JPH10203801A - 水素発生装置 - Google Patents
水素発生装置Info
- Publication number
- JPH10203801A JPH10203801A JP9009270A JP927097A JPH10203801A JP H10203801 A JPH10203801 A JP H10203801A JP 9009270 A JP9009270 A JP 9009270A JP 927097 A JP927097 A JP 927097A JP H10203801 A JPH10203801 A JP H10203801A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- gas
- raw material
- reformer tube
- material gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温に保持されたリフォーマチューブ２０内
の改質用触媒層２２内に炭化水素ガスと水蒸気を含む原
料ガスを通過せしめてこれらを水素ガスと一酸化炭素に
変換し、得られた一酸化炭素を除去することによって水
素ガスを生産する水素発生装置において、脱硫機構が小
規模で済み、寸法も比較的に小さくて設置費用も安価で
済み、脱硫用の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を活性化温度に加熱
保持するための加熱機構を別途に独立設置する必要のな
いを提供する。 【解決手段】 原料ガスに含まれる硫黄成分を除去する
ための吸着剤層２１をリフォーマチューブ２０内の改質
用触媒層２２の上流側に設けた。
の改質用触媒層２２内に炭化水素ガスと水蒸気を含む原
料ガスを通過せしめてこれらを水素ガスと一酸化炭素に
変換し、得られた一酸化炭素を除去することによって水
素ガスを生産する水素発生装置において、脱硫機構が小
規模で済み、寸法も比較的に小さくて設置費用も安価で
済み、脱硫用の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を活性化温度に加熱
保持するための加熱機構を別途に独立設置する必要のな
いを提供する。 【解決手段】 原料ガスに含まれる硫黄成分を除去する
ための吸着剤層２１をリフォーマチューブ２０内の改質
用触媒層２２の上流側に設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素発生装置に関
し、より具体的には、高温に保持されたリフォーマチュ
ーブ内の改質用触媒層内に炭化水素ガスと水蒸気を含む
原料ガスを通過せしめてこれらを水素ガスと一酸化炭素
に変換し、得られた一酸化炭素を除去することによって
水素ガスを生産する水素発生装置に関する。
し、より具体的には、高温に保持されたリフォーマチュ
ーブ内の改質用触媒層内に炭化水素ガスと水蒸気を含む
原料ガスを通過せしめてこれらを水素ガスと一酸化炭素
に変換し、得られた一酸化炭素を除去することによって
水素ガスを生産する水素発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の水素発生装置では、改質
用触媒層の高価な触媒物質（ルテニウム、またはニッケ
ルなど）が炭化水素ガスに含まれる付臭剤の硫黄成分に
よって被毒されて比較的短期間の内に改質機能を失う、
乃至低下されることを防止する目的で、炭化水素ガスが
リフォーマチューブに至る以前の工程で炭化水素ガスを
可能な限り脱硫しておくための脱硫機構を、リフォーマ
チューブとは別途に設けていた。これは、従来の水素発
生装置では、装置が大型で生産規模も大きく、また、産
出される水素の純度が高いものを前提に設計されている
ために、生産のメリットを得るためには、一旦運転を開
始すれば約５年間程度は中断することなく連続運転する
必要があり、この連続運転の間はリフォーマチューブ内
の改質用触媒層を新しいものに交換できないので、改質
用触媒層の改質機能を長期にわたって維持する目的で、
炭化水素ガスを非常に高い精度で脱硫する（この場合、
硫黄成分を硫化水素に変成後、酸化亜鉛に吸着させてい
た）必要があったためである。
用触媒層の高価な触媒物質（ルテニウム、またはニッケ
ルなど）が炭化水素ガスに含まれる付臭剤の硫黄成分に
よって被毒されて比較的短期間の内に改質機能を失う、
