JPH11548A - 水蒸気改質器及び触媒交換方法 - Google Patents
水蒸気改質器及び触媒交換方法Info
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- JPH11548A JPH11548A JP15235297A JP15235297A JPH11548A JP H11548 A JPH11548 A JP H11548A JP 15235297 A JP15235297 A JP 15235297A JP 15235297 A JP15235297 A JP 15235297A JP H11548 A JPH11548 A JP H11548A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
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- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
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- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、容器３のフランジ７を開放するこ
となく、また、反応管９を切断することなく、反応管９
内部に充填された触媒２７を交換することができる水蒸
気改質器１及び触媒交換方法を提供することにある。 【解決手段】 触媒２７を充填した反応管９を内部に複
数有する水蒸気改質器１において、前記水蒸気改質器１
の外部から前記反応管９と接続する触媒排出管３５と、
一端が前記反応管９の底部からの空気流入可能な位置に
向けられ、多端が前記水蒸気改質器１の外部に開放され
た空気流通管３７と、前記水蒸気改質器１の外部から前
記反応管９の上部と接続された触媒供給管３９を備えた
ことにより達成される。
となく、また、反応管９を切断することなく、反応管９
内部に充填された触媒２７を交換することができる水蒸
気改質器１及び触媒交換方法を提供することにある。 【解決手段】 触媒２７を充填した反応管９を内部に複
数有する水蒸気改質器１において、前記水蒸気改質器１
の外部から前記反応管９と接続する触媒排出管３５と、
一端が前記反応管９の底部からの空気流入可能な位置に
向けられ、多端が前記水蒸気改質器１の外部に開放され
た空気流通管３７と、前記水蒸気改質器１の外部から前
記反応管９の上部と接続された触媒供給管３９を備えた
ことにより達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水蒸気との反応に
より天然ガス等から水素を得る水蒸気改質器に係り、特
に、水蒸気改質器の内部の反応管内に充填された触媒の
交換構造及び交換方法に関するものである。
より天然ガス等から水素を得る水蒸気改質器に係り、特
に、水蒸気改質器の内部の反応管内に充填された触媒の
交換構造及び交換方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の水蒸気改質器の内部構造を図３に
示し、図面に基づいて説明する。水蒸気改質器１は、外
部において容器３と上鏡５がフランジ７で接続された構
造である。容器３内は複数の反応管９が配置されてお
り、反応管９は管板１１に支持されている。反応管９の
底部は複数の孔を開けた目皿１３で塞がれている。この
目皿１３の中央には中央パイプ１５が貫通し、中央パイ
プ１５の上部は反応管９の上部にまで達しており、中央
パイプ１５の下部は改質ガス出口ノズル１７に接続され
る改質ガス出口配管１９と接続されている。さらに、容
器３には改質ガス出口ノズル１７の他に原料入口ノズル
２１、加熱ガス入口ノズル２３及び加熱ガス出口ノズル
２５が接続されている。また、反応管９内は中央パイプ
１５及び目皿１３で形成されている空間に球形の触媒２
７が充填されている。上記のように構成されている水蒸
気改質器１において、天然ガス及び水蒸気等の原料ガス
は原料ガス入口ノズル２１から容器３内に供給され、目
皿１３より反応管９内の触媒層２７を上昇する。ここ
で、改質されたガスは、改質ガスとして反応管９上部で
反転し、中央パイプ１５内を下部方向に流れ、改質ガス
出口配管１９を通り、改質ガス出口ノズル１７より容器
３外へ排出される。一方、加熱ガスは加熱ガス入口ノズ
ル２３より容器３内に供給され、反応管９の外面を加熱
しつつ加熱ガス出口ノズル２５より容器３外へ排出され
る。しかし、上記のように運転し続けると、触媒２７は
経年変化し、一定期間経過後、交換が必要となる。そこ
で、従来の触媒交換は、容器３外部から加熱ガス入口ノ
ズル２３に接続している配管等（図示せず）を分離した
後、フランジ７を開放し、内部の反応管９の先端部を切
断している。その後、上部が開放した反応管９に真空吸
引器ホース（図示せず）を挿入し、劣化した触媒を取り
出して、漏斗（図示せず）により新しい触媒を充填し、
切断部１０を再度溶接により接続している、といった方
法をとっている。
示し、図面に基づいて説明する。水蒸気改質器１は、外
部において容器３と上鏡５がフランジ７で接続された構
造である。容器３内は複数の反応管９が配置されてお
り、反応管９は管板１１に支持されている。反応管９の
底部は複数の孔を開けた目皿１３で塞がれている。この
目皿１３の中央には中央パイプ１５が貫通し、中央パイ
プ１５の上部は反応管９の上部にまで達しており、中央
パイプ１５の下部は改質ガス出口ノズル１７に接続され
る改質ガス出口配管１９と接続されている。さらに、容
器３には改質ガス出口ノズル１７の他に原料入口ノズル
２１、加熱ガス入口ノズル２３及び加熱ガス出口ノズル
２５が接続されている。また、反応管９内は中央パイプ
１５及び目皿１３で形成されている空間に球形の触媒２
７が充填されている。上記のように構成されている水蒸
気改質器１において、天然ガス及び水蒸気等の原料ガス
は原料ガス入口ノズル２１から容器３内に供給され、目
皿１３より反応管９内の触媒層２７を上昇する。ここ
で、改質されたガスは、改質ガスとして反応管９上部で
反転し、中央パイプ１５内を下部方向に流れ、改質ガス
出口配管１９を通り、改質ガス出口ノズル１７より容器
３外へ排出される。一方、加熱ガスは加熱ガス入口ノズ
ル２３より容器３内に供給され、反応管９の外面を加熱
しつつ加熱ガス出口ノズル２５より容器３外へ排出され
る。しかし、上記のように運転し続けると、触媒２７は
経年変化し、一定期間経過後、交換が必要となる。そこ
で、従来の触媒交換は、容器３外部から加熱ガス入口ノ
ズル２３に接続している配管等（図示せず）を分離した
後、フランジ７を開放し、内部の反応管９の先端部を切
断している。その後、上部が開放した反応管９に真空吸
引器ホース（図示せず）を挿入し、劣化した触媒を取り
出して、漏斗（図示せず）により新しい触媒を充填し、
切断部１０を再度溶接により接続している、といった方
法をとっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
反応管の先端を切断して触媒を交換するためには容器の
フランジを開放する必要がある。さらに、フランジの開
放に伴い、加熱ガス側系統を開放する必要が生じる等、
作業が大がかりになる。さらに、たとえフランジを開放
しても、反応管の先端部を切断するとなると複数ある反
応管を一つ一つ切断する作業は、決して容易なことでは
なく、やはり作業が煩雑となる。
反応管の先端を切断して触媒を交換するためには容器の
フランジを開放する必要がある。さらに、フランジの開
放に伴い、加熱ガス側系統を開放する必要が生じる等、
作業が大がかりになる。さらに、たとえフランジを開放
しても、反応管の先端部を切断するとなると複数ある反
応管を一つ一つ切断する作業は、決して容易なことでは
なく、やはり作業が煩雑となる。
【０００４】そこで、本発明の目的は、容器のフランジ
を開放することなく、また、反応管を切断することな
く、反応管内部に充填された触媒を交換することができ
る水蒸気改質器及び触媒交換方法を提供することにあ
る。
を開放することなく、また、反応管を切断することな
く、反応管内部に充填された触媒を交換することができ
る水蒸気改質器及び触媒交換方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、触媒を充填し
た反応管を内部に複数有する水蒸気改質器において、前
記水蒸気改質器の外部から前記反応管と接続する触媒排
出管と、一端が前記反応管の底部からの空気流入可能な
位置に向けられ、他端が前記水蒸気改質器の外部に開放
された空気流通管と、前記水蒸気改質器の外部から前記
反応管の上部と接続された触媒供給管を備えたものであ
る。また、触媒を充填した反応管を内部に複数有する水
蒸気改質器の触媒交換方法において、前記水蒸気改質器
の外部から前記反応管と接続する触媒排出管と、一端が
前記反応管の底部からの空気流入可能な位置に向けら
れ、他端が前記水蒸気改質器の外部に開放された空気流
通管と、前記水蒸気改質器の外部から前記反応管の上部
と接続された触媒供給管を備え、触媒の交換時には前記
触媒供給管から前記反応管を通して前記触媒排出管に空
気を通流させることにより前記反応管内の触媒を抜き出
した後、前記触媒供給管から前記反応管を通して前記空
気通流管に空気を通流させることにより前記反応管内に
新たな触媒を充填する触媒交換方法である。
た反応管を内部に複数有する水蒸気改質器において、前
記水蒸気改質器の外部から前記反応管と接続する触媒排
出管と、一端が前記反応管の底部からの空気流入可能な
位置に向けられ、他端が前記水蒸気改質器の外部に開放
された空気流通管と、前記水蒸気改質器の外部から前記
反応管の上部と接続された触媒供給管を備えたものであ
る。また、触媒を充填した反応管を内部に複数有する水
蒸気改質器の触媒交換方法において、前記水蒸気改質器
の外部から前記反応管と接続する触媒排出管と、一端が
前記反応管の底部からの空気流入可能な位置に向けら
れ、他端が前記水蒸気改質器の外部に開放された空気流
通管と、前記水蒸気改質器の外部から前記反応管の上部
と接続された触媒供給管を備え、触媒の交換時には前記
触媒供給管から前記反応管を通して前記触媒排出管に空
気を通流させることにより前記反応管内の触媒を抜き出
した後、前記触媒供給管から前記反応管を通して前記空
気通流管に空気を通流させることにより前記反応管内に
新たな触媒を充填する触媒交換方法である。
【０００６】これらの場合において、触媒供給管から反
応管を通して触媒排出管に空気を通流させることによ
り、反応管内部の劣化触媒を取り出すことができ、その
後、触媒供給管から反応管を通して空気通流管に空気を
通流させることにより、反応管の内部へ触媒を供給する
ことが可能となり、反応管の内部に新しい触媒を充填す
ることができる。
応管を通して触媒排出管に空気を通流させることによ
り、反応管内部の劣化触媒を取り出すことができ、その
後、触媒供給管から反応管を通して空気通流管に空気を
通流させることにより、反応管の内部へ触媒を供給する
ことが可能となり、反応管の内部に新しい触媒を充填す
ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明である水蒸気改質
器の構成図であり、この図面に基づいて詳細に説明す
る。すなわち、水蒸気改質器１は、筒状の容器３と上鏡
５が一体形成された構造であり、その容器３内は、上部
にキャップ２９を付けた筒状の反応管９が複数個管板１
１に支持されおり、この管板１１を境にして容器の上部
には加熱ガス通流部３１が、下部には原料ガス通流部３
３が形成された構成である。そして、容器３外部から反
応管９の下部と接続する触媒排出管３５が配置されてお
り、反応管９の底部は、複数の孔を開けた目皿１３で塞
がれた構造となっている。この目皿１３の中央には筒状
の中央パイプ１５が貫通し、中央パイプ１５の上部は反
応管９のほぼ上部の位置にまで達している。一方、中央
パイプ１５の下部は、改質ガス出口ノズル１７を介して
容器３の外部に開放されている改質ガス出口配管１９に
接続されている。さらに、容器３には改質ガス出口ノズ
ル１７の他に、容器３内部の原料ガス通流部３３に開放
された原料入口ノズル２１と、一端が反応管９の底部か
らの空気流入可能な位置に向けられ、他端が容器３外部
に開放された空気流通管３７が配置された構成となって
いる。また、容器３外部から原料ガス通流部３３を介し
て、中央パイプ１５を貫通し、中央パイプ１５の内部を
上昇して、中央パイプ１５の先端から反応管９の内部に
達する触媒供給管３９が配置され、その先端部には充填
リング６３が形成された構成となっている。また、容器
３内の加熱ガス通流部３１に開放された加熱ガス入口ノ
ズル２３が上鏡５に接続されており、加熱ガス通流部３
１の下部には加熱ガス出口ノズル２５が接続されてい
る。さらに、反応管９の内部は、中央パイプ１５と目皿
１３で形成されている空間に球形の触媒２７が充填され
ている。尚、筒状の容器３と上鏡５とは一体形成でな
く、従来の水蒸気改質器１と同様にフランジ７等により
接続された構造でもよい。
器の構成図であり、この図面に基づいて詳細に説明す
る。すなわち、水蒸気改質器１は、筒状の容器３と上鏡
５が一体形成された構造であり、その容器３内は、上部
にキャップ２９を付けた筒状の反応管９が複数個管板１
１に支持されおり、この管板１１を境にして容器の上部
には加熱ガス通流部３１が、下部には原料ガス通流部３
３が形成された構成である。そして、容器３外部から反
応管９の下部と接続する触媒排出管３５が配置されてお
り、反応管９の底部は、複数の孔を開けた目皿１３で塞
がれた構造となっている。この目皿１３の中央には筒状
の中央パイプ１５が貫通し、中央パイプ１５の上部は反
応管９のほぼ上部の位置にまで達している。一方、中央
パイプ１５の下部は、改質ガス出口ノズル１７を介して
容器３の外部に開放されている改質ガス出口配管１９に
接続されている。さらに、容器３には改質ガス出口ノズ
ル１７の他に、容器３内部の原料ガス通流部３３に開放
された原料入口ノズル２１と、一端が反応管９の底部か
らの空気流入可能な位置に向けられ、他端が容器３外部
に開放された空気流通管３７が配置された構成となって
いる。また、容器３外部から原料ガス通流部３３を介し
て、中央パイプ１５を貫通し、中央パイプ１５の内部を
上昇して、中央パイプ１５の先端から反応管９の内部に
達する触媒供給管３９が配置され、その先端部には充填
リング６３が形成された構成となっている。また、容器
３内の加熱ガス通流部３１に開放された加熱ガス入口ノ
ズル２３が上鏡５に接続されており、加熱ガス通流部３
１の下部には加熱ガス出口ノズル２５が接続されてい
る。さらに、反応管９の内部は、中央パイプ１５と目皿
１３で形成されている空間に球形の触媒２７が充填され
ている。尚、筒状の容器３と上鏡５とは一体形成でな
く、従来の水蒸気改質器１と同様にフランジ７等により
接続された構造でもよい。
【０００８】次に、図２に示すように、水蒸気改質器に
付設された触媒交換装置に関して説明する。すなわち、
水蒸気改質器１の触媒供給管３９は途中に供給弁４１を
有する供給ライン４３と接続されており、その供給ライ
ン４３の他端は触媒容器４５と接続されている。また、
触媒排出管３５は途中に排出弁４７を有する排出ライン
４９と接続されており、その排出ライン４９の他端は触
媒排出容器５１と接続されている。さらに、空気流通管
２１は途中に空気弁５３を有する空気ライン５５と接続
されており、その空気ライン５５は排出ライン４９と接
続されている。そして、触媒排出容器５１は、ライン５
７によりフィルタ５９及びブロワ６１と接続されてい
る。
付設された触媒交換装置に関して説明する。すなわち、
水蒸気改質器１の触媒供給管３９は途中に供給弁４１を
有する供給ライン４３と接続されており、その供給ライ
ン４３の他端は触媒容器４５と接続されている。また、
触媒排出管３５は途中に排出弁４７を有する排出ライン
４９と接続されており、その排出ライン４９の他端は触
媒排出容器５１と接続されている。さらに、空気流通管
２１は途中に空気弁５３を有する空気ライン５５と接続
されており、その空気ライン５５は排出ライン４９と接
続されている。そして、触媒排出容器５１は、ライン５
７によりフィルタ５９及びブロワ６１と接続されてい
る。
【０００９】上記構成を備えた水蒸気改質器１の作用、
特に反応管９内の触媒２７の移送（交換）について説明
する。水蒸気改質器１を長時間運転すると、反応管９内
の触媒は劣化してゆき、プラントを安全且つ効率的に運
転するには劣化触媒を取り出し、新しい触媒と交換する
必要がある。反応管９内の劣化した触媒を排出させるた
めには、空気弁５３を閉じ、供給弁４１及び排出弁４７
を開する。ここでブロワ６１を運転することにより、供
給ライン４３、反応管９及び排出管４９を空気が通流す
ることになり、その空気と共に劣化触媒（図示せず）も
排出ライン４９を通過し、触媒排出容器５１に排出され
る。反応管９が複数個存在する場合にも同様に行われ
る。そして、反応管９内の劣化触媒を全て排出した後、
今度は排出弁４７を閉じ、空気弁５３を開する。ブロワ
６１を運転することにより、供給ライン４３、反応管９
及び空気ライン５５を空気が通流することになり、触媒
容器４５から新しい触媒（図示せず）が供給ライン４３
を通過し、充填リング６３により反応管９内にバランス
良く堆積される。この操作により、反応管９の触媒を交
換することができる。
特に反応管９内の触媒２７の移送（交換）について説明
する。水蒸気改質器１を長時間運転すると、反応管９内
の触媒は劣化してゆき、プラントを安全且つ効率的に運
転するには劣化触媒を取り出し、新しい触媒と交換する
必要がある。反応管９内の劣化した触媒を排出させるた
めには、空気弁５３を閉じ、供給弁４１及び排出弁４７
を開する。ここでブロワ６１を運転することにより、供
給ライン４３、反応管９及び排出管４９を空気が通流す
ることになり、その空気と共に劣化触媒（図示せず）も
排出ライン４９を通過し、触媒排出容器５１に排出され
る。反応管９が複数個存在する場合にも同様に行われ
る。そして、反応管９内の劣化触媒を全て排出した後、
今度は排出弁４７を閉じ、空気弁５３を開する。ブロワ
６１を運転することにより、供給ライン４３、反応管９
及び空気ライン５５を空気が通流することになり、触媒
容器４５から新しい触媒（図示せず）が供給ライン４３
を通過し、充填リング６３により反応管９内にバランス
良く堆積される。この操作により、反応管９の触媒を交
換することができる。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、容器のフランジを開放
することなく、反応管を切断することなく、反応管内部
に充填された触媒を交換することができる。
することなく、反応管を切断することなく、反応管内部
に充填された触媒を交換することができる。
【図１】本発明である水蒸気改質器の構成図である。
【図２】本発明である水蒸気改質器とそれに付設された
触媒交換装置の構成図である。
触媒交換装置の構成図である。
【図３】従来技術である水蒸気改質器の構成図である。
１ 水蒸気改質器 ９ 反応管 ２７ 触媒（層） ３５ 触媒排出管 ３７ 空気流通管 ３９ 触媒供給管
Claims (2)
- 【請求項１】 触媒を充填した反応管を内部に複数有す
る水蒸気改質器において、前記水蒸気改質器の外部から
前記反応管と接続する触媒排出管と、一端が前記反応管
の底部からの空気流入可能な位置に向けられ、他端が前
記水蒸気改質器の外部に開放された空気流通管と、前記
水蒸気改質器の外部から前記反応管の上部と接続された
触媒供給管を備えたことを特徴とする水蒸気改質器。 - 【請求項２】 触媒を充填した反応管を内部に複数有す
る水蒸気改質器の触媒交換方法において、前記水蒸気改
質器の外部から前記反応管と接続する触媒排出管と、一
端が前記反応管の底部からの空気流入可能な位置に向け
られ、他端が前記水蒸気改質器の外部に開放された空気
流通管と、前記水蒸気改質器の外部から前記反応管の上
部と接続された触媒供給管を備え、触媒の交換時には前
記触媒供給管から前記反応管を通して前記触媒排出管に
空気を通流させることにより前記反応管内の触媒を抜き
出した後、前記触媒供給管から前記反応管を通して前記
空気通流管に空気を通流させることにより前記反応管内
に新たな触媒を充填することを特徴とする触媒交換方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15235297A JPH11548A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 水蒸気改質器及び触媒交換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15235297A JPH11548A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 水蒸気改質器及び触媒交換方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11548A true JPH11548A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15538674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15235297A Pending JPH11548A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 水蒸気改質器及び触媒交換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11548A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4903672A (en) * | 1989-02-27 | 1990-02-27 | General Motors Corporation | Fuel tank overfill prevention |
| WO2012033048A1 (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-15 | 三菱レイヨン株式会社 | 固体触媒の抜取り方法 |
| JP2018176125A (ja) * | 2017-04-20 | 2018-11-15 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 触媒充填方法 |
-
1997
- 1997-06-10 JP JP15235297A patent/JPH11548A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4903672A (en) * | 1989-02-27 | 1990-02-27 | General Motors Corporation | Fuel tank overfill prevention |
| WO2012033048A1 (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-15 | 三菱レイヨン株式会社 | 固体触媒の抜取り方法 |
| JP2018176125A (ja) * | 2017-04-20 | 2018-11-15 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 触媒充填方法 |
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