JPS60200803A - Ｃｏ変成装置 - Google Patents
Ｃｏ変成装置Info
- Publication number
- JPS60200803A JPS60200803A JP5727184A JP5727184A JPS60200803A JP S60200803 A JPS60200803 A JP S60200803A JP 5727184 A JP5727184 A JP 5727184A JP 5727184 A JP5727184 A JP 5727184A JP S60200803 A JPS60200803 A JP S60200803A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- catalyst
- conversion
- outer cylinder
- cylinder
- 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
Landscapes
- 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、水素製造における炭化水素の水蒸気改質装置
に用いらｎるｃｏ変成装置（通常は、００コンバータと
も呼ばれる）に関する。
に用いらｎるｃｏ変成装置（通常は、００コンバータと
も呼ばれる）に関する。
第１図に、従来の水蒸気改質装置のフロー？示す。第１
図において、１は炭化水素改質装置、２は熱交換器（冷
却器）、３は高温ＣＯ変成装置、４は冷却用熱交換器、
５は低温ＣＯ変成装置である。水蒸気改質装置内での反
応は、下記の式（１）、 （２）で表わされ、通常６５
０乃至８５０℃の温度範囲で行なわれる。
図において、１は炭化水素改質装置、２は熱交換器（冷
却器）、３は高温ＣＯ変成装置、４は冷却用熱交換器、
５は低温ＣＯ変成装置である。水蒸気改質装置内での反
応は、下記の式（１）、 （２）で表わされ、通常６５
０乃至８５０℃の温度範囲で行なわれる。
ＯＨ４十Ｈ２０≠００ ＋ ３Ｈ２・・・・・・（１）
００ ＋Ｈ２０＃００２ ＋Ｈ２・・・・・・（２）炭
化水素改質装置１では、主として（１）式で表わされる
反応が、また、高温ＣＯ変成装置３並びに低温ＣＯ変成
装置５では、主として（２）式で表わされる反応が起る
。
００ ＋Ｈ２０＃００２ ＋Ｈ２・・・・・・（２）炭
化水素改質装置１では、主として（１）式で表わされる
反応が、また、高温ＣＯ変成装置３並びに低温ＣＯ変成
装置５では、主として（２）式で表わされる反応が起る
。
メタンを原料とした場合について、第１図に示す各ライ
ンのガス組成、温度、圧力の一例全下記の表に示す。
ンのガス組成、温度、圧力の一例全下記の表に示す。
上記（２）式で表わされるａＯ変成装置内でのＣＯ転化
（シフト）反応は、発熱反応であり、低温はど右へ反応
が進むので、冷却を必要とする。このため、従来装置で
は、高温、低温ＣＯ変成装置６゜５の前に熱交換器２．
４を設けて冷却全行なっている。このように各機器が分
かれることにより、配管、しめ＠り弁、制御弁などが付
加される結果、装置全体が複雑となってし１う。
（シフト）反応は、発熱反応であり、低温はど右へ反応
が進むので、冷却を必要とする。このため、従来装置で
は、高温、低温ＣＯ変成装置６゜５の前に熱交換器２．
４を設けて冷却全行なっている。このように各機器が分
かれることにより、配管、しめ＠り弁、制御弁などが付
加される結果、装置全体が複雑となってし１う。
従来のＣＯＷ成装置は、化学プラント用の水蒸気改質装
置に使われるものであるが、例えば分散型燃料電池等の
少量の水素発生を必要とし、且つＣＯ濃度に制限を特徴
とする特に、小型プラントで、且つ熱経済を重視するプ
ラントでは、従来の方式では、複雑かつ熱的に不経済な
ものであり、またコスト高でもある。
置に使われるものであるが、例えば分散型燃料電池等の
少量の水素発生を必要とし、且つＣＯ濃度に制限を特徴
とする特に、小型プラントで、且つ熱経済を重視するプ
ラントでは、従来の方式では、複雑かつ熱的に不経済な
ものであり、またコスト高でもある。
本発明は、上記従来の装置の欠点を解消したＣＯ変成装
置を提供するものである。
置を提供するものである。
すなわち、本発明に、高温用ＣＯ転化触媒を充填した円
筒、低温用ＯＯ転化触媒を充填した外筒よりなり、かつ
該円筒と外筒との間及び外筒のさらに外側に空間形成域
を設け、上記触媒充填層内及び空間形成域内に個別に調
節し得る冷却手段を設け、Ｃｏ＠Ｎガスと水蒸気よりな
る混合ガスを前記内筒、外筒の順に流通させるようにし
