Ammonia Cracking

なぜアンモニア分解なのか

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アンモニア分解とは何か？

アンモニア分解技術は、アンモニアを水素と窒素ガスに変換する。アンモニアは低コストの化学原料である。エネルギー密度が高く、圧縮や液化が容易で、貯蔵や輸送が便利で、燃やしてもCO2が発生しないという利点がある。そのため、水素輸送キャリアとしてアンモニアを使用するアイデアは広く注目されている。さらに、アンモニアの高い質量密度と体積水素貯蔵密度は、水素輸送キャリアとして有望である。

さらに、アンモニア接触分解によって生成される窒素ガスは優れた保護ガスであり、半導体産業や冶金産業で広く応用できる。

アンモニア分解プロセス

アンモニア分解プラントの利点

100nm3/hアンモニア分解プラント
定員	100 Nm3/h
クラッキング温度	~600℃
パワー	1.5 kWh/Nm3 H2
アンモニア消費量（kg/h NH3）	76 kg/h
フォーミングガス発生量(Nm3/h N2;H2)	200 Nm3/h
水素製造量（kg/h H2）	8.93 kg/h
コンバージョン率	≥99.7%以上
オペレーションの柔軟性	30%~100%

100nm3/hアンモニア分解プラント
定員	150 Nm3/h
クラッキング温度	~600℃
パワー	1.5 kWh/Nm3 H2
アンモニア消費量（kg/h NH3）	114 kg/h
フォーミングガス発生量(Nm3/h N2;H2)	300 Nm3/h
水素製造量（kg/h H2）	13.39 kg/h
コンバージョン率	≥99.7%以上
オペレーションの柔軟性	30%~100%

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KAPSOM アンモニアパンフレット

モジュール式の効率化と革新的なアンモニア分解で産業を変革する。

革新的なアンモニア分解極低温システム

KAPSOMアンモニア分解装置は、低温条件下で優れた性能、柔軟性、経済性を発揮し、お客様のニーズにお応えします。

優れた触媒効率

低温触媒（600℃）を使用し、優れた効率、最大99.7%変換率を達成し、最大のアンモニア変換を確保する。

優れた営業効率

600℃、0.05MPagでの運転では、従来の方法と比較して、エネルギー消費量が30%よりも大幅に削減され、高い運転効率レベルに達している。

高度な熱交換技術

スリーブ型熱交換器の使用は広い範囲をカバーし、熱効率と寿命を大幅に向上させ、装置に信頼性の高い熱エネルギー交換を提供する。

最適化されたリアクター設計

反応器の設計は高品質と伝熱効率に重点を置き、高速反応速度、高転化率、高収率を確保し、アンモニア分解プロセスの効率を総合的に向上させる。クラッキングプロセスの効率を総合的に向上させます。

パーソナライズされたカスタマイズ

製品の純度や納期に関する顧客の特定のニーズを満たすために、個別化され最適化されたプロセスソリューションを提供し、カスタマイズされた生産を実現する。

スマートで効率的なモジュール性

スケーラビリティ

アンモニア分解のモジュール設計はスケーラビリティを提供し、需要の変動に基づく能力の拡張や削減を容易にする。

柔軟性

この設計は、さまざまな現場条件や特定の要件に適応可能であり、多様な環境での展開に適している。

費用対効果

初期投資と継続的な運転経費の両面から、モジュール式アンモニア分解は、従来の大型装置に比べて経済的であることが証明された。

迅速な展開

モジュール式ユニットの組み立ては迅速で、迅速な運用準備が可能なため、プロジェクトのスケジュールを効果的に短縮できる。

スペース効率

コンパクトな設置面積のモジュラー設計は、利用可能な土地が限られている地域に最適で、空間利用を最適化します。

設置コストの削減

プレハブ・モジュールを利用することで、現場での建設作業を減らし、関連コストを最小限に抑え、プロジェクト全体の低価格化に貢献する。

メンテナンスの容易さ

モジュール式であるため、メンテナンスや修理作業が簡素化され、ダウンタイムが短縮され、よりスムーズな運用が可能になる可能性がある。

カスタマイズ

各モジュールを特定のプロセス要件や仕様に合わせることで、アンモニア分解システムの適応性と効率が高まる。

信頼性の向上

各モジュールが独立して動作するため、1つのコンポーネントに障害が発生してもシステム全体が機能し、全体的な信頼性が向上する。

輸送性

モジュラー・ユニット特有の可動性により、移動や移設が容易になり、配備や使用の多様性が高まります。配備と使用における多様性を提供します。

多様な能力

様々なニーズに柔軟に対応

KAPSOMアンモニア分解ユニットの生産能力はそれぞれ100Nm3/hと150Nm3/hで、ユーザーにさまざまな生産ニーズに対応する多様な生産規模オプションを提供する。

カスタマイズ可能な生産計画

市場力学と様々な要因に基づいて生産計画をカスタマイズし、生産能力範囲の適応的な調整を実現し、異なる生産シナリオに効果的に対応する。

生産効率の最大化

生産能力の拡大設計により、ユーザーは、操業効率を維持しながら、市場の需要変動に応じて生産レベルを動的に調整することができ、最終的に全体的な生産効率を最大化することができる。

強い適応力

アンモニア分解設備の生産能力は調整可能で、各業界の独特な生産ニーズに応じて優れた適応性を発揮し、各分野で最良の選択となる。

投資回収期間の短縮

ユーザーは、特定のニーズに応じてアンモニア分解装置の適切な生産能力を選択することができ、それによって投資コストを削減し、投資回収期間を短縮し、全体的な投資効率を向上させることができます。

高いエネルギー効率

KAPSOMアンモニア分解装置は、さまざまな生産規模において常に高いエネルギー利用効率を維持し、さまざまな運転シナリオにおいて経済的な実現可能性を保証します。

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KAPSOM アンモニアパンフレット

アンモニア分解 - カーボンフリーの未来に向けて

グリーン水素は環境に優しい特性を誇る。水素産業開発に従事する国々は、世界の経済生産高の75%を占めている。しかし、水素貯蔵密度、安全性、貯蔵コストのバランスが未解決であるため、水素産業はまだ真のグローバル・サプライ・チェーンを形成しておらず、世界経済の発展と気候変動への対応において実質的な役割を果たしていない。

アンモニア分解は、水素の貯蔵と輸送における複数の課題を解決し、コストを削減し、グローバルなサプライチェーンの形成を促進し、真のカーボンフリーの未来への道を開くことができる。

水素製造

アンモニア分解は主に水素の製造に使用される。水素は汎用性の高いエネルギー・キャリアであり、水素化反応、アンモニア合成、発電用燃料電池などの工業プロセスで広く使用されている。

化学合成

アンモニア分解から発生する水素は、アンモニアそのものの製造を含め、さまざまな化学合成プロセスで使用することができる。メタノール、肥料、その他の工業用化合物など、さまざまな化学物質を合成する際の重要な原材料となる。

コスト削減

アンモニアは、主に肥料製造のために長い間大量に生産されてきたため、大規模な貯蔵・輸送インフラが整備され、貯蔵・輸送コストが削減されてきた。

燃料電池

アンモニア分解によって生成された水素は、燃料電池で発電に利用することができる。燃料電池は水素を電気エネルギーに変換する電気化学装置で、副産物として水と熱が得られる。

熱処理

アンモニア分解から得られる水素は、特に冶金などの熱処理工程でよく使用される。水素は還元性の
特定の熱処理用途に必要な雰囲気。

水素化反応

水素は水素化反応に広く使用され、様々な反応に添加される。
化合物を還元または飽和させる。これは食用油、石油化学製品、医薬品の製造において一般的である。

精製プロセス

水素は、水素化分解や脱硫など、さまざまな製油所プロセスにおいて極めて重要な要素である。これらのプロセスは、原油をガソリンやディーゼルといった価値ある製品に精製するのに役立つ。

エレクトロニクス産業

水素はエレクトロニクス産業で酸化物の還元などに使用されている。
半導体やその他の電子部品を製造する際に使用される。

発電

アンモニア分解から生成される水素は、発電用の燃焼エンジンやガスタービンの燃料として使用できる。

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KAPSOM アンモニアパンフレット

アンモニア分解：世界の水力発電エネルギー市場を開く

アンモニア分解は、アンモニアを大規模に水素ガスに変換するプロセスである。グリーン水素は豊富で汎用性の高いクリーン・エネルギー源であるが、揮発性が高く密度が低いなどの特性により、水素の輸送は困難でコストがかかる。経済的に実行可能な方法のひとつは、水素ガスをアンモニア（NH3）に変換して輸送し、必要に応じて放出することである。この放出プロセスは、水素を製造するためのアンモニア分解（分解）によって達成できる。

効率的なアンモニア分解技術は、世界の脱炭素化を達成するために不可欠である。生産チェーンのギャップを埋めることで、再生可能エネルギーが余っている地域から資源が限られている地域へとクリーンエネルギーを輸送することができ、世界的なグリーンエネルギー転換目標の達成を促進することができる。

費用対効果の高いグリーン水素の欠如

現在、グリーン水素製造は、高い製造コスト、専用インフラの不足、製造過程での大幅なエネルギー損失といった課題に直面している。中でも、電解水素製造工程における電力コストは、総コストの75%～85%を占め、電力価格がグリーン水素の経済性を直接左右する。

高価な水素エネルギー

電気分解と水蒸気改質は、水素を取り出すための2つの主要なプロセスであり、非常にコストがかかる。これが、水素が世界規模で広く採用されていない主な理由である。

ストレージの課題

水素の特徴のひとつは、その密度の低さである。つまり、エネルギー源としての効率と有効性を確保するためには、圧縮して液体にし、低温で貯蔵する必要がある。

最も安全なエネルギー源ではない

水素は非常に可燃性が高く、揮発性の物質である。気体とは異なり、水素には臭いがないため、漏れを検知することはほぼ不可能である。漏れを検知するには、センサーを設置する必要がある。

輸送が困難

水素は軽量であるため、水素の輸送は困難な作業である。水素のバルク輸送を考えると、水素の輸送は困難であり、そのため水素は主に少量ずつ輸送される。

水素時代の触媒

水素はクリーンな燃料であり、持続可能なエネルギーの未来において重要な役割を果たすエネルギー・キャリアである。水素は、化学工業の原料や燃料としてさまざまな用途がある。精製、アンモニア製造、メタノール製造、肥料製造、食品・医薬品製造、金属製造、低炭素鋼製造などに利用されている。また、燃料電池発電の燃料としても使用され、将来的には建設・運輸部門における持続可能な発電用燃料となることが期待されている。

水素のキャリアであるアンモニアは、水素を安全に長距離・大量に輸送・貯蔵できることから注目されている。アンモニア分解は、アンモニアを大規模に水素に変換するプロセスであり、アンモニアの水素成分を取り出すために不可欠な技術であり、水素開発のサプライチェーン構築に重要な役割を果たしている。アンモニア分解システムの開発と商業化は、持続可能でカーボンニュートラルな世界の実現に貢献し、大規模水素エネルギー時代の到来を告げるものである。