出版社内容情報
21世紀の環境・エネルギーの“切札”といわれる天然ガスの、基礎から最新の応用技術までを集大成。バイオガスやメタンハイドレートなど新しいメタンガス資源も含め、利用技術から次世代の天然ガス化学産業、水素エネルギー利用まで、あらゆる天然ガス高度利用技術を解説した.。
■編集からのメッセージ
21世紀に突入し、天然ガスは今まで以上に世界のエネルギー関係者の注目を集めてい
る。その大きな理由の一つは、優れた環境性にある。周知のように、天然ガスから発生
するＣＯ２は、石炭の約六割、石油の七割程度と、化石燃料の中で最も低い。地球温暖化
が取り沙太されて久しいが、世界中で排出される温室効果ガスの約六割を占めるＣＯ２を
削減するために、太陽、風、水などの自然エネルギーの活用と並行し、天然ガスが今後
ますます重視されることは間違いないだろう。
天然ガスが注目されるもう一つの理由は、その供給安定性にある。確認可採埋蔵量は
1999年度末で146兆 あり、旧ソ連に39％、中東に34％、アジアに7％、北米に5％と、世
界各国にまんべんなく分布している。埋蔵量の七割が中東に集中する石油と違って、安
定供給が期待される。
また、可採年数も石油よりもはるかに長い。採掘技術の進歩とともに巨大ガス田が
次々と発見され、1998年の世界エネルギー会議では「天然ガスの資源量は二百年以上あ
る」との試算結果も報告されており、当面資源枯渇の心配もない。さらに、新タイプの
天然ガス資源「メタンハイドレート」への期待も大きい。これは天然ガスの主成分であ
るメタン分子一個が数十個の水分子に取り囲まれた氷塊状のもので、自然界では永久凍
土地帯や大陸周辺の海底に存在し、日本近海でも南海トラフ、オホーツク海など七つの
海域でハイドレート層の存在が有力視されている。もし、これらすべてが利用可能であ
るとすると、その有用性は計り知れない。
本書は、こうした時代のニーズを見据え、天然ガスに関する基礎から最新の応用技術
までをまとめたものである。
三年前、北海道大学・市川勝先生のご提案で、多田旭男先生（北見工業大学）、吉田
忠先生（産業技術総合研究所北海道センター）らが最初の編集会議の場を設けたのが、
本書が生まれる発端となった。さらに、藤元薫先生（東京大学）、柏木孝夫先生（東京
農工大学）、松村雄次先生（大阪ガス（株））、岡本洋三先生（東京ガス（株））、小
松眞先生（三菱ガス化学（株））ら天然ガス利用技術に関するオーソリティーが産学界
から集結し、書籍づくりのプロジェクトがスタートしたのである。
最新の情報が集積された本書が、この分野の今後の発展に大きく寄与することを期待
する。
内容
第１章 天然ガス高度利用技術と未来システム
第１節 はじめに
天然ガス高度利用技術の展望…＜市川 勝／大西隆一郎＞…3
天然ガスとは…＜松村 雄次＞… 10都市ガス利用…＜一本松正道＞… 14
産業利用…＜一本松正道＞
第２節 クリーンなエネルギー源
燃料種別CO2排出原単位…＜桑原 茂＞…21
化石燃料の成分…＜桑原 茂＞…2125
第３節 クリーンな工業原料
水素および一酸化炭素…＜藤元 薫＞31
メタノール…＜柳川 達彦＞…35
ＦＴプロセスによる合成燃料油…＜永井 潜＞…41
水素および芳香族化合物…＜市川 勝／大西隆一郎＞… 47
メタン分解により得られた水素・炭素の利用…＜村田 和久＞…52
ジメチルエーテル（ＤＭＥ）…＜大野陽太郎＞… 56
化学品一般…＜柳川 達彦＞…60
第４節 天然ガスの安定供給
一次エネルギー供給構成…＜村木 茂＞…65
エネルギー資源の埋蔵量と生産量…＜村木 茂＞… 70
新しい天然ガス資源…＜中村 和夫＞… 74
輸送・貯蔵技術…＜西川 祐輔＞… 79
長期供給契約…＜前田 剛＞… 84
第５節 天然ガスが結ぶ産出国とのきずな…＜蝦名 雅章／P. Nixon＞…89
第２章 各種天然ガス資源の生産と利用
第１節 天然ガス
天然ガスの起源と分布，資源量…＜武田 信從＞…97
生産と性状…＜佐藤 徹＞…110
