成果報告書詳細
管理番号20160000000370
タイトル平成24年度-平成27年度成果報告 バイオマスエネルギー技術研究開発 戦略的次世代バイオマスエネルギー利用技術開発事業(次世代技術開発) 革新的噴流床ガス化とAntiーASF型FT合成によるバイオジェット燃料製造システムの研究開発
公開日2016/8/26
報告書年度2012 - 2015
委託先名三菱重工業株式会社 国立大学法人富山大学 三菱日立パワーシステムズ株式会社
プロジェクト番号P10010
部署名新エネルギー部
和文要約バイオマスからガス化 FT合成によって液体燃料を製造するBTL(Biomass to Liquid)技術の実用化に向けては単プロセスの高効率化・高性能化だけではなくトータルシステムとしての適正化が必要である。本研究では付加価値の高いバイオジェット燃料製造システムを対象とした開発を行った。
本研究では大径原料の投入が可能でBTLに適した噴流床ガス化炉と高選択性・耐久性を有したジェット燃料合成に適したAnti-ASF型合成触媒を組み合わせて開発することで,バイオマスエネルギー利用の実用化上の課題である効率向上,低コスト化を達成すると共に,従来未利用の廃棄物系バイオマスなど対象原料拡大により大量原料確保の実現を目指す。

(1)燃料合成向けバイオマスガス製造技術の高度化
・ 炉内流動の適正化により大粒径バイオマスに対応するガス化炉を開発し,ガス化性能(冷ガス効率,炭素転換率)の目標を達成した。
・ 草本系・木質系バイオマス廃棄物を利用するためのコーティング試料製造に最適な条件の確認および製造方法を考案し,そのガス化特性を把握した。

(2)実ガスによるバイオジェット燃料合成の実証
・ ガス化-FT合成一貫試験設備にて,計4回のガス化-FT合成一貫試験を実施し,各種木質バイオマス生成ガスからの燃料合成を行い,ガス化ガスの供給安定性(信頼性)を改善・確認した。

(3)バイオジェット燃料合成触媒の開発
・ ジェット燃料に対する高い選択性,および耐久性を有する新型FT合成触媒を開発した。
・ ガス化-FT合成一貫試験における新型FT触媒の性能を確認した。
・ ガス化-FT合成一貫試験で得られた合成油の組成を確認した。

(4)バイオジェット燃料製造システムのシステム適正化
・ バイオジェット燃料製造システムの検討およびその適正化を実施し,プロセスを構築した。
・ 構築したプロセスに基づき実証プラントの試設計を実施し,設備コストおよび燃料製造コストを試算した。
・ バイオジェット燃料システムのエネルギー収支およびエネルギー回収率を算出した。
英文要約Title: Development of Biojet Fuel Production Systems with Innovative Entrained Flow Gasifier and Anti-ASF FT Synthesis(FY2012-2015)Final Report

The commercialization of biomass to liquid (BTL) technology requires not only development of stand-alone processes but a total system solution. This R&D targets the development of an innovative biojet fuel production system. This R&D focuses on the development of entrained flow gasifier suitable for BTL and FT synthesis catalysts for biojet fuel with high selectivity and durability. This development is aimed at improving efficiency and reducing the cost of BTL systems, which are challenges in biomass energy consumption.

(1)Development of innovative entrained flow gasifier:
・ Large biomass particle were able to be applied to the gasifier in which inner flow was optimized. Gasification process performance was achieved to the targets.
・ Fabrication of “Coating feedstock” from unused wasted herbaceous and woody biomass and evaluation of its character were studied.

(2)Demonstration of biojet fuel synthesis using bio-syngas:
・ Demonstration of biojet fuel synthesis using bio-syngas was carried out on the test facility of biomass gasifier - FT synthesis reactor.

(3)Development of biojet fuel synthesis catalyst:
・ Improved Anti-ASF type FT synthesis catalysts for biojet fuel with higher selectivity and durability were developed.
・ Performances of developed catalysts were evaluated on bio-syngas.
・ FT synthesis oil produced from bio-syngas was analyzed.

(4)Optimization of biojet fuel production system:
・ Whole biojet fuel production process model was constructed and the process optimization was studied.
・ Trial design of the biojet fuel production demonstration plant was executed and the costs of plant and fuel production were calculated.
・ Energy balance and Thermal efficiency of the process were estimated.
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