JP2008156154A - 水素発生装置の運転方法及び水素発生装置 - Google Patents
水素発生装置の運転方法及び水素発生装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】水素発生装置の立上げ過程で、変成反応部2の温度が変成反応部2に原燃料ガスと水蒸気とを含む混合ガスを流通させた場合の変成反応部2における露点である第一露点T1以下であれば、改質反応部1の温度をこの改質反応部1に原燃料を流通させた場合に改質触媒の表面における炭素の析出が開始される温度である炭素析出温度T3未満に維持すると共に改質反応部1に水蒸気を供給することなく原燃料ガスを供給する。改質反応部1の温度が炭素析出温度T3以上となった後、改質反応部1と変成反応部2の温度をそれぞれ所定の反応温度T4,T5まで昇温する間は、前記改質反応部1に原燃料ガスと水蒸気との混合ガスを供給する。
【選択図】図1
Description
2 変成反応部
4 加熱部
10 加熱部
T1 第一露点
T2 第二露点
T3 炭素析出温度
T4 反応温度
T5 反応温度
Claims (9)
- 少なくともNi又はRuを含む改質触媒を備え、原燃料ガスと水蒸気とから水蒸気改質反応により水素を含む改質ガスを生成する改質反応部と、前記改質ガス中に含まれるCOガスを水性シフト反応により低減させる変成反応部と、前記改質反応部及び前記変成反応部を加熱する加熱部を具備する水素発生装置の運転方法であって、
水素発生装置の運転を停止した状態から前記改質反応部及び前記変成反応部をそれぞれ所定の反応温度まで昇温する立上げ過程と、前記改質反応部及び変成反応部をそれぞれ前記反応温度に維持した状態で前記改質反応部に原燃料ガスと水蒸気とを含む混合ガスを供給する通常運転過程とを含み、
前記立上げ過程において、前記変成反応部の温度が、変成反応部に原燃料ガスと水蒸気とを含む混合ガスを流通させた場合の変成反応部における露点である第一露点以下である状態では、前記改質反応部の温度を、この改質反応部に原燃料を流通させた場合に改質触媒の表面における炭素の析出が開始される温度である炭素析出温度未満に維持すると共に改質反応部に水蒸気を供給することなく原燃料ガスを供給し、
前記改質反応部の温度が炭素析出温度以上となった後、改質反応部と変成反応部の温度をそれぞれ所定の反応温度まで昇温する間は、前記改質反応部に原燃料ガスと水蒸気との混合ガスを供給することを特徴とする水素発生装置の運転方法。 - 前記立上げ過程において、前記変成反応部の温度が第一露点に達する前に、前記改質反応部の温度が、改質反応部に原燃料ガスと水蒸気とを含む混合ガスを流通させた場合の改質反応部における露点である第二露点に達する場合、前記変成反応部の温度が第一露点を超えた後、改質反応部の温度が炭素析出温度未満の状態では、前記改質反応部に原燃料と水蒸気のうち少なくとも一方を供給することを特徴とする請求項1に記載の水素発生装置の運転方法。
- 前記立上げ過程において、前記変成反応部の温度が第一露点に達する以前に前記改質反応部の温度が炭素析出温度未満の所定温度に達する場合は、前記変成反応部の温度が第一露点に達するまで加熱部を断続的に作動して改質反応部の温度を炭素析出温度未満の温度に維持することを特徴とする請求項2に記載の水素発生装置の運転方法。
- 前記立上げ過程において、前記変成反応部の温度が第一露点に達した後、前記改質反応部の温度が、改質反応部に原燃料ガスと水蒸気とを含む混合ガスを流通させた場合の改質反応部における露点である第二露点に達する場合、前記変成反応部の温度が第一露点を超えた後、前記改質反応部の温度が第二露点以下の状態では、前記改質反応部に水蒸気を供給することなく原燃料ガスを供給し、前記改質反応部の温度が第二露点を超えた後、改質反応部の温度が炭素析出温度未満の状態では、前記改質反応部に原燃料と水蒸気のうち少なくとも一方を供給することを特徴とする請求項1に記載の水素発生装置の運転方法。
- 変成反応部が、少なくとも銅を含むシフト触媒を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の水素発生装置の運転方法。
- 前記第二露点が90〜100℃であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の水素発生装置の運転方法。
- 前記炭素析出温度が200〜300℃であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の水素発生装置の運転方法。
- 少なくともNi又はRuを含む改質触媒を備え、原燃料ガスと水蒸気とから水蒸気改質反応により水素を含む改質ガスを生成する改質反応部と、前記改質ガス中に含まれるCOガスを水性シフト反応により低減させる変成反応部と、前記改質反応部及び前記変成反応部を加熱する加熱部とを備え、水素発生装置の運転を停止した状態から前記改質反応部及び前記変成反応部をそれぞれ所定の反応温度まで昇温する立上げ過程を経た後、前記改質反応部及び変成反応部をそれぞれ前記反応温度に維持した状態で前記改質反応部に原燃料ガスと水蒸気とを所定の割合で含む混合ガスを供給する通常運転過程により水素を製造する水素発生装置であって、
前記立上げ過程において前記改質反応部に水蒸気が供給されることなく原燃料が供給される場合に、この改質反応部の温度が改質触媒の表面における炭素の析出が開始される温度である炭素析出温度まで昇温される前に、前記変成反応部の温度を、前記混合ガスが変成反応部に供給される場合の変成反応部における露点である第一露点以上まで昇温させるように前記加熱部による前記改質反応部及び変成反応部の加熱制御を行う制御手段を具備することを特徴とする水素発生装置。 - 改質反応部及び変成反応部の温度を検出する温度検出手段を具備することを特徴とする請求項8に記載の水素発生装置。
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