JPH066905B2 - メタノール分解改質ガス燃料の製造方法 - Google Patents
メタノール分解改質ガス燃料の製造方法Info
- Publication number
- JPH066905B2 JPH066905B2 JP63069262A JP6926288A JPH066905B2 JP H066905 B2 JPH066905 B2 JP H066905B2 JP 63069262 A JP63069262 A JP 63069262A JP 6926288 A JP6926288 A JP 6926288A JP H066905 B2 JPH066905 B2 JP H066905B2
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- Japan
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- methanol
- decomposition
- gas
- steam
- reforming
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
- F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
- F01K21/047—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas having at least one combustion gas turbine
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，ガスタービンの廃熱を利用して、メタノール
分解改質ガス燃料を製造する方法、特に得られた上記燃
料をガスタービンの運転用燃料として再利用することの
できるメタノール分解改質ガス燃料の製造法に関する。
分解改質ガス燃料を製造する方法、特に得られた上記燃
料をガスタービンの運転用燃料として再利用することの
できるメタノール分解改質ガス燃料の製造法に関する。
従来、ガスタービンの廃熱を利用して原料メタノールお
よび水を予熱してそれぞれ気化し、さらに所定の温度に
加熱してメタノール分解改質反応器（以下、改質器とい
う）に供給し、分解改質反応を行わせることによってメ
タノール分解改質ガス（以下、改質ガスと略す）を得、
これをタービンのメインバーナー用燃料として利用し、
タービンを運転させることは、たとえば特開昭61-14953
2号公報により公知である。
よび水を予熱してそれぞれ気化し、さらに所定の温度に
加熱してメタノール分解改質反応器（以下、改質器とい
う）に供給し、分解改質反応を行わせることによってメ
タノール分解改質ガス（以下、改質ガスと略す）を得、
これをタービンのメインバーナー用燃料として利用し、
タービンを運転させることは、たとえば特開昭61-14953
2号公報により公知である。
第２図は、このガスタービンの廃熱を利用して、改質ガ
スを製造する方法のフローチャート図である。図に示す
通り、給水ポンプ１からの水は、ガスタービン30の排気
ダクト２中に導かれ、ここで順次、予熱３、蒸発４、過
熱５された後、その一部は過熱メタノールガスと混合さ
れ、原料メタノールの分解改質反応器20に供給され、一
部はコンプレッサー25からの空気と混合されて、タービ
ン30の燃焼器21に供給される。他方、原料メタノール11
は、同様に上記排気ダクト２中で予熱13、蒸発14、過熱
15された後、前記過熱水蒸気と混合されて分解改質反応
器20に供給され、ここで改質ガスに転換され、得られた
改質ガスはガスタービン30の燃焼器21に送られるのであ
る。
スを製造する方法のフローチャート図である。図に示す
通り、給水ポンプ１からの水は、ガスタービン30の排気
ダクト２中に導かれ、ここで順次、予熱３、蒸発４、過
熱５された後、その一部は過熱メタノールガスと混合さ
れ、原料メタノールの分解改質反応器20に供給され、一
部はコンプレッサー25からの空気と混合されて、タービ
ン30の燃焼器21に供給される。他方、原料メタノール11
は、同様に上記排気ダクト２中で予熱13、蒸発14、過熱
15された後、前記過熱水蒸気と混合されて分解改質反応
器20に供給され、ここで改質ガスに転換され、得られた
改質ガスはガスタービン30の燃焼器21に送られるのであ
る。
さらに、吸熱反応である上記メタノールの分解改質反応
を維持、促進するため、上記改質反応器20には、ヒータ
ー23などを備えた熱媒循環タンク22が設けられ、該改質
反応器20内を所定の温度に加熱された熱媒が循環されて
いる。そしてこの熱媒の予熱にもタービンの排気ダクト
２が利用されている。
を維持、促進するため、上記改質反応器20には、ヒータ
ー23などを備えた熱媒循環タンク22が設けられ、該改質
反応器20内を所定の温度に加熱された熱媒が循環されて
いる。そしてこの熱媒の予熱にもタービンの排気ダクト
２が利用されている。
このような従来の方法は、上記メタノール分解改質反応
器20における物理的反応条件（温度、圧力、反応成分の
量等）を一定に保つため、排気ダクト中での水、メタノ
ールなど複数の成分について独立に熱、蒸発、過熱条件
または分解改質反応中での圧力、温度、量等を制御する
必要がある。また、ガスタービンの負荷の変動に伴っ
て、該タービンの排気ダクトでの熱交換により生成され