乃至低下されることを防止する目的で、炭化水素ガスが
リフォーマチューブに至る以前の工程で炭化水素ガスを
可能な限り脱硫しておくための脱硫機構を、リフォーマ
チューブとは別途に設けていた。これは、従来の水素発
生装置では、装置が大型で生産規模も大きく、また、産
出される水素の純度が高いものを前提に設計されている
ために、生産のメリットを得るためには、一旦運転を開
始すれば約５年間程度は中断することなく連続運転する
必要があり、この連続運転の間はリフォーマチューブ内
の改質用触媒層を新しいものに交換できないので、改質
用触媒層の改質機能を長期にわたって維持する目的で、
炭化水素ガスを非常に高い精度で脱硫する（この場合、
硫黄成分を硫化水素に変成後、酸化亜鉛に吸着させてい
た）必要があったためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の水
素発生装置では、必然的に脱硫機構が大掛かりでその寸
法も大きくなり、また、脱硫用の材料、例えば酸化亜鉛
（ＺｎＯ）を、硫化水素を吸着し易い活性化温度、すな
わち２５０〜４００℃に加熱保持するための加熱機構を
一基の独立した装置として設置する必要があった。本発
明の目的は、上に例示した従来構造の水素発生装置に見
られる上記欠点に鑑み、脱硫機構が小規模で済み、寸法
も比較的に小さくて設置費用も安価で済み、脱硫用の材
料を活性化温度に加熱保持するための加熱機構を別途に
独立設置する必要のない水素発生装置を提供することに
ある。
素発生装置では、必然的に脱硫機構が大掛かりでその寸
法も大きくなり、また、脱硫用の材料、例えば酸化亜鉛
（ＺｎＯ）を、硫化水素を吸着し易い活性化温度、すな
わち２５０〜４００℃に加熱保持するための加熱機構を
一基の独立した装置として設置する必要があった。本発
明の目的は、上に例示した従来構造の水素発生装置に見
られる上記欠点に鑑み、脱硫機構が小規模で済み、寸法
も比較的に小さくて設置費用も安価で済み、脱硫用の材
料を活性化温度に加熱保持するための加熱機構を別途に
独立設置する必要のない水素発生装置を提供することに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本明細書の請求項１に記載された発明に係る水素
発生装置の特徴構成は、原料ガスに含まれる硫黄成分を
除去するための吸着剤層２１をリフォーマチューブ２０
内の改質用触媒層２２の上流側に設けたことにある。
めに、本明細書の請求項１に記載された発明に係る水素
発生装置の特徴構成は、原料ガスに含まれる硫黄成分を
除去するための吸着剤層２１をリフォーマチューブ２０
内の改質用触媒層２２の上流側に設けたことにある。
【０００５】尚、上記特徴構成の記載において、図面と
の対照を便利にするために符号を記すが、該記入により
本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
の対照を便利にするために符号を記すが、該記入により
本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【０００６】〔発明の効果〕上記の特徴構成のために、
本発明に係る水素発生装置では、吸着剤をリフォーマチ
ューブの上端付近の空間に装填し、これを原料ガスに含
まれる硫黄成分を除去するための吸着剤層とすることが
でき、しかも、リフォーマチューブは内部の上端と下端
を除く部位に装填された改質用触媒をリフォーマチュー
ブ自身のケーシングの外側から７５０℃前後に加熱する
目的で、耐火隔壁でできた容器内に挿通された状態にな
っているので、リフォーマチューブ自身のケーシング、
隣接した高温の改質用触媒層、およびリフォーマチュー
ブを包囲している耐火隔壁からの伝熱を、吸着剤をその
活性化温度に予熱するための熱エネルギ−の一部として
簡単に利用することができるという特有の効果が生じ
る。
本発明に係る水素発生装置では、吸着剤をリフォーマチ
ューブの上端付近の空間に装填し、これを原料ガスに含
まれる硫黄成分を除去するための吸着剤層とすることが
でき、しかも、リフォーマチューブは内部の上端と下端
を除く部位に装填された改質用触媒をリフォーマチュー
ブ自身のケーシングの外側から７５０℃前後に加熱する
目的で、耐火隔壁でできた容器内に挿通された状態にな
っているので、リフォーマチューブ自身のケーシング、
隣接した高温の改質用触媒層、およびリフォーマチュー
ブを包囲している耐火隔壁からの伝熱を、吸着剤をその
