JP7828229B2 - 生成装置及び生成方法 - Google Patents

Description

本発明は、生成装置及び生成方法に関する。

例えば、特許文献１には、気体状態の反応物の発熱反応によって、製品ガスを生成させる生成装置及び生成方法に関する技術が開示されている。

特許第６９８４０９８号公報

反応器に熱媒体を通し、ヒーター等で熱媒体を加熱することで、反応器内の温度を製品ガスの生成開始に必要な温度に昇温している。熱媒体の温度が製品ガスの生成開始に必要な温度以上である場合に、反応器に原料ガスを供給するため、熱媒体の温度が製品ガスの生成開始に必要な温度以上になるまで、製品ガスの生成は行われない。したがって、熱媒体の昇温に要する時間に比例して、製品ガスの生成に要する時間が増加する。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、製品ガスの生成に要する時間を短縮することが可能な技術を提供することにある。

上記の課題を解決するための本発明は、触媒における原料ガスの発熱反応によって製品ガスを生成する反応塔と、前記反応塔へ前記原料ガスを供給する原料ガス供給部と、前記反応塔に通す熱媒体の温度調整により、前記反応塔内を所定範囲の運転温度に維持する温度調整部と、を備え、前記温度調整部は、前記原料ガス供給部による前記反応塔への前記原料ガスの供給が停止された冷温停止状態にある前記反応塔の運転開始操作が行われると、前記熱媒体の加熱により前記反応塔の昇温を開始し、前記原料ガス供給部は、昇温中の前記反応塔内の温度が前記運転温度より低い所定の供給開始温度において前記原料ガスの供給を開始する、生成装置である。

上記生成装置によれば、反応塔内の温度が運転温度よりも低い温度において、反応塔への原料ガスの供給が開始される。反応塔内の温度が運転温度よりも低い温度の段階で、反応塔内で原料ガスの発熱反応が開始されることにより、反応塔内における原料ガスの発熱反応が早期に開始される。そのため、上記生成装置によれば、製品ガスの生成に要する時間を短縮することができる。

また、前記温度調整部は、前記反応塔の昇温中に前記原料ガス供給部で前記原料ガスの供給が開始されると、前記熱媒体の加熱による前記反応塔の昇温を停止してもよい。反応塔内では、原料ガスの発熱反応による反応塔の昇温が行われているため、熱媒体の加熱による反応塔の昇温が停止しても、反応塔内の温度が運転温度に達することが可能となり、反応塔内を運転温度に維持することができる。

前記温度調整部は、前記熱媒体に対して加熱、冷却、加熱の停止、及び、冷却の停止の少なくとも一つを行うことにより前記熱媒体の温度調整を行ってもよい。例えば、熱媒体を加熱する加熱器により熱媒体に対して加熱や加熱の停止が行われる。例えば、熱媒体を
冷却する冷却器により熱媒体に対して冷却や冷却の停止が行われる。

前記原料ガス供給部は、前記反応塔内の温度に基づいて、前記原料ガスの供給量を決定してもよい。反応塔内の温度と、反応塔内において原料ガスから生成される製品ガスの濃度とは相関関係がある。このような相関関係に基づいて、反応塔内への原料ガスの供給量を決定することで、反応塔によって生成される製品ガスの濃度をコントロールすることができる。

上記生成装置は、前記製品ガスが生成される際に前記反応塔で生成された生成水から前記生成水に溶存する溶存ガスを分離する分離部を備えてもよい。反応塔で生成された生成水から生成水に溶存する溶存ガスを分離することで、生成水に溶存する溶存ガスの大気中への拡散を抑止することができる。

上記生成装置は、前記反応塔から送出される前記製品ガスが流れる製品ガス経路を備えてもよく、前記分離部は、前記溶存ガスが前記製品ガスである場合、前記製品ガス経路を流れる前記製品ガスに対して前記生成水から分離された前記製品ガスを合流させ、前記溶存ガスが未反応の前記原料ガスである場合、未反応の前記原料ガスを前記原料ガス供給部に戻してもよい。反応塔で生成された生成水から生成水に溶存する製品ガスを分離し、製品ガス経路を流れる製品ガスに対して生成水から分離された製品ガスを合流させることで、生成水に溶存する製品ガスの大気中への拡散を抑止することができる。反応塔で生成された生成水から生成水に溶存する未反応の原料ガスを分離し、未反応の原料ガスを原料ガス供給部に戻すことで、生成水に溶存する未反応の原料ガスの大気中への拡散を抑止することができる。

上記生成装置は、触媒における前記原料ガスの発熱反応によって前記製品ガスを生成するブースト用反応塔と、前記原料ガス供給部による前記原料ガスの供給先を前記反応塔と前記ブースト用反応塔との間で切り替える切り替え部と、を備えてもよく、前記温度調整部は、前記ブースト用反応塔および前記反応塔に通す前記熱媒体の温度調整により、前記ブースト用反応塔内および前記反応塔内を前記運転温度に維持し、前記原料ガス供給部による前記ブースト用反応塔への前記原料ガスの供給が停止された冷温停止状態にある前記ブースト用反応塔の運転開始操作が行われると、前記熱媒体の加熱により前記ブースト用反応塔および前記反応塔の昇温を開始し、前記原料ガス供給部は、昇温中の前記ブースト用反応塔内の温度が前記供給開始温度において前記ブースト用反応塔への前記原料ガスの供給を開始し、前記ブースト用反応塔から前記製品ガスおよび未反応の前記原料ガスが前記反応塔内に供給され、前記ブースト用反応塔内の容量は、前記反応塔内の容量よりも小さくてもよい。

製品ガス及び未反応の原料ガスをブースト用反応塔によって加熱した状態で、反応塔内に製品ガス及び未反応の原料ガスを供給することができる。ブースト用反応塔内の容量は、反応塔内の容量よりも小さいため、ブースト用反応塔内の温度が運転温度に達するまでに要する時間が短い。したがって、熱媒体の加熱が開始された後の早い段階で、高温状態の製品ガス及び未反応の原料ガスを反応塔内に供給することができる。これにより、反応塔内の温度が運転温度に達するまでに要する時間が短縮される。

また、本発明は、触媒における原料ガスの発熱反応によって製品ガスを生成する反応塔と、触媒における前記原料ガスの発熱反応によって前記製品ガスを生成するブースト用反応塔と、前記ブースト用反応塔へ前記原料ガスを供給する原料ガス供給部と、前記反応塔および前記ブースト用反応塔に通す熱媒体の温度調整により、前記反応塔内および前記ブースト用反応塔内を所定範囲の運転温度に維持する温度調整部と、を備え、前記温度調整部は、前記原料ガス供給部による前記ブースト用反応塔への前記原料ガスの供給が停止さ
れた冷温停止状態にある前記ブースト用反応塔の運転開始操作が行われると、前記熱媒体の加熱により前記反応塔および前記ブースト用反応塔の昇温を開始し、前記原料ガス供給部は、昇温中の前記ブースト用反応塔内の温度が前記運転温度より低い所定の供給開始温度において前記ブースト用反応塔への前記原料ガスの供給を開始し、前記ブースト用反応塔から前記製品ガスおよび未反応の前記原料ガスが前記反応塔内に供給され、前記ブースト用反応塔内の容量は、前記反応塔内の容量よりも小さい、生成装置であってもよい。

上記生成装置によれば、ブースト用反応塔内の温度が運転温度よりも低い温度において、ブースト用反応塔への原料ガスの供給が開始される。ブースト用反応塔内の温度が運転温度よりも低い温度の段階で、ブースト反応塔内で原料ガスの発熱反応が開始されることにより、ブースト用反応塔内における原料ガスの発熱反応が早期に開始される。製品ガス及び未反応の原料ガスをブースト用反応塔によって加熱した状態で、反応塔内に製品ガス及び未反応の原料ガスが供給される。ブースト用反応塔内の容量は、反応塔内の容量よりも小さいため、ブースト用反応塔内の温度が運転温度に達するまでに要する時間が短い。したがって、熱媒体の加熱が開始された後の早い段階で、高温状態の製品ガス及び未反応の原料ガスを反応塔内に供給することができる。これにより、反応塔内の温度が運転温度に達するまでに要する時間が短縮され、製品ガスの生成に要する時間を短縮することができる。

また、本発明は、方法の側面から捉えることもできる。すなわち、本発明は、触媒における原料ガスの発熱反応によって製品ガスを生成する反応塔と、前記反応塔へ前記原料ガスを供給する原料ガス供給部と、前記反応塔に通す熱媒体の温度調整により、前記反応塔内を所定範囲の運転温度に維持する温度調整部と、を備える生成装置の生成方法であって、前記原料ガス供給部による前記反応塔への前記原料ガスの供給が停止された冷温停止状態にある前記反応塔の運転開始操作が行われると、前記熱媒体の加熱により前記反応塔の昇温を開始する工程と、昇温中の前記反応塔内の温度が前記運転温度より低い所定の供給開始温度において前記原料ガスの供給を開始する工程と、を含む、生成装置の生成方法であってもよい。

上記生成装置の生成方法によれば、反応塔内の温度が運転温度よりも低い温度において、反応塔への原料ガスの供給が開始される。反応塔内の温度が運転温度よりも低い温度の段階で、反応塔内で原料ガスの発熱反応が開始されることにより、反応塔内における原料ガスの発熱反応が早期に開始される。そのため、上記生成装置の生成方法によれば、製品ガスの生成に要する時間を短縮することができる。

また、本発明は、触媒における原料ガスの発熱反応によって製品ガスを生成する反応塔と、触媒における前記原料ガスの発熱反応によって前記製品ガスを生成するブースト用反応塔と、前記ブースト用反応塔へ前記原料ガスを供給する原料ガス供給部と、前記反応塔および前記ブースト用反応塔に通す熱媒体の温度調整により、前記反応塔内および前記ブースト用反応塔内を所定範囲の運転温度に維持する温度調整部と、を備える生成装置の生成方法であって、前記原料ガス供給部による前記ブースト用反応塔への前記原料ガスの供給が停止された冷温停止状態にある前記ブースト用反応塔の運転開始操作が行われると、前記熱媒体の加熱により前記反応塔および前記ブースト用反応塔の昇温を開始する工程と、昇温中の前記ブースト用反応塔内の温度が前記運転温度より低い所定の供給開始温度において前記ブースト用反応塔への前記原料ガスの供給を開始する工程と、を含み、前記ブースト用反応塔から前記製品ガスおよび未反応の前記原料ガスが前記反応塔内に供給され、前記ブースト用反応塔内の容量は、前記反応塔内の容量よりも小さい、生成装置の生成方法であってもよい。

上記生成装置の生成方法によれば、ブースト用反応塔内の温度が運転温度よりも低い温
度において、ブースト用反応塔への原料ガスの供給が開始される。ブースト用反応塔内の温度が運転温度よりも低い温度の段階で、ブースト反応塔内で原料ガスの発熱反応が開始されることにより、ブースト用反応塔内における原料ガスの発熱反応が早期に開始される。製品ガス及び未反応の原料ガスをブースト用反応塔によって加熱した状態で、反応塔内に製品ガス及び未反応の原料ガスが供給される。ブースト用反応塔内の容量は、反応塔内の容量よりも小さいため、ブースト用反応塔内の温度が運転温度に達するまでに要する時間が短い。したがって、熱媒体の加熱が開始された後の早い段階で、高温状態の製品ガス及び未反応の原料ガスを反応塔内に供給することができる。これにより、反応塔内の温度が運転温度に達するまでに要する時間が短縮され、製品ガスの生成に要する時間を短縮することができる。

製品ガスの生成に要する時間を短縮することが可能な技術を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る生成装置の構成図である。 図２は、第１実施形態に係る生成装置の運転手順の流れを示すフロー図である。 図３は、第１実施形態における反応塔を通る熱媒体の温度変化と、比較例における反応塔を通る熱媒体の温度変化との関係を示す図である。 図４は、第１実施形態に係る運転負荷量と、比較例に係る運転負荷量との関係を示す図である。 図５は、分離部の構成図である。 図６は、第２実施形態に係る生成装置の構成図である。 図７は、第２実施形態に係る生成装置の運転手順の流れを示すフロー図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本発明の実施形態の一例であり、本発明の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。

〈第１実施形態〉
図１は、本発明の第１実施形態に係る生成装置の構成図である。図１に示す生成装置１００は、例えば、原料ガス（反応ガス）である気体状態の水素と二酸化炭素の発熱反応によって、製品ガスであるメタンガスと、水とを生成させる。また、上記の化学反応は可逆反応でもある。上記の発熱反応を化学反応式で表すと下記の通りである。
４Ｈ_２＋ＣＯ_２⇔ＣＨ_４＋２Ｈ_２Ｏ （１）

生成装置１００は、一段目の反応塔１と、一段目のガス冷却用熱交換器２と、二段目の反応塔３と、二段目のガス冷却用熱交換器４と、熱媒体ヒーター５と、熱媒体用熱交換器６と、気液分離器７、８と、原料ガス供給部９とを備える。

反応塔１は、触媒における原料ガスの発熱反応によって製品ガスを生成する。原料ガスは、例えば、水素（Ｈ_２）及び二酸化炭素（ＣＯ_２）を含む。製品ガスは、例えば、メタンガスである。反応塔１と原料ガス供給部９とが配管によって接続され、原料ガスが原料ガス供給部９から反応塔１内に供給される。また、反応塔１は、触媒における原料ガスの発熱反応によって生成水を生成する。反応塔１とガス冷却用熱交換器２とが配管によって接続されている。反応塔１とガス冷却用熱交換器２とを接続する配管にはバルブなどが設けられている。

ガス冷却用熱交換器２は、反応塔１において生成された生成水（水蒸気）を凝縮する。ガス冷却用熱交換器２と気液分離器７とが配管によって接続されている。ガス冷却用熱交換器２と気液分離器７とを接続する配管にはバルブなどが設けられている。気液分離器７は、製品ガス及び未反応の原料ガスから生成水（液体）を分離する。生成装置１００は分離部１０を備え、気液分離器７から分離部１０に生成水が送られる。分離部１０の詳細については後述する。

反応塔３と気液分離器７とが配管によって接続されている。反応塔３と気液分離器７とを接続する配管にはバルブなどが設けられている。反応塔１で生成された製品ガス及び未反応の原料ガスは、ガス冷却用熱交換器２及び気液分離器７を経由して反応塔３へ送られる。反応塔３は、触媒における原料ガスの発熱反応によって製品ガスを生成する。反応塔３において未反応の原料ガスから製品ガスが生成されることで、生成装置１００は、高濃度の製品ガスを生成することが可能となる。

反応塔３とガス冷却用熱交換器４とが配管によって接続されている。反応塔３とガス冷却用熱交換器４とを接続する配管にはバルブなどが設けられている。ガス冷却用熱交換器４は、反応塔３において生成された生成水（水蒸気）を凝縮する。ガス冷却用熱交換器４と気液分離器８とが配管によって接続されている。ガス冷却用熱交換器４と気液分離器８とを接続する配管にはバルブなどが設けられている。気液分離器８は、製品ガス及び未反応の原料ガスから生成水（液体）を分離する。

生成装置１００は貯留タンク１１を備える。気液分離器８から分離部１０に生成水が送られ、気液分離器８から貯留タンク１１に製品ガスが送られる。貯留タンクは、製品ガスを貯留する。気液分離器７及び８には、生成水を排出するための水抜き弁が設けられている。水抜き弁は、ドレントラップのような浮き具の浮力を用いて弁を開閉させるものでもよいし、あるいは電気的に水位を探知して電磁弁を開閉するものでもよい。

反応塔１及び３には、予め触媒が充填されている。触媒は、反応式（１）を促進する触媒ではあれば何でもよく、例えば、安定化元素が固溶し、正方晶系、及び、又は、立方晶系の結晶構造を有する安定化ジルコニア担体と、安定化ジルコニア担体に担持されるＮｉと、を備え、安定化元素は、Ｍｎ、ＦｅおよびＣｏからなる群から選択される少なくとも１種の遷移元素からなる触媒が挙げられる。

また、反応塔１及び３はジャケット構造になっており、ジャケット部分（シェル）には発熱反応が生じる反応塔内の発熱部分と熱交換する熱媒体が流出入可能となっている。熱媒体には、例えば熱媒油を用いる。熱媒体ヒーター５と反応塔１のジャケット部分とが、熱媒体が流れる配管によって接続されている。また、反応塔１のジャケット部分と反応塔３のジャケット部分とが、熱媒体が流れる配管によって接続されている。熱媒体が流れる配管には、バルブなどが設けられている。熱媒体ヒーター５は、熱媒体を加熱する加熱器である。熱媒体ヒーター５によって加熱された熱媒体は、反応塔１を通った後、反応塔３を通る。

反応塔３のジャケット部分と熱媒体用熱交換器６とが、熱媒体が流れる配管によって接続されている。熱媒体用熱交換器６は、反応塔１及び３を通った熱媒体を冷却する。熱媒体ヒーター５と熱媒体用熱交換器６とが、熱媒体が流れる配管によって接続されている。熱媒体ヒーター５と熱媒体用熱交換器６とを接続する配管には、熱媒体用熱交換器６によって冷却された熱媒体を熱媒体ヒーター５へ送る熱媒体循環ポンプ１２が設けられている。また、熱媒体が流れる配管には調整弁１３及び１４が設けられている。調整弁１３及び１４を開閉することにより、反応塔１及び３を通った熱媒体を、熱媒体用熱交換器６を経由して熱媒体ヒーター５に送ったり、熱媒体用熱交換器６を経由せずに熱媒体ヒーター５
に送ったりすることができる。

生成装置１００は、チラー１５を備える。チラー１５は、ガス冷却用熱交換器２及び４において生成水を凝縮させるための冷却水（冷媒）を冷却する。ガス冷却用熱交換器２、４及びチラー１５は、冷却水が流れる配管によって相互に接続されている。チラー１５によって冷却された冷却水は、ガス冷却用熱交換器２及び４を経由してチラー１５に戻る。

生成装置１００は、冷却塔１６及び冷却水循環ポンプ１７を備える。冷却塔１６は、熱媒体用熱交換器６において熱媒体と熱交換する冷却水を冷却する。例えば、系外から冷却塔１６に供給される水道水を冷却水として用いてもよい。冷却水循環ポンプ１７は、冷却塔１６内に供給された冷却水を、熱媒体用熱交換器６と冷却塔１６との間で循環させる。

生成装置１００は、制御部２１と、反応塔１内の温度を測定する測定センサ２２と、反応塔３内の温度を測定する測定センサ２３とを備える。測定センサ２２によって測定された測定データ及び測定センサ２３によって測定された測定データは、制御部２１に送られる。これにより、制御部２１は、反応塔１内の温度及び反応塔３内の温度を取得する。制御部２１は、測定センサ２２によって測定された測定データ及び測定センサ２３によって測定された測定データを原料ガス供給部９に送る。これにより、原料ガス供給部９は、反応塔１内の温度及び反応塔３内の温度を取得する。

制御部２１は、生成装置１００の動作全体を制御するコントローラである。制御部２１は、専用の機器により構成してもよいし、汎用のコンピュータにより構成してもよい。制御部２１は、プロセッサ（ＣＰＵ）、メモリ、ストレージ、通信Ｉ／Ｆなどのハードウェア資源を備えている。メモリは、ＲＡＭであってもよい。ストレージは、不揮発性の記憶装置（例えばＲＯＭ、フラッシュメモリなど）であってもよい。制御部２１の機能は、ストレージに格納されたプログラムをメモリに展開しプロセッサによって実行することにより実現される。なお、制御部２１の構成はこれらに限られない。例えば、機能の全部又は一部をＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの回路で構成してもよいし、あるいは、機能の全部又は一部をクラウドサーバや他の装置で実行してもよい。

制御部２１は、熱媒体ヒーター５を制御する。熱媒体ヒーター５の動作が制御されることで、熱媒体ヒーター５は、熱媒体に対する加熱を行い、又は、熱媒体に対する加熱を停止する。このように、熱媒体ヒーター５を用いて熱媒体に対する加熱や加熱の停止が行われる。また、制御部２１は、調整弁１３及び１４を制御する。調整弁１３及び１４の開閉が制御され、熱媒体が熱媒体用熱交換器６を経由して熱媒体ヒーター５に送られることで、熱媒体に対する冷却が行われる。調整弁１３及び１４の開閉が制御され、熱媒体が熱媒体用熱交換器６を経由せずに熱媒体ヒーター５に送られることで、熱媒体に対する冷却の停止が行われる。このように、冷却器としての熱媒体用熱交換器６を用いて熱媒体に対する冷却や冷却の停止が行われる。熱媒体に対する加熱、冷却、加熱の停止、及び、冷却の停止の少なくとも一つが行われることで、熱媒体の温度調整が行われる。制御部２１は、温度調整部の一例である。

制御部２１は、熱媒体の温度調整により、反応塔１内を所定範囲の運転温度に維持する。制御部２１は、反応塔１内の温度を、例えば、２００℃以上２２０℃以下に維持するように、熱媒体の温度を調整してもよい。運転温度は、２００℃以上２２０℃以下に限られない。運転温度は、原料ガスの発熱反応が良好に進行する温度である定格温度であってもよい。定格温度は、高濃度の製品ガスが生成される温度であってもよい。また、運転温度及び定格温度は、反応塔１内の触媒反応が開始する温度よりも高い温度であり、例えば、反応塔１内の触媒反応が効率よく進行する温度である。

制御部２１は、熱媒体の温度調整により、反応塔３内を所定範囲の運転温度に維持する。制御部２１は、反応塔３内の温度を、例えば、２００℃以上２２０℃以下に維持するように、熱媒体の温度を調整してもよい。運転温度は、２００℃以上２２０℃以下に限られない。運転温度は、原料ガスの発熱反応が良好に進行する温度である定格温度であってもよい。定格温度は、高濃度の製品ガスが生成される温度であってもよい。また、運転温度及び定格温度は、反応塔３内の触媒反応が開始する温度よりも高い温度であり、例えば、反応塔３内の触媒反応が効率よく進行する温度である。

＜運転手順＞
第１実施形態に係る生成装置１００の運転手順を説明する。図２は、第１実施形態に係る生成装置１００の運転手順の流れを示すフロー図である。まず、熱媒体循環ポンプ１２を起動する（Ｓ１０１）。熱媒体が反応塔１のジャケット部分に送られ、反応塔１を通る。反応塔１を通った熱媒体は、反応塔３のジャケット部分へ送られ、反応塔３を通る。このようにして、反応塔１の運転開始操作が行われると共に、反応塔３の運転開始操作が行われる。

原料ガス供給部９による反応塔１への原料ガスの供給が停止された状態（冷温停止状態）にある反応塔１の運転開始操作が行われた場合、制御部２１は、熱媒体の加熱により反応塔１の昇温を開始する（Ｓ１０２）。具体的には、制御部２１が、熱媒体ヒーター５の電源を入れ、熱媒体ヒーター５を制御することで、熱媒体を加熱する。加熱された熱媒体は、反応塔１のジャケット部分に送られ、反応塔１を通る。加熱された熱媒体が反応塔１を通ることで、反応塔１が昇温する。これにより、反応塔１内の温度が上昇する。そして、反応塔１を通った熱媒体は、反応塔３のジャケット部分へ送られ、反応塔３を通る。加熱された熱媒体が反応塔３を通ることで、反応塔３が昇温する。これにより、反応塔３内の温度が上昇する。

原料ガス供給部９は、昇温中の反応塔１内の温度が運転温度よりも低い所定の供給開始温度において、反応塔１への原料ガスの供給を開始する（Ｓ１０３）。所定の供給開始温度は、例えば、１８０℃である。所定の供給開始温度は、１８０℃に限らず、他の温度であってもよい。反応塔１内に原料ガスが供給されることにより、製品ガスが生成される。原料ガスの発熱反応により、反応塔１が昇温する。加熱された熱媒体が反応塔１を通る際の反応塔１の昇温と、反応塔１内における原料ガスの発熱反応による反応塔１の昇温とにより、反応塔１内の温度が上昇し、運転温度に到達する。

比較例について説明する。比較例に係る方法では、ヒーターによって熱媒体を加熱し、熱媒体の温度が運転温度に達したタイミングで、反応塔に原料ガスを供給する。すなわち、比較例に係る方法では、熱媒体の温度が運転温度に達した後、反応塔に原料ガスが供給されるため、熱媒体の温度が運転温度に達するまで、ヒーターによる熱媒体の加熱が行われる。したがって、比較例に係る方法では、反応塔内の温度が運転温度に達するまでに時間を要する。また、比較例に係る方法では、熱媒体の温度が運転温度に達するまで、ヒーターによる熱媒体の加熱が行われるため、ヒーターの消費電力が大きい。第１実施形態によれば、加熱された熱媒体が反応塔１を通る際の反応塔１の昇温と、反応塔１内における原料ガスの発熱反応による反応塔１の昇温とにより、反応塔１内の温度が上昇する。そのため、第１実施形態では、熱媒体ヒーター５による熱媒体の加熱が開始された後、反応塔１内の温度が運転温度に達するまでに要する時間が短縮される。この結果、熱媒体ヒーター５の消費電力を抑制することができる。

また、第１実施形態では、反応塔１内の温度が運転温度よりも低い温度において、反応塔１への原料ガスの供給が開始される。反応塔１内の温度が運転温度よりも低い温度の段階で、反応塔１内で原料ガスの発熱反応が開始されることにより、第１実施形態では、比
較例に比べて、反応塔１内における原料ガスの発熱反応が早期に開始される。そのため、生成装置１００は、製品ガスの生成に要する時間を短縮することができ、また、高濃度の製品ガスを短時間で生成することができる。この結果、第１実施形態では、比較例に比べて、高濃度の製品ガスの生成に要する時間を短縮することができる。

反応塔１のジャケット部分に流入し、循環する熱媒体は、原料ガスの発熱反応により温められる。したがって、原料ガスの発熱反応は、熱媒体の加熱源にもなり、第１実施形態における熱媒体の温度は、比較例よりも早く上昇する。図３は、第１実施形態における反応塔１を通る熱媒体の温度変化と、比較例における反応塔を通る熱媒体の温度変化との関係を示す図である。図３の横軸は、熱媒体の加熱開始後からの時間を示す。図３の縦軸は、各時間における熱媒体の温度（℃）を示す。第１実施形態では、反応塔１を通る熱媒体の温度が２３０℃に達するのに要する時間は、６時間程度である。比較例に係る方法では、反応塔を通る熱媒体の温度が２３０℃に達するのに要する時間は、７時間程度である。このように、比較例と比較して、第１実施形態における反応塔１を通る熱媒体の温度が２３０℃に達するのに要する時間が１時間程度短い。

制御部２１は、熱媒体の温度調整により、反応塔１内を所定範囲の運転温度に維持する（Ｓ１０４）。例えば、反応塔１の昇温中に原料ガス供給部９による原料ガスの供給が開始された場合、制御部２１は、熱媒体の加熱による反応塔１の昇温を停止してもよい。熱媒体ヒーター５による熱媒体の加熱を停止することで、熱媒体の加熱による反応塔１の昇温が停止する。反応塔１内では、原料ガスの発熱反応による反応塔１の昇温が行われているため、熱媒体の加熱による反応塔１の昇温が停止しても、反応塔１内の温度が運転温度に達する。したがって、反応塔１内を運転温度に維持することが可能となる。制御部２１は、熱媒体の加熱による反応塔１の昇温を停止した後、熱媒体の加熱による反応塔１の昇温を再度開始してもよい。

原料ガス供給部９は、反応塔１内の温度に基づいて、反応塔１への原料ガスの供給量を決定してもよい。反応塔１内の温度と、反応塔１内において原料ガスから生成される製品ガスの濃度とは相関関係がある。原料ガス供給部９は、反応塔１内の温度と、製品ガスの濃度との相関関係を示すマップや関係式に基づいて、反応塔１への原料ガスの供給量を決定してもよい。マップや関係式は、設計、実験又はシミュレーションによって求めてもよい。マップや関係式は、原料ガス供給部９が有する記憶部に記憶してもよい。マップや関係式は、制御部２１が有するメモリなどの記憶部に記憶してもよい。原料ガス供給部９は、制御部２１から反応塔１への原料ガスの供給量を取得してもよい。反応塔１内の温度と、反応塔１内において原料ガスから生成される製品ガスの濃度との相関関係に基づいて、反応塔１内への原料ガスの供給量を決定することで、反応塔１によって生成される製品ガスの濃度をコントロールすることができる。

図４は、第１実施形態に係る運転負荷量（％）と、比較例に係る運転負荷量（％）との関係を示す図である。図４の横軸は、熱媒体の加熱開始後からの時間を示す。図４の縦軸は、運転負荷量（運転温度における原料ガスの供給量に対する各時間における原料ガスの供給量の割合）を示す。第１実施形態では、反応塔１内の温度が運転温度よりも低い所定の供給開始温度において反応塔１への原料ガスの供給を開始し、運転負荷量を２５％、５０％、７５％、１００％の順序で段階的に増加する。比較例では、反応塔内の温度が運転温度に達してから反応塔への原料ガスの供給を開始し、運転負荷量を増加する。図４に示すように、第１実施形態と比較例とでは、原料ガスの供給開始時間が異なると共に、運転負荷量の増加の手法が異なる。

次いで、分離部１０について説明する。図５は、分離部１０の構成図である。分離部１０は、反応塔１において製品ガスが生成される際に反応塔１で生成された生成水から生成
水に溶存する溶存ガスを分離する。また、分離部１０は、反応塔３において製品ガスが生成される際に反応塔３で生成された生成水から生成水に溶存する溶存ガスを分離する。分離部１０は、ポンプ３１と、分離膜モジュール３２と、真空ポンプ３３と、バッファタンク３４と、コンプレッサ３５とを備える。生成装置１００は、反応塔３から送出される製品ガスが流れる製品ガス経路４１を備える。

気液分離器７及び８から分離部１０に送られた生成水は、ポンプ３１により分離膜モジュール３２に送られる。分離膜モジュール３２は、分離膜３６を有する。分離膜３６は、例えば、中空糸膜である。分離膜モジュール３２に真空ポンプ３３が接続されている。分離膜３６により生成水から溶存ガスが分離される。溶存ガスが製品ガスである場合、真空ポンプ３３により分離膜モジュール３２内が真空引きされ、バッファタンク３４に製品ガスが送られる。バッファタンク３４は、製品ガスを一時的に貯留する。バッファタンク３４に貯留された製品ガスは、コンプレッサ３５により製品ガス経路４１に送られる。これにより、製品ガス経路４１を流れる製品ガスに対して生成水から分離された製品ガスが合流する。

従来、生成水に溶存する製品ガスを大気中に拡散する方法や、デガッサー（脱気装置）を用いて、生成水を貯留したタンク内に空気などの気体を吹き込み、強制的に生成水から製品ガスを追い出す方法が用いられていた。このような方法では、製品ガスを貯留するための容積の大きいタンクや、タンク内に気体を吹き込むための機器が必要となる。第１実施形態によれば、バッファタンク３４は、製品ガスを一時的に貯留するバッファタンク３４の容積は小さいため、省スペース化を実現できる。また、第１実施形態によれば、タンク内に気体を吹き込むための機器は不要である。製品ガス経路４１を流れる製品ガスに対して生成水から分離された製品ガスを合流させるため、大気中への製品ガスの拡散を抑止することができる。

上記では、溶存ガスが製品ガスである場合について説明しているが、溶存ガスは未反応の原料ガスであってもよい。分離膜モジュール３２の分離膜３６の種類を変更することにより生成水に溶存する製品ガスを生成するから分離したり、生成水に溶存する未反応の原料ガスを生成水から分離したりすることができる。また、分離部１０は、生成水に溶存する製品ガスを生成水から分離するための分離膜モジュール３２と、生成水に溶存する未反応の原料ガスを生成水から分離するための分離膜モジュール３２と、を備えてもよい。また、分離部１０は、製品ガス用のバッファタンク３４と、未反応の原料ガス用のバッファタンク３４と、を備えてもよい。

溶存ガスが未反応の原料ガスである場合、真空ポンプ３３により分離膜モジュール３２内が真空引きされ、バッファタンク３４に未反応の原料ガスが送られる。バッファタンク３４に貯留された未反応の原料ガスは、コンプレッサ３５により原料ガス供給部９に送られる。これにより、未反応の原料ガスが原料ガス供給部９に戻される。第１実施形態によれば、バッファタンク３４は、未反応の原料ガスを一時的に貯留するバッファタンク３４の容積は小さいため、省スペース化を実現できる。また、第１実施形態によれば、タンク内に気体を吹き込むための機器は不要である。未反応の原料ガスを原料ガス供給部９に戻すため、大気中への未反応の原料ガスの拡散を抑止することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、第１実施形態と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。第１，第２実施形態に係る生成装置１００を適宜組み合わせてもよい。

図６は、本発明の第２実施形態に係る生成装置１００の構成図である。図６では、生成
装置１００の一部を示している。第１実施形態に係る生成装置１００と比較して、第２実施形態に係る生成装置１００は、ブースト用反応塔５１と、切り替え部５２と、ガス冷却用熱交換器５３と、気液分離器５４と、測定センサ５５とを更に備える。

ブースト用反応塔５１は、触媒における原料ガスの発熱反応によって製品ガスを生成する。原料ガス供給部９とブースト用反応塔５１とが配管によって接続され、原料ガス供給部９とブースト用反応塔５１とを接続する配管の途中に切り替え部５２が設けられている。切り替え部５２は、例えば、三方弁である。切り替え部５２は、原料ガス供給部９による原料ガスの供給先を反応塔１とブースト用反応塔５１との間で切り替える。制御部２１が、切り替え部５２の切り替え制御を行ってもよい。原料ガス供給部９による原料ガスの供給先が反応塔１からブースト用反応塔５１に切り替えられた場合、原料ガスが原料ガス供給部９からブースト用反応塔５１内に供給される。ブースト用反応塔５１は、触媒における原料ガスの発熱反応によって生成水を生成する。また、原料ガス供給部９による原料ガスの供給先がブースト用反応塔５１から反応塔１に切り替えられた場合、原料ガスが原料ガス供給部９から反応塔１内に供給される。

ブースト用反応塔５１には、予め触媒が充填されている。ブースト用反応塔５１の構成は、反応塔１と同様の構成であるが、ブースト用反応塔５１内の容量は、反応塔１内の容量よりも小さい。ブースト用反応塔５１とガス冷却用熱交換器５３とが配管によって接続されている。ブースト用反応塔５１とガス冷却用熱交換器５３とを接続する配管にはバルブなどが設けられている。反応塔１と気液分離器５４とが配管によって接続されている。反応塔１と気液分離器５４とを接続する配管にはバルブなどが設けられている。

ガス冷却用熱交換器５３は、ガス冷却用熱交換器２と同様の構成であり、ブースト用反応塔５１において生成された生成水（水蒸気）を凝縮する。気液分離器５４は、気液分離器７と同様の構成であり、製品ガス及び未反応の原料ガスから生成水（液体）を分離する。測定センサ５５は、測定センサ２２と同様の構成であり、ブースト用反応塔５１内の温度を測定する。熱媒体ヒーター５によって加熱された熱媒体は、熱媒体ヒーター５によって加熱された熱媒体は、ブースト用反応塔５１、反応塔１及び反応塔３の順に通る。

制御部２１は、熱媒体の温度調整により、ブースト用反応塔５１内を所定範囲の運転温度に維持する。制御部２１は、ブースト用反応塔５１内の温度を、例えば、２００℃以上２２０℃以下に維持するように、熱媒体の温度を調整してもよい。運転温度は、２００℃以上２２０℃以下に限られない。運転温度は、原料ガスの発熱反応が良好に進行する温度である定格温度であってもよい。定格温度は、高濃度の製品ガスが生成される温度であってもよい。

＜運転手順＞
第２実施形態に係る生成装置１００の運転手順を説明する。図７は、第２実施形態に係る生成装置１００の運転手順の流れを示すフロー図である。まず、熱媒体循環ポンプ１２を起動する（Ｓ２０１）。熱媒体がブースト用反応塔５１のジャケット部分に送られ、ブースト用反応塔５１を通る。熱媒体がブースト用反応塔５１を通った熱媒体は、反応塔１のジャケット部分に送られ、反応塔１を通る。反応塔１を通った熱媒体は、反応塔３のジャケット部分へ送られ、反応塔３を通る。このようにして、反応塔１の運転開始操作、反応塔３の運転開始操作及びブースト用反応塔５１の運転開始操作が行われる。

原料ガス供給部９によるブースト用反応塔５１への原料ガスの供給が停止された状態（冷温停止状態）にあるブースト用反応塔５１の運転開始操作が行われた場合、制御部２１は、熱媒体の加熱によりブースト用反応塔５１の昇温を開始する（Ｓ２０２）。具体的には、制御部２１が、熱媒体ヒーター５の電源を入れ、熱媒体ヒーター５を制御することで
、熱媒体を加熱する。加熱された熱媒体は、ブースト用反応塔５１のジャケット部分に送られ、ブースト用反応塔５１を通る。これにより、ブースト用反応塔５１内の温度が上昇する。そして、ブースト用反応塔５１を通った熱媒体は、反応塔１のジャケット部分に送られ、反応塔１を通る。加熱された熱媒体が反応塔１を通ることで、反応塔１が昇温する。これにより、反応塔１内の温度が上昇する。更に、反応塔１を通った熱媒体は、反応塔３のジャケット部分へ送られ、反応塔３を通る。加熱された熱媒体が反応塔３を通ることで、反応塔３が昇温する。これにより、反応塔３内の温度が上昇する。

原料ガス供給部９は、昇温中のブースト用反応塔５１内の温度が運転温度よりも低い所定の供給開始温度において、ブースト用反応塔５１への原料ガスの供給を開始する（Ｓ２０３）。原料ガス供給部９による原料ガスの供給先は、反応塔１からブースト用反応塔５１に切り替えられている。したがって、原料ガスがブースト用反応塔５１に供給されると共に、原料ガスがブースト用反応塔５１を経由して反応塔１に供給される。所定の供給開始温度は、例えば、１８０℃である。所定の供給開始温度は、１８０℃に限らず、他の温度であってもよい。ブースト用反応塔５１内に原料ガスが供給されることにより、製品ガスが生成される。原料ガスの発熱反応により、ブースト用反応塔５１が昇温する。加熱された熱媒体がブースト用反応塔５１を通る際のブースト用反応塔５１の昇温と、ブースト用反応塔５１内における原料ガスの発熱反応によるブースト用反応塔５１の昇温とにより、ブースト用反応塔５１内の温度が上昇し、運転温度に到達する。

第２実施形態によれば、加熱された熱媒体がブースト用反応塔５１を通る際のブースト用反応塔５１の昇温と、ブースト用反応塔５１内における原料ガスの発熱反応によるブースト用反応塔５１の昇温とにより、ブースト用反応塔５１内の温度が上昇する。そのため、第２実施形態では、熱媒体ヒーター５による熱媒体の加熱が開始された後、ブースト用反応塔５１内の温度が運転温度に達するまでに要する時間が短縮される。この結果、熱媒体ヒーター５の消費電力を抑制することができる。

また、第２実施形態では、ブースト用反応塔５１内の温度が運転温度よりも低い温度において、ブースト用反応塔５１への原料ガスの供給が開始される。ブースト用反応塔５１内の温度が運転温度よりも低い温度の段階で、ブースト用反応塔５１内で原料ガスの発熱反応が開始されることにより、第２実施形態では、比較例に比べて、ブースト用反応塔５１内における原料ガスの発熱反応が早期に開始される。そのため、生成装置１００は、製品ガスの生成に要する時間を短縮することができ、また、高濃度の製品ガスを短時間で生成することができる。この結果、第２実施形態では、比較例に比べて、高濃度の製品ガスを生成するまでの時間を短縮できる。

また、第２実施形態では、ブースト用反応塔５１を通った熱媒体は、ブースト用反応塔５１内で原料ガスの発熱反応によって加熱されている。すなわち、反応塔１を通る熱媒体は、ブースト用反応塔５１内で原料ガスの発熱反応によって予め温められている。そのため、第２実施形態では、熱媒体ヒーター５による熱媒体の加熱が開始された後、反応塔１内の温度が運転温度に達するまでに要する時間が短縮される。この結果、熱媒体ヒーター５の消費電力を抑制することができる。

第２実施形態では、製品ガス及び未反応の原料ガスをブースト用反応塔５１によって加熱した状態で、反応塔１内に製品ガス及び未反応の原料ガスを供給することができる。ブースト用反応塔５１内の容量は、反応塔１内の容量よりも小さい。そのため、ブースト用反応塔５１内の温度が運転温度に達するまでに要する時間は、第１実施形態における反応塔１内の温度が運転温度に達するまでに要する時間よりも短い。したがって、熱媒体ヒーター５による熱媒体の加熱が開始された後の早い段階で、高温状態の製品ガス及び未反応の原料ガスを反応塔１内に供給することができる。これにより、反応塔１内の温度が運転
温度に達するまでに要する時間が短縮される。

制御部２１は、熱媒体の温度調整により、ブースト用反応塔５１内を所定範囲の運転温度に維持する（Ｓ２０４）。例えば、ブースト用反応塔５１の昇温中に原料ガス供給部９による原料ガスの供給が開始された場合、制御部２１は、熱媒体の加熱によるブースト用反応塔５１の昇温を停止してもよい。熱媒体ヒーター５による熱媒体の加熱を停止することで、熱媒体の加熱によるブースト用反応塔５１の昇温が停止する。ブースト用反応塔５１内では、原料ガスの発熱反応によるブースト用反応塔５１の昇温が行われているため、熱媒体の加熱によるブースト用反応塔５１の昇温が停止しても、ブースト用反応塔５１内の温度が運転温度に達する。また、高温状態の製品ガス及び未反応の原料ガスがブースト用反応塔５１から反応塔１内に供給され、かつ、ブースト用反応塔５１内の原料ガスの発熱反応によって加熱された熱媒体が反応塔１を通る。したがって、熱媒体の加熱によるブースト用反応塔５１の昇温が停止しても、反応塔１内の温度が運転温度に達する。制御部２１は、熱媒体の加熱によるブースト用反応塔５１の昇温を停止した後、熱媒体の加熱によるブースト用反応塔５１の昇温を再度開始してもよい。

原料ガス供給部９は、ブースト用反応塔５１内の温度に基づいて、ブースト用反応塔５１への原料ガスの供給量を決定してもよい。また、原料ガス供給部９は、反応塔１内の温度に基づいて、ブースト用反応塔５１への原料ガスの供給量を決定してもよい。原料ガス供給部９は、ブースト用反応塔５１内の温度と、製品ガスの濃度との相関関係を示すマップや関係式に基づいて、ブースト用反応塔５１への原料ガスの供給量を決定してもよい。原料ガス供給部９は、反応塔１内の温度と、製品ガスの濃度との相関関係を示すマップや関係式に基づいて、ブースト用反応塔５１への原料ガスの供給量を決定してもよい。マップや関係式は、設計、実験又はシミュレーションによって求めてもよい。マップや関係式は、原料ガス供給部９が有する記憶部に記憶してもよい。マップや関係式は、制御部２１が有するメモリなどの記憶部に記憶してもよい。原料ガス供給部９は、制御部２１からブースト用反応塔５１への原料ガスの供給量を取得してもよい。

＜変形例＞
次に、上記の実施形態の変形例を説明する。第１及び第２実施形態では、測定センサ２２が反応塔１内の温度を測定し、測定センサ２３が反応塔３内の温度を測定している。これに限らず、測定センサ２２は、反応塔１を通る熱媒体の温度を測定し、測定センサ２３は、反応塔３を通る熱媒体の温度を測定してもよい。制御部２１は、反応塔１を通る熱媒体の温度及び反応塔３を通る熱媒体の温度の少なくとも一方に基づいて、種々の制御を行ってもよい。また、原料ガス供給部９は、反応塔１を通る熱媒体の温度及び反応塔３を通る熱媒体の温度の少なくとも一方に基づいて、原料ガスの供給の制御を行ってもよい。

第２実施形態では、測定センサ５５がブースト用反応塔５１内の温度を測定している。これに限らず、測定センサ５５は、ブースト用反応塔５１を通る熱媒体の温度を測定してもよい。制御部２１は、反応塔１を通る熱媒体の温度、反応塔３を通る熱媒体の温度及びブースト用反応塔５１を通る熱媒体の温度の少なくとも一つに基づいて、種々の制御を行ってもよい。また、原料ガス供給部９は、反応塔１を通る熱媒体の温度、反応塔３を通る熱媒体の温度及びブースト用反応塔５１を通る熱媒体の温度の少なくとも一つに基づいて、原料ガスの供給の制御を行ってもよい。

第１及び第２実施形態では、反応塔を２つ備えているが、反応塔の数は、１段でも３段でも４段でも何段でもよい。また、第１及び第２実施形態では、熱媒体に熱媒油を用いたが、熱媒体は、使用温度、使用設備などの使用条件を考慮して溶融塩や高圧水などといった、使用条件に適した物質を用いてもよい。また、反応塔１と熱交換した熱媒体の一部が、反応塔３を経由せずに熱媒体用熱交換器６へ送られてもよい。また、反応塔で行われる
反応が不可逆反応である場合にも生成装置１００は用いられてもよい。

また、上記で説明した各処理は、生成装置１００の生成方法や運転方法などとして捉えてもよい。上記で説明した各処理ないし機能の少なくとも一部を有する生成システムや運転システムとして捉えてもよい。なお、上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。

１，３・・反応塔；２，４，５３・・ガス冷却用熱交換器；５・・熱媒体ヒーター；６・・熱媒体用熱交換器；７，８，５４・・気液分離器；９・・原料ガス供給部；１０・・分離部；１１・・貯留タンク；１２・・熱媒体循環ポンプ；１３，１４・・調整弁；１５・・チラー；１６・・冷却塔；１７・・冷却水循環ポンプ；２１・・制御部；２２，２３，５５・・測定センサ；３１・・ポンプ；３２・・分離膜モジュール；３３・・真空ポンプ；３４・・バッファタンク；３５・・コンプレッサ；３６・・分離膜；４１・・製品ガス経路；５２・・切り替え部；１００・・生成装置

Claims (10)

1. 触媒における原料ガスの発熱反応によって製品ガスを生成する第１反応塔と、
   触媒における前記原料ガスの発熱反応によって前記製品ガスを生成する第２反応塔と、
   前記第２反応塔へ前記原料ガスを供給する原料ガス供給部と、
   前記第１反応塔および前記第２反応塔に通す熱媒体の温度調整により、前記第２反応塔内を所定範囲の運転温度に維持する温度調整部と、を備え、
   前記温度調整部は、前記原料ガス供給部による前記第２反応塔への前記原料ガスの供給が停止された冷温停止状態にある前記第２反応塔の運転開始操作が行われると、前記熱媒体の加熱により前記第１反応塔及び前記第２反応塔の昇温を開始し、
   前記原料ガス供給部は、昇温中の前記第２反応塔内の温度が前記運転温度より低い所定の供給開始温度において前記第２反応塔への前記原料ガスの供給を開始し、
   前記第２反応塔から前記製品ガスおよび未反応の前記原料ガスが前記第１反応塔内に供給され、
   前記第２反応塔内の容量は、前記第１反応塔内の容量よりも小さい、
   生成装置。
2. 前記温度調整部は、前記第２反応塔の昇温中に前記原料ガス供給部で前記原料ガスの供給が開始されると、前記熱媒体の加熱による前記第２反応塔の昇温を停止する、
   請求項１に記載の生成装置。
3. 前記温度調整部は、前記熱媒体に対して加熱、冷却、加熱の停止、及び、冷却の停止の少なくとも一つを行うことにより前記熱媒体の温度調整を行う、
   請求項１に記載の生成装置。
4. 前記原料ガス供給部は、前記第２反応塔内の温度に基づいて、前記原料ガスの供給量を決定する、
   請求項１に記載の生成装置。
5. 前記製品ガスが生成される際に前記第１反応塔で生成された生成水から前記生成水に溶存する溶存ガスを分離する分離部を備える、
   請求項１に記載の生成装置。
6. 前記第１反応塔から送出される前記製品ガスが流れる製品ガス経路を備え、
   前記分離部は、
   前記溶存ガスが前記製品ガスである場合、前記製品ガス経路を流れる前記製品ガスに対して前記生成水から分離された前記製品ガスを合流させ、
   前記溶存ガスが未反応の前記原料ガスである場合、未反応の前記原料ガスを前記原料ガス供給部に戻す、
   請求項５に記載の生成装置。
7. 触媒における原料ガスの発熱反応によって製品ガスを生成する第１反応塔と、
   触媒における前記原料ガスの発熱反応によって前記製品ガスを生成する第２反応塔と、
   前記第２反応塔へ前記原料ガスを供給する原料ガス供給部と、
   前記第１反応塔および前記第２反応塔に通す熱媒体の温度調整により、前記第２反応塔内を所定範囲の運転温度に維持する温度調整部と、を備える生成装置における製品ガスの生成方法であって、
   前記原料ガス供給部による前記第２反応塔への前記原料ガスの供給が停止された冷温停止状態にある前記第２反応塔の運転開始操作が行われると、前記熱媒体の加熱により前記第１反応塔および前記第２反応塔の昇温を開始する工程と、
   昇温中の前記第２反応塔内の温度が前記運転温度より低い所定の供給開始温度において前記第２反応塔への前記原料ガスの供給を開始する工程と、を含み、
   前記第２反応塔から前記製品ガスおよび未反応の前記原料ガスが前記第１反応塔内に供給され、
   前記第２反応塔内の容量は、前記第１反応塔内の容量よりも小さい、
   生成装置における製品ガスの生成方法。
8. 前記温度調整部が、前記第２反応塔の昇温中に前記原料ガス供給部で前記原料ガスの供給が開始されると、前記熱媒体の加熱による前記第１反応塔および前記第２反応塔の昇温を停止する工程、
   を含む、請求項７に記載の生成装置における製品ガスの生成方法。
9. 前記温度調整部が、前記熱媒体に対して加熱、冷却、加熱の停止、及び、冷却の停止の少なくとも一つを行うことにより前記熱媒体の温度調整を行う工程、
   を含む、請求項７に記載の生成装置における製品ガスの生成方法。
10. 前記原料ガス供給部が、前記第２反応塔内の温度に基づいて、前記原料ガスの供給量を決定する工程、
    を含む、請求項７に記載の生成装置における製品ガスの生成方法。