JPS6051604A - スチ−ムリフオ−ミング方法 - Google Patents
スチ−ムリフオ−ミング方法Info
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- JPS6051604A JPS6051604A JP58158646A JP15864683A JPS6051604A JP S6051604 A JPS6051604 A JP S6051604A JP 58158646 A JP58158646 A JP 58158646A JP 15864683 A JP15864683 A JP 15864683A JP S6051604 A JPS6051604 A JP S6051604A
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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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】
本発明はシステム内で発生する低圧蒸気を利用してリフ
オーマ中グするようにしたスチームリフオーミング方法
に関するものである。
オーマ中グするようにしたスチームリフオーミング方法
に関するものである。
天然ガス、低級炭化水素等に水蒸気を添加し、加熱して
接触分解させ、水素等を製造するスチームリフオーミン
グが行なわれるようになっている。
接触分解させ、水素等を製造するスチームリフオーミン
グが行なわれるようになっている。
従来のスチームリフオーミングについて、燐酸型燃料゛
駐池金雷システムに応用した例を第１図によシ説明する
と、天然ガス等の原料（Ｂ）は気液分離ドラム（α）の
蒸気（Ｏの一部と混合されリフオーマ（６）に送られる
。該原料（Ｂ）も蒸気（Ｃ）も圧力を持った状態で供給
され、リフオーマ（ｂ）内のりフォーマチューブに送ら
れ、一方バーナにより燃料が燃焼せしめられてリフオー
マチューブは外側から加熱されるので、チューブ内では
下記００式に示すような反応が起こりＣ０ＸＣＯ２、Ｈ
２、Ｈ，０の混合ガスが生成される。
駐池金雷システムに応用した例を第１図によシ説明する
と、天然ガス等の原料（Ｂ）は気液分離ドラム（α）の
蒸気（Ｏの一部と混合されリフオーマ（６）に送られる
。該原料（Ｂ）も蒸気（Ｃ）も圧力を持った状態で供給
され、リフオーマ（ｂ）内のりフォーマチューブに送ら
れ、一方バーナにより燃料が燃焼せしめられてリフオー
マチューブは外側から加熱されるので、チューブ内では
下記００式に示すような反応が起こりＣ０ＸＣＯ２、Ｈ
２、Ｈ，０の混合ガスが生成される。
ＣｎＨ２１１＋２＋ ｎＨ，，０＋ ｎｃＯ＋ （２ｎ
＋１ ）Ｈ２°°゛■ＣＯ＋Ｈ，Ｏ→ＣＯ，＋ Ｈ，
、・・・■次いで、燃料処理装置（１）で上記０式の反
応が更に進められＣＯが１．２％以下とされると同時に
水分量が調整され、燃料ガスとして燃料電池（ｄ）に送
られる。
＋１ ）Ｈ２°°゛■ＣＯ＋Ｈ，Ｏ→ＣＯ，＋ Ｈ，
、・・・■次いで、燃料処理装置（１）で上記０式の反
応が更に進められＣＯが１．２％以下とされると同時に
水分量が調整され、燃料ガスとして燃料電池（ｄ）に送
られる。
一方、空気囚は空気圧縮機（１）で圧縮され、その一部
が前記燃料電池（ｄ）に送られ、残りはリフオーマ（６
）のバーナの燃焼用空気としてリフオーマ（６）に送ら
れる。
が前記燃料電池（ｄ）に送られ、残りはリフオーマ（６
）のバーナの燃焼用空気としてリフオーマ（６）に送ら
れる。
燃料電池（ｄ）では燃料ガス中のＨ２と空気中のＯ２が
電気化学的に次の反応■■を起こし、電気と熱を同時に
発生する。
電気化学的に次の反応■■を起こし、電気と熱を同時に
発生する。
燃料極： Ｈ２→２ Ｈ＋” ２ｅ ”’■空気極：
２ Ｈ＋＋ ２ｇ ＋ ’ ０２ →Ｈ２０−■燃料ガ
ス中のＨ９の多くは燃料電池（ｄ）内で反応するが、燃
料電池（ｄ）を出た燃料ガス中には未だＨ２、ＣＯ等の
可燃成分を含んでいるだめ、これをリフオーマ（ｂ）及
び燃焼器（ｊ）で燃料として使用する。
２ Ｈ＋＋ ２ｇ ＋ ’ ０２ →Ｈ２０−■燃料ガ
ス中のＨ９の多くは燃料電池（ｄ）内で反応するが、燃
料電池（ｄ）を出た燃料ガス中には未だＨ２、ＣＯ等の
可燃成分を含んでいるだめ、これをリフオーマ（ｂ）及
び燃焼器（ｊ）で燃料として使用する。
燃料電池（ｄ）で発生した熱はポンプ（１）により送ら
れる水の一部が蒸発することによって回収され、燃料電
池（ｄ）の温度は一定に保持される。この蒸気を含んだ
水は気液分離ドラム（α）で水と蒸気に分離され、蒸気
（Ｃ）の一部は前述の如くリフオーミングの原料として
原料（Ｂ）と混合され、残りは凝縮器（σ）で復水され
、ポンプ（ｈ）で再度気液分離ドラム（α）に戻される
。
れる水の一部が蒸発することによって回収され、燃料電
池（ｄ）の温度は一定に保持される。この蒸気を含んだ
水は気液分離ドラム（α）で水と蒸気に分離され、蒸気
（Ｃ）の一部は前述の如くリフオーミングの原料として
原料（Ｂ）と混合され、残りは凝縮器（σ）で復水され
、ポンプ（ｈ）で再度気液分離ドラム（α）に戻される
。
一方、燃料電池（ｄ）で一部の酸素を消費した圧縮空気
は燃焼器（ｉ）で温度を上げ、排気ガスエクスパンダ（
ｊ）で圧力回収して前記空気圧縮機（１）の駆動に使用
された後、大気に放出される。
は燃焼器（ｉ）で温度を上げ、排気ガスエクスパンダ（
ｊ）で圧力回収して前記空気圧縮機（１）の駆動に使用
された後、大気に放出される。
そのため、以上のシステムは次の様な欠点を有している
。
。
（１）リフオーマの加熱を燃料の燃焼によって行なって
いるだめ、ここで燃料を消費する分だけシステムの熱効
率及び原料の使用効率が低下する。
いるだめ、ここで燃料を消費する分だけシステムの熱効
率及び原料の使用効率が低下する。
（１１）空気圧縮機で圧縮する空気の量は燃料電池用と
リフオーミング用の和となり流量が多くなる。従って、
燃焼器で消費する燃料も空気流量に応じて多くなり、そ
の分システムの熱効率及び原料の使用効率を下げること
になる。
リフオーミング用の和となり流量が多くなる。従って、
燃焼器で消費する燃料も空気流量に応じて多くなり、そ
の分システムの熱効率及び原料の使用効率を下げること
になる。
０１Ｄ 前記（ｉ） （ｉｉ）の理由で効率が悪くなっ
た分だけ関連設備の容量が大きくなり、経済的に不利と
なる。
た分だけ関連設備の容量が大きくなり、経済的に不利と
なる。
ＧＶ） リフオーマはバーすで加熱して高温で運転する
だめ、リフオーマチューブの局部的加熱が起こりやすく
、リフオーマチューブの損傷を起こしやすい。
だめ、リフオーマチューブの局部的加熱が起こりやすく
、リフオーマチューブの損傷を起こしやすい。
（ＩＪ） リフオーマチューブが損傷し、原料ガスが漏
洩した場合周囲には燃焼用空気が存在するので危険性が
高い。
洩した場合周囲には燃焼用空気が存在するので危険性が
高い。
（ｖｌ） バーナがあるため、失火した場合は爆発の危
険性もあり、自動運転をする場合に問題となる。又、シ
ステムとして考えた場合信頼性が低いものとなる。
険性もあり、自動運転をする場合に問題となる。又、シ
ステムとして考えた場合信頼性が低いものとなる。
このほか、燃料電池で発生する蒸気はシステム内で、消
費する必要蒸気量を遥かに上回るが、低圧蒸気であり用
途がないため結局無駄に凝縮器で熱を捨てざるを得なか
った。
費する必要蒸気量を遥かに上回るが、低圧蒸気であり用
途がないため結局無駄に凝縮器で熱を捨てざるを得なか
った。
本発明は上述の従来のリフォーミングの欠点を除去する
目的でなしたもので、リフォーミング原料としてメタノ
ール等の比較的低温低圧で分解するものを使用し、低圧
蒸気を蒸気圧縮機で圧縮し、凝縮により温度を上げその
凝縮潜熱を加熱用熱源として利用することにより、利用
価値の低い低圧蒸気を有効利用し、システムの熱効率を
高めると同時に安全性、信頼性、経済性を格段に向上さ
せたスチームリフォーミング方法にかかるものである。
目的でなしたもので、リフォーミング原料としてメタノ
ール等の比較的低温低圧で分解するものを使用し、低圧
蒸気を蒸気圧縮機で圧縮し、凝縮により温度を上げその
凝縮潜熱を加熱用熱源として利用することにより、利用
価値の低い低圧蒸気を有効利用し、システムの熱効率を
