JPH04160002A

JPH04160002A - メタノール改質装置

Info

Publication number: JPH04160002A
Application number: JP28382090A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Tsuchimoto; 土本　信孝; Yutaka Nakao; 豊中尾
Original assignee: Takuma Research and Development Co Ltd
Current assignee: Takuma Research and Development Co Ltd
Priority date: 1990-10-22
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 1992-06-03
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0794322B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、所謂触媒燃焼により生じた燃焼ガスを改質触
媒の加熱源とするメタノール改質システムに係り、主と
して有機・無機の化学工業、食品工業、窯業、冶金工業
、半導体工業等の種々の分野において用いられる水素を
メタノールと水とを原料として製造する場合に使用され
るものであり、また、コージェネレーションシステムに
も組み込むことのできるものである。

（従来の技術）水素リッチな改質ガスを得るシステムとしては、天然ガ
スを原料とする改質システムが既に実用に供されている
。

しかし、天然ガスを原料とする場合には、その改質に８
００〜８５０℃の高温度を必要とするため、設備の起動
に時間がかかって迅速なスタートが出来ないと云う難点
がある。

これに対して、メタノールと水を原料として水素リッチ
な改質ガスを製造するメタノールの水蒸気改質は、改質
温度が２００℃〜３００℃と比較的低温であるため、前
記天然ガスの場合に比較して設備の立ち上げを迅速に行
なうことが出来、負荷側の要求にも無理なく対応するこ
とが出来ると云う利点がある。

そのため、近年メタノール改質装置の開発が幅広く行な
われている（特開昭６０−２５８８６５、特公昭５８−
７８２２号、特開昭６４−５９０１等）。

而して、従来のメタノール改質装置に於いては、一般に
メタノールと水の気化部と改質部とを夫々別体とすると
共に、熱媒加熱用の炉を別個に設ける構成が多く採用さ
れている。何故なら、メタノールと水の気化部と改質部
とを別体とし且つ熱媒加熱炉を別個に設ける構成とした
場合には１局部加熱の起生じ難い所謂熱媒循環方式の採
用が可能となり、改質器内全域を最適な改質反応温度に
維持することにより、改質性能並びに作動の安定性の向
上を計ることが出来るからである。

しかし乍ら、上記の如き構成のメタノール改質システム
には、改質システムが複雑化すると共に改質装置の大形
化が不可避となり、その小形化が計れないと云う基本的
な難点が内存する。即ち、小型のメタノール・水蒸気改
質装置（例えば改質ガス発生量５０ＯＮｒ＆／ｈ以下の
もの）やコンパクトな可搬式装置には、前記の如き構成
を適用することは不可能である。

尚、改質装置の小形化を図るため、メタノール及び水の
気化部と改質部とを一体化すると共に、バーナ燃焼ガス
によって加熱する構成とした改質装置が開発されている
。

しかし、バーナ燃焼ガスによる加熱方式は火炎によって
改質部に局部加熱を生ずる頻度が高く、反応管の熱損傷
や充填した改質触媒のカーボン析出、シンタリングによ
る改質触媒の劣化等を生ずる危険がある。そのため、こ
れ等の不都合の発生を防止する構造上の特別な対策を必
要とすることになり、改質装置の構造の複雑化を招くと
云う難点がある。

ところで、メタノールの水蒸気改質反応は一般に以下の
反応式に示すように、−酸化炭素を中間生成物として経
由して進むとされている。

ＣＨ１○Ｈ−＋ＧＯ＋２Ｈ２・・・（Ｉ）ＣＯ＋Ｈ２０
→ＣＯ２＋Ｈ２−（ＩＩ）ＣＨ，ＯＨ＋Ｈ２Ｏ−＋ＣＯ
，＋３Ｈ，・（ＩＩＩ）すなわち、メタノールの水蒸気
改質反応は（ｍ）式で表され、その素反応が（Ｉ）式及
び（ＩＩ）式で表される。

一酸化炭素の転化反応を示す（ｎ）式は発熱反応である
ため、高温条件下では平衡が左に片寄り、−酸化炭素が
多く残存することになる。尚、この−酸化炭素は、二酸
化炭素と違って特殊な精製設備を用いて除去する必要が
あり、且つ一酸化炭素の量が多いと、これを完全に除去
することが極めて困難となる。

