利用全球最大规模甲烷化设备进行CCU等实用化技术的开发

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摘  要：日本国际石油开发帝石株式会社与大阪瓦斯株式会社宣布，将利用全球最大规模的甲烷化装置，开展CO₂减排、有效利用等实用化技术的开发，以实现城市燃气的碳中和。

关键字：CO₂甲烷化系统、合成甲烷、绿氢、催化剂技术、城市燃气碳中和、大规模化

日本国际石油开发帝石株式会社（以下简称“INPEX”）与大阪瓦斯株式会社（以下简称“大阪瓦斯”）于10月15日宣布，为实现城市燃气的碳中和，将利用全球最大规模的甲烷化装置（合成甲烷制造能力：约400Nm³/h），开展CO₂减排、有效利用等实用化技术的开发项目。

项目构想图

（图片来源：INPEX）

“CO₂甲烷化系统”通过催化剂使CO₂和氢发生反应以生成城市燃气的主要成分甲烷（合成甲烷）。此次，在日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的资助下，INPEX与大阪瓦斯将以扩大设备的规模等实现“CO₂甲烷化系统”实用化为目标开展合作，项目期间为今年下半年至2025年末。大阪瓦斯将以与INPEX签订业务委托合同的形式参与该项目。

预计该项目将在INPEX长冈矿场（新泻县长冈市）越路原工厂的相关区域内进行实证。计划从2024年下半年到2025年实施利用在INPEX长冈矿场内回收的二氧化碳制造合成甲烷的实证实验，同时将制造的合成甲烷注入INPEX的城市燃气管道内。该项目开发的CO₂甲烷化设备的合成甲烷制造能力预计约为400Nm³/h，这将成为目前全球最大规模的甲烷化设备。

此外，在长冈矿场进行实证实验的同时，还将对在能够利用可再生能源低价制造绿氢的国家（澳大利亚等）进行CO₂的甲烷化后运输到日本的项目可行性进行评估，并探讨关于将在海外实施CO₂甲烷化的环境价值转移到日本国内的制度等。

今后，还将在海外开展商业规模（10000Nm³/h）的实证项目，并进一步致力于实现60000Nm³/h规模的商业化。

面向实用化的技术开发概要

利用“Sabatier反应”的CO₂甲烷化的基础要素技术已确立。今后，需要针对其实用化进行技术开发，包括合成甲烷制造成本的降低、设备的大规模化等。

因此，本次项目的目标如下：

1、开发反应模拟技术以掌握利用催化剂的CO₂甲烷化反应行为；

2、开发大规模CO₂甲烷化反应工艺技术，以评估、确立工艺的基本性能、催化剂的长期耐久性等；

3、探讨反应系统的规模提升等适用性，以评估商用规模的大规模化、适用性和经济效益等。

INPEX还参与了NEDO委托的《CO₂有效利用技术开发项目》，致力于利用从火力发电厂等排放的高浓度CO₂和由可再生能源电力制得的氢来生成甲烷并使其有效利用的CCU（碳捕集与利用）技术的开发和制造工艺的验证。从2017年开始在长冈矿场进行合成甲烷制造能力8Nm³/h的CO₂甲烷化基础技术开发，利用这些经验，INPEX在本次项目中将负责整体汇总和设备操作。

大阪瓦斯主要负责CO₂甲烷化设备的设计以及工艺优化，将充分发挥其长年积累的可节能制造合成甲烷的催化剂技术、以及涉及扩大规模的设计技术等方面的经验。

另外，名古屋大学（爱知县名古屋市）将接受INPEX的委托（暂定），参与该项目，负责模拟技术开发。

2030年实现向现有基础设施注入1%的合成甲烷（日本政府目标）

通过该项目，INPEX与大阪瓦斯将致力于尽早实现利用CO₂甲烷化技术的城市燃气碳中和。

通过利用甲烷化技术，将由CO₂和可再生能源生成的绿氢制成合成甲烷，可实现城市燃气的碳中和。合成甲烷可直接利用现有城市燃气基础设施和设备，也可应用于电力化困难的领域。在日本经济产业省与相关部门联合发表的绿色增长战略中，提出到2030年将1%的合成甲烷注入现有基础设施的目标。

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翻译：史海燕

审校：李   涵

贾陆叶

统稿：李淑珊

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