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効率的なブルー水素生産のための
高性能触媒

低炭素水素(別名:ブルー水素)の大量生産は、全世界の二酸化炭素排出を削減するための重要なステップの1つです。この技術は、化石燃料を原料とした現在のグレー水素生産に類似しますが、(生成された水素から)貯蔵や利用のためにCO2を永久に除去する二酸化炭素の回収と隔離(CCS)の工程が追加されています。

クラリアントは数十年に亘り、水素生産技術のための先進の触媒を開発してきました。当社の革新的な触媒ソリューションと強力なプロセスパートナーにより、ブルー水素生産の効率を最適化し、この低炭素技術の拡大と普及を支援することができます。

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最高のエネルギー
効率
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CO2
削減
Clariant Icon Lowest Cost 20221004
できる限り
低いコスト
Clariant Catalysts Podcast Energy Transition-Blue Hydrogen 2023








PODCAST
Blue hydrogen: Production pathways,
technologies and its importance in the
global energy transition
Hydrocarbon Processing


低炭素水素を得るための3つの方法

ブルー水素生産のために現在利用できる技術には、メタンの水蒸気改質法(SMR水素)、自己熱改質法(ATR水素)と部分酸化法(POX水素)があります。これらは触媒に求められる事項と、炭素隔離のためのCO2排出を抑える能力が異なります。 クラリアントは、これらの手法による、コスト効率の高いブルー水素生産のための高性能触媒を提供します。

Clariant Graphic Blue Hydrogen Fossil Fuels 1160x490 202310 EN

メタンの水蒸気改質によるブルー水素

水蒸気改質は、水素、アンモニア、メタノール生産のための合成ガス(syngas)の製造に使用される主要な工業プロセスです。このプロセスの中核は、炭化水素原料(メタンなど)を水蒸気と接触反応させ、H2、COおよびCO2の混合物を生成する管状の一次改質器です。水蒸気改質器は多くの利点をもつ一方で、主要な二酸化炭素の排出源です。現在、Technip Energiesの画期的なEARTH®テクノロジーには、SMRベースの水素生産のエネルギー効率を劇的に改善することで、煙道ガスのCO2を大幅に削減する、革新的なクラリアント触媒が使用されています。

Clariant Illustration Blue Hydrogen via Steam Methane Reforming 1160x385 202209 EN

EARTHテクノロジーと触媒

Clariant Image Graphic EARTH Technology Reactor 20220511

Technip Energiesが開発し、特許を取得したEARTH(Enhanced Annular Reforming Tube for Hydrogen、水素生産用環状改質管)テクノロジーは、メタンの水蒸気改質器として同軸の管アセンブリを配置し、外側の環状の部分に触媒を構造的に担持させたものによって構成されます。独特の構成により、水蒸気改質プロセスにおいて最高の熱回収とより高いスループットを両立しています。

© TechnipFMC - EARTHテクノロジーの同軸管構造内部の再循環

クラリアントとTechnip Energiesが開発した最新の触媒は、低い圧力損失、高い活性と熱伝導性能を兼ね備えています。卓越した安定性と機械的堅牢性をはじめとするさまざまな特色により、改質プロセスにおける熱的・機械的なストレスと、EARTH触媒層の容積の縮小にもかかわらず、この触媒は優れた性能を発揮します。

標準的な改質器に見られる従来からの触媒の性能に比べ、EARTHでは水素生産量を20%まで増やし、同時に生産した水素1トンあたりのCO2フットプリントを10%まで削減できます。 同一の生産能力において、補給燃料の消費量を50%まで削減できます。

画期的なEARTHテクノロジーについて、H2Techマガジンで詳しくご確認ください。>今すぐ読む

 
燃料節約のシナリオ 燃料節約 30ないし50%
合成ガス生成におけるCO2フットプリント ~20%削減
熱交換(対流)セクションと燃焼システムのための改良コスト 限定的
 
生産能力拡大のシナリオ 燃焼加熱の増加による ~20%
燃料消費量 ~-30%(減少)
合成ガス生成におけるCO2フットプリント 10%まで削減

Award winning EARTH Technology

EARTH technology has received the ICIS Innovation Award 2022 for Best Process Innovation and the Hydrocarbon Processing Award 2022 for Best Refining Technology.

The recuperative reforming technology combines high-performance with cost-effective CO2 reduction for large-scale hydrogen production. > Learn more

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HPAwards2022_Winner_Best Refining Technology

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自己熱改質によるブルー水素

自己熱改質は水素と一酸化炭素を含む合成ガスの生産手法の1つです。この手法では、外部からの熱がほとんど不要となり、酸素による炭化水素フィードの部分酸化と、触媒による水蒸気メタン改質が共に進行します。ATR水素プロセスでは、空気分離により酸素を生成し、フィードストリームを予熱して再生可能エネルギーを効果的に利用することができます。最善の場合、CO2の回収はプロセスガスからのみで済ませることができ、このようにしてATR方式での水素生産のサステナビリティとコスト効率を高めることができます。クラリアントのReforMax®触媒は過酷なATRプロセス条件向けに特別に設計され、長期の安定稼働に必要な高性能を実現しています。

Clariant Graphic Blue Hydrogen Autothermal Reforming ATR 1160x385 202310 EN

ReforMaxシリーズの触媒

クラリアントは過酷なATR環境に向けた最適なソリューションと専門技術を提供します。当社のReforMax 330 LDPおよびReforMax 330 LDP Plus触媒は高度な耐久性を備え、反応器出口温度が950ないし1100ºCに達しても最高の性能を発揮します。

Clariant Image ReforMax LDP Plus 20220929

ReforMax LDPシリーズの触媒には、どのような原料や設計のプロセスでも高い活性と選択性を発揮する商業面での実績があります。新しいReforMax LDP Plusシリーズは花形に8つの穴が配置された形状により圧力損失をさらに抑え、より高いガススループットと省エネを実現します。

ReforMax 420は自己熱改質における高性能な断熱材として使用され、触媒層上部の温度を下げ、ニッケルとアルミナの蒸発を防止します。これにより、反応器の下流における凝縮と凝固(ルビーの生成)を防止します。

Clariant Image ReforMax 420 20220929

クラリアントは反応器の設計にカスタム対応したガード層も提供します。

メリット

Clariant_Icon_Chemistry Container_06-10-2020

コンパクトなデザイン
小さなフットプリント

Clariant_Icon_Engineering_Magnifier Glas_Gear_06-10-2020

柔軟な運用
短期間での操業開始と
迅速な交換

Clariant_Icon_Flexible Placement_Puzzle_Team_06-10-2020

H2:COの比率に柔軟に適合し
多くの化学品に対応

Clariant_Icon_Less Emissions_Low Emission Technology_06-10-2020


CO2排出の削減

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大規模な水素生産の
収益性を確保

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部分酸化によるブルー水素

部分酸化プロセスでは、炭化水素原料と亜化学量論的な量の純酸素の混合物を反応させ、COを多く含有(30ないし50%)した合成ガスストリームを生成します。下流の水性ガスシフト(WGS)反応器でこの合成ガスと蒸気が、水素とCO2に変換されます。 バイオマスや都市廃棄物を原料とする場合において生成されるCO2を回収し、隔離すれば、このプロセスを通してマイナスのCO2フットプリントを実現できます。POX水素プロセスでは、WGSの段階まで触媒は不要です。WGSでは、クラリアントのShiftMax® 120高温シフト触媒が過酷なプロセス条件に対応するために必要となる最適な安定性と活性を発揮します。

Clariant Illustration Blue Hydrogen via Partial Oxidation 1160x385 202209 EN

ShiftMax 120触媒

高温シフト(HTS)触媒ShiftMax 120は高活性、卓越した温度安定性と耐久性を兼ね備えた触媒です。従って、POXステージに存在するCO含有量が高い(30ないし50%)合成ガスに耐え、シフト反応中の断熱触媒層における高温(~500ºC)に耐えることができます。

Clariant Image ShiftMax 120 20220929

メリット

Clariant_Icon_Less Heating_Improved Isolation_Thermal_Thermometer_06-10-2020

極めて優れた温度安定性
商業ベース・500°Cで実証済み

Clariant_Icon_Endurance_Sand Glass_06-10-2020

高いCO濃度をものともしない
長寿命

Clariant_Icon_Support Profitable Growth_06-10-2020

高い活性
により、
CO2濃度が高い、触媒層のより低い部分でも平衡に近い転化を可能とします。

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