JP6944349B2 - 水素発生装置 - Google Patents
水素発生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6944349B2 JP6944349B2 JP2017216343A JP2017216343A JP6944349B2 JP 6944349 B2 JP6944349 B2 JP 6944349B2 JP 2017216343 A JP2017216343 A JP 2017216343A JP 2017216343 A JP2017216343 A JP 2017216343A JP 6944349 B2 JP6944349 B2 JP 6944349B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reforming
- region
- combustion chamber
- gas
- reformer
- 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.)
- Active
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 107
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims description 107
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 107
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 217
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 171
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 148
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 48
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 48
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 46
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 45
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 30
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 claims description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 21
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 16
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 44
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 44
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 16
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 14
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 11
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 11
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 9
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 5
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- -1 gasoline Chemical compound 0.000 description 2
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 2
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 229910017518 Cu Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017752 Cu-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017943 Cu—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017060 Fe Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002544 Fe-Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
- C01B3/384—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
- B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00157—Controlling the temperature by means of a burner
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00164—Controlling or regulating processes controlling the flow
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
- C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
- C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
- C01B2203/0288—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step containing two CO-shift steps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
- C01B2203/043—Regenerative adsorption process in two or more beds, one for adsorption, the other for regeneration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1205—Composition of the feed
- C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1217—Alcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1205—Composition of the feed
- C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1217—Alcohols
- C01B2203/1223—Methanol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1205—Composition of the feed
- C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1235—Hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1205—Composition of the feed
- C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1235—Hydrocarbons
- C01B2203/1241—Natural gas or methane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1205—Composition of the feed
- C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1235—Hydrocarbons
- C01B2203/1247—Higher hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
特許文献1には、つぎの記載があり、水素製造装置の多重筒型改質器が開示されている。
[0024]
図2に示されるように、各多重筒型改質器12は、多重に配置された複数の筒状壁21〜24を有して構成されている。複数の筒状壁21〜24は、例えば円筒状や楕円筒状に形成される。複数の筒状壁21〜24のうち内側から一番目の筒状壁21の内部には、燃焼室25が形成されており、この燃焼室25の上部には、バーナ26が下向きに配置されている。
[0025]
一番目の筒状壁21と二番目の筒状壁22との間には、燃焼排ガス流路27が形成されている。燃焼排ガス流路27の下端部は、燃焼室25と連通されており、燃焼排ガス流路27の上端部には、ガス排出管28が設けられている。燃焼室25から排出された燃焼排ガスは、燃焼排ガス流路27を下側から上側に流れ、ガス排出管28を通じて外部に排出される。
[0026]
二番目の筒状壁22と三番目の筒状壁23との間には、第一流路31が形成されている。この第一流路31の上部は、予熱流路32として形成されており、この予熱流路32の上端部には、原料供給管33及び改質用水供給管34が接続されている。二番目の筒状壁22と三番目の筒状壁23との間には、螺旋部材35が設けられており、この螺旋部材35により、予熱流路32は、螺旋状に形成されている。
[0027]
この予熱流路32には、原料供給管33から都市ガスが供給され、その供給量は、図1に示したように、原料供給管33に設けられた制御バルブ33aによって制御される。また、予熱流路32には、図2に示したように、改質用水供給管34(図1では図示省略)から改質用水が供給される。都市ガス及び改質用水は、予熱流路32を上側から下側に流れると共に、二番目の筒状壁22を介して燃焼排ガスと熱交換され水が気化される。この予熱流路32では、都市ガス及び気相の改質用水(水蒸気)が混合されることにより、混合ガスが生成される。
[0031]
CO変成触媒層45の上側には、酸化剤ガス供給管46が設けられており、第二流路42におけるCO変成触媒層45よりも上側には、CO除去触媒層47が設けられている。酸化剤ガス供給管46を通じて取り入れられた酸化剤ガス、及び、CO変成触媒層45を通過した改質ガスは、CO除去触媒層47に供給される。CO除去触媒層47では、例えば白金やルテニウム等の貴金属触媒上で一酸化炭素が酸素と反応して二酸化炭素に変換され、一酸化炭素が除去される。CO変成触媒層45及びCO除去触媒層47で一酸化炭素が除去された改質ガスは、改質ガス排出管44を通じて排出される。
特許文献2には、つぎの記載があり、水素ステーション用水素製造システムが開示されている。
[請求項1]
水素ステーション内で原料ガスを改質して燃料電池車の燃料となる水素を製造するようになる水素ステーション用水素製造システムにおいて、
燃焼器を備えると共に、水蒸気改質反応を行う水蒸気改質反応部、COシフト反応を行うCOシフト反応部、水蒸気を発生する蒸気発生部を一体的に備え、水蒸気改質反応部における水蒸気改質反応とCOシフト反応部におけるCOシフト反応によって原料ガスから水素を作り出して改質ガスに改質する複合型改質器を設け、
この複合型改質器の下流側に、改質ガスから水素を分離精製する水素PSA装置を設けたことを特徴とする水素ステーション用水素製造システム。
[0041]
次に、複合型改質器における原料ガスから水素を作り出して改質ガスに改質する点及びその構造について述べる。
[0042]
まず、複合型改質器1としては、図2、図3に示すように、上部に縦向き円筒状の第一円筒体21と、下部に第一円筒体21より大径となる縦向き円筒状の第二円筒体22とからなることにより全体形状を段付きの略円筒状にし、この第一円筒体21と第二円筒体22の周囲全体すべてを高性能特殊断熱材23にて覆う。
[0049]
また、第一円筒体21にあっては、その上部に原料ガス流入口26を設け、混合器13より供給された水蒸気と混合した原料ガスを流入する。さらに、上部に改質ガス排出口27を設け、当該複合型改質器1の下流側に原料ガスから水素を作り出して改質した改質ガスを排出する。
[0052]
また、第二円筒体22にあっては、円形状の室内空間において、その側方に環状の断熱筒55を設け、この断熱筒55はその一部を開口する。そして、室内空間における側方部の特殊断熱壁25と断熱筒55の間に環状の空間を形成し、この環状の空間に蒸気発生部6を備える。この蒸気発生部6は、パイプ56を螺旋状に配置し、このパイプ56内に純水を通すことにより、室内空間内の中心上部に設けたバーナー室52の燃焼によって純水から水蒸気に変換し、これにより、水蒸気を発生させるものである。そして、この蒸気発生部6で発生した水蒸気を当該複合型改質器1の上流側に設けた混合器13に供給し、ここで原料ガスに混合する。
