JPS5818881A - 燃料電池発電設備の運転方法 - Google Patents
燃料電池発電設備の運転方法Info
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- JPS5818881A JPS5818881A JP56116374A JP11637481A JPS5818881A JP S5818881 A JPS5818881 A JP S5818881A JP 56116374 A JP56116374 A JP 56116374A JP 11637481 A JP11637481 A JP 11637481A JP S5818881 A JPS5818881 A JP S5818881A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はメタノールを含む原料ガスのスチームリフオー
ミンーグにより生成する水素ガスを燃料とし、加圧され
た空気を酸化剤として用いる燃料電池を利用した燃料電
池発電設備の運転方法の改良に関する。更に詳しくは、
スチームリフオーミングにおいて副生ずる一酸化炭素（
以下ＣＯと記す）の生成量を抑制するための燃料電池発
電設備の運転方法に関する。
ミンーグにより生成する水素ガスを燃料とし、加圧され
た空気を酸化剤として用いる燃料電池を利用した燃料電
池発電設備の運転方法の改良に関する。更に詳しくは、
スチームリフオーミングにおいて副生ずる一酸化炭素（
以下ＣＯと記す）の生成量を抑制するための燃料電池発
電設備の運転方法に関する。
燃料電池は発電効率が高く、大気汚染等の公害問題が殆
どないことから、近年、可搬式及び定置用発電設備とし
て注目されており、その改良に関する研究が盛んに行な
われている。現在、定置用発電設備として実用性が高い
と考えられているシステムは、炭化水素、メタノール等
を含む原料ガスのスチームリフオーミングによって水素
を生成するリフオーマと、この水素を燃料とし空気を酸
化剤とする燃料電池と、加圧空気の発生装置とを有する
ものである。燃料電池の電解質としては、例えばリン酸
水溶液が用いられ、リフオーミング原料としては、例え
ば天然ガス、ナフサ、メタノ−ル、石油ガス等が用いら
れるが、中でもメタノールは他の炭化水素に比べると、
低温でスチームリフオーミングが可能なこと、及び常温
で液体であるため貯蔵や取扱いが簡単なことから注目さ
れている。
どないことから、近年、可搬式及び定置用発電設備とし
て注目されており、その改良に関する研究が盛んに行な
われている。現在、定置用発電設備として実用性が高い
と考えられているシステムは、炭化水素、メタノール等
を含む原料ガスのスチームリフオーミングによって水素
を生成するリフオーマと、この水素を燃料とし空気を酸
化剤とする燃料電池と、加圧空気の発生装置とを有する
ものである。燃料電池の電解質としては、例えばリン酸
水溶液が用いられ、リフオーミング原料としては、例え
ば天然ガス、ナフサ、メタノ−ル、石油ガス等が用いら
れるが、中でもメタノールは他の炭化水素に比べると、
低温でスチームリフオーミングが可能なこと、及び常温
で液体であるため貯蔵や取扱いが簡単なことから注目さ
れている。
燃料電池の電極には白金を含むものが使用されるが、こ
れはＣＯによって被毒されることが知られている。従っ
て、スチームリフオーミンクガス中にＣＯが含まれると
電極の寿命を著しく縮め、発電設備を安定させて運転す
る上での大きな問題となる。そこで、天然ガス、ナフサ
等を水素源とする燃料電池発電設備では、リフオーマの
出口にシフトコンバーターを設け、ＣＯ＋Ｈ，０−＋Ｃ
Ｏ，＋Ｈ２なる反応によりＣＯを無害なＣ０２に転化さ
せている。
れはＣＯによって被毒されることが知られている。従っ
て、スチームリフオーミンクガス中にＣＯが含まれると
電極の寿命を著しく縮め、発電設備を安定させて運転す
る上での大きな問題となる。そこで、天然ガス、ナフサ
等を水素源とする燃料電池発電設備では、リフオーマの
出口にシフトコンバーターを設け、ＣＯ＋Ｈ，０−＋Ｃ
Ｏ，＋Ｈ２なる反応によりＣＯを無害なＣ０２に転化さ
せている。
一方、メタノールについては、天然ガス、ナフサ等に較
べるとスチームリフオーミングの温度が低いため副生ず
るＣＯも少ないが、未だ十分なものではない。
べるとスチームリフオーミングの温度が低いため副生ず
るＣＯも少ないが、未だ十分なものではない。
燃料電池の白金電極は種々の技術的改良が加えられてい
る段階であり、その性能を一律的に定め度が０７％以下
であることが燃料電池を長門安定に運転するだめの一つ
の目安となる。勿論この値は限定的なものではなく、ｃ
ｏ濃度ができる限り低い方が良いことは言うまでもない
。
る段階であり、その性能を一律的に定め度が０７％以下
であることが燃料電池を長門安定に運転するだめの一つ
の目安となる。勿論この値は限定的なものではなく、ｃ
ｏ濃度ができる限り低い方が良いことは言うまでもない
。
水素を燃料とする燃料電池においては、未反応メタノー
ルは燃料電池内で有効に反応せず、持っている化学エネ
砂ギーを直接電気エネルギーに変換することができない
ので、燃料電池に供給されるメタノール量はできるだけ
少なくすることが望まれる。特願昭グ乙−り９乙７７に
よれば、メタノールは例えばＣｕＯ−Ｃｒ２Ｏ，−Ｍｎ
Ｏ２系の触媒を使用すルコトニヨリ、３１０℃、Ｈ２０
／メタノールのモル比コ、Ｏ１全液ＬＨ８ｖ１０１／ｌ
／′ｈｒという比較的温めて容易に進行することが知ら
れている。またその際の副生ｃｏ量はトレース量である
と記載されているが、本発明者らが同様な条件下に、Ｃ
ＵＯ−Ｃｒ２０３−ＭｎＯ２系を含む種々の触媒にっ（
・て検討を行ったところ、全改質ガス中のＣＯ濃度は／
Ｓ〜２チに達し、いずれの場合にもそのまま燃料電池の
燃料ガスとして使用することは不適当であっ島燃料電池
の効率、すなわち燃料電池で消費される水素の持つ有効
エネルギーに対する電気出力の割合は、燃料電池の運転
温度が高い程、また燃料極（水素極）側の水素分圧が高
い程、さらには空気極（酸素極）側の酸素分圧が高い程
高くなる。
ルは燃料電池内で有効に反応せず、持っている化学エネ
砂ギーを直接電気エネルギーに変換することができない
ので、燃料電池に供給されるメタノール量はできるだけ
少なくすることが望まれる。特願昭グ乙−り９乙７７に
よれば、メタノールは例えばＣｕＯ−Ｃｒ２Ｏ，−Ｍｎ
Ｏ２系の触媒を使用すルコトニヨリ、３１０℃、Ｈ２０
／メタノールのモル比コ、Ｏ１全液ＬＨ８ｖ１０１／ｌ
／′ｈｒという比較的温めて容易に進行することが知ら
れている。またその際の副生ｃｏ量はトレース量である
と記載されているが、本発明者らが同様な条件下に、Ｃ
ＵＯ−Ｃｒ２０３−ＭｎＯ２系を含む種々の触媒にっ（
・て検討を行ったところ、全改質ガス中のＣＯ濃度は／
Ｓ〜２チに達し、いずれの場合にもそのまま燃料電池の
燃料ガスとして使用することは不適当であっ島燃料電池
の効率、すなわち燃料電池で消費される水素の持つ有効
エネルギーに対する電気出力の割合は、燃料電池の運転
温度が高い程、また燃料極（水素極）側の水素分圧が高
い程、さらには空気極（酸素極）側の酸素分圧が高い程
高くなる。
従って燃料電池の運転条件は、その構造及び装置材料に
許容される範囲内で高温かつ高圧が選ばれる。例えばリ
ン酸水溶液を電解質とする燃料電池の場合には、通常／
３０〜２２０℃及び／〜７０気圧がその運転条件として
選定される。燃料電池では消費された水素のエネルギー
の一部が熱に変換するため、運転条件を一定に保つため
には除熱が必要である。この除熱に際して、多量の熱が
一般的にはスチームの形で回収され、その一部がリフオ
ーミングの原料用及びプロセス用として用いられるが、
かなりの余剰スチームが発生するのが通例である。従っ
て、燃料電池発電設備においては、Ｈ２０／メタノール
のモル比は自由に＋ｆ％ ＜選定し得る状況にあり、通
常モル比としては１０〜左Ｏ程度が選択される。
許容される範囲内で高温かつ高圧が選ばれる。例えばリ
ン酸水溶液を電解質とする燃料電池の場合には、通常／
３０〜２２０℃及び／〜７０気圧がその運転条件として
選定される。燃料電池では消費された水素のエネルギー
の一部が熱に変換するため、運転条件を一定に保つため
には除熱が必要である。この除熱に際して、多量の熱が
一般的にはスチームの形で回収され、その一部がリフオ
ーミングの原料用及びプロセス用として用いられるが、
かなりの余剰スチームが発生するのが通例である。従っ
て、燃料電池発電設備においては、Ｈ２０／メタノール
のモル比は自由に＋ｆ％ ＜選定し得る状況にあり、通
常モル比としては１０〜左Ｏ程度が選択される。
本発明者らは、このような状況下に燃料電池の電極劣化
を生じさせない濃度にＣ，Ｏ濃度を抑制する燃料電池発
電設備の運転方法につき鋭意検討した結果、スチームリ
フォーミングにより生成するＣＯの濃度は、シフト反応
における平衡濃度より低いため、シフトコンバーターを
用いても有効に憾減できないこと、並びにＬＨ８Ｖの値
よりもメタノール転化率に強く依存し、メタノール転化
率が９Ｓ％を越えると急激にＣＯ濃度が上昇することを
見い出し本発明を完成するに到った。
を生じさせない濃度にＣ，Ｏ濃度を抑制する燃料電池発
電設備の運転方法につき鋭意検討した結果、スチームリ
フォーミングにより生成するＣＯの濃度は、シフト反応
における平衡濃度より低いため、シフトコンバーターを
用いても有効に憾減できないこと、並びにＬＨ８Ｖの値
よりもメタノール転化率に強く依存し、メタノール転化
率が９Ｓ％を越えると急激にＣＯ濃度が上昇することを
見い出し本発明を完成するに到った。
すなわち本発明は、メタノールのスチームリフオーミン
グにより生成する水素を、燃料とする燃料電池を用いて
発電するに際して、前記スチームリフオーミングを実施
するリフオーマにおＩｒ）−ル）９ノール転化率を９Ｓ
％以下にし、かつ前記スチームリフオーミンク後の未反
応メタノールを水で吸収し、吸収されたメタノールをス
チームで放散１−て回収することを特徴とする燃料電池
発電設備の運転方法である。
グにより生成する水素を、燃料とする燃料電池を用いて
発電するに際して、前記スチームリフオーミングを実施
するリフオーマにおＩｒ）−ル）９ノール転化率を９Ｓ
％以下にし、かつ前記スチームリフオーミンク後の未反
応メタノールを水で吸収し、吸収されたメタノールをス
チームで放散１−て回収することを特徴とする燃料電池
発電設備の運転方法である。
本発明におけるスチームリフオーミングの反応温度及び
Ｈ２０／２０／メタノールは従来から用いられていた条
件と同一であり、反応温度は７５０〜３５０℃及びＨ，
Ｏ／メタノールのモル比は１０〜り０、好ましくはｌＳ
−３，０である。Ｈ２０／メタノールのモル比が大きく
なるにつれＣＯ濃度は低下する傾向にあるが、３．０を
越えるとＣＯ濃度の抑制効果は余り認められなくなる。
Ｈ２０／２０／メタノールは従来から用いられていた条
件と同一であり、反応温度は７５０〜３５０℃及びＨ，
Ｏ／メタノールのモル比は１０〜り０、好ましくはｌＳ
−３，０である。Ｈ２０／メタノールのモル比が大きく
なるにつれＣＯ濃度は低下する傾向にあるが、３．０を
越えるとＣＯ濃度の抑制効果は余り認められなくなる。
反応圧力は／〜７０気圧程度であるが、燃料電池本体の
圧力より高いことが望ましい。
圧力より高いことが望ましい。
本発明において使用するスチームリフオーミング用触媒
には特に制限はないが、例えばＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ１Ｃｏ
、 Ｎｉ、Ｃｕ、 Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｌ、Ａｇ、Ｓｎ等の
金属ないし化合物を必要に応じて担体に担持させたもの
が使用される。
には特に制限はないが、例えばＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ１Ｃｏ
、 Ｎｉ、Ｃｕ、 Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｌ、Ａｇ、Ｓｎ等の
金属ないし化合物を必要に応じて担体に担持させたもの
が使用される。
本発明は、容易に高転化率が達成されるメタノールのス
チームリフオーミングにおＸ、）て、ＬＩ（ＳＶ等を適
宜選択することにより敢えてメタノールの転化率をｑＳ
チ以下に抑制し、これによって燃料ガス中のＣＯ濃度を
電極を劣化させない許容濃度以下、すなわち好ましくは
０．７％以下に保ちつつリフオーミング反応を実施する
。
チームリフオーミングにおＸ、）て、ＬＩ（ＳＶ等を適
宜選択することにより敢えてメタノールの転化率をｑＳ
チ以下に抑制し、これによって燃料ガス中のＣＯ濃度を
電極を劣化させない許容濃度以下、すなわち好ましくは
０．７％以下に保ちつつリフオーミング反応を実施する
。
本発明においては、スチームリフオーミング反応により
生成したガス中には５％以上の未反応メタノールが存在
するが、これをそのまま燃料電池へ供給するとメタノー
ルの持つ化学的エネルギーが電気エネルギーに変換され
ることなく燃料電池を通過するので好ましくない。そこ
で、本発明においては前記、未反応メタノールについて
は、好ましくは燃料ガスとして燃料電池へ供給するに′
先立って、水で吸収させ、吸収させたメタ／゛−ルをス
チームで放散して回収する。前述のように、燃料電池発
電設備においては、余剰スチームが発生しており、これ
をメタノール回収用のスチームとして利用することがで
きる。また、メタノール回収用に用いられたスチームは
、メタノールを分離することなくそのままリフオーミン
ク原料用スチームとしてリフオーマへ供給することがで
きる。
生成したガス中には５％以上の未反応メタノールが存在
するが、これをそのまま燃料電池へ供給するとメタノー
ルの持つ化学的エネルギーが電気エネルギーに変換され
ることなく燃料電池を通過するので好ましくない。そこ
で、本発明においては前記、未反応メタノールについて
は、好ましくは燃料ガスとして燃料電池へ供給するに′
先立って、水で吸収させ、吸収させたメタ／゛−ルをス
チームで放散して回収する。前述のように、燃料電池発
電設備においては、余剰スチームが発生しており、これ
をメタノール回収用のスチームとして利用することがで
きる。また、メタノール回収用に用いられたスチームは
、メタノールを分離することなくそのままリフオーミン
ク原料用スチームとしてリフオーマへ供給することがで
きる。
本発明方法を実施するのに用いるリフオーマ及び燃料電
池は公知のものが使用できる。未反応メタノールを水で
吸収し、スチームで放散する設備としては、例えば吸収
塔とストリッピング塔とが利用できる。また、必要に応
じてスチームリフオーミング反応生成物を冷却するため
の冷却器と該冷却器で凝縮したメタノール水溶液を分離
するための分離器とを、リフオーマと吸収塔との間に設
置することもできる。
池は公知のものが使用できる。未反応メタノールを水で
吸収し、スチームで放散する設備としては、例えば吸収
塔とストリッピング塔とが利用できる。また、必要に応
じてスチームリフオーミング反応生成物を冷却するため
の冷却器と該冷却器で凝縮したメタノール水溶液を分離
するための分離器とを、リフオーマと吸収塔との間に設
置することもできる。
以下１本発明方法がＣＯ濃度を抑制し、白金電極を含む
燃料電池に対して極めて有用であることを例示するため
に、メタノールのスチームリフオーミング反応について
の試験例を示す。
燃料電池に対して極めて有用であることを例示するため
に、メタノールのスチームリフオーミング反応について
の試験例を示す。
ＣｕＯ’＃）ｗｔ％ 、 ＺｎＯろ□ｗｔ％の組成を有
する触媒を内径２ｑ鰭の反応管にＳθｄ充填し、２Ｓθ
℃。
する触媒を内径２ｑ鰭の反応管にＳθｄ充填し、２Ｓθ
℃。
’４ｋｌｉＪ／ｃｒＩＧ においてメタノールと水を供
給してリフオーミング反応を行なった。Ｈ２０／メタノ
ールのモル比を１０ 、 ｌ！； 、 ２．０ 、３．
０のｑ通り変え、さらにＬＨ８Ｖを変化させてメタノー
ル転化率が７０〜９ｑ％となるように調節してその時の
生成ガス中のＣＯ濃度を測定した。反応は ’ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２０→ＣＯ２＋３Ｈ２ＣＯ□＋Ｈ，；
Ｃｏ ＋ Ｈ２Ｏ に従うものとし、Ｌ ＋ ＣＯｇ Ｃ０２及び凝縮水中
のメタノールを分析した。ＣＯ濃度及びメタノール転化
率は、 により計算した。結畢を第１表に示す。
給してリフオーミング反応を行なった。Ｈ２０／メタノ
ールのモル比を１０ 、 ｌ！； 、 ２．０ 、３．
０のｑ通り変え、さらにＬＨ８Ｖを変化させてメタノー
ル転化率が７０〜９ｑ％となるように調節してその時の
生成ガス中のＣＯ濃度を測定した。反応は ’ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２０→ＣＯ２＋３Ｈ２ＣＯ□＋Ｈ，；
Ｃｏ ＋ Ｈ２Ｏ に従うものとし、Ｌ ＋ ＣＯｇ Ｃ０２及び凝縮水中
のメタノールを分析した。ＣＯ濃度及びメタノール転化
率は、 により計算した。結畢を第１表に示す。
試験例／と同じ触媒を用い、反応温度３００°Ｃ１Ｈ，
Ｏ／メタノールのモル比が２８０である他は試験例／と
同じようにしてリフオーミング反応を行なった。結果を
第２表に示す。
Ｏ／メタノールのモル比が２８０である他は試験例／と
同じようにしてリフオーミング反応を行なった。結果を
第２表に示す。
〔試験例３〕
ＣｕＯ３／ｗｔ％＊ ｃｒ２ｏ３ｑｑｗｔ％の組成を有
する触媒（触媒Ａ ） 、 Ｃｕｂ、？？ｗｔ％、 Ｃ
ｒ２Ｏ，３Ａｗｔ％及びＭｎＱ３５ｗｔ％、ｚｎｏ５Ｊ
ｗｔ％及びｃｒ２ｏ３／２ｗｔ％ の組成を有する触媒
（触媒Ｃ）について、反応温度２ＳＯ℃、Ｈ２ｏ／メタ
ノールのモル比が２．０である他は試験例／と同じよう
にしてリフオーミング反応を行なった。結果を第３表に
示す。
する触媒（触媒Ａ ） 、 Ｃｕｂ、？？ｗｔ％、 Ｃ
ｒ２Ｏ，３Ａｗｔ％及びＭｎＱ３５ｗｔ％、ｚｎｏ５Ｊ
ｗｔ％及びｃｒ２ｏ３／２ｗｔ％ の組成を有する触媒
（触媒Ｃ）について、反応温度２ＳＯ℃、Ｈ２ｏ／メタ
ノールのモル比が２．０である他は試験例／と同じよう
にしてリフオーミング反応を行なった。結果を第３表に
示す。
試験例から明らかなように、いずれの反応条件下でもメ
タノール転化率が９．５−％を越えるとＣＯ濃度が急激
に上昇する。従ってＣＯの副生を抑え、燃料電池電極を
保護するためにはメタノール転化率を９Ｓ％以下とする
ことが著しく有利である。
タノール転化率が９．５−％を越えるとＣＯ濃度が急激
に上昇する。従ってＣＯの副生を抑え、燃料電池電極を
保護するためにはメタノール転化率を９Ｓ％以下とする
ことが著しく有利である。
次に、本発明の方法を適用する燃料電池発電設備の例を
第１図を参照しつつ説明するが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
第１図を参照しつつ説明するが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
原料用メタノール／は未反応メタノール回収設備から送
られるメタノール及び同伴スチーム量と混合され原料予
熱器１０ｇで予熱された後、リフオーマ１０／に送られ
る。リフオーマ１０／ではメタノール転化率が９５％以
下になるように反応条件が設定される。リフオーマ１０
／からの水素を含む生成ガス３は、冷却器１０ｑを経て
分離器／−／θで未反応メタノール及び水の大部分を分
離した後、吸収塔／／／でさらに未反応メタノールを水
で吸収除去される。メタノ−ル水溶液のガスは燃料ガス
ｔとして燃料電池１０コの水素極１０’１に送られる。
られるメタノール及び同伴スチーム量と混合され原料予
熱器１０ｇで予熱された後、リフオーマ１０／に送られ
る。リフオーマ１０／ではメタノール転化率が９５％以
下になるように反応条件が設定される。リフオーマ１０
／からの水素を含む生成ガス３は、冷却器１０ｑを経て
分離器／−／θで未反応メタノール及び水の大部分を分
離した後、吸収塔／／／でさらに未反応メタノールを水
で吸収除去される。メタノ−ル水溶液のガスは燃料ガス
ｔとして燃料電池１０コの水素極１０’１に送られる。
吸収塔／／／で生成したメタノール水溶液は分離器／１
０で生成したメタノール水溶液と共にストリッピング塔
／／２に送られ、燃料電池１０２で生成するスチームを
使ってメタノールを回収される。回収されたメタノール
及び同伴スチーム量は未使用のメタノール／と混合され
、リフオーミング原料として再使用される。ストリッピ
ング塔／／コで使用されるスチーム量は回収メタノール
に同伴するスチーム量がリフオーマ自体に必要なスチー
ム量に一致するように調節されるのが望ましい。
０で生成したメタノール水溶液と共にストリッピング塔
／／２に送られ、燃料電池１０２で生成するスチームを
使ってメタノールを回収される。回収されたメタノール
及び同伴スチーム量は未使用のメタノール／と混合され
、リフオーミング原料として再使用される。ストリッピ
ング塔／／コで使用されるスチーム量は回収メタノール
に同伴するスチーム量がリフオーマ自体に必要なスチー
ム量に一致するように調節されるのが望ましい。
圧縮機／θＳで圧縮された空気乙はａつに分岐され、燃
料電池酸化剤用空気７は燃料電池／θコの酸素極１０３
に供給される。圧縮空気の残部９は燃焼用空気としてリ
フオーマ１０／に供給される。燃料電池通過後の燃料残
ガスＳは燃焼用空気９によってリフオーマ１０／内で燃
焼し、スチームリフオーミング原料に必要な熱エネルギ
ーを与えた後、リフオーマ排ガスｌＯとして排出される
。
料電池酸化剤用空気７は燃料電池／θコの酸素極１０３
に供給される。圧縮空気の残部９は燃焼用空気としてリ
フオーマ１０／に供給される。燃料電池通過後の燃料残
ガスＳは燃焼用空気９によってリフオーマ１０／内で燃
焼し、スチームリフオーミング原料に必要な熱エネルギ
ーを与えた後、リフオーマ排ガスｌＯとして排出される
。
リフオーマ排ガス１０は原料予熱器１０ｇで残った熱エ
ネルギーの一部を回収された後、燃料電池通過後の残空
気ざと共にガスタービン１０乙でさらに熱エネルギー及
び圧力エネルギーを回収される。
ネルギーの一部を回収された後、燃料電池通過後の残空
気ざと共にガスタービン１０乙でさらに熱エネルギー及
び圧力エネルギーを回収される。
燃料電池１０．２で発生する熱を除去するため、冷却水
２／が供給され、スチーム２２として熱回収されるがこ
れは主にストリッピング用スチーム２３として使用され
る他、原料予熱用２’１等に使用される。
２／が供給され、スチーム２２として熱回収されるがこ
れは主にストリッピング用スチーム２３として使用され
る他、原料予熱用２’１等に使用される。
以上、第１図に基づいて本発明の詳細な説明したが、本
発明は第１図に示された設備の他に種々の修正を施した
設備に対しての応用が可能である。例えば燃料電池で発
生したスチームをリフオーマ加熱用熱源の少なくとも一
部として用いること、あるいは燃料電池通過後の残空気
を燃焼用空気の少なくとも一部として使用することが燃
料電池発電設備の改良法として提案されており、これら
の技術と組合わせることも可能である。
発明は第１図に示された設備の他に種々の修正を施した
設備に対しての応用が可能である。例えば燃料電池で発
生したスチームをリフオーマ加熱用熱源の少なくとも一
部として用いること、あるいは燃料電池通過後の残空気
を燃焼用空気の少なくとも一部として使用することが燃
料電池発電設備の改良法として提案されており、これら
の技術と組合わせることも可能である。
本発明の最大の効果は、リフオーマにおけるＣＯの副生
を抑制し、燃料電池で使用される電極の劣化を防止でき
る点にある。さらに、副次的な効果として、メタノール
転化率を低く抑えているためにスチームリフオーミング
用リフオーマの設計が格段に容易になる。すなわち、従
来よりもより低温でリフオーマを運転することができ、
あるいはリフオーマ自体をより小型化できる。また本発
明の方法では燃料電池で発生する余剰スチームを利用し
てメタノール回収を行なうことができるので、実質的な
発電効率の低下を殆ど伴うことなく、ＣＯ濃度の低減が
達成でき、工業的実施にあたっては極めて大きな効果を
発揮するものである。
を抑制し、燃料電池で使用される電極の劣化を防止でき
る点にある。さらに、副次的な効果として、メタノール
転化率を低く抑えているためにスチームリフオーミング
用リフオーマの設計が格段に容易になる。すなわち、従
来よりもより低温でリフオーマを運転することができ、
あるいはリフオーマ自体をより小型化できる。また本発
明の方法では燃料電池で発生する余剰スチームを利用し
てメタノール回収を行なうことができるので、実質的な
発電効率の低下を殆ど伴うことなく、ＣＯ濃度の低減が
達成でき、工業的実施にあたっては極めて大きな効果を
発揮するものである。
第一図は本発明の運転方法を実施するのに１１１（・た
燃料電池発電設備゛の一例を示すフローンートである。 ／：メタノール ２＝メタノール同伴スチーム ３：生成ガス ｑ：燃料ガス Ｓ：燃料残ガス ６：圧縮空気 ？＝酸化剤用空気 ｇ：酸素極残空気 ９：燃焼用圧縮空気（リフオーマ川） １０：リフオーマ排ガス ２／：水 ２２ニスチーム ２３；スチーム（ストリッピング川） ２ｔＩニスチーム（原料用） １０／：リフオーマ １０２＝燃料電池 １０３：酸素極 １０ダニ水素極 １０り：圧縮機 １０乙ニガスタービン１０７：予熱
器 １０ｇ ：原料予熱器１０９：冷却器 ／１０
：分離器
燃料電池発電設備゛の一例を示すフローンートである。 ／：メタノール ２＝メタノール同伴スチーム ３：生成ガス ｑ：燃料ガス Ｓ：燃料残ガス ６：圧縮空気 ？＝酸化剤用空気 ｇ：酸素極残空気 ９：燃焼用圧縮空気（リフオーマ川） １０：リフオーマ排ガス ２／：水 ２２ニスチーム ２３；スチーム（ストリッピング川） ２ｔＩニスチーム（原料用） １０／：リフオーマ １０２＝燃料電池 １０３：酸素極 １０ダニ水素極 １０り：圧縮機 １０乙ニガスタービン１０７：予熱
器 １０ｇ ：原料予熱器１０９：冷却器 ／１０
：分離器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ メタノールのスチームリフオーミングにより生成す
る水素を燃料とする燃料電池を用いて発電するに際して
、前記スチームリフオーミングを実施するリフオーマに
おけるメタノール転化率を９５チ以下にし、かつ前記ス
チームリフオーミンク後の未反応メタノールを水で吸収
し、吸収されたメタノールをスチームで放散して回収す
ることを特徴とする燃料電池発電設備の運転方法。 ユ 前記メタノール回収用のスチームとして前記燃料電
池に゛おいて発生するスチームを用いる特許請求の範囲
第１項記載の方法。 ３４ 前記メタノール回収用に用いられたスチームを
そのままリフオーニング原料用スチームとして用いる特
許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56116374A JPS5818881A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 燃料電池発電設備の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56116374A JPS5818881A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 燃料電池発電設備の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818881A true JPS5818881A (ja) | 1983-02-03 |
| JPS6312349B2 JPS6312349B2 (ja) | 1988-03-18 |
Family
ID=14685396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56116374A Granted JPS5818881A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 燃料電池発電設備の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818881A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6086002A (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-15 | Marutani Kakoki Kk | メタノ−ルより水素を製造する方法 |
| EP0813262A2 (de) * | 1996-06-15 | 1997-12-17 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Wasserdampfreformierung von Methanol |
| EP0813263A2 (de) * | 1996-06-15 | 1997-12-17 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Wasserdampfreformierung von Methanol |
| JP2001135338A (ja) * | 1999-11-04 | 2001-05-18 | Toyota Motor Corp | 燃料電池装置および燃料電池の運転方法 |
-
1981
- 1981-07-27 JP JP56116374A patent/JPS5818881A/ja active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6086002A (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-15 | Marutani Kakoki Kk | メタノ−ルより水素を製造する方法 |
| JPH0345002B2 (ja) * | 1983-10-17 | 1991-07-09 | Marutani Kakoki | |
| EP0813262A2 (de) * | 1996-06-15 | 1997-12-17 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Wasserdampfreformierung von Methanol |
| EP0813263A2 (de) * | 1996-06-15 | 1997-12-17 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Wasserdampfreformierung von Methanol |
| EP0813262A3 (de) * | 1996-06-15 | 1999-06-30 | dbb fuel cell engines GmbH | Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Wasserdampfreformierung von Methanol |
| EP0813263A3 (de) * | 1996-06-15 | 1999-07-07 | dbb fuel cell engines GmbH | Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Wasserdampfreformierung von Methanol |
| US5984986A (en) * | 1996-06-15 | 1999-11-16 | Daimlerchrysler Ag | Process for operating a system for the water vapor reforming of methanol |
| US6048473A (en) * | 1996-06-15 | 2000-04-11 | Daimlerchrysler Ag | Process for operating a system for the water vapor reforming of methanol |
| JP2001135338A (ja) * | 1999-11-04 | 2001-05-18 | Toyota Motor Corp | 燃料電池装置および燃料電池の運転方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6312349B2 (ja) | 1988-03-18 |
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