ガス・水素 生産性向上へ新発明

～処理効率を50倍に～

　JOGMEC（本部：東京都港区、理事長：細野 哲弘）は、国からの委託を受けて、LPG（プロパン／ブタン）の国家備蓄の管理業務を行っています。CO2を有効利用することで、水素の生産性向上も可能となる新たな技術を開発し、特許を取得しました。

　　都市ガス（LNGとLPGの混合物）、LPGから水素を製造する場合、井戸元での生産プロセス由来、または、国内受入後の製造プロセス由来の不純物（硫黄化合物、メタノール・水）を除去する必要があります。この除去には、吸着材（ゼオライトなど）を用います。
　ところが、吸着材は可燃性ガスも吸着してしまうため、吸着材を交換・廃棄する際は、安全のため可燃性ガスを除去する作業が必要となります。
　この作業に、これまでは「窒素ガス（N2）」を用いていましたが、「二酸化炭素（CO2）」を用いると50分の1の時間で除去できることを発見し、この手法による特許を取得しました。
　「窒素ガス（N2）」では約16時間かかっていた可燃性ガスの除去作業が、「二酸化炭素（CO2）」では20分程度に短縮され、作業効率が大幅に向上しました。
　なお、本手法は、都市ガス製造やLPGを噴射剤として利用するスプレー缶（エアゾール）の製造にも適用可能です。
　詳細は、以下をご覧ください。

■ 新規技術の概要
● LPGのパージ用ガスとして、“窒素”から“二酸化炭素（100％濃度）”に変更することで、パージ時間の短縮（約1／50）、パージ用ガスの使用量の削減（約1／30）が期待されます。これは、「設備稼働率の向上」及び「処理コストの削減」をもたらします。

●パージ作業に伴う排気ガスをフレア処理する場合、フレア稼働時間が短縮され、フレア補助燃料（注1）の使用量の削減が期待されます。これは、「フレアコストの削減」及び「二酸化炭素（温室効果ガス）排出の削減」をもたらします。（注1）フレアが安定燃焼するために投入される燃料
 

（a）水素製造

（b）エアゾール製造、都市ガス製造 図1 本技術を適用した装置構成図

■ 実験結果
　代表例として、炭化水素にLPG、吸着材にゼオライトを採用した実験において、窒素パージと比較して、二酸化炭素パージは、格段にパージ所要時間が短いこと（約1／50）を確認しました。
　実験条件：プロパンを飽和吸着したゼオライトを使用。パージ終了＝出口プロパン濃度 5％LEL以下。
 

図2 ゼオライトに吸着したプロパンのパージ時間比較

【特許概要】
特許（日本）：特許第7122042号、特許第7020735号
権利者：JOGMEC（単独）　発明者：菅原 大輝（JOGMEC職員）
問合せ先：特許技術の実施許諾などにご関心がありましたら、[e-mail]　へお問い合わせください。

本技術は、経済産業省資源エネルギー庁の令和3年度国家備蓄石油管理等事業（国家備蓄石油ガスの管理等業務）に関する委託事業の成果です。

リリース本文はこちら↓
https://www.jogmec.go.jp/news/release/news_10_00063.html?mid=pr_221031