日揮はこのほど、石油天然ガス・金属鉱物資源機構（JOGMEC）と共同で、ゼオライト膜によるCO2分離・回収の実証試験を2月1日より開始したと発表した。今回の実証試験は、日本ガイシと日揮が共同開発を進めてきたDDR型ゼオライト膜を用いたプロセスであり、原油随伴ガスの用途では世界初の適用となる。
実証試験では、DDR型ゼオライト膜の大型エレメント（直径180mm×長さ1000mm）を用いた性能実証を行うことで、各用途への有効性を確認することが目的。同プロセスに適用されるDDR型ゼオライト膜は、高度な製膜技術を有する日本ガイシにより開発製造され、研究施設における試験では、優れたCO2分離性能と、高圧環境下での高い耐久性が確認されている。
適用対象として、①原油生産時の随伴ガスからのCO2分離・回収②天然ガス精製時のCO2除去の2つの用途を想定。①では、CCUS（二酸化炭素の回収・利用・貯留）の代表例であるCO2‐EOR（二酸化炭素原油増進回収法）において、導入コストが低く消費エネルギーが少ない高分子膜法が採用されているが、高分子膜の劣化が著しく交換コストの負担が大きいことが問題。ゼオライト膜は、高い耐久性を示しており、随伴ガスからのCO2分離・回収時の運転コストを低減し、CO2‐EORの拡大に貢献できる。
②では化学吸収法が採用されているが、対象ガスのCO2濃度が高まるにつれ吸収溶剤の使用量が増え、溶剤再生に伴う消費エネルギーが増大。その結果、コスト増が高濃度CO2含有ガス田の開発に際して問題となる。ゼオライト膜を用いたプロセスを化学吸収法の前段に用いることで、コスト低減を実現し、これまで開発が進まなかったガス田の開発に繋げられる見込みだ。
世界のエネルギー需要は増大し続けており、エネルギー利用効率の向上や再生可能エネルギーの利用拡大が積極的に進められている。だが向こう数10年間は、化石燃料に一定の役割が求められ続ける。こうした中、原油増産とCO2の地下貯留、ならびに天然ガスの利用拡大の両立に寄与する同プロセスの開発は、エネルギー供給の拡大と地球温暖化対策の両面において、大きな社会価値がある。
今後も同社は、DDR型ゼオライト膜を用いたCO2分離・回収プロセスの実用化と積極的な提案を通じ、天然ガス・LNGの利用促進と、CCUSの拡大に貢献していく考えだ。