水素製造: 天然ガス改質

天然ガス改質は、既存の天然ガスパイプライン配送インフラを基盤とした高度で成熟した生産プロセスです。これは短期的な重要な技術経路です水素製造.

仕組みは?

天然ガス改質水蒸気メタン改質 (SMR) としても知られる、水素製造に広く使用されている方法です。これには、高圧下、通常はニッケルベースの触媒の存在下で天然ガス（主にメタン）と蒸気を反応させ、水素、一酸化炭素、二酸化炭素の混合物を生成します。このプロセスは、次の 2 つの主要なステップで構成されます。

水蒸気メタン改質(SMR): メタンが水蒸気と反応して水素と一酸化炭素を生成する初期反応。これは吸熱プロセスであり、熱の入力が必要であることを意味します。

CH4 + H2O (+ 熱) → CO + 3H2

水ガスシフト反応 (WGS): SMR で生成された一酸化炭素は、より多くの水蒸気と反応して、二酸化炭素と追加の水素を生成します。これは発熱反応であり、熱を放出します。

CO + H2O → CO2 + H2 (+ 少量の熱)

これらの反応の後、合成ガスまたは合成ガスとして知られる、得られたガス混合物が処理されて、二酸化炭素およびその他の不純物が除去されます。水素の精製は通常、次のように行われます。圧力スイング吸着(PSA)、圧力変化時の吸着挙動の違いに基づいて水素を他のガスから分離します。

なぜCなのかホースこのプロセス?

費用対効果: 天然ガスは豊富で比較的安価であるため、SMR は水素を製造するための最も費用対効果の高い方法の 1 つとなっています。

インフラストラクチャ: 既存の天然ガス パイプライン ネットワークにより原料がすぐに供給されるため、新しいインフラストラクチャの必要性が軽減されます。

成熟：SMR技術は十分に確立されており、さまざまな産業用途の水素および合成ガスの製造に数十年にわたって使用されてきました。

スケーラビリティ: SMR プラントは、小規模と大規模の両方の用途に適した量の水素を生成するように拡張できます。