未利用中小天然ガス田の利用…＜寺崎太二郎＞… 117
サハリンガス田の現状と将来性…＜蝦名 雅章＞… 123
第２節 メタンハイドレート
構造と物性…＜内田 努＞…129
起源と分布，資源量…＜奥田 義久／松本 良＞…137
探査，掘削，生産技術の現状…＜増田 昌敬＞…144
ガスハイドレードの基礎特性とその利用技術…＜海老沼孝郎／成田 英夫＞…
150
第３節 バイオガス
バイオガス発生のメカニズムとメタン発酵槽…＜松田 從三＞… 158
潜在賦存量(エネルギー生産量)…＜山下 信彦＞… 166
利用技術の現状と最近の動向…＜梅津 一孝＞… 171
環境保全と資源循環…＜梅津 一孝＞… 179
第４節 コールベッドメタン
コールベッドメタンと生成メカニズム…＜大賀光太郎＞…182
賦存状態と資源量…＜大賀光太郎＞…188
生産技術と利用…＜大賀光太郎＞…198
第３章 天然ガスの輸送・貯蔵
第１節 天然ガスの液化
天然ガスの液化プラント…＜吉川 喜次＞…215
天然ガスの液化技術と最近の傾向…＜吉川 喜次＞…220
LNGチェーンの最適化…＜田頭 清作＞…230
第２節 LNGの海上輸送
LNG船の技術…＜藤谷 堯＞…234
LNG船のガスオペレーション…＜石川 次郎＞…245
LNG船技術の将来…＜藤谷 堯＞…252
第３節 LNG受入基地の概要
LNG受入基地の主要設備…＜新井 仁＞…255
LNG受入基地の安全対策…＜青柳 祐介＞…268
第４節 天然ガスのパイプライン輸送と地下貯蔵
天然ガスの輸送手段とその特性…＜朝倉 堅五＞…272
地下貯蔵の種類と実例…＜栗村 英樹＞…278
幹線パイプラインの輸送技術…＜福澤小太郎＞…286
幹線パイプラインの制御技術…＜尾崎 信也＞…292
第５節 天然ガスの新しい輸送・貯蔵方式
ガスハイドレード利用による輸送・貯蔵システム…＜松尾 和芳＞…298
吸着材による新規な貯蔵技術…＜酒井 正信＞…307
天然ガスの分解・擬固形化による輸送・貯蔵…＜大塚 潔＞…312
第４章 天然ガスエネルギー利用技術
第１節 火力発電…＜船橋 信之＞…319
発電用ＬＮＧ導入の経緯 火力発電におけるＬＮＧの位置づけ ＬＮＧの基地
と発電所 発電所のＬＮＧ設備 ＬＮＧ火力発電設備
第２節 都市ガスとしての利用…＜一本松正道＞…330
都市ガス産業の規制緩和と天然ガスエネルギー利用技術の開発 燃焼基礎技術
の発展 リジェネバーナ 固体電解質燃料電池（ＳＯＦＣ）
第３節 コジェネレーション技術
ガスエンジン…＜庄司不二雄＞… 345
ガスタービンコジェネレーション…＜雨宮 辰信＞… 351
燃料電池…＜岡田 治／佐々木博一＞… 356
第４節 天然ガス自動車…＜岸田總太郎＞… 361
自動車燃料としての天然ガス 世界における天然ガス自動車の普及状況 日本
における天然ガス自動車の普及状況 今後の課題および将来展望
第５節 天然ガスの非燃焼利用
天然ガス原料のオンサイト水素製造装置…＜仲西 直樹＞… 379
ＬＮＧから生まれた13C診断薬…＜柴田 邦彦／植村 家顯＞… 386
第６節 冷熱利用…＜渡部 鼎士／宮本 篤＞… 393
空気分離装置 ＬＮＧの冷熱エネルギーと空気分離の必要冷熱エネルギー Ｌ
ＮＧ冷熱の利用 ＬＮＧ冷熱利用空気分離装置の現状 その他の冷熱利用空気
分離装置
第５章 合成ガスの製造と利用
第１節 水素および一酸化炭素の製造技術
合成ガスの意義…＜藤元 薫＞…405
改質プロセス…＜浅岡佐知夫／志村 光則＞…408
炭酸ガスおよび水蒸気改質用触媒の開発…＜冨重 圭一＞…421
部分酸化法…＜上野 晃史＞…431
第２節 メタノール合成…＜久和 正昭＞…439
メタノール製造プロセスの概要 改質工程の合理化 メタノール合成の原理
メタノール合成触媒と反応器 新しい合成システム
第３節 ＧＴＬ（化学的液化・燃料化）技術…＜藤元 薫＞…452
酸化カップリング（OCM） GTG(Gas To Gasoline)プロセス フィッシャー・
トロプシュ（FT）合成プロセス 将来への展望
第４節 ＤＭＥの製造技術…＜大野陽太郎＞…465
ＤＭＥ直接合成プロセスの基礎 ＤＭＥ直接合成プロセス開発の経緯 ＮＫＫ
プロセスの特徴と開発成果 商用規模のＤＭＥ製造プロセスフロー
第５節 ＤＭＥの用途
概要…＜柳川 達彦＞…477
自動車燃料…＜鹿田 勉＞…482
発電用燃料…＜鹿田 勉＞…490
民政用燃料…＜鹿田 勉＞…495
その他の用途…＜鹿田 勉＞…499
第６節 メタノール誘導品…＜早川 孝／鈴木 邦夫＞…504
ホルムアルデヒド メチルターシャリーブチルエーテル；MTBE 酢酸の製造
法 アクリル酸メチル；MMA メチルアミン類の製造
第７節 合成ガスの装置と利用----将来展望…＜藤元 薫＞…519
水素製造 エネルギー媒体 合成中間体：新C1化学 その他の合成ガス製品
第６章 次世代の天然ガス化学技術
第１節 水素と石油化学原料の併産技術
水素と芳香族化合物の直接製造…＜大西隆一郎／市川 勝＞…531
二段階反応によるメタンからC2, C3の直接合成（間接法を含む) ホモロゲーシ
ョン…＜内藤 周弌＞… 556
メタンのプラズマ分解による新化合物の合成…＜関根 泰＞… 568
メタンを利用するCO2リフォーミングおよび増炭化反応…＜袖澤 利昭＞…
574
第２節 水素と炭素材料の併産技術
天然ガス(メタン)のプラズマ分解による水素・炭素併産…＜山口 千春／松井
久次＞… 581
天然ガスの触媒分解による水素・炭素併産…＜村田 和久＞… 586
炭化水素の触媒分解による水素・炭素併産(カーボンナノチューブを含む)…＜
多田 旭男＞…592
CH4およびCO2を基本原料とするガス合成プロセスと工業用炭素材の製造につい
て…＜加藤 三郎＞… 599
第３節 天然ガスから含酸素および窒素有機化合物
メタンから酢酸，酢酸エステル，メタノールなどの合成…＜藤原 祐三＞…
605
エタンからアクロレインの合成…＜小林 哲彦＞…622
メタンからの含窒素(含ヘテロ元素)化合物合成…＜小坂田耕太郎＞…631
メタンからの青酸，エタノール，ジメチルアミンの合成…＜市川 勝／福岡
淳＞… 641
第４節 メタンの酸化カップリング…＜秋鹿 研一＞…655
ＯＣＭ反応の概要と速度論の分類 中間メチルラジカルの同定と気相放出 気
相ＯＣＭのkinetics 気相および触媒反応によるＯＣＭ反応の解析：計算機を
利用したシミュレーション 表面反応式側からアプローチした反応解析
power rate law型反応速度式 簡便法速度式によるC2選択性検討
第５節 燃料電池型反応器によるメタンからの有用化合物と電力の併産…＜大
塚 潔／石原 達己＞… 676
燃料電池型反応器によるメタンの酸化反応 メタンの部分酸化反応 LaGaO3系
酸化物を電解質とする燃料電池型反応器によるメタン部分酸化
第６節 天然ガスと個体の反応
金属炭化物：炭化アルミニウム…＜多田 旭男＞…688
ダイヤモンド薄膜の気相合成…＜安藤 寿浩／蒲生西谷美香＞… 693
第７章 水 素
第１節 水素の特徴と優位性…＜柏木 孝夫／吉田 昌司＞…703
水素の特徴 利用面からみた水素の優位性
第２節 水素の貯蔵と輸送
カーボンナノチューブ等炭素系水素吸蔵材…＜西田 亮一／西野 仁／松井
久次＞… 705
水素のパイプライン輸送…＜大橋 一彦＞…711
メタルハイドライド…＜須田精二郎＞…720
第３節 エネルギーメディアとしての水素利用----水素を用いた冷凍システム
と熱輸送…＜伊藤 秀明／竹田 晴信＞… 725
水素吸蔵合金を用いた冷凍システム 水素吸蔵合金を用いた熱輸送システム
第４節 高分子電解質型燃料電池…＜渡辺 政廣／内田 裕之＞…730
原理と課題 開発の現状 高分子電解質膜(ＰＥＭ) 電極 セパレータ ＰＥ
ＦＣ用改質燃料ガス中の一酸化炭素の選択酸化除去
第５節 内燃機関における水素の燃焼…＜首藤登志夫＞…742
水素の燃焼特性 熱効率特性 排気特性 異常燃焼 内燃機関における水素の
利用例
第６節 高精度水素センサ…＜石川 博／福井 清＞… 751
各種水素センサの動作原理と特徴 各種水素センサの用途
第７節 ＭＨアクチュエータ…＜伊藤 秀明＞… 758
ＭＨアクチュエータの構造 ＭＨアクチュエータの特徴 熱の応答性の改善
ＭＨアクチュエータを利用した福祉機器の開発
第８節 水素ネットワーク都市システムとその将来…＜柏木 孝夫＞
都市のエネルギー需要 最適都市エネルギーシステム 水素ネットワークを有
する都市システムのイメージ
著者
監修者
市川 勝
北海道大学触媒化学研究センター教授
編集委員（50音順）
岡本 洋三
東京ガス（株）役員待遇エグゼクティブスペシャリストエネ
ルギーエンジニアリング部長
柏木 孝夫
東京農工大学大学院生物システム応用科学研究科教授
小松 眞
三菱ガス化学（株）研究顧問
多田 旭男
北見工業大学工学部化学システム工学科教授
藤元 薫
東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻教授
松村 雄次
大阪ガス（株）技術・開発研究統括常務取締役
吉田 忠
独立行政法人産業技術総合研究所北海道センター副センター
長
■執筆者一覧 天然ガスの高度利用技術
■監修者
市川 勝 北海道大学触媒化学研究センター教授
■編集委員（五十音順）
岡本 洋三 東京ガス（株）役員待遇エグゼクティブスペシャリストエネル
ギーエンジニアリング部長
柏木 孝夫 東京農工大学大学院生物システム応用科学研究科教授
小松 眞 三菱ガス化学（株）研究顧問
多田 旭男 北見工業大学工学部化学システム工学科教授
藤元 薫 東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻教授
松村 雄次 大阪ガス（株）技術・開発研究統括常務取締役
吉田 忠 独立行政法人産業技術総合研究所北海道センター副センター長
執筆者（執筆順）
市川 勝 北海道大学触媒化学研究センター教授
大西隆一郎 北海道大学触媒化学研究センター助手
松村 雄次 大阪ガス（株）技術・開発研究統括常務取締役
一本松正道 大阪ガス（株）営業技術部TES技術チームマネージャー
桑原 茂 東京ガス（株）天然ガス自動車部企画グループマネージャー
藤元 薫 東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻教授
柳川 達彦 三菱ガス化学（株）天然ガス系化学品カンパニー企画開発室課
長
永井 潜 日商岩井（株）石炭液化プロジェクト室副室長
村田 和久 独立行政法人産業技術総合研究所環境調和技術研究部門炭化水
素変換グループリーダー
大野陽太郎 日本鋼管（株）環境ソリューションセンター主席
村木 茂 東京ガス（株）原料部長
中村 和夫 大阪ガス（株）開発研究部エネルギー技術研究センター次長
西川 祐輔 大阪ガス（株）幹線部技術チームマネジャー
前田 剛 （株）オージス総研経営企画部事業企画チーム課長
蝦名 雅章 テキサコグローバルガス＆パワープロジェクトコーディネータ
ー
Paul Nixon テキサコエクスプロレーションプロジェクトマネージャー
武田 信從 石油資源開発（株）技術研究所副主席研究員・分析業務グルー
プ長
佐藤 徹 石油資源開発（株）新技術事業推進室担当次長
寺崎太二郎 東京ガス（株）研究開発部研究企画グループ担当部長
内田 努 独立行政法人産業技術総合研究所エネルギー利用研究部門ガス
ハイドレートグループ主任研究員
奥田 義久 独立行政法人産業技術総合研究所地圏資源環境研究部門副部門
長
松本 良 東京大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻教授
増田 昌敬 東京大学大学院工学系研究科地球システム工学専攻助教授
海老沼孝郎 独立行政法人産業技術総合研究所エネルギー利用研究部門ガス
ハイドレート研究グループリーダー
成田 英夫 独立行政法人産業技術総合研究所エネルギー利用研究部門副部
門長
松田 從三 北海道大学大学院農学研究科生物生産工学講座擬?
