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天然ガスの高度利用技術 ~開発研究の最前線~ | AITOP
  • 申込要領

書籍


天然ガスの高度利用技術 ~開発研究の最前線~

発刊日 2001年4月10日
ISBN ISBN4-900830-76-3
体裁 B5判 上製 804頁
価格関連備考 本体51,400円+税
発行 (株)エヌ・ティー・エス
問い合わせ (有)アイトップ
TEL:0465-20-5467 E-mail:ktl@r4.dion.ne.jp
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監修 市川  勝  北海道大学触媒化学研究センター教授
編集委員 岡本 洋三  東京ガス(株)役員待遇エグゼクティブスペシャリストエネルギーエンジニアリング部長
柏木 孝夫  東京農工大学大学院生物システム応用科学研究科教授
小松  眞  三菱ガス化学(株)研究顧問
多田 旭男  北見工業大学工学部化学システム工学科教授
藤元  薫  東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻教授
松村 雄次  大阪ガス(株)技術・開発研究統括常務取締役
吉田  忠  (独)産業技術総合研究所北海道センター副センター長 (執筆者全90名)
趣旨 【本書の特徴】
21世紀における環境およびエネルギーの切札と言える天然ガスの、基礎から最新応用技術までを集大成。バイオガスやメタンハイドレートなどの新しい資源も含め、各種利用技術、次世代天然ガス化学産業、水素エネルギー利用等あらゆる高度利用技術を解説した。

発刊にあたって

  21世紀の日本経済や,社会を支えるエネルギーの戦略策定に関する提言が,昨年暮れに(社)日本エネルギー学会を中心になされました。その中で強く求められているのは,天然ガスの総合的高度利用ということであり,三つの策定を挙げております。1番目として天然ガス資源の技術戦略の策定,2番目として天然ガスの安定した合理的輸送技術の推進,3番目として天然ガスの高度利用技術の開発・推進と国際社会への貢献であります。
  天然ガスのクリーン性を生かして,次世代の新しい炭素資源として,輸送用燃料に適した液体化や石油化学産業の基幹原料を造り出す触媒化学技術は,現在世界的に重要な課題になっており,日本国内においても,近年こうした天然ガスの高度利用のための触媒化学変換技術に関する研究が,質的・量的に増大しております。
  すなわち,メタンを利用したエチレンやベンゼンなどの石油化学原料製造,直接・間接法によるメタンの液体燃料化技術(GTL),メタンを利用したDMEやファインケミカルズ合成,改質反応や直接脱水素縮合反応による水素製造技術など,天然ガス化学の基礎と応用の目覚ましい展開が進んでいます。
  このように,21世紀の環境・エネルギーの“切札”として注目を集めている天然ガスでありますが,バイオガスやメタンハイドレートなど新しいメタンガス資源を含めて,利用技術から次世代の天然ガス化学産業や水素エネルギー利用(プロトニクス産業,燃料電池,クリーンエネルギーシステム)までを広くカバーする書籍は今までにありません。そこで企画にあたっては,21世紀に期待される天然ガス高度利用技術に焦点を置いた技術集成を目標とし,従来技術の紹介にとどまらず,「天然ガス高度利用技術上の最近の開発研究の最前線」に関する最新データと技術内容について,各分野の大学・研究所の研究者のみならず,とりわけ産業界でご活躍のエキスパートに執筆を担当していただくことといたしました。
  本書が天然ガスの高度利用技術の普及と展開に結び付き,国内外の環境・エネルギー開発や化学産業振興に向けての一手になれば幸甚であります。  
 
2001年4月10日  監修者 市川  勝 
 
 
 
 

書籍・DVDの内容

第1章  天然ガス高度利用技術と未来システム

第1節 概論  
 天然ガス高度利用技術の展望 
 天然ガスとは 
 都市ガス利用 
 産業用利用 

第2節 クリーンなエネルギー源  
 燃料種別CO排出原単位 
 化石燃料の成分 

第3節 クリーンな工業原料  
 水素および一酸化炭素 
 メタノール 
 FTプロセスによる合成燃料油 
 水素および芳香族化合物 
 メタン分解により得られた水素・炭素の利用 
 ジメチルエーテル(DME) 
 化学品一般 
   
第4節 天然ガスの安定供給 
 一次エネルギー供給構成 
 エネルギー資源の埋蔵量と生産量 
 新しい天然ガス資源 
 輸送・貯蔵技術 
 長期供給契約 

第5節 天然ガスが結ぶ産出国とのきずな 
 
  

第2章 各種天然ガス資源の生産と利用

第1節 天然ガス 
 天然ガスの起源と分布,資源量 
 生産と性状 
 未利用中小天然ガス田の利用 
 サハリンガス田の現状と将来性 

第2節 メタンハイドレート  
 構造と物性 
 起源と分布,資源量 
 探査,掘削,生産技術の現状 
 ガスハイドレードの基礎特性とその利用技術 
   
第3節 バイオガス  
 バイオガス発生のメカニズムとメタン発酵槽 
 潜在賦存量(エネルギー生産量) 
 利用技術の現状と最近の動向 
 環境保全と資源循環 

第4節 コールベッドメタン 
 コールベッドメタンと生成メカニズム 
 賦存状態と資源量 
 生産技術と利用 
 

  

第3章 天然ガスの輸送・貯蔵

第1節 天然ガスの液化  
 天然ガスの液化プラント 
 天然ガスの液化技術と最近の傾向 
 LNGチェーンの最適化 

第2節 LNGの海上輸送  
 LNG船の技術 
 LNG船のガスオペレーション 
 LNG船技術の将来 
第3節 LNG受入基地の概要  
 LNG受入基地の主要設備 
 LNG受入基地の安全対策 
   
第4節 天然ガスのパイプライン輸送と地下貯蔵  
 天然ガスの輸送手段とその特性 
 地下貯蔵の種類と実例 
 幹線パイプラインの輸送技術 
 幹線パイプラインの制御技術 

第5節 天然ガスの新しい輸送・貯蔵方式  
 ガスハイドレード利用による輸送・貯蔵システム 
 吸着材による新規な貯蔵技術 
 天然ガスの分解・擬固形化による輸送・貯蔵 
 

第4章 天然ガスエネルギー利用技術

第1節 火力発電 
 発電用LNG導入の経緯 火力発電におけるLNGの位置づけ LNGの基地と発電所 発電所のLNG設備 LNG火力発電設備 

第2節 都市ガスとしての利用 
 都市ガス産業の規制緩和と天然ガスエネルギー利用技術の開発 燃焼基礎技術の発展 リジェネバーナ 固体電解質燃料電池(SOFC) 

第3節 コジェネレーション技術  
 ガスエンジン 
 ガスタービンコジェネレーション 
 燃料電池 
   
第4節 天然ガス自動車 
 自動車燃料としての天然ガス 世界における天然ガス自動車の普及状況 日本における天然ガス自動車の普及状況 今後の課題および将来展望 

5節 天然ガスの非燃焼利用  
 天然ガス原料のオンサイト水素製造装置 
 LNGから生まれたC診断薬 

第6節 冷熱利用 
 空気分離装置 LNGの冷熱エネルギーと空気分離の必要冷熱エネルギー LNG冷熱の利用 LNG冷熱利用空気分離装置の現状 その他の冷熱利用空気分離装置 
 

第5章 合成ガスの製造と利用 

第1節 水素および一酸化炭素の製造技術  
 合成ガスの意義 
 改質プロセス 
 炭酸ガスおよび水蒸気改質用触媒の開発 
 部分酸化法 

第2節 メタノール合成 
 メタノール製造プロセスの概要 改質工程の合理化 メタノール合成の原理 メタノール合成触媒と反応器 新しい合成システム  

第3節 GTL(化学的液化・燃料化)技術 
 酸化カップリング(OCM)プロセス GTG(Gas To Gasoline)プロセス フィッシャー・トロプシュ(FT)合成プロセス 将来への展望  

