JP7082939B2 - 水素製造装置 - Google Patents
水素製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7082939B2 JP7082939B2 JP2018234777A JP2018234777A JP7082939B2 JP 7082939 B2 JP7082939 B2 JP 7082939B2 JP 2018234777 A JP2018234777 A JP 2018234777A JP 2018234777 A JP2018234777 A JP 2018234777A JP 7082939 B2 JP7082939 B2 JP 7082939B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- hydrogen
- reformer
- switching means
- flow path
- 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
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
本発明の第1実施形態に係る水素製造装置の一例を図1~図5に従って説明する。
多重筒型改質器12は、図2に示すように、多重に配置された複数の筒状壁21、22、23、24(以下、「筒状壁21~24」という場合がある)を有している。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、バーナー26が下向きに配置されている。このバーナー26には、可燃ガス供給管38から水素精製器90のオフガスが燃料として供給可能とされている。この多重筒型改質器12は、改質器の一例である。さらに、この燃焼室25の上端部には、外部から燃焼用空気を供給するための空気供給管40が接続されている。バーナー26には、さらに都市ガスが原料供給管33から分岐された原料分岐管33Aが接続されている。原料分岐管33Aには、空気供給管40から分岐された空気分岐管40Aが接続されている。バーナー26には、都市ガスに空気が混合された気体が、オフガスとは別に供給される。燃焼用のオフガスと都市ガスは、いずれか一方、または両方が、必要に応じて供給可能とされている。なお、バーナー26が燃焼部に相当する。
昇圧前水分離部50には、多重筒型改質器12から改質ガスG1を流入させる改質ガス排出管44の下流端が接続されている。昇圧前水分離部50の底部には水回収管59が接続され、昇圧前水分離部50の上部には連絡流路管56が接続されている。改質ガスG1は、昇圧前水分離部50の上流の改質ガス排出管44に配置された熱交換器HE1において、冷却水との熱交換による冷却により水が凝縮されて分離され、昇圧前水分離部50の下部に水(液相)が貯留可能とされている。当該水(液相)は、水回収管59へ送出される構成である。水が凝縮された後の改質ガスG2は、連絡流路管56へ送出される構成である。
圧縮機80には、昇圧前水分離部50からの改質ガスG2が流れる連絡流路管56と、昇圧後水分離部60へ供給される改質ガスG2が流れる連絡流路管66とが接続されている。圧縮機80は、昇圧前水分離部50から供給された改質ガスを圧縮し、昇圧後水分離部60へ供給可能とされている。
昇圧後水分離部60には、圧縮機80から改質ガスG2を流入させる連絡流路管66の下流端が接続されている。昇圧後水分離部60の底部には水回収管69が接続され、昇圧後水分離部60の上部には連絡流路管68が接続されている。改質ガスG2は、昇圧後水分離部60の上流の連絡流路管66に配置された熱交換器HE2において、冷却水との熱交換による冷却により水が凝縮されて分離され、昇圧後水分離部60の下部に水(液相)が貯留可能されている。当該水(液相)は、水回収管69へ送出される構成である。水が凝縮された後の改質ガスG3は、連絡流路管68へ送出される構成である。
水素精製器90には、昇圧後水分離部60からの改質ガスG3が流れる連絡流路管68の下流端と、多重筒型改質器12へ供給される水素精製器90のオフガスが流れる可燃ガス供給管38の上流端とが接続されている。
燃焼排ガス水分離部70には、燃焼排ガス流路27から燃焼排ガスを導くガス排出管28の下流端が接続されている。燃焼排ガス水分離部70の底部には水回収管78が接続され、燃焼排ガス水分離部70の上部にはガス排出管76が接続されている。燃焼室25から排出される燃焼排ガスは、燃焼排ガス水分離部70の上流のガス排出管28に配置された熱交換器HE3において、冷却水との熱交換による冷却により水が凝縮されて分離され、燃焼排ガス水分離部70の下部に水(液相)が貯留可能とされている。当該水(液相)は、水回収管78へ送出される構成である。水が凝縮された後の燃焼排ガスは、ガス排出管76から外部へ排出される構成である。
可燃ガス供給管38は、図1に示すように、途中で第1可燃ガス供給管100と第2可燃ガス供給管102とに分岐されている。第1可燃ガス供給管100と第2可燃ガス供給管102は、下流側で再び合流している。また、可燃ガス供給管38において、第1可燃ガス供給管100と第2可燃ガス供給管102よりも上流側を上流側可燃ガス供給管104とし、下流側を下流側可燃ガス供給管106とする。なお、可燃ガス供給管38が「オフガス供給流路」に相当する。
次に、水素製造装置10の作用について説明する。
次に、本発明の第2実施形態に係る水素製造装置について説明する。なお、本実施形態では、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
水素製造装置200の制御部120では、圧力計202の出力に基づいて水素精製器90における吸着工程と脱着工程との切換タイミングを検出し、第1~第4開閉弁110~118の開閉を切り換える。
第1、第2実施形態に係る水素製造装置10、200は、第1オフガスタンク108と第2オフガスタンク114を並列に配置したものであったが、これに限定されるものではない。すなわち、3個以上のオフガスタンクを並列に設け、これを切り換えることにより、水素精製器90の出口側のオフガスの圧力が低くても、改質器12のバーナー26に平準化されたオフガスを供給できるものではあれば良い。
12 多重筒型改質器(改質器)
26 バーナー(燃焼部)
36 改質触媒層(改質部)
38 可燃ガス供給管(オフガス供給流路)
90 水素精製器
108 第1オフガスタンク(オフガスタンク)
110 第1開閉弁(第1切換手段)
112 第2開閉弁(第2切換手段)
114 第2オフガスタンク(オフガスタンク)
116 第3開閉弁(第1切換手段)
118 第4開閉弁(第2切換手段)
120 制御部(制御手段)
Claims (3)
- 炭化水素原料を水蒸気改質して水素を主成分とした改質ガスを生成する改質部と、可燃ガスを燃焼させて前記改質部を加熱する燃焼部と、を有する改質器と、
前記改質器よりも下流側に設けられ、前記改質器から送出された改質ガスを、水素と可燃成分を含むオフガスとに分離して水素を精製する水素精製器と、
前記水素精製器で分離されたオフガスを前記燃焼部へ供給するオフガス供給流路と、
前記オフガス供給流路上に並列に設けられ、前記オフガスを一旦貯留した後、前記燃焼部に供給する複数のオフガスタンクと、
前記オフガスタンクのそれぞれと前記水素精製器とを連通又は遮断させる第1切換手段と、
前記オフガスタンクのそれぞれと前記燃焼部とを連通又は遮断させる第2切換手段と、
を備える水素製造装置。 - 前記水素製造装置は、前記第1切換手段と前記第2切換手段にそれぞれ、所定時間間隔で連通及び遮断する前記オフガスタンクを切り換えさせる制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記第1切換手段に複数のうちの一部の前記オフガスタンクと前記水素精製器とを連通させ、複数のうちの他の一部の前記オフガスタンクと前記水素精製器とを遮断させると共に、前記第2切換手段に前記他の一部のオフガスタンクと前記燃焼部とを連通させ、前記一部のオフガスタンクと前記燃焼部とを遮断させる請求項1に記載の水素製造装置。 - 前記水素製造装置は、前記オフガス供給流路における前記水素精製器の出口側の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段で検出された圧力に基づいて前記第1切換手段と前記第2切換手段に連通及び遮断する前記オフガスタンクを切り換えさせる制御手段と、
をさらに備え、
前記制御手段は、前記第1切換手段に複数のうちの一部の前記オフガスタンクと前記水素精製器とを連通させ、複数のうちの他の一部の前記オフガスタンクと前記水素精製器とを遮断させると共に、前記第2切換手段に前記他の一部のオフガスタンクと前記燃焼部とを連通させ、前記一部のオフガスタンクと前記燃焼部とを遮断させる請求項1に記載の水素製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018234777A JP7082939B2 (ja) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 水素製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018234777A JP7082939B2 (ja) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 水素製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020093963A JP2020093963A (ja) | 2020-06-18 |
JP7082939B2 true JP7082939B2 (ja) | 2022-06-09 |
Family
ID=71083902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018234777A Active JP7082939B2 (ja) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 水素製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7082939B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001120938A (ja) | 1999-10-29 | 2001-05-08 | Osaka Gas Co Ltd | Psa装置からのオフガスの供給装置 |
JP2002355522A (ja) | 2001-05-31 | 2002-12-10 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素精製用4塔式psa装置におけるオフガスタンクからのオフガス圧力の制御方法 |
JP2008137875A (ja) | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Canon Machinery Inc | 酸素分圧制御装置 |
JP2011202685A (ja) | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 高圧ガスの定量供給装置および定量供給方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6198646B2 (ja) * | 2013-07-19 | 2017-09-20 | 大阪瓦斯株式会社 | 圧力変動吸着式水素製造方法 |
-
2018
- 2018-12-14 JP JP2018234777A patent/JP7082939B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001120938A (ja) | 1999-10-29 | 2001-05-08 | Osaka Gas Co Ltd | Psa装置からのオフガスの供給装置 |
JP2002355522A (ja) | 2001-05-31 | 2002-12-10 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素精製用4塔式psa装置におけるオフガスタンクからのオフガス圧力の制御方法 |
JP2008137875A (ja) | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Canon Machinery Inc | 酸素分圧制御装置 |
JP2011202685A (ja) | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 高圧ガスの定量供給装置および定量供給方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020093963A (ja) | 2020-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8480770B2 (en) | Hydrogen production system and method of controlling flow rate of offgas in the system | |
KR20200001339A (ko) | 수소 psa 시스템 | |
JP7082939B2 (ja) | 水素製造装置 | |
JP6764384B2 (ja) | 水素製造装置 | |
JP2019055892A (ja) | 水素製造装置 | |
JP6983086B2 (ja) | 水素製造装置 | |
JP6530123B1 (ja) | 水素製造装置 | |
US7449036B2 (en) | Fuel gas manufacturing apparatus and method of operating same | |
JP6553273B1 (ja) | 水素製造装置 | |
JP6602941B1 (ja) | 水素製造装置及び水素製造方法 | |
JP7129330B2 (ja) | 水素製造装置、水素製造方法、及び作動プログラム | |
JP6924596B2 (ja) | 水素製造装置 | |
US7427304B2 (en) | Fuel gas manufacturing apparatus | |
JP2021081249A (ja) | 検出装置、水素製造装置 | |
JP2020079176A (ja) | 水素製造システム | |
WO2023181860A1 (ja) | 改質処理装置 | |
JP6751365B2 (ja) | 水素製造装置 | |
JP2020079175A (ja) | 水素製造装置 | |
JP7181080B2 (ja) | 水素製造装置 | |
JP6549300B1 (ja) | 水素製造装置、水素製造方法、及び作動プログラム | |
JP2020100534A (ja) | 水素製造装置 | |
JP2020100540A (ja) | 水素製造装置 | |
JP2020079174A (ja) | 水素製造装置 | |
JP2021004143A (ja) | 水素製造装置 | |
JP2020079170A (ja) | 水素製造システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210609 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220428 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220530 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7082939 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |