JPS59203704A - 炭化水素の改質装置 - Google Patents
炭化水素の改質装置Info
- Publication number
- JPS59203704A JPS59203704A JP7407883A JP7407883A JPS59203704A JP S59203704 A JPS59203704 A JP S59203704A JP 7407883 A JP7407883 A JP 7407883A JP 7407883 A JP7407883 A JP 7407883A JP S59203704 A JPS59203704 A JP S59203704A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- hydrocarbon
- fuel supply
- steam
- reforming
- Prior art date
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- Pending
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、メタン、プロパン等の炭化水素ｌ燃料とする
触媒燃焼式水蒸気改質装置に係り、特に燃焼部での燃料
供給に好適な燃料供給管中有する炭化水素の改質装置に
関する。
触媒燃焼式水蒸気改質装置に係り、特に燃焼部での燃料
供給に好適な燃料供給管中有する炭化水素の改質装置に
関する。
従来技術における炭化水素の触媒燃焼式改質装置につい
て、添付の第１図を参照して具体的に説明する。１″な
わち第１図は、従来技術による炭化水素の改質装置の１
例の断面概略図である。第１図において、符号１は生成
カス出口管、２は原料入口管、３は燃焼ガス出口管、４
は改質触媒、５は反応管、６は燃焼触媒、７は燃料入口
管、８は空気供給管、９は燃料供給管、１０は燃料供給
孔を意味する。
て、添付の第１図を参照して具体的に説明する。１″な
わち第１図は、従来技術による炭化水素の改質装置の１
例の断面概略図である。第１図において、符号１は生成
カス出口管、２は原料入口管、３は燃焼ガス出口管、４
は改質触媒、５は反応管、６は燃焼触媒、７は燃料入口
管、８は空気供給管、９は燃料供給管、１０は燃料供給
孔を意味する。
第１図に示す改質装置にお（・ては、燃料供給管９は燃
焼触媒層中に挿入され、その周囲で燃焼が行われるため
、燃料供給管は反応管と同様に高温に加熱される。その
ため、第１図に示したような従来技術による燃料供給管
では、管内で炭化水素燃料が熱分解しカーボントラブル
を生じる結果となり円滑な燃料供給及び分散ができな（
なるという欠点かあった。更に、この触媒燃焼式水蒸気
改質装置を燃料電池発電システムに組込んで使用する場
合、燃料には水素を約６０容童％含む１ノード廃ガスと
補助燃料の炭化水素を混合したものを使用するため、加
入温度や燃焼速度の異なる水素と炭化水素が含まれる。
焼触媒層中に挿入され、その周囲で燃焼が行われるため
、燃料供給管は反応管と同様に高温に加熱される。その
ため、第１図に示したような従来技術による燃料供給管
では、管内で炭化水素燃料が熱分解しカーボントラブル
を生じる結果となり円滑な燃料供給及び分散ができな（
なるという欠点かあった。更に、この触媒燃焼式水蒸気
改質装置を燃料電池発電システムに組込んで使用する場
合、燃料には水素を約６０容童％含む１ノード廃ガスと
補助燃料の炭化水素を混合したものを使用するため、加
入温度や燃焼速度の異なる水素と炭化水素が含まれる。
すなわち、水素は着火温度８０℃で燃焼速度が極めて速
いのに比較してメタン等の炭化水嵩は着火温度が５００
℃以上と高く、燃焼速度も遅い。その結果、触媒層の温
度か５００℃以下の場合、水嵩は燃焼するが、メタンは
燃焼しない。このように、従来技術においては、安定燃
焼及び燃焼制御か難しくなるという欠点があった。
いのに比較してメタン等の炭化水嵩は着火温度が５００
℃以上と高く、燃焼速度も遅い。その結果、触媒層の温
度か５００℃以下の場合、水嵩は燃焼するが、メタンは
燃焼しない。このように、従来技術においては、安定燃
焼及び燃焼制御か難しくなるという欠点があった。
本発明の目的は、従来の燃料供給管内でのカーボントラ
ブルを防止すると共に燃焼の制御を容易にし、安定燃焼
できる触媒燃焼式炭化水素の水蒸気改質装ｆＩｔ’ｅ提
供することにある。
ブルを防止すると共に燃焼の制御を容易にし、安定燃焼
できる触媒燃焼式炭化水素の水蒸気改質装ｆＩｔ’ｅ提
供することにある。
本発明を概説すれば、本発明は炭化水嵩の改質装置に関
する発明であって、炭化水嵩の水蒸気改質触媒を充てん
した反応管、該反応管周囲に光てんした燃焼触媒層、及
び該燃焼触媒層中に挿入した燃料供給管を包含する炭化
水嵩の触媒燃焼式水蒸気改質装置において、該燃料供給
管に水蒸気導入手段を前置し、更に該燃料供給管中に水
蒸気改質触媒を配置したことを特徴とする。
する発明であって、炭化水嵩の水蒸気改質触媒を充てん
した反応管、該反応管周囲に光てんした燃焼触媒層、及
び該燃焼触媒層中に挿入した燃料供給管を包含する炭化
水嵩の触媒燃焼式水蒸気改質装置において、該燃料供給
管に水蒸気導入手段を前置し、更に該燃料供給管中に水
蒸気改質触媒を配置したことを特徴とする。
本発明は、炭化水素系燃料を使用する触媒燃焼式の炭化
水素の改質装置において、燃焼触媒層中の燃料供給系に
燃料改質部を設け、炭化水素系燃料を水蒸気と反応させ
ると、カーボンの生成しに（い水素及び−酸化炭素の燃
料に転換できることＫＮ目して完成した。この改質ガス
燃料の供給により、燃料供給管内での炭化水素の熱分解
によるカーボントラブルを防止し、更に、燃焼部におけ
る安定燃焼と燃焼制御を容易に達成することができる。
水素の改質装置において、燃焼触媒層中の燃料供給系に
燃料改質部を設け、炭化水素系燃料を水蒸気と反応させ
ると、カーボンの生成しに（い水素及び−酸化炭素の燃
料に転換できることＫＮ目して完成した。この改質ガス
燃料の供給により、燃料供給管内での炭化水素の熱分解
によるカーボントラブルを防止し、更に、燃焼部におけ
る安定燃焼と燃焼制御を容易に達成することができる。
以下、本発明を添付の第２図及び第６図により具体的に
説明する。
説明する。
すなわち第２図は、本発明による改質装置の１例の断面
概略図であり、第３図は、本発明における燃料供給管の
部分拡大断面概略図である第２図及び第６図において、
符号１〜１０は第１図と同義であり、１１は水蒸気供給
管、１２は混合器、１６はヘッダー、１４は改質ガスの
戻り管を意味する。
概略図であり、第３図は、本発明における燃料供給管の
部分拡大断面概略図である第２図及び第６図において、
符号１〜１０は第１図と同義であり、１１は水蒸気供給
管、１２は混合器、１６はヘッダー、１４は改質ガスの
戻り管を意味する。
第２図は、従来装置に、本発明に従って、改質触媒ケ光
てんした燃料供給管、水蒸気Ａを供給するための水蒸気
供給管１１、更にその混合器１２を設けた炭化水素の改
質装置の１実施例である。
てんした燃料供給管、水蒸気Ａを供給するための水蒸気
供給管１１、更にその混合器１２を設けた炭化水素の改
質装置の１実施例である。
改質原料の炭化水素と水蒸気との混合ガスＢは原料入口
管２から反応容器のヘッダー１６を経てリホーマ−反応
管５に供給される。反応管は二重管構造となっており、
環状部（外管ンに球状の改質触媒４が充てんされている
。そこで改質反応を終了した生成ガスＧは、戻り管（内
管）１４を経て回収され、生成ガス出口管１により外部
へ取出される。この改質反応は吸熱反応であるため、反
応に必要な熱の供給は、反応管の周囲に光てんされた燃
焼触媒６によって燃焼された燃焼ガスの対流伝熱、及び
加熱された触媒粒子からの熱伝専、輻射により効果的に
行われる。燃料りは、燃料入口管７により供給され、燃
焼触媒中の燃料供給管９内でのカーボン生成を防止する
ため燃料に対し少量の水蒸気が水蒸気入口管１１より供
給され、それらは、混合器１２を経て燃料供給管９に４
かれる。なお、混合器１２は必すしも設けな（てもよい
。燃料供給管には改質触媒か充てんされている。この充
てん状態を第３図に示す。この燃料供給管で改質された
燃料は、燃料供給孔１０により燃焼触媒中に分散供給さ
れ、下部の空気供給管８からの空気ＲＶｃより燃焼触媒
上で燃焼される。燃焼部ガスＦは、燃焼ガス出口管６か
ら炉外に導かれる。
管２から反応容器のヘッダー１６を経てリホーマ−反応
管５に供給される。反応管は二重管構造となっており、
環状部（外管ンに球状の改質触媒４が充てんされている
。そこで改質反応を終了した生成ガスＧは、戻り管（内
管）１４を経て回収され、生成ガス出口管１により外部
へ取出される。この改質反応は吸熱反応であるため、反
応に必要な熱の供給は、反応管の周囲に光てんされた燃
焼触媒６によって燃焼された燃焼ガスの対流伝熱、及び
加熱された触媒粒子からの熱伝専、輻射により効果的に
行われる。燃料りは、燃料入口管７により供給され、燃
焼触媒中の燃料供給管９内でのカーボン生成を防止する
ため燃料に対し少量の水蒸気が水蒸気入口管１１より供
給され、それらは、混合器１２を経て燃料供給管９に４
かれる。なお、混合器１２は必すしも設けな（てもよい
。燃料供給管には改質触媒か充てんされている。この充
てん状態を第３図に示す。この燃料供給管で改質された
燃料は、燃料供給孔１０により燃焼触媒中に分散供給さ
れ、下部の空気供給管８からの空気ＲＶｃより燃焼触媒
上で燃焼される。燃焼部ガスＦは、燃焼ガス出口管６か
ら炉外に導かれる。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明は実施例に限定されるものではない。
本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例
環状部に改質触媒を充てんした、径８０編の外管、径６
４簡の内管、長さ１．５ ｍ Ｋなる二重管構造の反応
管４本、粒径が６鵬の改質触媒な充てんした内径６４細
長さ１．４ｍの燃料供給管１本を有する燃料改質装置ケ
用し・た。燃料供給管９には８ｋｙ／時の水蒸気と３．
６ＮＩ１１’／時の燃料メタンを供給した。改質の原料
には９．４ Ｎｍ５／時のメタンと５２ｋｐ／時の水蒸
気を用い、５２ Ｎｍ５／時の水素を含んだ改質ガスを
回収することかできた。触媒層の温度は約１１００℃に
保った。運転中燃料供給管の圧力上昇はみられず、カー
ホン生成は観察されなかった。
４簡の内管、長さ１．５ ｍ Ｋなる二重管構造の反応
管４本、粒径が６鵬の改質触媒な充てんした内径６４細
長さ１．４ｍの燃料供給管１本を有する燃料改質装置ケ
用し・た。燃料供給管９には８ｋｙ／時の水蒸気と３．
６ＮＩ１１’／時の燃料メタンを供給した。改質の原料
には９．４ Ｎｍ５／時のメタンと５２ｋｐ／時の水蒸
気を用い、５２ Ｎｍ５／時の水素を含んだ改質ガスを
回収することかできた。触媒層の温度は約１１００℃に
保った。運転中燃料供給管の圧力上昇はみられず、カー
ホン生成は観察されなかった。
本実施例によりは、改質装ｋＫおける燃焼触媒層に供給
される燃料か、水系を含む改質燃料であるため、従来の
炭化水系燃料を直接供給する場合に比較して２００℃〜
４００’Ｃ低い温度で着火か可能となり、運転時の負荷
変動に対して安定な燃焼を行うことかできた。しかも、
燃料供給管内でのカーボン析出による運転中のトラブル
回数を、従来の燃料供給管を使用した場合の１０分の１
以下まで減少させることができた。以上のように、燃料
供給管内でのカーボントラブル防止と安定な燃焼制御を
簡単に行うこ（７） −１１４：改質ガスの戻り管 とかできた。
される燃料か、水系を含む改質燃料であるため、従来の
炭化水系燃料を直接供給する場合に比較して２００℃〜
４００’Ｃ低い温度で着火か可能となり、運転時の負荷
変動に対して安定な燃焼を行うことかできた。しかも、
燃料供給管内でのカーボン析出による運転中のトラブル
回数を、従来の燃料供給管を使用した場合の１０分の１
以下まで減少させることができた。以上のように、燃料
供給管内でのカーボントラブル防止と安定な燃焼制御を
簡単に行うこ（７） −１１４：改質ガスの戻り管 とかできた。
以上詳細に説明したように、本発明の改質装置によれは
、燃料供給管中で炭化水素系燃料を水系に改質して触媒
燃焼部に供給できるので、燃焼触媒での酸素不足による
カーボン析出、及び燃料供給管内での炭化水素の熱分解
によるカーボン析出によるトラブルが解消され、より安
定な燃焼を行うことかできるという顕著な効果を奏する
ことかできる。
、燃料供給管中で炭化水素系燃料を水系に改質して触媒
燃焼部に供給できるので、燃焼触媒での酸素不足による
カーボン析出、及び燃料供給管内での炭化水素の熱分解
によるカーボン析出によるトラブルが解消され、より安
定な燃焼を行うことかできるという顕著な効果を奏する
ことかできる。
第１図は従来技術による炭化水系の改質装置の１例の断
面概略図、第２図は本発８Ａによる改質装置の１例の断
面概略図、第３図は本発明における燃料供給管のＨＩＳ
分拡分断大断面概略図る。 １：生成カス出口管、２：原料人口°管、３：燃焼ガス
出口管、４：改質触媒、５：反応管、６：燃焼触媒、７
：燃料入口管、８：空気供給管、９：燃料供給管、１０
：燃料供給孔、１１：水蒸気供給管、１２：混合器、１
６：ヘッダ（８） 特許出願人 株式会社 日立製作所 代理人中 本 宏 第１図 第２図 第３図
面概略図、第２図は本発８Ａによる改質装置の１例の断
面概略図、第３図は本発明における燃料供給管のＨＩＳ
分拡分断大断面概略図る。 １：生成カス出口管、２：原料人口°管、３：燃焼ガス
出口管、４：改質触媒、５：反応管、６：燃焼触媒、７
：燃料入口管、８：空気供給管、９：燃料供給管、１０
：燃料供給孔、１１：水蒸気供給管、１２：混合器、１
６：ヘッダ（８） 特許出願人 株式会社 日立製作所 代理人中 本 宏 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- ｔ 炭化水素の水蒸気改質触媒を元てんした反応管、該
反応管周囲に光てんした燃焼触媒層、及び該燃焼触媒層
中に挿入した燃料供給管ケ包含する炭化水素の触媒燃焼
式水蒸気改質装置におし・て、該燃料供給管に水蒸気導
入手段を前置し、更に該燃料供給管中に水蒸気改質触媒
を配置したこと乞特徴とする炭化水素の改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7407883A JPS59203704A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 炭化水素の改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7407883A JPS59203704A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 炭化水素の改質装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203704A true JPS59203704A (ja) | 1984-11-17 |
Family
ID=13536770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7407883A Pending JPS59203704A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 炭化水素の改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59203704A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105980040A (zh) * | 2013-11-15 | 2016-09-28 | 林德股份公司 | 用于烃的蒸汽重整和蒸汽裂解的方法和设备 |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP7407883A patent/JPS59203704A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105980040A (zh) * | 2013-11-15 | 2016-09-28 | 林德股份公司 | 用于烃的蒸汽重整和蒸汽裂解的方法和设备 |
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