たことを特徴とするＣＯ変成装置に関する。
筒、低温用ＯＯ転化触媒を充填した外筒よりなり、かつ
該円筒と外筒との間及び外筒のさらに外側に空間形成域
を設け、上記触媒充填層内及び空間形成域内に個別に調
節し得る冷却手段を設け、Ｃｏ＠Ｎガスと水蒸気よりな
る混合ガスを前記内筒、外筒の順に流通させるようにし
たことを特徴とするＣＯ変成装置に関する。
本発明装置では、以下の点を特徴とする。
（１）中間の冷却装置を省き、ＣＯ変成装誼内部に冷却
機能をもつこと。
機能をもつこと。
（２）同一装置内に、高温、低温両ＣＯ変成装置’ｔ−
Ｎし、かつＣＯ転化触媒層内に冷却機能をもつこと。
Ｎし、かつＣＯ転化触媒層内に冷却機能をもつこと。
（３） 円筒に高温用ＣＯ転化触媒を、また外筒に低温
用ＣＯ転化触媒を充填してなること。
用ＣＯ転化触媒を充填してなること。
（４）上記において、円筒、外筒に夫々冷却又は保温に
使用できる空間（外筒）が設けられていること。
使用できる空間（外筒）が設けられていること。
かかる特徴を有する本発明装置は、水素製造装置や燃料
電池発電システム用燃料改質装置に適用できる。
電池発電システム用燃料改質装置に適用できる。
以下に、本発明装置全第２図に基づき説明する。
第２図は、本発明のＣＯ変成装置の構成の概要を示す。
第２図において、４１は円筒で、高温用００転化触媒４
４を充填している。４２は、上記内筒４１の外周に同心
円状に配設された外筒で、低温用ＣＯ転化触媒４５を、
充填している。
４を充填している。４２は、上記内筒４１の外周に同心
円状に配設された外筒で、低温用ＣＯ転化触媒４５を、
充填している。
４３は共通の底板である。触媒は、何れも目皿４６上に
充填されている。変成すべき原料ガスは、内筒４１上部
のガス人口４７より系内に入り、下降した後、底部空間
４８、通路４９ｔ−経て外筒４２を上昇し、出口４７′
より系外に排出される。この間に、ＣＯはＣＯ２とＨ２
に変成され、残余の水蒸気と共に出て行く。
充填されている。変成すべき原料ガスは、内筒４１上部
のガス人口４７より系内に入り、下降した後、底部空間
４８、通路４９ｔ−経て外筒４２を上昇し、出口４７′
より系外に排出される。この間に、ＣＯはＣＯ２とＨ２
に変成され、残余の水蒸気と共に出て行く。
又、内筒４１と外筒４２の間と外筒の更に外＠は、同心
円筒で形成される。空間５０．５１を設けており、この
空間５０，５１Ｕ、内筒４１と外筒４２の温度レベルの
違いを保持するのに役立つと共に、熱の有効利用全図る
のに使われる。即ち、矢印ａより入れられる冷却媒体は
、上部矢印すより排出され、また、矢印Ｃより入った別
の冷却媒体は、上部矢印ｄより排出される。
円筒で形成される。空間５０．５１を設けており、この
空間５０，５１Ｕ、内筒４１と外筒４２の温度レベルの
違いを保持するのに役立つと共に、熱の有効利用全図る
のに使われる。即ち、矢印ａより入れられる冷却媒体は
、上部矢印すより排出され、また、矢印Ｃより入った別
の冷却媒体は、上部矢印ｄより排出される。
さらに、各充填触媒層の内部にも、高温用ＣＯ転化触媒
層に一例を示すように、矢印θエフ入り矢印ｆに出る冷
却管が夫々複数本設けられており、これらは適宜のヘッ
ダで集合される。かくして、更に熱損失全防止すること
ができ、かつ各Ｃｏ転化反応に、温度調整が良くなり、
効率が向上する。また、空間５０．５１は、管群の通路
として利用することもでき、配管の防熱全省くことも可
能である。
層に一例を示すように、矢印θエフ入り矢印ｆに出る冷
却管が夫々複数本設けられており、これらは適宜のヘッ
ダで集合される。かくして、更に熱損失全防止すること
ができ、かつ各Ｃｏ転化反応に、温度調整が良くなり、
効率が向上する。また、空間５０．５１は、管群の通路
として利用することもでき、配管の防熱全省くことも可
能である。
本発明装置では、ａＯガスを含む変成用ガスは、水蒸気
と共にガス人口４７から内筒４１へ入り、底部空間４８
、通路４９を介して目皿４６から外筒４２を通過し、出
口４７′から系外へ排出される。一方、冷却媒体に、内
筒４１ではθから冷却管群へはいり触媒４４を冷却して
ｆへ排出される。又、内筒４１の外周に接して同心円状
に配設さｎた空間５０には、冷却媒体がＣからｄへ、さ
らに、外筒４２の外周に接して同心円状に配設された空
間５１には、冷却媒体がａからｂへ流過する。この場合
、冷却手段は内筒４１側よりも外筒４２側が低温に保友
れるよう構成される。即ち、内筒４１の高温用Ｃｏ転化
反応には、鉄−クロム系触媒が使わ扛、入口部で２５０
〜３５０℃、出口部で４００〜５００℃の冷却系が組ま
ｎ１又、外筒４２の低温用Ｃｏ転化反応には、０ｕ−Ｚ
ｎ系、０ｕ−８ｉ系、ＯｕＯ−ＺｎＯ−Ａｔ２０ｇ系等
の触媒が使われ、入口部で１００〜１５０℃、出口部で
２５０〜３００℃での冷却系が組ｔｎる。
と共にガス人口４７から内筒４１へ入り、底部空間４８
、通路４９を介して目皿４６から外筒４２を通過し、出
口４７′から系外へ排出される。一方、冷却媒体に、内
筒４１ではθから冷却管群へはいり触媒４４を冷却して
ｆへ排出される。又、内筒４１の外周に接して同心円状
に配設さｎた空間５０には、冷却媒体がＣからｄへ、さ
らに、外筒４２の外周に接して同心円状に配設された空
間５１には、冷却媒体がａからｂへ流過する。この場合
、冷却手段は内筒４１側よりも外筒４２側が低温に保友
れるよう構成される。即ち、内筒４１の高温用Ｃｏ転化
反応には、鉄−クロム系触媒が使わ扛、入口部で２５０
〜３５０℃、出口部で４００〜５００℃の冷却系が組ま
ｎ１又、外筒４２の低温用Ｃｏ転化反応には、０ｕ−Ｚ
ｎ系、０ｕ−８ｉ系、ＯｕＯ−ＺｎＯ−Ａｔ２０ｇ系等
の触媒が使われ、入口部で１００〜１５０℃、出口部で
２５０〜３００℃での冷却系が組ｔｎる。
このようにして転化反応？終えたガスは、ＣＯ残留濃度
が通常１％以下にされ、ａｏ２とＨ２及び余剰の水蒸気
を主成分とするガスとなり、外筒４２の出口４７′から
系外へ排出される。Ｃｏ転化反応用触媒の交換に当って
は、上部より吸引方式にて取出し、再充填することによ
り達成可能である。
が通常１％以下にされ、ａｏ２とＨ２及び余剰の水蒸気
を主成分とするガスとなり、外筒４２の出口４７′から
系外へ排出される。Ｃｏ転化反応用触媒の交換に当って
は、上部より吸引方式にて取出し、再充填することによ
り達成可能である。
本発明装置で６１、ＬＮＧ（メタン）による改質の他、
ＬＰＧ（プロパン）やメタノールによる改質も可能であ
る。
ＬＰＧ（プロパン）やメタノールによる改質も可能であ
る。
本発明により、下記の効果かもたらさ几る。
（１）転化反応で発生する熱が、冷却媒体に移行され、
この冷却媒体全有効に使用することにより、熱回収が可
能であり、従来の配管等での熱損金防止することができ
る。
この冷却媒体全有効に使用することにより、熱回収が可
能であり、従来の配管等での熱損金防止することができ
る。
（２）単一機器の中に、高温・低温ＣＯ変成装置が組み
込憧れ、力）つも前段の冷却用熱交換器が併合されてい
るので、配管、弁等を省くことができ、低コストの装置
を供給することができる。
込憧れ、力）つも前段の冷却用熱交換器が併合されてい
るので、配管、弁等を省くことができ、低コストの装置
を供給することができる。
（３）空間５０．５１を設けることにニジ、高温及び低
温ＣＯ変成装置の温度制御がきわめて容易となるばかり
でなく、熱経済上きわめて有利である。
温ＣＯ変成装置の温度制御がきわめて容易となるばかり
でなく、熱経済上きわめて有利である。
第１図は、従来の水蒸気、改質装置のフローを示す。第
２図は、本発明のＣＯ変成装置の構成の概要図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 −
２図は、本発明のＣＯ変成装置の構成の概要図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 −
Claims (1)
- 高温用ＣＯ転化触媒を充填した円筒、低温用ａＯ転化触
媒？光充填た外筒よりなり、かつ該円筒と外筒との間及
び外筒のさらに外側に空間形成域を設け、上記触媒充填
層内及びを間形成域内に個別に調節し得る冷却手段を設
け、ＣＯ含有ガスと水蒸気よりなる混合ガスを前記内筒
、外筒の順に流通はせるようにしたこと全特徴とするＣ
Ｏ変成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5727184A JPS60200803A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Ｃｏ変成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5727184A JPS60200803A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Ｃｏ変成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200803A true JPS60200803A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13050861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5727184A Pending JPS60200803A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Ｃｏ変成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200803A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640705A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池式発電装置の反応装置 |
| JPH0664901A (ja) * | 1992-08-19 | 1994-03-08 | Toshiba Corp | 燃料電池発電装置用ｃｏ変成器 |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP5727184A patent/JPS60200803A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640705A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池式発電装置の反応装置 |
| JPH0664901A (ja) * | 1992-08-19 | 1994-03-08 | Toshiba Corp | 燃料電池発電装置用ｃｏ変成器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7494518B2 (en) | Highly integrated fuel processor for distributed hydrogen production | |
| EP0503482B1 (en) | Autothermal steam reforming process | |
| JP4520100B2 (ja) | 水素製造装置および燃料電池システム | |
| CA2035331C (en) | Heat exchange reforming process and reactor system | |
| RU2479484C2 (ru) | Способ получения синтез-газа для синтеза аммиака | |
| EP0504471A1 (en) | Autothermal steam reforming process | |
| JPH07115841B2 (ja) | メタノ−ルの水蒸気改質法 | |
| JPWO2002025762A1 (ja) | 固体高分子型燃料電池の燃料改質装置 | |
| EP0080270A2 (en) | Synthesis process and reactor | |
| CN107774201A (zh) | 一种优化温度的反应器及其反应工艺和应用 | |
| JPS60200803A (ja) | Ｃｏ変成装置 | |
| JPH04325401A (ja) | 水素ガス製造方法および水素ガス製造装置 | |
| JPH02188406A (ja) | 一酸化炭素転化器 | |
| JP4278393B2 (ja) | 水素製造装置および燃料電池システム | |
| JPS60200801A (ja) | Ｃｏ変成装置 | |
| JPS5849322A (ja) | 水素高及び低濃度ガスを原料とするメタン化方法 | |
| JPS60200802A (ja) | Ｃｏ変成装置 | |
| EP0007743A1 (en) | Synthesis of ammonia and converter system therefor | |
| JPH04366200A (ja) | 高熱量都市ガスの製造方法 | |
| JPH01157402A (ja) | メタノール改質器 | |
| CA1200073A (en) | Ammonia synthesis process | |
| CA3088018C (en) | Segregated steam system and process in a hydrogen production facility | |
| JP2004277186A (ja) | 水素製造装置における熱回収システム | |
| JPS6384630A (ja) | 水素の発生を伴う反応を行わせるために用いる熱交換器型反応装置 | |
| JPH04310501A (ja) | 自己熱式スチーム改質プロセス |