JP2021143101A - Mobile reforming system - Google Patents

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智比古 森
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智比古 森
祐一郎 馬場
Yuichiro Baba
祐一郎 馬場
將行 福嶋
Masayuki Fukushima
將行 福嶋
孝弘 上野
Takahiro Ueno
孝弘 上野
尋子 高橋
Hiroko Takahashi
尋子 高橋
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Akihiko Kasukawa
秋彦 粕川
隆夫 増田
Takao Masuda
隆夫 増田
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Abstract

To provide a mobile reforming system in which a raw material gas such as biogas, natural gas, and carbon dioxide can efficiently and stably be reformed over a long period of time.SOLUTION: A mobile reforming system includes a movable body and a reforming system mounted on the movable body, and in which the reforming system has a raw material gas input unit for inputting a sulfur component-containing raw material gas, a desulfurization unit into which at least a part of the raw material gas is fed and the raw material gas is desulfurized, and at least one reforming unit into which the exhaust gas discharged from the desulfurization unit is fed, includes a reforming catalyst, and reforms the exhaust gas.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、移動式改質システムに関する。 The present disclosure relates to a mobile reforming system.

従来から、地球温暖化を抑制する研究が盛んに行われている。例えば、原料ガスとして広く使用されている液化石油ガス（ＬＰＧ）などの天然ガスは、原油やガソリンに比べて、地球温暖化の原因の１つである二酸化炭素の排出量が少ない。このような天然ガスには、硫黄成分が含まれている。 Traditionally, research to control global warming has been actively conducted. For example, natural gas such as liquefied petroleum gas (LPG), which is widely used as a raw material gas, emits less carbon dioxide, which is one of the causes of global warming, than crude oil and gasoline. Such natural gas contains a sulfur component.

非特許文献１には、ＬＰＧボンベと燃料電池との間にＬＰＧ用の脱硫装置を備える定置式燃料電池システムが記載されている。非特許文献１では、住宅外に設置されるＬＰＧボンベと住宅内に設置される定置式の燃料電池との間に、定置式のＬＰＧ用の脱硫装置が設けられている。ＬＰＧ用の脱硫装置は、ＬＰＧボンベから住宅内の燃料電池に供給されるＬＰＧを脱硫する。 Non-Patent Document 1 describes a stationary fuel cell system including a desulfurization device for LPG between an LPG cylinder and a fuel cell. In Non-Patent Document 1, a desulfurization device for a stationary LPG is provided between an LPG cylinder installed outside the house and a stationary fuel cell installed inside the house. The desulfurization apparatus for LPG desulfurizes LPG supplied from the LPG cylinder to the fuel cell in the house.

ところで、近年では、地球温暖化を抑制可能なエネルギー資源のなかでも、再生可能なエネルギー資源であるバイオガスが注目されている。バイオガスは、燃料として使用することができる。また、バイオガスを改質することによって、水素や一酸化炭素などの有用な物質を得ることができる。 By the way, in recent years, among the energy resources capable of suppressing global warming, biogas, which is a renewable energy resource, has attracted attention. Biogas can be used as a fuel. In addition, by modifying biogas, useful substances such as hydrogen and carbon monoxide can be obtained.

原料ガスは、液化や、燃料ガスや化学原料などへの改質を通じてエネルギー密度を向上させて輸送することや、それらの中間体の製造を容易にすること、などへの要望がある。しかし、例えばバイオガスは、家畜の糞尿、食品残渣、木質廃材などの有機性廃棄物から生成され、バイオガスを生成するプラントは点在していることが多く、まとまった量のガスを回収するのに多大な労力、輸送設備が必要となる。特に、バイオガスの様に比較的中小規模の製造拠点が多い場合、上記の液化などの改質設備を自前で導入することは容易ではない。また、バイオガスなどは、環境に優れている一方で、硫黄成分を含んでいる。また、原料ガス中の硫黄成分は、ガスを改質する改質触媒を劣化させる。そのため、改質触媒の寿命が低下し、改質効率が低下することがある。このようなことから、原料ガス、特にバイオガスを効率的に活用することが求められている。 There is a demand for the raw material gas to be transported by improving the energy density through liquefaction and reforming into fuel gas and chemical raw materials, and to facilitate the production of intermediates thereof. However, for example, biogas is generated from organic waste such as livestock manure, food residue, and wood waste, and plants that generate biogas are often scattered, and a large amount of gas is recovered. However, a great deal of labor and transportation equipment are required. In particular, when there are many relatively small and medium-sized manufacturing bases such as biogas, it is not easy to introduce the above-mentioned reforming equipment such as liquefaction by oneself. In addition, while biogas and the like are excellent in the environment, they also contain a sulfur component. In addition, the sulfur component in the raw material gas deteriorates the reforming catalyst that reforms the gas. Therefore, the life of the reforming catalyst is shortened, and the reforming efficiency may be lowered. For these reasons, it is required to efficiently utilize the raw material gas, particularly biogas.

Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｊａｐａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ、４９、（２）、９８−１０１（２００６）Journal of the Japan Protocol Institute, 49, (2), 98-101 (2006)

本開示の目的は、バイオガスや天然ガス、二酸化炭素などの原料ガスを長期間にわたって効率よく安定して改質できる移動式改質システムを提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a mobile reforming system capable of efficiently and stably reforming raw material gases such as biogas, natural gas and carbon dioxide over a long period of time.

［１］ 移動体と、前記移動体に搭載される改質システムとを備え、前記改質システムは、硫黄成分を含む原料ガスを投入する原料ガス投入部と、前記原料ガスの少なくとも一部が供給され、前記原料ガスを脱硫する脱硫部と、前記脱硫部から排出される排出ガスが供給され、改質触媒を具備し、前記排出ガスを改質する少なくとも１つの改質部とを有することを特徴とする移動式改質システム。
［２］ 前記原料ガス投入部から投入される前記原料ガスの全てが前記脱硫部に供給される、上記［１］に記載の移動式改質システム。
［３］ 前記原料ガスはバイオガスである、上記［１］または［２］に記載の移動式改質システム。
［４］ 前記原料ガスは複数のプラントからの収集ガスである、上記［１］〜［３］のいずれか１つに記載の移動式改質システム。
［５］ 前記改質部に設けられる前記改質触媒は、多孔体に包摂されている、上記［１］〜［４］のいずれか１つに記載の移動式改質システム。
［６］ 前記脱硫部から排出される前記排出ガス中の硫黄成分の含有割合を測定する測定部をさらに備える、上記［１］〜［５］のいずれか１つに記載の移動式改質システム。
［７］ 前記移動体は陸上移動体である、上記［１］〜［６］のいずれか１つに記載の移動式改質システム。 [1] A moving body and a reforming system mounted on the moving body are provided, and the reforming system includes a raw material gas input section for charging a raw material gas containing a sulfur component and at least a part of the raw material gas. It has a desulfurization unit that is supplied and desulfurizes the raw material gas, and at least one reforming unit that is supplied with exhaust gas discharged from the desulfurization unit, includes a reforming catalyst, and reforms the exhaust gas. A mobile reforming system featuring.
[2] The mobile reforming system according to the above [1], wherein all of the raw material gas charged from the raw material gas input section is supplied to the desulfurization section.
[3] The mobile reforming system according to the above [1] or [2], wherein the raw material gas is a biogas.
[4] The mobile reforming system according to any one of the above [1] to [3], wherein the raw material gas is collected gas from a plurality of plants.
[5] The mobile reforming system according to any one of the above [1] to [4], wherein the reforming catalyst provided in the reforming portion is included in a porous body.
[6] The mobile reforming system according to any one of [1] to [5] above, further comprising a measuring unit for measuring the content ratio of sulfur components in the exhaust gas discharged from the desulfurization unit. ..
[7] The mobile reforming system according to any one of the above [1] to [6], wherein the moving body is a land moving body.

本開示によれば、バイオガスや天然ガス、二酸化炭素などの原料ガスを長期間にわたって効率よく安定して改質できる移動式改質システムを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a mobile reforming system capable of efficiently and stably reforming a raw material gas such as biogas, natural gas, and carbon dioxide over a long period of time.

図１は、第１実施形態の移動式改質システムの一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of the mobile reforming system of the first embodiment. 図２は、第２実施形態の移動式改質システムの一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of the mobile reforming system of the second embodiment.

以下、実施形態に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, a detailed description will be given based on the embodiment.

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、原料ガスのプラントが点在していることに着目した。そして、改質システムを移動体に搭載し、プラントを巡回することによって、効率的に原料ガスを収集しながら改質することを図った。 As a result of diligent research, the present inventors have focused on the fact that raw material gas plants are scattered. Then, by mounting the reforming system on the mobile body and patrolling the plant, it was attempted to reform while efficiently collecting the raw material gas.

特に、バイオガスは様々な種類の有機性廃棄物から生成される。そのため、有機性廃棄物の種類に応じて、生成されるバイオガスの成分が大きく異なる。すなわち、各プラントで生成されるバイオガス中の硫黄成分の量は、均一ではなく、それぞれ大きく異なる。仮に各プラントでバイオガスの脱硫を行ったとしても、各プラントで生成されるバイオガスの成分の違い、各プラントでの脱硫処理の程度の違いなどから、脱硫後のガスに含まれる硫黄成分が所定量以下にならないおそれがあることに着目した。その上で、バイオガスの脱硫処理を行う脱硫部を改質システムに設けることによって、複数のプラント（改質装置）でバイオガスを収集した後に、脱硫部でバイオガスの脱硫処理を行って、長期間にわたって効率的で安定な改質処理を図った。さらには、天然ガスにも硫黄成分は含まれていることから、改質システムに脱硫部を設けることによって、長期間にわたって効率的で安定な改質処理を図った。 In particular, biogas is produced from various types of organic waste. Therefore, the components of the biogas produced differ greatly depending on the type of organic waste. That is, the amount of sulfur component in the biogas produced in each plant is not uniform and varies greatly. Even if biogas is desulfurized at each plant, the sulfur component contained in the gas after desulfurization will be contained due to differences in the components of biogas produced at each plant and the degree of desulfurization treatment at each plant. We paid attention to the fact that the amount may not be less than the specified amount. Then, by providing a desulfurization unit for desulfurizing the biogas in the reforming system, the biogas is collected in a plurality of plants (reformers), and then the biogas is desulfurized in the desulfurization unit. Efficient and stable reforming treatment was achieved over a long period of time. Furthermore, since natural gas also contains a sulfur component, an efficient and stable reforming process was achieved over a long period of time by providing a desulfurization section in the reforming system.

実施形態の移動式改質システムは、移動体と、前記移動体に搭載される改質システムとを備え、前記改質システムは、硫黄成分を含む原料ガスを投入する原料ガス投入部と、前記原料ガスの少なくとも一部が供給され、前記原料ガスを脱硫する脱硫部と、前記脱硫部から排出される排出ガスが供給され、改質触媒を具備し、前記排出ガスを改質する少なくとも１つの改質部とを有する。 The mobile reforming system of the embodiment includes a moving body and a reforming system mounted on the moving body, and the reforming system includes a raw material gas input section for charging a raw material gas containing a sulfur component, and the reforming system. At least one desulfurized portion in which at least a part of the raw material gas is supplied to desulfurize the raw material gas and an exhaust gas discharged from the desulfurized portion are supplied, provided with a reforming catalyst, and reformed in the exhaust gas. It has a reforming part.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の移動式改質システムの一例を示す概略図である。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the mobile reforming system of the first embodiment.

図１に示すように、移動式改質システム１は、移動体１０と改質システム２０とを備える。改質システム２０は、移動体１０に搭載される。移動式改質システム１は、移動式のガスの改質システムである。 As shown in FIG. 1, the mobile reforming system 1 includes a mobile body 10 and a reforming system 20. The reforming system 20 is mounted on the moving body 10. The mobile reforming system 1 is a mobile gas reforming system.

移動体１０は、図１に示すような陸上を移動する陸上移動体、水上を移動する水上移動体、空中を移動する空中移動体などを含む。陸上移動体としては、例えば自動車のような道路上を走行できる車両などが挙げられる。水上移動体としては、海、河川、湖などの水上を航行できる移動体、例えば船舶などが挙げられる。例えば、改質システム２０は、移動体１０の荷台やデッキなどに載積される。特に、移動体の大きさに制限がある場合に、本発明は有効である。特に、大型移動体のサイズが道路幅により制限を受ける陸上移動体において、本発明は最も有効である。 The moving body 10 includes a land moving body moving on land, a water moving body moving on water, an aerial moving body moving in the air, and the like as shown in FIG. Examples of the land-based moving body include a vehicle that can travel on a road such as an automobile. Examples of the water moving body include a moving body capable of navigating on water such as the sea, a river, and a lake, for example, a ship. For example, the reforming system 20 is loaded on the loading platform or deck of the moving body 10. In particular, the present invention is effective when the size of the moving body is limited. In particular, the present invention is most effective in a land-based moving body in which the size of the large moving body is limited by the road width.

改質システム２０は、バイオガス、天然ガス、二酸化炭素などの炭素成分を含む原料ガスを投入する原料ガス投入部２１と、脱硫部２２と、少なくとも１つの改質部２３とを有する。改質システム２０、すなわち、原料ガス投入部２１、脱硫部２２、改質部２３、後述する改質ガス取出部２５などの改質システム２０を構成する各構成要素は、図１に示すように、筐体３０内に収容されてもよい。 The reforming system 20 includes a raw material gas input section 21 for charging a raw material gas containing a carbon component such as biogas, natural gas, and carbon dioxide, a desulfurization section 22, and at least one reforming section 23. As shown in FIG. 1, each component constituting the reforming system 20, that is, the reforming system 20, such as the raw material gas input section 21, the desulfurization section 22, the reforming section 23, and the reforming gas extraction section 25 described later, is shown. , May be housed in the housing 30.

原料ガス投入部２１には、硫黄成分を含む原料ガスが移動式改質システム１の外部から投入される。原料ガスに含まれる硫黄成分としては、硫化水素などの硫黄化合物が挙げられる。原料ガス中の硫黄成分の含有割合は、例えば５質量ｐｐｍ以上３質量％以下である。 The raw material gas containing a sulfur component is charged into the raw material gas input unit 21 from the outside of the mobile reforming system 1. Examples of the sulfur component contained in the raw material gas include sulfur compounds such as hydrogen sulfide. The content ratio of the sulfur component in the raw material gas is, for example, 5% by mass or more and 3% by mass or less.

脱硫部２２には、原料ガスの少なくとも一部が供給される。図１に示すように、全ての原料ガスが脱硫部２２に供給されてもよいし、一部の原料ガスが脱硫部２２に供給され、残りの原料ガスが改質部２３に供給されてもよい。この場合には、原料ガス投入部２１は、脱硫部２２および改質部２３と接続する。 At least a part of the raw material gas is supplied to the desulfurization unit 22. As shown in FIG. 1, all the raw material gas may be supplied to the desulfurization unit 22, or a part of the raw material gas may be supplied to the desulfurization unit 22 and the remaining raw material gas may be supplied to the reforming unit 23. good. In this case, the raw material gas input unit 21 is connected to the desulfurization unit 22 and the reforming unit 23.

脱硫部２２は、原料ガスを脱硫する。また、脱硫部２２は、原料ガス中の硫黄成分を脱硫する脱硫剤を具備する。脱硫部２２の形式は、常温脱硫、乾式脱硫、水添脱硫、生物脱硫などが挙げられる。脱硫部２２の形式に応じて、脱硫部２２の脱硫剤は適宜選択される。例えば、脱硫部２２が常温脱硫である場合、脱硫剤としては、ゼオライトや活性炭などの多孔体が挙げられる。 The desulfurization unit 22 desulfurizes the raw material gas. Further, the desulfurization unit 22 includes a desulfurizing agent that desulfurizes the sulfur component in the raw material gas. Examples of the desulfurization unit 22 include room temperature desulfurization, dry desulfurization, hydrodesulfurization, and biological desulfurization. The desulfurizing agent of the desulfurization unit 22 is appropriately selected according to the type of the desulfurization unit 22. For example, when the desulfurization unit 22 is desulfurized at room temperature, examples of the desulfurizing agent include porous materials such as zeolite and activated carbon.

原料ガスが脱硫部２２に供給されると、原料ガス中の硫黄成分が脱硫剤によって除去される。こうして、脱硫部２２は、原料ガスから排出ガスを生成する。排出ガス中の硫黄成分の含有割合は、原料ガスに比べて小さい。排出ガス中の硫黄成分の含有割合は、好ましくは２．０質量ｐｐｍ以下、より好ましくは０．１質量ｐｐｍ以下である。排出ガス中の硫黄成分の含有割合が上記数値範囲内であると、改質部２３に設けられる改質触媒２４の劣化が抑制されるため、原料ガスを長期間にわたって安定して改質できる。脱硫部２２は、脱硫処理によって得られる排出ガスを改質部２３に排出する。 When the raw material gas is supplied to the desulfurization unit 22, the sulfur component in the raw material gas is removed by the desulfurizing agent. In this way, the desulfurization unit 22 generates an exhaust gas from the raw material gas. The content ratio of the sulfur component in the exhaust gas is smaller than that of the raw material gas. The content ratio of the sulfur component in the exhaust gas is preferably 2.0 mass ppm or less, more preferably 0.1 mass ppm or less. When the content ratio of the sulfur component in the exhaust gas is within the above numerical range, deterioration of the reforming catalyst 24 provided in the reforming section 23 is suppressed, so that the raw material gas can be stably reformed for a long period of time. The desulfurization unit 22 discharges the exhaust gas obtained by the desulfurization treatment to the reforming unit 23.

改質部２３には、脱硫部２２から排出される排出ガスが供給される。改質部２３は、排出ガスを改質する。 The exhaust gas discharged from the desulfurization unit 22 is supplied to the reforming unit 23. The reforming unit 23 reforms the exhaust gas.

また、改質部２３は、改質触媒２４を具備する。改質部２３内に収容される改質触媒２４が排出ガスを改質する。原料ガスに比べて、排出ガスに含まれる硫黄成分の含有割合が低下しているため、硫黄成分による改質触媒２４の劣化が抑制される。改質触媒２４は、所望の改質成分に応じて適宜選択され、ルテニウム（Ｒｕ）系、ニッケル（Ｎｉ）系などの改質触媒が挙げられる。 In addition, the reforming unit 23 includes a reforming catalyst 24. The reforming catalyst 24 housed in the reforming unit 23 reforms the exhaust gas. Since the content ratio of the sulfur component contained in the exhaust gas is lower than that of the raw material gas, deterioration of the reforming catalyst 24 due to the sulfur component is suppressed. The reforming catalyst 24 is appropriately selected according to the desired reforming component, and examples thereof include ruthenium (Ru) -based and nickel (Ni) -based reforming catalysts.

Ｒｕ系の改質触媒の一例としては、酸化マグネシウムの焼成体である担体に、金属換算量で１０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍのＲｕを担持した改質触媒が挙げられる。この改質触媒では、担体の外表面から１５００μｍまでの範囲内に、総Ｒｕ担持量のうちの８５モル％以上のＲｕが担持されている。 As an example of the Ru-based reforming catalyst, a reforming catalyst in which Ru of 10% by mass or more and 5000% by mass in terms of metal is carried on a carrier which is a calcined product of magnesium oxide can be mentioned. In this reforming catalyst, Ru of 85 mol% or more of the total amount of Ru carried is supported within a range of up to 1500 μm from the outer surface of the carrier.

Ｒｕ系の改質触媒の他の例としては、細孔径５００Å以下の細孔の容積が０．１５ｍｌ／ｇ以上であり、細孔径５００Å以上の細孔の容積が０．１４ｍｌ／ｇ以下であり、平均細孔径が９０Å以上である担体に、Ｒｕを担持した改質触媒が挙げられる。 As another example of the Ru-based reforming catalyst, the volume of pores having a pore diameter of 500 Å or less is 0.15 ml / g or more, and the volume of pores having a pore diameter of 500 Å or more is 0.14 ml / g or less. Examples of the carrier having an average pore diameter of 90 Å or more include a reforming catalyst carrying Ru.

Ｎｉ系の改質触媒の一例としては、ＭｇａＡｌｂＭｎｃＯｄ（０．０１≦ａ≦０．９９、０．０１≦ｂ≦０．９９、ｃ≧０．１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０、ｄは電荷中性条件を満たすのに必要な数）で表される複合酸化物にＮｉを担持した改質触媒が挙げられる。この改質触媒において、ａは、複合酸化物に含まれるＭｇのモル比である。ｂは、複合酸化物に含まれるＡｌのモル比である。ｃは、複合酸化物に含まれるＭｎのモル比である。 As an example of the Ni-based reforming catalyst, Mg a Al b Mn c Od (0.01 ≦ a ≦ 0.99, 0.01 ≦ b ≦ 0.99, c ≧ 0.1, a + b + c = 1. Examples of 0 and d are modified catalysts in which Ni is supported on a composite oxide represented by (the number required to satisfy the charge neutrality condition). In this reforming catalyst, a is the molar ratio of Mg contained in the composite oxide. b is the molar ratio of Al contained in the composite oxide. c is the molar ratio of Mn contained in the composite oxide.

Ｎｉ系の改質触媒の他の例としては、孔径０．１μｍ以上０．５μｍ以下の細孔容積が０．２ｍｌ／ｇ以上であり、孔径０．５μｍ以上１０μｍ以下の細孔容積が０．０５ｍｌ／ｇ以上であり、加熱乾燥後の純度が９８重量％以上である酸化アルミニウム多孔体に、Ｎｉを含有する溶液を含浸して乾燥させた後に焼成して得られる改質触媒が挙げられる。この改質触媒では、触媒全体重量中に、酸化ニッケルに換算して３重量％以上２０重量％以下のＮｉが含有している。 As another example of the Ni-based reforming catalyst, the pore volume of 0.1 μm or more and 0.5 μm or less is 0.2 ml / g or more, and the pore volume of 0.5 μm or more and 10 μm or less is 0. Examples thereof include a reforming catalyst obtained by impregnating a porous aluminum oxide having a purity of 05 ml / g or more and having a purity of 98% by weight or more after heating and drying with a solution containing Ni, drying the mixture, and then firing the mixture. In this reforming catalyst, 3% by weight or more and 20% by weight or less of Ni in terms of nickel oxide is contained in the total weight of the catalyst.

