JP2001261306A - 水素製造方法 - Google Patents
水素製造方法Info
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- JP2001261306A JP2001261306A JP2000076108A JP2000076108A JP2001261306A JP 2001261306 A JP2001261306 A JP 2001261306A JP 2000076108 A JP2000076108 A JP 2000076108A JP 2000076108 A JP2000076108 A JP 2000076108A JP 2001261306 A JP2001261306 A JP 2001261306A
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- 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
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】炭化水素を原料とし、小型のPSA装置を用い
て、水素を製造しうる技術を提供することを主な目的と
する。 【解決手段】炭化水素原料を改質して、水素を主成分と
する改質ガスを発生させる改質工程とPSA法により改質
ガスから水素を選択的に分離する工程とを備えた水素製
造方法において、改質ガス中の一酸化炭素を酸化および
／またはメタン化するCO除去工程を併せて備えたことを
特徴とする水素製造方法。
て、水素を製造しうる技術を提供することを主な目的と
する。 【解決手段】炭化水素原料を改質して、水素を主成分と
する改質ガスを発生させる改質工程とPSA法により改質
ガスから水素を選択的に分離する工程とを備えた水素製
造方法において、改質ガス中の一酸化炭素を酸化および
／またはメタン化するCO除去工程を併せて備えたことを
特徴とする水素製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化水素を原料と
する水素の製造方法に関する。
する水素の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の水素製造装置では、原料炭化水素
を改質装置で水蒸気により改質し、改質ガスをPSA装置
に供給して、99.999％程度の高純度水素と不純物を多く
含むPSAオフガスとに分離している。
を改質装置で水蒸気により改質し、改質ガスをPSA装置
に供給して、99.999％程度の高純度水素と不純物を多く
含むPSAオフガスとに分離している。
【０００３】改質装置の構成は、原料炭化水素の種類に
応じて異なり、例えばメタノールを原料とする場合に
は、水蒸気改質器のみである。一方、都市ガスを原料と
する場合には、改質装置は、脱硫器、水蒸気改質器およ
びCO変成器を主な機器要素としてから構成される。
応じて異なり、例えばメタノールを原料とする場合に
は、水蒸気改質器のみである。一方、都市ガスを原料と
する場合には、改質装置は、脱硫器、水蒸気改質器およ
びCO変成器を主な機器要素としてから構成される。
【０００４】都市ガスを原料とする場合には、まず都市
ガス中に含まれる硫黄成分を脱硫器で脱硫した後、脱硫
されたガスと水蒸気とを水蒸気改質器に供給し、水蒸気
改質触媒の存在下で水素リッチなガスに改質する。水蒸
気改質器を出た改質ガスは、CO変成器に送られ、ここで
改質ガス中の一酸化炭素と水とが反応して、水素と二酸
化炭素に変成される。CO変成器で得られた生成ガスは、
公知の吸着剤(活性炭、カーボンモレキュラーシーブな
どの炭素質吸着剤；シリカゲル、活性アルミナ、白土、
ゼオライトなどのシリカ-アルミナ系吸着剤など)を充填
したPSA装置に供給され、高純度の製品水素と不純物を
多く含むPSAオフガスとに分離される。このPSAオフガス
は、オフガスドラムに貯蔵され、必要に応じて、オフガ
スブロワーにより改質器の加熱用燃料などとして利用さ
れる。
ガス中に含まれる硫黄成分を脱硫器で脱硫した後、脱硫
されたガスと水蒸気とを水蒸気改質器に供給し、水蒸気
改質触媒の存在下で水素リッチなガスに改質する。水蒸
気改質器を出た改質ガスは、CO変成器に送られ、ここで
改質ガス中の一酸化炭素と水とが反応して、水素と二酸
化炭素に変成される。CO変成器で得られた生成ガスは、
公知の吸着剤(活性炭、カーボンモレキュラーシーブな
どの炭素質吸着剤；シリカゲル、活性アルミナ、白土、
ゼオライトなどのシリカ-アルミナ系吸着剤など)を充填
したPSA装置に供給され、高純度の製品水素と不純物を
多く含むPSAオフガスとに分離される。このPSAオフガス
は、オフガスドラムに貯蔵され、必要に応じて、オフガ
スブロワーにより改質器の加熱用燃料などとして利用さ
れる。
【０００５】しかしながら、従来の水素製造技術では、
水素リッチな改質ガスからCO2、メタン、H2O、COなどを
PSA装置で除去して高純度な水素を得るに際し、COの除
去が困難であるため、非常に大型のPSA装置を必要とす
るという問題がある。
水素リッチな改質ガスからCO2、メタン、H2O、COなどを
PSA装置で除去して高純度な水素を得るに際し、COの除
去が困難であるため、非常に大型のPSA装置を必要とす
るという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明では、
小型のPSA装置を用いて、高純度の水素を製造しうる技
術を提供することを主な目的とする。
小型のPSA装置を用いて、高純度の水素を製造しうる技
術を提供することを主な目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な従来技術の問題点に留意しつつ研究を重ねた結果、水
蒸気による炭化水素の改質ガス中の一酸化炭素を予め酸
化および／またはメタン化した後、該改質ガスをPSA装
置による処理に供する場合には、上記の課題を達成しう
ることを見出した。
な従来技術の問題点に留意しつつ研究を重ねた結果、水
蒸気による炭化水素の改質ガス中の一酸化炭素を予め酸
化および／またはメタン化した後、該改質ガスをPSA装
置による処理に供する場合には、上記の課題を達成しう
ることを見出した。
【０００８】すなわち、本発明は、下記の水素製造方法
を提供する。 １．炭化水素原料を水蒸気改質して、水素を主成分とす
る改質ガスを発生させる改質工程とPSA法により改質ガ
スから水素を回収する工程とを備えた水素製造方法にお
いて、改質ガス中の一酸化炭素を酸化および／またはメ
タン化するCO除去工程を併せて備えたことを特徴とする
水素製造方法。
を提供する。 １．炭化水素原料を水蒸気改質して、水素を主成分とす
る改質ガスを発生させる改質工程とPSA法により改質ガ
スから水素を回収する工程とを備えた水素製造方法にお
いて、改質ガス中の一酸化炭素を酸化および／またはメ
タン化するCO除去工程を併せて備えたことを特徴とする
水素製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明をさらに詳細に説明する。
発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】図１は、従来の水素製造装置の概要を示す
フローチャートである。従来の水素製造装置において
は、原料炭化水素は、水蒸気とともに改質装置に供給さ
れ、水素リッチなガスに改質される。改質装置は、原料
炭化水素が都市ガスである場合には、主に脱硫器/水蒸
気改質器/CO変成器などにより構成されており、原料炭
化水素がメタノールである場合には、水蒸気改質器から
なっている。
フローチャートである。従来の水素製造装置において
は、原料炭化水素は、水蒸気とともに改質装置に供給さ
れ、水素リッチなガスに改質される。改質装置は、原料
炭化水素が都市ガスである場合には、主に脱硫器/水蒸
気改質器/CO変成器などにより構成されており、原料炭
化水素がメタノールである場合には、水蒸気改質器から
なっている。
【００１１】以下、原料炭化水素が都市ガスである場合
について、より詳細に説明すると、原料炭化水素は、硫
黄成分(付臭剤に由来する)を含むので、改質装置の一部
を構成する公知の脱硫器(例えば、Ni/Mo系触媒とZnO系
触媒とを組み合わせて使用)により脱硫された後、水蒸
気と混合されて水蒸気改質器に供給され、公知の水蒸気
改質触媒(例えば、Ni系触媒あるいは貴金属系触媒)の存
在下で水素リッチなガスに改質される(下記反応式参
照)。
について、より詳細に説明すると、原料炭化水素は、硫
黄成分(付臭剤に由来する)を含むので、改質装置の一部
を構成する公知の脱硫器(例えば、Ni/Mo系触媒とZnO系
触媒とを組み合わせて使用)により脱硫された後、水蒸
気と混合されて水蒸気改質器に供給され、公知の水蒸気
改質触媒(例えば、Ni系触媒あるいは貴金属系触媒)の存
在下で水素リッチなガスに改質される(下記反応式参
照)。
【００１２】CH4+H2O=CO+3H2 次いで、水蒸気改質器を出た改質ガスは、冷却器で冷却
された後、公知のCO変成器(例えば、Cu系触媒を使用)に
送られ、ここで改質ガス中の一酸化炭素と水とが反応し
て、水素と二酸化炭素とに変成される(下記反応式参
照)。
された後、公知のCO変成器(例えば、Cu系触媒を使用)に
送られ、ここで改質ガス中の一酸化炭素と水とが反応し
て、水素と二酸化炭素とに変成される(下記反応式参
照)。
【００１３】CO+H2O=CO2+H2 このCO変成器では、COを完全に反応させることができな
いので、変成器出口のガス中には、通常0.5〜2％程度の
COが含まれている。
いので、変成器出口のガス中には、通常0.5〜2％程度の
COが含まれている。
【００１４】次いで、この変成ガスは、冷却され、ドラ
ムなどの脱水機で水分を除去された後、公知の吸着剤
(活性炭、カーボンモレキュラーシーブなどの炭素質吸
着剤；シリカゲル、活性アルミナ、白土、ゼオライトな
どのシリカ-アルミナ系吸着剤など)を充填したPSA装置
に供給され、ここで高純度の製品水素と不純物を多く含
むPSAオフガスとに分離される。このPSAオフガスは、オ
フガスドラムなどの貯蔵容器に貯蔵され、必要に応じ
て、オフガスブロワーにより改質器の加熱燃料などとし
て有効に利用される。
ムなどの脱水機で水分を除去された後、公知の吸着剤
(活性炭、カーボンモレキュラーシーブなどの炭素質吸
着剤；シリカゲル、活性アルミナ、白土、ゼオライトな
どのシリカ-アルミナ系吸着剤など)を充填したPSA装置
に供給され、ここで高純度の製品水素と不純物を多く含
むPSAオフガスとに分離される。このPSAオフガスは、オ
フガスドラムなどの貯蔵容器に貯蔵され、必要に応じ
て、オフガスブロワーにより改質器の加熱燃料などとし
て有効に利用される。
【００１５】PSA装置内に充填された吸着剤(例えば、カ
ーボンモレキュラーシーブ)は、一般に各種のガスに対
し、図２に示す様な吸着特性を示す。上記の様にして得
られた変成ガスは、通常は窒素を含まないので、PSA装
置内の吸着剤量は、水素の次に吸着性の乏しいCOの濃度
により決定されている。従って、水素製造量100Nm3/hr
の水素製造装置においては、容量約4000リットルの吸着
剤が必要であった。
ーボンモレキュラーシーブ)は、一般に各種のガスに対
し、図２に示す様な吸着特性を示す。上記の様にして得
られた変成ガスは、通常は窒素を含まないので、PSA装
置内の吸着剤量は、水素の次に吸着性の乏しいCOの濃度
により決定されている。従って、水素製造量100Nm3/hr
の水素製造装置においては、容量約4000リットルの吸着
剤が必要であった。
【００１６】図３、４および５は、それぞれ本発明によ
る水素製造装置の実施態様を示すフローチャートであ
る。
る水素製造装置の実施態様を示すフローチャートであ
る。
【００１７】図３に示す第１の実施態様では、図１に示
す従来と同様の改質装置の後流側において、変成ガスに
酸化剤として酸素(或いは空気などの酸素含有ガス)を導
入した後、CO除去器において、COを選択的に酸化する触
媒(以下「CO選択酸化触媒」という)により、COをCO2に
酸化する。
す従来と同様の改質装置の後流側において、変成ガスに
酸化剤として酸素(或いは空気などの酸素含有ガス)を導
入した後、CO除去器において、COを選択的に酸化する触
媒(以下「CO選択酸化触媒」という)により、COをCO2に
酸化する。
【００１８】CO+1/2O2=CO2 変成ガス中のCO酸化剤としては、酸素、空気などの酸素
含有ガスが挙げられる。ただし、酸化剤として空気を用
いる場合には、製品水素中に窒素が含まれるので、製品
の用途は、窒素を含有してもよい特定の分野に限定され
る。
含有ガスが挙げられる。ただし、酸化剤として空気を用
いる場合には、製品水素中に窒素が含まれるので、製品
の用途は、窒素を含有してもよい特定の分野に限定され
る。
【００１９】CO選択酸化触媒としては、COをCO2に選択
的に酸化する能力を有する限り、特に限定されない。こ
の様な触媒は、公知であり、例えば、Ru、Pt、Rh、Pdな
どの金属触媒が挙げられる。また、酸化反応時の条件
も、従来技術と同様であり、特に限定されない。
的に酸化する能力を有する限り、特に限定されない。こ
の様な触媒は、公知であり、例えば、Ru、Pt、Rh、Pdな
どの金属触媒が挙げられる。また、酸化反応時の条件
も、従来技術と同様であり、特に限定されない。
【００２０】この様なCO選択酸化触媒を使用することに
より、CO除去器出口のCO濃度を10ppm以下に抑制するこ
とが可能である。その結果、水素製造量100Nm3/hrの水
素製造装置において、PSA装置における吸着剤容量を従
来の約1/2にまで減少させることが可能となった。水素
製造装置の製造量を100Nm3/hrとした場合、第１の実施
態様で使用するCO除去器の大きさは、約15〜30リットル
であるので、CO除去器とPSA装置とを併せたとしても、
従来のPSA装置単独に比べて、小型化される。
より、CO除去器出口のCO濃度を10ppm以下に抑制するこ
とが可能である。その結果、水素製造量100Nm3/hrの水
素製造装置において、PSA装置における吸着剤容量を従
来の約1/2にまで減少させることが可能となった。水素
製造装置の製造量を100Nm3/hrとした場合、第１の実施
態様で使用するCO除去器の大きさは、約15〜30リットル
であるので、CO除去器とPSA装置とを併せたとしても、
従来のPSA装置単独に比べて、小型化される。
【００２１】図４に示す第２の実施態様では、図１に示
す従来と同様の改質装置の後流側に設置したCO除去器内
に、COを選択的にメタン化する触媒(以下「CO選択メタ
ン化触媒」という)を充填しておき、変成ガス中のH2を
利用して、COをCH4に転化する。
す従来と同様の改質装置の後流側に設置したCO除去器内
に、COを選択的にメタン化する触媒(以下「CO選択メタ
ン化触媒」という)を充填しておき、変成ガス中のH2を
利用して、COをCH4に転化する。
【００２２】CO+3H2=CH4+H2O CO選択メタン化触媒としては、一酸化炭素を選択的にメ
タン化する能力を備えた触媒であれば特に限定されな
い。この様な触媒は、公知であり、例えば、Ru、Pt、R
h、Pd、Niなどの金属触媒が挙げられる。また、CO選択
メタン化反応時の条件も、従来技術と同様であり、特に
限定されない。
タン化する能力を備えた触媒であれば特に限定されな
い。この様な触媒は、公知であり、例えば、Ru、Pt、R
h、Pd、Niなどの金属触媒が挙げられる。また、CO選択
メタン化反応時の条件も、従来技術と同様であり、特に
限定されない。
【００２３】このCOの選択的メタン化により、CO除去器
出口のCO濃度を10ppm以下に抑制することが可能にな
る。その結果、水素製造量100Nm3/hrの水素製造装置に
おいて、PSA装置における吸着剤容量を従来の約3/4にま
で減少させることが可能となった。水素製造装置の製造
量を100Nm3/hrとした場合、第２の実施態様で使用するC
O除去器の大きさは、約15〜30リットルであるので、CO
除去器とPSA装置とを併せたとしても、従来のPSA装置単
独に比べて、小型化される。
出口のCO濃度を10ppm以下に抑制することが可能にな
る。その結果、水素製造量100Nm3/hrの水素製造装置に
おいて、PSA装置における吸着剤容量を従来の約3/4にま
で減少させることが可能となった。水素製造装置の製造
量を100Nm3/hrとした場合、第２の実施態様で使用するC
O除去器の大きさは、約15〜30リットルであるので、CO
除去器とPSA装置とを併せたとしても、従来のPSA装置単
独に比べて、小型化される。
【００２４】図５に示す第３の実施態様では、図１に示
す従来と同様の改質装置の後流側に設置した第１のCO除
去器内に、COを選択的にメタン化する触媒(CO選択メタ
ン化触媒)を充填しておき、変成ガス中のH2を利用し
て、COをCH4に転化する。使用するCO選択メタン化触媒
およびCO選択メタン化反応条件は、第２の実施態様の場
合と同様である。ただし、この第３の実施態様例では、
変成ガスをさらに後述のCO選択酸化に供するので、第１
のCO除去器において、例えば、入口CO濃度の70％程度に
除去すれば良い。従って、上記第２の実施態様に比し
て、第１のCO除去器を70％程度小型化することができ
る。
す従来と同様の改質装置の後流側に設置した第１のCO除
去器内に、COを選択的にメタン化する触媒(CO選択メタ
ン化触媒)を充填しておき、変成ガス中のH2を利用し
て、COをCH4に転化する。使用するCO選択メタン化触媒
およびCO選択メタン化反応条件は、第２の実施態様の場
合と同様である。ただし、この第３の実施態様例では、
変成ガスをさらに後述のCO選択酸化に供するので、第１
のCO除去器において、例えば、入口CO濃度の70％程度に
除去すれば良い。従って、上記第２の実施態様に比し
て、第１のCO除去器を70％程度小型化することができ
る。
【００２５】次いで、第１のCO除去器からの出ガスに酸
化剤(酸素或いは空気などの酸素含有ガス)を導入した
後、第２のCO除去器に充填したCO選択酸化触媒により、
残余のCOをCO2に酸化する。
化剤(酸素或いは空気などの酸素含有ガス)を導入した
後、第２のCO除去器に充填したCO選択酸化触媒により、
残余のCOをCO2に酸化する。
【００２６】CO選択酸化触媒およびCO選択酸化反応条件
は、第１の実施態様の場合と同様である。ただし、この
第３の実施態様では、すでに上述のメタン化反応によ
り、変成ガス中のCO濃度が低下しているので、上記第１
の実施態様に比して、第２のCO除去器を30％程度小型化
することができる。
は、第１の実施態様の場合と同様である。ただし、この
第３の実施態様では、すでに上述のメタン化反応によ
り、変成ガス中のCO濃度が低下しているので、上記第１
の実施態様に比して、第２のCO除去器を30％程度小型化
することができる。
【００２７】第３の実施態様においては、CO選択メタン
化とCO選択酸化とを組み合わせることにより、CO除去器
出口のCO濃度を10ppm以下に抑制することが可能にな
る。その結果、水素製造量100Nm3/hrの水素製造装置に
おいて、PSA装置における吸着剤容量を従来の約3/4にま
で減少させることが可能となった。水素製造装置の製造
量を100Nm3/hrとした場合、第３の実施態様で使用する
２つのCO除去器の大きさは、それぞれ約15〜30リットル
であるので、２つのCO除去器とPSA装置とを併せたとし
ても、従来のPSA装置単独に比べて、小型化される。
化とCO選択酸化とを組み合わせることにより、CO除去器
出口のCO濃度を10ppm以下に抑制することが可能にな
る。その結果、水素製造量100Nm3/hrの水素製造装置に
おいて、PSA装置における吸着剤容量を従来の約3/4にま
で減少させることが可能となった。水素製造装置の製造
量を100Nm3/hrとした場合、第３の実施態様で使用する
２つのCO除去器の大きさは、それぞれ約15〜30リットル
であるので、２つのCO除去器とPSA装置とを併せたとし
ても、従来のPSA装置単独に比べて、小型化される。
【００２８】
【発明の効果】炭化水素のガス改質装置にCOを選択的に
除去するCO除去器(CO選択酸化装置および／またはCO選
択メタン化装置)を併設することにより、PSA装置を小型
化するとともに、水素製造装置全体をも小型化すること
ができる。
除去するCO除去器(CO選択酸化装置および／またはCO選
択メタン化装置)を併設することにより、PSA装置を小型
化するとともに、水素製造装置全体をも小型化すること
ができる。
【００２９】さらに、本発明によれば、従来技術と同様
の大型PSA装置を使用して水素を得る場合には、水素の
純度をさらに高め、同時に水素の回収率を改善すること
ができる。
の大型PSA装置を使用して水素を得る場合には、水素の
純度をさらに高め、同時に水素の回収率を改善すること
ができる。
【００３０】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。 実施例１ 図３に示すフローに従って、都市ガスを原料とし、改質
装置(脱硫器、水蒸気改質器、およびCO変成器)、CO除去
器(CO選択酸化装置)およびPSA装置を用いて、本発明(第
１の実施態様)を実施した。
ころをより一層明確にする。 実施例１ 図３に示すフローに従って、都市ガスを原料とし、改質
装置(脱硫器、水蒸気改質器、およびCO変成器)、CO除去
器(CO選択酸化装置)およびPSA装置を用いて、本発明(第
１の実施態様)を実施した。
【００３１】すなわち、都市ガス１３Ａ(LNG)を脱硫し
た後、水蒸気改質およびCO変成を行い、次いで、改質ガ
スに酸素を加え、CO除去器中触媒の存在下にCOを選択的
に酸化した。次いで、常法に従って、CO除去器からの出
ガスをPSA装置に送給し、純度99.999％以上の水素100m3
/hrを得た。
た後、水蒸気改質およびCO変成を行い、次いで、改質ガ
スに酸素を加え、CO除去器中触媒の存在下にCOを選択的
に酸化した。次いで、常法に従って、CO除去器からの出
ガスをPSA装置に送給し、純度99.999％以上の水素100m3
/hrを得た。
【００３２】後記表１、表２および表３は、本実施例お
よび実施例２〜６ならびに比較例１〜２における全装置
の構成、触媒、吸着材料、反応条件などを総括して示
す。表１において、「S/C」とあるのは、水蒸気(S)と炭
素(C)とのモル比を表す。
よび実施例２〜６ならびに比較例１〜２における全装置
の構成、触媒、吸着材料、反応条件などを総括して示
す。表１において、「S/C」とあるのは、水蒸気(S)と炭
素(C)とのモル比を表す。
【００３３】また、表４および表５は、本実施例および
実施例２〜６ならびに比較例１〜２における各段階にお
ける結果を総括して示す。 実施例２ 原料としてメタノールを使用するとともに、脱硫操作お
よびCO変成操作を行わない以外は実施例１の手法に準じ
て純度99.999％以上の水素100m3/hrを製造した。 実施例３ 図４に示すフローに従って、本発明(第２の実施態様)を
実施した。
実施例２〜６ならびに比較例１〜２における各段階にお
ける結果を総括して示す。 実施例２ 原料としてメタノールを使用するとともに、脱硫操作お
よびCO変成操作を行わない以外は実施例１の手法に準じ
て純度99.999％以上の水素100m3/hrを製造した。 実施例３ 図４に示すフローに従って、本発明(第２の実施態様)を
実施した。
【００３４】先ず、都市ガス１３Ａ(LNG)を脱硫した
後、水蒸気を混合して、触媒の存在下に水蒸気改質およ
びCO変成を行い、次いで、改質ガスをCO除去器に送り、
触媒の存在下にCOをCH4に選択的に転化させた。次い
で、常法に従って、CO除去器からの出ガスをPSA装置に
送給し、純度99.999％以上の水素100m3/hrを得た。 実施例４ 原料としてメタノールを使用するとともに、脱硫操作お
よびCO変成操作を行わない以外は実施例３の手法に準じ
て純度99.999％以上の水素100m3/hrを得た。 実施例５ 図５に示すフローに従って、本発明(第３の実施態様)を
実施した。
後、水蒸気を混合して、触媒の存在下に水蒸気改質およ
びCO変成を行い、次いで、改質ガスをCO除去器に送り、
触媒の存在下にCOをCH4に選択的に転化させた。次い
で、常法に従って、CO除去器からの出ガスをPSA装置に
送給し、純度99.999％以上の水素100m3/hrを得た。 実施例４ 原料としてメタノールを使用するとともに、脱硫操作お
よびCO変成操作を行わない以外は実施例３の手法に準じ
て純度99.999％以上の水素100m3/hrを得た。 実施例５ 図５に示すフローに従って、本発明(第３の実施態様)を
実施した。
【００３５】先ず、都市ガス１３Ａ(LNG)を脱硫した
後、水蒸気を混合して、触媒の存在下に水蒸気改質およ
びCO変成を行い、次いで、改質ガスをCO除去器に送り、
触媒の存在下にCOをCH4に選択的に転化させ、次いで酸
素を加え、CO除去器中で触媒の存在下にCOを選択的に酸
化した。さらに、常法に従って、CO除去器からの出ガス
を吸着剤を充填するPSA装置に送給し、純度99.999％以
上の水素100m3/hrを得た。 実施例６ 原料としてメタノールを使用するとともに、脱硫操作お
よびCO変成操作を行わない以外は実施例５の手法に準じ
て純度99.999％以上の水素100m3/hrを得た。 比較例１ 図１に示すフローに従って、炭化水素を原料として水素
を製造した。
後、水蒸気を混合して、触媒の存在下に水蒸気改質およ
びCO変成を行い、次いで、改質ガスをCO除去器に送り、
触媒の存在下にCOをCH4に選択的に転化させ、次いで酸
素を加え、CO除去器中で触媒の存在下にCOを選択的に酸
化した。さらに、常法に従って、CO除去器からの出ガス
を吸着剤を充填するPSA装置に送給し、純度99.999％以
上の水素100m3/hrを得た。 実施例６ 原料としてメタノールを使用するとともに、脱硫操作お
よびCO変成操作を行わない以外は実施例５の手法に準じ
て純度99.999％以上の水素100m3/hrを得た。 比較例１ 図１に示すフローに従って、炭化水素を原料として水素
を製造した。
【００３６】原料炭化水素として都市ガス１３Ａ(LNG)
を脱硫した後、水蒸気を混合して、触媒の存在下に水蒸
気改質を行い、次いでCO変成を行い、さらにCO変成後の
ガスを吸着剤を充填するPSA装置に送給し、純度99.999
％以上の水素100m3/hrを得た。 比較例２ 原料としてメタノールを使用するとともに、脱硫操作お
よびCO変成操作を行わない以外は比較例１の手法に準じ
て純度99.999％以上の水素100m3/hrを得た。
を脱硫した後、水蒸気を混合して、触媒の存在下に水蒸
気改質を行い、次いでCO変成を行い、さらにCO変成後の
ガスを吸着剤を充填するPSA装置に送給し、純度99.999
％以上の水素100m3/hrを得た。 比較例２ 原料としてメタノールを使用するとともに、脱硫操作お
よびCO変成操作を行わない以外は比較例１の手法に準じ
て純度99.999％以上の水素100m3/hrを得た。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】
【表４】
【００４１】
【表５】
【００４２】表１〜表５に示す結果から明らかな様に、
本発明方法によれば、炭化水素を水蒸気改質した後、PS
A装置を用いて水素を製造する技術において、PSA装置を
著しく小型化することができる。
本発明方法によれば、炭化水素を水蒸気改質した後、PS
A装置を用いて水素を製造する技術において、PSA装置を
著しく小型化することができる。
【図１】従来技術による水素製造方法を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図２】各種のガスに対するカーボンモレキュラーシー
ブの吸着特性を示すグラフである。
ブの吸着特性を示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施態様を示すフローチャート
である。
である。
【図４】本発明の第２の実施態様を示すフローチャート
である。
である。
【図５】本発明の第３の実施態様を示すフローチャート
である。
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高見 晋 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 越後 満秋 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 岡田 治 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 中平 貴年 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 4G040 EA03 EA06 EB31 5H027 AA02 BA01 BA16 BA17
Claims (1)
- 【請求項１】炭化水素原料を改質して、水素を主成分と
する改質ガスを発生させる改質工程とPSA法により改質
ガスから水素を回収する工程とを備えた水素製造方法に
おいて、改質ガス中の一酸化炭素を酸化および／または
メタン化するCO除去工程を併せて備えたことを特徴とす
る水素製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000076108A JP2001261306A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 水素製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000076108A JP2001261306A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 水素製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001261306A true JP2001261306A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=18593896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000076108A Pending JP2001261306A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 水素製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001261306A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002090248A1 (fr) * | 2001-05-07 | 2002-11-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Purificateur d'hydrogene |
| WO2006132040A1 (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-14 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 高純度水素製造方法 |
| JP2007254177A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 一酸化炭素のメタネーション方法 |
| JP2007252989A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 一酸化炭素メタネーション用触媒および該触媒を用いた一酸化炭素のメタネーション方法 |
-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000076108A patent/JP2001261306A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002090248A1 (fr) * | 2001-05-07 | 2002-11-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Purificateur d'hydrogene |
| WO2006132040A1 (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-14 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 高純度水素製造方法 |
| US8372375B2 (en) | 2005-06-07 | 2013-02-12 | Kobe Steel, Ltd. | Method of producing high-purity hydrogen |
| JP2007254177A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 一酸化炭素のメタネーション方法 |
| JP2007252989A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 一酸化炭素メタネーション用触媒および該触媒を用いた一酸化炭素のメタネーション方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080924 |
|
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