JP2000351607A - 水素製造装置 - Google Patents

水素製造装置

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JP2000351607A JP11162416A JP16241699A JP2000351607A JP 2000351607 A JP2000351607 A JP 2000351607A JP 11162416 A JP11162416 A JP 11162416A JP 16241699 A JP16241699 A JP 16241699A JP 2000351607 A JP2000351607 A JP 2000351607A
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cooling
purity
hydrogen storage
reformer
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Kazuto Kobayashi
一登 小林
Yoshimasa Fujimoto
芳正 藤本
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭化水素や含酸素炭化水素化合物を原料とし
て水蒸気改質反応によって水素を製造する水素製造装置
を提供することを課題とする。。 【解決手段】 炭化水素や含酸素炭化水素化合物を原料
とし、触媒上の水蒸気改質反応によって水素を製造する
水素製造装置であって、該触媒を加熱する手段を有する
とともに該触媒層内に水素を選択的に分離する水素分離
膜を内蔵した水素分離型改質器１００と、該改質器１０
０から得られた高温の高純度水素を冷却する冷却手段１
０６と、該冷却手段１０６の後流に設置された水素吸蔵
材料からなる水素の貯蔵・送出手段１０８とを具備して
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は炭化水素や含酸素炭
化水素化合物を原料として水蒸気改質反応によって水素
を製造する水素製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】水素分離型改質器を用いた従来の水素製
造装置としては、例えば特開平４−３２５４０２号公報
等に提案がある。該提案においては、燃料電池用の水素
製造装置として水素分離型改質器を用いて、減圧手段に
より水素を改質器の系外に取り出す水素製造装置が開示
されている。
【０００３】この装置構成の概念を図９に示す。図９に
示すように、水素分離型改質器０１内には、水素分離膜
０２及び触媒０８が設けられており、原料ガス０６と水
蒸気０７とが供給されて改質反応により発生した水素
が、該分離膜０２により分離され、該分離された水素が
透過する水素透過側０３に減圧装置０４を設けて、高純
度の水素０５を取り出すようにしている。
【０００４】この水素分離型改質器０１ではメタンやメ
タノールなどの炭化水素や含酸素炭化水素からなる原料
ガス０６を導入し、触媒０８上で水蒸気改質反応とＣＯ
シフト反応によって、主に水素と二酸化炭素とに改質
し、触媒０８に内蔵された水素分離膜０２で水素を選択
的に分離し回収するものである。
【０００５】ここで、水素分離膜０２としては、例えば
特開平６−３２１５０３号公報に示されているように、
ＰｄやＰｄ合金等の水素透過性の金属膜からなる厚さ数
〜５０μｍ程度の非常に薄い無孔質薄膜が利用されてい
る。
【０００６】また、触媒０８としては第VIII族金属（Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｐｔ等）を含有す
る触媒が好ましく、Ｎｉ，Ｒｕ，Ｒｈを担持した触媒ま
たはＮｉＯ含有触媒等が特に好ましい。
【０００７】典型的な水素分離型改質器の構造の斜視的
断面図を図８に、その横断面図を図９に示す。これらの
図面に示すように、水素分離型改質器１０は底部１２を
閉じた外筒１４と、その内側に順次配設された中筒１６
及び内筒１８とを備えている。外筒１４、中筒１６およ
び内筒１８とも直立円筒形をなしている。中筒１６と内
筒１８との間の第２環状空間部２６の上部に予備改質部
２５を備え、その下方には選択的に水素を透過する金属
膜を備えた水素透過円筒管３４を第２環状空間部２６と
同心状に複数個配設する。
【０００８】燃焼バーナ４６は燃料ガス管４８を介して
導入された燃料ガスを空気取り入れ管５０を介して取り
入れた空気によって燃焼して、水蒸気改質反応に必要な
熱エネルギーを改質触媒Ａを充填した触媒層２６に供給
して所定温度に維持する。燃料ガスは内筒中空部２２，
外筒１４の底部１２と環状底部２４との間の空間、次い
で第１環状空間部２０を経て燃焼ガス出口５２から外部
に出る。その間に、触媒層２６を加熱する。
【０００９】メタンやメタノールなどの炭化水素や含酸
素炭化水素からなる原料ガスと水蒸気との混合ガスから
なるプロセスフィードガスが第２環状空間部２６の上部
に設けられたフィードガス入口５４から導入されて予備
改質部２５でプロセスフィードガスの一部が水素に転化
し、さらに触媒層２６に流入して高温下で水素に転化す
る。生成水素は水素透過円筒管３４により選択的に分
離、収集され、第３空間部３３を経由して、その上部に
設けられた水素出口５６から流出する。
【００１０】触媒層２６を通過した未反応の原料ガス、
生成したＣＯ，ＣＯ2 ガスは触媒層２６の下部に開口を
有するオフガス管６０を経由してオフガス出口６２より
系外に流出する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の装置においては、生成した水素は減圧装置６により
水素分離型改質器１０より取り出されるが、良く知られ
ているように、水素分離膜では水素透過側を出来るだけ
低い圧力にすることで効率良く、従って、少ない膜面積
で必要な水素量が得られる。このため、効率の良い減圧
装置が望まれていた。
【００１２】また、減圧装置としては真空ポンプ等が考
えられるが、このような回転機では水素のような軽いガ
スを効率良く送出するのは難しく大きな動力が必要であ
るという問題がある。
【００１３】更に、前記特開平４−３２５４０２号公報
では減圧装置を含む具体的な装置構成の提示はなされて
おらず、具体的な実施を図ることができない。
【００１４】本発明はこのような事情に鑑み、前記減圧
装置を伴う具体的に実施可能な装置構成を実現し、水素
分離型改質器を用いた水素製造装置であって、必要膜面
積を出来るだけ少なく出来る装置を提供するとともに、
減圧装置を利用した装置の耐久性を向上させる装置構成
を提供することを課題とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の［請求項１］の発明は、炭化水素や含酸素炭化水素
化合物を原料とし、触媒上の水蒸気改質反応によって水
素を製造する水素製造装置であって、該触媒を加熱する
手段を有するとともに該触媒層内に水素を選択的に分離
する水素分離膜を内蔵した水素分離型改質器と、該改質
器から得られた高温の高純度水素を冷却する冷却手段
と、該冷却手段の後流に設置された水素吸蔵材料からな
る水素の貯蔵・送出手段とを具備してなることを特徴と
する。
【００１６】［請求項２］の発明は、請求項１におい
て、前記高温の高純度水素を冷却する手段が、間接的な
熱交換器からなることを特徴とする。
【００１７】［請求項３］の発明は、請求項１又は２に
おいて、前記間接的な熱交換器を介して前記高温の高純
度水素を冷却する流体が、前記水素分離型改質器に供給
される原料ガス又は燃焼用空気のいずれか一方又は両方
であることを特徴とする。ここで、原料ガスとしては、
例えば炭化水素や含酸素炭化水素化合物と水蒸気からな
るものを例示することができる。
【００１８】［請求項４］の発明は、請求項１乃至３の
いずれか一項において、前記間接的な熱交換器を介して
前記高温の高純度水素を冷却するための流体が大気又は
冷却水のいずれか一方又は両方であることを特徴とす
る。
【００１９】［請求項５］の発明は、請求項１乃至４の
いずれか一項において、前記水素吸蔵材料からなる水素
の貯蔵・送出手段が、加熱冷却手段を内蔵した水素吸蔵
合金であって、少なくとも２基以上からなることを特徴
とする。
【００２０】［請求項６］の発明は、請求項５におい
て、前記間接的な熱交換器を介して前記高温の高純度水
素を冷却する流体が冷却水であり、該熱交換器の熱交換
により加温された温水を前記水素吸蔵材料からなる水素
の貯蔵・送出手段における水素送出手段の加熱用として
供されることを特徴とする。
【００２１】［請求項７］の発明は、請求項１乃至６の
いずれか一項において、前記高温の高純度水素を冷却す
る冷却手段と該冷却手段の後流に設置された水素吸蔵材
料からなる水素の貯蔵・送出手段との間に、圧力調整手
段を介装してなり、前記水素の貯蔵・送出手段へ供給さ
れる前記高純度水素の圧力を調整することを特徴とす
る。
【００２２】前記構成によれば、以下の作用・効果を奏
するものとなる。
【００２３】（１）改質器より分離した高温の高純度水
素を、間接熱交換器である冷却器によって水素吸蔵材料
の水素を吸蔵し易い温度まで一旦下げ、水素吸蔵材料へ
供給することで、水素吸蔵速度と吸蔵量を増加させると
ともに、大気圧以下の低い圧力で改質器から水素を取り
出すことが出来るため、水素分離膜の膜面積を減少させ
ることができ、更に真空ポンプを利用した場合に比べ所
要動力が著しく減少できる。
【００２４】（２）水素吸蔵材料に貯蔵した水素を送出
するときには、水素吸蔵材料の温度を適切に設定するこ
とで高い圧力の水素を得ることができる。このため、圧
縮機を用いる場合に必要な水素の圧縮動力を大幅に削減
できる。
【００２５】（３）高温の高純度水素のもつ顕熱を原料
ガスや水蒸気の加熱に利用できるため、装置のエネルギ
ー効率を向上させることができる。
【００２６】（４）水素吸蔵材料の加熱に、高温の高純
度水素の冷却に用いた冷却水を利用することで、熱の有
効利用を図ることができる。
【００２７】（５）水素吸蔵材料と冷却手段との間に圧
力調整装置を設置することで、水素分離膜の水素透過側
の急激な圧力低下を防止することで水素分離膜の耐久性
を向上させるとともに、水素吸蔵材料の水素吸蔵に伴う
温度の急激な上昇も防止し、水素吸蔵材料の熱衝撃を和
らげ、更に、水素製造装置からの水素製造量の経時変化
をできるだけ抑制し平準化できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。
【００２９】［第１の実施の形態］図１は本発明を実施
する装置構成の概略図である。図１に示すように、本実
施の形態にかかる水素製造装置は、炭化水素や含酸素炭
化水素化合物を原料とし、触媒上の水蒸気改質反応によ
って水素を製造する水素製造装置であって、該触媒を加
熱する手段を有するとともに該触媒層内に水素を選択的
に分離する水素分離膜を内蔵した水素分離型改質器１０
０と、該改質器１００から得られた高温の高純度水素を
冷却する冷却手段１０６と、該冷却手段１０６の後流に
設置された水素吸蔵材料からなる水素の貯蔵・送出手段
１０８とを具備してなるものである。ここで、前記水素
分離型改質器（以下、「改質器」という）１００として
は、本発明では特に限定されるものではないが、例えば
図８，９に示した構造を有するものを使用することがで
き、以下の説明においては図８，９の装置について同符
号を使用し、構成の重複した説明は省略する。
【００３０】この改質器１００にはメタンやメタノール
などの炭化水素や含酸素炭化水素からなる原料ガス１０
１と水蒸気１０２とが供給され、主に水蒸気改質反応に
より主に水素、一酸化炭素および二酸化炭素からなる混
合ガスに改質される。このガス中の水素が選択的に分離
され、改質器１００から高温（４００〜５５０℃）の高
純度水素１０３として抜き出される。また、水素が分離
された残ガスはオフガス１０４として改質器１００から
抜き出され、改質器１００の燃焼側に供給され、改質器
１００のバーナ（図７に示した改質器のバーナ４６）に
おいて、燃焼用空気１０５と混合した後、燃焼に供され
る。また、供給される原料ガス１０１の一部１０１ａと
混合して燃料として使用しても良い。
【００３１】改質器１００で分離された高温の高純度水
素１０３は、冷却器１０６で冷却され、低温（３０〜２
００℃）の高純度水素１０７となり、水素吸蔵材料から
なる水素の貯蔵・送出手段１０８に貯蔵されるととも
に、該水素の貯蔵・送出手段１０８から高圧水素（２ａ
ｔｍ以上）１０９として送出される。
【００３２】また、低温の高純度水素１０７には二酸化
炭素や一酸化炭素等のごく微量の不純物が含まれるた
め、低温の高純度水素１０７の貯蔵あるいは送出中に、
間欠的にパージ水素１１０ａとして改質器１００へ送ら
れ、燃料の一部としている。または、改質器１００へ送
らない場合には低純度水素１１０ｂとして系外へ排気さ
れる。
【００３３】第１の形態の冷却器１０６は、原料ガス１
０１と水蒸気１０２の混合ガス１１１が、間接的に高温
の高純度水素１０３と熱交換され、混合ガス１１１は予
熱された後に改質器１００へ供給するようにしている。
【００３４】本発明を実施する水素の貯蔵・送出手段１
０８の水素吸蔵材料としては、水素を含む混合ガスから
水素を選択的に吸蔵し、加熱することにより吸蔵した水
素を放出するものであれば何ら実施形態に制限されるも
のではない。
【００３５】特に、実用的な水素吸蔵材料としては、い
わゆる水素吸蔵合金が知られており、例えばＬａＮｉ5
等の希土類−Ｎｉ系合金、ミッシュメタル系合金、Ｔｉ
Ｆｅ等のチタン・ジルコニウム系合金、Ｍｇ2 Ｎｉ等の
Ｍｇ系合金、Ｖ系合金、ＣａＮｉ5 等のカルシウム系合
金等が利用可能であるが、本発明では特に限定されるも
のではない。また、カーボンナノチューブ等から構成さ
れる水素を吸蔵する吸蔵材料でも利用可能である。
【００３６】前記冷却器１０６の間接型熱交換器として
は、通常のシェル＆チューブ型熱交換器やプレート型熱
交換器等が利用でき、高温の高純度水素１０３と直接接
触せずに冷却させることができるものであれば実施形態
は何ら制限されるものではない。
【００３７】本実施の形態によれば、改質器１００より
分離した高温（４００〜５５０℃）の高純度水素１０３
を、間接熱交換器である冷却器１０６によって水素吸蔵
材料の水素を吸蔵し易い温度である３０〜２００℃程度
まで一旦下げ、水素吸蔵材料である水素の貯蔵・送出手
段１０８へ供給することで、水素吸蔵速度と吸蔵量を増
加させることができる。また、大気圧以下の低い圧力で
改質器から水素を取り出すことが出来るため、改質器１
００の水素分離膜の膜面積を減少させることができる。
また、従来のように水素の引出に、真空ポンプを利用し
た場合に比べ、所要動力が著しく減少できる。
【００３８】水素吸蔵材料に貯蔵した水素を送出すると
きには、水素吸蔵材料である水素の貯蔵・送出手段１０
８の温度を適切に設定（例えば８０℃近傍）すること
で、高い圧力の放出水素を得ることができる。このた
め、圧縮機を用いる場合に必要な水素の圧縮動力を大幅
に削減できる。
【００３９】さらに、改質器１００で改質された高温の
高純度水素１０３のもつ顕熱を、冷却器１０６において
原料ガスや水蒸気の加熱に利用できるため、装置全体の
エネルギー効率を向上させることができる。
【００４０】［第２の実施の形態］図２は本発明の第２
の実施の形態の装置構成の概略図である。図２に示すよ
うに、前記第１の実施の形態では、高温の高純度水素１
０３のもつ顕熱を利用するため、冷却器１０６に原料ガ
ス１０１と水蒸気１０２との混合ガス１１１を供給して
熱交換しているが、本実施の形態では、燃焼用空気１０
