JP2004257475A - Liquefied gas force feed method, hydrogen manufacturing method, and liquefied gas force feed equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のポンプによる液化ガス圧送方法、水素製造方法及び液化ガス圧送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液化ガス圧送装置及び液化ガス圧送方法として、過冷却手段を用いたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−106789公報(第3−4頁、図1)
【0004】
特許文献1の図1を以下の図4で説明する。なお、符号は振り直した。
図4は従来の液化ガス圧送装置の系統図であり、液化ガス容器101、液溜め容器102、ポンプ103、蒸発器104及び高圧ガス容器105を順に接続した液化ガス圧送設備を示す。
【0005】
過冷却手段としての液溜め容器102は、断熱構造を有する密閉容器であって、液化ガス容器102に接続した液化ガス流入経路107と、液溜め容器102の液相部108とポンプ103の吸込口111とを接続する液化ガス流出経路112と、液溜め容器102の気相部113のガスを放出するガス放出経路114及びガス放出経路114に設けたガス放出弁115と、ポンプ103のガス抜き口117に接続したガス抜き経路118とを備える。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記した液化ガス圧送設備では、過冷却状態とするために上記した多くの構成を備える液溜め容器102を必要とするため、設備の構成が複雑になり、コストアップを招く。
また、過冷却状態とするために液化ガスの温度や圧力の管理を精度よく行う必要があり、液化ガス圧送方法として工程が複雑になる。
【0007】
更に、例えば、この液化ガス圧送設備を水素製造方法に用いる場合、液化ガス圧送設備、改質器、水素分離装置の順に設けて、液化ガスから水素を得るようにすると、液化ガス圧送設備の工程が複雑であるから、水素製造方法全体の工程数が増え、生産性が低下することになる。
【0008】
そこで、本発明の目的は、液化ガスを容易に圧送できる液化ガス圧送方法と、この液化ガス圧送方法を用いて工程数の増加を抑えた水素製造方法と、構成を簡素化できる液化ガス圧送装置とを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、容器内に封入した液化ガスを、直列に配置した少なくとも2台のポンプで昇圧して送出する方法であって、液化ガスを液体状態でポンプのうちの上流側ポンプに供給し、この上流側ポンプによって、上流側ポンプの下流側に配置した下流側ポンプの液化ガス吸引時に、液化ガスをその飽和蒸気圧よりも高い圧力となるように予備加圧することを特徴とする。
【0010】
上流側ポンプによって、下流側ポンプの液化ガス吸引時に、液化ガスをその飽和蒸気圧よりも高い圧力となるようにを予備加圧することで、下流側ポンプ内での気泡の発生を容易に防止することができ、従来のような過冷却等の特別な方法を用いずに液化ガスを所定の圧力で確実に送出することが容易にできる。
【0011】
請求項2は、炭化水素を原料として改質反応により改質ガスを生成し、この改質ガスから水素分離膜により水素を選択的に分離することにより高純度の水素を製造する水素製造方法であって、容器内に封入した炭化水素からなる液化ガスを、直列に配置した少なくとも2台のポンプで昇圧して送出するために、液化ガスを液体状態で上流側ポンプに供給し、この上流側ポンプによって、上流側ポンプの下流側に配置した下流側ポンプの液化ガス吸引時に、液化ガスをその飽和蒸気圧よりも高い圧力となるようにを予備加圧することで、この予備加圧後の液化ガスを原料として水素を得ることを特徴とする。
【0012】
水素製造方法に上記液化ガス圧送方法を採用することで、液化ガス圧送方法を含む水素製造方法の工程数の増加を抑え、生産性を高めることができる。
【0013】
請求項3は、容器内に封入した液化ガスを直列に配置した少なくとも2台のポンプで昇圧して送出する液化ガス圧送装置において、この液化ガス圧送装置を、容器内の液化ガスを吸引して昇圧させる上流側ポンプと、この上流側ポンプの下流側に接続するとともに液化ガスを所定の圧力に昇圧させる下流側ポンプとから構成し、上流側ポンプでは、下流側ポンプの液化ガス吸引時に、液化ガスをその飽和蒸気圧よりも高い圧力となるように予備加圧することを特徴とする。
【0014】
液化ガス圧送装置を上流側ポンプと下流側ポンプとから構成し、この液化ガス圧送装置で液化ガスを圧送することで、簡単な構成で液化ガスを所定の圧力の液体状態として確実に送出することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る液化ガス圧送装置を備える水素製造装置の系統図であり、水素製造装置10は、液化ガス11aを入れた容器としてのガスボンベ11と、このガスボンベ11から延ばした液化ガス配管12と、この液化ガス配管12の先端に接続した水素発生装置13と、この水素発生装置13から排出するガスの出口となるガス出口管13aに設けたバックプレッシャレギュレータ14と、上記の液化ガス配管12の途中に設けた液化ガス流量調整バルブ15、上流側ポンプとしての第1ポンプ16及び下流側ポンプとしての第2ポンプ17とからなる。
上記した第1ポンプ16及び第2ポンプ17は、液化ガス圧送装置18を構成するものである。
【0016】
ガスボンベ11は、倒立させることで出口21を最下部に位置するようにして出口21に液相22が臨むようにしたものである。なお、23はガスボンベ11内にできる気相である。
液化ガスとしては、ノルマルブタンガス、イソブタンガス、プロパンガス、オートガス、液化天然ガスが好適である。
【0017】
水素発生装置13は、改質触媒を充填した改質触媒層26と、この改質触媒層26の内側に配置した水素分離層27と、改質触媒層26内の改質触媒を所定温度まで昇温させて改質反応を促進させるために改質触媒層26の外方に設けたヒータ28,28と、改質触媒層26に水を供給する水供給管31と、改質触媒層26に空気を供給する空気供給管32と、前述のガス出口管13aと、水素分離層27から水素を回収する水素回収管33とからなる。
【0018】
改質触媒層26は、改質触媒を内蔵するものであり、この改質触媒を高温に保った状態で原料ガス及び水(場合によっては、原料ガス及び空気、あるいは原料ガス、水及び空気)を供給することで改質反応を起こし、水素、二酸化炭素、微量の一酸化炭素を生成する。
【0019】
水素分離層27は、改質触媒層26内で改質してできた改質ガス中の水素のみを改質触媒層26内の圧力で水素分離膜を介して分離するものであり、改質触媒層26に隣接させた水素分離膜と、水素分離膜の内側に形成したチャンバとからなる。
【0020】
第1ポンプ16は、液化ガスを予備加圧して第1ポンプ17へ送る装置であり、第2ポンプ17が液化ガスを吸引するときに、液化ガスをその飽和蒸気圧よりも高い圧力となるようにを加圧する。
【0021】
第2ポンプ17は、第1ポンプ16で予備加熱された液化ガスを液体状態で所定圧力まで加圧して水素発生装置13へ圧送する装置である。
バックプレッシャレギュレータ14は、第2ポンプ17により加圧するときの圧力値を調整する装置、即ち、水素発生装置13の改質触媒層26内の圧力を調整する装置である。
【0022】
このように、水素製造装置10は、液化ガス11aを原料とすることで、例えば、高圧ガス等を原料とするのに比べて、ガスボンベ11内の圧力が低圧で済み、またガスボンベ11が小型になって、取り扱い性を向上させることができる。
【0023】
図2(a)〜(c)は本発明に係る第1・第2ポンプを示す説明図であり、(a)で構造を説明し、(b),(c)で作用を説明する。なお、第1ポンプ16と第2ポンプ17とは同一構造であり、以下では第1ポンプ16について説明し、第2ポンプ17の説明は省略する。
(a)において、第1ポンプ16は、ダイヤフラム形式のものであり、ポンプケース36と、このポンプケース36に付設した駆動部37とからなる。
ポンプケース36は、ポンプ室41と、このポンプ室41の側壁を形成するダイヤフラム42と、ポンプ室41の入口に設けた入口バルブ43と、ポンプ室41の出口に設けた出口バルブ44とからなる。
【0024】
ダイヤフラム42は、断面を円弧状に形成した弾性を有する部材である。
入口バルブ43は、一方向弁であり、ポンプ室41に一体成形した入口バルブケース46と、この入口バルブケース46のガスボンベ11(図1参照)側に設けた入口管47と、この入口管47を閉じることができるように入口バルブケース46内に設けたボール48と、入口バルブケース46のポンプ室41側に設けた通孔51…(…は複数個を表す。以下同じ。)付きの隔壁52とからなる。
【0025】
出口バルブ44は、一方向弁であり、ポンプ室41に一体成形した出口バルブケース54、この出口バルブケース54の第2ポンプ17(図1参照)側に設けた出口管55と、この出口管55を閉じることができるように出口バルブケース54内に設けたボール56と、出口バルブケース46の第2ポンプ17側に設けた通孔57…付きの隔壁58とからなる。
【0026】
駆動部37は、ダイヤフラム42に取付けたプランジャ61と、このプランジャ61に一体に設けたフランジ62と、このフランジ62を吸引するソレノイド63と、プランジャ61の一部及びフランジ62を移動可能に収納するとともにソレノイド63を内蔵する駆動ケース64とからなる。
【0027】
以上に述べた第1ポンプ16の作用を次に説明する。
(a)において、ソレノイド63に通電してフランジ62をソレノイド63側に吸引すると、(b)に示すように、プランジャ61が軸方向に移動し、ダイヤフラム42がほぼ平坦になるように撓み、ポンプ室41の容積を減少させてポンプ室41内の圧力を高める。この結果、ポンプ室41内に貯まっていた液化ガスは出口バルブ44のボール56を押し退け、隔壁58の通孔57…を通って第2ポンプ側に流れる。
【0028】
次に、ソレノイドの通電を止めると、ダイヤフラム42は弾性力によって、(c)に示すように、元の状態((a)の状態)に戻る。この結果、ポンプ室41の容積が増加し、ポンプ室41内の圧力が低下する。従って、液化ガスがガスボンベ側からボール48を押し退けて入口バルブ43内に流れ込み、更に隔壁52の通孔51…を通ってポンプ室41内に流れ込む。
以上に述べたソレノイドへの通電を間欠的に行うことで、液化ガスの送出を連続的に行うことができる。
【0029】
図3は本発明に係る第1・第2ポンプにより発生する圧力を示すグラフであり、縦軸は第1ポンプ内圧P11、第1ポンプ出口圧P12、第2ポンプ内圧P21及び第2ポンプ出口圧P22、横軸は時間Tを表す。
第1ポンプ内圧P11及び第2ポンプ内圧P21は、ポンプ室41(図2参照)内の圧力(図2(a)に示したA点の圧力であり、ゲージ圧である。)、第1ポンプ出口圧P12及び第2ポンプ出口圧P22は出口バルブ44内の圧力(図2(a)に示したB点の圧力であり、ゲージ圧である。)である。
【0030】
図1において、液化ガス流量調整バルブ15を開けて液化ガスの流量を所定流量に調整し、第1ポンプ16のソレノイド63(図2(a)参照)に通電を開始する。これにより、ガスボンベ11内の気相23の圧力、即ち液化ガスの蒸気圧によって、液化ガスが第1ポンプ16側に流出する。
【0031】
図3において、第1ポンプ内圧P11は、時間t1を始点として前述の液化ガスの飽和蒸気圧PV(以下、単に「蒸気圧PV」と記す。)を中央値とした振幅(p4−p3)、周期dt1のパルス状の変化を繰り返す。
【0032】
第1ポンプ出口圧P12は、第1ポンプ内圧P11が蒸気圧PVより小さくなったときでも、図2(c)に示したように、出口バルブ44内はボール56によってポンプ室41内と隔離されるために、図3において、蒸気圧PVよりも低下しない。
【0033】
従って、第1ポンプ出口圧P12は、時間t1にて蒸気圧PVからp5まで立ち上がる。この圧力p5は圧力p4にほぼ等しい。
そして、第1ポンプ出口圧P12が立ち上がった後は、第1ポンプ内圧P11がp4のときにp5となり、第1ポンプ内圧P11がp3のときには徐徐に低下する。このときの圧力低下量はdr1である。
【0034】
第2ポンプ内圧P21は、まず、第1ポンプ出口圧P12と同様に、時間t1を始点として蒸気圧PVから圧力p6まで立ち上がり、時間t2までその圧力p6を維持する。そして、時間t2にて第2ポンプのソレノイドに通電を開始する。この結果、第2ポンプ内圧P21は時間t2で圧力p6から圧力p7まで立ち上がり、以降は圧力p6を中央値として振幅(p7−pmin)、周期dt2のパルス状の変化を繰り返す。
【0035】
このとき、第2ポンプ内圧P21の圧力最小値pminは蒸気圧PVよりも大きくなるように設定する。即ち、第2ポンプ圧力P21を液化ガスの蒸気圧PVよりも大きくすることで、第2ポンプ内で液化ガスが気泡になるのを防止することができ、液化ガスを液体の状態で且つ圧力の低下を抑えつつ確実に水素発生装置へ供給することができる。
【0036】
第2ポンプ出口圧P22は、時間t1にて蒸気圧PVから圧力p8まで立ち上がり、時間t2まで圧力p8を維持し、時間t2にて圧力p8から圧力p9まで立ち上がる。この圧力p9は圧力p7にほぼ等しい。
そして、以降は第2ポンプ内圧P21がp7のときにp9となり、第2ポンプ内圧P21がpminのときには徐徐に低下する。このときの圧力低下量はdr2である。
【0037】
以上に示したように、第1ポンプでは、出口圧P12を圧力p5まで予備加圧し、第2ポンプでは、第1ポンプの出口圧p5をベースにして圧力p9まで高める。
【0038】
以上の図1及び図3で説明したように、本発明は第1に、ガスボンベ11内に封入した液化ガス11aを、直列に配置した少なくとも2台のポンプで昇圧して送出する方法であって、液化ガス11aを液体状態でポンプのうちの第1ポンプ16に供給し、この第1ポンプ16によって、第1ポンプ16の下流側に配置した第2ポンプ17の液化ガス吸引時に、液化ガス11aをその飽和蒸気圧PVよりも高い圧力、即ち圧力最小値pminとなるように予備加圧することを特徴とする。
【0039】
第1ポンプ16によって、第2ポンプ17の液化ガス吸引時に、液化ガス11aを、最も小さくてもその飽和蒸気圧PVよりも高い圧力pminとなるように予備加圧することで、第2ポンプ17内での気泡の発生を容易に防止することができ、従来のような過冷却等の特別な方法を用いずに液化ガス11aを所定の圧力p9で確実に送出することが容易にできる。
【0040】
本発明は第2に、炭化水素を原料として改質反応により改質ガスを生成し、この改質ガスから水素分離膜により水素を選択的に分離することにより高純度の水素を製造する水素製造方法であって、ガスボンベ11内に封入した炭化水素からなる液化ガス11aを、直列に配置した少なくとも2台のポンプで昇圧して送出するために、液化ガス11aを液体状態で第1ポンプ16に供給し、この第1ポンプ16によって、第1ポンプ16の下流側に配置した第2ポンプ17の液化ガス吸引時に、液化ガス11aを、最も小さくてもその飽和蒸気圧PVよりも高い圧力pminとなるように予備加圧することで、この予備加圧後の液化ガス11aを原料として水素を得ることを特徴とする。
水素製造方法に上記液化ガス圧送方法を採用することで、液化ガス圧送方法を含む水素製造方法の工程数の増加を抑え、生産性を高めることができる。
【0041】
本発明は第3に、ガスボンベ11内に封入した液化ガス11aを直列に配置した少なくとも2台のポンプで昇圧して送出する液化ガス圧送装置18において、この液化ガス圧送装置18を、ガスボンベ11内の液化ガス11aを吸引して昇圧させる第1ポンプ16と、この第1ポンプ16の下流側に接続するとともに液化ガス11aを所定の圧力p9に昇圧させる第2ポンプ17とから構成し、第1ポンプ16では、第2ポンプ17の液化ガス吸引時に、液化ガス11aを、最も小さくてもその飽和蒸気圧PVよりも高い圧力pminとなるように予備加圧することを特徴とする。
【0042】
液化ガス圧送装置18を第1ポンプ16と第2ポンプ17とから構成し、この液化ガス圧送装置18で液化ガス11aを圧送することで、簡単な構成で液化ガス11aを所定の圧力の液体状態として確実に送出することができる。
【0043】
尚、本実施の形態では、ポンプを第1ポンプと第2ポンプとしたが、これに限らず、水素発生装置内の圧力設定に応じてこれらの第1ポンプ及び第2ポンプに別のポンプを更に直列に接続してもよい。
【0044】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の液化ガス圧送方法は、液化ガスを液体状態でポンプのうちの上流側ポンプに供給し、この上流側ポンプによって、上流側ポンプの下流側に配置した下流側ポンプの液化ガス吸引時に、液化ガスをその飽和蒸気圧よりも高い圧力となるように予備加圧するので、下流側ポンプ内での気泡の発生を容易に防止することができ、従来のような過冷却等の特別な方法を用いずに液化ガスを所定の圧力で確実に送出することが容易にできる。
【0045】
請求項2の水素製造方法は、容器内に封入した炭化水素からなる液化ガスを、直列に配置した少なくとも2台のポンプで昇圧して送出するために、液化ガスを液体状態で上流側ポンプに供給し、この上流側ポンプによって、上流側ポンプの下流側に配置した下流側ポンプの液化ガス吸引時に、液化ガスをその飽和蒸気圧よりも高い圧力となるようにを予備加圧することで、この予備加圧後の液化ガスを原料として水素を得るので、水素製造方法に上記液化ガス圧送方法を採用することにより、液化ガス圧送方法を含む水素製造方法の工程数の増加を抑え、生産性を高めることができる。
【0046】
請求項3の液化ガス圧送装置は、容器内の液化ガスを吸引して昇圧させる上流側ポンプと、この上流側ポンプの下流側に接続するとともに液化ガスを所定の圧力に昇圧させる下流側ポンプとから構成し、上流側ポンプでは、下流側ポンプの液化ガス吸引時に、液化ガスをその飽和蒸気圧よりも高い圧力となるように予備加圧するので、簡単な構成で液化ガスを所定の圧力の液体状態として確実に送出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液化ガス圧送装置を備える水素製造装置の系統図
【図2】本発明に係る第1・第2ポンプを示す説明図
【図3】本発明に係る第1・第2ポンプにより発生する圧力を示すグラフ
【図4】従来の液化ガス圧送装置の系統図
【符号の説明】
11…容器(ガスボンベ)、11a…液化ガス、16…上流側ポンプ(第1ポンプ)、17…下流側ポンプ(第2ポンプ)、18…液化ガス圧送装置、p9…所定の圧力、PV…飽和蒸気圧。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquefied gas pumping method using a plurality of pumps, a hydrogen production method, and a liquefied gas pumping apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a liquefied gas pumping device and a liquefied gas pumping method, a device using supercooling means is known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-106789 (page 3-4, FIG. 1)
[0004]
FIG. 1 of
FIG. 4 is a system diagram of a conventional liquefied gas pumping apparatus, and shows liquefied gas pumping equipment in which a
[0005]
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned liquefied gas pumping equipment, since the
In addition, it is necessary to precisely control the temperature and pressure of the liquefied gas in order to bring it into a supercooled state, and the process becomes complicated as a liquefied gas pumping method.
[0007]
Furthermore, for example, when this liquefied gas pumping equipment is used for a hydrogen production method, if liquefied gas pumping equipment, a reformer, and a hydrogen separator are provided in this order to obtain hydrogen from liquefied gas, Is complicated, the number of steps in the entire hydrogen production method increases, and productivity decreases.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquefied gas pumping method capable of easily pumping a liquefied gas, a hydrogen production method using the liquefied gas pumping method to suppress an increase in the number of steps, and a liquefied gas pumping apparatus capable of simplifying the configuration. And to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a first aspect of the present invention is a method of increasing the pressure of a liquefied gas enclosed in a container by at least two pumps arranged in series and sending out the liquefied gas in a liquid state. Liquefied gas is pre-pressurized by the upstream pump so that the liquefied gas becomes higher than its saturated vapor pressure when the liquefied gas is sucked by the downstream pump arranged downstream of the upstream pump. It is characterized by the following.
[0010]
By pre-pressurizing the liquefied gas to a pressure higher than its saturated vapor pressure when the liquefied gas is sucked by the downstream pump by the upstream pump, it is possible to easily prevent the generation of bubbles in the downstream pump. Thus, the liquefied gas can be easily delivered at a predetermined pressure without using a special method such as conventional supercooling.
[0011]
[0012]
By adopting the liquefied gas pumping method as the hydrogen producing method, it is possible to suppress an increase in the number of steps of the hydrogen producing method including the liquefied gas pumping method, and to increase productivity.
[0013]
[0014]
The liquefied gas pumping device is composed of an upstream pump and a downstream pump, and liquefied gas is pumped by the liquefied gas pumping device, so that the liquefied gas can be reliably sent as a liquid state at a predetermined pressure with a simple configuration. Can be.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings should be viewed in the direction of reference numerals.
FIG. 1 is a system diagram of a hydrogen production apparatus provided with a liquefied gas pumping apparatus according to the present invention. A
The above-described
[0016]
The
As the liquefied gas, normal butane gas, isobutane gas, propane gas, auto gas, and liquefied natural gas are suitable.
[0017]
The
[0018]
The reforming
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The
The
[0022]
As described above, by using the liquefied
[0023]
2 (a) to 2 (c) are explanatory views showing the first and second pumps according to the present invention. FIG. 2 (a) explains the structure, and FIGS. 2 (b) and 2 (c) explain the operation. The
1A, the
The
[0024]
The
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The operation of the
In (a), when the
[0028]
Next, when the energization of the solenoid is stopped, the
By intermittently energizing the solenoid described above, the liquefied gas can be continuously delivered.
[0029]
FIG. 3 is a graph showing the pressure generated by the first and second pumps according to the present invention, wherein the vertical axis represents the first pump internal pressure P11, the first pump outlet pressure P12, the second pump internal pressure P21, and the second pump outlet pressure. P22, the horizontal axis represents time T.
The first pump internal pressure P11 and the second pump internal pressure P21 are the pressure in the pump chamber 41 (see FIG. 2) (the pressure at the point A shown in FIG. 2A and the gauge pressure), and the first pump. The outlet pressure P12 and the second pump outlet pressure P22 are the pressures in the outlet valve 44 (the pressure at point B shown in FIG. 2A and the gauge pressure).
[0030]
In FIG. 1, the liquefied gas
[0031]
In FIG. 3, the first pump internal pressure P11 is an amplitude (p4-p3) with the saturation vapor pressure PV of the liquefied gas (hereinafter simply referred to as "vapor pressure PV") as a median value starting from time t1. The pulse-like change of the cycle dt1 is repeated.
[0032]
Even when the first pump internal pressure P11 becomes lower than the vapor pressure PV, the first pump outlet pressure P12 is isolated from the
[0033]
Therefore, the first pump outlet pressure P12 rises from the vapor pressure PV to p5 at time t1. This pressure p5 is substantially equal to the pressure p4.
Then, after the first pump outlet pressure P12 rises, the pressure becomes p5 when the first pump internal pressure P11 is p4, and gradually decreases when the first pump internal pressure P11 is p3. The amount of pressure decrease at this time is dr1.
[0034]
First, similarly to the first pump outlet pressure P12, the second pump internal pressure P21 rises from the vapor pressure PV to the pressure p6 starting at the time t1, and maintains the pressure p6 until the time t2. Then, energization of the solenoid of the second pump is started at time t2. As a result, the second pump internal pressure P21 rises from the pressure p6 to the pressure p7 at the time t2, and thereafter, the pulse-like change of the amplitude (p7−pmin) and the cycle dt2 is repeated with the pressure p6 as a central value.
[0035]
At this time, the pressure minimum value pmin of the second pump internal pressure P21 is set to be higher than the vapor pressure PV. That is, by making the second pump pressure P21 higher than the vapor pressure PV of the liquefied gas, it is possible to prevent the liquefied gas from becoming bubbles in the second pump, and to keep the liquefied gas in a liquid state and at a reduced pressure. The supply to the hydrogen generator can be ensured while suppressing the decrease.
[0036]
The second pump outlet pressure P22 rises from the vapor pressure PV to the pressure p8 at time t1, maintains the pressure p8 until time t2, and rises from the pressure p8 to the pressure p9 at time t2. This pressure p9 is substantially equal to the pressure p7.
Thereafter, when the second pump internal pressure P21 is p7, the pressure becomes p9, and when the second pump internal pressure P21 is pmin, the pressure gradually decreases. The amount of pressure drop at this time is dr2.
[0037]
As described above, in the first pump, the outlet pressure P12 is pre-pressurized to the pressure p5, and in the second pump, the outlet pressure is increased to the pressure p9 based on the outlet pressure p5 of the first pump.
[0038]
As described above with reference to FIGS. 1 and 3, the present invention firstly provides a method of sending out a pressurized liquefied
[0039]
The liquefied
[0040]
The second aspect of the present invention is a hydrogen production method in which a reformed gas is produced by a reforming reaction using a hydrocarbon as a raw material, and hydrogen is selectively separated from the reformed gas by a hydrogen separation membrane to produce high-purity hydrogen. In the method, the liquefied
By adopting the liquefied gas pumping method as the hydrogen producing method, it is possible to suppress an increase in the number of steps of the hydrogen producing method including the liquefied gas pumping method, and to increase productivity.
[0041]
Thirdly, the present invention relates to a liquefied
[0042]
The liquefied
[0043]
In the present embodiment, the first and second pumps are used as pumps. However, the present invention is not limited to this, and another pump may be used as the first and second pumps according to the pressure setting in the hydrogen generator. Further, they may be connected in series.
[0044]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects by the above configuration.
In the liquefied gas pumping method according to the first aspect, the liquefied gas is supplied in a liquid state to an upstream pump of the pumps, and when the liquefied gas is sucked by a downstream pump arranged downstream of the upstream pump by the upstream pump. Since the liquefied gas is pre-pressurized to a pressure higher than its saturated vapor pressure, the generation of bubbles in the downstream pump can be easily prevented, and a special method such as conventional supercooling can be used. It is possible to easily send the liquefied gas at a predetermined pressure without using the gas.
[0045]
In the hydrogen production method according to the second aspect, the liquefied gas is sent to the upstream pump in a liquid state in order to pump out the liquefied gas composed of the hydrocarbon sealed in the container by increasing the pressure by at least two pumps arranged in series. When the liquefied gas is suctioned by a downstream pump arranged downstream of the upstream pump, the liquefied gas is pre-pressurized so that the liquefied gas has a pressure higher than its saturated vapor pressure. Since hydrogen is obtained using the liquefied gas after pre-pressurization as a raw material, by adopting the liquefied gas pumping method as the hydrogen production method, the number of steps in the hydrogen production method including the liquefied gas pumping method is suppressed, and productivity is reduced. Can be enhanced.
[0046]
A liquefied gas pumping device according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of a hydrogen production apparatus provided with a liquefied gas pumping device according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory view showing first and second pumps according to the present invention. FIG. Graph showing pressure generated by two pumps. [FIG. 4] System diagram of conventional liquefied gas pumping apparatus. [Description of symbols]
11: container (gas cylinder), 11a: liquefied gas, 16: upstream pump (first pump), 17: downstream pump (second pump), 18: liquefied gas pumping device, p9: predetermined pressure, PV: saturation Vapor pressure.
Claims (3)
前記液化ガスを液体状態で前記ポンプのうちの上流側ポンプに供給し、
この上流側ポンプによって、上流側ポンプの下流側に配置した下流側ポンプの液化ガス吸引時に、前記液化ガスをその飽和蒸気圧よりも高い圧力となるように予備加圧することを特徴とする液化ガス圧送方法。A method in which a liquefied gas sealed in a container is pressurized and sent by at least two pumps arranged in series,
Supplying the liquefied gas in a liquid state to an upstream pump of the pumps,
A liquefied gas characterized by pre-pressurizing the liquefied gas to a pressure higher than its saturated vapor pressure when the liquefied gas is sucked by a downstream pump arranged downstream of the upstream pump by the upstream pump. Pumping method.
容器内に封入した前記炭化水素からなる液化ガスを、直列に配置した少なくとも2台のポンプで昇圧して送出するために、前記液化ガスを液体状態で上流側ポンプに供給し、この上流側ポンプによって、上流側ポンプの下流側に配置した下流側ポンプの液化ガス吸引時に、前記液化ガスをその飽和蒸気圧よりも高い圧力となるようにを予備加圧することで、この予備加圧後の液化ガスを原料として水素を得ることを特徴とする水素製造方法。A hydrogen production method for producing high-purity hydrogen by generating a reformed gas by a reforming reaction using hydrocarbon as a raw material and selectively separating hydrogen from the reformed gas by a hydrogen separation membrane,
Supplying the liquefied gas in a liquid state to an upstream pump in order to pressurize and send out the liquefied gas composed of the hydrocarbon enclosed in a container by at least two pumps arranged in series; Thus, when the liquefied gas is sucked by the downstream pump disposed downstream of the upstream pump, the liquefied gas is pre-pressurized so as to have a pressure higher than its saturated vapor pressure, whereby the liquefaction after the pre-pressurization is performed. A method for producing hydrogen, comprising obtaining hydrogen from a gas.
この液化ガス圧送装置は、容器内の液化ガスを吸引して昇圧させる上流側ポンプと、この上流側ポンプの下流側に接続するとともに前記液化ガスを所定の圧力に昇圧させる下流側ポンプとからなり、上流側ポンプは、下流側ポンプの液化ガス吸引時に、前記液化ガスをその飽和蒸気圧よりも高い圧力となるように予備加圧することを特徴とする液化ガス圧送装置。In a liquefied gas pumping device that pressurizes and sends out liquefied gas enclosed in a container by at least two pumps arranged in series,
The liquefied gas pumping device comprises an upstream pump for sucking and increasing the pressure of the liquefied gas in the container, and a downstream pump connected to the downstream side of the upstream pump and for increasing the pressure of the liquefied gas to a predetermined pressure. A liquefied gas pumping device, wherein the upstream pump pre-pressurizes the liquefied gas to a pressure higher than its saturated vapor pressure when the downstream pump sucks the liquefied gas.
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- 2003-02-26 JP JP2003049020A patent/JP2004257475A/en active Pending
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