2021年2⽉2⽇
⾰新的CO2分離回収技術シンポジウム

CorporateOverview
CO -EORおよび天然ガス事業における2CO2分離向けDDR型ゼオライト膜プロセスの開発

Introduction

⽇揮 ホールディングス株式会社
サステナビリティ協創部
技術開発グループ チームリーダー
⻑⾕川 裕晃© 2021 JGC Holdings

Confidential

アジェンダ

 ⽇揮ホールディングスの紹介

 背景およびCO2分離技術の概要
 DDR型ゼオライト膜

2© 2021 JGC Holdings

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会社概要
⽇揮ホールディングス株式会社(JGC HOLDINGS CORPORATION)

1928年
設⽴

旧⽇揮株式会社の設⽴年

4,808億円
売上⾼

連結売上⾼
2020年3⽉期

87社
グループ
企業数

⼦会社、関連会社含む
2020年3⽉末時点

従業員数
本社︓横浜・みなとみらい

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⼦会社、関連会社含む
2020年3⽉末時点

3© 2021 JGC Holdings

9,700名Confidential

グループ体制⽇揮ホールディングス(純粋持株会社）
製造業
⽇揮触媒化成⽇本ファインセラミックス

EPC事業

その他
⽇本
エヌ・ユー・エス

⽇揮グローバル
オイル＆ガスプロジェクトカンパニー
インフラストラクチャー
プロジェクトカンパニー

国内外グループ会社

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⽇揮

⽇揮ユニバーサル

Confidential

注⼒する領域

廃プラスチックリサイクル

資源循環

廃繊維リサイクル
廃⾷⽤油リサイクル(SAF)

DX
LCA
認証

CO2分離・回収・再利⽤
ゼロエミッションフューエル

CO2マネジメント

バイオLNGバイオ

MTP（⿂粉代替プロテイン）

グリーンケミカル

電⼒マネジメント

林農資源⾼付加価値化
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CO2鉱物化Confidential

CO2マネジメントへの取り組み
DDR型ゼオライト膜

HiPACT

CO2分離膜

化学吸収法

分離・回収

Source: Naftna Industrija Srbije (NIS)

排出抑制

利⽤

CO2サイクル産油国向けCO2-EORスタディ

永続的発展の炭酸塩鉱物化検討

担い⼿

CO2フリーアンモニア

再⽣・転換

CCSプロジェクト

貯蔵Gorgon LNG (FEED, EPC)

NIS天然ガスプラント (HiPACT Licensing)

苫⼩牧CCSプラント (EPC, Test Run)

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Waste to Chemical
メタン化等再資源化

In Salah天然ガスプラント(FEED, EPC)

Confidential

アジェンダ

 ⽇揮ホールディングスの紹介

 背景およびCO2分離技術の概要
 DDR型ゼオライト膜

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CO2-EORによる原油増産時におけるCO2分離の必要性

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随伴ガスCO2分離回収装置

製品ガス

リサイクルCO2(> 95 mol%)

コンプレッサーCO2

原油・⽔随伴ガスからCO2を分離回収することで、製品ガスを得ながらCO2リサイクルが可能となり、同時にCO2濃度向上によりCO2-EORの効率向上

CO2 圧⼊CCS
⼀部のCO2は地中隔離される
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CO2-EORfield天然ガス処理におけるCO2分離の必要性

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多くの天然ガス⽥はCO2を含有しており、製品とするためにはCO2分離が必要

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Copyright© 2017(Source: http://archive.amecfw.com/file.axd?pointerID=55a7ba2d8b0c1e0e04f11a62&sid=635726523333160000,
page5) JGC Corporation All Rights ReservedConfidential

CO2分離プロセスの構成例
CO2分離プロセス
⾼濃度CO2含有天然ガス／随伴ガス

炭化⽔素ガス

CO2 < 3 %膜分離
化学吸収
CO2CO2 < 50 ppm

CO2天然ガス（パイプライン）液化天然ガス（LNG）

圧縮

CO2（CO2 –EORor CCS）

 パイプライン向け天然ガス : 膜分離のみで適⽤可 LNG向け天然ガス: 膜分離と化学吸収の併⽤

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膜分離は⾼濃度CO2を含む炭化⽔素からのCO2分離において重要な技術である

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ガス分離膜の分離メカニズム

原料ガス
（⾼圧）

膜
透過ガス
（低圧）

溶解選択性

分⼦ふるい

（分離対象物質の分⼦径と分離膜の孔径の⼤⼩で分離）

⾼分⼦膜

ゼオライト膜
シリカ膜、炭素膜
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11© 2021 JGC Holdings（分離対象物質の膜材質に対する溶解性の差で分離）既存技術の課題と開発の⽅向性

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 既存のCO2分離膜技術︓ ⾼分⼦膜
 技術的には確⽴、商業実績あり
 スケールアップは容易

しかし…
 ⾼いCO2分圧では可塑化のために分離性能が低下
 CO2/メタン選択性が低いため、メタンロスが⼤ ⾼濃度CO2ガスの分離には、新しい技術が必要
 ⾼い選択性と、可塑化しない分離膜はないか︖

 無機分離膜の中でも、”DDR型ゼオライト膜“に着⽬
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 開発の⽅向性Confidential

アジェンダ

 ⽇揮ホールディングスの紹介

 背景およびCO2分離技術の概要
 DDR型ゼオライト膜

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DDR膜エレメント

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DDR膜エレメントの構造
 直径
 ⻑さ 総表⾯積CO2CO2

 耐圧

CO2: 180mm: 1,000mm: 12m2: ~ 8MPaG

 エレメント構造 : モノリス

DDR 膜エレメント

CO2CO2CO2基材
セル

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DDR型
ゼオライト

⽇揮HDと⽇本ガイシによる共同開発

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⽇揮HD・⽇揮グローバル⽇本ガイシ

 天然ガス精製・液化プラントの実績
 スケールアップ・プロセス化の知⾒ セラミックフィルターの国内最⼤メーカー
 セラミック製品の豊富な開発実績

膜モジュール・プロセス開発

DDR型ゼオライト膜開発

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DDR型ゼオライト膜プロセスを⽤いた
天然ガス／随伴ガスからのCO2分離技術の共同開発

DDR型ゼオライト膜の特徴(1) – ⾼表⾯積

Confidential

世界最⼤級

⼀般的なゼオライト膜は管状型であるが、モノリス型にすることで単位体積あたりの膜⾯積を⾶躍的に向上
180 mmϕ

1,000 mm

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2 2017 JGC Corporation All Rights Reserved
Copyright ©)⾼表⾯積 (12mDDR型ゼオライト膜の特徴(2) – ⾼いCO2/CH4選択制

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CO2/メタン分離に適した細孔径(0.36 nm  0.44 nm)

透過しやすいH2O2

N2CH4C2 H 6

動的分⼦径
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DDR-type zeolite

CO2

透過しにくいDDR型ゼオライト膜の特徴(3) – ⾼CO2分圧への耐性

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 DDR型ゼオライト膜は⾼圧、⾼CO2濃度の条件下で使⽤可ガス供給圧⼒

DDR型ゼオライト膜

⾼CO2 分圧条件でも劣化無し

既存の⾼分⼦膜

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CO2濃度

Confidential

DDR膜開発ロードマップ
DDR膜によるCO2分離回収技術のフィールド実証試験（⽶国テキサス州）

Commercial Plant(2023-)
Industrial Demonstration
Test(2019-)

Field Performance Test
(2018-)
Laboratory Test
(2009-)USA Oil Field (Texas)
JGC R&D Center (Oarai)

DDR膜の外観（⽇本ガイシ提供）
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×Commercial Plant Image⽶国テキサス州におけるゼオライト膜初の⼤型実証試験

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原油随伴ガスからのCO2分離・回収装置（本実証試験の対象）

随伴ガス

前処理設備

CO2分離・回収
DDR型
ゼオライト膜

処理ガス（メタンリッチガス）
回収CO2

原油

原油/随伴ガス分離設備

本実証試験の対象
随伴ガス

パイプラインCO2

回収CO2CO2

油層
対象油⽥の開発⽅式と稼働中のCO2-EOR設備

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⽣産流体（原油、ガスなど）

CO2圧⼊設備

Confidential

まとめ CO2-EORにおける随伴ガスおよび天然ガスにはCO2が含まれており、その分離のためにはDDR型ゼオライト膜は有効である。
 DDR型ゼオライト膜は⾼表⾯積、⾼いCO2/CH4選択制、⾼CO2分圧への耐性を有する。
 DDR型ゼオライト膜プロセスは、⽶国テキサス州における実証試験を通じて、商業化となる。

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当社は環境・エネルギー分野に責任あるエンジニアリング会社として、CO2回収・有効利⽤技術の普及によるCO2排出削減に取り組みます。