2006年石炭技術会議

GTL）国産技術の進展

大野 健二 独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構 石油天然ガス開発 R&D 推進グループ グループリーダー 1

○GTL概論

○JOGMEC-GTL

○CTLなど

○まとめ

0

液体燃料化（GTL）国産技術の進展

　 平成18年11月27日 石炭技術会議 石油天然ガス探鉱開発技術本部 R&D推進グループ長 大野　健二

3

GTL供給量予測

○GTL供給量予測：130万BPD(2020年)

2006METI総合資源エネルギー調査会　石油分科会　石油政策小委員会（第３回）資料より抜粋 2 CH₄ H₂O O₂ CO₂ H₂ CO

Syngas Production FT Synthesis Upgrade

Gas To Liquids

5

ＧＴＬの現状　-商業計画-2005日本エネルギー学会vol84,Number8,August8,P646（末廣） 修正 ○2010年前後にGTLのプロジェクトが集中。 ○カタールで3つのプロジェクトの延期有り。 ＧＴＬ生産量の規模感： ○カタールのGTL：39.4万ＢＰＤ＠2011（日本の2004年石油消費量の7.5％） ○日本の石油消費量：530万ＢＰＤ＠2004 Country/Yea r 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Qatar ○QP/Sa sol(Oryx) ○SasolChev ron(Oryx-II)

34,000 B PSD 66,000 BPSD

○SasolChevron(Ory x-III) (postpone) ○SasolChevron 130,000 BPSD 130,000 BPSD ○Shell ○Shell

70,000 BPSD 70,000 BPSD

○ExxonMobil 154,000 BPSD

△ConocoPhillips (postpone) △ConocoPhillips 80,000 BPSD 80,000 BPSD

△Mara thon (postpone) 120,000 BPSD

Nigeria ○SasolChev ron

34,000 BPSD

Algeria 2 Consortium Bidding

36,000 BPSD Columbia B P 4

背景

-ＧＴＬが注目される理由-◎新たなガスの商品化手段

○天然ガスを原料

○燃料資源の多様化(天然ガスからの

液体燃料

確保)

○既発見・未開発ガス田(CO

2

含有ガス田等)の開発手段

○油市場をターゲットとした地下資源の現金化(monetizing)

○低環境負荷型燃料(サルファーフリー・アロマフリー)

7

Oryx GTL (1) – QP/Sasol

-☆2006/06/06にプラント稼動(竣工式) • 原料天然ガス：330MMSCFD • 17,000B/D×2系列 • 製品：LPG:1,000B/D, Naphtha:9,000B/D, GasOil: 24,000B/D 2005/02/22-23,QP訪問時撮影 出典：GTL tec2005　(Nov,2005) 2FT Reactors (Slurry Bubble Column Reactor) 6

世界のGTL開発経緯・状況

○メジャー、サソールは1950年代から研究を実施 ○1980年後半から2000年にかけて、デモンストレーションプロジェクトを実施 ☆2010年にGTL商業プロジェクトが実施できるように日本勢は猛追中 1980 1990 2000

Exxon Research and bench-scale Demonstration 200 BD

Commercial 100-156

MBD

Sasol Pilot Plant Demonstration_{100 BD} Commercial_{34 MBD}

Coal – Based Technology Commercial Operation

Shell Research and

bench-scale Pilot Plant

2ndSMDSTM

140 MBD Commercial

12.5 MBD

BP Research and bench-scale Demonstration_{300 BD}

Conoco

Phillips R&D

Demo. 400 BD

JOGMEC R&D Pilot Plant

7 BD Fluidized Bed CPOX (O2) ATR (Haldor-Topsoe, O2) POX (O2) + SMR SMR (Compact Reformer) CPOX (O2) in fixed bed SMR with CO2reforming Syngas Slurry Bubble Column Slurry Bubble Column Tubular Fixed Bed Tubular Fixed Bed Slurry Bubble Column Slurry Bubble Column F-T Hydro-isomerization Iso-cracking/ Iso-dewaxing Hydrocraking Hydrocraking Hydrocraking Hydrotreating/ Hydrocraking Product Upgrading 20BD 2005化学工学会,気泡塔分科会(末廣)の資料を加筆・修正

9

将来のGTL

2005

2015

Pilot

Demonstration

Commercial

JO GM EC Sa so l Sh ell Co no co Ph illi ps Ex xo nM ob il BP Re nte ch Sy ntr ole um Sta toil /Pe tro SA 3 – 4 Major GTL Licensors Survive (Consultant’s vision) JO GM EC 　20 10 8

Oryx GTL (2) – QP/Sasol

-• Catalyst Hopper×2

• FT Reactor×2 (by IHI )

• 10mD×60mH, 2,000t

出典：GTL tec2005　(Nov,2005)

Slurry Bubble Column Reactor

11

CH

4

CO H

2

CH

4

H

2

O CO

2 完全酸化 CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O ΔH₂₉₈=－802kJ/mol(4)

CPOX CH4+0.5O2→2H2+CO

ΔH₂₉₈=－36kJ/mol(5) 発熱 発熱 CH₄+H₂O⇔3H₂ +CO ΔH₂₉₈=+206kJ/mol(1) CH₄+CO₂⇔2H₂ +2CO ΔH₂₉₈=+248kJ/mol(3) Steam Reforming(1)(2) CO2 Reforming(3)(2) 吸熱 ATR (4)Æ(1)(2)(3)

GTL製造プロセスの要素技術(1)

-合成ガス-Exxon SasolChevron　(Topsoe) BP ConocoPhillips JOGMEC 2004石油・天然ガス資源の未来を拓く(石油技術協会),末廣P279の図を加筆・修正 CO+H2O⇔H2+CO2 ΔH298=-42kJ/mol (2)

合成ガス

10

Natural

Gas

Syngas

OCM

H

2

,CO

MeOH

DME

FT

MeOH

DME

FT Naphtha Kerosene Gas Oil

Gasoline

Upgrade AGTL MTO DTO

C

2

H

4

C

3

H

6

C

4

H

8

Olefin

Oligo-merization Fuel Raw Material ◎Steam/CO2(Chiyoda) ○A-ATG(JGC/OG) △D-CPOX(Chiyoda)

OCM (Japex/Cosmo Oil) OCM (RIPI/JOGMEC) OCM (Japex/Cosmo Oil) Prof.Fujimoto MeOH (MGC,MHI,TEC) DME(JFE) ◎FT(NSE）

MTO ( Okado (Japex),etc)

DTO (JGC,etc)

Upgrade

◎Upgrade(NOC)

◎Demo (500BPSD) ○Pilot(65BPSD) △Bench(1BPSD)

Coal Biomass

LNG

Natural Gas

13

GTL製造プロセスの要素技術(3)-FT合成-連鎖成長 (Kp) 水素化脱離 (Kd) CO H2 CO H2 CH2 CH2 CHCH33 CHCH22 連鎖成長 (Kp) 2 2 CH CH2 CH3 CH CH2 CH3 4 H2 CH H2 CH4 HH22 CC22HH66 HH22 CC33HH88 水素化脱離 (Kd) １つの説明用モデル です

○FT反応

　CO+2H

2

Æ -(1/n)(CH

2

)n-+H2O, ΔH298= -167kJ/mol-CO

炭素鎖が増加 する速度 水素化されて 脱離する速度

○連鎖成長確率：α=Kp/(Kp+Kd)