排出ガスが改質部２３に供給されると、排出ガス中の炭化水素や二酸化炭素のような炭素成分や水が改質触媒２４によって改質される。こうして、改質部２３は、排出ガスから改質ガスを生成する。改質ガスには、改質成分として発生した水素（Ｈ２）、一酸化炭素（ＣＯ）に加え、水（Ｈ２Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ2）、メタン（ＣＨ４）などが原料ガスの残余成分などとして含まれる。改質成分は気体である。改質部２３は、改質処理によって得られる改質ガスを改質ガス取出部２５に排出する。 When the exhaust gas is supplied to the reforming unit 23, carbon components such as hydrocarbons and carbon dioxide and water in the exhaust gas are reformed by the reforming catalyst 24. In this way, the reforming unit 23 generates the reforming gas from the exhaust gas. In addition to hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO) generated as reforming components, water (H 2 O), carbon dioxide (CO2), methane (CH4), etc. are the residuals of the raw material gas in the reforming gas. Included as an ingredient. The modifying component is a gas. The reforming unit 23 discharges the reforming gas obtained by the reforming treatment to the reforming gas extraction unit 25.

改質システム２０に設けられる改質ガス取出部２５には、改質部２３から排出される改質ガスが供給される。改質ガスは、改質ガス取出部２５から移動式改質システム１の外部に取出すことができる。 The reforming gas discharged from the reforming unit 23 is supplied to the reforming gas extraction unit 25 provided in the reforming system 20. The reformed gas can be taken out from the reformed gas take-out unit 25 to the outside of the mobile reforming system 1.

このような構成を有する移動式改質システム１は、移動体１０を備える。そのため、原料ガスのプラントが点在する場合であっても、移動体１０を稼動してプラントを巡回することによって、移動式改質システム１は原料ガスを任意の時機に効率よく収集できる。さらには、移動式改質システム１の巡回中に、改質システム２０によって原料ガスを改質できる。特に、移動式改質システム１のプラント間の移動時に、原料ガスを改質できる。すなわち、移動式改質システム１は、移動しながら、原料ガスを改質処理できる。そのため、移動式改質システム１は、原料ガスの収集および改質を効率的に行うことができる。 The mobile reforming system 1 having such a configuration includes a mobile body 10. Therefore, even when the raw material gas plants are scattered, the mobile reforming system 1 can efficiently collect the raw material gas at an arbitrary time by operating the mobile body 10 and patrolling the plants. Furthermore, the raw material gas can be reformed by the reforming system 20 during the patrol of the mobile reforming system 1. In particular, the raw material gas can be reformed when the mobile reforming system 1 is moved between plants. That is, the mobile reforming system 1 can reform the raw material gas while moving. Therefore, the mobile reforming system 1 can efficiently collect and reform the raw material gas.

また、移動式改質システム１には、原料ガスを脱硫する脱硫部２２が設けられる。そのため、従来の定置式の改質装置で行われていた測定のように、改質部２３に供給される原料ガス中の硫黄成分を測定しなくても、原料ガスに含まれる硫黄成分による改質触媒２４の劣化を抑制できる。移動式改質システム１は、長期間にわたって効率よく安定して、原料ガスの改質処理を行って、改質ガスを製造できる。 Further, the mobile reforming system 1 is provided with a desulfurization unit 22 for desulfurizing the raw material gas. Therefore, even if the sulfur component in the raw material gas supplied to the reforming unit 23 is not measured as in the measurement performed by the conventional stationary reformer, the sulfur component contained in the raw material gas is used for modification. Deterioration of the quality catalyst 24 can be suppressed. The mobile reforming system 1 can efficiently and stably reform the raw material gas over a long period of time to produce the reformed gas.

仮に、各プラントで定置式の脱硫装置や改質装置を設置する場合、複数の脱硫装置や改質装置が必要になると共に、原料ガスの成分が各プラントで異なるために、脱硫処理や改質処理の程度は各プラントで異なる。複数のプラントで得られる脱硫ガスには、所定値以上の含有割合の硫黄成分が含まれるおそれがある。複数のプラントで得られる各改質ガスの成分が大きく異なるおそれもある。また、仮に、原料ガスを各プラントから収集した後に脱硫および改質を行う場合には、大規模の定置式の脱硫装置および改質装置が必要になる。一方で、移動式改質システム１は、１台で、移動しながら、収集、脱硫、改質を実施できる。脱硫部２２および改質部２３は、移動体１０に積載できる程度に小型化であり、移動体１０の稼動によって移動可能である。このように、移動式改質システム１によって、脱硫装置および改質装置の設置数を減らせることに加えて、脱硫装置および改質装置を移動可能な程度に小型化できる。そのため、原料ガスの改質コストを削減できる。さらには、複数のプラントで収集した原料ガスに対して、移動式改質システム１は、脱硫部２２および改質部２３によって、同一の脱硫処理および改質処理を行うことができる。 If a stationary desulfurization device or reformer is installed in each plant, multiple desulfurization devices or reformers are required, and the components of the raw material gas are different in each plant, so that the desulfurization process or reforming is performed. The degree of processing varies from plant to plant. The desulfurization gas obtained in a plurality of plants may contain a sulfur component having a content ratio of a predetermined value or more. The composition of each reformed gas obtained in multiple plants may differ significantly. Further, if desulfurization and reforming are performed after collecting the raw material gas from each plant, a large-scale stationary desulfurization device and reforming device are required. On the other hand, one mobile reforming system 1 can perform collection, desulfurization, and reforming while moving. The desulfurization unit 22 and the reforming unit 23 are small enough to be loaded on the moving body 10, and can be moved by the operation of the moving body 10. In this way, the mobile reforming system 1 can reduce the number of installations of the desulfurization device and the reforming device, and can also reduce the size of the desulfurization device and the reforming device to a movable extent. Therefore, the reforming cost of the raw material gas can be reduced. Further, the mobile reforming system 1 can perform the same desulfurization treatment and reforming treatment on the raw material gas collected in the plurality of plants by the desulfurization unit 22 and the reforming unit 23.