上記特許文献1では、中央にバーナー26を有する多重筒型改質器1において、バーナー26の周囲に螺旋部材35を内蔵する予熱流路32を設けている。つまり、バーナー26の周囲に設けた予熱流路32で水を気化する。このため、上記予熱流路32の周辺の温度が下がって温度ばらつきが生じ、その分だけ改質器の熱効率は良くない。また、高温条件となる多重筒型改質器1内に、複雑な螺旋構造を有する予熱流路32が設けられている。このような構造体を作るは煩雑で、製作に伴うコストが高くなり、メンテナンス性が極めて悪い。
このように、酸化剤ガスを使用する装置では、酸化剤ガス供給管46を設ける必要があるなど、装置の構造が複雑になって設備費用が高くなるうえ、酸化剤ガスの分だけランニングコストも増加してしまう。また、不純物が増加することから後段の水素精製部の負担が増加することが予想される。
CO+1/2O2→CO2・・・式(1)
上記特許文献2では、複合型改質器1は、4重管構造の改質反応部を有している。上記4重管構造は、内筒41,内側中間筒44,外側中間筒45,外筒42から構成されている。上記内筒41の中央に燃焼器3が配置されている。上記内筒41と内側中間筒44のあいだ・外側中間筒45と外筒42のあいだに、原料ガスを改質する予備改質部7・水蒸気改質反応部4が配置されている。内側中間筒44と外側中間筒45のあいだに、改質ガスをCOシフト反応させる高温COシフト反応触媒層5b・低温COシフト反応触媒層5aが配置されている。さらに、上記水蒸気改質反応部4の周囲には、螺旋構造をもつ蒸気発生部6が配置されている。
改質領域の温度ばらつきが少なく熱効率を向上し、メンテナンス性の良好な水素発生装置を提供する。
炭化水素系ガスと水蒸気を改質反応させて水素リッチな改質ガスに改質する改質触媒と、
上記改質触媒が充填されて上記改質反応が行われる改質器と、
燃料ガスを燃焼させて上記改質反応に付与する反応熱を得る燃焼室とを備え、
上記改質器のうち少なくとも上記改質反応を行う改質領域が、上記燃焼室の内部に配置され、
上記改質器に導入する水蒸気を発生させる水蒸気発生器が、上記燃焼室の外部に設けられ、
上記改質器は、上記燃焼室の外部に配置される外部領域と、上記燃焼室の内部に配置されて少なくとも上記改質反応を行う改質領域とを有し、
上記外部領域は、上記燃焼室の外部で、炭化水素系ガスと水蒸気を導入する導入部に通じる上流領域と、改質ガスを排出する排出部に通じる下流領域を有し、それらの周囲が断熱材で覆われており、
上記改質領域は、上記上流領域と上記下流領域のあいだに存在する、上記燃焼室内部のガス反転部を含んで構成されている。
上記バーナはその火口が、上記燃焼室における上記改質領域側でかつ上記外部領域と反対側の空間に配置されている。
上記バーナの火口が、上記改質領域に向かって複数設けられている。
上記燃焼室は、上記バーナによる燃焼熱を整流する整流部材を備えている。
上記燃焼室における上記外部領域側に、上記燃焼室内の排熱を回収する排熱回収部が配置され、上記排熱回収部で回収した排熱利用して上記水蒸気発生器で水蒸気を発生させる。
上記外部領域にある上記下流領域に、CO変成層が設けられている。
本発明は、上記改質器のうち少なくとも上記改質反応を行う改質領域が、上記燃焼室の内部に配置され、改質領域が、上記燃焼室の内部に配置され、さらに、上記改質器に導入する水蒸気を発生させる水蒸気発生器が、上記燃焼室の外部に設けられている。
このように、本発明では、従来の予熱流路や蒸気発生部のような水蒸気発生器が燃焼室の外部に設けられる。このため、複雑な螺旋構造体を高温になる燃焼室に設けなくてよい。したがって、装置の製作に伴うコストが大幅に節減でき、メンテナンス性が格段に改善される。特に、開放検査を毎年実施する必要がある大型機において有利である。しかも、本発明では、上記改質領域は上記燃焼室の内部に配置される。このため、改質領域の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
さらに、酸化剤ガスを使用しないため、装置の構造を簡素化できて設備費用とランニングコストを抑え、不純物による後段の水素精製ユニットに負担を増大させない。
上記水素発生装置は、上記燃焼室の外部に配置される外部領域と、上記燃焼室の内部に配置されて少なくとも上記改質反応を行う改質領域とを有している。上記外部領域は、上記燃焼室の外部で、炭化水素系ガスと水蒸気を導入する導入部に通じる上流領域と、改質ガスを排出する排出部に通じる下流領域を有し、それらの周囲が断熱材で覆われている。炭化水素系ガスと水蒸気を導入する導入部は温度が下がりやすく、温度が不安定になりやすい。このため、その導入部を上記燃焼室の外部におくことにより、燃焼室の内部に配置した改質領域の温度が安定化する。したがって、改質領域の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
上記水素発生装置は、上記改質領域は、上記上流領域と上記下流領域のあいだに存在する、上記燃焼室内部のガス反転部を含んで構成されている。
このため、上記導入部と排出部を設けた外部領域を燃焼室の外部に設け、その反対側の改質領域を燃焼室の内部に配置する構造が無理なく実現できる。また、上記ガス反転部を含む領域を上記改質領域とすることにより、上記改質領域に対する均一な燃焼熱の付与を行いやすい。そして、改質領域の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
このため、上記改質領域に対する均一な燃焼熱の付与を行いやすい。そして、改質領域の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
このため、バーナによる燃焼熱を上記改質領域に対して均一に付与しやすい。そして、改質領域の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
上記整流部材の存在により、バーナによる燃焼熱を上記改質領域に対して均一に付与しやすい。そして、改質領域の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
このため、改質領域に対して燃焼熱を付与した後の排熱を効果的に回収できる。回収した排熱は、有効に再利用することができる。
図1は、本発明が適用された実施形態の水素発生装置の全体構成を説明する構成図である。
上記改質ユニット1は、改質器10と燃焼室20とを備え、上記改質器10に改質触媒が充填されている。改質器10,燃焼室20および改質触媒についての詳細は後述する。
上記水素精製ユニット2は、複数(この例では4つ)の吸着槽2A,2B,2C,2Dを有するPVSA(Pressure Vacuum Swing Adsorption)装置である。上記各吸着槽2A,2B,2C,2Dには、改質ガス内の不純分を吸着する吸着材が充填されている。
図2および図3は、上記水素発生装置の第1形態における、上記改質ユニット1の詳細を説明する図である。図2は、改質ユニット1の縦断面に周辺機器の構成を付記している。図3は、改質器10の横断面にバーナ21の火口22を付記している。