５を供給している。前記冷却器１０６は、例えば間接型
熱交換器のものを使用することができ、図２に示した場
合では、例えば燃焼用空気１０５と高温の高純度水素１
０３とが熱交換により水素が冷却されることで、低温の
高純度水素１０７となる。一方の熱交換し加熱された加
熱燃焼空気１０５ａは、改質器１００のバーナ（図７に
示した改質器のバーナ４６）へ供給される。
【００４１】このように、図２に示す形態では、燃焼用
空気１０５が間接的に高温の高純度水素１０３と熱交換
され、予熱された後、改質器１００へ供給するようにし
て、、装置全体のエネルギー効率を向上させることがで
きる。
【００４２】［第３の実施の形態］図３に第３の実施形
態を示す。この形態では、冷却器１０６では低温流体１
２０ａとして大気あるいは冷却水を冷却器１０６へ供給
し、これらによって高温の高純度水素１０３と熱交換し
て低温の高純度水素１０７を得るようにしている。な
お、熱交換後の低温流体１２０ｂは系外へ排気され、他
の熱源として利用される。
【００４３】［第４の実施の形態］図４に第４の実施形
態を示す。この形態では、水素の貯蔵・送出手段として
水素吸蔵材料１０８Ａおよび水素吸蔵材料１０８Ｂの２
基から構成されており、図４においては、水素吸蔵材料
１０８Ａを水素吸蔵側とし、水素吸蔵材料１０８Ｂを水
素送出側としている。この水素貯蔵側の水素吸蔵材料１
０８Ａでは低温の高純度水素１０７を流通させ、冷却水
１２１ａを供給して該水素吸蔵材料１０８Ａ全体を冷却
することで水素を効率的に吸蔵し貯蔵している。また、
間欠的に低純度水素１１０ｂを排気したり、パージ水素
１１０ａとして改質器１００へ送っている。一方、水素
送出側の水素吸蔵材料１０８Ｂでは、低温の水素１０７
を流通させない状態で、別途供給される高温水（５０〜
１００℃）１２２ａによって合金全体を加熱し、水素吸
蔵合金内に貯蔵された水素を放出し、高圧水素１０９と
して系外へ送出する。ここで、水素供給側の水素吸蔵材
料１０８Ａにおいて、水素吸蔵材料の吸蔵量の設定値ま
で水素を吸蔵した時点で、低温の高純度酸素１０７の供
給と冷却水１２１ａの供給とを停止し、高温水１２２ｂ
を流すことによって、高圧水素１０９を放出させる。こ
れと同時に、水素放出側の水素吸蔵材料１０８Ｂでは、
高温水１２２ａの供給および高圧水素１０９の放出を停
止し、冷却水１２１ｂを流しながら、低温の高純度水素
１０７を供給し、水素を吸蔵させる。以上の操作を交互
に繰返しながら、高圧水素１０９を送出する。また、こ
のとき水素送出側の水素吸蔵材料１０８Ｂ内に存在する
低純度水素１１０ｃを間欠的に排気することも可能であ
る。
【００４４】なお、水素放出用に供給される高温水１２
２ａ，ｂは、装置内の熱エネルギーを効率よく利用する
ために高温の高純度水素１０３を冷却する冷却器１０６
に供給された冷却水１２３の排熱を利用するようにして
も良い。本実施の形態によれば、水素送出側の水素吸蔵
材料１０８Ｂの加熱に、高温の高純度水素１０３の冷却
に用いた冷却水１２３の排熱を利用することで、熱の有
効利用を図ることができる。
【００４５】［第５の実施の形態］図５に第５の実施形
態を示す。この実施形態では、冷却器１０６と水素の貯
蔵・送出手段１０８との間に高温の高純度水素１０３お
よび１０７の圧力調整手段１３０を設置するものであ
る。該圧力調整手段１３０としては通常のバルブが利用
できる。好ましくは低圧力損失のものが良い。圧力調整
後の高純度水素１３１は水素吸蔵材料１０８へ供給され
る。本実施の形態によれば、水素の貯蔵・送出手段１０
８と冷却手段１０６との間に圧力調整装置１３０を設置
することで、改質器１００内の水素分離膜の水素透過側
の急激な圧力低下を防止するバッファゾーンが形成さ
れ、この結果水素分離膜の耐久性を向上させることがで
きる。また、水素の貯蔵・送出手段１０８の水素吸蔵に
伴う温度の急激な上昇も防止し、水素の貯蔵・送出手段
１０８の熱衝撃を和らげ、更に、水素製造装置からの水
素製造量の経時変化をできるだけ抑制し平準化でき、バ
ランスのよい水素製造を行うことができる。
【００４６】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４７】（実施例１）本発明にかかる第一の実施例
を図３に示した装置構成により説明する。水素分離型改
質器１００は、実施の形態と同様に、図７，８に示した
構造を有するものとした。冷却手段１０６である熱交換
器は、プレートフィン型のものを用い、低温流体１２０
ａとして冷却水を用い、高温の高純度水素１０３を冷却
した。水素の貯蔵・送出手段１０８の水素吸蔵材料とし
ては、ＬａＮｉ5 よりなる水素吸蔵合金を２基用いて構
成した。図３に示したフロ−に従って、下記のような具
体的な条件で水素を製造した。
【００４８】(1) 水素分離型改質器（１００） 主要構成 改質器１００の触媒としては、粒子状のＮｉＯ系触媒を
用い、水素分離膜はＰｄ合金製のものを用いた。また、
膜面積は0.68ｍ2 とした。 運転条件 改質器の反応温度を５５０℃とし、反応圧力を６ａｔｍ
とし、原料ガスとしては、メタンを用いた。なお、原料
ガス流量は1.５ｍ3 Ｎ／ｈとし、スチーム・カーボン比
は３として運転した。
【００４９】(2)冷却器（１０６） 冷却器１０６である熱交換器はプレートフィン型のもの
を用い、冷却媒体として冷却水を用いた。冷却水の入口
温度を２５℃、冷却水の出口温度を８０℃とした。冷却
器１０６に供給される高温の高純度水素１０３の入口温
度を４５０℃とし、熱交換後の低温の高純度水素１０７
の出口温度を４０℃とした。
【００５０】(3)水素の貯蔵・送出手段（１０８） 水素の貯蔵・送出手段１０８である水素吸蔵合金はＬａ
Ｎｉ5 合金を２基用いた。該水素吸蔵合金の吸蔵時の冷
却水入口温度は３０℃とし、放出時の冷却水入口温度は
８０℃とした。なお、水素吸蔵合金の吸蔵能力は４ｍ3
Ｎ／基である。
【００５１】(4)水素製造量 本実施例のように水素吸蔵合金を用いた場合における水
素製造量は3.０ｍ3 Ｎ／ｈであった。一方、本実施例に
おいて、水素吸蔵合金を用いない場合では、水素製造量
は1.５ｍ3 Ｎ／ｈと約１／２であった。
【００５２】(5)水素圧縮動力 本実施例では、水素吸蔵合金で６atmの水素を3.０ｍ3
Ｎ／ｈ供給する時の所要動力は約0.０５ｋWであった。
一方、水素3.０ｍ3 Ｎ／ｈを１atmから６atmまでコンプ
レッサで圧縮した時の所要動力は約0.９ｋWであった。
【００５３】（実施例２）本発明にかかる第二の実施例
を図３に示した装置構成により説明する。
【００５４】(1) 水素分離型改質器（１００） 構成および運転条件は実施例１と同じとした。
【００５５】(2)冷却器（１０６） 冷却器１０６において、低温の高純度水素１０７の出口
温度を８０℃とした以外は、実施例１に同じとした。
【００５６】(3)水素吸蔵合金 実施例１と同じ構成および運転条件とした。
【００５７】(4)水素製造量 第１の実施例のように高純度水素出口温度を４０℃とし
た場合には、3.０ｍ3Ｎ／ｈであったが。高純度水素出
口温度を８０℃とした場合には、2.０ｍ3 Ｎ／ｈであっ
た。
【００５８】（実施例３）本発明にかかる第３の実施例
を図５に示した装置構成により説明する水素分離型改質
器１００、熱交換器１０６、水素吸蔵材料１０８は、共
に実施例１と同じ構成とした。また圧力調整装置１３０
は圧力調整弁よりなり、水素吸蔵材料１０８による水素
吸蔵開始時の急激な圧力低下を緩和するため、熱交換器
１０６から流出する低温の高純度水素１０７の急激な圧
力変化を抑制する。下記のような具体的な条件で水素を
製造した。
【００５９】水素分離型改質器１００、熱交換器１０
６、水素吸蔵合金１０８の構成および運転条件は実施例
１と同じとした。
【００６０】図６に水素吸蔵時における低温の高純度水
素の圧力変化を示す。圧力調整することで吸蔵を開始し
た時点で生ずる急激な圧力低下が緩和される。
【００６１】本実施例のように、圧力調整装置１３０を
設置した場合には、3.５ｍ3 Ｎ／ｈと向上した。なお、
圧力調整装置を用いない場合は3.０ｍ3 Ｎ／ｈであっ
た。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の［請求項
１］の発明によれば、炭化水素や含酸素炭化水素化合物
を原料とし、触媒上の水蒸気改質反応によって水素を製
造する水素製造装置であって、該触媒を加熱する手段を
有するとともに該触媒層内に水素を選択的に分離する水
素分離膜を内蔵した水素分離型改質器と、該改質器から
得られた高温の高純度水素を冷却する冷却手段と、該冷
却手段の後流に設置された水素吸蔵材料からなる水素の
貯蔵・送出手段とを具備してなるので、以下の効果を奏
する。 (1) 水素分離型改質器に内蔵された水素分離膜の透過側
に分離された高純度水素を、一旦冷却後、水素吸蔵材料
に吸蔵させることで、水素製造量を増加させることがで
きる。 (2) また、水素分離型改質器からの高純度水素を冷却器
によって、水素吸蔵材料の吸蔵性能に適合した温度まで
冷却することで、水素吸蔵量を増加させることができ
る。 (3) 前記の効果から、水素分離膜の面積を減少させるこ
とができる。 (4) 水素の圧縮・送風に機械的な回転機を使用しないた
め、動力を削減できる。
【００６３】［請求項２］の発明によれば、前記高温の
高純度水素を冷却する手段が、間接的な熱交換器からな
るので、効率的な熱交換ができる。
【００６４】［請求項３］の発明によれば、請求項１又
は２において、前記間接的な熱交換器を介して前記高温
の高純度水素を冷却する流体が、前記水素分離型改質器
に供給される原料ガス又は燃焼用空気のいずれか一方又
は両方であるので、熱交換に別途冷却水等を用いること
が不要となり、また、予熱により改質効率が向上し、装
置全体の熱交率を向上させることができる。
【００６５】［請求項４］の発明によれば、請求項１乃
至３のいずれか一項において、前記間接的な熱交換器を
介して前記高温の高純度水素を冷却するための流体が大
気又は冷却水のいずれか一方又は両方であるので、高温
の高純度水素の顕熱を回収し利用することができる。
【００６６】［請求項５］の発明によれば、請求項１乃
至４のいずれか一項において、前記水素吸蔵材料からな
る水素の貯蔵・送出手段が、加熱冷却手段を内蔵した水
素吸蔵合金であって、少なくとも２基以上からなるの
で、効率的な水素の吸蔵が可能となる。
【００６７】［請求項６］の発明によれば、請求項５に
おいて、前記間接的な熱交換器を介して前記高温の高純
度水素を冷却する流体が冷却水であり、該熱交換器の熱
交換により加温された温水を前記水素吸蔵材料からなる
水素の貯蔵・送出手段における水素送出手段の加熱用と
して供されるので、高温の高純度水素の顕熱を回収し利
用することができる。
【００６８】［請求項７］の発明によれば、請求項１乃
至６のいずれか一項において、前記高温の高純度水素を
冷却する冷却手段と該冷却手段の後流に設置された水素
吸蔵材料からなる水素の貯蔵・送出手段との間に、圧力
調整手段を介装してなり、前記水素の貯蔵・送出手段へ
供給される前記高純度水素の圧力を調整することによ
り、分離された高純度水素の圧力変化を調整でき、水素
吸蔵量を増加することができる。また、圧力変化を緩和
することで、水素分離膜の透過側と非透過側との圧力差
の変動を小さくできるため、膜の耐久性向上を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の概略図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態の概略図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態の概略図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態の概略図である。
【図６】水素吸蔵時における低温の高純度水素の圧力変
化のグラフである。
【図７】水素製造装置の斜視的断面図である。
【図８】図７の水素製造装置の模式的横断面図である。
【図９】従来の水素製造装置の概略図である。
【符号の説明】
１００ 改質器 １０１ 原料ガス １０２ 水蒸気 １０３ 高純度水素 １０４ オフガス １０５ 燃焼用空気 １０６ 冷却器 １０７ 低温の高純度水素 １０８、１０８Ａ，Ｂ 水素吸蔵材料 １０９ 高圧水素 １１０ａ パージ水素 １１０ｂ 低純度水素 １１０ｃ 低純度水素 １２１ａ，１２１ｂ 冷却水 １２２ａ，１２２ｂ 高温水 １２３ 冷却水 １３０ 圧力調整装置 １３１ 圧力調整後の高純度水素

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 炭化水素や含酸素炭化水素化合物を原料
    とし、触媒上の水蒸気改質反応によって水素を製造する
    水素製造装置であって、 該触媒を加熱する手段を有するとともに該触媒層内に水
    素を選択的に分離する水素分離膜を内蔵した水素分離型
    改質器と、 該改質器から得られた高温の高純度水素を冷却する冷却
    手段と、 該冷却手段の後流に設置された水素吸蔵材料からなる水
    素の貯蔵・送出手段とを具備してなることを特徴とする
    水素製造装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 前記高温の高純度水素を冷却する手段が、間接的な熱交
    換器からなることを特徴とする水素製造装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記間接的な熱交換器を介して前記高温の高純度水素を
    冷却する流体が、前記水素分離型改質器に供給される原
    料ガス又は燃焼用空気のいずれか一方又は両方であるこ
    とを特徴とする水素製造装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一項におい
    て、 前記間接的な熱交換器を介して前記高温の高純度水素を
    冷却するための流体が大気又は冷却水のいずれか一方又
    は両方であることを特徴とする水素製造装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一項におい
    て、 前記水素吸蔵材料からなる水素の貯蔵・送出手段が、加
    熱冷却手段を内蔵した水素吸蔵合金であって、少なくと
    も２基以上からなることを特徴とする水素製造装置。
  6. 【請求項６】 請求項５において、 前記間接的な熱交換器を介して前記高温の高純度水素を
    冷却する流体が冷却水であり、該熱交換器の熱交換によ
    り加温された温水を前記水素吸蔵材料からなる水素の貯
    蔵・送出手段における水素送出手段の加熱用として供さ
    れることを特徴とする水素製造装置。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか一項におい
    て、 前記高温の高純度水素を冷却する冷却手段と該冷却手段
    の後流に設置された水素吸蔵材料からなる水素の貯蔵・
    送出手段との間に、圧力調整手段を介装してなり、前記
    水素の貯蔵・送出手段へ供給される前記高純度水素の圧
    力を調整することを特徴とする水素製造装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002338204A (ja) * 2001-05-22 2002-11-27 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 高純度水素製造設備
JP2004525488A (ja) * 2001-02-21 2004-08-19 アイダテック， エル．エル．シー． 貯蔵した水素を使用した燃料電池システム
JP2005350299A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Hitachi Ltd 水素燃料製造システム，水素燃料製造方法および水素燃料製造プログラム
JP2006503780A (ja) * 2002-04-14 2006-02-02 アイダテック， エル．エル．シー． 水蒸気改質燃料処理装置、燃焼器組立体、およびその動作方法
US7682718B2 (en) 2001-06-26 2010-03-23 Idatech, Llc Fuel processor feedstock delivery system

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO317382B1 (no) 2001-02-16 2004-10-18 Norsk Hydro As Metode for a utfore en katalytisk eller ikke-katalytisk prosess
US7922781B2 (en) 2001-03-02 2011-04-12 Chellappa Anand S Hydrogen generation apparatus and method for using same
US7867300B2 (en) 2001-03-02 2011-01-11 Intelligent Energy, Inc. Ammonia-based hydrogen generation apparatus and method for using same
CN1239244C (zh) 2001-03-02 2006-02-01 美斯燃料公司 基于氨的氢气发生装置及使用该装置的方法
US20030192251A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-16 Edlund David J. Steam reforming fuel processor
US8172913B2 (en) 2002-04-23 2012-05-08 Vencill Thomas R Array of planar membrane modules for producing hydrogen
US7115148B2 (en) 2002-05-14 2006-10-03 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Respresented By The Minister Of Defence Of Her Majesty's Canadian Government Compact methanol steam reformer with integrated hydrogen separation
US7416583B2 (en) * 2003-10-17 2008-08-26 General Electric Company Appliance having a container including a nanostructured material for hydrogen storage
KR100560488B1 (ko) * 2004-01-28 2006-03-13 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템
EP1712519A4 (en) * 2004-01-30 2009-01-14 Idemitsu Kosan Co REFORMER
EP1669323B1 (en) * 2004-12-08 2017-07-05 Karlsruher Institut für Technologie Reactor and method for the production of hydrogen
US7637971B2 (en) * 2005-06-29 2009-12-29 Hsu Yang Wang Hydrogen fuel supply system
US7569511B2 (en) * 2006-05-05 2009-08-04 Basf Catalysts Llc Catalyst composition for alcohol steam reforming
DE102007038760B3 (de) * 2007-08-16 2009-01-02 Dge Dr.-Ing. Günther Engineering Gmbh Verfahren und Anlage zur Herstellung von Synthesegas aus Biogas
WO2012030350A1 (en) * 2010-09-03 2012-03-08 Azur Anergy Llc Reformation and hydrogen purification system

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1572796A (en) * 1975-12-31 1980-08-06 Johnson Matthey Co Ltd Storage of hydrogen gas
JPS62279264A (ja) * 1986-05-27 1987-12-04 Mazda Motor Corp エンジンの改質燃料供給装置
JPH07115841B2 (ja) * 1987-06-29 1995-12-13 日本酸素株式会社 メタノ−ルの水蒸気改質法
JPH03179672A (ja) * 1989-09-01 1991-08-05 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池の燃料ガス供給装置
JPH03201370A (ja) 1989-12-27 1991-09-03 Sekiyu Sangyo Katsuseika Center 燃料電池発電プロセスの改良法
JPH04325402A (ja) 1991-04-25 1992-11-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池用水素製造方法及び装置並びに供給方法
US5527632A (en) * 1992-07-01 1996-06-18 Rolls-Royce And Associates Limited Hydrocarbon fuelled fuel cell power system
GB9225188D0 (en) * 1992-12-02 1993-01-20 Rolls Royce & Ass Combined reformer and shift reactor
EP0615949B1 (en) * 1993-03-16 1999-09-15 Tokyo Gas Co., Ltd. Hydrogen producing apparatus
JP3197108B2 (ja) 1993-05-18 2001-08-13 東京瓦斯株式会社 水素製造装置
US5895519A (en) * 1996-03-28 1999-04-20 Saes Pure Gas, Inc. Method and apparatus for purifying hydrogen gas
US6306354B1 (en) * 1996-05-17 2001-10-23 International Fuel Cells, Llc Shift converter
US5769909A (en) * 1996-05-31 1998-06-23 International Fuel Cells Corp. Method and apparatus for desulfurizing fuel gas
JP4000608B2 (ja) * 1996-11-07 2007-10-31 トヨタ自動車株式会社 水素製造充填装置および電気自動車
AU9690298A (en) * 1997-10-10 1999-05-03 Syntroleum Corporation System and method for converting light hydrocarbons to heavier hydrocarbons withseparation of water into oxygen and hydrogen
US5938800A (en) * 1997-11-13 1999-08-17 Mcdermott Technology, Inc. Compact multi-fuel steam reformer
US6348278B1 (en) * 1998-06-09 2002-02-19 Mobil Oil Corporation Method and system for supplying hydrogen for use in fuel cells

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004525488A (ja) * 2001-02-21 2004-08-19 アイダテック， エル．エル．シー． 貯蔵した水素を使用した燃料電池システム
JP2002338204A (ja) * 2001-05-22 2002-11-27 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 高純度水素製造設備
US7682718B2 (en) 2001-06-26 2010-03-23 Idatech, Llc Fuel processor feedstock delivery system
JP2006503780A (ja) * 2002-04-14 2006-02-02 アイダテック， エル．エル．シー． 水蒸気改質燃料処理装置、燃焼器組立体、およびその動作方法
US7828864B2 (en) 2002-04-14 2010-11-09 Idatech, Llc Steam reforming fuel processor, burner assembly, and methods of operating the same
JP2005350299A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Hitachi Ltd 水素燃料製造システム，水素燃料製造方法および水素燃料製造プログラム

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