活性化温度に予熱するための熱エネルギ−の一部として
簡単に利用することができるという特有の効果が生じ
る。
【０００７】また、上記の特徴構成に加えて、本明細書
の請求項２に記載された発明のように、吸着剤層をＺｎ
Ｏによって構成し、リフォーマチューブを加熱するバー
ナの排熱によって前記原料ガスを予熱する予熱機構を設
けておけば、この予熱された原料ガスによって吸着剤層
が加熱されるので、上述したようなリフォーマチューブ
自身のケーシング、隣接した高温の改質用触媒層、およ
びリフォーマチューブを包囲している耐火隔壁からの伝
熱のみでは不足する熱エネルギ−を補足してＺｎＯから
なる吸着剤層を活性化温度である２５０〜４００℃に加
熱保持し易くなり都合が良い。
の請求項２に記載された発明のように、吸着剤層をＺｎ
Ｏによって構成し、リフォーマチューブを加熱するバー
ナの排熱によって前記原料ガスを予熱する予熱機構を設
けておけば、この予熱された原料ガスによって吸着剤層
が加熱されるので、上述したようなリフォーマチューブ
自身のケーシング、隣接した高温の改質用触媒層、およ
びリフォーマチューブを包囲している耐火隔壁からの伝
熱のみでは不足する熱エネルギ−を補足してＺｎＯから
なる吸着剤層を活性化温度である２５０〜４００℃に加
熱保持し易くなり都合が良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面に基づいて説明する。 〔水素発生装置の概略構造〕図１に示された水素発生装
置は、主に、リフォーマ１００、ＣＯ／ＣＯ2 コンバー
タ２００、およびＰＳＡ装置３００から構成されてい
る。リフォーマ１００は、主に、原料ガスとしての天然
ガスと水蒸気を、Ｈ2 とＣＯの混合物に改質するため
に、ＣＯ／ＣＯ2 コンバータ２００は、ＣＯガスをＣＯ
2 に転換するのに用いられ、ＰＳＡ装置はＣＯ2 ガスお
よび水蒸気などを吸着することに用いられる。ここで、
本発明に用いられるリフォーマ１００の構造について説
明する。リフォーマ１００は、リフォーマチューブ２０
と予熱部１６を備えている。リフォーマチューブ２０
は、鋳鋼製の内径が約１４０ｍｍφで上下方向に長く延
びた密閉された筒状である。ケーシング１４は、耐火繊
維製であり、内径が約８００ｍｍφで上下に延びた筒状
の形状を持つ。ケーシング１４の上端には開口部１９が
あり、リフォーマチューブ２０の下方部位は開口部１９
を介してケーシング１４内に設置されている。リフォー
マチューブ２０の内部には、最下部に設けられた空隙部
２４を除いて、ペレット状のルテニウム触媒が充填され
ていて、高さが約１．５ｍのルテニウム触媒層２２（改
質用触媒層の一例）を形成し、ルテニウム触媒層２２の
上にはペレット状のＺｎＯが充填されており、高さが約
０．４ｍの吸着剤層２１を形成している。吸着剤層２１
の下端の高さは開口部１９におけるケーシング１４の内
壁面の高さと略一致している。
て図面に基づいて説明する。 〔水素発生装置の概略構造〕図１に示された水素発生装
置は、主に、リフォーマ１００、ＣＯ／ＣＯ2 コンバー
タ２００、およびＰＳＡ装置３００から構成されてい
る。リフォーマ１００は、主に、原料ガスとしての天然
ガスと水蒸気を、Ｈ2 とＣＯの混合物に改質するため
に、ＣＯ／ＣＯ2 コンバータ２００は、ＣＯガスをＣＯ
2 に転換するのに用いられ、ＰＳＡ装置はＣＯ2 ガスお
よび水蒸気などを吸着することに用いられる。ここで、
本発明に用いられるリフォーマ１００の構造について説
明する。リフォーマ１００は、リフォーマチューブ２０
と予熱部１６を備えている。リフォーマチューブ２０
は、鋳鋼製の内径が約１４０ｍｍφで上下方向に長く延
びた密閉された筒状である。ケーシング１４は、耐火繊
維製であり、内径が約８００ｍｍφで上下に延びた筒状
の形状を持つ。ケーシング１４の上端には開口部１９が
あり、リフォーマチューブ２０の下方部位は開口部１９
を介してケーシング１４内に設置されている。リフォー
マチューブ２０の内部には、最下部に設けられた空隙部
２４を除いて、ペレット状のルテニウム触媒が充填され
ていて、高さが約１．５ｍのルテニウム触媒層２２（改
質用触媒層の一例）を形成し、ルテニウム触媒層２２の
上にはペレット状のＺｎＯが充填されており、高さが約
０．４ｍの吸着剤層２１を形成している。吸着剤層２１
の下端の高さは開口部１９におけるケーシング１４の内
壁面の高さと略一致している。
【０００９】また、ケーシング１４には外部から内部へ
略水平に延びた貫通孔２６設けられており、ケーシング
１４の外壁面には、ガスバーナ２８が設置されており、
貫通孔２６を通してケーシング１４内部のリフォーマチ
ューブ２０を外側から加熱するように構成されている。
リフォーマチューブ２０内のルテニウム触媒層２２は、
ケーシング１４内に設けられた熱電対３０の検出結果に
基づいて、ガスバーナ２８によって一定温度に加熱保持
される。ガスバーナ２８によって与えられる熱の残余分
および排気は排気口１７を通過して予熱部１６の内部に
到り、予熱部１６内で原料ガス導入管９を加熱後、予熱
部１６の上端から外部に開放される。予熱部１６で予熱
された原料ガスは、先ず、吸着剤層２１を通過した後
に、ルテニウム触媒層２２に到達する。予熱部１６の構
造としては、シェルアンドチューブ式熱交換器等を用い
ることができる。
略水平に延びた貫通孔２６設けられており、ケーシング
１４の外壁面には、ガスバーナ２８が設置されており、
貫通孔２６を通してケーシング１４内部のリフォーマチ
ューブ２０を外側から加熱するように構成されている。
リフォーマチューブ２０内のルテニウム触媒層２２は、
ケーシング１４内に設けられた熱電対３０の検出結果に
基づいて、ガスバーナ２８によって一定温度に加熱保持
される。ガスバーナ２８によって与えられる熱の残余分
および排気は排気口１７を通過して予熱部１６の内部に
到り、予熱部１６内で原料ガス導入管９を加熱後、予熱
部１６の上端から外部に開放される。予熱部１６で予熱
された原料ガスは、先ず、吸着剤層２１を通過した後
に、ルテニウム触媒層２２に到達する。予熱部１６の構
造としては、シェルアンドチューブ式熱交換器等を用い
ることができる。
【００１０】〔水素ガス発生プロセス〕ここで、本発明
に係る水素ガス発生装置によって水素ガスを発生させる
プロセスを、図１に沿って説明する。
に係る水素ガス発生装置によって水素ガスを発生させる
プロセスを、図１に沿って説明する。
【００１１】（１）原料ガスの調整工程 ここでは先ず、天然ガスを、コンプレッサー４に供給す
る。コンプレッサー４では、天然ガスをゲージ圧で約８
Ｋｇ／ｃｍ2 （これは、大気圧を加算した絶対圧では、
約９Ｋｇ／ｃｍ2 ）に圧縮後（コンプレッサー４から出
た天然ガスの温度は約５０℃）、原料ガス供給管８に送
り出す。原料ガス供給管８には水蒸気供給管６が接続さ
れており、これによって、次工程のリフォーマ１００の
予熱部１６へは、天然ガスと水蒸気からなる原料ガスが
供給され、この原料ガスの天然ガス／水蒸気の重量比は
約１／３となるように構成されている。
る。コンプレッサー４では、天然ガスをゲージ圧で約８
Ｋｇ／ｃｍ2 （これは、大気圧を加算した絶対圧では、
約９Ｋｇ／ｃｍ2 ）に圧縮後（コンプレッサー４から出
た天然ガスの温度は約５０℃）、原料ガス供給管８に送
り出す。原料ガス供給管８には水蒸気供給管６が接続さ
れており、これによって、次工程のリフォーマ１００の
予熱部１６へは、天然ガスと水蒸気からなる原料ガスが
供給され、この原料ガスの天然ガス／水蒸気の重量比は
約１／３となるように構成されている。
【００１２】（２）改質工程 原料ガス供給管８から供給された原料ガスは、予熱部１
６内の原料ガス供給管９に到り、ここでガスバーナ２８
の排気などによって予熱され、導管を通じて一旦予熱部
１６から出た後、原料ガス供給管１０を経由してリフォ
ーマチューブ２０の上端に形成されている空洞部２３内
に導入され、そこから先ずＺｎＯからなる吸着剤層２１
を通過し、この時、天然ガスに添加されている付臭剤
（例えばメルカプタン等）に含まれる硫黄成分が吸着剤
層２１によって吸着される。吸着剤層２１は、硫黄成分
を効率的に吸着するように、内部を高温に保持されたケ
ーシング１４から伝達される熱と、予熱部１６によって
加熱された混合ガスが吸着剤層２１を下向きに通過する
際に吸着剤層２１に与える熱とによって、ＺｎＯの活性
化温度（約２５０〜４００℃）に保持されるように構成
されている。吸着剤層２１を通過した原料ガスは、次
に、ガスバーナ２８によって７５０℃前後に加熱された
ルテニウム触媒層２２内を下向きに通過する。ルテニウ
ム触媒層２２を通過する際に、天然ガスと水蒸気からな
る原料ガスが、ＣＨ4 ＋Ｈ2 ０＝３Ｈ2 ＋ＣＯの反応式
に基づいて、水素ガスと一酸化炭素とに改質される。得
られた改質後の水素ガスと一酸化炭素の混合物は、一旦
リフォーマチューブ２０の最下部に設けられた空隙部２
４に出た後、リフォーマチューブ２０の中心部を上下方
向に延びた排出管１２を通じて上方に移動し、改質前の
混合物と混ざることなく、導管３４を通じて、リフォー
マチューブ２０およびリフォーマ１００から排出される
（排出温度は約６００℃）。ここで、ルテニウム触媒層
２２の上流に設けられた、ＺｎＯからなる吸着剤層２１
は、天然ガスに添加されている付臭剤に含まれる硫黄成
分がルテニウム触媒層２２を被毒するのを抑制するため
の簡易手段としてであり、硫黄成分を硫化水素に変換す
ることなくそのまま吸着しようとするものである故に構
造が簡単で済む。吸着剤層２１が設けられているため
に、ルテニウム触媒層２２は約１年間連続使用が可能と
なる。ＺｎＯからなる吸着剤層２１も同様に約１年間連
続使用が可能である。したがって、約１年毎に水素発生
装置を停止して、リフォーマチューブ２０内の吸着剤層
２１とルテニウム触媒層２２を同時に新鮮なものに交換
すれば良い。尚、本実施形態において、リフォーマチュ
ーブ２０内のルテニウム触媒層２２の高さを約１．５
ｍ、ＺｎＯからなる吸着剤層２１の高さを約０．４ｍに
設定してあるのは、ルテニウム触媒層２２は自重の約
０．１％の硫黄で被毒して使用不能となり、ＺｎＯは自
重の約３０％の硫黄を吸着可能であるという実験事実に
基づいている。
６内の原料ガス供給管９に到り、ここでガスバーナ２８
の排気などによって予熱され、導管を通じて一旦予熱部
１６から出た後、原料ガス供給管１０を経由してリフォ
ーマチューブ２０の上端に形成されている空洞部２３内
に導入され、そこから先ずＺｎＯからなる吸着剤層２１
を通過し、この時、天然ガスに添加されている付臭剤
（例えばメルカプタン等）に含まれる硫黄成分が吸着剤
層２１によって吸着される。吸着剤層２１は、硫黄成分
を効率的に吸着するように、内部を高温に保持されたケ
ーシング１４から伝達される熱と、予熱部１６によって
加熱された混合ガスが吸着剤層２１を下向きに通過する
際に吸着剤層２１に与える熱とによって、ＺｎＯの活性
化温度（約２５０〜４００℃）に保持されるように構成
されている。吸着剤層２１を通過した原料ガスは、次
に、ガスバーナ２８によって７５０℃前後に加熱された
ルテニウム触媒層２２内を下向きに通過する。ルテニウ
ム触媒層２２を通過する際に、天然ガスと水蒸気からな
る原料ガスが、ＣＨ4 ＋Ｈ2 ０＝３Ｈ2 ＋ＣＯの反応式
に基づいて、水素ガスと一酸化炭素とに改質される。得
られた改質後の水素ガスと一酸化炭素の混合物は、一旦
リフォーマチューブ２０の最下部に設けられた空隙部２
４に出た後、リフォーマチューブ２０の中心部を上下方
向に延びた排出管１２を通じて上方に移動し、改質前の
混合物と混ざることなく、導管３４を通じて、リフォー
マチューブ２０およびリフォーマ１００から排出される
（排出温度は約６００℃）。ここで、ルテニウム触媒層
２２の上流に設けられた、ＺｎＯからなる吸着剤層２１
は、天然ガスに添加されている付臭剤に含まれる硫黄成
分がルテニウム触媒層２２を被毒するのを抑制するため
の簡易手段としてであり、硫黄成分を硫化水素に変換す
ることなくそのまま吸着しようとするものである故に構
造が簡単で済む。吸着剤層２１が設けられているため
に、ルテニウム触媒層２２は約１年間連続使用が可能と
なる。ＺｎＯからなる吸着剤層２１も同様に約１年間連
続使用が可能である。したがって、約１年毎に水素発生
装置を停止して、リフォーマチューブ２０内の吸着剤層
２１とルテニウム触媒層２２を同時に新鮮なものに交換
すれば良い。尚、本実施形態において、リフォーマチュ
ーブ２０内のルテニウム触媒層２２の高さを約１．５
ｍ、ＺｎＯからなる吸着剤層２１の高さを約０．４ｍに
設定してあるのは、ルテニウム触媒層２２は自重の約
０．１％の硫黄で被毒して使用不能となり、ＺｎＯは自
重の約３０％の硫黄を吸着可能であるという実験事実に
基づいている。
【００１３】（３）ＣＯ変換工程 得られた改質後の水素ガスと一酸化炭素の混合物は、導
管３４によってＣＯ／ＣＯ2 コンバータ２００に供給さ
れる。ＣＯ／ＣＯ2 コンバータ２００では、供給された
混合物を約３００℃に冷却後、同混合物中の一酸化炭素
を、反応式ＣＯ＋Ｈ2 ０→ＣＯ2 ＋Ｈ2 に基づいて二酸
化炭素に転換する。ＣＯ／ＣＯ2 転換用の触媒として
は、鉄−クロム系触媒を用いることができる。但し、Ｃ
Ｏ／ＣＯ2転換は、混合物を約１９０℃まで冷却後、銅
−亜鉛系触媒を用いても良い。ＣＯ／ＣＯ2 コンバータ
２００から排出される水素ガスと二酸化炭素の混合物
は、ガスクーラー３７を経た後、導管３８からチャンバ
ータンク４０に供給される。チャンバータンク４０では
ガスクーラー３７で冷却凝縮された水分の除去が行われ
る。水分除去後の水素ガスと二酸化炭素の混合物は、チ
ャンバータンク４０から導管４２を通じてＰＳＡ装置３
００に送られる。
管３４によってＣＯ／ＣＯ2 コンバータ２００に供給さ
れる。ＣＯ／ＣＯ2 コンバータ２００では、供給された
混合物を約３００℃に冷却後、同混合物中の一酸化炭素
を、反応式ＣＯ＋Ｈ2 ０→ＣＯ2 ＋Ｈ2 に基づいて二酸
化炭素に転換する。ＣＯ／ＣＯ2 転換用の触媒として
は、鉄−クロム系触媒を用いることができる。但し、Ｃ
Ｏ／ＣＯ2転換は、混合物を約１９０℃まで冷却後、銅
−亜鉛系触媒を用いても良い。ＣＯ／ＣＯ2 コンバータ
２００から排出される水素ガスと二酸化炭素の混合物
は、ガスクーラー３７を経た後、導管３８からチャンバ
ータンク４０に供給される。チャンバータンク４０では
ガスクーラー３７で冷却凝縮された水分の除去が行われ
る。水分除去後の水素ガスと二酸化炭素の混合物は、チ
ャンバータンク４０から導管４２を通じてＰＳＡ装置３
００に送られる。
【００１４】（４）ＣＯ2 吸着工程 ＰＳＡ装置（圧力スイング吸着）３００は、３連のガス
吸着塔４６，４６’，４６’’で構成されており、これ
らのガス吸着塔４６，４６’，４６’’には、活性炭等
のガス吸着物質が充填されている。前記水素ガスと二酸
化炭素の混合物は、このガス吸着塔４６，４６’，４
６’’を通過する際に、主に二酸化炭素のみが選択的に
吸着処理され、結果的に、水素ガスが分離抽出される。
このように分離抽出された水素ガスは製品として導管４
８を通じて製品水素ガス取出し口５０に集められる。
吸着塔４６，４６’，４６’’で構成されており、これ
らのガス吸着塔４６，４６’，４６’’には、活性炭等
のガス吸着物質が充填されている。前記水素ガスと二酸
化炭素の混合物は、このガス吸着塔４６，４６’，４
６’’を通過する際に、主に二酸化炭素のみが選択的に
吸着処理され、結果的に、水素ガスが分離抽出される。
このように分離抽出された水素ガスは製品として導管４
８を通じて製品水素ガス取出し口５０に集められる。
【００１５】（５）オフガス返還工程 ＰＳＡ装置３００で生成される水素ガス以外の成分ガ
ス、すなわちオフガスとしての炭酸ガスと微量の一酸化
炭素やメタンガスは、導管７０から排気される。
ス、すなわちオフガスとしての炭酸ガスと微量の一酸化
炭素やメタンガスは、導管７０から排気される。
【００１６】〔別実施形態〕 〈１〉上記実施形態のように、予熱部１６をケーシング
１４またはリフォーマチューブ２０とは別途に設けず
に、代わりに、図２に示すように吸着剤層２１の一部を
ケーシング１４内に進入させることで、吸着剤層２１の
大半部分を活性化温度にしても良い。また、吸着剤層２
１のケーシング１４内の高温部（すなわち、ケーシング
１４の壁面より内部）への進入深さを調整することによ
って吸着剤層２１の大半部分をその活性化温度にできる
ように、吸着剤層２１内の平均的な温度を検知する測温
手段を設け、さらに、前記測温手段の検知結果に応じて
リフォーマチューブ２０のケーシング１４に対する高さ
を調節可能に構成しても良い。
１４またはリフォーマチューブ２０とは別途に設けず
に、代わりに、図２に示すように吸着剤層２１の一部を
ケーシング１４内に進入させることで、吸着剤層２１の
大半部分を活性化温度にしても良い。また、吸着剤層２
１のケーシング１４内の高温部（すなわち、ケーシング
１４の壁面より内部）への進入深さを調整することによ
って吸着剤層２１の大半部分をその活性化温度にできる
ように、吸着剤層２１内の平均的な温度を検知する測温
手段を設け、さらに、前記測温手段の検知結果に応じて
リフォーマチューブ２０のケーシング１４に対する高さ
を調節可能に構成しても良い。
【００１７】〈２〉原料として水蒸気と共に用いるガス
は、天然ガスに限らず、硫黄成分を添加してある炭化水
素ガスであれば、本発明の対象範囲内である。
は、天然ガスに限らず、硫黄成分を添加してある炭化水
素ガスであれば、本発明の対象範囲内である。
【００１８】〈３〉ルテニウム触媒層２２の代わりにニ
ッケル触媒層を用いた水素ガス発生装置も、本発明の対
象範囲内である。
ッケル触媒層を用いた水素ガス発生装置も、本発明の対
象範囲内である。
【図１】本発明に係る水素ガス発生装置の概略図
【図２】図１の水素ガス発生装置の別実施形態の概略図
６ 水蒸気供給管 ８，９，１０ 原料ガス供給管 ２０ リフォーマチューブ ２１ 吸着剤層 ２２ 改質用触媒層 ２８ ガスバーナ １００ リフォーマ ２００ ＣＯ／ＣＯ2 コンバータ ３００ ＰＳＡ装置
Claims (2)
- 【請求項１】 高温に保持されたリフォーマチューブ内
の改質用触媒層内に炭化水素ガスと水蒸気を含む原料ガ
スを通過せしめてこれらを水素ガスと一酸化炭素に変換
し、前記得られた一酸化炭素を除去することによって水
素ガスを生産する水素発生装置であって、 前記原料ガスに含まれる硫黄成分を除去するための吸着
剤層を前記リフォーマチューブ内の前記改質用触媒層の
上流側に設けてある水素発生装置。 - 【請求項２】 前記吸着剤層がＺｎＯによって構成され
ており、前記リフォーマチューブを加熱するバーナの排
熱によって前記原料ガスを予熱する予熱機構を備えてい
る請求項１に記載の水素発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9009270A JPH10203801A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 水素発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9009270A JPH10203801A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 水素発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10203801A true JPH10203801A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11715770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9009270A Pending JPH10203801A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 水素発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10203801A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003000585A1 (en) * | 2001-06-12 | 2003-01-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen formation apparatus, fuel cell system and method for controlling hydrogen formation apparatus |
| JP2004525048A (ja) * | 2000-11-13 | 2004-08-19 | アイダテック， エル．エル．シー． | 燃料処理装置及び燃料処理装置のための改良された供給原料 |
| JP2009149509A (ja) * | 2009-01-19 | 2009-07-09 | Toyota Motor Corp | 電気自動車 |
-
1997
- 1997-01-22 JP JP9009270A patent/JPH10203801A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004525048A (ja) * | 2000-11-13 | 2004-08-19 | アイダテック， エル．エル．シー． | 燃料処理装置及び燃料処理装置のための改良された供給原料 |
| WO2003000585A1 (en) * | 2001-06-12 | 2003-01-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen formation apparatus, fuel cell system and method for controlling hydrogen formation apparatus |
