JPS593003A - 燃料改質器 - Google Patents
燃料改質器Info
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- JPS593003A JPS593003A JP58066557A JP6655783A JPS593003A JP S593003 A JPS593003 A JP S593003A JP 58066557 A JP58066557 A JP 58066557A JP 6655783 A JP6655783 A JP 6655783A JP S593003 A JPS593003 A JP S593003A
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- JP
- Japan
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- chamber
- catalyst
- heat
- heating
- heated gas
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01B—BOILING; BOILING APPARATUS ; EVAPORATION; EVAPORATION APPARATUS
- B01B1/00—Boiling; Boiling apparatus for physical or chemical purposes ; Evaporation in general
- B01B1/005—Evaporation for physical or chemical purposes; Evaporation apparatus therefor, e.g. evaporation of liquids for gas phase reactions
-
- 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
- C01B3/384—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 the catalyst being continuously externally heated
-
- 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
- C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming 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
- C01B2203/08—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
- C01B2203/12—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
- C01B2203/1217—Alcohols
- C01B2203/1223—Methanol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B2203/1205—Composition of the feed
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- C01B2203/1241—Natural gas or methane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- 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
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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】
イ)産業上の利用分野
本発明は燃料を触媒作用C二より水素リップガスに改質
する燃料改質器C;関する。
する燃料改質器C;関する。
−) 従来技術
改質器において、メタノールの如き燃料を改質するだめ
の適当な触媒で満たされた延長室!利用することは周知
である。又改質反応!起すため(二触媒は加熱されねば
ならないことも周知である。
の適当な触媒で満たされた延長室!利用することは周知
である。又改質反応!起すため(二触媒は加熱されねば
ならないことも周知である。
通常触媒の加熱は、室外壁に沿って加熱ガスを送ること
によって達成される。加熱ガスからの熱は触媒に対し室
内ン径方向に浸透する。
によって達成される。加熱ガスからの熱は触媒に対し室
内ン径方向に浸透する。
この加熱型式では、室長平方向に清って触媒温度C:不
均一性の起ることが判明した。特に加熱ガスが最初に通
過する触媒はか\る加熱ガスが後で通過する触媒より高
温であることが判明した。これは加熱ガスが室外壁に沿
って進むにつれ温度の低下するという事実及び触媒自体
が比較的低熱伝導体であるという事実にもとづく。かく
て加熱ガスより失われた熱は、触媒を通じての熱伝導に
よって補償されず、前述の加熱における不均−tもたら
す。
均一性の起ることが判明した。特に加熱ガスが最初に通
過する触媒はか\る加熱ガスが後で通過する触媒より高
温であることが判明した。これは加熱ガスが室外壁に沿
って進むにつれ温度の低下するという事実及び触媒自体
が比較的低熱伝導体であるという事実にもとづく。かく
て加熱ガスより失われた熱は、触媒を通じての熱伝導に
よって補償されず、前述の加熱における不均−tもたら
す。
一方か\る加熱の影響は、改質工程の効率を低下させる
。更に加熱ガスの温度ン増大することでこの効率を向上
する努力は、室の前端における温度を触媒番二有害な温
度以下C二維持テる必要性C二よって制限される。
。更に加熱ガスの温度ン増大することでこの効率を向上
する努力は、室の前端における温度を触媒番二有害な温
度以下C二維持テる必要性C二よって制限される。
(ハ)発明の目的
従って本発明の目的は、触媒温度における良好な均一性
をもった燃料改質器Y提供することである。
をもった燃料改質器Y提供することである。
又本発明の目的は、その平均加熱温度が従来の改質器の
それより高い燃料改質器を提供することである。
それより高い燃料改質器を提供することである。
に)発明の構成
本発明の原理によれば、前記目的は、触媒が改質室内に
長手方向に沿って配設され、熱伝導体も又か\る室内に
長手方向に溢って配設されている改質器で実現される。
長手方向に沿って配設され、熱伝導体も又か\る室内に
長手方向に溢って配設されている改質器で実現される。
本改質器では室外壁(二隣接通過する加熱ガスにより室
へ伝導された熱は、又一部分熱伝導手段により室の長手
方向に伝導される。その結果室の前端における触媒の加
熱は低減し、一方後端における触媒の加熱は増加する。
へ伝導された熱は、又一部分熱伝導手段により室の長手
方向に伝導される。その結果室の前端における触媒の加
熱は低減し、一方後端における触媒の加熱は増加する。
これにより触媒の全体に亘るより均一な加熱が達成され
る。
る。
(ホ)実施例
@1図には本発明の原理にもとづく燃料改質器(1)が
示されている。この改質器はメタノール・スデーム改質
器として説明されるが、本発明の原理は例えば自己加熱
型改質器及びメタン改質器のような他の型式の改質器C
二も適用可能である。
示されている。この改質器はメタノール・スデーム改質
器として説明されるが、本発明の原理は例えば自己加熱
型改質器及びメタン改質器のような他の型式の改質器C
二も適用可能である。
−組の内外筒状部材(2)(3)は気化室(4)!構成
する。
する。
この室(4)の長手方向に活って適宜材料の発泡金属リ
ング(5)が分布している。多孔支持体(6)が夫々の
リング(5)間に配置され、この室(4)の両端はもう
1つの多孔支持板(7)及び端板(8)(9)(二よっ
て蓋されている メタノール燃料と水の混合物は、筒状部材(2)(3)
(二対し中心に延長する入口導管6υ内C:供給される
。
ング(5)が分布している。多孔支持体(6)が夫々の
リング(5)間に配置され、この室(4)の両端はもう
1つの多孔支持板(7)及び端板(8)(9)(二よっ
て蓋されている メタノール燃料と水の混合物は、筒状部材(2)(3)
(二対し中心に延長する入口導管6υ内C:供給される
。
腕Hが導管aυから径方向に分岐し、気化室(4)のI
Q面端板(9)の入口孔に至っている。
Q面端板(9)の入口孔に至っている。
もう−組の内外筒状部材α7J(13)は、部材(2)
(3)の内方に配設されて改質室(14ヲ構成している
。室I内に長手方向に沿って触媒19が配設されている
。環状発泡金属リング(161と環状多孔板面が室04
1の頂端ン閉じ、環状発泡金属リング(1枠が室の底端
に配設されている。後者の底端は端板(19により閉じ
られ、室(4)から環状導管121)を経て気化された
燃料と水が供給される。他の環状導管のは改質室04の
頂部C−位置し、処理器から改質された燃料を送り出す
出口管(23ン含んでいる。
(3)の内方に配設されて改質室(14ヲ構成している
。室I内に長手方向に沿って触媒19が配設されている
。環状発泡金属リング(161と環状多孔板面が室04
1の頂端ン閉じ、環状発泡金属リング(1枠が室の底端
に配設されている。後者の底端は端板(19により閉じ
られ、室(4)から環状導管121)を経て気化された
燃料と水が供給される。他の環状導管のは改質室04の
頂部C−位置し、処理器から改質された燃料を送り出す
出口管(23ン含んでいる。
外装容器(24は筒状部材(2+(3)及びロ加3ン封
入し、これら筒状部材の内外壁に沿って即ちこれ(二よ
り構成された室(4)及び(141CGってバーナーで
発生した加熱ガスン運ぶ。加熱ガスがこれら室(’JE
?つて流れると、室(4)内で燃料混合物の気化及び室
(141内で気化混合物の改質を起す。
入し、これら筒状部材の内外壁に沿って即ちこれ(二よ
り構成された室(4)及び(141CGってバーナーで
発生した加熱ガスン運ぶ。加熱ガスがこれら室(’JE
?つて流れると、室(4)内で燃料混合物の気化及び室
(141内で気化混合物の改質を起す。
特に加熱ガスが室a4の長手方向C:沿って流れると、
ガスの熱エネルギーの一部は、室内に径方向に伝わって
触媒ncJv加熱する。この径方向熱移行により、加熱
ガスは、その通路に沿ってより進んだ点に達したとき即
ち室の前端からよりはなれた点に達したとき、温度が低
下する。かくてこれらの点で触媒に径方向に移行したエ
ネルギーも又減少し、触媒の加熱低下をもたらす。“触
媒は比較的低い熱伝導体であるから、加熱ガスからの減
少した加熱は、触媒に沿う熱の軸方向移行によって補わ
れない。その結果触媒は、加熱ガスが流れる通路を進む
ほど(即ち室Iの後1@c二おいて)より低い触媒温度
となって、不均一に加熱される。この不均一加熱は、第
2図の特性曲線tA+により示され、且特性曲線IBI
に示された平均温度とよjJ低い最大改質効率をもたら
す。
ガスの熱エネルギーの一部は、室内に径方向に伝わって
触媒ncJv加熱する。この径方向熱移行により、加熱
ガスは、その通路に沿ってより進んだ点に達したとき即
ち室の前端からよりはなれた点に達したとき、温度が低
下する。かくてこれらの点で触媒に径方向に移行したエ
ネルギーも又減少し、触媒の加熱低下をもたらす。“触
媒は比較的低い熱伝導体であるから、加熱ガスからの減
少した加熱は、触媒に沿う熱の軸方向移行によって補わ
れない。その結果触媒は、加熱ガスが流れる通路を進む
ほど(即ち室Iの後1@c二おいて)より低い触媒温度
となって、不均一に加熱される。この不均一加熱は、第
2図の特性曲線tA+により示され、且特性曲線IBI
に示された平均温度とよjJ低い最大改質効率をもたら
す。
本発明によれば、より均一な触媒加熱は、更に室I内に
その室長に沿って熱伝導体Oo一本実施例では触媒内に
位置する延長金属ワイヤーC1りの型をとる一ン含むこ
とにより実現される。これらのワイヤーは加熱ガスの径
方向伝導熱のいくらかン軸方向に伝導させる。加熱ガス
通路(:沿う初めの点(即ち室■の前端)における触媒
加熱はかくて低減し、一方か\る通路に沿う終りの点(
即ち室aaの後端〕における触媒加熱は増大する。従っ
てその全体的効果は、第2図の曲線(C)で示されるよ
う4二室長に沿ったより均一な触媒加熱及び曲線(D)
で示されるよう仁より商い平均温度である。
その室長に沿って熱伝導体Oo一本実施例では触媒内に
位置する延長金属ワイヤーC1りの型をとる一ン含むこ
とにより実現される。これらのワイヤーは加熱ガスの径
方向伝導熱のいくらかン軸方向に伝導させる。加熱ガス
通路(:沿う初めの点(即ち室■の前端)における触媒
加熱はかくて低減し、一方か\る通路に沿う終りの点(
即ち室aaの後端〕における触媒加熱は増大する。従っ
てその全体的効果は、第2図の曲線(C)で示されるよ
う4二室長に沿ったより均一な触媒加熱及び曲線(D)
で示されるよう仁より商い平均温度である。
導電ワイヤー(層に用いる材料は、触媒が必要な燃料改
%w行うために上昇されねばならない温度に依存する。
%w行うために上昇されねばならない温度に依存する。
比較的低温度であるメタノール・スチーム改質の本実施
例で壁、鋼材が使用可能であることかわかった。例えば
メタン及び自己加熱型改質器のようC二より高温度の改
質器では、ステンレスヌデールもしくはインコネルが装
求されるだろう。
例で壁、鋼材が使用可能であることかわかった。例えば
メタン及び自己加熱型改質器のようC二より高温度の改
質器では、ステンレスヌデールもしくはインコネルが装
求されるだろう。
本発明の改質室I内に伝導手段θ1)Y用いることによ
りもたらされた改良効率は、改質器が従来の改質器1:
比し、実質的に等しい改質を実現するのに、かなりの寸
法減少yyE’J能とする。これは2つの等容量改質器
(その1つは本発明によ層)作られ、他は従来法(二よ
り作られた)の物理的及び作動的改質器(1)用の加熱
ガスを得るためにバーナーで懲貌される燃料は、通常型
式のいづれの燃料でもよい。プロパンもしくはメタノー
ルは適当なバーナー撚料の例である。
りもたらされた改良効率は、改質器が従来の改質器1:
比し、実質的に等しい改質を実現するのに、かなりの寸
法減少yyE’J能とする。これは2つの等容量改質器
(その1つは本発明によ層)作られ、他は従来法(二よ
り作られた)の物理的及び作動的改質器(1)用の加熱
ガスを得るためにバーナーで懲貌される燃料は、通常型
式のいづれの燃料でもよい。プロパンもしくはメタノー
ルは適当なバーナー撚料の例である。
すべての場合において前記構成は本発明の適用を示す多
くの’FiJ能な実施例の単なる説明であることがわか
る。多くの他の変形構成は本発明の精神と範囲7逸脱す
ることなしC二容易に考えることができる。
くの’FiJ能な実施例の単なる説明であることがわか
る。多くの他の変形構成は本発明の精神と範囲7逸脱す
ることなしC二容易に考えることができる。
(へ)発明の効果
本発明によれば、触媒を充填した改質室内に室の長手方
向に沿っ℃金属ワイヤーなどの熱伝導体が配設されてい
るので、改質室の長手方向に流れる加熱ガスは、室外壁
からの径方向熱伝導と熱伝導体による軸方向熱伝導とに
より、室全長に亘り触媒をより均一に加熱すると共にそ
の平均加熱温度をより高く保つことができ、従って改質
効率の向上と改質器の小型化が達成される。
向に沿っ℃金属ワイヤーなどの熱伝導体が配設されてい
るので、改質室の長手方向に流れる加熱ガスは、室外壁
からの径方向熱伝導と熱伝導体による軸方向熱伝導とに
より、室全長に亘り触媒をより均一に加熱すると共にそ
の平均加熱温度をより高く保つことができ、従って改質
効率の向上と改質器の小型化が達成される。
メタノール改質器の比較
新改質器 標準改質器
容量(利用率75%) 2■ 2[触
触量 550f 250Of触媒容積
40000 180000全空間速度/時間
7200 1600メタノール変換
99チ 99チ00濃度
0.6% 0.6%作動温度 55
0−450’F 475°Fバ一ナーam
プロパン メタノール第1図は本発明による
燃料改質器の断面図、第2図は同上改質器における改質
室内の触媒温度l標準改質器と比較して示す特性図であ
る。 (1)・・・改質器、(4)・・・気化室、aυ・・・
入口導管、a4・・・改質室、t1!19・・・触媒、
Gυ・・・熱伝導体、(07J・・・金属ワイヤー] 第2図 −イ我C ヨ 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第66557 号 2、発明の名称 燃料改質器 6、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 名称 (188)三洋電機株式会社 4、代 理 人 住所 守口型京阪本通2了目18番地 連絡先:電話(東京) 835−1111特許センター
駐在中川& 補正命令の日付(発送日) 6、補正の対象 明細書中の「図面の簡単な説明」の項 乙 補正の内容 0 第8頁末行[4図面の簡単な説明」とあるを抹消す
る。 0 第10頁第1行目の前に「べ図面の簡単な説明」を
挿入する。
触量 550f 250Of触媒容積
40000 180000全空間速度/時間
7200 1600メタノール変換
99チ 99チ00濃度
0.6% 0.6%作動温度 55
0−450’F 475°Fバ一ナーam
プロパン メタノール第1図は本発明による
燃料改質器の断面図、第2図は同上改質器における改質
室内の触媒温度l標準改質器と比較して示す特性図であ
る。 (1)・・・改質器、(4)・・・気化室、aυ・・・
入口導管、a4・・・改質室、t1!19・・・触媒、
Gυ・・・熱伝導体、(07J・・・金属ワイヤー] 第2図 −イ我C ヨ 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第66557 号 2、発明の名称 燃料改質器 6、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 名称 (188)三洋電機株式会社 4、代 理 人 住所 守口型京阪本通2了目18番地 連絡先:電話(東京) 835−1111特許センター
駐在中川& 補正命令の日付(発送日) 6、補正の対象 明細書中の「図面の簡単な説明」の項 乙 補正の内容 0 第8頁末行[4図面の簡単な説明」とあるを抹消す
る。 0 第10頁第1行目の前に「べ図面の簡単な説明」を
挿入する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 延長された室ンもつ部材と、前記室の長手方向浴っ
て室内&=配装された触媒と、前記室の長手方向に泊っ
て室内に配設された熱伝導手段とン含むことt特徴とす
る1料改質器。 ■ 前記室を構成する前記部材の壁C;沿って加熱ガス
を送るため前記部材を封入する容器を含むことを特徴と
する特許請求の範囲$1項記載の燃料改質器。 ■ 前記室部材は同心デユープY含み、この室が前記デ
ユープ間の環状9間(二より構成されていることケ特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の燃料改質器。 ■ 前記熱伝導手段は1つもしくはそれ以上の延長ワイ
ヤーを含むことを特徴とする特許請求の範囲@1項記載
の燃料改質器。 ■ 前記ワイヤーは銅、ステンレススチール、ンゞ イコネルのいづれか1つであることY特徴とする特許請
求の範囲!!84項記載の燃料改質器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/382,915 US4495154A (en) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | Fuel reformer |
US382915 | 1982-05-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS593003A true JPS593003A (ja) | 1984-01-09 |
JPH0451482B2 JPH0451482B2 (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=23510955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58066557A Granted JPS593003A (ja) | 1982-05-28 | 1983-04-14 | 燃料改質器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4495154A (ja) |
EP (1) | EP0095748A3 (ja) |
JP (1) | JPS593003A (ja) |
BR (1) | BR8302627A (ja) |
CA (1) | CA1208020A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62138301A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-22 | Yamaha Motor Co Ltd | 燃料電池の燃料改質装置 |
JPS6330302A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料改質装置 |
JP2003073102A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Masaru Ichikawa | 水素発生・貯蔵装置 |
JP2004509738A (ja) * | 2000-09-26 | 2004-04-02 | シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー | 反応管におけるロッド状インサート |
JP2006019084A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Kyocera Corp | 燃料電池用改質器 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4650727A (en) * | 1986-01-28 | 1987-03-17 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Fuel processor for fuel cell power system |
US4716023A (en) * | 1986-11-13 | 1987-12-29 | Energy Research Corporation | Composite partial oxidizer and reformer |
US4746329A (en) * | 1986-11-26 | 1988-05-24 | Energy Research Corporation | Methanol fuel reformer |
FR2661902A1 (fr) * | 1990-05-09 | 1991-11-15 | Air Liquide | Procede et installation de production d'hydrogene a partir de methanol. |
DE19747010A1 (de) * | 1997-10-24 | 1999-04-29 | Dbb Fuel Cell Engines Gmbh | Vorrichtung zur Erzeugung von wasserstoffhaltigem Gas |
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