るメタノールガス、水蒸気の圧力、温度が変動すること
になり、その制御が著しく複雑になる。さらにいずれか
１つの成分の熱交換条件が変動した場合に、改質ガスの
組成、熱効率や出力を一定に保つためには、他の成分の
該熱交換条件を変更、制御する必要が生じ、操作が煩雑
である。加えて複数の成分に対して独立に熱交換のため
のバイパス回路、余剰熱除去のための冷却器並びに制御
系等を必要とするから、設備または装置も複雑になり、
設備コストが高くなり、タービンの運転管理が難しかっ
た。このような理由によって、改質ガスを燃料としてガ
スタービンを工業的に運転する方法は実用化されていな
いのが現状である。
器20における物理的反応条件（温度、圧力、反応成分の
量等）を一定に保つため、排気ダクト中での水、メタノ
ールなど複数の成分について独立に熱、蒸発、過熱条件
または分解改質反応中での圧力、温度、量等を制御する
必要がある。また、ガスタービンの負荷の変動に伴っ
て、該タービンの排気ダクトでの熱交換により生成され
るメタノールガス、水蒸気の圧力、温度が変動すること
になり、その制御が著しく複雑になる。さらにいずれか
１つの成分の熱交換条件が変動した場合に、改質ガスの
組成、熱効率や出力を一定に保つためには、他の成分の
該熱交換条件を変更、制御する必要が生じ、操作が煩雑
である。加えて複数の成分に対して独立に熱交換のため
のバイパス回路、余剰熱除去のための冷却器並びに制御
系等を必要とするから、設備または装置も複雑になり、
設備コストが高くなり、タービンの運転管理が難しかっ
た。このような理由によって、改質ガスを燃料としてガ
スタービンを工業的に運転する方法は実用化されていな
いのが現状である。
本発明の目的は、上記ガスタービンの排熱を利用する水
と排ガスとの熱交換の制御が容易で、設備や装置上の制
約がなく、ガスタービンの負荷の変動に対して影響を受
けることなく安定したメタノールの分解改質反応を行う
ことができるメタノール分解改質ガス燃料、特にガスタ
ービンの運転、制御を安定かつ容易にするメタノール分
解改質ガス燃料の製造方法を提供することにある。
と排ガスとの熱交換の制御が容易で、設備や装置上の制
約がなく、ガスタービンの負荷の変動に対して影響を受
けることなく安定したメタノールの分解改質反応を行う
ことができるメタノール分解改質ガス燃料、特にガスタ
ービンの運転、制御を安定かつ容易にするメタノール分
解改質ガス燃料の製造方法を提供することにある。
本発明方法は、ガスタービンの排気ダクトにおける水と
排ガスとの熱交換により水蒸気を発生せしめ、その一部
を前記排気ダクトとは独立に設けた改質反応器の触媒層
におけるメタノールの分解改質反応の反応原料として使
用すると共に、該分解改質反応の熱源として利用した
後、前記改質反応器内に貯留された原料メタノールを気
化する熱源として利用することを特徴とする。このよう
に、排気ダクトで水と排ガスとの熱交換により水蒸気を
発生させると共に、この排気ダクトとは独立に、メタノ
ールの分解改質反応を行わせるための改質反応器を設け
たから、排気ダクトにおける上記熱交換のための温度、
圧力の制御が容易になり、装置の簡易化することができ
る。また、上記排気ダクトで生成した水蒸気は、その一
部をメタノール分解改質反応の反応原料として使用する
と共に、上記水蒸気を該メタノールの分解改質反応の熱
源並びに原料メタノールの気化用熱源として利用するた
め、安定なメタノールの分解改質反応を行わせることが
できる。
排ガスとの熱交換により水蒸気を発生せしめ、その一部
を前記排気ダクトとは独立に設けた改質反応器の触媒層
におけるメタノールの分解改質反応の反応原料として使
用すると共に、該分解改質反応の熱源として利用した
後、前記改質反応器内に貯留された原料メタノールを気
化する熱源として利用することを特徴とする。このよう
に、排気ダクトで水と排ガスとの熱交換により水蒸気を
発生させると共に、この排気ダクトとは独立に、メタノ
ールの分解改質反応を行わせるための改質反応器を設け
たから、排気ダクトにおける上記熱交換のための温度、
圧力の制御が容易になり、装置の簡易化することができ
る。また、上記排気ダクトで生成した水蒸気は、その一
部をメタノール分解改質反応の反応原料として使用する
と共に、上記水蒸気を該メタノールの分解改質反応の熱
源並びに原料メタノールの気化用熱源として利用するた
め、安定なメタノールの分解改質反応を行わせることが
できる。
（実施例〕 以下、図面に基づいて本発明の実施例を具体的に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の改質ガスの製造方法の実施例を示す
フローチャート図である。
フローチャート図である。
図において、水は、給水ポンプ１から矢印方向に向かっ
て、排気ダクト２−改質反応器20−メタノールリボイラ
−24−給水ポンプ１の経路を循環する。給水ポンプ１か
ら排気ダクト２に供給された水は、ガスタービン30から
の排ガスとの熱交換によって水蒸気に転換される。この
水蒸気は、排気ダクト２とは独立に設けた改質反応器20
内に送られ、触媒層27におけるメタノールガスの分解改
質反応の熱源として利用される。このとき、水蒸気の一
部は注水ノズル26からメタノールガスを分解改質するた
めの反応原料として改質反応器20内に供給され、メタノ
ールガスと混合される。この反応原料の水蒸気はメタノ
ール１モル当たり０〜２モルの範囲で添加するのがよ
い。次いで上記分解改質反応の熱源として利用された水
蒸気は、メタノールリボイター24に導かれ、このメタノ
ールリボイラー24によって改質反応器20に貯留されてい
る原料メタノールが加熱され、気化したメタノールガス
が触媒層27で加熱分解改質されて燃料に転換される。
て、排気ダクト２−改質反応器20−メタノールリボイラ
−24−給水ポンプ１の経路を循環する。給水ポンプ１か
ら排気ダクト２に供給された水は、ガスタービン30から
の排ガスとの熱交換によって水蒸気に転換される。この
水蒸気は、排気ダクト２とは独立に設けた改質反応器20
内に送られ、触媒層27におけるメタノールガスの分解改
質反応の熱源として利用される。このとき、水蒸気の一
部は注水ノズル26からメタノールガスを分解改質するた
めの反応原料として改質反応器20内に供給され、メタノ
ールガスと混合される。この反応原料の水蒸気はメタノ
ール１モル当たり０〜２モルの範囲で添加するのがよ
い。次いで上記分解改質反応の熱源として利用された水
蒸気は、メタノールリボイター24に導かれ、このメタノ
ールリボイラー24によって改質反応器20に貯留されてい
る原料メタノールが加熱され、気化したメタノールガス
が触媒層27で加熱分解改質されて燃料に転換される。
また、上記排気ダクト２で発生した水蒸気は、その一部
をコンプレッサー25から供給された圧縮空気と混合した
後、改質反応器20で生成したメタノール分解改質ガス燃
料と一緒に燃焼器21に供給して燃焼させることができ
る。
をコンプレッサー25から供給された圧縮空気と混合した
後、改質反応器20で生成したメタノール分解改質ガス燃
料と一緒に燃焼器21に供給して燃焼させることができ
る。
本発明において、改質反応器20に貯留される原料メタノ
ールはレベルコントローラー28により、その液面の高さ
を制御され、その貯留量が一定に保たれる。
ールはレベルコントローラー28により、その液面の高さ
を制御され、その貯留量が一定に保たれる。
このようにして得られたメタノール分解改質ガス燃料
は、所定の温度、たとえば200℃〜300℃の温度範囲に調
節してガスタービン30の燃焼器21に送られる。なお、こ
の燃焼器21には、上記メタノール分解改質ガス燃料およ
び前述した過熱水蒸気のほかに、原料メタノールの一部
が起動用として供給される。
は、所定の温度、たとえば200℃〜300℃の温度範囲に調
節してガスタービン30の燃焼器21に送られる。なお、こ
の燃焼器21には、上記メタノール分解改質ガス燃料およ
び前述した過熱水蒸気のほかに、原料メタノールの一部
が起動用として供給される。
本発明によれば、次のような多くの優れた効果が得られ
る。
る。
(1)ガスタービンの排気ダクトに水だけを供給して熱交
換を行い、この熱交換により生成した水蒸気によって上
記排気ダクトとは独立に設けた改質反応器に貯留された
原料メタノールの加熱気化、分解改質反応を行わせるた
め、熱交換条件は水についてのみ設定、制御すればよい
から、該排気ダクトにおけるバイパス回路、冷却器など
の設備または装置を簡素化することができ、運転、制御
し易い。そして該水蒸気の熱交換条件だけ制御すればよ
いから、排気ダクトの負荷の変動に対応して、生成する
水蒸気の温度、圧力および生成量等を容易に一定に保つ
ことができる。
換を行い、この熱交換により生成した水蒸気によって上
記排気ダクトとは独立に設けた改質反応器に貯留された
原料メタノールの加熱気化、分解改質反応を行わせるた
め、熱交換条件は水についてのみ設定、制御すればよい
から、該排気ダクトにおけるバイパス回路、冷却器など
の設備または装置を簡素化することができ、運転、制御
し易い。そして該水蒸気の熱交換条件だけ制御すればよ
いから、排気ダクトの負荷の変動に対応して、生成する
水蒸気の温度、圧力および生成量等を容易に一定に保つ
ことができる。
(2)このように温度、圧力、量等物理量が一定の水蒸気
は、その一部を改質反応器のメタノール分解改質反応の
反応原料として使用すると共に、上位分解改質反応の熱
源として利用した後、原料メタノールを気化する熱源と
して利用するため、一定の組成とカロリーを有するメタ
ノール分解改質ガス燃料を安定して製造することができ
る。
は、その一部を改質反応器のメタノール分解改質反応の
反応原料として使用すると共に、上位分解改質反応の熱
源として利用した後、原料メタノールを気化する熱源と
して利用するため、一定の組成とカロリーを有するメタ
ノール分解改質ガス燃料を安定して製造することができ
る。
(3)排気ガスの熱交換の条件設定、装置を複雑にする原
料メタノールの予熱、気化用熱媒体（リボイラー等）の
使用を省略することができる。
料メタノールの予熱、気化用熱媒体（リボイラー等）の
使用を省略することができる。
第１図は、本発明の改質ガスの製造法の１実施例を示す
フローチャート図、第２図は従来の改質ガス製造方法の
例を示すフローチャート図である。 １…給水ポンプ、２…排気ダクト、11…原料メタノール
供給タンク、20…改質反応器、24…メタノールリボイラ
ー、26…注水ノズル、27…触媒層、28…レベルコントロ
ーラー、30…ガスタービン。
フローチャート図、第２図は従来の改質ガス製造方法の
例を示すフローチャート図である。 １…給水ポンプ、２…排気ダクト、11…原料メタノール
供給タンク、20…改質反応器、24…メタノールリボイラ
ー、26…注水ノズル、27…触媒層、28…レベルコントロ
ーラー、30…ガスタービン。
Claims (1)
- 【請求項１】ガスタービンの排気ダクトにおける水と排
ガスとの熱交換により水蒸気を発生せしめ、その一部を
前記排気ダクトとは独立に設けた改質反応器の触媒層に
おけるメタノールの分解改質反応の反応原料として使用
すると共に、前記水蒸気を前記分解改質反応の熱源とし
て利用した後、該改質反応器内の原料メタノールの気化
用熱源として利用することを特徴とするメタノール分解
改質ガス燃料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069262A JPH066905B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | メタノール分解改質ガス燃料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069262A JPH066905B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | メタノール分解改質ガス燃料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01244123A JPH01244123A (ja) | 1989-09-28 |
| JPH066905B2 true JPH066905B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=13397616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63069262A Expired - Lifetime JPH066905B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | メタノール分解改質ガス燃料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066905B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102644024A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-08-22 | 首钢总公司 | 一种低合金低屈强比海洋工程结构用钢及其生产方法 |
| WO2013145771A1 (ja) | 2012-03-29 | 2013-10-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐歪時効特性に優れた低降伏比高強度鋼板およびその製造方法並びにそれを用いた高強度溶接鋼管 |
| WO2013145770A1 (ja) | 2012-03-29 | 2013-10-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐歪時効特性に優れた低降伏比高強度鋼板およびその製造方法並びにそれを用いた高強度溶接鋼管 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5431007A (en) * | 1994-03-04 | 1995-07-11 | Westinghouse Elec Corp | Thermochemically recuperated and steam cooled gas turbine system |
| CN111120105B (zh) * | 2019-12-17 | 2021-01-19 | 西安交通大学 | 压水蓄热-燃气蒸汽联合储能***及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61152929A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 複合発電システム |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63069262A patent/JPH066905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013145771A1 (ja) | 2012-03-29 | 2013-10-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐歪時効特性に優れた低降伏比高強度鋼板およびその製造方法並びにそれを用いた高強度溶接鋼管 |
| WO2013145770A1 (ja) | 2012-03-29 | 2013-10-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐歪時効特性に優れた低降伏比高強度鋼板およびその製造方法並びにそれを用いた高強度溶接鋼管 |
| CN102644024A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-08-22 | 首钢总公司 | 一种低合金低屈强比海洋工程结构用钢及其生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01244123A (ja) | 1989-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |