JPS5832692A - ガス改質装置 - Google Patents
ガス改質装置Info
- Publication number
- JPS5832692A JPS5832692A JP12995581A JP12995581A JPS5832692A JP S5832692 A JPS5832692 A JP S5832692A JP 12995581 A JP12995581 A JP 12995581A JP 12995581 A JP12995581 A JP 12995581A JP S5832692 A JPS5832692 A JP S5832692A
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- JP
- Japan
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- tube
- gas
- reaction tube
- heat
- steam
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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】
本発明は天然ガス、プロパン等の炭化水素ガスあるいは
蒸発させた液化炭化水素を水とと（４、にリフォーミン
ク触媒上に供給し、水素、炭酸ガスを主体とした無機ガ
スに改質する比較的小型で簡単な構造を有するガス改質
装置に関するもので、その目的はリフォーミング触媒を
均一に、また早急に所定温度にコントロールすること゛
にある。
蒸発させた液化炭化水素を水とと（４、にリフォーミン
ク触媒上に供給し、水素、炭酸ガスを主体とした無機ガ
スに改質する比較的小型で簡単な構造を有するガス改質
装置に関するもので、その目的はリフォーミング触媒を
均一に、また早急に所定温度にコントロールすること゛
にある。
従来のガス改質装置はその反応管は筒形とし筒の外部か
らのみ予熱する構成を採っているため、筒内に充填して
いる触媒体全てを均一に予熱することができなかった。
らのみ予熱する構成を採っているため、筒内に充填して
いる触媒体全てを均一に予熱することができなかった。
また大型の装置になると炭化水素あるいはスチームを予
め予熱しておき、相当高温な状態にしてから触媒層へ導
入し、反応管外部より予熱を行なうことはしていない。
め予熱しておき、相当高温な状態にしてから触媒層へ導
入し、反応管外部より予熱を行なうことはしていない。
また従来の改質装置はその触媒体を設置する反応管の材
料として耐熱性の金属管を用いていた。そあため金属管
自身がカーボンを析出させる触媒の働らきをし、析出し
たカーボンによる浸炭や、水素にょる脆化が懸念されて
いた。
料として耐熱性の金属管を用いていた。そあため金属管
自身がカーボンを析出させる触媒の働らきをし、析出し
たカーボンによる浸炭や、水素にょる脆化が懸念されて
いた。
本発明は以上のような諸欠点を改質したもので、小型で
簡単な改質装置を可能としたものである。
簡単な改質装置を可能としたものである。
炭化水素をスチームリフォーミングさせるには吸熱反応
（一部空気を導入するＰａｒｔｉａｌ ０ｘｉｄａｔｉ
ｏｎでは発熱反応の場合も有り得る）であるため、熱を
効率良く触媒体及び原料ガスに伝える必要がある。本発
明はそれらの目的に添って反応管内面とセラミック棒外
面とから発生する熱を効率良く触媒体に伝え、また反応
管外周より発生する熱は原料ガスを予熱するために用い
たものである。さらに本発明のガス改質装置は反応管壁
や、セラミック棒表面に耐熱性セラミックの材料を用い
ることによって管壁などに析出するカーボンを出来るだ
け押え、耐久性を有した装置とすることができた点も特
徴の一つに数えられる。
（一部空気を導入するＰａｒｔｉａｌ ０ｘｉｄａｔｉ
ｏｎでは発熱反応の場合も有り得る）であるため、熱を
効率良く触媒体及び原料ガスに伝える必要がある。本発
明はそれらの目的に添って反応管内面とセラミック棒外
面とから発生する熱を効率良く触媒体に伝え、また反応
管外周より発生する熱は原料ガスを予熱するために用い
たものである。さらに本発明のガス改質装置は反応管壁
や、セラミック棒表面に耐熱性セラミックの材料を用い
ることによって管壁などに析出するカーボンを出来るだ
け押え、耐久性を有した装置とすることができた点も特
徴の一つに数えられる。
以下本発明の一実施例について図面とともに説明する。
第１図は本発明による反応管を採用したガス改質装置の
一実施例である。反応管１は円筒形のアルミナあるいは
ムライトなどからできており、その円筒壁内部にはヒー
タ２が埋め込まれている。反応管中心部には同じくヒー
タ３が埋め込まれたアルミナあるいはムライトなどから
できたセラミック棒４が設けられている。反応管１の内
側とセラミック棒４の間には触媒体を担持させ九アルミ
ナ、シリカ、チタニア、クロミアおよびドロマイト等の
材料を用い、複数の細孔６を穿った無機耐熱材料からな
るスチームリフォーミング触媒体６を内蔵させている。
一実施例である。反応管１は円筒形のアルミナあるいは
ムライトなどからできており、その円筒壁内部にはヒー
タ２が埋め込まれている。反応管中心部には同じくヒー
タ３が埋め込まれたアルミナあるいはムライトなどから
できたセラミック棒４が設けられている。反応管１の内
側とセラミック棒４の間には触媒体を担持させ九アルミ
ナ、シリカ、チタニア、クロミアおよびドロマイト等の
材料を用い、複数の細孔６を穿った無機耐熱材料からな
るスチームリフォーミング触媒体６を内蔵させている。
さらに反彪管には生成した改質ガスを外部に取り出すた
めの反応ガス取出し管７が接続されている。反応管１の
外周には反応管１全体を包み込む様に外周管８が覆って
おり、その一部は反応ガス取出し管７の外側を包み、二
重管の外管９を形成し、その先端にて反応ガス取出し管
７と分岐して炭化水素と水蒸気の供給源（図示せず）と
改質器を繋ぐ導入管１ｏに接続されている。これらの外
周管８全体の外周には断熱材１１が巻きつけられ、熱の
有効利用を図っている。なお反応管１とセラミック棒４
の壁内に内蔵しているヒータ２，３はそれぞれリード線
１２゜１３と接続して反応管１とセラミック棒４の壁内
を通り抜け、その末端で外部に取り出し、電源１４に接
続されている。
めの反応ガス取出し管７が接続されている。反応管１の
外周には反応管１全体を包み込む様に外周管８が覆って
おり、その一部は反応ガス取出し管７の外側を包み、二
重管の外管９を形成し、その先端にて反応ガス取出し管
７と分岐して炭化水素と水蒸気の供給源（図示せず）と
改質器を繋ぐ導入管１ｏに接続されている。これらの外
周管８全体の外周には断熱材１１が巻きつけられ、熱の
有効利用を図っている。なお反応管１とセラミック棒４
の壁内に内蔵しているヒータ２，３はそれぞれリード線
１２゜１３と接続して反応管１とセラミック棒４の壁内
を通り抜け、その末端で外部に取り出し、電源１４に接
続されている。
第２図は反応管１及びセラミック棒４の先端部の詳細図
である。ヒータ２は円筒形セラミックからなる筒の表面
に短冊形にプリントされ、その上から同質のセラミック
薄板でカバーされている。
である。ヒータ２は円筒形セラミックからなる筒の表面
に短冊形にプリントされ、その上から同質のセラミック
薄板でカバーされている。
ヒータ２の末端はそのままリード線１２とし、ヒータ２
と同材質であるが電流断面積を大きくしであるため、電
気抵抗が少なく、この部分においての発熱はほとんどな
い。セラミック棒の場合も同様にその先端部表面には短
冊形にプリントされたヒータ３が埋蔵されている。
と同材質であるが電流断面積を大きくしであるため、電
気抵抗が少なく、この部分においての発熱はほとんどな
い。セラミック棒の場合も同様にその先端部表面には短
冊形にプリントされたヒータ３が埋蔵されている。
次に上記のような構成を持つガス改質装置の作用につい
て述べる。
て述べる。
本発明によるガス改質装置を作動するには、先ず反応管
１及びセラミック棒４内のヒータ２，３に通電すること
によシ、スチームリフォーミング触媒体６を所定の温度
に迄加熱する。スチームリフォーミング触媒体６が設定
温度に達した後、炭化水素ガスと水蒸気が導入管１ｏ内
を流れ出す。
１及びセラミック棒４内のヒータ２，３に通電すること
によシ、スチームリフォーミング触媒体６を所定の温度
に迄加熱する。スチームリフォーミング触媒体６が設定
温度に達した後、炭化水素ガスと水蒸気が導入管１ｏ内
を流れ出す。
これらの原料ガスは二重管の外管９内に入り、反応ガス
取り出し管７から受ける熱を吸収しながら反応管１外周
部に入る。この場所においても原料ガスは反応管１内の
生成ガスの有している熱、およびヒータ２から発生し反
応管１壁の外周部に移行する熱を受けて十分に予熱され
る。予熱された原料ガスは反応管１内側に入り、ス、チ
ームリフオーミング触媒体６を通過し、生成したガス化
反応管１末端に接続している反応ガス取出し管７より外
部に取出される。反応ガス取出し管７は途中まで二重管
になっていて、その部分において熱交換し、外部より供
給される原料ガスを加熱し、自らは冷却される。
取り出し管７から受ける熱を吸収しながら反応管１外周
部に入る。この場所においても原料ガスは反応管１内の
生成ガスの有している熱、およびヒータ２から発生し反
応管１壁の外周部に移行する熱を受けて十分に予熱され
る。予熱された原料ガスは反応管１内側に入り、ス、チ
ームリフオーミング触媒体６を通過し、生成したガス化
反応管１末端に接続している反応ガス取出し管７より外
部に取出される。反応ガス取出し管７は途中まで二重管
になっていて、その部分において熱交換し、外部より供
給される原料ガスを加熱し、自らは冷却される。
また本発明によるガス改質装置によれば反応管１やセラ
ミック棒４の材質がアルミナ等セラミックからなってい
るため、炭化水素が熱分解し、カーボンが析出する度合
は鉄、銅、ニッケル等通常の金属面にふれる場合に比較
して相当少ないことは公知の事実である。さらにヒータ
２，３がセラミックの内部に完全に埋没させであるため
、炭化水素リフォーミンク時の苛酷な雰囲気に触れるこ
とがないため、ヒータ寿命も長く保つことができる。
ミック棒４の材質がアルミナ等セラミックからなってい
るため、炭化水素が熱分解し、カーボンが析出する度合
は鉄、銅、ニッケル等通常の金属面にふれる場合に比較
して相当少ないことは公知の事実である。さらにヒータ
２，３がセラミックの内部に完全に埋没させであるため
、炭化水素リフォーミンク時の苛酷な雰囲気に触れるこ
とがないため、ヒータ寿命も長く保つことができる。
本発明によるガス改質装置の有する特徴は次の通りであ
る。
る。
１）本発明の構成により、触媒体は反応管内壁とセラミ
ック棒外壁の双方から熱を供給されるようになっており
、触媒体全体が均一な温度を保つことができ、−安定し
た反応条件が作られ、反応ガス組成も安定したものが得
られる。
ック棒外壁の双方から熱を供給されるようになっており
、触媒体全体が均一な温度を保つことができ、−安定し
た反応条件が作られ、反応ガス組成も安定したものが得
られる。
２）反応熱を有効に利用し、当初の目的である炭化水素
をスチームリフォーミングさせるためにほとんどのエネ
ルギーを使用することができ、熱ロスが少ない。
をスチームリフォーミングさせるためにほとんどのエネ
ルギーを使用することができ、熱ロスが少ない。
３）反応管壁から発生する熱のうち管壁外部に放出する
熱は、あらかじめ原料に対しての予熱に使用されるため
、反応管内の触媒体の温度分布は１）で述べた効果と相
まって非常に均一になり、原料予熱のみの反応や反応管
壁からの熱伝導のみの反応に比例して、理想的な反応条
件が得られる。
熱は、あらかじめ原料に対しての予熱に使用されるため
、反応管内の触媒体の温度分布は１）で述べた効果と相
まって非常に均一になり、原料予熱のみの反応や反応管
壁からの熱伝導のみの反応に比例して、理想的な反応条
件が得られる。
４）反応管材質に金属が用いられていないため、反応管
壁に析出するタールやカーボン量が少なく装置のメイン
テナンスが容易である。またカーボンによる浸炭や発生
する水素による水素脆化の心配もない。
壁に析出するタールやカーボン量が少なく装置のメイン
テナンスが容易である。またカーボンによる浸炭や発生
する水素による水素脆化の心配もない。
６）ヒータは完全に外界から遮断されているため寿命が
長い。
長い。
第１図は本発明の一実施例であるガス改質装置の断面図
、第２図は同装置の反応管要部断面斜視図である。 １・・・・・・反応管、２，３・・・・・・ヒータ、４
・・・・・セラミック棒、６・・・・・・触媒体。
、第２図は同装置の反応管要部断面斜視図である。 １・・・・・・反応管、２，３・・・・・・ヒータ、４
・・・・・セラミック棒、６・・・・・・触媒体。
Claims (3)
- （１）炭化水素ガス及び水分をリフォーミンク触媒上で
改質し、水素あるいはより低分子の炭化水素に反応管で
変換し、上記反応管を無機耐熱質セラミックで形成し、
上記反応管の管壁内部にヒータを埋設し、上記反応管の
内部にヒータを埋設した無機耐熱質セラミック体を有す
るガス改質装置。 - （２）反応管の外周部には上記反応管の外面と間隔を有
して、耐熱性金属あるいは無機耐熱性セラミックで形成
した外周管を設けた特許請求の範囲第１項記載のガス改
質装置。 - （３）炭化水素ガス及びスチームを上記反応管の外周と
上記外周管の間で予熱させた後上記反応管内部を通し、
触媒体上でスチームリフォーミングさせた特許請求の範
囲第２項記載のガス改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12995581A JPS5832692A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | ガス改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12995581A JPS5832692A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | ガス改質装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5832692A true JPS5832692A (ja) | 1983-02-25 |
Family
ID=15022560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12995581A Pending JPS5832692A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | ガス改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832692A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60244973A (ja) * | 1984-05-19 | 1985-12-04 | Fuji Xerox Co Ltd | 大量複写モ−ド制御装置 |
| JPS60244971A (ja) * | 1984-05-19 | 1985-12-04 | Fuji Xerox Co Ltd | 大量複写モ−ド制御装置 |
-
1981
- 1981-08-19 JP JP12995581A patent/JPS5832692A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60244973A (ja) * | 1984-05-19 | 1985-12-04 | Fuji Xerox Co Ltd | 大量複写モ−ド制御装置 |
| JPS60244971A (ja) * | 1984-05-19 | 1985-12-04 | Fuji Xerox Co Ltd | 大量複写モ−ド制御装置 |
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