CN113710612B - 氢制造装置和氢制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个方式的氢制造装置的特征在于，具备：氢制造机构，其使用催化剂来从原料制造氢气；以及运转控制电路，其被输入成为表示催化剂的状态的指标的参数的值，根据参数的值来可变地控制氢制造机构的最大运转负荷。

Description

氢制造装置和氢制造方法
技术领域
本申请主张2019年4月3日在日本申请的JP2019-071495(申请号)的优先权。JP2019-071495所记载的内容被引用到本申请中。
本发明涉及一种氢制造装置和氢制造方法，例如涉及一种在向以氢气为动力源的燃料电池汽车(FCV：Fuel Cell Vehicle)填充氢气的氢站使用的、用于制造氢气的装置和方法。
背景技术
作为汽车的燃料，除了以往的以汽油为首的燃油以外，近年来氢燃料作为清洁能源受到关注。与此相伴，以氢燃料为动力源的FCV的开发取得进展。FCV用的氢站具有作为氢制造基地的氢制造中心、现场氢站(以下称作现场ST)、以及通过氢制造基地(氢制造中心、现场ST等)接受氢并进行售卖的非现场氢站(以下称作非现场ST)。在FCV用的氢制造基地，例如以LPG(液化石油气)为原料并通过氢制造装置，利用催化剂反应来制作出高纯度氢(例如参照专利文献1)。
向FCV供给的氢气的质量需要符合ISO国际标准14687-2。ISO国际标准针对各种氢制造方法规定了由于源自原料、空气而可能含有的杂质成分中的会对FCV的燃料电池堆的性能产生不良影响的成分。在此，在利用催化剂反应从烃系原料制造氢的氢制造装置中，为了应对该严格的ISO国际标准，需要在产生了催化剂的性能劣化、催化剂的物理劣化等情况下调整运转负荷来维持氢气的质量。然而，以往，在确认出氢气的质量发生了劣化的情况下，操作者与氢制造装置制造商的负责人商量，基于经验论等决定运转负荷，变更运转负荷，由此能够对氢站中的氢制造装置进行运用。因此，在以往的调整方法中，存在从决定运转负荷起至实际运用为止的过程费时费力的问题。因而，要求在氢气的质量超出ISO国际标准等质量基准而劣化之前发现催化剂的性能劣化、催化剂的物理劣化等征兆，并及时调整运转负荷。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-150486号公报
发明内容
发明要解决的问题
因此，本发明的一个方式提供一种能够在氢气的质量超出ISO国际标准等质量基准而劣化之前发现催化剂的性能劣化、催化剂的物理劣化等征兆并及时调整运转负荷的氢制造装置和方法。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式的氢制造装置的特征在于，具备：
氢制造机构，其使用催化剂来从原料制造氢气；以及
运转控制电路，其根据成为表示所述催化剂的状态的指标的参数的值，来可变地控制所述氢制造机构的最大运转负荷。
本发明的一个方式的氢制造方法的特征在于，包括以下工序：
通过氢制造机构，使用催化剂来从原料制造氢气；以及
根据成为表示所述催化剂的状态的指标的参数的值，来可变地控制所述氢制造机构的最大运转负荷。
本发明的其它方式的氢制造装置的特征在于，具备：
氢制造机构，其使用催化剂来从原料制造氢气；以及
运转控制电路，其被输入成为表示催化剂的状态的指标的参数的值，根据参数的值来可变地控制氢制造机构的最大运转负荷。
另外，优选的是，氢制造机构使用具有搭载有催化剂的重整管的重整器，通过水蒸气重整法来制造氢气，
运转控制电路被输入重整管的温度来作为参数，在重整管的温度超过预先设定的阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使最大运转负荷降低。
或者，优选的是，氢制造机构使用具有搭载有催化剂的多个重整管的重整器，通过水蒸气重整法来制造氢气，
运转控制电路被输入多个重整管的温度来作为参数，在多个重整管的温度差超过预先设定的阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使最大运转负荷降低。
另外，优选的是，运转控制电路被输入重整器的上游侧的压力和重整器的下游侧的压力来作为参数，在上游侧的压力与下游侧的压力的压差超过预先设定的阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使最大运转负荷降低。
另外，优选的是，运转控制电路被输入成为表示催化剂的状态的指标的多个参数的值，根据多个参数的状态的组合来将最大运转负荷控制为多级负荷中的某一级负荷。
另外，优选的是，运转控制电路每隔规定的期间进行变更最大运转负荷的控制。
本发明的其它方式的氢制造方法的特征在于，包括以下工序：
在氢制造装置内，使用催化剂来从原料制造氢气；以及
输入成为表示催化剂的状态的指标的参数的值，根据参数的值来可变地控制氢制造机构的最大运转负荷。
发明的效果
根据本发明的一个方式，能够在氢气的质量超出ISO国际标准等质量基准而劣化之前发现催化剂的性能劣化、催化剂的物理劣化等的征兆，及时调整运转负荷。
附图说明
图1是表示实施方式中的氢制造装置的结构的结构图的一例。
图2是用于说明实施方式1中的催化剂的性能劣化的一例的图。
图3是用于说明实施方式1中的催化剂的物理劣化的一例的图。
图4是表示实施方式1中的控制电路的内部结构的一例的结构图。
图5是表示实施方式1中的氢制造方法的主要工序的一例的流程图。
图6是表示实施方式1中的氢制造装置的运转计划的一例的图。
图7是表示实施方式1中的水蒸气重整反应中的运转负荷与重整管温度的关系的一例的图。
图8是用于说明实施方式1中的重整管的温度测定的图。
图9是表示实施方式1中的温度差、氢制造装置使用次数以及运转负荷的关系的一例的图。
图10是表示实施方式1中的压力差、氢制造装置使用次数以及运转负荷的关系的一例的图。
图11是表示实施方式1中的变形例的氢制造方法的主要工序的一例的流程图。
图12是表示实施方式1中的变形例的氢制造装置的运转计划的其它一例的图。
图13是表示实施方式1中的氢制造装置的运转计划的其它一例的图。
具体实施方式
实施例1
图1是表示实施方式中的氢制造装置的结构的结构图的一例。在图1中，氢制造装置(HPU)100具备氢制造机构150和控制氢制造装置100整体的控制电路102。氢制造机构150具有流量调整阀106、流量计108、压缩机104、水蒸气重整器200、气液分离器208以及变压吸附(PSA)装置209。在水蒸气重整器200内配置脱硫器202、重整器204以及转化器206。氢制造装置100配置于氢制造基地(例如氢制造中心或现场ST)内，例如用于使罐600内的原料气体按照脱硫器202、重整器204、转化器206、气液分离器208以及PSA装置209的顺序依次通过这些装置来制造高纯度的氢气。
作为原料，能够使用烃化合物类。作为烃化合物类的具体例，能够列举乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷等链状的饱和脂肪烃及其结构异构体、乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯等链状的不饱和脂肪烃及其结构异构体、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷等环状烃及其结构异构体、苯、甲苯、二甲苯、萘、联苯等芳香族烃和具有取代基的其化合物等。并且能够列举单独或混合地含有以上化合物的例如城市燃气、天然气、LPG(液化石油气)、石脑油、汽油、煤油、轻油等。
另外，作为上述原料，还能够使用包含作为烃化合物类的醇类、醚类、生物燃料等的原料，所述烃化合物类包含含有杂原子的取代基。作为醇类，例如能够列举甲醇、乙醇等，作为醚类，例如能够列举二甲醚等，作为生物燃料，例如能够列举生物气、生物乙醇、生物柴油、生物喷气燃料等。
另外，上述原料还能够使用包含氢、水、二氧化碳、一氧化碳、氮等的原料。例如，在实施加氢脱硫来作为原料的预处理的情况下，不用特意分离出在反应中使用的氢的残留量，能够直接使用。在图1的例子中，示出例如使用LPG来作为原料的情况。作为原料，能够包括气体和液体中的任意形式。此外，在液体的情况下，在进行气化后进行供给。
在重整器204内配置多个重整管22(a～n)，能够通过多个温度计20(a～n)中的对应的温度计20分别单独地测定各重整管22(a～n)的温度。另外，重整器204的上游侧的压力P1和重整器204的下游侧的压力P2分别由压力计10、12来测定。在图1的例子中，例如压力计10测定脱硫器202的上游侧的压力P1。压力计12测定转化器206的下游侧的压力P2。
氢制造机构150使用催化剂来从原料制造氢气。换言之，氢制造机构150使用重整器204，通过水蒸气重整法来制造氢气，所述重整器204具有搭载有催化剂的重整管。具体地说，如以下那样进行动作。首先，通过压缩机104将罐600内的原料气体进行压缩，将压缩后的原料气体输送至脱硫器202。在脱硫器202内，通过化学反应将原料气体中的硫磺成分去除(脱硫)。将脱硫后的原料气体与高温的水蒸气一同输送至重整器204，通过使用配置于各重整管22中的催化剂进行水蒸气重整，来生成氢气(H2)和一氧化碳气体(CO)之类的重整气体。接着，将生成的重整气体输送至转化器206，在转化器206内，一氧化碳气体与水蒸气发生反应(变换反应)，进一步生成氢气。并且，将生成的气体输送至PSA装置209，通过变压吸附法来去除气体中的杂质，从而制造出高纯度的氢气。将由配置于氢制造中心内的氢制造装置100制造出的氢气蓄积于蓄压器或氢贮存容器。而且，供应至非现场ST。将由配置于现场ST内的氢制造装置100制造出的氢气蓄积于中间蓄压器、或者通过压缩机蓄积于高压蓄压器，以备向FCV进行填充。
图2是用于说明实施方式1的催化剂的性能劣化的一例的图。在图2中，如上述那样，在各重整管22(a～n)内分别配置催化剂24(a～n)。作为催化剂24，例如能够使用在氧化铝等载体载有镍的镍系催化剂、或者利用钌或铑之类的贵金属的贵金属系催化剂等。重整管22内例如还暴露于750～850℃这样的高温。当氢制造装置100的运转次数变多时，如图2所述，有时催化剂24的表面发生焦化。当催化剂24的表面发生焦化时，会导致重整管22堵塞。其结果是，通过重整管22的气体减少，氢气的生成量减少。另外，存在由于催化剂24的表面发生焦化导致催化剂24失活的情况。在该情况下，能够有助于水蒸气重整反应的催化剂24的量减少，因此导致催化剂的性能劣化。
图3是用于说明实施方式1中的催化剂的物理劣化的一例的图。当氢制造装置100的运转次数变多时，如图3所示，在重整管22中催化剂24由于彼此的接触等而发生粉碎。当产生这样的物理劣化时，催化剂24的寿命缩短，会导致催化剂的性能劣化。除此以外，当催化剂24的粉碎加剧时，还有可能导致重整管22堵塞。
在像这样产生了催化剂24的性能劣化、催化剂24的物理劣化等的情况下，导致水蒸气重整反应变得迟钝。因而，在水蒸气重整不充分的状态下直接从重整器204进行排出。因而，在氢制造装置100中，需要减少向重整器204导入的原料的供给量，换言之，需要降低运转负荷，以使与能够有助于水蒸气重整反应的催化剂24的量取得平衡。在此，在实施方式1中，以重整管22的温度和重整器204的压力损失为参数来监视上述的催化剂24的性能劣化和/或催化剂24的粉碎(物理劣化)的状态，由此进行判定。在下文中具体地进行说明。
图4是表示实施方式1中的控制电路的内部结构的一例的结构图。在图4中，在控制电路102内配置通信控制部50、存储器51、接收部53、计划制作部54、运转控制部56、原料流量控制部58、最大运转负荷控制部60、参数接收部70以及磁盘装置等存储装置52、72。在最大运转负荷控制部60内配置温度判定部61、温度差运算部62、判定部63、判定部64、压力差运算部65、判定部66、判定部67、警报输出部68、最大运转负荷决定部69、温度判定部73、判定部80以及最大运转负荷控制处理部81。接收部53、计划制作部54、运转控制部56、原料流量控制部58、最大运转负荷控制部60以及参数接收部70等各部包括处理电路，该处理电路包括电路、计算机、处理器、电路基板或半导体装置等。另外，各部可以使用共同的处理电路(同一处理电路)。或者，也可以使用不同的处理电路(相分别的处理电路)。接收部53、计划制作部54、运转控制部56、原料流量控制部58、最大运转负荷控制部60以及参数接收部70内所需的输入数据或运算出的结果每次或根据需要存储于存储器51。
图5是表示实施方式1中的氢制造方法的主要工序的一例的流程图。在图5中，实施方式1的氢制造方法实施氢制造量获取工序(S90)、运转计划制作工序(S92)、氢制造装置运转工序(S94)、最大运转负荷控制工序(S100)这一系列工序。作为最大运转负荷控制工序(S100)的内部工序，实施重整管温度测定工序(S102)、判定工序(S104)、判定工序(S105)、最大温度差运算工序(S106)、判定工序(S108)、判定工序(S109)、压力测定工序(S112)、压力差运算工序(S116)、判定工序(S118)、判定工序(S119)、警报输出工序(S120)、判定工序(S122)以及最大负荷变更工序(S124)这一系列工序。
首先，在氢制造装置100的外部决定预测出需求等的例如每一天的氢制造量。
作为氢制造量获取工序(S90)，接收部53经由通信控制部50接收应由氢制造装置100制造的氢制造量的信息。例如，接收明日(接收日的翌日)所需的氢制造量的信息。或者，如果仍处于氢制造装置100的运转开始前的时刻，则可以接收本日(接收日当天)所需的氢制造量的信息。此外，氢制造量的信息不限于接收部53的接收日的翌日所需的信息和接收日当天所需的信息，也可以是指定的日子所需的信息。
作为运转计划制作工序(S92)，计划制作部54按照接收到的氢制造量的信息来制作氢制造装置100的运转计划。例如，制作明日(接收日的翌日)的运转计划。或者，如果仍处于氢制造装置100的运转开始前的时刻，则制作本日(接收日当天)的运转计划。此外，运转计划的制作不限于制作接收日的翌日和接收日当天的运转计划，也可以制作指定出的日子的运转计划。
图6是表示实施方式1中的氢制造装置的运转计划的一例的图。在图6中，纵轴表示氢制造装置100的运转负荷。横轴表示运转日的时刻。在图6的例子中示出从8点开始氢制造装置的运转的情况。氢制造装置的运转负荷对能够直接影响制造的氢气量，因此并不期望不必要地降低运转负荷。因此，要求氢制造装置能够以尽可能高的负荷进行运转。作为调整运转负荷的方法，以往，操作者与氢制造装置制造商的负责人商量，基于经验论等决定运转负荷，变更运转负荷，由此在氢站运用氢制造装置。因此，存在未必能够将氢制造装置的最大运转负荷调整为以实际的催化剂的性能等能够运转的上限附近的问题。因此，在实施方式1中，将基于压力的压力差(压力损失)和温度的参数用作指标，一边掌握催化剂24的状态，一边调整最大运转负荷以使运转负荷不会不必要地降低(通过估计催化剂24的状态，能够维持更接近可运转的上限的状态)。在此，最大运转负荷是指氢制造装置的额定(100％)运转的运转负荷。
在未产生催化剂24的劣化等的状态(例如催化剂24未使用的状态)下，计划制作部54假定最大运转负荷为100％来制作运转计划(1)。在运转计划(1)中，例如，从早上8点起以运转负荷30％左右开始氢制造装置100的运转(暖机运转(怠速运转))。而且，从怠速运转结束时间点(例如8点30分)起以预先设定的加速度(例如几％/分钟)逐渐提高运转负荷，直至达到运转负荷100％。在图6的例子中示出例如在11点至13点的期间以运转负荷100％进行运转(额定运转)的情况。而且，从13点起以预先设定的减速度(例如几％/分钟)降低运转负荷，直至达到怠速运转负荷(运转负荷30％左右)为止，并开始怠速运转(维持怠速运转的状态)。而且，在怠速运转结束时间点(例如16点)结束(停止)氢制造装置的运转。在该情况下，能够制造出与被运转计划(1)的曲线图和横轴包围出的面积(曲线图的积分值)相当的量的氢气。在此，运转负荷的增减可以按照预先设定的加速度来进行，也可以是以预先设定的固定的速度(例如几％/分钟)来进行。此外，在提及运转负荷100％的情况下，表示氢制造装置100的额定运转，表示进行用于制造在氢制造装置100中通常能够制造的最大量的氢气的运转方式的情况。另外，例如，运转负荷80％表示进行用于制造通常能够制造的最大量(运转负荷100％时的氢气的制造量)的80％的氢气的运转方式的情况。制作出的运转计划的数据(计划数据)被保存于存储装置52。
此外，在上述的例子中，示出了在氢制造装置100内进行运转计划的制作的情况，但并不限于此。也可以在氢制造装置100的外部制作氢制造装置100的运转计划。在该情况下，接收部53经由通信控制部50接收在外部制作出的运转计划的数据(计划数据)并保存于存储装置52即可。
在图5中，作为氢制造装置运转工序(S94)，在运转控制部56的控制下，氢制造装置100中的氢制造机构150从存储装置52读出运转计划的数据(计划数据)，并按照运转计划来制造氢气。该情况下的动作如上述那样。在此，在运转控制部56的控制下，原料流量控制部58根据运转负荷来控制流量调整阀106的开度，从而控制从罐600导入的原料的流量。导入的原料的流量由流量计108来测定，并经由通信控制部50被反馈至原料流量控制部58。
图7是表示实施方式1中的水蒸气重整反应中的运转负荷与重整管温度的关系的一例的图。在图7中，纵轴表示氢制造装置100的运转负荷，横轴表示重整管的温度。与运转负荷相应地，存在重整管温度的适当温度。该关系预先通过实验等进行测定即可。以运转负荷100％进行运转的情况下的重整管温度的适当温度例如为750～850℃。当催化剂24劣化时，有时重整管22的温度上升而变得比适当温度高。因而，通过监视重整管22的温度，能够掌握(估计)催化剂24的状态。另外，重整器204中的重整反应为吸热反应。因此，例如当一部分的重整管22由于催化剂24的劣化而发生堵塞从而使得重整反应不再有进展时，未流入该重整管22的气体流入其它重整管22并发生反应，因此该其它重整管22中的重整反应取得过度进展。因此，在反应过度的重整管22中，通过吸热反应，热被夺走，因此，相反地，有时导致重整管22的温度比适当温度低。另外，在偏离适当温度的温度范围内，难以进行充分的反应，会导致氢气的质量的劣化。因而，如果能够探测重整管22的温度的上升或下降，则能够通过在氢气的质量超出了质量基准(例如ISO国际标准)而产生劣化之前降低运转负荷来将氢气的质量维持在该质量基准内。
另外，通过图3所示的粉碎后的催化剂24，难以进行充分的反应。当催化剂24发生粉碎时，重整管22内的气体的流路变窄，传导性下降。因而，产生压力损失。因而，如果能够探测重整器204的压力损失，则能够在氢气的质量超出了质量基准(例如ISO国际标准)而产生劣化之前降低运转负荷。该压力损失例如能够通过测定重整器204的出入口间的压力差来求出。
接着，在图5中，作为最大运转负荷控制工序(S100)，最大运转负荷控制部60(运转控制电路的一例)被输入成为表示(估计)催化剂24的状态的指标的参数的值，由此根据参数的值可变地控制氢制造装置100中的氢制造机构150的最大运转负荷。因此，首先，最大运转负荷控制部60被输入成为表示催化剂24的状态的指标的参数的值，根据参数的值来决定氢制造机构150的最大运转负荷。具体地说，最大运转负荷控制部60被输入作为成为表示(估计)催化剂24的状态的指标的参数之一的重整管22的温度信息，由此能够在重整管22的温度超过(或者低于)预先设定的阈值温度的情况下进行控制以使最大负荷降低。另外，最大运转负荷控制部60被输入作为成为表示(估计)催化剂24的状态的指标的参数之一的多个重整管22的温度信息，由此能够在多个重整管22的温度差ΔT超过预先设定的变更阈值Tth2的情况下进行控制以使最大运转负荷降低。另外，最大运转负荷控制部60被输入作为成为表示(估计)催化剂24的状态的指标的参数之一的重整器204的上游侧的压力P1和重整器204的下游侧的压力P2，由此在上游侧的压力与下游侧的压力的压差ΔP超过预先设定的变更阈值Pth2的情况下进行控制以使最大运转负荷降低。具体地说，如以下那样进行动作。此外，在最大运转负荷控制工序(S100)中，并行地执行重整管温度测定工序(S102)和压力测定工序(S112)。
另一方面，作为重整管温度测定工序(S102)，各温度计20(a～n)测定所负责的重整管22(a～n)的温度来作为成为表示(估计)催化剂24的状态的指标的参数之一。测定出的温度经由通信控制部50被参数接收部70接收，并与测定时刻(或者接收时刻)相关联地被保存于存储装置72。
图8是用于说明实施方式1中的重整管的温度测定的图。如图8所示，各重整管22(a～n)分别与温度计20(a～n)连接，每隔规定时间测定各重整管22(a～n)的温度Ta～Tn。例如，在配置16个重整管22的情况下，每隔规定时间测量出16个温度数据。
接着，在图5中，作为判定工序(S104)，温度判定部61从存储装置72读出各重整管22(a～n)的温度数据，针对每个重整管22k(是指重整管22(a～n)中的一个)判定该重整管22k的温度Tk是否处于低温侧的阈值温度Tt11与高温侧的阈值温度Tt21之间的范围内(Tt11<Tk<Tt21)。在重整管22(a～n)中的某一个重整管22的温度偏离低温侧的阈值温度Tt11与高温侧的阈值温度Tt21之间的范围的情况下(S104“否”)，进入判定工序(S105)。在全部的重整管22(a～n)的温度都处于低温侧的阈值温度Tt11与高温侧的阈值温度Tt21之间的范围内的情况下(S104“是”)，进入最大温度差运算工序(S106)。在此，低温侧的阈值温度Tt11表示重整管温度的下限侧的警告阈值，当重整管的温度低于Tt11时，发出警报。高温侧的阈值温度Tt21表示重整管温度的上限值，表示在高于该温度时使发出警报的警告阈值。
作为判定工序(S105)，温度判定部73判定偏离低温侧的阈值温度Tt11与高温侧的阈值温度Tt21之间的范围的重整管22k的温度是否处于低温侧的下限温度Tt12(Tt12<Tt11)与高温侧的上限温度Tt22(Tt21<Tt22)之间的范围内(Tt12<Tk<Tt22)。在重整管22k的温度偏离低温侧的下限温度Tt12与高温侧的上限温度Tt22之间的范围的情况下(S105“否”)，设为超过了变更温度，使氢制造装置100停止。具体地说，运转控制部56接受来自最大运转负荷控制部60的命令，来停止氢制造装置100中的氢制造机构150的运转。在此，低温侧的下限温度Tt12表示重整管温度的下限侧的切断阈值，当重整管的温度低于Tt12时，氢制造装置100停止。高温侧的上限温度Tt22表示重整管温度的上限值，当高于该温度时，氢制造装置100停止。变更温度为以下温度：在超过了该温度的情况下，变更(降低)氢制造装置的负荷。优选的是，在停止氢制造装置100中的氢制造机构150的运转的情况下，以上述的减速度进行减速，在经过怠速运转后停止。此外，如果将在偏离低温侧的下限温度Tt12与高温侧的上限温度Tt22之间的范围的时间点以后制造出的氢气从未图示的排出线路废弃，则对于维持制造的氢气的质量而言较好。而且，在氢制造装置100中的氢制造机构150停止运转后，在更换偏离了Tt12<Tk<Tt22的范围的重整管22k的重整催化剂24后再次运行。在重整管22k的温度偏离低温侧的阈值温度Tt11与高温侧的阈值温度Tt21之间的范围并处于低温侧的下限温度Tt12与高温侧的上限温度Tt22之间的范围内的情况下(S105“是”)，进入判定工序(S122)。
作为最大温度差运算工序(S106)，温度差运算部62运算多个重整管22(a～n)的温度中的最大温度与最低温度之差(温度差ΔT)。在重整器204内例如配置有16个重整管22的情况下，从16个重整管22中的被测量出最高的温度的重整管22的温度Tmax减去被测量出最低的温度的重整管22的温度Tmin来运算温度差ΔT。
接着，作为判定工序(S108)，判定部63判定运算出的温度差ΔT是否比警报阈值Tth1低。在此，警报阈值Tth1为以下的阈值：当多个重整管中的最高温度与最低温度的温度差比该警报阈值Tth1大时，发出警告。
在此，图9是表示实施方式1中的温度差、氢制造装置使用次数以及运转负荷的关系的一例的图。在图9中，纵轴表示温度差ΔT。横轴表示氢制造装置100的使用次数。在图9中示出在氢制造装置100的运转负荷例如为100％、90％、80％、70％以及60％的情况下分别进行运转时的所述关系。该关系预先通过实验等求出即可。例如，示出在每次使用氢制造装置100时以这些运转负荷的各运转负荷分别持续运转几小时(例如3～6小时)的情况下的结果。在任意的运转负荷的情况下都是，当氢制造装置使用次数增加时，温度差ΔT上升。另外，运转负荷越大，则温度差ΔT的上升越早地开始。因而，运转负荷越大，则温度差ΔT越早达到警报阈值Tth1。反之，运转负荷越小，则能够使直至温度差ΔT达到警报阈值Tth1为止的氢制造装置使用次数越多。在运算出的温度差ΔT比警报阈值Tth1低的情况下(S108“是”)，即使仍以当前(该时间点)的最大运转负荷继续运转也没有问题。因而，返回重整管温度测定工序(S102)，重复进行同样的各工序。在运算出的温度差ΔT比警报阈值Tth1低的情况下(S108“否”)，进入判定工序(S109)。
在图5中，作为判定工序(S109)，判定部64判定运算出的温度差ΔT是否比变更阈值Tth2低。关于会使直至温度差ΔT达到警报阈值Tth1为止的氢制造装置使用次数增加的情况，对于比警报阈值Tth1高的温度差的变更阈值Tth2而言也是同样的。在此，变更阈值Tth2为以下的阈值：当多个重整管中的最高温度与最低温度的温度差比该变更阈值Tth2大时，变更(降低)氢制造装置100的运转负荷。在运算出的温度差ΔT比变更阈值Tth2低的情况下(S109“是”)，进入警报输出工序(S120)。在运算出的温度差ΔT不比变更阈值Tth2低的情况下(S109“否”)，进入判定工序(S122)。
另一方面，与重整管温度测定工序(S102)并行地进行压力测定工序(S112)。作为压力测定工序(S112)，各压力计10、12测定作为成为表示(估计)催化剂24的状态的指标的参数之一的重整器204的上游侧的压力P1和重整器204的下游侧的压力P2。在图1的例子中，例如压力计10测定脱硫器202的上游侧的压力P1，压力计12测定转化器206的下游侧的压力P2。测定出的各压力P1、P2经由通信控制部50被参数接收部70接收，并与测定时刻(或接收时刻)相关联地被保存于存储装置72。
接着，作为压力差运算工序(S116)，压力差运算部65从重整器204的上游侧的压力P1减去重整器204的下游侧的压力P2来运算重整器204的上游侧的压力与下游侧的压力的压力差ΔP(压差)。该压力差ΔP实质上能够视作重整器204中的压力损失。
接着，作为判定工序(S118)，判定部66判定运算出的压力差ΔP是否比警报阈值Pth1低。警报阈值Pth1为以下的阈值：当压力差ΔP比该警报阈值Pth1大时，发出警告。
图10是表示实施方式1的压力差、氢制造装置使用次数以及运转负荷的关系的一例的图。在图10中，纵轴表示压力差ΔP。横轴表示氢制造装置100的使用次数。在图10的例子中，示出在氢制造装置100的运转负荷例如为100％、90％、80％、70％以及60％的情况下分别进行运转时的关系。该关系预先通过实验求出即可。例如，示出在每次使用氢制造装置100时以所述运转负荷中的各运转负荷分别持续运转几小时(例如3～6小时)的情况下的结果。在任意运转负荷的情况下都是，当氢制造装置使用次数增加时，压力差ΔP开始上升，并随着使用次数的增加而变高。另外，运转负荷越大，则压力差ΔP的上升越早地开始。因而，运转负荷越大，则压力差ΔP越早达到警报阈值Pth1。反之，运转负荷越小，则能够使直至压力差ΔP达到警报阈值Pth1为止的氢制造装置使用次数越多。在运算出的压力差ΔP比警报阈值Pth1低的情况下(S118“是”)，即使仍以当前(该时间点)的最大运转负荷继续运转也没有问题。因而，返回压力测定工序(S112)，重复进行同样的各工序。在运算出的压力差ΔP不比警报阈值Pth1低的情况下(S118“否”)，进入判定工序(S119)。
接着，作为判定工序(S119)，判定部67判定运算出的压力差ΔP是否比变更阈值Pth2低。关于使直至压力差ΔP达到警报阈值Pth1为止的氢制造装置使用次数增加的情况，对于比警报阈值Pth1高的压力差的变更阈值Pth2而言也是同样的。在此，变更阈值Pth2为以下的阈值：当压力差ΔP比该变更阈值Pth2大时，变更(降低)氢制造装置100的运转负荷。在运算出的压力差ΔP比变更阈值Pth2低的情况下(S119“是”)，进入警报输出工序(S120)。在运算出的压力差ΔP不比变更阈值Pth2低的情况下(S119“否”)，进入判定工序(S122)。
作为警报输出工序(S120)，在温度差ΔT或压力差ΔP超过了警报阈值的时间点，警报输出部68输出警报。例如，在控制电路102的未图示的监视器上显示警报画面。由此，作业者能够掌握即将需要以从当前(接受到警报的时间点)的状态起降低最大运转负荷的方式进行变更。
在判定工序(S122)中，判定部80判定当前的最大运转负荷是否为预先设定的界限最大负荷(运转负荷下限值)。界限最大负荷例如设定为60％。如果当前的最大运转负荷为预先设定的界限最大负荷(S122“是”)，则使氢制造装置100停止。如果当前的最大运转负荷不是预先设定的界限最大负荷(S122“否”)，则进入最大负荷变更工序(S124)。
接着，作为最大负荷变更工序(S124)，例如在多个重整管22的温度差ΔT超过预先设定的变更阈值Tth2的情况下，最大运转负荷决定部69将最大运转负荷决定为从当前的设定值下降一档后的设定值。例如，如果当前的最大运转负荷为100％且降低一档后的设定为90％，则决定为90％。而且，最大运转负荷控制处理部81进行控制，以使最大运转负荷降低至决定出的值(例如90％)。具体地说，进行控制，以使按照决定出的最大运转负荷的运转计划进行运转。因此，将决定出的最大运转负荷的值和降低最大运转负荷的命令输出至计划制作部54。然后，返回运转计划制作工序(S92)。
而且，接着，在运转计划制作工序(S92)中，计划制作部54接收决定出的最大运转负荷的值和降低最大运转负荷的命令，并重新制作决定出的最大运转负荷下的运转计划。如图6所示，例如当在曲线图(1)所示的以100％进行运转的过程中存在最大运转负荷的变更(决定)的情况下，从相应的时间点起将先前的计划重新制作为决定出的90％的最大运转负荷时的曲线图(2)。同样地，例如当在曲线图(2)所示的以90％进行运转的过程中存在最大运转负荷的变更(决定)的情况下，从相应的时间点起将先前的计划重新制作为决定出的80％的最大运转负荷时的曲线图(3)。同样地，例如当在曲线图(3)所示的以80％进行运转的过程中存在最大运转负荷的变更(决定)的情况下，从相应的时间点起将先前的计划重新制作为决定出的70％的最大运转负荷时的曲线图(4)。同样地，例如当在曲线图(4)所示的以70％进行运转的过程中存在最大运转负荷的变更(决定)的情况下，从该时间点起将先前的计划重新制作为决定出的60％的最大运转负荷时的曲线图(5)。将重新制作出的运转计划的数据保存于存储装置52并进行更新。例如进行覆盖。
然后，在氢制造装置运转工序(S94)中，运转控制部56按照更新后的运转计划，降低最大运转负荷并进行运转。换言之，运转控制部56按照以下的运转计划来控制氢制造装置100的氢制造机构150：在各重整管22(a～n)中的某一重整管22k处于阈值温度Tt11与阈值温度Tt21之间的范围外且处于下限温度Tt12与上限温度Tt2之间的范围内的情况下，降低最大运转负荷。另外，运转控制部56按照以下的运转计划来控制氢制造装置100的氢制造机构150：在多个重整管22的温度差ΔT超过预先设定的变更阈值Tth2的情况下，降低最大运转负荷。另外，运转控制部56按照运转计划来控制氢制造装置100的氢制造机构150：在上游侧的压力与下游侧的压力的压差ΔP超过预先设定的变更阈值Pth2的情况下，降低最大运转负荷。
在上述的例子中，说明了在产生了最大运转负荷的变更原因(超过变更阈值的状况)的情况下在当天的氢制造装置100的运转中途降低最大运转负荷的情况，但并不限于此。例如，也可以是，在当天仍以当初的运转计划进行运转，并且在制作翌日的运转计划时降低最大运转负荷。
另外，在上述的例子中，在氢制造装置100的运转过程中，以规定时间(规定的采样时间)测定了各参数的值，但并不限于此。最大运转负荷控制部60每隔规定的期间进行变更最大运转负荷的控制也是合适的。例如，每天、每隔一天、每隔两天、…或每隔一周、或者每隔几周、或者每个月、或者每隔几个月地测定各参数的值并进行变更最大运转负荷的控制也是合适的。
如以上那样，根据实施方式1，能够在氢气的质量超出质量基准之外而产生劣化之前发现催化剂24的性能劣化、催化剂24的物理劣化等的征兆，及时调整运转负荷。
图11是表示实施方式1的变形例的氢制造方法的主要工序的一例的流程图。在图11中，最大运转负荷控制工序(S100)的内部工序不同，除此以外与图5相同。在图11中，作为最大运转负荷控制工序(S100)的内部工序，实施重整管温度测定工序(S202)、判定工序(S204)、最大温度差运算工序(S206)、判定工序(S208)、判定工序(S209)、判定工序(S210)、压力测定工序(S212)、压力差运算工序(S216)、判定工序(S218)、判定工序(S219)、判定工序(S220)、最大负荷决定工序(S230)、最大负荷变更工序(S232)这一系列工序。
氢制造量获取工序(S90)、运转计划制作工序(S92)、氢制造装置运转工序(S94)的各工序的内容如上述那样。
作为最大运转负荷控制工序(S100)，最大运转负荷控制部60(运转控制电路的一例)被输入成为表示催化剂24的状态的指标的多个参数的值，根据多个参数的状态的组合来将最大运转负荷控制为多级负荷中的某一级。
作为重整管温度测定工序(S202)，各温度计20(a～n)测定作为成为指标的参数之一的所负责的重整管22的温度。测定出的温度经由通信控制部50被参数接收部70接收，并与测定时刻(或接收时刻)相关联地被保存于存储装置72。
接着，作为判定工序(S204)，温度判定部61从存储装置72读出温度数据，针对每个重整管22k判定该重整管22k的温度Tk是否处于低温侧的下限温度Tt12与高温侧的上限温度Tt22之间的范围内(Tt12<Tk<Tt22)。在某一重整管22的温度偏离低温侧的下限温度Tt12与高温侧的上限温度Tt22之间的范围的情况下(S204“否”)，如上述那样使氢制造装置100停止。停止方式如上述那样。
接着，作为最大温度差运算工序(S206)，在全部的重整管22的温度都处于低温侧的下限温度Tt12与高温侧的上限温度Tt22之间的范围内的情况下(S204“是”)，温度差运算部62运算多个重整管22的温度中的最大温度与最低温度的温度差(最大温度差ΔT)。
接着，作为判定工序(S208)，判定部63判定运算出的温度差ΔT是否比警报阈值Tth1低。在运算出的温度差ΔT比警报阈值Tth1低的情况下(S208“是”)，即使仍以当前的最大运转负荷继续进行运转也没有问题。因而，返回重整管温度测定工序(S202)，重复进行同样的各工序。另外，将表示处于温度差ΔT比警报阈值Tth1低的状态的标识符(例如a1)输出至最大运转负荷决定部69。在运算出的温度差ΔT不比警报阈值Tth1低的情况下(S208“否”)，进入判定工序(S209)。
接着，作为判定工序(S209)，判定部64判定运算出的温度差ΔT是否比变更阈值Tth2低。在运算出的温度差ΔT比变更阈值Tth2低的情况下(S209“是”)，进入最大负荷决定工序(S230)，并将表示处于温度差ΔT比变更阈值Tth2低的状态的标识符(例如a2)输出至最大运转负荷决定部69。在不是温度差ΔT比变更阈值Tth2低的状态的情况下(S209“否”)，进入判定工序(S210)。
接着，作为判定工序(S210)，判定部80判定当前的最大运转负荷是否为预先设定的界限最大负荷。作为界限最大负荷，例如设定为60％。如果当前的最大运转负荷为预先设定的界限最大负荷(S210“是”)，则使氢制造装置100停止。如果当前的最大运转负荷不是预先设定的界限最大负荷(S210“否”)，则进入最大负荷决定工序(S230)，并将表示不处于温度差ΔT比变更阈值Tth2低的状态的标识符(例如a3)输出至最大运转负荷决定部69。
接着，作为压力测定工序(S212)，各压力计10、12测定作为成为指标的参数之一的重整器204的上游侧的压力P1和重整器204的下游侧的压力P2。如上述的那样，例如在图1的例子中，例如压力计10测定脱硫器202的上游侧的压力P1。压力计12测定转化器206的下游侧的压力P2。测定出的各压力经由通信控制部50被参数接收部70接收，并与测定时刻(或者接收时刻)相关联地被保存于存储装置72。
接着，作为压力差运算工序(S216)，压力差运算部65从重整器204的上游侧的压力P1减去重整器204的下游侧的压力P2来运算重整器204的上游侧的压力与下游侧的压力的压力差ΔP(压差)。
作为判定工序(S218)，判定部66判定运算出的压力差ΔP是否比警报阈值Pth1低。在运算出的压力差ΔP比警报阈值Pth1低的情况下(S218“是”)，即使仍以当前的最大运转负荷继续进行运转也没有问题。因而，返回压力测定工序(S212)，重复进行同样的各工序。另外，将表示处于压力差ΔP比警报阈值Pth1低的状态的标识符(例如b1)输出至最大运转负荷决定部69。在运算出的压力差ΔP不比警报阈值Pth1低的情况下(S218“否”)，进入判定工序(S219)。
作为判定工序(S219)，判定部67判定运算出的压力差ΔP是否比变更阈值Pth2低。在运算出的压力差ΔP比变更阈值Pth2低的情况下(S219“是”)，进入最大负荷决定工序(S230)，并将表示处于压力差ΔP比变更阈值Pth2低的状态的标识符(例如b2)输出至最大运转负荷决定部69。在不是压力差ΔP比变更阈值Pth2低的状态的情况下(S219“否”)，进入判定工序(S220)。
作为判定工序(S220)，判定部80判定当前的最大运转负荷是否为预先设定的界限最大负荷。作为界限最大负荷，例如设定为60％。如果当前的最大运转负荷为预先设定的界限最大负荷(S220“是”)，则使氢制造装置100停止。如果当前的最大运转负荷不是预先设定的界限最大负荷(S220“否”)，则进入最大负荷决定工序(S230)，并且将表示不处于压力差ΔP比变更阈值Pth2低的状态的标识符(例如b3)输出至最大运转负荷决定部69。
如以上那样，在最大运转负荷决定部69中，接收标识符a1～a3中的一个标识符、以及标识符b1～b3中的一个标识符，标识符a1～a3表示与多个重整管22的温度差Δ有关的状态，标识符b1～b3表示与示出重整器204的压力损失的压力差ΔP有关的状态。
作为最大负荷决定工序(S230)，最大运转负荷决定部69根据与多个重整管22的温度差ΔT有关的状态同与表示重整器204的压力损失的压力差ΔP有关的状态的组合，来将最大运转负荷决定为多级负荷中的某一级。
例如，在温度差ΔT比警报阈值Tth1小的状态(a1)与压力差ΔP比警报阈值Pth1小的状态(b1)的组合的情况下，最大运转负荷决定部69将最大运转负荷决定为100％。
例如，在温度差ΔT比警报阈值Tth1小的状态(a1)与压力差ΔP不比警报阈值Pth1小但比变更阈值Pth2小的状态(b2)的组合的情况下，最大运转负荷决定部69将最大运转负荷决定为95％。
例如，在温度差ΔT不比警报阈值Tth1小但比变更阈值Tth2小的状态(a2)与压力差ΔP比警报阈值Pth1小的状态(b1)的组合的情况下，最大运转负荷决定部69将最大运转负荷决定为90％。示出判定为相比于压力差ΔP，温度差ΔT作为降低最大运转负荷的原因的优先级高的情况。
例如，在温度差ΔT不比警报阈值Tth1小但比变更阈值Tth2小的状态(a2)与压力差ΔP不比警报阈值Pth1小但比变更阈值Pth2小的状态(b2)的组合的情况下，最大运转负荷决定部69将最大运转负荷决定为80％。
例如，在温度差ΔT不比变更阈值Tth2小的状态(a3)与压力差ΔP不比警报阈值Pth1小但比变更阈值Pth2小的状态(b2)的组合的情况下，最大运转负荷决定部69将最大运转负荷决定为70％。
例如，在温度差ΔT不比变更阈值Tth2小的状态(a3)与压力差ΔP不比变更阈值Pth2小的状态(b3)的组合的情况下，最大运转负荷决定部69将最大运转负荷决定为60％。
作为最大负荷变更工序(S232)，最大运转负荷控制处理部81进行控制，以根据多个参数的状态的组合将最大运转负荷下降至从多级的值中决定出的值。具体地说，进行控制，以使按照决定出的最大运转负荷的运转计划进行运转。因此，将决定出的最大运转负荷的值和降低最大运转负荷的命令输出至计划制作部54。然后，返回运转计划制作工序(S92)。
而且，在运转计划制作工序(S92)中，计划制作部54接收决定出的最大运转负荷的值和降低最大运转负荷的命令，重新制作决定出的最大运转负荷时的运转计划。
图12是表示实施方式1的变形例的氢制造装置的运转计划的其它一例的图。在图12中，纵轴表示氢制造装置100的运转负荷。横轴表示运转日的时刻。在图12的例子中示出从8点开始氢制造装置的运转的情况。氢制造装置的运转负荷直接影响能够制造出的氢气量，因此并不期望不必要地降低运转负荷。因此，在氢制造装置中，要求能够尽可能以高的负荷进行运转。因此，在实施方式1的变形例中，使用压力和温度的参数来作为指标，一边根据这些参数的状态的组合来掌握催化剂24的状态，一边调整最大运转负荷以使运转负荷不会不必要地降低。
在标识符a1、b1的组合的情况下，作为未产生催化剂24的劣化等的状态，制作最大运转负荷为100％的运转计划(A)。在运转计划(A)中，例如从早上8点起开始以负荷30％左右进行氢制造装置100的怠速运转。而且，从怠速运转结束时间点(例如8：30)起以预先设定的加速度将运转负荷逐渐提高至负荷100％。在图12的例子中示出例如在11点至13点的期间以负荷100％进行运转的情况。而且，从13点起以预先设定的减速度将运转负荷降低至怠速运转负荷，并且开始怠速运转。而且，在怠速运转结束时间点(例如16：00)结束(停止)氢制造装置的运转。在该情况下，能够制造与被运转计划(A)的曲线图和横轴包围出的面积(曲线图的积分值)相当的量的氢气。将制作出的计划数据保存于存储装置52。
在标识符a1、b2的组合的情况下，虽不能说是产生了催化剂24的劣化等的状态，但慎重起见，作为降低一些运转负荷的状态，制作最大运转负荷从100％起在中途切换为95％的运转计划(B)。
在为标识符a2、b1的组合的情况下，虽不能说是产生了催化剂24的劣化等的状态，但慎重起见，作为进一步降低一些运转负荷的状态，制作最大运转负荷为90％的运转计划(C)。
在标识符a2、b2的组合的情况下，作为产生了催化剂24的劣化等的警报状态，制作最大运转负荷为80％的运转计划(D)。
在标识符a3、b2的组合的情况下，作为相对于产生了催化剂24的劣化等的警报状态而言温度差进一步有进展的状态，制作最大运转负荷为70％的运转计划(E)。
在标识符a3、b3的组合的情况下，作为相对于产生了催化剂24的劣化等的警报状态而言温度差和压力差这两方进一步有进展的状态，制作最大运转负荷为60％的运转计划(F)。
此外，在上述的例子中，示出了在氢制造装置100内进行运转计划的制作的情况，但并不限于此。也可以在氢制造装置100的外部制作氢制造装置100的运转计划。在该情况下，接收部53经由通信控制部50接收制作出的计划数据，保存于存储装置52并进行更新。例如进行覆盖。
而且，在氢制造装置运转工序(S94)中，运转控制部56按照更新后的运转计划，降低最大运转负荷并进行运转。换言之，运转控制部56按照降低至根据多个参数的状态的组合从多级的最大运转负荷中决定出的最大运转负荷的运转计划，来控制氢制造机构150。
在实施方式1的变形例中，在上述的例子中，说明了在产生了最大运转负荷的变更原因(各组合)的情况下在当天的氢制造装置100的运转中途降低最大运转负荷的情况，但并不限于此。例如，在当天仍以当初的运转计划进行运转，在制作翌日的运转计划时降低最大运转负荷也是合适的。
另外，在实施方式1的变形例中，在上述的例子中，在氢制造装置100的运转过程中始终或以规定的采样时间测定各参数的值，但并不限于此。最大运转负荷控制部60每隔规定的期间进行变更最大运转负荷的控制也是合适的。例如，每天、每隔一天、每隔两天、…或每隔一周、或者每隔几周、或者每个月、或者每隔几个月地测定各参数的值并进行变更最大运转负荷的控制也是合适的。
如以上那样，根据实施方式1的变形例，能够在氢气的质量劣化之前根据多个参数的状态的组合发现催化剂24的性能劣化、催化剂24的物理劣化等的征兆，及时调整为所需的阶段中的运转负荷。
图13是表示实施方式1中的氢制造装置的运转计划的其它一例的图。在图13中，纵轴表示氢制造装置100的运转负荷。横轴表示运转日的时刻。在图13的例子中，示出在夜间继续怠速运转并且例如从8点起以预先设定的加速度将运转负荷逐渐提高至负荷100％的情况。相比于图6，加速开始时刻和减速开始时刻提前了与从8点起至怠速运转结束时间点(例如8：30)为止所不需要的怠速运转相应的时间。其它内容与图6相同。在此，运转负荷的增减可以按预先设定的加速度来进行，也可以按预先设定的固定的速度(例如几％/分钟)来进行。
在图13的例子中，在未产生催化剂24的劣化等的状态下，计划制作部54假定最大运转负荷为100％来制作运转计划(1’)。在运转计划(1’)中，在夜间继续进行怠速运转，例如从早上8点起以预先设定的加速度将运转负荷逐渐提高至负荷100％。在图13的例子中，示出例如在10点半至12点半的期间以负荷100％进行运转的情况。而且，从12点半起以预先设定的减速度将运转负荷降低至怠速运转负荷，之后，继续进行怠速运转直至后一天的加速开始时刻为止。在该情况下，能够制造出与被运转计划(1’)的曲线图和横轴包围出的面积(曲线图的积分值)相当的量的氢气。在夜间制造出的氢气被蓄积于蓄压器等。或者，也可以为从未图示的排出线路进行排出的情况。制作出的计划数据被保存于存储装置52。
此外，在上述的例子中，示出了在氢制造装置100内进行运转计划的制作的情况，但并不限于此。也可以在氢制造装置100的外部制作氢制造装置100的运转计划。在该情况下，接收部53经由通信控制部50接收制作出的计划数据并保存于存储装置52即可。
而且，在接收到决定出的最大运转负荷的值和降低最大运转负荷的命令的情况下，在运转计划制作工序(S92)中，计划制作部54接收决定出的最大运转负荷的值和降低最大运转负荷的命令，重新制作决定出的最大运转负荷下的运转计划。如图13所示，例如当在曲线图(1’)所示的以100％进行运转的过程中存在最大运转负荷的变更(决定)的情况下，从该时间点起将先前的计划重新制作为决定出的90％的最大运转负荷的曲线图(2’)。同样地，例如当在曲线图(2’)所示的以90％进行运转的过程中存在最大运转负荷的变更(决定)的情况下，从该时间点起将先前的计划重新制作为决定出的80％的最大运转负荷的曲线图(3’)。同样地，例如当在曲线图(3’)所示的以80％进行运转的过程中存在最大运转负荷的变更(决定)的情况下，从该时间点起将先前的计划重新制作为决定出的70％的最大运转负荷的曲线图(4’)。同样地，例如当在曲线图(4’)所示的以70％进行运转的过程中存在最大运转负荷的变更(决定)的情况下，从该时间点起将先前的计划重新制作为决定出的60％的最大运转负荷的曲线图(5’)。重新制作出的计划数据被保存于存储装置52并进行更新。例如进行覆盖。其它点与上述的内容相同。
另外，图12所示的实施方式1的变形例中的运转计划的其它一例也可以与图13同样地构成为：使氢制造装置100在当天早上开始运转，在当天的氢气的制造结束时不停止，在夜间继续进行怠速运转。
以上参照具体例说明了实施方式。但是，本发明并不限定为这些具体例。在图11的例子中，省略了关于各重整管22的温度分别判定是否处于阈值温度Tt11、Tt21之间的范围内的判定工序，但包括该判定工序也是合适的。例如，即使某一重整管22的温度tk偏离Tt11<Tk<Tt21也包括在标识符a2中也是合适的。
另外，关于装置结构、控制方法等对于本发明的说明而言并非直接需要的部分等省略了记载，但能够适当选择需要的装置结构、控制方法来进行使用。
此外，具备本发明的要素且本领域人员能够适当进行设计变更的全部的氢制造装置和氢制造方法包括在本发明的范围内。
产业上的可利用性
关于氢制造装置和氢制造方法，例如能够利用为在向以氢气为动力源的燃料电池汽车填充氢气的氢站中使用的用于制造氢气的装置和方法。
附图标记说明
10、12：压力计；20：温度计；22：重整管；50：通信控制部；51：存储器；52、72：存储装置；53：接收部；54：计划制作部；56：运转控制部；58：原料流量控制部；60：最大运转负荷控制部；61：温度判定部；62：温度差运算部；63：判定部；64：判定部；65：压力差运算部；66：判定部；67：判定部；68：警报输出部；69：最大运转负荷决定部；70：参数接收部；73：温度判定部；80：判定部；81：最大运转负荷控制处理部；100：氢制造装置；102：控制电路；104：压缩机；106：流量调整阀；108：流量计；150：氢制造机构；200：水蒸气重整器；202：脱硫器；204：重整器；206：转化器；208：气液分离器；209：PSA装置。

Claims (14)

1.一种氢制造装置，其特征在于，具备：
氢制造机构，其使用催化剂来从原料制造氢气；以及
运转控制电路，其根据成为表示所述催化剂的状态的指标的参数的值，来可变地控制所述氢制造机构的最大运转负荷，
所述氢制造装置还具有：重整器，其具有在内部配置有所述催化剂的重整管；温度计，其测定所述重整管的温度；第一压力计，其测定所述重整器的上游侧的压力；以及第二压力计，其测定所述重整器的下游侧的压力，
所述参数的值为通过所述温度计测定出的所述重整管的温度、以及通过所述第一压力计和所述第二压力计测定出的压力。
2.根据权利要求1所述的氢制造装置，其特征在于，
所述参数的值被输入至所述运转控制电路。
3.根据权利要求1所述的氢制造装置，其特征在于，
所述参数的值由所述运转控制电路接收。
4.根据权利要求1所述的氢制造装置，其特征在于，
所述运转控制电路被输入所述重整管的温度来作为所述参数的值，在所述重整管的温度超过或低于预先设定的阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使所述最大运转负荷降低。
5.根据权利要求1所述的氢制造装置，其特征在于，
所述运转控制电路被输入通过所述第一压力计和所述第二压力计测定出的压力来作为所述参数的值，在通过所述第一压力计测定出的压力与通过所述第二压力计测定出的压力的压力差超过预先设定的阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使所述最大运转负荷降低。
6.一种氢制造装置，其特征在于，具备：
氢制造机构，其使用催化剂来从原料制造氢气；以及
运转控制电路，其根据成为表示所述催化剂的状态的指标的参数的值，来可变地控制所述氢制造机构的最大运转负荷，
所述氢制造装置还具有：重整器，其具有在内部配置有所述催化剂的多个重整管；多个温度计，所述多个温度计测定所述重整管各自的温度；第一压力计，其测定所述重整器的上游侧的压力；以及第二压力计，其测定所述重整器的下游侧的压力，
所述参数的值为通过所述多个温度计测定出的所述重整管各自的温度、以及通过所述第一压力计和所述第二压力计测定出的压力。
7.根据权利要求6所述的氢制造装置，其特征在于，
所述运转控制电路被输入所述多个重整管各自的温度来作为所述参数的值，在所述多个重整管各自的温度的温度差的最大值超过预先设定的阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使所述最大运转负荷降低。
8.一种氢制造方法，其特征在于，包括以下工序：
通过氢制造机构，使用催化剂来从原料制造氢气；以及
根据成为表示所述催化剂的状态的指标的参数的值，来可变地控制所述氢制造机构的最大运转负荷，
所述氢制造方法还包括以下工序：使用温度计测定重整器的重整管的温度，所述重整器具有在内部配置有所述催化剂的所述重整管，使用第一压力计测定所述重整器的上游侧的压力，使用第二压力计测定所述重整器的下游侧的压力，
所述参数的值为通过所述温度计测定出的所述重整管的温度、以及通过所述第一压力计和所述第二压力计测定出的压力。
9.一种氢制造装置，其特征在于，具备：
氢制造机构，其使用催化剂来从原料制造氢气；以及
运转控制电路，其被输入成为表示所述催化剂的状态的指标的参数的值，根据所述参数的值来可变地控制所述氢制造机构的最大运转负荷，
所述氢制造机构使用具有搭载有所述催化剂的重整管的重整器，通过水蒸气重整法来制造所述氢气，
所述运转控制电路被输入所述重整管的温度、所述重整器的上游侧的压力、以及所述重整器的下游侧的压力来作为所述参数，在所述重整管的温度超过预先设定的阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使所述最大运转负荷降低，并且，在所述重整器的上游侧的压力与所述重整器的下游侧的压力的压力差超过预先设定的阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使所述最大运转负荷降低。
10.一种氢制造装置，其特征在于，具备：
氢制造机构，其使用催化剂来从原料制造氢气；以及
运转控制电路，其被输入成为表示所述催化剂的状态的指标的参数的值，根据所述参数的值来可变地控制所述氢制造机构的最大运转负荷，
所述氢制造机构使用具有搭载有所述催化剂的多个重整管的重整器，通过水蒸气重整法来制造所述氢气，
所述运转控制电路被输入所述多个重整管的温度、所述重整器的上游侧的压力、以及所述重整器的下游侧的压力来作为所述参数，在所述多个重整管的温度差超过预先设定的阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使所述最大运转负荷降低，并且，在所述重整器的上游侧的压力与所述重整器的下游侧的压力的压力差超过预先设定的阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使所述最大运转负荷降低。
11.根据权利要求9或10所述的氢制造装置，其特征在于，
所述运转控制电路每隔规定的期间进行变更所述最大运转负荷的控制。
12.一种氢制造装置，其特征在于，具备：
氢制造机构，其使用催化剂来从原料制造氢气；以及
运转控制电路，其被输入成为表示所述催化剂的状态的指标的参数的值，根据所述参数的值来可变地控制所述氢制造机构的最大运转负荷，
所述氢制造机构使用具有搭载有所述催化剂的多个重整管的重整器，通过水蒸气重整法来制造所述氢气，
所述运转控制电路被输入所述多个重整管的温度、所述重整器的上游侧的压力和所述重整器的下游侧的压力这样的成为表示所述催化剂的状态的指标的多个参数的值来作为所述参数，根据所述多个参数的状态的组合来将所述最大运转负荷控制为多级负荷中的某一级负荷，
在所述多个重整管各自的温度的温度差的最大值超过预先设定的第一阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使所述最大运转负荷降低，并且，在所述重整器的上游侧的压力和所述重整器的下游侧的压力的压力差超过预先设定的第二阈值的情况下，所述运转控制电路进行控制以使所述最大运转负荷降低。
13.一种氢制造方法，其特征在于，包括以下工序：
在氢制造装置内，使用催化剂来从原料制造氢气；以及
输入成为表示所述催化剂的状态的指标的参数的值，根据所述参数的值来可变地控制所述氢制造装置的最大运转负荷，
所述氢制造方法还包括以下工序：使用温度计测定重整器的重整管的温度，所述重整器具有在内部配置有所述催化剂的所述重整管，使用第一压力计测定所述重整器的上游侧的压力，使用第二压力计测定所述重整器的下游侧的压力，
所述参数的值为通过所述温度计测定出的所述重整管的温度、以及通过所述第一压力计和所述第二压力计测定出的压力。
14.一种氢制造方法，其特征在于，包括以下工序：
通过氢制造机构，使用催化剂来从原料制造氢气；以及
根据成为表示所述催化剂的状态的指标的参数的值，来可变地控制所述氢制造机构的最大运转负荷，
所述氢制造方法还包括以下工序：使用多个温度计测定重整器的多个重整管各自的温度，所述重整器具有在内部配置有所述催化剂的多个所述重整管，使用第一压力计测定所述重整器的上游侧的压力，使用第二压力计测定所述重整器的下游侧的压力，
所述参数的值为通过所述多个温度计测定出的所述重整管各自的温度、以及通过所述第一压力计和所述第二压力计测定出的压力。
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