JPH03137001A - メタノールの改質方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、メタノール改質反応装置における原料の供給
方法に関する。

（従来の技術） メタノールを原料とする水素ガスの製造法は、原料のメ
タノールの輸送および貯蔵が容易であること、比較的低
い温度で反応が容易に行われること等から、最近では水
素ガス等を消費する装置に隣接してメタノール改質装置
を設置し、無人化運転を行うことが検討されている。

メタノール改質装置における原料のメタノールおよび水
は、小型装置において一般に二基のプランシャーポンプ
が用いられ、メタノールおよび水の各々のプランシャー
ポンプの出口配管中に流量測定用検出端を取り付け、各
々のプランシャーポンプのエアサーボ、回転数制御、或
いはポンプの吐出配管より吸入側に戻る流量を調節する
ことにより各々の流量制御が行われる。またこれらの原
料のメタノールと水を一定比率とする必要があることか
ら、各流量の比率制御が行われ、更に製品ガスの流量や
圧力を一定に保つために、製品ガスの流量や圧力検出端
からの各原料流量の制御が行われることが多い。

原料のメタノールおよび水を一定比率に制御する方法と
しては、特開昭６１−２１９７０１号に該混合液の比誘
電率を測定して水の供給量を制御する方法が示されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） メタノール改質装置において、前述の如くメタノールお
よび水の各々のプランシャーポンプの出口配管中に流量
測定用検出端を取り付けて各々の流量を制御する方法で
は次のような問題がある。

（１）各原料の供給液量が少なく、１０〜２０ｋｇ／ｃ
ｍ２Ｇ程度の圧力が一般に必要とされることから、通常
プランシャーポンプが用いられるが、プランシャーポン
プでは流量の脈動が激しい。このため吐出側にアキュム
レーターを設置することが行われるが、この場合でも正
確な流量の測定が困難であり、従って正確な流量制御や
比率制御が難しい。

（２）多くの計測点および制御装置が必要であるのでそ
の設備費が大きく、またその保守および装置運転のため
に多くの労力を要する。

（３）プランシャーポンプを常時２基運転するので、各
モーターの電気設備が必要であり、また水ポンプが停止
した時にメタノールポンプを停止させるインターコツク
システムを設置する必要がある等電気計装システムが複
雑となり、その設置と管理に多（の費用と労力を要する
。

（問題点を解決するための手段） 発明者等は、上記の如き問題点を有するメタノール改質
装置の改良について鋭意検討した結果、原料のメタノー
ルおよび水の供給に二連式プランシャーポンプを用いて
各々のプランジャーにメタノールおよび水を供給するよ
うにすれば、各流量の測定と比率制御が不要となるので
計装システムが非常に簡略化され、且つ原料の供給が正
確に行われることを見出し、本発明に至った。

即ち本発明は、メタノールと水の混合透気を触媒下で反
応させて水素ガスを製造する方法において、原料の供給
に二連式プランシャーポンプを用い、一方のプランジャ
ーよりメタノール、他方のプランジャーより水を供給す
るこ七を特徴とするメタノール改質方法である。

メタノール改質反応は、銅系触媒が一般に用いられ、通
常原料のメタノールに対して１．５〜３モル倍の水を混
合した過熱蒸気を触媒層に導入し、温度２００〜５００
″Ｃ１圧力５〜３０ｋｇ／ｃｍ”Ｇで反応が行われる。

メタノール改質装置におけるメタノールに対する水の混
合比率は、このように１．５〜３モル倍であるのに対し
、二連式プランシャーポンプの各プランジャー容量を同
一にした場合には約２．２モル倍であるので、各プラン
ジャーが同一容量の二連式プランシャーポンプを用いて
本発明の方法を行うことができ、またプランジャー径を
変えることにより任意のモル比を選定することもできる
。

メタノール改質反応器出口ガスを冷却することにより未
反応水が凝縮し回収されるが、この回収水を原料水タン
クに戻すことも行われる。

本発明の方法で二連式のプランシャーポンプを用いるこ
とにより一定の回転数において各プランジャーから一定
量のメタノールおよび水が流れるので、これらの原料の
流量測定が不要であり、またメタノールと水のモル比が
一定に保たれるので、これらの流量の比率制御も不要と
なる。負荷変動に対しては、必要に応じて製品ガスの流
量や圧力カラのプランシャーポンプの回転数或いはスト
ローク長を制御することにより対応される。

二連式プランシャーポンプの吐出配管にはラインミキサ
ーとアキュムレーターを設置することが望ましい。二連
式プランシャーポンプを用いることにより流、量の脈動
が著しく減少し、またラインミキサー等によって原料の
メタノールと水の混合が完全に行われる結果、メタノー
ル改質反応が極めて安定した状態で行われるようになる
。

次に図面を用いて本発明を説明する。第１図は本発明に
よるメタノール改質方法のフロー図を示す。第１図にお
いて原料メタノールは、メタノール槽１より供給され、
プランジャー２によす昇圧される。また原料水は水槽３
より供給され、プランジャー４により昇圧された後、配
管５においてメタノールと混合され、メタノール改質反
応器に送られる。プランシャーポンプの吐出配管中には
ラインミキサーを設け、またアキュムレーター６を設置
することが望ましい。プランシャーポンプは二連式でモ
ーター７により駆動され、必要に応じてその回転数或い
はストローク長が製品ガスの流１（ＦＩＣ）または圧力
（Ｐ［Ｃ）により制御される。

（発明の効果） 本発明の方法によるメタノール改質反応装置は次のよう
な利点を有する。

（１）原料メタノールおよび水の流量側？’ｆ［ｌと比
率制御が不要となるので、計装システムが非常に簡略化
され、設備費が削減される。

（２）計装システムが簡略化されると共に、プランシャ
ーポンプも一基運転となり、設備費が削減されると同時
に運転保守が容易となる。

（３）メタノールと水の流量比率が常に一定に保たれ、
また脈動も小さくなることから、メタノール改質反応器
の運転が安定し、製品ガスの品質が向上する。

（４）計装システムの簡略化と安定運転等から、メタノ
ール改質反応装置はより簡略化、小型化され無人運転が
容易となる。

以上により本発明の工業的意義が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるメタノール改質方法のフロー図を
示す。 １：原料メタノール槽、３：原料水槽 ２．４；　プランジャー（メタノールおよび水用）６：
アキュムレーター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メタノールと水の混合蒸気を触媒下で反応させて水素ガ
   スを製造する方法において、原料の供給に二連式プラン
   シャーポンプを用い、一方のプランジャーよりメタノー
   ル、他方のプランジャーより水を供給することを特徴と
   するメタノールの改質方法