(57)【要約】【課題】コンパクトな設備でエネルギー効率よく天然ガス処理物を製造することができる天然ガス処理物の製造方法を提供する。【解決手段】天然ガスから天然ガス処理物を製造する天然ガス処理物の製造方法であって、水を電気分解して酸素及び水素を生成し、生成した酸素を前記天然ガスと反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを生成し、生成した前記合成ガスを反応させて天然ガス処理物を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ガスから天然ガス処理物を製造する天然ガス処理物の製造方法であって、
水を電気分解して酸素及び水素を生成し、生成した酸素を前記天然ガスと反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを生成し、生成した前記合成ガスを反応させて天然ガス処理物を得ることを特徴とする天然ガス処理物の製造方法。
【請求項２】
前記天然ガス処理物がメタノールであり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスを反応させてメタノールを生成することを特徴とする請求項１に記載する天然ガス処理物の製造方法。
【請求項３】
前記天然ガス処理物がＧＴＬ油であり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスをフィッシャー・トロプシュ反応させてＧＴＬ油を生成することを特徴とする請求項１に記載する天然ガス処理物の製造方法。
【請求項４】
前記天然ガス処理物がジメチルエーテルであり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスを反応させてジメチルエーテルを生成することを特徴とする請求項１に記載する天然ガス処理物の製造方法。
【請求項５】
天然ガスから天然ガス処理物を製造する天然ガス処理プラントであって、
水を電気分解して酸素及び水素を製造する電気分解装置と、
前記天然ガスと前記電気分解装置で製造された酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造する合成ガス製造装置と、
前記合成ガス製造装置で製造された前記合成ガスを反応させて天然ガス処理物を製造する天然ガス処理物製造装置とを有することを特徴とする天然ガス処理プラント。
【請求項６】
前記天然ガス処理物がメタノールであり、
前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスを反応させてメタノールを製造するメタノール製造装置を有することを特徴とする請求項５に記載する天然ガス処理プラント。
【請求項７】
ソーラフューエル設備を有し、該ソーラフューエル設備は、前記電気分解装置、及び、二酸化炭素と前記電気分解装置で製造される水素とを反応させてメタノールを製造するメタノール製造装置を有することを特徴とする請求項５又は６に記載する天然ガス処理プラント。
【請求項８】
製造されたメタノールを精製するメタノール精製装置をさらに有することを特徴とする請求項６又は７に記載する天然ガス処理プラント。
【請求項９】
前記天然ガス処理物がＧＴＬ油であり、
前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスをフィッシャー・トロプシュ反応させて前記ＧＴＬ油を製造するフィッシャー・トロプシュ装置を有することを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
【請求項１０】
前記天然ガス処理物がジメチルエーテルであり、
前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスを反応させてジメチルエーテルを製造するジメチルエーテル製造装置を有することを特徴とする請求項５〜９のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
【請求項１１】
前記合成ガス製造装置が、直接接触部分酸化法により前記合成ガスを製造する装置であることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
【請求項１２】
合成ガス製造装置の前段で、前記天然ガスから二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離装置をさらに有することを特徴とする請求項５〜１１のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
【請求項１３】
前記電気分解装置で製造された水素を水素貯蔵体と反応させて水素供給体を製造する水素化設備をさらに有することを特徴とする請求項５〜１２のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
【請求項１４】
海水を真水にする海水淡水化設備をさらに有し、
前記電気分解装置は、前記海水淡水化設備で製造された真水を電気分解することを特徴とする請求項５〜１３のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
【請求項１５】
洋上プラントであることを特徴とする請求項５〜１４のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
【請求項１６】
潮力、太陽光、太陽熱及び風力から選択される自然エネルギーから発電する自然エネルギー発電装置をさらに有し、
前記電気分解装置は、前記自然エネルギー発電装置で発電された電力により水を電気分解することを特徴とする請求項５〜１５のいずれか一項に記載する天然ガス処理プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタンを含有する天然ガスからメタノール、ＧＴＬ油やジメチルエーテル等を製造する天然ガス処理物の製造方法及び天然ガス処理プラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ガスは、燃焼させても大気汚染の原因となる硫黄酸化物や粒子状物質が発生しないこと及び発熱量当りの炭酸ガス発生量が少ないことから、石油と比較して環境への負荷が少ない燃料であると考えられている。そのため、世界的に環境問題への対応やエネルギー資源の多様化への対策が求められる中、石油の代替燃料としての天然ガスへの注目が高まっている。
【０００３】
天然ガスを石油の代替燃料として使用するためには、液化して液化天然ガス（ＬＮＧ）にすることが望ましいが、液化のために圧縮や冷却を行うので非常に多くのエネルギーを消費するという問題があり、また、得られた液化天然ガスを低温（−１６０℃程度）で輸送・貯蔵するために特殊な船舶やタンク等の設備が必要になるという問題がある。
【０００４】
このような問題に対する技術として、天然ガス（メタン）を水、炭酸ガス（ＣＯ２）や酸素と反応させて、一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスに改質（変換）し、得られた合成ガスをフィッシャー・トロプシュ反応でＧＴＬ（gas to liquids）油にする技術が知られている（例えば特許文献１等）。また、得られた合成ガスを反応させて、メタノールにすることもできる（例えば特許文献２等）。そして、得られた合成ガスを反応させて、ジメチルエーテルを合成することもできる（例えば特許文献３等）。ＧＴＬ油、メタノールやジメチルエーテルは常温（２５℃）・常圧（大気圧）で液体であるため、上記天然ガスを液化するプロセスは不要であり、また、輸送・貯蔵が容易となる。
【０００５】
しかしながら、天然ガスの合成ガスへの改質に水蒸気や二酸化炭素を用いると、吸熱反応になるためエネルギー効率が低く、また、大規模な設備になるという問題がある。
【０００６】
一方、特許文献４に示すように、天然ガスの合成ガスへの改質に酸素を用いると、酸素でメタンの一部を燃焼させて、生成した二酸化炭素と水を用いてメタンを改質するので、燃焼熱を使用できるためエネルギー効率がよく、また、上記水蒸気等を用いた設備と比較してコンパクトな設備にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−８４３９２号公報
【特許文献２】特開平５−２５３４８６号公報
【特許文献３】特開２０００−１６９４１１号公報
【特許文献４】特開２００６−６２９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、酸素を供給する手段として空気からの深冷分離を用いると、大きな設備が必要になり、エネルギー効率も悪い。
【０００９】
上記課題に鑑み、本発明は、コンパクトな設備でエネルギー効率よくメタノール、ＧＴＬ油やジメチルエーテル等の天然ガス処理物を製造することができる天然ガス処理物の製造方法及び天然ガス処理プラントを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の天然ガス処理物の製造方法は、天然ガスから天然ガス処理物を製造する天然ガス処理物の製造方法であって、水を電気分解して酸素及び水素を生成し、生成した酸素を前記天然ガスと反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを生成し、生成した前記合成ガスを反応させて天然ガス処理物を得ることを特徴とする。
【００１１】
前記天然ガス処理物がメタノールであり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスを反応させてメタノールを生成するようにしてもよい。
【００１２】
前記天然ガス処理物がＧＴＬ油であり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスをフィッシャー・トロプシュ反応させてＧＴＬ油を生成するようにしてもよい。
【００１３】
前記天然ガス処理物がジメチルエーテルであり、前記合成ガスを生成する工程で生成した合成ガスを反応させてジメチルエーテルを生成するようにしてもよい。
【００１４】
本発明の天然ガス処理プラントは、天然ガスから天然ガス処理物を製造する天然ガス処理プラントであって、水を電気分解して酸素及び水素を製造する電気分解装置と、前記天然ガスと前記電気分解装置で製造された酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造する合成ガス製造装置と、前記合成ガス製造装置で製造された前記合成ガスを反応させて天然ガス処理物を製造する天然ガス処理物製造装置とを有することを特徴とする。
【００１５】
前記天然ガス処理物がメタノールであり、前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスを反応させてメタノールを製造するメタノール製造装置を有してもよい。
【００１６】
また、ソーラフューエル設備を有し、該ソーラフューエル設備は、前記電気分解装置、及び、二酸化炭素と前記電気分解装置で製造される水素とを反応させてメタノールを製造するメタノール製造装置を有してもよい。
【００１７】
製造されたメタノールを精製するメタノール精製装置をさらに有してもよい。
【００１８】
また、前記天然ガス処理物がＧＴＬ油であり、前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスをフィッシャー・トロプシュ反応させて前記ＧＴＬ油を製造するフィッシャー・トロプシュ装置を有してもよい。
【００１９】
また、前記天然ガス処理物がジメチルエーテルであり、前記天然ガス処理物製造装置が、前記合成ガスを反応させてジメチルエーテルを製造するジメチルエーテル製造装置を有してもよい。
【００２０】
そして、前記合成ガス製造装置が、直接接触部分酸化法により前記合成ガスを製造する装置であることが好ましい。
【００２１】
合成ガス製造装置の前段で、前記天然ガスから二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離装置をさらに有してもよい。
【００２２】
前記電気分解装置で製造された水素を水素貯蔵体と反応させて水素供給体を製造する水素化設備をさらに有することが好ましい。
【００２３】
また、海水を真水にする海水淡水化設備をさらに有し、前記電気分解装置は、前記海水淡水化設備で製造された真水を電気分解することが好ましい。
【００２４】
そして、洋上プラントであることが好ましい。
【００２５】
さらに、潮力、太陽光、太陽熱及び風力から選択される自然エネルギーから発電する自然エネルギー発電装置をさらに有し、前記電気分解装置は、前記自然エネルギー発電装置で発電された電力により水を電気分解することが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、水を電気分解して得られる酸素を用いて天然ガスを合成ガスに改質するため、コンパクトな設備でエネルギー効率よく、メタノール、ＧＴＬ油やジメチルエーテル等を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の天然ガス処理プラントの一例を示す概略系統図である。
【図２】本発明の天然ガス処理プラントの他の例を示す概略系統図である。
【図３】本発明の天然ガス処理プラントの他の例を示す概略系統図である。
【図４】本発明の天然ガス処理プラントの他の例を示す概略系統図である。
【図５】本発明の天然ガス処理プラントの他の例を示す概略系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の天然ガス処理物の製造方法は、天然ガスから、メタノール、ＧＴＬ油やジメチルエーテル等の天然ガス処理物を製造するものであり、水を電気分解して酸素及び水素を生成し、生成した酸素を天然ガスと反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを生成し、生成した合成ガスを反応させて天然ガス処理物を得ることを特徴とする。本発明の天然ガス処理物の製造方法を適用できる本発明の天然ガス処理プラントの各種実施形態を以下に説明する。