発熱反応

除熱が重要

αが1に近いほど炭 素鎖が出来る傾向

H

2

/CO=2/1

2003石油技術協会誌vol68,no6(末廣)の図を加筆・修正 12 天然ガス スチーム ボイラー バーナー 合成ガス 脱硫塔 熱交換器 加 熱 炉 バーナー 合成ガス 酸素 天然ガス 空気 空気分離装置 洗 浄 塔 急 冷 型 ガ ス 化 炉 水 水循環ポンプ 熱交換器 天然ガス 空気空気分離装置 スチーム 酸素 加熱炉 自 己 熱 改 質 炉 スチーム 排熱ボイラー 脱 硫 塔 合成ガス プ ロ セ ス 名 合 成 ガ ス の 組 成 H2/ C O 比 長 所 短 所 S t e a m R e fo r m in g 3 ～ 5 実 績 が あ る 。 酸 素 が 不 要 。 運 転 温 度 が 比 較 的 低 い (6 0 0 ～ 8 5 0 ℃ )。 合 成 ガ ス 中 の 水 素 割 合 が 高 い 。 エ ネ ル ギ ー 消 費 が 大 き い 。 液 体 燃 料 合 成 反 応 に 対 し て は H2/ C O 比 が 高 い 。 A T R 1 .5 ～ 3 H2/ C O 比 が 調 整 可 能 。 エ ネ ル ギ ー 消 費 が 小 さ い 。 反 応 温 度 が P O x 法 よ り 低 い (リ ア ク タ ー 出 口 温 度 1 0 0 0 ℃ 程 度 )。 装 置 構 成 が 複 雑 。 酸 素 が 必 要 。 P O X < 2 原 料 ガ ス 中 の 脱 硫 が 不 要 。 未 反 応 メ タ ン が 少 な い 。 設 備 構 成 が 単 純 。 反 応 温 度 が 高 く 、 エ ネ ル ギ ー 消 費 が 大 き い （ リ ア ク タ ー 出 口 温 度 1 3 0 0 ～ 1 4 0 0 ℃ ） 。 酸 素 が 必 要 。 H2/ C O 比 が 低 い 、 2 以 上 が 必 要 な 場 合 は 不 利 。

Steam Reforming ATR POX

GTL製造プロセスの要素技術(2)-合成ガス-2004石油・天然ガス資源の未来を拓く(石油技術協会),末廣P278の図を加筆・修正

○代表的合成ガス製造プロセスの長短所

バーナー

15 触 媒 層 生成物 熱媒体 合成ガス＋触媒 合成ガス 触媒 反応槽 冷却管 生成物 合成ガス 生成物 水 蒸気 ＋ 流動媒体 生成物 触媒 分離装置 触媒 触媒 外部熱交換式 固定床リアクター 循環流動床リアクター スラリー床リアクター 長所 　単位的構造が単純 　反応収率が高い 　接触時間の調節が容易 短所 　触媒層に温度分布が生じやすい 　大型化すると複雑な構造となる 　圧力損失が大きい 　触媒の充填・交換が困難 長所 　槽内の温度を均一に保持可能 　伝熱効率が高い 　触媒の連続的再生が可能 　圧力損失が小さい 短所 　構造が複雑 　反応収率は低下する場合が少なくない 　流動状態が複雑なため設計法が確立していない 　安定な操作に熟練を要する 長所 　温度の制御性が高い 　混合性が良い 　構造が比較的簡単であり、大型化が容易 　触媒の物理的損傷が流動床より小さい 短所 　反応収率は低下する場合が少なくない 　流動状態が複雑なため設計法が確立していない 　安定な操作に熟練を要する 　触媒と生成物の分離が困難 　工業規模での実績が少ない 採用されている主なプロセス名と規模 　FT合成 　Shell　SMDS　 12,500 BPSD 　Sasol　Arge 1,000 BPSD 　DME合成　　　　 Halder Topsoe 2 TPSD

メタノール合成 　Halder Topsoe、Lurgi他 採用されている主なプロセス名と規模 　FT合成 SASOL　Synthol　約70,000 BPSD (現在は改良型に置換済）　　　 採用されている主なプロセス名と規模 　FT合成　　　　　SASOL　SSPD　 2,500 BPSD ExxonMobil AGC-21 200 BPSD Rentech 235 BPSD 　DME合成　　　　JFE 　100 TPSD メタノール合成 Air Products 250 TPSD 合成ガス

GTL製造プロセスの要素技術(5)

–FT合成-○代表的FT合成プロセスの長短所

2004石油・天然ガス資源の未来を拓く(石油技術協会),末廣P280の図を加筆・修正 14

GTL製造プロセスの要素技術(4)-FT合成-○生成炭化水素の割合はASF(Anderson- Shultz-Flory)則に従う ○灯油・軽油留分を最大Æα=0.85～ ○Shellはもっと重い留分をつくり(α=0.92)、分解して、灯油・軽油収率を高くしている。 C 1,C2 Naphtha Kerosen e Gas Oil W AX P ro duct s / w t. % 0 20 40 60 80 100 0 .75 0.8 0 .8 5 0.9 0 .95

Chain Growth Probability(α)

LPG

2003石油技術協会誌vol68,no6(末廣)の図を加筆・修正

α

17

GTL製造プロセスの要素技術(7)-アップグレード技術-○アップグレード反応のイメージ

蛙石,末廣,分離技術,2006を修正 16 高温反応型(300～350℃)FT合成油のアップグレード H2/CO FT合成 軽質オレフィン ナフサ 重合 改質 ガソリン留分 灯軽油留分 蒸留 低温反応型(200～250℃)FT合成油のアップグレード (300～350℃) H2/CO FT合成 ワックス留分 水素化 分解 ナフサ留分 灯軽油留分 蒸 留 ワックス留分 (200～250℃)

GTL製造プロセスの要素技術(6)-アップグレード技術-○蒸留、ワックスのアップグレードにより灯油・軽油留分を生産

2004石油・天然ガス資源の未来を拓く(石油技術協会),末廣P280の図を加筆・修正

19

Yufutsu Gas Field in Hokkaido

Site of Yufutsu GTL Pilot Plant

Gas Composition CH4 85.0% C2H6 8.5% C3H8 3.0% C4+ _1.6% N2 1.3% Sapporo Yufutsu Tokyo

(Yufutsu GTL Pilot Plant)

Production Scale: 7 BPSD Production Start: August 2002 Plant Scale: Syngas Reformer: 140 OD X 13,800mm H FT Reactor: 250 OD X 15,000mm H

JOGMEC-GTL プロセス

18

内容

○GTL概論

○JOGMEC-GTL

○CTLなど

○まとめ

21

③耐炭素析出性を有する、開発合成ガス製造触媒を使用

(投入エネルギー最小値付近、最適原料ガス組成での合成ガス製造)

JOGMEC-GTLプロセスの特徴(2)

To ta l Fe ed G as V ol u m e To ta l Fe ed G as V ol u m e 0 0 0.5 0.5 1.0 1.0 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 2.5 3.0 3.0 0 0 11 22 33 44 55 H

H22O/CHO/CH44in Feed (mol/mol)in Feed (mol/mol)

Carbon Carbon Deposition Deposition Condition Conditionｓｓ Temp. Temp.：：850850℃℃ Press.

Press.：：2.1 2.1 MPaMPa

0.4

0.4 0.80.8 1.21.2 1.61.6 2.02.0

CO

CO22/CH/CH44in Feed (mol/mol)in Feed (mol/mol)

0 0 Pro d u ct S yn ga s V ol u m e P ro duc t S yng a s V ol u me Ac>1.0 To ta l Fe ed G as V ol u m e To ta l Fe ed G as V ol u m e 0 0 0.5 0.5 1.0 1.0 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 2.5 3.0 3.0 0 0 11 22 33 44 55 H

H22O/CHO/CH44in Feed (mol/mol)in Feed (mol/mol)

Carbon Carbon Deposition Deposition Condition Conditionｓｓ Temp. Temp.：：850850℃℃ Press.

Press.：：2.1 2.1 MPaMPa

0.4

0.4 0.80.8 1.21.2 1.61.6 2.02.0

CO

CO22/CH/CH44in Feed (mol/mol)in Feed (mol/mol)

0 0 Pro d u ct S yn ga s V ol u m e P ro duc t S yng a s V ol u me Ac>1.0 2005石油技術協会(末廣)参照 (8)2CO⇔C+CO2 Ac=K×(Pco)2_/Pco2 K：(8)の平衡定数 Ac>1が炭素析出領域 20

–①Steam/CO

2

リフォーミング法　(原料としてCO2を利用)

–②既存プロセスに比べ、シンプルな構成　(コスト削減)

JOGMEC-GTLプロセスの特徴(1)

Syngas Production Natural Gas （containing CO2） Air Syngas 　production FT synthesis Product upgrading Syngas conditioning Sulfur removal O₂ generator Conventional Process Conventional Process JOGMEC Process CO₂ removal Sulfur removal Syngas 　production FT synthesis Product upgrading Natural Gas （containing CO2） ・Non-catalytic Partial Oxidation

・Auto thermal Reforming

FT Synthesis ・Co or Fe Based Catalyst Syngas Production FT Synthesis No Need for ■O2Generator ■CO2Removal Unit ■Syngas Conditioning Syngas Production Natural Gas （containing CO2） Air Syngas 　production FT synthesis Product upgrading Syngas conditioning Sulfur removal O₂ generator Conventional Process Conventional Process JOGMEC Process CO₂ removal Sulfur removal Syngas 　production FT synthesis Product upgrading Natural Gas （containing CO2） ・Non-catalytic Partial Oxidation

・Auto thermal Reforming

FT Synthesis

・Co or Fe Based Catalyst

Syngas Production

・Steam/CO2Reforming

FT Synthesis

・Co Based Catalyst No Need for

■O2Generator ■CO2Removal Unit ■Syngas Conditioning

23 ○勇払GTLパイロットプラントのプロセスフロー(7BPSD規模) ○最終プロダクトは粗GTL油(水素化精製装置・水素化分解装置なし) ☆現在のJOGMEC-GTLプロセスにはアップグレード部を想定・準備

JOGMEC-GTLプロセスの特徴(4)

N a tu r a l G a s C O 2 v v v v v _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ---- --- --- --- - --B F W _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - --F T R e a c to r C a t a ly s t F ilt e r L ig h t / H e a v y O il S e pa r a t o r C a t a ly s t S e pa r a t o r C O 2 A bs o r be r W a t e r S e pa r a t o r H y d r o -d e s u lfu r iz e r R e fo r m e r H e a v y O il W a s t e W a t e r O il/ W a t e r S e pa r a t o r T o F la r e W a s t e W a t e r ID F S te a m D ru m L ig h t O il G a s / O il S e p a r a t o r T o V e n t S tu c k S t e a m D r u m R H 2 N a tu r a l G a s C O 2 v v v v v _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ---- --- --- --- - --B F W _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - --F T R e a c to r C a t a ly s t F ilt e r L ig h t / H e a v y O il S e pa r a t o r C a t a ly s t S e pa r a t o r C O 2 A bs o r be r W a t e r S e pa r a t o r H y d r o -d e s u lfu r iz e r R e fo r m e r H e a v y O il W a s t e W a t e r O il/ W a t e r S e pa r a t o r T o F la r e W a s t e W a t e r ID F S te a m D ru m L ig h t O il G a s / O il S e p a r a t o r T o V e n t S tu c k S t e a m D r u m R H 2 112Nm3/h 54Nm3/h 121kg/h Flare 2006石油学会新エネルギー部会(末廣他)参照 22

④スラリー床反応器（FT反応の除熱に有効)

⑤高生産性・物理的強度を有する 開発触媒使用

JOGMEC-GTLプロセスの特徴(3)

FT Products(gas,light oil) Separation Vessel FT Products(heavy oil) Slurry Circulation BFW+Steam(outlet) BFW(inlet)

Slurry Bed Reactor

Syngas (H2/CO=2) Reaction Condition T=230℃, P=2.3MPaG, H2/CO=2/1 FT合成触媒　平均粒径：100μm 2006石油学会新エネルギー部会(末廣他)参照

25

パイロットプラント実証試験の結果・考察(2)

●カーボン析出量は0.1wt%程度以下

0 . 0 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 0 . 1 2 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 s t 2 n d & 3 r d 5 t h

Length from catalyst top layer, m

Carbon deposition, wt%

2005JOGMEC成果報告会(八木)参照 24 ●累積6,600時間（2004年10月末）にわたり、反応平衡到達率　 　100％の触媒性能を発揮 ●貴金属系触媒：CHIYODA

パイロットプラント実証試験の結果・考察(1)

Temperature (Catalyst bed outlet) : 865～895℃,　Pressure : 1.5～1.9MPaG Feed Molar Ratio: Hydrocarbon/CO2/H2O = 1.0/0.4～0.6/1.15～1.64

合成ガス製造系

0 20 40 60 80 100 120 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 1st stage 2nd & 3rd stage 5th stage

Nat

ural G

as

C

onversion

( O bserv ed/ E quibilium × 10 0 ） 2005JOGMEC成果報告会(八木)参照 Hours on Stream

27

Cooling

GTL油のサンプリング状況

Sampling

Solidification

Heavy Oil Light Oil

Raw GTL

C

14

-C

67

C

4

-C

24 2006石油学会新エネルギー部会(末廣他)参照 26 ●高生産性：1,325g/kg-cat・hを記録 ●公称GTL粗油生産能力：7BPSDを記録 ●触媒の物理的強度維持を確認 ●非貴金属系触媒：Nippon Steel Corp

●CO転化率、C5+選択率は世界レベル

●高Productivityの触媒活性

パイロットプラント実証試験の結果・考察(4)

FT合成系

Data ExxonMobil ExxonMobil Sasol Sasol ConocoPhillips Shell JOGMEC

1996 2003 2003 2004 2005 2004 2003 Temperature[℃] 180-220 170 220 230 220 200-210 230 CO conversion[%] 65 70 76.1 - 69 - 62.3 C5+ selectivity - 88 - - - 92-95 85.2 α 0.92 0.87 - - - - 0.91 Productivity[g/kg-cat・h] 104-174 - 358 1157-1666 691 - 1325 Reactor SBCR SBCR SBCR SBCR SBCR Fixed Bed SBCR Catalyst Co/TiO2 Co/TiO2 Co/Al2O3 CoRu/Al2O3 Co/Al2O3 CoRe(Ru)/TiO2 Co/SiO2

USPatent 6740621 (2004) USPatent 20050054738 (2005) USPatent 20040214905 (2004) JOGMEC USPatent 5384336(19 95),5545674 (1996) Reference USPatent 200300648 85(2003) USPatent 6638889 (2003) 2006石油学会新エネルギー部会(末廣他)参照

29 Controllable MD selectivity by Zeolite/Amorphous combination. Amorphous = Silica-Alumina. Need to inject sulfur to

keep catalyst activiy. Note Very good Good Good MD Selectivity Very good Fair Fair Cracking Activity

Zeolite （strong acid） +Amorphous (weak acid)

Amorphous (weak acid) Amorphous (weak acid) Catalyst Support Noble metal (Pt) Noble metal (Pt, Pd) Sulfur compound (W, Mo) Metal NOC(新日石） Shell Sasol (ChevronTexaco)

JOGMEC-GTLプロセスの特徴(5)　-アップグレード技術-●この分野の触媒はメジャーが沢山有している。ShellやChevronは有名 ●NOC(新日本石油)殿は高MD(灯油・軽油)収率の触媒を有している ●プロセスは既存石油系リファイナリーの外挿だけでは出来ない部分有り(開発要素がある) 2006石油学会新エネルギー部会(末廣他)参照 28

GTL粗油・製品　-GTL油調整一例-JIS２号不適合例＊＊ CSM I 期 NSC II 期 CSM I　期 引火点（℃） 50以上 96.0 96.0 54 Ｔ９０（℃） 350以下 299.0 303.0 292 流動点(℃） -7.5以下 -20.0 -22.5 -5.0 目詰まり点（℃） -5以下 -16 -18 -7 セタン指数 45以上 83.4 82.2 77.4 動粘度@30℃(mm2/s) 2.5以上 2.944 2.937 1.944 ＊直留基材と分解基材を用いて調製　　　＊＊直留基材のみを用いて調製 規格値適合 規格値不適合 JIS２号適合例＊ ＪＩＳ２号 規格 ●ＧＴＬ油基材１００％によりＪＩＳ２号規格適合品を調製。 ●ＪＩＳ２号規格適合品を調製するためには、直留基材のみでは難しく、分解基材も 配合する必要がある。 2005JOGMEC成果報告会(清水)参照

31 Conditions

NG Price : US$ 1.2 / MMBTU IRR : 10%

Estimated Product Oil Price

5,000 BPSD : US$ 30.4 / bbl 10,000 BPSD : US$ 26.5 / bbl 15,000 BPSD : US$ 24.6 / bbl P l a n t c a p a c i t y v s . E s t i m a t e d P r o d u c t O i l P r i c e 0 5 10 15 20 25 30 35 5000 10000 15000 P la n t C a p a c it y (B P S D ) P roduct O il P rice ($/bbl)

