JP2014101264A - Operation method of hydrogen generator, and operation method of fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は水素生成装置の運転方法及び燃料電池システムの運転方法に関する。 The present invention relates to a method for operating a hydrogen generator and a method for operating a fuel cell system.
小型装置でも高効率発電ができる燃料電池は、分散型エネルギー供給源の発電装置として開発が進められている。燃料電池の発電時の燃料として用いる水素ガスは、一般的なインフラとして整備されていない。そこで、分散型装置として利用する場合、例えば、都市ガス、LPG等の原料を改質反応させ、水素含有ガスを生成させる改質器を備える水素生成装置を併設する構成がとられることが多い。 Development of a fuel cell capable of high-efficiency power generation even with a small device is being developed as a power generator for a distributed energy supply source. Hydrogen gas used as fuel for power generation by fuel cells has not been developed as a general infrastructure. Therefore, when used as a distributed apparatus, for example, a structure in which a hydrogen generator including a reformer that generates a hydrogen-containing gas by reforming a raw material such as city gas or LPG is often used.
水素生成装置に供給する都市ガス、LPG等の原料にはメルカプタン類、サルファイド類、あるいはチオフェン類などの付臭剤が添加されている。改質器内に設けられた改質触媒は、これら硫黄化合物により被毒され、性能が劣化するので、硫黄化合物を予め除去する必要がある。その方法として、改質器で生成された水素含有ガスを用いて硫黄成分を脱硫する水添脱硫が提案されている(例えば、特許文献1−3参照)。 Odorants such as mercaptans, sulfides, or thiophenes are added to raw materials such as city gas and LPG supplied to the hydrogen generator. Since the reforming catalyst provided in the reformer is poisoned by these sulfur compounds and the performance deteriorates, it is necessary to remove the sulfur compounds in advance. As a method for this, hydrodesulfurization in which a sulfur component is desulfurized using a hydrogen-containing gas generated in a reformer has been proposed (see, for example, Patent Documents 1-3).
水添脱硫触媒の具体例として、CoMo系触媒もしくはNiMo系触媒とZnO系やCuZn系触媒の組合せた構成(例えば、特許文献2参照)、CuZn系触媒単独で用いる構成(例えば、特許文献3参照)等が提案されている。
Specific examples of the hydrodesulfurization catalyst include a CoMo-based catalyst or a combination of a NiMo-based catalyst and a ZnO-based or CuZn-based catalyst (for example, see Patent Document 2), or a structure that uses a CuZn-based catalyst alone (for example, see
ところで、改質器に供給される原料には、酸素が含まれている場合がある(例えば、ピークシェービング)。 By the way, the raw material supplied to the reformer may contain oxygen (for example, peak shaving).
このため、水添脱硫触媒として、酸化劣化する触媒を用いる場合、原料に酸素が含まれていると、水添脱硫触媒が酸化劣化する恐れがあるが、従来の水素生成装置については、この点について検討されていない。 For this reason, when a catalyst that undergoes oxidative degradation is used as a hydrodesulfurization catalyst, there is a risk that the hydrodesulfurization catalyst will undergo oxidative degradation if oxygen is contained in the raw material. Has not been studied.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る水素生成装置の運転方法及び燃料電池システムの運転方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and provides the operating method of the hydrogen generator which can suppress the oxidative degradation of a hydrodesulfurization catalyst compared with the past, and the operating method of a fuel cell system. Objective.
上記課題を解決するため、本発明の水素生成装置の運転方法の一態様は、原料中の酸素に対する水素のモル比が2よりも大きくなるよう原料に水素を添加するステップと、水素が添加された原料を、酸化劣化する触媒を備える水添脱硫器に供給し、原料中の硫黄化合物を除去するステップと、前記水添脱硫器を通過した原料を用いて改質器において水素含有ガスを生成するステップと備える。 In order to solve the above problems, an aspect of the operation method of the hydrogen generator of the present invention includes a step of adding hydrogen to the raw material so that the molar ratio of hydrogen to oxygen in the raw material is greater than 2, and hydrogen is added. The raw material is supplied to a hydrodesulfurizer equipped with a catalyst that deteriorates by oxidation, and a sulfur compound in the raw material is removed, and a hydrogen-containing gas is generated in the reformer using the raw material that has passed through the hydrodesulfurizer. And providing a step.
また、本発明の燃料電池システムの運転方法の一態様は、上記の運転方法を行う水素生成装置から供給される水素含有ガスを用いて燃料電池が発電するステップを備える。 Moreover, one mode of the operation method of the fuel cell system of the present invention includes a step in which the fuel cell generates power using a hydrogen-containing gas supplied from a hydrogen generator that performs the above operation method.
本発明の水素生成装置の運転方法及び燃料電池システムの運転方法の一態様によれば、従来に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得るという効果を奏する。 According to the aspect of the operation method of the hydrogen generator and the operation method of the fuel cell system of the present invention, there is an effect that the oxidative deterioration of the hydrodesulfurization catalyst can be suppressed as compared with the conventional method.
以下、図面を参照しながら、実施の形態および実施例について説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments and examples will be described with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and the description thereof may be omitted.
(実施の形態1)
実施の形態1の水素生成装置の運転方法は、原料中の酸素に対する水素のモル比が2よりも大きくなるよう原料に水素を添加するステップと、水素が添加された原料を、酸化劣化する触媒を備える水添脱硫器に供給し、原料中の硫黄化合物を除去するステップと、水添脱硫器を通過した原料を用いて改質器において水素含有ガスを生成するステップと備える。
(Embodiment 1)
The operation method of the hydrogen generator of
これにより、従来に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。 Thereby, compared with the past, the oxidative degradation of a hydrodesulfurization catalyst can be suppressed.
[装置構成]
図1は、実施の形態1の水素生成装置の一例を示すブロック図である。
[Device configuration]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the hydrogen generation apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、水素生成装置100は、改質器1と、水添脱硫器2と、制御器200と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
改質器1は、原料を用いて水素含有ガスを生成する。具体的には、改質器1において、原料が改質反応して、水素含有ガスが生成する。改質反応は、いずれの形態であってもよく、例えば、水蒸気改質反応、オートサーマル反応及び部分酸化反応等が挙げられる。図1には示されていないが、各改質反応において必要となる機器は適宜設けられる。例えば、改質反応が水蒸気改質反応であれば、改質器1を加熱する燃焼器、水蒸気を生成する蒸発器、及び蒸発器に水を供給する水供給器が設けられる。改質反応がオートサーマル反応であれば、水素生成装置100には、さらに、改質器1に空気を供給する空気供給器が設けられる。なお、原料は、メタンを主成分とする都市ガス、天然ガス、LPG等の少なくとも炭素及び水素から構成される有機化合物を含む。
The
また、改質器1が、改質器1の下流に改質器1で生成された水素含有ガス中の一酸化炭素を低減するためのCO低減器を備えていても構わない。CO低減器は、シフト反応により一酸化炭素を低減させる変成器と、酸化反応及びメタン化反応の少なくともいずれか一方により一酸化炭素を低減させるCO除去器との少なくともいずれか一方を備える。
Further, the
水添脱硫器2は、酸化劣化する触媒を備え、原料中の硫黄化合物を除去する。水添脱硫器2は、容器に水添脱硫剤が充填される。また、図1に示すように、水添脱硫器2には、水添反応用の水素が供給されている。これにより、水添脱硫剤を用いて、硫黄化合物が硫化水素に変換された後、硫化水素が吸着される。なお、酸化劣化が起こる水添脱硫触媒として、例えば、Cuを含む水添脱硫触媒、具体的には、CuZn系触媒、CuZn系触媒とCoMo系触媒とを組合せた触媒等が挙げられる。また、酸化劣化が起こる水添脱硫触媒として、貴金属を含む水添脱硫触媒、具体的には、Pt、Pd、Rh、Ru等をゼオライトに含有された触媒が挙げられる。また、酸化劣化が起こる水添脱硫触媒として、Ni−Zn系触媒も挙げられる。
The
制御器200は、水素生成装置100の動作を制御する。制御器200は、制御機能を有するものであればよく、演算処理部(図示せず)と、制御プログラムを記憶する記憶部(図示せず)とを備える。演算処理部としては、MPU、CPUが例示される。記憶部としては、メモリーが例示される。制御器200は、集中制御を行う単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散制御を行う複数の制御器で構成されていてもよい。
The
[動作]
図2は、実施の形態1の水素生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation]
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the hydrogen generator of
まず、図2に示すように、水素生成装置100の運転中、原料中の酸素に対する水素のモル比が2よりも大きくなるよう原料に水素を添加する(ステップS1)。
First, as shown in FIG. 2, during the operation of the
次いで、水素が添加された原料を、酸化劣化する触媒を備える水添脱硫器2に供給し、原料中の硫黄化合物を除去する(ステップS2)。
Next, the raw material to which hydrogen has been added is supplied to the
次いで、水添脱硫器2を通過した原料を用いて、改質器1において水素含有ガスを生成する(ステップS3)。
Next, a hydrogen-containing gas is generated in the
なお、ステップS1において、原料に含まれる酸素濃度が実験等で予め把握されており、原料中の酸素に対する水素のモル比が2よりも大きくなるよう、水添脱硫器2への原料の供給量に対して添加するべき水素量も予め設定されている。具体的には、水添脱硫器2への原料供給量に対して所定の体積比率以上になる量の水素が供給される。ここで、所定の体積比率は、原料中の酸素に対する水素のモル比(以下、H2/O2)が2よりも大きくなる値として設定されている。なお、原料中の酸素濃度は、上述のように、予め把握されておらず、検知器で検知してもよい。検知器は、原料中の酸素濃度を直接的または間接的に検知してもよい。
Note that in step S1, the oxygen concentration contained in the raw material is obtained in advance through experiments or the like, and the supply amount of the raw material to the
原料中の酸素濃度を直接的に検知する検知器として、例えば、水素生成装置の外部の記憶装置(例えば、サーバ等)から送信される酸素濃度情報を受信する受信器が挙げられる。また、他の例のとして原料中の酸素濃度を検知する検知器が上げられる。 Examples of the detector that directly detects the oxygen concentration in the raw material include a receiver that receives oxygen concentration information transmitted from a storage device (for example, a server) outside the hydrogen generator. Another example is a detector that detects the oxygen concentration in the raw material.
原料中の酸素濃度を間接的に検知する検知器として、例えば、水添脱硫器2の温度および改質器1の温度の少なくともいずれか一方により、酸素濃度を間接的に検知する形態が挙げられるが、これに限定されるものではない。
Examples of the detector that indirectly detects the oxygen concentration in the raw material include a mode in which the oxygen concentration is indirectly detected by at least one of the temperature of the
なお、原料中に酸素が含まれていることは、上記検知器により検知してもよいし、外部の記憶装置(例えば、サーバ等)から原料に酸素が含まれていることを示す情報を受信する受信器で検知してもよい。原料に酸素が含まれていることを示す情報としては、例えば、ピークシェービング中であることを示す情報等が挙げられる。 Note that the presence of oxygen in the raw material may be detected by the above-mentioned detector, or information indicating that the raw material contains oxygen is received from an external storage device (for example, a server). May be detected by a receiver. Examples of information indicating that the raw material contains oxygen include information indicating that peak shaving is being performed.
かかる水素生成装置100の運転方法によれば、水素生成装置100の運転中において、原料中に酸素が含まれている場合に、水素の酸化反応によって酸素を消費するのに必要な水素量(H2/O2=2)よりも多くの水素が供給される。よって、水素生成装置100の運転方法では、原料中に含まれる酸素を考慮せずに、原料に水素を添加している従来の水素生成装置の運転方法に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
According to the operation method of the
以下、水素生成装置100の運転中に原料中の酸素濃度が増加した場合の、水素生成装置100の運転状況に応じて制御される水素生成装置100の様々な動作の具体例について、図面を用いて説明する。
Hereinafter, with reference to the drawings, specific examples of various operations of the
(実施例1)
実施の形態1における実施例1の水素生成装置の運転方法は、実施の形態1の水素生成装置の運転方法において、原料中の酸素濃度が増加すると、水添脱硫器に供給される原料に対して添加される水素の量を増加させる。
Example 1
The operation method of the hydrogen generator of Example 1 in
これにより、原料中の酸素濃度が増加しても原料に添加する水素量を増加しない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。 Thereby, even if the oxygen concentration in the raw material increases, the oxidative deterioration of the hydrodesulfurization catalyst can be suppressed as compared with the case where the amount of hydrogen added to the raw material is not increased.
本実施例の水素生成装置の運転方法は、上記の点以外は、実施の形態1と同様であってもよい。 The operation method of the hydrogen generator of this example may be the same as that of the first embodiment except for the above points.
[装置構成]
本実施例の水素生成装置100は、図1と同様の構成であり、改質器1と、水添脱硫器2と、制御器200と、を備える。構成については実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
[Device configuration]
The
[動作]
図3は、実施の形態1における実施例1の水素生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation]
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the operation of the hydrogen generator of Example 1 according to the first embodiment.
図3に示すように、ステップS4において、原料中の酸素濃度が増加したか否かが判定される。 As shown in FIG. 3, in step S4, it is determined whether or not the oxygen concentration in the raw material has increased.
よって、本実施例では、原料中の酸素濃度が増加すると、水添脱硫器2に供給される原料に対して添加される水素の量を増加させる(ステップS5)。
Therefore, in this embodiment, when the oxygen concentration in the raw material increases, the amount of hydrogen added to the raw material supplied to the
なお、ここで、原料に対して添加される水素の量を増加させる手段としては、例えば、水素供給経路上に設けられる、流量調整器、具体的には、可変式オリフィス(図示せず)等が挙げられる。 Here, as means for increasing the amount of hydrogen added to the raw material, for example, a flow rate regulator provided on the hydrogen supply path, specifically, a variable orifice (not shown) or the like Is mentioned.
かかる水素生成装置100の運転方法によれば、水素生成装置100の運転中において、原料中に含まれる酸素が増加すると、原料に添加される水素量が増加するので、酸化反応により消費されず、水添脱硫触媒を酸化する酸素量が低減する。よって、原料中の酸素濃度が増加しても原料に添加する水素量を増加しない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
According to the operation method of the
(実施例2)
実施の形態1における実施例2の水素生成装置の運転方法は、実施の形態1の水素生成装置の運転方法において、改質器で生成された水素含有ガスの一部をリサイクルガスとして水添脱硫器に供給される前の原料に添加しており、改質器における水素生成量が相対的に少ないとき、原料中の酸素濃度が増加すると、水添脱硫器に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させ、改質器における水素生成量が相対的に多いとき、原料中の酸素濃度が増加しても、水添脱硫器に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させない。
(Example 2)
The operation method of the hydrogen generator of Example 2 in
これにより、改質器の水素生成量が相対的に少ないときに原料中の酸素濃度が増加しても原料に添加するリサイクルガス量を増加しない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。また、改質器での水素生成量に依らず、原料中の酸素濃度の増加に伴いリサイクルガス量を増加させる場合に比べ、水素利用機器への水素供給量の低下が抑制される。 This suppresses oxidative degradation of the hydrodesulfurization catalyst compared to the case where the amount of recycled gas added to the raw material is not increased even if the oxygen concentration in the raw material increases when the amount of hydrogen produced in the reformer is relatively small. Can do. In addition, a decrease in the amount of hydrogen supplied to the hydrogen-using device is suppressed as compared with a case where the amount of recycle gas is increased with an increase in the oxygen concentration in the raw material, regardless of the amount of hydrogen produced in the reformer.
本実施例の水素生成装置の運転方法は、上記の点以外は、実施の形態1と同様であってもよい。 The operation method of the hydrogen generator of this example may be the same as that of the first embodiment except for the above points.
[装置構成]
図4は、実施の形態1における実施例2の水素生成装置の一例を示すブロック図である。
[Device configuration]
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the hydrogen generator of Example 2 according to the first embodiment.
図4に示すように、水素生成装置100は、改質器1と、水添脱硫器2と、リサイクルガス流路3と、制御器200と、を備える。改質器1、水添脱硫器2及び制御器200については実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
As shown in FIG. 4, the
リサイクルガス流路3は、水添脱硫に使用される水素含有ガスが流れる流路である。具体的には、リサイクルガス流路3は、改質器1より送出される水素含有ガスを水添脱硫器2よりも上流の原料供給路内の原料に供給するよう構成されている。
これにより、改質器1で生成された水素含有ガスの一部をリサイクルガスとして水添脱硫器2に供給される前の原料に添加できる。
The
Thereby, a part of hydrogen-containing gas produced | generated by the
リサイクルガス流路3の上流端は、改質器1より送出されたリサイクルガスが流れる流路であれば、いずれの箇所に接続されていても構わない。例えば、改質器1の下流に水素含有ガス中の一酸化炭素を低減するCO低減器を設けた場合、リサイクルガス流路3の上流端は、改質器1とCO低減器との間の流路に接続されていてもよいし、CO低減器に接続されていてもよいし、CO低減器の下流に接続されていてもよい。なお、CO低減器が、シフト反応により一酸化炭素を低減する変成器と、酸化反応及びメタン化反応の少なくともいずれか一方により一酸化炭素を低減するCO除去器とを備える場合、リサイクルガス流路3の上流端を変成器とCO除去器との間の流路に接続しても構わない。また、リサイクルガス流路3の上流端を、水素含有ガスを利用する水素利用機器の下流の流路に接続しても構わない。
The upstream end of the recycle
[動作]
図5は、実施の形態1における実施例2の水素生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation]
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the operation of the hydrogen generator of Example 2 according to the first embodiment.
図5に示すように、ステップS4において、原料中の酸素濃度が増加したか否かが判定される。また、ステップS6において、改質器1における水素生成量が相対的に少ないか否かが判定される。
As shown in FIG. 5, in step S4, it is determined whether or not the oxygen concentration in the raw material has increased. In step S6, it is determined whether the amount of hydrogen produced in the
よって、本実施例では、改質器1における水素生成量が相対的に少ないとき、原料中の酸素濃度が増加すると、水添脱硫器2に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させる(ステップS7)。
Therefore, in this embodiment, when the amount of hydrogen produced in the
また、改質器1における水素生成量が相対的に多いとき、原料中の酸素濃度が増加しても水添脱硫器2に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させない(エンド)。
Further, when the amount of hydrogen produced in the
なお、ここで、水添脱硫器2に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させる手段としては、例えば、リサイクルガス流路3上に設けられる、流量調整器、具体的には、可変式オリフィス(図示せず)等が挙げられる。
Here, as a means for increasing the amount of the recycle gas added to the raw material supplied to the
かかる水素生成装置100の運転方法によれば、改質器1の水素生成量が相対的に少ないときに、原料中の酸素濃度が増加すると、原料に添加されるリサイクルガス量が増加するので、酸化反応により消費されず、水添脱硫触媒を酸化する酸素量が低減する。よって、原料中の酸素濃度が増加しても原料に添加するリサイクルガス量を増加しない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
According to such an operation method of the
また、改質器1の水素生成量が相対的に多いとき、リサイクルガス流量は相対的に多いので、原料中の酸素濃度が増加したときに、原料に添加されるリサイクルガス量を増加しなくても、水添脱硫触媒の劣化は進行しにくい。これにより、改質器での水素生成量に依らず、原料中の酸素濃度の増加に伴いリサイクルガス量を増加させる場合に比べ、水素利用機器への水素供給量の低下が抑制される。
In addition, when the amount of hydrogen produced in the
(実施例3)
実施の形態1における実施例3の水素生成装置の運転方法は、実施の形態1の水素生成装置の運転方法において、改質器で生成された水素含有ガスの一部をリサイクルガスとして水添脱硫器に供給される前の原料に添加しており、改質器における水素生成量が相対的に少ないときに、原料中の酸素濃度が増加すると、改質器における水素生成量を増加させ、改質器における水素生成量が相対的に多いとき、原料中の酸素濃度が増加しても、改質器における水素生成量を増加させない。
(Example 3)
The operation method of the hydrogen generator of Example 3 in
これにより、改質器における水素生成量が相対的に少ないときに、原料中の酸素濃度が増加しても改質器における水素生成量を増加させない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。また、改質器での水素生成量に依らず、原料中の酸素濃度の増加に伴い水素生成量を増加させる場合に比べ、水素利用機器へ必要以上に多量の水素が供給されることが抑制される。 As a result, when the amount of hydrogen produced in the reformer is relatively small, the oxidative degradation of the hydrodesulfurization catalyst is reduced compared to the case where the amount of hydrogen produced in the reformer is not increased even if the oxygen concentration in the raw material is increased. Can be suppressed. Also, regardless of the amount of hydrogen produced in the reformer, compared to the case where the amount of hydrogen produced is increased as the oxygen concentration in the raw material increases, the supply of hydrogen more than necessary to the hydrogen-using equipment is suppressed. Is done.
本実施例の水素生成装置の運転方法は、上記の点以外は、実施の形態1と同様であってもよい。 The operation method of the hydrogen generator of this example may be the same as that of the first embodiment except for the above points.
[装置構成]
本実施例の水素生成装置100は、図4と同様の構成であり、改質器1と、水添脱硫器2と、リサイクルガス流路3と、制御器200と、を備える。構成については実施例2と同様であるので説明を省略する。
[Device configuration]
The
[動作]
図6は、実施の形態1における実施例3の水素生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation]
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the operation of the hydrogen generator of Example 3 according to the first embodiment.
図6に示すように、ステップS4において、原料中の酸素濃度が増加したか否かが判定される。また、ステップS6において、改質器1における水素生成量が相対的に少ないか否かが判定される。
As shown in FIG. 6, in step S4, it is determined whether or not the oxygen concentration in the raw material has increased. In step S6, it is determined whether the amount of hydrogen produced in the
よって、本実施例では、改質器1における水素生成量が相対的に少ないときに、原料中の酸素濃度が増加すると、改質器1における水素生成量を増加させる(ステップS8)。
また、改質器1における水素生成量が相対的に多いとき、原料中の酸素濃度が増加しても、改質器1における水素生成量を増加させない(エンド)。
Therefore, in this embodiment, when the amount of hydrogen generated in the
Further, when the amount of hydrogen generated in the
かかる水素生成装置100の運転方法によれば、改質器1における水素生成量が相対的に少ないときに、原料中の酸素濃度が増加すると、改質器1における水素生成量が増加する。このため、原料に添加されるリサイクルガス量が増加するので、酸化反応により消費されず、水添脱硫触媒を酸化する酸素量が低減する。よって、改質器1における水素生成量が相対的に少ないときに、原料中の酸素濃度が増加しても改質器1における水素生成量を増加させない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
According to such an operation method of the
また、改質器1の水素生成量が相対的に多いとき、リサイクルガス流量は相対的に多いので、原料中の酸素濃度が増加したときに、改質器1における水素生成量を増加させなくても、水添脱硫触媒の劣化は進行しにくい。
Further, when the amount of hydrogen generated in the
よって、改質器での水素生成量に依らず、原料中の酸素濃度の増加に伴い水素生成量を増加させる場合に比べ、水素利用機器へ必要以上に多量の水素が供給されることが抑制される。 Therefore, regardless of the amount of hydrogen produced in the reformer, compared to the case where the amount of hydrogen produced is increased as the oxygen concentration in the raw material increases, the supply of hydrogen more than necessary to the hydrogen-using equipment is suppressed. Is done.
(実施例4)
実施の形態1における実施例4の水素生成装置の運転方法は、実施の形態1の水素生成装置の運転方法において、改質器で生成された水素含有ガスの一部をリサイクルガスとして水添脱硫器に供給される前の原料に添加しており、起動時に原料中の酸素濃度が増加すると、水添脱硫器に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させ、起動完了後に原料中の酸素濃度が増加しても、水添脱硫器に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させない。
Example 4
The operation method of the hydrogen generator of Example 4 in
これにより、起動時に原料中の酸素濃度が増加しても原料に添加するリサイクルガス量を増加しない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。また、起動完了前後に拘わらず、原料中の酸素濃度の増加に伴いリサイクルガス量を増加させる場合に比べ、水素利用機器への水素供給量の低下が抑制される。
本実施例の水素生成装置の運転方法は、上記の点以外は、実施の形態1と同様であってもよい。
Thereby, compared with the case where the amount of recycle gas added to a raw material does not increase even if the oxygen concentration in a raw material increases at the time of starting, the oxidative degradation of a hydrodesulfurization catalyst can be suppressed. Further, regardless of whether the start-up is completed or not, a decrease in the amount of hydrogen supplied to the hydrogen-using device is suppressed as compared with a case where the amount of the recycle gas is increased with an increase in the oxygen concentration in the raw material.
The operation method of the hydrogen generator of this example may be the same as that of the first embodiment except for the above points.
[装置構成]
本実施例の水素生成装置100は、図4と同様の構成であり、改質器1と、水添脱硫器2と、リサイクルガス流路3と、制御器200と、を備える。構成については実施例2と同様であるので説明を省略する。
[Device configuration]
The
[動作]
図7は、実施の形態1における実施例4の水素生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation]
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the operation of the hydrogen generator of Example 4 according to the first embodiment.
図7に示すように、ステップS4において、原料中の酸素濃度が増加したか否かが判定される。また、ステップS9において、水素生成装置100の起動時か否かが判定される。
As shown in FIG. 7, in step S4, it is determined whether or not the oxygen concentration in the raw material has increased. In step S9, it is determined whether or not the
よって、本実施例では、水素生成装置100の起動時に原料中の酸素濃度が増加すると、水添脱硫器2に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させる(ステップS7)。
Therefore, in this embodiment, when the oxygen concentration in the raw material increases when the
また、水素生成装置100の起動完了後に原料中の酸素濃度が増加しても、水添脱硫器2に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させない(エンド)。
なお、ここで、水添脱硫器2に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させる手段としては、例えば、流量調整器、具体的には、リサイクルガス流路3上に設けられる、可変式オリフィス(図示せず)等が挙げられる。
In addition, even if the oxygen concentration in the raw material increases after the start of the
Here, as means for increasing the amount of the recycle gas added to the raw material supplied to the
起動時は、改質器1の水素生成量が起動完了後に比べ相対的に少ないため原料中の酸素濃度が増加すると、水添脱硫触媒が酸化劣化する可能性が高くなる。かかる水素生成装置100の運転方法によれば、原料中の酸素濃度が増加すると、原料に添加されるリサイクルガス量が増加するので、酸化反応により消費されず、水添脱硫触媒を酸化する酸素量が低減する。よって、水素生成装置100の起動時に原料中の酸素濃度が増加しても原料に添加するリサイクルガス量を増加しない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
At the time of start-up, the amount of hydrogen produced in the
また、起動完了後は、改質器1の水素生成量が起動時に比べ相対的に多く、リサイクルガス流量が相対的に多いので、原料中の酸素濃度が増加したときに、原料に添加されるリサイクルガス量を増加させなくても、水添脱硫触媒の劣化は進行しにくい。これにより、起動完了前後に依らず、原料中の酸素濃度の増加に伴いリサイクルガス量を増加させる場合に比べ、水素利用機器への水素供給量の低下が抑制される。
In addition, after the start-up is completed, the amount of hydrogen produced in the
なお、起動時は、改質器1で生成される水素含有ガスは水素利用機器で消費されず、そのまま改質器1を加熱する燃焼用燃料として使用されるため、水素含有ガスが水素利用機器で消費される起動完了後に比べ、燃焼用燃料の量が多くなり易い。そこで、改質器1の過昇温を抑制するため、起動時は、改質器1での水素生成量が起動完了後に比べ少なくなる。
At the time of start-up, the hydrogen-containing gas generated in the
(実施例5)
実施の形態1における実施例5の水素生成装置の運転方法は、実施の形態1の水素生成装置の運転方法において、改質器で生成された水素含有ガスの一部をリサイクルガスとして水添脱硫器に供給される前の原料に添加しており、原料中の酸素濃度が増加すると、原料に対する水蒸気の量を低下させて、改質器において水素含有ガスを生成する。
(Example 5)
The operation method of the hydrogen generator of Example 5 in
これにより、原料中の酸素濃度が増加しても原料に対する水蒸気の量を低下させない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。 Thereby, even if the oxygen concentration in the raw material increases, the oxidative deterioration of the hydrodesulfurization catalyst can be suppressed as compared with the case where the amount of water vapor relative to the raw material is not reduced.
本実施例の水素生成装置の運転方法は、上記の点以外は、実施の形態1と同様であってもよい。 The operation method of the hydrogen generator of this example may be the same as that of the first embodiment except for the above points.
[装置構成]
図8は、実施の形態1における実施例5の水素生成装置の一例を示すブロック図である。
[Device configuration]
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of the hydrogen generator of Example 5 according to the first embodiment.
図8に示すように、水素生成装置100は、改質器1と、水添脱硫器2と、リサイクルガス流路3と、制御器200と、を備える。水添脱硫器2、リサイクルガス流路3及び制御器200については実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
As shown in FIG. 8, the
本実施例では、水供給器(図示せず)を用いて、改質器1に水が供給されている。これにより、改質器1において、原料と水蒸気とを用いる水蒸気改質反応が進行する。
In this embodiment, water is supplied to the
[動作]
図9は、実施の形態1における実施例5の水素生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation]
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the operation of the hydrogen generator of Example 5 according to the first embodiment.
図9に示すように、ステップS4において、原料中の酸素濃度が増加したか否かが判定される。 As shown in FIG. 9, in step S4, it is determined whether or not the oxygen concentration in the raw material has increased.
よって、本実施例では、原料中の酸素濃度が増加すると、原料に対する水蒸気の量(S/C)を低下させて(ステップS10)、改質器1において水素含有ガスを生成する。
原料に対する水蒸気の量(S/C)を低下させて、改質器1において水素濃度の高い水素 含有ガスを生成できる。従って、かかる水素生成装置100の運転方法によれば、原料中の酸素濃度が増加すると、原料に添加される水素量が増加するので、酸化反応により消費されず、水添脱硫触媒を酸化する酸素量が低減する。よって、原料中の酸素濃度が増加してもS/Cを低下させない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
Therefore, in this embodiment, when the oxygen concentration in the raw material increases, the amount of water vapor (S / C) with respect to the raw material is reduced (step S10), and a hydrogen-containing gas is generated in the
A hydrogen-containing gas having a high hydrogen concentration can be generated in the
(実施例6)
実施の形態1における実施例6の水素生成装置の運転方法は、実施例5の水素生成装置の運転方法において、改質器における水素生成量が相対的に少ないとき、原料中の酸素濃度が増加すると、原料に対する水蒸気の量を低下させ、改質器における水素生成量が相対的に多いとき、原料中の酸素濃度が増加しても、原料に対する水蒸気の量を低下させない。
(Example 6)
The operation method of the hydrogen generator of Example 6 in the first embodiment is the same as that of the hydrogen generator of Example 5, when the amount of hydrogen generated in the reformer is relatively small, the oxygen concentration in the raw material increases. Then, when the amount of water vapor relative to the raw material is reduced and the amount of hydrogen produced in the reformer is relatively large, even if the oxygen concentration in the raw material increases, the amount of water vapor relative to the raw material is not reduced.
これにより、改質器の水素生成量が相対的に少ないときに原料中の酸素濃度が増加しても原料に対する水蒸気の量を低下させない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。また、改質器での水素生成量に依らず、原料中の酸素濃度の増加に伴い原料に対する水蒸気の量を低下させる場合に比べ、改質器での炭素析出の可能性が抑制される。 As a result, when the amount of hydrogen produced in the reformer is relatively small, oxidative deterioration of the hydrodesulfurization catalyst can be suppressed as compared with the case where the amount of water vapor relative to the raw material is not reduced even if the oxygen concentration in the raw material increases. . In addition, the possibility of carbon deposition in the reformer is suppressed as compared with the case where the amount of water vapor relative to the raw material is decreased as the oxygen concentration in the raw material increases, regardless of the amount of hydrogen produced in the reformer.
本実施例の水素生成装置の運転方法は、上記の点以外は、実施例5と同様であってもよい。 The operation method of the hydrogen generator of this embodiment may be the same as that of Embodiment 5 except for the above points.
[装置構成]
本実施例の水素生成装置100は、図8と同様の構成であり、改質器1と、水添脱硫器2と、リサイクルガス流路3と、制御器200と、を備える。構成については実施例5と同様であるので説明を省略する。
[Device configuration]
The
[動作]
図10は、実施の形態1における実施例6の水素生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation]
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the operation of the hydrogen generator of Example 6 according to the first embodiment.
図10に示すように、ステップS4において、原料中の酸素濃度が増加したか否かが判定される。また、ステップS6において、改質器1における水素生成量が相対的に少ないか否かが判定される。
As shown in FIG. 10, in step S4, it is determined whether or not the oxygen concentration in the raw material has increased. In step S6, it is determined whether the amount of hydrogen produced in the
よって、本実施例では、改質器1における水素生成量が相対的に少ないときに、原料中の酸素濃度が増加すると、原料に対する水蒸気の量(S/C)を低下させる(ステップS10)。
Therefore, in this embodiment, when the amount of hydrogen produced in the
また、改質器1における水素生成量が相対的に多いとき、原料中の酸素濃度が増加しても、原料に対する水蒸気の量(S/C)を低下させない(エンド)。
Further, when the amount of hydrogen produced in the
かかる水素生成装置100の運転方法によれば、改質器1の水素生成量が相対的に少ないときに、S/Cを低下すると、改質器1において水素濃度の高い水素含有ガスを生成でき、原料に添加されるリサイクルガス中の水素量が増加する。このため、原料中の酸素濃度が増加しても、S/Cを低下させない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
According to the operation method of the
また、改質器1の水素生成量が相対的に多いとき、リサイクルガス流量は相対的に多いので、原料中の酸素濃度が増加したときに、S/Cを低下しなくても、水添脱硫触媒の劣化は進行しにくい。これにより、改質器1での水素生成量に依らず、原料中の酸素濃度の増加に伴いS/Cを低下させる場合に比べ、改質器1での炭素析出の可能性が抑制される。これば、S/Cが低下すると一般的に原料からの炭素析出が生じ易くなるからである。
Further, when the hydrogen production amount of the
(実施例7)
実施の形態1における実施例7の水素生成装置の運転方法は、実施例5の水素生成装置の運転方法において、起動時に原料中の酸素濃度が増加すると、原料に対する水蒸気の量を低下させ、起動完了後に原料中の酸素濃度が増加しても、原料に対する水蒸気の量を低下させない。
(Example 7)
The operation method of the hydrogen generator of Example 7 in
これにより、起動時に原料中の酸素濃度が増加しても原料に対する水蒸気量を低下させない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。また、起動完了前後に拘わらず、原料中の酸素濃度の増加に伴い原料に対する水蒸気量を低下させる場合に比べ、改質器での炭素析出の可能性が抑制される。 Thereby, compared with the case where the water vapor amount with respect to the raw material is not lowered even if the oxygen concentration in the raw material increases at the time of start-up, the oxidative deterioration of the hydrodesulfurization catalyst can be suppressed. In addition, regardless of whether the start-up is completed or not, the possibility of carbon deposition in the reformer is suppressed as compared with the case where the amount of water vapor with respect to the raw material is decreased as the oxygen concentration in the raw material increases.
本実施例の水素生成装置の運転方法は、上記の点以外は、実施例5と同様であってもよい。 The operation method of the hydrogen generator of this embodiment may be the same as that of Embodiment 5 except for the above points.
[装置構成]
本実施例の水素生成装置100は、図8と同様の構成であり、改質器1と、水添脱硫器2と、リサイクルガス流路3と、制御器200と、を備える。構成については実施例5と同様であるので説明を省略する。
[Device configuration]
The
[動作]
図11は、実施の形態1における実施例7の水素生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation]
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the operation of the hydrogen generator of Example 7 according to the first embodiment.
図11に示すように、ステップS4において、原料中の酸素濃度が増加したか否かが判定される。また、ステップS9において、水素生成装置100の起動時か否かが判定される。
As shown in FIG. 11, in step S4, it is determined whether or not the oxygen concentration in the raw material has increased. In step S9, it is determined whether or not the
よって、本実施例では、水素生成装置100の起動時に原料中の酸素濃度が増加すると、原料に対する水蒸気の量(S/C)を低下させる(ステップS10)。
Therefore, in this embodiment, when the oxygen concentration in the raw material increases when the
また、水素生成装置100の起動完了後に原料中の酸素濃度が増加しても、原料に対する水蒸気の量(S/C)を低下させない(エンド)。
Moreover, even if the oxygen concentration in the raw material increases after the start of the
起動時は、改質器1の水素の生成量が起動完了後に比べ相対的に少ないため原料中の酸素濃度が増加すると、水添脱硫触媒が酸化劣化する可能性が高くなる。かかる水素生成装置100の運転方法によれば、原料中の酸素濃度が増加すると、S/Cを低下させて、改質器1において水素濃度の高い水素含有ガスが生成され、原料に添加されるリサイクルガス中の水素量が増加するので、酸化反応により消費されず、水添脱硫触媒を酸化する酸素量が低減する。よって、水素生成装置100の起動時に原料中の酸素濃度が増加しても、S/Cを低下させない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
At the time of start-up, the amount of hydrogen generated in the
また、起動完了後は、改質器1の水素生成量が起動時に比べ相対的に多く、リサイクルガス流量が相対的に多いので、原料中の酸素濃度が増加したときに、S/Cを低下させなくても、水添脱硫触媒の劣化は進行しにくい。これにより、起動完了前後に依らず、原料中の酸素濃度の増加に伴いS/Cを低下させる場合に比べ、改質器1での炭素析出の可能性が抑制される。これば、S/Cが低下すると一般的に原料からの炭素析出が生じ易くなるからである。
In addition, after the start-up is completed, the amount of hydrogen generated in the
(実施例8)
実施の形態1における実施例8の水素生成装置の運転方法は、実施の形態1の水素生成装置の運転方法において、起動時において、改質器において水素含有ガスを生成しているときに原料中の酸素濃度が増加すると、原料に対して添加される水素の量を増加させ、起動を継続し、起動時において、改質器に水素含有ガスの生成開始前に原料中の酸素濃度が増加すると起動を停止する。
(Example 8)
The operation method of the hydrogen generator of Example 8 in the first embodiment is the same as that of the raw material when the hydrogen-containing gas is generated in the reformer at the start-up in the operation method of the hydrogen generator of the first embodiment. When the oxygen concentration of the raw material increases, the amount of hydrogen added to the raw material is increased, and the start-up is continued. Stop startup.
これにより、起動時において、改質器に水素含有ガスの生成開始前に原料中の酸素濃度が増加しても運転継続する場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
本実施例の水素生成装置の運転方法は、上記の点以外は、実施の形態1と同様であってもよい。
Thereby, at the time of start-up, the oxidative deterioration of the hydrodesulfurization catalyst can be suppressed as compared with the case where the operation is continued even if the oxygen concentration in the raw material is increased before the generation of the hydrogen-containing gas in the reformer.
The operation method of the hydrogen generator of this example may be the same as that of the first embodiment except for the above points.
[装置構成]
本実施例の水素生成装置100は、図1と同様の構成であり、改質器1と、水添脱硫器2と、制御器200と、を備える。構成については実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
[Device configuration]
The
[動作]
図12は、実施の形態1における実施例8の水素生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation]
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of the operation of the hydrogen generator of Example 8 according to the first embodiment.
図12に示すように、ステップS11において、水素生成装置100の起動時に原料中の酸素濃度が増加したか否かが判定される。また、ステップS12において、改質器1において水素含有ガスを生成しているか否かが判定される。
As shown in FIG. 12, in step S11, it is determined whether or not the oxygen concentration in the raw material has increased when the
よって、本実施例では、水素生成装置100の起動時において、改質器1において水素含有ガスを生成しているときに原料中の酸素濃度が増加すると、原料に対して添加される水素の量を増加させ、起動を継続する(ステップS13)。
Therefore, in this embodiment, when the
また、水素生成装置100の起動時において、改質器1に水素含有ガスの生成開始前に原料中の酸素濃度が増加すると起動を停止する(ステップS14)。
Further, when the
起動時において改質器1で水素含有ガスが生成されていないときは、原料の添加される水素含有ガスが存在しないため、原料中の酸素濃度が増加した場合に、運転を継続すると水添脱硫触媒が劣化する。ここで、かかる水素生成装置100の運転方法によれば、起動時において改質器1で水素含有ガスが生成されていないときに、原料中の酸素濃度が増加しても運転を継続する場合に比べ、酸素による水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
When no hydrogen-containing gas is generated in the
(実施の形態2)
実施の形態2の燃料電池システムの運転方法は、実施の形態1及びその実施例1−8のいずれかに記載の運転方法を行う水素生成装置から供給される水素含有ガスを用いて燃料電池が発電するステップを備える。
(Embodiment 2)
The operation method of the fuel cell system according to the second embodiment is a fuel cell that uses a hydrogen-containing gas supplied from a hydrogen generator that performs the operation method according to any one of the first embodiment and examples 1-8. A step of generating electricity.
これにより、従来に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。 Thereby, compared with the past, the oxidative degradation of a hydrodesulfurization catalyst can be suppressed.
[装置構成]
図13は、実施の形態2の燃料電池システムの一例を示すブロック図である。
[Device configuration]
FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of the fuel cell system according to the second embodiment.
図13に示すように、本実施の形態の燃料電池システム300は、水素生成装置100と、燃料電池4とを備える。
As shown in FIG. 13, the
燃料電池システム300の水素生成装置100は、実施の形態1及びその実施例1−8のいずれかの水素生成装置100である。
The
燃料電池4は、水素生成装置100から供給される水素含有ガスを用いて発電する。燃料電池4としては、いずれの種類であっても良く、高分子電解質形燃料電池、固体酸化物形燃料電池、及び燐酸形燃料電池等が例示される。
The
[動作]
図14は、実施の形態2の燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation]
FIG. 14 is a flowchart showing an example of the operation of the fuel cell system of the second embodiment.
図14に示すように、本実施の形態の燃料電池システム300は、水素生成装置100から供給される水素含有ガスを用いて燃料電池4が発電する(ステップS15)。
As shown in FIG. 14, in the
かかる燃料電池システム300の運転方法によれば、実施の形態1及びその実施例1−8のいずれかの水素生成装置100の運転において原料中の酸素濃度が増加した場合に、従来に比べ、酸素による水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
According to the operation method of the
(実施の形態3)
実施の形態3の燃料電池システムの運転方法は、実施の形態2の燃料電池システムの運転方法において、燃料電池の発電を停止する前に、燃料電池の発電量を低下させるステップを備え、このステップにおいて、原料中の酸素濃度が増加すると、水添脱硫器に供給される原料に対して添加される水素の量を増加させる。
(Embodiment 3)
The operation method of the fuel cell system according to the third embodiment includes the step of reducing the power generation amount of the fuel cell before stopping the power generation of the fuel cell in the operation method of the fuel cell system according to the second embodiment. When the oxygen concentration in the raw material increases, the amount of hydrogen added to the raw material supplied to the hydrodesulfurizer is increased.
これにより、発電停止前に燃料電池の発電量を低下させるステップにおいて、原料中の酸素濃度が増加しても原料に対して添加させる水素量を増加させない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。 As a result, in the step of reducing the power generation amount of the fuel cell before power generation is stopped, the oxidative degradation of the hydrodesulfurization catalyst is compared with the case where the amount of hydrogen added to the raw material is not increased even if the oxygen concentration in the raw material is increased. Can be suppressed.
[装置構成]
燃料電池システム300は、図13と同様の構成であり、水素生成装置100と、燃料電池4を備える。構成については実施の形態2と同様であるので説明を省略する。
[Device configuration]
The
[動作]
図15は、実施の形態3の燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャートである。
[Operation]
FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of the operation of the fuel cell system according to the third embodiment.
まず、図15に示すように、燃料電池4の発電停止要求が発生する(ステップS16)。そして、燃料電池4の発電量が低下する(ステップS17)。また、原料中の酸素濃度が増加したか否かが判定される(ステップS4)。なお、ステップS16は、具体的な、発電停止要求が発生していなくても、燃料電池システム300の発電停止予定時刻が近づいた場合であってもよい。つまり、燃料電池システム300の発電停止が近づいていれば、その契機は任意である。
First, as shown in FIG. 15, a power generation stop request for the
よって、本実施例では、燃料電池4の発電を停止する前に、燃料電池4の発電量を低下させるステップS17を備え、ステップS17において、原料中の酸素濃度が増加すると、水添脱硫器2に供給される原料に対して添加される水素の量を増加させる(ステップS5)。
Therefore, in this embodiment, before the power generation of the
上記ステップS17においては、燃料電池4の発電量が低下するので、改質器1への原料供給量を低下し、リサイクルガス量も低下している。ここで、原料中の酸素濃度が増加したときに、原料に添加する水素量を増加させないと、水添脱硫剤が酸化劣化する可能性が高くなる。
In step S17, since the power generation amount of the
そこで、かかる燃料電池システム300の運転方法によれば、原料中の酸素濃度が増加したときに、原料に添加する水素量が増加するので、原料中の酸素濃度が増加しても原料に対して添加させる水素量を増加させない場合に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化を抑制し得る。
Therefore, according to the operation method of the
本発明の一態様は、従来に比べ、水添脱硫触媒の酸化劣化が抑制され、水素生成装置の運転方法および燃料電池システムの運転方法として有用である。 One embodiment of the present invention suppresses oxidative degradation of a hydrodesulfurization catalyst as compared with the conventional case, and is useful as an operation method of a hydrogen generator and an operation method of a fuel cell system.
1 改質器
2 水添脱硫器
3 リサイクルガス流路
4 燃料電池
100 水素生成装置
200 制御器
300 燃料電池システム
DESCRIPTION OF
Claims (11)
水素が添加された原料を、酸化劣化する触媒を備える水添脱硫器に供給し、原料中の硫黄化合物を除去するステップと、
前記水添脱硫器を通過した原料を用いて改質器において水素含有ガスを生成するステップと備える水素生成装置の運転方法。 Adding hydrogen to the raw material such that the molar ratio of hydrogen to oxygen in the raw material is greater than 2,
Supplying the hydrogen-added raw material to a hydrodesulfurizer equipped with a catalyst for oxidative degradation, and removing sulfur compounds in the raw material;
A method of operating a hydrogen generator comprising: a step of generating a hydrogen-containing gas in a reformer using a raw material that has passed through the hydrodesulfurizer.
前記改質器における水素生成量が相対的に少ないとき、原料中の酸素濃度が増加すると、前記水添脱硫器に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させ、
前記改質器における水素生成量が相対的に多いとき、原料中の酸素濃度が増加しても、前記水添脱硫器に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させない、請求項1記載の水素生成装置の運転方法。 A part of the hydrogen-containing gas generated in the reformer is added to the raw material before being supplied to the hydrodesulfurizer as a recycle gas,
When the amount of hydrogen produced in the reformer is relatively small, when the oxygen concentration in the raw material increases, the amount of recycle gas added to the raw material supplied to the hydrodesulfurizer is increased,
When the amount of hydrogen produced in the reformer is relatively large, even if the oxygen concentration in the raw material is increased, the amount of recycle gas added to the raw material supplied to the hydrodesulfurizer is not increased. The operation method of the hydrogen generator according to claim 1.
前記改質器における水素生成量が相対的に少ないときに、原料中の酸素濃度が増加すると、前記改質器における水素生成量を増加させ、
前記改質器における水素生成量が相対的に多いとき、原料中の酸素濃度が増加しても、前記改質器における水素生成量を増加させない、請求項1記載の水素生成装置の運転方法。 A part of the hydrogen-containing gas generated in the reformer is added to the raw material before being supplied to the hydrodesulfurizer as a recycle gas,
When the amount of hydrogen produced in the reformer is relatively small, when the oxygen concentration in the raw material is increased, the amount of hydrogen produced in the reformer is increased,
The method of operating a hydrogen generator according to claim 1, wherein when the amount of hydrogen produced in the reformer is relatively large, the amount of hydrogen produced in the reformer is not increased even if the oxygen concentration in the raw material is increased.
起動時に原料中の酸素濃度が増加すると、前記水添脱硫器に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させ、
起動完了後に原料中の酸素濃度が増加しても、前記水添脱硫器に供給される原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させない、請求項1記載の水素生成装置の運転方法。 A part of the hydrogen-containing gas generated in the reformer is added to the raw material before being supplied to the hydrodesulfurizer as a recycle gas,
When the oxygen concentration in the raw material increases at startup, the amount of recycle gas added to the raw material supplied to the hydrodesulfurizer is increased,
The method of operating a hydrogen generator according to claim 1, wherein the amount of recycle gas added to the raw material supplied to the hydrodesulfurizer is not increased even if the oxygen concentration in the raw material increases after the start-up is completed.
原料中の酸素濃度が増加すると、原料に対する水蒸気の量を低下させて、前記改質器において水素含有ガスを生成する、請求項1記載の水素生成装置の運転方法。 A part of the hydrogen-containing gas generated in the reformer is added to the raw material before being supplied to the hydrodesulfurizer as a recycle gas,
The method of operating a hydrogen generator according to claim 1, wherein when the oxygen concentration in the raw material increases, the amount of water vapor relative to the raw material is reduced to generate a hydrogen-containing gas in the reformer.
前記改質器における水素生成量が相対的に多いとき、原料中の酸素濃度が増加しても、原料に対する水蒸気の量を低下させない、請求項6記載の水素生成装置の運転方法。 When the amount of hydrogen produced in the reformer is relatively small, when the oxygen concentration in the raw material increases, the amount of water vapor relative to the raw material decreases,
The method of operating a hydrogen generator according to claim 6, wherein when the amount of hydrogen produced in the reformer is relatively large, the amount of water vapor relative to the raw material is not reduced even if the oxygen concentration in the raw material increases.
起動完了後に原料中の酸素濃度が増加しても、原料に対する水蒸気の量を低下させない、請求項6記載の水素生成装置の運転方法。 When the oxygen concentration in the raw material increases at startup, the amount of water vapor relative to the raw material is reduced,
The operation method of the hydrogen generator according to claim 6, wherein the amount of water vapor relative to the raw material is not reduced even if the oxygen concentration in the raw material increases after the start-up is completed.
起動時において、前記改質器において水素含有ガスを生成しているときに原料中の酸素濃度が増加すると、原料に対して添加されるリサイクルガスの量を増加させ、起動を継続し、
起動時において、前記改質器に水素含有ガスの生成開始前に原料中の酸素濃度が増加すると起動を停止する、請求項1記載の水素生成装置の運転方法。 A part of the hydrogen-containing gas generated in the reformer is added to the raw material before being supplied to the hydrodesulfurizer as a recycle gas,
At the time of start-up, when the oxygen concentration in the raw material increases when generating the hydrogen-containing gas in the reformer, the amount of recycle gas added to the raw material is increased, and the start-up is continued.
The operation method of the hydrogen generator according to claim 1, wherein at the time of start-up, the start-up is stopped when the oxygen concentration in the raw material increases before the start of the production of the hydrogen-containing gas in the reformer.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016012487A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | アイシン精機株式会社 | Fuel cell system |
JP2018156884A (en) * | 2017-03-21 | 2018-10-04 | アイシン精機株式会社 | Fuel cell system |
JP2018181450A (en) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | 大阪瓦斯株式会社 | Fuel cell system |
-
2012
- 2012-11-22 JP JP2012256202A patent/JP2014101264A/en active Pending
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JP2016012487A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | アイシン精機株式会社 | Fuel cell system |
JP2018156884A (en) * | 2017-03-21 | 2018-10-04 | アイシン精機株式会社 | Fuel cell system |
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