JPS62207701A - メタノ−ルからの水素製造法 - Google Patents
メタノ−ルからの水素製造法Info
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- JPS62207701A JPS62207701A JP4998286A JP4998286A JPS62207701A JP S62207701 A JPS62207701 A JP S62207701A JP 4998286 A JP4998286 A JP 4998286A JP 4998286 A JP4998286 A JP 4998286A JP S62207701 A JPS62207701 A JP S62207701A
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- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- 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】
抹五分立
本発明はメタノールを水蒸気改質して水素をHaする方
法に関するものである。
法に関するものである。
なわれだしたのは、最近(l−2年前)のことであり、
従来の方法はいずれもメタノールと純水(または循環水
)を液体にて混合後、蒸発させており、水蒸気/メタノ
ール比(s/c)の制御はそれぞれの流量を液体側で制
御していた(「メタノールのスチームリフオーミングに
よる水素の製造」:アンモニアと工業、No、169、
Vol、37. No、2.1984参照)。
従来の方法はいずれもメタノールと純水(または循環水
)を液体にて混合後、蒸発させており、水蒸気/メタノ
ール比(s/c)の制御はそれぞれの流量を液体側で制
御していた(「メタノールのスチームリフオーミングに
よる水素の製造」:アンモニアと工業、No、169、
Vol、37. No、2.1984参照)。
この従来の方法は、装置構成が若干簡素化され、プラン
トコストも若干安くなることが考えられるものの、ケト
ル型蒸発滞を使用する場合には、ケトル型蒸発器内部で
のわずかな液相変化を生じ、この変化がメタノール−水
系の気液平衡特性により、大幅な気相組成変化となって
現れる。即ち、液側流量調節計のわずかな外乱により、
蒸気側の水蒸気/メタノール比(s/C)の変動が大幅
に増幅される欠点があった。
トコストも若干安くなることが考えられるものの、ケト
ル型蒸発滞を使用する場合には、ケトル型蒸発器内部で
のわずかな液相変化を生じ、この変化がメタノール−水
系の気液平衡特性により、大幅な気相組成変化となって
現れる。即ち、液側流量調節計のわずかな外乱により、
蒸気側の水蒸気/メタノール比(s/C)の変動が大幅
に増幅される欠点があった。
゛また、さらに下流の圧力スイング吸着(P S A)
装置での圧力変動の影響により、メタノール−水系の気
液平衡のバランスがくずれ、蒸気側の水蒸気/メタノー
ル比(s/c)が変動する欠点があった。
装置での圧力変動の影響により、メタノール−水系の気
液平衡のバランスがくずれ、蒸気側の水蒸気/メタノー
ル比(s/c)が変動する欠点があった。
また、ケトル型蒸発器の代わりにシェル・アンド・チュ
ーブ型熱交換器を使用する場合には、メタノール及び純
水中に存在するSi、 Fa、 ClCa等の不純物に
よる熱交換チューブの汚れが避けられない欠点があった
。また、熱交換チューブに付着しなかった不純物は改質
反応器に入り込み、ここで触媒の劣化を速める。また、
運転操作ミス等により、液体メタノール又は純水が改質
反応器に入り込み、触媒を劣化させる危険度が高かった
。
ーブ型熱交換器を使用する場合には、メタノール及び純
水中に存在するSi、 Fa、 ClCa等の不純物に
よる熱交換チューブの汚れが避けられない欠点があった
。また、熱交換チューブに付着しなかった不純物は改質
反応器に入り込み、ここで触媒の劣化を速める。また、
運転操作ミス等により、液体メタノール又は純水が改質
反応器に入り込み、触媒を劣化させる危険度が高かった
。
l−一血
本発明は、従来の技術の欠点を解消し、水蒸気/メタノ
ール比(s / c )を安定して制御でき、且つ、改
質反応触媒を長期に安定運転できるメタノールからの水
素製造法を提供することを目的とする。
ール比(s / c )を安定して制御でき、且つ、改
質反応触媒を長期に安定運転できるメタノールからの水
素製造法を提供することを目的とする。
且−一双
本発明者は前記目的を達成するために鋭意研究した結果
、メタノールを水蒸気改質して水素を製造する方法にお
いて、メタノール及び水をそれぞれ別々に蒸発させ、メ
タノール蒸気及び水蒸気をそれぞれ別々に流量調節する
ことを特徴とするメタノールからの水素製造法を提供す
ることによって前記目的が達成できることを見出した。
、メタノールを水蒸気改質して水素を製造する方法にお
いて、メタノール及び水をそれぞれ別々に蒸発させ、メ
タノール蒸気及び水蒸気をそれぞれ別々に流量調節する
ことを特徴とするメタノールからの水素製造法を提供す
ることによって前記目的が達成できることを見出した。
以下、本発明を添付図面に従ってさらに詳しく説明する
。
。
まず、原料のメタノールがメタノールタンク1に導入さ
れ、ポンプPによってメタノール蒸発器3に送り込まれ
、そこでメタノール蒸気に転化される。他方、原料の純
水が純水タンク2に導入され、メタノールと同様にポン
プPによって系に送り込まれ、洗浄塔7を経て循環水蒸
発器4に入れられ、そこで水蒸気に転化される。
れ、ポンプPによってメタノール蒸発器3に送り込まれ
、そこでメタノール蒸気に転化される。他方、原料の純
水が純水タンク2に導入され、メタノールと同様にポン
プPによって系に送り込まれ、洗浄塔7を経て循環水蒸
発器4に入れられ、そこで水蒸気に転化される。
次に、このようにして転化されたメタノール蒸気及び水
蒸気はそれぞれ別々に流量調節弁Vによって流量が調節
された後、任意の水蒸気/メタノール比(s / c
)にて混合されて原料過熱器5に送られ、そこでさらに
加熱される。しかる後過熱された混合物は改質反応器6
に送られ。
蒸気はそれぞれ別々に流量調節弁Vによって流量が調節
された後、任意の水蒸気/メタノール比(s / c
)にて混合されて原料過熱器5に送られ、そこでさらに
加熱される。しかる後過熱された混合物は改質反応器6
に送られ。
そこでメタノールが水蒸気改質されて水素を製造する。
こうして得られた反応混合物は洗浄塔7にて純水によっ
て洗浄された後、水素リッチガスとして回収される。
て洗浄された後、水素リッチガスとして回収される。
ここで1本発明の特徴部分は添付図面の破線で囲まれた
部分であり、他のメタノールタンク。
部分であり、他のメタノールタンク。
純水タンク、M料過熱器、改質反応器、洗浄塔等は従来
慣用のものが使用される。
慣用のものが使用される。
本発明を下記の実施例によってさらに具体的に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではないことを理解
すべきである。
が、本発明はこれに限定されるものではないことを理解
すべきである。
実施例
原料メタノール73kg/hをメタノールタンク1から
ケトル型メタノール蒸発器3に送り、そこで圧力9kg
/cod” Gで温度135℃にて蒸発させた。一方、
純水34kg/hを洗浄塔7を経て循環水蒸発器4に送
り、そこで圧力9 kg/c+a”Gで温度180℃に
て水蒸気に蒸発させた。このようにして得られたメタノ
ール蒸気及び水蒸気をそれぞれ別々の流量調節弁で気相
にて流量を調節した後1合流させて原料過熱器5にてさ
らに加熱した。この過熱された蒸気混合物を改質反応器
6にて反応させ、得られた反応混合物を洗浄塔7にて洗
浄して水素リッチガス195 Nm3/hを回収した。
ケトル型メタノール蒸発器3に送り、そこで圧力9kg
/cod” Gで温度135℃にて蒸発させた。一方、
純水34kg/hを洗浄塔7を経て循環水蒸発器4に送
り、そこで圧力9 kg/c+a”Gで温度180℃に
て水蒸気に蒸発させた。このようにして得られたメタノ
ール蒸気及び水蒸気をそれぞれ別々の流量調節弁で気相
にて流量を調節した後1合流させて原料過熱器5にてさ
らに加熱した。この過熱された蒸気混合物を改質反応器
6にて反応させ、得られた反応混合物を洗浄塔7にて洗
浄して水素リッチガス195 Nm3/hを回収した。
こうして得られた水素リッチガスの組成は下記のようで
あり、安定した連続運転ができた。
あり、安定した連続運転ができた。
H: 73.5モル% (乾量基準)G O,:
22.0(−/L/% (乾量基準)co:
4.5モル% (乾量基準)又、水蒸気/メタノ
ール比(s/c)は0.5−5.0の範囲内の任意の値
にて極めて安定した制御が可能であり、s / cの設
定値変更が容易であり、設定値変更により s / c
が前回の値から新しい値に安定するのに、2−3秒あれ
ば充分であった。また、メタノール蒸気流量、水蒸気流
量、s / c、メタノール蒸発器圧力、循環水蒸発器
圧力、改質反応器触媒層各点の温度等を記録したが、す
べて安定しており、下流PSA装置での圧力変動による
外乱の影響等はみられなかった。
22.0(−/L/% (乾量基準)co:
4.5モル% (乾量基準)又、水蒸気/メタノ
ール比(s/c)は0.5−5.0の範囲内の任意の値
にて極めて安定した制御が可能であり、s / cの設
定値変更が容易であり、設定値変更により s / c
が前回の値から新しい値に安定するのに、2−3秒あれ
ば充分であった。また、メタノール蒸気流量、水蒸気流
量、s / c、メタノール蒸発器圧力、循環水蒸発器
圧力、改質反応器触媒層各点の温度等を記録したが、す
べて安定しており、下流PSA装置での圧力変動による
外乱の影響等はみられなかった。
更に注目すべきことには、連続運転3000時間後に、
メタノール蒸発器3及び循環水蒸発器4内の液をサンプ
リングし、該蒸発器中に存在するSi、 Fe、 CQ
、 Ca等の不純物の分析を行なったところ、下記の
通りであった。
メタノール蒸発器3及び循環水蒸発器4内の液をサンプ
リングし、該蒸発器中に存在するSi、 Fe、 CQ
、 Ca等の不純物の分析を行なったところ、下記の
通りであった。
メタノール蒸発器内の液分析結果
(3000時間連続運転後)
Sin、 検出せず
Fe 1.4ρP腸
CQ 27ppta Ca 検出せず 循環水蒸発器内の液分析結果(3000時間連続運転後
)Sin、 9.1pp
mFa 検出せず CQ 4.7pp園 Ca 検出せず 一方、原料メタノール及び純水中の不純物分析結果は下
記の通りであった。
CQ 27ppta Ca 検出せず 循環水蒸発器内の液分析結果(3000時間連続運転後
)Sin、 9.1pp
mFa 検出せず CQ 4.7pp園 Ca 検出せず 一方、原料メタノール及び純水中の不純物分析結果は下
記の通りであった。
原料メタノール
SiO□ 検出せず
Fe 検出せず
CQ 0.lppm以下Ca
検出せず 原料純水 5in20.O2ppm以下 Fe 検出せず CQ O,lppm以下Ca
検出せず これらの分析結果の比較によると、原料メタノール及び
純水中の不純物の大部分が、それぞれメタノール蒸発器
及び循環水蒸発器にて蓄積除去されていることが容易に
理解できる。
検出せず 原料純水 5in20.O2ppm以下 Fe 検出せず CQ O,lppm以下Ca
検出せず これらの分析結果の比較によると、原料メタノール及び
純水中の不純物の大部分が、それぞれメタノール蒸発器
及び循環水蒸発器にて蓄積除去されていることが容易に
理解できる。
このようにケトル型蒸発器を使用したことにより原料メ
タノール及び純水中の不純物の蓄積除去効果により、蒸
発器内熱交換チューブの汚れ防止並びにメタノール改質
反応触媒の汚損劣化防止が可能となった。
タノール及び純水中の不純物の蓄積除去効果により、蒸
発器内熱交換チューブの汚れ防止並びにメタノール改質
反応触媒の汚損劣化防止が可能となった。
羞−一来
本発明の方法によれば下記のような利点が得られる。
(i)蒸発器をメタノール用と純水(または循環水)用
とに分離設置することにより1両者を混合後車−のケト
ル型蒸発器にて蒸発させた場合にメタノール−水系の気
液平衡特性によって生じる水蒸気/メタノール比(s
/ e )の大幅な変動を防止できる。
とに分離設置することにより1両者を混合後車−のケト
ル型蒸発器にて蒸発させた場合にメタノール−水系の気
液平衡特性によって生じる水蒸気/メタノール比(s
/ e )の大幅な変動を防止できる。
(ii)メタノール蒸気及び水蒸気を気相にてそれぞれ
別々に流量調節することにより、水蒸気/メタノール比
(s / c )の設定値変更を容易且つ迅速に行なう
ことが可能である。
別々に流量調節することにより、水蒸気/メタノール比
(s / c )の設定値変更を容易且つ迅速に行なう
ことが可能である。
(iii)ケトル型蒸発器を使用することにより。
もともと原料メタノール及び純水中に存在している不純
物を蒸発器底部に蓄積させ、必要に応じて定期的にこれ
をブローダウンして除去することができる。このことに
より、従来のシェル・アンド・チューブ型熱交換器を使
用した場合に見られるチューブの汚れ及び不純物が改質
反応器に混入することによる触媒の劣化を防止できる。
物を蒸発器底部に蓄積させ、必要に応じて定期的にこれ
をブローダウンして除去することができる。このことに
より、従来のシェル・アンド・チューブ型熱交換器を使
用した場合に見られるチューブの汚れ及び不純物が改質
反応器に混入することによる触媒の劣化を防止できる。
第1図は本発明の工程の系統図である。
110.メタノールタンク 200.純水タンク300
.メタノール蒸発器 400.循環水蒸発器501.原
料過熱器 600.改質反応器700.洗浄塔
.メタノール蒸発器 400.循環水蒸発器501.原
料過熱器 600.改質反応器700.洗浄塔
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、メタノールを水蒸気改質して水素を製造する方法に
おいて、メタノール及び水をそれぞれ別々に蒸発させ、
メタノール蒸気及び水蒸気をそれぞれ別々に流量調節す
ることを特徴とするメタノールからの水素製造法。 2、メタノール及び水をそれぞれ別々のケトル型蒸発器
で蒸発させる特許請求の範囲第1項記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4998286A JPS62207701A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | メタノ−ルからの水素製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4998286A JPS62207701A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | メタノ−ルからの水素製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62207701A true JPS62207701A (ja) | 1987-09-12 |
Family
ID=12846222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4998286A Pending JPS62207701A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | メタノ−ルからの水素製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62207701A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6607703B1 (en) | 1999-05-24 | 2003-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen generator |
CN104876183A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-09-02 | 广东合即得能源科技有限公司 | 一种用于晶体硅制备的高纯氢生产设备及工艺 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5010302A (ja) * | 1973-06-01 | 1975-02-03 | ||
JPS50141602A (ja) * | 1974-05-02 | 1975-11-14 | ||
JPS55144093A (en) * | 1979-04-16 | 1980-11-10 | Sao Paulo Gas | Gasifying of ethanol |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP4998286A patent/JPS62207701A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5010302A (ja) * | 1973-06-01 | 1975-02-03 | ||
JPS50141602A (ja) * | 1974-05-02 | 1975-11-14 | ||
JPS55144093A (en) * | 1979-04-16 | 1980-11-10 | Sao Paulo Gas | Gasifying of ethanol |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6607703B1 (en) | 1999-05-24 | 2003-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen generator |
CN104876183A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-09-02 | 广东合即得能源科技有限公司 | 一种用于晶体硅制备的高纯氢生产设备及工艺 |
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