その結果、−酸化炭素は出来るだけその発生量を低く押
える必要があり、そのためには、下記のイ及び口の対策
を必要とする。

イ　化学量論的に必要な等モル以上の水を過剰に加える
こと。

但し、過剰分の水を蒸発させるに必要なエネルギーを考
えると、経済的な面から限度があり、適当な水とメタノ
ールとのモル比は１゜２〜３．０位となる。

口　触媒層の温度を、上流側を高温にし且つ下流側を低
温にすること。

何故なら、メタノールの水蒸気改質反応の大部分が上流
側で起り、下流側を余り高温にすると、前記（ＩＩ）式
の反応が逆に進み、−酸化炭素が増えることになるから
である。

ところが、従来のこの種メタノールの水蒸気改質装置に
於いては、改質器内の反応郡全体を均一に加熱すること
のみに注意が払われており、その結果−酸化炭素の副生
率が比較的高いと云う問題がある。

（発明が解決しようとする課題）本件発明は、従前のこの種メタノールの水蒸気改質装置
に於ける上述の如き問題、即ち、（イ）メタノールと水
の気化部と改質部とを別体とし且つ加熱炉を別に設ける
構成の改質装置では、システムの複雑化や装置の大形化
が避けられず、装置の小形・コンパクト化が図れないこ
と、（ロ）気化部と改質部とが一体化されていても、バ
ーナ燃焼ガスにより直接加熱する構成の場合には、火炎
による局部加熱によって反応管の熱損傷や充填触媒の熱
劣化等を生じる危険が高く、これを防止する特別な構造
の対策を必要とすること、（ハ）触媒層の下流側も上流
側と同様に比較的高温度にまで加熱されるため、−酸化
炭素の副生率が高いこと、等の問題を解決せんとするも
のであり、−酸化炭素の副生率が低いうえ、改質部に局
部加熱を生ぜず、カーボンの析出やシンタリングによる
改質触媒の劣化をほぼ皆無にすることが８来ると共に、
装置の大幅な小形・コンパクト化を可能としたメタノー
ル改質方法とメタノール改質装置を提供するものである
。

（課題を解決するための手段）本発明は、上述の如き従来技術の欠点を解消するため、
■触媒燃焼ガスとの直接熱交換方式をとってシステムを
簡単化し、■反応部内に円筒状の燃焼触媒を設置して燃
焼特性を高めると共に、■メタノールと水の混合蒸気を
過熱する過熱器を反応部内に並設することにより、装置
を小型コンパクトにし、■更に、複数ある反応管へ伝熱
量がほぼ均一になるような構造とすると共に反応部の下
流側の加熱を押えることにより、反応部内を最適な改質
反応温度に維持して改質特性を高めると共に一酸化炭素
の副生を押え、安定した作動性能を得られるようにした
、触媒燃焼方式を採用したメタノール改質方法並びにメ
タノール改質装置を提供するものである。

即ち、本件方法発明は、メタノールと水の混合蒸気から
成る原料ガスＳを改質反応触媒１７が充填された反応空
間内へ通し、外部から前記改質反応触媒１７を加熱して
水素リッチなメタノール改質ガスＴを得るようにしたメ
タノール改質方法に於いて、前記反応空間の形成材の近
傍に燃焼触媒２を配設し、当該燃焼触媒２へ燃料ガスＦ
と空気Ａを通してこれを燃焼させ、発生した燃焼ガスＯ
を前記反応空間の形成材へ接触自在に流通せしめて改質
反応触媒１７を加熱すると共に、燃焼ガスＯの流通路内
に原料ガスＳの過熱管５を配設し、当該過熱管５を通し
て加熱した原料ガスＳを前記反応空間内へ供給すること
を発明の基本構成とするものである。

また、請求項（５）に記載の本件装置発明は、燃料ガス
流入ノズル７と排燃焼ガス流出ノズル６を夫々備えた筒
状の外部ケーシング１と；改質反応触媒１７が充填され
且つメタノールと水を含む原料ガスＳが流通する複数の
反応管１ｏの各上端部及び各下端部を上部リングヘッダ
１２及び下部リングへラダ１３へ夫々接続して形成され
、前記外部ケーシング１内へ配設した筒状の反応管壁３
と；外部ケーシング１内へ前記筒状反応管壁３と同芯状
に且つ前記燃料ガス流入ノズル７と連通状に配設した筒
状の燃焼触媒２と；前記外部ケーシング１内の燃焼ガス
通路内に配設され、原料ガス流入ノズル４から供給され
た原料ガスＳを加熱した後反応４ｖ１０内へ供給する原
料ガス過熱管５とがら構成され、燃料ガスＦを触媒燃焼
せしめて生じた燃焼ガスＯを前記反応管壁３及び過熱管
５へ接触自在に流通させて反応管１０へ熱量を高効率で
伝熱することを発明の基本構成とするものである。

また、請求項（１０）に記載の本件装置発明は、第１装
置発明に於いて、筒状反応管壁３を二重筒体により形成
し、当該二重筒体を形成する金属製筒体１８．１９の間
隙を改質反応触媒１７を充填した反応空間とすることを
発明の基本構成とするものである。

（作用）燃料ガスＦと空気Ａは燃料ガス流入ノズル７を通して筒
状の燃焼触媒２内へ供給され、燃焼触媒２の間を貫通す
る間に燃料ガスが所謂触媒燃焼をして燃焼ガスＯが発生
する。

発生した燃焼ガス０は燃焼ガス通路内へ導出され、原料
ガス過熱管５や反応空間の形成材である反応管１０を加
熱し乍ら流通し、燃焼ガス流出ノズル６より外部へ排出
されて行く。

各反応管１０は、前記燃焼触媒２からの輻射熱と燃焼ガ
ス○の接触伝熱によってほぼ均一に加熱され、これによ
り反応管１０内に充填された改質反応触媒１７が加熱さ
れる。ただし、各反応管１０の下方部は燃焼触媒２と直
接的に対向しておらず、その結果反応管１０へ下方部は
、その上方部に比較して比較的低温状態の加熱となる。

一方、原料ガス流入ノズル４より供給された原料ガスＳ
は過熱管５を通る間に加熱され、その後反応空間を形成
する各反応管１０内へほぼ均等に供給される。各反応管
１０内へ供給された原料ガスＳは、充填された改質反応
触媒１７と接触しつつ流通する間に、所謂水蒸気改質反
応を受けて改質され、発生した水素リッチなメタノール
改質ガスＴが流出ノズル１６より外部へ取り出されて行
く。

尚、各反応管１０の下方部（即ち原料ガスＳの下流部）
は、前述の通り、その上方部に比較して低温に保持され
ているため、所謂−酸化炭素の副生が少なくなる。

また、取り出されたメタノール改質ガスＴは、必要に応
じて高純度水素ガス発生装置（図示省略）へ送られ、こ
こで高純度の水素ガスに精製される。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明に係るメタノールの水蒸気改質装置の断
面概要図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ視断面図であ
る。

第１図及び第２図に於いて、１は密閉筒形の外部ケーシ
ング、２は外部ケーシング１の中央部に同芯状に立設し
た円筒状の燃焼触媒、３は外部ケーシング１と燃焼触媒
２との間に同芯状に立設した反応管壁３であり、反応管
壁３の両側空間が燃焼ガス流路Ｐ、Ｑとなっている。

また、４はメタノールと水から成る原料ガスＳの流入ノ
ズル、５はメタノールと水の混合蒸気より成る原料ガス
Ｓの過熱管である。

前記外部ケーシング１は鋼板及び断熱材等から形成され
ており、その下方側部には燃焼ガスＯの流出ノズル６が
設けられている。また、外部ケーシング１の下方底部に
は前記燃焼触媒２に連通ずる燃料ガスＦと空気Ａの流入
ノズル７が、更に。

外部ケーシングｌの上方部には燃焼触媒２の出し入れ口
８が夫々設けられており、常時は蓋体９により密閉され
ている。

前記燃焼触媒２は通常例えばニッケル発泡体を担体とし
、白金やパラジウムを微量担持させたものであり、本実
施例では０．２％白金−ニッケル発泡体が燃焼触媒２と
して使用されている。

尚、パラジウムを使用したものは活性は高いが被毒を受
は易く、また白金を使用したものは活性は若干低いが被
毒を受は難いという特性がある。

また、前記燃焼触媒２は、金属発泡体やセラミック製ハ
ニカム、金属網積層体等を触媒坦体として中空円筒状に
形成されており、第１図に示す如く、前記燃料ガス流入
ノズル７に連通せしめて、外部ケーシング１の中央部に
これと同芯状に配設されている６尚、筒体状に形成された前記燃焼触媒２の長さは、後述
する如く反応管１ｏの長さよりも短く形成されており、
反応管１０の下流域に於いて原料ガスＳが過熱され、−
酸化炭素が副成されるのを防止している。

本実施例で使用している０、２％白金−ニッケル発泡体
燃焼触媒２を用いて、各種の可燃性ガスの燃焼試験を実
施した。その結果、最も反応性の低いものの一つはメタ
ンガスであり、その燃焼開始温度は約３７０〜３８０℃
であった。また、最も反応性の良好なものの一つは水素
ガスであって。

２０〜２５℃の常温に於いて燃焼を開始した。更に、一
般の可燃性ガスは前記メタンガスと水素ガスの中間にあ
り、１００〜２００℃の間で燃焼を開始するものが大部
分であった。

また、当該０．２％白金−ニッケル発泡体燃焼触媒２を
用いた場合、メタノールガスは常温で燃焼を開始し、−
酸化炭素は約８０〜１００℃で燃焼を開始することが実
測された。

前記触媒坦体は、白金やパラジウムを保持し且つこれに
適当な強度や耐熱性を持たせるうえで極めて重要なもの
である。当該触媒坦体には空孔率が高いこと、耐熱性が
高いこと、触媒の保持性が良いこと、燃焼ガスの分散性
が良いこと、熱容量が小さいこと、可撓性を有すること
及び熱伝導性が高いこと等の各特性が要求され、通常ア
ルミナファイバーやニッケル発泡体、セラミック製ハニ
カム、球状アルミナ等が使用される。

尚、本実施例ではニッケル発泡体が触媒坦体として使用
されている。

前記反応管壁３は、複数本の反応管１０と反応管１０の
相互間を連結する燃焼ガス流規制バッフル１１とから円
筒形に形成されている。即ち、反応空間の形成材である
複数本の反応管１０は、前記円筒状の燃焼触媒２の外側
近傍にこれと同芯状に配列されている。

前記各反応管１０の上端部はリング状の上部ヘッダ１２
に、また、各反応管１０の下端部はリング状の下部ヘッ
ダ１３に夫々連通されており、更に、反応管壁３を構成
する燃焼ガス規制バッフル１１は反応管１０よりも若干
短く選定されており、これによって反応管壁３の上方部
には、燃焼ガス通路Ｐから通路Ｑへ燃焼ガスＯが流通す
るための燃焼ガス流路１４が形成されている。

前記原料ガスＳ（即ちメタノールと水との混合蒸気）の
過熱管５はコイル状に形成されており、円筒状の反応管
壁３の上部外側に配設されている。

尚、当該過熱管５の始端部は原料ガスＳの流入ノズル４
へ、また過熱管５の末端部は連結管１５を介して上部リ
ングヘッダ１２へ夫々連結されている。

尚、第１図に於いて、１６は下部リングへラダ１３に設
けられた改質ガス流出ノズル、１７は反応管ｌｏ内に充
填された改質反応触媒、Ｓは原料ガス、Ｔは水素リッチ
なメタノール改質ガスである。

第３図は本発明の第２実施例に係るメタノール改質装置
の縦断面概要図であり、燃料ガスＦの流れ方向、燃焼ガ
ス０の流れ方向、原料ガスＳの供給位置（即ち過熱管５
の設置位置）を前記第１図の場合と逆にしたものである
。

また、第４図は本発明の第３実施例に係る装置の横断面
概要図であり、反応空間の構造が前記第１実施例と若干
具なっている。即ち、本実施例にあっては、反応空間が
同芯状に配列した二個の筒体１８．１９とから形成され
ており、両筒体１８゜１９の間に改質反応触媒１７が充
填されている。

また、反応空間を形成する筒体１８．１９の上方部に排
ガス流路１４が形成されていることは勿論である。

次に、本発明に係るメタノールの水蒸気改質装置の作動
を第１実施例に基づいて説明する。

原料ガスＳ、即ちメタノールと水の混合蒸気（例えば１
００℃〜１５０℃）は、原料ガス流入ノズル４より原料
ガス過熱管５内へ導入され、燃焼ガス０によって加熱さ
れる。過熱管５からの混合過熱蒸気（例えば２００〜３
５０’Ｃ）は、上部リングヘッダ１２内へ導入され、そ
の後複数本の反応管１０へほぼ均等に分配される。

この原料ガスＳが、改質反応触媒１７の充填された各反
応管１０内を下部リングへラダ１３に向けて流通する間
に、改質反応が進行し、改質ガス流出ノズル１６より水
素リッチな改質ガス１゛として取り出され、高純度水素
発生装置（図示省略）等へ供給されて行く。

このメタノールの水蒸気改質反応は吸熱反応なので、反
応管１０の外部より加熱を行なう必要がある。

本発明では、この加熱源として燃料ガスＦを触媒燃焼さ
せることにより発生した燃焼ガス○を利用する。前記燃
料ガスＦとしてはイ得られた水素リッチな改質ガスの一
部か、又は口高純度水素発生装置における水素精製部（
例えばＰＳＡ）から取り出したオフガスか、或いはハメ
タノール若しくは二　これ等の混合体を利用する。尚、
第１図の実施例に於いては、得られた水素リッチな改質
ガスＴの一部が燃料ガスＦとして利用されている。

前記燃料ガスＦと空気Ａは流入ノズル７より改質器内に
導入され、中空円筒型の燃焼触媒２の内筒部より外筒部
に向けて流れる間に燃焼され、発生した燃焼ガス０は燃
焼ガス通路Ｐ内へ流れ込む。

燃焼ガス通路Ｐ内へ入った燃焼ガスＯは、反応管１０お
よび燃焼ガス流規制バッフル１１から成る反応管壁３に
規制されて、排ガス通路Ｐ内を上方へ流れ、上部のバッ
フル１１の欠けている燃焼ガス通路１４を通って燃焼ガ
ス通路Ｑ内へターンし、通路Ｑを上から下へ流れる間に
、通路Ｑ内に配設された過熱管５及び反応管１０に熱を
与え乍ら、流出ノズル６より排気される。

尚、本件発明に於いては触媒燃焼方式によって改質反応
に要する加熱用の燃焼ガスＯを生成しているが、当該触
媒燃焼方式の特徴として次の事項が挙げられる。

（ａ）　　燃焼触媒２を利用するため、燃料ガスＦの燃
焼速度が速く、燃焼効率も高いこと。

（ｂ）　　無炎燃焼であるため、局所的に高温を招くこ
とがなく、安定した燃焼が得られること。

（ｃ）高活性な触媒を用いれば、無触媒の場合の着火温
度よりもはるかに低い温度で酸化反応が進行するため、
所謂サーマルＮ　Ｏｘの発生が極端に少なくなること。

（ｄ）　　触媒表面からの赤外線放射を利用することに
より、有効な熱伝達特性が得られること。

（ｅ）　　無触媒の場合に於ける可燃限界をはずれた希
薄燃料であっても、完全燃焼ができること。

又、本件発明に於いては、触媒燃焼方式の上記各特徴を
より有効に活用するため、反応管壁３の内筒部に円筒状
の燃焼触媒２を設ける構成としているので、燃焼触媒２
の表面からの赤外線放射を有効に利用できて熱伝達がう
まく行なえると共に、局所的な高温を招くことも全くな
く、各反応管１０への伝熱量をほぼ均一にすることがで
きる。

（発明の効果）本件発明に於いては、原料ガスＳが流通し且つ改質反応
触媒１７を充填した円筒状の反応空間の形成材の内方に
円筒状の燃焼触媒２を同芯状に配設すると共に、燃焼触
媒２を貫流した後の燃焼ガス０を前記反応空間形成材に
沿って流通させる構成としているため、燃料ガスＦの保
有する熱を有効に反応空間の形成材へ伝熱することが出
来、装置の大幅な小型化が可能になるうえ、反応空間の
形成材への伝熱量が夫々にほぼ均一となり、触媒充填量
の面からも改質反応のより効率的な設計が可能となって
、改質触媒１７のカーボンの析出やシンタリングによる
劣化の完全な防止が可能となる。