| US7132178B2 (en) | 2001-06-12 | 2006-11-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen generator, fuel cell system and control method of hydrogen generator |
| JP2009149509A (ja) * | 2009-01-19 | 2009-07-09 | Toyota Motor Corp | 電気自動車 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102946987B (zh) | 氢气/合成气发生器 | |
| KR101321072B1 (ko) | 일산화탄소 및 수소를 포함하는 합성가스 제조장치 및 그의 제조방법 | |
| JPH04214001A (ja) | 水素含有ガス流の製法 | |
| RU2343109C2 (ru) | Способ получения потока, обогащенного водородом, способ генерирования электрического тока, способ гидроочистки, устройство для получения потока, обогащенного водородом | |
| ES2554610T3 (es) | Generación de energía a partir de gas natural con la captura de dióxido de carbono | |
| ES2373987T3 (es) | Separación de oxígeno. | |
| EP1162170B1 (en) | Method of manufacturing a synthesis gas to be employed for the synthesis of gasoline, kerosene and gas oil | |
| JP5280343B2 (ja) | 二酸化炭素分離回収装置を伴う水素分離型水素製造システム | |
| CN101711222A (zh) | 用于制氢的方法和反应器 | |
| KR102026419B1 (ko) | 이산화탄소 및 메탄 함유 매립지 가스 또는 바이오 가스로부터 합성가스 및 메탄올 제조 방법 | |
| JP2001504141A (ja) | 燃料ガスの脱硫方法及び装置 | |
| WO2000009441A3 (en) | Steam reforming | |
| BR0109037B1 (pt) | processo de produÇço de monàxido de carbono por retroconversço inversa com um catalisador À base de àxido de zinco e àxido de cromo e um reator para a aplicaÇço do processo. | |
| TW200607756A (en) | Hydrogen production system and reforming apparatus | |
| KR100286620B1 (ko) | 수증기개질형 수소생산방법 및 수소생산장치 | |
| CA2911617C (en) | Method for starting up a prereforming stage | |
| US20100176346A1 (en) | Process and system for conducting isothermal low-temperature shift reaction using a compact boiler | |
| JPH10203801A (ja) | 水素発生装置 | |
| BRPI0712966A2 (pt) | remoção de oxigênio | |
| JP4256013B2 (ja) | 環境調和型水素製造方法 | |
| JPS5819601B2 (ja) | 還元ガスの製造方法 | |
| KR102005715B1 (ko) | 원료 예열부를 포함한 일체형 수소제조 반응기 | |
| JP2004267884A (ja) | 膜反応装置及びこれを用いた合成ガス製造方法 | |
| JP2002208425A (ja) | 燃料電池用燃料改質器 | |
| JPS5823168A (ja) | 燃料電池発電システム |