また、移動式改質システム１では、原料ガス投入部２１から投入される原料ガスの全てが脱硫部２２に供給されることが好ましい。この場合、原料ガス投入部２１は、脱硫部２２に接続される。原料ガス投入部２１は、改質部２３には接続されない。 Further, in the mobile reforming system 1, it is preferable that all of the raw material gas input from the raw material gas input unit 21 is supplied to the desulfurization unit 22. In this case, the raw material gas input unit 21 is connected to the desulfurization unit 22. The raw material gas input unit 21 is not connected to the reforming unit 23.

脱硫部２２には、移動式改質システム１の外部から投入される全ての原料ガスが原料ガス投入部２１から供給される。脱硫部２２は、全ての原料ガスを脱硫する。改質部２３に供給される全てのガスに対して、脱硫処理が行われる。そのため、硫黄成分による改質触媒２４の劣化がさらに抑制される。 All the raw material gas input from the outside of the mobile reforming system 1 is supplied to the desulfurization unit 22 from the raw material gas input unit 21. The desulfurization unit 22 desulfurizes all the raw material gas. Desulfurization treatment is performed on all the gases supplied to the reforming unit 23. Therefore, deterioration of the reforming catalyst 24 due to the sulfur component is further suppressed.

また、移動式改質システム１に供給される原料ガスはバイオガスであることが好ましい。バイオガスは、様々な種類の有機性廃棄物から生成される。一般的に、各プラントで用いられる有機性廃棄物の種類は異なるため、各プラントで生成されるバイオガスの成分は大きく異なる。バイオガスには、原料である有機性廃棄物に由来する硫黄成分が含まれる。バイオガス中の硫黄成分の含有割合は、食品残渣などの有機性廃棄物から生成される場合には１００質量ｐｐｍ以上３質量％以下であり、家畜の糞尿などの有機性廃棄物から生成される場合には１００質量ｐｐｍ以上４０００質量ｐｐｍ以下である。また、プラントの違いによる硫黄成分の含有割合の差は、１０質量ｐｐｍ以上８０質量ｐｐｍ以下である。このように、バイオガス中の硫黄成分の含有割合がプラント間で大きく異なっていても、移動式改質システム１はバイオガスを長期間にわたって安定して良好に改質できる。また、バイオガスは再生可能なエネルギー資源であるため、移動式改質システム１は環境調和型の技術である。 Further, the raw material gas supplied to the mobile reforming system 1 is preferably biogas. Biogas is produced from various types of organic waste. Generally, since the types of organic waste used in each plant are different, the components of biogas produced in each plant are significantly different. Biogas contains a sulfur component derived from organic waste, which is a raw material. The content ratio of the sulfur component in the biogas is 100% by mass or more and 3% by mass or less when it is produced from organic waste such as food residue, and it is generated from organic waste such as livestock manure. In the case, it is 100 mass ppm or more and 4000 mass ppm or less. Further, the difference in the content ratio of the sulfur component due to the difference in the plant is 10 mass ppm or more and 80 mass ppm or less. As described above, even if the content ratio of the sulfur component in the biogas is significantly different between the plants, the mobile reforming system 1 can stably and satisfactorily reform the biogas over a long period of time. Moreover, since biogas is a renewable energy resource, the mobile reforming system 1 is an environment-friendly technology.

また、原料ガスは複数のプラントからの収集ガスであることが好ましい。収集ガスとは、複数のプラントから収集した複数の原料ガスの混合ガス、すなわち成分の異なる複数の原料ガスの混合ガスである。移動式改質システム１は、１つのプラントに限らず、複数のプラントを巡回して、成分の異なる複数の原料ガスを収集できる。こうして得られた収集ガスであっても、移動式改質システム１は長期間にわたって安定して良好に改質できる。 Further, the raw material gas is preferably collected gas from a plurality of plants. The collected gas is a mixed gas of a plurality of raw material gases collected from a plurality of plants, that is, a mixed gas of a plurality of raw material gases having different components. The mobile reforming system 1 is not limited to one plant, but can patrol a plurality of plants and collect a plurality of raw material gases having different components. Even with the collected gas thus obtained, the mobile reforming system 1 can stably and satisfactorily reform over a long period of time.

また、移動式改質システム１の改質部２３に設けられる改質触媒２４は、多孔体に包摂されていることが好ましい。多孔体としては、ゼオライト、活性炭などが挙げられ、特にゼオライトが好ましい。改質触媒２４を包摂する多孔体は、脱硫剤として機能する。すなわち、多孔体は脱硫特性を有する。仮に、脱硫部２２の脱硫性能の低下などによって、所定値以上の含有割合の硫黄成分が改質部２３に供給される場合でも、改質触媒２４を包摂する多孔体が排出ガスを脱硫するため、排出ガス中の硫黄成分を低下できる。そのため、硫黄成分による改質触媒２４の劣化がさらに抑制される。 Further, it is preferable that the reforming catalyst 24 provided in the reforming section 23 of the mobile reforming system 1 is included in the porous body. Examples of the porous body include zeolite and activated carbon, and zeolite is particularly preferable. The porous body containing the reforming catalyst 24 functions as a desulfurizing agent. That is, the porous body has desulfurization properties. Even if a sulfur component having a content of a predetermined value or more is supplied to the reforming section 23 due to a decrease in the desulfurization performance of the desulfurizing section 22, the porous body containing the reforming catalyst 24 desulfurizes the exhaust gas. , The sulfur component in the exhaust gas can be reduced. Therefore, deterioration of the reforming catalyst 24 due to the sulfur component is further suppressed.

また、移動式改質システム１の移動体１０は陸上移動体であることが好ましい。陸上移動体は、道路を自由に走行できる。そのため、原料ガスのプラントが広域に点在しても、移動式改質システム１は原料ガスを効率的に収集できる。 Further, the moving body 10 of the mobile reforming system 1 is preferably a land moving body. Land-based vehicles can travel freely on the road. Therefore, the mobile reforming system 1 can efficiently collect the raw material gas even if the raw material gas plants are scattered over a wide area.

上記したように、第１実施形態の移動式改質システムによれば、プラントを巡回しながら、原料ガスの収集、脱硫、改質を行うことができる。さらに、移動式改質システムは、脱硫部を備えるので、硫黄成分による改質部の改質性能の低下を抑制できる。そのため、移動式改質システムは、原料ガスを長期間にわたって効率よく安定して改質できる。 As described above, according to the mobile reforming system of the first embodiment, it is possible to collect, desulfurize, and reform the raw material gas while patrolling the plant. Further, since the mobile reforming system includes a desulfurization portion, it is possible to suppress deterioration of the reforming performance of the reforming portion due to the sulfur component. Therefore, the mobile reforming system can efficiently and stably reform the raw material gas for a long period of time.

なお、上記では、改質システム２０が１つの改質部２３を有する例について示したが、改質システム２０は、複数の改質部２３を有してもよい。この場合、複数の改質部で行われる改質プロセスは、同じでもよいし、異なってもよい。所望の改質成分に応じて、改質部の設置数や、各改質部で行われる改質プロセスは適宜設定される。 In the above description, the modification system 20 has one modification unit 23, but the modification system 20 may have a plurality of modification units 23. In this case, the reforming process performed in the plurality of reforming parts may be the same or different. Depending on the desired reforming component, the number of modified parts to be installed and the reforming process performed in each reforming part are appropriately set.

また、改質システム２０は、原料ガス投入部２１と脱硫部２２との間に、不図示の原料ガス貯蔵タンクを有してもよい。原料ガス貯蔵タンクには、原料ガス投入部２１から原料ガスが供給される。原料ガス貯蔵タンクに貯蔵される原料ガスは、脱硫部２２に供給される。原料ガス貯蔵タンクは、脱硫部２２の脱硫状況や改質部２３の改質状況に応じて、原料ガスを脱硫部２２に供給する。脱硫部２２や改質部２３には、処理能力以上のガスが供給されない。脱硫部２２や改質部２３へのガスの過剰供給を回避できるため、原料ガスを長期間にわたって効率よく安定して改質できる。 Further, the reforming system 20 may have a raw material gas storage tank (not shown) between the raw material gas input unit 21 and the desulfurization unit 22. The raw material gas is supplied to the raw material gas storage tank from the raw material gas input unit 21. The raw material gas stored in the raw material gas storage tank is supplied to the desulfurization unit 22. The raw material gas storage tank supplies the raw material gas to the desulfurization section 22 according to the desulfurization status of the desulfurization section 22 and the reforming status of the reforming section 23. Gas exceeding the processing capacity is not supplied to the desulfurization section 22 and the reforming section 23. Since it is possible to avoid an excessive supply of gas to the desulfurization section 22 and the reforming section 23, the raw material gas can be efficiently and stably reformed over a long period of time.

また、改質システム２０は、改質部２３と改質ガス取出部２５との間に、不図示の改質ガス貯蔵タンクを有してもよい。改質ガス貯蔵タンクには、改質部２３から改質ガスが供給される。改質ガス貯蔵タンクに貯蔵される改質ガスは、改質ガス取出部２５に供給される。改質ガス貯蔵タンクは、状況に応じて、改質ガスを改質ガス取出部２５に供給する。そのため、移動式改質システム１のプラントへの巡回回数を増やすことができる。 Further, the reforming system 20 may have a reforming gas storage tank (not shown) between the reforming unit 23 and the reforming gas extraction unit 25. The reformed gas is supplied to the reformed gas storage tank from the reforming unit 23. The reformed gas stored in the reformed gas storage tank is supplied to the reformed gas extraction unit 25. The reformed gas storage tank supplies the reformed gas to the reformed gas extraction unit 25, depending on the situation. Therefore, the number of patrols of the mobile reforming system 1 to the plant can be increased.

（第２実施形態）
図２は、第２実施形態の移動式改質システムの一例を示す概略図である。 (Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic view showing an example of the mobile reforming system of the second embodiment.

なお、以下に示す実施形態では、第１実施形態の移動式改質システムの構成と同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。 In the embodiments shown below, the same components as those of the mobile reforming system of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted or simplified.

第２実施形態の移動式改質システム２において、測定部２６の構成が追加されること以外は、第１実施形態の移動式改質システム１の構成と基本的に同じである。そのため、ここでは、その異なる構成について主に説明する。 The mobile reforming system 2 of the second embodiment is basically the same as the configuration of the mobile reforming system 1 of the first embodiment except that the configuration of the measuring unit 26 is added. Therefore, here, the different configurations will be mainly described.

図２に示すように、改質システム２０は、原料ガス投入部２１と、脱硫部２２と、少なくとも１つの改質部２３と、測定部２６とを有する。図２に示すように、改質システム２０を構成する測定部２６などの各構成要素は、筐体３０内に収容されてもよい。移動式改質システム２は、脱硫部２２から排出される排出ガス中の硫黄成分の含有割合を測定する測定部２６をさらに備える。 As shown in FIG. 2, the reforming system 20 includes a raw material gas input unit 21, a desulfurization unit 22, at least one reforming unit 23, and a measuring unit 26. As shown in FIG. 2, each component such as the measuring unit 26 constituting the reforming system 20 may be housed in the housing 30. The mobile reforming system 2 further includes a measuring unit 26 for measuring the content ratio of the sulfur component in the exhaust gas discharged from the desulfurization unit 22.

測定部２６は、改質部２３に供給される前の排出ガス中の硫黄成分の含有割合を測定する。測定部２６で測定される排出ガス中の硫黄成分の含有割合が所定値よりも小さいと、脱硫部２２の脱硫性能が良好であるため、脱硫部２２や改質部２３の出力を上げるまたは維持できる。また、測定部２６で測定される排出ガス中の硫黄成分の含有割合が所定値以上になると、脱硫部２２の脱硫性能が低下したことがわかる。この場合、脱硫部２２や改質部２３の出力を下げることによって、改質触媒２４の短時間による性能劣化を抑制できる。また、脱硫部２２の脱硫性能が低下したことがわかるため、脱硫剤の交換時期を容易に判断できる。使用中の脱硫剤を新品の脱硫剤と交換することによって、脱硫部２２の脱硫性能を回復できる。測定部２６で測定される硫黄成分の含有割合の測定値に応じて、脱硫部２２や改質部２３の出力を調整することによって、移動式改質システム２は、原料ガスを長期間にわたって安定して改質できると共に、プラントへの巡回回数を増やすことができる。 The measuring unit 26 measures the content ratio of the sulfur component in the exhaust gas before being supplied to the reforming unit 23. When the content ratio of the sulfur component in the exhaust gas measured by the measuring unit 26 is smaller than the predetermined value, the desulfurization performance of the desulfurization unit 22 is good, so that the output of the desulfurization unit 22 or the reforming unit 23 is increased or maintained. can. Further, it can be seen that the desulfurization performance of the desulfurization unit 22 deteriorates when the content ratio of the sulfur component in the exhaust gas measured by the measurement unit 26 becomes a predetermined value or more. In this case, by reducing the output of the desulfurization unit 22 and the reforming unit 23, it is possible to suppress the deterioration of the performance of the reforming catalyst 24 due to a short time. Further, since it is found that the desulfurization performance of the desulfurization unit 22 has deteriorated, it is possible to easily determine the replacement time of the desulfurization agent. By replacing the desulfurizing agent in use with a new desulfurizing agent, the desulfurization performance of the desulfurization unit 22 can be restored. By adjusting the output of the desulfurization unit 22 and the reforming unit 23 according to the measured value of the sulfur component content ratio measured by the measuring unit 26, the mobile reforming system 2 stabilizes the raw material gas for a long period of time. And can be reformed, and the number of patrols to the plant can be increased.

上記したように、第２実施形態の移動式改質システムによれば、測定部２６で得られる硫黄成分の測定値に応じて、脱硫部２２や改質部２３の出力を調整することによって、改質触媒２４の短期劣化が抑制される。そのため、原料ガスを長期間にわたって安定して改質できると共に、プラントへの巡回回数を増やすことができる。また、測定部２６の測定値から、脱硫部２２内の脱硫剤の交換時期が容易にわかる。 As described above, according to the mobile reforming system of the second embodiment, the output of the desulfurization section 22 and the reforming section 23 is adjusted according to the measured value of the sulfur component obtained by the measuring section 26. Short-term deterioration of the reforming catalyst 24 is suppressed. Therefore, the raw material gas can be stably reformed for a long period of time, and the number of patrols to the plant can be increased. Further, from the measured value of the measuring unit 26, the replacement time of the desulfurizing agent in the desulfurizing unit 22 can be easily known.

以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本開示の範囲内で種々に改変することができる。 Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, but includes all aspects included in the concept of the present disclosure and the scope of claims, and various modifications are made within the scope of the present disclosure. be able to.

１、２ 移動式改質システム
１０ 移動体
２０ 改質システム
２１ 原料ガス投入部
２２ 脱硫部
２３ 改質部
２４ 改質触媒
２５ 改質ガス取出部
２６ 測定部
３０ 筐体
1, 2 Mobile reforming system 10 Mobile 20 Reforming system 21 Raw material gas input unit 22 Desulfurization unit 23 Reforming unit 24 Reforming catalyst 25 Reforming gas extraction unit 26 Measuring unit 30 Housing

Claims (7)

移動体と、前記移動体に搭載される改質システムとを備え、
前記改質システムは、
硫黄成分を含む原料ガスを投入する原料ガス投入部と、
前記原料ガスの少なくとも一部が供給され、前記原料ガスを脱硫する脱硫部と、
前記脱硫部から排出される排出ガスが供給され、改質触媒を具備し、前記排出ガスを改質する少なくとも１つの改質部と
を有することを特徴とする移動式改質システム。 A mobile body and a reforming system mounted on the mobile body are provided.
The reforming system
The raw material gas input section that inputs the raw material gas containing sulfur components,
A desulfurization section to which at least a part of the raw material gas is supplied and desulfurizes the raw material gas,
A mobile reforming system characterized in that an exhaust gas discharged from the desulfurization section is supplied, a reforming catalyst is provided, and at least one reforming section for reforming the exhaust gas is provided. 前記原料ガス投入部から投入される前記原料ガスの全てが前記脱硫部に供給される、請求項１に記載の移動式改質システム。 The mobile reforming system according to claim 1, wherein all of the raw material gas input from the raw material gas input unit is supplied to the desulfurization unit. 前記原料ガスはバイオガスである、請求項１または２に記載の移動式改質システム。 The mobile reforming system according to claim 1 or 2, wherein the raw material gas is biogas. 前記原料ガスは複数のプラントからの収集ガスである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の移動式改質システム。 The mobile reforming system according to any one of claims 1 to 3, wherein the raw material gas is collected gas from a plurality of plants. 前記改質部に設けられる前記改質触媒は、多孔体に包摂されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の移動式改質システム。 The mobile reforming system according to any one of claims 1 to 4, wherein the reforming catalyst provided in the reforming section is encapsulated in a porous body. 前記脱硫部から排出される前記排出ガス中の硫黄成分の含有割合を測定する測定部をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の移動式改質システム。 The mobile reforming system according to any one of claims 1 to 5, further comprising a measuring unit for measuring the content ratio of a sulfur component in the exhaust gas discharged from the desulfurization unit. 前記移動体は陸上移動体である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の移動式改質システム。
The mobile reforming system according to any one of claims 1 to 6, wherein the moving body is a land moving body.
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