特開 2019-131777 アンモニア・ポリラクトン樹脂製造プラント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-131777(P2019-131777A)

(43)【公開日】2019年8月8日

(54)【発明の名称】アンモニア・ポリラクトン樹脂製造プラント

(51)【国際特許分類】

   C08G 63/08 20060101AFI20190712BHJP

   C01C 1/04 20060101ALI20190712BHJP

   C01B 3/38 20060101ALI20190712BHJP

   C01B 3/36 20060101ALI20190712BHJP

   B01J 23/755 20060101ALI20190712BHJP

   B01J 23/44 20060101ALI20190712BHJP

   C08G 63/78 20060101ALI20190712BHJP

   C07D 309/30 20060101ALN20190712BHJP

【ＦＩ】

   C08G63/08

   C01C1/04 D

   C01C1/04 E

   C01B3/38

   C01B3/36

   B01J23/755 M

   B01J23/44 Z

   C08G63/78

   C07D309/30 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】書面

【全頁数】5

(21)【出願番号】特願2018-42391(P2018-42391)

(22)【出願日】2018年1月30日

(71)【出願人】

【識別番号】593178030

【氏名又は名称】柚木 秀夫

(72)【発明者】

【氏名】柚木 秀夫

【テーマコード（参考）】

4C062

4G140

4G169

4J029

【Ｆターム（参考）】

4C062BB57

4G140EA03

4G140EA07

4G140EB32

4G140EC02

4G169AA03

4G169BA01A

4G169BC68A

4G169BC72B

4G169CB25

4G169CB38

4G169CB67

4G169CB72

4G169CB81

4G169DA05

4G169EE09

4J029AA02

4J029AB04

4J029EG00

4J029EG01

4J029EG02

4J029EG03

4J029EG04

4J029EG05

4J029EG06

4J029EG07

4J029EG08

4J029EG09

4J029EG10

4J029EG11

(57)【要約】      （修正有）

【課題】アンモニアを天然ガスから合成する過程で発生するＣＯ_２を資源として利用するシステムの提供。
【解決手段】アンモニアの原料であるＮ_２、Ｈ_２、ＣＯ、ＣＯ_２及びＣＨ_４等を含む粗改質ガスを天然ガスから発生させる粗改質ガス発生、ＣＯ_２分離設備から発生する大量のＣＯ_２をブタジエンとともにポリラクトン樹脂製造設備に入れ、付加価値の高いポリラクトン樹脂を合成する。これにより、設備を共有するアンモニア合成の製造コストが大きく下がる。ＣＯ_２を除去した粗改質ガスはアンモニア製造設備に送られ、アンモニアに合成される。このアンモニア、ポリラクトン樹脂製造プラントによって、大気中に捨てられていたＣＯ_２が資源として利用され、高価なプラスチックが生産され、設備を共用しているアンモニアの生産コストが大きく下がる。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

天然ガスをＨ_２、Ｎ_２、ＣＯ、ＣＯ_２およびＣＨ_４等からなる粗改質ガスに変換する脱硫装置、水熱型１次改質装置、２次改質装置、ＣＯコンバーク、ＣＯ_２吸収装置、ＣＯ_２分離回収装置から構成される粗改質ガス発生ＣＯ_２分離設備とこの分離されたＣＯ_２を原料として利用しブタジエンとを触媒で合成するラクトン中間体合成装置、このラクトン中間体を触媒で合成する
ポリラクトン樹脂合成装置から構成されるポリラクトン樹脂製造設備とＣＯ_２を除去された粗改質ガスにわずかに残ったＣＯとＣＯ_２をＨ_２と反応させてＨ_２ＯとＣＨ_４に変換するメタン化装置とこのＨ_２Ｏを除去するガス冷却水分除去装置とこれにより精製された合成ガスを触媒でアンモニアに合成する
アンモニア合成装置とこのアンモニアを冷却する圧縮冷凍装置とメタン、アルゴン等の不活性ガスをパージする
パージ回収装置から構成されるアンモニア合成設備とからなる事を特徴とするアンモニア・ポリラクトン樹脂製造プラント

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はアンモニア・ポリラクトン樹脂製造プラント及びその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来天然ガスからアンモニアを合成する際、大量に発生したＣＯ_２は尿素等に利用する以外は大気中に捨てられていた。

【先行技術文献】

【0003】

【特許文献】

【特許文献】特願２００５−５７４２９ 特願２０１２−５４７８６０ 特願２０１６−５０７３７１

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来天然ガスからアンモニアを生成する過程で大量のＣＯ_２が発生し、尿素合成で使われる以外は大気中に捨てられていて、地球環境悪化の原因の１つになっていた。
有用な資源が捨てられ、問題であった、この大量に発生したＣＯ_２を原料として利用し、付加、価値のつく、プラスチックを製造しこれによりアンモニア製造で共有する設備のコストを下げアンモニアの生産コストを引き下げる エネルギーあたり石油と同程度まで下げ、世界の火力発電所でアンモニア燃料を普及させ、ＣＯ_２排出を減少させるのが課題である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

天然ガスを粗改質ガス発生・ＣＯ_２分離設備でＣＯ_２を発生させ、このＣＯ_２を原料としてブタジエンとともにラクトン中間体合成装置に入れ、触媒でラクトン中間体を合成し、これをポリラクトン樹脂合成装置に入れ触媒でポリラクトン樹脂を合成する、一方ＣＯ_２を除去した粗改質ガスはメタン化装置に入れ、残ったＣＯとＣＯ_２をＨ_２でＨ_２ＯとＣＨ_４に変換し、水分を除去し精製ガスとしてアンモニア合成装置に入れ、８〜５０気圧、３００℃の雰囲気下で触媒によりアンモニアを合成する。このアンモニアを圧縮冷凍装置に送り液体アンモニアにする。アルゴン等の不活性物はパージガス回収装置で回収される

【発明の効果】

【0006】

木発明のアンモニア・ポリラクトン樹脂製造プラントは３００℃、８気圧〜５０気圧の低圧でアンモニアが生産できアンモニア製造設備の簡素化が図れ、アンモニア生産コストが下がる。
又捨てられていた大量のＣＯ_２をプラスチックの原料として利用でき、１キロのプラスチックを生産するのに０．５キロのブタジエンと１．４キロのＣＯ_２から合成できる。１００万トンのＬＮＧから２６７万トンのＣＯ_２が発生し、これに１００万トンのブタジエンを投入すると２００万トンのポリラクトン樹脂というポリエチレの代替になるプラスチックが生産される。ポリエチレンは１トン２０００ドルと高価であり、アンモニアの３倍以上の価値がある。ＬＮＧ１００万トンから生産される
アンモニアは１４４万トンで生産額は１４４万トン×６００ドル≒８億６４００万ドルとなる。
ポリラクト樹脂は２００万トン×２０００ドル＝４０億ドルとなり、
このアンモニア・ポリラクトン樹脂製造プラント建設費にしめるアンモニアの割合は大きく下がり、アンモニア価格を大きく下げても十分利益が出る。これによりエネルギーあたり単価がＬＮＧ並に近ずけば、各国の火力発電所で燃焼してもＣＯ_２を排出しないアンモニア燃料が普及する。その結果、火力発電所からのＣＯ_２排出量が減少する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】は本発明のアンモニア・ポリラクトン樹脂製造プラントのブロックフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１はアンモニア・ポリラクトン製造プラントを示すブロックフロー図である。天然ガス（３１）に含まれる硫黄を脱硫装置で水素により脱硫した天然ガスは水蒸気（３２）を添加後、加熱式１次改質装置（２）及び２次改質装置（３）で数１００℃、数十気圧の雰囲気下で空気とともに触媒（４０）（Ｎｉ／ＡＬ_２Ｏ_３等）によりＨ_２、Ｎ_２、ＣＯ、ＣＯ_２およびＣＨ_４等の粗改質ガス（１３）とし、次にこの粗改質ガスをＣＯコンバータ（４）に送りＣＯとＨ_２Ｏを反応させ、ＣＯ_２とＨ_２に変換し、次にＣＯ_２吸収装置（５）とＣＯ_２分離回収装置（６）のアルカリ溶液（モノエタノールアミン溶液）等で吸収し、この溶液を加熱しＣＯ_２（３５）を回収し、このＣＯ_２（３５）はポリラクトン樹脂製造設備（３００）のラクトン中間体合成装置（２０）にブタジエン（３６）とともに入れられ、触媒（パラシウム等）によりクトン中間体に合成される。次にラクトン中間体はポリラクトン樹脂合成装置に送られ触媒によりポリラクトン樹脂（３８）が合成される。ＣＯ_２吸収装置（５）を通った粗改質ガス（１３）はメタン化装置（７）に送られ、加圧的雰囲気下でＣＯとＣＯ_２とＣＨ_２で反応させ、Ｈ_２ＯとＣＨ_４に変換させ、ガス冷却水分除去装置（８）に送られ水分を除去され

８気圧から５０気圧の加圧的雰囲気下で触媒（ルテニウム担持カルシウムアシド等）により、アンモニアが合成される。このアンモニア（１４）は圧縮冷凍装置（１０）に入れ、液体アンモニアになる。アルゴン等の不活性ガスはパーシされアンモニアガスや水素はアンモニア合成装置（９）に還流する。

【符号の説明】

【0009】

１ 脱硫装置 １３ 粗改質ガス １００ 粗改質ガス発生ＣＯ_２分離設備
２ １次改質装置 １４ アンモニア ２００ アンモニア製造設備
３ ２次改質装置 １５ モノエタノールアミン溶液 ３００ ポリラクトン樹脂製造設備
４ ＣＯコンバータ １６ リサイクル水素 ４００ アンモニア・ポリラクトン樹脂製造プラント
５ ＣＯ_２吸収装置 １７
６ ＣＯ_２分離回収装置 １８
７ メタン化装置 ２０ ラクトン中間体合成装置
８ ガス冷却水分除去装置 ２２ ポリラクトン樹脂貯蔵タンク
９ アンモニア合成装置 ３５ ＣＯ_２
１０ アンモニア圧縮冷凍装置 ３６ ブタジエン
１１ アンモニア貯蔵タンク ３７ ラクトン中間体
１２ パージガス回収装置 ３８ ポリラクトン樹脂

【図1】