2塔式ガス化炉（TIGARTM）による海外未利用炭の …...III. 海外未利用炭利用例 2 1 2塔式ガス化炉（TIGARTM）による海外未利用炭の利用拡大

2006 年石炭技術会議

講-I-1

【講演 Ⅰ 】 2 塔式ガス化炉(TIGARTM)による海外未利用炭の利用拡大

久保田伸彦

石川島播磨重工業株式会社エネルギー・プラント事業本部事業開発部課長工学博士

内容

Ｉ．　開発の背景

ＩＩ．　２塔式ガス化炉（TIGARTM）開発状況

III. 海外未利用炭利用例

2

1

２塔式ガス化炉（TIGARTM）による海外未利用炭の利用拡大

２００６年石炭技術会議平成１８年１１月２７日

石川島播磨重工業株式会社久保田　伸彦


講-I-2

世界の品位別石炭埋蔵量

低品位炭資源量•可採埋蔵量　　 48%•利用率 20～25%

多くは未利用将来のエネルギー資源

無煙炭褐炭

瀝青炭

亜瀝青炭

4

Ｉ．開発の背景

3


講-I-3

ＩＩ．２塔式ガス化炉（TIGARTM）開発状況

6

低品位炭の分布

インドネシア、中、豪、米、東欧、露などに広く分布

褐炭亜瀝青炭瀝青炭

5


講-I-4

２塔式ガス化炉（TIGARTM）

２塔式流動層ガス化炉

ガス化炉

　水蒸気ガス化

　ガス化ガス　高カロリー

　　　　　　　　　窒素の混入微量

　ガス化温度８５０～９５０℃

　残留チャーは、燃焼炉へ供給

燃焼炉

　空気吹き循環流動層炉

　ガス化炉からのチャーの燃焼

IHIの多くの流動層技術をベース

特許：　日本、欧米、アジアへ出願中

8

従来のガス化とは異なるガス化システム

空気蒸気

合成ガス

排ガス

ガス化炉

燃焼炉

空気

褐炭、　　バイマス

チャー、

循環媒体ＣＯ，Ｈ２

7

低品位炭

TIGARTM

合成ガスCO、H2

シフト反応水素

合成メタンガス

合成（触媒反応）

化学原料

輸送用燃料化学原料

製品適用先

気体

液体

CO2

GT、GE燃料

直接還元製鉄

改質メタン

燃料電池アンモニア（肥料原料）直接石炭液化原料

ナフサ重油

DME

メタノール

輸送用燃料化学原料

原料

低品位炭バイオマス廃棄物

石炭ガス化ガスの用途


講-I-5

10

石炭のガス化特性

0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0

0 10 20 30ガス化時間 [min]

炭素

転換

率[m

ol/m

ol]

褐炭亜瀝青炭

水蒸気ガス化特性　(900℃)

他ガス化方式との比較

褐炭を低コストでガス化でき、運転/メンテナンスが容易である。

　TIGAR GE-Texaco Shell 　Lurgi

　　　流動層　　　　　噴流床　　　　　噴流床　　　　　固定層

0.1-0.5MPa >3MPa 　　>3MPa 　1-3MPa

800-1,000℃ >1,400℃ 　　>1,500℃ 1,200℃

　蒸気　　　酸素　　　酸素　　酸素

　　バルク、粉　　　スラリー　　粉　　　　バルク

　　　　灰　　　　　　　　スラグ　　　　　　スラグ　　　　　　灰

ガス化炉型式

圧力

温度

ガス化剤

燃料形態

灰抜き出し

空気水蒸気

ガス化ガス

CO,H2

排気

ガス化炉

燃焼炉

燃料

砂

空気

空気水蒸気

ガス化ガス

CO,H2

排気

ガス化炉

燃焼炉

燃料

砂

空気

ガス化プロセス

9


講-I-6

開発ステップ

2004年 2007 2009 20102005 2006

シミュレータ開発

基礎研究

ベンチ試験プロトタイプ試験商用機

6t/d 30~50t/d 300~1200t/d0.1t/d

ﾊﾟｲﾛｯﾄ炉

ラボ小型試験炉

現状

パイロット試験

コールドモデルベンチ炉（イメージ図）

12

H256%

CO18%

CO218%

CH46%

Other HC2%

H2

CO

CO2

CH4

Other HC

ガス化ガス性状例（ｄｒｙ）

ガス化性状例

11


講-I-7

海外未利用炭利用例

　①インドネシア肥料工場

　②インドネシア天然ガス代替ガス供給

14

III．海外未利用炭利用例

13


講-I-8

インドネシア天然ガス消費先

100,08.134,6合計

47.23.77.5

58.4

3.839,9299,1612,3

4.751,3

輸出　LNG　液体プロパンガス　パイプライン　　計

7.30.50.97.65.45.8

10.43.7

41.6

591,044,269,8

617,6442,7474,5843,0300,5

3.383,3

国内消費

　肥料工場　石油化学　液化プロパン　国営ガス会社　国営電力会社　その他の産業　所内動力　採掘時消失分

計

%MMSCFD

インドネシアの天然ガス消費先インドネシア政府公表資料 16

無煙炭0.3%

瀝青炭14.3%

亜瀝青炭26.7%

褐　炭58.7%

バイオマス

300 1000

噴流床ガス化炉

TIGARＴＭ

ガス化炉規模（トン/日）

2000

埋蔵量579億トン

褐炭58.7%

瀝青炭

14.3%

亜瀝青炭26.7%

無煙炭0.3%

インドネシアの埋蔵石炭種

ＴＩＧＡＲＴＭ適用範囲

インドネシア埋蔵石炭種とＴＩＧＡＲＴＭ適用範囲

15


講-I-9

TIGARTM

石炭ガス化によるプロセスフロー

従来プロセス

Natural Gas

Lignite Clean-up

AirSteam

Comp.Gasifier(4MPa)Ambient

＜1000℃

Steam, AirSteam

TurbineGenerator

ShiftReactor

SteamReforming ATR

AmmoniaConverter

ShiftReactor

SteamReforming ATR

AmmoniaConverter

18

・アンモニアベース: 1000t/d　２系列　その他、化学工業製品製造プラント併設

・エネルギー鉱物資源省、PT.Pusri HD、双日、ＩＨＩにてＭＯＵ／ＮＤＡを締結しＦＳ開始

プロトタイプ炉／商用炉１号機の建設候補サイト

インドネシア肥料会社　Pusri　Pupuk-Kujang工場

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講-I-10

インドネシア天然ガス代替ガス供給

褐炭メタネーションＳＮＧ（Substitute Natural Gas）

PT.Arutmin、双日、ＩＨＩにて

ＭＯＵ／ＮＤＡを締結しＦＳ開始

TIGARTM

20

肥料工場向けプラント経済性試算

インドネシア肥料工場向け

0

20

40

60

80

100

120

Shell 二塔式二塔式ｺﾌﾟﾛ

建設

コス

ト(S

hell=

100)

ST発電

圧縮機

ガス精製

ASU

ガス化炉設備

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

Shell

二塔

式

二塔

式ｺﾌ

ﾟﾛSh

ell

二塔

式

二塔

式ｺﾌ

ﾟﾛ合

成ガ

スコ

スト

[$/M

MB

TU

]

　活性炭

　電気

　建設

　原料

原料コスト$5/ton $15/ton

建設コスト

TIGARコプロ

（発電+合成ガス）

合成ガス製造コスト

Shell

TIGAR TIGARコプロ

Shell Shell

TIGAR

TIGAR TIGARコプロ

19


講-I-11

まとめ

１．循環流動層技術を用いた常圧水蒸気吹きの　　新しいガス化炉（ＴＩＧＡＲＴＭ）を開発した。

２．ＴＩＧＡＲＴＭは褐炭などの未利用炭の利用に有効である。

３．インドネシアの肥料工場、天然ガス代替への適用を　　検討中である。

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事業化スケジュール

MOU/NDA締結F/Sを共同実施

FY

横浜 6t/d 試験

インドネシア30～ 50t/d

　　　設計建設

　試験

　

初号機運開

2005 06 07 08 09 10 12 1311 1514 16 17 18H17 H18 H19 H20 H21 H22 H24 H25H23 H27H26 H28 H29 H30

インドネシア天然ガス代替ガス供給

インドネシア肥料工場

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講-I-12

ご清聴ありがとうございました

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講-I-13

くぼたのぶひこ

氏名：久保田伸彦

生年月日：1964 年 3 月 13 日本籍（出身）：東京学歴/職歴 1990.3 横浜国立大学大学院工学研究課修士課程卒業 1990.4 石川島播磨重工業株式会社入社研究所配属 1997.9 東京大学工学部工学博士 2005.3 石川島播磨重工業株式会社エネルギープラント事業本部事業開発部所属

現在に至る

主要業務エネルギー関連機器の開発および事業化検討

研究成果主な研究論文

(1) N.Kubota, T.Sugimoto and S.Tanaka, “(110)-oriented Bi-Sr-Ca-Cu-O superconducting thin films prepared by metalorganic chemical vapor deposition” Journal of Materials Research 8, pp.978-984 (1993)

(2) N.Kubota, S.Shiohara and S.Tanaka, “Modulated structure of Bi-Sr-Ca-Cu-O thin films on Y3Al5O12(YAG) substrate” Physica C 234, pp.63-67 (1994)

(3) N.Kubota, T.Fukuda, M.Ayabe andM.Akashi, “Characterization of TiO2 thick films photoelectrode prepared by the plasma-spray coating" Materials Research Society 458, pp.449-452, (1997)

(4) J.Nishino, M.Itoh, T.Ishinomori, N.Kubota and Y.Uemichi, “Development of catalytic cracking process of waste plastic for converting to petrochemicals" Journal of Material Cycles Waste Management 5, pp.89-93, (2003)

(5) Y. Matuzawa, M.Ayabe and N.Kubota, "Estimation of Fuel Ratio of Char Produced from

Municipal Waste Pyrolysis" Fuel (2004)

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