JP2006199508A - Method for removing carbon monoxide from reformed gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、改質反応器で回収された改質ガスから一酸化炭素を除去する改質ガスからの一酸化炭素除去方法の改善に係り、より詳しくは、改質ガス中の二酸化炭素の水素消費反応を抑制して水素の消費量の増大を抑制しながら、一酸化炭素を効果的に除去することを可能ならしめる改質ガスからの一酸化炭素除去方法に関するものである。 The present invention relates to an improvement in a method for removing carbon monoxide from a reformed gas that removes carbon monoxide from a reformed gas recovered in a reforming reactor, and more specifically, hydrogen of carbon dioxide in the reformed gas. The present invention relates to a method for removing carbon monoxide from a reformed gas that makes it possible to effectively remove carbon monoxide while suppressing consumption reaction and suppressing an increase in hydrogen consumption.
周知のとおり、近年燃料電池が脚光を浴びているが、燃料電池に燃料となる水素(H2ガス)を供給する改質反応器としては、炭化水素の水蒸気改質により発生する改質ガスから水素透過膜を用いて水素を取り出すメンブレンリアクターが知られている。水素透過膜によってメンブレン管内に水素を透過させる場合、パラジウム合金等の金属皮膜では、高透過速度を得るために薄膜化(例えば、5μm程度である。)されている関係上、ピンホールの発生を回避することができない。そのために、ピンホールをとおしてメンブレン管内に水素以外に一酸化炭素、二酸化炭素、およびメタンが浸入してしまう。また、無機多孔膜の場合にあっても、分離係数の関係で一酸化炭素が0.1%程度混入する。 As is well known, fuel cells have recently attracted attention. As a reforming reactor for supplying hydrogen (H 2 gas) as a fuel to a fuel cell, a reformed gas generated by steam reforming of hydrocarbons can be used. A membrane reactor that extracts hydrogen using a hydrogen permeable membrane is known. When hydrogen is allowed to permeate through the membrane tube by the hydrogen permeable membrane, a metal film such as a palladium alloy is thinned (for example, about 5 μm) in order to obtain a high permeation rate. It cannot be avoided. For this reason, carbon monoxide, carbon dioxide and methane other than hydrogen enter the membrane tube through the pinhole. Even in the case of an inorganic porous membrane, about 0.1% of carbon monoxide is mixed due to the separation factor.
燃料電池においては、一酸化炭素が触媒電極の触媒毒となるため、燃料電池に供給する前に、改質反応器から排出される水素を主成分とする改質ガス中の一酸化炭素を一定濃度以下に除去する必要がある。そこで改質ガス中の一酸化炭素を除去する為に、改質反応器から排出される水素を主成分とし、一酸化炭素、二酸化炭素を含む改質ガスをCOメタネーターに導入して、メタネーション反応させることで、一酸化炭素をメタンに変換している。 In a fuel cell, carbon monoxide becomes a catalyst poison of the catalyst electrode. Therefore, before supplying to the fuel cell, carbon monoxide in the reformed gas mainly composed of hydrogen discharged from the reforming reactor is constant. It is necessary to remove it below the concentration. Therefore, in order to remove carbon monoxide in the reformed gas, hydrogen gas discharged from the reforming reactor is the main component, and reformed gas containing carbon monoxide and carbon dioxide is introduced into the CO methanator. By reacting, carbon monoxide is converted to methane.
以下、改質反応器から排出される改質ガスをCOメタネーターに導入してメタネーション反応させることにより、一酸化炭素を除去する従来例に係る改質ガスからの一酸化炭素除去方法の典型的な例を説明する。 Hereinafter, a typical method for removing carbon monoxide from a reformed gas according to a conventional example in which carbon monoxide is removed by introducing a reformed gas discharged from the reforming reactor into a CO methanator to cause a methanation reaction. A specific example will be described.
先ず、従来例1に係る一酸化炭素除去方法は、ルテニウム系のメタネーション触媒を用いるものである。より具体的には、Ru−K/TiO2(触媒1)、Ru−K/Al2O3(触媒3)、Ru−K/TiO2−Al2O3(触媒5)の3種類を個別に用いたCOメタネーターのそれぞれに、このCOメタネーター中の空間速度が10000h-1になるように改質ガスを導入し、250℃でメタネーション反応させるものである。改質ガスの組成は、CO;0.6容量%、CO2;15容量%、H2O;20容量%、H2;64.4容量%であり、そしてCOメタン化反応選択率(%)を〔入口CO濃度(容量ppm)−出口CO濃度(容量ppm)〕/出口CH4濃度(容量ppm)×100の算式で求めており、83〜86を得ている(例えば、特許文献1参照)。
First, the carbon monoxide removal method according to Conventional Example 1 uses a ruthenium-based methanation catalyst. More specifically, three types of Ru—K / TiO 2 (catalyst 1), Ru—K / Al 2 O 3 (catalyst 3), and Ru—K / TiO 2 —Al 2 O 3 (catalyst 5) are individually provided. A reformed gas is introduced into each of the CO methanators used in the above so that the space velocity in the CO methanator becomes 10,000 h −1, and a methanation reaction is performed at 250 ° C. The composition of the reformed gas, CO; 0.6 volume%, CO 2; 15 volume%, H 2 O; 20 volume%,
次に、従来例2に係る一酸化炭素除去方法を、一酸化炭素除去方法のフロー図の図4を参照しながら説明する。即ち、メタノールと水蒸気を、燃焼器54から送られる排ガスによって加熱される改質器(改質反応器に相当する。)51に導入して、メタノールの改質反応が行われる。この改質器51から約1%の一酸化炭素、約22%の二酸化炭素、および約10%の水蒸気を含む改質ガスが、Ni系触媒(Niの含有量は、約20重量%である。)が充填された一酸化炭素除去器52(COメタネーターに相当する。)に導入される。そして、この一酸化炭素除去器52において、240〜250℃の反応温度範囲、空間速度(SV値)300〜500h-1の範囲に維持してのメタネーション反応によって、改質ガス中の一酸化炭素を優先的に反応させて、改質ガス中の一酸化炭素濃度を10ppmに低減させている(例えば、特許文献2参照)。
先ず、上記従来例1に係る一酸化炭素除去方法の場合にあっては、空間速度(SV値)が10000h−1になるようにCOメタネーターに改質ガスを導入し、導入した改質ガスを反応温度250℃でメタネーション反応させるものであるから、大量の改質ガスを処理することができる。しかしながら、空間速度(SV値)があまりにも大き過ぎるため、十分なメタネーション反応を行うことができず、水素を主成分とする改質ガス中の一酸化炭素の濃度を、燃料電池に対して実質的に供給可能な100ppmにすることさえ困難であって、この従来例1に係る一酸化炭素除去方法の実用性には問題がある。 First, in the case of the carbon monoxide removal method according to the conventional example 1, the reformed gas is introduced into the CO methanator so that the space velocity (SV value) is 10,000 h −1. Since the methanation reaction is performed at a reaction temperature of 250 ° C., a large amount of reformed gas can be treated. However, since the space velocity (SV value) is too large, a sufficient methanation reaction cannot be performed, and the concentration of carbon monoxide in the reformed gas containing hydrogen as a main component is set to the fuel cell. It is difficult to even make it possible to substantially supply 100 ppm, and there is a problem in the practicality of the carbon monoxide removal method according to Conventional Example 1.
次に、上記従来例2に係る一酸化炭素除去方法の場合にあっては、メタネーション反応温度が高いことから二酸化炭素もメタネーション反応(CO2+4H2→2H2O+CH4)して、一酸化炭素のメタネーション反応(CO+3H2→H2O+CH4)の場合よりも大量の水素を消費するのに加えて、空間速度(SV値)が小さいため、改質ガスの処理量が少ないという問題がある。 Next, in the case of the carbon monoxide removal method according to Conventional Example 2, since the methanation reaction temperature is high, carbon dioxide also undergoes a methanation reaction (CO 2 + 4H 2 → 2H 2 O + CH 4 ). In addition to consuming a larger amount of hydrogen than in the case of carbon oxide methanation reaction (CO + 3H 2 → H 2 O + CH 4 ), the space velocity (SV value) is small, so the problem is that the amount of reformed gas processed is small. There is.
従って、本発明の目的は、改質ガス中の二酸化炭素のメタネーション反応による水素消費を抑制しながら、一酸化炭素を効果的に除去することを可能ならしめる改質ガスからの一酸化炭素除去方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to remove carbon monoxide from the reformed gas, which makes it possible to effectively remove carbon monoxide while suppressing hydrogen consumption due to the methanation reaction of carbon dioxide in the reformed gas. Is to provide a method.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って、上記課題を解決するために採用した本発明の請求項1に係る改質ガスからの一酸化炭素除去方法の要旨は、外部側から加熱される筒状体と、この筒状体内に充填された改質触媒と、この改質触媒中に埋設された状態で配設されたメンブレン管とからなる改質反応器の一端側から炭化水素と水蒸気とからなる原料ガスを導入し、導入した原料ガスを前記改質触媒により水素と一酸化炭素と二酸化炭素とからなる改質ガスに改質し、前記メンブレン管を透過した水素と微量の一酸化炭素と二酸化炭素等を含有する改質ガスをCOメタネーターに導入して、導入した改質ガス中の一酸化炭素をメタンに変換する改質ガスからの一酸化炭素除去方法において、前記COメタネーターに、このCOメタネーター中の空間速度が2000〜4000h-1になるように改質ガスを導入し、190〜240℃でメタネーション反応させることを特徴とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances. Therefore, the gist of the carbon monoxide removal method from the reformed gas according to
また、上記課題を解決するために採用した本発明の請求項2に係る改質ガスからの一酸化炭素除去方法の要旨は、外部側から加熱される筒状体と、この筒状体内に充填された改質触媒と、この改質触媒中に埋設された状態で配設されたメンブレン管とからなる改質反応器の一端側から炭化水素と水蒸気とからなる原料ガスを導入し、導入した原料ガスを前記改質触媒により水素と一酸化炭素と二酸化炭素とからなる改質ガスに改質し、前記メンブレン管を透過した水素と微量の一酸化炭素と二酸化炭素等を含有する改質ガスをCOメタネーターに導入して、導入した改質ガス中の一酸化炭素をメタンに変換する改質ガスからの一酸化炭素除去方法において、前記COメタネーターに、このCOメタネーター中の空間速度が2000〜3500h-1になるように改質ガスを導入し、200〜230℃でメタネーション反応させることを特徴とするものである。
Moreover, the gist of the carbon monoxide removal method from the reformed gas according to
即ち、メタネーション反応温度が高温の場合にはCO2+4H2→2H2O+CH4の反応が活発になって二酸化炭素のメタン変換量が増大するため水素の消費量が増加するが、低温の場合には一酸化炭素のメタン化反応が進行しない。また、空間速度(SV値)が大きくなるとメタネーション反応温度が高温でも一酸化炭素が十分に反応し切れず、COメタネータ含有する水素ガスが排出されてしまう。そこで、本発明は、空間速度と反応温度をパラメーターとし、水素の消費量を抑え一酸化炭素を効果的に除去できる好ましいメタネーション反応の空間速度の範囲、メタネーション反応温度の範囲を見出したものである。 That is, when the methanation reaction temperature is high, the reaction of CO 2 + 4H 2 → 2H 2 O + CH 4 becomes active and the methane conversion amount of carbon dioxide increases, so that the consumption of hydrogen increases. In this case, methanation of carbon monoxide does not proceed. Further, when the space velocity (SV value) increases, even if the methanation reaction temperature is high, carbon monoxide does not fully react and hydrogen gas containing CO methanator is discharged. Therefore, the present invention has found a range of preferable space velocity of methanation reaction and a range of methanation reaction temperature which can effectively remove carbon monoxide while suppressing consumption of hydrogen with space velocity and reaction temperature as parameters. It is.
即ち、本発明の請求項1または2に係る改質ガスからの一酸化炭素除去方法では、COメタネーター中の空間速度が4000h-1または3500h-1以下で、かつ240℃または230℃以下の反応温度で改質ガスをメタネーション反応させる。従って、改質ガス中の二酸化炭素のメタン化反応の進行速度を抑制することにより水素の消費量の増大を抑制しながら、一酸化炭素を効果的に除去することができる。
That is, in the carbon monoxide removing method from the reformed gas according to
以下、本発明の改質ガスからの一酸化炭素除去方法を実施する改質装置を、その模式図である図1を参照しながら説明する。図1に示す符号1は、本発明の改質ガスからの一酸化炭素除去方法を実施する横向き構成の改質装置であって、この改質装置1は、主として炭化水素と水蒸気とからなる燃料ガスを改質する改質反応器2と、この改質反応器2から導入される改質ガス中の一酸化炭素をメタン化させて一酸化炭素を除去した改質ガスを図示しない燃料電池に供給するCOメタネーター7とから構成されている。
Hereinafter, a reformer for carrying out the method for removing carbon monoxide from the reformed gas of the present invention will be described with reference to FIG.
より詳しくは、前記改質反応器2は、同図における下側に設けられた図示しない加熱手段により、例えば650℃に加熱される筒状体3を備えている。この筒状体3の同図における左側の一端側には、図示しない蒸発器から炭化水素と水蒸気とからなる原料ガスが導入される原料ガス導入口3aが設けられている。また、この筒状体3の同図における右側付近の外壁部には、外方に突出し、オフガス(オフガスは水素と一酸化炭素とを含んでおり、通常、前記加熱手段に補助燃料として供給される。)を排出するオフガス排出口3bが設けられている。
More specifically, the reforming
前記筒状体3の内部には、この筒状体3と共に径方向の中心軸を共有するメンブレン管4が内設されている。このメンブレン管4は、同図における左側の一端側が閉塞されると共に、同図における右側の他端側に、内部に透過させた改質ガスを排出する改質ガス排出口(図示省略)を有する多孔質セラミック管(アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、ムライト、コージェライト、ジルコニア等から構成されている。)と、この多孔質セラミック管の外表面に無電解めっきされ、例えば膜厚が5μmのパラジウム合金(Pd−Ag)被膜4aとから構成されている。なお、この改質反応器2の場合には、メンブレン管4は多孔質セラミック管から構成されているが、これに代替させて例えばカーボンや多孔質ガラスでも良い。
Inside the
前記筒状体3内には、前記メンブレン管4を埋没させる状態に後述する改質触媒5が充填されている。この改質触媒5により、炭化水素ガスと水蒸気とからなる原料ガスを、水素と一酸化炭素と二酸化炭素とに水性ガス反応、およびシフト反応(以下、これらの反応を総称して改質反応という。)させる。また、前記改質触媒5は、粒状の多孔質アルミナに担持された周知のルテニウム(Ru)から構成されており、この改質触媒5の粒径の寸法は最大1.5mm程度のものである。
The
前記改質反応器2の改質ガス排出口と後述する構成になるCOメタネーター7との間には、改質ガス導入管6により連通して改質ガスの温度を制御する熱交換器6aが介装されている。前記COメタネーター7は、筒状のケーシングと、このケーシング内に充填されるルテニウム系金属からなるメタネーション反応触媒とから構成されている。そして、前記COメタネーター7から図示しない燃料電池に、メタネーション反応後の改質ガス(水素+二酸化炭素+メタン+容量ppm単位の極めて微量の一酸化炭素が含まれている。)が供給されるようになっている。なお、改質反応器2からCOメタネーター7に導入する改質ガスの空間速度(SV値)は、反応器の反応条件(温度、圧力、原料供給量)より膜の透過速度によって決定される。
A heat exchanger 6a is connected between the reformed gas discharge port of the reforming
以下、上記改質装置1を用いて、二酸化炭素のメタン化反応(CO2+4H2→2H2O+CH4)の進行を抑制しながら、改質反応器から排出される改質ガス中の一酸化炭素を効率よくメタン化することを可能ならしめるメタネーション反応温度の範囲、および空間速度(SV値)の範囲を求めた一酸化炭素除去試験の実施例を、添付図面を参照しながら説明する。図2はメタネーション反応温度(℃)に対する一酸化炭素濃度(ppm)と二酸化炭素濃度(ppm)の関係説明図であり、また図3は空間速度(SV値)に対する一酸化炭素濃度の関係説明図である。
Hereinafter, using the
この一酸化炭素除去試験の実施例においては、改質ガスのCOメタネーター7の入口組成および出口組成のそれぞれをクロマトグラフによって測定するという方法を採用しているが、改質ガスの入口組成を一定に保持しながら、メタネーション反応温度及びSV値を変えたものである。なお、メタネーション反応温度の影響については、改質ガスを用い、その入口組成は水素(H2);97.04%、一酸化炭素(CO);0.23%、メタン(CH4);1.60%、二酸化炭素(CO2);1.12%である。また、SV値の影響についての測定では、改質ガスの模擬ガスを用い、入口組成は水素(H2);96.19%、一酸化炭素(CO);0.32%、メタン(CH4);0.19%、二酸化炭素(CO2);1.14%、窒素(N2);2.17%である。 In this embodiment of the carbon monoxide removal test, a method of measuring each of the inlet composition and outlet composition of the reformed gas CO methanator 7 by a chromatograph is adopted, but the reformed gas inlet composition is constant. The methanation reaction temperature and the SV value were changed while maintaining the temperature. Regarding the influence of the methanation reaction temperature, reformed gas was used, and the inlet composition was hydrogen (H 2 ); 97.04%, carbon monoxide (CO); 0.23%, methane (CH 4 ); 1.60%, carbon dioxide (CO 2); which is 1.12%. In the measurement of the influence of the SV value, a reformed gas simulation gas was used, and the inlet composition was hydrogen (H 2 ); 96.19%, carbon monoxide (CO); 0.32%, methane (CH 4 ); 0.19%, carbon dioxide (CO 2); 1.14% nitrogen (N 2); 2.17%.
先ず、改質ガスのCOメタネーター7における空間速度(SV値)を2700h-1に保持すると共に、メタネーション反応温度を200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、および250℃の6段階に10℃ずつ変化させた。そして、それぞれのメタネーション反応温度に対する改質ガスの出口組成のうちCO濃度(ppm)、CH4濃度(容量%)、およびCO2濃度(ppm)を求めた。その結果は、下記表1に示すとおりであり、またメタネーション反応温度(℃)に対する改質ガス中の一酸化炭素濃度(ppm)と二酸化炭素濃度(ppm)の関係は図2に示すとおりである。
上記表1および図2によれば、250℃でCOメタネーター7に導入された上記入口組成の改質ガス中のCO2は約70%(CO2は1.14%から0.36%に減少しており、0.78%が消費されている。)がメタン化されている。そして、H2はメタネーション反応式CO2+4H2→2H2O+CH4からCO2の減少量の4倍であるから約3%が消費されている。これに対して、220℃でCOメタネーター7に導入された上記入口組成の改質ガス中のCO2は約8%しかメタン化されないため、H2は約0.4%が消費されるに過ぎない。 According to Table 1 and FIG. 2, CO 2 in the reformed gas having the above inlet composition introduced into the CO methanator 7 at 250 ° C. is about 70% (CO 2 is reduced from 1.14% to 0.36%). And 0.78% is consumed.) Is methanated. Then, H 2 is consumed approximately 3% because it is four times the amount of decrease in CO 2 from the methanation reaction formula CO 2 + 4H 2 → 2H 2 O + CH 4. In contrast to this, only about 8% of CO 2 in the reformed gas having the above inlet composition introduced into the CO methanator 7 at 220 ° C. is methanated, so that only about 0.4% of H 2 is consumed. Absent.
即ち、改質ガスの空間速度(SV値)が2700h-1の場合には、図2におけるメタネーション反応温度に対するCO濃度のプロットから推定される曲線を低温側に外挿すれば、メタネーション反応温度が190℃未満であるとCO濃度が10ppm以上となることが分かる。換言すれば、メタネーション反応温度を190℃以上にすればCO濃度を10ppm以下にすることができる。また、メタネーション反応温度が240℃以下であるとCO2のメタネーション反応による消費量が少なく、H2の消費量が少ないから、より大量のH2を得ることが可能になる。つまり、メタネーション反応温度は190〜240℃、好ましくは200〜240℃、より好ましくは210〜230℃である。 That is, when the space velocity (SV value) of the reformed gas is 2700 h −1 , the curve estimated from the plot of CO concentration against the methanation reaction temperature in FIG. It can be seen that the CO concentration becomes 10 ppm or more when the temperature is lower than 190 ° C. In other words, if the methanation reaction temperature is 190 ° C. or higher, the CO concentration can be 10 ppm or lower. In addition, when the methanation reaction temperature is 240 ° C. or less, the amount of CO 2 consumed by the methanation reaction is small and the amount of H 2 consumed is small, so that a larger amount of H 2 can be obtained. That is, the methanation reaction temperature is 190 to 240 ° C, preferably 200 to 240 ° C, more preferably 210 to 230 ° C.
ところで、改質ガスの空間速度(SV値)を段階的に変えて、2700h-1以外の空間速度(SV値)に対しても上記と同内容の試験を行うのが望ましい。しかしながら、上記のとおり、改質ガスの空間速度(SV値)が小さくなればCO濃度が低くなるということと、上記一酸化炭素除去試験の結果とから、改質ガスの空間速度(SV値)が小さい場合についての試験は不必要(CO濃度が10ppm以下であれば十分である。)であり、また例えば空間速度(SV値)が4000h-1程度であれば、それなりの結果が得られるという目処がついたため、2700h-1以外の空間速度(SV値)に対する上記と同内容の試験を行わなかった。 By the way, it is desirable to change the space velocity (SV value) of the reformed gas stepwise and to perform the same test as above for space velocity (SV value) other than 2700h- 1 . However, as described above, from the fact that the CO concentration decreases as the space velocity (SV value) of the reformed gas decreases and the result of the carbon monoxide removal test, the space velocity (SV value) of the reformed gas. Test is not necessary (if the CO concentration is 10 ppm or less, it is sufficient), and if the space velocity (SV value) is about 4000 h −1 , the result is reasonable. Because of the prospects, the same test as above was not performed for space velocities (SV values) other than 2700h- 1 .
次に、改質ガスのメタネーション反応温度を240℃に保持し、空間速度(SV値)を4050h-1、2700h-1,2025h-1の3段階に変化させて、それぞれの空間速度に対する改質ガスの出口組成(H2,CO、CH4、CO2、およびN2)の変化を求めた。その結果は、下記表2に示すとおりであり、また、空間速度(SV値)に対する一酸化炭素濃度(ppm)の関係は図3に示すとおりである。
上記表2および図3によれば、空間速度(SV値)が4050h-1でCOメタネーター7に導入された上記入口組成の改質ガス中のCO2濃度は、1.14%から0.93%に減少しており、CO2の約2%がメタン化反応しているから、H2の消費量は極めて僅かである。以上のことから、H2の消費量については、改質ガスの空間速度(SV値)が2700h-1の場合であって、かつメタネーション反応温度が240℃の場合にほぼ相当していると考えることができる。また、表2によれば、CO濃度はかなり高濃度である。しかしながら、空間速度(SV値)が4000h-1であればCO濃度は69ppmであり、十分に実用に供し得る濃度である。そして、10ppm以下の好ましいCO濃度を得るためには空間速度(SV値)を3500h-1以下にすればよいことが分かる。 According to Table 2 and FIG. 3, the CO 2 concentration in the reformed gas having the inlet composition introduced into the CO methanator 7 at a space velocity (SV value) of 4050 h −1 is 1.14% to 0.93. The consumption of H 2 is very small because about 2% of CO 2 is methanated. From the above, the consumption of H 2 corresponds to the case where the space velocity (SV value) of the reformed gas is 2700 h −1 and the methanation reaction temperature is 240 ° C. Can think. Further, according to Table 2, the CO concentration is quite high. However, if the space velocity (SV value) is 4000 h −1 , the CO concentration is 69 ppm, which is a sufficiently practical concentration. It can be seen that the space velocity (SV value) should be 3500 h −1 or less in order to obtain a preferable CO concentration of 10 ppm or less.
なお、この空間速度(SV値)試験の場合にあっても、240℃以外の幾つかのメタネーション反応温度について改質ガスの空間速度(SV値)を変えた試験を行うのが好ましい。しかしながら、例えば上記表1のメタネーション反応温度に対するCO濃度の値から、240℃前後については、改質ガスのメタネーション反応温度を240℃の一定に保持した場合と大差がないという目処がついたために、240℃以外のメタネーション反応温度対して空間速度(SV値)を変えるという試験を割愛した。 Even in the case of this space velocity (SV value) test, it is preferable to perform a test in which the space velocity (SV value) of the reformed gas is changed at several methanation reaction temperatures other than 240 ° C. However, for example, from the value of CO concentration with respect to the methanation reaction temperature shown in Table 1 above, there is a point that about 240 ° C. is not much different from the case where the reformation gas methanation reaction temperature is kept constant at 240 ° C. In addition, the test of changing the space velocity (SV value) with respect to the methanation reaction temperature other than 240 ° C. was omitted.
以上のことから、2000〜4000h-1の空間速度(SV値)で、190〜240℃でメタネーション反応させ、好ましくは2000〜3500h-1の空間速度(SV値)で、200〜230℃でメタネーション反応させればよいことが分かる。そして、これにより、CO2のメタン化反応に起因する水素の消費量を抑制しながら、より低濃度のCOを含有する水素をより大量に燃料電池に供給し続けることが可能になるという、従来例1や2では到底得ることができない優れた効果を得ることができる。 From the above, at a space velocity of 2000~4000h -1 (SV value), then methanation reaction at 190 to 240 ° C., at a space velocity of preferably 2000~3500h -1 (SV value), at 200 to 230 ° C. It can be seen that a methanation reaction should be performed. And this makes it possible to continue supplying a larger amount of hydrogen containing a lower concentration of CO to the fuel cell while suppressing the consumption of hydrogen due to the methanation reaction of CO 2. In Examples 1 and 2, an excellent effect that cannot be obtained at all can be obtained.
1…改質装置,2…改質反応器,3…筒状体,3a…原料ガス導入口,3b…オフガス排出口,4…メンブレン管,4a…パラジウム合金被膜,5…改質触媒,6…改質ガス導入管,6a…熱交換器,7…COメタネーター。
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JP2005009774A Pending JP2006199508A (en) | 2005-01-18 | 2005-01-18 | Method for removing carbon monoxide from reformed gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006199508A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100816879B1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-03-26 | 한국화학연구원 | A hydrocarbon steam reforming-membrane reactor combined with co removal reaction and its utilization for hydrogen production |
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2005
- 2005-01-18 JP JP2005009774A patent/JP2006199508A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100816879B1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-03-26 | 한국화학연구원 | A hydrocarbon steam reforming-membrane reactor combined with co removal reaction and its utilization for hydrogen production |
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