次世代型膜モジュールの技術研究開発
IGCCからの
CO2回収
CO2+H2O⇔H2+CO2
200～400℃、 2～4MPa
水性ガスシフト反応生成物
組成：CO2 、 40vol%/H2/微量成分
温度：50～150℃、 圧力：2～4MPa
研究開発体制
次世代型膜モジュール技術研究組合
㈱クラレ、日東電工㈱、新日鉄住金エンジニアリング㈱、RITE
二酸化炭素分離膜モジュール研究開発事業（経済産業省）
目標：回収コスト 1,500円/t-CO2
IGCC用実機膜モジュールの完成
次世代型膜モジュールの技術研究開発
CO2分子ゲート機能
→CO2分子が他のガスの透過を抑制
160
■
平成25年度
○
平成24年度
目標値
QCO₂ >3.0×10-10
[m3(STP)m-2s-1Pa-1]
α CO₂/He > 125
140
CO2
H2
120
H O
R N C O
CO2
α(CO2/He) [-]
H
N R
HH
H
H O
R N C O
N R
HH
HCO3
R NH2
H2N R
H O
R N C O
H
N R
HH
N
H
HN
H2N
O
O
N
O
N
O
80
60
40
20
(1)
0
1.0E-12
CO2
H2N
100
N
H
NH
NH2
1.0E-11
1.0E-10
3
QCO₂ [m (STP)m-2s-1Pa-1]
1.0E-09
ラボレベルで目標分離性能を達成
世界最高レベルの分離性能を更新
NH2
PAMAM デンドリマー
(1) H. Lin, B. Freeman et al., Science,
311, 639-642 (2006)
次世代型膜モジュールの技術研究開発
これまでの実施内容と今後の予定
これまでの実施内容：研究開発
H27以降： 実用化研究
①分離膜技術の開発
・CO2透過性の改良
・プロセス適合性の付与
①分離膜技術の開発
・膜性能バランスの最適化検討
・プロセス適合性の改良
②実機膜モジュールの開発
・連続安定製膜技術の開発
・実機型膜モジュールの試作
②実機膜モジュールの開発
・モジュール用膜の改良
・実機型膜モジュールの製作
・IGCC等小型ガス化炉実ガス試験
③分離膜システム実機型の開発
・膜分離システムの検討
→圧力を有するガス源(IGCC火力発電）
から、分離回収コスト1,500円/t-CO2
以下でCO2を分離・回収する膜分離
の要素技術を確立。
③分離膜システムの開発
・システムの最適化検討
・膜分離プラントの概念設計
・有効性評価
分離回収コスト 1,500円/t-CO2以下の実現性 を実証する
（実機型膜モジュールのIGCC実ガス試験とプロセス適合性改良を通して)