DE102007017787A1 - Reformer mit einer Katalysatoreinrichtung und einem Wärmeübertrager sowie Verfahren zum Betreiben eines Reformers - Google Patents

Reformer mit einer Katalysatoreinrichtung und einem Wärmeübertrager sowie Verfahren zum Betreiben eines Reformers Download PDF

Info

Publication number
DE102007017787A1
DE102007017787A1 DE102007017787A DE102007017787A DE102007017787A1 DE 102007017787 A1 DE102007017787 A1 DE 102007017787A1 DE 102007017787 A DE102007017787 A DE 102007017787A DE 102007017787 A DE102007017787 A DE 102007017787A DE 102007017787 A1 DE102007017787 A1 DE 102007017787A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reformer
heat exchanger
catalyst
oxidizing agent
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102007017787A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes EICHSTÄDT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enerday GmbH
Original Assignee
Enerday GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enerday GmbH filed Critical Enerday GmbH
Priority to DE102007017787A priority Critical patent/DE102007017787A1/de
Priority to EP08757936A priority patent/EP2134459A2/de
Priority to CA002683609A priority patent/CA2683609A1/en
Priority to PCT/DE2008/000625 priority patent/WO2008125095A2/de
Priority to AU2008238421A priority patent/AU2008238421A1/en
Priority to US12/595,409 priority patent/US20100095589A1/en
Priority to EA200970861A priority patent/EA200970861A1/ru
Priority to CN200880012455A priority patent/CN101678300A/zh
Priority to JP2010503348A priority patent/JP2010523464A/ja
Publication of DE102007017787A1 publication Critical patent/DE102007017787A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/386—Catalytic partial combustion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0207—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
    • B01J8/0221—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal in a cylindrical shaped bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0278—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0285—Heating or cooling the reactor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
    • H01M8/04373—Temperature; Ambient temperature of auxiliary devices, e.g. reformers, compressors, burners
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04425—Pressure; Ambient pressure; Flow at auxiliary devices, e.g. reformers, compressors, burners
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04432—Pressure differences, e.g. between anode and cathode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04701—Temperature
    • H01M8/04738—Temperature of auxiliary devices, e.g. reformer, compressor, burner
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04776—Pressure; Flow at auxiliary devices, e.g. reformer, compressor, burner
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
    • H01M8/0631—Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/025—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
    • C01B2203/0261—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a catalytic partial oxidation step [CPO]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0833—Heating by indirect heat exchange with hot fluids, other than combustion gases, product gases or non-combustive exothermic reaction product gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872—Methods of cooling
    • C01B2203/0883—Methods of cooling by indirect heat exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1614—Controlling the temperature
    • C01B2203/1619—Measuring the temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1695—Adjusting the feed of the combustion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Reformer (10) zum Umsetzen von Brennstoff (32) und Oxidationsmittel (34) zu Reformat (30), mit einer Katalysatoreinrichtung (12), die über einen Katalysatoreintritt (36) von dem Brennstoff (32) und dem Oxidationsmittel (34) durchströmbar ist, und mit einem Wärmeübertrager (14). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Wärmeübertrager (14) mit zumindest einem dem Katalysatoreintritt (36) benachbarten Abschnitt der Katalysatoreinrichtung (12) in einer Wärme übertragenden Beziehung steht. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Reformers (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Reformer zum Umsetzen von Brennstoff und Oxidationsmittel zu Reformat mit einer Katalysatoreinrichtung, die über einen Katalysatoreintritt von dem Brennstoff und dem Oxidationsmittel durchströmbar ist, und mit einem Wärmeübertrager.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Reformers.
  • Zunehmend gewinnt die Verwendung von Brennstoffzellen im Kraftfahrzeugbereich zur Erzeugung elektrischer Energie an Bedeutung. So wird beispielsweise die Weiterentwicklung von Hilfsenergiequellen (APU, "Auxiliary Power Unit") ange strebt, um mit diesen Einheiten Energie in das Bordnetz des Fahrzeugs einzuspeisen und auf diese Weise eine vom Betrieb des Verbrennungsmotors unabhängige Versorgung von in dem Fahrzeug angeordneten elektrischen Verbrauchern mit Strom zu ermöglichen.
  • Zur Erzeugung dieser elektrischen Energie werden häufig SOFC-Brennstoffzellen ("Solid Oxid Fuel Cell") verwendet, denen ein aus einem Reformer austretendes Reformat zugeführt wird, um die Erzeugung elektrischer Energie zu ermöglichen. Unter anderem ist die katalytisch partielle Oxidation als Reformierungsart des Reformers bekannt, bei der das Reformat unter Einsatz eines Katalysators aus dem Oxidationsmittel und dem Brennstoff gewonnen wird. Dabei wird Brennstoff, zum Beispiel Erdgas, Benzin oder Diesel mit beispielsweise Luft als Oxidationsmittel gemischt und innerhalb eines Katalysators beziehungsweise innerhalb einer Katalysatoreinrichtung oxidiert. Üblicherweise finden an einem Katalysatoreintritt des Katalysators vorwiegend stark exotherme Reaktionen statt, die zu einer starken Temperaturerhöhung im Bereich beziehungsweise in der Umgebung des Katalysatoreintritts führen. Im Bereich eines Katalysatoraustritts der Katalysatoreinrichtung, der sich bezüglich der Strömungsrichtung des Oxidationsmittels oder des Brennstoffs stromabwärts des Katalysatoreintritts befindet, finden überwiegend endotherme Reformierungsreaktionen statt, welche zu einer Verringerung der Katalysatortemperatur im Vergleich zur der am Katalysatoreintritt führen. Dadurch ergibt sich eine allgemein bekannte typische Temperaturverteilung im Katalysator des Reformers. Eine Möglichkeit, um eine übermäßig hohe Temperatur im Katalysator beziehungs weise eine Grenztemperaturüberschreitung im Katalysator zu verhindern, ist die Regelung der Luftzahl beziehungsweise des Lambda-Werts (Luft/Brennstoff-Verhältnis) des Reformers, nämlich durch Einstellung der Oxidationsmittelmengenzufuhr beziehungsweise Luftmengenzufuhr in den Reformer. Beispielsweise wird eine derartige Regelung über Einstellung der Drehzahl eines Luftgebläses zur Luftzuführung in den Reformer vorgenommen. Da der Reformer einen Sauerstoff des Oxidationsmittels unmittelbar im Bereich oder in der Umgebung des Katalysatoreintritts umsetzt, reagiert er auf Änderungen des Lambda-Werts mit starken Temperaturgradienten beziehungsweise Temperaturschwankungen. Durch diese starken Temperaturschwankungen, die zumindest im Bereich des Katalysatoreintritts auftreten, wird die Regelung der Luftzahl des Reformers stark erschwert. Zusätzlich lässt sich die Oxidationsmittelzufuhr oftmals auch nicht so genau einstellen, um eine übermäßige Erwärmung der Katalysatoreinrichtung gänzlich ausschließen zu können.
  • Aus der DE 103 55 494 A1 ist ein System und ein Verfahren zum Umsetzen von Brennstoff und Oxidationsmittel zu Reformat bereits bekannt. In diesem dem Stand der Technik angehörenden Dokument wird ein Reformer beschrieben, der einen Wärmeübertrager zum Abführen von Reaktionswärme von dem Reformer, die während des Reformierungsprozesses entsteht, umfasst. Dieser Wärmeübertrager ist dabei einem bestimmten Abschnitt des Reformers zugeordnet, jedoch nicht einer bestimmten Komponente des Reformers. Die Abführung von Wärme von dem Reformer alleine reicht jedoch zur Verbesserung der Regelbarkeit der Luftzahl des Reformers nicht aus, insbesondere dann, wenn die Regelbarkeit der Luftzahl unter an derem stark von einer Betriebstemperatur einer bestimmten Komponente des Reformers abhängt. Zudem wird anhand der von der Reformerkomponente unabhängigen Wärmeabführung auch nicht ausreichend sichergestellt, dass sich die Temperaturen von sensiblen Komponenten innerhalb eines Temperaturbereichs befinden, für den diese Komponenten ausgelegt sind.
  • Insbesondere im Zusammenhang mit Reformern, die eine Katalysatoreinrichtung umfassen, kann eine Überhitzung der Katalysatoreinrichtung dann besonders leicht auftreten, wenn bei die Reglung der Luftzahl des Reformers über die Einstellung der Drehzahl des Gebläses vorgenommen wird, um eine Änderung des Lambda-Werts zu bewirken. Die Änderung des Lambda-Werts fällt in diesem Zusammenhang trotz geringfügiger Änderung der Drehzahl relativ groß aus und hat demzufolge auch eine hohe Temperaturerhöhung zur Folge. Eine von der Reformerkomponente unabhängige Wärmeabführung kann eine derart starke Temperaturerhöhung jedoch nicht kompensieren. Dadurch besteht dennoch die Gefahr einer Überhitzung sensibler Komponenten.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen Reformer und Verfahren zum Betreiben von Reformern derart weiterzubilden, dass die Regelung der Luftzahl des Reformers unter gleichzeitiger Verringerung des Überhitzungsrisikos von Komponenten des Reformers sichergestellt werden kann.
  • Der erfindungsgemäße Reformer baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass der Wärmeübertrager mit zumindest einem dem Katalysatoreinritt benachbarten Ab schnitt der Katalysatoreinrichtung in einer wärmeübertragenden Beziehung steht. Somit besteht die Möglichkeit, dass der Abschnitt der Katalysatoreinrichtung über den Wärmeübertrager sowohl aufgeheizt als auch im Reformierungsbetrieb abgekühlt werden kann. Die Regelbarkeit der Luftzahl des Reformers wird dahingehend verbessert, als durch Einstellung der Wärmeübertragung zu dem Wärmeübertrager entsprechend Temperaturerhöhungen im Bereich des Katalysatoreintritts kompensiert werden können. Somit wird das Überhitzungsrisiko während der Regelung der Luftzahl des Reformers verringert und dadurch die Regelbarkeit des Reformers enorm verbessert.
  • Der erfindungsgemäße Reformer kann in vorteilhafter Weise derart weitergebildet sein, dass sich der Abschnitt von dem Katalysatoreintritt in Richtung eines im Anschluss an den Katalysatoreintritt durchströmten Katalysatoraustritts bis zu einem vorbestimmten Ausmaß erstreckt. Der Abschnitt kann sich dabei beispielsweise von einem Ende des Katalysators, das durch den Katalysatoreinritt ausgebildet wird, bis zu einem vorbestimmten Ausmaß in Richtung des Katalysatoraustritts, der durch das andere Ende des Katalysators ausgebildet wird, erstrecken. Dementsprechend stellen der Katalysatoreintritt ein stromaufwärtiges Ende und der Katalysatoraustritt ein stromabwärtiges Ende der Katalysatoreinrichtung dar. Vorzugsweise weist dieser Abschnitt eine Länge von ungefähr 1/3 der Katalysatoreinrichtungslänge oder 1/2 der Katalysatoreinrichtungslänge auf.
  • Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Reformer so verwirklicht werden, dass der Katalysatoreinrichtung eine Ge mischbildungskammer vorgeschaltet ist, der das Oxidationsmittel und der Brennstoff zuführbar ist und über die der Katalysatoreinrichtung ein Gemisch aus dem Oxidationsmittel und dem Brennstoff zuführbar ist. Vorzugsweise steht der Wärmeübertrager weiterhin zumindest mit einem Abschnitt der Gemischbildungskammer in einer Wärme übertragenden Beziehung. Dadurch kann bereits in der Gemischbildungskammer eine Erhitzung oder in gewissen Fällen auch eine Abkühlung des Gemisches vorgenommen werden.
  • Ferner kann der erfindungsgemäße Reformer derart ausgeführt werden, dass der Gemischbildungskammer eine von dem Oxidationsmittel durchströmbare und mit dem Wärmeübertrager über eine Kopplung verbundene Kammer vorgeschaltet ist, über die das Oxidationsmittel zumindest teilweise dem Wärmeübertrager zuführbar ist. Dadurch kann die Regelbarkeit des Reformers weiter verbessert werden; insbesondere ist dann bevorzugt, dass der Wärmeübertrager von einem gleichen Strömungsmedium wie das Oxidationsmittel durchströmt wird. Vorzugsweise wird im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Reformer Wärmeübertragerluft als Wärmeübertragerfluid und Reformerluft als Oxidationsmittel verwendet. Durch die Kopplung zwischen der Kammer und dem Wärmeübertrager kann die Reformerluft in Abhängigkeit einer Druckdifferenz zwischen der Kammer und dem Wärmeübertrager in den Wärmeübertrager strömen. Das heißt, die Reformerluft kann, je nach Druckdifferenz, über den Wärmetauscher entweichen, beispielsweise über Bohrungen, welche die Kopplung zum Wärmeübertrager ausbilden. In diesem Fall liegt der in dem Wärmeübertrager vorherrschende Druck unter dem in der Gemischbildungskammer. Dadurch stellt sich ein geringerer Lambda-Wert beziehungsweise eine geringere Luftzahl im Reformer ein, als die, die sich üblicherweise eingestellt hätte, wenn ein Entweichen des Oxidationsmittels nicht möglich gewesen wäre; selbst dann, wenn die eingehenden Stoffmengen von Brenngas als Brennstoff und Reformerluft als Oxidationsmittel erhöht werden, um den berechneten Lambda-Wert zu erhalten, kann die Luftzahl im Reformer zusätzlich durch Einstellen des Ausmaßes des entweichenden Oxidationsmittels geregelt werden. Die Regelung der Luftzahl des Reformers erfolgt hierbei zusätzlich über die Wärmeübertragerluftzufuhr und die Druckdifferenz zwischen Wärmetauscher und Reformer.
  • Des Weiteren kann der Reformer in vorteilhafter Weise so verwirklicht werden, dass zumindest eine Druckdifferenz zwischen einem in der Gemischbildungskammer vorliegenden Druck und einem in dem Wärmeübertrager vorliegenden Druck und/oder eine Temperatur am Katalysatoreintritt durch zumindest einen Sensor erfassbar sind. Somit kann die Regelung der Luftzahl des Reformers beispielsweise auf der Grundlage der Erfassung der Druckdifferenz oder der Temperatur über den Sensor vorgenommen werden.
  • Weiterhin kann der erfindungsgemäße Reformer so realisiert werden, dass eine dem Reformer zugeordnete Steuer-/Regeleinrichtung vorgesehen ist, die geeignet ist, zumindest auf der Grundlage der erfassten Druckdifferenz und/oder der erfassten Temperatur eine Luftzahl des Reformers zu steuern/regeln. Durch die Regelung des Reformers über die Druckdifferenz zwischen dem Wärmeübertrager und dem Reformer weiten sich die Regelparameter auf, wobei die Luftzahl des Reformers auf Drehzahländerungen eines Reformergebläses nicht mehr so sprunghaft reagiert, da das Lambda im Reformer aufgrund der Aufteilung des Reformerluftvolumenstroms geringeren Änderungen unterworfen ist.
  • Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Reformer so ausgestaltet werden, dass die Steuer-/Regeleinrichtung geeignet ist, die Luftzahl des Reformers durch Einstellen zumindest einer Wärmeübertragerfluidzufuhr zum Wärmeübertrager und/oder einer Oxidationsmittelzufuhr zur Gemischbildungskammer zu steuern/regeln. Dadurch kann die Wärmeübertragung in den Wärmeübertrager sowie von dem Wärmeübertrager geregelt beziehungsweise gesteuert werden. Damit einhergehend wird auch die Druckdifferenz eingestellt, so dass der Anteil der in den Wärmeübertrager entweichenden Reformerluft vorgegeben werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass eine Temperatur an einem zumindest dem Katalysatoreintritt benachbarten Abschnitt der Katalysatoreinrichtung, der mit dem Wärmeübertrager in einer Wärme übertragenden Beziehung steht, über eine Einstellung einer Wärmeübertragung von oder zu dem Wärmeübertrager gesteuert oder geregelt wird. Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Reformer erläuterten Vorteile in ähnlicher oder gleicher Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Reformer verwiesen wird.
  • Gleiches gilt sinngemäß für die folgenden bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen auch diesbezüglich auf die Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Reformer verwiesen wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise derart weitergebildet werden, dass die Temperatur an dem Abschnitt gesteuert oder geregelt wird, der sich von dem Katalysatoreintritt in Richtung eines im Anschluss an den Katalysatoreintritt durchströmten Katalysatoraustritts bis zu einem vorbestimmten Ausmaß erstreckt.
  • Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren derart realisiert werden, dass der Katalysatoreinrichtung das Oxidationsmittel und der Brennstoff über eine Gemischbildungskammer zugeführt wird, in der ein Gemisch aus dem Oxidationsmittel und dem Brennstoff erzeugt wird.
  • Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren so umgesetzt werden, dass das Oxidationsmittel vor Erreichen der Gemischbildungskammer einer mit der Gemischbildungskammer verbundenen Kammer zugeführt wird, die mit dem Wärmeübertrager über eine Kopplung verbunden ist, so dass das Oxidationsmittel zumindest teilweise dem Wärmeübertrager zuführbar ist.
  • Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren so verwirklicht werden, dass zumindest eine Druckdifferenz zwischen einem in der Gemischbildungskammer vorliegenden Druck und einem in dem Wärmeübertrager vorliegenden Druck und/oder eine Temperatur am Katalysatoreintritt erfasst wird.
  • Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgebildet werden, dass zumindest auf der Grundlage der erfassten Druckdifferenz und/oder der erfassten Temperatur eine Luftzahl des Reformers gesteuert oder geregelt wird.
  • Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren so weitergebildet werden, dass die Luftzahl des Reformers durch Einstellen zumindest einer Wärmeübertragerfluidzufuhr zum Wärmeübertrager und/oder einer Oxidationsmittelzufuhr zur Gemischbildungskammer gesteuert oder geregelt wird.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur beispielhaft erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1 eine stark schematisierte Darstellung des erfindungsgemäßen Reformers, der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
  • 1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung des erfindungsgemäßen Reformers 10, der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Reformer 10 eine Komponente eines Brennstoffzellensystems mit einer SOFC-Brennstoffzelle beziehungsweise einem SOFC-Brennstoffzellenstack. Der erfindungsgemäße Reformer 10 dient zur Erzeugung eines Reformats 30, das durch Reformierung anhand einer katalytisch partiellen Oxidation aus dem Reformer 10 zugeführten Oxidationsmittel 34 und Brennstoff 32 erzeugt wird. Das so erzeugte Reformat 30 wird wiederum dem Brennstoffzellenstapel zugeführt, der somit zur Erzeugung elektrischer Energie betriebsfähig ist.
  • Der Reformer 10 umfasst eine Brennstoffzuführeinrichtung 20, über die der Brennstoff 32, das heißt beispielsweise Erdgas, Benzin oder Diesel, einer Gemischbildungskammer 24 des Reformers 10 zuführbar ist. Ferner umfasst der Reformer 10 eine Oxidationsmittelzuführeinrichtung 22, über die das Oxidationsmittel 34, in diesem Ausführungsbeispiel Luft, der Gemischbildungskammer 24 zuführbar ist. Weiterhin weist der Reformer 10 eine mit der Gemischbildungskammer 24 gekoppelte Katalysatoreinrichtung 12 auf, über deren Katalysatoreintritt ein in der Gemischbildungskammer 24 ausgebildetes Gemisch aus dem Brennstoff 32 und dem Oxidationsmittel 34 in die Katalysatoreinrichtung 12 gelangen kann. Darüber hinaus umfasst die Katalysatoreinrichtung 12 einen Katalysatoraustritt 38, über den das Reformat 30 der nicht dargestellten Brennstoffzelle beziehungsweise dem Brennstoffzellenstapel zuführbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel stellen der Katalysatoreintritt 36 und der Katalysatoraustritt 38 jeweils ein Ende der Katalysatoreinrichtung 12 dar, wobei der Katalysatoreintritt 36 bezogen auf die Strömungsrichtung des Oxidationsmittels 34 oder des Brennstoffs 32 das stromaufwärtige Ende und der Katalysatoraustritt 38 das stromabwärtige Ende der Katalysatoreinrichtung 12 ausbildet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist der Gemischbildungskammer 24 das Oxidationsmittel 34 über die Oxidationsmittelzuführeinrichtung 22 zuführbar, jedoch durchströmt das von der Oxidationsmittelzuführeinrichtung 22 zugeführte Oxidationsmittel 34 vor Erreichen der Gemischbildungskammer 24 eine Kammer 26. Diese Kammer 26 kann beliebig ausgebildet sein, beispielsweise in der Form eines Kanals oder in sonstiger Weise, und verläuft zumindest abschnittsweise angrenzend an einen Wärmeübertrager 24 des Reformers 10. Die Kammer 26 ist über eine Kopplung 28, beispielsweise in der Form von ein oder mehreren Bohrungen, mit dem Wärmeübertrager 14 gekoppelt. Der Wärmeübertrager 14 steht mit einem Abschnitt mit der Katalysatoreinrichtung 12 in einer Wärme übertragenden Beziehung. Weiterhin steht der Wärmeübertrager 14 mit einem weiteren Abschnitt mit der Gemischbildungskammer 24 in einer Wärme übertragenden Beziehung. Dem Wärmeübertrager 14 ist über eine Zuführeinrichtung 16 ein Wärmeübertragerfluid, in diesem Ausführungsbeispiel Luft, zuführbar und über eine Abführeinrichtung 18 das Wärmeübertragerfluid abführbar, so dass anhand der Zu- und Abführung des Wärmeübertragerfluids das Ausmaß einer Wärmeübertragung einstellbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist somit sowohl das Wärmeübertragerfluid als auch das Oxidationsmittel 34 Luft.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Reformers 10 gestaltet sich wie folgt. Zunächst werden der Gemischbildungskammer 24 das Oxidationsmittel 34 und der Brennstoff 32 über die Oxidationsmittelzuführeinrichtung 22 und die Brennstoffzuführeinrichtung 20 zugeführt. In der Gemischbildungskammer 24 wird ein Gemisch aus dem Oxidationsmittel 34 und dem Brennstoff 32 auf eine dem Fachmann bekannte Weise erzeugt; beispielsweise dadurch, dass das Oxidationsmittel vor Erreichen der Gemischbildungskammer mit einem Drall beaufschlagt wird, der durch entsprechende Oxidationsmittelführungen erzeugt werden kann. Das Gemisch tritt über den Katalysatoreintritt 36 in die Katalysatoreinrichtung 12 ein und durchströmt diese bis zum Katalysatoraustritt 38. Dabei wird das Gemisch durch den Reformierungsvorgang anhand der katalytisch partiellen Oxidation in das Reformat 30 umgesetzt. Durch die hierdurch auftretenden exothermen Reaktionen, insbesondere im Bereich des Katalysatoreintritts 36, erhöht sich die Temperatur der Katalysatoreinrichtung 12 vor allem im Bereich beziehungsweise der Umgebung des Katalysatoreintritts 36. Hingegen liegt im Bereich des Katalysatoraustritts 38 eine im Vergleich zur Temperatur im Bereich des Katalysatoreintritts 36 niedrigere Temperatur bedingt durch vorwiegend endotherme Reformierungsreaktionen vor. Um eine Überhitzung der Katalysatoreinrichtung 12, vor allem im Bereich des Katalysatoreintritts 36, zu verhindern, wird unter anderem die Oxidationsmittelzufuhr beziehungsweise die Luftmengenzufuhr in die Gemischbildungskammer 24 geregelt, so dass sich dementsprechend die Luftzahl im Reformer 10 verändert. Dadurch kann im Allgemeinen eine Überhitzung der Katalysatoreinrichtung 36 im Katalysatoreintrittsbereich vermieden werden. Um jedoch starke Temperaturschwankungen der Katalysatoreinrichtung 12 und Schwankungen der Luftzahl im Reformer 10 ebenso zu verhindern, wird weiterhin eine Wärmeübertragerfluidzufuhr/-abfuhr eingestellt. Dadurch ergibt zum einen eine Wärmeabführung von der Katalsatoreinrichtung 12 zu dem Wärmeübertrager 14, der die Wärme über das Wärmeü bertragerfluid abführt. Zum anderen wird dadurch eine Druckdifferenz zwischen einem in dem Wärmeübertrager 14 vorliegenden Druck und einem in der Gemischbildungskammer 24 vorliegenden Druck eingestellt. Diese Druckdifferenz hängt unter anderem von der Einstellung der Oxidationsmittelzufuhr und der Wärmeübertragerfluidzufuhr/-abfuhr ab. Um beispielsweise eine zu große Änderung der Luftzahl im Reformer 10 und damit einhergehend eine Temperaturschwankung der Katalysatoreinrichtung 12 zu verhindern, wird der Wärmeübertrager zunächst in einem solchen Maße mit Wärmeübertragerfluid versorgt, dass der Druck im Wärmeübertrager geringer als der Druck in der Gemischbildungskammer 24 ist. Dadurch strömt das Oxidationsmittel 34 vor Erreichen der Gemischbildungskammer 24 über die Kopplung 28 der Kammer 26 in den Wärmeübertrager 14, wodurch zunächst das Ausmaß der Luftzahlerhöhung verringert werden kann. Damit wird weiterhin eine unangemessen hohe Luftzahlschwankung im Reformer und damit einhergehend eine unangemessen hohe Temperaturerhöhung der Katalysatoreinrichtung 12 unterbunden. Die Druckdifferenz und damit auch der in den Wärmeübertrager strömende Volumenstrom des Oxidationsmittels 34 kann dadurch über die Wärmeübertragerfluidzufuhr/-abfuhr eingestellt und fein dosiert werden. Somit lässt sich anhand der Einstellung der Oxidationsmittelzufuhr und der Wärmeübertragerfluidzufuhr/-abfuhr die Druckdifferenz jeweils einstellen, so dass eine unangemessen hohe Luftzahlschwankung zunächst vermieden wird. Gleichzeitig wird durch den Wärmeübertrager 14 zumindest im Bereich des Katalysatoreintritts 36 Wärme über den Wärmeübertrager 14 abgeführt. Dadurch wird weiterhin die Überhitzung der Katalysatoreinrichtung 12 verhindert. Vorzugsweise kann die Druckdiffe renz zwischen dem im Wärmeübertrager 14 vorliegenden Druck und dem in der Gemischbildungskammer 24 vorliegenden Druck anhand eines Druckdifferenzsensors erfasst werden, wobei ebenso die Erfassung der jeweiligen Oxidationsmittel- und Wärmeübertragerfluidzufuhr möglich ist. Zusätzlich oder alternativ ist auch denkbar, eine Temperatur im Bereich des Katalysatoreintritts 36 durch einen Temperatursensor zu erfassen. Anhand der Temperatur lässt sich in Verbindung mit Kennlinien die entsprechende Oxidationsmittel- und Wärmeübertragerfluidzufuhr sowie die vorliegende Luftzahl ebenso ermittelt.
  • Umgekehrt kann der Wärmeübertrager 12 selbstverständlich auch zur Erwärmung der Katalysatoreinrichtung 12 betrieben werden, beispielsweise dann, wenn der Reformer 10 in einem Brennerbetrieb betrieben werden soll.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
    • 10
    Reformer
    12
    Katalysatoreinrichtung
    14
    Wärmeübertrager
    16
    Zuführeinrichtung
    18
    Abführeinrichtung
    20
    Brennstoffzuführeinrichtung
    22
    Oxidationsmittelzuführeinrichtung
    24
    Gemischbildungskammer
    26
    Kammer
    28
    Kopplung
    30
    Reformat
    32
    Brennstoff
    34
    Oxidationsmittel
    36
    Katalysatoreintritt
    38
    Katalysatoraustritt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10355494 A1 [0005]

Claims (14)

  1. Reformer (10) zum Umsetzen von Brennstoff (32) und Oxidationsmittel (34) zu Reformat (30), mit einer Katalysatoreinrichtung (12), die über einen Katalysatoreintritt (36) von dem Brennstoff (32) und dem Oxidationsmittel (34) durchströmbar ist, und mit einem Wärmeübertrager (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (14) mit zumindest einem dem Katalysatoreintritt (36) benachbarten Abschnitt der Katalysatoreinrichtung (12) in einer Wärme übertragenden Beziehung steht.
  2. Reformer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abschnitt von dem Katalysatoreintritt (36) in Richtung eines im Anschluss an den Katalysatoreintritt (36) durchströmten Katalysatoraustritts (38) bis zu einem vorbestimmten Ausmaß erstreckt.
  3. Reformer (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysatoreinrichtung (12) eine Gemischbildungskammer (24) vorgeschaltet ist, der das Oxidationsmittel (34) und der Brennstoff (32) zuführbar ist und über die der Katalysatoreinrichtung (12) ein Gemisch aus dem Oxidationsmittel (34) und dem Brennstoff (32) zuführbar ist.
  4. Reformer (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gemischbildungskammer (24) eine von dem Oxidationsmittel (34) durchströmbare und mit dem Wärmeübertrager (14) über eine Kopplung (28) verbundene Kammer (26) vorgeschaltet ist, über die das Oxidationsmittel (34) zumindest teilweise dem Wärmeübertrager (14) zuführbar ist.
  5. Reformer (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Druckdifferenz zwischen einem in der Gemischbildungskammer (24) vorliegenden Druck und einem in dem Wärmeübertrager (14) vorliegenden Druck und/oder eine Temperatur am Katalysatoreintritt (36) durch zumindest einen Sensor erfassbar sind.
  6. Reformer (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Reformer (10) zugeordnete Steuer-/Regeleinrichtung vorgesehen ist, die geeignet ist, zumindest auf der Grundlage der erfassten Druckdifferenz und/oder der erfassten Temperatur eine Luftzahl des Reformers zu steuern/regeln.
  7. Reformer (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer-/Regeleinrichtung geeignet ist, die Luftzahl des Reformers (10) durch Einstellen zumindest einer Wärmeübertragerfluidzufuhr zum Wärmeübertrager (14) und/oder einer Oxidationsmittelzufuhr zur Gemischbildungskammer (24) zu steuern/regeln.
  8. Verfahren zum Betreiben eines Reformers (10) zur Umsetzung von Brennstoff (32) und Oxidationsmittel (34) zu Reformat (30), wobei der Reformer (10) eine Katalysatoreinrichtung (12), die über einen Katalysatoreintritt (36) von dem Brennstoff (32) und dem Oxidationsmittel (34) durchströmbar ist, und einen Wärmeübertrager (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur an einem zumindest dem Katalysatoreintritt (36) benachbarten Abschnitt der Katalysatoreinrichtung (12), der mit dem Wärmeübertrager (14) in einer Wärme übertragenden Beziehung steht, über eine Einstellung einer Wärmeübertragung von oder zu dem Wärmeübertrager (14) gesteuert oder geregelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur an dem Abschnitt gesteuert oder geregelt wird, der sich von dem Katalysatoreintritt (36) in Richtung eines im Anschluss an den Katalysatoreintritt (36) durchströmten Katalysatoraustritts (38) bis zu einem vorbestimmten Ausmaß erstreckt.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysatoreinrichtung (12) das Oxidationsmittel (34) und der Brennstoff (32) über eine Gemischbildungskammer (24) zugeführt wird, in der ein Gemisch aus dem Oxidationsmittel (34) und dem Brennstoff (32) erzeugt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsmittel (34) vor Erreichen der Gemischbildungskammer (24) einer mit der Gemischbildungskammer (24) verbundenen Kammer (26) zugeführt wird, die mit dem Wärmeübertrager (14) über eine Kopplung (28) verbunden ist, so dass das Oxidationsmittel (34) zumindest teilweise dem Wärmeübertrager (14) zuführbar ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Druckdifferenz zwischen einem in der Gemischbildungskammer (24) vorliegenden Druck und einem in dem Wärmeübertrager (14) vorliegenden Druck und/oder eine Temperatur am Katalysatoreintritt (36) erfasst wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf der Grundlage der erfassten Druckdifferenz und/oder der erfassten Temperatur eine Luftzahl des Reformers gesteuert oder geregelt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzahl des Reformers (10) durch Einstellen zumindest einer Wärmeübertragerfluidzufuhr zum Wärmeübertrager (14) und/oder einer Oxidationsmittelzufuhr zur Gemischbildungskammer (24) gesteuert oder geregelt wird.
DE102007017787A 2007-04-16 2007-04-16 Reformer mit einer Katalysatoreinrichtung und einem Wärmeübertrager sowie Verfahren zum Betreiben eines Reformers Ceased DE102007017787A1 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007017787A DE102007017787A1 (de) 2007-04-16 2007-04-16 Reformer mit einer Katalysatoreinrichtung und einem Wärmeübertrager sowie Verfahren zum Betreiben eines Reformers
EP08757936A EP2134459A2 (de) 2007-04-16 2008-04-14 Reformer mit einer katalysatoreinrichtung und einem wärmeübertrager sowie verfahren zum betreiben eines reformers
CA002683609A CA2683609A1 (en) 2007-04-16 2008-04-14 Reformer having a catalytic device and a heat exchanger and method for operating a reformer
PCT/DE2008/000625 WO2008125095A2 (de) 2007-04-16 2008-04-14 Reformer mit einer katalysatoreinrichtung und einem wärmeübertrager sowie verfahren zum betreiben eines reformers
AU2008238421A AU2008238421A1 (en) 2007-04-16 2008-04-14 Reformer having a catalytic device and a heat exchanger and method for operating a reformer
US12/595,409 US20100095589A1 (en) 2007-04-16 2008-04-14 Reformer having a catalytic device and a heat exchanger and method for operating a reformer
EA200970861A EA200970861A1 (ru) 2007-04-16 2008-04-14 Риформинг-установка с катализаторным устройством и теплообменником, а также способ эксплуатации риформинг-установки
CN200880012455A CN101678300A (zh) 2007-04-16 2008-04-14 具有催化剂装置和换热器的重组器以及运行重组器的方法
JP2010503348A JP2010523464A (ja) 2007-04-16 2008-04-14 触媒装置と熱交換器とを有する改質装置および改質装置の動作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007017787A DE102007017787A1 (de) 2007-04-16 2007-04-16 Reformer mit einer Katalysatoreinrichtung und einem Wärmeübertrager sowie Verfahren zum Betreiben eines Reformers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007017787A1 true DE102007017787A1 (de) 2008-10-30

Family

ID=39777295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007017787A Ceased DE102007017787A1 (de) 2007-04-16 2007-04-16 Reformer mit einer Katalysatoreinrichtung und einem Wärmeübertrager sowie Verfahren zum Betreiben eines Reformers

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20100095589A1 (de)
EP (1) EP2134459A2 (de)
JP (1) JP2010523464A (de)
CN (1) CN101678300A (de)
AU (1) AU2008238421A1 (de)
CA (1) CA2683609A1 (de)
DE (1) DE102007017787A1 (de)
EA (1) EA200970861A1 (de)
WO (1) WO2008125095A2 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3806408A1 (de) * 1988-02-29 1989-09-07 Uhde Gmbh Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und co-enthaltenden synthesegases
DE3912003A1 (de) * 1988-04-12 1989-10-26 Mitsubishi Gas Chemical Co Reaktor zum reformieren von kohlenwasserstoff und verfahren zum reformieren von kohlenwasserstoff
EP0967005A2 (de) * 1998-06-23 1999-12-29 dbb fuel cell engines GmbH Wasserdampfreformierungsreaktor, insbesondere mit autothermer Prozessführung
WO2001094005A1 (de) * 2000-06-08 2001-12-13 Paul Scherrer Institut Katalytischer plattenreaktor mit interner wärmerekuperation
DE10057537A1 (de) * 2000-11-20 2002-06-06 Viessmann Werke Kg Apparat zur Erzeugung von Wasserstoff
DE10338240A1 (de) * 2002-09-06 2004-03-18 General Motors Corp., Detroit Kompakter Partialoxidations-/Wasserdampfreaktor mit integriertem Luftvorheizer und Brennstoff- und Wasserstoffverdampfer
DE10355494A1 (de) 2003-11-27 2005-07-07 Webasto Ag System und Verfahren zum Umsetzen von Brennstoff und Oxidationsmittel zu Reformat
DE102004010014A1 (de) * 2004-03-01 2005-09-29 Webasto Ag Reformer und Verfahren zum Umsetzen von Brennstoff und Oxidationsmittel zu Reformat

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4045564B2 (ja) * 1999-10-20 2008-02-13 株式会社日本ケミカル・プラント・コンサルタント 自己酸化内部加熱型改質装置及び方法
DE10142578A1 (de) * 2001-09-02 2003-04-10 Webasto Thermosysteme Gmbh System zum Erzeugen elektrischer Energie und Verfahren zum Betreiben eines Systems zum Erzeugen elektrischer Energie
DE10318866A1 (de) * 2003-04-25 2004-11-11 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Umsetzung eines Ausgangsstoffes zu einem wasserstoffhaltigen Gas sowie Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
DE102004041815A1 (de) * 2004-08-30 2006-03-09 Gvp Gesellschaft Zur Vermarktung Der Porenbrennertechnik Mbh Verfahren und Vorrichtung zur Verdampfung von Flüssigbrennstoffen

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3806408A1 (de) * 1988-02-29 1989-09-07 Uhde Gmbh Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und co-enthaltenden synthesegases
DE3912003A1 (de) * 1988-04-12 1989-10-26 Mitsubishi Gas Chemical Co Reaktor zum reformieren von kohlenwasserstoff und verfahren zum reformieren von kohlenwasserstoff
EP0967005A2 (de) * 1998-06-23 1999-12-29 dbb fuel cell engines GmbH Wasserdampfreformierungsreaktor, insbesondere mit autothermer Prozessführung
WO2001094005A1 (de) * 2000-06-08 2001-12-13 Paul Scherrer Institut Katalytischer plattenreaktor mit interner wärmerekuperation
DE10057537A1 (de) * 2000-11-20 2002-06-06 Viessmann Werke Kg Apparat zur Erzeugung von Wasserstoff
DE10338240A1 (de) * 2002-09-06 2004-03-18 General Motors Corp., Detroit Kompakter Partialoxidations-/Wasserdampfreaktor mit integriertem Luftvorheizer und Brennstoff- und Wasserstoffverdampfer
DE10355494A1 (de) 2003-11-27 2005-07-07 Webasto Ag System und Verfahren zum Umsetzen von Brennstoff und Oxidationsmittel zu Reformat
DE102004010014A1 (de) * 2004-03-01 2005-09-29 Webasto Ag Reformer und Verfahren zum Umsetzen von Brennstoff und Oxidationsmittel zu Reformat

Also Published As

Publication number Publication date
CN101678300A (zh) 2010-03-24
EA200970861A1 (ru) 2010-04-30
CA2683609A1 (en) 2008-10-23
US20100095589A1 (en) 2010-04-22
AU2008238421A1 (en) 2008-10-23
WO2008125095A3 (de) 2009-01-15
JP2010523464A (ja) 2010-07-15
WO2008125095A2 (de) 2008-10-23
EP2134459A2 (de) 2009-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10062257A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Brenners in einem Brennstoffzellensystem
AT523488B1 (de) Schutz-Reformervorrichtung zum Schutz eines Anodenabschnitts eines Brennstoffzellenstapels
WO2003021696A2 (de) System zum erzeugen elektrischer energie und verfahren zum betreiben eines systems zum erzeugen elektrischer energie
WO2008006328A1 (de) Brennstoffzellensystem und verfahren zum beeinflussen des wärmehaushaltes eines brennstoffzellensystems
DE102004010014B4 (de) Reformer und Verfahren zum Umsetzen von Brennstoff und Oxidationsmittel zu Reformat
EP1921703A1 (de) Brennstoffzellensystem mit Einrichtung zur Kathoden-Zuluft-Vorwärmung
WO2008031381A1 (de) Reformer
DE102006043104A1 (de) Abgasreinigungsanlage für ein Kraftfahrzeug
EP1178552B1 (de) Brennstoffzellensystem
DE10355494B4 (de) System und Verfahren zum Umsetzen von Brennstoff und Oxidationsmittel zu Reformat
EP1845576B1 (de) Brennstoffzellensystem
WO2007143960A1 (de) Verfahren zum regenerieren eines reformers
DE102007017787A1 (de) Reformer mit einer Katalysatoreinrichtung und einem Wärmeübertrager sowie Verfahren zum Betreiben eines Reformers
DE102007018311B4 (de) Zweistufiger Reformer und Verfahren zum Betreiben eines Reformers
DE10010069A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Gaserzeugungsvorrichtung bzw. eines Brennstoffzellensystems, Gaserzeugungsvorrichtung und Brennstoffzellensystem
WO2008083644A1 (de) Reformierungssystem, verfahren zum betreiben eines reformierungssystems und brennstoffzellenanlage
EP1845577B1 (de) Brennstoffzellensystem
WO2008006334A1 (de) Brennstoff zellensystem mit reformer und nachbrenner
DE10296673T5 (de) Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage
EP1906478A1 (de) Brennstoffzellensystem
DE102014218726A1 (de) Brennstoffzellenvorrichtung mit verbessertem Anodengasprozessor
WO2019028487A1 (de) Brennstoffzellensystem mit zumindest einer hochtemperatur-brennstoffzelle
DE10033593C1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung eines wasserstoffreichen Gases
DE10213891B4 (de) Vorrichtung zur Umformung eines kohlenwasserstoffhaltigen Stoffstroms
DE10318866A1 (de) Vorrichtung zur Umsetzung eines Ausgangsstoffes zu einem wasserstoffhaltigen Gas sowie Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20120411