DE1567880A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Wasserstoff aus fluessigen,wasserstoffhaltigen Brennstoffen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Wasserstoff aus fluessigen,wasserstoffhaltigen Brennstoffen

Info

Publication number
DE1567880A1
DE1567880A1 DE19661567880 DE1567880A DE1567880A1 DE 1567880 A1 DE1567880 A1 DE 1567880A1 DE 19661567880 DE19661567880 DE 19661567880 DE 1567880 A DE1567880 A DE 1567880A DE 1567880 A1 DE1567880 A1 DE 1567880A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydrogen
catalyst
fuel
reactor
mixture
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.)
Pending
Application number
DE19661567880
Other languages
English (en)
Inventor
Sederquist Richard Allan
Buswell Richard Floyd
Snopkowski Daniel Jerome
Setzer Herbert John
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.)
Raytheon Technologies Corp
Original Assignee
United Aircraft Corp
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 United Aircraft Corp filed Critical United Aircraft Corp
Publication of DE1567880A1 publication Critical patent/DE1567880A1/de
Pending 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
    • C01B3/48—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 followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • 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
    • C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
    • C01B3/24—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
    • 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
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • 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
    • C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • 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
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0405—Purification by membrane separation
    • C01B2203/041—In-situ membrane purification during hydrogen production
    • 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
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • 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
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0822—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel the fuel containing hydrogen
    • 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
    • C01B2203/0827—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel at least part of the fuel being a recycle stream
    • 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
    • C01B2203/0838—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel
    • C01B2203/0844—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel the non-combustive exothermic reaction being another reforming reaction as defined in groups C01B2203/02 - C01B2203/0294
    • 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
    • C01B2203/0866—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combination of different heating methods
    • 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
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1005—Arrangement or shape of catalyst
    • C01B2203/1011—Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements
    • 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
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1052—Nickel or cobalt catalysts
    • 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
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
    • C01B2203/107—Platinum catalysts
    • 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
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1247—Higher hydrocarbons
    • 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
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1276—Mixing of different feed components
    • 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
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/142—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
    • 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
    • C01B2203/1604—Starting up the process
    • 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
    • C01B2203/1609—Shutting down the process
    • 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
    • C01B2203/1628—Controlling the pressure
    • 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
    • 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
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/82—Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S585/00—Chemistry of hydrocarbon compounds
    • Y10S585/909—Heat considerations
    • Y10S585/91—Exploiting or conserving heat of quenching, reaction, or regeneration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

Beschreibung ■■·■■-zu der Patentanmeldung der Firma
United Aircraft Corporation, 400 Main Street, East Hartford,
Connecticut, U.S.A.
betreffend
Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Wasserstoff aus flüssigen -Wasserstoffhaltigen Brennstoffen«
Priorität; 3. August 1965 - USA
Die Erfindung besieht sich auf die· Umwandlung'wasserstoffhaltig sr,, kohlenstoffhaltiger Brennstoffe und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen
von '''aaseratoff aus,..derart ig en Brennstoffen durch kataly tische Dehydrierung.
Wegen des Bedarfs an verhältnismäßig kleinen Energieerzsugufig'sanlagen zum Erzeugen elektrischen stromes sind be-
009834/0197
BAD ORIGINAL
trächtliche Anstrengungen auf dem Gebiet der Brennstoffzellen unternommen worden, in denen die durch eine chemische Oxydation-Reduktionsreaktion an im Abstand voneinander angeordneten Elektroden erzeugte Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt wird, um Stromverbraucher in einem äußeren Stromkreis zwischen den Elektroden zu speisen* Es sind zwar bereits Brennstoffzellen hergestellt worden, die verhältnismäßig unreinen Wasserstoff oder andere oxydierbare Brennstoffe verwenden, im allgemeinen hat sich jedoch Wasserstoff als vorzuziehender Brennstoff erwiesen in Verbindung im allgemeinen mit Sauerstoff oder dem Sauerstoff in Luft.
Ss sind bereits verschiedene Techniken vorgeschlagen worden zum Umwandeln von- Kohlenwasserstoffen und anderen wasserstoff halt igen, kohlenstoffhaltigen Brennstoffen in Wasserstoff zur Verwendung für derartige Brennstoffzellen, wobei die katalytische Umwandlung bei verhältnismäßig hohen Temperaturen, etwa von 700° C, vorherrscht. Zur Verringerung der Verunreinigungen werden bereits Reinigungsvorrichtungen verwendet, etwa für Wasserstoff selektiv durchlässige Palladiummembranen, durch die der Gasstrom hindurchgeschickt wird. Die Verunreinigungen würden sonst den Elektrolyten der Brennstoffzelle, im allgemeinen ein Alkali, verschmutzen.
Fs ist auch bereits vorgeschlagen worden, den Brennstoff mit Wasser zu vermischen und zuerst über eine katalytische Reformierungsvorrichtung für niedrige Temperatur zu leiten, um den höhermolekularen Brennstoff Ln einen methanreichen Gasstrom umzuwandeln, der dann anschließend durch einen katalytischen Brennstoffwandler für hohe Temperaturen geleitet wird, um V.'a3sersfcoff und Kohlenoxydprodukte zu erzeu.eri. Darnach wird der von dem Umwandler abfließende Strom, der bedeutende Mengen Kohlenmonoxyd enthält, über einen kata-
009834/0197
BAD ORIGINAL
lytiachen Verschiebungswandler geleitet, der bei relativ niedrigen Temperaturen betrieben wird und in dem das Kohlenmonoxyd in Kohlendioxyd und Wasserstoff umgewandelt wird. Diese verschiedenen Schritte und die unterschiedlichen Wärmebehandlungen bei den einzelnen Schritten erschweren jedoch die Kleinhaltung derartiger Anlagen und die Erreichung eines hohen thermischen. Wirkungsgrades.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum katalytischen Umwandeln waaserstoffhaltiger, kohlenstoffhaltiger Brennstoffe in Wasserstoff zu schaffen, welches einen hohen thermischen V'irkungsgraä aufweist und sich mit verhältnismäßig kompakten Vorrichtungen zum Erzeugen eines Gasstromes aus sehr reinem Wasserstoff ausführen läßt. Die Vorrichtung n· ch der Erfindung ist verhältnismäßig kompakt, hat eine lange Lebensdauer und läßt sich mit verhältnismäßig geringen Schwierigkeiten betreiben.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben.
Figur 1 ist ein Strönmngsplan einer Vorrichtung nach der Erfindung;
Figur 2 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung, wobei Teile des Gehäuses und des Innenauf baus gebrochen dargestellt sind, um Einzelheiten der Konstruktion zu zeigen;
:Figur 3 ist eine Seiteransicht des Innenraumes der "Vorrichtung nach Figuir 2:
"Figur 4 ist eine Draufsicht des Verschiebungswandleis des in den Figuren 2 und 3 dargestellten Brer.nstoffwandlers;
009834/0197
BAD ORIGINAL
Figur 5 iot ein S^hr.itt längs £«:r Linie 5-5 τοπ Jig.4; Figur 6 ist sin.Querschnitt länge der linie 6 » fi von
r 5;
Figur 7 ist eine Te nsohn it tans ich t-länge der Linie 7 -- 7 von Figur 4 ;
Figur 8 ist eine T^ileohnittaneieht länge der linie 8-8 von Figur 4» und
Figur 9 ist ein Querschnitt längs der Linie 9-9 von Figur 5.
Das Verfahren nach der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß eine Mischung aus einem wasserstoffhaltigen, kohlenstoffhaltigen Brennstoff mit Wasser auf eine Temperatur von 205 bis 510° C erhitzt wird und darnach über ein erstes Bett eines Dehydrierkatalysators tei einer Auslaßtemperatur von 370 bis 650° C geleitet wird, um im wesentlichen den gesamten Brennstoff in einen methanreichen Gasstrom umzuwandeln. Dieser aus dem ersten Katalysatorbett austretende Gasstrom wird sodann durch ein zusätzliches Bett eines Dehydrierkatalysators geleitet bei einer Auslaßtemperatur von 700 bis 990° C, um im wesentlichen sämtliches Methan in dem Gasstrom in Kohlenoxydprodukte und in Wasserstoff umzuwandeln. Der aus dem Zu etzbett austretende Gasstrom wird im Gegenstrom-Wärmeaustausch cit der durch das erste Katalysatorbett fliessenden I.ischune gebracht, um ein Värmegefälle vom Auslaß zum Einlaß zu schaffen und um die Temperatur des Gasstromes zu erniedriger..
Der Strou, der sich nun auf einer niedrigen Temperatur befindet, wirö sodann durch das Bett eines Katalysators für eine Verseniebunesumwandiung bei einer Temperatur von 200
009834/0197
BAD ORfGiNAL
bis 480° C geleitet, um im wesentlichen sämtliches Kohleninonoxyd in dem Strom in Kohlendioxyd umzuwandeln. Der diesen Katalysator verlassende Strom gelangt dann über eine Waseerstofreinigungsvorrichtung, und zwar in Oberflächenberührung mit einer Oberfläche einer für Wasserstoff selektiv permeablen Membran, so daß der größte Teil des Wasserstoffs in dem Strom durch die Membran diffundiert und auf der anderen Seite derselben im wesentlichen reiner Wasserstoff sich ansammelt. Das aus der Reinigungsvorrichtung austretende ibfallgas wird bei dem zusätzlichen Katalysatorbett verbrannt, um diesem die gewünschte Temperatur zu erteilen, und die Verbrennungsgase werden in Wärmeaustausch mit der Mischung gebracht, um diese auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen. In der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung ( :■■)■■-. entsprechend der ITSA-Pa t en tanmeldune Serial-Nr. 480 528 vom 4, August 1965 ist im einzelnen ein Verfahren zum Bestimmen des Wärmegefälles in dem Bett eines Dehydrierkatalysators beschrieben, der bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur arbeitet, wobei der Strom des wasserstoffhaltigen, kohlenstoffhaltigen Brennstoffs und des Wassers so umgesetzt werden kann, dafcs im wesentlichen ausschließlich Methan, Wasserstoff und Kohlenoxydprodukte entstehen, während die folgenden Kohlebildungsreaktionen vermieden werden: \ -
2 GO .· ■■■■■ —Ϊ CO2 +■ G
CH4 - .■■■ ~* -> G+ t
CO2 + 2H2 :;■■■■■ C- + 2H2O
C1O + H2 ■ ■■■ C + H2O
Im allgemeinen wird der Gasstrom aus Brennstoff und Wasser
009834/0197 -.;
BAD ORIGINAL
auf eine Temperatur von 205 bis 510° C erhitzt. Darnach gelangt er Über ein Bett eines Dehydrierkatalysatore, der derart erhitzt wurde, daß ein Wärmegefälle vom Einlaßende zum Auslaßende desselben besteht, wobei die Temperatur am Auslaß 370 bis 650° C beträgt· Das Wärmegefälle ist in Bezug auf den Brennstoff, den Katalysator und die Betriebsbedingungen so gewählt, daß ein zunehmender Bruchteil des an der Umsetzung beteiligten Brennstoffs mit zunehmender Temperatur längs des Wärmegefälles umgesetzt wird und daß die oben genannten kohlebildenden Reaktionen im wesentlichen vermieden sind.
Es wurde insbesondere gefunden, daß bei einer engen Einhaltung des an der Umsetzung beteiligten Brennstoffs bei einer gegebenen Temperatur und für einen bestimmten Brennstoff die kohlebildenden Reaktionen im wesentlichen, wenn nicht sogar vollständig ausgeschaltet werden können. Der Bruchteil des umgesetzten Brennstoffs nimmt mit der Temperatur zu, Die Wirkung des Anteils des umgesetzten Brennstoffs auf die kohlebildenden Reaktion-
CH4 > C + 2H2
kann analytisch bestimmt werden, um die Zustandsparameter aufzustellen, unterhalb denen eine Methanaufspaltung bei einer bestimmten Temperatur auftritt. In ähnlicher Weise läßt sich die Wirkung des Anteils des umgesetzten Brennstoffes auf d ie kohlebildende Reaktion:
CO2 + 2H > C + 2H2O
berechnen. Oberhalb dieser Funkte herrschen solche Bedingungen, daß elementarer Kohlenstoff erzeugt wird,
009834/0197
Die auf Grund dieser Gleichungen gewonnenen beiden Kurven begrenzen den kohlenstoffreichen Bereich. Mit einer derartigen Kurvendarstellung ist es verhältnismäßig leicht, ein Modell des Wärmegefalles in einem Vorreaktor aufzustellen, um im. wesentlichen-*d-en gesamten wasserstoff halt igen, kohlenstoffhaltigen Brennstoff in einen methanreichen Gasstrom umzuwandeln.
Hält man hingegen den Dehydrierkatalysator auf einer Temperatur in einem Bereich nahe einer Durchschnittstemperatur oder auf einer konstanten Temperatur - im Gegensatz zu einem Wärmegefälle - so verläuft der Reaktionsweg über die obere Grenze für die kohlebildende Reaktion, d.h., daß in diesem Pali Kohlendioxyd- und Kohlenmonoxydreaktionen stattfinden, die elementaren Kohlenstoff entstehen lassen, der die Aktivität des Katalysators beeinträchtigt oder zerstört, um diese Erscheinung zu vermeiden, wird ein Wärmegefälle in einem Hiedertemperatur-Wandler (Vorreaktor) hergestellt, wobei die Temperatur mit zunehmendem Bruchteil des umgesetzten Brennstoffs erhöht wird, wobei sie jedoch unterhalb der Kurve (oder der Kurven) für die Kohlenoxydreaktionen und oberhalb der Kurve für die Methanspaltungsreaktion bleiben soll.
Das erete Katalysatorbett sollte eine Einlaßtemperatur von 205 bis 510° C, vorzugsweise von 370 bis 510° G aufweisen. Der Auslaß des ersten Katalysatorbettes wird auf einer Tem·^· peratur von 370 bis 650°, vorzugsweise von 535 bis 625° gehalten. Die EinlaßtejEperatur des zweiten Katalysatorbettes ist 370 bis 650° C und vorzugsweise 535 bis 625° C. Die /uslaßtetnperatur des zweiten Katalysatorbettes beträgt 700 bis 990° C, vorzugsweise 700 bis 315° C.
Um eine Diffusion des Wasserstoffs durch die permeable Membran in der Reinigungsvorrichtung zu veranlassen, ist es erforder-
• 009834/0197
BAD ORIGINAL
Ρ lieh, die Drlicke in dem System auf wenigstens 7 kg/cm und
ο
bis zu 28 kg/cm zu halten. Vorzugsweise werden Drücke zwisehen 12,5 und 16 kg/cm angewendet.
Die Temperatur fiir die Verschiebungsumwandlung beträgt 200 bis 480° C, vorzugsweise 300 bis 330° C. Die ftir Wasserstoff permeablen Membranen in der Reinigungsvorrichtung für Wasserstoff werden auf einer Temperatur zwischen 200 *** und 480° C, vorzugsweise zwischen 300 und 330° C gehalten.
In dem Brennstoffvorerhitzer soll die Temperatur der Mischung im allgemeinen möglichst von der Umgebungstemperatur auf 60 biB 100° C erhitzt werden. Die Siedevorrichtung, soll die Temperatur der hindurchtretenden Brennstoffmischung auf 205 bis 510° C, vorzugsweise auf 370 bis 510° C erhitzen.
Die Raumgeschwindigkeit (space velocity) bei dem Katalysator für die Verschiebungsumwandlung liegt zwischen 2000 und
1 —1
8000 h , vorzugsweise zwischen 3500 und 4500 h „
Es lassen sich verschiedene kohlenwasserstoffartige Brennstoffe für das Verfahren nach der Erfindung verwenden, etwa Paraffine, Olefine, Aromaten und Alkohole mit 5 bis 16 Kohlenstoffatome* Bevorzugte Brennstoffe sind gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen und Kombinationen derselben entweder allein oder iö Verbindung alt verhältnismäßig geringen Mengen ungesättigter Kohieäwäsaerstoffe. Vorzugsweise werden Hexan, Heptan, öktan» Üöfiaä, Dekan und Mischungen derselben verwendet.
Wegen der günstigen Gleichgewichtafaktöfen bei dem Verfahren nach der Erfindung läßt sich ein verhälinisffiaiig niedii-· ges Kolverhältnis von Dämpf au Kohlenstoff verwenden» beispielsweise das stöehioiüetrische Verhältnis 2,0 i 1,ÖS Im allgemeinen wenden Moiveriiäitfiisse zwischen 2,0 Uö4 9,0 ί 1*0
009834/0117
BAD ORIGINAL
verwendet* Der Ausdruck Dehydrierkatalysator soll irgendwelche übliche Dampfreformierkatalysatoren bezeichnen, etwa Nickel, Kobalt und Platin.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach der Erfindung. Die Vorrichtung umfaßt einen Brennstoffbehälter 2 für einen kohlenwasserstoffartigen Brennstoff und einen Wasserbehälter 4, die beide vorzugsweise mit Filterkappen 6 bzw, 8 versehen sind. An diese Behälter sind Speiseleitungen mit Ventilen 10 bzw. 12 angeschlossen, die mit einem Verhältnisventil 14 in Verbindung stehen, welches die beiden Ströme in einem bestimmten Verhältnis miteinander vermischt. Der gemischte Strom wird mittels einer Pumpe 16 durch die Rohrleitung 18 eines Brennstoffvorerhitzers 20 geführt, in dem die Temperatur durch die von der Rohrleitung 22 abgegebene Wärme erhöht wird.
Der Brennstoffstrom gelangt sodann in eine Siedevorrichtung 24, in der er beim Durchlaufen der Rohrleitung 26 auf eine Temperatur zwischen 205 und 510° G erhitzt wird, und zwar durch die Wärme des in der Rohrleitung 28 fließenden Strömungsmittels. Der Brennstoffstrom gelangt sodann in den Vorreaktor 30, der einen Dehydrierkatalysator 32 enthält, welcher auf eine Temperatur von 370 bis 650° C erhitzt wird, und zwar durch das in der Rohrleitung 34 fließende Strömungsmittel. In dem Vorreaktor geschieht die anfängliche Umwandlung des Brennstoffs in Methan, Wasserstoff und Kohlenoxydprodukte.
Dieser Strom gelangt sodann in den Erimärreaktor 36, in dem er durch den Dehydrierkatalysator 38 weiter umgesetzt wird, so daß Wasserstoff und Kohlenoxydprodukteaus dem Methan gebildet werden. Der Katalysator 38 ist durch.den Brenner 40 auf eine.Temperatur zwischen 7OQ und 990° G erhitzt. Die aus dem Primärreaktor 36 austretende Strömung
00 9834/0197
- ίο -
gelangt durch die Rohrleitung 34 des Vorreaktors 30, und zwar im Gegenstrom zu dem durch diesen fließenden Brennstoffstrom, so daß an den Katalysator Wärme abgegeben wird mit einem Wärmegefälle vom Auslaß zum Einlaß.
flach Durchlaufen des Vorreaktors 30 ist die Temperatur der Strömung herabgesetzt. Sie gelangt dann durch ein Katalysatorbett 42 in einen Verschiebungsumwandler 44, in dem Kohlen monoxyd mit Wasser aus der Strömung reagiert und zusätzlichen Wasserstoff sowie Kohlendioxyd bildet. Man erkennt, daß der exotherme Versehiebungsumwandler 44 mit der Wasserstoffreinigungsyorrichtung 46 in Verbindung steht, so daß an diesen v."ärme abgegeben wird» wobei die Gasströmung aus dem Verschiebungsumwandler 44 in Berührung mit einer Oberfläche eirner für Wasserstoff selektiv permeablen Membran 48 gebracht wird, durch die der Wasserstoff an die gegenüberliegende Seite diffundiert und an dieser abgenommen wird»
Die aus der Reinigungsvorrichtung 46 austretenden Restgase enthalten noch geringe Mengen Kohlenwasserstoffe und Kohlerimonoxyd. Sie werden durch ein Druckreduzierventil 50 geleitet, durch das der Druck herabgesetzt wird, und gelangen sodann in einen Luftmischer 52, durch den Luft über das Ventil 54 angesaugt wird. Diese Luft-Gasmischung wird sodann in dem Brenner 40 verbrannt, um dem Primärreaktor 36 Wärme zuzuführen, und die heißen Verbrennungsgase gelangen durch die Bohrleitung 28 der Siedevorrichtung 24, in der der Brennstoffstrom erhitzt wird, und werden schließlich in die Atmosphäre ausgelassen.
TJm beim Betriebsbeginn den Reaktor 36 zuerst zu erhitzen, wird Brennstoff über das Ventil 58 von dem Tank 56 in den Startbrenner 60 gespeist, wo er mit Luft aus der Leitung 68 zusammen verbrannt wird. Die heißen Verbrennungsgase des Brenners 60 gelangen durch den Primärreaktor und heizen die-
0 0 9 8 3 4/0197
sen auf und dienen ferner zum Zünden des Gasstromes aus der Reifligungsvorrichtung 46, die anfangs sehr reich an Methan ist, bis der Primärreaktor 36 seine Betriebstemperatur erreicht. Sodann wird der Startbrenner 60 abgeschaltet.
Der durch die Membran 48 diffundierte gereinigte Wasserstoff gelangt durch die Rohrleitung 22 des Brennstoffvorerhitzers 20, in dem Wärme an den Brennstoffstrom abgegeben wird, während der Wasserstoff !zugleich abgekühlt wird, bevor er das Wasserstoffdruckablaßventil 62 und das Wasaerstoffdruckregulierventil 64 durchquert. Darnach wird der Wasserstoff direkt an eine Brennstoffzelle (nicht dargestellt) oder an einen Vorratstank (nicht dargestellt) weitergeleitet.
Beim Abschalten wird das Ablaßventil 66 am Eingang der SIedevorrichtüng 24 nach Abschalten der Pumpe 16 geöffnet, wodurch automatisch das Drucfcwäohterventil 50 geschlossen wird, Tfes öffnen des /blaßventiles 66 ermöglicht, daß die Reaktionsgase durch das System zurückfließen und abgelassen werden.
Der in den Figuren 2 und*5 dargestellte Brennstoffwandler ist in einem Gehäuse 100 untergebracht, das einen mit Laschen 104 befestigten Deckel 102 aufweist. Die Vorderseite 106 trägt eine instrumententafel 108,welche weiter unten noch beschriebene Schalter und Ventile aufweist. Zum Abdekken der Schälttafel 108 ist eine an Scharnieren 109 befestigte Abdeckplatte vorgesäaen (nicht aargestellt), und die Vorderseite 106 ist mit einem Gitter 110 versehen. Innerhalb des Gehäuses 100 sind ein Wasserbehälter 112 und ein Brennstoffbehälter 114 vorgesehen*
Innerhalb dfe3 Gehäuses 100 und gegen dieses isoliert und
0ÖÖ83 4/0197
BAD ORIGINAL
abgedichtet durch Isoliermaterial 116 ist eine Umwandlungsund Reinigungsvorrichtung, die im einzelnen getrennt in den Figuren 4 bis 9 dargestellt ist. Gemäß Figur 5 weist das äußere, mit Kappen versehene rohrförmige Teil 118 einen Dehydrierkatalysator 122 auf, der lediglich teilweise dargestellt ist, sich jedoch bis in den oberen Raum dee äußeren rohrförmigen Teiles 118 erstreckt. Innerhalb des rohrförmigen Teiles 118 ist ein stirnseitig geschlossenes rohrförmiges Teil 124 vorgesehen, das durch Abstandsteile 123 an seiner Stelle gehalten ist und am unteren Ende Perforationen 126 aufweist, wobei dieses Ende sich unterhalb der Halteteile 123» jedoch oberhalb des Bodens des äußeren rohrförmigen Teiles 118 erstreckt. Ton dem Innenraum des inneren rohrförmigen Teiles 124 bis zum oberen Ende des äußeren rohrförmigen Teiles 118 erstreckt sich ein schraubenförmig gewundenes Rohr 123, welches durch die Wand des äußeren rohrförmigen Teiles 118 oben hindurchtritt und in einen Pitting 130 mundet. Nahe dem oberen Ende des äußeren rohrförmigen Teiles 118 ist ein Einlaß 131 vorgesehen, um einen gasförmigen Strom aus Kohlenwasserstoff und Wasser einzuführen, der dann nach unten durch den Katalysator 122 hindurchtritt. Der Gasstrom gelangt dann durch die Halteteile 123 und nach oben durch das innere rohrförmige Teil 124 und das schraubenförmig gewundene Rohr 128, in dem es Wärme an den Katalysator 122 abgibt, so daß ein Temperaturgradient in diesem aufgebaut wird, wenn der Gasstrom seine Wärme auf dem V/ege vom äußeren rohrförmigen Teil 118 zum Ausgang abgibt.
Der untere Bereich des äußeren rohrförmigen Teiles 118 wird direkt durch eine Brennstoffmiechung erhitzt, die in einem Brenner 133 verbrannt wird. Innerhalb des Gehäuses 135 dea Erenners ist ein im allgemeinen zylindrisches poröses Brennerelement 132 aus einem feuerfesten Material angeordnet,
009834/0197
BAD ORIGINAL
welches aus einer Matte aus Zirkonerdefasern hergestellt ist und im Abstand von dem äußeren rohrförmigen Teil 118 liegt. Oberhalb des Brenners 133 ist ein zylindrisches Teil 136 vorgesehen, und die heißen Verbrennungsgase werden zwischen dem äußeren rohrförmigen Teil 118 und der Hülse 138 geführt, so daß sie nach oben in Berührung mit der äußeren Oberfläche des rohrförmigen Teiles 118 strömen sowie mit dem dazwischenliegenden schraubenförmig gewundenen Siederohr 14Ö, bis sie durch den Auslaß 142 nach außen gelangen. Die in das Siederohr 140 an dem Pitting 144 eingespeiste Mischung aus einem Kohlenwasserstoff und Wasser wird auf diese Weise durch die Verbrennungsgase des Brenners 132 auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur erhitzt, wobei die Verbrennungsgase auch noch dazu dienen, einen Temperaturgradienten im oberen Bereich des rohrförmigen Teiles 118 herzustellen. Der aus dem Siederohr 140- austretende erhitzte Gasstrom wird sodann in den Innenraum des rohrförmigen Teiles 118 eingeleitet, und zwar über die Speiseleitung 146, welche in den Fitting 147 mündet, und das Rohr 149, dessen Ende den Einlaß 131 bildet, wie am besten aus Figur 7 zu erkennen ist.
Der umgesetzte Strom gelangt von dem Fitting 130 durch das Rohr 148, welches außen um ein im allgemeinen zylindrisches Gehäuse 150 eines Verschiebungswandlers gewunden ist, so daß an dieses Wärme abgegeben wird, während der Strom selbst gekühlt wird, bevor er in die Umwandlungskammer 153 des Verschiebungswandlers eintritt, die zwischen dem Gehäuse 150 des Verschiebungswandlers und dem im allgemeinen zylindrischen Gehäuse 152 der ReinigUEgsvorrichtung gebildet ist. In dieser Umwandlungskammer befindet sich ein Katalysator 154, der das Kohlenmonoxyd in dem Gasstrom mit Wasser umsetzt und zusätzlich Wasserstoff sowie Kohlendioxyd bildet. Da die Verschiebungsumwandlung· exotherm verläuft und um das Gehäuse 152 der Reinigungsvorrichtung stattfindet, wird an dieses
009834/0197
Wärme abgegeben« Der Stopfen 156 dient als Zugang zu dem Katalysator 154.
Die Wand des Gehäuses 152 der Reinigungsvorrichtung ist mit Perforationen 158 am oberen Ende versehen, so daß das am Boden, der Umwandlungskammer 153 eintretende Gas durch den Katalysator 154 strömt und sodann in das Gehäuse 152 der Reinigungsvorrichtung gelangt. An den oberen Enden der Gehäuse 150, 152 ist ein zylindrisches Endstück 160 angebracht, das ein Rohrbündel 162 der Reinigungsvorrichtung trägt. Das Rohrbündel weist eine Kappe 164 mit einem Pitting 166 auf und trägt ein Rohrkopfstück 168 am unteren Ende der Kappe 164, in dem eine Anzahl Hohlrohre 170 befestigt Bind. Man erkennt, daß die Rohre MO an ihren unteren Enden abgedichtet sind und oben in die Kammer 172 der Kappe 164 münden. Die Rohre 170 sind aus einem für Wasserstoff selektiv permeablen Metall hergestellt, etwa aus einer Palladium-Silberlegierung, so daß der Wasserstoff in dem Gasstrom, der durch die Perforationen in das Gehäuse 152 der Reinigungsvorrichtung eintritt, durch die Rohre hindurchdiffundiert und in die Kammer 172 und sodann durch den Fitting 166 nach außen gelangt. Die Restgase in dem Gasstrom werden durch den Auslaß 174 ausgestoßen.
Wie am besten aus Figur 5 ,zu erkennen ist, sind die Hülse 138 und der Brenner 133 in dem Gehäuse 100 der Vorrichtung oberhalb eines Gleitstückes 176 gelagert, welches von den Verbrennungsgasen durch ein Isolierelement 17β getrennt ist. Das Gleitstück kann von seiner Stelle unter der Hülse 138 weggeschoben werden, so daß die heißen Gase eines Startbren- ners 204 (siehe Figur 2), der etwa als Coleman-Brenner ausgebildet ist, Wärme an das Katalysatorbett 122 abgeben karr·. Das Gleitstück 176 weist auch Isoliermaterial 100 auf. Din Anordnung kann daher innerhalb des Gehäuses 100 untergebracht sein. Am oberen Ende der Hülse 138 ist ein Befesti-
009834/0197
BAD ORIGINAL
gungsflansch 182 vorgesehen, an dem Plansche 184 auf dem Bndteil 160 der Reinigungsvorrichtung und des Verschiebungswandlers angebracht sind, wie am besten aus den Figuren 4 und 8 zu erkennen ist.
Gemäß diesen Figuren ist eine Zündvorrichtung 186 in der Hülse 138 angeordnet, die in dem Baum zwischen der Hülse 138 und dem äußeren rohrförmigen Teil 118 hineinragt. Zum Bestimmen der Temperaturen in dem Reaktor, der Reaktorwand und dem Ausgang der Siedevorrichtung sind Thermoelemente 188, 190, 193 und 195 vorgesehen.
Me Figuren 2 und 3 zeigen die verschiedenen Leitungen und Zusatzelemente der Vorrichtung nach der Erfindung. Die aus dem Auslaß 174 des. Gehäuses 152 der Reinigungsvorrichtung austretenden Restgase werden durch die Leitung 194 zu dem Gegendruckregulierventil 196 geführt und von der Leitung an die Luftansaugvorrichtung 200, in der die Gase mit Luft vermischt werden, die durch den Lufteinlaß 202 eintritt. Die Mischung aus Luft und Eestgas gelangt sodann durch die Leitung 134 an den Brenner 133. Um beim Betriebsbeginn der Vorrichtung Wärme an den Reaktor abzugeben, ist ein Startbfenner 2C4 vorgesehen, passenderweise ein Coleman-Brennerder unterhalb des Gleitstückes 176 angeordnet ist und Brennstoff über die leitung 206 von dem Brennstoffbehälter 114 bezieht, und zwar über das Startbrennerspeiseventil 208, das durch den Schalter 210 betätigbar ist.
Beim Betrieb der Vorrichtung wird Wasser aus dem Vorratsbehälter 112 durch die Pumpe 214, die Fittinge 216 und den DrucksGhalter 218 geleitet. In der Leitung 222 vor dem Wasser-Brerihstoffffiischverteiler 224 ist ein Wasserprüfventil 220 -vorgesehen.
Der zum Betrieb der Vorrichtung dienende Brennstoff gelangt
009834/0197
aus dem Brennstoffvorratsbehälter 114 über die Speiseleitung 225 an die Pumpe 214. In der Leitung 228 ist ein Brennstoffabschaltventil (nicht dargestellt) vorgesehen, dessen Bedienungsgriff die Bezugsziffer 230 trägt. Bei geschlossenem Brennstoffabschaltventil kann der Brennstoff durch die leitung 232 und das Brennstoffablaufventil 234 an den Vorratsbehälter zurückgeleitet werden. Während des normalen Betriebes, wenn also das Brennstbffabschaltventil geöffnet ist, gelangt Brennstoff durch die Leitung 236 und das Brennst off prüf ventil 238 an den Wasser-Brennstoffmiachverteiler 224, wo die beiden Komponenten miteinander vermischt werden. Die Mischung gelangt sodann durch eine Leitung 240 und ein System-Abschaltventil 242 in einen äußeren Ringraum des Vorerhitzers 244 und von dort über eine Leitung 246 zu dem Siederohr 140 (Figur 5). Eine Handpumpe 247 dient zum Herstellen des anfänglichen Eetriebsdruckes in der Vorrichtung.
Beim /-bschalten der Vorrichtung kann der Wasser-Brennstoffmischverteiler 224 rückwärts über ein Ablaßventil 248 geleert werden. Ferner können zum Entleeren der Vorratsbehälter erforderlichenfalls /blaßventile (nicht dargestellt) verwendet werden.
Der aus dem Fitting 166 der Reinigungsvorrichtung austretende Wasserstoff gelangt durch die Leitung 250 an ein inneres Rohr des Vorerhitzers 244, wo er in Wärmeaustausch mit der hindurchtretenden eingespeisten Mischung steht, so daß der Wasserstoff an diese Wärme abgibt. Aus dem Vorerhitzer fließt der Wasserstoff durch die Leitung 254 an einen Sammelbehälter 256. Der Druck des Viasserstoffs in dem System wird durch ein Druckminderventil 258 gesteuert, welches über die Leitung 260 mit dem Sammelbehälter verbunden ist.
Der für den Betrieb einer Brennstoffzelle bestimmte Wasserstoff fließt durch die Leitung 262 und die Fittinge 264 an
009834/0197
BAD ORIGINAL
einen Wasserstoffverteiler 266, der über Pittinge (nicht dargestellt) an die Brennstoffzelle angeschlossen ist.
Die Leistung zum Betrieb der Pumpe und der verschiedenen Steuereinrichtungen wird von der Brennstoffzelle selbst an den Energieeingang 268 geleitet. Die verschiedenen Schalter und Ventile der Vorrichtung sind in Figur 2 auf der Schalttafel dargestellt.
Ersichtlicherweise kann die bei niedriger Temperatur stattfindende Vorreaktion des Brennstoffs und des Dampfes zum Erzeugen eines methanreichen Gasstromes innerhalb des Anfangsbereichs eines einzigen Reaktors und Katalysatorbetts ausgeführt werden, wobei die bei hoher Temperatur ausgeführte Hauptreaktion im Endbereich vor sich geht. Im allgemeinen ergeben die vorbestimmten Betriebsbedingungen, insbesondere bei Verwendung eines frischen Katalysators, eine Neigung zur Kohlebildung bei Betriebsbeginn, da der größte Teil der Vorreaktion nahe dem Einlaß, d.h., am unmittelbaren Anfang des Katalysatorbettes beginnt, und zwar wegen der hohen Aktivität desselben. Die Kohlebildung tritt dabei auf, weil das geforderte Temperaturgefälle zum Erhöhen des Anteils des umgesetzten Brennstoffs durch die hohe Aktivität des Katalysators im wesentlichen gestört ist« Es hat sich jedoch sowohl analytisch nachweisen lassen und auch experimentell gezeigt, daß das System sich in dieser Hinsicht selbst kompensiert, indem durch die Kohlebildung die Katalysatorvirkung verringert wird, so daß eine größere Län^e das Katalysatorbettes erforderlich ist, um die gewünschte Vorreaktion vollständig auszuführen. Es entwickelt sich daher ein stationärer Zustand, der in zuverlässiger Weise das erforderliche Katalysatorvolumen f Ur einen bestimmten Kohlenwasserstoffbrennstoff und eine bestimmte Reaktorkonstruktion angibt.. Diese Kompensation ergibt keine Verschlechterung des Gesamtsystems, da nur eine begrenzte Katalysatormenge davon betroffen ist. Dies hat sich beim Betrieb eines Prototyps während 500 Stunden gezeigt,
00 9834/0197
wobei keine wesentliche Kohlenstoff bildung in dein Katalysator auftrat.
Um die Wirksamkeit des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung zu zeigen, ist im folgenden ein numerisches Beispiel angegeben.
Beispiel
In eine Vorrichtung ähnlich der in der Zeichnung beschriebenen wird eine Mischung aus 0.1401 kg/h eines Kohlenwasserstoffbrennstoffs mit der V/arenbezeichnung "Jp-150", einem Udex-Raffinat der Firma Texaco, und 0,4861 kg/h Wasser eingeführt. Der Brennstoff weist ein Verhältnis Wasserstoff zu Kohlenstoff von 0,130 auf und enthält 1,3 cfo Olefine sowie 0,8 # Aromaten, gemessen nach dem A.S.T.M.-Test D-1319· Die Viskosität desselben bei 38° C beträgt 0,73 und die spezifische Schwere (A.P.T,) ist 63,3. Tie Destillationsanalyse ergab folgende Werte:
Anfänglicher Siedepunkt 115,6° C
10 'ß> 130,6° C
20 # 132,2° C
50 i UC,0° C
90 io . 152,2° C-
Endpunkt 168r3° C
Als Katalysator im Vorreaktor und Hauptreaktor wurde ein ST ikkelkatalysator dar Firma Girdler Catalyst Company mit der Warenbezeichnung |:G-56" -verwendet, Der Katalysator hatte die Form von Soheibchen in der Größe von 0,3 χ 0,3 cm, und in dem Vorres.ktorbereioh waren 0.3175 kg und in dem Hauptreaktorbereich 0,2268 kg eingefüllt. Das Gewicht des Katalysators in dem Versohiebungsumwamller betrug 0.2721 kg. Die Rohre der Reinigungsvoi-richtung waren aus einer Palladiumlegirrung mit 25 Gewichtsprozent Silbergehalt und einer Wandstärke von 0.00762 cm hergestellt.
009834/0197 BAD ORK31NAL
Die Vorrichtung wurde bei einem Druck von 14,1 atü betrieben. Hach der Startperiode, die etwa 30 Minuten dauerte und in der die Vorrichtung durch den Startbrenner und die Verbrennung des wasserstoffreichen Restgases aus der Reinigungsvorrichtung auf die nötige Temperatur und den richtigen Betriebszyklus .gebracht wurde, wurde der Gasstrom eingeschaltet. Die Thermoelemente zeigten folgende Temperaturen an den entsprechenden Stellen:
Unteres Ende der Siedevorrichtung Oberes Ende des Vorreaktors Eingang des Hauptreaktors Kitte des Hauptreaktors ünter-es Ende des Hauptreaktors Wand zwischen dem Umwandler und der Reinigungsvorrichtung (unteres Ende) ' .
V.'and zwischen dem Umwandler und der Reinigungsvorrichtung (oberes Ende)
Aus der Vorrichtung trat ein reiner Wasserstoffstrom mit einer Strötnungsstärke von C,0322 kg/h aus, was auf einen hohen Umwandlungswirkungsgrad hinweist. Die oben angegebenen Temperaturen des Vorreaktors und des Hauptreaktors liegen nahe bei den -Sollwerten von 427° C am oberen 5nde des Vorreaktors, 593° C am !Eingang des Hauptreaktors und 760° C am unteren ITnde des Kauptreaktors. Bas Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung weisen also einen hohen thermischen Wirkungsgrad auf. ^
Dadurch ist es mg^lich, eine verhältnismäßig, kompakte Vorrichtung zum Ersaugen eines sehr reinen Wasserstoffstrcmes zu schaffen. Die Einzelteile dlaser Vorrichtung weisen eine lange lebensdauer auf. zeigen im Betrieb verhältnismäßg geringe Schwierigkeiten uni verringern die "Anforderungen an
009834/0197
'...'■' BAD ORIGINAL
502° C
421° C
557° C
674° C
771° C
382° C
260° C
den Brennstoff für das System. Die merkliche Wärme der gasförmigen Produkte wird im größtmöglichen Ausmaß ausgenutzt und kühlt gleichzeitig den Gasstrom für die folgenden Reaktionen. 2um Vergleich sei angegeben, daß sich mit einer Vorrichtung, deren Abmessungen etwa 3 mal so groß sind wie in den Zeichnungen dargestellt ist, eine BrennstoffKelle für 5CO Watt leistung betreiben läßt. Die Vorrichtung nach der Erfindung wurde lange Zeit geprüft und weist selbst unter rauhen Bedingungen und bei Bedienung durch verhältnismäßig wenig erfahrenes Personal keine Betriebsschwierigkeiten euf.
00 9834/0197
BAD ORIGINAL

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zum Erzeugen von im wesentlichen reinem Wasserstoff aus wasserstoffhaltigen Brennstoffen, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß ein wasserstoffhaltiger, kohlenstoffhaltiger Brennstoff mit Wasser vermischt wird, daß die Mischung auf eine Temperatur vpn 205 bis 510° C erhitzt wird, daß die erhitzte Mischung, durch ein erstes Bett eines Dehydrierkatalysators geleitet wird, der eine Auslaßtemperatur von 370.bis 650° C aufweist, um im wesentlichen sämtlichen Brennstoff umzusetzen zwecks Urzeugung eines methanreichen Gasstromes, daß dieser Gasstrom aus dem ersten Katalysatorbett durch ein zusätzliches Bett eines Dehydrierkatalysators geleitet wird, und zwar bei einer Auslaßtetaperatur von 700 bis 990° C, um im wesentlichen sämtliches Methan in dem Gasstrom in Kohlenoxydprodukte und Wasserstoff umzuwandeln, daß der aus dem zusätzlichen Katalysatorbett austretende Gasstrom in Wärmeaustausch mit dem ersten Katalysatorbett gebracht wird, und zwar im Gegenstrom zu der durch dieses hindurchfließenden erhitzten Gasmischung,- um ein Temperaturgefälle vom Auslaß zum Einlaß herzustellen und die Temperatur des Gasstromes zu erniedrigent daß der Gasstrom mit der verringerten Temperatur durch einen Verschiebungsumwandler-Katalysator geleitet wird, und zwar bei einer Temperatur von 200 bis 430° C, um im wesentlichen sämtliches Kohlenmonoxyd in dem Gasstrom in Kohlendioxyd umzuwandeln, daß der aus dem Verschiebungsumwandlungs-Katalysator austretende Gasstrom durch, eine V/asserstöffreinigungevorrichbung geleitet wird, und zwar in Berührung mit einer .Oberfläche einer für Vasserstoff selektiv permeablen Membran, so daß der größte Teil des Wasserstoffs in dem Gasstrom durch diese Membran hindurch-
    . 009834/0197
    BAD OBSQINAL
    diffundiert, daß von der anderen Oberfläche der Membran in der Reinigungsvorrichtung im wesentlichen reiner Wasserstoff abgenommen wird, daß die aus der Reinigungsvorrichtung austretenden Restgase bei dem zusätzlichen Katalysatorbett verbrannt werden, um diesem Wärme zuzuleiten, und daß die Verbrennungsgase dieser Verbrennung in Wärmeaustausch mit der Gasmischung gebracht werden« um diese zu erhitzen.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Brennstoff im wesentlichen ein gesättigter Kohlenwasserstoff verwendet wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff 6 bis 10 Kohlenstoffatome enthält.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein holverhältnis von Wasser zu Kohlenstoff in der Gasmischung von 2,0 bis 5»0 : 1,0 gewählt wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturgefälle in dem ersten Katalysatorbett so eingestellt wird, daß die folgenden kohlebildenden Reaktionen vermieden werden;
    200 » CO2 + C
    CH4 > C + 2H2
    CO2 + 2H2 ) C + 2H2O
    CO + H2 ) C + H2O,
    wobei der Katalysator im wesentlichen den gesamten Brennstoff in im wesentlichen Methan, Wasserstoff und Kohlenoxydprodukte spaltet.
    009834/0197
    BAD ORIGINAL
    6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase außerdem- in Wärmeaustausch mit "der Umfangsfläehe des ersten Katalysators gebracht werden t bevor diese in Wärmeaustausch mit der Mischung kommen,
    7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6,'dadurch" gekennzeichnet, daß-die Mischung aus demwasserstoffhaltigen, kohlenstoffhaltigen Brennstoff und aus Vvass er auf eine Temperatur von 60 bis 100° C vorerhitzt wird. ' ,
    8. Verfahren nach Anspruch Tbis 7, dadurch gekennzeichnet, - nQä'ß der erzeugte reine Wasserstoff beim anfänglichen Erhitzen in Wärmeaustausch mit der Gasmisehung gebracht wird, um die Temperatur derselben zu erhöhen und die Temperaturti.es Wasserstoffs zu erniedriger..
    9. Verfahren naih Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebungsumwandlunrs-Katalysator in Wärmeaustausch mit der Wasserstoffreinigungsvorrichtung gebracht wird, um' diese zu erhitzen. '
    10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9-, dadurch gekennzeichne.t, :daß die Gasnischung durch ein einziges kOntinuierliches Bett ,eines Pehydrierkat£lysators geleitet wird, der dem ersten und desi zusätzlichen Katalysatorbett· äquivalent. ist, und daß dieses Katalysatorbett einen Vorreaktorbereich mit einer AU6iaßternpsratur von ;70 bis 650° C und einen Hauptreäktcrbe'reieh r.it einer Auslaßteraperatur von 700 bis 990° C.aufweist. .
    11, Vorrichtung ;;u3 Ausführen des Verfahrens nach Anspruch bis 10, f-Gk-ennzGiorinet durch eine Siedevorrichtung mit einem. v;ärm.etauscher .zum i'rhitaen einer Kinchung aus Wasser und Brernstoff mittels eines -zweiten Stfömungsmit-' tels, durch einen einen Piatfaysiivor en'tlYaltehdeh Vor- "
    00 9 83 4 /;0a9;7 ,_.. ,,;,-,;,■..
    BAD
    reaktor, durch einen einen Katalysator enthaltenen Haupt~ reaktor, durch einen um den Hauptreaktor angeordneten Brenner zum Erhitzen desselben und des darin befindlichen Katalysators, durch eine Leitung, die sich vom Auelaß des Hauptreaktors durch äen Vorreaktor erstreckt, um die Reaktionsprodukte im Gegenstrom zu der Strömung der Gasmischung in dem Yorreaktor zu führen, wobei diese Leitung im Wärmeaustausch mit dem Katalysator des Vorreaktors steht, durch eine Leitung für die Verbrennungsgase, die ein zweites Strömungsmittel zum Erhitzen der Gasmischung enthält, durch einen Verschiebungsußwandlungs-iteaktor mit einem Katalysator zum Umwandeln von Kohlenmonoxyd in Kohlendioxyd in Gegenwart von Wasser, durch eine Wasserstoff-Reinigungsvorrichtung mit einer für Wasserstoff selektiv permeablen Membran, durch einen Einlaß für den die Leitung in dem Vorreaktor durchquerenden Gasstrom, um diesen durch den Verschiebungswandler zu leiten, durch einen Auslaß für die Pestgase, wobei der Einlaß und der Auslaß an gegenliberliegenden Hnden und auf einer Seite der Membran angeordnet sind, während auf der anderen Seite der Membran ein Auslaß für den gereinigten Wasserstoff vorgesehen ist, durch eine benachbarte Anordnung der Reinigungsvorrichtung und des Vers^hiebungswandlers, um von diesem Wärme zu übertrafen, und dur h leitungen zwischen der Siedevorrichtung und dem Einlaß des Vorreaktors, zwischen dem Vorreaktor und dem Kauptreaktor und zwischen dem Verschie— bungswandler und der Wasserstoff-Reinigungsvorrichtung.
    12. Vorrichtung räch Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorreaktcr u:id der Hauptreaktor Teile eines eirzigen Reaktorgefäßes bilden, wobei ein einziges durchgehendes Katalysatorbett vorgesehen ist.
    009834/0197 BAD ORIGINAL
    15· Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebungswandler ringförmig ausgebildet ist und die Wasserstoff-Reinigungsvorrichtung in der Mitte desselben angeordnet ist,
    14. Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeich-■ net, daß ein Vorerhitzer vorgesehen ist mit einem Wärmetauscher zum Erhitzen der Mischung aus Wasser und Brennstoff mittels eines zweiten Strömunjsmittels, daß eine leitung vom Auslaß der Reinigungsvorrichtung für im wesentlichen reinen Wasserstoff zu dem Vorerhitzer führt, wobei der Wasserstoff aus der Reinigungsvorrichtung das zweite Strömungsmittel für den Vorerhitzer bildet, um die Mischung zu erhitzen, und daß eine Leitung von dem Vorerhitzer zu der Siedevorrichtung flhrt, um dieser die Mischung zuzuleiten.
    15. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch bis 10, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Gehäuse, durch einen innerhalb des Gehäuses untergebrachten zylindrischen Reaktor mit einem kleineren Durchmesser, so daß ein radialer Zwischenraum zwischen Gehäuse und . Reaktor gebildet ist, durch ein Bett eines Behydrierkatalysators innerhalb des Reaktors, durch eine Rohrleitung, die an einem Ende des Reaktors und Katalysatorbettes offen ist und die in Wärmeaustausch mit dem Katalysator steht, und zwar wenigstens an dem anderen Ende des Reaktors, durch einen Einlaß an dem Reaktor für die Zuführung einer Mischung aus einem wasserstoffhaltigen, kohlenstoffhaltigen Brennstoff und Wasser, um diese Mischung ir>i G eg en strom zu "den durch die Leitung fließenden Strömungsprodukten durch das Katalysatorbett zu führen, durch eine Heizeinrichtung in dem Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und dem iteaktor nahe dem einen Ende
    009834/0197 BADORIGINAL
    desselben zum Erhitzen dieses Endes und des darin befindlichen Katalysators, wobei die Gase aus der Heizeinrichtung durch den Zwischenraum an das andere Ende strömen können, durch ein ringförmiges, rohrartiges Siedeelement, das in dem Zwischenraum nahe dem anderen Ende desselben angeordnet ist, wobei die Gase der Heizeinrichtung um das Siedeelement strömen, so daß die durch dieses hindurchströmende Mischung aus dem Brennstoff und aus Vasser erhitzt wird, und durch eine von dem Siedeelement zum Einlaß des .Reaktors führende Leitung.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung einen Brenner zum Verbrennen einer Strömung aus Brennstoff und luft umfaßt.
    17· Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß dr>s Siedeelement ein Rohr bildet, welches um den Reaktor gewickelt ist.
    18. Vorrichtung nr:ch Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung in dem Reaktor und dem Katalysatorbett um das andere Ende des Reaktors gewickelt ist, um einen verbesserten "Wärmeaustausch mit dem Katalysatorbett herzustellen.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Versuhiebungswandler ein zylindrisches Gehäuse aufweist, daß die Reinigungsvorrichtung ein zylindrisches Gehäuse aufweist, welches einen kleineren Durchmesser hat und in dem Gehäuse des Verschiebungswandlers untergebracht ist, so daß ein Ririgrauui zwischen beiden gebildet istr daß der Katalysator für den Vers jiiiebungawardler in dem Ringraum untergebracht ist, daß das Gehäuse der Reinigungsvorrichtung eine Öffnung nahe dem einen Ende desselben aufweist, die sich an die eine Peite der Membran erstreckt,
    009834/0197
    BAD ORIGINAL
    um einen Gasstrom aus dem Ringraum an diese zu leiten, daß in dem Gehäuse des Verschiebungswandlers eir. Einlaß für ein Behandlungsgas (process gas) an dem anderen Ende des Gehäuses der Reinigungsvorriohtung vorgesehen ist* mit dem die Leitung in dem Reaktor in Verbindung steht, daß in dem Gehäuse der Heinigungsvörrichtung auf der anderen leite der Membran eine leitung vorgesehen ist, um den gereinigten Wasserstoff abzuführen, und daß in dem Gehäuse des Verschiebungswandlers nahe dem anderen Ende desselben und auf der anderen Seite der Hembran eine Leitung zum Entfernen der Restgase vorgesehen ist, die mit einem Brenner verbunden ist, um die Restgase in diesem zur Värmeerzeugung zu verwerten, wobei diese Leistung ei-ne Einrichtung zum Zuführen von Luft in die Restgase umfaßt. ■ ■ . '
    20. Vorrichtung naoh Anspruch 11 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß. die l-iembran- eine Vielzahl hohler Rohre umfaßt, die sich duroh das Gehäuse der Reinigungsvorrichtung erstrecken und an einem Ende abgedichtet sind, während die anderen Enden mit der Leitung zum Abnehmen des gereinigten Wasserstoffes in Verbindung stehen,
    BAD 009834/0197
    Leerseite
DE19661567880 1965-08-03 1966-06-29 Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Wasserstoff aus fluessigen,wasserstoffhaltigen Brennstoffen Pending DE1567880A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US47690665A 1965-08-03 1965-08-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1567880A1 true DE1567880A1 (de) 1970-08-20

Family

ID=23893733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19661567880 Pending DE1567880A1 (de) 1965-08-03 1966-06-29 Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Wasserstoff aus fluessigen,wasserstoffhaltigen Brennstoffen

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3446594A (de)
JP (1) JPS502878B1 (de)
BE (1) BE684778A (de)
DE (1) DE1567880A1 (de)
FR (1) FR1502698A (de)
GB (1) GB1156563A (de)
NL (1) NL6610509A (de)
SE (1) SE350009B (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4079017A (en) * 1976-11-19 1978-03-14 Pullman Incorporated Parallel steam reformers to provide low energy process
JPS55154303A (en) * 1979-05-18 1980-12-01 Toyo Eng Corp Method and apparatus for steam-reforming hydrocarbon
US4522894A (en) * 1982-09-30 1985-06-11 Engelhard Corporation Fuel cell electric power production
DK165946C (da) * 1985-03-21 1993-07-05 Haldor Topsoe As Reformingproces under varmeudveksling og reaktor dertil
GB8520567D0 (en) * 1985-08-16 1985-09-25 British Petroleum Co Plc Production of synthesis gas
US6497856B1 (en) 2000-08-21 2002-12-24 H2Gen Innovations, Inc. System for hydrogen generation through steam reforming of hydrocarbons and integrated chemical reactor for hydrogen production from hydrocarbons
FR2867464B1 (fr) * 2004-03-10 2006-06-09 Inst Francais Du Petrole Procede de production d'hydrogene a tres haute purete a partir d'alcools comportant au moins deux atomes de carbone
US20080187800A1 (en) * 2006-10-02 2008-08-07 Chien-An Chen Water recycling system for fuel cell
FI122455B (fi) * 2007-10-03 2012-01-31 Waertsilae Finland Oy Polttokennolaitteisto
US20100012067A1 (en) * 2008-07-16 2010-01-21 John Scott Perez Gaseous or liquid fuel delivery spark plug
US8240358B2 (en) 2008-09-26 2012-08-14 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method and device for minimizing adverse effects of temperature differential in a heat exchanger or heat exchange reactor
US10865709B2 (en) 2012-05-23 2020-12-15 Herng Shinn Hwang Flex-fuel hydrogen reformer for IC engines and gas turbines
US9340297B2 (en) * 2013-02-19 2016-05-17 The Boeing Company Counter-flow gas separation modules and methods
WO2015061215A2 (en) * 2013-10-21 2015-04-30 Air Products And Chemicals, Inc. Multi-zone dehydrogenation reactor and ballasting system for storage and delivery of hydrogen
US10626790B2 (en) 2016-11-16 2020-04-21 Herng Shinn Hwang Catalytic biogas combined heat and power generator
CN110860258B (zh) * 2018-08-27 2022-02-22 武汉氢阳能源有限公司 一种嵌入式燃烧反应器及其应用
JP7426223B2 (ja) * 2019-12-16 2024-02-01 東京瓦斯株式会社 水素製造装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB820257A (en) * 1958-03-06 1959-09-16 Gas Council Process for the production of gases containing methane from hydrocarbons
US3251652A (en) * 1962-05-17 1966-05-17 Engelhard Ind Inc Process for producing hydrogen

Also Published As

Publication number Publication date
NL6610509A (de) 1967-02-06
GB1156563A (en) 1969-07-02
JPS502878B1 (de) 1975-01-29
BE684778A (de) 1967-01-03
SE350009B (de) 1972-10-16
FR1502698A (fr) 1967-11-24
US3446594A (en) 1969-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69309862T2 (de) Kombinierter Reformer und Shift Reaktor
DE1567880A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Wasserstoff aus fluessigen,wasserstoffhaltigen Brennstoffen
DE60025124T2 (de) Methode und Vorrichtung zur Wasserstoffherstellung mittels Reformierung
DE2461153C3 (de) Verfahren zur Reduktion von Eisenerz mittels Reduktionsgas in einem Schachtofen
EP3028990B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff als Brennstoff durch Ammoniakspaltung
DE1467035B2 (de) Verfahren zur Erzeugung von Wasser stoff
EP0110093B1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Produktgas mit Wasserstoff- und Kohlenoxyde-Gehalten
DE69909929T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Methanol
DE3922446A1 (de) Verfahren und reaktor zum reformieren von kohlenwasserstoff(en)
DE1964810B2 (de) Vorrichtung zur Gewinnung von Wasserstoff
DE60116459T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltenden Gemisches
DE2412840C2 (de) Röhrenreaktor für die katalytische Spaltung von Kohlenwasserstoffen
EP0320440A2 (de) Vorwärmung von Kohlenwasserstoff/Wasserdampf-Gemischen
DE10136970A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von wasserstoffhaltigem Gas für eine Brennstoffzellenanlage
DE1152783B (de) Brenner zur thermischen Umsetzung von gasfoermigen und/oder dampffoermigen bzw. fluessigen Kohlenwasserstoffen und/oder sonstigen Brenngasen mit sauerstoffhaltigen Gasen und Verfahren zum Betrieb des Brenners
DE2117236A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur oxydierenden Spaltung von Kohlenwasserstoffen
DE1421551A1 (de) Galvanische Saeule mit Brennstoff zur Erzeugung von Elektrizitaet auf chemoelektrischem Wege
DE69312546T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Heizgas für eine Brennstoffzelle
DE69008669T2 (de) Brennstoffzelle aufweisendes krafterzeugungssystem.
DE1044799B (de) Verfahren zur Herstellung von Gasololefinen, insbesondere AEthylen
DE2240355A1 (de) Verfahren zur vergasung unter waermezufuhr
AT202550B (de) Verfahren zur endothermen katalytischen Spaltung von kohlenwasserstoffhaltigen Gasen
AT214561B (de) Verfahren und Vorrichtung zur thermisch-katalytischen Umwandlung von höher molekularen, gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen
DE1451165B2 (de) Abschreckvorrichtung zum Kuhlen eines unter hohem Druck stehenden heißen Gases
DE3884228T2 (de) Chemischer Reaktor.