JPS60200802A - Ｃｏ変成装置 - Google Patents
Ｃｏ変成装置Info
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- JPS60200802A JPS60200802A JP5727084A JP5727084A JPS60200802A JP S60200802 A JPS60200802 A JP S60200802A JP 5727084 A JP5727084 A JP 5727084A JP 5727084 A JP5727084 A JP 5727084A JP S60200802 A JPS60200802 A JP S60200802A
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Links
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Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水素製造における炭化水素の水蒸気改質装置
に用いられるＣＯ変成装置（通常は、ＣＯコンバータと
も呼ばれる）に関する。
に用いられるＣＯ変成装置（通常は、ＣＯコンバータと
も呼ばれる）に関する。
第１図に、従来の水蒸気改質装置のフロー金示す。第１
図において、１は炭化水素改質装置、２は熱交換器（冷
却器）、３は高温ＣＯ変成装置、４は冷却用熱交換器、
５は低温ＣＯ変成装置である。水蒸気改質装置内での反
応は、下記の式（１）、 （２）で表わされ、通常６５
０乃至８５０℃の温度範囲で行なわれる。
図において、１は炭化水素改質装置、２は熱交換器（冷
却器）、３は高温ＣＯ変成装置、４は冷却用熱交換器、
５は低温ＣＯ変成装置である。水蒸気改質装置内での反
応は、下記の式（１）、 （２）で表わされ、通常６５
０乃至８５０℃の温度範囲で行なわれる。
ＯＨ４＋Ｈ２０−Ｃｏ ＋ ！ｌＨ２・・・・・・（１
）００−１− Ｈ，Ｏ≠＝ｃｏ２＋ａ２ −・・・・・
（２）炭化水素改質装置１では、主として（１）式で表
わされる反応が、また、高温ＣＯ変成装誼３並びに低温
ＯＯ変成装置５では、主として（２）式で衣わされる反
応が起る。
）００−１− Ｈ，Ｏ≠＝ｃｏ２＋ａ２ −・・・・・
（２）炭化水素改質装置１では、主として（１）式で表
わされる反応が、また、高温ＣＯ変成装誼３並びに低温
ＯＯ変成装置５では、主として（２）式で衣わされる反
応が起る。
メタンを原料とした場合について、第１図に示す各ライ
ンのガス組成、温度、圧力の一例全下記の表に示す。
ンのガス組成、温度、圧力の一例全下記の表に示す。
上記（２）式で表わされるＣＯ変成装置内でのＣＯ転化
（シフト）反応は、発熱反応で６９、低温はど右へ反応
が進むので、冷却を必要とする。
（シフト）反応は、発熱反応で６９、低温はど右へ反応
が進むので、冷却を必要とする。
このため、従来装置では、高温、低温００変成装置３，
５の前に熱交換器２．４を設けて冷却を行なっている。
５の前に熱交換器２．４を設けて冷却を行なっている。
このように各機器が分かれることにより、配管、しめき
り弁、制御弁などが付加される結果、装置全体が複雑と
なってしまう。
り弁、制御弁などが付加される結果、装置全体が複雑と
なってしまう。
従来のＣＯ変成装置に、化学プラント用の水蒸気改質装
置に使われるものでおるが、例えば分散型燃料電池等の
少量の水素発生を必要とし、且りＣＯ濃度に制限を特徴
とする特に、小型プラントで、且り熱経済全重視するプ
ラントでは、従来の方式では、複雑かつ熱的に不経済な
ものでめり、またコスト高でもめる。
置に使われるものでおるが、例えば分散型燃料電池等の
少量の水素発生を必要とし、且りＣＯ濃度に制限を特徴
とする特に、小型プラントで、且り熱経済全重視するプ
ラントでは、従来の方式では、複雑かつ熱的に不経済な
ものでめり、またコスト高でもめる。
本発明は、上記従来の装置の欠点全解消したＣＯ変成装
置を提供するものである。
置を提供するものである。
すなわち、本発明は、高温用ＣＯ転化触媒を充填した円
筒、低温用ＣＯ転化触媒を充填した外筒よりなり、夫々
の触媒充填層に個別に調節しうる冷却手段を設け、ＣＯ
含肩ガスと水蒸気よりなる混合ガスを前記内筒、外筒の
順に流通させるようにしたことを特徴とするＣＯ変成装
置に関する。
筒、低温用ＣＯ転化触媒を充填した外筒よりなり、夫々
の触媒充填層に個別に調節しうる冷却手段を設け、ＣＯ
含肩ガスと水蒸気よりなる混合ガスを前記内筒、外筒の
順に流通させるようにしたことを特徴とするＣＯ変成装
置に関する。
本発明装置では、以下の点を特徴とする。
（１） 中間の冷却装置を省き、ＣＯ変成装置内部に冷
却機能をもつこと。
却機能をもつこと。
（２） 同一装置内に、高温、低温００変成装置を有し
、かつＣＯ転化触媒層内に冷却機能をもつこと。
、かつＣＯ転化触媒層内に冷却機能をもつこと。
（３）内筒に高温用ＣＯ転化触媒を、ま・た外筒に低温
用００転化触媒全充填してなること。
用００転化触媒全充填してなること。
かかる特徴を有する本発明装置は、水素裏造装置や燃料
電池発電システム用燃料改質装置に適用できる。
電池発電システム用燃料改質装置に適用できる。
以下に、本発明装置全第２図に基づき説明する。
第２図は、本発明のＣＯ変成装置の構成の概要を示す。
第２図の装置では、内筒３１及び外筒３２エクなる２重
円筒管に共通の鏡板３３が底板としてつけらｆＬ、ｏｏ
変成装置本体容器を形成している。内筒３１には、高温
ＣＯ転化反応用触媒３４が入れらｎ、また、外筒３２に
は、低温用ＣＯ転化反応用触媒３５が入れられ、何れも
目皿３６で触媒が支えられている。変成すべき原料ガス
に、ガス人口３７より供給され、円筒３１内を下降し、
底部空間３８を経て外筒３２内を上昇し、水素富化状態
でガス出口３７′より系外へ排出される。
円筒管に共通の鏡板３３が底板としてつけらｆＬ、ｏｏ
変成装置本体容器を形成している。内筒３１には、高温
ＣＯ転化反応用触媒３４が入れらｎ、また、外筒３２に
は、低温用ＣＯ転化反応用触媒３５が入れられ、何れも
目皿３６で触媒が支えられている。変成すべき原料ガス
に、ガス人口３７より供給され、円筒３１内を下降し、
底部空間３８を経て外筒３２内を上昇し、水素富化状態
でガス出口３７′より系外へ排出される。
また、内筒３１及び外筒３２の内部を貫通して、冷却管
群３９．３９’が設けられており、触媒層で発生する熱
を吸収し、冷却できるようにされている。冷却媒体とし
ては、気体、液体など回収し几熱金利用しやすいものが
使用される。
群３９．３９’が設けられており、触媒層で発生する熱
を吸収し、冷却できるようにされている。冷却媒体とし
ては、気体、液体など回収し几熱金利用しやすいものが
使用される。
ＣＯガスを含む変成用ガスは、水蒸気と共にガス入口３
７から内筒３１へ入９、底部空間３８を介して目皿３６
から外筒３２ヶ通過し、ガス出口３７′から排出される
。−万、冷却媒体は、内筒３１では、下部から冷却管群
３９へ入り、高温用ＣＯ転化反応用触媒３４を冷却して
、上部の冷却管群３９′へ排出される。又、外筒３２で
は、冷却媒体は、上部から冷却管群３９へ人、す、低温
用ＣＯ転化反応用触媒３５′ｔ−冷却して、下部の冷却
管群３９′へ排出される。この場合、冷却管群３９．３
９’は、内筒３１側よりも外筒３２側がより低温に保た
れるように配置される。
７から内筒３１へ入９、底部空間３８を介して目皿３６
から外筒３２ヶ通過し、ガス出口３７′から排出される
。−万、冷却媒体は、内筒３１では、下部から冷却管群
３９へ入り、高温用ＣＯ転化反応用触媒３４を冷却して
、上部の冷却管群３９′へ排出される。又、外筒３２で
は、冷却媒体は、上部から冷却管群３９へ人、す、低温
用ＣＯ転化反応用触媒３５′ｔ−冷却して、下部の冷却
管群３９′へ排出される。この場合、冷却管群３９．３
９’は、内筒３１側よりも外筒３２側がより低温に保た
れるように配置される。
即ち、内筒３１の高温用ＣＯ転化反応には、鉄−クロム
系触媒が使われ、入口部で２５０〜３５０℃、出口部で
４００〜５００℃の冷却系が組まれ、又、外筒３２の低
温ＣＯ転化反応には、０ｕ−Ｚｎ系、０ｕ−Ｅｌｉ系、
０ｕＯ−ＺｎＯ−Ａｔ２０３系等の触媒が使わｎ、入口
部で１００〜１５０℃、出口部で２５０〜３００℃での
冷却系が組まれる。
系触媒が使われ、入口部で２５０〜３５０℃、出口部で
４００〜５００℃の冷却系が組まれ、又、外筒３２の低
温ＣＯ転化反応には、０ｕ−Ｚｎ系、０ｕ−Ｅｌｉ系、
０ｕＯ−ＺｎＯ−Ａｔ２０３系等の触媒が使わｎ、入口
部で１００〜１５０℃、出口部で２５０〜３００℃での
冷却系が組まれる。
このようにして転化反応を終え几ガスは、ｃ。
残留濃度が通常は１％以下にされ、ｃｏ２とＨ２及び余
剰の水蒸気を主成分とするガスとなり、外筒３２の出口
３７′から系外へ排出される。ＣＯ転化反応用触媒の交
換に肖っては、上部より吸引方式にて取り出し、再充填
することにより達成可能である。
剰の水蒸気を主成分とするガスとなり、外筒３２の出口
３７′から系外へ排出される。ＣＯ転化反応用触媒の交
換に肖っては、上部より吸引方式にて取り出し、再充填
することにより達成可能である。
本発明装置では、ＬＮＧ（メタン）による改質の他、Ｌ
ＰＧ（プロパン）やメタノールによる改質も可能である
。
ＰＧ（プロパン）やメタノールによる改質も可能である
。
本発明により、下記の効果かも几らさｎる。
（リ 転化反応で発生する熱が、冷却媒体に移行され、
この冷却媒体ｔ−Ｖ効に使用することにより、熱回収が
可能であり、従来の配管等での黒損を防止することがで
きる。
この冷却媒体ｔ−Ｖ効に使用することにより、熱回収が
可能であり、従来の配管等での黒損を防止することがで
きる。
（２）単一機器の中に、高温・低温ａＯ変成装置が組み
込まれ、かつ各前段の冷却用熱交換器が併合されている
ので、配管、弁等全省くことができ、低コストの装置を
供給することができる。
込まれ、かつ各前段の冷却用熱交換器が併合されている
ので、配管、弁等全省くことができ、低コストの装置を
供給することができる。
（３）円筒に高温用、外筒に低温用のＣＯ転化触媒が夫
々充填され、夫々のａＯＫ成装置に異なつ几冷却媒体、
或は条件の異なる冷却媒体を入れ得るので、反応制御が
容易となる。
々充填され、夫々のａＯＫ成装置に異なつ几冷却媒体、
或は条件の異なる冷却媒体を入れ得るので、反応制御が
容易となる。
第１図は、従来の水蒸気改質装置のフローを示す。第２
図は、本発明のＣＯ変成装置の構成の概要図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 −
図は、本発明のＣＯ変成装置の構成の概要図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 −
Claims (1)
- 高温用ＣＯ転化触媒奮光填した円筒、低温用ＣＯ転化触
媒全充填した外筒よりなり、夫々の触媒光填層に個別に
調節しうる冷却手段を設け、００含有ガスと水蒸気より
なる混合ガスを前記内筒、外筒の順に流通させるエラに
したこと全特徴とするＣＯ変成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5727084A JPS60200802A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Ｃｏ変成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5727084A JPS60200802A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Ｃｏ変成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200802A true JPS60200802A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13050835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5727084A Pending JPS60200802A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Ｃｏ変成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200802A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640705A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池式発電装置の反応装置 |
| JPH0664901A (ja) * | 1992-08-19 | 1994-03-08 | Toshiba Corp | 燃料電池発電装置用ｃｏ変成器 |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP5727084A patent/JPS60200802A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640705A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池式発電装置の反応装置 |
| JPH0664901A (ja) * | 1992-08-19 | 1994-03-08 | Toshiba Corp | 燃料電池発電装置用ｃｏ変成器 |
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