山下 信彦 大阪ガス（株）開発研究部シニアリサーチャー
梅津 一孝 帯広畜産大学畜産学部畜産環境科学科助教授
大賀 光太郎 北海道大学大学院工学研究科環境資源工学専攻助手
吉川 喜次 千代田化工建設（株）システム設計部技師長
田頭 清作 新日本製鐵（株）エネルギーエンジニアリング事業部エネルギ
ーシステム設計技術部
藤谷 尭 東京エルエヌジータンカー（株）技術顧問・（元）石川島播磨
重工業（株）技監
石川 次郎 （株）商船三井LNG管理部運航管理グループグループーリーダ
ー
新井 仁 東京ガス（株）生産部生産企画グループマネージャー
青柳 祐介 大阪ガス（株）技術部プロセス技術チーム係長
朝倉 堅五 （株）三菱総合研究所天然ガスパイプライン事業部長
栗村 英樹 帝国石油（株）技術企画部主事
福澤小太郎 日本鋼管（株）ガス技術部長
尾崎 信也 日本鋼管（株）エネルギーエンジニアリング本部部長
松尾 和芳 （財）エネルギー総合工学研究所プロジェクト試験研究部主管
研究員
酒井 正信 大阪ガス（株）開発研究部天然ガス吸着貯蔵プロジェクト部長
大塚 潔 東京工業大学大学院理工学研究科応用化学専攻教授
船橋 信之 東京電力（株）火力部火力エンジニアリングセンター設備技術
グループ課長
庄司不二雄 東京ガス（株）エネルギー技術部担当部長
雨宮 辰信 東邦ガス（株）都市エネルギー技術開発部副部長・トータルエ
ネルギーシステム技術グループ総括
高橋 義博 東邦ガス（株）都市エネルギー技術開発部トータルエネルギー
システム技術グループ
岡田 治 大阪ガス（株）開発研究部シニアリサーチャー
佐々木 博一 大阪ガス（株）開発研究部触媒グループリーダー
岸田總太郎 （社）日本ガス協会天然ガス自動車プロジェクト部長
仲西 直樹 大阪ガスエンジニアリング（株）エネルギー事業部エンジニア
リング部
柴田 邦彦 東京ガス（株）フロンティアテクノロジー研究所副所長
植村 家顕 東京ガス（株）研究開発部長
渡部 鼎士 エア・ウォーター（株）プラントエンジニアリング事業部長
宮本 篤 エア・ウォーター（株）技術統括室堺研究所長
浅岡佐知夫 北九州市立大学国際環境工学部教授
志村 光則 千代田化工建設（株）総合研究所副所長
冨重 圭一 東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻講師
上野 晃史 静岡大学工学部教授
久和 正昭 三菱ガス化学（株）新潟工場研究技術部ライセンスグループ主
席
鹿田 勉 日本鋼管（株）基盤技術研究所主幹研究員
早川 孝 独立行政法人産業技術総合研究所物質プロセス研究部門主任研
究官
鈴木 邦夫 独立行政法人産業技術総合研究所物質プロセス研究部門主任研
究官
内藤 周弌 神奈川大学工学部応用化学科教授
関根 泰 東京大学工学部応用化学科助手
袖澤 利昭 千葉大学工学部物質工学科
山口 千春 大阪ガス（株）開発研究部材料技術センター課長
松井 久次 大阪ガス（株）開発研究部研究主鑑
多田 旭男 北見工業大学工学部化学システム工学科教授
加藤 三郎 （株）島津製作所基盤技術研究所参事
藤原 祐三 九州大学大学院工学研究院応用科学部門教授
小林 哲彦 独立行政法人産業技術総合研究所生活環境系特別研究体系長
小坂田耕太郎 東京工業大学資源化学研究所教授
福岡 淳 北海道大学触媒化学研究センター助教授
秋鹿 研一 東京工業大学大学院総合理工学研究科化学環境学専攻教授
石原 達己 大分大学工学部応用化学科助教授
安藤 寿浩 科学技術振興事業団戦略的基礎研究プロジェクト研究代表
蒲生西谷美香 筑波大学物理工学系講師
柏木 孝夫 東京農工大学大学院生物システム応用科学研究科教授
吉田 昌司 東京農工大学大学院生物システム応用科学研究科客員教授
西田 亮一 大阪ガス（株）開発研究部技術推進室課長
西野 仁 大阪ガス（株）開発研究部材料技術研究センター副課長
大橋 一彦 新日本製鐵（株）エネルギーエンジニアリング事業部担当部長
須田精二郎 工学院大学工学部環境化学工学科教授
伊藤 秀明 （株）日本製鋼所室蘭研究所主任研究員
竹田 晴信 （株）日本製鋼所研究開発本部課長
渡辺 政廣 山梨大学工学部教授
内田 裕之 山梨大学工学部助教授
首藤登志夫 武蔵工業大学工学部エネルギー基礎工学科講師
石川 博 新コスモス電機（株）コスモス研究所長
福井 清 新コスモス電機（株）コスモス研究所主任研究員
