(57)【要約】【課題】複数のプラントにおいて発生する炭酸ガスと、有機ケミカルハイドライド法に基づく水素とを用いて、複数のプラントからの炭酸ガスを再資源化すると共に、複数のプラントにおけるエネルギーの利用効率を向上させる。【解決手段】エネルギー利用システム１は、複数のプラント２〜５から発生する炭酸ガスを貯蔵する炭酸ガス貯蔵装置１２と、脱水素反応によって、有機ハイドライドから水素を生成する脱水素反応装置３２と、逆シフト反応によって、脱水素反応装置３２からの水素および炭酸ガス貯蔵装置１２からの炭酸ガスを用いて、水素および一酸化炭素の混合ガスを取得する逆シフト反応装置４１とを備え、脱水素反応装置は、脱水素反応において複数のプラントの少なくとも１つから発生する熱を使用し、混合ガスは、複数のプラントの少なくとも１つに対して導入される構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプラントから発生するエネルギーを当該複数のプラントにおいて相補的に利用するエネルギー利用システムであって、
前記複数のプラントから発生する炭酸ガスを貯蔵する貯蔵装置と、
脱水素反応によって、有機ハイドライドから水素を生成する脱水素反応装置と、
逆シフト反応によって、前記水素および前記炭酸ガスから水素および一酸化炭素の混合ガスを取得する逆シフト反応装置と
を備え、
前記脱水素反応装置は、前記脱水素反応において前記複数のプラントの少なくとも１つから発生する熱を使用し、
前記混合ガスは、前記複数のプラントの少なくとも１つに対して導入されることを特徴とするエネルギー利用システム。
【請求項２】
メタネーション反応によって、前記脱水素反応装置からの水素と、前記貯蔵装置からの炭酸ガスとを用いてメタンを生成するメタネーション反応装置を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー利用システム。
【請求項３】
水素化反応によって、前記脱水素反応装置において前記水素と共に生成された有機物に水素を付加する水素化装置を更に備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエネルギー利用システム。
【請求項４】
前記複数のプラントは、石油化学プラント、製鉄プラント、発電プラント及びごみ焼却プラントのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエネルギー利用システム。
【請求項５】
複数のプラントから発生するエネルギーを当該複数のプラントにおいて相補的に利用するエネルギー利用方法であって、
脱水素反応によって、有機ハイドライドから水素を生成する脱水素工程と、
前記水素および前記複数のプラントから発生した炭酸ガスを用いて、水素および一酸化炭素の混合ガスを生成する混合ガス生成工程と、
前記混合ガスを前記複数のプラントの少なくとも１つに対して導入する混合ガス導入工程と
を有することを特徴とするエネルギー利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のプラントにおいて電力や熱などのエネルギーを相補的に利用するエネルギー利用システムおよびエネルギー利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、トルエンなどの芳香族化合物を水素化し、水素化芳香族化合物（有機ハイドライド）の状態で水素の貯蔵や輸送を行う有機ケミカルハイドライド法が開発されている。この手法によれば、水素は、生産地において水素化芳香族化合物に転換され、水素化芳香族化合物の形態で輸送される。そして、都市等の水素使用地に隣接したプラントや水素ステーション等において、水素化芳香族化合物の脱水素反応により水素と芳香族化合物とが生成される。脱水素反応によって生じた芳香族化合物は、再び水素生産地に輸送され、水添反応に利用される。
【０００３】
一方、上記プラントなどで発生する電力や熱などのエネルギーは、需要と供給とのバランスを考慮して有効利用を図ることが望まれている。エネルギーの有効利用を目的としたシステムとして、例えば、複数の発電所で発生したエネルギー（電気エネルギーや、蒸気、高温水、中温水、冷水及び冷媒等の熱エネルギー）を輸送可能な形態に変換して貯蔵するエネルギー変換貯蔵設備と、貯蔵されたエネルギーを需要側に配送する配送設備とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−７６２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、石油精製、石油化学、鉄鋼、セメント、化学、電力及びガスなどのプラントが集合するコンビナート（工業地域または工業施設の集合体）では、エネルギーの効率化などにより地域全体の効率向上をめざすいわゆるスマートコンビナートの構築が試みられている。スマートコンビナートでは、各プラントから発生する炭酸ガスの排出抑制および再資源化や、各プラントで発生する電力や熱などのエネルギーについて相互に補い合うことにより有効利用を図ることが望まれている。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載のエネルギー利用システムでは、余剰エネルギーである電気エネルギーや熱エネルギーを変換して貯蔵や運搬を可能とするものの、炭酸ガスの排出抑制や再資源化については特段の考慮はなされていなかった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、複数のプラントにおいて発生する炭酸ガスと、有機ケミカルハイドライド法に基づく水素とを用いて、それら複数のプラントからの炭酸ガスを再資源化すると共に、複数のプラントにおけるエネルギーの利用効率を向上させるエネルギー利用システムおよびエネルギー利用方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面では、複数のプラントから発生するエネルギーを当該複数のプラント（２〜５）において相補的に利用するエネルギー利用システム（１）であって、前記複数のプラントから発生する炭酸ガスを貯蔵する貯蔵装置（１２）と、脱水素反応によって、有機ハイドライドから水素を生成する脱水素反応装置（３２）と、逆シフト反応によって、前記水素および前記炭酸ガスから水素および一酸化炭素の混合ガスを取得する逆シフト反応装置（４１）とを備え、前記脱水素反応装置は、前記脱水素反応において前記複数のプラントの少なくとも１つから発生する熱を使用し、前記混合ガスは、前記複数のプラントの少なくとも１つに対して導入されることを特徴とする。
【０００９】
この第１の側面によるエネルギー利用システムでは、複数のプラントにおいて発生する炭酸ガスと、プラントから発生する熱を利用して有機ケミカルハイドライドから生成された（有機ケミカルハイドライド法に基づく）水素とを用いて、プラントで利用可能な（燃料や原料となり得る）一酸化炭素および水素の混合ガス（合成ガス）を取得することにより、それら複数のプラントからの炭酸ガスを再資源化すると共に、複数のプラントにおけるエネルギーの利用効率を向上させることが可能となる。
【００１０】
本発明の第２の側面では、上記第１の側面に関し、メタネーション反応によって、前記脱水素反応装置からの水素と、前記貯蔵装置からの炭酸ガスとを用いてメタンを生成するメタネーション反応装置（４２）を更に備えたことを特徴とする。
【００１１】
この第２の側面によるエネルギー利用システムでは、有機ケミカルハイドライドから生成された水素と、複数のプラントから発生する炭酸ガスからメタンを生成するため、複数のプラントでの炭酸ガスを再資源化することができる。また、メタネーション反応装置から生成されたメタンをプラント（例えば、発電プラント）の燃料の一部として使用することにより、燃料として使用される化石燃料の量を低減することができるという利点もある。
【００１２】
本発明の第３の側面では、上記第１または第２の側面に関し、水素化反応によって、前記脱水素反応装置において前記水素と共に生成された有機物に水素を付加する水素化装置（３４）を更に備えたことを特徴とする。
【００１３】
この第３の側面によるエネルギー利用システムでは、脱水素反応によって生成された有機物を水素キャリアとして利用することにより、脱水素反応装置で使用する有機ハイドライドをより安定的に確保することができる。
【００１４】
本発明の第４の側面では、上記第１から第３の側面のいずれかに関し、前記複数のプラントは、石油化学プラント（２）、製鉄プラント（３）、発電プラント（４）及びごみ焼却プラント（５）のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００１５】
この第４の側面によるエネルギー利用システムでは、炭酸ガスの発生量が比較的多い石油化学プラント、製鉄プラント、発電プラントまたはごみ焼却プラントにおいて、炭酸ガスを再資源化すると共に、エネルギーの利用効率を向上させることが可能となる。
【００１６】
本発明の第５の側面では、複数のプラントから発生するエネルギーを当該複数のプラントにおいて相補的に利用するエネルギー利用方法であって、脱水素反応によって、有機ハイドライドから水素を生成する脱水素工程と、前記水素および前記複数のプラントから発生した炭酸ガスを用いて、水素および一酸化炭素の混合ガスを生成する混合ガス生成工程と、前記混合ガスを前記複数のプラントの少なくとも１つに対して導入する混合ガス導入工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
この第５の側面によるエネルギー利用方法では、複数のプラントにおいて発生する炭酸ガスと、プラントから発生する熱を利用して有機ケミカルハイドライドから生成された水素とを用いて、プラントで利用可能な一酸化炭素および水素の混合ガスを取得することにより、それら複数のプラントからの炭酸ガスを再資源化すると共に、複数のプラントにおけるエネルギーの利用効率を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
このように本発明によれば、複数のプラントにおいて発生する炭酸ガスと、有機ケミカルハイドライド法に基づく水素とを用いて、複数のプラントからの炭酸ガスを再資源化すると共に、複数のプラントにおけるエネルギーの利用効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るエネルギー利用システムの概略構成を示すブロック図
【図２】図１中の水素供給設備の詳細構成を示すブロック図
【図３】図１中のＣＯ２再資源化設備の詳細構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は本発明に係るエネルギー利用システムの概略構成を示すブロック図である。エネルギー利用システム１は、コンビナートを構成する複数のプラントを備え、これらプラントは電力や熱などのエネルギーを相補的に利用可能である。本実施形態では、複数のプラントとして、石油化学製品を生産するための設備からなる石油化学プラント２と、鉄鋼製品を生産するための設備からなる製鉄プラント３と、電力を発生させるための設備からなる発電プラント４と、廃棄物（可燃ごみ等）を焼却するための設備からなるごみ焼却プラント５が設けられている。
【００２２】
また、エネルギー利用システム１は、プラント２〜４に対して水素を供給する水素供給設備１１と、プラント２〜５から発生する炭酸ガスを貯蔵する炭酸ガス（ＣＯ２）貯蔵装置１２と、この貯蔵された炭酸ガスをプラント２〜５において使用可能な燃料（ガス燃料、可燃ガス）や原料として再資源化する炭酸ガス（ＣＯ２）再資源化設備（以下「再資源化設備」という。）１３とを備えている。
【００２３】
各プラント２〜５間には、それらプラント２〜５で発生したエネルギー（ここでは、電力、熱）および炭酸ガスや、水素供給設備１１からの水素を相補的に利用可能とするための複数の輸送・伝送設備が設けられている。ここでは、輸送・伝送設備は、水素（または水素を主成分とするガス）を輸送する水素輸送ライン２１と、蒸気を介して熱を輸送するための熱輸送ライン２２と、炭酸ガス（または炭酸ガスを主成分とするガス）を輸送するための炭酸ガス輸送ライン２３と、炭酸ガスが再資源化された燃料（ガス燃料または可燃ガス）または原料を輸送するための第１および第２再生資源輸送ライン２４、２５と、電力を伝送するための電力伝送ライン２６とから構成されている。輸送ライン２１〜２４は、ガスなどの流体を輸送可能とするための管路、弁及びポンプ等を備えた周知の構成を有しており、また、電力伝送ライン２６は、電力の伝送を可能とするためのケーブル（送電線）及び変圧器等を備えた周知の構成を有している。
【００２４】
なお、エネルギー利用システム１の各構成要素間における各ライン２１〜２６のラインの接続関係は、ここに示すものに限らず、各プラント２〜５におけるエネルギー等の輸送（伝送）の必要性に応じて適宜変更することが可能である。
【００２５】
石油化学プラント２は、原料（石油）や製品（石油化学製品）を貯蔵する貯蔵タンク、原料から化学反応によって製品を生成する各種反応器、原料を加熱するための加熱炉、及び所定の物質（基礎製品、中間製品、最終製品等）を分離・抽出するための蒸留塔などの周知の設備（図示せず）を備えている。石油化学プラント２では、反応器等における生成物としての石油（炭化水素）由来の炭酸ガスや、加熱炉や分解炉等の燃焼排ガスとしての炭酸ガスなどが排出される。
【００２６】
石油化学プラント２から排出された炭酸ガスは、周知の手法により分離・回収された後に、炭酸ガス輸送ライン２３を介して炭酸ガス貯蔵装置１２に送られ、そこで図示しない貯蔵タンクに貯蔵される。また、石油化学プラント２に対し、水素供給設備１１から水素輸送ライン２１を介して供給された水素や、再資源化設備１３から第１再生資源輸送ライン２４を介して供給された水素および一酸化炭素は、石油化学プラント２の反応器等において化学原料（例えば、メタノールや酢酸等の原料）等として使用される。