JOGMEC-GTLの経済性試算(2)

○プラント規模15,000BPSDの時、原料天然ガス販売価格US$1.2/MMBTU、内部利益(IRR) 　10%を得るのに必要なGTL製品販売価格は、US$24.6/bblと試算(2004年時) ◎プラントコスト1.5倍、NG$3.0/MMBTUと仮定し、IRR10%となるのは、GTL燃料油製品47$/bblの時 2005石油技術協会(末廣)に加筆・修正 30 SynGas Preparation FT Synthesis Upgrading (Hydrocracking) Natural Gas Synthesis_Gas

Naphtha

Gas Oil

FT Oil (Wax)

JOGMEC GTL Process - Material and Heat Balance

Kerosene

200,000 Nm3/h ( +24,200 Nm3/h as Fuel)

(CO2 Content:40 Vol%) Naphtha :4374 bbl/DKerosene:6069 bbl/D Gas Oil :4557 bbl/D 74 ton/h H2+CO:440,000 Nm3/h ( H2/CO = 2.0 ) Plant Capacity = 15,000 bbl/D

●ラボ、勇払PPの運転結果等をもとに、物質・熱収支を算出

JOGMEC-GTLの経済性試算(1)

2005石油技術協会(末廣)参照

33

今後の展望

-GTL技術実証研究-●研究期間：

　2006(H18)～

2010(H22)年度

●参加会社：

国際石油開発㈱

新日本石油㈱

石油資源開発㈱

コスモ石油㈱

新日鉄エンジ㈱

千代田化工建設㈱

JOGMEC JOGMEC--GTLGTL実証化プラントイメージ実証化プラントイメージ リフォーマ FT反応器 水素化反応器 タンクヤード 用役エリア 計器室 ローリー出荷設備 管理棟

●2010年度に商業化可能なGTL技術を確立

2006石油学会新エネルギー部会(末廣他)参照 32

JOGMEC-GTLの経済性試算(3)

2001-2003特研GTL(JOGMEC)、プルタミナFS(JOGMEC)など各種資料より作成。 Oil&Gas Journal vol99（Foster Wheeler Energyの推算結果）なども参照されたい。

○GTLプラントコストの構成は、(大雑把に)、合成ガス：FT:アップグレード=5:3:2 ○原料NG中にCO2を30%程度含む時、JOGMECは他システムよりも20%のコスト減 ATRとのプラントコスト比較 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 ATR JOGMEC ATR JOGMEC

Plant Cost (Relative Value)

原 料 NG中 CO2 ： 30 % 程 度

原 料 NG中 CO2 ： ～ 0%

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CTLなど

• CTL

– 石炭の資源量の観点から企業は注目（中国、アメリカ、オー

ストラリア、カナダ）

• DME

– JFEの直接法（釧路5トン/ｄプラントは石炭ガス）

– 技術(100t/D実績)とツール(FS)（天然ガス原料）

– ビジネスチャンスを窺う段階

• BTL

– カーボンニュートラル(CO2排出)の観点から注目

2006石油学会新エネルギー部会(末廣他)加筆・修正

もちろん石炭ガスからの製造も可能

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内容

○GTL概論

○JOGMEC-GTL

○CTLなど

○まとめ

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CTL(2)

○SasolのCTLプロジェクト(8万BPD×2)

出典：Green Car CongressのHP

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CTL(1)

• CTL

– 30件のプロジェクトが計画　(by中国政府)

– 全て実現すれば、30万BPDのCTLが生産

– 神華集団公司(Shenhua Group)と関連会社

– Sasolと事業化可能性調査(2

nd

_{phase)を実施中}

– Shell Gas&Powerとも事業化可能性調査を実施するこ

とに合意

8万BPD×2

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参考文献

• 末廣能史,　国産GTL技術の現状とその可能性,　触媒,　Vol48,　

No.4,　2006

• JOGMEC,　JOGMEC年報2005-2006、Aug. 2006

• Y.Suehiro et al. , New GTL Process - Best Candidate for Reduction

of CO2 in Natural Gas Utilization, SPE88628 APOGCE, 2004

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まとめ

• 純国産の天然ガス液体燃料化（GTL）技術があります。

• パイロットプラント試験を完了し、エネルギー効率、転

換率などで国際的な競争力があることが判明していま

す。

• 民間企業6社とJOGMECは商業化の一歩手前である

実証試験プラントの2009年稼動を目指しています。

• XTL技術です（原料は天然ガス、石炭ガス、石炭、バイ

オマスなどが可能）。

• GTLの先行企業が中国に対しCTLのアプローチを強

めています。

40

261

261--00250025千葉市美浜区浜田千葉市美浜区浜田11--22--22

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独立行政法人 独立行政法人 石油天然 石油天然

ガス・金属鉱物資源機構

ガス・金属鉱物資源機構

技術センター

技術センター

独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構 石油・天然ガス開発 R&D 推進グループ・リーダー 現在の担当業務（研究テーマ・研究内容等） １）基盤的研究を通じた技術力の蓄積・伸長と企業の操業を技術的に支援すること、産油 国との国際共同プロジェクトを進展させること、天然ガスや非在来型資源の研究をバラン スよく推進するべくグループ（５研究チーム） を統括する。 ２）メキシコ国営石油会社PEMEX－E&P社との共同研究チコンテペック堆積盆地開発最適化 プロジェクトを推進する。 専門分野 油層工学、石油工学、ＩＯＲ/EOR 職 歴 2005.6－ 現職 1999-2005 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 技術センター石油技術企画G 1998-1999 石油公団技術部技術企画室長 1994-1998 石油公団 技術センター 採油増進研究室長・油層研究室長 1991-1994 石油公団 ヒューストン事務所副所長 1988-1991 石油公団 技術センター油層研究室室長代理 1985-1987 ＡＤＭＡ－ＯＰＣＯ社(ＵＡＥ)石油開発部石油エンジニアリング課（出向） 1983-1985 石油公団 技術センター油層研究室・開発技術研究室 1981-1983 石油公団計画第2部 1978-1981 石油公団技術部 石油（開発）公団入団、技術部、計画部を経て石油開発技術センターにて技術開発に従 事。専門：石油工学。とくに石油の回収向上技術（IOR/EOR）。中東マルチナショナル石油 開発操業会社への出向時に企業の技術力とこれを支える技術開発組織の重要性を痛感させ られたことから、石油公団（現資源機構）技術センターの拡充・整備に注力。またこれま でにトルコ、クウエート、メキシコなどの国営石油会社との国際共同研究を推進。現在は 同センターで天然ガス液体燃料化技術開発やメタンハイドレート開発研究を含む５つの研 究チームを統括。

1976 早稲田大学資源工学科卒業 加入学会

石油技術協会 理事（編集委員1期，生産技術委員2期，国際委員会幹事3期、幹事1期） SPE 日本支部ダイレクター(ATW1999, APCIMAM2000開催委員)

石油学会 資源部会長 最近の著作

・大野 健二、石油生産ピークを遠のかせる埋蔵量成長―これからのエネルギーを支える IOR/EOR技術、石油・天然ガスレビュー 2005.5 Vol.39 No.3 p25-38

・Ohno K., Zamora Gurrero G., et al, Modeling and EOR Performance Predictions Of a Fractured Carbonate Reservoir, presented at 13th Int’l Oil, Gas & Petrochmical Congress in Tehran January 26, 2005

・Ohno, K., X. Hong et al, MEOR/MIOR Field Applications - Biotechnological Know-How is Key to the Success, presented at 13th Int’l Oil, Gas & Petrochmical Congress in Tehran January 25, 2005

・Ohno K., Emerging Gas Technology, presented at 12th _{Oil, Gas & Petrochmical}

Congress in Tehran February 2003

・Oｈno,K., Sarma, H.K.,et al, Implementation and Performance of Microbial Enhanced Oil Recovery Field Pilot in Fuyu Field, China, SPE Asia Pacific Oil & Gas Conference & Exhibition April, 1999

住所/連絡先 独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構 石油・天然ガス開発 R&D 推進グループ 261-0025 千葉市美浜区浜田 1-2-2 Tel:043-276-9202,Fax:043-276-4063 <ono-kenji@jogmec.go.jp>