平 成 ３ ０ 年 １ ０ 月 １ １ 日
大 陽 日 酸 株 式 会 社
国 立 大 学 法 人 広島 大学
国 立 研 究 開 発 法 人 科学 技術振 興機 構（ ＪＳＴ ）

アンモニア分解ガスから燃料電池自動車の燃料水素を
高効率で回収する水素精製装置を開発

ア ン モ ニ ア 分 解 ガ ス か ら 燃 料 電 池 自 動 車注1)用 高 純 度 水 素 を 高 効 率 で 回 収 す る 水 素 精 製装 置 を 10Nm3/h の 規 模 で 開 発 し 、 水 素 回 収 率注2)90%を 初 め て 達 成 し ま し た 。 ま た 、 10%の オ フ ガ ス を ア ン モ ニ ア 分 解 用 熱 供 給 装 置 に 供 給 す る こ と が で き 、エ ネ ル ギ ー 効 率注3)80%以 上 で 高 純 度 水 素 の 製 造 が 可 能 と な り ま し た 。本 成 果 に よ っ て 、ア ン モ ニ ア か ら 安 価 な 高純 度 水 素 を 製 造 で き 、燃 料 電 池 自 動 車 や 燃 料 電 池 フ ォ ー ク リ フ ト の 燃 料 と し て 供 給 す る こと が 可 能 と な り ま す 。

内 閣 府 総 合 科 学 技 術・ イ ノ ベ ー シ ョ ン 会 議 の 戦 略 的 イ ノ ベ ー シ ョ ン 創 造 プ ロ グ ラ ム（ SIP）「 エ ネル ギ ー キ ャ リア 」（ 管 理 法 人：国 立 研究 開 発 法 人 科 学 技 術振 興 機 構【 理 事長 濵 口 道 成 】） の 委 託 研 究 課 題 「 ア ン モ ニ ア 水 素 ス テ ー シ ョ ン 基 盤 技 術 」（ 研 究 責 任 者 ： 広島 大 学【 教 授 小 島 由 継 】）に おい て 、大 陽 日 酸 ㈱は 、アン モ ニ ア分 解 ガス か ら 燃 料電 池自 動 車 用 高 純 度 水 素 を 高 効 率 で 回 収 す る 技 術 を 開 発 し ま し た 。

ア ン モ ニ ア は NH3で 示 さ れ る よ う に 、 多 く の 水 素 を 含 ん で お り エ ネ ル ギ ー キ ャ リ ア注4）と し て 期 待 さ れ て い ま す 。 し か し 、 ア ン モ ニ ア の 分 解 （ 脱 水 素 ） 反 応 は 吸 熱 反 応 で あ り 、反 応 熱 を 供 給 す る 必 要 が あ り ま す 。開 発 し た 水 素 精 製 装 置 は 、4 塔 式 の圧 力 変 動 吸着 法注5）（ PSA 法 ）を 用 い た 水 素 精製 装 置 に 新プ ロ セ ス を組 み 合 わ せる こ と に より 、精製 時 に 発生す る オ フ ガ ス を 一 定 の 流 量 か つ 一 定 の 水 素 濃 度 で 供 給 す る こ と が 可 能 と な り ま す 。こ の オフ ガ ス を 空 気 と 触 媒 で 燃 焼 さ せ る こ と で 、効 率 的 に ア ン モ ニ ア 分 解 熱 を 供 給 す る こ と が 可能 と な り 、 高 水 素 回 収 率 か つ 高 エ ネ ル ギ ー 効 率 で の 水 素 製 造 を 実 現 す る こ と が で き ま す 。

今 回 、10Nm3/h 規 模 で の ア ン モ ニ ア 分 解 模 擬 ガ ス を 用 い た 水 素 精 製 装 置 の パ イ ロ ッ ト 試験 に 成 功 し（ 図 1,2）、300~1,000Nm3/h の 実 用 化 規 模 の 精 製 装 置 製 作 に 目 途 を 付 け る こ と がで き ま し た 。「 ア ン モ ニ ア 水 素 ス テ ー シ ョ ン 基 盤 技 術 」 で 並 行 し て 開 発 が 進 め ら れ て い るア ン モ ニ ア 分 解 装 置 、熱 供 給 装 置 や ア ン モ ニ ア 除 去 装 置 と 組 み 合 わ せ る こ と で 、ア ン モ ニア よ り 高 純 度 水 素 を 効 率 的 に 製 造 す る こ と が 可 能 に な り ま す 。

今 回 の 成 功 は 、ア ン モ ニ ア を 燃 料 電 池 自 動 車 用 水 素 燃 料 へ 利 用 す る た め の 技 術 の 大 き な進 展 で あ り 、将 来 、燃 料 電 池 自 動 車 や 燃 料 電 池 フ ォ ー ク リ フ ト 用 の 水 素 ス テ ー シ ョ ン の 原料 と し て カ ー ボ ン を 含 ま な い ア ン モ ニ ア が 利 用 で き る よ う に な り 、CO2削 減 に 大 き く 貢 献す る こ と に な り ま す （ 図 3）。

開 発 内 容 の 詳 細 は 、 10 月 31 日 に米 国 ピ ッ ツ バ ーグ で 開 催 され る 2018 AIChE Annual Meeting（ 米 国 化 学 工 学 会 年 次 大 会 2018） で 発 表 い た し ま す 。

公式ページ（続き・詳細）はこちら
http://www.tn-sanso.co.jp/jp/_documents/news_23275767.pdf