上記改質器10は、この例では、4重管構造を呈している。外側から第1管11A、第2管11B、第3管11C、第4管11Dが同心状に配置されている。上記第1管11Aと第4管11Dの下端部は、断面U字状の底部でつながっている。上記第2管11Bと第3管11Cの下端は、上記断面U字状の底部とのあいだに隙間を保持している。上記第1管11Aと第2管11Bの上端部は、断面箱形の天井部でつながっている。上記第3管11Cと第4管11Dの上端部は、断面箱形の天井部でつながっている。上記第2管11Bと第3管11Cの上端部同士のあいだは開口部になっていて、上記開口部は蓋部材36で蓋がされている。
そして、上記改質領域12は、上記ガス反転部18を含んで構成されている。
CH4+H2O→CO+3H2・・・(2)
上記予備改質層prにおける予備改質温度の範囲は、350〜600℃程度に設定するのが好ましい。上記改質層reにおける改質温度の範囲は、500〜900℃程度に設定するのが好ましい。上記各温度範囲のなかで、予備改質温度よりも改質温度が高くなるように設定される。
CO+H2O→CO2+H2・・・(3)
上記高温CO変成層hsにおける高温CO変成温度の範囲は、200〜500℃程度に設定するのが好ましい。上記低温CO変成層lsにおける低温CO変成温度の範囲は、150〜300℃程度に設定するのが好ましい。上記各温度範囲のなかで、低温CO変成温度よりも高温CO変成温度が高くなるように設定される。
上記燃焼室20は、燃料ガスを燃焼させて上記改質反応に付与する反応熱を得る。つまり、上記式(2)の反応は吸熱反応であるため、外部から改質触媒に熱を付与し、反応を連続的に進行させるのである。
上記バーナ21の火口22は、上記改質領域12に向かって複数設けられている。
つまり、この例では、バーナ21の火口22は、燃焼室20の底部において上向きになるよう配置されている。この例では上記火口22は8つ設けられている。そのうち4つの火口22は、改質器10の第4管11Dの内側に、ほぼ等間隔で配置されている。のこり4つの火口22は、改質器10の第1管11Aの外側に、ほぼ等間隔で配置されている。これにより、改質器10の改質領域12を8つの火口22で、できるだけ均一に加熱しうるようになっている。
上記排熱回収部24は、上記排ガス路46の入口である。この例では、上記排ガス路46の入口は、燃焼室20および改質器10の中央上部にひとつ、燃焼室20の上部側面にひとつ、設けられている。
上記構成の改質器10と燃焼室20により、上記改質ユニット1が構成されている。この改質ユニット1では、上記改質器10のうち少なくとも上記改質反応を行う改質領域12が、上記燃焼室20の内部に配置されている。また、この改質ユニット1では、上記改質器10に導入する水蒸気を発生させる水蒸気発生器30が、上記燃焼室20の外部に設けられている。
図4および図5は、上記水素発生装置の第2形態における、上記改質ユニット1の詳細を説明する図である。図4は、改質ユニット1の縦断面に周辺機器の構成を付記している。図4は、改質器10Aの横断面にバーナ21の火口22を付記している。
上記改質器10Aは、外側から第1管31A、第2管31Bが同心状に配置されている。上記第1管31Aの下端部は、断面U字状の底部でふさがっている。上記第2管31Bの下端は、上記断面U字状の底部とのあいだに隙間を保持している。上記第1管31Aと第2管31Bの上端部は、断面箱形の天井部でつながっている。上記第2管31Bの上端部は開口部になっていて、上記開口部は蓋部材36で蓋がされている。
そして、上記改質領域12は、上記ガス反転部18を含んで構成されている。
図5(A)は、同心円状に配置した例である。内側に6つの改質器10Aを環状に配置し、その外側に12の改質器10Aを環状に配置している。内側の環状と外側の環状のあいだに火口22を等間隔に設け、外側の環状のさらに外側に火口22を等間隔に設けている。
図5(B)は、同心円状に配置した例である。18の改質器10Aを等間隔で配置した例である。内側の六角状と外側の六角状のあいだに火口22を等間隔に設け、外側の六角状のさらに外側に火口22を等間隔に設けている。
図5(A)(B)において、改質器10Aの数は増減させることができる。
この燃焼室20Aは、上記バーナ21による燃焼熱を整流する整流部材23を備えている。この例では、上記整流部材23は、改質器10Aの下端と火口22のあいだの空間に、横向きに配置されている。上記整流部材23としては、たとえばパンチングメタルを使用することができる。
上記構成の改質器10Aと燃焼室20Aにより、上記改質ユニット1が構成されている。この改質ユニット1では、上記改質器10Aのうち少なくとも上記改質反応を行う改質領域12が、上記燃焼室20Aの内部に配置されている。また、この改質ユニット1では、上記改質器10Aに導入する水蒸気を発生させる水蒸気発生器30が、上記燃焼室20Aの外部に設けられている。
変形例を説明する。以下の変形例は、上記第2形態をベースにしたものを説明するが、上記第1形態をベースにすることもできる。
図6は、第1変形例であり、バーナ21の構成例を示す。
図6(A)は第1例である。この例は、複数のバーナ21が、火口22が燃焼室20Aの底部近傍において、中心を向くように横向きに配置されている。バーナ21の数は適宜増減できる。
図6(B)は第2例である。この例は、複数のバーナ21が、火口22が燃焼室20Aの底部近傍において、上を向くように縦向きに配置されている。バーナ21の数は適宜増減できる。図6(A)の態様と併用することもできる。
図6(C)は第3例である。この例は、ひとつのバーナ21に複数の火口22が設けられた例である。このバーナ21を、火口22が燃焼室20Aの底部近傍において、上を向くように配置する。火口22の数は適宜増減できる。
図7は、第2変形例であり、整流部材23の構成例を示す。この例は図6(A)に示したバーナ21の構成をベースに説明するが、図6(B)(C)をベースにすることもできる。
図7(A)は第1例である。この例は、上記整流部材23は、改質器10Aの下端と火口22のあいだの空間に、横向きに配置されている。上記整流部材23としては、たとえばパンチングメタルを使用することができる。上記整流部材23を複数枚配置することもできる。燃焼ガスの流れを整えて熱効率を向上させる。
図7(B)は第2例である。この例は、上記整流部材23は、改質器10Aの下端より少し上に、横向きに配置されている。上記整流部材23としては、たとえばパンチングメタルを使用することができる。図7(A)の態様と併用することもできる。上記整流部材23を複数枚配置することもできる。燃焼ガスの流れを整えて熱効率を向上させる。
図7(C)は第3例である。この例は、上記整流部材23として邪魔板を使用した例である。この例では、上記邪魔板が改質器10Aの周囲に配置され、1つの改質器10において、上記邪魔板が上下方向に千鳥状に配置されている。燃焼ガスの流れを蛇行させて熱効率を向上させる。
