JPH11278807A - 改質装置 - Google Patents
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- JPH11278807A JPH11278807A JP10299540A JP29954098A JPH11278807A JP H11278807 A JPH11278807 A JP H11278807A JP 10299540 A JP10299540 A JP 10299540A JP 29954098 A JP29954098 A JP 29954098A JP H11278807 A JPH11278807 A JP H11278807A
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Classifications
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 始動、停止を繰り返しても脱硫反応部にて原
燃料の脱硫を良好に行うことができ、小型・可搬型の燃
料電地発電システムに好適な改質装置を提供する。 【解決手段】 原燃料が供給され、原燃料から硫黄成分
を除去する脱硫反応部２を具備する。脱硫反応部２にて
硫黄成分が除去された原燃料が供給され、この原燃料か
ら水素リッチな改質ガスを生成する改質反応器１を具備
する。改質反応器１で生成された改質ガスを脱硫反応部
２に供給し、又はその供給を停止することができる供給
手段を具備する。改質反応器１にて生成された改質ガス
中の水素ガスにて脱硫反応部２中の脱硫触媒を還元処理
することができる。
燃料の脱硫を良好に行うことができ、小型・可搬型の燃
料電地発電システムに好適な改質装置を提供する。 【解決手段】 原燃料が供給され、原燃料から硫黄成分
を除去する脱硫反応部２を具備する。脱硫反応部２にて
硫黄成分が除去された原燃料が供給され、この原燃料か
ら水素リッチな改質ガスを生成する改質反応器１を具備
する。改質反応器１で生成された改質ガスを脱硫反応部
２に供給し、又はその供給を停止することができる供給
手段を具備する。改質反応器１にて生成された改質ガス
中の水素ガスにて脱硫反応部２中の脱硫触媒を還元処理
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化水素系の気
体、液体、固体等やメタノール系等のアルコール燃料か
ら水素リッチな改質ガスを生成する改質装置に関するも
のである。
体、液体、固体等やメタノール系等のアルコール燃料か
ら水素リッチな改質ガスを生成する改質装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】炭化水素系の気体、液体、固体等やメタ
ノール系のアルコール燃料と水蒸気から水素リッチな改
質ガスを生成する改質装置は、燃料電池発電システムに
おいて、燃料水素の供給源として利用されているが、原
燃料に含有されている硫黄成分が直接改質反応器に導入
されると、改質反応器に備えられた改質触媒等の触媒の
劣化が起こるため、脱硫操作が非常に重要である。
ノール系のアルコール燃料と水蒸気から水素リッチな改
質ガスを生成する改質装置は、燃料電池発電システムに
おいて、燃料水素の供給源として利用されているが、原
燃料に含有されている硫黄成分が直接改質反応器に導入
されると、改質反応器に備えられた改質触媒等の触媒の
劣化が起こるため、脱硫操作が非常に重要である。
【０００３】すなわち一般に上記のような原燃料には硫
黄化合物が含有されていたり、安全のための付臭剤とし
て硫化メチル（ＤＭＳ）、ｔｅｒｔ−ブチルメルカプタ
ン（ＴＢＭ）、テトラヒドラチオフェン（ＴＨＴ）等の
硫黄化合物が添加されており、これらの硫黄化合物は上
記改質反応器に備えられた改質反応部、シフト反応部、
選択酸化反応部の白金系、ルテニウム系、ニッケル系、
銅系等の触媒を被毒して、各反応部の性能を低下させる
ものである。
黄化合物が含有されていたり、安全のための付臭剤とし
て硫化メチル（ＤＭＳ）、ｔｅｒｔ−ブチルメルカプタ
ン（ＴＢＭ）、テトラヒドラチオフェン（ＴＨＴ）等の
硫黄化合物が添加されており、これらの硫黄化合物は上
記改質反応器に備えられた改質反応部、シフト反応部、
選択酸化反応部の白金系、ルテニウム系、ニッケル系、
銅系等の触媒を被毒して、各反応部の性能を低下させる
ものである。
【０００４】そこで従来から、改質装置の性能劣化を防
ぐために、原燃料に含有されている硫黄成分を除去した
後、この硫黄成分が除去された原燃料を改質反応器へ供
給する方法が行われている。
ぐために、原燃料に含有されている硫黄成分を除去した
後、この硫黄成分が除去された原燃料を改質反応器へ供
給する方法が行われている。
【０００５】原燃料中の硫黄成分を除去する方法として
は、コバルト−モリブデン系触媒や、ニッケル−モリブ
デン系触媒等による水添反応（Ｈ2＋Ｓ → Ｈ2Ｓ）
と、酸化亜鉛系触媒による硫化水素ガスの吸着除去反応
（Ｈ2Ｓ＋ＺｎＯ → ＺｎＳ＋Ｈ2Ｏ）からなる水添脱
硫方法（特開昭５６−７９１８３号公報等に記載）や、
酸化銅−酸化亜鉛混合物、酸化銅−酸化亜鉛−酸化アル
ミニウム混合物等を還元して得られる銅系触媒（特開平
２−３０２３０１号公報等に記載）を使用する脱硫方法
にて原燃料を脱硫することができる脱硫反応部を用いる
方法がある。
は、コバルト−モリブデン系触媒や、ニッケル−モリブ
デン系触媒等による水添反応（Ｈ2＋Ｓ → Ｈ2Ｓ）
と、酸化亜鉛系触媒による硫化水素ガスの吸着除去反応
（Ｈ2Ｓ＋ＺｎＯ → ＺｎＳ＋Ｈ2Ｏ）からなる水添脱
硫方法（特開昭５６−７９１８３号公報等に記載）や、
酸化銅−酸化亜鉛混合物、酸化銅−酸化亜鉛−酸化アル
ミニウム混合物等を還元して得られる銅系触媒（特開平
２−３０２３０１号公報等に記載）を使用する脱硫方法
にて原燃料を脱硫することができる脱硫反応部を用いる
方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、脱硫操作は還
元雰囲気下で行う必要があり、上記のような脱硫反応部
を備えた改質装置で原燃料の改質を行う場合、改質装置
の始動、停止を繰り返す過程において、改質反応部に空
気中の酸素が混入して酸化雰囲気となるおそれがあっ
て、原燃料の脱硫を良好に行うことが困難となるもので
あり、この点において、従来の改質装置は、始動、停止
を頻繁に繰り返す小型・可搬型の燃料電池発電システム
には適用できないものであった。
元雰囲気下で行う必要があり、上記のような脱硫反応部
を備えた改質装置で原燃料の改質を行う場合、改質装置
の始動、停止を繰り返す過程において、改質反応部に空
気中の酸素が混入して酸化雰囲気となるおそれがあっ
て、原燃料の脱硫を良好に行うことが困難となるもので
あり、この点において、従来の改質装置は、始動、停止
を頻繁に繰り返す小型・可搬型の燃料電池発電システム
には適用できないものであった。
【０００７】また上記のような脱硫反応部を備えた改質
装置で原燃料の改質を行う場合、改質装置の始動時、停
止時に脱硫反応部が低温になった場合の脱硫反応部にお
ける反応による脱硫反応部の性能低下や脱硫触媒の劣
化、あるいは改質装置の停止時に起こる脱硫反応部の温
度の一時的な過上昇による脱硫触媒の劣化が起こるもの
であり、改質装置の始動、停止を繰り返すと脱硫触媒が
徐々に劣化していくものである。従来の大型あるいは中
型の燃料電池発電システムに用いられていた改質装置に
ついては、脱硫触媒が所定量以上充填することにより、
脱硫反応部の寿命を長くすることによって上記の問題に
対応してきたが、このような方法では、脱硫反応部が大
型化するものであり、この点においても従来の改質装置
は、小型・可搬型の燃料電池発電システムには適用でき
ないものであった。
装置で原燃料の改質を行う場合、改質装置の始動時、停
止時に脱硫反応部が低温になった場合の脱硫反応部にお
ける反応による脱硫反応部の性能低下や脱硫触媒の劣
化、あるいは改質装置の停止時に起こる脱硫反応部の温
度の一時的な過上昇による脱硫触媒の劣化が起こるもの
であり、改質装置の始動、停止を繰り返すと脱硫触媒が
徐々に劣化していくものである。従来の大型あるいは中
型の燃料電池発電システムに用いられていた改質装置に
ついては、脱硫触媒が所定量以上充填することにより、
脱硫反応部の寿命を長くすることによって上記の問題に
対応してきたが、このような方法では、脱硫反応部が大
型化するものであり、この点においても従来の改質装置
は、小型・可搬型の燃料電池発電システムには適用でき
ないものであった。
【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、始動、停止を繰り返しても脱硫反応部にて原燃料
の脱硫を良好に行うことができ、また脱硫反応部の脱硫
触媒を容易に交換することができて、小型・可搬型の燃
料電池発電システムに好適な改質装置を提供することを
目的とするものである。
あり、始動、停止を繰り返しても脱硫反応部にて原燃料
の脱硫を良好に行うことができ、また脱硫反応部の脱硫
触媒を容易に交換することができて、小型・可搬型の燃
料電池発電システムに好適な改質装置を提供することを
目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の改質装置は、原燃料が供給され、原燃料から硫黄成分
を除去する脱硫反応部２と、脱硫反応部２にて硫黄成分
が除去された原燃料が供給され、この原燃料から水素リ
ッチな改質ガスを生成する改質反応器１と、改質反応器
１で生成された改質ガスを脱硫反応部２に供給し、又は
その供給を停止することができる供給手段とを具備する
ことを特徴とするものである。
の改質装置は、原燃料が供給され、原燃料から硫黄成分
を除去する脱硫反応部２と、脱硫反応部２にて硫黄成分
が除去された原燃料が供給され、この原燃料から水素リ
ッチな改質ガスを生成する改質反応器１と、改質反応器
１で生成された改質ガスを脱硫反応部２に供給し、又は
その供給を停止することができる供給手段とを具備する
ことを特徴とするものである。
【００１０】また本発明の請求項２に記載の改質装置
は、請求項１の構成に加えて、脱硫反応部２が、脱硫触
媒を着脱自在に具備することを特徴とするものである。
は、請求項１の構成に加えて、脱硫反応部２が、脱硫触
媒を着脱自在に具備することを特徴とするものである。
【００１１】また本発明の請求項３に記載の改質装置
は、請求項１又は２の構成に加えて、上記脱硫反応部２
ａ、２ｂを二個以上具備すると共に、上記供給手段が改
質反応器１で生成された改質ガスを二個以上の脱硫反応
部２ａ、２ｂのそれぞれに供給し、又はその供給を停止
することができることを特徴とするものである。
は、請求項１又は２の構成に加えて、上記脱硫反応部２
ａ、２ｂを二個以上具備すると共に、上記供給手段が改
質反応器１で生成された改質ガスを二個以上の脱硫反応
