技術ソリューション事業 技術開発テーマの決定と事業開始のお知らせ
平成29年度に公募したCO2-EOR（注1）における高CO2濃度の随伴ガスからのCO2分離への膜型分離技術の適用をテーマとしたニーズシーズ調査において、日揮株式会社(本社：神奈川県横浜市、代表取締役会長CEO：佐藤雅之)(以下、「日揮」)からDDR膜を用いたソリューションが提案され、調査を実施しました。
当該調査の結果、同技術の有効性が確認できたことから、同技術を用いたフィールド実証試験を開始いたします。
本実証試験は、日揮と日本ガイシ株式会社（以下、「日本ガイシ」）が、平成20年度より共同で開発を進めてきたDDR型ゼオライト膜（注2）大型エレメント（直径180ミリメートル x 長さ1,000ミリメートル）を用いたCO2分離・回収プロセス（以下、「本プロセス」）の性能と、後述の各用途への有効性を確認することを目的としています。
本プロセスに適用されるDDR型ゼオライト膜は、高度な製膜技術を有する日本ガイシにより開発製造され、研究施設における試験では、優れたCO2分離性能と、高圧環境下における高い耐久性が確認されています。
事業の概要
| 名称 | 「DDR膜によるCO2分離回収技術のフィールド実証試験」 |
| 実施者 | JOGMECと日揮による共同事業 |
| 場所 | アメリカ合衆国テキサス州 |
| 対象ガスおよび油田 | CO2-EORによる原油生産時の随伴ガスを使用。 試験を行う油田ではCCUS（注3）ProjectとしてCO2-EOR操業を実施中。DDR膜はCO2の再利用によるコスト低減等のため、随伴ガスからのCO2分離へ適用する。 |
| 内容 | DDR型ゼオライト膜を用いたCO2分離・回収設備（随伴ガス処理能力：日量3百万立方フィート）の最適化検討と性能実証 |
| 今後の計画 | 平成31年2月より試験設備の設計・建設を開始し、設備完成後、約1年をかけ設備の試験運転を行う。 |
■CO2-EORなど原油生産時の随伴ガスからのCO2分離・回収
CO2-EORでは、原油生産時の随伴ガスからCO2を分離・回収して再利用する際、高分子膜（有機膜）が一般的に使用されています。ところが、高濃度のCO2を含有する随伴ガスの処理に際しては、高分子膜の劣化が著しく早まるために、その交換コストの負担が大きいことが問題となります。
一方、DDR型ゼオライト膜は、高濃度のCO2環境下でも高い分離性能、耐久性を示します。本プロセスの適用により、純度向上したCO2の再利用による増産効果に加え、CO2分離・回収時の運転コストが低減され、CO2-EOR事業の拡大に貢献できると考えています。
■高濃度CO2含有天然ガス精製時のCO2除去
既存技術の化学吸収法では、対象ガスのCO2濃度が高まるにつれ吸収溶剤の使用量が増え、溶剤再生に伴う消費エネルギーが増大します。より小さい消費エネルギーでCO2を除去できる本プロセスを化学吸収法の前段に用い、組み合わせることで、ガス処理に係るコスト低減を実現し、これまで開発が進まなかった高濃度CO2含有ガス田の開発に繋げられると考えています。
■原油・天然ガス資源開発への貢献
1970年代よりCO2-EORが実施されてきた米国に加え、近年では東南アジアや中東諸国においても原油増産のためCO2-EORの実施・拡大が検討されています。また、マレーシアやインドネシアを始めとする東南アジア地域には高濃度CO2含有ガス田が数多く存在しており、CO2除去の一次処理に本プロセスを用いることで経済性が成立し、これらガス田の開発が推進される可能性があります。
JOGMECは、DDR型ゼオライト膜を用いたCO2分離・回収プロセスの実用化を通じ、原油・天然ガス資源開発に貢献していく所存です。
（注1）CO2-EOR（CO2 Enhanced Oil Recovery）： 二酸化炭素原油増進回収法
CO2を地下の油層に圧入することにより、油層内に残存した原油の流動性を高め、原油回収率を高める技術です。また、CO2-EORは油層へ圧入したCO2の一部が貯留される効果があり、現実的なCCUSの1つとして温暖化対策効果も期待されています。
（注2）ゼオライトとはミクロ多孔性の結晶性アルミノケイ酸塩であり、現在、多くの種類のゼオライトが人工的に合成され、触媒や吸着剤等として工業的に活用されています。DDRとは、ゼオライトの骨格構造の一つです。
（注3）CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage： 二酸化炭素の回収・利用・貯留）地球温暖化対策としてのCO2の回収・貯留に留まらず、CO2の有効利用により経済価値の創出をも実現する取り組みであり、近年世界的に注目されています。
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http://www.jogmec.go.jp/news/release/news_03_000014.html?mid=pr_190225
