JPS60246201A - メタノ−ルのリフオ−ミング装置 - Google Patents
メタノ−ルのリフオ−ミング装置Info
- Publication number
- JPS60246201A JPS60246201A JP59103211A JP10321184A JPS60246201A JP S60246201 A JPS60246201 A JP S60246201A JP 59103211 A JP59103211 A JP 59103211A JP 10321184 A JP10321184 A JP 10321184A JP S60246201 A JPS60246201 A JP S60246201A
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- Japan
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- tube
- reaction tube
- combustion gas
- reaction
- methanol
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- 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
- Y02P20/10—Process efficiency
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】
発明の目的
この発明はメタノールから、スチームリフ4−ミング反
応によって水素を製造する装置の改良に関する。
応によって水素を製造する装置の改良に関する。
メタノールからスチームリフ4−ミング及応によって水
素を得るプ1」セスは、Hから知られでいたが、実際に
はそれ稈多くは実施されでいなかった。それは価格面に
おいてメタノールを燃料どじて見る程には、安くはなか
つjご事にJ、る。
素を得るプ1」セスは、Hから知られでいたが、実際に
はそれ稈多くは実施されでいなかった。それは価格面に
おいてメタノールを燃料どじて見る程には、安くはなか
つjご事にJ、る。
しかし一般的な−[ネルギー価格の一l臂と、−IJメ
タノールの価格の低下によって、イの経演竹が改めて見
直されるようになってきた。即らそれ稈大量でない、中
小規模の水素の供給椋としてイ]望と見られるようにな
った。
タノールの価格の低下によって、イの経演竹が改めて見
直されるようになってきた。即らそれ稈大量でない、中
小規模の水素の供給椋としてイ]望と見られるようにな
った。
価格以外のメタノールの右利な点は、第一に輸送が容易
であること、第二にリフオーミングが他の炭化水素に比
し容易である点にある。従っ(水素の需要地に装フ4−
ミングVj.置を設置し一C、水素を供給Jることが容
易に可能となる。
であること、第二にリフオーミングが他の炭化水素に比
し容易である点にある。従っ(水素の需要地に装フ4−
ミングVj.置を設置し一C、水素を供給Jることが容
易に可能となる。
このよう4j装買に要求される事IOは、価格が宥く一
1ンパクトであることは勿論、運転が容易なこと、(゛
きれば無人運転が可能なこと、ぞしくな、13かつ一1
ネルギー効率が高いこと(”ある。
1ンパクトであることは勿論、運転が容易なこと、(゛
きれば無人運転が可能なこと、ぞしくな、13かつ一1
ネルギー効率が高いこと(”ある。
桟々がここに捉供づるリフ4−ミング装置は、iF シ
<この要求に応えるものである。
<この要求に応えるものである。
従来技術
メタノールのスチームリフAーミング反応は、次のメタ
ノール分解反応(1)ど、−酸化疾素転化反応(rl)
の組み合せど考えられる。
ノール分解反応(1)ど、−酸化疾素転化反応(rl)
の組み合せど考えられる。
ClhOII→CO−)2N2−21.7Kcaf/I
llol・・・・・・(1) GO +− IL O+Co2+H2−l− 9.8K
caf/11101・・・・・・N) CLI3 011+112 0+CO2 (−3112
− 11.9K cal/ mol −−− ・−(
m )(1)の反応は吸熱反応であり、従っ(平衡の而
5 − からは温度が高い方が望ましく、Ij)は介熱艮応であ
り、温度が低い方が望ましい。
llol・・・・・・(1) GO +− IL O+Co2+H2−l− 9.8K
caf/11101・・・・・・N) CLI3 011+112 0+CO2 (−3112
− 11.9K cal/ mol −−− ・−(
m )(1)の反応は吸熱反応であり、従っ(平衡の而
5 − からは温度が高い方が望ましく、Ij)は介熱艮応であ
り、温度が低い方が望ましい。
この反応を断熱層で行わUると、全体で・は吸熱である
ので反応温度が下がり過ぎ、反応油1aが(IL下して
反応が充分に進行し4rい。この反応を最大に進行させ
るためには、温度、1力、メタノール/水蒸気比、触媒
の活性等にJ:ってXがあるが、低温活性の強い触媒を
使用し、最初瀉lqを高めt、二し、次第にやや低目の
温度で反応を(jわυるのがよい。このためにtま触媒
層は断熱層−c’.’;<、反応を最大に進行させるよ
うな熱化を5えるのがJ、い。
ので反応温度が下がり過ぎ、反応油1aが(IL下して
反応が充分に進行し4rい。この反応を最大に進行させ
るためには、温度、1力、メタノール/水蒸気比、触媒
の活性等にJ:ってXがあるが、低温活性の強い触媒を
使用し、最初瀉lqを高めt、二し、次第にやや低目の
温度で反応を(jわυるのがよい。このためにtま触媒
層は断熱層−c’.’;<、反応を最大に進行させるよ
うな熱化を5えるのがJ、い。
与える熱量としては触媒層にお(]るS丁Y(触媒中位
容積、中位時間当り収量)とbll!I連りるの−(簡
単ではないが、いずれにしてb充分な熱量を1ントロー
ルして(触媒層の温度をがなり自由に動かせるようにし
て)与えられるようにすることが望ましい。
容積、中位時間当り収量)とbll!I連りるの−(簡
単ではないが、いずれにしてb充分な熱量を1ントロー
ルして(触媒層の温度をがなり自由に動かせるようにし
て)与えられるようにすることが望ましい。
触媒層に熱を伝えるには、液体の熱媒体が 般的である
。それは伝熱係数を大きく取り(1するのて゛、温度の
コントロールが容易なためである。しかし 6 − このためには熱媒体ボイツー、熱媒体循113機等か<
rりの設備を央し、k冒どしてかなり1呻雑なものどな
る。
。それは伝熱係数を大きく取り(1するのて゛、温度の
コントロールが容易なためである。しかし 6 − このためには熱媒体ボイツー、熱媒体循113機等か<
rりの設備を央し、k冒どしてかなり1呻雑なものどな
る。
熱媒体としく気体(燃焼カス)を使用Jれば装;N的に
極めて筒中になる。伺どならば燃焼カス介’l’ k
b″1と触IA!層を一体の装置どじて組み込むことが
て・きる、即ら中間に液体の熱媒体がないの(、簡潔に
なるからで・ある。
極めて筒中になる。伺どならば燃焼カス介’l’ k
b″1と触IA!層を一体の装置どじて組み込むことが
て・きる、即ら中間に液体の熱媒体がないの(、簡潔に
なるからで・ある。
しかしガス体に」、る加熱の場合は、伝熱が悪いため多
量の熱部を短詩間に!jえることが困ツaであり、従)
(触媒層の反応量を落づことによって熱113を制限4
る等の一ト段さえ必要と4jす、」ンパク1−41艮応
装置に1.1稈速いムので・あった。
量の熱部を短詩間に!jえることが困ツaであり、従)
(触媒層の反応量を落づことによって熱113を制限4
る等の一ト段さえ必要と4jす、」ンパク1−41艮応
装置に1.1稈速いムので・あった。
発明の構成
代々の発明が提供Jるリフ4−ミング装訂は、燃焼ガス
によってこの多量の熱量を、余裕をもってりえられるよ
うにしたものである。
によってこの多量の熱量を、余裕をもってりえられるよ
うにしたものである。
第1図にこの発明を原理的に示しである。
円筒容器1の内部にこの容器ど同軸に内筒3が設置Jら
れている。この円筒容器と内筒との間の1%状の部分に
反応管6が設(〕られている。この艮応雀内には触媒が
充填されており、円筒容器の中心軸にP行に、環状の部
分に略均等に配列され(いる。
れている。この円筒容器と内筒との間の1%状の部分に
反応管6が設(〕られている。この艮応雀内には触媒が
充填されており、円筒容器の中心軸にP行に、環状の部
分に略均等に配列され(いる。
所定の温度に加熱されたメタノールと水蒸気の混合ガス
は、この反応管の−+、6から流入し、触媒層を通り、
他端から流出する。
は、この反応管の−+、6から流入し、触媒層を通り、
他端から流出する。
なおこの明細内の特許請求の範囲においてLJ、容器内
を循環している燃焼ガスを甲に゛燃焼ガス″、新しく補
給された燃焼ガスを゛新燃焼ガス″としであるが、繁雑
であるので説明の項で・は全部゛燃焼ガス°°としであ
る。
を循環している燃焼ガスを甲に゛燃焼ガス″、新しく補
給された燃焼ガスを゛新燃焼ガス″としであるが、繁雑
であるので説明の項で・は全部゛燃焼ガス°°としであ
る。
内筒の内部には燃焼ガス発生装置、即らバーノーあるい
は燃焼ガスの導入し14と、燃焼ガス循環ノアン5が設
置)られている。燃焼ガスとしC外部に適当なガスが好
適に得られるときはでのガスを導入してムよいし、適当
な燃焼ガスが得られ<1いどきは、燃料と空気をバーナ
ーに送入し、こJ(・燃焼させる。燃焼ガス循環ノアン
は装置u内の燃焼ガスと、新しい温度の高い燃焼ガスと
を内筒内C〜混合させ、適当な温度のガスを反応管8Y
の間を循1)さけ、反応管に熱を4)える。
は燃焼ガスの導入し14と、燃焼ガス循環ノアン5が設
置)られている。燃焼ガスとしC外部に適当なガスが好
適に得られるときはでのガスを導入してムよいし、適当
な燃焼ガスが得られ<1いどきは、燃料と空気をバーナ
ーに送入し、こJ(・燃焼させる。燃焼ガス循環ノアン
は装置u内の燃焼ガスと、新しい温度の高い燃焼ガスと
を内筒内C〜混合させ、適当な温度のガスを反応管8Y
の間を循1)さけ、反応管に熱を4)える。
本国(ごおい(燃焼)Jス(,1内筒を1・から11\
、反り、管RYを1から十に、混合カスは反応管を1か
1)l・に流れるよ)に示しであるが、これ(よ必ら(
1’ L。
、反り、管RYを1から十に、混合カスは反応管を1か
1)l・に流れるよ)に示しであるが、これ(よ必ら(
1’ L。
乙イの通りでイiくてbよ< 、 十’l−逆にして乙
fl’l 秀問題はイjい。、1に燃焼ガスと混合カス
の流れん向は並流どなっているが、温疫条(′1によっ
ては向流の場合しあり19る。即]〕一般的に占えば後
に述へるように、並流の方が望ましいが、全体として伝
熱負部が小さい場合とか、触媒属人IIの温度か高過ぎ
、触媒の耐熱性の関係l−あまり強い加熱が望ましくな
いような場合は自流が適しでいる場合もあり得るてあら
う。
fl’l 秀問題はイjい。、1に燃焼ガスと混合カス
の流れん向は並流どなっているが、温疫条(′1によっ
ては向流の場合しあり19る。即]〕一般的に占えば後
に述へるように、並流の方が望ましいが、全体として伝
熱負部が小さい場合とか、触媒属人IIの温度か高過ぎ
、触媒の耐熱性の関係l−あまり強い加熱が望ましくな
いような場合は自流が適しでいる場合もあり得るてあら
う。
環状部に配置する反応管はこの部分に略均等に配列され
(おればよい。不均等の場合はガス流が不均一・となり
、うえる熱量が不均一・どなるおそれがある。
(おればよい。不均等の場合はガス流が不均一・となり
、うえる熱量が不均一・どなるおそれがある。
配列の最も6通のやり方は、円筒容器の中心軸と同心の
円周上に等間隔に配置することである。
円周上に等間隔に配置することである。
ガスの流れの均一・竹の点から、これらの同心円同一
〇 − 志も等間隔であるのが望ましい。しかし反応量とヘッダ
ーとの連結LJ) +111 il+ 、\・l、 1
.lJ・れらをと1AT L、 (ンにめ/、1ツノ/
p l (1゜持づる高さは、l\ラック5−二(イ1
.1、’1’71/昌り(□・ノ。
〇 − 志も等間隔であるのが望ましい。しかし反応量とヘッダ
ーとの連結LJ) +111 il+ 、\・l、 1
.lJ・れらをと1AT L、 (ンにめ/、1ツノ/
p l (1゜持づる高さは、l\ラック5−二(イ1
.1、’1’71/昌り(□・ノ。
きるJ、うに、図のように畠さ4−階r′ノ的(5・1
よ、(設置することがIf奨される。
よ、(設置することがIf奨される。
なおこの反応管に後で述へる伝熱向i一対策を施こさな
い場合は、環状部に内外径の異なる大小2種類のドーナ
ツ型のバラノルプレートを交1ノに等間隔に置ぎ、伝熱
の増進をはかることができる。
い場合は、環状部に内外径の異なる大小2種類のドーナ
ツ型のバラノルプレートを交1ノに等間隔に置ぎ、伝熱
の増進をはかることができる。
バッフル間隔があまり小さ過ぎると、抵抗が大きくなり
過ぎ、かつ温度にむらが生じゃ寸いので、むしろまばら
に設置した方がよい。
過ぎ、かつ温度にむらが生じゃ寸いので、むしろまばら
に設置した方がよい。
発明構成の手段
先に述べたように本発明の要員は、全体が簡記になる燃
焼ガス加熱方式を採用し、なおかつ余裕のある伝熱を達
成できた直にある。この伝熱向1対策として我々は次の
ような手段を講じた。
焼ガス加熱方式を採用し、なおかつ余裕のある伝熱を達
成できた直にある。この伝熱向1対策として我々は次の
ような手段を講じた。
第2.3.4図参照
(1)通常の管を反応管として使用する。
10−
(if)fSL応管の外側に軸り向の伝熱フィン26を
つIJる。ガスの流動抵抗を小さくするために縦フィン
とする。
つIJる。ガスの流動抵抗を小さくするために縦フィン
とする。
(m>この反応管の外側に、反応管」、り人さい内径で
、反応管と略同じ艮ざのさや菅22を設(〕、燃焼ガス
がこの反応管とさ菅管の間だit Lか通過できないよ
うにする。具体的には、管板21を環状部分に設冒し、
この管板にさや管をあだかbシェルアンド−f−3−,
7型の熱交換器のJ、うに設置づる。イしく反応管をこ
のさや管の中に挿入(る。
、反応管と略同じ艮ざのさや菅22を設(〕、燃焼ガス
がこの反応管とさ菅管の間だit Lか通過できないよ
うにする。具体的には、管板21を環状部分に設冒し、
この管板にさや管をあだかbシェルアンド−f−3−,
7型の熱交換器のJ、うに設置づる。イしく反応管をこ
のさや管の中に挿入(る。
この状態を第2図に示づ。
この管板は反応管の支えとなり、かつ燃焼ガスの堰とな
るだIJのものであるから、熱交換器のJ、うに丈夫な
ものは必要でない。また反応管はこの管板に吊され、下
部の管板は単に反応管の振れ11−めだ(Jで充分て・
ある。燃焼ガスはこのように狭くなった部分を早い流速
て゛通過し伝熱はよくなる。
るだIJのものであるから、熱交換器のJ、うに丈夫な
ものは必要でない。また反応管はこの管板に吊され、下
部の管板は単に反応管の振れ11−めだ(Jで充分て・
ある。燃焼ガスはこのように狭くなった部分を早い流速
て゛通過し伝熱はよくなる。
このさヤ)管をつける場合、前項の伝熱フィンはある場
合しあり、ない場合らある。ツインの効果と相俟つし伝
熱係数は飛躍的に人さくなる。
合しあり、ない場合らある。ツインの効果と相俟つし伝
熱係数は飛躍的に人さくなる。
なおこの部分の流速をあまり9くしすざると、燃焼ガス
循環ノアンのヘッドが人さくイjす、1ツカが大きくな
るので、伝熱係数との兼ね会いて・バーノンスのとれた
設計にすることが望ましい。
循環ノアンのヘッドが人さくイjす、1ツカが大きくな
るので、伝熱係数との兼ね会いて・バーノンスのとれた
設計にすることが望ましい。
伝熱面にスケールがつく口とは伝熱4最も射、tしくな
いので、燃焼ガスは寸1等発ノ1しない、イjるべく清
浄なガスとしなければhら41い。しかし完全にスケー
ルを防止づるのは困難かb知れない、。
いので、燃焼ガスは寸1等発ノ1しない、イjるべく清
浄なガスとしなければhら41い。しかし完全にスケー
ルを防止づるのは困難かb知れない、。
その場合は1部カバーを外し、ヘッダーと反応?1の連
結を外Uば、反応管tよ容易に中央くことが(−きる。
結を外Uば、反応管tよ容易に中央くことが(−きる。
このようにして伝熱面は完全にffi ? IJりるこ
とかできる。カバーの取外し、反応管の連結の取外し等
、簡甲に行えるようにして置くことがバ■要である。ま
た反応管の据付IJ前にも述べたように、高低をつけて
、ヘッダーに連結4る使をIJlかるのが望ましい。
とかできる。カバーの取外し、反応管の連結の取外し等
、簡甲に行えるようにして置くことがバ■要である。ま
た反応管の据付IJ前にも述べたように、高低をつけて
、ヘッダーに連結4る使をIJlかるのが望ましい。
(iV)反応管の内部に、内管25を同軸に挿入し、触
媒はこの両方の管の間の環状部に充填し、原料混合ガス
はこの内管の一端から流入し、他端に達したら反転して
触媒層に流入し、外管の他端から流出りるJ、うにづる
。
媒はこの両方の管の間の環状部に充填し、原料混合ガス
はこの内管の一端から流入し、他端に達したら反転して
触媒層に流入し、外管の他端から流出りるJ、うにづる
。
これを第3図に示づ。
触媒管に熱をりえる場合、例えば1fンの管と3Jンの
管を比較すると、3ずン管の場合の触媒断面積当りの管
の表面積は1ずンの場合の1./3となる。
管を比較すると、3ずン管の場合の触媒断面積当りの管
の表面積は1ずンの場合の1./3となる。
従って1ブン管に充填した触媒層への熱の供給が充分で
あったとしでも、3ず管の場合はそのままでは充分な熱
の供給はできない。この場合内部に2Jンの管を挿入し
、この内部からも熱を供給できるどすれば、31ンの揚
台でも11ンど同様に触W層に充5)な熱量を供給する
ことができる。
あったとしでも、3ず管の場合はそのままでは充分な熱
の供給はできない。この場合内部に2Jンの管を挿入し
、この内部からも熱を供給できるどすれば、31ンの揚
台でも11ンど同様に触W層に充5)な熱量を供給する
ことができる。
叩ら触v!1.層断面積と管表面積の比は、1ずンの場
合と丁度同じであるからである。この場合触媒層断面積
t、L I J>の場合の5イ8とaす、即ち反応管と
して11ンの5倍の能力を持つと考えてよい。
合と丁度同じであるからである。この場合触媒層断面積
t、L I J>の場合の5イ8とaす、即ち反応管と
して11ンの5倍の能力を持つと考えてよい。
このような反応装置において、小さい反応管を多く設置
することtよ、装置を複2$1にすることであるので、
なるべく大きい反応管を数少なく設置ノる7Jが好まし
い。従ってこの内管はこの装置を簡素化するのに非常に
役に立つ。
することtよ、装置を複2$1にすることであるので、
なるべく大きい反応管を数少なく設置ノる7Jが好まし
い。従ってこの内管はこの装置を簡素化するのに非常に
役に立つ。
−13−一
まIJ一方内部から熱が与えられることにJ、す、外か
らの燃焼ガスににるり熱量は少なくなり、全体的に設計
が楽になる。
らの燃焼ガスににるり熱量は少なくなり、全体的に設計
が楽になる。
低温活性触媒1まその耐熱性の点から、触媒層温鳴をあ
る限疫以下におさえるのが望ましいが、このような、Z
、Φ管にすることによって混合ガスの入口温喰をある程
喰高くし、触!iH4人「−4でこの“ある限度以下″
に押えることができる。
る限疫以下におさえるのが望ましいが、このような、Z
、Φ管にすることによって混合ガスの入口温喰をある程
喰高くし、触!iH4人「−4でこの“ある限度以下″
に押えることができる。
内管の外径としては外管の内径の80〜30%程川が望
まし用。
まし用。
(ν)前述の内管の内部に伝熱フィン27付の雀を使用
する。内部伝熱が強化され、さらに効果的になる。
する。内部伝熱が強化され、さらに効果的になる。
以上の手段の少なくとも1つを(jうごとにJ、す、伝
熱は良くなる。(1)は当然のこととして、ぞの他の4
つをすべて行えば伝熱係数は飛躍的に向上し、勿論最高
であるが、情況によって1.!、それらのすべてを行う
必要はない場合もある。
熱は良くなる。(1)は当然のこととして、ぞの他の4
つをすべて行えば伝熱係数は飛躍的に向上し、勿論最高
であるが、情況によって1.!、それらのすべてを行う
必要はない場合もある。
これらの種々の場合の組み合せを、第4図に承り。
前述の(iv>あるいは(V)を行う場合には、 14
− 混合ツノ゛スの温石を触媒胴入[1渇醜よりかなり高く
することかでさる。この場合、混合カスを加熱しく温石
を^める1)法どしては、熱バ:さえあfIぽと(7)
J、’) ’j 7J 7人(・ムよいわi)くあるが
、N b I+!+ tit で経済的な1ノ法として
、燃焼ガス導入[−1あるいはパーノー出1−1の燃焼
ガス、ま/j IJこの燃焼ガスを二次空気で稀釈して
、温石が低くなっIJガスで加熱りるのがJ、い。第6
図参照。
− 混合ツノ゛スの温石を触媒胴入[1渇醜よりかなり高く
することかでさる。この場合、混合カスを加熱しく温石
を^める1)法どしては、熱バ:さえあfIぽと(7)
J、’) ’j 7J 7人(・ムよいわi)くあるが
、N b I+!+ tit で経済的な1ノ法として
、燃焼ガス導入[−1あるいはパーノー出1−1の燃焼
ガス、ま/j IJこの燃焼ガスを二次空気で稀釈して
、温石が低くなっIJガスで加熱りるのがJ、い。第6
図参照。
ガス温石がかなり高いので、?It熱器の伝熱面G!J
がかくfり小さくてよく、また温度1ン]・ロールは一
次空気畢を−Jント(1−ル(することにj、り容易に
(jい1qる。
がかくfり小さくてよく、また温度1ン]・ロールは一
次空気畢を−Jント(1−ル(することにj、り容易に
(jい1qる。
このためには内筒の内側にもう1つの円ね9を同軸に設
f]、燃焼ガス入1」あるいはハーフ−はこの内にi1
1ノ、この円筒の入[−1には二次空気入[1し1゛v
レータ−11を、前述の加熱器10はこの後流の円筒内
に1QIJることが」、い。
f]、燃焼ガス入1」あるいはハーフ−はこの内にi1
1ノ、この円筒の入[−1には二次空気入[1し1゛v
レータ−11を、前述の加熱器10はこの後流の円筒内
に1QIJることが」、い。
燃焼ガスの循環ツノ・ンどして(,1、軸流ツノ・ンか
07適−(′あるが、ぞの温1立におい(使用可能なノ
アンなら特に特殊なしのにする必要はない。しかし−
15〜 このファンと燃焼ガスあるいはバーノーと複合さ口るこ
とによって、装置が極めC簡略化されるので・、次にそ
れを紹介する。第5図にイれをi、す3、図に示4よう
に、このノIン駆動用のし一ターシャフ1−は管状にな
っており、循環ツノ・ンのインペラーはこのシャツl−
の端部にi接取(=jtJられている。燃焼ガス導入口
あるいtよバーノーはこのシャツl〜を貫通しており、
燃焼ガスあるいり、を燃料ajよび空気はこの中心から
導入される。し−ターの[1−ターおよびベアリングは
この管状シト)]・に取付1)られている。モーターの
断熱は断熱(イあるいは冷IA空気を適当に尋人して過
熱をμ」ぐJ、うになっている。
07適−(′あるが、ぞの温1立におい(使用可能なノ
アンなら特に特殊なしのにする必要はない。しかし−
15〜 このファンと燃焼ガスあるいはバーノーと複合さ口るこ
とによって、装置が極めC簡略化されるので・、次にそ
れを紹介する。第5図にイれをi、す3、図に示4よう
に、このノIン駆動用のし一ターシャフ1−は管状にな
っており、循環ツノ・ンのインペラーはこのシャツl−
の端部にi接取(=jtJられている。燃焼ガス導入口
あるいtよバーノーはこのシャツl〜を貫通しており、
燃焼ガスあるいり、を燃料ajよび空気はこの中心から
導入される。し−ターの[1−ターおよびベアリングは
この管状シト)]・に取付1)られている。モーターの
断熱は断熱(イあるいは冷IA空気を適当に尋人して過
熱をμ」ぐJ、うになっている。
循環ファンおよびその駆動−し−ターおよびバーノーが
一体になっていて、非常に一1ンパク1−ぐあり、また
メンプリンスし容易である。
一体になっていて、非常に一1ンパク1−ぐあり、また
メンプリンスし容易である。
実施例
以上説明した本発明の装置を具体化し15例を第6図に
示す。これに11既に説明しに項[」がほとんど含まれ
ている。
示す。これに11既に説明しに項[」がほとんど含まれ
ている。
16−
全体は円筒容器1に納められ−(おり、その内部に内筒
3が設置−Jられている。この円筒容器と内筒の1十部
には着根が毅(]られており、この情板にさや管があた
かも熱交換器のJ:うに設()られている。さや管は1
部管板に固定され、−ト部管機にJ、゛)でフリーに支
えられている。1部管板はさや管以外ではガスは通過で
きないようになっているが、I・部管板はガス通過は自
由である。L部管板lま反応管の克えどガス通過のバリ
ヤーの意味だ各」て・あり、曹通の熱交換器の管根雪に
比較すれば極めて簡甲な−6のである。
3が設置−Jられている。この円筒容器と内筒の1十部
には着根が毅(]られており、この情板にさや管があた
かも熱交換器のJ:うに設()られている。さや管は1
部管板に固定され、−ト部管機にJ、゛)でフリーに支
えられている。1部管板はさや管以外ではガスは通過で
きないようになっているが、I・部管板はガス通過は自
由である。L部管板lま反応管の克えどガス通過のバリ
ヤーの意味だ各」て・あり、曹通の熱交換器の管根雪に
比較すれば極めて簡甲な−6のである。
反応管はこのさや管の中に挿入され、さや管の1端で支
えられている。反応管の上端高さはへラダー取付参りを
考慮して階段的に高低をつ1フである。
えられている。反応管の上端高さはへラダー取付参りを
考慮して階段的に高低をつ1フである。
なおこのさや管の両端はラッパ櫂1に拡がりをつ(」る
のが、燃焼ガスの流動抵抗を小さくづる点から望ましい
。
のが、燃焼ガスの流動抵抗を小さくづる点から望ましい
。
この反応管は前述のくh/)あるいは(ν)に示した一
手管型で・あり、原料混合ガスは上端から内管に導入さ
れ、下端で反転して触媒層に入り、外= 17− 側の下端で外部に流出(る。混合ガスおJ、び分解ガス
のヘッダーはリングパイプになつ(いて、枝管によって
ヘッダーと反応覧が結ばれている91円筒容器の土部カ
バーはフラノンによって取外しか可能となっでおり、 ヘッダーど反応管の取付1〕、触媒の充填、取換、循環
ファン、バーナーのメンラノンス等のfI業は容易であ
る。
手管型で・あり、原料混合ガスは上端から内管に導入さ
れ、下端で反転して触媒層に入り、外= 17− 側の下端で外部に流出(る。混合ガスおJ、び分解ガス
のヘッダーはリングパイプになつ(いて、枝管によって
ヘッダーと反応覧が結ばれている91円筒容器の土部カ
バーはフラノンによって取外しか可能となっでおり、 ヘッダーど反応管の取付1〕、触媒の充填、取換、循環
ファン、バーナーのメンラノンス等のfI業は容易であ
る。
内筒の1部には循環ファン5が設訂されCいる3゜この
内筒内にはもう1つの円筒9が設訂されていて、バーノ
ーからの燃焼ガスはこの円筒内に流入させられる。そし
て燃焼ガスの入【−]のf前には一4次空気の入ロレギ
コレータ−11と、後流に(J混合ガスの加熱器10が
gQ tlられている。
内筒内にはもう1つの円筒9が設訂されていて、バーノ
ーからの燃焼ガスはこの円筒内に流入させられる。そし
て燃焼ガスの入【−]のf前には一4次空気の入ロレギ
コレータ−11と、後流に(J混合ガスの加熱器10が
gQ tlられている。
第5図において説明したバーブ−と複合されIJ循環フ
ァンを使用することも勿論可能で・ある。
ァンを使用することも勿論可能で・ある。
先に述べた二Φ管式反応管において、混合ガスの温度を
高くすることが可能となったのて゛、この加熱器によっ
て温度の高い原料混合ガスが1!?られる。この装置に
よってメタノールは能率J、く分解 18− され、水素が11られる。
高くすることが可能となったのて゛、この加熱器によっ
て温度の高い原料混合ガスが1!?られる。この装置に
よってメタノールは能率J、く分解 18− され、水素が11られる。
次にこの4冒の運転−」ント11−ルについて述べる1
゜ この装置において重要な温度は、反応管加熱部に入る燃
焼ガスの温度、混合ガスの触媒属人l」温度および出[
1濡痘である。
゜ この装置において重要な温度は、反応管加熱部に入る燃
焼ガスの温度、混合ガスの触媒属人l」温度および出[
1濡痘である。
燃焼ガスの温度は、燃料ガスの燃焼aあるいは外部から
導入づる燃焼ガスの尋人格ににつ−(、混合ガスの触媒
用人1」温度は、燃焼ガス入1]の二次空気量、触tR
層の出口温石は燃焼ガスの循環hiによって」ン1〜[
l−ルするのがよい。夫々ガスの流量−」ント目−ル弁
、レギ」レータ−1および循環ファンの同転制御によつ
C良好に」ント1,1−ルてきる。これらの3つの昂は
相!目こ関係し合うので、二1ンピー1−ターによって
総合的に制tIl?lることも可能ぐある。
導入づる燃焼ガスの尋人格ににつ−(、混合ガスの触媒
用人1」温度は、燃焼ガス入1]の二次空気量、触tR
層の出口温石は燃焼ガスの循環hiによって」ン1〜[
l−ルするのがよい。夫々ガスの流量−」ント目−ル弁
、レギ」レータ−1および循環ファンの同転制御によつ
C良好に」ント1,1−ルてきる。これらの3つの昂は
相!目こ関係し合うので、二1ンピー1−ターによって
総合的に制tIl?lることも可能ぐある。
次に第6図に示した装置でメタノールを分解しIζ結果
を述べる。
を述べる。
水蒸気、・′メタノールモル比 1.5燃焼ガス編磨
380°C 混合ガストFカ 5kg/cwl(1 触媒層入l」温度 250℃ 触媒病出[141億 270 ℃ メタノール転化率 略100% このリフ4−ミング装置に使用する触媒とじ(は、メタ
ノール合成用触媒を含めC種々あるが、低温活着の強い
触媒が望ましい。しかし低温活着の強い触媒は通常耐熱
性に弱いという欠点があり、本装置の触媒層人口温度と
しく【よ300°C以ト程度が望ましい。
380°C 混合ガストFカ 5kg/cwl(1 触媒層入l」温度 250℃ 触媒病出[141億 270 ℃ メタノール転化率 略100% このリフ4−ミング装置に使用する触媒とじ(は、メタ
ノール合成用触媒を含めC種々あるが、低温活着の強い
触媒が望ましい。しかし低温活着の強い触媒は通常耐熱
性に弱いという欠点があり、本装置の触媒層人口温度と
しく【よ300°C以ト程度が望ましい。
本装置に使用される4A籾は温庶がイれ稈^くないので
、酋通の炭素鋼材が使用できる。特に温1なの高いバー
9−の部分雪にはスjンレス鋼が部分的に使用される。
、酋通の炭素鋼材が使用できる。特に温1なの高いバー
9−の部分雪にはスjンレス鋼が部分的に使用される。
全体を収納する円筒容器お、J、びカバーは無圧容器で
あり、」スト的にも低価格の装置である。
あり、」スト的にも低価格の装置である。
第1図 本発明のリフA−ミング菰置]東理図第2図
反応慎縦断面図 第3図 反応管(二重管式)縦断面図 第4図 反応管各種組合は横断面同 第5)図 燃焼ガス光/I菰♂゛1°ど複合した循環フ
ァン概念図 第6図 本発明によるリフ4−ミング装置の1個所面図 1 円筒容器 2 カバー 3 内筒 4 バーブ−または燃焼ガス導入I] 5 燃焼ガス循環ファン 6 反応管 7ff2合ガスヘッダー 8 分解ガスヘッダー 9 円筒 10 加熱器 11 二次空気入口レギュレーター 211部管板 22 さや管 23 反応管(外管) 24 触媒 25 内管 26 外管伝熱フィン 27 内管伝熱フィン出願人
東洋■ンジニノノリング株式会ン」 21− ヤ 1 図 才Z 11 才3図 ヤ4図
反応慎縦断面図 第3図 反応管(二重管式)縦断面図 第4図 反応管各種組合は横断面同 第5)図 燃焼ガス光/I菰♂゛1°ど複合した循環フ
ァン概念図 第6図 本発明によるリフ4−ミング装置の1個所面図 1 円筒容器 2 カバー 3 内筒 4 バーブ−または燃焼ガス導入I] 5 燃焼ガス循環ファン 6 反応管 7ff2合ガスヘッダー 8 分解ガスヘッダー 9 円筒 10 加熱器 11 二次空気入口レギュレーター 211部管板 22 さや管 23 反応管(外管) 24 触媒 25 内管 26 外管伝熱フィン 27 内管伝熱フィン出願人
東洋■ンジニノノリング株式会ン」 21− ヤ 1 図 才Z 11 才3図 ヤ4図
Claims (7)
- (1)メタノールおよび水蒸気の混合ガスを、触媒層を
通過せしめることにより、分解させるスブームリ7A−
ミングHEにおいて、円筒容器の内部に、この円筒容器
と同軸に内筒を設け、この円筒容器と内筒の間にできる
環状部に、内部に触媒を充填した反応管を円筒容器の中
心軸と平行に、かつ略均等に配列し、該混合ガスはこの
反応管の触媒層をその一端から他端まで流通さけ、一方
この内筒の内側には新燃焼ガスの発4装Uあるい(J導
入1]、d3よび燃焼ガス循環ファンを設け、ここぐ得
られた燃焼ガスをこの内筒および反応覧群の間を循環さ
せることにより、この反応管を加熱することを特徴とづ
る、メタノールのリフ4−ミング馳置。 - (2)該反応凱群を、該反応容器の中心軸と中心を同じ
くづる1または複数の円周上にそれぞれ等間隔に配列し
た、特許請求の範囲!′!I Ij’+に記載の、メタ
ノールのリノオーミング装Fi 。 - (3)該環状部に、内外径が夫々冑なる大小2種類のド
ーナツ型バツノルプレ−1へを、該円筒容器の中心軸に
直角に、かつ交りに等間隔に1.Q ++ /、−。 特許請求の範囲第1項または第2頂のい(rれかに記載
の、メタノールのリノA−ミング(−冒。 - (4)(i)通常の管を反応管として使用づる、(汀)
この反応管の外側に軸方向の伝熱ツイン4取付ける、 (lfl)この反応管を、この反応管と同軸に設り/J
、反応管より大きい内径をjh !S、反応管と略同じ
長さのさや管の内部に設置し、燃焼ガスがこの反応管と
さや管の間のみ通過できるJ、うにずろ、(tv)この
反応管の内部に、内管を同軸に挿入し、触v1.は両方
の管の間の環状部tこ充填し、混合ガスはこの内管の一
端から流入し、他端に達したら反転して触媒層に流入し
、外琶・の他端から流出リイ)ようにする、 (ν)内面に軸方向の伝熱フィンを取(i1’ +J/
、x内管を使用して前記(tv)と同様に行う、リノA
−ミンク装置。 - (5))該燃焼力スtI’i環ツノ・ンの駆動用電動機
の駆動シト71〜としく、管状のシPノ1〜を(]シ、
ノ、・ン(,1このシトノド ットの中心を貫通づるJ、うに、新燃焼ガス発t1装胃
ないしμカ入11が取付目られCいる、特許請求の範囲
第1項ないし第4 11’lのいずれかに記載の、メタ
ノールのリノイーミング装置。 - (6)銭内筒の内部に該内筒と同軸にbう1つの円筒を
設i−J、新燃焼ガスは先ずこの円筒内部に尋人され、
この円筒の入口には一次空気人「ルギ」レーうーを、新
燃焼ガスの後流のこの円筒部には詠沢合カスの加熱器を
設(Jだ、1)訂晶求の範囲第111’i<cいし第5
Inのいずれかに記載の、メタノールのリーノAーミン
グ装首。 - (7)該燃焼カスの反応管加熱部人1」温度、該混合ガ
ス触媒病人「−1淘1α、および触媒届出「」温1αを
、人々新燃焼カスの導入量、新燃焼ガスに入る」次の、
メタノールのり74−ミン’17 B !i。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59103211A JPS60246201A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | メタノ−ルのリフオ−ミング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59103211A JPS60246201A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | メタノ−ルのリフオ−ミング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60246201A true JPS60246201A (ja) | 1985-12-05 |
| JPH0235682B2 JPH0235682B2 (ja) | 1990-08-13 |
Family
ID=14348169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59103211A Granted JPS60246201A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | メタノ−ルのリフオ−ミング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60246201A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2661902A1 (fr) * | 1990-05-09 | 1991-11-15 | Air Liquide | Procede et installation de production d'hydrogene a partir de methanol. |
| JP2001114502A (ja) * | 1999-10-13 | 2001-04-24 | Hitachi Ltd | 燃料改質器及び燃料電池システム |
| CN112093777A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-18 | 潘志宏 | 一种甲醇制氢装置及其制备氢气的方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4658638B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2011-03-23 | メタウォーター株式会社 | 誘導加熱式乾留炉 |
-
1984
- 1984-05-22 JP JP59103211A patent/JPS60246201A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2661902A1 (fr) * | 1990-05-09 | 1991-11-15 | Air Liquide | Procede et installation de production d'hydrogene a partir de methanol. |
| JP2001114502A (ja) * | 1999-10-13 | 2001-04-24 | Hitachi Ltd | 燃料改質器及び燃料電池システム |
| CN112093777A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-18 | 潘志宏 | 一种甲醇制氢装置及其制备氢气的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0235682B2 (ja) | 1990-08-13 |
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