JPH06239601A - 組合わされた改質装置と転化反応器 - Google Patents
組合わされた改質装置と転化反応器Info
- Publication number
- JPH06239601A JPH06239601A JP5302766A JP30276693A JPH06239601A JP H06239601 A JPH06239601 A JP H06239601A JP 5302766 A JP5302766 A JP 5302766A JP 30276693 A JP30276693 A JP 30276693A JP H06239601 A JPH06239601 A JP H06239601A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- low temperature
- reforming chamber
- reforming
- steam generator
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
- B01J8/0496—Heating or cooling the reactor
-
- 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
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
- B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
- B01J8/0449—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds
-
- 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
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
- B01J8/0492—Feeding reactive fluids
-
- 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
- C01B3/382—Multi-step processes
-
- 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
- C01B3/48—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 followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
- B01J2208/00203—Coils
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00309—Controlling the temperature by indirect heat exchange with two or more reactions in heat exchange with each other, such as an endothermic reaction in heat exchange with an exothermic reaction
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00477—Controlling the temperature by thermal insulation means
- B01J2208/00495—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
-
- 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
- C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
-
- 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
- C01B2203/025—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
- C01B2203/0261—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a catalytic partial oxidation step [CPO]
-
- 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
-
- 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
- C01B2203/0435—Catalytic purification
- C01B2203/045—Purification by catalytic desulfurisation
-
- 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
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/0485—Composition of the impurity the impurity being a sulfur compound
-
- 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
- C01B2203/06—Integration with other chemical processes
- C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
-
- 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
- C01B2203/08—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
- C01B2203/0822—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel the fuel containing hydrogen
-
- 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
- C01B2203/0838—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel
- C01B2203/0844—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel the non-combustive exothermic reaction being another reforming reaction as defined in groups C01B2203/02 - C01B2203/0294
-
- 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
- C01B2203/0872—Methods of cooling
- C01B2203/0883—Methods of cooling by indirect heat exchange
-
- 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
- C01B2203/0872—Methods of cooling
- C01B2203/0888—Methods of cooling by evaporation of a fluid
- C01B2203/0894—Generation of steam
-
- 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
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1005—Arrangement or shape of catalyst
- C01B2203/1011—Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements
-
- 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
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
- C01B2203/1052—Nickel or cobalt catalysts
-
- 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
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
- C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
- C01B2203/107—Platinum catalysts
-
- 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
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1076—Copper or zinc-based catalysts
-
- 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
-
- 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
- C01B2203/1258—Pre-treatment of the feed
- C01B2203/1264—Catalytic pre-treatment of the feed
- C01B2203/127—Catalytic desulfurisation
-
- 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
- C01B2203/1276—Mixing of different feed components
-
- 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
- C01B2203/1288—Evaporation of one or more of the different feed components
- C01B2203/1294—Evaporation by heat exchange with hot process stream
-
- 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
- C01B2203/14—Details of the flowsheet
- C01B2203/142—At least two reforming, decomposition or partial oxidation steps in series
-
- 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
- C01B2203/16—Controlling the process
- C01B2203/1604—Starting up the process
-
- 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
- C01B2203/16—Controlling the process
- C01B2203/1614—Controlling the temperature
-
- 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
- C01B2203/16—Controlling the process
- C01B2203/1628—Controlling the pressure
- C01B2203/1638—Adjusting the pressure
-
- 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
- C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
- C01B2203/82—Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus
-
- 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
- C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
- C01B2203/84—Energy production
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
炭化水素燃料を改質することによって、燃料電池又は他
の目的に用いるための水素を発生させる装置の提供。 【構成】改質触媒を含む少なくとも１つの改質室３２
２、炭化水素含有材料を少なくとも１つの改質室３２２
へと供給する手段、酸素含有ガスを改質室３２２へと供
給する手段、水を少なくとも１つの改質室３２２へと供
給する手段、低温転化反応触媒を含む少なくとも１つの
低温転化反応室３１４、少なくとも１つの改質室３２２
からの生成ガスを少なくとも１つの低温転化反応室３１
４へと移動させる手段、少なくとも１つの低温転化反応
室３１４からの水素流及び二酸化炭素流のための出口手
段、及び少なくとも１つの改質室の中に水を供給する前
に、該水へと少なくとも１つの低温転化反応室３１４か
ら熱を移動させる熱交換器手段を含む組合わされた改質
装置と低温転化反応器。
の目的に用いるための水素を発生させる装置の提供。 【構成】改質触媒を含む少なくとも１つの改質室３２
２、炭化水素含有材料を少なくとも１つの改質室３２２
へと供給する手段、酸素含有ガスを改質室３２２へと供
給する手段、水を少なくとも１つの改質室３２２へと供
給する手段、低温転化反応触媒を含む少なくとも１つの
低温転化反応室３１４、少なくとも１つの改質室３２２
からの生成ガスを少なくとも１つの低温転化反応室３１
４へと移動させる手段、少なくとも１つの低温転化反応
室３１４からの水素流及び二酸化炭素流のための出口手
段、及び少なくとも１つの改質室の中に水を供給する前
に、該水へと少なくとも１つの低温転化反応室３１４か
ら熱を移動させる熱交換器手段を含む組合わされた改質
装置と低温転化反応器。
Description
【０００１】本発明は、炭化水素燃料を改質することに
よって、燃料電池又は他の目的に用いるための水素を発
生させる、ことに関するものである。
よって、燃料電池又は他の目的に用いるための水素を発
生させる、ことに関するものである。
【０００２】天然ガスの主成分であるメタンは、燃料電
池に燃料を供給するための潜在的な水素源である。しか
しながら、メタン中の水素は、炭素に化学的に結合して
いるので、利用する前に、化学処理によって遊離させな
ければならない。メタンからの水素の遊離は、改質によ
って達成することができる。
池に燃料を供給するための潜在的な水素源である。しか
しながら、メタン中の水素は、炭素に化学的に結合して
いるので、利用する前に、化学処理によって遊離させな
ければならない。メタンからの水素の遊離は、改質によ
って達成することができる。
【０００３】メタン、又は天然ガスを改質する公知の方
法は、接触水蒸気改質によるものである。この方法で
は、水蒸気と、メタン又は天然ガスとの混合物を、高温
において、適当な触媒の上に通す。触媒はニッケルであ
ることができ、温度は７００− １０００℃である。水
素は、以下の総括反応： ＣＨ4 ＋ ２Ｈ2０ ＝ ＣＯ2 ＋ ４Ｈ2 に従って遊離する。この反応は高度に吸熱反応であり、
外部からの熱と水蒸気の供給が必要である。市販の水蒸
気改質装置は、一般的に、外部から加熱される触媒充填
管を含み、熱効率は６０％をめったに超えない。
法は、接触水蒸気改質によるものである。この方法で
は、水蒸気と、メタン又は天然ガスとの混合物を、高温
において、適当な触媒の上に通す。触媒はニッケルであ
ることができ、温度は７００− １０００℃である。水
素は、以下の総括反応： ＣＨ4 ＋ ２Ｈ2０ ＝ ＣＯ2 ＋ ４Ｈ2 に従って遊離する。この反応は高度に吸熱反応であり、
外部からの熱と水蒸気の供給が必要である。市販の水蒸
気改質装置は、一般的に、外部から加熱される触媒充填
管を含み、熱効率は６０％をめったに超えない。
【０００４】メタン又は天然ガスを改質する更なる公知
の方法は、接触部分酸化改質によるものである。この方
法では、メタン又は天然ガスと酸素含有ガスとの混合物
を、高温において、適当な触媒の上に通す。触媒は、通
常、貴金属又はニッケルであり、高温とは、７００ −
１２００℃である。水素は、以下の総括反応： ＣＨ4 ＋ ０2 ＝ ＣＯ2 ＋ ２Ｈ2 に従って遊離する。この反応は、高度に発熱反応であ
り、いったん反応が始まると、自己持続するのに十分な
熱を発生する。外部からの熱と水蒸気の供給は必要な
い。接触部分酸化改質法は、接触水蒸気改質法に比べて
単純であるが、熱効率は、接触水蒸気改質法ほどではな
い。
の方法は、接触部分酸化改質によるものである。この方
法では、メタン又は天然ガスと酸素含有ガスとの混合物
を、高温において、適当な触媒の上に通す。触媒は、通
常、貴金属又はニッケルであり、高温とは、７００ −
１２００℃である。水素は、以下の総括反応： ＣＨ4 ＋ ０2 ＝ ＣＯ2 ＋ ２Ｈ2 に従って遊離する。この反応は、高度に発熱反応であ
り、いったん反応が始まると、自己持続するのに十分な
熱を発生する。外部からの熱と水蒸気の供給は必要な
い。接触部分酸化改質法は、接触水蒸気改質法に比べて
単純であるが、熱効率は、接触水蒸気改質法ほどではな
い。
【０００５】メタン又は天然ガスを改質する更なる公知
の方法は、自熱改質によるものである。この方法では、
メタン又は天然ガスと、空気又は酸素と、及び水蒸気と
の混合物を用いて、水素を遊離させる。自熱改質装置で
は、接触水蒸気改質と接触部分酸化改質との組合わせが
用いられる。接触部分酸化改質反応によって、接触水蒸
気改質反応のための熱が生じる。正確に設計された自熱
改質装置は、接触水蒸気改質装置又は接触部分酸化改質
装置のいずれかと比べて、潜在的にはるかに効率が良
い。水素は、以下の総括反応： ＣＨ4 ＋ ｙＨ2０ ＋（１−ｙ／２）Ｏ2 ＝ ＣＯ2 ＋
（２＋ｙ）Ｈ2 （式中、０＜ｙ＜２ である）に従って遊離する。生成
の標準エンタルピーを考慮すると、自熱運転は、理論的
には、ｙ ＝ １．１１５ の場合に達成される。自熱運
転では、正味のエネルギー入力又はエネルギー出力はな
い。
の方法は、自熱改質によるものである。この方法では、
メタン又は天然ガスと、空気又は酸素と、及び水蒸気と
の混合物を用いて、水素を遊離させる。自熱改質装置で
は、接触水蒸気改質と接触部分酸化改質との組合わせが
用いられる。接触部分酸化改質反応によって、接触水蒸
気改質反応のための熱が生じる。正確に設計された自熱
改質装置は、接触水蒸気改質装置又は接触部分酸化改質
装置のいずれかと比べて、潜在的にはるかに効率が良
い。水素は、以下の総括反応： ＣＨ4 ＋ ｙＨ2０ ＋（１−ｙ／２）Ｏ2 ＝ ＣＯ2 ＋
（２＋ｙ）Ｈ2 （式中、０＜ｙ＜２ である）に従って遊離する。生成
の標準エンタルピーを考慮すると、自熱運転は、理論的
には、ｙ ＝ １．１１５ の場合に達成される。自熱運
転では、正味のエネルギー入力又はエネルギー出力はな
い。
【０００６】上で考察した改質反応に加えて、別の反応
の発生、即ち「水性ガス転化反応」の効果を考慮するこ
とが通常は必要である。水性ガス転化反応では、以下の
総括反応： ＣＯ ＋ Ｈ2０ ＝ ＣＯ2 ＋ Ｈ2 が起こる。この可逆反応の平衡は、温度依存である。高
温では、一酸化炭素と水が生成する傾向があるが、低温
では、二酸化炭素と水素が生成する傾向がある。改質装
置では、二酸化炭素と水素が生成し、その結果、幾らか
の二酸化炭素と水素が反応して、改質室で生起する水性
ガス転化反応により、一酸化炭素と水が生じる。
の発生、即ち「水性ガス転化反応」の効果を考慮するこ
とが通常は必要である。水性ガス転化反応では、以下の
総括反応： ＣＯ ＋ Ｈ2０ ＝ ＣＯ2 ＋ Ｈ2 が起こる。この可逆反応の平衡は、温度依存である。高
温では、一酸化炭素と水が生成する傾向があるが、低温
では、二酸化炭素と水素が生成する傾向がある。改質装
置では、二酸化炭素と水素が生成し、その結果、幾らか
の二酸化炭素と水素が反応して、改質室で生起する水性
ガス転化反応により、一酸化炭素と水が生じる。
【０００７】一酸化炭素と、水／水蒸気とを適当な触媒
を用いて反応させて二酸化炭素と水素を生成させる転化
反応器の中に、改質装置から出てくる生成ガスを、冷却
した後、通すことによって幾らかの水素を回収する、こ
とが知られている。転化反応器は、損失水素を回収する
ことに加えて、燃料電池燃料処理システムにおいても重
要である。なぜならば、二酸化炭素は、例えば固体ポリ
マー電解質燃料電池のような低温燃料電池において重度
のアノード触媒毒として作用するからである。この転化
反応器により、改質装置生成ガス中の一酸化炭素含量を
低下させる簡便な方法が提供される。
を用いて反応させて二酸化炭素と水素を生成させる転化
反応器の中に、改質装置から出てくる生成ガスを、冷却
した後、通すことによって幾らかの水素を回収する、こ
とが知られている。転化反応器は、損失水素を回収する
ことに加えて、燃料電池燃料処理システムにおいても重
要である。なぜならば、二酸化炭素は、例えば固体ポリ
マー電解質燃料電池のような低温燃料電池において重度
のアノード触媒毒として作用するからである。この転化
反応器により、改質装置生成ガス中の一酸化炭素含量を
低下させる簡便な方法が提供される。
【０００８】本発明は、水蒸気改質装置又は部分酸化改
質装置のいずれかに比べてより熱的に効率が良く、且つ
一酸化炭素レベルを低く保ちながら水素収率を増大させ
る新規な組合わされた改質装置と転化反応器とを提供す
る、ことに関するものである。
質装置のいずれかに比べてより熱的に効率が良く、且つ
一酸化炭素レベルを低く保ちながら水素収率を増大させ
る新規な組合わされた改質装置と転化反応器とを提供す
る、ことに関するものである。
【０００９】従って、本発明は、改質触媒を含む少なく
とも１つの改質室、炭化水素含有材料を少なくとも１つ
の改質室へと供給する手段、酸素含有ガスを改質室へと
供給する手段、水を少なくとも１つの改質室へと供給す
る手段、低温転化反応触媒を含む少なくとも１つの低温
転化反応室、少なくとも１つの改質室からの生成ガスを
少なくとも１つの低温転化反応室へと移動させる手段、
少なくとも１つの低温転化反応室からの水素流及び二酸
化炭素流のための出口手段、及び少なくとも１つの改質
室の中に水を供給する前に、少なくとも１つの低温転化
反応室から該水へと熱を移動させる熱交換器手段、を含
む改質装置と低温転化反応器との複合装置を提供する。
とも１つの改質室、炭化水素含有材料を少なくとも１つ
の改質室へと供給する手段、酸素含有ガスを改質室へと
供給する手段、水を少なくとも１つの改質室へと供給す
る手段、低温転化反応触媒を含む少なくとも１つの低温
転化反応室、少なくとも１つの改質室からの生成ガスを
少なくとも１つの低温転化反応室へと移動させる手段、
少なくとも１つの低温転化反応室からの水素流及び二酸
化炭素流のための出口手段、及び少なくとも１つの改質
室の中に水を供給する前に、少なくとも１つの低温転化
反応室から該水へと熱を移動させる熱交換器手段、を含
む改質装置と低温転化反応器との複合装置を提供する。
【００１０】水を供給する手段は、蒸気発生器を含むこ
とができる。
とができる。
【００１１】好ましくは、少なくとも１つの改質室、少
なくとも１つの低温転化反応室、及び少なくとも１つの
蒸気発生器は、共通の容器の中に配置する。
なくとも１つの低温転化反応室、及び少なくとも１つの
蒸気発生器は、共通の容器の中に配置する。
【００１２】好ましくは、蒸気発生器と、少なくとも１
つの低温転化反応室は、複合ユニットを形成する。
つの低温転化反応室は、複合ユニットを形成する。
【００１３】好ましくは、蒸気発生器は水含有タンクを
含み、少なくとも１つの低温転化反応室は該タンク中を
通っている。
含み、少なくとも１つの低温転化反応室は該タンク中を
通っている。
【００１４】別法として、蒸気発生器は、少なくとも１
つの低温転化反応室の中を通っている少なくとも１つの
水含有管を含むことができる。
つの低温転化反応室の中を通っている少なくとも１つの
水含有管を含むことができる。
【００１５】好ましくは、容器は一般的に円筒形であ
り、改質室と蒸気発生器は容器の軸に関して同心円上に
配置されている。該蒸気発生器は水含有タンクを含み、
少なくとも１つの低温転化反応室は水含有タンク中にお
いて軸方向に延びている。
り、改質室と蒸気発生器は容器の軸に関して同心円上に
配置されている。該蒸気発生器は水含有タンクを含み、
少なくとも１つの低温転化反応室は水含有タンク中にお
いて軸方向に延びている。
【００１６】好ましくは、改質室は一般的に円筒形であ
り、蒸気発生器は環状であり、該改質室の周囲に且つ該
改質室から一定の間隔を置いて配置されている。
り、蒸気発生器は環状であり、該改質室の周囲に且つ該
改質室から一定の間隔を置いて配置されている。
【００１７】好ましくは、炭化水素含有材料を改質室へ
と供給する手段は、該改質室と蒸気発生器との間にある
空間の中を通っている管を含む。
と供給する手段は、該改質室と蒸気発生器との間にある
空間の中を通っている管を含む。
【００１８】好ましくは、水蒸気を改質室へと供給する
手段は、該改質室と蒸気発生器との間にある空間の中を
通っている管を含む。
手段は、該改質室と蒸気発生器との間にある空間の中を
通っている管を含む。
【００１９】好ましくは、水蒸気を供給する手段と、炭
化水素含有材料を供給する手段は、共通の管を共用す
る。
化水素含有材料を供給する手段は、共通の管を共用す
る。
【００２０】好ましくは、酸素含有ガスを改質室へと供
給する手段は、該改質室と蒸気発生器との間にある空間
の中を通っている管を含む。
給する手段は、該改質室と蒸気発生器との間にある空間
の中を通っている管を含む。
【００２１】好ましくは、管は、螺旋コイルの状態で配
置する。
置する。
【００２２】好ましくは、改質室生成ガスは、該改質室
と蒸気発生器との間にある空間中に流して、管と蒸気発
生器に熱を移動させるように指向する。
と蒸気発生器との間にある空間中に流して、管と蒸気発
生器に熱を移動させるように指向する。
【００２３】好ましくは、炭化水素含有材料、水蒸気、
及び酸素含有ガスは、混合室を有する改質室の第一端面
から供給する。
及び酸素含有ガスは、混合室を有する改質室の第一端面
から供給する。
【００２４】好ましくは、改質室の第二端面は、生成ガ
スが改質室から出ることができるように開口していて、
且つ触媒を保持する手段を有している。
スが改質室から出ることができるように開口していて、
且つ触媒を保持する手段を有している。
【００２５】好ましくは、シュラウドは、改質室と蒸気
発生器との間に同心円上に配置する。
発生器との間に同心円上に配置する。
【００２６】好ましくは、管は、シュラウドと改質室と
の間に配置し、該シュラウドは、生成ガスがシュラウド
と改質室との間にある空間の中に流れるように、改質室
の第二端面上に配置する。蒸気発生器は、改質室の第一
端面上に配置された部材を有しており、それによって、
シュラウド中を流れている生成ガスは、シュラウドと蒸
気発生器との間の空間を流れる。
の間に配置し、該シュラウドは、生成ガスがシュラウド
と改質室との間にある空間の中に流れるように、改質室
の第二端面上に配置する。蒸気発生器は、改質室の第一
端面上に配置された部材を有しており、それによって、
シュラウド中を流れている生成ガスは、シュラウドと蒸
気発生器との間の空間を流れる。
【００２７】別法として、管はシュラウドと蒸気発生器
との間に配置し、該シュラウドは、生成ガスがシュラウ
ドと改質室との間にある空間を流れるように、改質室の
第二端面上に配置し、蒸気発生器は、改質室の第一端面
上に配置された部材を有していて、それによって、シュ
ラウド中を流れている生成ガスは、シュラウドと蒸気発
生器との間にある空間を流れる。
との間に配置し、該シュラウドは、生成ガスがシュラウ
ドと改質室との間にある空間を流れるように、改質室の
第二端面上に配置し、蒸気発生器は、改質室の第一端面
上に配置された部材を有していて、それによって、シュ
ラウド中を流れている生成ガスは、シュラウドと蒸気発
生器との間にある空間を流れる。
【００２８】好ましくは、改質触媒は、貴金属を含む。
好ましくは、貴金属触媒は、プラチナを含む。貴金属触
媒に加えて、ニッケル触媒を用いることができる。
好ましくは、貴金属触媒は、プラチナを含む。貴金属触
媒に加えて、ニッケル触媒を用いることができる。
【００２９】好ましくは、転化反応触媒は、銅／亜鉛触
媒を含む。
媒を含む。
【００３０】好ましくは、水素又はメタノールを改質室
に供給し、水素又はメタノールを周囲温度で燃焼させ
て、触媒上で炭化水素含有材料を反応させるのに適当な
温度まで触媒の温度を上昇させる手段を提供する。
に供給し、水素又はメタノールを周囲温度で燃焼させ
て、触媒上で炭化水素含有材料を反応させるのに適当な
温度まで触媒の温度を上昇させる手段を提供する。
【００３１】更に、熱交換手段を提供して、少なくとも
１つの炭化水素含有材料、水蒸気、又は酸素含有ガスを
改質室の中に供給する前に、改質室生成ガスからの熱
を、該炭化水素含有材料、水蒸気、及び酸素含有ガスの
うちの少なくとも１つに移動させることができる。
１つの炭化水素含有材料、水蒸気、又は酸素含有ガスを
改質室の中に供給する前に、改質室生成ガスからの熱
を、該炭化水素含有材料、水蒸気、及び酸素含有ガスの
うちの少なくとも１つに移動させることができる。
【００３２】追加の熱交換手段を提供して、改質室生成
ガスからの熱を水タンクへと移動させることができる。
ガスからの熱を水タンクへと移動させることができる。
【００３３】好ましくは、水蒸気を炭化水素含有材料と
混合する前に、改質室生成ガスによって、炭化水素含有
材料を予熱する。
混合する前に、改質室生成ガスによって、炭化水素含有
材料を予熱する。
【００３４】又、本発明は、改質触媒を含む改質室、炭
化水素含有材料を改質室へと供給する手段、酸素含有ガ
スを改質室へと供給する手段、水蒸気を改質室へと供給
する手段、低温転化反応触媒を含む少なくとも１つの低
温転化反応室、改質室生成ガスを少なくとも１つの低温
転化反応室へと移動させる手段、少なくとも１つの低温
転化反応室から水素と二酸化炭素とを出すための出口手
段、蒸気発生器を含む改質室に水蒸気を供給する手段、
少なくとも１つの低温転化反応器室からの熱を蒸気発生
器へと移動させる熱交換手段を含む組合わされた改質装
置と低温転化反応器も提供する。
化水素含有材料を改質室へと供給する手段、酸素含有ガ
スを改質室へと供給する手段、水蒸気を改質室へと供給
する手段、低温転化反応触媒を含む少なくとも１つの低
温転化反応室、改質室生成ガスを少なくとも１つの低温
転化反応室へと移動させる手段、少なくとも１つの低温
転化反応室から水素と二酸化炭素とを出すための出口手
段、蒸気発生器を含む改質室に水蒸気を供給する手段、
少なくとも１つの低温転化反応器室からの熱を蒸気発生
器へと移動させる熱交換手段を含む組合わされた改質装
置と低温転化反応器も提供する。
【００３５】加熱手段を提供して、蒸気発生器を加熱す
ることができる。
ることができる。
【００３６】該加熱手段は、蒸気発生器の中を通ってい
る少なくとも１つの中空室、燃焼触媒を含む該少なくと
も１つの中空室、酸化体を少なくとも１つの中空部材へ
と供給する手段、及び低温転化反応室からの生成ガスの
一部を少なくとも１つの中空部材の中に供給する手段を
含むことができる。
る少なくとも１つの中空室、燃焼触媒を含む該少なくと
も１つの中空室、酸化体を少なくとも１つの中空部材へ
と供給する手段、及び低温転化反応室からの生成ガスの
一部を少なくとも１つの中空部材の中に供給する手段を
含むことができる。
【００３７】加熱手段は、複数の中空部材を含むことが
できる。
できる。
【００３８】好ましくは、少なくとも１つの低温転化反
応室は、１４０ − ２５０℃の温度で運転するのに適当
な低温転化反応触媒を含む。好ましくは、少なくとも１
つの低温転化反応室は、１７０ − ２２０℃の温度で運
転するのに適当な低温転化反応触媒を含む。
応室は、１４０ − ２５０℃の温度で運転するのに適当
な低温転化反応触媒を含む。好ましくは、少なくとも１
つの低温転化反応室は、１７０ − ２２０℃の温度で運
転するのに適当な低温転化反応触媒を含む。
【００３９】好ましくは、蒸気発生器は、該蒸気発生器
における圧力を制御するためのバルブ手段を有してい
て、それによって、少なくとも１つの蒸気発生器と少な
くとも１つの低温転化反応室との温度を制御する。
における圧力を制御するためのバルブ手段を有してい
て、それによって、少なくとも１つの蒸気発生器と少な
くとも１つの低温転化反応室との温度を制御する。
【００４０】以下の添付の図面：即ち、図１は、本発明
に従う組合わされた改質装置と転化反応器に関する鉛直
横断面図であり、図２は、図１に示した組合わされた改
質装置と転化反応器に関する水平横断面図であり、図３
は、本発明に従う追加の組合わされた改質装置と転化反
応器に関する鉛直横断面図である、を参照しながら、１
つの例として、本発明を更に詳細に説明する。
に従う組合わされた改質装置と転化反応器に関する鉛直
横断面図であり、図２は、図１に示した組合わされた改
質装置と転化反応器に関する水平横断面図であり、図３
は、本発明に従う追加の組合わされた改質装置と転化反
応器に関する鉛直横断面図である、を参照しながら、１
つの例として、本発明を更に詳細に説明する。
【００４１】図１及び図２に示した組合わされた改質装
置と転化反応器３１０は、改質装置３１２、複数の低温
転化反応器３１４、及び蒸気発生器３１６を含み、それ
らの全てが共通の容器３１８の中に配置されている。
置と転化反応器３１０は、改質装置３１２、複数の低温
転化反応器３１４、及び蒸気発生器３１６を含み、それ
らの全てが共通の容器３１８の中に配置されている。
【００４２】容器３１８は、一般的に円筒形であり、軸
３２０を有する。容器３１８は、断熱されている。改質
装置３１２は、充填された触媒床３２４を含む一般的に
円筒形の改質室３２２を含む。円筒形改質室３２２は、
容器３１８と共に且つその中に配置してある。触媒３２
４は、水素と二酸化炭素を製造するための、炭化水素燃
料の高温における接触部分酸化改質及び接触水蒸気改
質、即ち自熱改質に適している。触媒３２４は、好まし
くは、例えばプラチナのような大量の貴金属を有するニ
ッケルである。別法として、触媒は、単純に貴金属（例
えばプラチナ）又は単純にニッケルであることができ
る。
３２０を有する。容器３１８は、断熱されている。改質
装置３１２は、充填された触媒床３２４を含む一般的に
円筒形の改質室３２２を含む。円筒形改質室３２２は、
容器３１８と共に且つその中に配置してある。触媒３２
４は、水素と二酸化炭素を製造するための、炭化水素燃
料の高温における接触部分酸化改質及び接触水蒸気改
質、即ち自熱改質に適している。触媒３２４は、好まし
くは、例えばプラチナのような大量の貴金属を有するニ
ッケルである。別法として、触媒は、単純に貴金属（例
えばプラチナ）又は単純にニッケルであることができ
る。
【００４３】低温転化反応器３１４と蒸気発生器３１６
とは、複合ユニットを形成し、一般的に環状の横断面を
有する。低温転化反応器３１４と蒸気発生器３１６と
は、改質室３２２と容器３１８との間の環状空間に配置
されている。蒸気発生器３１６は、上部壁３２６、下部
壁３２８、環状外壁を形成する容器３１８、及び環状内
壁を形成する円筒形の壁３３０によって画定される環状
タンクを含む。該蒸気発生器３１６タンクは、運転時に
は、水空間３３２と水蒸気空間３３４とを含む。各低温
転化反応器３１４は、適当な低温転化反応触媒３３８
（例えば、銅／亜鉛低温転化触媒）で充填されている管
３３６を含む。低温転化反応器３１４は、容器３１８に
関して、軸方向に、蒸気発生器３１６の中を通ってい
る。
とは、複合ユニットを形成し、一般的に環状の横断面を
有する。低温転化反応器３１４と蒸気発生器３１６と
は、改質室３２２と容器３１８との間の環状空間に配置
されている。蒸気発生器３１６は、上部壁３２６、下部
壁３２８、環状外壁を形成する容器３１８、及び環状内
壁を形成する円筒形の壁３３０によって画定される環状
タンクを含む。該蒸気発生器３１６タンクは、運転時に
は、水空間３３２と水蒸気空間３３４とを含む。各低温
転化反応器３１４は、適当な低温転化反応触媒３３８
（例えば、銅／亜鉛低温転化触媒）で充填されている管
３３６を含む。低温転化反応器３１４は、容器３１８に
関して、軸方向に、蒸気発生器３１６の中を通ってい
る。
【００４４】改質室３２２は、円筒壁３３０から間隔を
置いて配置されていて、それらの間に環状の間隙を形成
している。円筒壁３３０の下端３４０は密閉されてい
て、断熱材層３４２は、円筒壁３３０の下端に配置され
ている。円筒壁３３０の上端３４４は、開口している。
改質室３２２の下端３４６は、円筒壁３３０の密閉下端
から間隔を置いて配置されていて、且つ密閉されてい
る。改質室３２２の上端３４８は開口しており、ガスの
自由な通過を許す一方で触媒は保持する多孔板を有して
いる。改質室３２２の鉛直側には、断熱材３８７が提供
されている。円筒形のシュラウド３５０は、改質室３２
２と円筒壁３３０との間に、同軸上に配置されている。
シュラウド３５０の上端５２は密閉されていて、断熱材
層３５４が、該シュラウド３５０の上端に配置されてい
る。シュラウド３５０の上端３５２は、改質室３２２の
開口上端から間隔を置いて配置されている。シュラウド
３５０には、その内面上に、断熱材３８８が提供されて
いる。シュラウド３５０の下端３５６は開口していて、
改質室３２２の下端よりも下に延びているが、円筒壁３
３０の密閉下端とは間隔が置かれている。
置いて配置されていて、それらの間に環状の間隙を形成
している。円筒壁３３０の下端３４０は密閉されてい
て、断熱材層３４２は、円筒壁３３０の下端に配置され
ている。円筒壁３３０の上端３４４は、開口している。
改質室３２２の下端３４６は、円筒壁３３０の密閉下端
から間隔を置いて配置されていて、且つ密閉されてい
る。改質室３２２の上端３４８は開口しており、ガスの
自由な通過を許す一方で触媒は保持する多孔板を有して
いる。改質室３２２の鉛直側には、断熱材３８７が提供
されている。円筒形のシュラウド３５０は、改質室３２
２と円筒壁３３０との間に、同軸上に配置されている。
シュラウド３５０の上端５２は密閉されていて、断熱材
層３５４が、該シュラウド３５０の上端に配置されてい
る。シュラウド３５０の上端３５２は、改質室３２２の
開口上端から間隔を置いて配置されている。シュラウド
３５０には、その内面上に、断熱材３８８が提供されて
いる。シュラウド３５０の下端３５６は開口していて、
改質室３２２の下端よりも下に延びているが、円筒壁３
３０の密閉下端とは間隔が置かれている。
【００４５】改質室３２２とシュラウド３５０は、第一
環状通路３５８を画定しており、第二環状通路３６０
は、シュラウド３５０と円筒壁３３０との間に画定され
ている。又、容器３１８の中には、改質室３２２、低温
転化反応器３１４の上、及び蒸気発生器３１６の上に、
上部室３６２が画定されている。容器３１８の中には、
改質室３２２、低温転化反応器３１４の下、及び蒸気発
生器３１６の下に、下部室３６４が画定されている。環
状通路３５８及び３６０と上部室３６２は、改質室３２
２と低温転化反応器３１４との間に、改質室３２２生成
ガス流のための相互連絡を提供している。下部室３６４
は、低温転化反応器３１４から出て来る水素と、他のガ
スを捕集する。
環状通路３５８を画定しており、第二環状通路３６０
は、シュラウド３５０と円筒壁３３０との間に画定され
ている。又、容器３１８の中には、改質室３２２、低温
転化反応器３１４の上、及び蒸気発生器３１６の上に、
上部室３６２が画定されている。容器３１８の中には、
改質室３２２、低温転化反応器３１４の下、及び蒸気発
生器３１６の下に、下部室３６４が画定されている。環
状通路３５８及び３６０と上部室３６２は、改質室３２
２と低温転化反応器３１４との間に、改質室３２２生成
ガス流のための相互連絡を提供している。下部室３６４
は、低温転化反応器３１４から出て来る水素と、他のガ
スを捕集する。
【００４６】管３６６によって、蒸気発生器３１６に対
して水が供給される。又、管３６８によって、改質室３
２２の下端３４６に対してメタン又は天然ガスが供給さ
れ、管３７０によって、改質室３２２の下端に対して空
気又は酸素が供給される。管３６８及び３７０は、容器
３１８の上部にある開口部を通っている。管３７２によ
って、蒸気発生器３１６から改質室３２２の下端３４６
へと水蒸気が供給される。改質室３２２の下端には、改
質室３２２への水蒸気、メタン、及び空気の流れを混合
するための混合室３７４が備わっている。管３６８及び
３７０は、シュラウド３５０と円筒壁３３０との間の環
状通路３６０の中に、螺旋コイルの状態で配置されてい
る。
して水が供給される。又、管３６８によって、改質室３
２２の下端３４６に対してメタン又は天然ガスが供給さ
れ、管３７０によって、改質室３２２の下端に対して空
気又は酸素が供給される。管３６８及び３７０は、容器
３１８の上部にある開口部を通っている。管３７２によ
って、蒸気発生器３１６から改質室３２２の下端３４６
へと水蒸気が供給される。改質室３２２の下端には、改
質室３２２への水蒸気、メタン、及び空気の流れを混合
するための混合室３７４が備わっている。管３６８及び
３７０は、シュラウド３５０と円筒壁３３０との間の環
状通路３６０の中に、螺旋コイルの状態で配置されてい
る。
【００４７】２つの異なる触媒システムを、改質室３２
２で用いることができる。全部が貴金属（例えばプラチ
ナ）の触媒か、又は２種類のものから成る触媒のいずれ
かの触媒を、２つの異なる領域で用いることができる。
２つの領域システムでは、上流の触媒は貴金属であり、
下流の触媒はニッケルである。上流の触媒を用いて、酸
素をメタンと反応させ、下流の触媒において、その後に
続いて行われる吸熱反応に必要な熱を確実に発生させ
る。貴金属触媒は吸熱反応を助けるが、高価である。貴
金属は、低温における水素又はメタノールを用いる点火
手段を提供するプロセスの始動を助ける。
２で用いることができる。全部が貴金属（例えばプラチ
ナ）の触媒か、又は２種類のものから成る触媒のいずれ
かの触媒を、２つの異なる領域で用いることができる。
２つの領域システムでは、上流の触媒は貴金属であり、
下流の触媒はニッケルである。上流の触媒を用いて、酸
素をメタンと反応させ、下流の触媒において、その後に
続いて行われる吸熱反応に必要な熱を確実に発生させ
る。貴金属触媒は吸熱反応を助けるが、高価である。貴
金属は、低温における水素又はメタノールを用いる点火
手段を提供するプロセスの始動を助ける。
【００４８】上部室３６２には環状タンク３７８が配置
されていて、該タンクは酸化亜鉛３８０を含んでいる。
酸化亜鉛３８０は、改質室３２２の下流に、且つ低温転
化反応器３１４の上流に配置されている。酸化亜鉛を用
いることによって、硫黄毒作用から低温転化触媒を保護
する。改質室中の卓越条件下では、炭化水素供給材料中
に存在している硫黄耐性種（sulphur bearing specie
s）、例えばメルカプタン及び有機硫化物は、硫化水素
及び硫化カルボニルまで分解される。硫化水素及び硫化
カルボニルは、酸化亜鉛と反応させて硫化亜鉛を形成さ
せることによって、改質室生成ガスから除去する。炭化
水素燃料が大量の硫黄耐性種を含んでいる場合は、好ま
しくは、改質室に入れる前に硫黄を除去して、改質触媒
を保護する。
されていて、該タンクは酸化亜鉛３８０を含んでいる。
酸化亜鉛３８０は、改質室３２２の下流に、且つ低温転
化反応器３１４の上流に配置されている。酸化亜鉛を用
いることによって、硫黄毒作用から低温転化触媒を保護
する。改質室中の卓越条件下では、炭化水素供給材料中
に存在している硫黄耐性種（sulphur bearing specie
s）、例えばメルカプタン及び有機硫化物は、硫化水素
及び硫化カルボニルまで分解される。硫化水素及び硫化
カルボニルは、酸化亜鉛と反応させて硫化亜鉛を形成さ
せることによって、改質室生成ガスから除去する。炭化
水素燃料が大量の硫黄耐性種を含んでいる場合は、好ま
しくは、改質室に入れる前に硫黄を除去して、改質触媒
を保護する。
【００４９】運転時には、メタンと空気を、それぞれ管
３６８及び３７０から供給する。管３６８及び３７０を
それぞれ通るメタン及び空気は、上部室３６２にある改
質室３２２生成ガスによって予熱される。蒸気発生器３
１６で生成され、且つ管３７２を通して供給される水蒸
気を、管３６８の中を流れている予熱されたメタンと混
合する。水蒸気をメタンと混合する前にメタンを予熱す
ることによって、水蒸気の急冷が防止される。
３６８及び３７０から供給する。管３６８及び３７０を
それぞれ通るメタン及び空気は、上部室３６２にある改
質室３２２生成ガスによって予熱される。蒸気発生器３
１６で生成され、且つ管３７２を通して供給される水蒸
気を、管３６８の中を流れている予熱されたメタンと混
合する。水蒸気をメタンと混合する前にメタンを予熱す
ることによって、水蒸気の急冷が防止される。
【００５０】それぞれ管３６８及び３７０の螺旋状に巻
かれた部分を流れているメタン／水蒸気混合物と空気と
を、第二環状通路３６０の中を流れている改質室３２２
生成ガスによって、更に予熱する。次に、メタン／水蒸
気混合物と空気とを、改質室３２２の中へ、その下端３
４６から供給する。混合室３７４では、改質室３２２の
中に入れる前に、メタン／水蒸気混合物と空気とが混合
される。
かれた部分を流れているメタン／水蒸気混合物と空気と
を、第二環状通路３６０の中を流れている改質室３２２
生成ガスによって、更に予熱する。次に、メタン／水蒸
気混合物と空気とを、改質室３２２の中へ、その下端３
４６から供給する。混合室３７４では、改質室３２２の
中に入れる前に、メタン／水蒸気混合物と空気とが混合
される。
【００５１】メタンは、触媒３２４上で、酸素及び水蒸
気と反応して、生成ガス、即ち水素、二酸化炭素、及び
一酸化炭素を生成する。生成ガスは、改質室３２２の開
口上端３４８から出て、シュラウド３５０と改質室３２
２との間にある第一環状通路３５８を通過して下方へと
迂回する。次に、その生成ガスは、シュラウド３５０と
円筒壁３３０との間にある第二環状通路３６０を通して
上方にある上部室３６２へ向けて流れる。生成ガスは、
第二環状通路３６０の中を流れているときに、管３６８
及び３７０中にある反応体へと熱を与える。更に、生成
ガスは、円筒壁３３０を介して、蒸気発生器３１６の中
にある水に対し、その熱を与える。
気と反応して、生成ガス、即ち水素、二酸化炭素、及び
一酸化炭素を生成する。生成ガスは、改質室３２２の開
口上端３４８から出て、シュラウド３５０と改質室３２
２との間にある第一環状通路３５８を通過して下方へと
迂回する。次に、その生成ガスは、シュラウド３５０と
円筒壁３３０との間にある第二環状通路３６０を通して
上方にある上部室３６２へ向けて流れる。生成ガスは、
第二環状通路３６０の中を流れているときに、管３６８
及び３７０中にある反応体へと熱を与える。更に、生成
ガスは、円筒壁３３０を介して、蒸気発生器３１６の中
にある水に対し、その熱を与える。
【００５２】次に、改質室３２２生成ガスは、上部室３
６２から、低温転化反応器３１４を通って下部室３６４
へと下方へ流れる。低温転化反応器３１４によって、生
成ガス中にある一酸化炭素及び水は、低温転化反応触媒
３３２上で、二酸化炭素と水素に転化する。低温転化反
応によって発生した熱、及び生成ガスの熱は、管３１４
を通って蒸気発生器３１６中にある水へと移動する。水
蒸気は、管３７２を経由して、メタンを運んでいる管３
６８に供給される。低温転化反応器３１４からの熱を蒸
気発生器３１６に移動させると、低温転化反応器３１４
中の温度を低下させることができ、更に低温転化反応に
よる水素及び一酸化炭素の生成を有利にすることができ
る。
６２から、低温転化反応器３１４を通って下部室３６４
へと下方へ流れる。低温転化反応器３１４によって、生
成ガス中にある一酸化炭素及び水は、低温転化反応触媒
３３２上で、二酸化炭素と水素に転化する。低温転化反
応によって発生した熱、及び生成ガスの熱は、管３１４
を通って蒸気発生器３１６中にある水へと移動する。水
蒸気は、管３７２を経由して、メタンを運んでいる管３
６８に供給される。低温転化反応器３１４からの熱を蒸
気発生器３１６に移動させると、低温転化反応器３１４
中の温度を低下させることができ、更に低温転化反応に
よる水素及び一酸化炭素の生成を有利にすることができ
る。
【００５３】低温転化反応器３１４から出て来るガス
は、下部室３６４の中に供給された後、更に出口管３７
６を経由して、水素を必要としている燃料電池の積重ね
（fuelcell stack）、又は他のプロセス、機械又は装置
に対して供給される。
は、下部室３６４の中に供給された後、更に出口管３７
６を経由して、水素を必要としている燃料電池の積重ね
（fuelcell stack）、又は他のプロセス、機械又は装置
に対して供給される。
【００５４】冷温始動では、蒸気発生器３１６からの水
蒸気は、改質室３２２のために利用することはできな
い。いったん蒸気発生器３１６が作業温度に達すれば、
水蒸気を利用することができる。従って、改質室３２２
は、蒸気発生器３１６が作業温度に達するまでは、純粋
に部分酸化改質装置として働く。その後、改質室３２２
は、自熱改質装置として働く。
蒸気は、改質室３２２のために利用することはできな
い。いったん蒸気発生器３１６が作業温度に達すれば、
水蒸気を利用することができる。従って、改質室３２２
は、蒸気発生器３１６が作業温度に達するまでは、純粋
に部分酸化改質装置として働く。その後、改質室３２２
は、自熱改質装置として働く。
【００５５】低温転化反応器３１４の冷却は、蒸気発生
器３１６水３３２によって行う。理想的には、低温転化
触媒３３８を、１４０ − ２２０℃の温度で働かせて、
適度に速い一酸化炭素転化動力学を維持しながら、低い
一酸化炭素濃度を得て、それによって、必要な低温転化
触媒の量を減少させる。蒸気発生器３１６の温度、即ち
低温転化反応触媒３３８の温度を、蒸気発生器３１６の
温度を調節することによって制御する。蒸気発生器３１
６の温度は、バルブ３８６を用いて蒸気発生器３１６の
圧力を調節することによって制御する。
器３１６水３３２によって行う。理想的には、低温転化
触媒３３８を、１４０ − ２２０℃の温度で働かせて、
適度に速い一酸化炭素転化動力学を維持しながら、低い
一酸化炭素濃度を得て、それによって、必要な低温転化
触媒の量を減少させる。蒸気発生器３１６の温度、即ち
低温転化反応触媒３３８の温度を、蒸気発生器３１６の
温度を調節することによって制御する。蒸気発生器３１
６の温度は、バルブ３８６を用いて蒸気発生器３１６の
圧力を調節することによって制御する。
【００５６】蒸気発生器と蒸気発生器３１６の中にある
水３３２とは、ユニットの過渡応答を助けるエネルギー
貯蔵庫を形成するので、蒸気発生器３１６の圧力がわず
かに低下するだけで、水蒸気発生速度が急速に増大す
る。燃料及び空気の供給を増加させて、ポジィティブパ
ワー過渡現象（positive power transient）を達成する
ときには、バルブ３８６を調整することによって、蒸気
発生器３１６の圧力を低下させることができる。水蒸気
の発生が増加することにより、燃料／酸化体の比は急速
に平衡に戻る。
水３３２とは、ユニットの過渡応答を助けるエネルギー
貯蔵庫を形成するので、蒸気発生器３１６の圧力がわず
かに低下するだけで、水蒸気発生速度が急速に増大す
る。燃料及び空気の供給を増加させて、ポジィティブパ
ワー過渡現象（positive power transient）を達成する
ときには、バルブ３８６を調整することによって、蒸気
発生器３１６の圧力を低下させることができる。水蒸気
の発生が増加することにより、燃料／酸化体の比は急速
に平衡に戻る。
【００５７】図３に示した組合わされた改質装置と転化
反応器４１０は、改質装置４１２、複数の低温転化反応
器４１４、蒸気発生器４１６、及び急速始動システム４
１５を含み、それらの全てが、共通の容器４１８の中に
配置されている。
反応器４１０は、改質装置４１２、複数の低温転化反応
器４１４、蒸気発生器４１６、及び急速始動システム４
１５を含み、それらの全てが、共通の容器４１８の中に
配置されている。
【００５８】容器４１８は、一般的に円筒形であり、軸
４２０を有する。容器３１８は、断熱されている。改質
装置４１２は、充填触媒床４２４を含む一般的に円筒形
の改質室４２２を含む。円筒形改質室４２２は、容器４
１８と共に且つその中に実質的に同心円上に配置されて
いる。触媒４２４は、炭化水素燃料を、高温において、
接触部分酸化改質及び接触水蒸気改質して、即ち自熱改
質して、水素及び二酸化炭素を生成させるのに適してい
る。触媒４２４は、好ましくは、他量の貴金属（例えば
プラチナ）を有するニッケルである。別法として、該触
媒は、単純に貴金属、例えばプラチナ、又は単純にニッ
ケルであることができる。
４２０を有する。容器３１８は、断熱されている。改質
装置４１２は、充填触媒床４２４を含む一般的に円筒形
の改質室４２２を含む。円筒形改質室４２２は、容器４
１８と共に且つその中に実質的に同心円上に配置されて
いる。触媒４２４は、炭化水素燃料を、高温において、
接触部分酸化改質及び接触水蒸気改質して、即ち自熱改
質して、水素及び二酸化炭素を生成させるのに適してい
る。触媒４２４は、好ましくは、他量の貴金属（例えば
プラチナ）を有するニッケルである。別法として、該触
媒は、単純に貴金属、例えばプラチナ、又は単純にニッ
ケルであることができる。
【００５９】低温転化反応器４１４と蒸気発生器４１６
とは、複合ユニットを形成し、一般的に環状の横断面を
有する。又、該複合ユニットは、始動システム４１５を
も有する。低温転化反応器４１４と蒸気発生器４１６
は、改質室４２２と容器４１８との間にある環状空間に
配置されている。蒸気発生器４１６は、上部壁４２６及
び下部壁４２８によって、半径方向外壁を形成している
容器４１８によって、更に半径方向内壁を形成している
円筒壁４３０によって画定されている環状タンクを含
む。蒸気発生器４１６のタンクは、運転時には、水空間
４３２及び水蒸気空間４３４を含む。各低温転化反応器
４１４は、適当な低温転化反応触媒４３８、例えば銅／
亜鉛低温転化触媒で充填されている管４３６を含む。低
温転化反応器４１４は、容器４１８に関して軸方向に、
蒸気発生器４１６の中を通っている。
とは、複合ユニットを形成し、一般的に環状の横断面を
有する。又、該複合ユニットは、始動システム４１５を
も有する。低温転化反応器４１４と蒸気発生器４１６
は、改質室４２２と容器４１８との間にある環状空間に
配置されている。蒸気発生器４１６は、上部壁４２６及
び下部壁４２８によって、半径方向外壁を形成している
容器４１８によって、更に半径方向内壁を形成している
円筒壁４３０によって画定されている環状タンクを含
む。蒸気発生器４１６のタンクは、運転時には、水空間
４３２及び水蒸気空間４３４を含む。各低温転化反応器
４１４は、適当な低温転化反応触媒４３８、例えば銅／
亜鉛低温転化触媒で充填されている管４３６を含む。低
温転化反応器４１４は、容器４１８に関して軸方向に、
蒸気発生器４１６の中を通っている。
【００６０】低温転化反応器４１４に加えて、複数の始
動管４１７が、容器４１８に関して、軸方向に、蒸気発
生器４１６の中を通っている。各始動管４１７は、第一
端面、即ちその上端において、排気マニホールド４１９
に接続している。排気マニホールド４１９は、容器４１
８を貫通して大気へと通じている排気ダクト４２１を有
する。各始動管４１７は、第二端面、即ちその下端にお
いて、入口マニホールド４２３に接続している。入口マ
ニホールド４２３は、容器４１８を貫通している入口ダ
クト４２５を有し、該入口ダクト４２５からは、酸化
体、例えば空気又は酸素が供給される。各始動管４１７
の一部分４２７は、燃焼触媒４２９を含み、該燃焼触媒
４２９は、適当な支持体、例えばアルミナ上にある、好
ましくは貴金属、例えばプラチナである。
動管４１７が、容器４１８に関して、軸方向に、蒸気発
生器４１６の中を通っている。各始動管４１７は、第一
端面、即ちその上端において、排気マニホールド４１９
に接続している。排気マニホールド４１９は、容器４１
８を貫通して大気へと通じている排気ダクト４２１を有
する。各始動管４１７は、第二端面、即ちその下端にお
いて、入口マニホールド４２３に接続している。入口マ
ニホールド４２３は、容器４１８を貫通している入口ダ
クト４２５を有し、該入口ダクト４２５からは、酸化
体、例えば空気又は酸素が供給される。各始動管４１７
の一部分４２７は、燃焼触媒４２９を含み、該燃焼触媒
４２９は、適当な支持体、例えばアルミナ上にある、好
ましくは貴金属、例えばプラチナである。
【００６１】改質室４２２は、円筒壁４３０から間隔を
置いて配置されていて、それらの間には環状の間隙が形
成されている。円筒壁４３０の下端４４０は密閉されて
おり、断熱材層４４２は、円筒壁４３０の下端に配置さ
れている。円筒壁４３０の上端４４４は開口している。
改質室４２２の下端４４６は、円筒壁４３０の密閉され
た下端からは間隙を置いて配置されており、密閉されて
いる。改質室４２２の上端４４８は開口している。又、
該上端は、ガスの自由な通過を許しながらも一方では触
媒を保持する多孔板を有している。改質室４２２の鉛直
側には、断熱材４８７が備えられている。円筒形のシュ
ラウド４５０は、改質室４２２と円筒壁４３０との間
に、同軸上に配置されている。シュラウド４５０の上端
４５２は密閉されていて、断熱材層４５４が、該シュラ
ウド４５０の上端に配置されている。シュラウド４５０
の上端４５２は、改質室４２２の開口上端からは離れて
いる。シュラウド４５０には、即ちその内面には、断熱
材４８８が取り付けられている。シュラウド４５０の下
端４５６は開口していて、改質室４２２の下端よりも下
に延びているが、円筒壁４３０の密閉末端からは離れて
いる。
置いて配置されていて、それらの間には環状の間隙が形
成されている。円筒壁４３０の下端４４０は密閉されて
おり、断熱材層４４２は、円筒壁４３０の下端に配置さ
れている。円筒壁４３０の上端４４４は開口している。
改質室４２２の下端４４６は、円筒壁４３０の密閉され
た下端からは間隙を置いて配置されており、密閉されて
いる。改質室４２２の上端４４８は開口している。又、
該上端は、ガスの自由な通過を許しながらも一方では触
媒を保持する多孔板を有している。改質室４２２の鉛直
側には、断熱材４８７が備えられている。円筒形のシュ
ラウド４５０は、改質室４２２と円筒壁４３０との間
に、同軸上に配置されている。シュラウド４５０の上端
４５２は密閉されていて、断熱材層４５４が、該シュラ
ウド４５０の上端に配置されている。シュラウド４５０
の上端４５２は、改質室４２２の開口上端からは離れて
いる。シュラウド４５０には、即ちその内面には、断熱
材４８８が取り付けられている。シュラウド４５０の下
端４５６は開口していて、改質室４２２の下端よりも下
に延びているが、円筒壁４３０の密閉末端からは離れて
いる。
【００６２】改質室４２２とシュラウド４５０とによっ
て、第一環状通路４５８が画定されていて、シュラウド
４５０と円筒壁４３０との間には、第二環状通路４６０
が画定されている。上部室４６２は、容器４１８中にお
いて、改質室４２２、低温転化反応器４１４、及び蒸気
発生器４１６の上方に画定されている。下部室４６４
は、容器４１８中において、改質室４２２、低温転化反
応器４１４、及び蒸気発生器４１６の下に画定されてい
る。環状通路４５８及び４６０は、改質室４２２と低温
転化反応器４１４との間に、改質室４２２生成ガスのた
めに、相互連絡を提供している。下部室４６４は、低温
転化反応器４１４から出て来る水素及び他のガスを捕集
する。
て、第一環状通路４５８が画定されていて、シュラウド
４５０と円筒壁４３０との間には、第二環状通路４６０
が画定されている。上部室４６２は、容器４１８中にお
いて、改質室４２２、低温転化反応器４１４、及び蒸気
発生器４１６の上方に画定されている。下部室４６４
は、容器４１８中において、改質室４２２、低温転化反
応器４１４、及び蒸気発生器４１６の下に画定されてい
る。環状通路４５８及び４６０は、改質室４２２と低温
転化反応器４１４との間に、改質室４２２生成ガスのた
めに、相互連絡を提供している。下部室４６４は、低温
転化反応器４１４から出て来る水素及び他のガスを捕集
する。
【００６３】管４６６は、蒸気発生器４１６に対して、
水を供給する。管４６６は、下部室４６４の中を通って
おり、それによって、該水は、管４６６の中を通過する
ときに、下部室４６４にある生成ガスと熱交換すること
によって予熱される。管４６６は、好ましくは、螺旋状
に巻かれているが、他の適当な熱交換配置を用いること
もできる。管４６８は、改質室４２２の下端４４６に対
して、メタン又は天然ガスを供給し、管４７０は、改質
室４２２の下端に対して、空気又は酸素を供給する。管
４６８及び４７０は、容器４１８の上部にある開口部の
中を通っている。管４７２は、改質室４２２の下端４４
６に対して、蒸気発生器４１６からの水蒸気を供給す
る。管４７２は、管４６８と相互連絡している。改質室
４２２の下端には、改質室４２２の中に入る水蒸気、メ
タン及び空気の流れを混合するための混合室４７４が取
り付けられている。管４６８及び４７０は、シュラウド
３５０と改質室４２２との間にある環状通路４５８の中
に、螺旋コイルの状態で配置されている。
水を供給する。管４６６は、下部室４６４の中を通って
おり、それによって、該水は、管４６６の中を通過する
ときに、下部室４６４にある生成ガスと熱交換すること
によって予熱される。管４６６は、好ましくは、螺旋状
に巻かれているが、他の適当な熱交換配置を用いること
もできる。管４６８は、改質室４２２の下端４４６に対
して、メタン又は天然ガスを供給し、管４７０は、改質
室４２２の下端に対して、空気又は酸素を供給する。管
４６８及び４７０は、容器４１８の上部にある開口部の
中を通っている。管４７２は、改質室４２２の下端４４
６に対して、蒸気発生器４１６からの水蒸気を供給す
る。管４７２は、管４６８と相互連絡している。改質室
４２２の下端には、改質室４２２の中に入る水蒸気、メ
タン及び空気の流れを混合するための混合室４７４が取
り付けられている。管４６８及び４７０は、シュラウド
３５０と改質室４２２との間にある環状通路４５８の中
に、螺旋コイルの状態で配置されている。
【００６４】改質室４２２では、２つの異なる触媒シス
テムを用いることができる。全部が貴金属（例えばプラ
チナ）の触媒か、又は２種類のものから成る触媒のいず
れかの触媒を、２つの異なる領域で用いることができ
る。２つの領域システムでは、上流の触媒は貴金属であ
り、下流の触媒はニッケルである。上流の触媒を用い
て、酸素をメタンと反応させて、下流の触媒において続
いて行われる吸熱反応に必要な熱を確実に発生させる。
貴金属触媒は吸熱反応を助けるが、高価である。貴金属
は、低温における水素又はメタノールを用いる点火手段
を提供するプロセスの始動を助ける。
テムを用いることができる。全部が貴金属（例えばプラ
チナ）の触媒か、又は２種類のものから成る触媒のいず
れかの触媒を、２つの異なる領域で用いることができ
る。２つの領域システムでは、上流の触媒は貴金属であ
り、下流の触媒はニッケルである。上流の触媒を用い
て、酸素をメタンと反応させて、下流の触媒において続
いて行われる吸熱反応に必要な熱を確実に発生させる。
貴金属触媒は吸熱反応を助けるが、高価である。貴金属
は、低温における水素又はメタノールを用いる点火手段
を提供するプロセスの始動を助ける。
【００６５】上部室４６２には環状タンク４７８が配置
されており、該タンクは酸化亜鉛４８０を含んでいる。
酸化亜鉛４８０は、改質室３２２の下流に、且つ低温転
化反応器４１４の上流に配置されている。酸化亜鉛を用
いて、硫黄毒作用から低温転化触媒を保護する。改質室
中の卓越条件下では、炭化水素供給材料中に存在してい
る硫黄耐性種、例えばメルカプタン及び有機硫化物は、
硫化水素及び硫化カルボニルまで分解される。硫化水素
及び硫化カルボニルは、酸化亜鉛と反応させて硫化亜鉛
を形成させることによって、改質室生成ガスから除去す
る。炭化水素燃料が大量の硫黄耐性種を含んでいる場合
は、好ましくは、改質室に入れる前に硫黄を除去して、
改質触媒を保護する。
されており、該タンクは酸化亜鉛４８０を含んでいる。
酸化亜鉛４８０は、改質室３２２の下流に、且つ低温転
化反応器４１４の上流に配置されている。酸化亜鉛を用
いて、硫黄毒作用から低温転化触媒を保護する。改質室
中の卓越条件下では、炭化水素供給材料中に存在してい
る硫黄耐性種、例えばメルカプタン及び有機硫化物は、
硫化水素及び硫化カルボニルまで分解される。硫化水素
及び硫化カルボニルは、酸化亜鉛と反応させて硫化亜鉛
を形成させることによって、改質室生成ガスから除去す
る。炭化水素燃料が大量の硫黄耐性種を含んでいる場合
は、好ましくは、改質室に入れる前に硫黄を除去して、
改質触媒を保護する。
【００６６】運転時には、燃料及び空気を、それぞれ管
４６８及び４７０から供給する。それぞれ管４６８及び
４７０を通る燃料及び空気は、上部室４６２にある改質
室４２２生成ガスによって予熱される。蒸気発生器４１
６で生成され、且つ管４７２を通して供給される水蒸気
を、管４６８の中を流れている予熱された燃料と混合す
る。水蒸気を燃料と混合する前に燃料を予熱することに
よって、水蒸気の急冷が防止される。
４６８及び４７０から供給する。それぞれ管４６８及び
４７０を通る燃料及び空気は、上部室４６２にある改質
室４２２生成ガスによって予熱される。蒸気発生器４１
６で生成され、且つ管４７２を通して供給される水蒸気
を、管４６８の中を流れている予熱された燃料と混合す
る。水蒸気を燃料と混合する前に燃料を予熱することに
よって、水蒸気の急冷が防止される。
【００６７】それぞれに管４６８及び４７０の螺旋状に
巻かれた部分を流れている燃料／水蒸気混合物と空気と
を、第一環状通路４５８の中を流れている改質室４２２
生成ガスによって、更に予熱する。次に、燃料／水蒸気
混合物と空気とを、改質室４２２の中へ、その下端４４
６から供給する。混合室４７４では、改質室４２２の中
に入れる前に、メタン／水蒸気混合物と空気とが混合さ
れる。
巻かれた部分を流れている燃料／水蒸気混合物と空気と
を、第一環状通路４５８の中を流れている改質室４２２
生成ガスによって、更に予熱する。次に、燃料／水蒸気
混合物と空気とを、改質室４２２の中へ、その下端４４
６から供給する。混合室４７４では、改質室４２２の中
に入れる前に、メタン／水蒸気混合物と空気とが混合さ
れる。
【００６８】燃料は、触媒４２４上で、酸素及び水蒸気
と反応して、生成ガス、即ち水素、二酸化炭素、及び一
酸化炭素が生成する。生成ガスは、改質室４２２の開口
上端４４８から出て、シュラウド４５０と改質室４２２
との間にある第一環状通路４５８を通過して下方へと迂
回する。次に、その生成ガスは、シュラウド４５０と円
筒壁４３０との間にある第二環状通路４６０を通して上
方に向けて流れる。生成ガスは、第一環状通路４５８の
中を流れているときに、管４６８及び４７０の中にある
反応体ガスへと熱を与える。更に、生成ガスは、円筒壁
４３０を介して、蒸気発生器４１６の中にある水に対
し、その熱を与える。
と反応して、生成ガス、即ち水素、二酸化炭素、及び一
酸化炭素が生成する。生成ガスは、改質室４２２の開口
上端４４８から出て、シュラウド４５０と改質室４２２
との間にある第一環状通路４５８を通過して下方へと迂
回する。次に、その生成ガスは、シュラウド４５０と円
筒壁４３０との間にある第二環状通路４６０を通して上
方に向けて流れる。生成ガスは、第一環状通路４５８の
中を流れているときに、管４６８及び４７０の中にある
反応体ガスへと熱を与える。更に、生成ガスは、円筒壁
４３０を介して、蒸気発生器４１６の中にある水に対
し、その熱を与える。
【００６９】次に、改質室４２２生成ガスは、上部室４
６２から、低温転化反応器４１４を通って下部室４６４
へと下方へ流れる。低温転化反応器４１４では、生成ガ
ス中にある一酸化炭素と水は、低温転化反応触媒４３２
上で、二酸化炭素と水素に転化する。低温転化反応によ
って発生した熱、及び生成ガスの熱は、管４１４を通っ
て蒸気発生器４１６中にある水へと移動する。水蒸気
は、管４７２を経由して、燃料を運んでいる管４６８に
供給される。低温転化反応器４１４からの熱を蒸気発生
器４１６に移動させると、低温転化反応器４１４中の温
度を低下させることができ、更に低温転化反応による水
素及び一酸化炭素の生成を有利にすることができる。
６２から、低温転化反応器４１４を通って下部室４６４
へと下方へ流れる。低温転化反応器４１４では、生成ガ
ス中にある一酸化炭素と水は、低温転化反応触媒４３２
上で、二酸化炭素と水素に転化する。低温転化反応によ
って発生した熱、及び生成ガスの熱は、管４１４を通っ
て蒸気発生器４１６中にある水へと移動する。水蒸気
は、管４７２を経由して、燃料を運んでいる管４６８に
供給される。低温転化反応器４１４からの熱を蒸気発生
器４１６に移動させると、低温転化反応器４１４中の温
度を低下させることができ、更に低温転化反応による水
素及び一酸化炭素の生成を有利にすることができる。
【００７０】低温転化反応器４１４から出て来るガス
は、下部室４６４の中に供給してから、更に出口管４７
６を経由して、水素を必要としている燃料電池の積重ね
（fuelcell stack）、又は他のプロセス、機械又は装置
に対して供給する。
は、下部室４６４の中に供給してから、更に出口管４７
６を経由して、水素を必要としている燃料電池の積重ね
（fuelcell stack）、又は他のプロセス、機械又は装置
に対して供給する。
【００７１】冷温始動からでは、蒸気発生器４１６から
の水蒸気は、改質室４２２のために利用することはでき
ない。いったん蒸気発生器４１６が作業温度に達すれ
ば、水蒸気を利用することができる。従って、改質室４
２２は、蒸気発生器４１６が作業温度に達するまでは、
純粋に部分酸化改質装置として働く。その後、改質室４
２２は、自熱改質装置として働く。
の水蒸気は、改質室４２２のために利用することはでき
ない。いったん蒸気発生器４１６が作業温度に達すれ
ば、水蒸気を利用することができる。従って、改質室４
２２は、蒸気発生器４１６が作業温度に達するまでは、
純粋に部分酸化改質装置として働く。その後、改質室４
２２は、自熱改質装置として働く。
【００７２】低温転化反応器４１４の冷却は、蒸気発生
器４１６水４３２によって行う。理想的には、低温転化
触媒４３８を、１４０ − ２２０℃の温度で働かせて、
適度に速い一酸化炭素転化動力学を維持しながら、低い
一酸化炭素濃度を得て、それによって、必要な低温転化
触媒の量を減少させる。蒸気発生器４１６の温度、即ち
低温転化反応触媒４３８の温度を、蒸気発生器４１６の
温度を調節することによって制御する。蒸気発生器４１
６の温度は、バルブ４８６を用いて蒸気発生器４１６の
圧力を調節することにより制御する。
器４１６水４３２によって行う。理想的には、低温転化
触媒４３８を、１４０ − ２２０℃の温度で働かせて、
適度に速い一酸化炭素転化動力学を維持しながら、低い
一酸化炭素濃度を得て、それによって、必要な低温転化
触媒の量を減少させる。蒸気発生器４１６の温度、即ち
低温転化反応触媒４３８の温度を、蒸気発生器４１６の
温度を調節することによって制御する。蒸気発生器４１
６の温度は、バルブ４８６を用いて蒸気発生器４１６の
圧力を調節することにより制御する。
【００７３】蒸気発生器と蒸気発生器４１６の中にある
水４３２とは、ユニットの過渡応答を助けるエネルギー
貯蔵庫を形成するので、蒸気発生器４１６の圧力がわず
かに低下するだけで、水蒸気発生速度が急速に増大す
る。燃料と空気の供給を増加させて、ポジィティブパワ
ー過渡現象を達成するときには、バルブ４８６を調整す
ることによって、蒸気発生器４１６の圧力を低下させる
ことができる。水蒸気の発生が増加することにより、燃
料／酸化体の比は急速に平衡に戻る。
水４３２とは、ユニットの過渡応答を助けるエネルギー
貯蔵庫を形成するので、蒸気発生器４１６の圧力がわず
かに低下するだけで、水蒸気発生速度が急速に増大す
る。燃料と空気の供給を増加させて、ポジィティブパワ
ー過渡現象を達成するときには、バルブ４８６を調整す
ることによって、蒸気発生器４１６の圧力を低下させる
ことができる。水蒸気の発生が増加することにより、燃
料／酸化体の比は急速に平衡に戻る。
【００７４】転化反応器４１４と蒸気発生器４１６を、
迅速に必要な作業温度にするために、急速始動システム
４１５を用いる。始動管４１７には、始動時に、低温転
化反応器４１４から出て来る生成ガスの一部を供給す
る。低温転化反応器から出て来る生成ガスは、水素と一
酸化炭素に富んでいる。酸化体ガスは、管４２５とマニ
ホールド４２３を通して、始動管４１７に供給する。各
始動管４１７中にある貴金属触媒４２９により、低温転
化反応器４１４生成ガスと酸化体が燃焼して、始動管４
１７において熱が発生する。その熱は、蒸気発生器４１
６へと移動し、更に低温転化反応器４１４へと移動す
る。排気ガスは、排気マニホールド４１９と管４２１を
経て始動管４１７を出る。
迅速に必要な作業温度にするために、急速始動システム
４１５を用いる。始動管４１７には、始動時に、低温転
化反応器４１４から出て来る生成ガスの一部を供給す
る。低温転化反応器から出て来る生成ガスは、水素と一
酸化炭素に富んでいる。酸化体ガスは、管４２５とマニ
ホールド４２３を通して、始動管４１７に供給する。各
始動管４１７中にある貴金属触媒４２９により、低温転
化反応器４１４生成ガスと酸化体が燃焼して、始動管４
１７において熱が発生する。その熱は、蒸気発生器４１
６へと移動し、更に低温転化反応器４１４へと移動す
る。排気ガスは、排気マニホールド４１９と管４２１を
経て始動管４１７を出る。
【００７５】組合わされた改質装置と転化反応器によっ
て、小さな体積（compact volume）のメタンから、一酸
化炭素含量の低い富水素ガスが製造される。前記の事柄
は、自熱改質を用いて且つ１つの容器において、改質と
一酸化炭素転化とを併用し、これらのプロセスの各プロ
セス間における効率の良い熱移動を容易にすることによ
って達成される。この装置は、特に低い生産速度におい
て、従来の改質装置に比べて、より熱効率が良い。
て、小さな体積（compact volume）のメタンから、一酸
化炭素含量の低い富水素ガスが製造される。前記の事柄
は、自熱改質を用いて且つ１つの容器において、改質と
一酸化炭素転化とを併用し、これらのプロセスの各プロ
セス間における効率の良い熱移動を容易にすることによ
って達成される。この装置は、特に低い生産速度におい
て、従来の改質装置に比べて、より熱効率が良い。
【００７６】本発明の組合わされた改質装置と転化反応
器は、高度に熱効率が良い状態において、少ない流量で
水素を製造する。このユニットは小型であり、単一ユニ
ットにおける燃料電池にとって適当な品質を有する水素
を製造する。又、反応体を予熱したり又は水蒸気を発生
させたりするのに、外部熱伝達装置を必要としない。更
に又、該ユニットは、申し分のない負荷追従特性と負荷
調整能力を有する。
器は、高度に熱効率が良い状態において、少ない流量で
水素を製造する。このユニットは小型であり、単一ユニ
ットにおける燃料電池にとって適当な品質を有する水素
を製造する。又、反応体を予熱したり又は水蒸気を発生
させたりするのに、外部熱伝達装置を必要としない。更
に又、該ユニットは、申し分のない負荷追従特性と負荷
調整能力を有する。
【００７７】組合わされた改質装置と転化反応器３１０
又は４１０を始動させるために、改質室３２２又は４２
２に対して、水素又はメタノール、及び酸素含有ガスを
供給する。水素又はメタノールは、室温において、貴金
属触媒上で反応して、自己持続温度、例えば６００℃ま
で改質室の温度を上昇させるための熱を提供する。改質
室の通常の作業温度は、７００ − １２００℃である。
水素又はメタノールを、単独で、又は水素又はメタノー
ルとメタンとの混合物として、改質室に供給することが
できる。又、水素又はメタノールの供給を停止し、メタ
ンだけを供給することができる。プラチナ群触媒を用い
て冷温条件からの始動を促進する、という事柄は、DOE/
ET/13323 p.5 - 35、即ち Catalytica Associates Inc
(1978)「燃料電池電力発生のための燃料処理技術の概
観」において、又 Schmulder, von P.,Brennstoff-Chem
ie 46,23（1965）「プラチナを用いる自熱改質における
低温からの点火」において報告されている。
又は４１０を始動させるために、改質室３２２又は４２
２に対して、水素又はメタノール、及び酸素含有ガスを
供給する。水素又はメタノールは、室温において、貴金
属触媒上で反応して、自己持続温度、例えば６００℃ま
で改質室の温度を上昇させるための熱を提供する。改質
室の通常の作業温度は、７００ − １２００℃である。
水素又はメタノールを、単独で、又は水素又はメタノー
ルとメタンとの混合物として、改質室に供給することが
できる。又、水素又はメタノールの供給を停止し、メタ
ンだけを供給することができる。プラチナ群触媒を用い
て冷温条件からの始動を促進する、という事柄は、DOE/
ET/13323 p.5 - 35、即ち Catalytica Associates Inc
(1978)「燃料電池電力発生のための燃料処理技術の概
観」において、又 Schmulder, von P.,Brennstoff-Chem
ie 46,23（1965）「プラチナを用いる自熱改質における
低温からの点火」において報告されている。
【００７８】改質室の温度を上昇させる任意の他の適当
な手段、例えば電気加熱を用いることもできる。
な手段、例えば電気加熱を用いることもできる。
【００７９】メタンを用いて水素を製造することに関し
て説明して来たが、他の炭化水素燃料、例えば天然ガ
ス、メタノール、エタン、エタノール、ナフタ、ケロセ
ン、ディーゼルなどを同様に用いることができる。又、
改質室、蒸気発生器、低温転化反応器、及び容器は、円
形の又は環状の横断面を有する、ということに限定され
る必要はなく、低温転化反応器中にある改質されたガス
から反応体への熱伝達を促進する任意の適当な形状を用
いることができる、ということは当業者には明らかであ
る。
て説明して来たが、他の炭化水素燃料、例えば天然ガ
ス、メタノール、エタン、エタノール、ナフタ、ケロセ
ン、ディーゼルなどを同様に用いることができる。又、
改質室、蒸気発生器、低温転化反応器、及び容器は、円
形の又は環状の横断面を有する、ということに限定され
る必要はなく、低温転化反応器中にある改質されたガス
から反応体への熱伝達を促進する任意の適当な形状を用
いることができる、ということは当業者には明らかであ
る。
【００８０】酸素含有ガスは、純粋な酸素、空気又は富
酸素空気であることができる。
酸素空気であることができる。
【００８１】又、低温転化反応器を、熱交換器のシェル
側に配置して、反応体を熱交換器の管側を通過させるこ
ともできる。又、他の適当な熱交換器配置、例えばプレ
ートフィン熱交換器などを用いて、低温転化反応器と蒸
気発生器との間で熱を移動させることもできる。又、蒸
気発生器と低温転化反応器との複合ユニットは、改質室
に関して軸方向に間隔を置いて配置することもできる。
側に配置して、反応体を熱交換器の管側を通過させるこ
ともできる。又、他の適当な熱交換器配置、例えばプレ
ートフィン熱交換器などを用いて、低温転化反応器と蒸
気発生器との間で熱を移動させることもできる。又、蒸
気発生器と低温転化反応器との複合ユニットは、改質室
に関して軸方向に間隔を置いて配置することもできる。
【００８２】低温転化反応器は、１４０ − ２５０℃の
温度で運転するが、１７０ − ２２０℃の温度で運転す
ることが好ましい。しかしながら、低温転化反応器は、
適当な低温転化反応触媒により、１１０ − ２５０℃の
より広範な温度で運転することができる。
温度で運転するが、１７０ − ２２０℃の温度で運転す
ることが好ましい。しかしながら、低温転化反応器は、
適当な低温転化反応触媒により、１１０ − ２５０℃の
より広範な温度で運転することができる。
【００８３】改質室の生成ガスは、まず最初に、改質室
に供給される水蒸気、酸化体、及び燃料に対して熱を伝
達し、第二に、該生成ガスは、蒸気発生器の中にある水
に対して熱を伝達し、第三に、転化反応室は、蒸気発生
器に対して熱を伝達する、ことに注目すべきである。
に供給される水蒸気、酸化体、及び燃料に対して熱を伝
達し、第二に、該生成ガスは、蒸気発生器の中にある水
に対して熱を伝達し、第三に、転化反応室は、蒸気発生
器に対して熱を伝達する、ことに注目すべきである。
【図１】本発明に従う組合わされた改質装置と転化反応
器に関する鉛直横断面図である。
器に関する鉛直横断面図である。
【図２】図１に示した組合わされた改質装置と転化反応
器に関する水平横断面図である。
器に関する水平横断面図である。
【図３】本発明に従う追加の組合わされた改質装置と転
化反応器に関する鉛直横断面図である。
化反応器に関する鉛直横断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０１Ｂ 3/48 (72)発明者 マイケル・ジョン・オークレー イギリス国ベルパー ディーイー56 ４ジ ーアール，ダッフィールド，パーク・ロー ド 34
Claims (34)
- 【請求項１】 改質触媒を含む少なくとも１つの改質
室、炭化水素含有材料を少なくとも１つの改質室へと供
給する手段、酸素含有ガスを改質室へと供給する手段、
水を少なくとも１つの改質室へと供給する手段、低温転
化反応触媒を含む少なくとも１つの低温転化反応室、少
なくとも１つの改質室からの生成ガスを少なくとも１つ
の低温転化反応室へと移動させる手段、少なくとも１つ
の低温転化反応室からの水素流及び二酸化炭素流のため
の出口手段、及び少なくとも１つの改質室の中に水を供
給する前に、該水へと少なくとも１つの低温転化反応室
から熱を移動させる熱交換器手段を含む組合わされた改
質装置と低温転化反応器。 - 【請求項２】 改質触媒を含む改質室、炭化水素含有材
料を改質室へと供給する手段、酸素含有ガスを改質室へ
と供給する手段、水蒸気を改質室へと供給する手段、水
蒸気を蒸気発生器を含む改質室へと供給する手段、低温
転化反応触媒を含む少なくとも１つの低温転化反応室、
改質室生成ガスを少なくとも１つの低温転化反応室へと
移動させる手段、少なくとも１つの低温転化反応室から
の水素流と二酸化炭素流のための出口手段、及び少なく
とも１つの低温転化反応室から蒸気発生器へと熱を移動
させる熱交換器手段を含む組合わされた改質装置と低温
転化反応器。 - 【請求項３】 水を供給する手段が、蒸気発生器を含む
請求項１記載の組合わされた改質装置と低温転化反応
器。 - 【請求項４】 少なくとも１つの改質室、少なくとも１
つの低温転化反応室、及び少なくとも１つの蒸気発生器
が、共通の容器の中に配置されている請求項２又は３記
載の組合わされた改質装置と低温転化反応器。 - 【請求項５】 蒸気発生器と、少なくとも１つの低温転
化反応室とが、複合ユニットを形成している請求項２又
は３記載の組合わされた改質装置と低温転化反応器。 - 【請求項６】 蒸気発生器が、水含有タンクを含み、少
なくとも１つの低温転化反応室が、該タンク中を通って
いる請求項５記載の組合わされた改質装置と低温転化反
応器。 - 【請求項７】 蒸気発生器が、少なくとも１つの低温転
化反応室の中を通っている少なくとも１つの水含有管を
含む請求項５記載の組合わされた改質装置と低温転化反
応器。 - 【請求項８】 容器が、一般的に円筒形であり、改質室
と蒸気発生器が、該容器の軸に関して同心円上に配置さ
れていて、該蒸気発生器が水含有タンクを含み、少なく
とも１つの低温転化反応室が水含有タンクにおいて軸方
向に延びている請求項４記載の組合わされた改質装置と
低温転化反応器。 - 【請求項９】 改質室が一般的に円筒形であり、蒸気発
生器が環状で且つ該改質室の周囲に間隔を置いて配置さ
れている請求項７記載の組合わされた改質装置と低温転
化反応器。 - 【請求項１０】 炭化水素含有材料を改質室へと供給す
る手段が、改質室と蒸気発生器との間にある空間の中を
通っている管を含む請求項８又は９記載の組合わされた
改質装置と低温転化反応器。 - 【請求項１１】 水蒸気を改質室へと供給する手段が、
改質室と蒸気発生器との間にある空間の中を通っている
管を含む請求項１０記載の組合わされた改質装置と低温
転化反応器。 - 【請求項１２】 水蒸気を供給する手段と、炭化水素含
有材料を供給する手段とが、共通の管を共用している請
求項１１記載の組合わされた改質装置と低温転化反応
器。 - 【請求項１３】 酸素含有ガスを改質室へと供給する手
段が、改質室と蒸気発生器との間にある空間の中を通っ
ている管を含む請求項８記載の組合わされた改質装置と
低温転化反応器。 - 【請求項１４】 管が、螺旋コイルの状態で配置されて
いる請求項８記載の組合わされた改質装置と低温転化反
応器。 - 【請求項１５】 改質室生成ガスを、改質室と蒸気発生
器との間にある空間中に流して、管と蒸気発生器とに熱
を移動させる請求項８記載の組合わされた改質装置と低
温転化反応器。 - 【請求項１６】 炭化水素含有材料、水蒸気、及び酸素
含有ガスを、改質室の、混合室を有する第一端面から供
給する請求項８記載の組合わされた改質装置と低温転化
反応器。 - 【請求項１７】 改質室の第二端面が開口していて、該
改質室から生成ガスを出すことができ、且つ該第二端面
が触媒を保持するための手段を有している請求項１６記
載の組合わされた改質装置と低温転化反応器。 - 【請求項１８】 シュラウドが、改質室と蒸気発生器と
の間に、同心円上に配置されている請求項１７記載の組
合わされた改質装置と低温転化反応器。 - 【請求項１９】 管が、シュラウドと改質室との間に配
置されていて、且つ生成ガスをシュラウドと改質室との
間にある空間の中に流せるように、シュラウドが、改質
室の第二端面の上に配置されていて、且つシュラウド中
を流れている生成ガスをシュラウドと蒸気発生器との間
にある空間中に流せるように、蒸気発生器が、改質室の
第一端面の上に配置された部材を有している請求項１８
記載の組合わされた改質装置と低温転化反応器。 - 【請求項２０】 管が、シュラウドと蒸気発生器との間
に配置されていて、且つ生成ガスをシュラウドと改質室
との間にある空間の中に流せるように、シュラウドが、
改質室の第二端面の上に配置されていて、且つシュラウ
ド中を流れている生成ガスをシュラウドと蒸気発生器と
の間にある空間の中に流せるように、蒸気発生器が、改
質室の第一端面の上に配置された部材を有している請求
項１８記載の組合わされた改質装置と低温転化反応器。 - 【請求項２１】 改質触媒が、貴金属を含む請求項１又
は２記載の組合わされた改質装置と低温転化反応器。 - 【請求項２２】 貴金属触媒が、プラチナを含む請求項
２１記載の組合わされた改質装置と低温転化反応器。 - 【請求項２３】 改質触媒が、更に、ニッケル触媒を含
む請求項２１記載の組合わされた改質装置と低温転化反
応器。 - 【請求項２４】 低温転化反応触媒が、銅／亜鉛触媒を
含む請求項１又は２記載の組合わされた改質装置と低温
転化反応器。 - 【請求項２５】 水素又はメタノールを改質室へと供給
して、水素又はメタノールを周囲温度で燃焼させて、触
媒上において炭化水素含有材料を反応させるのに適当な
温度まで触媒の温度を上昇させる手段が取り付けられて
いる請求項２３記載の組合わされた改質装置と低温転化
反応器。 - 【請求項２６】 炭化水素含有材料、水蒸気、又は酸素
含有ガスを、改質室の中に供給する前に、更なる熱交換
器手段を用いて、該炭化水素含有材料、水蒸気、及び酸
素含有ガスのうちの１つに対して、改質室生成ガスから
の熱を移動させる請求項１又は２記載の組合わされた改
質装置と低温転化反応器。 - 【請求項２７】 追加の熱交換器手段を用いて、改質室
生成ガスからの熱を、蒸気発生器に対して移動させる請
求項１又は２記載の組合わされた改質装置と低温転化反
応器。 - 【請求項２８】 水蒸気を炭化水素含有材料と混合する
前に、炭化水素含有材料を、改質室生成ガスによって予
熱する請求項１２記載の組合わされた改質装置と低温転
化反応器。 - 【請求項２９】 加熱手段を提供して、蒸気発生器を加
熱する請求項１又は２記載の組合わされた改質装置と低
温転化反応器。 - 【請求項３０】 加熱手段が、蒸気発生器の中を通って
いる少なくとも１つの中空室、燃焼触媒を含む少なくと
も１つの中空室、少なくとも１つの中空部材に対して酸
化体を供給する手段、及び低温転化反応室からの生成ガ
スの一部を少なくとも１つの中空部材中へと供給する手
段を含む請求項２９記載の組合わされた改質装置と低温
転化反応器。 - 【請求項３１】 加熱手段が、複数の中空部材を含む請
求項３０記載の組合わされた改質装置と低温転化反応
器。 - 【請求項３２】 少なくとも１つの低温転化反応室が、
温度１４０ − ２５０℃で作用させるのに適している低
温転化反応触媒を含む請求項１又は２記載の組合わされ
た改質装置と低温転化反応器。 - 【請求項３３】 少なくとも１つの低温転化反応室が、
温度１７０ − ２２０℃で作用させるのに適している低
温転化反応触媒を含む請求項３３記載の組合わされた改
質装置と低温転化反応器。 - 【請求項３４】 蒸気発生器が、該蒸気発生器中の圧力
を制御するためのバルブ手段を有していて、それによっ
て、少なくとも１つの蒸気発生器の温度と、少なくとも
１つの低温転化反応室の温度とを制御する請求項１又は
２記載の組合わされた改質装置と低温転化反応器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9225188:3 | 1992-12-02 | ||
| GB929225188A GB9225188D0 (en) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | Combined reformer and shift reactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06239601A true JPH06239601A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=10725996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5302766A Pending JPH06239601A (ja) | 1992-12-02 | 1993-12-02 | 組合わされた改質装置と転化反応器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5458857A (ja) |
| EP (1) | EP0600621B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06239601A (ja) |
| CA (1) | CA2109655A1 (ja) |
| DE (1) | DE69309862T2 (ja) |
| GB (1) | GB9225188D0 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006523177A (ja) * | 2003-04-04 | 2006-10-12 | テキサコ ディベラップメント コーポレイション | 非発火性シフト触媒を利用しての燃料プロセッサーでのオートサーマルリフォーミング |
| JP2010132551A (ja) * | 2000-09-20 | 2010-06-17 | Toshiba Corp | 固体高分子型燃料電池の燃料改質装置 |
| JP4736298B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2011-07-27 | ダイキン工業株式会社 | 部分酸化改質装置 |
| JP4736299B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2011-07-27 | ダイキン工業株式会社 | 変成装置 |
Families Citing this family (113)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08106914A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-23 | Aisin Aw Co Ltd | 燃料電池発電装置 |
| US5888273A (en) * | 1996-09-25 | 1999-03-30 | Buxbaum; Robert E. | High temperature gas purification system |
| US6461408B2 (en) | 1995-11-06 | 2002-10-08 | Robert E. Buxbaum | Hydrogen generator |
| US5747185A (en) * | 1995-11-14 | 1998-05-05 | Ztek Corporation | High temperature electrochemical converter for hydrocarbon fuels |
| US5858314A (en) * | 1996-04-12 | 1999-01-12 | Ztek Corporation | Thermally enhanced compact reformer |
| US5769909A (en) * | 1996-05-31 | 1998-06-23 | International Fuel Cells Corp. | Method and apparatus for desulfurizing fuel gas |
| CN1094465C (zh) | 1996-06-28 | 2002-11-20 | 松下电工株式会社 | 改性装置 |
| US6245303B1 (en) * | 1998-01-14 | 2001-06-12 | Arthur D. Little, Inc. | Reactor for producing hydrogen from hydrocarbon fuels |
| US6126908A (en) * | 1996-08-26 | 2000-10-03 | Arthur D. Little, Inc. | Method and apparatus for converting hydrocarbon fuel into hydrogen gas and carbon dioxide |
| US6783741B2 (en) | 1996-10-30 | 2004-08-31 | Idatech, Llc | Fuel processing system |
| US6376113B1 (en) | 1998-11-12 | 2002-04-23 | Idatech, Llc | Integrated fuel cell system |
| US6537352B2 (en) | 1996-10-30 | 2003-03-25 | Idatech, Llc | Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same |
| US6221117B1 (en) | 1996-10-30 | 2001-04-24 | Idatech, Llc | Hydrogen producing fuel processing system |
| US6494937B1 (en) | 2001-09-27 | 2002-12-17 | Idatech, Llc | Hydrogen purification devices, components and fuel processing systems containing the same |
| US7195663B2 (en) | 1996-10-30 | 2007-03-27 | Idatech, Llc | Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same |
| US6409974B1 (en) | 1998-12-11 | 2002-06-25 | Uop Llc | Water gas shift process and apparatus for purifying hydrogen for use with fuel cells |
| US5980596A (en) * | 1997-04-25 | 1999-11-09 | Exxon Research And Engineering Co. | Multi-injector autothermal reforming process and apparatus for producing synthesis gas (law 565). |
| DE19746251C2 (de) * | 1997-10-20 | 1999-09-09 | Dbb Fuel Cell Engines Gmbh | Anlage zur Wasserdampfreformierung eines Kohlenwasserstoffs und Betriebsverfahren hierfür |
| JPH11130405A (ja) * | 1997-10-28 | 1999-05-18 | Ngk Insulators Ltd | 改質反応装置、触媒装置、それらに用いる発熱・触媒体、及び改質反応装置の運転方法 |
| DE19832386A1 (de) | 1998-07-18 | 2000-01-27 | Dbb Fuel Cell Engines Gmbh | Reformierungsreaktor mit katalytischer Brennereinheit |
| US6238815B1 (en) * | 1998-07-29 | 2001-05-29 | General Motors Corporation | Thermally integrated staged methanol reformer and method |
| KR100286572B1 (ko) | 1998-11-19 | 2001-04-16 | 남창우 | 금속박막을 이용한 연료전지 자동차용 소형연료개질기 및 그시스템 |
| US6436354B1 (en) | 1998-12-11 | 2002-08-20 | Uop Llc | Apparatus for generation of pure hydrogen for use with fuel cells |
| US6162267A (en) * | 1998-12-11 | 2000-12-19 | Uop Llc | Process for the generation of pure hydrogen for use with fuel cells |
| US6641625B1 (en) | 1999-05-03 | 2003-11-04 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Integrated hydrocarbon reforming system and controls |
| NL1013478C2 (nl) * | 1999-05-27 | 2000-11-28 | Plug Power Inc | Brandstofprocessor voor het produceren van waterstof en inrichting geschikt voor gebruik in een dergelijke processor voor het uit een eerste en tweede gasstroom genereren van een derde en vierde gasstroom. |
| JP2000351607A (ja) * | 1999-06-09 | 2000-12-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水素製造装置 |
| US6375906B1 (en) * | 1999-08-12 | 2002-04-23 | Idatech, Llc | Steam reforming method and apparatus incorporating a hydrocarbon feedstock |
| US7135048B1 (en) | 1999-08-12 | 2006-11-14 | Idatech, Llc | Volatile feedstock delivery system and fuel processing system incorporating the same |
| JP4045564B2 (ja) * | 1999-10-20 | 2008-02-13 | 株式会社日本ケミカル・プラント・コンサルタント | 自己酸化内部加熱型改質装置及び方法 |
| DE19953233A1 (de) * | 1999-11-04 | 2001-05-10 | Grigorios Kolios | Autotherme Reaktorschaltungen zur direkten Kopplung endothermer und exothermer Reaktionen |
| US6548029B1 (en) | 1999-11-18 | 2003-04-15 | Uop Llc | Apparatus for providing a pure hydrogen stream for use with fuel cells |
| DE19955929C2 (de) * | 1999-11-20 | 2002-04-18 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur autothermen Reformierung eines Kohlenwasserstoffs |
| US6451464B1 (en) * | 2000-01-03 | 2002-09-17 | Idatech, Llc | System and method for early detection of contaminants in a fuel processing system |
| US6602626B1 (en) | 2000-02-16 | 2003-08-05 | Gencell Corporation | Fuel cell with internal thermally integrated autothermal reformer |
| AU2001262202A1 (en) * | 2000-04-17 | 2001-10-30 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Fuel processor |
| AU2001268544A1 (en) * | 2000-06-19 | 2002-01-08 | Uop Llc | Apparatus for producing hydrogen |
| AU2001267002A1 (en) * | 2000-06-19 | 2002-01-08 | Uop Llc | Apparatus for producing hydrogen |
| EP1167283B1 (en) * | 2000-06-27 | 2005-09-28 | Nisshin Steel Co., Ltd. | A gas reformer for recovery of hydrogen |
| US6497856B1 (en) * | 2000-08-21 | 2002-12-24 | H2Gen Innovations, Inc. | System for hydrogen generation through steam reforming of hydrocarbons and integrated chemical reactor for hydrogen production from hydrocarbons |
| DE10041712A1 (de) * | 2000-08-25 | 2002-03-07 | Volkswagen Ag | Autotherme Brenngaserzeugungseinheit für Brennstoffzellen |
| US7074373B1 (en) * | 2000-11-13 | 2006-07-11 | Harvest Energy Technology, Inc. | Thermally-integrated low temperature water-gas shift reactor apparatus and process |
| DE10060371A1 (de) * | 2000-12-05 | 2002-06-20 | Emitec Emissionstechnologie | Reaktor zur partiellen Oxidation |
| WO2002046676A1 (en) * | 2000-12-05 | 2002-06-13 | Texaco Development Corporation | Apparatus and method for heating catalyst for start-up of a compact fuel processor |
| DE10061084A1 (de) | 2000-12-08 | 2002-07-04 | Emitec Emissionstechnologie | Reformeranlage mit Wärmeschild |
| AU2002231020B2 (en) * | 2000-12-12 | 2007-10-18 | Texaco Development Corporation | Dual stack compact fuel processor for producing a hydrogen rich gas |
| JP4285992B2 (ja) * | 2000-12-13 | 2009-06-24 | テキサコ ディベラップメント コーポレイション | 単一チャンバーのコンパクトな燃料処理装置 |
| AU2002215795A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-16 | Ballard Power Systems Inc. | Shell and tube reactor |
| MX2007008365A (es) | 2001-01-10 | 2007-09-21 | Compactgtl Plc | Reactor catalitico. |
| US6569227B2 (en) | 2001-09-27 | 2003-05-27 | Idatech, Llc | Hydrogen purification devices, components and fuel processing systems containing the same |
| US6793698B1 (en) | 2001-03-09 | 2004-09-21 | Uop Llc | Fuel processor reactor with integrated pre-reforming zone |
| US6713040B2 (en) | 2001-03-23 | 2004-03-30 | Argonne National Laboratory | Method for generating hydrogen for fuel cells |
| US20020174603A1 (en) * | 2001-03-23 | 2002-11-28 | Shabbir Ahmed | Method for generating hydrogen for fuel cells |
| KR20030017550A (ko) * | 2001-04-19 | 2003-03-03 | 가부시키가이샤 니콘 | 석영글래스부재 및 투영노광장치 |
| DE10119721A1 (de) * | 2001-04-21 | 2002-10-31 | Bayer Cropscience Gmbh | Herbizide Mittel enthaltend Benzoylcyclohexandione und Safener |
| KR100423544B1 (ko) * | 2001-04-23 | 2004-03-18 | 주식회사 경동도시가스 | 컴팩트형 수증기 개질장치 |
| US6967063B2 (en) | 2001-05-18 | 2005-11-22 | The University Of Chicago | Autothermal hydrodesulfurizing reforming method and catalyst |
| US7367996B2 (en) | 2001-05-30 | 2008-05-06 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Heat transfer optimization in multi shelled reformers |
| US6805846B2 (en) * | 2001-06-18 | 2004-10-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Compact reactor capable of being charged with catalytic material for use in a hydrogen generation/fuel cell system |
| US6890672B2 (en) * | 2001-06-26 | 2005-05-10 | Idatech, Llc | Fuel processor feedstock delivery system |
| BR0211820A (pt) * | 2001-08-11 | 2004-08-31 | Texaco Development Corp | Aparelhagem para a conversão de combustìvel hidrocarbÈnico em um gás rico em hidrogênio |
| DE10144285A1 (de) * | 2001-09-08 | 2003-03-27 | Viessmann Werke Kg | Apparat zur Erzeugung von Wasserstoff |
| AU2002346663A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-17 | Catalytica Energy Systems, Inc. | System and methods for improved emission control of internal combustion engines |
| US7082753B2 (en) * | 2001-12-03 | 2006-08-01 | Catalytica Energy Systems, Inc. | System and methods for improved emission control of internal combustion engines using pulsed fuel flow |
| US20030167690A1 (en) * | 2002-03-05 | 2003-09-11 | Edlund David J. | Feedstock delivery system and fuel processing systems containing the same |
| US20030192251A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-16 | Edlund David J. | Steam reforming fuel processor |
| US6899861B2 (en) * | 2002-07-25 | 2005-05-31 | General Motors Corporation | Heat exchanger mechanization to transfer reformate energy to steam and air |
| CN100354197C (zh) * | 2002-10-17 | 2007-12-12 | 株式会社T.Rad | 自氧化内部加热型蒸汽重整系统 |
| CN1723341A (zh) * | 2002-11-15 | 2006-01-18 | 能量催化系统公司 | 减少贫燃发动机NOx排放的装置和方法 |
| US7101175B2 (en) * | 2003-04-04 | 2006-09-05 | Texaco Inc. | Anode tailgas oxidizer |
| US7824455B2 (en) * | 2003-07-10 | 2010-11-02 | General Motors Corporation | High activity water gas shift catalysts based on platinum group metals and cerium-containing oxides |
| US7285247B2 (en) * | 2003-10-24 | 2007-10-23 | Arvin Technologies, Inc. | Apparatus and method for operating a fuel reformer so as to purge soot therefrom |
| WO2005080258A1 (en) * | 2004-02-17 | 2005-09-01 | Modine Manufacturing Company | Integrated fuel processor for distributed hydrogen production |
| US7238333B2 (en) * | 2004-03-18 | 2007-07-03 | General Motors Corporation | High activity water gas shift catalysts with no methane formation |
| WO2006083296A2 (en) * | 2004-06-11 | 2006-08-10 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Fuel fired hydrogen generator |
| US7500999B2 (en) * | 2004-09-01 | 2009-03-10 | Praxair Technology, Inc. | Catalytic reactor |
| GB0423081D0 (en) * | 2004-10-18 | 2004-11-17 | Accentus Plc | Hydrogen production |
| US7470293B2 (en) | 2004-10-29 | 2008-12-30 | Idatech, Llc | Feedstock delivery systems, fuel processing systems, and hydrogen generation assemblies including the same |
| KR100599735B1 (ko) | 2004-11-29 | 2006-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템 및 개질기 |
| GB0500838D0 (en) * | 2005-01-15 | 2005-02-23 | Accentus Plc | Catalytic reactor |
| KR100933017B1 (ko) * | 2005-03-18 | 2009-12-21 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 연료 개질 장치 |
| FR2883774A1 (fr) * | 2005-03-31 | 2006-10-06 | N Ghy Sa | Dispositif a chambre de reaction dans laquelle sont introduits des fluides reactifs prechauffes pour realiser une reaction a temperature elevee |
| FR2883861B1 (fr) * | 2005-04-05 | 2007-06-29 | N Ghy Sa | Enceinte de reaction et d'echanges thermiques pour la production d'hydrogene a partir d'hydrocarbure, d'eau et d'oxygene et dispositif generateur d'hydrogene |
| US7632322B2 (en) | 2005-06-07 | 2009-12-15 | Idatech, Llc | Hydrogen-producing fuel processing assemblies, heating assemblies, and methods of operating the same |
| TWI328898B (en) | 2005-09-16 | 2010-08-11 | Idatech L L C | Self-regulating feedstock delivery systems and hydrogen-generating fuel processing assemblies and fuel cell systems incorporating the same |
| US7601302B2 (en) | 2005-09-16 | 2009-10-13 | Idatech, Llc | Self-regulating feedstock delivery systems and hydrogen-generating fuel processing assemblies and fuel cell systems incorporating the same |
| US20070175094A1 (en) * | 2006-01-30 | 2007-08-02 | Reinke Michael J | Integrated autothermal reformer recuperator |
| US7506685B2 (en) * | 2006-03-29 | 2009-03-24 | Pioneer Energy, Inc. | Apparatus and method for extracting petroleum from underground sites using reformed gases |
| US9605522B2 (en) * | 2006-03-29 | 2017-03-28 | Pioneer Energy, Inc. | Apparatus and method for extracting petroleum from underground sites using reformed gases |
| US7629067B2 (en) | 2006-05-22 | 2009-12-08 | Idatech, Llc | Hydrogen-producing fuel processing systems and fuel cell systems with a liquid leak detection system |
| US7972420B2 (en) | 2006-05-22 | 2011-07-05 | Idatech, Llc | Hydrogen-processing assemblies and hydrogen-producing systems and fuel cell systems including the same |
| US7939051B2 (en) | 2006-05-23 | 2011-05-10 | Idatech, Llc | Hydrogen-producing fuel processing assemblies, heating assemblies, and methods of operating the same |
| US8616294B2 (en) * | 2007-05-20 | 2013-12-31 | Pioneer Energy, Inc. | Systems and methods for generating in-situ carbon dioxide driver gas for use in enhanced oil recovery |
| US7918906B2 (en) * | 2007-05-20 | 2011-04-05 | Pioneer Energy Inc. | Compact natural gas steam reformer with linear countercurrent heat exchanger |
| KR20090021631A (ko) * | 2007-08-27 | 2009-03-04 | 삼성전자주식회사 | 쉬프트 반응기의 워밍업 구조가 개선된 연료처리기 및 그운영방법 |
| US8262752B2 (en) | 2007-12-17 | 2012-09-11 | Idatech, Llc | Systems and methods for reliable feedstock delivery at variable delivery rates |
| US8450536B2 (en) | 2008-07-17 | 2013-05-28 | Pioneer Energy, Inc. | Methods of higher alcohol synthesis |
| US8168144B2 (en) * | 2009-01-15 | 2012-05-01 | Eventix, Inc. | System and method for providing an integrated reactor |
| US7937948B2 (en) * | 2009-09-23 | 2011-05-10 | Pioneer Energy, Inc. | Systems and methods for generating electricity from carbonaceous material with substantially no carbon dioxide emissions |
| US20130161011A1 (en) * | 2010-06-02 | 2013-06-27 | Ilaria CIATTAGLIA | Method of using an oxygen stream as an oxidizer feed gas stream |
| US20110300054A1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-12-08 | Ciattaglia Ilaria | Method of using an oxygen waste stream as an oxidizer feed gas stream |
| CN102723514B (zh) * | 2011-03-29 | 2014-11-05 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 固体氧化物燃料电池发电系统及其甲烷水蒸气重整装置 |
| KR101771303B1 (ko) * | 2015-02-16 | 2017-08-24 | 한국가스공사 | 연료처리장치 |
| US10367208B2 (en) | 2015-05-06 | 2019-07-30 | Robert E. Buxbaum | High efficiency fuel reforming and water use in a high temperature fuel-cell system and process for the such thereof |
| AU2016259682B2 (en) * | 2015-05-14 | 2018-09-13 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Process for preparing a syngas and syngas cooling device |
| US10476093B2 (en) | 2016-04-15 | 2019-11-12 | Chung-Hsin Electric & Machinery Mfg. Corp. | Membrane modules for hydrogen separation and fuel processors and fuel cell systems including the same |
| US10109874B2 (en) | 2016-11-04 | 2018-10-23 | Fuelcell Energy, Inc. | Shift reactor for direct fuel cell hydrogen system |
| US10787363B2 (en) * | 2018-12-27 | 2020-09-29 | Automotive Research & Testing Center | Hydrogen producing apparatus with emulsifier |
| US11712655B2 (en) | 2020-11-30 | 2023-08-01 | H2 Powertech, Llc | Membrane-based hydrogen purifiers |
| CN112892460B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-02-01 | 宁波申江科技股份有限公司 | 一种自供热的甲醇重整制氢反应器 |
| CN112920837A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-08 | 崔秋生 | 一种石脑油与醚前c4混合芳构化装置及其使用方法 |
| CN112920838A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-08 | 崔秋生 | 一种石脑油与甲醇混合芳构化装置及其使用方法 |
| WO2022235334A1 (en) * | 2021-05-03 | 2022-11-10 | Utility Global, Inc. | Hydrogen production system and method of use |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1797426A (en) * | 1928-05-15 | 1931-03-24 | Pont Ammonia Corp Du | Manufacture of hydrogen |
| US3334971A (en) * | 1964-08-18 | 1967-08-08 | Chemical Construction Corp | Catalytically reforming hydrocarbon and steam mixtures |
| US3438759A (en) * | 1965-12-03 | 1969-04-15 | Cons Natural Gas Svc | Gas reformer and control means |
| US3499797A (en) * | 1966-04-28 | 1970-03-10 | Texas Instruments Inc | Water gas shift converter and fuel cell system therewith |
| US3615217A (en) * | 1966-06-27 | 1971-10-26 | Catalysts & Chemicals Inc | Low temperature copper-zinc shift reaction catalysts and methods for their preparation |
| US3541729A (en) * | 1968-05-09 | 1970-11-24 | Gen Electric | Compact reactor-boiler combination |
| US3796547A (en) * | 1969-11-26 | 1974-03-12 | Texaco Inc | Heat exchange apparatus for catalytic system |
| US3909299A (en) * | 1973-10-01 | 1975-09-30 | United Technologies Corp | Fuel cell system including reform reactor |
| NO171409C (no) * | 1982-09-30 | 1993-03-10 | Engelhard Corp | Fremgangsmaate ved fremstilling av en hydrogenrik gass vedautotermisk reformering av et hydrokarbonholdig utgangsmateriale |
| US5246791A (en) * | 1988-07-06 | 1993-09-21 | Johnson Matthey Public Limited Company | Fuel cell containing a reforming catalyst |
| EP0361648B1 (en) * | 1988-07-22 | 1993-04-07 | Imperial Chemical Industries Plc | Hydrogen production including a shift reaction process |
-
1992
- 1992-12-02 GB GB929225188A patent/GB9225188D0/en active Pending
-
1993
- 1993-11-09 EP EP93308941A patent/EP0600621B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-09 DE DE69309862T patent/DE69309862T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-22 CA CA002109655A patent/CA2109655A1/en not_active Abandoned
- 1993-11-22 US US08/155,642 patent/US5458857A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-02 JP JP5302766A patent/JPH06239601A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4736298B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2011-07-27 | ダイキン工業株式会社 | 部分酸化改質装置 |
| JP4736299B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2011-07-27 | ダイキン工業株式会社 | 変成装置 |
| JP2010132551A (ja) * | 2000-09-20 | 2010-06-17 | Toshiba Corp | 固体高分子型燃料電池の燃料改質装置 |
| JP2006523177A (ja) * | 2003-04-04 | 2006-10-12 | テキサコ ディベラップメント コーポレイション | 非発火性シフト触媒を利用しての燃料プロセッサーでのオートサーマルリフォーミング |
| JP4902859B2 (ja) * | 2003-04-04 | 2012-03-21 | テキサコ ディベラップメント コーポレイション | 非発火性シフト触媒を利用しての燃料プロセッサーでのオートサーマルリフォーミング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0600621A1 (en) | 1994-06-08 |
| DE69309862D1 (de) | 1997-05-22 |
| GB9225188D0 (en) | 1993-01-20 |
| DE69309862T2 (de) | 1997-07-24 |
| EP0600621B1 (en) | 1997-04-16 |
| US5458857A (en) | 1995-10-17 |
| CA2109655A1 (en) | 1994-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH06239601A (ja) | 組合わされた改質装置と転化反応器 | |
| US6190623B1 (en) | Apparatus for providing a pure hydrogen stream for use with fuel cells | |
| US6793698B1 (en) | Fuel processor reactor with integrated pre-reforming zone | |
| US6162267A (en) | Process for the generation of pure hydrogen for use with fuel cells | |
| US6299994B1 (en) | Process for providing a pure hydrogen stream for use with fuel cells | |
| US6375924B1 (en) | Water gas shift process for purifying hydrogen for use with fuel cells | |
| US6280864B1 (en) | Control system for providing hydrogen for use with fuel cells | |
| US6824577B2 (en) | Nested compact fuel processor for producing hydrogen rich gas | |
| US7235217B2 (en) | Method and apparatus for rapid heating of fuel reforming reactants | |
| US6436354B1 (en) | Apparatus for generation of pure hydrogen for use with fuel cells | |
| JPS6261521B2 (ja) | ||
| JPH07315801A (ja) | 高純度水素製造システム、高純度水素の製造方法及び燃料電池システム | |
| US20060143983A1 (en) | Apparatus for producing hydrogen gas and fuel cell system using the same | |
| US20030188475A1 (en) | Dynamic fuel processor with controlled declining temperatures | |
| JP2010513834A (ja) | 蒸気発生及びガス予熱用の熱伝達ユニット | |
| JP2010513835A (ja) | 燃料処理適用のためのハイブリッド燃焼器 | |
| JP2010513189A (ja) | 燃料処理用途において触媒プレバーナーを使用するための方法 | |
| TW574137B (en) | Process and apparatus for producing hydrogen | |
| JP4278393B2 (ja) | 水素製造装置および燃料電池システム | |
| JP2004511415A (ja) | 炭化水素から水素を得る方法 | |
| JPS5823168A (ja) | 燃料電池発電システム | |
| JP2003335504A (ja) | 自己酸化内部加熱型改質方法及び装置 | |
| JP2001146405A (ja) | 燃料改質装置とその運転方法 | |
| JP2002050386A (ja) | 燃料電池用水素製造装置 | |
| JP3763092B2 (ja) | 燃料電池用水素製造装置 |