【００２７】
製鉄プラント３は、石炭の高温乾留によりコークスを生成するコークス炉、鉄鉱石（酸化鉄）をコークス等の還元材で還元することにより銑鉄を生成する高炉、精錬により銑鉄（溶銑）から炭素等の不純物を除去して溶鋼を生成する転炉、溶鋼から鋼片（スラブ）を生成する鋳造機、熱間または冷間圧延により鋼片から板材等の製造を行う圧延設備などの周知の設備を備えている。コークス炉から発生するコークス炉ガスや、高炉から発生する高炉ガス、転炉から発生する転炉ガスには、炭酸ガスが含まれている。
【００２８】
製鉄プラント３から排出された炭酸ガスは、石油化学プラント２の場合と同様に、分離・回収された後に、炭酸ガス輸送ライン２３を介して炭酸ガス貯蔵装置１２に送られる。また、製鉄プラント３に対し、水素供給設備１１から水素輸送ライン２１を介して供給された水素や、再資源化設備１３から第１再生資源輸送ライン２４を介して供給された水素および一酸化炭素は、高炉における還元剤（還元ガス）として使用され、或いは、コークス炉ガス、高炉ガスおよび転炉ガス等に含まれるガス燃料（可燃ガス）成分と混合されて、製鉄プラント３における加熱炉等の燃料として使用される。また、製鉄プラント３では、製鉄プロセスから発生する排熱がボイラ等により蒸気として回収され、この蒸気は熱輸送ライン２２を介して水素供給設備１１に送られる。
【００２９】
発電プラント４は、燃料として水素およびＬＮＧの混合ガスを用いるガスタービン発電機を備えている。ガスタービン発電機は、圧縮機、燃焼機、タービン及び発電機等を備える周知の構成を有している。ガスタービン発電機の排ガス中の炭酸ガスは、石油化学プラント２の場合と同様に、分離・回収された後に、炭酸ガス輸送ライン２３を介して炭酸ガス貯蔵装置１２に送られる。また、発電プラント４に対し、水素供給設備１１から水素輸送ライン２１を介して供給された水素や、再資源化設備１３から第２再生資源輸送ライン２５を介して供給された水素およびメタンは、ガスタービン発電機の燃料として使用される。
【００３０】
発電プラント４において発生した電力は、電力伝送ライン２６を介して石油化学プラント２、製鉄プラント３、ごみ焼却プラント５及び水素供給設備１１等に対して送電可能である。一方、他のプラント２、３、５において余剰ガス等によって発電された電力は、電力伝送ライン２６を介して発電プラント４等に伝送可能である。また、発電プラント４では、燃焼排ガスの熱がボイラ等により蒸気として回収され、この蒸気は熱輸送ライン２２を介して水素供給設備１１に送られる。
【００３１】
なお、ガスタービンとしては、水素（または水素を主成分とするガス）を燃料とする水素専焼方式またはＬＮＧを燃料とするＬＮＧ専焼方式のガスタービンを採用してもよい。また、発電プラント４としては、火力発電に限らず、風力発電、太陽光発電及び地熱発電などの他の発電方式を採用してもよい。上述の発電プラント４に対する水素やメタンの供給は、発電プラント４における燃料の種類や発電方式に応じて適宜変更可能である。
【００３２】
ごみ焼却プラント５では、廃棄物（可燃ごみ等）を連続的に焼却する周知のストーカー式の焼却炉を備えている。焼却炉の排ガス中の炭酸ガスは、石油化学プラント２の場合と同様に、分離・回収された後に、炭酸ガス輸送ライン２３を介して炭酸ガス貯蔵装置１２に送られる。また、焼却炉の燃焼で発生した熱（燃焼排ガスの熱等）は、ボイラ等により蒸気として回収され、この蒸気は熱輸送ライン２２を介して水素供給設備１１に送られる。
【００３３】
図２は図１中の水素供給設備１１の詳細構成を示すブロック図である。水素供給設備１１は、メチルシクロヘキサン（Ｃ７Ｈ１４：以下「ＭＣＨ」という。）を貯蔵するＭＣＨ貯蔵装置３１と、脱水素反応によって、ＭＣＨから水素を生成する脱水素反応装置３２と、水の電気分解により水素を生成する水電解装置３３と、トルエンに水素を付加する水素化装置３４とを主として備える。
【００３４】
ＭＣＨ貯蔵装置３１は、常温・常圧の状態でＭＣＨを貯蔵する貯蔵タンク等を有している。貯蔵されるＭＣＨは、後述する水素化装置３４のみならず、遠隔に設けられた水素化装置からタンカーやパイプライン等を介して適宜供給可能である。
【００３５】
脱水素反応装置３２では、触媒存在下における脱水素反応によってＭＣＨ（有機ハイドライド）から水素とトルエンとを生成する（脱水素工程）。このＭＣＨの脱水素反応は、吸熱反応であり、この反応熱は、熱輸送ライン２２を介して水素供給設備１１に送られる蒸気の熱が使用される。
【００３６】
脱水素反応装置３２の構成は、限定されるものではないが、シェルアンドチューブ型の反応器を適用することができる。脱水素反応装置３２は、筒状のシェルと、シェル内を延在する複数のチューブとを有する。各チューブの内部空間は、シェルの内部空間に対して隔離されている。各チューブの内側には、脱水素反応を促進する脱水素触媒が充填されている。脱水素触媒は、例えば、多孔性γ − アルミナ担体に、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム及びルテニウムから選ばれた少なくとも１つの触媒金属を担持させたものであってよい。脱水素反応装置３２の各チューブには液体であるＭＣＨが供給され、触媒に接触しながら流れる。シェルには、熱輸送ライン２２からの高温の蒸気が供給され、チューブとの間で熱交換が行われ、触媒及びメチルシクロヘキサンが加熱される。
【００３７】
脱水素反応装置３２において生成された水素は気体であり、トルエンは液体であるため、水素とトルエンとは互いに分離され、脱水素反応装置３２から独立して排出される。生成されたトルエンは、水素キャリアとして回収され、再利用することができる。このトルエンの少なくとも一部は、図示しない管路を介して水素化装置３４に供給される。
【００３８】
水電解装置３３は、電力伝送ライン２６を介して供給された電力を使用して水の電気分解を行う。この電気分解には、他のプラント２〜５での需要を超えた余剰電力が用いられる。水電解装置３３で生成された水素は、水素化装置３４に供給される。
【００３９】
水素化装置３４では、以下の化学反応式（１）に基づく水素化反応により水素をトルエン（Ｃ７Ｈ８）に化学的に付加する。これにより、トルエンは、有機ハイドライドであるＭＣＨに転換される。
【数１】
2015030653.tif 000003
【００４０】
なお、水素キャリアとして機能する有機物は、特にトルエンに限定されるものではなく、例えば、ベンゼン、キシレン等の単環式芳香族化合物や、ナフタレン、テトラリン、メチルナフタレン等の２環式芳香族化合物や、アントラセン等の３環式芳香族化合物を単独、或いは２種以上の混合物として用いることができる。
【００４１】
また、有機ハイドライドは、上記有機物を水素化したものであり、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の単環式水素化芳香族化合物や、テトラリン、デカリン、メチルデカリン等の２環式水素化芳香族化合物や、テトラデカヒドロアントラセン等の３環式水素化芳香族化合物等の単独、或いは２種以上の混合物となる。有機ハイドライドとしては、貯蔵や輸送の便宜を考慮して、常温、常圧で安定な液体として取り扱うことができるものを選択するとよい。
【００４２】
水素供給設備１１における水素化装置３４におけるトルエンの水素化、ＭＣＨ貯蔵装置３１におけるＭＣＨの貯蔵、及び脱水素反応装置３２におけるＭＣＨからの水素の生成方法については、有機ケミカルハイドライド法に基づき行われる。
【００４３】
有機ケミカルハイドライド法の詳細については、例えば、岡田 佳巳 他, 有機ケミカルハイドライド法脱水素触媒の開発(Development of dehydrogenation catalyst for organic chemical hydride method), 触媒, 2004, 46(6), p510-512, ISSN 05598958.、岡田 佳巳 他, 有機ケミカルハイドライド法脱水素触媒の開発と水素エネルギー・チェーン構想(Dehydrogenation catalyst development for organic chemical hydride method and hydrogen energy chain vision), 触媒, 2009, 51(6), p496-498, ISSN 05598958.、岡田 佳巳 他, 水素エネルギーの大量長距離貯蔵輸送技術の確立を目指した有機ケミカルハイドライド法脱水素触媒の開発, 化学工学, 2010, 74(9), p468-470, ISSN 03759253.、岡田 佳巳 他, 水素貯蔵・輸送における有機ケミカルハイドライド法脱水素触媒の開発 （新春特集 GSCシンポジウム2005）, ファインケミカル, 2006,  35(1), p5-13, ISSN 09136150.を参照することができる。
【００４４】
図３は図１中の再資源化設備１３の詳細構成を示すブロック図である。再資源化設備１３は、逆シフト反応によって、水素および炭酸ガスから一酸化炭素を生成することにより、当該一酸化炭素および未反応の水素を含む合成ガスを取得する逆シフト反応装置４１と、メタネーション反応によって、水素、及び炭酸ガスからメタンを生成するメタネーション反応装置４２とを主として備える。
【００４５】
逆シフト反応装置４１は、水素供給設備１１から水素輸送ライン２１を介して供給される水素と、炭酸ガス貯蔵装置１２から供給される炭酸ガスとを用いた逆シフト反応により一酸化炭素および水を生成する。この反応は、触媒の存在下において行われ、以下の反応式（２）に基づく。
【数２】
2015030653.tif 000004
【００４６】
この反応は、高温であるほど一酸化炭素が生成する側（右側）に平衡が偏るため、高温下で反応を行うと有利である。逆シフト反応装置４１では、一酸化炭素および未反応の水素の混合ガス（合成ガス）が取得され（混合ガス生成工程）、この混合ガスの少なくとも一部は、第１再生資源輸送ライン２４を介して石油化学プラント２および製鉄プラント３に送られる（混合ガス導入工程）。また、逆シフト反応装置４１で生成された一酸化炭素と、未反応の水素及び炭酸ガスは、メタネーション反応装置４２に供給される。逆シフト反応によって生成した水は、一酸化炭素、炭酸ガス、水素から分離され、逆シフト反応装置４１の外部に排出される。
【００４７】
メタネーション反応装置４２は、水素供給設備１１から供給される水素と、炭酸ガス貯蔵装置１２から供給される炭酸ガス（すなわち、複数のプラント２〜５から発生する炭酸ガス）と原料とし、触媒の存在下においてメタネーション反応によってメタンを生成する。また、メタネーション反応装置４２は、逆シフト反応装置４１から供給される水素、一酸化炭素及び炭酸ガスをメタネーション反応の原料として用いることができる。メタネーション反応は、以下の反応式（３）、（４）に基づく。
【数３】
2015030653.tif 000005
【数４】
2015030653.tif 000006
【００４８】
反応式（２）及び（３）は、左側から右側に進む方向が、発熱反応であると共に、モル数が減少するため、低温、高圧であるほど右側に進み易くなる。この反応は、平衡反応であり、生成物にはメタン、水素及び炭酸ガスが含まれる。
【００４９】
メタネーション反応装置４２で生成されたメタンおよび水素は、第２再生資源輸送ライン２５を介して発電プラント４に供給される。メタネーション反応によって生成された水は、メタン、水素、及び炭酸ガスから分離され、メタネーション反応装置４２の外部に排出される。なお、再資源化設備１３におけるメタネーション反応装置４２を省略し、逆シフト反応装置４１のみを用いてもよい。その場合、発電プラント４には逆シフト反応装置４１から水素が供給される。
【００５０】
このようなエネルギー利用システム１では、複数のプラントで発生した炭酸ガスは、再資源化設備１３によって一酸化炭素やメタン等の燃料（ガス燃料、可燃ガス）や原料に転換された後、再び複数のプラントの少なくとも１つに導入（すなわち、循環）される。つまり、複数のプラント２〜５において発生する炭酸ガスと、有機ケミカルハイドライド法に基づく水素とを用いて、プラント２〜５で利用可能な再生資源を取得することにより、炭酸ガスを再資源化すると共に、エネルギーの利用効率を向上させることができる。また、メタネーション反応装置４２から生成されたメタンをプラント（ここでは、発電プラント４）の燃料の一部として使用することにより、燃料として使用される化石燃料の量を低減することができるという利点もある。
【００５１】
以上、本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。本発明によるエネルギー利用システムを構成するプラントは、上述の実施形態に示したものに限らず、例えば、石油精製プラント、セメント製造プラント、化学プラント、及びガスプラントなどの他のプラントであってもよい。なお、上記実施形態に示した本発明に係るエネルギー利用システムおよびエネルギー利用方法の各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  エネルギー利用システム
２  石油化学プラント
３  製鉄プラント
４  発電プラント
５  ごみ焼却プラント
１１  水素供給設備
１２  炭酸ガス貯蔵装置
１３  再資源化設備
２１  水素輸送ライン
２２  熱輸送ライン
２３  炭酸ガス輸送ライン
２４  第１再生資源輸送ライン
２５  第２再生資源輸送ライン
２６  電力伝送ライン
３１  ＭＣＨ貯蔵装置
３２  脱水素反応装置
３３  水電解装置
３４  水素化装置
４１  逆シフト反応装置
４２  メタネーション反応装置
【図１】
2015030653.tif 000007
【図２】
2015030653.tif 000008
【図３】
2015030653.tif 000009