【００２９】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１にかかる天然ガス処理プラントの一例を示す概略系統図である。図１に示すように、実施形態１の天然ガス処理プラント１０は、電気を自然エネルギーから製造する発電装置１２と、海水から真水を製造する海水淡水化設備１３と、天然ガスから炭酸ガス（二酸化炭素）を分離する二酸化炭素分離装置１４と、真水を電気分解して酸素及び水素を製造すると共に、製造された水素と二酸化炭素とを反応させてメタノールを得るソーラフューエル設備１１と、天然ガスと酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造する合成ガス製造装置１５と、合成ガス製造装置１５で製造された合成ガス（すなわち、一酸化炭素及び水素）を反応させて、メタノール（天然ガス処理物）を製造するメタノール製造装置１６と、メタノールを精製するメタノール精製装置１７を有する。また、本実施形態の天然ガス処理プラント１０は、水素を水素貯蔵体と反応させて水素供給体を製造する水素化設備１８をさらに有する。そして、本実施形態の天然ガス処理プラント１０は、海洋上に浮かべる船１の上に設置される移動可能なフローティングプラント（Floating Plant）、すなわち洋上プラントである。
【００３０】
発電装置１２は、ソーラフューエル設備１１で使用する電気を製造する装置であり、例えば、潮力、太陽光、太陽熱及び風力から選択される自然エネルギーから発電する自然エネルギー発電装置であることが好ましい。例えば、本実施形態のように洋上プラントである場合は、船の甲板部に風力発電のための風車を設けるようにしてもよい。また、これら自然エネルギーを組み合わせた発電装置でもよい。勿論、天然ガスを燃料としたガスタービンで発電する等、上記自然エネルギー以外による発電装置でもよく、また、自然エネルギーと自然エネルギー以外の発電とを組み合わせた発電装置でもよい。発電方法を組み合わせることにより、安定した電力をソーラフューエル設備１１に終日供給することができる。
【００３１】
海水淡水化設備１３は、海水から塩分を除去して淡水化する設備であり、ソーラフューエル設備１１で使用する真水を海水から製造する。海水淡水化設備１３としては、例えば、逆浸透膜により海水を淡水化する逆浸透膜装置が挙げられる。本実施形態は洋上プラントなので水の供給源として海水を例示したが、水の供給源は海水に限定されず、例えば河川水等の淡水や工業用水を用いてもよい。淡水や工業用水を用いる場合は海水淡水化設備１３は設けなくてもよく、淡水や工業用水を直接ソーラフューエル設備１１に供給するようにしてもよい。また、必要に応じて、純水製造装置等を使用する等、水質を調整してもよい。
【００３２】
二酸化炭素分離装置１４は、天然ガスから炭酸ガス（二酸化炭素）を分離する装置であり、例えば、膜を通して二酸化炭素を分離する膜分離装置や、吸収剤に二酸化炭素を吸収させて二酸化炭素を分離する化学吸収装置、または、これらを組み合わせた装置が挙げられる。膜分離装置が有する分離膜としては、例えば、ポリイミド膜、ポリビニルアルコール膜、酢酸セルロース膜等の有機高分子膜や、ゼオライト膜、炭素膜、セラミックス多孔質膜等の無機膜が挙げられる。膜による分離は、基本的に圧力のみを利用する低エネルギーの方法なので好ましい。また、化学吸収装置の吸収剤としては、アミン等のアルカリ溶液が挙げられる。アミン水溶液による二酸化炭素の吸収反応は例えば下記式である。下記式中Ｒは炭化水素基を表す。
Ｒ−ＮＨ２＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ→Ｒ−ＮＨ３＋＋ＨＣＯ３−
【００３３】
なお、天然ガスから二酸化炭素を分離する必要が無い場合、すなわち天然ガスが二酸化炭素を含有しない又はほとんど含有しない場合は、詳しくは後述するが、二酸化炭素分離装置１４は設けなくてもよい。また、硫黄化合物等、天然ガスから除去したい成分がある場合は、その除去装置を設けてもよい。
【００３４】
ソーラフューエル（Solar Fuel）設備１１は、水を電気分解して酸素及び水素を製造すると共に、このソーラフューエル設備１１内で製造された水素と二酸化炭素とを反応させてメタノールを得る設備である。ソーラフューエル設備１１で使用される電気、水、二酸化炭素は、それぞれ発電装置１２で発電された電気、海水淡水化設備１３で製造された真水、二酸化炭素分離装置１４によって天然ガスから分離された二酸化炭素である。ソーラフューエル設備１１は、例えば、下記式（１）で表される水の電気分解を生じさせる電気分解装置と、下記式（２）で表される反応を生じさせるメタノール製造装置とを有する。このようなソーラフューエル設備１１で生じさせる反応、すなわち、電気と水と二酸化炭素を用いた反応は、人工光合成とも呼ばれる。
Ｈ２Ｏ→Ｈ２＋１／２Ｏ２      （１）
ＣＯ２＋３Ｈ２→ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ    （２）
【００３５】
電気分解装置で酸素と同時に生成した水素を、詳しくは後述する水素化設備１８で用いることができるため、生成する化学物質（水素）を無駄なく利用することができる。また、本実施形態においては、二酸化炭素分離装置１４で生じた二酸化炭素を、ソーラフューエル設備１１でメタノールの製造に用いることができるため、生成する化学物質（二酸化炭素）を無駄なく利用することができる。
【００３６】
また、電気分解装置は、深冷分離によって空気から酸素を製造する装置と比較してコンパクトな装置であるため、コンパクトな天然ガス処理プラントとすることができる。したがって、電気分解装置を用いた本実施形態の天然ガス処理プラントは、洋上プラント等の設置面積や重量に制限がある天然ガス処理プラントに非常に適している。
【００３７】
なお、ソーラフューエル設備１１を構成する電気分解装置は、水を電気分解する際に、必要に応じてアルカリ等の電解質を水に添加する電解質添加手段を有していてもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、ソーラフューエル設備１１として、上記式（１）で表される水の分解を生じさせる電気分解装置と、上記式（２）で表される反応を生じさせるメタノール製造装置とを有する構成としたが、例えば、上記式（１）及び（２）の反応を同時にまたは逐次的に生じさせる１つの装置を有する構成としてもよい。
【００３９】
合成ガス製造装置１５は、天然ガスと酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造する装置である。この合成ガス製造装置１５で使用される酸素は、ソーラフューエル設備１１で製造された酸素である。また、合成ガス製造装置１５で使用される天然ガスは、二酸化炭素分離装置１４で二酸化炭素が分離された天然ガスである。天然ガス（メタン）と酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造する反応、すなわち、メタンの部分酸化反応は、下記式（３）で表される。なお、この式（３）で表される反応は、メタンと酸素から二酸化炭素及び水が生成する反応（下記式（３−１））と、生成した二酸化炭素及び水がそれぞれメタンと反応する反応（下記式（３−２−１）及び式（３−２−２））がほぼ同時に生じる反応である。
ＣＨ４＋１／２Ｏ２→ＣＯ＋２Ｈ２    （３）
ＣＨ４＋２Ｏ２→ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ      （３−１）
ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ２        （３−２−１）
ＣＨ４＋ＣＯ２→２ＣＯ＋２Ｈ２      （３−２−２）
【００４０】
合成ガス製造装置１５は、上述したように、二酸化炭素が分離された天然ガスと酸素とを反応させて一酸化炭素及び水素を含有する合成ガスを製造することができる装置であれば特に限定されないが、例えば、直接接触部分酸化法（Ｄ−ＣＰＯＸ：Direct-Catalytic Partial Oxidation）を行うＤ−ＣＰＯＸ装置や、オートサーマルリフォーミング法（ＡＴＲ：Auto Thermal Reforming）を行うＡＴＲ装置が挙げられる。Ｄ−ＣＰＯＸ装置としては、例えば、特許文献４等、反応塔（反応器）に触媒を充填し、充填した触媒層において天然ガス（メタン）と酸素とを反応させる装置が挙げられる。なお、オートサーマルリフォーミング法とは、天然ガスの一部を酸素または空気の添加によりバーナー燃焼させ、生成した高温の燃焼ガスを触媒層に通して改質するもの、すなわち、天然ガス（メタン）の燃焼により二酸化炭素と水を生成し、これらを触媒層中でさらにメタンと反応させて水素と一酸化炭素を生成するものである。そして、直接接触部分酸化法は、オートサーマルリフォーミング法のバーナー燃焼を触媒燃焼に変えたものと言え、天然ガスの一部を酸素の添加により触媒燃焼させ、生成した高温の燃焼ガスをさらに触媒層中で改質するものである。
【００４１】
このようなＤ−ＣＰＯＸ装置やＡＴＲ装置等のメタンの部分酸化を行う装置、特にＤ−ＣＰＯＸ装置は、比較的コンパクトなため、設置面積を狭くすることができる。したがって、例えば、設置面積が狭いことが求められる洋上プラントに適している。また、メタンの部分酸化反応は、上述したように酸素でメタンの一部を燃焼させて、生成した二酸化炭素と水を用いてメタンを改質するため、燃焼熱を使用でき、エネルギー効率がよい。
【００４２】
また、水素の用途は種々開発されているが、水の電気分解で水素を製造するときに同時に生成する酸素については通常有効に利用されていなかった。しかしながら、本発明においては、この酸素を合成ガス製造装置１５において合成ガスの製造に用いるため、生成した化学物質を無駄なく利用することができる。
【００４３】
メタノール製造装置１６は、合成ガス（すなわち、一酸化炭素及び水素）を反応させてメタノールを製造する装置である。この合成ガスの反応は、下記式（４）で表される反応であり、例えば特許文献２に記載するように、触媒を用いて反応させることができる。
ＣＯ＋２Ｈ２→ＣＨ３ＯＨ    （４）
【００４４】
また、本実施形態においては、メタノール製造装置１６にて、上記式（４）の反応に加えて、二酸化炭素分離装置１４からソーラフューエル設備１１に供給されたがソーラフューエル設備１１では使用されなかった余剰の二酸化炭素または二酸化炭素分離装置１４で分離しきれず合成ガス製造装置１５に供給された天然ガス中に残存している二酸化炭素と、ソーラフューエル設備１１で生じた水素とを、下記式（５）で表されるように反応させて、メタノールを製造してもよい。
ＣＯ２＋３Ｈ２→ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ    （５）
【００４５】
メタノール精製装置１７は、メタノール製造装置１６で製造されたメタノールや、ソーラフューエル設備１１で製造されたメタノールを精製する装置であり、例えば、メタノールを蒸留等することにより高濃度のメタノールを得る装置である。この得られたメタノールが、本実施形態における天然ガス処理物である。勿論、メタノール製造装置１６やソーラフューエル設備１１で製造されたメタノールが精製不要な高純度なもの等であれば、メタノール精製装置１７は設けなくてもよい。
【００４６】
水素化設備１８は、水素を水素貯蔵体と反応させて（水素化反応）、水素供給体を製造する設備である。水素化設備１８で使用する水素は、ソーラフューエル設備１１で製造された水素である。水素化設備１８は、水素化反応する際に、必要に応じて特開２００７−２６９５２２号公報等に記載されるような水添触媒を反応系に添加する触媒添加手段を有していてもよい。このように水素を水素貯蔵体と反応させて水素供給体に変換することによって、気体である水素を、常温常圧で液体状態の水素供給体として固定して、水素を常温常圧の液体状態で貯蔵・輸送することができるようになる。
【００４７】
水素貯蔵体として図１においてはトルエンを例示したが、水素貯蔵体として、例えばトルエン、ベンゼン等の単環芳香族化合物や、ナフタレン等の２環以上の芳香族化合物を挙げることができる。このような芳香族化合物等の有機化合物を水素貯蔵体とした水素化反応を、有機ケミカルハイドライド法という。そして、これら水素貯蔵体に水素を反応させて得られる水素供給体は、図１においてはメチルシクロヘキサンを例示したが、水素供給体として、例えばメチルシクロヘキサン、シクロヘキサン等の水素化芳香族化合物が挙げられる。有機ケミカルハイドライド法の他、合金、ホウ素化物、金属アミド金属水素化物、金属貯蔵合金等の水素貯蔵体を用いてもよい。
【００４８】
また、水素化設備１８のかわりに水素（気体）を液体水素にする水素液化装置を設け、製造された液体水素を貯蔵・輸送してもよい。
【００４９】
なお、各装置、設備は、必要に応じてポンプ等の送液手段等が設けられた配管等でつながれており、原料（天然ガスや水等）や生成物が各装置、設備間を移送できる構成となっている。
【００５０】
本実施形態の天然ガス処理プラント１０を用いて、天然ガスを処理して天然ガス処理物（本実施形態においてはメタノール）を製造する本発明の天然ガス処理物の製造方法例を以下に説明する。
【００５１】
まず、天然ガス供給源から天然ガスを二酸化炭素分離装置１４に導入する。天然ガス供給源は限定されないが、例えば海洋に存在するガス田が挙げられる。勿論、陸上に存在するガス田でもよい。
【００５２】
本発明の処理対象である天然ガスは、一般的には主成分（最も多く含まれる成分）としてメタンを含有する。メタン以外に二酸化炭素を含む天然ガスでもよく、また、二酸化炭素を含まない天然ガスでもよい。本実施形態においては、二酸化炭素を多く含む天然ガス（すなわち、合成ガス製造装置に天然ガスを導入する前段で二酸化炭素を除去する必要がある程度の多量の二酸化炭素を含有する天然ガス）を処理した。ここで、天然ガスは二酸化炭素を含んでいる場合もあり、特に開発が進んでいない中小ガス田等からは二酸化炭素の濃度が高い天然ガスが産出されることが多く、従来二酸化炭素の大気中への放出が問題となっていたが、本実施形態の天然ガス処理プラント１０では、このような二酸化炭素を多く含む天然ガスを処理した場合であっても、二酸化炭素の排出を抑制できる。
【００５３】
次に、二酸化炭素分離装置１４に導入された天然ガスは、膜分離及び化学吸収等により二酸化炭素が分離される。分離された二酸化炭素はソーラフューエル設備１１に導入される。
【００５４】
一方、発電装置１２では、自然エネルギーを利用した発電が行われ、製造された電気はソーラフューエル設備１１の電気分解装置に送られる。
【００５５】
また、海水淡水化設備１３には海洋から汲み上げられた海水が供給され、逆浸透膜等により塩分が除去されて真水が得られる。得られた真水は、ソーラフューエル設備１１に供給され、また、ブライン（食塩水）は、天然ガス処理プラント１０系外に排出される。
【００５６】
そして、ソーラフューエル設備１１において、海水淡水化設備１３等から供給された真水に、必要に応じて電解質添加手段によって電解質が添加され、発電装置１２から供給される電気を用いて電気分解されて、酸素及び水素が製造される。
【００５７】
また、ソーラフューエル設備１１では、二酸化炭素分離装置１４によって天然ガスから分離された二酸化炭素と、ソーラフューエル設備１１で製造された水素とを、特開２００４−５９５０７号公報等や特開２００９−２９８１１号公報等に記載されるように必要に応じて紫外光の照射や光触媒等の触媒の添加を行って、反応させることにより、粗メタノールが製造される。
【００５８】
ソーラフューエル設備１１で製造された酸素は、合成ガス製造装置１５に供給される。そして、本実施形態においては、ソーラフューエル設備１１で製造され合成ガス製造装置１５で使用しない余剰の酸素は、天然ガス処理プラント１０の系外に排出される。また、余剰の酸素はメタノール精製装置１７へ供給してもよい。
【００５９】
ソーラフューエル設備１１で製造されソーラフューエル設備１１で使用されない水素は、メタノール製造装置１６に供給される。また、本実施形態においては、メタノール製造装置１６で使用しない余剰の水素は、水素化設備１８に供給される。
【００６０】
また、ソーラフューエル設備１１で製造された粗メタノールは、メタノール精製装置１７に供給される。
【００６１】
また、二酸化炭素分離装置１４からソーラフューエル設備１１に供給されソーラフューエル設備１１で使用されなかった二酸化炭素は、メタノール製造装置１６に供給される。
【００６２】
そして、合成ガス製造装置１５において、ソーラフューエル設備１１から供給された酸素と、二酸化炭素分離装置１４から供給された天然ガスとを反応させることにより、一酸化炭素及び水素を生成する。この一酸化炭素と水素を含有するガスが合成ガスである。合成ガス製造装置１５で得られた一酸化炭素と水素は、メタノール製造装置１６に供給される。
【００６３】
メタノール製造装置１６において、合成ガス製造装置１５から供給された一酸化炭素と、合成ガス製造装置１５又はソーラフューエル設備１１から供給された水素とを反応させて、メタノールを製造する。また、本実施形態においては、ソーラフューエル設備１１から供給された二酸化炭素と、合成ガス製造装置１５又はソーラフューエル設備１１から供給された水素とを反応させて、メタノールを製造する。このようにしてメタノール製造装置１６で得られたメタノールは、メタノール精製装置１７に送られる。
【００６４】
メタノール精製装置１７において、メタノール製造装置１６及びソーラフューエル設備１１から供給されたメタノールは、蒸留等されて精製され、出荷可能なメタノールとなる。なお、ソーラフューエル設備１１でメタノールを製造する際に水が同時に生成するため、ソーラフューエル設備１１からメタノールをメタノール精製装置１７に供給する時に水もメタノール精製装置１７に供給されることになる。したがって、メタノール精製装置１７では、脱水操作も行うことが好ましい。
【００６５】
また、水素化設備１８に供給された水素は、芳香族化合物等の水素貯蔵体と反応（水素化反応）させることにより、水素供給体が製造される。このようにして得られた水素供給体は、常温常圧で液体状態の場合は、気体である水素のままの場合よりも貯蔵・輸送に適しており、例えば、水素の消費地まで水素供給体を輸送して該水素の消費地で水素供給体から水素を脱離させる反応を行って、水素を使用することができる。水素供給体から水素を脱離させる反応は、例えば、特開２００７−２６９５２２号公報等に記載するように、脱水素触媒等を添加して行うことができる。水素の用途としては、例えば燃料電池等が挙げられる。
【００６６】
ここで、図１に記載された数値は、実施形態１の天然ガス処理プラント１０によって天然ガスを処理した場合の、処理量例を示している。具体的には、メタン及び二酸化炭素を含有する天然ガスを、メタン７０ｋｍｏｌ／ｈ、二酸化炭素３０ｋｍｏｌ／ｈで二酸化炭素分離装置１４に供給する。そして二酸化炭素分離装置１４で分離された二酸化炭素が３０ｋｍｏｌ／ｈでソーラフューエル設備１１に供給され、二酸化炭素分離装置１４で二酸化炭素が分離された天然ガスが合成ガス製造装置１５へ供給される。また、海水を海水淡水化設備１３で処理して得られた純水が９０ｋｍｏｌ／ｈでソーラフューエル設備１１に供給される。そして、ソーラフューエル設備１１では、上記供給された純水が電気分解され、生成した酸素はソーラフューエル設備１１から、合成ガス製造装置１５へ向かって４５ｋｍｏｌ／ｈで、また、メタノール精製装置１７へ５ｋｍｏｌ／ｈで排出される。また、水の分解で生成した水素は、ソーラフューエル設備１１内で上記式（２）の反応で使用されると共に、ソーラフューエル設備１１から６０ｋｍｏｌ／ｈで排出される。そして、上記式（２）の反応により得られたメタノール及び水素は、メタノール１０ｋｍｏｌ／ｈ及び水素１０ｋｍｏｌ／ｈで、メタノール精製装置１７に供給される。また、ソーラフューエル設備１１で使用されなかった二酸化炭素は、メタノール製造装置１６へ２０ｋｍｏｌ／ｈで供給される。
【００６７】
ソーラフューエル設備１１から合成ガス製造装置１５へ向かって排出された酸素は、３５ｋｍｏｌ／ｈで合成ガス製造装置１５に供給され、残り（１０ｋｍｏｌ／ｈ）は天然ガス処理プラント１０の系外に排出される。そして、合成ガス製造装置１５において、ソーラフューエル設備１１から供給された酸素と、二酸化炭素分離装置１４から供給された天然ガスから製造された合成ガスは、一酸化炭素７０ｋｍｏｌ／ｈ、水素１４０ｋｍｏｌ／ｈで、メタノール製造装置１６に供給される。メタノール製造装置１６で製造されたメタノールは、ソーラフューエル設備１１で製造されたメタノールと共にメタノール精製装置１７で精製され、１００ｋｍｏｌ／ｈのメタノールとして排出される。なお、この図１に示す処理量例では、ソーラフューエル設備１１で余剰の水素は生じず、水素化設備１８で水素化反応が生じない構成を示しているが、天然ガス中のメタン、二酸化炭素の割合や、自然エネルギーによる発電量の変動等により、余剰の水素が発生する可能性があるため、水素化設備１８が併設されることが好ましい。
【００６８】
以上述べたように、本実施形態によれば、ソーラフューエル設備で生じる酸素（すなわち水の電気分解装置で生じる酸素）を合成ガス製造装置で用いて天然ガスを合成ガスに改質するため、コンパクトな設備でエネルギー効率よく、メタノールを得ることができる。得られたメタノール等の天然ガス処理物は、液体燃料や、オレフィン等の化学製品の原料等として用いることができる。そして、電気分解で酸素と同時に生成した水素は、メタノールの製造に用いることもでき、また、水素供給体に変換することもできるため、生成した化学物質を無駄なく利用することができる。これらメタノールや有機ケミカルハイドライド法を用いた場合の水素供給体は、常温常圧において液体状態であるため、貯蔵・輸送が容易であり、勿論圧縮や冷却による天然ガスの液化プロセスを行うエネルギーや設備は不要であり、低温での輸送も不要になる。そして、天然ガスから分離された二酸化炭素をメタノールの合成に使用しているため、二酸化炭素の排出量を抑制することができ、地球温暖化を抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、自然エネルギーで発電することにより環境への悪影響が抑制できる。また、本実施形態においては、二酸化炭素分離装置１４は膜分離及び化学吸収を利用しているため、低エネルギーで行うことができる。さらに、Ｄ−ＣＰＯＸ装置を用いることにより、顕著にコンパクト化が図れるため、洋上プラントに最適である。そして、洋上プラントとすることにより、海中にあるガス田の近傍に天然ガス処理プラントを設けることで、天然ガスを気体状態でパイプライン等で長距離にわたって輸送する必要がない。また、移動可能な洋上プラントとすることにより、海中にある複数のガス田から発生する天然ガスを、同一の天然ガス処理プラントにより処理することもできる。
【００７０】
（実施形態２）
図２は本発明の実施形態２にかかる天然ガス処理プラントを示す概略系統図である。なお、実施形態１と同じ装置、設備には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７１】
図２に示すように、本実施形態の天然ガス処理プラント３０は、実施形態１の天然ガス処理プラント１０において、二酸化炭素分離装置１４を有さない天然ガス処理プラントであり、実施形態２にかかる天然ガス処理プラント３０は、天然ガス源から天然ガスが合成ガス製造装置１５に直接供給される構成である。そして、本実施形態の天然ガス処理プラント３０は、二酸化炭素を含まない又は二酸化炭素をほとんど含まない天然ガスを処理するものである。
【００７２】
本実施形態の天然ガス処理プラント３０を用いて、天然ガスを処理して天然ガス処理物（本実施形態においてはメタノール）を製造する方法例を以下に説明する。実施形態１と同様の記載については、一部省略する。
【００７３】
まず、天然ガス供給源から天然ガスを合成ガス製造装置１５に導入する。この天然ガスとして、二酸化炭素を含まない又はほとんど含まない天然ガスを用いる。
【００７４】
一方、発電装置１２では、自然エネルギーを利用した発電が行われ、製造された電気は、ソーラフューエル設備１１の電気分解装置に送られる。
【００７５】
また、海水淡水化設備１３には海水が供給され、逆浸透膜により塩分が除去されて真水が得られる。得られた真水は、ソーラフューエル設備１１に供給され、また、ブライン（食塩水）は天然ガス処理プラント３０の系外に排出される。
【００７６】
そして、ソーラフューエル設備１１において、海水淡水化設備１３等から供給された真水に、電解質添加手段によって電解質が添加され、発電装置１２から供給される電気によって電気分解して、酸素及び水素が製造される。
【００７７】
ソーラフューエル設備１１で製造された酸素は、合成ガス製造装置１５に供給される。また、ソーラフューエル設備１１で製造された水素は、本実施形態においては、水素化設備１８に供給される。
【００７８】
そして、合成ガス製造装置１５において、ソーラフューエル設備１１から供給された酸素を、天然ガスとを反応させることにより、一酸化炭素及び水素（合成ガス）を生成する。合成ガス製造装置１５で得られた一酸化炭素と水素は、メタノール製造装置１６に供給される。
【００７９】
メタノール製造装置１６において、合成ガス製造装置１５から供給された一酸化炭素と水素とを反応させて、メタノールを製造する。そして、得られたメタノールは、メタノール精製装置１７に送られる。
【００８０】
メタノール精製装置１７において、メタノール製造装置１６から供給されたメタノールは、蒸留等されて精製され、出荷可能なメタノールとなる。
【００８１】
また、水素化設備１８に供給された水素は、芳香族化合物等の水素貯蔵体と反応（水素化反応）させることにより、水素供給体が製造される。このようにして得られた水素供給体は、常温常圧で液体状態であるため、気体である水素のままの場合よりも、貯蔵・輸送に適しており、例えば、水素の消費地まで輸送して該水素の消費地で水素供給体から水素を脱離する反応を行って、水素を使用することができる。
【００８２】
以上述べたように、本実施形態の天然ガス処理プラントによれば、二酸化炭素を含まない又はほとんど含まない天然ガスを処理することができる。
【００８３】
ここで、図２に記載された数値は、実施形態２の天然ガス処理プラント３０によって天然ガスを処理した場合の、処理量例を示している。具体的には、メタンを含有し二酸化炭素をほとんど含有しない天然ガスをメタン１００ｋｍｏｌ／ｈで合成ガス製造装置１５に供給する。また、海水を海水淡水化設備１３で処理して得られた純水が１００ｋｍｏｌ／ｈでソーラフューエル設備１１に供給される。そして、ソーラフューエル設備１１では、上記供給された純水が電気分解され、生成した酸素はソーラフューエル設備１１から排出される。また、水の電気分解で生成した水素は、ソーラフューエル設備１１から排出され１００ｋｍｏｌ／ｈで水素化設備１８へ供給される。
【００８４】
ソーラフューエル設備１１から排出された酸素は、５０ｋｍｏｌ／ｈで合成ガス製造装置１５に供給される。そして、合成ガス製造装置１５において、ソーラフューエル設備１１から供給された酸素と天然ガス源から供給された天然ガスとから製造された合成ガスは、一酸化炭素１００ｋｍｏｌ／ｈ、水素２００ｋｍｏｌ／ｈで、メタノール製造装置１６に供給される。メタノール製造装置１６で製造されたメタノールは、メタノール精製装置１７で精製され、１００ｋｍｏｌ／ｈでメタノールとして排出される。また、ソーラフューエル設備１１から水素化設備１８に供給された水素は、水素貯蔵体でトルエン３３ｋｍｏｌ／ｈと反応して、メチルシクロヘキサンを３３ｋｍｏｌ／ｈで得ることができる。
【００８５】
なお、本実施形態におけるソーラフューエル設備１１は、二酸化炭素分離装置から二酸化炭素が供給されないため、電気分解装置としてのみ機能する。したがって、ソーラフューエル設備１１のかわりに、電気分解装置を設けてもよい。
【００８６】
（実施形態３）
図３は本発明の実施形態３にかかる天然ガス処理プラントを示す概略系統図である。なお、実施形態１と同じ装置、同じ設備には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８７】
図３に示すように、天然ガス処理プラント４０は、実施形態１の天然ガス処理プラント１０において、メタノール製造装置１６及びメタノール精製装置１７のかわりにフィッシャー・トロプシュ装置４１を設けた天然ガス処理プラントである。
【００８８】
図３に示すように、実施形態３にかかる天然ガス処理プラント４０は、合成ガス製造装置１５から合成ガス（一酸化炭素及び水素）が供給されると共に、ソーラフューエル設備１１から水素が供給されるフィッシャー・トロプシュ（ＦＴ）装置４１を有する。
【００８９】
フィッシャー・トロプシュ装置４１では、一酸化炭素と水素とから炭化水素鎖の１単位（−ＣＨ２−）を生成し、これを合成して炭化水素鎖を成長させていくフィッシャー・トロプシュ反応を行って、ＧＴＬ油（炭化水素油、ＣｎＨ２ｎ＋２）を得る。この反応は全体として発熱反応であり、以下の式（６）によって表される。なお、ｎは例えば、１〜２０の整数である。
ｎＣＯ＋（２ｎ＋１）Ｈ２→ＣｎＨ２ｎ＋２＋ｎＨ２Ｏ    （６）
【００９０】
本実施形態の天然ガス処理プラント４０を用いて、天然ガスを処理して天然ガス処理物（本実施形態においてはＧＴＬ油）を製造する方法例を以下に説明する。
【００９１】
まず、天然ガス供給源から天然ガスを二酸化炭素分離装置１４に導入する。天然ガス供給源は限定されないが、例えば海洋に存在するガス田が挙げられる。勿論、陸上に存在するガス田でもよい。
【００９２】
本発明の処理対象である天然ガスは、一般的には主成分（最も多く含まれる成分）としてメタンを含有するものである。メタン以外に二酸化炭素を含む天然ガスであってもよく、また、二酸化炭素を含まないものであってもよい。本実施形態においては、二酸化炭素を多く含む天然ガスを処理した。
【００９３】
次に、二酸化炭素分離装置１４に導入された天然ガスは、膜分離及び化学吸収等により二酸化炭素が分離される。分離された二酸化炭素はソーラフューエル設備１１に導入される。
【００９４】
一方、発電装置１２では、自然エネルギーを利用した発電が行われ、製造された電気は、ソーラフューエル設備１１の電気分解装置に送られる。
【００９５】
また、海水淡水化設備１３には海水が供給され、逆浸透膜等により塩分が除去されて真水が得られる。得られた真水は、ソーラフューエル設備１１に供給され、また、ブライン（食塩水）は排出される。
【００９６】
そして、ソーラフューエル設備１１において、海水淡水化設備１３等から供給された真水に、電解質添加手段によって電解質が添加され、発電装置１２から供給される電気によって電気分解して、酸素及び水素が製造される。また、ソーラフューエル設備１１では、二酸化炭素分離装置１４によって天然ガスから分離された二酸化炭素と、ソーラフューエル設備１１で製造された水素とを反応させることにより、粗メタノールが製造される。
【００９７】
ソーラフューエル設備１１で製造された酸素は、合成ガス製造装置１５に供給される。そして、本実施形態においては、ソーラフューエル設備１１で製造され合成ガス製造装置１５で使用しない余剰の酸素は、天然ガス処理プラント４０の系外に排出される。
【００９８】
ソーラフューエル設備１１で製造された水素は、フィッシャー・トロプシュ装置４１に供給される。そして、本実施形態においては、フィッシャー・トロプシュ装置４１で使用しない余剰の水素は、水素化設備１８に供給される。
【００９９】
また、ソーラフューエル設備１１で製造された粗メタノールは、メタノール精製装置１７に供給される。
【０１００】
メタノール精製装置１７において、ソーラフューエル設備１１から供給されたメタノールは、蒸留等されて精製され、出荷可能なメタノールを得る。なお、ソーラフューエル設備１１でメタノールを製造する際に水が同時に生成するため、ソーラフューエル設備１１からメタノールをメタノール精製装置１７に供給する時に水もメタノール精製装置１７に供給されることになる。したがって、メタノール精製装置１７では、脱水操作も行うことが好ましい。
【０１０１】
そして、合成ガス製造装置１５において、ソーラフューエル設備１１から供給された酸素と、二酸化炭素分離装置１４から供給された天然ガスとを反応させることにより、一酸化炭素及び水素を生成する。この一酸化炭素と水素を含有するガスが合成ガスである。メタノール製造装置１６で得られた一酸化炭素と水素は、フィッシャー・トロプシュ装置４１に供給される。
【０１０２】
フィッシャー・トロプシュ装置４１において、合成ガス製造装置１５から供給された一酸化炭素と、合成ガス製造装置１５及びソーラフューエル設備１１から供給された水素とを用いてフィッシャー・トロプシュ反応を行って、ＧＴＬ油（ＣｎＨ２ｎ＋２）を製造する。
【０１０３】
また、水素化設備１８に供給された水素は、芳香族化合物等の水素貯蔵体と反応（水素化反応）させることにより、水素供給体が製造される。このようにして得られた水素供給体は、常温常圧で液体状態であるため、気体である水素のままの場合よりも、貯蔵・輸送に適しており、例えば、水素の消費地まで輸送して該水素の消費地で水素供給体から水素を脱離する反応を行って、水素を使用することができる。
【０１０４】
以上述べたように、実施形態３においては、フィッシャー・トロプシュ装置４１を有する天然ガス処理プラント４０とすることにより、ＧＴＬ油（ＣｎＨ２ｎ＋２）を得ることができる。このＧＴＬ油は常温常圧で液体状態のため、気体状態の天然ガスよりも貯蔵・輸送が容易である。このＧＴＬ油は、液体燃料や、オレフィン等の化学製品の原料等として用いることができる。
【０１０５】
本実施形態において、二酸化炭素分離装置１４を有する天然ガス処理プラント４０としたが、実施形態２と同様に、二酸化炭素分離装置１４を有さない天然ガス処理プラントとしてもよい。
【０１０６】
（実施形態４）
図４は本発明の実施形態４にかかる天然ガス処理プラントを示す概略系統図である。なお、実施形態１と同じ装置、同じ設備には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１０７】
図４に示すように、天然ガス処理プラント５０は、実施形態１の天然ガス処理プラント１０において、メタノール製造装置１６及びメタノール精製装置１７のかわりにジメチルエーテル製造装置５１を設けた天然ガス処理プラントである。
【０１０８】
図４に示すように、実施形態４にかかる天然ガス処理プラント５０は、合成ガス製造装置１５から合成ガス（一酸化炭素及び水素）が供給されると共に、ソーラフューエル設備１１から水素が供給されるジメチルエーテル製造装置５１を有する。
【０１０９】
ジメチルエーテル製造装置５１では、例えば特許文献３に示すように、一酸化炭素と水素とからジメチルエーテル（ＤＭＥ）を得る。一酸化炭素及び水素からジメチルエーテルを得る反応は、下記式（７）で表される。
２ＣＯ＋４Ｈ２→ＣＨ３ＯＣＨ３＋Ｈ２Ｏ    （７）
【０１１０】
本実施形態の天然ガス処理プラント５０を用いて、天然ガスを処理して天然ガス処理物（本実施形態においてはジメチルエーテル）を製造する方法例を以下に説明する。
【０１１１】
まず、天然ガス供給源から天然ガスを二酸化炭素分離装置１４に導入する。天然ガス供給源は限定されないが、例えば海洋に存在するガス田が挙げられる。勿論、陸上に存在するガス田でもよい。
【０１１２】
本発明の処理対象である天然ガスは、一般的には主成分（最も多く含まれる成分）としてメタンを含有するものである。メタン以外に二酸化炭素を含む天然ガスであってもよく、また、二酸化炭素を含まないものであってもよい。本実施形態においては、二酸化炭素を多く含む天然ガスを処理した。
【０１１３】
次に、二酸化炭素分離装置１４に導入された天然ガスは、膜分離及び化学吸収等により二酸化炭素が分離される。分離された二酸化炭素はソーラフューエル設備１１に導入される。
【０１１４】
一方、発電装置１２では、自然エネルギーを利用した発電が行われ、製造された電気は、ソーラフューエル設備１１の電気分解装置に送られる。
【０１１５】
また、海水淡水化設備１３には海水が供給され、逆浸透膜等により塩分が除去されて真水が得られる。得られた真水は、ソーラフューエル設備１１に供給され、また、ブライン（食塩水）は排出される。
【０１１６】
そして、ソーラフューエル設備１１において、海水淡水化設備１３等から供給された真水に、電解質添加手段によって電解質が添加され、発電装置１２から供給される電気によって電気分解して、酸素及び水素が製造される。また、ソーラフューエル設備１１では、二酸化炭素分離装置１４によって天然ガスから分離された二酸化炭素と、ソーラフューエル設備１１で製造された水素とを反応させることにより、粗メタノールが製造される。
【０１１７】
ソーラフューエル設備１１で製造された酸素は、合成ガス製造装置１５に供給される。そして、本実施形態においては、ソーラフューエル設備１１で製造され合成ガス製造装置１５で使用しない余剰の酸素は、天然ガス処理プラント５０の系外に排出される。
【０１１８】
ソーラフューエル設備１１で製造された水素は、ジメチルエーテル製造装置５１に供給される。そして、本実施形態においては、ジメチルエーテル製造装置５１で使用しない余剰の水素は、水素化設備１８に供給される。
【０１１９】
また、ソーラフューエル設備１１で製造された粗メタノールは、メタノール精製装置１７に供給される。
【０１２０】
メタノール精製装置１７において、ソーラフューエル設備１１から供給されたメタノールは、蒸留等されて精製され、出荷可能なメタノールを得る。なお、ソーラフューエル設備１１でメタノールを製造する際に水が同時に生成するため、ソーラフューエル設備１１からメタノールをメタノール精製装置１７に供給する時に水もメタノール精製装置１７に供給されることになる。したがって、メタノール精製装置１７では、脱水操作も行うことが好ましい。
【０１２１】
そして、合成ガス製造装置１５において、ソーラフューエル設備１１から供給された酸素と、二酸化炭素分離装置１４から供給された天然ガスとを反応させることにより、一酸化炭素及び水素を生成する。この一酸化炭素と水素を含有するガスが合成ガスである。メタノール製造装置１６で得られた一酸化炭素と水素は、ジメチルエーテル製造装置５１に供給される。
【０１２２】
ジメチルエーテル製造装置５１において、合成ガス製造装置１５から供給された一酸化炭素と、合成ガス製造装置１５及びソーラフューエル設備１１から供給された水素とを用いてジメチルエーテルを製造する。
【０１２３】
また、水素化設備１８に供給された水素は、芳香族化合物等の水素貯蔵体と反応（水素化反応）させることにより、水素供給体が製造される。このようにして得られた水素供給体は、常温常圧で液体状態であるため、気体である水素のままの場合よりも、貯蔵・輸送に適しており、例えば、水素の消費地まで輸送して該水素の消費地で水素供給体から水素を脱離する反応を行って、水素を使用することができる。
【０１２４】
以上述べたように、実施形態４においては、ジメチルエーテル製造装置５１を有する天然ガス処理プラント５０とすることにより、ジメチルエーテルを得ることができる。このジメチルエーテルは常温常圧で液体状態のため、気体状態の天然ガスよりも貯蔵・輸送が容易である。液体燃料、化学原料や溶剤等として用いることができる。
【０１２５】
本実施形態において、二酸化炭素分離装置１４を有する天然ガス処理プラント５０としたが、実施形態２と同様に、二酸化炭素分離装置１４を有さない天然ガス処理プラントとしてもよい。
【０１２６】
（他の実施形態）
上記実施形態では、メタノール製造装置１６を有する天然ガス処理プラント１０，３０、フィッシャー・トロプシュ装置４１を有する天然ガス処理プラント４０及びジメチルエーテル製造装置５１を有する天然ガス処理プラント５０について記載したが、メタノール製造装置１６、フィッシャー・トロプシュ装置４１及びジメチルエーテル製造装置５１のうち２つ以上の装置を有する天然ガス処理プラントとしてもよい。
【０１２７】
例えば、天然ガス処理プラントの一例を示す概略系統図である図５に示すように、実施形態１の天然ガス処理プラント１０に、合成ガス製造装置１５から合成ガス（一酸化炭素及び水素）が供給されると共に、ソーラフューエル設備１１から水素が供給されるフィッシャー・トロプシュ（ＦＴ）装置４１を設けた天然ガス処理プラント６０としてもよい。
【０１２８】
このような天然ガス処理プラント６０を用いて天然ガスを処理する場合、例えば、初めは、合成ガス製造装置１５及びソーラフューエル設備１１から水素及び一酸化炭素をフィッシャー・トロプシュ装置４１に供給せずフィッシャー・トロプシュ装置４１を稼働しないようにし、メタノール製造装置１６には合成ガス製造装置１５及びソーラフューエル設備１１から水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を供給して稼働させる。
【０１２９】
その後、ソーラフューエル設備１１のメタノール収率が向上してきたら、メタノール製造装置１６への合成ガス製造装置１５及びソーラフューエル設備１１からの水素、一酸化炭素及び二酸化炭素の供給を止めて、メタノール製造装置１６を稼働しないようにし、また、図５の点線に示すように、合成ガス製造装置１５及びソーラフューエル設備１１から水素及び一酸化炭素をフィッシャー・トロプシュ装置４１に供給して、フィッシャー・トロプシュ装置４１を稼働させる。これによりメタノールとＧＴＬ油を効率よく製造することができる。なお、メタノール製造装置１６と、フィッシャー・トロプシュ装置４１に、同時に水素や一酸化炭素等を供給し、両装置を同時に稼働させるようにしてもよい。
【０１３０】
また、上述した実施形態では、天然ガス処理プラントとして洋上プラントを記載したが、洋上プラントに限らず、例えば陸上に設けるプラントとしてもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
１  船
１０、３０、４０、５０、６０  天然ガス処理プラント
１１  ソーラフューエル設備
１２  発電装置
１３  海水淡水化設備
１４  二酸化炭素分離装置
１５  合成ガス製造装置
１６  メタノール製造装置
１７  メタノール精製装置
１８  水素化設備
４１  フィッシャー・トロプシュ装置
５１  ジメチルエーテル製造装置
【図１】
2015189721.tif 000003
【図２】
2015189721.tif 000004
【図３】
2015189721.tif 000005
【図４】
2015189721.tif 000006
【図５】
2015189721.tif 000007