また、本件発明に於いては１反応空間を形成する円筒状
の反応管壁３内八同芯状に配設した円筒状の燃焼触媒２
の長さ寸法を反応管壁３よりも短くし、下流側の反応空
間の加熱を押える構成としているため、改質反応に伴っ
て生成される一酸化炭素景が減少し、その副生率が低下
する。

更に１本発明では、外部ケーシング１内の燃焼ガス通路
内にメタノールと水の混合蒸気を過熱する過熱管５を配
設すると共に、燃焼ガスＯとの直接熱交換方式を採用し
ているため、従来の熱媒体油循環方式に比べてシステム
を簡単化でき、設備費を大幅に低減できる。

本発明は上述の通り、装置の小形・コンパクト化や熱効
率の向上、改質効率の向上等の面で優れた実用的効用を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本件発明の第１実施例に係るメタノール改質装
置の縦断面概要図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ視断
面図である。第３図は本発明の第２実施例に係る装置の縦断面概要図
である。第４図は本発明の第３実施例に係る装置の横断面概要図
である。１　外部ケーシング２　燃焼触媒３　反応管壁４　原料ガス流入ノズル５　原料ガス過熱管６　燃焼ガス流出ノズル７　燃料ガス流入ノズル８　燃焼触媒出し入れ口９　蓋体１０　反応管１１　燃焼ガス流規制バッフル１２　上部リングヘッダ１３　下部リングヘッダ１４　燃焼ガス流路１５　連結管１６　改質ガス流出ノズル１７　改質反応触媒１８．１９金ＩＡ製筒体Ｐ、Ｑ燻焼ガス通路Ｏ燃焼ガスＳ　原料ガス（メタノール・水混合蒸気）Ｔ　メタノール改質ガスＦ　燃料ガスＡ　空気特許出願人　　　　株式会社　田熊総合研究所第２図第３図、第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）メタノールと水の混合蒸気から成る原料ガス（Ｓ
）を改質反応触媒（１７）が充填された反応空間内へ通
し、外部から前記改質反応触媒（１７）を加熱して水素
リッチなメタノール改質ガス（Ｔ）を得るようにしたメ
タノール改質方法に於いて、前記反応空間の形成材の近
傍に燃焼触媒（２）を配設し、当該燃焼触媒（２）へ燃
料ガス（Ｆ）と空気（Ａ）を通してこれを燃焼させ、発
生した燃焼ガス（Ｏ）を前記反応空間の形成材へ接触自
在に流通せしめて改質反応触媒（１７）を加熱すると共
に、燃焼ガス（Ｏ）の流通路内に原料ガス（Ｓ）の過熱
管（５）を配設し、当該過熱管（５）を通して加熱した
原料ガス（Ｓ）を前記反応空間内へ供給するようにした
ことを特徴とするメタノール改質方法。
（２）燃焼ガス（Ｏ）による反応空間の形成材の加熱を
、原料ガス（Ｓ）の下流側部分が上流側部分に比較して
低温となるように加熱して成る請求項（１）に記載のメ
タノールの改質方法。
（３）燃料ガス（Ｆ）を発生したメタノール改質ガス（
Ｔ）と、高純度水素発生装置の水素精製部からのオフガ
スと、メタノールの何れか一つか若しくは二以上の混合
体として成る請求項（１）に記載のメタノール改質方法
。
（４）燃焼触媒（２）を、白金−アルミナ、パラジウム
−アルミナ、白金及びパラジウム−アルミナ、白金−ニ
ッケル発泡体、パラジウム−ニッケル発泡体、白金及び
パラジウム−ニッケル発泡体の中の何れかとして成る請
求項（１）に記載のメタノール改質方法。
（５）燃料ガス流入ノズル（７）と燃焼ガス流出ノズル
（６）を夫々備えた筒状の外部ケーシング（１）と；改
質反応触媒（１７）が充填され且つメタノールと水を含
む原料ガス（Ｓ）が流通する複数の反応管（１０）の各
上端部及び各下端部を上部リングヘッダ（１２）及び下
部リングヘッダ（１３）へ夫々接続して形成され、前記
外部ケーシング（１）内へ配設した筒状の反応管壁（３
）と；外部ケーシング（１）内へ前記筒状反応管壁（３
）と同芯状に且つ前記燃料ガス流入ノズル（７）と連通
状に配設した筒状の燃焼触媒（２）と；前記外部ケーシ
ング（１）内の燃焼ガス通路内に配設され、原料ガス流
入ノズル（４）から供給された原料ガス（Ｓ）を加熱し
た後反応管（１０）内へ供給する原料ガス過熱管（５）
とから構成され、燃料ガス（Ｆ）を触媒燃焼せしめて生
じた燃焼ガス（Ｏ）を前記反応管壁（３）及び過熱管（
５）へ接触自在に流通させて反応管（１０）へ熱量を高
効率で伝熱することを特徴とするメタノール改質装置。
（６）筒状の燃焼触媒（２）の長さ寸法を筒状の反応管
壁（３）の長さ寸法より短くし、反応管壁（３）の原料
ガス（Ｓ）の下流側部分が燃焼触媒（２）と対向しない
構成とした請求項（５）に記載のメタノール改質装置。
（７）燃料ガス（Ｆ）を、発生したメタノール改質ガス
（Ｔ）と高純度水素発生装置の水素精製部からのオフガ
スとメタノールの何れか一つか若しくは二以上の混合体
とすると共に、燃焼触媒（２）を白金−アルミナ、パラ
ジウム−アルミナ、白金及びパラジウム−アルミナ、白
金−ニッケル発泡体、パラジウム−ニッケル発泡体、白
金及びパラジウム−ニッケル発泡体の中の何れかとした
請求項（５）に記載のメタノール改質装置。
（８）燃料ガス流入ノズル（７）を外部ケーシング（１
）の下方部に、燃焼ガス流出ノズル（６）を外部ケーシ
ング（１）の下方側部に夫々形成し、また、過熱管（５
）の先端に原料ガス流入ノズル（４）を連結すると共に
過熱管（５）の末端を上部リングヘッダ（１２）へ連結
して下部リングヘッダ（１３）に改質ガス流出ノズル（
１６）を設け、更に複数の反応管（１０）の相互間を燃
焼ガス流規制バッフル（１１）で連結すると共に反応管
壁（３）の上部に燃焼ガス流路（１４）を形成する構成
とした請求項（５）に記載のメタノール改質装置。
（９）燃料ガス流入ノズル（７）を外部ケーシング（１
）の上方部に、燃焼ガス流出ノズル（６）を外部ケーシ
ング（１）の上方側部に夫々形成し、また、過熱管（５
）の先端に原料ガス流入ノズルル（４）を連結すると共
に過熱管（５）の末端を下部リングヘッダ（１３）へ連
結して上部リングヘッダ（１２）に改質ガス流出ノズル
（１６）を設け、更に複数の反応管（１０）の相互間を
燃焼ガス流規制バッフル（１１）で連結すると共に反応
管壁（３）の下部に燃焼ガス流路（１４）を形成する構
成とした請求項（５）に記載のメタノール改質装置。
（１０）燃料ガス流入ノズル（７）と燃焼ガス流出ノズ
ル（６）を備えた筒状の外部ケーシング（１）と；改質
反応触媒（１７）が充填され且つメタノールと水を含む
原料ガス（Ｓ）が流通する空間部を形成する二重筒体の
上部開口及び下部開口へ上部リングヘッダ（１２）及び
下部リングヘッダ（１３）を夫々接続して形成され、前
記外部ケーシング（１）内へ配設した筒状の反応管壁（
３）と；外部ケーシング（１）内へ前記筒状反応管壁（
３）と同芯状に且つ前記燃料ガス流入ノズル（７）と連
通状に配設した筒状の燃焼触媒（２）と：前記外部ケー
シング（１）内の燃焼ガス通路内に配設され、原料ガス
流入ノズル（４）から供給された原料ガス（Ｓ）を加熱
した後前記二重筒体内へ供給する原料ガス過熱管（５）
とから構成され、燃料ガス（Ｆ）を触媒燃焼せとめて生
じた燃焼ガス（Ｏ）を反応管壁（３）及び過熱管（５）
へ接触自在に流通させて反応管へ熱量を高効率で伝熱す
ることを特徴とするメタノール改質装置。