JP2007526869A - 分散型水素製造のための高度に一体化した燃料プロセッサ - Google Patents
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Abstract
水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れ(32)からの熱を燃焼器フィード(40)に移行させることにより、燃焼器フィード(40)を前加熱するために燃料プロセス処理装置(20)において使用するための燃焼器プレヒーター(94)が提供される。燃焼器プレヒーター(94)は、相互熱移行関係下に軸方向に伸延する、同中心を有する第1環状通路及び第2環状通路を画定するハウジング(92)を含み、第1環状通路内には、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れ(32)をそこを通して送るための回旋状の第1フィン(96)が位置付けられ、第2環状通路内には、燃料器フィードをそこを通して送るための回旋状の第2フィン(98)が位置付けられる。
Description
本発明は、燃料プロセッサに関し、詳しくは、分散型水素製造のための燃料プロセッサに関する。
水素インフラストラクチャを開発することが燃料電池車を長期的に成功させるための重要な鍵となることは十分に認識されている。燃料電池車は、内燃機関式自動車に代わり得る、または少なくともそれを補うものとして数多く計画されているが、その理由は、温室効果ガス、空気汚染排出物、化石燃料の長期入手性、エネルギー供給の安全性、に関する関心が高まっていることにある。プロトン交換膜(PEM)型の燃料電池は、水素使用燃料電池車を商業的に成立させようとして現在行われている殆ど全ての開発作業において注目されている。携帯性の高い炭化水素燃料から水素をオンボード製造することに向けた取り組みは、近年になってほぼその全てが放棄され、現在は殆ど全ての燃料電池車製造者は高純度液体水素または水素ガスを給油することに注目している。
水素を大量製造することのできる手段は良く知られている。現在、工業的規模で水素を製造する主な手段はメタンの蒸気改質法である。今日、世界中で製造される水素の約半分は、主に自動車用燃料を製造するための製油所で使用され、他の40%はアンモニアの商業生産で消費される。然し乍ら、米国での年間水素製造量は僅か2日分のガソリン消費量に匹敵するに過ぎない。しかも、現在は、水素は大きな工業規模で製造されるのが主流である。交通インフラを成功させるには水素給油ネットワークをうまく配置する必要があるが、水素は配送上の問題が非常に多い。水素ガスは最小エネルギー密度を有するものの一つであるために、燃料電池交通インフラで必要とされる量を輸送するのは困難である。液体水素は非常に低温(22K)とする必要があることからその輸送はもっと難しく、またそのエネルギー密度はやはり小さい。こうした事情から、燃料電池車の給油需要を満たし得る水素インフラは、高純度水素の分散型製造に依存させる必要があると結論するのが妥当である。
燃料電池交通インフラのために必要とされる高分散型水素製造は、代表的な精油所またはアンモニア製造用での水素製造よりもずっとその規模は小さい。現在、こうした小規模で高純度水素を経済的に製造するための様々な手段が追求されているが、そうした製造手段の一つは、大規模で実施される、良く知られた現在の水素製造方法を小規模製造に適用させることである。水素を大規模製造する方法は、天然ガス(メタン)を触媒を介して蒸気改質するものが主流である。蒸気改質反応は、下記の如く、水素と一酸化炭素とを生じる。
CH4+H2O→3H2+CO
CH4+H2O→3H2+CO
蒸気改質反応は非常に吸熱的であり、1モルのメタンを消費する毎に206kJのエネルギーが必要である。製造されるCOの幾分かは関連する下記の水性ガスシフト反応を経てCO2となる。
CO+H2O→CO2+H2
CO+H2O→CO2+H2
この反応は発熱性で、1モルのCOが消費される毎に41kJのエネルギーが放出される。メタンの蒸気改質は代表的には700〜900℃の範囲の温度下に実施されるが、放熱性反応であるため、リアクターに熱を供給する必要がある。熱は、炉内に配置した一連のチューブ内に触媒を充填することにより供給される。水素は、例えば金属膜または圧力スゥイング吸着(PSA)といった、良く知られた様々の手段を介して、蒸気改質用の製品ガス(リフォーメート)から取り出される。
燃料電池車のための分散型水素製造のための、天然ガスの小規模蒸気改質を実現させるためには、発熱用の燃焼装置と、放熱性の蒸気改質反応との一体化をもっと進める必要があることが以前から分かっている。そうしたシステムを製造する従来の試みはある程度成功したが、その性能効率は常に、金属温度を極めて高く(>1000℃)させることなく必要な熱を蒸気改質反応に移行させるための能力によって制約されてきた。
燃料プロセス処理装置内で、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れからの熱を燃焼器フィードに移行させることにより燃焼器フィードを前加熱するための燃焼器プレヒーターを提供することである。
高度に一体化された蒸気改質用燃料プロセッサとしての本発明の実施例が説明される。本実施例によれば、圧力スゥイング吸着装置(PSA)との組み合わせにおいて、燃料電池交通インフラのための分散型水素製造に良く適合する規模での高純度水素分与が可能となる。この燃料プロセッサによれば、従来設計のプロセッサにおける熱移行上の制約が無くなり、非常に高い金属温度を生じることなく高水準の水素製造効率が達成され得る。
本発明の一特徴によれば、燃料プロセス処理装置内で、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れからの熱を燃焼器フィードに移行させることにより燃焼器フィードを前加熱するための燃焼器プレヒーターが提供される。
本発明の一形態によれば、燃料プロセス処理ユニットが、水性ガスシフトリアクターと、燃焼器と、水性ガスシフトリアクターにより提供されるリフォーメート流れに関して水性ガスシフトリアクターの下流側に連結され且つ、リフォーメート流れからの熱を移行させた燃焼器フィードを燃焼器に送るために燃焼器の上流側に連結された燃焼器プレヒーターと、を含む。
本発明の一特徴によれば、燃焼器プレヒーターが、相互熱移行関係下において軸線方向に伸延する、同中心を有する第1環状通路及び第2環状通路を画定するハウジングを含み、第1環状通路内には、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れをそこを通して送るための回旋状の第1フィンが位置付けられ、第2環状通路内には、燃焼器フィードをそこを通して送るための回旋状の第2フィンが位置付けられる。
本発明の一形態によれば、燃料プロセス処理ユニットが、水性ガスシフトリアクターと、燃焼器と、水性ガスシフトリアクターにより提供されるリフォーメート流れに関して水性ガスシフトリアクターの下流側に連結され且つ、リフォーメート流れからの熱を移行させた燃焼器フィードを燃焼器に送るために燃焼器の上流側に連結された燃焼器プレヒーターと、を含む。
本発明の一特徴によれば、燃焼器プレヒーターが、相互熱移行関係下において軸線方向に伸延する、同中心を有する第1環状通路及び第2環状通路を画定するハウジングを含み、第1環状通路内には、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れをそこを通して送るための回旋状の第1フィンが位置付けられ、第2環状通路内には、燃焼器フィードをそこを通して送るための回旋状の第2フィンが位置付けられる。
本発明の一特徴によれば、燃焼器プレヒーターが、円筒状の壁と、この壁の、半径方向内側に面する表面に結合した回旋状の第1フィンと、前記壁の、半径方向外側に面する表面に結合した回旋状の第2フィンとを含み、第1フィンの回旋状部分が、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れを燃焼器プレヒーターを通して送るために軸線方向に伸延され、第2フィンの回旋状部分が、燃焼器フィードをそこを通して送るために軸線方向に伸延される。
本発明のその他の目的、特徴及び利益は、添付の請求項及び図面を含む明細書全体を参照することにより明らかである。
本発明のその他の目的、特徴及び利益は、添付の請求項及び図面を含む明細書全体を参照することにより明らかである。
図1には高度に一体化された燃料プロセッサ20のシステム概念図が示される。このシステムでは燃焼器のために必要となる唯一の燃料源は圧力スゥイング吸着装置(PSA)22からの水素減損ガス21である。PSA22の高圧側は6.895Pa(100psig)で運転されるように設計するのが好ましく、他方、PSAの低圧側は近大気圧(〜6895Pa(〜1psig))で運転されるように設計することが好ましい。燃焼器25の燃焼器排気24から回収した熱は蒸発器29内で蒸気リフォーマー28のための給水26を蒸発及び過熱させるためのみならず、燃料プレヒーター31内で蒸気リフォーマー28のための天然ガスフィード30を前加熱するためにも使用される。熱は、蒸気リフォーマー28を出るリフォーメート流れ32から回収され、復熱式の熱交換器、即ち復熱装置36内で、蒸気及び天然ガスの混合した蒸気リフォーマーフィード34を更に前加熱するために使用される。水性ガスシフト(WGS)リアクター38が、水素製造量を増大させるために使用される。水性ガスシフトリアクター38の下流側ではリフォーメート流れ32から熱が追加的に回収され、回収された熱が、燃焼器フィードガス40と、蒸発器29に向かう給水26とを前加熱するために使用される。リフォーメート流れ32はPSA22のために好適な温度に冷却され、余剰の水が凝縮される。このプロセスで除去される熱は温度が相当低く、回収されることはない。凝縮液41は所望であれば回収及び再使用され得る。
本システムでは、蒸気リフォーマー28と燃焼器25とを一体化させた、高伝熱効率特性の蒸気リフォーマー及び燃焼器一体化装置42の使用を通して水素を最適変換する。蒸気リフォーマー及び燃焼器一体化装置42は、今後SMRリアクター42として参照される。図2に最も良く示されるように、SMRリアクター42は耐熱合金製の円筒状の内側スリーブ44として構成され、その内側表面48の全周囲方向に沿って回旋状の第1フィン構造46がろう接され、その外側表面52の全周囲方向に沿って回旋状の第2フィン構造50がろう接される。第1フィン構造46には蒸気リフォーム触媒がウォッシュコートされ、第2フィン構造50には、水素とメタンとを共に酸化することのできる触媒がウォッシュコートされる。内側スリーブ44は、図3に示す高圧容器54の一部分として使用するに足る肉厚を有し、図4に示すように、高圧の蒸気リフォーマーフィード34と、リフォーメート蒸気32とを格納する。円筒状の内側金属スリーブ56及び58(図2には示されない)が、第1及び第2の各フィン構造46及び50を夫々通して流れを分岐させる。
図3及び図4には、完全に組み立てた状態の燃料プロセッサー20の一実施例が示される。燃料プロセッサー20は、低圧スリーブまたは低圧容器60の内部にこの低圧容器と同中心状態に位置付けた高圧スリーブまたは高圧容器54から構成される。蒸気リフォーマー28のための給水26と天然ガスフィード30とが気化(水の場合)され、内側スリーブ44と低圧容器60との間に位置付けたコイルチューブ62内で前加熱される。前加熱された蒸気リフォーマーフィード34はチューブ64を通して高圧容器54の頂部ドームヘッド66から高圧容器54に入り、次いで復熱装置36に送られる。
復熱装置36はSMRリアクター42と類似の構造を有し、内側金属スリーブ56の外側表面76及び内側表面78の何れにも、高度の機能拡張型(ルーバー付きあるいはランス−オフセット付きフィンのような)のフィン構造70及び72がろう接される。流れは、これらのフィン構造70及び72を通し、内側スリーブ44及び80によって再び分岐される。内側金属スリーブ56とフィン構造70及び72とは、外側表面76に結合したフィン構造70を取り巻く環状部分の大きさが、SMRリアクター42の、蒸気リフォーム用触媒をウォッシュコートした第1フィン構造46を取り巻く環状部分のそれと同じになるように寸法付けされる。内側金属スリーブ56の一端は、SMRリアクター42の長さに概略等しい距離、フィン構造70及び72の各端部を越えて伸延される。これにより、内側金属スリーブ56はSMRリアクター42の内側スリーブとして機能することができるようになる。同様に、SMRリアクター42を成す円筒状の金属からなる内側スリーブ44は、第1及び第2の各フィン構造46及び48を越えて伸延することで、復熱装置36のための、外側の内側スリーブ44として機能する。
完全に組み立てた状態の燃料プロセッサー20において、蒸気リフォーマーフィード34は復熱装置36の外側のフィン構造70を通して流れ、次いで、SMRリアクター42の内側の(蒸気リフォーム用触媒をウォッシュコートした)第1フィン構造46を通して送られ、そこで、水素リッチなリフォーメート蒸気32に変換される。次いで、リフォーメート蒸気32の流れは第1フィン構造46を出る際にバッフルを介して上向きとされ、内側金属スリーブ56の延長部分の内側表面78に沿って流動し、復熱装置36の内側のフィン構造72を通して流れ、そこで、流入してくる蒸気リフォーマーフィード34に熱を移行させる。
水性ガスシフト(WGS)リアクター38は、触媒をコーティングした円筒状のモノリス84であり、絶縁材86内に収納されると共に、復熱装置36の内側スリーブ80内に位置付けられる。復熱装置36を出たリフォーメート蒸気32は高圧容器54の頂部に送られ、頂部位置で、前加熱された蒸気リフォーマーフィード34からこのリフォーメート蒸気32を分離させるドームヘッド88によって強制逆転される。リフォーメート蒸気32は、内側スリーブ80及び90の中心位置でWGSリアクターのモノリス84を通して下方に流れる。WGSリアクター38を出たリフォーメート蒸気32は分流されて高圧容器54の壁を成す内側スリーブ44及び92に向かい、燃焼器プレヒーター94を通して送られる。
燃焼器プレヒーター94はSMRリアクター42や復熱装置36のそれと極めて類似した構造を有し、高度の機能拡張型のフィン構造96、98(ルーバー付きフィンのような)が、金属スリーブ92の外側表面100及び内側表面102の何れにもろう接される。SMRリアクター42の場合におけるように、金属スリーブ92は高圧容器54の一部分として作用し、SMRリアクター42の内側スリーブ44に溶接される。リフォーメート蒸気32は燃焼器プレヒーター94の内側表面102のフィン構造98を通して送られ、その間、燃焼器プレヒーター94の外側表面100上のフィン構造96を通して向流関係下に送られる燃焼器フィードガス40の流れに熱を移行させる。フィン構造96を出たリフォーメート蒸気32は、蒸気リフォーマー28のための水26を通すコイルチューブ106からなる水プレヒーター104に沿って送られる。リフォーメート蒸気32はこれらの燃焼器プレヒーター94及び水プレヒーター104により、リフォーメート82から幾分かの水分が凝縮する程度にまで冷却されることが予測される。リフォーメート蒸気32(及び凝縮物)は水プレヒーター104の下流側で高圧容器54の下方ドームヘッド108に到達し、高圧容器54を出て熱交換器110に入り、そこでPSA22のために適した温度に冷却される。熱交換器110でリフォーメート蒸気32から除去された熱は廃熱と考えられるので、周囲環境に捨てても良い。
PSAからの、近大気圧(〜1psig)の水素減損ガス21が燃焼器エアー112と混合されて燃焼器フィードガス40を構成する。燃焼器フィードガス40は低圧容器60に送られ、燃焼器プレヒーター94を通して上向きに流れ、SMRリアクター42の外側表面52のフィン構造50に入る。燃焼器フィードガス40は触媒をコーティングしたこれらのフィン構造50を通して、SMRリアクター42の内側表面48のフィン構造46を通して送られるリフォーメート蒸気32との向流関係下に垂直上昇する。燃焼器フィードガス40内の水素、メタン、一酸化炭素は、フィン構造50を通して送られる際に触媒燃焼する。これにより生じた熱はSMRリアクター42の内側スリーブ44を介して伝導され、かくして、SMRリアクター42の内側表面48に取り付けたフィン構造46上で生じる吸熱性の蒸気リフォーム反応を供給する。
SMRリアクター42のフィン構造50を出た燃焼器排気24は高圧の内側スリーブ44と低圧容器60との間の環状領域を通して更に上昇し、蒸発器29を通過して燃料プレヒーター31に入る。蒸発器29と燃料プレヒーター31とは、内側スリーブ44と低圧容器60との間の環状空間内に配置したコイルチューブ62から成り立つ。前加熱された水26はコイルチューブ62にその底部から入り、上向きに流れ、その間、コイルチューブ62の外側を流れる高温の燃焼排気24から熱を受ける。コイルチューブ62を通して流動する際、水は完全に気化され次いで穏やかに過熱される。コイルチューブ62の長さに沿ったある位置でコイルチューブ120に天然ガス30が流入され、過熱された蒸気と混合される。蒸気と天然ガスとは共に、コイルチューブ62の残余部分内で燃焼排気によって更に加熱され、その後、配管を通して高圧容器54に送られる。別の設計形状(図7及び図9に最も良く示される)では天然ガス30が、水を通すコイルチューブの下流側(燃焼排気24に関して)の別のコイルチューブ内で前加熱され、これらの2つの流体が、コイル状の各熱交換器を出た後に混合され得る。
燃焼反応の大半は代表的には、触媒領域の比較的短い最初の長さ部分において生じる。燃焼反応をSMRリアクター42の長さに沿ってもっと一様に拡散させることが有益であり得る。燃焼反応は拡散律速のものであるため、そうした一様な拡散は、回旋状のフィン構造50の最初の部分には、拡散が最小化されるずっと薄層の流れが提供されるよう妨害物を設けず、出口部分には、メタン、水素、一酸化炭素を最終的に清掃するための反応物質の拡散が一層促進される乱流を生じさせるルーバー、スリット、ランスなどを設けることで、ある程度実現され得る。
図6にはSMRリアクター42の内部に想定される代表的な温度プロファイルが例示される。リフォーメート蒸気32及び蒸気リフォーマーフィード34は図で右側から左側に流れ、燃焼器フィードガス40は図で左側から右側に流れる。フィン構造46及び50の各先端位置での温度のみならず、内側スリーブ44の内外の各表面位置での温度が示される。SMRリアクター42の内部での伝熱は金属温度を1000℃よりもずっと低温に維持するために十分なものであることが分かる。リフォーメート蒸気32及び蒸気リフォーマーフィード34と燃焼器フィードガス40とを、金属温度を危険な程上昇させることなく向流関係で流動させ得ることから、リフォーメート出口温度がリフォーメート入口温度よりも実質的に高温となるので、メタンから水素への変換効率が最大化され、復熱装置36に対する要求効率は最小化される。
この設計形状によれば、燃焼器25に天然ガスを追加する必要性が回避されることから、燃料プロセッサー20の制御はずっと簡易化され得る。SMRリアクター42内の温度は、このSMRリアクター42の内側金属スリーブ58上に位置付けた図示されないセンサーの提供する温度フィードバックに基いて燃焼器空気流れ112を調節することにより制御され得る。水プレヒーター104に図示されない調節自在の水バイパス弁を設け、水プレヒーター104を通過する水流れの割合を変化させることで、蒸発器29に供給される給水26の温度を調節することができる。入口122に位置付けた温度センサーからWGSリアクター38への温度フィードバックは、水バイパス弁のための制御源として使用され得る。
高度の熱インテグレーションにより高圧容器54は小容積化され、かくして、用途上必要とされる高温及び高圧下で容器を動作させる上で必要な壁厚が最小化される。ここに記載する燃料プロセッサー20の好ましい一実施例では、高圧容器54は直径6インチ、全長約1m(40インチ)であり、水素製造効率が77.5%(水素のLHVがPSAにより除去され、リフォーメート中の水素の75%が除去され、天然ガスフィードのLHVによって分割されたと仮定して)である状態下に天然ガスを毎時6.25kg/hr改質することができ、その結果、水素製造率は1.87kg/hrとなる。
図7〜図16には燃料プロセスユニット20の別の実施例が示される。本実施例は以下の点、即ち、
(a)水プレヒーター104が燃料プロセスユニット20の外側位置に移動され、燃焼器プレヒーター94が、水プレヒーター104の専有部分を越えて伸延される。
(b)PSA排ガス入口と、リフォーメート出口とが、これらに関連する部分と共に改変され、
(c)天然ガスプレヒーター31用の別体のコイルチューブ130が、蒸発器29のためのコイルチューブ62の下流側に追加される点、で図2〜4の実施例とは異なるものである。
(a)水プレヒーター104が燃料プロセスユニット20の外側位置に移動され、燃焼器プレヒーター94が、水プレヒーター104の専有部分を越えて伸延される。
(b)PSA排ガス入口と、リフォーメート出口とが、これらに関連する部分と共に改変され、
(c)天然ガスプレヒーター31用の別体のコイルチューブ130が、蒸発器29のためのコイルチューブ62の下流側に追加される点、で図2〜4の実施例とは異なるものである。
図3の燃料プロセスユニット20におけるように、SMRリアクター42のフィン構造46及び50は、金属シリンダー44にのみろう接され、燃焼器プレヒーター94のフィン構造96及び98は金属スリーブ92にのみろう接され、内側スリーブ44及び92が、それらの隣り合う各端部位置で溶接されて高圧容器54の円筒状の壁を形成する。更に、図3の燃料プロセスユニット20におけるように、円筒状のバッフルまたは円筒状の壁132が、燃焼排気24用の流路の内側境界位置を、高圧容器54の頂部ドームヘッド66を越えて伸延するコイルチューブ62及び130の部分を貫いて伸延させるために使用される。壁132は、高圧容器54の頂部ドームヘッド66に仮溶接されるが、コイルチューブ62及び130または低圧容器60とは接触されない。従って、高圧容器54と低圧容器60とは、以下に説明する第1及び第2の2つの位置においてのみ機械的に連結される。第1の位置は、図8に最も良く示されるように高圧容器54の底部付近にあり、空気/PSA排ガス入口構造134が、高圧容器54のための下方ドームヘッド108と、低圧容器60のための下方ドームヘッド136との両方に溶接されて剛性連結部を形成する。第2の位置は図9に最も良く示されるように燃料プロセスユニット20の頂部付近にあり、コイルチューブ62及び130が、第1位置138で低圧容器60に溶接され、第2位置140で送給混合物入口チューブ構造142を介して高圧容器54の頂部ドームヘッド66に溶接される。給物混合入口チューブ構造142は、好適なフィッティング連結部を介してコイルチューブ62及び130の出口端部144及び145に連結した送給混合物入口マニホルド143と、内側混合構造147を有し下方に伸延する混合チューブ146とを含む(例示された実施例では、製造ユニットでは随意的に除去され得る計装案内中央管も含まれる)。第2位置における連結は剛性的なものではなく、実際は2つの大きなバネ(コイルチューブ62及び130)によるものである。従って、高圧容器54と低圧容器60とは、その軸線方向への相対移動のかなりの部分が拘束を受けないため、低圧容器60の内側金属スリーブ58が高温化され易いにもかかわらず、熱膨張差による大きな応力は発生しない。
図3の燃料プロセスユニット20におけるように、復熱装置36のフィン構造70及び72は内側金属スリーブ56にのみろう接され、高圧容器54または隣接する内側表面にはろう接されない。図10に最も良く示されるように、高圧容器54と内側金属スリーブ56とはそれらの上端部位置においてのみ機械的に連結される。上端部は何れも、ドームヘッド88と内側金属スリーブ56とを高圧容器54に取り付けるために作用する混合送給物分与リング150に溶接される。図11に最も良く示されるように、混合送給物分与リング150は、蒸気リフォーマーフィード34がそこを貫いて復熱装置36及びSMRリアクター42に移動することができるようにするための複数の、角度位置を変えて離間させた孔152を含む。高圧容器54及び内側金属スリーブ56は、一方の端部位置においてのみ連結されることから、熱膨張差に応じて個別に自由移動し、そうした自由移動によって大きな応力を生じることも当然ない。
内側スリーブ80は、フィン構造70、72または内側表面78と接触させるのではなく、むしろ、図12に最も良く示されるように内側スリーブ44及び内側スリーブ80の何れにも溶接したフランジ付きの、リング形状の、バッフル154を介して高圧容器54の内側スリーブ44の内側に結合することが好ましい。内側スリーブと高圧容器54とは、一カ所においてのみ連結されることから、熱膨張差に応じて個別に自由移動し、そうした自由移動によって大きな応力を生じることも当然ない。
図3の燃料プロセスユニット20におけるように、WGSリアクター38の円筒状の壁を構成する内側スリーブ90は、図13に最も良く示されるように、内側スリーブ90の両端に溶接した、平坦な、リング形状の一対のバッフル156、158により内側スリーブ80に結合される。底部に位置付けられたバッフル158は内側スリーブ80の内側にも溶接される。内側スリーブ90と80との間の環状部分は流路ではないのでその両端位置を気密シールする必要はない。上方のリング形状のバッフル156は内側スリーブ80に関して自由に移動することから、内側スリーブ80及び90は熱膨張差に応じて相対移動することができるので大きな応力は生じない。
図3の燃料プロセスユニット20におけるように、燃焼器プレヒーターの中央部分の容積部分は、図14に最も良く示されるように、絶縁材を充填することが好ましい円筒状容器160により占有される。円筒状容器160の底部と、高圧容器54の内側スリーブ92とには溝付きディスク162が溶接される。図15に最も良く示されるように、溝付きディスク162の周囲には、リフォーメート流れ32が通過することができるようにするための、角度位置を変えて離間させた切り欠き164が設けられる。円筒状容器160にはフィン構造98を取り付けないことが好ましい。円筒状容器160と高圧容器54とは、一カ所においてのみ連結されることから熱膨張差に応じて個別に自由移動し、従って大きな応力を生じることは当然ない。
図16に最も良く示されるように、リフォーメート流れ32は、高圧容器54の下方ドームヘッド108に溶接した小径チューブ166を介して燃料プロセスユニットを出る。燃焼器空気流れ112は、高圧容器54と同中心を有することが好ましい大径チューブ168を介して燃料プロセスユニット20の底部位置に流入する。空気/PSA排ガス入口構造134は、大径チューブ168と同直径のチューブ172と、PSA排ガス入口チューブ174と、燃焼空気流れ/PSA排ガスインゼクタ176とを含み、燃焼空気流れ/PSA排ガスインゼクタ176は、燃焼器空気流れ112にPSA排ガスを注入するための、周囲方向に離間した複数の孔178を含んでいる。小径チューブ166と空気/PSA排ガス入口構造134とは2つの位置で相互にしっかりと連結されることから熱膨張差による応力が生じるが、PSAからの水素減損ガス21とリフォーメート流れ32との間の温度差が小さいので大きな応力は生じないと思われる。
20 燃料プロセッサー
21 水素減損ガス
22 圧力スゥイング吸着装置
24 燃焼器排気
25 燃焼器
26 給水
28 蒸気リフォーマー
29 蒸発器
30 天然ガス
31 燃料プレヒーター
32 リフォーメート流れ
34 蒸気リフォーマーフィード
36 復熱装置
38 水性ガスシフトリアクター
40 燃焼器フィードガス
42 SMRリアクター
44 内側スリーブ
46 第1フィン構造
48 内側表面
50 第2フィン構造
52 外側表面
54 高圧容器
56,58 内側金属スリーブ
60 低圧容器
62 コイルチューブ
64 チューブ
66,88 頂部ドームヘッド
62,102 コイルチューブ
76,100 外側表面
78,102 内側表面
70,72,96,98 フィン構造
84 モノリス
86 絶縁材
92 金属スリーブ
94 燃焼器プレヒーター
104 水プレヒーター
106 コイルチューブ
108,136 下方ドームヘッド
110 熱交換器
112 燃焼器エアー
143 送給混合物入口マニホルド
146 混合チューブ
147 内側混合構造
150 混合送給物分与リング
160 円筒状容器
162 溝付きディスク
166 小径チューブ
168 大径チューブ
172 チューブ
174 PSA排ガス入口チューブ
176 燃焼空気流れ/PSA排ガスインゼクタ
21 水素減損ガス
22 圧力スゥイング吸着装置
24 燃焼器排気
25 燃焼器
26 給水
28 蒸気リフォーマー
29 蒸発器
30 天然ガス
31 燃料プレヒーター
32 リフォーメート流れ
34 蒸気リフォーマーフィード
36 復熱装置
38 水性ガスシフトリアクター
40 燃焼器フィードガス
42 SMRリアクター
44 内側スリーブ
46 第1フィン構造
48 内側表面
50 第2フィン構造
52 外側表面
54 高圧容器
56,58 内側金属スリーブ
60 低圧容器
62 コイルチューブ
64 チューブ
66,88 頂部ドームヘッド
62,102 コイルチューブ
76,100 外側表面
78,102 内側表面
70,72,96,98 フィン構造
84 モノリス
86 絶縁材
92 金属スリーブ
94 燃焼器プレヒーター
104 水プレヒーター
106 コイルチューブ
108,136 下方ドームヘッド
110 熱交換器
112 燃焼器エアー
143 送給混合物入口マニホルド
146 混合チューブ
147 内側混合構造
150 混合送給物分与リング
160 円筒状容器
162 溝付きディスク
166 小径チューブ
168 大径チューブ
172 チューブ
174 PSA排ガス入口チューブ
176 燃焼空気流れ/PSA排ガスインゼクタ
Claims (21)
- 水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れからの熱を燃焼器フィードに移行させることによって燃焼器フィードを前加熱するための燃料プロセス処理システムにおいて使用するための燃焼器プレヒーターであって、
相互熱移行関係下に軸線方向に伸延する、同中心を有する第1環状通路及び第2環状通を画定するハウジングと、
水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメと流れをそこを通して送るために第1環状通路内に位置付けた回旋状の第1フィンと、
燃焼器フィードをそこを通して送るために第2環状通路内に位置付けた回旋状の第2フィンと、
を含む燃焼器プレヒーター。 - ハウジングが、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れを第1環状通路の第1端部位置で第1環状通路内に流入させるための第1入口と、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れを第1環状通路から、該第1環状通路の他端位置で排出させるための第1出口と、第1環状通路の前記他端に隣り合う位置で燃焼器フィードを第2環状通路内に流入させるための第2入口と、燃焼器フィードを第2環状通路から排出させる第2出口と、を更に画定する請求項1の燃焼器プレヒーター。
- 回旋状の第1フィン及び第2フィンの少なくとも一方が表面に機能拡張構造を有している請求項1の燃焼器プレヒーター。
- 第1環状通路が第2環状通路よりも半径方向内側に位置付けられる請求項1の燃焼器プレヒーター。
- 回旋状の第1フィン及び第2フィンが、表面に機能拡張構造を有している請求項1の燃焼器プレヒーター。
- 表面の機能拡張構造がフィンのルーバーである請求項5の燃焼器プレヒーター。
- 回旋状の第1フィン及び第2フィンが、第1環状通路を第2環状通路から分離する壁の各側に結合される請求項1の燃焼器プレヒーター。
- 回旋状の第1フィン及び第2フィンが、ハウジングのその他の部分に関して熱膨張し得るよう、第1環状通路を第2環状通路から分離する壁にのみ結合される請求項7の燃焼器プレヒーター。
- 水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れからの熱を燃焼器フィードに移行させることにより燃焼器フィードを前加熱するために燃料プロセス処理システムで使用するための燃焼器プレヒーターであって、
円筒状の壁と、
該壁の、半径方向内側に面する表面に結合された回旋状の第1フィンにして、回旋状部分が、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れを燃焼器プレヒーターを通して送るために軸線方向に伸延される第1フィンと、
前記壁の半径方向外側に面した表面に結合された回旋状の第2フィンにして、回旋状部分が、燃焼器フィードを燃焼器プレヒーターを通して送るために軸線方向に伸延される第2フィンと、
を含む燃焼器プレヒーター。 - 回旋状の第1フィン及び第2フィンが、表面に機能拡張構造を有する請求項9の燃焼器プレヒーター。
- 表面の機能拡張構造がフィンのルーバーである請求項10の燃焼器プレヒーター。
- 燃料プロセス処理システムであって、
水性ガスシフトリアクターと、
燃焼器と、
水性ガスシフトリアクターにより提供されるリフォーメート流れに関して該水性ガスシフトリアクターの下流側に連結され、リフォーメート流れからの熱を移行した燃焼器フィードを燃焼器に送るために燃焼器の上流側に連結した燃焼器プレヒーターにして、相互熱移行関係下に軸線方向に伸延する、同中心を有する第1環状通路及び第2環状通路と、第1環状通路内に位置付けられ、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れをそこを通して送るための回旋状の第1フィンと、燃焼器フィードをそこを通して送るために第2環状通路内に位置付けられた回旋状の第2フィンと、を有する燃焼器プレヒーターと、
を含む燃料プロセス処理システム。 - ハウジングが、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れを第1環状通路の第1端部位置で第1環状通路内に流入させるための第1入口と、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れを第1環状通路から、該第1環状通路の他端位置で排出させるための第1出口と、第1環状通路の前記他端に隣り合う位置で燃焼器フィードを第2環状通路内に流入させるための第2入口と、燃焼器フィードを第2環状通路から排出させる第2出口と、を更に画定する請求項12の燃料プロセス処理システム。
- 第1環状通路が第2環状通路よりも半径方向内側に位置付けられる請求項12の燃料プロセス処理システム。
- 回旋状の第1フィン及び第2フィンが、表面に機能拡張構造を有する請求項12の燃料プロセス処理システム。
- 表面の機能拡張構造が、フィンのルーバーである請求項15の燃料プロセス処理システム。
- 回旋状の第1フィン及び第2フィンが、第1環状通路を第2環状通路から分離する壁の各側に結合される請求項12の燃料プロセス処理システム。
- 回旋状の第1フィン及び第2フィンが、ハウジングのその他の部分に関して熱膨張し得るよう、第1環状通路を第2環状通路から分離する壁にのみ結合される請求項17の燃料プロセス処理システム。
- 燃料プロセス処理システムであって、
水性ガスシフトリアクターと、
燃焼器と、
水性ガスシフトリアクターにより提供されるリフォーメート流れに関して水性ガスシフトリアクターの下流側に連結され、リフォーメート流れからの熱を移行した燃焼器フィードを燃焼器に送るために燃焼器の上流側に連結した燃焼器プレヒーターにして、円筒状の壁と、該壁の、半径方向内側に面する表面に結合された回旋状の第1フィンにして、回旋状部分が、水性ガスシフトリアクターを出たリフォーメート流れを燃焼器プレヒーターを通して送るために軸線方向に伸延される第1フィンと、前記壁の半径方向外側に面した表面に結合された回旋状の第2フィンにして、回旋状部分が、燃焼器フィードを燃焼器プレヒーターを通して送るために軸線方向に伸延する第2フィンと、を含む燃焼器プレヒーターと、
を含む燃料プロセス処理システム。 - 回旋状の第1フィン及び第2フィンが、表面に機能拡張構造を有する請求項19の燃料プロセス処理システム。
- 表面の機能拡張構造が、フィンのルーバーである請求項20の燃料プロセス処理システム。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007523042A (ja) * | 2004-02-17 | 2007-08-16 | モーディーン・マニュファクチャリング・カンパニー | 分散型水素生産のための一体型燃料処理装置 |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1717197B1 (en) * | 2004-02-17 | 2017-10-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Hydrogen producing device and fuel cell system with the same |
KR100542217B1 (ko) * | 2004-06-07 | 2006-01-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템 및 이에 사용되는 개질기 |
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US7964176B2 (en) * | 2005-03-29 | 2011-06-21 | Chevron U.S.A. Inc. | Process and apparatus for thermally integrated hydrogen generation system |
US8171985B2 (en) * | 2005-08-19 | 2012-05-08 | Modine Manufacturing Company | Water vaporizer with intermediate steam superheating pass |
JP5019822B2 (ja) * | 2005-08-19 | 2012-09-05 | モーディーン・マニュファクチャリング・カンパニー | 中間の蒸気過熱経路を備える水蒸発器 |
US20070175094A1 (en) * | 2006-01-30 | 2007-08-02 | Reinke Michael J | Integrated autothermal reformer recuperator |
US8241801B2 (en) * | 2006-08-14 | 2012-08-14 | Modine Manufacturing Company | Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor |
JP4939148B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2012-05-23 | 京セラ株式会社 | 反応装置、燃料電池システムおよび電子機器 |
EP2072461A4 (en) * | 2006-08-30 | 2011-11-02 | Kyocera Corp | Reaction device, fuel cell system and electronic device |
US8382865B2 (en) * | 2006-08-30 | 2013-02-26 | Kyocera Corporation | Reaction apparatus, fuel cell system and electronic device |
US20100086813A1 (en) * | 2006-08-30 | 2010-04-08 | Kyocera Corporation | Reaction Apparatus, Fuel Cell System and Electronic Device |
DE102007001382B4 (de) * | 2007-01-09 | 2009-01-15 | Enerday Gmbh | Reformierungssystem, Verfahren zum Betreiben eines Reformierungssystems und Verwendung eines Reformierungssystems |
KR100857703B1 (ko) * | 2007-03-29 | 2008-09-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | 반응 용기 및 반응 장치 |
KR20090021631A (ko) * | 2007-08-27 | 2009-03-04 | 삼성전자주식회사 | 쉬프트 반응기의 워밍업 구조가 개선된 연료처리기 및 그운영방법 |
JP5272183B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2013-08-28 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 燃料電池用改質装置 |
US8394154B2 (en) * | 2007-12-28 | 2013-03-12 | Texaco Inc. | Counter-current oxidation and steam methane reforming process and reactor therefor |
US20090170967A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-02 | Lixin You | Concurrent oxidation and steam methane reforming process and reactor therefor |
WO2009087955A1 (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-16 | Tokyo Gas Company Limited | 円筒式水蒸気改質器 |
KR20090079517A (ko) * | 2008-01-18 | 2009-07-22 | 삼성전자주식회사 | 연료전지 및 연료전지 제어방법 |
WO2009119616A1 (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | 京セラ株式会社 | 改質器、セルスタック装置および燃料電池モジュールならびに燃料電池装置 |
JP5298375B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2013-09-25 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 燃料電池用改質装置 |
WO2011016030A1 (en) | 2009-08-03 | 2011-02-10 | Technion Research & Development Foundation Ltd. | Hydrogen production by an autothermal heat exchanger packed-bed membrane gas reformer |
US8071247B2 (en) | 2010-10-28 | 2011-12-06 | Clearedge Power, Inc. | Radiative heat transfer via fins in a steam reformer |
DE102011109105B3 (de) * | 2011-08-02 | 2013-01-31 | Enymotion Gmbh | Brennstoffzellensystem |
CN103165924B (zh) * | 2011-12-12 | 2016-03-16 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 具有燃料气重整和尾气催化燃烧功能的燃料分配管及应用 |
US8920991B2 (en) * | 2012-01-18 | 2014-12-30 | Doosan Fuel Cell America, Inc. | Stepped steam reformer |
US8263274B2 (en) * | 2012-01-18 | 2012-09-11 | Clearedge Power, Inc. | Steam reformer with recuperative heat exchanger |
JP5902027B2 (ja) * | 2012-04-24 | 2016-04-13 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池モジュール |
JP2013245877A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Soken Technics Kk | 太陽光熱媒体加熱装置 |
WO2014145534A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Munters Corporation | Indirect evaporative cooling heat exchanger |
JP6436693B2 (ja) * | 2014-09-16 | 2018-12-12 | 大日機械工業株式会社 | 水素ステーション用水素製造システム |
CN105680072B (zh) * | 2014-12-03 | 2018-12-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种中小规模分布式天然气水蒸汽重整制氢系统及方法 |
KR101771303B1 (ko) * | 2015-02-16 | 2017-08-24 | 한국가스공사 | 연료처리장치 |
DE102015220742A1 (de) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Arvos Gmbh | Industrierußherstellungsanlage |
DK178933B1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-06-12 | Serenergy As | A fuel cell system with an extruded reformer chamber and a method of operation the fuel cell system |
US11456473B2 (en) | 2016-06-16 | 2022-09-27 | Kyocera Corporation | Reformer, cell stack apparatus, fuel cell module, and fuel cell apparatus |
KR101866500B1 (ko) * | 2016-11-14 | 2018-07-04 | 한국에너지기술연구원 | 일산화탄소 제거부를 포함한 수소제조 반응기 |
US10584052B2 (en) * | 2017-01-27 | 2020-03-10 | American Air Liquide, Inc. | Enhanced waste heat recovery using a pre-reformer combined with oxygen and fuel pre-heating for combustion |
US10745276B2 (en) | 2018-06-29 | 2020-08-18 | Praxair Technology, Inc. | Tail gas heating within PSA surge tank |
CN109638324B (zh) * | 2018-11-26 | 2020-06-23 | 南京航空航天大学 | 针对多种碳氢燃料的一体化多套管结构的纯氢催化装置及pemfc发电系统 |
US11616249B2 (en) * | 2019-03-22 | 2023-03-28 | Bloom Energy Corporation | Solid oxide fuel cell system with hydrogen pumping cell with carbon monoxide tolerant anodes and integrated shift reactor |
EP4294756A1 (en) * | 2021-02-22 | 2023-12-27 | Fluor Technologies Corporation | Improved gas reformer for producing hydrogen |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02102101A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-04-13 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池の改質器 |
JPH06219705A (ja) * | 1993-01-22 | 1994-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料改質装置 |
JPH07223801A (ja) * | 1994-02-16 | 1995-08-22 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料改質器 |
JPH08192040A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-30 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料改質器 |
JP2001172003A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-06-26 | Daikin Ind Ltd | 改質装置 |
WO2001047800A1 (fr) * | 1999-12-28 | 2001-07-05 | Daikin Industries,Ltd. | Dispositif de modification par oxydation partielle |
JP2002187705A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-07-05 | Tokyo Gas Co Ltd | 単管円筒式改質器 |
WO2002092498A1 (en) * | 2001-05-14 | 2002-11-21 | General Motors Corporation | Reformate preheat of atr reactants |
WO2003021178A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-13 | Mcdermott Technology, Inc. | Annular heat exchanging reactor system |
JP2003519563A (ja) * | 2000-01-11 | 2003-06-24 | アクセンタス パブリック リミテッド カンパニー | 触媒反応器 |
JP2003286003A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 改質器 |
JP2004051428A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Chubu Electric Power Co Inc | 膜反応装置 |
JP2005053742A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | プレートフィン型反応器 |
JP2007523042A (ja) * | 2004-02-17 | 2007-08-16 | モーディーン・マニュファクチャリング・カンパニー | 分散型水素生産のための一体型燃料処理装置 |
Family Cites Families (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3144312A (en) * | 1961-06-06 | 1964-08-11 | Mertens Carl | Catalytic conversion plant for the continuous generation of gases of any kind out of ydrocarbons |
DE1232304B (de) | 1963-12-23 | 1967-01-12 | Nassheuer Jean | Strahlheizrohr fuer Industrieoefen |
DE2742070C2 (de) * | 1977-09-19 | 1982-10-07 | Fa. J. Aichelin, 7015 Korntal | Industriebrenner zur Beheizung von Ofenräumen in Industrieöfen |
DE3034193A1 (de) * | 1980-09-11 | 1982-04-15 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Mantelstrahlheizrohr |
DE3360205D1 (en) * | 1982-06-30 | 1985-06-27 | Bbc Brown Boveri & Cie | High-pressure feed water heater disposed upright in a header construction with a desuperheater casing |
DE3605244A1 (de) * | 1986-02-19 | 1987-08-20 | Norsk Hydro As | Kuehler, beispielsweise oelkuehler |
DE3532930C1 (de) * | 1985-09-14 | 1986-05-28 | Norsk Hydro A.S., Oslo | Kühler, insbesondere Ölkühler |
JPH0642940B2 (ja) | 1987-03-31 | 1994-06-08 | 東洋エンジニアリング株式会社 | 気体吸熱反応用装置 |
DK156701C (da) | 1987-08-27 | 1990-01-29 | Haldor Topsoe As | Fremgangsmaade til gennemfoerelse af heterogene katalytiske kemiske reaktioner |
JPH0333002A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-13 | Hitachi Ltd | 水素製造装置 |
US5567398A (en) * | 1990-04-03 | 1996-10-22 | The Standard Oil Company | Endothermic reaction apparatus and method |
JP3333877B2 (ja) | 1990-11-23 | 2002-10-15 | ビーエイイー システムズ マリン リミテッド | 動力発生システムへの燃料電池の適用 |
EP0617009B1 (en) * | 1992-10-15 | 1999-09-08 | Zaidan Hojin Biseibutsu Kagaku Kenkyu Kai | Novel amino acid derivative |
GB9225188D0 (en) | 1992-12-02 | 1993-01-20 | Rolls Royce & Ass | Combined reformer and shift reactor |
US6461408B2 (en) * | 1995-11-06 | 2002-10-08 | Robert E. Buxbaum | Hydrogen generator |
DE69730608T2 (de) * | 1996-06-28 | 2005-09-15 | Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma | Reformierungsvorrichtung zum Erzeugen eines Spaltgases mit verringertem CO-Gehalt. |
US6245303B1 (en) * | 1998-01-14 | 2001-06-12 | Arthur D. Little, Inc. | Reactor for producing hydrogen from hydrocarbon fuels |
US6126908A (en) | 1996-08-26 | 2000-10-03 | Arthur D. Little, Inc. | Method and apparatus for converting hydrocarbon fuel into hydrogen gas and carbon dioxide |
US6221117B1 (en) | 1996-10-30 | 2001-04-24 | Idatech, Llc | Hydrogen producing fuel processing system |
US5861137A (en) | 1996-10-30 | 1999-01-19 | Edlund; David J. | Steam reformer with internal hydrogen purification |
US6409974B1 (en) | 1998-12-11 | 2002-06-25 | Uop Llc | Water gas shift process and apparatus for purifying hydrogen for use with fuel cells |
DE19757936B4 (de) | 1997-12-27 | 2005-08-25 | Abb Research Ltd. | Verfahren zur Herstellung eines H2-CO-Gasgemisches |
US6139810A (en) | 1998-06-03 | 2000-10-31 | Praxair Technology, Inc. | Tube and shell reactor with oxygen selective ion transport ceramic reaction tubes |
EP1094031A4 (en) | 1999-04-20 | 2005-02-02 | Tokyo Gas Co Ltd | MONOTUBE CYLINDRICAL REFORMER AND METHOD FOR OPERATING THE SAME |
US6524550B1 (en) | 1999-05-03 | 2003-02-25 | Prashant S. Chintawar | Process for converting carbon monoxide and water in a reformate stream |
EP1055637B1 (en) | 1999-05-27 | 2005-11-02 | Haldor Topsoe A/S | Synthesis gas production by steam reforming |
US6248157B1 (en) * | 1999-08-20 | 2001-06-19 | Systec Inc. | Vacuum degassing |
JP4045564B2 (ja) * | 1999-10-20 | 2008-02-13 | 株式会社日本ケミカル・プラント・コンサルタント | 自己酸化内部加熱型改質装置及び方法 |
US6548029B1 (en) | 1999-11-18 | 2003-04-15 | Uop Llc | Apparatus for providing a pure hydrogen stream for use with fuel cells |
DE10007764A1 (de) | 2000-02-20 | 2001-08-23 | Gen Motors Corp | Brennerelement |
US6342197B1 (en) | 2000-03-29 | 2002-01-29 | Uop Llc | Multi-stage combustion for fuel processing for use with fuel cell |
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 |
US6436363B1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-08-20 | Engelhard Corporation | Process for generating hydrogen-rich gas |
DE10196651B3 (de) * | 2000-09-20 | 2015-04-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Brennstoff-Reformierungsanlage für eine Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle |
CA2357960C (en) | 2000-10-10 | 2007-01-30 | Tokyo Gas Co., Ltd. | Single-pipe cylinder type reformer |
US6713040B2 (en) | 2001-03-23 | 2004-03-30 | Argonne National Laboratory | Method for generating hydrogen for fuel cells |
EP1394103B1 (en) | 2001-06-04 | 2007-08-29 | Tokyo Gas Company Limited | Cylindrical water vapor reforming unit |
GB0114793D0 (en) * | 2001-06-16 | 2001-08-08 | Bp Oil Int | Hydrogen production process |
US20030075307A1 (en) * | 2001-10-22 | 2003-04-24 | Heatcraft, Inc. | Exchanger of thermal energy with multiple cores and a thermal barrier |
JP3986419B2 (ja) * | 2001-11-13 | 2007-10-03 | 大阪瓦斯株式会社 | 水素含有ガス生成装置及びその水素含有ガス生成量調整方法 |
JP4189212B2 (ja) * | 2001-12-25 | 2008-12-03 | パナソニック株式会社 | 水素生成装置とそれを備える燃料電池システム |
CN1304275C (zh) * | 2002-03-15 | 2007-03-14 | 松下电工株式会社 | 重整装置 |
JP2003321205A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-11 | Tokyo Gas Chemicals Co Ltd | 熱交換型水蒸気改質装置の運転方法 |
US6932958B2 (en) * | 2003-03-26 | 2005-08-23 | Gas Technology Institute | Simplified three-stage fuel processor |
-
2005
- 2005-02-16 US US11/059,003 patent/US7494518B2/en not_active Expired - Fee Related
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- 2005-02-16 CN CN200580005226XA patent/CN1922101B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-16 DE DE112005000369T patent/DE112005000369T5/de not_active Ceased
- 2005-02-16 GB GB0615223A patent/GB2428039B/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-16 BR BRPI0507756-7A patent/BRPI0507756A/pt not_active IP Right Cessation
- 2005-02-16 WO PCT/US2005/004708 patent/WO2005080260A1/en active Application Filing
- 2005-02-16 JP JP2006554169A patent/JP2007528340A/ja active Pending
- 2005-02-16 JP JP2006554170A patent/JP2007526869A/ja active Pending
- 2005-02-16 WO PCT/US2005/004706 patent/WO2005080259A1/en active Application Filing
- 2005-02-16 DE DE112005000391T patent/DE112005000391T5/de not_active Ceased
- 2005-02-16 US US11/059,005 patent/US7494516B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-16 DE DE112005000367T patent/DE112005000367B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02102101A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-04-13 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池の改質器 |
JPH06219705A (ja) * | 1993-01-22 | 1994-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料改質装置 |
JPH07223801A (ja) * | 1994-02-16 | 1995-08-22 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料改質器 |
JPH08192040A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-30 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料改質器 |
JP2001172003A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-06-26 | Daikin Ind Ltd | 改質装置 |
WO2001047800A1 (fr) * | 1999-12-28 | 2001-07-05 | Daikin Industries,Ltd. | Dispositif de modification par oxydation partielle |
JP2003519563A (ja) * | 2000-01-11 | 2003-06-24 | アクセンタス パブリック リミテッド カンパニー | 触媒反応器 |
JP2002187705A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-07-05 | Tokyo Gas Co Ltd | 単管円筒式改質器 |
WO2002092498A1 (en) * | 2001-05-14 | 2002-11-21 | General Motors Corporation | Reformate preheat of atr reactants |
WO2003021178A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-13 | Mcdermott Technology, Inc. | Annular heat exchanging reactor system |
JP2003286003A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 改質器 |
JP2004051428A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Chubu Electric Power Co Inc | 膜反応装置 |
JP2005053742A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | プレートフィン型反応器 |
JP2007523042A (ja) * | 2004-02-17 | 2007-08-16 | モーディーン・マニュファクチャリング・カンパニー | 分散型水素生産のための一体型燃料処理装置 |
JP2007525398A (ja) * | 2004-02-17 | 2007-09-06 | モーディーン・マニュファクチャリング・カンパニー | 分散型水素生産のための一体型燃料処理装置 |
JP2007528340A (ja) * | 2004-02-17 | 2007-10-11 | モーディーン・マニュファクチャリング・カンパニー | 分散型水素製造のための高度に一体化した燃料プロセッサ |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007523042A (ja) * | 2004-02-17 | 2007-08-16 | モーディーン・マニュファクチャリング・カンパニー | 分散型水素生産のための一体型燃料処理装置 |
JP2007525398A (ja) * | 2004-02-17 | 2007-09-06 | モーディーン・マニュファクチャリング・カンパニー | 分散型水素生産のための一体型燃料処理装置 |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007526869A (ja) | 分散型水素製造のための高度に一体化した燃料プロセッサ | |
US7628963B2 (en) | Small cylindrical reformer | |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080218 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110215 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110712 |