第4節 DMEの製造技術 
 DME直接合成プロセスの基礎 DME直接合成プロセス開発の経緯 NKKプロセスの特徴と開発成果 商用規模のDME製造プロセスフロー  
   
第5節 DMEの用途 
 概要 
 自動車燃料 
 発電用燃料 
 民政用燃料 
 その他の用途 

第6節 メタノール誘導品 
 ホルムアルデヒド メチルターシャリーブチルエーテル;MTBE  酢酸の製造法 アクリル酸メチル;MMA メチルアミン類の製造  

第7節 合成ガスの装置と利用―将来展望 
 水素製造 エネルギー媒体 合成中間体:新C化学 その他の合成ガス製品  
 

 第6章 次世代の天然ガス化学技術

第1節 水素と石油化学原料の併産技術  
 水素と芳香族化合物の直接製造 
 二段階反応によるメタンからC, Cの直接合成(間接法を含む) ホモロゲーション 
 メタンのプラズマ分解による新化合物の合成 
 メタンを利用するCOリフォーミングおよび増炭化反応 

第2節 水素と炭素材料の併産技術 
 天然ガス(メタン)のプラズマ分解による水素・炭素併産 
 天然ガスの触媒分解による水素・炭素併産 
 炭化水素の触媒分解による水素・炭素併産(カーボンナノチューブを含む) 
 CHおよびCOを基本原料とするガス合成プロセスと工業用炭素材の製造について 

第3節 天然ガスから含酸素および窒素有機化合物 
 メタンから酢酸,酢酸エステル,メタノールなどの合成 
 エタンからアクロレインの合成 
 メタンからの含窒素(含ヘテロ元素)化合物合成 
 メタンからの青酸,エタノール,ジメチルアミンの合成 
   
第4節 メタンの酸化カップリング 
 OCM反応の概要と速度論の分類 中間メチルラジカルの同定と気相放出 気相OCMのkinetics 気相および触媒反応によるOCM反応の解析:計算機を利用したシミュレーション 表面反応式側からアプローチした反応解析 power rate law型反応速度式 簡便法速度式によるC選択性検討  

第5節 燃料電池型反応器によるメタンからの有用化合物と電力の併産 
 燃料電池型反応器によるメタンの酸化反応 メタンの部分酸化反応 LaGaO系酸化物を電解質とする燃料電池型反応器によるメタン部分酸化  

第6節 天然ガスと個体の反応 
 金属炭化物:炭化アルミニウム 
 ダイヤモンド薄膜の気相合成 
 


 
第7章 水素

第1節 水素の特徴と優位性 
 水素の特徴 利用面からみた水素の優位性  

第2節 水素の貯蔵と輸送  
 カーボンナノチューブ等炭素系水素吸蔵材 
 水素のパイプライン輸送 
 メタルハイドライド 

第3節 エネルギーメディアとしての水素利用―水素を用いた冷凍システムと熱輸送 
 水素吸蔵合金を用いた冷凍システム 水素吸蔵合金を用いた熱輸送システム  

第4節 高分子電解質型燃料電池 
 原理と課題 開発の現状 高分子電解質膜(PEM) 電極 セパレータ PEFC用改質燃料ガス中の一酸化炭素の選択酸化除去  
   
第5節 内燃機関における水素の燃焼 
 水素の燃焼特性 熱効率特性 排気特性 異常燃焼 内燃機関における水素の利用例  

第6節 高精度水素センサ 
 各種水素センサの動作原理と特徴 各種水素センサの用途  

第7節 MHアクチュエータ 
 MHアクチュエータの構造 MHアクチュエータの特徴 熱の応答性の改善 MHアクチュエータを利用した福祉機器の開発  

第8節 水素ネットワーク都市システムとその将来 
 都市のエネルギー需要 最適都市エネルギーシステム 水素ネットワークを有する都市システムのイメージ