部２ａ、２ｂのそれぞれに供給し、又はその供給を停止
することができることを特徴とするものである。
【００１２】また本発明の請求項４に記載の改質装置
は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、上記供
給手段が、改質反応器１で生成された改質ガスを貯蔵
し、この貯蔵された改質ガスを脱硫反応部２に供給する
水素貯蔵部２０を具備することを特徴とするものであ
る。
は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、上記供
給手段が、改質反応器１で生成された改質ガスを貯蔵
し、この貯蔵された改質ガスを脱硫反応部２に供給する
水素貯蔵部２０を具備することを特徴とするものであ
る。
【００１３】また本発明の請求項５に記載の改質装置
は、請求項１乃至４のいずれかの構成に加えて、上記脱
硫反応部２、２ａ、２ｂが、あらかじめ還元処理された
脱硫触媒を具備することを特徴とするものである。
は、請求項１乃至４のいずれかの構成に加えて、上記脱
硫反応部２、２ａ、２ｂが、あらかじめ還元処理された
脱硫触媒を具備することを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１５】図１は、本発明の改質装置の一例を示すも
のであり、改質反応器１と脱硫反応部２を備えている。
改質反応器１としては、炭化水素系の気体、液体、固体
等やメタノール系等のアルコール燃料等の原燃料と水蒸
気とから水蒸気改質反応により水素リッチな改質ガスを
生成する改質反応部と、改質ガス中に含まれ燃料電池の
白金系又は合金系電極触媒を被毒して電極特性を低下さ
せるＣＯガスの大部分を水性シフト反応によりＣＯ2に
変換するシフト反応部と、改質ガスに未だ残存するＣＯ
ガスをＣＯ選択酸化反応によりＣＯ2に酸化する選択酸
化反応部とを備えたもの用いることができる。ここで水
蒸気改質反応にはニッケル系、ルテニウム系、ロジウム
系等の改質触媒を、水性シフト反応には銅−亜鉛系のシ
フト触媒を、ＣＯ選択酸化反応には白金、ルテニウム等
のＣＯ酸化触媒をそれぞれ用いるものである。また脱硫
反応部２は、原燃料に含有されている硫黄化合物や、原
燃料に安全のための付臭剤として添加されている硫化メ
チル（ＤＭＳ）、ｔｅｒｔ−ブチルメルカプタン（ＴＢ
Ｍ）、テトラヒドラチオフェン（ＴＨＴ）等の硫黄化合
物を原燃料から除去して、これらの硫黄化合物により改
質反応器１の改質触媒、シフト触媒、ＣＯ酸化触媒が被
毒して劣化すること防ぐために原燃料を脱硫触媒により
脱硫するものであり、コバルト−モリブデン系触媒や、
ニッケル−モリブデン系触媒等による水添反応（Ｈ2＋
Ｓ → Ｈ2Ｓ）と、酸化亜鉛系触媒による硫化水素ガ
スの吸着除去反応（Ｈ2Ｓ＋ＺｎＯ → ＺｎＳ＋Ｈ
2Ｏ）からなる水添脱硫方法を行って原燃料を脱硫する
ことができる水添脱硫式のものや、酸化銅−酸化亜鉛混
合物、酸化銅−酸化亜鉛−酸化アルミニウム混合物等を
還元して得られる銅系触媒を使用する脱硫方法にて原燃
料を脱硫することができる銅系触媒式のものを用いるこ
とができる。またこのような脱硫反応部２としては、上
記のような脱硫触媒を着脱自在にできるものを用いるこ
とができる。
のであり、改質反応器１と脱硫反応部２を備えている。
改質反応器１としては、炭化水素系の気体、液体、固体
等やメタノール系等のアルコール燃料等の原燃料と水蒸
気とから水蒸気改質反応により水素リッチな改質ガスを
生成する改質反応部と、改質ガス中に含まれ燃料電池の
白金系又は合金系電極触媒を被毒して電極特性を低下さ
せるＣＯガスの大部分を水性シフト反応によりＣＯ2に
変換するシフト反応部と、改質ガスに未だ残存するＣＯ
ガスをＣＯ選択酸化反応によりＣＯ2に酸化する選択酸
化反応部とを備えたもの用いることができる。ここで水
蒸気改質反応にはニッケル系、ルテニウム系、ロジウム
系等の改質触媒を、水性シフト反応には銅−亜鉛系のシ
フト触媒を、ＣＯ選択酸化反応には白金、ルテニウム等
のＣＯ酸化触媒をそれぞれ用いるものである。また脱硫
反応部２は、原燃料に含有されている硫黄化合物や、原
燃料に安全のための付臭剤として添加されている硫化メ
チル（ＤＭＳ）、ｔｅｒｔ−ブチルメルカプタン（ＴＢ
Ｍ）、テトラヒドラチオフェン（ＴＨＴ）等の硫黄化合
物を原燃料から除去して、これらの硫黄化合物により改
質反応器１の改質触媒、シフト触媒、ＣＯ酸化触媒が被
毒して劣化すること防ぐために原燃料を脱硫触媒により
脱硫するものであり、コバルト−モリブデン系触媒や、
ニッケル−モリブデン系触媒等による水添反応（Ｈ2＋
Ｓ → Ｈ2Ｓ）と、酸化亜鉛系触媒による硫化水素ガ
スの吸着除去反応（Ｈ2Ｓ＋ＺｎＯ → ＺｎＳ＋Ｈ
2Ｏ）からなる水添脱硫方法を行って原燃料を脱硫する
ことができる水添脱硫式のものや、酸化銅−酸化亜鉛混
合物、酸化銅−酸化亜鉛−酸化アルミニウム混合物等を
還元して得られる銅系触媒を使用する脱硫方法にて原燃
料を脱硫することができる銅系触媒式のものを用いるこ
とができる。またこのような脱硫反応部２としては、上
記のような脱硫触媒を着脱自在にできるものを用いるこ
とができる。
【００１６】上記の脱硫反応部２には、外部から炭化水
素系の気体、液体、固体等やメタノール系等のアルコー
ル燃料等の原燃料を脱硫反応部２に供給する原燃料供給
管４が接続してある。また脱硫反応部２と改質反応器１
とは、脱硫反応部２で脱硫された原燃料を改質反応器１
に供給する脱硫反応部配管８にて接続されている。また
改質反応器１には、改質反応器１にて生成された改質ガ
スを、燃料電池等へ供給する改質ガス導出管１０が接続
してある。また改質反応器１には、原燃料供給管４に合
流し、改質反応器１にて生成された改質ガスを原燃料供
給管４を経由して脱硫反応部２に供給する改質ガス返送
管６が接続されている。また原燃料供給管４と改質ガス
返送管６との合流点には、改質ガス返送管６から原燃料
供給管４へ改質ガスを流通させ、またその流通を遮断す
ることができる切替装置５が設けられている。ここで改
質ガス返送管６、切替装置５、及び原燃料供給管４によ
り、改質反応器１で生成された改質ガスを脱硫反応部２
に供給し、またその供給を停止することができる供給手
段が形成されている。
素系の気体、液体、固体等やメタノール系等のアルコー
ル燃料等の原燃料を脱硫反応部２に供給する原燃料供給
管４が接続してある。また脱硫反応部２と改質反応器１
とは、脱硫反応部２で脱硫された原燃料を改質反応器１
に供給する脱硫反応部配管８にて接続されている。また
改質反応器１には、改質反応器１にて生成された改質ガ
スを、燃料電池等へ供給する改質ガス導出管１０が接続
してある。また改質反応器１には、原燃料供給管４に合
流し、改質反応器１にて生成された改質ガスを原燃料供
給管４を経由して脱硫反応部２に供給する改質ガス返送
管６が接続されている。また原燃料供給管４と改質ガス
返送管６との合流点には、改質ガス返送管６から原燃料
供給管４へ改質ガスを流通させ、またその流通を遮断す
ることができる切替装置５が設けられている。ここで改
質ガス返送管６、切替装置５、及び原燃料供給管４によ
り、改質反応器１で生成された改質ガスを脱硫反応部２
に供給し、またその供給を停止することができる供給手
段が形成されている。
【００１７】このような改質装置を用いて炭化水素系の
気体、液体、固体等やメタノール系等のアルコール燃料
等の原燃料から水素リッチな改質ガスを生成する方法を
説明する。脱硫反応部２として水添脱硫式のものを使用
する場合は、切替装置５を改質ガス返送管６から原燃料
供給管４へ改質ガスを流通させることができるように切
替えて、原燃料を原燃料供給管４から脱硫反応部２に供
給する。脱硫反応部２に供給された原燃料は、上記の水
添反応及び吸着除去反応により、硫黄化合物が除去され
る。脱硫反応部２にて脱硫された原燃料は、脱硫反応部
配管８を通じて改質反応器１へ供給される。改質反応器
１に供給された原燃料は、改質反応器１の改質反応部で
水蒸気改質反応により、水素リッチな改質ガスに変換さ
れ、更に改質反応器１のシフト反応部での水性シフト反
応及び選択酸化反応部でのＣＯ選択酸化反応により改質
ガス中のＣＯ2ガスがＣＯに変換された後、この生成さ
れた改質ガスは、改質ガス導出管１０を通じて燃料電池
発電機等に供給され、発電燃料等に利用される。またこ
の改質反応器１にて生成された改質ガスの一部は、改質
ガス返送管６を通じ、原燃料供給管４を経由して、脱硫
反応部２に供給され、水添反応のための水素源として利
用される。
気体、液体、固体等やメタノール系等のアルコール燃料
等の原燃料から水素リッチな改質ガスを生成する方法を
説明する。脱硫反応部２として水添脱硫式のものを使用
する場合は、切替装置５を改質ガス返送管６から原燃料
供給管４へ改質ガスを流通させることができるように切
替えて、原燃料を原燃料供給管４から脱硫反応部２に供
給する。脱硫反応部２に供給された原燃料は、上記の水
添反応及び吸着除去反応により、硫黄化合物が除去され
る。脱硫反応部２にて脱硫された原燃料は、脱硫反応部
配管８を通じて改質反応器１へ供給される。改質反応器
１に供給された原燃料は、改質反応器１の改質反応部で
水蒸気改質反応により、水素リッチな改質ガスに変換さ
れ、更に改質反応器１のシフト反応部での水性シフト反
応及び選択酸化反応部でのＣＯ選択酸化反応により改質
ガス中のＣＯ2ガスがＣＯに変換された後、この生成さ
れた改質ガスは、改質ガス導出管１０を通じて燃料電池
発電機等に供給され、発電燃料等に利用される。またこ
の改質反応器１にて生成された改質ガスの一部は、改質
ガス返送管６を通じ、原燃料供給管４を経由して、脱硫
反応部２に供給され、水添反応のための水素源として利
用される。
【００１８】また脱硫反応部２として銅系触媒式のもの
を使用する場合、改質装置の始動時は、まず切替装置５
を改質ガス返送管６から原燃料供給管４へ改質ガスを流
通させることができるように切替えて、原燃料供給管４
から原燃料を脱硫反応部２に供給し、脱硫反応部２に供
給された原燃料は、脱硫反応部配管８を通じて改質反応
器１に供給される。この原燃料は改質反応器１で上記の
場合と同様に水素リッチな改質ガスに変換され、この改
質ガスは改質ガス導出管１０を通じて燃料電池等に供給
されると共に、この改質ガスの一部は、改質ガス返送管
６から原燃料供給管４を通じて脱硫反応部２に供給さ
れ、改質ガス中の水素ガスにより脱硫反応部２内を還元
雰囲気とし、脱硫反応部２内の銅系触媒を水素還元して
脱硫可能な状態とする。この状態で、原燃料供給管４か
ら脱硫反応部２に供給された原燃料は脱硫反応部２にて
脱硫され、この原燃料は脱硫反応部配管８から改質反応
器１に供給され、改質反応器１で水素リッチな改質ガス
に変換されて、改質ガス導出管１０から燃料電池発電機
等に供給される。
を使用する場合、改質装置の始動時は、まず切替装置５
を改質ガス返送管６から原燃料供給管４へ改質ガスを流
通させることができるように切替えて、原燃料供給管４
から原燃料を脱硫反応部２に供給し、脱硫反応部２に供
給された原燃料は、脱硫反応部配管８を通じて改質反応
器１に供給される。この原燃料は改質反応器１で上記の
場合と同様に水素リッチな改質ガスに変換され、この改
質ガスは改質ガス導出管１０を通じて燃料電池等に供給
されると共に、この改質ガスの一部は、改質ガス返送管
６から原燃料供給管４を通じて脱硫反応部２に供給さ
れ、改質ガス中の水素ガスにより脱硫反応部２内を還元
雰囲気とし、脱硫反応部２内の銅系触媒を水素還元して
脱硫可能な状態とする。この状態で、原燃料供給管４か
ら脱硫反応部２に供給された原燃料は脱硫反応部２にて
脱硫され、この原燃料は脱硫反応部配管８から改質反応
器１に供給され、改質反応器１で水素リッチな改質ガス
に変換されて、改質ガス導出管１０から燃料電池発電機
等に供給される。
【００１９】また、脱硫反応部２の脱硫触媒が充分還元
されて脱硫可能な状態となったら切替装置５を改質ガス
返送管６から原燃料供給管４へ改質ガスが流通しないよ
うに切替えてもよい。
されて脱硫可能な状態となったら切替装置５を改質ガス
返送管６から原燃料供給管４へ改質ガスが流通しないよ
うに切替えてもよい。
【００２０】この図１に示すような改質装置を用いる
と、改質反応器１にて生成された改質ガス中の水素ガス
にて脱硫反応部２中の脱硫触媒を還元処理することがで
きるものであり、そのため改質装置の稼働と停止を繰り
返す過程で、脱硫反応部に空気が混入し、脱硫触媒が酸
化されることで触媒性能が劣化した場合であっても、脱
硫触媒を容易に還元された状態に回復することができ
る。また、改質装置の始動時、停止時に脱硫反応部２が
低温になった場合の脱硫反応部における反応や、改質装
置の停止時に起こる脱硫反応部の温度の一時的な過上昇
により、触媒性能が劣化した脱硫触媒を交換するにあた
って、あらかじめ還元処理されていない脱硫触媒を用い
た場合であっても、この脱硫触媒を容易に還元状態にす
ることができるものであって、脱硫触媒の交換を簡単に
行うことができるものである。従って脱硫触媒を所定量
以上使用して脱硫反応部２の脱硫触媒を交換しなくても
済むようにするような必要がなくなり、脱硫反応部２を
小型化することが可能となるものである。
と、改質反応器１にて生成された改質ガス中の水素ガス
にて脱硫反応部２中の脱硫触媒を還元処理することがで
きるものであり、そのため改質装置の稼働と停止を繰り
返す過程で、脱硫反応部に空気が混入し、脱硫触媒が酸
化されることで触媒性能が劣化した場合であっても、脱
硫触媒を容易に還元された状態に回復することができ
る。また、改質装置の始動時、停止時に脱硫反応部２が
低温になった場合の脱硫反応部における反応や、改質装
置の停止時に起こる脱硫反応部の温度の一時的な過上昇
により、触媒性能が劣化した脱硫触媒を交換するにあた
って、あらかじめ還元処理されていない脱硫触媒を用い
た場合であっても、この脱硫触媒を容易に還元状態にす
ることができるものであって、脱硫触媒の交換を簡単に
行うことができるものである。従って脱硫触媒を所定量
以上使用して脱硫反応部２の脱硫触媒を交換しなくても
済むようにするような必要がなくなり、脱硫反応部２を
小型化することが可能となるものである。
【００２１】また脱硫反応部として、還元処理された脱
硫触媒を具備するものを用い、また脱硫触媒を交換する
にあたって、あらかじめ還元処理された脱硫触媒を用い
るようにすると、改質装置を初めて稼働させる場合、あ
るいは脱硫触媒の交換後に初めて稼働させる場合に、始
動時から原燃料の脱硫処理を良好に行うことができ、脱
硫処理が不十分な原燃料が改質反応部に供給されること
を防ぐことができるものであって、改質触媒の劣化を防
ぐことができるものである。従って改質反応部の改質触
媒の使用量を低減することができるものであり、改質装
置を更に小型化することが可能なものである。ここで還
元処理された脱硫触媒としては、還元雰囲気下で脱硫触
媒に水素ガスを通過させることにより還元させたものを
用いることができる。
硫触媒を具備するものを用い、また脱硫触媒を交換する
にあたって、あらかじめ還元処理された脱硫触媒を用い
るようにすると、改質装置を初めて稼働させる場合、あ
るいは脱硫触媒の交換後に初めて稼働させる場合に、始
動時から原燃料の脱硫処理を良好に行うことができ、脱
硫処理が不十分な原燃料が改質反応部に供給されること
を防ぐことができるものであって、改質触媒の劣化を防
ぐことができるものである。従って改質反応部の改質触
媒の使用量を低減することができるものであり、改質装
置を更に小型化することが可能なものである。ここで還
元処理された脱硫触媒としては、還元雰囲気下で脱硫触
媒に水素ガスを通過させることにより還元させたものを
用いることができる。
【００２２】さらに脱硫反応部２として銅系触媒式のも
のを用いる場合は脱硫触媒の還元終了後に脱硫反応部へ
の改質ガスの供給を停止することで、生成した改質ガス
を全て燃料電池発電機等へ供給でき、高発電効率の燃料
電池システムとなり、改質装置全体を小型化して小型・
可搬型の燃料電地発電システムに好適なものとすること
ができるものである。
のを用いる場合は脱硫触媒の還元終了後に脱硫反応部へ
の改質ガスの供給を停止することで、生成した改質ガス
を全て燃料電池発電機等へ供給でき、高発電効率の燃料
電池システムとなり、改質装置全体を小型化して小型・
可搬型の燃料電地発電システムに好適なものとすること
ができるものである。
【００２３】図２は本発明の改質装置の他の例を示すも
のである。ここでは改質装置中に二個の脱硫反応部２
ａ、２ｂが設置してあるが、二個以上の複数個の脱硫反
応部２を併設してもよい。また原燃料供給管４は途中で
二つの分岐管４ａ、４ｂに分岐し、この分岐管４ａ、４
ｂは二個の脱硫反応部２ａ、２ｂにそれぞれに接続して
ある。またこの原燃料供給管４の分岐点には、原燃料供
給管４と一方の分岐管４ａの流通を確保し、またその流
通を遮断することができ、かつ原燃料供給管４と他方の
分岐管４ｂの流通を確保し、またその流通を遮断するこ
とができる切替装置５が設けてある。また二個の脱硫反
応部２ａ、２ｂのそれぞれには、脱硫反応部２ａ、２ｂ
にて脱硫された原燃料を改質反応器１に供給する脱硫反
応部配管８ａ、８ｂが接続してあり、この二個の脱硫反
応部配管８ａ、８ｂは途中で合流して改質反応器１に接
続されている。またこの二個の脱硫反応部配管８ａ、８
ｂのそれぞれには、還元ガス導出管１２ａ、１２ｂが脱
硫反応部配管８ａ、８ｂから分岐させて設けてある。ま
たそれぞれの脱硫反応部配管８ａ、８ｂと還元ガス導出
管１２ａ、１２ｂの分岐点には、脱硫反応部配管８ａ、
８ｂを流通させまたはその流通を遮断することができ、
かつ脱硫反応部配管８ａ、８ｂから還元ガス導出管１２
ａ、１２ｂへの流通を確保し、またその流通を遮断する
ことができる切替装置９ａ、９ｂを設けてある。また改
質反応器１には、改質反応器１にて生成された改質ガス
を燃料電池発電機等に供給する改質ガス導出管１０が接
続してある。また改質反応器１には、改質反応器１にて
生成された改質ガスの一部を脱硫反応部２ａ、２ｂへ送
る改質ガス返送管６が接続されている。この改質ガス返
送管６は、途中で二つの分岐管６ａ、６ｂに分岐してあ
り、この分岐管６ａ、６ｂはそれぞれ原燃料供給管４の
分岐管４ａ、４ｂに接続してある。またこの改質ガス返
送管６の分岐点には、改質ガス返送管６と一方の分岐管
６ａの流通を確保し、またその流通を遮断することがで
き、かつ改質ガス返送管６と他方の分岐管６ｂの流通を
確保し、またその流通を遮断することができる切替装置
７が設けてある。ここで改質ガス返送管６、切替装置
７、分岐管６ａ、６ｂ、及び分岐管４ａ、４ｂにより、
改質反応器１で生成された改質ガスを脱硫反応部２ａ、
２ｂに供給し、またその供給を停止することができる供
給手段が形成されている。
のである。ここでは改質装置中に二個の脱硫反応部２
ａ、２ｂが設置してあるが、二個以上の複数個の脱硫反
応部２を併設してもよい。また原燃料供給管４は途中で
二つの分岐管４ａ、４ｂに分岐し、この分岐管４ａ、４
ｂは二個の脱硫反応部２ａ、２ｂにそれぞれに接続して
ある。またこの原燃料供給管４の分岐点には、原燃料供
給管４と一方の分岐管４ａの流通を確保し、またその流
通を遮断することができ、かつ原燃料供給管４と他方の
分岐管４ｂの流通を確保し、またその流通を遮断するこ
とができる切替装置５が設けてある。また二個の脱硫反
応部２ａ、２ｂのそれぞれには、脱硫反応部２ａ、２ｂ
にて脱硫された原燃料を改質反応器１に供給する脱硫反
応部配管８ａ、８ｂが接続してあり、この二個の脱硫反
応部配管８ａ、８ｂは途中で合流して改質反応器１に接
続されている。またこの二個の脱硫反応部配管８ａ、８
ｂのそれぞれには、還元ガス導出管１２ａ、１２ｂが脱
硫反応部配管８ａ、８ｂから分岐させて設けてある。ま
たそれぞれの脱硫反応部配管８ａ、８ｂと還元ガス導出
管１２ａ、１２ｂの分岐点には、脱硫反応部配管８ａ、
８ｂを流通させまたはその流通を遮断することができ、
かつ脱硫反応部配管８ａ、８ｂから還元ガス導出管１２
ａ、１２ｂへの流通を確保し、またその流通を遮断する
ことができる切替装置９ａ、９ｂを設けてある。また改
質反応器１には、改質反応器１にて生成された改質ガス
を燃料電池発電機等に供給する改質ガス導出管１０が接
続してある。また改質反応器１には、改質反応器１にて
生成された改質ガスの一部を脱硫反応部２ａ、２ｂへ送
る改質ガス返送管６が接続されている。この改質ガス返
送管６は、途中で二つの分岐管６ａ、６ｂに分岐してあ
り、この分岐管６ａ、６ｂはそれぞれ原燃料供給管４の
分岐管４ａ、４ｂに接続してある。またこの改質ガス返
送管６の分岐点には、改質ガス返送管６と一方の分岐管
６ａの流通を確保し、またその流通を遮断することがで
き、かつ改質ガス返送管６と他方の分岐管６ｂの流通を
確保し、またその流通を遮断することができる切替装置
７が設けてある。ここで改質ガス返送管６、切替装置
７、分岐管６ａ、６ｂ、及び分岐管４ａ、４ｂにより、
改質反応器１で生成された改質ガスを脱硫反応部２ａ、
２ｂに供給し、またその供給を停止することができる供
給手段が形成されている。
【００２４】この図２に示すような改質装置を用いて炭
化水素系の気体、液体、固体等やメタノール系等のアル
コール燃料等の原燃料から水素リッチな改質ガスを生成
する方法を説明する。脱硫反応部２ａ、２ｂとして水添
脱硫式のものを使用する場合は、まず原燃料供給管４の
切替装置５を原燃料供給管４から一方の分岐管４ａへ流
通させると共に他方の分岐管４ｂへの流通を遮断するよ
うに設定する。また改質ガス返送管６の切替装置７を、
改質ガス返送管６から一方の分岐管６ａへ流通させると
共に、他方の分岐管６ｂへも流通させるように設定す
る。また原燃料が供給される脱硫反応部２ａに接続され
ている脱硫反応部配管８ａの切替装置９ａを、脱硫反応
部配管８ａから還元ガス導出管１２ａへの流通を遮断す
るように設定すると共に、他方の脱硫反応部配管８ｂの
切替装置９ｂを、脱硫反応部配管８ｂから還元ガス導出
管１２ｂへ流通させるように設定する。この状態で改質
装置を始動させると、原燃料が原燃料供給管４から一方
の分岐管４ａを通って一方の脱硫反応部２ａのみへ供給
される。この脱硫反応部２ａに供給された原燃料は、脱
硫反応部２ａにて脱硫される。脱硫反応部２ａで脱硫さ
れた原燃料は、脱硫反改質応、反応質会館の跡地管８ａ
を通じて改質反応器１へ送られ、改質反応器１にて改質
ガスに変換される。この改質反応器１で生成された改質
ガスは、改質ガス導出管１０を通じて燃料電池発電機等
に供給される。また改質反応器１で生成された改質ガス
のうちの一部は、改質ガス返送管６に送られ、この改質
ガス返送管６を通じて、分岐管６ａ、６ｂ、及び分岐管
４ａ、４ｂを通じて脱硫反応部２ａ、２ｂに供給され
る。このうち原燃料が供給される一方の脱硫反応部２に
供給された改質ガスは、水添反応のための水素源として
利用され、原燃料が供給されない他方の脱硫反応部２ｂ
に供給された改質ガスは、この脱硫反応部２ｂ内を還元
雰囲気として、脱硫触媒の劣化を防ぐために利用され
る。原燃料が供給されない脱硫反応部２ｂに供給された
改質ガスは、脱硫反応部管８ｂを通じ、還元ガス導出管
１２ｂから改質装置外に排出される。
化水素系の気体、液体、固体等やメタノール系等のアル
コール燃料等の原燃料から水素リッチな改質ガスを生成
する方法を説明する。脱硫反応部２ａ、２ｂとして水添
脱硫式のものを使用する場合は、まず原燃料供給管４の
切替装置５を原燃料供給管４から一方の分岐管４ａへ流
通させると共に他方の分岐管４ｂへの流通を遮断するよ
うに設定する。また改質ガス返送管６の切替装置７を、
改質ガス返送管６から一方の分岐管６ａへ流通させると
共に、他方の分岐管６ｂへも流通させるように設定す
る。また原燃料が供給される脱硫反応部２ａに接続され
ている脱硫反応部配管８ａの切替装置９ａを、脱硫反応
部配管８ａから還元ガス導出管１２ａへの流通を遮断す
るように設定すると共に、他方の脱硫反応部配管８ｂの
切替装置９ｂを、脱硫反応部配管８ｂから還元ガス導出
管１２ｂへ流通させるように設定する。この状態で改質
装置を始動させると、原燃料が原燃料供給管４から一方
の分岐管４ａを通って一方の脱硫反応部２ａのみへ供給
される。この脱硫反応部２ａに供給された原燃料は、脱
硫反応部２ａにて脱硫される。脱硫反応部２ａで脱硫さ
れた原燃料は、脱硫反改質応、反応質会館の跡地管８ａ
を通じて改質反応器１へ送られ、改質反応器１にて改質
ガスに変換される。この改質反応器１で生成された改質
ガスは、改質ガス導出管１０を通じて燃料電池発電機等
に供給される。また改質反応器１で生成された改質ガス
のうちの一部は、改質ガス返送管６に送られ、この改質
ガス返送管６を通じて、分岐管６ａ、６ｂ、及び分岐管
４ａ、４ｂを通じて脱硫反応部２ａ、２ｂに供給され
る。このうち原燃料が供給される一方の脱硫反応部２に
供給された改質ガスは、水添反応のための水素源として
利用され、原燃料が供給されない他方の脱硫反応部２ｂ
に供給された改質ガスは、この脱硫反応部２ｂ内を還元
雰囲気として、脱硫触媒の劣化を防ぐために利用され
る。原燃料が供給されない脱硫反応部２ｂに供給された
改質ガスは、脱硫反応部管８ｂを通じ、還元ガス導出管
１２ｂから改質装置外に排出される。
【００２５】このようにして原燃料の改質を行っていく
うちに、原燃料が供給されている脱硫反応部２ａの脱硫
触媒が劣化して、原燃料を充分脱硫できなくなったら、
原燃料供給管４の切替装置５を原燃料供給管４から脱硫
に使用している脱硫反応部２へ接続されている一方の分
岐管４ａへの流通を遮断すると共に、他方の分岐管４ｂ
へ流通させるように切替える。また改質ガス返送管６の
切替装置７を、改質ガス返送管６から脱硫に使用してい
る脱硫反応部２ａへ接続されている一方の分岐管６ａへ
の流通を遮断すると共に、他方の分岐管６ｂへ流通させ
るように切替える。またそれまで原燃料が供給されてい
た一方の脱硫反応部配管８ａの切替装置９ａを、脱硫反
応部配管８ａから還元ガス導出管１２ａへ流通させるよ
うに切替えると共に、他方の脱硫反応部配管８ｂの切替
装置９ｂを、脱硫反応部配管８ｂから還元ガス導出管１
２ｂへの流通を遮断するように切替える。このように各
切替装置５、７、９ａ、９ｂを切替えると、今まで原燃
料の脱硫に用いられていなかった脱硫反応部２ｂに原燃
料供給管４の分岐管４ｂを通じて原燃料が供給されると
共に、改質ガス返送管６の分岐管６ｂを通じて改質ガス
が供給されて原燃料を脱硫し、この脱硫反応部２ｂにて
脱硫された原燃料を脱硫反応部配管９ｂを通じて改質反
応器１に供給できるようになる。一方今まで原燃料の脱
硫に用いられていた脱硫反応部２ａには改質ガス及び原
燃料が供給されなくなり、この間に脱硫反応部２ａの脱
硫触媒を取替えるものである。脱硫触媒の取替えが終了
したら、改質ガス返送管６の切替装置７を、改質ガス返
送管６から脱硫触媒を取替えた脱硫反応部２ａへ接続さ
れている分岐管６ａへ流通させるように切替えて、この
脱硫反応部２ａに改質ガスを供給して脱硫反応部２ａ内
を還元雰囲気とし、脱硫反応部２ａの脱硫触媒の劣化を
防止する。この脱硫反応部２ａに供給された改質ガス
は、還元ガス導出管１２ａから改質装置外に排出され
る。
うちに、原燃料が供給されている脱硫反応部２ａの脱硫
触媒が劣化して、原燃料を充分脱硫できなくなったら、
原燃料供給管４の切替装置５を原燃料供給管４から脱硫
に使用している脱硫反応部２へ接続されている一方の分
岐管４ａへの流通を遮断すると共に、他方の分岐管４ｂ
へ流通させるように切替える。また改質ガス返送管６の
切替装置７を、改質ガス返送管６から脱硫に使用してい
る脱硫反応部２ａへ接続されている一方の分岐管６ａへ
の流通を遮断すると共に、他方の分岐管６ｂへ流通させ
るように切替える。またそれまで原燃料が供給されてい
た一方の脱硫反応部配管８ａの切替装置９ａを、脱硫反
応部配管８ａから還元ガス導出管１２ａへ流通させるよ
うに切替えると共に、他方の脱硫反応部配管８ｂの切替
装置９ｂを、脱硫反応部配管８ｂから還元ガス導出管１
２ｂへの流通を遮断するように切替える。このように各
切替装置５、７、９ａ、９ｂを切替えると、今まで原燃
料の脱硫に用いられていなかった脱硫反応部２ｂに原燃
料供給管４の分岐管４ｂを通じて原燃料が供給されると
共に、改質ガス返送管６の分岐管６ｂを通じて改質ガス
が供給されて原燃料を脱硫し、この脱硫反応部２ｂにて
脱硫された原燃料を脱硫反応部配管９ｂを通じて改質反
応器１に供給できるようになる。一方今まで原燃料の脱
硫に用いられていた脱硫反応部２ａには改質ガス及び原
燃料が供給されなくなり、この間に脱硫反応部２ａの脱
硫触媒を取替えるものである。脱硫触媒の取替えが終了
したら、改質ガス返送管６の切替装置７を、改質ガス返
送管６から脱硫触媒を取替えた脱硫反応部２ａへ接続さ
れている分岐管６ａへ流通させるように切替えて、この
脱硫反応部２ａに改質ガスを供給して脱硫反応部２ａ内
を還元雰囲気とし、脱硫反応部２ａの脱硫触媒の劣化を
防止する。この脱硫反応部２ａに供給された改質ガス
は、還元ガス導出管１２ａから改質装置外に排出され
る。
【００２６】また脱硫反応部２として銅系触媒式のもの
を使用する場合は、改質装置の始動時は、各切替装置
５、７、９ａ、９ｂを、上記の水添脱硫式のものを使用
する場合と同様に設定するものである。この状態で改質
装置を始動させると、原燃料が原燃料供給管４から一方
の分岐管４ａを通って一方の脱硫反応部２ａのみへ供給
される。この脱硫反応部２ａに供給された原燃料は、脱
硫反応部配管８ａを通じて改質反応器１へ送られ、改質
反応器１にて改質ガスに変換される。この改質反応器１
で生成された改質ガスは、改質ガス導出管１０を通じて
燃料電池発電機等に供給される。また改質反応器１で生
成された改質ガスのうちの一部は、改質ガス返送管６に
送られ、この改質ガス返送管６を通じ、分岐管６ａ、６
ｂ、及び分岐管４ａ、４ｂを経由して脱硫反応部２ａ、
２ｂに供給される。この脱硫反応部２ａ、２ｂに供給さ
れた改質ガスは、脱硫反応部２ａ、２ｂ内を還元雰囲気
として、脱硫触媒を水素還元するために利用される。原
燃料が供給されない脱硫反応部２ｂに供給された改質ガ
スは、改脱硫反応部硫反応器配管８ｂを通じ、還元ガス
導出管１２ｂから改質装置外に排出される。
を使用する場合は、改質装置の始動時は、各切替装置
５、７、９ａ、９ｂを、上記の水添脱硫式のものを使用
する場合と同様に設定するものである。この状態で改質
装置を始動させると、原燃料が原燃料供給管４から一方
の分岐管４ａを通って一方の脱硫反応部２ａのみへ供給
される。この脱硫反応部２ａに供給された原燃料は、脱
硫反応部配管８ａを通じて改質反応器１へ送られ、改質
反応器１にて改質ガスに変換される。この改質反応器１
で生成された改質ガスは、改質ガス導出管１０を通じて
燃料電池発電機等に供給される。また改質反応器１で生
成された改質ガスのうちの一部は、改質ガス返送管６に
送られ、この改質ガス返送管６を通じ、分岐管６ａ、６
ｂ、及び分岐管４ａ、４ｂを経由して脱硫反応部２ａ、
２ｂに供給される。この脱硫反応部２ａ、２ｂに供給さ
れた改質ガスは、脱硫反応部２ａ、２ｂ内を還元雰囲気
として、脱硫触媒を水素還元するために利用される。原
燃料が供給されない脱硫反応部２ｂに供給された改質ガ
スは、改脱硫反応部硫反応器配管８ｂを通じ、還元ガス
導出管１２ｂから改質装置外に排出される。
【００２７】原燃料が供給される脱硫反応部２ａ内の脱
硫脱硫反応部が充分に水素還元されて、原燃料の脱硫を
行えるようになったら、原燃料供給管４から脱硫反応部
２ａに供給された原燃料は脱硫反応部２ａにて脱硫さ
れ、この脱硫された原燃料は脱硫反応部配管８ａから改
質反応器１に供給され、改質反応器１で水素リッチな改
質ガスに変換されて、改質ガス導出管１０から燃料電池
発電機等に供給される。
硫脱硫反応部が充分に水素還元されて、原燃料の脱硫を
行えるようになったら、原燃料供給管４から脱硫反応部
２ａに供給された原燃料は脱硫反応部２ａにて脱硫さ
れ、この脱硫された原燃料は脱硫反応部配管８ａから改
質反応器１に供給され、改質反応器１で水素リッチな改
質ガスに変換されて、改質ガス導出管１０から燃料電池
発電機等に供給される。
【００２８】また、この状態で、改質ガス返送管６の切
替装置７を、改質ガス返送管６から一方の分岐管６ａへ
の流通を遮断する状態に切替えてもよい。
替装置７を、改質ガス返送管６から一方の分岐管６ａへ
の流通を遮断する状態に切替えてもよい。
【００２９】このようにして原燃料の改質を行っていく
うちに、原燃料が供給されている脱硫反応部２ａの脱硫
触媒が劣化して、原燃料を充分脱硫できなくなったら、
原燃料供給管４の切替装置５を原燃料供給管４から脱硫
に使用している脱硫反応部２ａへ接続されている一方の
分岐管４ａへの流通を遮断すると共に、他方の分岐管４
ｂへ流通させるように切替える。また改質ガス返送管６
の切替装置７を、改質ガス返送管６から脱硫に使用して
いる脱硫反応部２ａへ接続されている一方の分岐管６ａ
への流通を遮断するように切替えると共に、一方の脱硫
反応部配管８ａの切替装置９ａを、脱硫反応部配管８ａ
から還元ガス導出管１２ａへ流通させるように切替え、
他方の脱硫反応部配管８ｂの切替装置９ｂを、脱硫反応
部配管８ｂから還元ガス導出管１２ｂへの流通を遮断す
るように切替える。このように各切替装置５、７、９
ａ、９ｂを切替えると、今まで原燃料の脱硫に用いられ
ていなかった脱硫反応部２ｂに原燃料供給管４の分岐管
４ｂを通じて原燃料が供給される。この脱硫反応部２ｂ
の脱硫触媒は、上記のように水素還元されているので、
すぐに脱硫を行うことができるものである。この脱硫反
応部２ｂにて原燃料を脱硫し、この脱硫反応部２ｂにて
脱硫された原燃料を脱硫反応部配管８ｂを通じて改質反
応器１に供給できるようになる。また、この状態で、改
質ガス返送管６の切替装置７を、改質ガス返送管６から
一方の分岐管６ｂへの流通を遮断する状態に切替えても
よい。
うちに、原燃料が供給されている脱硫反応部２ａの脱硫
触媒が劣化して、原燃料を充分脱硫できなくなったら、
原燃料供給管４の切替装置５を原燃料供給管４から脱硫
に使用している脱硫反応部２ａへ接続されている一方の
分岐管４ａへの流通を遮断すると共に、他方の分岐管４
ｂへ流通させるように切替える。また改質ガス返送管６
の切替装置７を、改質ガス返送管６から脱硫に使用して
いる脱硫反応部２ａへ接続されている一方の分岐管６ａ
への流通を遮断するように切替えると共に、一方の脱硫
反応部配管８ａの切替装置９ａを、脱硫反応部配管８ａ
から還元ガス導出管１２ａへ流通させるように切替え、
他方の脱硫反応部配管８ｂの切替装置９ｂを、脱硫反応
部配管８ｂから還元ガス導出管１２ｂへの流通を遮断す
るように切替える。このように各切替装置５、７、９
ａ、９ｂを切替えると、今まで原燃料の脱硫に用いられ
ていなかった脱硫反応部２ｂに原燃料供給管４の分岐管
４ｂを通じて原燃料が供給される。この脱硫反応部２ｂ
の脱硫触媒は、上記のように水素還元されているので、
すぐに脱硫を行うことができるものである。この脱硫反
応部２ｂにて原燃料を脱硫し、この脱硫反応部２ｂにて
脱硫された原燃料を脱硫反応部配管８ｂを通じて改質反
応器１に供給できるようになる。また、この状態で、改
質ガス返送管６の切替装置７を、改質ガス返送管６から
一方の分岐管６ｂへの流通を遮断する状態に切替えても
よい。
【００３０】一方今まで原燃料の脱硫に用いられていた
脱硫反応部２ａには原燃料が供給されなくなり、この間
に脱硫反応部２ａの脱硫触媒を取替えるものである。脱
硫触媒の取替えが終了したら、改質ガス返送管６の切替
装置７を、改質ガス返送管６から脱硫触媒を取替えた脱
硫反応部２ａへ接続されている分岐管６ａへ流通させる
ように切替えて、この脱硫反応部２ａに改質ガスを供給
して脱硫反応部２ａ内を還元雰囲気とし、新たに交換し
た脱硫反応部２ａの脱硫触媒を水素還元する。
脱硫反応部２ａには原燃料が供給されなくなり、この間
に脱硫反応部２ａの脱硫触媒を取替えるものである。脱
硫触媒の取替えが終了したら、改質ガス返送管６の切替
装置７を、改質ガス返送管６から脱硫触媒を取替えた脱
硫反応部２ａへ接続されている分岐管６ａへ流通させる
ように切替えて、この脱硫反応部２ａに改質ガスを供給
して脱硫反応部２ａ内を還元雰囲気とし、新たに交換し
た脱硫反応部２ａの脱硫触媒を水素還元する。
【００３１】また、脱硫反応部２ａの脱硫触媒の還元が
充分に行われたら、改質ガス返送管６の切替装置７を、
改質ガス返送管６から脱硫に使用している脱硫反応部２
ａへ接続されている一方の分岐管６ａへの流通を遮断す
るように切替えてもよい。
充分に行われたら、改質ガス返送管６の切替装置７を、
改質ガス返送管６から脱硫に使用している脱硫反応部２
ａへ接続されている一方の分岐管６ａへの流通を遮断す
るように切替えてもよい。
【００３２】この図２に示すような改質装置を用いる
と、改質反応器１にて生成された改質ガス中の水素ガス
にて脱硫反応部２ａ、２ｂ中の脱硫触媒を還元処理する
ことができるものであり、そのため改質装置の可動と停
止を繰り返す過程で、脱硫反応部に空気が混入し、脱硫
触媒にが酸化されることで触媒性能が劣化した場合であ
っても、脱硫触媒を容易に還元された状態に回復するこ
とができるものである。また、改質装置の始動時、停止
時に脱硫反応部２ａ、２ｂが低温になった場合の脱硫反
応部２ａ、２ｂにおける反応や、改質装置の停止時に起
こる脱硫反応部２ａ、２ｂの温度の一時的な過上昇によ
り、触媒性能が劣化した脱硫触媒を交換するにあたっ
て、あらかじめ還元処理されていない脱硫触媒を用いた
場合であっても、この脱硫触媒を容易に還元状態にする
ことができるものであって、脱硫触媒の交換を簡単に行
うことができるものである。従って脱硫触媒を所定量以
上使用して脱硫反応部２の脱硫触媒を交換しなくても済
むようにするような必要がなくなり、脱硫反応部２ａ、
２ｂを小型化することが可能となるものである。
と、改質反応器１にて生成された改質ガス中の水素ガス
にて脱硫反応部２ａ、２ｂ中の脱硫触媒を還元処理する
ことができるものであり、そのため改質装置の可動と停
止を繰り返す過程で、脱硫反応部に空気が混入し、脱硫
触媒にが酸化されることで触媒性能が劣化した場合であ
っても、脱硫触媒を容易に還元された状態に回復するこ
とができるものである。また、改質装置の始動時、停止
時に脱硫反応部２ａ、２ｂが低温になった場合の脱硫反
応部２ａ、２ｂにおける反応や、改質装置の停止時に起
こる脱硫反応部２ａ、２ｂの温度の一時的な過上昇によ
り、触媒性能が劣化した脱硫触媒を交換するにあたっ
て、あらかじめ還元処理されていない脱硫触媒を用いた
場合であっても、この脱硫触媒を容易に還元状態にする
ことができるものであって、脱硫触媒の交換を簡単に行
うことができるものである。従って脱硫触媒を所定量以
上使用して脱硫反応部２の脱硫触媒を交換しなくても済
むようにするような必要がなくなり、脱硫反応部２ａ、
２ｂを小型化することが可能となるものである。
【００３３】また脱硫反応部２ａ、２ｂとして、還元処
理された脱硫触媒を具備するものを用い、また脱硫触媒
を交換するにあたって、あらかじめ還元処理された脱硫
触媒を用いるようにすると、改質装置を初めて稼働させ
る場合、あるいは脱硫触媒の交換後に初めて稼働させる
場合に、始動時から原燃料の脱硫処理を良好に行うこと
ができ、脱硫処理が不十分な原燃料が改質反応部に供給
されることを防ぐことができるものであって、改質触媒
の劣化を防ぐことができるものである。従って改質反応
部の改質触媒の使用量を低減することができるものであ
り、改質装置を更に小型化することが可能なものであ
る。
理された脱硫触媒を具備するものを用い、また脱硫触媒
を交換するにあたって、あらかじめ還元処理された脱硫
触媒を用いるようにすると、改質装置を初めて稼働させ
る場合、あるいは脱硫触媒の交換後に初めて稼働させる
場合に、始動時から原燃料の脱硫処理を良好に行うこと
ができ、脱硫処理が不十分な原燃料が改質反応部に供給
されることを防ぐことができるものであって、改質触媒
の劣化を防ぐことができるものである。従って改質反応
部の改質触媒の使用量を低減することができるものであ
り、改質装置を更に小型化することが可能なものであ
る。
【００３４】更に脱硫反応部２ａ、２ｂとして銅系触媒
式のものを用いる場合は脱硫触媒の還元終了後に脱硫反
応部２ａ、２ｂへの改質ガスの供給を停止することで、
生成した改質ガスを全て燃料電池発電機等へ供給でき、
高発電効率の燃料電池システムとなり、改質装置全体を
小型化して小型・可搬型の燃料電地発電システムに好適
なものとすることができるものである。ここで還元処理
された脱硫触媒としては、還元雰囲気下で脱硫触媒に水
素ガスを通過させることにより還元させたものを用いる
ことができる。
式のものを用いる場合は脱硫触媒の還元終了後に脱硫反
応部２ａ、２ｂへの改質ガスの供給を停止することで、
生成した改質ガスを全て燃料電池発電機等へ供給でき、
高発電効率の燃料電池システムとなり、改質装置全体を
小型化して小型・可搬型の燃料電地発電システムに好適
なものとすることができるものである。ここで還元処理
された脱硫触媒としては、還元雰囲気下で脱硫触媒に水
素ガスを通過させることにより還元させたものを用いる
ことができる。
【００３５】また脱硫反応部２ａ、２ｂのうちの脱硫に
使用していないものを、改質装置を稼働しながら還元雰
囲気として、いつでも脱硫を行うことができる状態にし
ておくことができるものであり、更に一方の脱硫反応部
２ｂにて脱硫を行いながら改質装置を稼働させている間
に、前回脱硫に使用していた脱硫反応部２ａの脱硫触媒
を交換することができるものであって、改質装置を稼働
させている間に、常に原燃料に含まれる硫黄化合物を除
去することができるものである。
使用していないものを、改質装置を稼働しながら還元雰
囲気として、いつでも脱硫を行うことができる状態にし
ておくことができるものであり、更に一方の脱硫反応部
２ｂにて脱硫を行いながら改質装置を稼働させている間
に、前回脱硫に使用していた脱硫反応部２ａの脱硫触媒
を交換することができるものであって、改質装置を稼働
させている間に、常に原燃料に含まれる硫黄化合物を除
去することができるものである。
【００３６】図３は本発明の改質装置の更に他の例を示
すものであり、図２に示す改質装置の構成に加えて、改
質ガス返送管６の途中に、水素ガスを貯蔵、放出する水
素貯蔵装置２０を設けたものである。この水素貯蔵装置
２０は、水素吸蔵合金等を備えるものであり、改質反応
器１から改質ガス返送管６を経て供給された改質ガス中
の水素ガスを貯蔵し、またこの貯蔵した水素ガスを改質
ガス返送管６を経て脱硫反応部２ａ、２ｂに供給するこ
とができるものである。
すものであり、図２に示す改質装置の構成に加えて、改
質ガス返送管６の途中に、水素ガスを貯蔵、放出する水
素貯蔵装置２０を設けたものである。この水素貯蔵装置
２０は、水素吸蔵合金等を備えるものであり、改質反応
器１から改質ガス返送管６を経て供給された改質ガス中
の水素ガスを貯蔵し、またこの貯蔵した水素ガスを改質
ガス返送管６を経て脱硫反応部２ａ、２ｂに供給するこ
とができるものである。
【００３７】この図３に示すような改質装置を稼働させ
る際、脱硫反応部２ａ、２ｂとして、水添脱硫式のもの
を用いる場合は、各切替装置５、７、９ａ、９ｂを、図
２に示す改質装置の始動時と同様に設定しておくもので
あり、このとき、原燃料が原燃料供給管４から一方の分
岐管４ａを通って一方の脱硫反応部２ａのみへ供給さ
れ、また水素ガスが、水素貯蔵装置２０から還元ガス返
送管６を通じ、分岐管６ａ、６ｂ及び分岐管４ａ、４ｂ