高めると同時に安全性、信頼性、経済性を格段に向上さ
せたスチームリフォーミング方法にかかるものである。
以下、本発明を図面を参照しつつ説明する。
第２図は本発明のスチームリフォーミング方法を利用し
た燐酸型燃料電池発電設備を示すもので、（１）は空気
圧縮機、（２）は排気ガスエクスパンダ、（３）は燃焼
器、（４ｊは燃料電池、（５）はリフオーマ、（６）は
燃料処理装置、（７）は気液分離ドラムである。
た燐酸型燃料電池発電設備を示すもので、（１）は空気
圧縮機、（２）は排気ガスエクスパンダ、（３）は燃焼
器、（４ｊは燃料電池、（５）はリフオーマ、（６）は
燃料処理装置、（７）は気液分離ドラムである。
メタノール等の原料（Ｂ）をリフオーマ（５）に供給す
る燃料供給ライン（８）に、気液分離ドラム（７）から
の蒸気（Ｃ）の一部を導く蒸気供給ライン（９）を接続
しである。
る燃料供給ライン（８）に、気液分離ドラム（７）から
の蒸気（Ｃ）の一部を導く蒸気供給ライン（９）を接続
しである。
該気液分離ドラム（７）からの蒸気（Ｃ）の一部を蒸気
タービンＱＯＩに導いて該蒸気タービン００１を回転さ
せ、該蒸気タービン側の動力により蒸気圧縮機Ｕを駆動
し、前記蒸気（Ｃ）の残りを圧縮し、該圧縮により高温
高圧とした蒸気を圧縮蒸気供給ライン（１２１により前
記リフオーマ（５）に導入し、リフオーミングの熱源と
して使用する。
タービンＱＯＩに導いて該蒸気タービン００１を回転さ
せ、該蒸気タービン側の動力により蒸気圧縮機Ｕを駆動
し、前記蒸気（Ｃ）の残りを圧縮し、該圧縮により高温
高圧とした蒸気を圧縮蒸気供給ライン（１２１により前
記リフオーマ（５）に導入し、リフオーミングの熱源と
して使用する。
該リフオーマ（５）でリフォーミングされた燃料（リフ
ォームドガス）は燃料処理装置（６）によりＣＯ叶を減
少した後、燃料電池（４）に送られる。
ォームドガス）は燃料処理装置（６）によりＣＯ叶を減
少した後、燃料電池（４）に送られる。
該燃料電池（４）には空気圧縮機（１１により圧縮され
た圧縮空気が圧縮空気供給ライン０漕により送られ、前
記リフォームドガス中のＨ２と圧縮空気中の０２とが反
応して熱と空気が得られる。該燃料電池（４）で発生す
る熱は蒸気に変換され、気液分２１ドラム（７）で分離
回収される。又、反応後のリフォームドガス中にも可燃
成分が含まれているため、これと反応後の圧縮空気とを
燃焼器（３）に送って燃焼させ、該燃焼ガスを排気ガス
エクスパンダ（２）に送って圧力を回収し、前記空気圧
縮機（１）の動力源として使用する。図中、０→（１５
１（１６１はポンプ、ＯＤは凝縮器を示す。
た圧縮空気が圧縮空気供給ライン０漕により送られ、前
記リフォームドガス中のＨ２と圧縮空気中の０２とが反
応して熱と空気が得られる。該燃料電池（４）で発生す
る熱は蒸気に変換され、気液分２１ドラム（７）で分離
回収される。又、反応後のリフォームドガス中にも可燃
成分が含まれているため、これと反応後の圧縮空気とを
燃焼器（３）に送って燃焼させ、該燃焼ガスを排気ガス
エクスパンダ（２）に送って圧力を回収し、前記空気圧
縮機（１）の動力源として使用する。図中、０→（１５
１（１６１はポンプ、ＯＤは凝縮器を示す。
従来のシステムと最も大きく違う点は、リフオーマ（５
）の加熱を蒸気の凝縮熱によって行なう点である。
）の加熱を蒸気の凝縮熱によって行なう点である。
燃料電池（４）で発生し、気液分離ドラム（７）で分離
された蒸気（Ｏは前述の如くリフオーミング原料として
使う分を差し引いてもなお余剰がでる。
された蒸気（Ｏは前述の如くリフオーミング原料として
使う分を差し引いてもなお余剰がでる。
しかし、この蒸気（０は低圧であるため、この捷までは
りフォーミングの熱源として使うことは出来ない。従っ
て、空気圧縮機（１）を設け、これで圧縮して高圧とし
、凝縮温度を高くして、リフオーミングの加熱用熱源と
して使用する。
りフォーミングの熱源として使うことは出来ない。従っ
て、空気圧縮機（１）を設け、これで圧縮して高圧とし
、凝縮温度を高くして、リフオーミングの加熱用熱源と
して使用する。
これにより、リフオーミングの際の加熱用燃料及び燃焼
用空気が不要となり、前記従来の欠点が総て解消される
ことになる。
用空気が不要となり、前記従来の欠点が総て解消される
ことになる。
しかし、新たに蒸気圧縮機（ＩＩＩの消費動力が問題と
なるが、蒸気タービンＱＯＩを設け、気液分離ドラム（
７）からの一部の低圧蒸気を導いて蒸気タービンＱＯＩ
を回転し、この動力によって蒸気圧縮機ａｎを駆動する
ので問題はない。
なるが、蒸気タービンＱＯＩを設け、気液分離ドラム（
７）からの一部の低圧蒸気を導いて蒸気タービンＱＯＩ
を回転し、この動力によって蒸気圧縮機ａｎを駆動する
ので問題はない。
以上述べたように、本発明のスチームリフォーミング方
法によれば、下記の如き種々の優れた効果を発揮する。
法によれば、下記の如き種々の優れた効果を発揮する。
（＋） リフオーマの加熱をシステム内で発生する低圧
蒸気の有効利用でまかなっているので、従来のような加
熱用の燃料が不要となシ、システムの熱効率が飛躍的に
向上する。
蒸気の有効利用でまかなっているので、従来のような加
熱用の燃料が不要となシ、システムの熱効率が飛躍的に
向上する。
（Ｉｆ） リフオーマ用の燃焼空気が不要となるので、
空気圧縮機の流量が減り、それに伴って燃焼器の燃料が
減少し、システムの熱効率が向上する。
空気圧縮機の流量が減り、それに伴って燃焼器の燃料が
減少し、システムの熱効率が向上する。
（ｌＩＩ）空気供給系統、燃料ガス生成系統の容量が小
さくなるので、経済的に有利となる。
さくなるので、経済的に有利となる。
（ＩＶ） ＩＪフォーマの加熱に蒸気の凝縮熱を使用す
るので、リフオーマチューブの局部加熱の心配がなく、
材質を下げることが出来ると同時にリフオーマチューブ
の損傷に対する問題が一掃される。
るので、リフオーマチューブの局部加熱の心配がなく、
材質を下げることが出来ると同時にリフオーマチューブ
の損傷に対する問題が一掃される。
（Ｖ） （”Ｊ等かの理由でリフオーマチューブから燃
料ガスが漏洩しても、加熱源が蒸気であるので爆発の心
配は全くなく、ガス検知も容易となるため、リフオーマ
の信頼性は飛躍的に向上する。
料ガスが漏洩しても、加熱源が蒸気であるので爆発の心
配は全くなく、ガス検知も容易となるため、リフオーマ
の信頼性は飛躍的に向上する。
（Ｖｌ） リフオーマにバーすがなくなるので、バーナ
に関するトラブルが一掃される。
に関するトラブルが一掃される。
（４） 運転の自動化が可能となり、負荷運転に対する
追随性が高められる。
追随性が高められる。
以下に、本発明の実施例を挙げ、更に具体的に説明する
が、本発明はこれらによって何等限定されるものではな
い。
が、本発明はこれらによって何等限定されるものではな
い。
実施例 ン
第６図は本発明の一実施例を示す熱・物質収支図である
。
。
メタノールタンク０８から液状のメタノール９８句−１
ｏＬ７．をポンプ（１１で約１０αｔα迄昇圧する。
ｏＬ７．をポンプ（１１で約１０αｔα迄昇圧する。
一方、リサイクルプロワ−（イ）で昇圧したリフォーム
）’ガス（１８８℃、８−５ ａｔａ ） ８８ Ｋｇ
−ｍＯ／！／Ｈとポンプ四で昇圧したメタノールを混合
した後、熱交換器（２１１に導いて加熱し、メタノール
の分圧を下げだ状態′で気化させる。これにより、リフ
ォームドガスからの効果的熱回収が可能となる。
）’ガス（１８８℃、８−５ ａｔａ ） ８８ Ｋｇ
−ｍＯ／！／Ｈとポンプ四で昇圧したメタノールを混合
した後、熱交換器（２１１に導いて加熱し、メタノール
の分圧を下げだ状態′で気化させる。これにより、リフ
ォームドガスからの効果的熱回収が可能となる。
次いで、熱交換器ｔ２っで加熱した後、気液分離ドラム
（力からの１７０℃飽和の水蒸気２９４に９−ｔｏ１７
士 と混合し、更に熱交換器（ハ）で加熱してリフオーマ（
５）に導く。
（力からの１７０℃飽和の水蒸気２９４に９−ｔｏ１７
士 と混合し、更に熱交換器（ハ）で加熱してリフオーマ（
５）に導く。
リフオーマ（５）では主として下記の反応■■が起こり
、直接Ｈ２リッチのガスが生成される。ここで使用する
触媒としては、Ｚｎ−Ｃｕ系の二元触媒等が適当である
。
、直接Ｈ２リッチのガスが生成される。ここで使用する
触媒としては、Ｚｎ−Ｃｕ系の二元触媒等が適当である
。
ＣＨ３０Ｈ＋Ｈ２０＋ ｃｏ、＋ ３Ｈ，−・・■ＣＯ
！ｌ＋Ｈ２→ＣＯ＋Ｈ，０・・・■リフオーミングされ
たガスの温度は２４０℃、圧力は７．８４ Ｋｇ／ｃｒ
Ａ、平均分子量は１４．３、組成はＣＨ３０Ｈ： ０．
２、ＣＯ：１．５、Ｃ０２：９６．３、Ｈ２：２９１．
９、Ｈｓ＋０ ： １９６．２ Ｋｆ ｍｏｌ、７．ｒ
である。
！ｌ＋Ｈ２→ＣＯ＋Ｈ，０・・・■リフオーミングされ
たガスの温度は２４０℃、圧力は７．８４ Ｋｇ／ｃｒ
Ａ、平均分子量は１４．３、組成はＣＨ３０Ｈ： ０．
２、ＣＯ：１．５、Ｃ０２：９６．３、Ｈ２：２９１．
９、Ｈｓ＋０ ： １９６．２ Ｋｆ ｍｏｌ、７．ｒ
である。
このガスを熱交換器ｃ１３＠Ｃ２υでリフオーマ（５）
へ供給する原料と順次熱交換して冷却し、更に熱交換器
Ｃ１４１で冷却水で冷却し、気液分離ドラム（ハ）でド
レンを分離し、燃料ガス中の水分を既定量に調整する。
へ供給する原料と順次熱交換して冷却し、更に熱交換器
Ｃ１４１で冷却水で冷却し、気液分離ドラム（ハ）でド
レンを分離し、燃料ガス中の水分を既定量に調整する。
この時発生するドレンはポンプ（ハ）で気液分離ドラム
（７）に送られる。
（７）に送られる。
水分量を調整された燃料ガスは熱交換器＠（ハ）で加熱
され、リサイクルプロワ−（至）で昇圧されたリサイク
ル燃料と混合された後、燃料電池（４）に供給される。
され、リサイクルプロワ−（至）で昇圧されたリサイク
ル燃料と混合された後、燃料電池（４）に供給される。
一方、空気の方はエアーフィルタ（ハ）を通して２８、
０００ Ｋ９／、ｒの空気が低圧空気圧縮機ｔ１１’に
導入され、圧縮後インタクーラ（至）で冷却され、再度
高圧空気圧縮機（ＩＦ’で７．０７αｔαまで圧縮され
、調湿用蒸気２５．５ Ｋｇ −ｍｏｔ／Ｈｒを加えら
れ、燃料電池（４）に導入される。
０００ Ｋ９／、ｒの空気が低圧空気圧縮機ｔ１１’に
導入され、圧縮後インタクーラ（至）で冷却され、再度
高圧空気圧縮機（ＩＦ’で７．０７αｔαまで圧縮され
、調湿用蒸気２５．５ Ｋｇ −ｍｏｔ／Ｈｒを加えら
れ、燃料電池（４）に導入される。
燃料電池では電気化学的に次の反応が起こり、直流の電
気と熱を発生する。
気と熱を発生する。
燃料極： Ｈ２→２ Ｈ＋＋２ ｅ
空気極： ２Ｈ＋＋ ２ｇ ＋−ｚＱ、、 −＋ Ｈ２
Ｏここで、発生する電気の流れについては第３図では省
略しである。
Ｏここで、発生する電気の流れについては第３図では省
略しである。
燃ＬｔＭ（ａテＨ２６５，５に９−ｍｏ／／Ｈ！、）Ｈ
，ｔ 消費し、１０ＭＷＤＣの電気と熱を発生し、この
熱は１７０℃飽和蒸気を６８２’” Ｋｇ−”’Ｈｒ発
生する。
，ｔ 消費し、１０ＭＷＤＣの電気と熱を発生し、この
熱は１７０℃飽和蒸気を６８２’” Ｋｇ−”’Ｈｒ発
生する。
燃料電池（４）を出だ燃料ガスは一部はリサイクルされ
るが、残りは熱交換器（ハ）で燃料電池＋４１に供給す
る燃料ガスに熱を与えた後燃焼器（３）へ燃料として送
られる。
るが、残りは熱交換器（ハ）で燃料電池＋４１に供給す
る燃料ガスに熱を与えた後燃焼器（３）へ燃料として送
られる。
又、空気側については、燃料電池（４）を出た一部酸素
を消費された空気は熱交換器０Ｄ０４で冷却し、気液分
離ドラム（至）で空気中の水分を回収した後、燃焼器（
３）に導かれる。この時発生したドレンはポンプ（財）
で気液分離ドラム（力に送られる。
を消費された空気は熱交換器０Ｄ０４で冷却し、気液分
離ドラム（至）で空気中の水分を回収した後、燃焼器（
３）に導かれる。この時発生したドレンはポンプ（財）
で気液分離ドラム（力に送られる。
燃焼器（３）で燃焼し、３６５℃まで温度が上昇した燃
焼ガスは高圧排気ガスエクスパンダ（２１′及び低圧排
気ガスエクスパンダ（２）′で圧力回収された後大気に
放出される。
焼ガスは高圧排気ガスエクスパンダ（２１′及び低圧排
気ガスエクスパンダ（２）′で圧力回収された後大気に
放出される。
Ｋｇ −ｍｏｌ
燃料電池（４）から発生した６８２．８ ／Ｈｒの蒸気
は空気加湿用に２ｓ、 ｓ Ｋｇ ｔｒＬｏ′４ｒ、リ
フオーミング原料用に２ ｑ 汚ｆｎｏ！−／、ｒが使
用される。
は空気加湿用に２ｓ、 ｓ Ｋｇ ｔｒＬｏ′４ｒ、リ
フオーミング原料用に２ ｑ 汚ｆｎｏ！−／、ｒが使
用される。
又、リフオーマ加熱用蒸気については、１５ Ｂ Ｋｇ
ｆｎｏ′４． ヲ蒸気圧縮機テ４８ ａｔａ ４ ｆ
圧縮され、減温器０９で飽和蒸気とされ、リフオーマ（
５）の加熱用蒸気として供給される。なお、リフオーミ
ングの温度は高い程触媒の活性が高く、且つ平衡上未反
応メタノールの量が減少するので好ましいが、熱源であ
る蒸気の圧力が高くなり、蒸気圧縮機ａｌｌの消費動力
が大きくなるので、実用的には２００〜２７０℃の範囲
が適当である。
ｆｎｏ′４． ヲ蒸気圧縮機テ４８ ａｔａ ４ ｆ
圧縮され、減温器０９で飽和蒸気とされ、リフオーマ（
５）の加熱用蒸気として供給される。なお、リフオーミ
ングの温度は高い程触媒の活性が高く、且つ平衡上未反
応メタノールの量が減少するので好ましいが、熱源であ
る蒸気の圧力が高くなり、蒸気圧縮機ａｌｌの消費動力
が大きくなるので、実用的には２００〜２７０℃の範囲
が適当である。
本実施例では２４０℃を選定した。
更に、蒸気圧縮機（ｉｌｌを駆動するために蒸気タービ
ン０〔を蒸気圧縮機（Ｉｌｌと同軸上に配置し、蒸気タ
ービン（１１に２０７．５に９−°’Ｈｒの蒸気を供給
する。
ン０〔を蒸気圧縮機（Ｉｌｌと同軸上に配置し、蒸気タ
ービン（１１に２０７．５に９−°’Ｈｒの蒸気を供給
する。
蒸気タービンａ１を出た蒸気は凝縮器ＱＤで復水され、
ポンプα９で気液分離ドラム（力に戻される。
ポンプα９で気液分離ドラム（力に戻される。
以上を要約すると、燐酸型燃料電池の原料としてメタノ
ールを使用することにより、２４０℃程度と非常に低温
でリフォーミングが可能となる。
ールを使用することにより、２４０℃程度と非常に低温
でリフォーミングが可能となる。
一方、燃料電池（４）から発生する蒸気は１７０℃飽和
程度で、リフオーマの熱源として利用できない。
程度で、リフオーマの熱源として利用できない。
従って、低圧蒸気を蒸気圧縮機ａυで圧縮して凝縮温度
を上げることにより加熱用熱源として使用できるように
する。これによってリフオーマの加熱用燃料は不要とな
るが、今度は蒸気圧縮機（ｌｎの動力消費が７ステムの
熱効率を下げる。
を上げることにより加熱用熱源として使用できるように
する。これによってリフオーマの加熱用燃料は不要とな
るが、今度は蒸気圧縮機（ｌｎの動力消費が７ステムの
熱効率を下げる。
これを避けるために蒸気圧縮機（１１１と同軸上に蒸気
タービン（＋０１を配置し、そこに低圧蒸気を導入し、
蒸気圧縮機（＋１１を蒸気タービンθ〔によって駆動す
る。
タービン（＋０１を配置し、そこに低圧蒸気を導入し、
蒸気圧縮機（＋１１を蒸気タービンθ〔によって駆動す
る。
このようにすることにより、今迄燃料電池発電システム
内で役に立たなかった低圧蒸気を使用して、外部から伺
等エネルギーを附加することなく、リフオーミングを達
成し、燃料電池に水素を送ることが可能となる。
内で役に立たなかった低圧蒸気を使用して、外部から伺
等エネルギーを附加することなく、リフオーミングを達
成し、燃料電池に水素を送ることが可能となる。
第１図は従来のスチームリフォーミングの系統説明図、
第２図は本発明のスチームリフオーミング方法の系統説
明図、第６図は本発明のスチームリフオーミング方法を
燐酸型燃料電池発電システムに応用した例の系統説明図
である。 ＋１１ ＋１１’ （Ｉｆ’は空気圧縮機、（２）は排
気ガスエクスパンダ、（３）は燃焼器、（４）は燃料電
池、（５）はリフオーマ、（７）は気液分離ドラム、Ｑ
（１は蒸気タービン、ａＩＩは蒸気圧縮機を示す。 手 続 補 正 書 （自発） 昭和５８年１２月２６日 昭和５８年 特 許 願 第１５８６４６号２発明の名
称 スチームリフオーミング方法 ３補正をする者 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 （００９）石川島播磨重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代ＢＪ区内神田三丁目５番３号矢萩第二ビル ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の櫃 ６、補正の内容 （１）第７頁第５行における ［空気」 を 「電気」 と補正する。 （２）第８頁第２行における 「空気圧縮ａｌｌ （ｔ） Ｊ を 「蒸気圧縮４１１０１）Ｊ と補正する。 （３）第１１真下から２行における ｒ ２８．０００Ｘｊ／ Ｈｒ Ｊ を １’２８，０００Ｌｇ／ＨｒＪ と補正する。 以 」：
第２図は本発明のスチームリフオーミング方法の系統説
明図、第６図は本発明のスチームリフオーミング方法を
燐酸型燃料電池発電システムに応用した例の系統説明図
である。 ＋１１ ＋１１’ （Ｉｆ’は空気圧縮機、（２）は排
気ガスエクスパンダ、（３）は燃焼器、（４）は燃料電
池、（５）はリフオーマ、（７）は気液分離ドラム、Ｑ
（１は蒸気タービン、ａＩＩは蒸気圧縮機を示す。 手 続 補 正 書 （自発） 昭和５８年１２月２６日 昭和５８年 特 許 願 第１５８６４６号２発明の名
称 スチームリフオーミング方法 ３補正をする者 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 （００９）石川島播磨重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代ＢＪ区内神田三丁目５番３号矢萩第二ビル ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の櫃 ６、補正の内容 （１）第７頁第５行における ［空気」 を 「電気」 と補正する。 （２）第８頁第２行における 「空気圧縮ａｌｌ （ｔ） Ｊ を 「蒸気圧縮４１１０１）Ｊ と補正する。 （３）第１１真下から２行における ｒ ２８．０００Ｘｊ／ Ｈｒ Ｊ を １’２８，０００Ｌｇ／ＨｒＪ と補正する。 以 」：
Claims (1)
- １）低圧蒸気を圧縮してリフオーマに導き、該リフオー
マ中で蒸気と原料の混合ガスを触媒の存在下に前記圧縮
蒸気の凝縮潜熱を利用してスチームリフオーミング反応
を行なわせることを特徴とするスチームリフオーミング
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158646A JPS6051604A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | スチ−ムリフオ−ミング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158646A JPS6051604A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | スチ−ムリフオ−ミング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6051604A true JPS6051604A (ja) | 1985-03-23 |
| JPH0377121B2 JPH0377121B2 (ja) | 1991-12-09 |
Family
ID=15676252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58158646A Granted JPS6051604A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | スチ−ムリフオ−ミング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6051604A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001095409A3 (en) * | 2000-05-31 | 2003-03-13 | Nuvera Fuel Cells | Joint-cycle high-efficiency fuel cell system with power generating turbine |
| US6817182B2 (en) | 2001-12-05 | 2004-11-16 | Lawrence G. Clawson | High-efficiency Otto cycle engine with power generating expander |
| US6916564B2 (en) | 2000-05-31 | 2005-07-12 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | High-efficiency fuel cell power system with power generating expander |
| JP2007008756A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Toshiba Corp | 水素・電力併産プラント |
| US7434547B2 (en) | 2004-06-11 | 2008-10-14 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Fuel fired hydrogen generator |
| CN105304921A (zh) * | 2014-07-14 | 2016-02-03 | 中强光电股份有限公司 | 发热装置 |
-
1983
- 1983-08-30 JP JP58158646A patent/JPS6051604A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001095409A3 (en) * | 2000-05-31 | 2003-03-13 | Nuvera Fuel Cells | Joint-cycle high-efficiency fuel cell system with power generating turbine |
| US6916564B2 (en) | 2000-05-31 | 2005-07-12 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | High-efficiency fuel cell power system with power generating expander |
| US6921595B2 (en) | 2000-05-31 | 2005-07-26 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Joint-cycle high-efficiency fuel cell system with power generating turbine |
| US6817182B2 (en) | 2001-12-05 | 2004-11-16 | Lawrence G. Clawson | High-efficiency Otto cycle engine with power generating expander |
| US7062915B2 (en) | 2001-12-05 | 2006-06-20 | Clawson Lawrence G | High-efficiency otto cycle engine with power generating expander |
| US7434547B2 (en) | 2004-06-11 | 2008-10-14 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Fuel fired hydrogen generator |
| JP2007008756A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Toshiba Corp | 水素・電力併産プラント |
| CN105304921A (zh) * | 2014-07-14 | 2016-02-03 | 中强光电股份有限公司 | 发热装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0377121B2 (ja) | 1991-12-09 |
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