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公開番号2025139249
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024038080
出願日2024-03-12
発明の名称燃料製造方法、及び燃料製造システム
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C10G 2/00 20060101AFI20250918BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】エネルギー効率を向上し、且つ環境への負荷を低減する燃料製造方法及び燃料製造システムを提供すること。
【解決手段】バイオマス原料からの燃料製造方法であって、バイオマス原料、水素、水、及び二酸化炭素を反応させ、水素及び一酸化炭素を含む合成ガスを製造する合成ガス製造工程と前記合成ガスをフィッシャー・トロプシュ合成反応させた後、水素を含むFTオフガスを分離することにより、フィッシャー・トロプシュ油を製造するフィッシャー・トロプシュ合成工程と、を有し、前記合成ガス製造工程に供給する水素が、前記FTオフガス中の水素を含む、燃料製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バイオマス原料からの燃料製造方法であって、
バイオマス原料、水素、水、及び二酸化炭素を反応させ、水素及び一酸化炭素を含む合成ガスを製造する合成ガス製造工程と、
前記合成ガスをフィッシャー・トロプシュ合成反応させた後、水素を含むＦＴオフガスを分離することにより、フィッシャー・トロプシュ油を製造するフィッシャー・トロプシュ合成工程と、を有し、
前記合成ガス製造工程に供給する水素が、前記ＦＴオフガス中の水素を含む、燃料製造方法。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記ＦＴオフガスに含まれる炭素数が５以上の炭化水素を除去する重質炭化水素除去工程を有しない、請求項１に記載の燃料製造方法。
【請求項３】
前記ＦＴオフガス中の水素を、前記合成ガス製造工程に供給する水素供給工程を有する、請求項１に記載の燃料製造方法。
【請求項４】
前記水素として、前記ＦＴオフガス中の水素のみを供給する、請求項１に記載の燃料製造方法。
【請求項５】
前記ＦＴオフガスを、水素を含むガス化補助用ガスと、炭化水素を含む熱源用ガスとに分離するガス分離工程を有する、請求項１に記載の燃料製造方法。
【請求項６】
前記熱源用ガスを合成ガス製造工程における熱源として供給する熱源用ガス供給工程を有する、請求項５に記載の燃料製造方法。
【請求項７】
合成ガス製造工程において、水としての水蒸気を、［水蒸気の質量］／［バイオマスの質量］で表される質量比が１．０未満となるように供給する水蒸気供給工程を含む、請求項１に記載の燃料製造方法。
【請求項８】
前記ＦＴオフガスが、前記フィッシャー・トロプシュ合成工程の後、且つ前記フィッシャー・トロプシュ油を水素化分解した後に、液体燃料を分留する分留工程（ｓ）により得られる、請求項１に記載の燃料製造方法。
【請求項９】
前記ＦＴオフガスが、前記フィッシャー・トロプシュ合成工程の後、且つ前記フィッシャー・トロプシュ油を水素化精製又は水素化分解する前に、前記フィッシャー・トロプシュ油を分留する分留工程（ｌ）により得られる、請求項１に記載の燃料製造方法。
【請求項１０】
バイオマス原料から燃料を製造するための燃料製造システムであって、
バイオマス原料、水素、水、及び二酸化炭素を反応させ、水素及び一酸化炭素を含む合成ガスを製造するガス化装置と、
前記合成ガスをフィッシャー・トロプシュ合成反応させた後、水素を含むＦＴオフガスを分離することにより、フィッシャー・トロプシュ油を製造するフィッシャー・トロプシュ装置と、
前記ＦＴオフガス中の水素を、前記ガス化装置に供給する水素供給装置と、を有する、燃料製造システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料製造方法、及び燃料製造システムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より気候変動の緩和または影響軽減を目的とした取り組みが継続され、この実現に向けて二酸化炭素の排出量低減に関する研究開発が行われている。
近年、化石燃料の代替として、再生可能エネルギーによって発電した電力によって生成した水素とバイオマスや工場から排出される二酸化炭素等の炭素源とを原材料とした合成燃料が注目されている。
【０００３】
バイオマスを原料としてメタノールやガソリン等の液体燃料を製造する一般的な手順は以下の通りである。すなわち、所定の前処理を経たバイオマス原料をガス化炉内で水や酸素とともにガス化させ、水素及び一酸化炭素を含む合成ガスを生成するガス化工程と、生成された合成ガスを洗浄しタールを取り除く洗浄工程と、洗浄工程を経た合成ガスのＨ
２
／ＣＯ比を製造しようとする液体燃料に応じた目標比に調整するＨ
２
／ＣＯ比調整工程と、Ｈ
２
／ＣＯ比調整工程を経た合成ガスから硫黄成分を取り除く脱硫工程と、脱硫工程を経た合成ガスから液体燃料を製造する燃料製造工程と、を経てバイオマス原料から液体燃料が製造される。
【０００４】
ここでガス化工程を経て生成される合成ガスのＨ
２
／ＣＯ比は、多くの場合目標比に到達しておらず水素が不足している状態となっている。このためガス化工程において水蒸気を供給することにより、Ｈ
２
／ＣＯ比をフィッシャー・トロプシュ合成反応（以下、ＦＴ合成反応ともいう）において好ましい２．０に近づけることも可能となっている。
【０００５】
ＦＴ合成反応の目的物である炭素数が多く沸点の高い炭化水素は液状の成分（以下、フィッシャー・トロプシュ油ともいう）として取り出されるが、合成ガスに含まれる二酸化炭素、反応の副生物であるＨ
２
Ｏ、メタン及びエタン等の軽質の炭化水素、並びに未反応の水素及び一酸化炭素等は、混合されたガス状の成分として取り出され、オフガス（以下、ＦＴオフガスともいう）として除去される。
しかし、ＦＴオフガスにはＦＴ合成反応の原料となる水素が含まれるため、これを燃料として用いるのはエネルギー効率が悪い。
【０００６】
特許文献１は、ＦＴオフガスをガス化炉加熱のための燃料としてリサイクルする工程を含む、天然ガスから各種炭化水素油を製造する方法を提案している。特許文献１の製造方法によれば、ＦＴオフガスをリサイクルすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１２－２１４５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の製造方法では、ＦＴオフガス中の水素をガス化炉加熱のための燃料として使用するため、ＦＴ合成反応の原料としての水素が燃料として消費され水素を有効活用できないのが課題である。
また、合成ガス製造工程における水素の供給量が従来と変わらないため、水素に加えて水蒸気も従来通りに供給する必要がある。そのため、高純度・高圧の水素や水蒸気を製造するためのエネルギー消費量が多く、エネルギー効率が悪いのが課題である。
さらに、二酸化炭素の排出量低減においては、ＦＴオフガスをＦＴ合成反応にリサイクルするのみでは、ＦＴオフガス中の二酸化炭素は消費されず濃度が上昇し続け、どこかのタイミングで排出しなければならないため、環境への負荷が大きいのが課題である。
本願は上記課題の解決のため、水素を有効活用でき、エネルギー効率を向上し、且つ環境への負荷を低減する燃料製造方法及び燃料製造システムを提供することを目的としたものである。そして、延いては気候変動の緩和または影響軽減に寄与するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［１］バイオマス原料からの燃料製造方法であって、
バイオマス原料、水素、水、及び二酸化炭素を反応させ、水素及び一酸化炭素を含む合成ガスを製造する合成ガス製造工程と、
前記合成ガスをフィッシャー・トロプシュ合成反応させた後、水素を含むＦＴオフガスを分離することにより、フィッシャー・トロプシュ油を製造するフィッシャー・トロプシュ合成工程と、を有し、
前記合成ガス製造工程に供給する水素が、前記ＦＴオフガス中の水素を含む、燃料製造方法。
【００１０】
本発明の燃料製造方法は、ＦＴオフガス中の水素を前記合成ガス製造工程に供給することにより、合成ガス製造のための原料として水素を有効活用できる。
また、水素の供給量が増えるため、高純度・高圧の水素や水蒸気の供給量を減らした場合であっても合成ガスを充分な量で製造することができる。このため、高純度・高圧の水素や水蒸気を製造するためのエネルギー消費量を少なくすることができ、エネルギー効率を向上することができる。
さらに、水素の供給量が増えるため、二酸化炭素を原料として消費する反応も進行しやすくなるため、二酸化炭素の排出量を削減することができ、環境への負荷を低減できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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