成果報告書詳細
管理番号100013424
タイトル平成19年度成果報告書 研究協力事業 インドネシアにおける、粘土を触媒とするバイオマスの低コスト流動接触分解ガス化技術の共同開発
公開日2009/4/16
報告書年度2007 - 2007
委託先名特定非営利活動法人APEX
プロジェクト番号P93048
部署名企画調整部
和文要約本事業は、APEX、東京農工大学、群馬大学(委託)、ディアン・デサ財団及びBPPT(インドネシア技術応用評価庁)が共同で行ったものであり、インドネシアに適合的な、従来技術と比べて格段に低コストのバイオマス流動接触分解ガス化技術に関して、既にパイロットプラント段階まで進んだ開発を、課題を整理し対策を講じながら、実証テストプラント建設・運転につなげ、当該技術を実用化することをめざした。本事業は平成18年度、平成19年度の二年間にわたり実施され、第一年度の平成18年度は、ジョクジャカルタで既に運転の始まっているバブリング流動層バイオマスガス化パイロットプラントの運転を継続して知見を蓄積するとともに、課題と対策を整理しながら、同様の型式の実証テストプラントを設計して製作を開始した。また、それと並行して、ジャカルタ近郊のスルポンで、以前から建設を行なっていた外部循環型流動層バイオマスガス化パイロットプラントの本体部分の製作・建設・設置を終えた。第二年度の平成19年度は、バブリング流動層方式の実証テストプラントの製作を終えてジョクジャカルタに設置・建設して、これを運転し、少なくともバブリング流動層ガス化に関しては、技術の技術的・経済的実行可能性を実証することをめざした。また、スルポンの外部循環型流動層パイロットプラントを完成させてまずコールド運転を行い、開発段階を進めようとした。この報告書では、第二年度に当たる平成19年度の成果について報告する。バイオマスのガス化技術を開発する際の主な課題としては、タールの削減、発熱量の高いガスの生産及び低コスト化が上げられる。開発に取り組む技術では、タールの吸着・分解機能をもった粘土触媒を流動状態でバイオマスと接触させることにより、タールの削減をはかろうとしている。また、ガス化炉と再生塔の間で粘土触媒を循環させ、ガス化炉にはスチームを、再生塔には空気を吹き込む方式により、粘土触媒の連続的再生と、生成ガスの発熱量の増大をはかっている。さらに、開発現場をインドネシア現地に置き、現地で調達・生産可能な範囲で装置を組み立てること、人的制御・操作の要素を適度に取り入れること、触媒として安価な粘土を用いることなどにより、従来技術より格段に安価な技術の実現をめざした。平成18年度は、バブリング流動層ガス化装置に関しては、パイロットプラントの運転を継続し、バイオマスと触媒の混合、バイオマス供給器、粘土触媒の管理、廃熱回収、生成ガス処理系統、エンジンなどに関してそれぞれ課題を洗い出し、その対策を検討しながら、実証テストプラントを設計し、製作に着手した。外部循環型流動層ガス化装置に関しては、パイロットプラントの主要部分を設置した。また、小規模バッチ実験によって、運転条件の最適化に資するデータを得た。さらに、粘土触媒の劣化速度や廃触媒/植物灰の土壌還元に関するデータの蓄積を開始した。加えて、運転条件の最適化を支援するため、数式モデルの構築のための実験設備を製作し、モデルを起案した。平成19年度は、バブリング流動層ガス化装置に関しては、実証テストプラントを設計、製作、設置して、これを運転し、この技術が技術的・経済的に実行可能なものであることを示した。外部循環型流動層パイロットプラントについては本格的運転に向けての基礎データを採取した。また、小規模バッチ実験によって、粘土の特性と触媒活性との関係を解析した。廃触媒によって植物を栽培する実験も行い、生育に支障のないことを確認した。さらに、数式モデルの構築により上記技術開発を支援した。
英文要約This project is implemented by APEX in collaboration with Tokyo University of Agriculture and Technology, Gunma University, Yayasan Dian Desa (Light of the Village Foundation)and BPPT(Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, Agency for the Assessment and Application of Technology)aiming to develop drastically low cost biomass gasification technology appropriate to Indonesia. In this project, based on the experiences of a pilot plant, which had been in operation, demonstration plant has been designed, installed and operated in order to justify the establishment of the technology. The duration of the project is two years, that is, 2006 and 2007. During the first year, it was planned that operation of the bubbling fluidized bed pilot plant, which had been operated previously in Yogyakarta, was continued and based on the results of the operation, demonstration plant was designed and started to be fabricated. In addition, major parts of fast circulating fluidized bed pilot plant were planned to be installed in Serpong. During the second year, the bubbling fluidized bed demonstration plant is installed and operated for justification of technological and economical feasibility of the technology. Also, the fast fluidized bed pilot plant is planned to be operated in cold condition to obtain basic data for the operation. In this report, results of R&D activities in the second year is described. The major challenges in the development of biomass gasification technology may be tar reduction, attainment of high calorie of product gas and cost reduction. In this technology, it is intended to reduce tar emission by using clay catalyst as bed material of fluidized bed gasifier, which is capable of adsorbing and decomposing tar. Also, by circulating clay catalyst between gasifier and regenerator, the technology enables steam gasification to obtain high calorie gas as well as continuous regeneration of the catalyst. In addition, by conducting R&D activities in a developing country and arranging nearly all parts of the gasification plant so as to be locally produceable, also by introducing manual operation/control properly and by using cheap catalyst, this project aims to realize drastically low cost gasification technology. In the first year of the project, we continued to operate bubbling fluidized bed pilot plant, identifying problems such as insufficiet mixing of biomass and catalyst, clogging and/or overheating of biomass feeder, inappropriate management of catalyst, necessity for heat recovery, insufficiet product gas treatment system and improper selection of engine. Taking measures for solving the problems, we designed demonstration plant and started to fabricate it. Also, we had installed major parts of fast fluidised bed pilot plant. Small experiment was conducted to support optimization of operating conditions of these plants.
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