JP2015224184A - Hydrogen supply system - Google Patents

Hydrogen supply system Download PDF

Info

Publication number
JP2015224184A
JP2015224184A JP2014112110A JP2014112110A JP2015224184A JP 2015224184 A JP2015224184 A JP 2015224184A JP 2014112110 A JP2014112110 A JP 2014112110A JP 2014112110 A JP2014112110 A JP 2014112110A JP 2015224184 A JP2015224184 A JP 2015224184A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
unit
supply system
mch
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014112110A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
智史 古田
Tomohito Furuta
智史 古田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
JX Nippon Oil and Energy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JX Nippon Oil and Energy Corp filed Critical JX Nippon Oil and Energy Corp
Priority to JP2014112110A priority Critical patent/JP2015224184A/en
Publication of JP2015224184A publication Critical patent/JP2015224184A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen supply system that can sufficiently remove the water content contained in the raw-material supplied to dehydrogenation reactor.SOLUTION: A hydrogen supply system 100 includes: a MCH tank 1 for storing MCH; a dehydrogenation reactor 3 for producing hydrogen-containing gas by dehydrogenating MCH supplied from the MCH tank 1; and a water content remover 14A for removing the water content contained in MCH supplied from the MCH tank 1 to dehydrogenation reactor 3.

Description

本発明は、水素の供給を行う水素供給システムに関する。   The present invention relates to a hydrogen supply system that supplies hydrogen.

従来の水素供給システムとして、例えば特許文献1に挙げるものが知られている。特許文献1の水素供給システムは、原料の芳香族炭化水素の水素化物を貯蔵するタンクと、当該タンクから供給された原料を脱水素反応させることによって水素を得る脱水素反応器と、反応器で得られた水素を気液分離する気液分離器と、気液分離された水素を精製する水素精製器と、を備える。   As a conventional hydrogen supply system, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. The hydrogen supply system of Patent Document 1 includes a tank for storing a raw material aromatic hydrocarbon hydride, a dehydrogenation reactor for obtaining hydrogen by dehydrogenating a raw material supplied from the tank, and a reactor. A gas-liquid separator that gas-liquid separates the obtained hydrogen and a hydrogen purifier that purifies the gas-liquid separated hydrogen are provided.

特開2006−232607号公報JP 2006-232607 A

上述したような水素供給システムにおいては、脱水素反応器に供給される原料中に含まれる水分が問題となる場合がある。例えば原料に水分が含まれた状態で原料が脱水素反応器に供給されると、Ptなどの触媒が水分によって溶解し、触媒が配置された細孔が塞がってしまうことが考えられる。この場合、原料と触媒との接触効率が低下し、原料の脱水素反応の進行が不十分になるおそれがある。また、脱水素後の水素中に規格値を超えた水分が含まれると、製品としての水素の品質が低下するおそれがある。   In the hydrogen supply system as described above, moisture contained in the raw material supplied to the dehydrogenation reactor may be a problem. For example, when the raw material is supplied to the dehydrogenation reactor in a state where the raw material contains moisture, it is considered that a catalyst such as Pt is dissolved by the water and the pores where the catalyst is arranged are blocked. In this case, the contact efficiency between the raw material and the catalyst is lowered, and the progress of the dehydrogenation reaction of the raw material may be insufficient. Moreover, when the water | moisture content exceeding a specification value is contained in the hydrogen after dehydrogenation, there exists a possibility that the quality of the hydrogen as a product may fall.

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、脱水素反応器に供給される原料中に含まれる水分を十分に除去できる水素供給システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a hydrogen supply system capable of sufficiently removing moisture contained in a raw material supplied to a dehydrogenation reactor.

上記課題の解決のため、本発明に係る水素供給システムは、水素の供給を行う水素供給システムであって、原料を貯蔵する貯蔵部と、貯蔵部から供給される原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る脱水素反応部と、貯蔵部から脱水素反応部に供給される原料に含まれる水分を除去する水分除去部と、を備える。   In order to solve the above-mentioned problems, a hydrogen supply system according to the present invention is a hydrogen supply system that supplies hydrogen, by dehydrogenating a storage unit that stores raw materials and a raw material supplied from the storage units. A dehydrogenation reaction unit that obtains a hydrogen-containing gas and a moisture removal unit that removes moisture contained in the raw material supplied from the storage unit to the dehydrogenation reaction unit.

この水素供給システムは、貯蔵部から脱水素反応部に供給される原料に含まれる水分を除去する水分除去部を備えている。この水分除去部により、水分を十分に除去した状態で脱水素反応部に原料が供給されるので、原料と触媒との接触効率を確保でき、脱水素反応部における原料の脱水素反応を十分に進行させることができる。また、脱水素後の水素中に含まれる水分を低減でき、製品としての水素の品質を良好に確保できる。   This hydrogen supply system includes a water removal unit that removes water contained in the raw material supplied from the storage unit to the dehydrogenation reaction unit. Since the raw material is supplied to the dehydrogenation reaction unit with the moisture removed sufficiently by this moisture removal unit, the contact efficiency between the raw material and the catalyst can be secured, and the dehydrogenation reaction of the raw material in the dehydrogenation reaction unit can be sufficiently performed. Can be advanced. Moreover, the water | moisture content contained in hydrogen after dehydrogenation can be reduced, and the quality of the hydrogen as a product can be ensured favorable.

水素供給システムは、貯蔵部と脱水素反応部との間に配置され、原料を気化する気化部を更に備え、水分除去部は、貯蔵部と気化部との間に配置された吸着材によって、液体である原料中の水分を除去してもよい。この場合、吸着材によって液体である原料中の水分を好適に除去できる。   The hydrogen supply system is disposed between the storage unit and the dehydrogenation reaction unit, and further includes a vaporization unit for vaporizing the raw material, and the moisture removal unit is provided by an adsorbent disposed between the storage unit and the vaporization unit, You may remove the water | moisture content in the raw material which is a liquid. In this case, moisture in the raw material that is liquid can be suitably removed by the adsorbent.

水素供給システムは、貯蔵部と脱水素反応部との間に配置され、原料を気化する気化部を更に備え、水分除去部は、気化部と脱水素反応部の間に配置された吸着材によって、気体である原料中の水分を除去してもよい。この場合、吸着材によって気体である原料中の水分を好適に除去できる。   The hydrogen supply system is further disposed between the storage unit and the dehydrogenation reaction unit, and further includes a vaporization unit for vaporizing the raw material, and the moisture removal unit is provided by an adsorbent disposed between the vaporization unit and the dehydrogenation reaction unit. The moisture in the raw material that is a gas may be removed. In this case, moisture in the raw material which is a gas can be suitably removed by the adsorbent.

水素供給システムは、脱水素反応部で得られた水素含有ガスから脱水素生成物を除去し、高純度水素を含む精製ガスを得る水素精製部と、水素精製部で精製された精製ガスを外部の水素消費装置に対して供給する供給部と、水素精製部から供給部に供給される水素を冷却する冷却部と、を更に備え、水分除去部は、冷却部から冷却媒体の少なくとも一部の供給を受けて貯蔵部を冷却してもよい。この場合、冷却部で用いられる冷却媒体を利用して効率良く貯蔵部を冷却することで、貯蔵部に貯蔵される原料中の水分を凍結させて分離・除去できる。   The hydrogen supply system removes the dehydrogenation product from the hydrogen-containing gas obtained in the dehydrogenation reaction unit, obtains a purified gas containing high-purity hydrogen, and the purified gas purified in the hydrogen purification unit from the outside And a cooling unit that cools the hydrogen supplied from the hydrogen purification unit to the supply unit, wherein the moisture removing unit includes at least part of the cooling medium from the cooling unit. The storage may be cooled upon receipt of the supply. In this case, by efficiently cooling the storage unit using the cooling medium used in the cooling unit, water in the raw material stored in the storage unit can be frozen and separated / removed.

本発明によれば、脱水素反応器に供給される原料中に含まれる水分を十分に除去できる。   According to the present invention, water contained in the raw material supplied to the dehydrogenation reactor can be sufficiently removed.

第1実施形態に係る水素供給システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the hydrogen supply system which concerns on 1st Embodiment. 図1に示した水素供給システムにおける水分除去部の構成の一例を示す要部ブロック図である。It is a principal block diagram which shows an example of a structure of the water | moisture-content removal part in the hydrogen supply system shown in FIG. 図1に示した水素供給システムにおける水分除去部の構成の他の例を示す要部ブロック図である。It is a principal part block diagram which shows the other example of a structure of the water | moisture-content removal part in the hydrogen supply system shown in FIG. 第2実施形態に係る水素供給システムにおける水分除去部の構成の一例を示す要部ブロック図である。It is a principal part block diagram which shows an example of a structure of the water | moisture-content removal part in the hydrogen supply system which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明に係る水素供給システムの好適な実施形態について詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
[第1実施形態]
Hereinafter, preferred embodiments of a hydrogen supply system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[First Embodiment]

図1は、第1実施形態に係る水素供給システムの構成を示すブロック図である。第1実施形態に係る水素供給システム100は、有機化合物(常温で液体)を原料とするものである。なお、水素精製の過程では、原料である有機化合物(常温で液体)を脱水素した、脱水素生成物(有機化合物(常温で液体))が除去される。原料の有機化合物として、例えば、有機ハイドライドが挙げられる。有機ハイドライドは、製油所で大量に生産されている水素を芳香族炭化水素と反応させた水素化物が好適な例である。また、有機ハイドライドは、芳香族の水素化化合物に限らず、2−プロパノール(水素とアセトンが生成される)の系もある。有機ハイドライドは、ガソリンなどと同様に液体燃料としてタンクローリーなどによって水素供給システム100へ輸送することができる。本実施形態では有機ハイドライドとして、メチルシクロヘキサン(以下、MCHと称する)を用いる。その他、有機ハイドライドとしてシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、メチルデカリン、ジメチルデカリン、エチルデカリンなど芳香物炭化水素の水素化物を適用することができる(なお、芳香族化合物は特に水素含有量の多い好適な例である)。水素供給システム100は、燃料電池自動車(FCV)や水素エンジン車に水素を供給することができる。なお、メタンを主成分とした天然ガスやプロパンを主成分としたLPG、あるいはガソリン、ナフサ、灯油、軽油といった液体炭化水素原料から水素を製造する場合にも適用可能である。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the hydrogen supply system according to the first embodiment. The hydrogen supply system 100 according to the first embodiment uses an organic compound (liquid at normal temperature) as a raw material. In the process of hydrogen purification, the dehydrogenated product (organic compound (liquid at room temperature)) obtained by dehydrogenating the organic compound (liquid at room temperature) as a raw material is removed. Examples of the raw material organic compound include organic hydride. An organic hydride is preferably a hydride obtained by reacting a large amount of hydrogen produced in a refinery with an aromatic hydrocarbon. In addition, the organic hydride is not limited to an aromatic hydrogenated compound, and there is a system of 2-propanol (hydrogen and acetone are generated). The organic hydride can be transported to the hydrogen supply system 100 as a liquid fuel by a tank lorry as in the case of gasoline. In this embodiment, methylcyclohexane (hereinafter referred to as MCH) is used as the organic hydride. In addition, hydrides of aromatic hydrocarbons such as cyclohexane, dimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, decalin, methyldecalin, dimethyldecalin, and ethyldecalin can be used as organic hydrides (Note that aromatic compounds have a particularly high hydrogen content. This is a preferred example). The hydrogen supply system 100 can supply hydrogen to a fuel cell vehicle (FCV) or a hydrogen engine vehicle. The present invention can also be applied to the production of hydrogen from liquid hydrocarbon raw materials such as natural gas mainly composed of methane, LPG mainly composed of propane, or gasoline, naphtha, kerosene, and light oil.

本実施形態では、水素供給システム100として、FCV10に高純度水素を供給する水素ステーションを例として説明を行う。図1に示すように、本実施形態に係る水素供給システム100は、MCHタンク(貯蔵部)1、気化器(気化部)2、脱水素反応器(脱水素反応部)3、気液分離器4、トルエンタンク5、水素精製器(水素精製部)6、圧縮機7、蓄圧器8、及びディスペンサ(供給部)9、熱源11、冷熱源12、冷熱源(冷却部)13を備えている。また、水素供給システム100は、ラインL1〜L9を備えている。なお、本実施形態では、原料としてMCHを採用し、水素精製の過程で除去される脱水素生成物がトルエンである場合を例として説明する。なお、実際には、トルエンのみならず、未反応のMCHと少量の副生成物及び不純物も存在するが、本実施形態中では、トルエンに混じって当該トルエンと同じ挙動を示す。従って、以下の説明において、「トルエン」と称して説明するものには、未反応のMCHや副生成物も含むものとする。   In the present embodiment, the hydrogen supply system 100 will be described using a hydrogen station that supplies high-purity hydrogen to the FCV 10 as an example. As shown in FIG. 1, a hydrogen supply system 100 according to this embodiment includes an MCH tank (storage unit) 1, a vaporizer (vaporization unit) 2, a dehydrogenation reactor (dehydrogenation reaction unit) 3, and a gas-liquid separator. 4, a toluene tank 5, a hydrogen purifier (hydrogen purifying unit) 6, a compressor 7, a pressure accumulator 8, a dispenser (supply unit) 9, a heat source 11, a cold heat source 12, and a cold heat source (cooling unit) 13. . Further, the hydrogen supply system 100 includes lines L1 to L9. In the present embodiment, an example will be described in which MCH is employed as a raw material, and the dehydrogenation product removed in the process of hydrogen purification is toluene. In practice, not only toluene but also unreacted MCH and a small amount of by-products and impurities are present, but in this embodiment, the same behavior as toluene is exhibited when mixed with toluene. Therefore, in the following description, what is referred to as “toluene” includes unreacted MCH and by-products.

ラインL1〜L9は、MCH、トルエン、水素含有ガス、オフガス、または高純度水素が通過する流路である。ラインL1は、MCHタンク1と気化器2とを接続する。ラインL2は、気化器2と脱水素反応器3とを接続する。ラインL3は、脱水素反応器3と気液分離器4とを接続する。ラインL4は、気液分離器4と水素精製器6とを接続する。ラインL5は、気液分離器4とトルエンタンク5とを接続する。ラインL6は、水素精製器6と圧縮機7とを接続する。ラインL7は、水素精製器6と気化器2とを接続する。ラインL7は、水素精製器6から排出されるオフガスを脱水素反応器3よりも上流側へ還流させるリサイクルラインとして機能する。以下の説明においては、ラインL7を「リサイクルラインL7」と称して説明する。ラインL8は、圧縮機7と蓄圧器8とを接続する。ラインL9は、蓄圧器8とディスペンサ9とを接続する。   Lines L1 to L9 are flow paths through which MCH, toluene, hydrogen-containing gas, off-gas, or high-purity hydrogen passes. Line L1 connects MCH tank 1 and vaporizer 2. Line L2 connects vaporizer 2 and dehydrogenation reactor 3. The line L3 connects the dehydrogenation reactor 3 and the gas-liquid separator 4. The line L4 connects the gas-liquid separator 4 and the hydrogen purifier 6. The line L5 connects the gas / liquid separator 4 and the toluene tank 5. The line L6 connects the hydrogen purifier 6 and the compressor 7. The line L7 connects the hydrogen purifier 6 and the vaporizer 2. The line L7 functions as a recycle line for refluxing off-gas discharged from the hydrogen purifier 6 to the upstream side of the dehydrogenation reactor 3. In the following description, the line L7 will be referred to as “recycle line L7”. The line L8 connects the compressor 7 and the pressure accumulator 8. Line L9 connects pressure accumulator 8 and dispenser 9.

MCHタンク1は、原料となるMCHを貯留するタンクである。外部からタンクローリーなどで輸送されたMCHは、MCHタンク1にて貯留される。MCHタンク1に貯留されているMCHは、圧縮機(不図示)によってラインL1を介して気化器2へ供給される。   The MCH tank 1 is a tank that stores MCH as a raw material. MCH transported from outside by a tank lorry or the like is stored in the MCH tank 1. MCH stored in the MCH tank 1 is supplied to the vaporizer 2 via a line L1 by a compressor (not shown).

気化器2は、インジェクタなどを介してMCHタンク1から供給されたMCHを気化する機器である。気化されたMCHは、リサイクルラインL7を介して水素精製器6から供給されたオフガスと併せて、ラインL2を介して脱水素反応器3へ供給される。   The vaporizer 2 is a device that vaporizes MCH supplied from the MCH tank 1 via an injector or the like. The vaporized MCH is supplied to the dehydrogenation reactor 3 through the line L2 together with the off gas supplied from the hydrogen purifier 6 through the recycle line L7.

脱水素反応器3は、MCHを脱水素反応させることによって水素を得る機器である。すなわち、脱水素反応器3は、脱水素触媒を用いた脱水素反応によってMCHから水素を取り出す機器である。脱水素触媒は、特に制限されないが、例えば、白金触媒、パラジウム触媒及びニッケル触媒から選ばれる。これら触媒は、アルミナ、シリカ及びチタニア等の担体上に担持されていてもよい。有機ハイドライドの反応は可逆反応であり、反応条件(温度、圧力)によって反応の方向が変わる(化学平衡の制約を受ける)。一方、脱水素反応は、常に吸熱反応で分子数が増える反応である。従って、高温、低圧の条件が有利である。脱水素反応は吸熱反応であるため、脱水素反応器3は熱源11から熱媒体を介して熱を供給される。脱水素反応器3は、脱水素触媒中を流れるMCHと熱源11からの熱媒体との間で熱交換可能な機構を有している。熱源11は、脱水素反応器3を加熱することができるものであればどのようなものを採用してもよい。例えば、熱源11は、脱水素反応器3を直接加熱するものであってもよく、例えば気化器2やラインL1,L2を加熱することによって脱水素反応器3に供給されるMCHを加熱してもよい。また、熱源11は、脱水素反応器3と、脱水素反応器3へ供給されるMCHの両方を加熱してもよい。例えば、熱源11としてバーナーやエンジンを採用することができる。脱水素反応器3で取り出された水素含有ガスは、ラインL3を介して気液分離器4へ供給される。ラインL3の水素含有ガスは、液体であるトルエンを混合物として含んだ状態で、気液分離器4へ供給される。   The dehydrogenation reactor 3 is a device that obtains hydrogen by dehydrogenating MCH. That is, the dehydrogenation reactor 3 is a device that extracts hydrogen from MCH by a dehydrogenation reaction using a dehydrogenation catalyst. The dehydrogenation catalyst is not particularly limited, and is selected from, for example, a platinum catalyst, a palladium catalyst, and a nickel catalyst. These catalysts may be supported on a carrier such as alumina, silica and titania. The organic hydride reaction is a reversible reaction, and the direction of the reaction changes depending on the reaction conditions (temperature, pressure) (restricted by chemical equilibrium). On the other hand, the dehydrogenation reaction is a reaction in which the number of molecules always increases by an endothermic reaction. Therefore, high temperature and low pressure conditions are advantageous. Since the dehydrogenation reaction is an endothermic reaction, the dehydrogenation reactor 3 is supplied with heat from the heat source 11 via a heat medium. The dehydrogenation reactor 3 has a mechanism capable of exchanging heat between the MCH flowing in the dehydrogenation catalyst and the heat medium from the heat source 11. Any heat source 11 may be adopted as long as it can heat the dehydrogenation reactor 3. For example, the heat source 11 may directly heat the dehydrogenation reactor 3. For example, the MCH supplied to the dehydrogenation reactor 3 is heated by heating the vaporizer 2 or the lines L1 and L2. Also good. Further, the heat source 11 may heat both the dehydrogenation reactor 3 and the MCH supplied to the dehydrogenation reactor 3. For example, a burner or an engine can be adopted as the heat source 11. The hydrogen-containing gas taken out by the dehydrogenation reactor 3 is supplied to the gas-liquid separator 4 via the line L3. The hydrogen-containing gas in the line L3 is supplied to the gas-liquid separator 4 in a state where the liquid toluene is contained as a mixture.

気液分離器4は、水素含有ガスからトルエンを分離するタンクである。気液分離器4は、混合物としてトルエンを含む水素含有ガスを貯留することによって、気体である水素と液体であるトルエンとを気液分離する。気液分離器4は、冷熱源12からの冷却媒体によって冷却される。気液分離器4は、気液分離器4中の水素含有ガスと冷熱源12からの冷却媒体との間で熱交換可能な機構を有している。冷熱源12は気液分離器4を冷却することができるものであればどのようなものを採用してもよい。例えば、冷熱源12としてチラー等の冷却器を採用することができる。気液分離器4で分離されたトルエンは、ラインL5を介してトルエンタンク5へ供給される。気液分離器4で分離された水素含有ガスは、ラインL4を介して水素精製器6へ供給される。なお、水素含有ガスを冷やすと当該ガスの一部(トルエン)は液化し、気液分離器4によって、液化しないガス(水素)と分離することができる。ガスを低温とした方が、分離の効率は良くなり、圧力を上げると更に、トルエンの液化が進む。   The gas-liquid separator 4 is a tank that separates toluene from the hydrogen-containing gas. The gas-liquid separator 4 gas-liquid separates hydrogen as a gas and toluene as a liquid by storing a hydrogen-containing gas containing toluene as a mixture. The gas-liquid separator 4 is cooled by a cooling medium from the cold heat source 12. The gas-liquid separator 4 has a mechanism capable of exchanging heat between the hydrogen-containing gas in the gas-liquid separator 4 and the cooling medium from the cold heat source 12. As long as the cold-heat source 12 can cool the gas-liquid separator 4, what kind of thing may be employ | adopted. For example, a cooler such as a chiller can be employed as the cold heat source 12. The toluene separated by the gas-liquid separator 4 is supplied to the toluene tank 5 via the line L5. The hydrogen-containing gas separated by the gas-liquid separator 4 is supplied to the hydrogen purifier 6 via the line L4. When the hydrogen-containing gas is cooled, a part of the gas (toluene) is liquefied and can be separated from the gas (hydrogen) that is not liquefied by the gas-liquid separator 4. The efficiency of the separation is improved when the gas is at a low temperature, and the liquefaction of toluene further proceeds when the pressure is increased.

トルエンタンク5は、気液分離器4で分離された液体のトルエンを貯留するタンクである。トルエンタンク5に貯留されたトルエンは、回収して利用することが可能である。   The toluene tank 5 is a tank that stores liquid toluene separated by the gas-liquid separator 4. The toluene stored in the toluene tank 5 can be recovered and used.

水素精製器6は、脱水素反応器3で得られると共に気液分離器4で気液分離された水素含有ガスから、脱水素生成物(本実施形態ではトルエン)を除去する。これによって、水素精製器6は、当該水素含有ガスを精製して高純度の水素ガス(高純度水素)を得る。得られた高純度水素は、ラインL6へ供給され、水素及び脱水素生成物を含むオフガスは、リサイクルラインL7へ排出される。リサイクルラインL7へ供給されたオフガスは、図示されない圧縮機を介して気化器2へ供給され、ラインL2を介して脱水素反応器3へ供給される。   The hydrogen purifier 6 removes a dehydrogenation product (toluene in this embodiment) from the hydrogen-containing gas obtained by the dehydrogenation reactor 3 and gas-liquid separated by the gas-liquid separator 4. Thereby, the hydrogen purifier 6 purifies the hydrogen-containing gas to obtain high-purity hydrogen gas (high-purity hydrogen). The obtained high-purity hydrogen is supplied to the line L6, and the off gas containing hydrogen and a dehydrogenation product is discharged to the recycle line L7. The off gas supplied to the recycle line L7 is supplied to the vaporizer 2 via a compressor (not shown), and is supplied to the dehydrogenation reactor 3 via the line L2.

水素精製器6は、採用する水素精製方法によって異なるが、具体的には、水素精製方法として膜分離を用いる場合には、水素分離膜を備える水素分離装置であり、PSA(Pressure swing adsorption)法又はTSA(Temperature swing adsorption)法を用いる場合には、不純物を吸着する吸着材を格納する吸着塔を複数備えた吸着除去装置である。   The hydrogen purifier 6 differs depending on the hydrogen purification method employed. Specifically, when membrane separation is used as the hydrogen purification method, the hydrogen purifier 6 is a hydrogen separation apparatus including a hydrogen separation membrane, and is a PSA (Pressure Swing Adsorption) method. Alternatively, when a TSA (Temperature swing adsorption) method is used, the adsorption / removal apparatus includes a plurality of adsorption towers that store adsorbents that adsorb impurities.

水素精製器6が膜分離を用いる場合について説明する。この方法では、所定温度に加熱された膜に、圧縮機(不図示)によって所定圧力に加圧された水素含有ガスを透過させることによって、脱水素生成物を除去し、高純度水素(精製ガス)を得ることができる。膜を透過した透過ガスの圧力は、膜を透過する前の圧力と比べて低下する。一方、膜を透過しなかった非透過ガスの圧力は、膜を透過する前の所定圧力と略同一である。このとき、膜を透過しなかった非透過ガスが、水素精製器6のオフガスに該当する。   The case where the hydrogen purifier 6 uses membrane separation will be described. In this method, a hydrogen-containing gas pressurized to a predetermined pressure by a compressor (not shown) is permeated through a membrane heated to a predetermined temperature, thereby removing dehydrogenated products and high-purity hydrogen (purified gas). ) Can be obtained. The pressure of the permeated gas that has permeated the membrane is lower than the pressure before permeating the membrane. On the other hand, the pressure of the non-permeating gas that has not permeated the membrane is substantially the same as the predetermined pressure before permeating the membrane. At this time, the non-permeating gas that has not permeated the membrane corresponds to the off-gas of the hydrogen purifier 6.

水素精製器6に適用される膜の種類は特に限定されず、多孔質膜(分子流によって分離するもの、表面拡散流によって分離するもの、毛管凝縮作用によって分離するもの、分子ふるい作用によって分離するものなど)や、非多孔質膜を適用することができる。水素精製器6に適用される膜として、例えば、金属膜(PbAg系、PdCu系、Nb系など)、ゼオライト膜、無機膜(シリカ膜、カーボン膜など)、高分子膜(ポリイミド膜など)を採用することができる。   The type of membrane applied to the hydrogen purifier 6 is not particularly limited, and is a porous membrane (separated by molecular flow, separated by surface diffusion flow, separated by capillary condensation, or separated by molecular sieving. Etc.) and non-porous membranes can be applied. Examples of membranes applied to the hydrogen purifier 6 include metal membranes (PbAg, PdCu, Nb, etc.), zeolite membranes, inorganic membranes (silica membrane, carbon membrane, etc.), polymer membranes (polyimide membrane, etc.). Can be adopted.

膜分離による水素精製器6の水素回収率は、70〜90%である。水素精製器6で用いられる膜の「水素/トルエン」の分離係数は、1000以上であることが好ましく、10000以上であることがより好ましい。   The hydrogen recovery rate of the hydrogen purifier 6 by membrane separation is 70 to 90%. The separation factor of “hydrogen / toluene” of the membrane used in the hydrogen purifier 6 is preferably 1000 or more, and more preferably 10,000 or more.

水素精製器6の除去方法として、PSA法を採用する場合について説明する。PSA法で用いられる吸着材は、高圧下では水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着し、低圧下では吸着したトルエンを脱着する性質を持つ。PSA法は、吸着材のこのような性質を利用するものである。すなわち、吸着塔内を高圧にすることにより、水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去し、高純度の水素ガス(精製ガス)を得る。吸着により吸着塔内の吸着材の吸着機能が低下した場合には、吸着塔内を低圧にすることにより、吸着材に吸着したトルエンを脱着し、併せて除去した精製ガスの一部を逆流させることにより当該脱着されたトルエンを吸着塔内から除去することで、吸着材の吸着機能を再生する(このとき、トルエンを吸着塔内から除去することで排出される少なくとも水素とトルエンを含む水素含有ガスが、水素精製器6からのオフガスに該当する)。   A case where the PSA method is adopted as a method for removing the hydrogen purifier 6 will be described. The adsorbent used in the PSA method has the property of adsorbing toluene contained in the hydrogen-containing gas under high pressure and desorbing the adsorbed toluene under low pressure. The PSA method utilizes such properties of the adsorbent. That is, by setting the inside of the adsorption tower at a high pressure, toluene contained in the hydrogen-containing gas is adsorbed and removed by the adsorbent to obtain high-purity hydrogen gas (purified gas). If the adsorption function of the adsorbent in the adsorption tower decreases due to adsorption, the toluene adsorbed on the adsorbent is desorbed and a part of the purified gas removed is caused to flow backward by lowering the pressure in the adsorption tower. By removing the desorbed toluene from the inside of the adsorption tower, the adsorption function of the adsorbent is regenerated (at this time, the hydrogen containing at least hydrogen and toluene discharged by removing toluene from the inside of the adsorption tower) The gas corresponds to the off-gas from the hydrogen purifier 6).

吸着塔内の圧力の調整方法は特に限定されないが、例えば、吸着塔毎に備えられたバルブを閉めるなどの操作により、吸着塔毎に調節することができる。従って、吸着材の吸着機能が低下した吸着塔については、減圧により吸着材を再生させるとともにオフガスを排出する。一方、残りの吸着塔については、加圧により水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去するとともに高純度水素を得る。再生中の吸着塔についての吸着材再生が完了したら、当該吸着塔については、加圧によりトルエンの除去を開始するとともに高純度水素を得る。一方、トルエンの除去を行っていた吸着塔の全部または一部については、減圧により吸着材の再生を開始するとともにオフガスを排出する。このように、再生を行う吸着塔とトルエンの除去を行う吸着塔の切り替えを繰り返し行うことで、水素供給システム100全体として、連続的に高純度水素とオフガスとを得ることができる。水素精製器6がPSA法を採用する場合の水素回収率は、吸着塔の数によるが、約60〜90%である。   The method for adjusting the pressure in the adsorption tower is not particularly limited, and can be adjusted for each adsorption tower by, for example, closing a valve provided for each adsorption tower. Therefore, for the adsorption tower in which the adsorption function of the adsorbent is lowered, the adsorbent is regenerated by reducing the pressure and off-gas is discharged. On the other hand, with respect to the remaining adsorption tower, toluene contained in the hydrogen-containing gas is removed by being adsorbed to the adsorbent by pressurization and high-purity hydrogen is obtained. When the adsorbent regeneration for the adsorption tower being regenerated is completed, the adsorption tower starts to remove toluene by pressurization and obtains high-purity hydrogen. On the other hand, for all or part of the adsorption tower from which toluene has been removed, regeneration of the adsorbent is started by reducing the pressure and off-gas is discharged. Thus, by repeatedly switching the adsorption tower for regeneration and the adsorption tower for removing toluene, the hydrogen supply system 100 as a whole can obtain high-purity hydrogen and off-gas continuously. The hydrogen recovery rate when the hydrogen purifier 6 employs the PSA method is about 60 to 90%, depending on the number of adsorption towers.

水素精製器6の除去方法として、TSA法を採用する場合について説明する。TSA法で用いられる吸着材は、常温下では水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着し、高温下では吸着したトルエンを脱着する性質を持つ。TSA法は、吸着材のこのような性質を利用するものである。すなわち、吸着塔内を常温にすることにより、水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去し、高純度の水素ガス(高純度水素)を得る。吸着により吸着塔内の吸着材の吸着機能が低下した場合には、吸着塔内を高温にすることにより、吸着材に吸着したトルエンを脱着し、併せて除去した高純度水素の一部を逆流させることにより当該脱着されたトルエンを吸着塔内から除去することで、吸着材の吸着機能を再生する(このとき、トルエンを吸着塔内から除去することで排出される少なくとも水素とトルエンを含む水素含有ガスが、水素精製器6からのオフガスに該当する)。   A case where the TSA method is employed as a method for removing the hydrogen purifier 6 will be described. The adsorbent used in the TSA method has the property of adsorbing toluene contained in the hydrogen-containing gas at room temperature and desorbing the adsorbed toluene at high temperature. The TSA method utilizes such properties of the adsorbent. That is, by setting the inside of the adsorption tower to room temperature, toluene contained in the hydrogen-containing gas is adsorbed and removed by the adsorbent to obtain high-purity hydrogen gas (high-purity hydrogen). If the adsorption function of the adsorbent in the adsorption tower is reduced due to adsorption, the toluene adsorbed on the adsorbent is desorbed by raising the temperature in the adsorption tower, and a part of the high-purity hydrogen that has been removed is backflowed. By removing the desorbed toluene from the adsorption tower, the adsorption function of the adsorbent is regenerated (at this time, at least hydrogen and hydrogen containing toluene discharged by removing toluene from the adsorption tower) The contained gas corresponds to the off-gas from the hydrogen purifier 6).

吸着塔内の温度の調整方法は特に限定されないが、例えば、吸着塔毎に備えられたヒータのON/OFFを切り替えるなどの操作により、吸着塔毎に調節することができる。従って、吸着材の吸着機能が低下した吸着塔については、高温にすることにより吸着材を再生させるとともにオフガスを排出する。一方、残りの吸着塔については、常温に保つことにより水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去するとともに高純度水素を得る。再生中の吸着塔についての吸着材再生が完了したら、当該吸着塔については、吸着塔内を常温に保つことによりトルエンの除去を開始するとともに高純度水素を得る。一方、トルエンの除去を行っていた吸着塔の全部または一部については、吸着塔内を高温にすることにより吸着材の再生を開始するとともにオフガスを排出する。このように、再生を行う吸着塔とトルエンの除去を行う吸着塔の切り替えを繰り返し行うことで、水素供給システム100全体として、連続的に高純度水素とオフガスとを得ることができる。水素精製器6がTSA法を採用する場合の水素回収率は、吸着塔の数によるが、約60〜90%である。   The method for adjusting the temperature in the adsorption tower is not particularly limited. For example, the temperature can be adjusted for each adsorption tower by an operation such as switching ON / OFF of a heater provided for each adsorption tower. Therefore, for the adsorption tower in which the adsorption function of the adsorbent is lowered, the adsorbent is regenerated and the off-gas is discharged by raising the temperature. On the other hand, with respect to the remaining adsorption towers, the toluene contained in the hydrogen-containing gas is removed by adsorbing the adsorbent while maintaining the room temperature, and high-purity hydrogen is obtained. When the adsorbent regeneration for the adsorption tower being regenerated is completed, the removal of toluene is started and high purity hydrogen is obtained for the adsorption tower by keeping the inside of the adsorption tower at room temperature. On the other hand, for all or part of the adsorption tower from which toluene has been removed, regeneration of the adsorbent is started and the off-gas is discharged by raising the temperature in the adsorption tower. Thus, by repeatedly switching the adsorption tower for regeneration and the adsorption tower for removing toluene, the hydrogen supply system 100 as a whole can obtain high-purity hydrogen and off-gas continuously. The hydrogen recovery rate when the hydrogen purifier 6 employs the TSA method is about 60 to 90%, depending on the number of adsorption towers.

圧縮機7は、水素精製器6で得られた高純度水素を高圧状態とする。圧縮機7は、例えば、20〜90MPaの圧力で高純度水素を高圧状態とする。圧縮機7は、高純度水素をFCV(水素消費装置)10へ供給可能とするために高圧状態にした上で、ラインL8を介して蓄圧器8へ供給する。なお、目的とする圧力に応じて、圧縮を行う圧縮ユニットを複数備え、段階的に圧縮を行う構成としてもよい。   The compressor 7 puts the high purity hydrogen obtained in the hydrogen purifier 6 into a high pressure state. The compressor 7 makes high-purity hydrogen into a high-pressure state at a pressure of 20 to 90 MPa, for example. The compressor 7 is in a high pressure state so that high purity hydrogen can be supplied to the FCV (hydrogen consuming apparatus) 10 and then supplied to the pressure accumulator 8 via the line L8. In addition, according to the target pressure, it is good also as a structure which provides multiple compression units which compress, and performs compression in steps.

蓄圧器8は、高純度水素を高圧状態のまま蓄える。蓄圧器8で蓄えられた高純度水素は、ラインL9を介して、ディスペンサ9によってFCV10に供給される。蓄圧器8により、水素供給システム100内にある程度の量の高純度水素を蓄えておくことができるため、FCV10へ水素を安定供給することが可能となる。ただし、蓄圧器8は、水素供給を行うために必須ではないため、省略してもよい。ラインL9を通過する高純度水素は、冷熱源13からの冷却媒体によって例えば−40℃程度に冷却される。ラインL9は、当該ラインL9を流れる高純度水素と冷熱源13からの熱媒体との間で熱交換可能な機構を有している。冷熱源13はラインL9を流れる高純度水素を冷却することができるものであればどのようなものを採用してもよい。例えば、冷熱源13としてチラー等の冷却器を採用することができる。   The pressure accumulator 8 stores high purity hydrogen in a high pressure state. The high purity hydrogen stored in the pressure accumulator 8 is supplied to the FCV 10 by the dispenser 9 via the line L9. Since the pressure accumulator 8 can store a certain amount of high-purity hydrogen in the hydrogen supply system 100, hydrogen can be stably supplied to the FCV 10. However, since the pressure accumulator 8 is not essential for supplying hydrogen, it may be omitted. The high purity hydrogen passing through the line L9 is cooled to, for example, about −40 ° C. by the cooling medium from the cold heat source 13. The line L9 has a mechanism capable of exchanging heat between the high purity hydrogen flowing through the line L9 and the heat medium from the cold heat source 13. Any cooling source 13 may be used as long as it can cool the high purity hydrogen flowing through the line L9. For example, a cooler such as a chiller can be employed as the cold heat source 13.

続いて、上述した水素供給システム100における原料の水分除去機構について説明する。   Subsequently, a moisture removal mechanism of the raw material in the hydrogen supply system 100 described above will be described.

水素供給システム100においては、脱水素反応器3に供給されるMCH(原料)中に含まれる水分が問題となる場合がある。例えばMCHに水分が含まれた状態でMCHが脱水素反応器3に供給されると、Ptなどの触媒が水分によって溶解し、触媒が配置された細孔が塞がってしまうことが考えられる。この場合、MCHと触媒との接触効率が低下し、MCHの脱水素反応の進行が不十分になるおそれがある。また、脱水素後の水素中に規格値を超えた水分が含まれると、製品としてディスペンサ9からFCV10に供給される水素の品質が低下するおそれがある。   In the hydrogen supply system 100, moisture contained in the MCH (raw material) supplied to the dehydrogenation reactor 3 may be a problem. For example, when MCH is supplied to the dehydrogenation reactor 3 in a state where moisture is contained in MCH, it is considered that a catalyst such as Pt is dissolved by moisture and the pores where the catalyst is arranged are blocked. In this case, the contact efficiency between the MCH and the catalyst may be reduced, and the progress of the MCH dehydrogenation reaction may be insufficient. Moreover, when the water | moisture content exceeding a specification value is contained in the hydrogen after dehydrogenation, there exists a possibility that the quality of the hydrogen supplied to FCV10 from the dispenser 9 as a product may fall.

このような問題に対し、水素供給システム100には、図1及び図2に示すように、水分除去部14Aが設けられている。本実施形態では、水分除去部14Aは、図2に示すように、例えばMCHタンク1と気化器2とを接続するラインL1に設けられた吸着材15によって構成されている。吸着材15としては、例えばゼオライトの一種であるモレキュラーシーブを用いることができる。吸着材15は、炭化水素(この系ではMCH)の吸着を生じさせない観点から有効直径が0.5nm未満の分子を吸着する吸着材であることが好ましい。吸着材15は、例えば吸着塔に格納された状態でラインL1上に配置され、MCHタンク1から気化器2に供給される液体状態のMCHから水分を除去する。この吸着材15により、気化器2に供給されるMCH中の水分が、例えば製品としての水素における水分の残存量の規格値(例えば5ppm)未満となっていることが好適である。なお、吸着材15としては、有効直径が0.5nm未満の分子を吸着する吸着材であれば、例えば活性炭などの他の材質のものを用いてもよい。   In response to such a problem, the hydrogen supply system 100 is provided with a moisture removing unit 14A as shown in FIGS. In the present embodiment, the moisture removing unit 14A is configured by an adsorbent 15 provided on a line L1 connecting the MCH tank 1 and the vaporizer 2, for example, as shown in FIG. As the adsorbent 15, for example, a molecular sieve which is a kind of zeolite can be used. The adsorbent 15 is preferably an adsorbent that adsorbs molecules having an effective diameter of less than 0.5 nm from the viewpoint of preventing the adsorption of hydrocarbons (MCH in this system). The adsorbent 15 is disposed on the line L1 while being stored in an adsorption tower, for example, and removes moisture from the liquid MCH supplied from the MCH tank 1 to the vaporizer 2. It is preferable that the moisture in the MCH supplied to the vaporizer 2 is less than the standard value (for example, 5 ppm) of the residual amount of moisture in hydrogen as a product by the adsorbent 15. As the adsorbent 15, other materials such as activated carbon may be used as long as the adsorbent adsorbs molecules having an effective diameter of less than 0.5 nm.

なお、水分除去部は、脱水素反応器3の上流側、すなわち、MCHタンク1と脱水素反応器3との間に配置されていればよく、例えば図3に示す水分除去部14Bのように、気化器2と脱水素反応器3とを接続するラインL2に設けられた吸着材16によって構成されていてもよい。吸着材16としては、例えば吸着材15と同様のものを用いることができる。吸着材16は、気化器2によって気化した気体状態のMCHから水分を除去する。   Note that the water removal unit only needs to be arranged upstream of the dehydrogenation reactor 3, that is, between the MCH tank 1 and the dehydrogenation reactor 3. For example, as in the water removal unit 14B shown in FIG. The adsorbent 16 may be provided in a line L2 connecting the vaporizer 2 and the dehydrogenation reactor 3. As the adsorbent 16, for example, the same adsorbent 15 can be used. The adsorbent 16 removes moisture from the gaseous MCH vaporized by the vaporizer 2.

以上のように、この水素供給システム100では、MCHタンク1から脱水素反応器3に供給されるMCHに含まれる水分を除去する水分除去部14A或いは水分除去部14Bを備えている。この水分除去部14A,14Bにより、水分を十分に除去した状態で脱水素反応器3にMCHが供給されるので、MCHと触媒との接触効率を確保でき、脱水素反応器3におけるMCHの脱水素反応を十分に進行させることができる。また、脱水素後の水素中に含まれる水分を低減でき、製品としての水素の品質を良好に確保できる。水素供給システム100においては、気化器2以降の各構成要素では水分の導入及び発生がないため、気化器2に供給されるMCH中の水分の残存量を、製品としての水素における水分の残存量の規格値未満に予め低減させておくことで、製品としての水素の品質を容易に向上できる。
[第2実施形態]
As described above, the hydrogen supply system 100 includes the water removal unit 14A or the water removal unit 14B that removes the water contained in the MCH supplied from the MCH tank 1 to the dehydrogenation reactor 3. Since the MCH is supplied to the dehydrogenation reactor 3 with the moisture removed sufficiently by the moisture removal units 14A and 14B, the contact efficiency between the MCH and the catalyst can be ensured, and the dehydration of MCH in the dehydrogenation reactor 3 can be ensured. The elementary reaction can be sufficiently advanced. Moreover, the water | moisture content contained in hydrogen after dehydrogenation can be reduced, and the quality of the hydrogen as a product can be ensured favorable. In the hydrogen supply system 100, moisture is not introduced and generated in each component after the vaporizer 2, and therefore, the residual amount of moisture in the MCH supplied to the vaporizer 2 is used as the residual amount of moisture in hydrogen as a product. The quality of hydrogen as a product can be easily improved by reducing it below the standard value.
[Second Embodiment]

図4は、第2実施形態に係る水素供給システムにおける水分除去部の構成の一例を示す要部ブロック図である。第2実施形態に係る水素供給システム200は、吸着材を用いず、冷熱源13で用いられる冷却媒体を利用して水分除去部14Cを構成している点で第1実施形態と異なっている。   FIG. 4 is a principal block diagram showing an example of the configuration of the moisture removing unit in the hydrogen supply system according to the second embodiment. The hydrogen supply system 200 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the moisture removing unit 14C is configured using a cooling medium used in the cold heat source 13 without using an adsorbent.

より具体的には、水分除去部14Cは、図4に示すように、冷熱源13で用いられる冷却媒体の少なくとも一部をMCHタンク1側に供給するラインL10を有している。ラインL10を構成するパイプは、例えばMCHタンク1を覆うようにMCHタンク1の外壁部分に巻き回されている。これにより、水分除去部14Cは、ラインL10を流れる冷却媒体によってMCHタンク1を直接的に冷却し、MCHタンク1に貯蔵されるMCH中の水分を凍結させる。凍結した水分はMCHタンク1内で沈降するため、MCHから容易に水分を分離・除去することができる。なお、MCHタンク1内のMCHの温度を一定温度以下に安定して維持する観点から、MCHタンク1とMCHタンク1に巻き回されるパイプとの周囲に断熱材を配置することが好ましい。   More specifically, the moisture removing unit 14C includes a line L10 that supplies at least a part of the cooling medium used in the cold heat source 13 to the MCH tank 1 side, as shown in FIG. The pipe constituting the line L10 is wound around an outer wall portion of the MCH tank 1 so as to cover the MCH tank 1, for example. Thereby, the moisture removing unit 14C directly cools the MCH tank 1 with the cooling medium flowing through the line L10, and freezes the moisture in the MCH stored in the MCH tank 1. Since the frozen water settles in the MCH tank 1, the water can be easily separated and removed from the MCH. In addition, it is preferable to arrange a heat insulating material around the MCH tank 1 and the pipe wound around the MCH tank 1 from the viewpoint of stably maintaining the temperature of the MCH in the MCH tank 1 below a certain temperature.

このような水素供給システム200においても、水分除去部14Cにより水分を十分に除去した状態で脱水素反応器3にMCHが供給されるので、MCHと触媒との接触効率を確保でき、脱水素反応器3におけるMCHの脱水素反応を十分に進行させることができる。また、脱水素後の水素中に含まれる水分を低減でき、製品としての水素の品質を良好に確保できる。さらに、冷熱源13で用いられる冷却媒体を利用して効率良くMCHタンク1を冷却できるので、MCHタンク1に貯蔵されるMCH中の水分を凍結させて、分離・除去できる。   In such a hydrogen supply system 200 as well, since MCH is supplied to the dehydrogenation reactor 3 in a state where moisture is sufficiently removed by the moisture removing unit 14C, the contact efficiency between the MCH and the catalyst can be ensured, and the dehydrogenation reaction is performed. The dehydrogenation reaction of MCH in the vessel 3 can sufficiently proceed. Moreover, the water | moisture content contained in hydrogen after dehydrogenation can be reduced, and the quality of the hydrogen as a product can be ensured favorable. Furthermore, since the MCH tank 1 can be efficiently cooled using the cooling medium used in the cold heat source 13, the water in the MCH stored in the MCH tank 1 can be frozen, separated and removed.

本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、水分除去部14A,14B,14Cを別個に設けた構成を例示したが、水分除去部14A,14B,14Cのうちの2種以上を組み合わせて水素供給システムに設けるようにしてもよい。また、上記実施形態では、水素供給システムとしてFVCのための水素ステーションを例示したが、例えば家庭用電源や非常用電源などの分散電源のための水素供給システムであってもよい。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the moisture removing units 14A, 14B, and 14C are separately provided is illustrated, but two or more of the moisture removing units 14A, 14B, and 14C are combined and provided in the hydrogen supply system. Also good. Moreover, in the said embodiment, although the hydrogen station for FVC was illustrated as a hydrogen supply system, the hydrogen supply system for distributed power supplies, such as a household power supply and an emergency power supply, may be sufficient, for example.

1…MCHタンク(貯蔵部)、2…気化器(気化部)、3…脱水素反応器(脱水素反応部)、6…水素精製器(水素精製部)、9…ディスペンサ(供給部)、10…FCV(水素消費装置)、13…冷熱源(冷却部)、14A〜14C…水分除去部、15,16…吸着材、100,200…水素供給システム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... MCH tank (storage part), 2 ... Vaporizer (vaporization part), 3 ... Dehydrogenation reactor (dehydrogenation reaction part), 6 ... Hydrogen refiner (hydrogen purification part), 9 ... Dispenser (supply part), DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... FCV (hydrogen consuming apparatus), 13 ... Cold heat source (cooling part), 14A-14C ... Water | moisture-content removal part, 15, 16 ... Adsorbent, 100,200 ... Hydrogen supply system.

Claims (4)

水素の供給を行う水素供給システムであって、
原料を貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部から供給される前記原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る脱水素反応部と、
前記貯蔵部から前記脱水素反応部に供給される前記原料に含まれる水分を除去する水分除去部と、を備えた水素供給システム。
A hydrogen supply system for supplying hydrogen,
A storage section for storing raw materials;
A dehydrogenation reaction unit that obtains a hydrogen-containing gas by dehydrogenating the raw material supplied from the storage unit;
A hydrogen supply system comprising: a water removal unit that removes water contained in the raw material supplied from the storage unit to the dehydrogenation reaction unit.
前記貯蔵部と前記脱水素反応部との間に配置され、前記原料を気化する気化部を更に備え、
前記水分除去部は、前記貯蔵部と前記気化部との間に配置された吸着材によって、液体である前記原料中の水分を除去する請求項1記載の水素供給システム。
A vaporizing unit disposed between the storage unit and the dehydrogenation reaction unit and vaporizing the raw material;
The hydrogen supply system according to claim 1, wherein the moisture removing unit removes moisture in the raw material that is a liquid by using an adsorbent disposed between the storage unit and the vaporizing unit.
前記貯蔵部と前記脱水素反応部との間に配置され、前記原料を気化する気化部を更に備え、
前記水分除去部は、前記気化部と前記脱水素反応部の間に配置された吸着材によって、気体である前記原料中の水分を除去する請求項1記載の水素供給システム。
A vaporizing unit disposed between the storage unit and the dehydrogenation reaction unit and vaporizing the raw material;
2. The hydrogen supply system according to claim 1, wherein the moisture removing unit removes moisture in the raw material that is a gas by an adsorbent disposed between the vaporizing unit and the dehydrogenation reaction unit.
前記脱水素反応部で得られた前記水素含有ガスから脱水素生成物を除去し、高純度水素を含む精製ガスを得る水素精製部と、
前記水素精製部で精製された前記精製ガスを外部の水素消費装置に対して供給する供給部と、
前記水素精製部から前記供給部に供給される前記水素を冷却する冷却部と、を更に備え、
前記水分除去部は、前記冷却部から冷却媒体の少なくとも一部の供給を受けて前記貯蔵部を冷却する請求項1〜3のいずれか一項記載の水素供給システム。
A hydrogen purification unit for removing a dehydrogenation product from the hydrogen-containing gas obtained in the dehydrogenation reaction unit to obtain a purified gas containing high-purity hydrogen;
A supply unit for supplying the purified gas purified by the hydrogen purification unit to an external hydrogen consumption device;
A cooling unit for cooling the hydrogen supplied from the hydrogen purification unit to the supply unit,
The said moisture removal part is a hydrogen supply system as described in any one of Claims 1-3 which receives the supply of at least one part of a cooling medium from the said cooling part, and cools the said storage part.
JP2014112110A 2014-05-30 2014-05-30 Hydrogen supply system Pending JP2015224184A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014112110A JP2015224184A (en) 2014-05-30 2014-05-30 Hydrogen supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014112110A JP2015224184A (en) 2014-05-30 2014-05-30 Hydrogen supply system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015224184A true JP2015224184A (en) 2015-12-14

Family

ID=54841223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014112110A Pending JP2015224184A (en) 2014-05-30 2014-05-30 Hydrogen supply system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015224184A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017206422A (en) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社神戸製鋼所 Method and apparatus for producing hydrogen gas

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013135390A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 TRISCHLER, Christian Catalyst, method for producing same and use of the catalyst in a method and in a device for producing olefins
WO2014054650A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-10 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Hydrogen supply system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013135390A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 TRISCHLER, Christian Catalyst, method for producing same and use of the catalyst in a method and in a device for producing olefins
WO2014054650A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-10 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Hydrogen supply system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017206422A (en) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社神戸製鋼所 Method and apparatus for producing hydrogen gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016420899B2 (en) Method for recovering hydrogen from biomass pyrolysis gas
JP6571588B2 (en) Hydrogen gas production method and hydrogen gas production apparatus
JP2014073922A (en) Hydrogen supply system
JP6106128B2 (en) Hydrogen supply system
JP2013124193A (en) Method and apparatus for purifying helium gas
US10576410B2 (en) Use of refinery fuel gas to improve steam reformer pressure swing adsorption processes
JP2015227255A (en) Hydrogen supply system
JP2014073923A (en) Hydrogen purification system and hydrogen feeding system
JP2015227256A (en) Hydrogen supply system
WO2021193740A1 (en) Hydrogen supply system
US20230111727A1 (en) Hydrogen supply system
JP2015224184A (en) Hydrogen supply system
JP2016040218A (en) Dehydrogenation system and operation method of dehydrogenation system
JP6236354B2 (en) Hydrogen supply system
JP2015227257A (en) Hydrogen supply system
US20170349506A1 (en) Propane production method and propane production apparatus
JP6198677B2 (en) Hydrogen supply system
WO2021200727A1 (en) Hydrogen supply system
WO2021193767A1 (en) Hydrogen supply system
WO2022118636A1 (en) Hydrogen supply system
JP2017197407A (en) Hydrogen gas production method and hydrogen gas production system
JP2017150513A (en) Hydrogen gas supply method and hydrogen station
JP2015189629A (en) hydrogen supply system and hydrogen station

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160802

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170718

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170801

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180206