C07C 29/151
Claims (1)
において、高温ガス冷却原子炉の高温の核熱と同核熱に
よって発電した電力を用いて水蒸気より水素ガスを発生
させ、化石燃料等を分解して得られた一酸化炭素，二酸
化炭素及び水素を含むガス化ガスに、前記水素ガスを加
えて混合ガスとし、逆シフト反応によって前記混合ガス
中の二酸化炭素と水素を一酸化炭素と水蒸気に分解する
と共にガス組成を調整した上この混合ガスを用いてメタ
ノール合成を行なうことを特徴とする核熱を利用したメ
タノール製造方法。1. A high-temperature steam electrolyzer using a solid electrolyte, generates hydrogen gas from steam using power generated by high-temperature nuclear heat of a high-temperature gas-cooled nuclear reactor and the same nuclear heat to decompose fossil fuels and the like. carbon monoxide obtained by, the gasification gas containing carbon dioxide and hydrogen, wherein the hydrogen gas addition mixed gas into carbon dioxide and hydrogen carbon monoxide and water vapor in the mixed gas by the reverse shift reaction A method for producing methanol using nuclear heat, comprising decomposing, adjusting the gas composition, and synthesizing methanol using the mixed gas.
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