を経由して、脱硫反応部２ａ、２ｂに供給される。ここ
で原燃料ガスが供給される脱硫反応部２ａに供給される
水素ガスは、水添反応のための水素源として用いられる
ものであり、原燃料ガスが供給されない脱硫反応部２ｂ
に供給される水素ガスは、脱硫触媒を還元雰囲気とし
て、脱硫触媒の劣化を防止するために用いられ、脱硫反
応部配管８ｂを経由して還元ガス導出管１２ｂから改質
装置外に排出される。脱硫反応部２ａに供給された原燃
料は、脱硫反応部２ａにて脱硫される。脱硫反応部２ａ
で脱硫された原燃料は、脱硫反応部配管８ａを通じて改
質反応器１へ送られ、改質反応器１にて改質ガスに変換
される。この改質反応器１で生成された改質ガスは、改
質ガス導出管１０を通じて燃料電池発電機等に供給され
る。また改質反応器１で生成された改質ガスのうちの一
部は、改質ガス返送管６に送られ、この改質ガス返送管
６を通じて、水素貯蔵装置２０に供給され、改質ガス中
の水素ガスが水素貯蔵装置２０に貯蔵される。水素貯蔵
装置２０に貯蔵された水素ガスは、水素貯蔵装置２０か
ら放出されて、改質ガス返送管６を経由し、分岐管６
ａ、６ｂ、及び分岐管４ａ、４ｂを通じて脱硫反応部２
ａ、２ｂに供給される。
る際、脱硫反応部２ａ、２ｂとして、水添脱硫式のもの
を用いる場合は、各切替装置５、７、９ａ、９ｂを、図
２に示す改質装置の始動時と同様に設定しておくもので
あり、このとき、原燃料が原燃料供給管４から一方の分
岐管４ａを通って一方の脱硫反応部２ａのみへ供給さ
れ、また水素ガスが、水素貯蔵装置２０から還元ガス返
送管６を通じ、分岐管６ａ、６ｂ及び分岐管４ａ、４ｂ
を経由して、脱硫反応部２ａ、２ｂに供給される。ここ
で原燃料ガスが供給される脱硫反応部２ａに供給される
水素ガスは、水添反応のための水素源として用いられる
ものであり、原燃料ガスが供給されない脱硫反応部２ｂ
に供給される水素ガスは、脱硫触媒を還元雰囲気とし
て、脱硫触媒の劣化を防止するために用いられ、脱硫反
応部配管８ｂを経由して還元ガス導出管１２ｂから改質
装置外に排出される。脱硫反応部２ａに供給された原燃
料は、脱硫反応部２ａにて脱硫される。脱硫反応部２ａ
で脱硫された原燃料は、脱硫反応部配管８ａを通じて改
質反応器１へ送られ、改質反応器１にて改質ガスに変換
される。この改質反応器１で生成された改質ガスは、改
質ガス導出管１０を通じて燃料電池発電機等に供給され
る。また改質反応器１で生成された改質ガスのうちの一
部は、改質ガス返送管６に送られ、この改質ガス返送管
６を通じて、水素貯蔵装置２０に供給され、改質ガス中
の水素ガスが水素貯蔵装置２０に貯蔵される。水素貯蔵
装置２０に貯蔵された水素ガスは、水素貯蔵装置２０か
ら放出されて、改質ガス返送管６を経由し、分岐管６
ａ、６ｂ、及び分岐管４ａ、４ｂを通じて脱硫反応部２
ａ、２ｂに供給される。
【００３８】この改質装置を停止させた際には、水素貯
蔵装置２０には水素ガスが貯蔵された状態となっている
ものである。この改質装置を再び始動させた場合には、
改質反応器１にて改質ガスが生成していない状態であっ
ても、水素貯蔵装置２０に貯蔵された水素ガスが水素貯
蔵装置２０から放出されて、改質ガス返送管６を経由
し、分岐管６ａ、６ｂ、及び分岐管４ａ、４ｂを通じて
脱硫反応部２ａ、２ｂに供給され、原燃料が供給されて
いる脱硫反応部２ａに供給された水素ガスは水添反応に
利用され、原燃料ガスが供給されていない脱硫反応部２
ｂに供給された水素ガスは、脱硫反応部２ｂ内を還元雰
囲気にして脱硫触媒が劣化しないようにした後、還元ガ
ス導出管１２ｂから改質装置外に排出される。このよう
にして原燃料の改質を行っていくうちに、原燃料が供給
されている脱硫反応部２ａの脱硫触媒が劣化して、原燃
料を充分脱硫できなくなったら、図２に示すものの場合
と同様にして脱硫反応部２ａの脱硫触媒を交換するもの
である。
蔵装置２０には水素ガスが貯蔵された状態となっている
ものである。この改質装置を再び始動させた場合には、
改質反応器１にて改質ガスが生成していない状態であっ
ても、水素貯蔵装置２０に貯蔵された水素ガスが水素貯
蔵装置２０から放出されて、改質ガス返送管６を経由
し、分岐管６ａ、６ｂ、及び分岐管４ａ、４ｂを通じて
脱硫反応部２ａ、２ｂに供給され、原燃料が供給されて
いる脱硫反応部２ａに供給された水素ガスは水添反応に
利用され、原燃料ガスが供給されていない脱硫反応部２
ｂに供給された水素ガスは、脱硫反応部２ｂ内を還元雰
囲気にして脱硫触媒が劣化しないようにした後、還元ガ
ス導出管１２ｂから改質装置外に排出される。このよう
にして原燃料の改質を行っていくうちに、原燃料が供給
されている脱硫反応部２ａの脱硫触媒が劣化して、原燃
料を充分脱硫できなくなったら、図２に示すものの場合
と同様にして脱硫反応部２ａの脱硫触媒を交換するもの
である。
【００３９】また脱硫反応部２として銅系触媒式のもの
を使用する場合は、改質装置の始動時は原燃料供給管４
の切替装置５を原燃料供給管４から分岐管４ａ、４ｂへ
の流通を遮断するように設定する。また改質ガス返送管
６の切替装置７を、改質ガス返送管６から一方の分岐管
６ａへ流通させると共に、他方の分岐管６ｂへも流通さ
せるように設定する。また一方の脱硫反応部２ａに接続
されている脱硫反応部配管８ａの切替装置９ａを、脱硫
反応部配管８ａから還元ガス導出管１２ａへ流通させる
ように設定すると共に、他方の脱硫反応部配管８ｂの切
替装置９ｂを、脱硫反応部配管８ｂから還元ガス導出管
１２ｂへ流通させるように設定する。このように各切替
装置５、７、９ａ、９ｂを設定すると、原燃料は脱硫反
応部２ａ、２ｂに供給されなくなる。また水素ガスが、
水素貯蔵装置２０から還元ガス返送管６を通じ、分岐管
６ａ、６ｂ及び分岐管４ａ、４ｂを経由して、脱硫反応
部２ａ、２ｂに供給される。ここで脱硫反応部２ａ、２
ｂに供給される水素ガスは、脱硫反応部２ａ、２ｂ中を
還元雰囲気にして脱硫触媒を水素還元するものであり、
脱硫反応部２ａ、２ｂに供給された水素ガスは、脱硫反
応部配管８ａ、８ｂを経由して還元ガス導出管１２ａ、
１２ｂから改質装置外に排出される。
を使用する場合は、改質装置の始動時は原燃料供給管４
の切替装置５を原燃料供給管４から分岐管４ａ、４ｂへ
の流通を遮断するように設定する。また改質ガス返送管
６の切替装置７を、改質ガス返送管６から一方の分岐管
６ａへ流通させると共に、他方の分岐管６ｂへも流通さ
せるように設定する。また一方の脱硫反応部２ａに接続
されている脱硫反応部配管８ａの切替装置９ａを、脱硫
反応部配管８ａから還元ガス導出管１２ａへ流通させる
ように設定すると共に、他方の脱硫反応部配管８ｂの切
替装置９ｂを、脱硫反応部配管８ｂから還元ガス導出管
１２ｂへ流通させるように設定する。このように各切替
装置５、７、９ａ、９ｂを設定すると、原燃料は脱硫反
応部２ａ、２ｂに供給されなくなる。また水素ガスが、
水素貯蔵装置２０から還元ガス返送管６を通じ、分岐管
６ａ、６ｂ及び分岐管４ａ、４ｂを経由して、脱硫反応
部２ａ、２ｂに供給される。ここで脱硫反応部２ａ、２
ｂに供給される水素ガスは、脱硫反応部２ａ、２ｂ中を
還元雰囲気にして脱硫触媒を水素還元するものであり、
脱硫反応部２ａ、２ｂに供給された水素ガスは、脱硫反
応部配管８ａ、８ｂを経由して還元ガス導出管１２ａ、
１２ｂから改質装置外に排出される。
【００４０】このような状態で改質装置を運転し、一方
の脱硫反応部２ａの脱硫触媒が充分還元されて原燃料の
脱硫を行えるようになったら、原燃料供給管４の切替装
置５を原燃料供給管４から一方の分岐管４ａへ流通させ
ると共に他方の分岐管４ｂへの流通を遮断するように切
替えると共に、一方の脱硫反応部２ａに接続されている
脱硫反応部配管８ａの切替装置９ａを、脱硫反応部配管
８ａから還元ガス導出管１２ａへの流通を遮断するよう
に設定する。このように切替装置５、９ａを切替える
と、原燃料ガスが脱硫反応部２ａに供給され、脱硫反応
部２ａにて脱硫された後、改質反応器１に供給され、改
質ガスが生成される。この改質反応器１にて生成された
改質ガスは、改質ガス導出管１０から燃料電池等に供給
される。また改質反応器１にて生成された改質ガスの一
部は改質ガス返送管６を通って水素貯蔵装置２０に供給
され、改質ガス中の水素ガスが水素貯蔵装置２０に貯蔵
される。この水素貯蔵装置２０に貯蔵された水素ガス
は、改質ガス返送管６を通り、分岐管６ａ、６ｂ、及び
分岐管４ａ、４ｂを経由して脱硫反応部２ａ、２ｂに供
給され、原燃料が供給されていない脱硫反応部２ｂに供
給された水素ガスは、脱硫反応部２ｂ内を還元雰囲気に
して脱硫触媒を水素還元する。この脱硫反応部２ｂに供
給された水素ガスは、還元ガス導出管１２ｂを通って改
質装置外に排出される。またこの状態で、改質ガス返送
管６の切替装置７を、改質ガス返送管６から一方の分岐
管６ａへの流通を遮断するように切替えてもよい。
の脱硫反応部２ａの脱硫触媒が充分還元されて原燃料の
脱硫を行えるようになったら、原燃料供給管４の切替装
置５を原燃料供給管４から一方の分岐管４ａへ流通させ
ると共に他方の分岐管４ｂへの流通を遮断するように切
替えると共に、一方の脱硫反応部２ａに接続されている
脱硫反応部配管８ａの切替装置９ａを、脱硫反応部配管
８ａから還元ガス導出管１２ａへの流通を遮断するよう
に設定する。このように切替装置５、９ａを切替える
と、原燃料ガスが脱硫反応部２ａに供給され、脱硫反応
部２ａにて脱硫された後、改質反応器１に供給され、改
質ガスが生成される。この改質反応器１にて生成された
改質ガスは、改質ガス導出管１０から燃料電池等に供給
される。また改質反応器１にて生成された改質ガスの一
部は改質ガス返送管６を通って水素貯蔵装置２０に供給
され、改質ガス中の水素ガスが水素貯蔵装置２０に貯蔵
される。この水素貯蔵装置２０に貯蔵された水素ガス
は、改質ガス返送管６を通り、分岐管６ａ、６ｂ、及び
分岐管４ａ、４ｂを経由して脱硫反応部２ａ、２ｂに供
給され、原燃料が供給されていない脱硫反応部２ｂに供
給された水素ガスは、脱硫反応部２ｂ内を還元雰囲気に
して脱硫触媒を水素還元する。この脱硫反応部２ｂに供
給された水素ガスは、還元ガス導出管１２ｂを通って改
質装置外に排出される。またこの状態で、改質ガス返送
管６の切替装置７を、改質ガス返送管６から一方の分岐
管６ａへの流通を遮断するように切替えてもよい。
【００４１】このようにして原燃料の改質を行っていく
うちに、原燃料が供給されている脱硫反応部２ａの脱硫
触媒が劣化して、原燃料を充分脱硫できなくなったら、
図２に示すものの場合と同様にして脱硫反応部２ａの脱
硫触媒を交換するものである。
うちに、原燃料が供給されている脱硫反応部２ａの脱硫
触媒が劣化して、原燃料を充分脱硫できなくなったら、
図２に示すものの場合と同様にして脱硫反応部２ａの脱
硫触媒を交換するものである。
【００４２】このように図３に示すような改質装置を用
いると、改質反応器１にて生成された改質ガス中の水素
ガスにて脱硫反応部２ａ、２ｂ中の脱硫触媒を還元処理
することができるものであり、そのため改質装置の稼働
と停止を繰り返す過程で、脱硫反応部に空気が混入し、
脱硫触媒が酸化されることで触媒性能が劣化した場合で
あっても、脱硫触媒を容易に還元された状態に回復する
ことができるものである。また、改質装置の始動時、停
止時に脱硫反応部２ａ、２ｂが低温になった場合の脱硫
反応部２ａ、２ｂにおける反応や、改質装置の停止時に
起こる脱硫反応部２ａ、２ｂの温度の一時的な過上昇に
より、触媒性能が劣化した脱硫触媒を交換するにあたっ
て、あらかじめ還元処理されていない脱硫触媒を用いた
場合であっても、この脱硫触媒を容易に還元状態にする
ことができるものであって、脱硫触媒の交換を簡単に行
うことができるものである。従って脱硫触媒を所定量以
上使用して脱硫反応部２の脱硫触媒を交換しなくても済
むようにするような必要がなくなり、脱硫反応部２ａ、
２ｂを小型化することが可能となるものである。
いると、改質反応器１にて生成された改質ガス中の水素
ガスにて脱硫反応部２ａ、２ｂ中の脱硫触媒を還元処理
することができるものであり、そのため改質装置の稼働
と停止を繰り返す過程で、脱硫反応部に空気が混入し、
脱硫触媒が酸化されることで触媒性能が劣化した場合で
あっても、脱硫触媒を容易に還元された状態に回復する
ことができるものである。また、改質装置の始動時、停
止時に脱硫反応部２ａ、２ｂが低温になった場合の脱硫
反応部２ａ、２ｂにおける反応や、改質装置の停止時に
起こる脱硫反応部２ａ、２ｂの温度の一時的な過上昇に
より、触媒性能が劣化した脱硫触媒を交換するにあたっ
て、あらかじめ還元処理されていない脱硫触媒を用いた
場合であっても、この脱硫触媒を容易に還元状態にする
ことができるものであって、脱硫触媒の交換を簡単に行
うことができるものである。従って脱硫触媒を所定量以
上使用して脱硫反応部２の脱硫触媒を交換しなくても済
むようにするような必要がなくなり、脱硫反応部２ａ、
２ｂを小型化することが可能となるものである。
【００４３】また脱硫反応部２ａ、２ｂとして、還元処
理された脱硫触媒を具備するものを用い、また脱硫触媒
を交換するにあたって、あらかじめ還元処理された脱硫
触媒を用いるようにすると、改質装置を初めて稼働させ
る場合、あるいは脱硫触媒の交換後に初めて稼働させる
場合に、始動時から原燃料の脱硫処理を良好に行うこと
ができ、脱硫処理が不十分な原燃料が改質反応部に供給
されることを防ぐことができるものであって、改質触媒
の劣化を防ぐことができるものである。従って改質反応
部の改質触媒の使用量を低減することができるものであ
り、改質装置を更に小型化することが可能なものであ
る。ここで還元処理された脱硫触媒としては、還元雰囲
気下で脱硫触媒に水素ガスを通過させることにより還元
させたものを用いることができる。
理された脱硫触媒を具備するものを用い、また脱硫触媒
を交換するにあたって、あらかじめ還元処理された脱硫
触媒を用いるようにすると、改質装置を初めて稼働させ
る場合、あるいは脱硫触媒の交換後に初めて稼働させる
場合に、始動時から原燃料の脱硫処理を良好に行うこと
ができ、脱硫処理が不十分な原燃料が改質反応部に供給
されることを防ぐことができるものであって、改質触媒
の劣化を防ぐことができるものである。従って改質反応
部の改質触媒の使用量を低減することができるものであ
り、改質装置を更に小型化することが可能なものであ
る。ここで還元処理された脱硫触媒としては、還元雰囲
気下で脱硫触媒に水素ガスを通過させることにより還元
させたものを用いることができる。
【００４４】また脱硫反応部２ａ、２ｂとして銅系触媒
式のものを用いる場合は脱硫触媒の還元終了後に脱硫反
応部２ａ、２ｂへの改質ガスの供給を停止することで、
生成した改質ガスを全て燃料電池発電機等へ供給でき、
高発電効率の燃料電池システムとなり、改質装置全体を
小型化して小型・可搬型の燃料電地発電システムに好適
なものとすることができるものである。
式のものを用いる場合は脱硫触媒の還元終了後に脱硫反
応部２ａ、２ｂへの改質ガスの供給を停止することで、
生成した改質ガスを全て燃料電池発電機等へ供給でき、
高発電効率の燃料電池システムとなり、改質装置全体を
小型化して小型・可搬型の燃料電地発電システムに好適
なものとすることができるものである。
【００４５】また脱硫反応部２ａ、２ｂのうちの脱硫に
使用していないものを、改質装置を稼働しながら還元雰
囲気として、いつでも脱硫を行うことができる状態にし
ておくことができるものであり、更に一方の脱硫反応部
２ｂにて脱硫を行いながら改質装置を稼働させている間
に、前回脱硫に使用していた脱硫反応部２ａの脱硫触媒
を交換することができるものであって、改質装置を稼働
させている間に、常に原燃料に含まれる硫黄化合物を除
去することができるものである。
使用していないものを、改質装置を稼働しながら還元雰
囲気として、いつでも脱硫を行うことができる状態にし
ておくことができるものであり、更に一方の脱硫反応部
２ｂにて脱硫を行いながら改質装置を稼働させている間
に、前回脱硫に使用していた脱硫反応部２ａの脱硫触媒
を交換することができるものであって、改質装置を稼働
させている間に、常に原燃料に含まれる硫黄化合物を除
去することができるものである。
【００４６】更に改質装置の始動時にまだ改質反応器１
にて改質ガスが生成していない時点であっても、水素貯
蔵装置２０から脱硫反応部２ａ、２ｂに水素ガスを供給
することができ、脱硫反応部２ａ、２ｂとして水添反応
式のものを用いる場合は、水添反応に必要な水素ガスを
供給し、また脱硫反応部２ａ、２ｂとして銅系触媒式の
ものを用いる場合には、脱硫触媒を水素還元することが
できるものであり、改質装置の始動時にまだ改質反応器
１にて改質ガスが生成していなくても改質反応器１に硫
黄化合物を含む脱硫されていない原燃料が供給されるこ
とがなく、改質触媒が硫黄化合物により劣化することを
防ぐことができるものである。
にて改質ガスが生成していない時点であっても、水素貯
蔵装置２０から脱硫反応部２ａ、２ｂに水素ガスを供給
することができ、脱硫反応部２ａ、２ｂとして水添反応
式のものを用いる場合は、水添反応に必要な水素ガスを
供給し、また脱硫反応部２ａ、２ｂとして銅系触媒式の
ものを用いる場合には、脱硫触媒を水素還元することが
できるものであり、改質装置の始動時にまだ改質反応器
１にて改質ガスが生成していなくても改質反応器１に硫
黄化合物を含む脱硫されていない原燃料が供給されるこ
とがなく、改質触媒が硫黄化合物により劣化することを
防ぐことができるものである。
【００４７】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に記載の
改質装置は、原燃料が供給され、原燃料から硫黄成分を
除去する脱硫反応部と、脱硫反応部にて硫黄成分が除去
された原燃料が供給され、この原燃料から水素リッチな
改質ガスを生成する改質反応器と、改質装置で生成され
た改質ガスを脱硫反応部に供給し、又はその供給を停止
することができる供給手段とを具備するため、改質反応
器にて生成された改質ガス中の水素ガスにて脱硫反応部
の脱硫触媒を還元処理することができるものであり、そ
のため改質装置の稼働と停止を繰り返す過程で、脱硫反
応部に空気が混入し、脱硫触媒が酸化されることで触媒
性能が劣化した場合であっても、脱硫触媒を容易に還元
された状態に回復することができるものであり、稼働と
停止を繰り返し行う小型・可搬型の燃料電池発電システ
ムに好適なものとすることができるものである。
改質装置は、原燃料が供給され、原燃料から硫黄成分を
除去する脱硫反応部と、脱硫反応部にて硫黄成分が除去
された原燃料が供給され、この原燃料から水素リッチな
改質ガスを生成する改質反応器と、改質装置で生成され
た改質ガスを脱硫反応部に供給し、又はその供給を停止
することができる供給手段とを具備するため、改質反応
器にて生成された改質ガス中の水素ガスにて脱硫反応部
の脱硫触媒を還元処理することができるものであり、そ
のため改質装置の稼働と停止を繰り返す過程で、脱硫反
応部に空気が混入し、脱硫触媒が酸化されることで触媒
性能が劣化した場合であっても、脱硫触媒を容易に還元
された状態に回復することができるものであり、稼働と
停止を繰り返し行う小型・可搬型の燃料電池発電システ
ムに好適なものとすることができるものである。
【００４８】また本発明の請求項２に記載の改質装置
は、請求項１の構成に加えて、脱硫反応部が、脱硫触媒
を着脱自在に具備するため、改質装置の始動時、停止時
に脱硫反応部が低温になった場合の脱硫反応部における
反応や、改質装置の停止時に起こる脱硫反応部の温度の
一時的な過上昇により、触媒性能が劣化した脱硫触媒を
交換することができるものであり、このとき、あらかじ
め還元処理されていない脱硫触媒を用いた場合であって
も、この脱硫触媒を容易に還元状態にすることができる
ものであって、脱硫触媒の交換を簡単に行うことができ
るものであり、脱硫触媒を所定量以上使用して脱硫反応
部の脱硫触媒を交換しなくても済むようにするような必
要がなくなって、脱硫反応部を小型化することが可能と
なるものである。
は、請求項１の構成に加えて、脱硫反応部が、脱硫触媒
を着脱自在に具備するため、改質装置の始動時、停止時
に脱硫反応部が低温になった場合の脱硫反応部における
反応や、改質装置の停止時に起こる脱硫反応部の温度の
一時的な過上昇により、触媒性能が劣化した脱硫触媒を
交換することができるものであり、このとき、あらかじ
め還元処理されていない脱硫触媒を用いた場合であって
も、この脱硫触媒を容易に還元状態にすることができる
ものであって、脱硫触媒の交換を簡単に行うことができ
るものであり、脱硫触媒を所定量以上使用して脱硫反応
部の脱硫触媒を交換しなくても済むようにするような必
要がなくなって、脱硫反応部を小型化することが可能と
なるものである。
【００４９】また本発明の請求項３に記載の改質装置
は、請求項１又は２の構成に加えて、上記脱硫反応部を
二個以上具備すると共に、上記供給手段が改質反応器で
生成された改質ガスを二個以上の脱硫反応部のそれぞれ
に供給し、又はその供給を停止することができるため、
脱硫反応部のうちの脱硫に使用していないものを、改質
装置を稼働しながら還元雰囲気として、いつでも脱硫を
行うことができる状態にしておくことができ、更に脱硫
に使用していた脱硫反応部の脱硫触媒が劣化した場合、
改質装置を稼働しながら、原燃料の脱硫をそれまで脱硫
に用いていなかった脱硫反応部にて行うようにしてか
ら、劣化した脱硫反応部の脱硫触媒を交換することがで
きるものであって、改質装置の稼働中、常に原燃料に含
まれる硫黄化合物を除去することができるものである。
は、請求項１又は２の構成に加えて、上記脱硫反応部を
二個以上具備すると共に、上記供給手段が改質反応器で
生成された改質ガスを二個以上の脱硫反応部のそれぞれ
に供給し、又はその供給を停止することができるため、
脱硫反応部のうちの脱硫に使用していないものを、改質
装置を稼働しながら還元雰囲気として、いつでも脱硫を
行うことができる状態にしておくことができ、更に脱硫
に使用していた脱硫反応部の脱硫触媒が劣化した場合、
改質装置を稼働しながら、原燃料の脱硫をそれまで脱硫
に用いていなかった脱硫反応部にて行うようにしてか
ら、劣化した脱硫反応部の脱硫触媒を交換することがで
きるものであって、改質装置の稼働中、常に原燃料に含
まれる硫黄化合物を除去することができるものである。
【００５０】また本発明の請求項４に記載の改質装置
は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、上記供
給手段が、改質反応器１で生成された改質ガスを貯蔵
し、この貯蔵された改質ガスを脱硫反応部に供給する水
素貯蔵部を具備するため、改質装置の始動時にまだ改質
反応器にて改質ガスが生成していない時点であっても、
水素貯蔵装置から脱硫反応部に水素ガスを供給すること
ができ、脱硫反応部として水添反応式のものを用いる場
合は、水添反応に必要な水素ガスを供給し、また脱硫反
応部として銅系触媒式のものを用いる場合は、脱硫触媒
を水素還元することができるものであり、改質装置の始
動時にまだ改質反応器にて改質ガスが生成していなくて
も改質反応器に硫黄化合物を含む脱硫されていない原燃
料が供給されることがなく、改質装置の始動時に改質反
応器の改質触媒等が硫黄化合物により劣化することを防
ぐことができるものである。
は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、上記供
給手段が、改質反応器１で生成された改質ガスを貯蔵
し、この貯蔵された改質ガスを脱硫反応部に供給する水
素貯蔵部を具備するため、改質装置の始動時にまだ改質
反応器にて改質ガスが生成していない時点であっても、
水素貯蔵装置から脱硫反応部に水素ガスを供給すること
ができ、脱硫反応部として水添反応式のものを用いる場
合は、水添反応に必要な水素ガスを供給し、また脱硫反
応部として銅系触媒式のものを用いる場合は、脱硫触媒
を水素還元することができるものであり、改質装置の始
動時にまだ改質反応器にて改質ガスが生成していなくて
も改質反応器に硫黄化合物を含む脱硫されていない原燃
料が供給されることがなく、改質装置の始動時に改質反
応器の改質触媒等が硫黄化合物により劣化することを防
ぐことができるものである。
【００５１】また本発明の請求項５に記載の改質装置
は、請求項１乃至４のいずれかの構成に加えて、上記脱
硫反応部が、あらかじめ還元処理された脱硫触媒を具備
するため、改質装置を初めて稼働させる場合、あるいは
脱硫触媒の交換後に初めて稼働させる場合に、始動時か
ら原燃料の脱硫処理を良好に行うことができ、脱硫処理
が不十分な原燃料が改質反応部に供給されることを防ぐ
ことができるものであって、改質触媒の劣化を防ぐこと
ができるものであり、そのため改質反応部の改質触媒の
使用量を低減することができるものであって、改質装置
を更に小型化することが可能なものである。
は、請求項１乃至４のいずれかの構成に加えて、上記脱
硫反応部が、あらかじめ還元処理された脱硫触媒を具備
するため、改質装置を初めて稼働させる場合、あるいは
脱硫触媒の交換後に初めて稼働させる場合に、始動時か
ら原燃料の脱硫処理を良好に行うことができ、脱硫処理
が不十分な原燃料が改質反応部に供給されることを防ぐ
ことができるものであって、改質触媒の劣化を防ぐこと
ができるものであり、そのため改質反応部の改質触媒の
使用量を低減することができるものであって、改質装置
を更に小型化することが可能なものである。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施の形態の他の例を示す概略図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施の形態の更に他の例を示す概略図
である。
である。
１ 改質反応器 ２、２ａ、２ｂ 脱硫反応部 ２０ 水素ガス貯蔵装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 透 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 徳永 嘉則 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 品川 幹夫 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 原燃料が供給され、原燃料から硫黄成分
を除去する脱硫反応部と、脱硫反応部にて硫黄成分が除
去された原燃料が供給され、この原燃料から水素リッチ
な改質ガスを生成する改質反応器と、改質反応器で生成
された改質ガスを脱硫反応部に供給し、又はその供給を
停止することができる供給手段とを具備することを特徴
とする改質装置。 - 【請求項２】 脱硫反応部が、脱硫触媒を着脱自在に具
備することを特徴とする請求項１に記載の改質装置。 - 【請求項３】 上記脱硫反応部を二個以上具備すると共
に、上記供給手段が改質装置で生成された改質ガスを二
個以上の脱硫反応部のそれぞれに供給し、又はその供給
を停止することができることを特徴とする請求項１又は
２に記載の改質装置。 - 【請求項４】 上記供給手段が、改質装置で生成された
改質ガスを貯蔵し、この貯蔵された改質ガスを脱硫反応
部に供給する水素貯蔵部を具備することを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の改質装置。 - 【請求項５】 上記脱硫反応部が、あらかじめ還元処理
された脱硫触媒を具備することを特徴とする請求項１乃
至４のいずれかに記載の改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10299540A JPH11278807A (ja) | 1998-01-27 | 1998-10-21 | 改質装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1361598 | 1998-01-27 | ||
| JP10-13615 | 1998-01-27 | ||
| JP10299540A JPH11278807A (ja) | 1998-01-27 | 1998-10-21 | 改質装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11278807A true JPH11278807A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=26349436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10299540A Withdrawn JPH11278807A (ja) | 1998-01-27 | 1998-10-21 | 改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11278807A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002072241A1 (en) * | 2001-03-12 | 2002-09-19 | Motorola, Inc., A Corporation Of The State Of Delaware | Fuel cell system having a replaceable getter element for purifying the fuel supply |
| JP2003022836A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-01-24 | Omg Ag & Co Kg | 燃料電池システムにおいて用いられるための低硫黄改質油ガスを調製するプロセス |
| EP1614171A4 (en) * | 2003-04-04 | 2009-03-04 | Texaco Development Corp | PORTABLE FUEL CONVERSION APPARATUS AND ENCLOSURE AND METHOD OF INSTALLATION THEREOF |
| JP2014181151A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Panasonic Corp | 水素生成装置 |
-
1998
- 1998-10-21 JP JP10299540A patent/JPH11278807A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002072241A1 (en) * | 2001-03-12 | 2002-09-19 | Motorola, Inc., A Corporation Of The State Of Delaware | Fuel cell system having a replaceable getter element for purifying the fuel supply |
| US6689194B2 (en) * | 2001-03-12 | 2004-02-10 | Motorola, Inc | Fuel cell system having a replaceable getter element for purifying the fuel supply |
| JP2003022836A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-01-24 | Omg Ag & Co Kg | 燃料電池システムにおいて用いられるための低硫黄改質油ガスを調製するプロセス |
| EP1614171A4 (en) * | 2003-04-04 | 2009-03-04 | Texaco Development Corp | PORTABLE FUEL CONVERSION APPARATUS AND ENCLOSURE AND METHOD OF INSTALLATION THEREOF |
| US8354081B2 (en) | 2003-04-04 | 2013-01-15 | Texaco, Inc. | Portable fuel processor apparatus and enclosure and method of installing same |
| JP2014181151A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Panasonic Corp | 水素生成装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |