CN101346175A - 燃料电池用燃料处理系统中硫中毒的贵金属催化剂的再生 - Google Patents

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Abstract

提供用于再生水煤气变换反应器(150，152，154)中可能负担硫的贵金属催化剂(44)的技术和设备，水煤气变换反应器(150，152，154)为燃料电池动力装置(110)的燃料处理系统(120)的一部分。在停止水煤气变换反应期间供应氧化剂(91)到反应器和催化剂，负担在催化剂上的硫部分发生氧化反应变成SO2。然后将SO2排出到包含反应器的系统外，如到环境中。氧化反应优选在变换反应被停止时立即发生以利用与水煤气变换反应有关的残余热。通过与经过变换反应器和燃料处理系统的正常工艺燃料流联合替换工作的适当控制阀使氧化剂方便地到变换反应器和从反应器排出SO2。

Description

燃料电池用燃料处理系统中硫中毒的贵金属催化剂的再生
技术领域
本发明涉及燃料电池的燃料处理，更具体地涉及为燃料电池提供低硫富氢燃料流。还更具体地，本发明涉及燃料电池动力装置用燃料处理系统中硫中毒的贵金属催化剂的再生。
背景技术
由烃燃料源利用燃料电池堆产生电力的燃料电池动力装置是众所周知的。原料烃燃料可为天然气、汽油、柴油燃料、石脑油、燃料油等。为了使烃燃料用在燃料电池堆操作中，必须首先通过使用燃料处理系统将其转化成富氢燃料流。一般使这种烃燃料通过重整工艺(重整器)形成被引入到燃料电池堆的具有增加的氢含量的工艺燃料(重整产品)。得到的工艺燃料主要包含水、氢气、二氧化碳和一氧化碳。当作为重整产品从重整器离开时，工艺燃料具有约10％的一氧化碳(CO)。
构成燃料电池堆一部分的阳极电极会被高的一氧化碳水平带来负担或“中毒”。因此，在使工艺燃料流到燃料电池堆前，必需降低工艺燃料中CO的水平。这通常通过在使工艺燃料流到燃料电池堆前使工艺燃料通过一个或多个水煤气变换(WGS)转化器或变换反应器和可能其它的反应器如一个或多个选择性氧化器来完成。变换反应器还提高工艺燃料流中氢气的产率。
但是，供应到某些类型的重整器的原料烃燃料源和/或甚至空气还可能包含硫化合物，硫存在时的氢气产生导致氢气产生系统中所用全部催化剂以及燃料电池阳极催化剂自身的中毒效应。
为了解决这个问题，至少对于作为硫源的燃料，在燃料进入燃料处理系统和燃料电池的硫敏感性部件之前，一般使烃燃料源通过脱硫器，在重整过程之前或之后，以已知的方式如通过将硫从气体转化成固体来除去大量硫。可在美国专利5769909和6159256中找到这类脱硫器的相关过程描述的例子。另外，美国专利6299994公开了各种燃料处理系统的脱硫器和其它部件的使用，目标是为燃料电池提供“纯”氢气流。
在典型的例子中，天然气进料可具有6ppm-wt燃料的硫含量。尽管大量硫通过脱硫器从正被处理的烃燃料流中除去，但一般仍保留了25ppb-500ppb wt.燃料或更大的硫水平。燃料中这种减少的硫水平可被重整器中的催化剂忍受，部分由于较高的操作温度。重整过程稀释燃料流使得从重整器出来的重整产品一般具有5ppb-100ppb wt.重整产品范围内的硫水平。
还如上所述，供应到某些类型的重整器的周围空气也可能包含不能接受数量的硫。自热重整器(ATR)特别是这种情况，尤其如果它们位于周围空气中高硫含量的地区。因此，如果有的话，取决于针对正进行重整的燃料和空气途径采取何种减硫措施，尤其是针对ATR，经常在重整产品中保留不能采用的高硫含量。
尽管燃料处理系统和燃料电池自身的其余元件中在早期技术中使用的大量催化剂可忍受重整产品中的这类硫水平，但更多最近的催化剂更有活性并以少得多的数量使用。因此它们往往产生提高的硫敏感性，即使在重整产品中降低的硫水平下。重整产品中硫的存在即使以降低的水平，也会积聚并最终使其下游的贵金属催化剂“中毒”，导致性能不断下降。这种“中毒”可由于H2S吸收在随后阻挡活性部位的催化剂上或与其形成硫化物而发生，和/或还通过贵金属催化剂的团聚而发生，团聚也导致活性下降。此外，H2S可导致硫酸盐和/或硫化物形成在催化剂载体材料上，催化剂载体材料的一部分如二氧化铈通常有助于水煤气变换反应至这类硫化物和硫酸盐的存在不能负担的程度。
因此，在重整器的燃料处理系统下游的这些部件和脱硫器的催化剂为较新的更有活性类型时，仍需要解决甚至这些降低的硫水平的存在。一种这类技术出现在Zhu等的美国专利申请公布US 2004/0035055A1中，下文中参考现有技术图1描述。
参考图1，以简化的功能示意图形式描绘了根据现有技术的燃料电池动力装置10的燃料电池堆组件(CSA)16和燃料处理系统(FPS)20。简单地说，用供应管线22表示的含硫烃燃料进料通过泵或鼓风机24输送到FPS 20入口或上游端处的脱硫器26中。硫可以以硫化氢(H2S)以及硫醇、硫氧化物等形式存在。在高水平脱硫后，使烃燃料进料进入到重整器30，在那里，在管线32供应的蒸汽和可能还有空气存在下，以众所周知的方式将其重整在管线34上提供富氢重整产物。重整产物除了包含H2和CO外还包含任何未被脱硫器26除去的残余低水平硫，一般为H2S形式。这种硫可存在约5ppb-100ppb wt.重整产物或更大的水平。结果与如果在重整器30后立即发生高水平脱硫而不是在之前基本相同。
为了降低重整产物34中CO水平，重整产物在水煤气变换(WGS)段50中发生变换反应将CO变换成CO2并进一步在工艺燃料流中富集H2。在这种实施方案中，WGS段50包括一般在300℃-450℃下操作的作为第一级的高温变换反应器52，和一般在200℃-300℃下操作的作为第二级的低温变换反应器54。早期变换反应器中使用的传统Fe/Cr氧化物和/或Cu/ZnO变换催化剂已被高温变换反应器52中的相对活性金属变换催化剂(未单独显示)代替。类似但不必相同的相对活性金属变换催化剂存在于低温变换反应器54中。
这种活性金属变换催化剂包括比早期Fe/Cr氧化物和Cu/ZnO催化剂具有更大催化活性的贵金属催化剂如铂和/或贱金属催化剂，并有利地被金属氧化物促进载体如二氧化铈负载或负载在其上。这种提高的活性允许使用相对较小的WGS反应器和/或较少的WGS催化剂。
由于较小数量的相对活性金属变换催化剂以及选择性氧化器60和燃料电池阳极18的任何相对活性金属催化剂在它们各自相对低操作温度下也对低硫水平引起的硫中毒敏感，因此图1的系统提供保护床70以从重整产物/工艺燃料流34中除去足够的硫来允许其下游该流的安全有效处理/利用。选择性氧化器60一般在100-150℃下操作，CSA 16中的温度一般小于100℃。该保护床70被显示和描述为正好位于高温变换反应器52之前(即其上游)，注意如果需要可在燃料处理流中其它地方包括更多的这类保护床。保护床70被表示为包含保护材料72的“床”的室，保护材料72可为片或丸的形式，或可被洗涤涂敷到整料或泡沫上，或被挤出，并以其上和通过其的重整产物34的流体流有利于硫吸收的方式被布置在床室中。
通过多通路进口阀74和进口管道75将重整产物34供应到保护床70。保护材料72处理过的流出物通过出口管道76和另一多通路阀78离开保护床70，并作为任何硫含量已降低到可接受水平的已处理重整产物通过管道34’被供应到高温变换反应器52，可接受水平通常低于约20ppb wt.重整产物，甚至低于约5ppb wt.重整产物。
保护床70中的保护材料72被认为是可从工艺燃料流中暂时高至1ppm燃料wt.如在扰动时或更常见的在正常操作时在脱硫器26和重整器30下游的100ppb-5ppb wt.重整产物较低水平吸收或除去硫并形成稳定硫化物的材料。此外，该保护材料72被认为能在燃料处理流中其所选位置处遇到的温度和流动环境下耐久且令人满意地工作。保护材料选自ZnO、CuO、Cu/ZnO、Ce氧化物、金属掺杂Ce氧化物、一般为Ce/Zr或Ce/Pr、Mn氧化物、Mg氧化物、Mo氧化物、Zr氧化物和Co氧化物，单独地或与CeO2-基载体联合。ZnO、在CeO2-基载体上的CuO和Cu/ZnO被认为是优选的，ZnO是尤其优选的。
二氧化铈提供能与负载在其上的CuO共同在化学上起作用的载体以增强被负载材料的吸收特性。二氧化铈自身吸收硫。当二氧化铈被还原时，它具有可为硫吸收者的氧空位。硫除去的主要方式被认为是通过保护材料72的表面吸收作用，其用于捕获通过的H2S中的硫并将它转变成保护材料的硫化物。
在长期使用保护床70除硫后，保护材料72的效力由于表面处硫化物的积聚而下降。使氧化剂如空气直接或优选通过进口80到多通路阀74进入到保护床70。这一般在FPS 20以其它方式失活时进行，例如在放置动力装置110的车辆关闭期间。氧化剂与在保护材料72(至少)表面处形成的硫化物反应容易地形成二氧化硫SO2，其然后可作为气体被排放，直接通过系统或从多通路阀78经过另一个排放出口82。
尽管使用硫保护床的上述布置在减少系统中的硫水平至更可接受水平方面是有益的，但仍然需要额外的成本，在金钱和空间方面，至少一个硫保护床的成本。
因此，需要在燃料电池用燃料处理系统中提供有效减轻、最小化或避免重整产物中硫的存在可能引起的对敏感催化剂的有害影响的相对简单和经济的技术和布置。
还需要保护贵金属催化剂尤其是水煤气变换反应器和其下游其它部件中的那些免受潜在不可接受硫水平的累积不良影响。这种需要也适用于二氧化铈载体上这类贵金属催化剂的保护。
发明的公开
本发明以相对更补救性而不是预防性方式解决了进入水煤气变换反应器和其下游其它含敏感催化剂部件的重整产物中即使是低硫水平的问题，但它对于催化剂性能的明显下降也是预防性的。根据本发明，提供用于再生水煤气变换反应器和可能其下游其它含敏感催化剂部件如选择性氧化器和燃料电池堆自身中可能负担硫的贵金属催化剂和/或催化剂载体的技术和设备，以最小化催化剂性能的持续下降并恢复先前的性能水平。
认识到在合适的热环境中添加氧气一般为空气的形式到负担硫的贵金属催化剂中会实现与硫的氧化反应形成SO2气体，然后可从系统中将其除去。类似地，添加O2也会实现与形成在催化剂载体如二氧化铈等上的硫化物的氧化反应以容易地形成被除去的SO2。
根据本发明，规定选择性引入氧化剂如空气到至少水煤气变换反应器中用于氧化负担硫的催化剂和/或载体形成SO2。贵金属和/或载体因此被再生，并通过从燃料处理系统和燃料电池堆组件中排出从直接系统中除去SO2。这种/这些氧化反应一般要求高温，并优选在重整产物在水煤气变换反应器中不反应的间歇期间进行，以便避免系统下游SO2释放和/或H2排放。因此，优选在停止过程时或之后立即将氧化剂引入到反应器，以便利用反应器和催化剂床中残余的高温。得到的SO2同样在这时被排出。合适的阀和这些阀的时间控制提供了完成此目标的有效方式。
在优选布置中，在至少高温水煤气变换反应器进口和出口处或靠近它们提供用于中断到反应器的重整产物流、用于引入空气供应作为氧化剂、用于阻断O2和含SO2气体流到下游部件和用于排放SO2的阀。阀可为手动的，但优选自动的，响应基本与燃料电池和燃料处理系统关闭一致地引发氧化反应和催化剂再生的控制模式。当SO2监测器(未示出)不再在排气中检测到SO2或在预定时间间隔后完成再生模式循环。
根据附图中所示其示例性实施方案的以下详细描述，本发明的上述特征和优点将变得更显而易见。
附图简述
图1为根据现有技术的具有燃料电池堆组件和带硫控制的燃料处理系统的燃料电池动力装置的简化功能示意图；和
图2为类似于图1的燃料电池动力装置的简化功能示意图，但显示了具有用于解决硫对敏感催化剂和/或载体的不利影响问题的改进布置的燃料处理系统。
实施发明的最佳方式
认识到针对图1现有技术的描述进行典型燃料动力装置的相对完整描述，针对图2的本发明以下描述将“捎带确认”图1的描述。参考图2，与图1的对应部分基本相同的元件给出与图1相同的标记，而功能上类似但根据本发明包括一些变化的那些元件类似地编号但具有“1”前缀。给增加的元件新的编号。在图2中，图示了类似于图1关于现有技术所描述的燃料电池动力装置110，但不同主要在于，它包括根据本发明的具有解决硫对敏感催化剂和/或催化剂载体的可能不利影响的改进布置的燃料处理系统(FPS)120。CSA 16一般为质子交换膜(PEM)类型，在小于100℃的温度下和小于1大气压(表压)的压力下例如在5psig下工作。应认识到，动力装置110包括众所周知并为系统正常功能一部分的各种元件和子系统，但在本文中没有描述它们，因为它们对于理解本发明和其对系统的益处不是必需的。
如前所述，用供应管线22表示的含硫烃燃料进料通过泵或鼓风机24被送到在FPS 120进口处或上游端的脱硫器26。烃进料22一般为天然气、汽油、丙烷、柴油燃料、萘、燃料油等，并可能包含水平足以引起系统中各种贵金属催化剂中毒可能的各种形式的硫。此外，本文使用的术语“烃”应被视为不仅包括重质仅仅C-H烃，而且包括醇和其它含氧烃，至少到它们包含可接受水平硫的程度。利用泵、鼓风机等将烃燃料进料输送到FPS 120，具体地说是脱硫器26。脱硫器26一般能降低烃进料22中的硫水平至约25ppb-500ppb wt.燃料的水平，然后进料被供应到重整器30，通过加入蒸汽(可能是空气)32在高温例如600℃-800℃下转化或重整形成还包括大量CO的富氢重整产物。该重整产物被提供在重整器30的输出管线34上，并继续包含脱硫器26提供的水平或低于该水平的残余硫，一般由重整过程稀释，从而保留5ppb-100ppb wt.重整产物的硫水平。应认识到脱硫器26和重整器30的相对位置可颠倒，会出现类似的结果，因为硫的重整器较高操作温度耐受性和/或如果可能更低水平的硫存在于烃燃料进料中。
为了降低重整产物34中CO的水平，重整产物在水煤气(WGS)段150中发生变换反应将CO变换成CO2，并在工艺燃料流中进一步富集H2。在这种实施方案中，WGS段150包括高温变换反应器152作为第一级，一般在300℃-450℃下操作，和低温变换反应器154作为第二级，一般在200℃-300℃下操作。重要的是，高温变换反应器152中使用的变换催化剂为相对活性的负载贵金属变换催化剂44。类似但不必相同的相对活性的负载贵金属变换催化剂存在于低温变换反应器154中。
相对活性的金属变换催化剂44选自贵金属铼、铂、钯、铑、钌、锇、铱、银和金。贵金属催化剂中优选的是铂、钯、铑和/或金，单独地或组合地，铂是尤其优选的，因为其每体积的理想活性水平。相对活性金属变换催化剂可有利地负载在金属氧化物促进载体上，其中金属氧化物可为铈的氧化物(二氧化铈)、锆的氧化物(氧化锆)、钛的氧化物(二氧化钛)、钇的氧化物(三氧化二钇)、钒的氧化物(氧化钒)、镧的氧化物(氧化镧)和钕(氧化钕)，二氧化铈和/或氧化锆通常是优选的。变换催化剂44可采用涂敷珠或丸粒的形式，并排列在反应器(如所示)中，或它们可在泡沫或蜂窝状结构或已知用于变换反应器的各种其它形式上构成涂层。
即使上述重整产物中低水平的硫(作为H2S)引入到变换反应器150和尤其是高温变换反应器152中，也会随时间流逝导致催化剂44包括可能还有其载体的“负担”或“中毒”。这种过程一般是由于贵金属催化剂上金属硫化物或吸收的硫物种的形成，以及导致可能的催化剂团聚。此外，可在二氧化铈基催化剂载体上形成铈的硫化物或硫酸盐，因此进一步剥夺了活性部位的催化剂床。在水煤气变换条件下，按照下面的已知反应，Ce2O2S可能为主要的铈硫酸盐物种：
CeO2+xH2＝CeO2-x+xH2O    (1)
其中“x”为与CeO2反应形成H2O的H2的数量。从CeO2中消耗相应数量的O2。
2CeO2-x+H2S+(1-2x)H2＝Ce2O2S+2(1-x)H2O    (2)
本发明考虑引入氧化剂如空气到水煤气变换通风装置150，尤其到高温变换反应器52，如本文所述，用于氧化催化剂44上包括载体形成的固体硫化合物，以将固体硫化合物和吸收的硫物种转变成气体SO2从系统中排出。以这种方式脱除硫具有名义上再生催化剂和/或其载体至其初始状态的作用。作为金属氧化物促进载体的例子，二氧化铈(CeO2)是优选的例子，氧化过程/反应如下：
Ce2O2S+2O2＝2CeO2+SO2
氧化反应优选在超过150℃的温度下进行，例如在接近负载催化剂44在正常水煤气变换反应期间所暴露到的那些温度的温度下。由于这种热需求和由于这种氧化反应不在水煤气变换反应发生时进行，因此优选应在变换反应器热时或在升温期间或优选停工时终止水煤气变换反应那一刻来启动氧化反应。尽管不太有效，但还可以施加补充热量，如果氧化反应在停工后和开工前一些间隔发生时。
在如图2所示的优选实施方案中，管线34上的重整产物/工艺燃料流被连接到并通过第一多通路阀90的第一进口和通过管线134到高温变换反应器152的进口或入口区域38到催化剂44床一侧或一端。用于高温变换反应器152流出物流的管道53从在催化剂44床另一或相对侧或端从反应器出口或排放区域40伸出。管道53延伸到第二多通路阀92，其具有第一出口，管道153延伸到低温变换反应器154用于输送富H2的CO变换重整产物到该反应器用于进一步水煤气变换反应。低温变换反应器154的流出物经由管道56被输送并通过任选的选择性氧化器60，然后经由管道62到如前所述的燃料电池堆组件16的阳极18。
根据本发明，通过管道91供应氧化剂源如空气到多通路阀90的第二进口。可手动或自动选择性控制阀90，如执行机构95所表示，以互斥原理使管线34上的重整产物或管线91上的氧化剂通到与变换反应器152进口连接的管道134上。类似地，在高温变换反应器152出口40处或外的多通路阀92具有与管道93连接的用于排出或排放反应器中氧化期间形成的SO2的第二出口。该阀92也可手动或自动选择性控制，如执行机构95’所表示，使来自变换反应器152的管道53中的流出物以互斥原理经由管道153向前通入到低温变换反应器154，如果它是变换反应器152中正常水煤气变换反应的富H2的CO变换重整产物的话，或经由放空管线93通到系统外，如果它是氧化反应产生的SO2的话。
优选通过分别用97和98表示的控制线路用合适的控制器96自动并基本一致地控制多通路阀90和92。应认识到，控制器96可为通常与燃料电池动力装置尤其是它的FPS部分120关联的控制的一部分。控制线路97和98可为硬接线或无线的。变换反应器152和154之间的多通路阀92可能代替地在变换反应器154和SOX 60之间，如虚线形式所示，如果氧化反应要在变换反应器152和154中都发生的话。
现在谈操作，通常设置多通路阀90使高温变换反应器152的进口管道134经过管道34接受重整器30的重整产物以提供在反应器152中的水煤气变换反应，类似地设置多通路阀92允许从反应器152到反应器154的正常流并在远处经过管道53和153为燃料电池堆组件16提供动力。但是，时常停止水煤气变换反应并起动氧化反应从反应器中除去积聚的硫。这在正常发生的停工期间最方便进行。在燃料电池装置位于车辆上的情况下，再生可在车辆关闭并且动力装置仍然热时进行。此时，控制器96命令多通路阀90和92关闭它们的正常流路并切换到用于氧化反应的替换流路。管道91上的氧化剂供应变成通过阀90和管道134连接到高温变换反应器152。类似地，反应器152的废气流路53变成通过阀92连接到排气管道93用于从系统排放SO2。这能确保SO2不通到这个位置下游的敏感部件。当SO2监测器(未示出)不再在废气中检测到SO2时或预定时间间隔后完成催化剂再生。
或者，可以并且在一些情况下优选在变换反应器重新开始新的变换反应循环前不久进行氧化反应。例如，当变换反应器52因补充热源如电或蒸汽热而在预起动或起动模式下变得足够热时，可将氧化剂引入到变换反应器用于氧化反应，尽管不存在水煤气变换反应另外需要的燃料和/或蒸汽流。
尽管已结合示例性实施方案描述和图示了本发明，但本领域技术人员应认识到，在不脱离本发明精神和范围时可作出上述和各种其它变化、省略和添加。例如，尽管描述的实施方案考虑O2从与重整产物正常进入相同的催化剂床侧或端进入变换反应器，但本发明也适用于由于O2从催化剂床的相对侧或端进入反应器而发生的氧化。另外，尽管上述描述关于2级变换反应器的单个级的氧化，但应认识到，其同样适用于两个级或单级变换反应器的氧化，并且变换反应器还可包括在其下游的其它含催化剂部件。另外，尽管描述的优选实施方案利用单个多通路阀交替通过到反应器的单个进口将重整产物或氧化剂导入到变换反应器，但应认识到，本发明的方法可同样用独立的阀和可能用变换反应器的独立进口来实施。在变换反应器出口处可进行类似的规定。

Claims (13)

1.在具有燃料电池堆组件(CSA)(16)和燃料处理系统(FPS)(120)的燃料电池动力装置(110)中，燃料电池堆组件(CSA)(16)包括阳极(18)，燃料处理系统(FPS)(120)用于将烃进料燃料(22)转变成CSA(16)阳极(18)用富氢燃料流(34，134，53，62)，FPS(120)包括具有促进变换反应的贵金属变换催化剂(44)的至少一个变换反应器(150，152，154)，改进包括：
在氧化剂源(91)和所述变换反应器之间具有流体连接物(91，90，134)的催化剂再生设备(90，91，134，92，93，153)，用于选择性供给氧化剂气体到所述变换反应器内将与贵金属变换催化剂缔合的硫氧化并转化成SO2；和
构造所述变换反应器在没有变换反应时排放SO2。
2.权利要求1的燃料电池动力装置(110)，其中变换反应器的贵金属变换催化剂在至少150℃的温度下。
3.权利要求1的燃料电池动力装置(110)，其中构造变换反应器在没有变换反应时排放SO2到环境中。
4.权利要求1的燃料电池动力装置(110)，其中所述变换反应器具有正常流进口(38)和正常流出口(40)，所述氧化剂流从正常流进口(38)到正常流出口(40)。
5.在具有燃料电池堆组件(CSA)(16)和燃料处理系统(FPS)(120)的燃料电池动力装置(110)中，燃料电池堆组件(CSA)(16)包括阳极(18)，燃料处理系统(FPS)(120)用于将烃进料燃料(22)首先转变成重整产物流(34)然后转变成CSA(16)阳极(18)用富氢燃料流(34，134，53，62)，FPS(120)包括具有位于其内的促进变换反应的贵金属变换催化剂(44)的至少一个变换反应器(150，152，154)，改进包括：
用于终止变换反应的装置(90，96)；
连接到氧化剂源(91)和在贵金属变换催化剂(44)相对端(38，40)连接到变换反应器的催化剂再生装置(90，91，134，92，93，153)，用于选择性允许氧化剂在一端(38，40)到达变换反应器以将与负载的贵金属变换催化剂缔合的硫转化成SO2并在另一端(40，38)从变换反应器排放SO2；和
有效连接到催化剂再生装置的控制装置(95，96，97，98)，用于基本只在停止变换反应时允许氧化剂和从变换反应器排放SO2。
6.权利要求5的燃料电池动力装置(110)，其中催化剂再生装置包括有效连接到氧化剂源91和变换反应器端(38，40)用于选择性允许和停止到贵金属变换催化剂的氧化剂流的第一阀装置(90)，和有效连接到废气出口(93)和变换反应器相对端(40，38)用于选择性允许和停止变换反应器的SO2排放流的第二阀装置(92)。
7.权利要求6的燃料电池动力装置(110)，其中所述重整产物流(34)还有效连接到所述第一阀装置(90)，所述第一阀装置可在第一和第二位置操作以交替使所述氧化剂和所述进料燃料之一通过并阻挡另一个通过；和所述控制装置(96)有效连接到所述第一阀装置用于在所述第一和第二位置之间对其选择性启动。
8.对于促进流入到变换反应器的重整产物(34)的水煤气变换反应的负担硫的贵金属变换催化剂，再生贵金属变换催化剂的方法包括步骤：
停止水煤气变换反应；
供应氧化剂到变换反应器将变换催化剂中负担的硫氧化形成SO2；和
从变换反应器排出SO2。
9.权利要求8的方法，其中供应氧化剂到变换反应器并氧化变换催化剂负担的硫的组合步骤包括在变换催化剂上施加或保持足够热来维持与硫的氧化反应的步骤。
10.权利要求9的方法，其中所述变换反应器的水煤气变换反应在足以维持与硫的所述氧化反应的温度下工作，和其中氧化硫的所述步骤包括以与停止水煤气变换反应的所述步骤靠近的相对停止时间供应氧化剂到变换反应器。
11.权利要求9的方法，其中所述变换反应器的水煤气变换反应在足以维持与硫的所述氧化反应的温度下工作，和其中氧化硫的所述步骤包括在水煤气变换反应开始前不久的时期内供应氧化剂到变换反应器。
12.权利要求8的方法，其中停止水煤气变换反应的步骤包括中断到变换反应器的重整产物(34)流。
13.权利要求8的方法，其中从变换反应器排放SO2的步骤包括引导SO2离开燃料处理系统(120)和燃料电池阳极(18)。
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