図7(D)は第4例である。この例は、上記整流部材23として邪魔板を使用した例である。この例では、上記邪魔板が改質器10Aの周囲に配置され、となりあう改質器10同士のあいだで、上記邪魔板が上下方向に千鳥状に配置されている。燃焼ガスの流れを蛇行させて熱効率を向上させる。
図8は、第3変形例であり、排熱回収部24の構成例を示す。
図8(A)は第1例である。この例は、排熱回収部24は、燃焼室20Aの上部の左右側面にそれぞれ1つずつ設けられている。
図8(B)は第2例である。この例は、排熱回収部24は、燃焼室20Aの上部の中央に1つ設けられている。
図8(C)は第3例である。この例は、排熱回収部24は、燃焼室20Aの上部側面から延びる排気ダクト38の入口として設けられている。上記入口は、燃焼室20A内の上部中央に開口している。一方、燃焼室20Aの底部中央に邪魔棒37が立っている。上記邪魔棒37の上端部が上記入口に対面することにより、上記入口に熱流が直接侵入するのを制限している。これにより、底部中央からの燃焼ガスが排熱回収部24にショートカットするのを防いでいる。
図8(D)は第4例である。この例は、燃焼室20Aの底部中央からの排気ダクト38が、燃焼室20Aの上部中央に入口が開口している。
図9は、第4変形例であり、燃焼室20の構成例を示す図である。
この例では、燃焼室20Bは、耐熱材の壁面で囲われた箱状を呈している。上記燃焼室20Bには、天井部を貫通するように複数の改質器10Aが配置される。このとき、上記改質器10Aの改質領域12を燃焼室20Bの内部に存在させ、外部領域13を燃焼室20Bの外部に存在させるよう、上記各改質器10Aが配置されている。
それ以外は上記第2形態と同様であり、同様の部分にはおなじ符号を付している。
図10は、第5変形例であり、改質器10の構成例を示す図である。
この例では、改質器10Bにおいて、第2管31Bが上方に延長されている。上記第2管31Bは上部が蓋部材36よりも上側に突出している。そして、低温CO変成層lsが上記突出した領域にわたって設けられている。
それ以外は上記第4変形例と同様であり、同様の部分にはおなじ符号を付している。
図11は、第6変形例であり、低温CO変成器を外付けした構成例を示す図である。
この例では、改質器10Aの第2管31B内に、低温CO変成層lsが設けられていない。低温CO変成層lsに替えて、低温CO変成器51が外付けされた構成になっている。つまり、改質器10Aに接続された改質ガス路44に低温CO変成器51が設けられている。また、上記改質ガス路44には、改質器10Aと低温CO変成器51の間に、高温CO変成層hsから出たガスを冷却するための熱交換器52が設けられている。
それ以外は上記第4変形例と同様であり、同様の部分にはおなじ符号を付している。
図12は、第7変形例であり、水蒸気発生ユニットを備えた構成例を示す図である。
この例では、水蒸気発生器30に替えて、水蒸気発生ユニット60が設けられている。
それ以外は上記第2形態と同様であり、同様の部分にはおなじ符号を付している。
図13は、第8変形例であり、水蒸気発生ユニット60を備え、低温CO変成器51を外付けした第1構成例を示す図である。
それ以外は上記第7変形例と同様であり、同様の部分にはおなじ符号を付している。
図14は、第9変形例であり、水蒸気発生ユニット60を備え、低温CO変成器51を外付けした第2構成例を示す図である。
それ以外は上記第8変形例と同様であり、同様の部分にはおなじ符号を付している。
図15は、第10変形例であり、水蒸気発生ユニット60を備え、低温CO変成器51を外付けした第3構成例を示す図である。
それ以外は上記第7変形例と同様であり、同様の部分にはおなじ符号を付している。
以上のように、上記各実施形態の水素発生装置は、改質触媒と改質器10と燃焼室20を備えている。上記改質触媒は、炭化水素系ガスと水蒸気を改質反応させて水素リッチな改質ガスに改質する。上記改質器20は、上記改質触媒が充填されて上記改質反応が行われる。上記燃焼室20は、燃料ガスを燃焼させて上記改質反応に付与する反応熱を得る。
上記各実施形態は、上記改質器10のうち少なくとも上記改質反応を行う改質領域が、上記燃焼室20の内部に配置され、改質領域12が、上記燃焼室20の内部に配置され、さらに、上記改質器20に導入する水蒸気を発生させる水蒸気発生器30が、上記燃焼室20の外部に設けられている。
このように、上記各実施形態では、従来の予熱流路や蒸気発生部のような水蒸気発生器30が燃焼室20の外部に設けられる。このため、複雑な螺旋構造体を高温になる燃焼室20に設けなくてよい。したがって、装置の製作に伴うコストが大幅に節減でき、メンテナンス性が格段に改善される。特に、開放検査を毎年実施する必要がある大型機において有利である。しかも、上記各実施形態では、上記改質領域12は上記燃焼室20の内部に配置される。このため、改質領域12の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
さらに、酸化剤ガスを使用しないため、装置の構造を簡素化できて設備費用とランニングコストを抑え、不純物による後段の水素精製ユニット2に負担を増大させない。
炭化水素系ガスと水蒸気を導入する導入部14は温度が下がりやすく、温度が不安定になりやすい。このため、その導入部14を上記燃焼室20の外部におくことにより、燃焼室20の内部に配置した改質領域12の温度が安定化する。したがって、改質領域12の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
このため、上記導入部14と排出部15を設けた外部領域13を燃焼室20の外部に設け、その反対側の改質領域12を燃焼室20の内部に配置する構造が無理なく実現できる。また、上記ガス反転部18を含む領域を上記改質領域12とすることにより、上記改質領域12に対する均一な燃焼熱の付与を行いやすい。そして、改質領域12の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
このため、上記改質領域12に対する均一な燃焼熱の付与を行いやすい。そして、改質領域12の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
このため、バーナ21による燃焼熱を上記改質領域12に対して均一に付与しやすい。そして、改質領域12の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
上記整流部材23の存在により、バーナ21による燃焼熱を上記改質領域12に対して均一に付与しやすい。そして、改質領域12の温度の均一性を確保でき、温度ばらつきに起因する改質効率の低下を防止できる。
このため、改質領域12に対して燃焼熱を付与した後の排熱を効果的に回収できる。回収した排熱は、有効に再利用することができる。
燃焼室20,20A内に存在させた改質領域12では、外周部分がすべて改質触媒が充填された領域となるため、触媒量に対する受熱面積が増加する。これによりバーナ21で発生した熱を高効率で改質触媒に伝えることができる。
また、バーナ21を燃焼室20,21の下部に適切に位置させた場合には、改質器10,10Aに均等に熱を加え、温度の不均衡による改質触媒の劣化や熱ロスを防ぐ。
水蒸気発生器30を燃焼室20,20Aの外部に設置したことで、メンテナンス性が向上する。特に第一種圧力容器に該当する大型で開放検査の実施する場合において、メンテナンス費用と期間を大幅に軽減できる。また、燃焼室20,20A内の温度に対して低温となる水蒸気発生器30を燃焼室20,20Aの外部に設置することで、燃焼室20,20A内に部分的な低温領域が発生しにくくなる。これにより、改質器10,10Aに熱が伝わりやすくなり、熱効率が悪くならない。
本発明は、たとえば、家庭用や自動車用の燃料電池のための水素発生装置に適用できる。それだけでなく、プラント用その他の燃料電池用の水素発生装置にも適用できるし、燃料電池以外の水素ガス利用設備に対して水素ガスを供給するための水素発生装置にも適用することができる。
2:水素精製ユニット
2A:吸着槽
2B:吸着槽
2C:吸着槽
2D:吸着槽
10:改質器
10A:改質器
10B:改質器
11A:第1管
11B:第2管
11C:第3管
11D:第4管
12:改質領域
13:外部領域
14:導入部
15:排出部
16:上流領域
17:下流領域
18:ガス反転部
20:燃焼室
20A:燃焼室
20B:燃焼室
21:バーナ
21A:燃料ガス供給路
21B:空気供給路
21C:空気ブロア
22:火口
23:整流部材
24:排熱回収部
30:水蒸気発生器
31A:第1管
31B:第2管
35:断熱材層
35A:断熱材
36:蓋部材
37:邪魔棒
38:排気ダクト
41:炭化水素導入路
41A:脱硫器
41B:圧縮機
41C:流量調節器
41D:炭化水素分岐路
42:水蒸気導入路
43:純水導入路
44:改質ガス路
44A:予熱器
44B:冷却器
44C:冷却水路
44D:気液分離器
44E:ドレン管
45:水素取出路
45A:フレアスタック路
46:排ガス路
46A:空気加熱器
46B:第2排ガス路
47:オフガス路
47A:真空ポンプ
47B:オフガスホルダ
51:低温CO変成器
52:熱交換器
60:水蒸気発生ユニット
61:スチームドラム
62:気化器
63:スチーム加熱器
64:純水ヒータ
65:循環路
66A:流量コントローラ
66B:流量コントローラ
71:燃料バッファタンク
72:燃料加熱器
Claims (6)
- 炭化水素系ガスと水蒸気を改質反応させて水素リッチな改質ガスに改質する改質触媒と、
上記改質触媒が充填されて上記改質反応が行われる改質器と、
燃料ガスを燃焼させて上記改質反応に付与する反応熱を得る燃焼室とを備え、
上記改質器のうち少なくとも上記改質反応を行う改質領域が、上記燃焼室の内部に配置され、
上記改質器に導入する水蒸気を発生させる水蒸気発生器が、上記燃焼室の外部に設けられ、
上記改質器は、上記燃焼室の外部に配置される外部領域と、上記燃焼室の内部に配置されて少なくとも上記改質反応を行う改質領域とを有し、
上記外部領域は、上記燃焼室の外部で、炭化水素系ガスと水蒸気を導入する導入部に通じる上流領域と、改質ガスを排出する排出部に通じる下流領域を有し、それらの周囲が断熱材で覆われており、
上記改質領域は、上記上流領域と上記下流領域のあいだに存在する、上記燃焼室内部のガス反転部を含んで構成されている
ことを特徴とする水素発生装置。 - 上記燃焼室は、上記燃料ガスを燃焼させて上記改質領域に燃焼熱を付与するためのバーナを備え、
上記バーナはその火口が、上記燃焼室における上記改質領域側でかつ上記外部領域と反対側の空間に配置されている
請求項1記載の水素発生装置。 - 上記バーナの火口が、上記改質領域に向かって複数設けられている
請求項2記載の水素発生装置。 - 上記燃焼室は、上記バーナによる燃焼熱を整流する整流部材を備えている
請求項2または3記載の水素発生装置。 - 上記燃焼室における上記外部領域側に、上記燃焼室内の排熱を回収する排熱回収部が配置され、上記排熱回収部で回収した排熱利用して上記水蒸気発生器で水蒸気を発生させる
請求項1〜4のいずれか一項に記載の水素発生装置。 - 上記外部領域にある上記下流領域に、CO変成層が設けられている
請求項1〜5のいずれか一項に記載の水素発生装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017216343A JP6944349B2 (ja) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | 水素発生装置 |
PCT/JP2018/039879 WO2019093158A1 (ja) | 2017-11-09 | 2018-10-26 | 水素発生装置 |
US16/762,413 US11485635B2 (en) | 2017-11-09 | 2018-10-26 | Hydrogen generator |
CN201880072700.8A CN111344249B (zh) | 2017-11-09 | 2018-10-26 | 氢产生装置 |
TW107139632A TWI770306B (zh) | 2017-11-09 | 2018-11-08 | 氫氣產生裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017216343A JP6944349B2 (ja) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | 水素発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019085317A JP2019085317A (ja) | 2019-06-06 |
JP6944349B2 true JP6944349B2 (ja) | 2021-10-06 |
Family
ID=66438324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017216343A Active JP6944349B2 (ja) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | 水素発生装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11485635B2 (ja) |
JP (1) | JP6944349B2 (ja) |
CN (1) | CN111344249B (ja) |
TW (1) | TWI770306B (ja) |
WO (1) | WO2019093158A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3538746A1 (en) | 2016-11-09 | 2019-09-18 | 8 Rivers Capital, LLC | Systems and methods for power production with integrated production of hydrogen |
AU2018364702B2 (en) | 2017-11-09 | 2024-01-11 | 8 Rivers Capital, Llc | Systems and methods for production and separation of hydrogen and carbon dioxide |
KR20220020842A (ko) | 2019-06-13 | 2022-02-21 | 8 리버스 캐피탈, 엘엘씨 | 추가 생성물들의 공동 발생을 구비하는 동력 생산 |
KR102275617B1 (ko) * | 2020-11-19 | 2021-07-13 | 한국가스공사 | 수소 공급라인을 포함하는 복합발전 시스템 |
US11691874B2 (en) | 2021-11-18 | 2023-07-04 | 8 Rivers Capital, Llc | Apparatuses and methods for hydrogen production |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4861348A (en) * | 1986-10-08 | 1989-08-29 | Hitachi, Ltd. | Fuel reforming apparatus |
JPS63162503A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-06 | Toyo Eng Corp | ガスの製造装置 |
CA2282948A1 (en) * | 1998-09-16 | 2000-03-16 | University Technologies International, Inc. | Low temperature autothermal steam reformation of methane in a fluidized bed |
KR100286620B1 (ko) * | 1998-11-30 | 2001-04-16 | 전성범 | 수증기개질형 수소생산방법 및 수소생산장치 |
US6793700B2 (en) * | 2002-01-14 | 2004-09-21 | Air Products And Chemicals, Inc. | Apparatus and method for production of synthesis gas using radiant and convective reforming |
WO2003078311A1 (fr) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Dispositif de reformage et son mode de fonctionnement |
US20030192251A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-16 | Edlund David J. | Steam reforming fuel processor |
JP4009285B2 (ja) * | 2004-11-24 | 2007-11-14 | アイシン精機株式会社 | 改質装置 |
KR100599735B1 (ko) * | 2004-11-29 | 2006-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템 및 개질기 |
KR101127688B1 (ko) * | 2004-12-07 | 2012-03-23 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 원통형 소형 개질 장치 |
JP4767543B2 (ja) * | 2005-01-07 | 2011-09-07 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 固体酸化物形燃料電池システムの起動方法 |
JP5165832B2 (ja) * | 2005-01-28 | 2013-03-21 | エア・ウォーター株式会社 | 水素発生装置および方法 |
US7427368B2 (en) * | 2005-08-16 | 2008-09-23 | Praxair Technology, Inc. | Synthesis gas and carbon dioxide generation method |
US7919057B2 (en) * | 2005-09-06 | 2011-04-05 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus for producing a hydrogen-containing gas |
WO2007040146A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 水素生成装置及び燃料電池システム |
WO2007145218A1 (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-21 | Panasonic Corporation | 水素生成装置及びそれを備える燃料電池システム |
US7918906B2 (en) * | 2007-05-20 | 2011-04-05 | Pioneer Energy Inc. | Compact natural gas steam reformer with linear countercurrent heat exchanger |
JP5145566B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2013-02-20 | 国立大学法人山梨大学 | 外熱式水素製造装置及びこれを用いた燃料電池発電システム |
EP2420472B1 (en) * | 2008-11-20 | 2019-09-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Hydrogen generation and fuel cell system comprising the same |
DK2445830T3 (en) * | 2009-06-24 | 2016-04-18 | Thyssenkrupp Ind Solutions Ag | Primary reforms with variable exhaust gas stream |
US8287763B2 (en) * | 2010-10-28 | 2012-10-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Steam-hydrocarbon reforming with limited steam export |
MX351385B (es) * | 2012-03-26 | 2017-10-11 | Stamicarbon | Horno reformador de vapor, y método de uso del mismo. |
US9738519B2 (en) | 2013-03-25 | 2017-08-22 | Sumitomo Precision Products Co., Ltd. | Fuel reformer and fuel cell |
US9592487B2 (en) * | 2014-06-25 | 2017-03-14 | Zoneflow Reactor Technologies, LLC | Steam methane reformer system and method of performing a steam methane reforming process |
JP6436693B2 (ja) | 2014-09-16 | 2018-12-12 | 大日機械工業株式会社 | 水素ステーション用水素製造システム |
JP6678327B2 (ja) * | 2015-08-28 | 2020-04-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 水素生成装置及び燃料電池システム |
JP6758159B2 (ja) | 2015-11-09 | 2020-09-23 | 東京瓦斯株式会社 | 水素製造装置 |
KR101898788B1 (ko) * | 2016-12-30 | 2018-09-13 | 주식회사 두산 | 연료처리장치 |
-
2017
- 2017-11-09 JP JP2017216343A patent/JP6944349B2/ja active Active
-
2018
- 2018-10-26 CN CN201880072700.8A patent/CN111344249B/zh active Active
- 2018-10-26 WO PCT/JP2018/039879 patent/WO2019093158A1/ja active Application Filing
- 2018-10-26 US US16/762,413 patent/US11485635B2/en active Active
- 2018-11-08 TW TW107139632A patent/TWI770306B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI770306B (zh) | 2022-07-11 |
TW201936487A (zh) | 2019-09-16 |
WO2019093158A1 (ja) | 2019-05-16 |
US11485635B2 (en) | 2022-11-01 |
JP2019085317A (ja) | 2019-06-06 |
CN111344249A (zh) | 2020-06-26 |
US20200283294A1 (en) | 2020-09-10 |
CN111344249B (zh) | 2023-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6944349B2 (ja) | 水素発生装置 | |
WO2005073126A1 (ja) | 改質器 | |
KR20230029615A (ko) | 수소 생성 방법 | |
US20080219901A1 (en) | Cylindrical Steam Reformer Having Integrated Heat Exchanger | |
KR100286620B1 (ko) | 수증기개질형 수소생산방법 및 수소생산장치 | |
WO2006080544A1 (ja) | 水素発生装置および方法 | |
TW200837007A (en) | Reformer, reforming unit and fuel cell system | |
AU2007250925B2 (en) | Method for treatment of drain in hydrogen production and hydrogen production system | |
JP2009037814A (ja) | 固体酸化物形燃料電池の高温域の温度低減法及びそのための装置 | |
KR101243767B1 (ko) | 고분자 전해질 연료전지용 수소생산시스템 | |
JP4464230B2 (ja) | 改質装置および方法ならびに燃料電池システム | |
KR101832136B1 (ko) | 축열식 연소 방식의 고효율 컴팩트 수증기 개질 장치 | |
KR101472767B1 (ko) | 일산화탄소 가스 발생 장치 및 방법 | |
KR20240111741A (ko) | 수소 생산 유닛을 개조하는 방법 | |
JP5329944B2 (ja) | 燃料電池用水蒸気改質装置 | |
TWI601688B (zh) | Steam reorganization system and power generation system | |
JP4043383B2 (ja) | 膜反応装置及びこれを用いた合成ガス製造方法 | |
JP5348938B2 (ja) | 一酸化炭素ガス発生装置および方法 | |
KR101641766B1 (ko) | 컴팩트 메탄올 개질기 | |
JP2004051428A (ja) | 膜反応装置 | |
JP2016184550A (ja) | ガス製造装置 | |
KR102323731B1 (ko) | 수소 생산용 다연료 개질 시스템 | |
JP2023144657A (ja) | 水素発生装置 | |
JP5948605B2 (ja) | 水素生成装置 | |
JP5111040B2 (ja) | 燃料電池用改質装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210531 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210729 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210907 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210910 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6944349 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |