NL1013478C2 - Fuel processor for producing hydrogen and apparatus suitable for use in such a processor for generating a third and fourth gas stream from a first and second gas stream. - Google Patents

Fuel processor for producing hydrogen and apparatus suitable for use in such a processor for generating a third and fourth gas stream from a first and second gas stream. Download PDF

Info

Publication number
NL1013478C2
NL1013478C2 NL1013478A NL1013478A NL1013478C2 NL 1013478 C2 NL1013478 C2 NL 1013478C2 NL 1013478 A NL1013478 A NL 1013478A NL 1013478 A NL1013478 A NL 1013478A NL 1013478 C2 NL1013478 C2 NL 1013478C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
mixture
shift
gas stream
fuel processor
water
Prior art date
Application number
NL1013478A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Anton Scholten
Petrus Franciscus Nisselrooij
Walter Ricor De Jongh
Jan Stokman
Original Assignee
Plug Power Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plug Power Inc filed Critical Plug Power Inc
Priority to NL1013478A priority Critical patent/NL1013478C2/en
Priority to AU52549/00A priority patent/AU5254900A/en
Priority to PCT/NL2000/000364 priority patent/WO2000078669A1/en
Priority to AU39681/01A priority patent/AU3968101A/en
Priority to PCT/US2000/041794 priority patent/WO2001037990A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1013478C2 publication Critical patent/NL1013478C2/en
Priority to US10/348,460 priority patent/US6784135B2/en
Priority to US10/927,183 priority patent/US7410931B2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D12/00Other central heating systems
    • F24D12/02Other central heating systems having more than one heat source
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01BBOILING; BOILING APPARATUS ; EVAPORATION; EVAPORATION APPARATUS
    • B01B1/00Boiling; Boiling apparatus for physical or chemical purposes ; Evaporation in general
    • B01B1/005Evaporation for physical or chemical purposes; Evaporation apparatus therefor, e.g. evaporation of liquids for gas phase reactions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/80Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with zinc, cadmium or mercury
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/08Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
    • B01J29/082X-type faujasite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/19Catalysts containing parts with different compositions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0403Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal
    • B01J8/0423Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more otherwise shaped beds
    • B01J8/0426Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more otherwise shaped beds the beds being superimposed one above the other
    • B01J8/043Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more otherwise shaped beds the beds being superimposed one above the other in combination with one cylindrical annular shaped bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0449Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds
    • B01J8/0453Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds the beds being superimposed one above the other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0492Feeding reactive fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0496Heating or cooling the reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/12Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • C01B3/16Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide using catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production 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
    • C01B3/34Production 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
    • C01B3/38Production 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
    • C01B3/386Catalytic partial combustion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production 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
    • C01B3/34Production 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
    • C01B3/48Production 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 followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C01B3/58Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C01B3/58Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction
    • C01B3/583Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction the reaction being the selective oxidation of carbon monoxide
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029Heat exchange using liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0625Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
    • H01M8/0631Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212Plates; Jackets; Cylinders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00477Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2208/00495Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/0053Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/185Details relating to the spatial orientation of the reactor vertical
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/025Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
    • C01B2203/0261Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a catalytic partial oxidation step [CPO]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • C01B2203/0294Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step containing three or more CO-shift steps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0435Catalytic purification
    • C01B2203/044Selective oxidation of carbon monoxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465Composition of the impurity
    • C01B2203/047Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066Integration with other chemical processes with fuel cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0822Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel the fuel containing hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0827Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel at least part of the fuel being a recycle stream
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0833Heating by indirect heat exchange with hot fluids, other than combustion gases, product gases or non-combustive exothermic reaction product gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0838Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0838Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel
    • C01B2203/0844Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by heat exchange with exothermic reactions, other than by combustion of fuel the non-combustive exothermic reaction being another reforming reaction as defined in groups C01B2203/02 - C01B2203/0294
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/085Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by electric heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0866Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combination of different heating methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872Methods of cooling
    • C01B2203/0883Methods of cooling by indirect heat exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872Methods of cooling
    • C01B2203/0888Methods of cooling by evaporation of a fluid
    • C01B2203/0894Generation of steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1005Arrangement or shape of catalyst
    • C01B2203/1011Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1005Arrangement or shape of catalyst
    • C01B2203/1023Catalysts in the form of a monolith or honeycomb
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041Composition of the catalyst
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047Group VIII metal catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1064Platinum group metal catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1064Platinum group metal catalysts
    • C01B2203/107Platinum catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041Composition of the catalyst
    • C01B2203/1076Copper or zinc-based catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041Composition of the catalyst
    • C01B2203/1082Composition of support materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041Composition of the catalyst
    • C01B2203/1094Promotors or activators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205Composition of the feed
    • C01B2203/1211Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235Hydrocarbons
    • C01B2203/1241Natural gas or methane
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1258Pre-treatment of the feed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1288Evaporation of one or more of the different feed components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1288Evaporation of one or more of the different feed components
    • C01B2203/1294Evaporation by heat exchange with hot process stream
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16Controlling the process
    • C01B2203/1604Starting up the process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16Controlling the process
    • C01B2203/1614Controlling the temperature
    • C01B2203/1619Measuring the temperature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16Controlling the process
    • C01B2203/1614Controlling the temperature
    • C01B2203/1623Adjusting the temperature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16Controlling the process
    • C01B2203/1642Controlling the product
    • C01B2203/1647Controlling the amount of the product
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16Controlling the process
    • C01B2203/1685Control based on demand of downstream process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16Controlling the process
    • C01B2203/169Controlling the feed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16Controlling the process
    • C01B2203/1695Adjusting the feed of the combustion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/80Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/80Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/82Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D18/00Small-scale combined heat and power [CHP] generation systems specially adapted for domestic heating, space heating or domestic hot-water supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2101/00Electric generators of small-scale CHP systems
    • F24D2101/30Fuel cells
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/02Photovoltaic energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2240/00Fluid heaters having electrical generators
    • F24H2240/10Fluid heaters having electrical generators with fuel cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H01M8/04022Heating by combustion
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

Titel: Brandstofprocessor voor het produceren van waterstof en inrichting geschikt voor gebruik in een dergelijke processor voor het uit een eerste en tweede gasstroom genereren van een derde en vierde gasstroom.Title: Fuel processor for producing hydrogen and apparatus suitable for use in such a processor for generating a third and fourth gas stream from a first and second gas stream.

De uitvinding heeft betrekking op een brandstofprocessor voor het produceren van een gasstroom die waterstof omvat door katalytische verbranding van een mengsel dat tenminste een gasvormige koolwaterstof-5 verbinding, waterdamp en zuurstof omvat, waarbij de brandstofprocessor een gasstroomtraject omvat, waarlangs het mengsel wordt gevoerd en een in het gasstroomtraject opgenomen CPO-catalyst, waaraan het mengsel wordt toegevoerd voor de katalytische verbranding. (Hierin staat 10 CPO voor Catalytic Partional Oxidation).The invention relates to a fuel processor for producing a gas stream comprising hydrogen by catalytic combustion of a mixture comprising at least one gaseous hydrocarbon compound, water vapor and oxygen, the fuel processor comprising a gas flow path through which the mixture is passed and CPO catalyst included in the gas flow path, to which the mixture is fed for catalytic combustion. (This represents 10 CPO for Catalytic Partional Oxidation).

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het uit een eerste en tweede gasstroom genereren van een derde en vierde gasstroom.The invention also relates to a device for generating a third and fourth gas stream from a first and second gas stream.

Een brandstofprocessor van de in de aanhef 15 omschreven soort is op zich bekend. De waterstof die wordt gegenereerd wordt veelal gebruikt om te worden toegevoerd aan een brandstofcel die de waterstof verbrandt voor het genereren van elektrische energie en/of warmte. Hierbij is het belangrijk dat de door de brandstofprocessor gegeneerde 20 waterstof zo min mogelijk koolmonoxide omvat, omdat dit schadelijk is voor de goede werking van de brandstofcel. De uitvinding heeft onder meer als doel een brandstofprocessor te verschaffen die een gasstroom met waterstof genereert welke minder koolmonoxide omvat dan de bekende brandstof-25 processor. De brandstofprocessor volgens de uitvinding wordt dienovereenkomstig gekenmerkt in dat in het gasstroomtraject stroomafwaarts van de CPO-catalyst een veelvoud van in serie geschakelde HT-shifts zijn opgenomen die, in gebruik, door het mengsel dat de CPO-catalyst 30 verlaat, respectievelijk worden doorstroomd. Doordat een veelvoud van in serie geschakelde HT-shifts zijn opgenomen wordt de mogelijkheid geopend de temperatuur van het 101 3478 2 mengsel dat door de HT-shifts stroomt per HT-shift te regelen. Hiermee kan de genoemde hoeveelheid CO worden geminimaliseerd. Hierin staat HT-shift voor High-temperature-shift-katalysator. In het bijzonder geldt dat 5 in het gasstroomtraject respectievelijk tussen de CPO-catalyst en de meest nabij stroomafwaarts van de CPO-catalyst gelegen HT-shift en tussen de HT-shifts warmtewisselaars zijn opgenomen die warmte uitwisselen tussen enerzijds het mengsel dat aan de CPO-catalyst wordt 10 toegevoerd en anderzijds het mengsel dat stroomafwaarts van de CPO-catalyst de in serie geschakelde HT-Shifts doorstroomt. Hiermee wordt bewerkstelligd dat de temperatuur van het mengsel dat een HT-shift verlaat hoger is dan de temperatuur van het mengsel dat een 15 stroomafwaarts van de laatstgenoemde HT-shifts gelegen HT-shift instroomt. Doordat de temperatuur in stroomafwaartse richting gezien per HT-shift afneemt, heeft dit tot gevolg dat het reactie-evenwicht dusdanig wordt verschoven dat de hoeveelheid koolmonoxide in het mengsel 20 dienovereenkomstig afneemt.A fuel processor of the type described in the preamble 15 is known per se. The hydrogen that is generated is often used to be supplied to a fuel cell that burns the hydrogen to generate electrical energy and / or heat. It is important here that the hydrogen generated by the fuel processor comprises as little carbon monoxide as possible, because this is detrimental to the proper functioning of the fuel cell. One of the objects of the invention is to provide a fuel processor that generates a gas stream with hydrogen which comprises less carbon monoxide than the known fuel processor. The fuel processor of the invention is accordingly characterized in that the gas flow path downstream of the CPO catalyst includes a plurality of series-connected HT shifts which, in use, flow through the mixture leaving the CPO catalyst, respectively. The inclusion of a plurality of series-connected HT shifts opens the possibility of controlling the temperature of the 101 3478 2 mixture flowing through the HT shifts per HT shift. This allows the stated amount of CO to be minimized. HT-shift stands for High-temperature-shift catalyst. In particular, it holds that in the gas flow path heat exchangers located between the CPO catalyst and the HT-shift closest to the downstream of the CPO catalyst and between the HT-shifts respectively, exchange heat between, on the one hand, the mixture supplied to the CPO catalyst. catalyst is supplied and, on the other hand, the mixture which flows downstream of the CPO catalyst through the series-connected HT-Shifts. This ensures that the temperature of the mixture leaving an HT shift is higher than the temperature of the mixture flowing into an HT shift situated downstream of the latter HT shifts. As the temperature decreases downstream per HT shift, this results in the reaction equilibrium being shifted such that the amount of carbon monoxide in the mixture 20 decreases accordingly.

Volgens een praktische nadere uitwerking geldt dat elke HT-shift is voorzien van twee tegenover elkaar gelegen zijden die respectievelijk een ingang en een uitgang van de HT-shift vormen, waarbij de HT-shifts in een richting die 25 samenvalt met de normaal van de genoemde zijden van de HT-shifts ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt, waarbij een uitgang van een eerste HT-shift tegenover een ingang van een tweede HT-shift ligt en waarbij de tweede HT-shift in een doosvormige kamer is opgenomen met een 30 bodem en opstaande zijwanden, waarbij de bodem tussen de ingang van de tweede HT-shift en de uitgang van de eerste HT-shift in-ligt en waarbij het gasstroomtraject van de eerste HT-shift naar de tweede HT-shift zich respectievelijk uitstrekt langs een buitenzijde van de 35 bodem van de doosvormige kamer, tussen de warmtewisselaar en een buitenzijde van de opstaande zijwand van de 101 3478 3 doosvormige kamer, tussen de tweede HT-shift en een binnenzijde van de opstaande zijwand van de doosvormige kamer naar een tussen de binnenzijde van de bodem van de doosvormige kamer en de zijde van de tweede HT-shift die de 5 ingang omvat gelegen ruimte. Op deze wijze kan de brandstofprocessor zeer compact worden uitgevoerd. In het bijzonder geldt dat elke HT-shift in een doosvormige kamer is opgenomen. Ook deze maatregel bewerkstelligt dat de brandstofprocessor zeer compact kan worden uitgevoerd. Dit 10 geldt in het bijzonder wanneer elke HT-shift kokervormig is uitgevoerd met twee tegenover elkaar gelegen open einden die respectievelijk de ingang en de uitgang vormen van de HT-shift waarbij axiale assen van de HT-shifts althans in hoofdzaak samenvallen met een axiale as van de kokervormige 15 binnenwand van de warmtewisselaar.According to a practical elaboration, each HT shift is provided with two opposite sides which respectively form an input and an output of the HT shift, the HT shifts in a direction coinciding with the normal of the said sides of the HT shifts are arranged with respect to each other, with an output of a first HT shift opposite an input of a second HT shift and the second HT shift being contained in a box-shaped chamber with a bottom and upright sidewalls, in which the bottom lies between the entrance of the second HT-shift and the exit of the first HT-shift and the gas flow path from the first HT-shift to the second HT-shift extends along an outer side of the bottom of the box-shaped chamber, between the heat exchanger and an outside of the upright side wall of the 101 3478 3 box-shaped chamber, between the second HT shift and an inside of the upright side wall of the box-shaped chamber to a space located between the inside of the bottom of the box-shaped chamber and the side of the second HT shift comprising the entrance. In this way, the fuel processor can be made very compact. In particular, each HT shift is contained in a box-shaped chamber. This measure also ensures that the fuel processor can be made very compact. This is especially true when each HT shift is tubular in shape with two opposite open ends which form the entrance and exit of the HT shift, respectively, with axial axes of the HT shifts coinciding at least substantially with an axial axis of the tubular inner wall of the heat exchanger.

Bij voorkeur geldt in dat geval dat de warmtewisselaar voorts is voorzien van een kokervormige isolatie-buitenwand, die een warmte-isolerende functie heeft.In that case, it preferably holds that the heat exchanger is further provided with a tubular insulating outer wall, which has a heat insulating function.

Voor het verder verbeteren van het rendement en 20 verminderen van de hoeveelheid koolmonoxide geldt dan in het bijzonder dat in het gasstroomtraject voorts een stroomafwaarts van de HT-shifts gelegen LT-shift is opgenomen waarbij de brandstofprocessor verder is voorzien van een inlaat voor het, in gebruik, toevoegen van water 25 aan het mengsel dat aan de LT-shift wordt toegevoerd voor het koelen van het mengsel. Hierbij staat LT-shift voor Low-temperature-shift-katalysator. De processor kan hierbij verder zijn voorzien van middelen om het water in de vorm van stoom toe te voegen. Het is echter eveneens mogelijk 30 dat de inlaat vernevelingsmiddelen omvat voor het toevoegen van het water in vernevelde toestand. Dit heeft een zeer gunstig effect op het rendement.In order to further improve the efficiency and to reduce the amount of carbon monoxide, it then holds in particular that the gas flow path further includes an LT shift located downstream of the HT shifts, the fuel processor further comprising an inlet for the use, adding water to the mixture fed to the LT shift to cool the mixture. LT-shift stands for Low-temperature-shift catalyst. The processor can further be provided with means for adding the water in the form of steam. However, it is also possible for the inlet to include misting means for adding the misting water. This has a very favorable effect on the return.

Volgens een zeer geavanceerde uitvoeringsvorm van de brandstofprocessor geldt dat de LT-shift een kokervomige 35 isolatie-buitenwand en een kokervormige isolatie-binnenwand omvat die concentrisch ten opzichte van elkaar zijn 1013478 4 gerangschikt waarbij, in gebruik, het mengsel de tussen de kokervormige isolatie-binnenwand en de kokervormige isolatie-buitenwand gevormde ruimte doorstroomt en waarbij de HT-shifts en de CPO-catalyst in een door de kokervormige 5 isolatie-binnenwand omsloten ruimte zijn opgenomen.According to a highly advanced embodiment of the fuel processor, the LT shift comprises a tubular insulating outer wall and a tubular insulating inner wall arranged concentrically with each other, in use, the mixture separating the tubular insulating material. inner wall and the tubular insulation-outer wall formed space flows through and wherein the HT shifts and the CPO catalyst are accommodated in a space enclosed by the tubular insulation inner wall.

Hierdoor is de brandstofprocessor zeer compact uitgevoerd. De warmtestromen zijn in dat geval in het bijzonder in een radiale richting van binnen naar buiten gericht, terwijl de stroom van het mengsel althans in hoofdzaak in axiale 10 richting is gericht. In het bijzonder geldt dat de kokervormige isolatie-buitenwand van de warmtewisselaar samenvalt met de kokervormige isolatie-binnenwand van de LT-shift. Voor het verder reduceren van de hoeveelheid CO geldt bij voorkeur dat de processor voorts nog is voorzien 15 van een stroomafwaarts van de LT-shift in het gasstroom- traject gelegen PrOx alsmede een inlaat voor het toevoegen van zuurstof aan het mengsel dat de LT-shift heeft verlaten en naar de PrOx stroomt. Hierin staat PrOx voor 'preferential oxidation' = selectieve CO-oxidatie-20 katalysator.This makes the fuel processor very compact. The heat flows in that case are in particular directed in a radial direction from the inside to the outside, while the flow of the mixture is directed at least substantially in the axial direction. In particular, it applies that the tubular insulating outer wall of the heat exchanger coincides with the tubular insulating inner wall of the LT shift. In order to further reduce the amount of CO, it preferably holds that the processor is furthermore provided with a PrOx situated downstream of the LT shift in the gas flow range, as well as an inlet for adding oxygen to the mixture containing the LT shift. has left and flows to the PrOx. Here PrOx stands for 'preferential oxidation' = selective CO oxidation-20 catalyst.

Volgens een zeer geavanceerde uitvoeringsvorm geldt dat de processor verder is voorzien van een vat dat gevuld is met water en/of wordt doorstroomd met water, waarbij voorts aan het vat de gasvormige koolwaterstofverbinding en 25 zuurstof worden toegevoerd om door en/of langs het water te worden gevoerd voor het genereren van het genoemde mengsel dat aan de CPO-catalyst wordt toegevoerd en middelen voor het regelen van de temperatuur van het water voor het instellen van de concentratie van de waterdamp in het 30 mengsel dat aan de CPO-catalyst wordt toegevoerd. Doordat water is toegevoegd aan het mengsel, wordt per mol van de gasvormige koolwaterstofverbinding in het mengsel meer waterstof gevormd dan wanneer het mengsel slechts gasvormige koolwaterstof en zuurstof (lucht) zou omvatten. 35 Voor het verder minimaliseren van de hoeveelheid COAccording to a very advanced embodiment, the processor furthermore comprises a vessel which is filled with water and / or is flowed through with water, the gaseous hydrocarbon compound and oxygen being further supplied to the vessel to pass through and / or along the water. are fed to generate said mixture to be supplied to the CPO catalyst and water temperature control means to adjust the concentration of the water vapor in the mixture to be supplied to the CPO catalyst. Because water is added to the mixture, more hydrogen is formed per mole of the gaseous hydrocarbon compound in the mixture than if the mixture would comprise only gaseous hydrocarbon and oxygen (air). 35 To further minimize the amount of CO

geldt voorts nog dat de processor verder kan zijn voorzien 101 34 78 5 van een warmtewisselaar voor het uitwisselen van warmte tussen het mengsel dat de PrOx heeft doorstroomd en het water dat zich in het vat bevindt zodat de temperatuur van het mengsel dat de waterstof omvattende gasstroom vormt, 5 daalt.furthermore, the processor may further include a heat exchanger for exchanging heat between the mixture that has flowed through the PrOx and the water contained in the vessel such that the temperature of the mixture containing the hydrogen gas stream forms, 5 drops.

Volgens de voorkeursuitvoeringsvorm geldt dat in het gasstroomtraject tussen de LT-shifts en de PrOx nog een warmtewisselaar is opgenomen voor het verder afkoelen van het mengsel.According to the preferred embodiment, it holds that in the gas flow path between the LT shifts and the PrOx, a further heat exchanger is included for further cooling of the mixture.

10 De uitvinding heeft eveneens betrekking op een brandstofprocessor van de in de aanhef omschreven soort, die is gekenmerkt in dat de processor verder is voorzien van een vat dat is gevuld met water, waarbij voorts aan het vat de gasvormige koolwaterstofverbinding en zuurstof 15 worden toegevoerd om door en/of langs het water te worden gevoerd voor het genereren van het genoemde mengsel en middelen voor het regelen van de temperatuur van het water voor het instellen van de concentratie van de waterdamp in het mengsel.The invention also relates to a fuel processor of the type described in the preamble, characterized in that the processor further comprises a vessel filled with water, the gaseous hydrocarbon compound and oxygen being further supplied to the vessel in order to passed through and / or along the water to generate said mixture and means for controlling the temperature of the water to adjust the concentration of the water vapor in the mixture.

20 Voor de inrichting voor het uit een eerste en tweede gasstroom genereren van de derde en vierde gasstroom geldt volgens de uitvinding dat de derde gasstroom een mengsel omvat van de eerste en tweede gasstroom waarbij de inrichting is voorzien van een kamer die een ruimte omsluit 25 waarin een ventilator is opgenomen waarbij de kamer is voorzien van een eerste en tweede instroomopening voor het, in gebruik, toevoeren van de eerste en tweede gasstroom aan respectievelijk de eerste en tweede instroomopening en een eerste en tweede uitstroomopening waarbij, in gebruik, de 30 eerste en tweede gasstroom door de ventilator wordt aangezogen en in de kamer van elkaar gescheiden respectievelijk aan de een eerste en tweede uitstroomopening worden toegevoerd waarbij de eerste uitstroomopening rechtstreeks uitmondt in een eerste 35 uitlaat en waarbij de tweede uitstroomopening via een splitsing uitmondt in de eerste uitlaat en een tweede 101 3478 6 uitlaat waarbij in de eerste en/of tweede uitlaat een regelbare klep is opgenomen voor het instellen van de verhouding van de hoeveelheid gas afkomstig van de eerste en tweede gasstroom in de derde gasstroom uit de eerste 5 uitlaat waarbij door de tweede uitlaat de vierde gasstroom stroomt die een gedeelte van de tweede gasstroom omvat.According to the invention, for the device for generating the third and fourth gas stream from a first and second gas stream, the third gas stream comprises a mixture of the first and second gas stream, wherein the device is provided with a chamber enclosing a space in which a fan is included in which the chamber is provided with a first and second inflow opening for, in use, supplying the first and second gas stream to the first and second inflow opening, respectively, and a first and second outflow opening, wherein, in use, the first and second second gas stream is drawn in through the fan and separated in the chamber and fed to the first and second outflow openings respectively, the first outflow opening opening directly into a first outlet and the second outflow opening opening out into the first outlet and a second 101 3478 6 outlet with in the first and / or second outlet A controllable valve is included to adjust the ratio of the amount of gas from the first and second gas streams to the third gas stream from the first outlet, with the fourth outlet flowing through the second outlet comprising a portion of the second gas stream.

Een dergelijke inrichting heeft als voordeel dat met behulp van één ventilator twee gasstromen op druk kunnen worden gebracht. Bovendien wordt de grootte van de twee 10 gasstromen in eenzelfde verhouding geregeld (gemoduleerd) door een dienovereenkomstige regeling (modulatie) van het toerental van de ventilator. In het bijzonder geldt dat de kamer een cilindervormige buitenwand omvat die een cilindervormige ruimte omsluit waarbij de ventilator is 15 uitgevoerd als een wiel waarvan een rotatie-as samenvalt met een axiale as van de kamer waarbij het wiel nabij zijn omtreksrand aan weerszijden is voorzien van schoepen en waarbij de eerste gasstroom zich uitstrekt aan een eerste zijde van het wiel waar zich de schoepen bevinden en 20 waarbij de tweede gasstroom zich uitstrekt aan een tweede zijde van het wiel waar zich de schoepen bevinden.The advantage of such a device is that two gas flows can be pressurized with the aid of one fan. In addition, the size of the two 10 gas flows is controlled (modulated) in the same ratio by a corresponding control (modulation) of the fan speed. In particular, it holds that the chamber comprises a cylindrical outer wall enclosing a cylindrical space in which the fan is designed as a wheel, a rotary axis of which coincides with an axial axis of the chamber, the wheel being provided with blades on either side near its peripheral edge. and wherein the first gas flow extends on a first side of the wheel where the blades are located and the second gas flow extends on a second side of the wheel where the blades are located.

Volgens een nadere uitwerking geldt dat de eerste en tweede instroomopening in axiale richting van de kamer ten opzichte van elkaar verschoven zijn aangebracht in de 25 cilindervormige buitenwand van de kamer, de eerste instroomopening en de eerste uitstroomopening althans nagenoeg in een zelfde vlak zijn gerangschikt dat loodrecht is gericht op de axiale as van de kamer en waarbij de tweede instroomopening en de tweede uitstroomopening 30 althans nagenoeg in een zelfde vlak zijn gerangschikt dat loodrecht is gericht op de axiale as van de kamer.According to a further elaboration it holds that the first and second inflow opening are arranged offset in the axial direction of the chamber in the cylindrical outer wall of the chamber, the first inflow opening and the first outflow opening are arranged at least substantially in the same plane that is perpendicular is directed to the axial axis of the chamber and wherein the second inflow opening and the second outflow opening 30 are arranged substantially in the same plane that is perpendicular to the axial axis of the chamber.

Volgens een verdere nadere uitwerking geldt dat kamer is voorzien van twee tegenover elkaar gelegen zijwanden die loodrecht op de axiale as van de kamer zijn 35 gericht, waarbij de eerste zijwand een zich rond de axiale as uitstrekkende eerste cirkelvormige groef omvat, waarin 101 3478 7 de eerste in- en uitstroomopening is opgenomen en waarbij de tweede zijwand een zich rond de axiale as uitstrekkende tweede cirkelvormige groef omvat waarin de tweede in- en uitstroomopening is opgenomen en waarbij de schoepen van 5 het wiel zich respectievelijk langs de eerste en tweede groef uitstrekken.According to a further elaboration, the chamber is provided with two opposite side walls which are oriented perpendicular to the axial axis of the chamber, the first side wall comprising a first circular groove extending around the axial axis, in which 101 3478 7 the first inflow and outflow opening is received and wherein the second side wall comprises a second circular groove extending around the axial axis in which the second inflow and outflow opening is received and wherein the blades of the wheel extend along the first and second groove, respectively.

Een dergelijke inrichting kan met voordeel worden toegepast in de hierboven omschreven brandstofprocessor. Hierbij geldt dat de eerste gasstroom bestaat uit een 10 mengsel van lucht en een gasvormige koolwaterstof verbinding en de tweede gasstroom bestaat uit lucht, de derde gasstroom bestaat uit een mengsel van de eerste en tweede gasstroom en de vierde gasstroom bestaat uit een fractie van de tweede gasstroom en waarbij de derde 15 gasstroom aan het gasstroomtrajeet wordt toegevoerd en de vierde gasstroom aan het mengsel wordt toegevoegd dat aan de PrOx wordt toegevoerd.Such a device can advantageously be used in the above-described fuel processor. Here, it holds that the first gas stream consists of a mixture of air and a gaseous hydrocarbon compound and the second gas stream consists of air, the third gas stream consists of a mixture of the first and second gas stream and the fourth gas stream consists of a fraction of the second gas stream and wherein the third gas stream is fed to the gas stream traetet and the fourth gas stream is added to the mixture which is fed to the PrOx.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont: 20 Fig. 1 een mogelijke uitvoeringsvorm van een . brandstofprocessor volgens de uitvinding; fig. 2 het temperatuurverloop langs het gasstroomtrajeet door de CPO-catalyst, de HT-shifts, de LT-shift en de PrOx van de brandstofprocessor volgens 25 fig. 1; fig. 3 het temperatuurverloop langs de lijn Q van fig. 1; fig. 4 een deel van de inrichting volgens fig. 1; fig. 5A een eerste dwarsdoorsnede van een inrichting 30 volgens de uitvinding die met voordeel deel kan uitmaken van de brandstofprocessor volgens fig. 1; fig,. 5B een tweede dwarsdoorsnede van de inrichting volgens fig. 5A; en fig. 6 een alternatieve uitvoeringsvorm van het 35 vat 6 van fig. 1; 101 347 8 8The invention will be further elucidated with reference to the drawing. Herein shows: FIG. 1 a possible embodiment of a. fuel processor according to the invention; Fig. 2 shows the temperature trend along the gas flow trace through the CPO catalyst, the HT shifts, the LT shift and the PrOx of the fuel processor according to Fig. 1; Fig. 3 shows the temperature trend along the line Q of Fig. 1; Fig. 4 is a part of the device according to Fig. 1; Fig. 5A shows a first cross-section of a device 30 according to the invention, which can advantageously form part of the fuel processor according to Fig. 1; fig ,. 5B is a second cross section of the device of FIG. 5A; and FIG. 6 is an alternative embodiment of the vessel 6 of FIG. 1; 101 347 8 8

In fig. 1 is met verwijzingscijfer 1 een brandstofprocessor voor het produceren van een gasstroom die waterstof omvat, aangeduid. De brandstofprocessor is van een type die waterstof genereert door katalytische 5 behandeling van een mengsel dat tenminste een gasvormige koolwaterstofverbinding, waterdamp en zuurstof omvat. Hierbij wordt het mengsel langs een gasstroomtrajeet gevoerd voor de verbranding van het betreffende mengsel. Voor het verkrijgen van het mengsel is de inrichting 10 voorzien van een met water (H20) gevuld vat 2. Het vat 2 is voorzien van een inlaat 4 waaraan de gasvormige koolwaterstof, in dit voorbeeld CH4, en zuurstof, in dit voorbeeld lucht, wordt toegevoerd. De gasvormige koolwaterstof en zuurstof worden aldus onder in het vat 2 15 geïnjecteerd en zullen door het water 6 dat zich in het vat bevindt omhoog borrelen. Het gasvormige koolwaterstof en zuurstof die omhoog borrelen in het water 6 vormen boven het wateroppervlak in het vat 2 een mengsel 8 dat tevens waterdamp omvat. De brandstofprocessor is voorzien van 20 middelen 10 voor het regelen van de temperatuur van het water 6. De temperatuur van het water 6 bepaalt tevens de temperatuur van het mengsel 8. De temperatuur van het mengsel 8 bepaalt rechtstreeks de hoeveelheid waterdamp die in het mengsel 8 wordt opgenomen. Des te hoger de 25 temperatuur, des te hoger de verzadigingsgraad van het mengsel met water. Het aldus gevormde mengsel 8 wordt vanuit een uitlaat 9 van het vat 2 langs een gasstroomtrajeet gevoerd voor de katalytische verbranding. Dit gasstroomtrajeet bevat voor de katalytische verbranding 30 onder meer een op zich bekende CPO-catalyst 11. Deze CPO-catalyst bestaat uit een katalysator zoals ook wel voor auto's wordt gebruikt.In Fig. 1, reference numeral 1 denotes a fuel processor for producing a gas stream comprising hydrogen. The fuel processor is of a type that generates hydrogen by catalytic treatment of a mixture comprising at least one gaseous hydrocarbon compound, water vapor and oxygen. The mixture is then passed along a gas flow stage for the combustion of the relevant mixture. To obtain the mixture, the device 10 is provided with a vessel 2 filled with water (H 2 O). The vessel 2 is provided with an inlet 4 to which the gaseous hydrocarbon, in this example CH 4, and oxygen, in this example air, is supplied. supplied. The gaseous hydrocarbon and oxygen are thus injected into the bottom of the vessel 2 and will bubble up through the water 6 contained in the vessel. The gaseous hydrocarbon and oxygen bubbling up into the water 6 form above the water surface in the vessel 2 a mixture 8 which also includes water vapor. The fuel processor is provided with 20 means 10 for controlling the temperature of the water 6. The temperature of the water 6 also determines the temperature of the mixture 8. The temperature of the mixture 8 directly determines the amount of water vapor contained in the mixture 8 is recording. The higher the temperature, the higher the degree of saturation of the mixture with water. The mixture 8 thus formed is passed from an outlet 9 of the vessel 2 along a gas flow stage for the catalytic combustion. For the catalytic combustion 30, this gas flow trace contains, inter alia, a CPO catalyst 11 known per se. This CPO catalyst consists of a catalyst as is also used for cars.

In het gasstroomtrajeet zijn voorts stroomafwaarts van de CPO-catalyst een veelvoud van in serie geschakelde 35 HT-shifts 16.1-16.3 opgenomen. In dit voorbeeld gaat het om drie in serie geschakelde HT-shifts. Deze HT-shifts worden 1013478 9 in gebruik door het mengsel dat de CPO-catalyst verlaat doorstroomd.The gas flow trajectory further comprises a plurality of series-connected 35 HT shifts 16.1-16.3 downstream of the CPO catalyst. This example concerns three series-connected HT shifts. These HT shifts are flowed through the mixture leaving the CPO catalyst in use.

Het mengsel 8 dat aan de CPO-catalyst wordt toegevoerd, veroorzaakt in de CPO-catalyst de volgende 5 reacties:The mixture 8 which is fed to the CPO catalyst causes the following 5 reactions in the CPO catalyst:

Vk CH4 + % 02 -» C02 + % H20 + Q (400 -> 900°C) (1) % CH4 + ^ H20 O ^ CO + 3/2 H2 - Q (900 -> 700°C) (2) K CH4 + M C02 o % CO + % H2 - Q (3) 10 CH4 + % 02 -» CO + 2 Ha (4)Vk CH4 +% 02 - »C02 +% H20 + Q (400 -> 900 ° C) (1)% CH4 + ^ H20 O ^ CO + 3/2 H2 - Q (900 -> 700 ° C) (2) K CH4 + M C02 o% CO +% H2 - Q (3) 10 CH4 +% 02 - »CO + 2 Ha (4)

Hieruit blijkt dat behalve waterstof (H2) ook koolmonoxide wordt gevormd (CO). Q geeft aan dat warmte vrijkomt. De gasstroom die behalve waterstof eveneens een 15 grote hoeveelheid koolmonoxide omvat is niet geschikt om aan een brandstofcel te worden toegevoerd voor het opwekken van elektrische energie en/of warmte. De koolmonoxide heeft tot gevolg dat de brandstofcel minder goed gaat werken. Een voordeel van de extra watertoevoeging is dat reactie (2): 20 CH4 + H20 ** CO + 3H2 (900 -» 700°C) in plaats van (900 —» 800°C) relatief toeneemt en dat de hoeveelheid koolmonoxide (CO) ten opzichte van de hoeveelheid gegenereerd waterstof (H2) wordt verminderd. Er treedt derhalve reeds een equivalent van gedeeltelijke CO-shift 25 op. De hoeveelheid waterstof die derhalve wordt gegenereerd kan worden geregeld door regeling van de hoeveelheid water die zich in het mengsel 8 bevindt. Hiermee zal de reactie volgens formule 4 in meer of mindere mate optreden.This shows that in addition to hydrogen (H2), carbon monoxide (CO) is also formed. Q indicates that heat is released. The gas stream, which besides hydrogen also comprises a large amount of carbon monoxide, is not suitable for being fed to a fuel cell for generating electric energy and / or heat. The carbon monoxide causes the fuel cell to function less well. An advantage of the additional water addition is that reaction (2): 20 CH4 + H20 ** CO + 3H2 (900 - »700 ° C) instead of (900 -» 800 ° C) increases relatively and that the amount of carbon monoxide (CO ) relative to the amount of hydrogen (H2) generated. Therefore, an equivalent of partial CO shift 25 already occurs. The amount of hydrogen thus generated can be controlled by controlling the amount of water contained in the mixture 8. With this the reaction according to formula 4 will occur to a greater or lesser extent.

In dit voorbeeld is het vat voorzien van een in 30 fig. 1 schematisch getoonde wateruitlaat 12 om het water 6 van het vat aan een elektrisch verwarmingselement 10 toe te voeren. Het aldus verkregen verwarmde water wordt via een leiding 14 weer toegevoerd aan het vat. Met behulp van het verwarmingselement 10 kan derhalve de temperatuur van het 35 water 6 in het vat 2 worden geregeld.In this example, the vessel is provided with a water outlet 12 schematically shown in Fig. 1 to supply the water 6 of the vessel to an electric heating element 10. The heated water thus obtained is fed back to the vessel via a conduit 14. The temperature of the water 6 in the vessel 2 can therefore be controlled by means of the heating element 10.

1013478 101013478 10

In het gasstroomtraject zijn stroomafwaarts van de CPO-catalyst 11 een veelvoud van in serie geschakelde HT-shifts 16.1-16.3 opgenomen. In dit voorbeeld gaat het om drie in serie geschakelde op zich bekende HT-shifts. Ook 5 deze HT-shifts bestaan uit een op zich bekende katalysator zoals van het type dat ook wel voor auto's wordt gebruikt. Het mengsel dat de CPO-catalyst verlaat, omvat zoals besproken een hoeveelheid koolmonoxide (zie formule 2 en formule 3). Wanneer dit mengsel aan de eerste HT-shift 16.1 10 wordt toegevoerd, treedt in de HT-shift 16.1 de volgende reactie op: CO + H20 O C02 + H2 (5) 15 Het voordeel van de HT-shift is derhalve dat de hoeveelheid CO in het mengsel wordt verminderd, terwijl als nevenproduct het voor een brandstofcel ongevaarlijke C02 wordt gegenereerd. Teneinde ervoor te zorgen dat het reactie-evenwicht van de reactie volgens formule 4 dusdanig 20 komt te liggen dat de hoeveelheid CO zeer laag is, zijn respectievelijk in het gasstroomtraject tussen de CPO-catalyst 11 en een meest nabij de stroomafwaarts van de CPO-catalyst gelegen HT-shift 16.1 en tussen de HT-shift onderling (16.1-16.2; 16.2-16.3) warmtewisselaars opgenomen 25 die warmte uitwisselen tussen enerzijds het mengsel dat aan de CPO-catalyst 11 wordt toegevoerd en anderszijds het mengsel dat stroomafwaarts van de CPO-catalyst de in serie geschakelde HT-shift doorstroomt. De warmtewisselaars omvatten in dit voorbeeld een kokervormige binnenwand 18 30 die een ruimte 20 omsluit waarin de HT-shifts zijn opgenomen. Elke HT-shift 16.1-16.3 is voorzien van twee tegenover elkaar gelegen zijden die respectievelijk hun ingang 22 en een uitgang 24 van de HT-shift vormen. De HT-shifts zijn in een richting 26 die samenvalt met de normaal 35 van de genoemde zijden van de in- en uitgang 22, 24, ten opzichte van elkaar gerangschikt. Hierbij ligt een uitgang 101 3478 11 24 van een eerste HT-shift 16.1 tegenover een ingang 22 van een tweede HT-shift 16.2. Voorts geldt dat de tweede HT-shift 16.2 in een doosvormige kamer 28 is opgenomen met een bodem 30 en opstaande zijwanden 32. De bodem 30 is tussen 5 de ingang 22 van de tweede HT-shift 16.2 en de uitgang 24 van de eerste HT-shift 16.1 opgenomen. Dit brengt met zich dat het gasstroomtraject van de eerste HT-shift 16.1 naar de tweede HT-shift 16.2 zich respectievelijk uitstrekt langs een buitenzijde van de bodem 30 van de doosvormige 10 kamer 28, tussen de warmtewisselaar, d.w.z. de kokervormige binnenwand 18 en een buitenzijde van de opstaande zijwand 32 van de doosvormige kamer 28, tussen de HT-shift 16.2 en een binnenzijde van de opstaande zijwand 30 van de doosvormige kamer 28, naar een tussen de binnenzijde van de 15 bodem 30 van de doosvormige kamer 28 en de zijde van de tweede HT-shift 16.2 die de ingang 22 omvat, gelegen ruimte 34. De eerste HT-shift 16.1 en de derde HT-shift 16.3 zijn eveneens voorzien van een doosvormige kamer 28. Het gasstroomtraject van de CPO-catalyst naar de ingang van de 20 eerste HT-shift 16.1 en het gasstroomtraject van de uitgang van de tweede HT-shift 16.2 naar de ingang van de derde HT-shift 16.3 is derhalve geheel analoog als in relatie met het gasstroomtraject van de uitgang van de eerste HT-shift 16.1 naar de ingang van de tweede HT-shift 16.2 is 25 besproken. In dit voorbeeld is elke HT-shift kokervormig uitgevoerd met twee tegenover elkaar gelegen open einden 22, 24, die respectievelijk de ingang en de uitgang vormen van de betreffende HT-shift. Axiale assen van de HT-shifts (pijl 26 in de tekening) vallen althans in hoofdzaak samen 30 met een axiale as van de kokervormige binnenwand 18 van de genoemde warmtewisselaar. De betreffende warmtewisselaar is voorts voorzien van een kokervormige isolatie-buitenwand 36 die de kokervormige binnenwand 28 geheel maar met een tussenruimte omsluit.In the gas flow path downstream of the CPO catalyst 11, a plurality of series-connected HT shifts 16.1-16.3 are included. This example concerns three series-connected HT shifts known per se. These HT shifts also consist of a catalyst known per se, such as of the type also used for cars. The mixture leaving the CPO catalyst comprises, as discussed, an amount of carbon monoxide (see Formula 2 and Formula 3). When this mixture is fed to the first HT shift 16.1 10, the following reaction occurs in the HT shift 16.1: CO + H20 O CO2 + H2 (5) 15 The advantage of the HT shift is therefore that the amount of CO in the mixture is reduced, while as a by-product the CO2 which is harmless to a fuel cell is generated. In order to ensure that the reaction equilibrium of the reaction according to formula 4 is 20 such that the amount of CO is very low, the gas flow path is respectively between the CPO catalyst 11 and a nearest downstream of the CPO catalyst. located HT shift 16.1 and between the HT shift mutually (16.1-16.2; 16.2-16.3) heat exchangers included, which exchange heat between, on the one hand, the mixture which is supplied to the CPO catalyst 11 and, on the other hand, the mixture which is downstream of the CPO catalyst flows through the series-connected HT-shift. The heat exchangers in this example comprise a tubular inner wall 18 which encloses a space 20 in which the HT shifts are accommodated. Each HT shift 16.1-16.3 has two opposite sides which form their input 22 and an output 24 of the HT shift, respectively. The HT shifts are arranged in a direction 26 coinciding with the normal 35 of said sides of the input and output 22, 24. Here, an output 101 3478 11 24 of a first HT shift 16.1 is opposite an input 22 of a second HT shift 16.2. Furthermore, it holds that the second HT shift 16.2 is accommodated in a box-shaped chamber 28 with a bottom 30 and upright side walls 32. The bottom 30 is between the entrance 22 of the second HT shift 16.2 and the exit 24 of the first HT. shift 16.1 included. This entails that the gas flow path from the first HT shift 16.1 to the second HT shift 16.2 extends along an outer side of the bottom 30 of the box-shaped chamber 28, respectively, between the heat exchanger, ie the tubular inner wall 18 and an outer side. from the upright side wall 32 of the box-shaped chamber 28, between the HT-shift 16.2 and an inner side of the upright side wall 30 of the box-shaped chamber 28, to one between the inner side of the bottom 30 of the box-shaped chamber 28 and the side of the second HT shift 16.2 comprising the entrance 22, located space 34. The first HT shift 16.1 and the third HT shift 16.3 are also provided with a box-shaped chamber 28. The gas flow path from the CPO catalyst to the entrance of the The first HT shift 16.1 and the gas flow path from the output of the second HT shift 16.2 to the input of the third HT shift 16.3 is therefore entirely analogous to the gas flow path from the output of the first H T-shift 16.1 to the entrance of the second HT-shift 16.2 has been discussed. In this example, each HT shift is tubular in shape with two opposite open ends 22, 24, which respectively form the entrance and exit of the respective HT shift. Axial axes of the HT shifts (arrow 26 in the drawing) coincide at least substantially with an axial axis of the tubular inner wall 18 of the said heat exchanger. The heat exchanger in question is furthermore provided with a tubular insulating outer wall 36, which encloses the tubular inner wall 28 entirely but with an intermediate space.

35 De werking.van de tot op dit punt omschreven inrichting is als volgt.The operation of the device described up to this point is as follows.

101 347 8 12101 347 8 12

Het mengsel 8 dat het vat 2 instroomt, zal een temperatuur hebben van ongeveer 70 a 80°. Het mengsel 8 wordt via een ruimte die is gelegen tussen de binnenwand 18 van de warmtewisselaar en de buitenwand 36 van de 5 warmtewisselaar naar de CPO-catalyst geleid. Fig. 2 toont het temperatuurverloop van het mengsel dat respectievelijk de CPO-catalyst en HT-shift 16.1, 16.2 en 16.3 doorstroomt. Langs de horizontale as is het verloop van het gasstroomtraject 2 door CPO-catalyst en de HT-shifts 10 uitgezet. Alvorens het mengsel de CPO-catalyst instroomt, zal het mengsel een temperatuur hebben van ongeveer 350-500°C (fig. 2: 400°C) . In de CPO-catalyst treden de reacties volgens formule 1, 2, 3 en 4 op. Zie curve A van fig. 2. Het mengsel dat de CPO-catalyst verlaat, zal dan 15 een temperatuur hebben van ongeveer 685°C. Het mengsel stroomt vervolgens vanuit de CPO-catalyst langs de binnenzijde van de binnenwand 18 van de warmtewisselaar en heeft tot gevolg dat deze het aan de buitenzijde van de binnenwand 18 stromende mengsel vanuit het vat opwarmt. Het 20 mengsel dat van de CPO-catalyst naar de ingang van de eerste HT-shift 16.1 stroomt, zal dienovereenkomstig worden af gekoeld tot bijvoorbeeld 575°C (zie curve B) . Aan de ingang van de eerste HT-shift zal het mengsel derhalve een temperatuur hebben die kleiner is dan de temperatuur van 25 het mengsel aan de uitgang van de CPO-catalyst. Wanneer het mengsel de eerste HT-shift doorstroomt zal de temperatuur hiervan toenemen, zoals met curve C is aangeduid in fig. 2. De temperatuur loopt hierbij bijvoorbeeld weer op tot 580°C. In het traject van de HT-shift 16.1 naar de HT-shift 30 16.2 zal het mengsel langs de warmtewisselaar stromen en weer afkoelen tot bijvoorbeeld 450°C. (Curve D). Wanneer de brandstofprocessor slechts van één HT-shift zou zijn voorzien met de gezamenlijke lengte van 16.1, 16.2 en 16.3, zou de temperatuur van het mengsel in de HT-shift verder 35 oplopen zoals met de stippellijn in fig. 2 is aangeduid.The mixture 8 entering the vessel 2 will have a temperature of about 70 to 80 °. The mixture 8 is led to the CPO catalyst via a space located between the inner wall 18 of the heat exchanger and the outer wall 36 of the heat exchanger. Fig. 2 shows the temperature course of the mixture flowing through the CPO catalyst and HT shift 16.1, 16.2 and 16.3, respectively. The course of the gas flow path 2 is plotted along the horizontal axis by the CPO catalyst and the HT shifts 10. Before the mixture flows into the CPO catalyst, the mixture will have a temperature of about 350-500 ° C (fig. 2: 400 ° C). The reactions according to formulas 1, 2, 3 and 4 occur in the CPO catalyst. See curve A of Figure 2. The mixture leaving the CPO catalyst will then have a temperature of about 685 ° C. The mixture then flows from the CPO catalyst along the inner side of the inner wall 18 of the heat exchanger and results in it heating the mixture flowing on the outside of the inner wall 18 from the vessel. The mixture flowing from the CPO catalyst to the entrance of the first HT shift 16.1 will accordingly be cooled to, for example, 575 ° C (see curve B). Thus, at the entrance of the first HT shift, the mixture will have a temperature less than the temperature of the mixture at the exit of the CPO catalyst. When the mixture flows through the first HT shift, its temperature will increase, as indicated by curve C in fig. 2. The temperature hereby rises again to 580 ° C. In the range from the HT shift 16.1 to the HT shift 30 16.2, the mixture will flow past the heat exchanger and cool again to, for example, 450 ° C. (Curve D). If the fuel processor were to have only one HT shift with the combined lengths of 16.1, 16.2 and 16.3, the temperature of the mixture in the HT shift would further rise as indicated by the dotted line in Fig. 2.

Aan het einde van het traject van de HT-shifts dat in 101 3478 13 fig. 2 met punt Px is aangeduid, zou dit betekenen dat de hoeveelheid CO in het mengsel bijvoorbeeld nog veel meer dan 3% zou bedragen. In de processor volgens de uitvinding wordt echter gebruik gemaakt van een veelvoud van HT-shifts 5 waarbij bijvoorbeeld het mengsel dat de eerste HT-shift 16.1 verlaat, wordt afgekoeld door te stromen langs de binnenzijde van de kokervormige binnenwand 18 van de warmtewisselaar met als gevolg dat het mengsel dat aan de ingang 22 van de tweede HT-shift 16.2 wordt toegevoerd een 10 verlaagde temperatuur heeft van bijvoorbeeld 450°C. Wanneer het mengsel vervolgens door de tweede HT-shift stroomt, zal de temperatuur van het mengsel weer langzaam gaan stijgen, zoals met de curve 16.2 in fig. 3 is aangeduid. Geheel analoog zal het mengsel dat de tweede HT-shifts 16.2 15 verlaat weer worden gekoeld door stromen langs de binnenwand 18 van de warmtewisselaar met als gevolg dat het mengsel dat aan de derde HT-shift 16.3 wordt toegevoerd, een temperatuur heeft van bijvoorbeeld 370°C. Het mengsel dat de derde HT-shift 16.3 verlaat heeft dan een lagere 20 temperatuur (bijvoorbeeld 355°C) , zoals in fig. 2 met het punt P2 is aangeduid. Het gevolg is dat van het mengsel dat de derde HT-shift 16.3 verlaat het reactie-evenwicht van de reactie volgens formule 4 dusdanig is verplaatst, dat de hoeveelheid CO veel minder is dan het geval zou zijn 25 geweest in het punt Px van fig. 2.At the end of the HT shift range indicated by point Px in 101 3478 13 Fig. 2, this would mean that the amount of CO in the mixture would be much more than 3%, for example. However, the processor according to the invention makes use of a plurality of HT shifts 5, for example, the mixture leaving the first HT shift 16.1 is cooled by flowing along the inner side of the tubular inner wall 18 of the heat exchanger, resulting in that the mixture fed to the inlet 22 of the second HT shift 16.2 has a reduced temperature of, for example, 450 ° C. When the mixture then flows through the second HT shift, the temperature of the mixture will slowly rise again, as indicated by curve 16.2 in Fig. 3. Entirely analogously, the mixture leaving the second HT shifts 16.2 15 will again be cooled by flowing along the inner wall 18 of the heat exchanger, as a result of which the mixture fed to the third HT shift 16.3 has a temperature of, for example, 370 ° C. The mixture leaving the third HT shift 16.3 then has a lower temperature (for example 355 ° C), as indicated by the point P2 in Fig. 2. As a result, of the mixture exiting the third HT shift 16.3, the reaction equilibrium of the reaction of formula 4 is displaced such that the amount of CO is much less than would have been the case at point Px of FIG. 2.

De processor omvat echter nog verder hierna te bespreken maatregelen om het reactie-evenwicht nog verder te verplaatsen, dusdanig dat nog minder CO in het mengsel aanwezig is. Hiertoe is de brandstofprocessor verder 30 voorzien van een stroomafwaarts van de HT-shifts 16.1-16.3 gelegen LT-shift 38. Voorts is de brandstofprocessor verder voorzien van een inlaat 40 voor het, in gebruik, toevoegen van water aan het mengsel dat aan de LT-shift wordt toegevoerd voor het koelen van het mengsel. Het mengsel dat 35 de HT-shift 16.3 verlaat, heeft bijvoorbeeld een temperatuur van 355°C. Door via de inlaat 40 waterdamp aan 10134 78 14 het mengsel toe te voegen, zal dit worden gekoeld. Daarbij treedt de volgende gunstige verschuiving van de thermodynamische evenwichtsligging op: ^— 5 CO + H20 -* C02 + H2 (6)However, the processor includes still further discussed measures to further displace the reaction equilibrium such that even less CO is present in the mixture. For this purpose, the fuel processor is further provided with an LT shift 38 located downstream of the HT shifts 16.1-16.3. Furthermore, the fuel processor is further provided with an inlet 40 for, in use, adding water to the mixture which is added to the LT shift is applied to cool the mixture. For example, the mixture leaving the HT shift 16.3 has a temperature of 355 ° C. By adding water vapor to the inlet 10134 78 14 via the inlet 40, it will be cooled. Thereby the following favorable shift of the thermodynamic equilibrium position occurs: ^ - 5 CO + H20 - * C02 + H2 (6)

De processor kan verder zijn voorzien van middelen om het water via de inlaat 40 in de vorm van stoom toe te voegen. 10 Deze middelen kunnen bijvoorbeeld bestaan uit een stoomgenerator 42 die een elektrische verwarmingseenheid, een waterstofbrander, of een aardgasbrander en een warmtewisselaar omvatten. Ook is het mogelijk dat de inlaat 40 vernevelingsmiddelen omvat voor het toevoegen van het 15 water in vernevelde toestand. Het water in vernevelde toestand kan dan een temperatuur hebben die overeenkomt met kamertemperatuur. Het is dan niet noodzakelijk water te verwarmen tot stoom. In plaats hiervan kan het water na verneveling zonder verwarming dus zonder toevoeren van 20 extra energie aan het mengsel worden toegevoerd voor het af koelen van het mengsel. Het aldus af koelen van het mengsel tot bijvoorbeeld 180°C is in fig. 2 met curve E aangeduid. Het afgekoelde mengsel wordt aldus aan de LT-shift 38 toegevoerd. De LT-shift omvat een op zich bekende 25 katalysator materiaal. In dit voorbeeld omvat de LT-shift een kokervormige (warmte) isolatie-buitenwand 44, en een kokervormige binnenwand 36 die in dit voorbeeld samenvalt met de kokervormige (warmte) isolatie-buitenwand van de warmtewisselaar. De kokervormige buitenwand en de 30 kokervormige binnenwand van de LT-shift zijn concentrisch ten opzichte van elkaar gerangschikt, waarbij in gebruik het mengsel dat tussen de kokervormige binnenwand 36 en de kokervormige buitenwand 44 gevormde ruimte doorstroomt. Buiten de buitenwand 44 bevindt zich koelwater 45 met een 35 temperatuur van bijvoorbeeld 20-100°C. Door opwarming zal dit koelwater gedeeltelijk worden omgezet in stoom 47 dat via een leiding 49 aan het mengsel 8 dat de uitlaat 9 1013478 15 doorstroomt wordt toegevoerd. Ook in LT-shifts zal het reactie-evenwicht volgens formule 6 dusdanig worden verschoven dat de hoeveelheid koolmonoxide verder afneemt. Omdat de temperatuur van het mengsel dat de LT-shift 5 doorstroomt inmiddels al sterk is afgenomen, is ervoor gezorgd dat de LT-shift een groter volume heeft dan de HT-shifts. Dit betekent dat de verblijftijd van het mengsel in de LT-shift toeneemt. De verblijftijd is dusdanig lang dat de relatief traag verlopende reactie volgens fig. 3 toch 10 tot gevolg heeft dat de hoeveelheid koolmonoxide verder afneemt. De temperatuurstijging van het mengsel langs het gasstroomtraject dat de LT-shift doorstroomt is in fig. 2 met curve F aangeduid. Wanneer het mengsel de LT-shift verlaat, zal de hoeveelheid CO bijvoorbeeld kleiner zijn 15 dan 1000 ppm.The processor may further include means for adding the water through the inlet 40 in the form of steam. These means can for instance consist of a steam generator 42 comprising an electric heating unit, a hydrogen burner, or a natural gas burner and a heat exchanger. It is also possible that the inlet 40 comprises atomizing means for adding the water in the atomized state. The water in the atomized state can then have a temperature corresponding to room temperature. It is then not necessary to heat water to steam. Instead, after atomization without heating, the water can thus be supplied to the mixture without supplying additional energy for cooling the mixture. The cooling of the mixture to 180 ° C in this way is indicated by curve E in Fig. 2. The cooled mixture is thus fed to the LT shift 38. The LT shift comprises a catalyst material known per se. In this example, the LT shift comprises a tubular (heat) insulation outer wall 44, and a tubular inner wall 36 which, in this example, coincides with the tubular (heat) insulation outer wall of the heat exchanger. The tubular outer wall and the tubular inner wall of the LT shift are arranged concentrically with each other, in use the mixture flowing between the tubular inner wall 36 and the tubular outer wall 44 flowing. Outside the outer wall 44 there is cooling water 45 with a temperature of, for example, 20-100 ° C. By heating, this cooling water will be partly converted into steam 47 which is supplied via a pipe 49 to the mixture 8 which flows through the outlet 9 1013478 15. Also in LT shifts the reaction equilibrium according to formula 6 will be shifted such that the amount of carbon monoxide decreases further. Because the temperature of the mixture that flows through the LT shift 5 has already decreased sharply, it has been ensured that the LT shift has a larger volume than the HT shifts. This means that the residence time of the mixture in the LT shift increases. The residence time is so long that the relatively slow-running reaction according to Fig. 3 nevertheless results in the amount of carbon monoxide decreasing further. The temperature rise of the mixture along the gas flow path flowing through the LT shift is indicated by curve F in Fig. 2. For example, when the mixture leaves the LT shift, the amount of CO will be less than 1000 ppm.

In fig. 1 is het punt waarop het mengsel de LT-shift instroomt met P2 aangeduid en het punt waarop het mengsel de LT-shift verlaat met P3 aangeduid.In Fig. 1, the point at which the mixture enters the LT shift is indicated by P2 and the point at which the mixture leaves the LT shift is indicated by P3.

De processor omvat voorts een stroomafwaarts van de 20 LT-shift in het gasstroomtraject gelegen op zich bekende PrOx 46 alsmede een inlaat 48 voor het toevoegen van zuurstof aan het mengsel dat de LT-shift heeft verlaten en naar de PrOx stroomt.The processor further comprises a downstream of the LT shift in the gas flow path located per se known PrOx 46 as well as an inlet 48 for adding oxygen to the mixture that has exited the LT shift and flows to the PrOx.

In de PrOx treden de volgende reacties op: 25 H2 + 2CO + 02 -» 2C02 + H2 (7)The following reactions occur in the PrOx: 25 H2 + 2CO + 02 - »2C02 + H2 (7)

De hoeveelheid CO zal derhalve verder afnemen in de PrOx. In de PrOx stijgt de temperatuur van ongeveer 100 tot 30 110°C zoals in fig. 2 met de curve H is getoond. Vervolgens verlaat het mengsel de PrOx via de leiding 50. In leiding 50 stroomt derhalve het eindproduct van de brandstofprocessor welk eindproduct bestaat uit een gasstroom die waterstof, stikstofkooldioxide en waterdamp omvat.The amount of CO will therefore decrease further in the PrOx. In the PrOx, the temperature rises from about 100 to 110 ° C as shown in curve 2 in Fig. 2. Subsequently, the mixture leaves the PrOx via line 50. In line 50, therefore, the end product flows from the fuel processor, which end product consists of a gas stream comprising hydrogen, nitrogen carbon dioxide and water vapor.

35 Uitgaand van de CPO-catalyst zal in radiale richting R van binnen naar buiten een in hoofdzaak 101 3478 16 aflopende temperatuursgradiënt aanwezig zijn zoals getoond in fig. 3.Starting from the CPO catalyst, a radially decreasing temperature gradient from the inside to the outside will be present, as shown in Fig. 3.

De inrichting kan voorts nog zijn voorzien van een brandstofcel waaraan de waterstof via de leiding 50 kan 5 worden toegevoerd. In de brandstofcel 52 wordt de waterstof verbrand voor het opwekken van elektrische energie en/of warmte. Het is eveneens mogelijk dat een gedeelte van de waterstof in leiding 50 via leiding 50' aan de inrichting 42 wordt toegevoerd wanneer deze is uitgevoerd als een 10 waterstofbrander voor het verkrijgen van stoom dat aan de inlaat 40 wordt toegevoerd. Ook is het mogelijk om vanuit de brandstofcel 52 elektrische energie E aan de middelen 42 toe te voeren, wanneer deze een elektrische verwarmeenheid omvatten voor het genereren van stoom. Ook is het mogelijk 15 dat de elektrische verwarmingselementen 10 voor het verwarmen van het water 6 van het vat 2 wordt gevoed door elektrische energie vanuit de brandstofcel 52. Uiteraard kunnen de elektrische verwarmingselementen 10 ook worden vervangen door een waterstofbrander 10 voor het verwarmen 20 van het water 6 welke waterstofbrander 10 wordt gevoed met een gedeelte van de waterstof die door de leiding 50 stroomt. Een en ander is eveneens schematisch in fig. 1 getoond. De processor kan verder nog zijn voorzien van een warmtewisselaar 54 voor het uitwisselen van warmte tussen 25 het mengsel dat de PrOx 46 heeft doorstroomd en het water 6 dat zich in het vat bevindt, zodat de temperatuur van het mengsel daalt.The device can furthermore be provided with a fuel cell to which the hydrogen can be supplied via line 50. In the fuel cell 52, the hydrogen is burned to generate electrical energy and / or heat. It is also possible that a portion of the hydrogen in line 50 is fed to line 42 'through line 50' when it is configured as a hydrogen burner to provide steam supplied to inlet 40. It is also possible to supply electrical energy E from the fuel cell 52 to the means 42 when they comprise an electric heating unit for generating steam. It is also possible that the electric heating elements 10 for heating the water 6 of the vessel 2 are fed by electric energy from the fuel cell 52. Of course, the electric heating elements 10 can also be replaced by a hydrogen burner 10 for heating the water. water 6, which hydrogen burner 10 is fed with part of the hydrogen flowing through line 50. All this is also shown schematically in Fig. 1. The processor may furthermore be provided with a heat exchanger 54 for exchanging heat between the mixture which has flowed through the PrOx 46 and the water 6 contained in the vessel, so that the temperature of the mixture drops.

Wanneer de brandstofprocessor voorzien is van de brandstofcel 52, is het ook nog mogelijk dat het verwarmde 30 water, dat in de brandstofcel 52 ontstaat bij het verbranden van waterstof, wordt toegevoerd aan de inlaat 40 in de vorm van stoom. In dat geval maakt de brandstofcel 52 eveneens deel uit van de middelen voor het vormen van stoom.When the fuel processor is provided with the fuel cell 52, it is also possible that the heated water, which is formed in the fuel cell 52 when hydrogen is burned, is supplied to the inlet 40 in the form of steam. In that case, the fuel cell 52 is also part of the means for forming steam.

35 Zoals getoond in fig. 4 kan de inrichting voorts nog zijn voorzien van een tussen de LTS en de PrOx in het 101 34 7 8 17 gassstroomtraject opgenomen warmtewisselaar 53 met een ingang 53A voor water van bijvoorbeeld 20-70°C en een uitgang 53B voor water van bijvoorbeeld 100°C. Het mengsel koelt dan in de warmtewisselaar bijvoorbeeld af van 200°C 5 tot 110°C. (Zie curve G van fig. 2) . De uitgang 53B kan bijvoorbeeld in verbinding staan met de inlaat 40. De warmtewisselaar 53 kan dan de stoomgenerator 42 vervangen. In de PrOx 46 stijgt de temperatuur van het mengsel zoals getoond in curve H van fig. 2. Stroomafwaarts van de PrOx 10 46 daalt dan de temperatuur ten gevolge van de waterlaag 51 zoals getoond in curve I van fig. 2.As shown in Fig. 4, the device can furthermore be provided with a heat exchanger 53 included between the LTS and the PrOx in the gas flow path 101 34 7 8 17 with a water inlet 53A of, for example, 20-70 ° C and an outlet 53B for water of, for example, 100 ° C. The mixture then cools in the heat exchanger, for example from 200 ° C to 110 ° C. (See curve G of fig. 2). The outlet 53B can for instance communicate with the inlet 40. The heat exchanger 53 can then replace the steam generator 42. In the PrOx 46, the temperature of the mixture rises as shown in curve H of Fig. 2. Downstream of the PrOx 10 46, the temperature decreases due to the water layer 51 as shown in curve I of Fig. 2.

In fig. 5A en 5B is een inrichting getoond voor het uit een eerste en tweede gasstroom genereren van tenminste een derde en vierde gasstroom welke derde gasstroom een 15 mengsel omvat van de eerste en tweede gasstroom. Meer in het bijzonder is de inrichting voorzien van een kamer 60 die een ruimte 62 omsluit waarin een ventilator 64 is opgenomen. De kamer is voorzien van een eerste en tweede instroomopening 66, 68, voor het in gebruik toevoeren van 20 de eerste en tweede gasstroom aan, respectievelijk de eerste en tweede instroomopening 66, 68. De eerste en tweede gasstroom worden door de ventilator aangezogen. De kamer omvat voorts een eerste en tweede uitstroomopening 70, 72, waarbij, in gebruik, de eerste en tweede gasstroom 25 door de ventilator wordt aangezogen en in de kamer van elkaar gescheiden respectievelijk aan de een eerste en tweede uitstroomopening worden toegevoerd.Figures 5A and 5B show an apparatus for generating at least a third and fourth gas stream from a first and second gas stream, which third gas stream comprises a mixture of the first and second gas stream. More specifically, the device includes a chamber 60 enclosing a space 62 in which a fan 64 is incorporated. The chamber is provided with a first and second inflow opening 66, 68, for supplying the first and second gas stream to the first and second inflow opening 66, 68 in use, respectively. The first and second gas stream are drawn in by the fan. The chamber further comprises a first and second outflow opening 70, 72, wherein, in use, the first and second gas stream 25 is drawn in by the fan and fed into the chamber separated from each other, respectively, to the first and second outflow opening.

De eerste uitstroomopening mondt uit in een eerste uitlaat 76 met een relatief grote doorsnede. De tweede 30 uitstroomopening 72 mondt via een splitsing uit in de eerste uitlaat 76 en de tweede uitlaat 78 met een relatief kleine doorsnede ten opzichte van de dwarsdoorsnede van de eerste uitlaat 76. Dit brengt met zich dat de stromings-weerstand van de eerste uitlaat 76 kleiner is dan de 35 stromingsweeerstand van de tweede uitlaat 78. In de eerste en/of tweede uitlaat is voorts een regelbare klep 79 7 0 7 34 78 18 opgenomen voor het instellen van de verhouding van de hoeveelheid gas afkomstig van de eerste en tweede gasstroom in de derde gasstroom die uit de eerste uitlaat 76 stroomt. Uit de tweede uitlaat 78 stroomt de vierde gasstroom die 5 een gedeelte van de tweede gasstroom omvat.The first outflow opening opens into a first outlet 76 with a relatively large cross-section. The second outflow opening 72 opens via a split into the first outlet 76 and the second outlet 78 with a relatively small cross section relative to the cross section of the first outlet 76. This implies that the flow resistance of the first outlet 76 is smaller than the flow resistance of the second outlet 78. In the first and / or second outlet a controllable valve 79 7 0 7 34 78 18 is further included for adjusting the ratio of the amount of gas originating from the first and second gas flow in the third gas stream flowing from the first outlet 76. The fourth gas stream, which comprises a part of the second gas stream, flows from the second outlet 78.

De derde gasstroom in de uitlaat 76 omvat derhalve een combinatie van de eerste gasstroom en de tweede gasstroom die respectievelijk aan de eerste en tweede instroomopeningen 66, 68 worden toegevoerd. De vierde 10 gasstroom van de uitlaat 78 omvat slechts een gedeelte van de tweede gasstroom die aan de tweede instroomopening 68 wordt toegevoerd. Dit wordt veroorzaakt door het bovengenoemde verschil in stromingsweerstanden. Wanneer het toerental van de ventilator 64 wordt gevarieerd, zal de 15 grootte van de derde en vierde gasstroom dienovereenkomstig variëren waarbij de verhouding tussen de grootte van de vierde gasstroom en de derde gasstroom constant blijft.Thus, the third gas stream in the outlet 76 comprises a combination of the first gas stream and the second gas stream supplied to the first and second inflow openings 66, 68, respectively. The fourth gas stream from the outlet 78 comprises only a portion of the second gas stream supplied to the second inflow opening 68. This is caused by the above mentioned difference in flow resistances. When the speed of the fan 64 is varied, the magnitude of the third and fourth gas stream will vary accordingly, the ratio between the magnitude of the fourth gas stream and the third gas stream remaining constant.

In dit voorbeeld geldt dat de kamer een cilindervormige buitenwand omvat, die een cilindervormige ruimte 20 omsluit. De ventilator 64 is uitgevoerd als een wiel waarvan een rotatie-as 74 samenvalt met de axiale as van de kamer. Het wiel is nabij zijn omtreksrand 73 aan weerszijden 75A, 75B voorzien van schoepen 77. De eerste gasstroom strekt zich uit aan een eerste zijde 75A van het 25 wiel en de tweede gasstroom strekt zich uit aan een tweede zijde 75B van het wiel. De eerste en tweede instroomopening 66, 68 zijn in axiale richting van de kamer ten opzichte van elkaar verschoven aangebracht in de cilindervormige buitenwand. De eerste instroomopening en de eerste 30 uitstroomopening zijn althans nagenoeg in eenzelfde vlak gerangschikt dat loodrecht is gericht op de axiale as van de kamer. Tevens geldt dat de tweede instroomopening en de tweede uitstroomopening althans nagenoeg in eenzelfde vlak zijn gericht dat loodrecht is gericht op de axiale as 74 35 van de kamer.In this example, it holds that the chamber comprises a cylindrical outer wall enclosing a cylindrical space 20. The fan 64 is designed as a wheel, a rotary axis 74 of which coincides with the axial axis of the chamber. The wheel is provided with vanes 77 near its peripheral edge 73 on either side 75A, 75B. The first gas flow extends on a first side 75A of the wheel and the second gas flow extends on a second side 75B of the wheel. The first and second inflow openings 66, 68 are offset in the axial direction of the chamber in the cylindrical outer wall. The first inflow opening and the first outflow opening are arranged at least substantially in the same plane that is perpendicular to the axial axis of the chamber. It also holds that the second inflow opening and the second outflow opening are oriented at least substantially in the same plane, which is perpendicular to the axial axis 74 of the chamber.

101 3478 19101 3478 19

In het bijzonder geldt dat de eerste uitlaat 76 van de inrichting volgens fig. 5A en 5B wordt verbonden met de inlaat 4 van het vat 2 volgens fig. 1. De tweede uitlaat 78 kan worden verbonden met de inlaat 48 zoals getoond in 5 fig. 1. De inrichting volgens fig. 5A en 5B is in dat geval voorts voorzien van een op zich bekend gasblok 82 met een luchtinlaat 84 en een gasinlaat 86 voor het via een leiding 87 toevoeren van een mengsel van CH4 en lucht aan de instroomopening 66. Voorts wordt via een luchtinlaat 88 10 lucht aan de tweede instroomopening 68 toegevoerd. Met behulp van de klep 79 kan dan een gewenste verhouding tussen de hoeveelheid lucht en CH4 dat aan de inlaat 4 wordt toegevoerd, worden ingesteld. Verder kan door variatie van het toerental van de ventilator 64 het mengsel 15 dat aan de inlaat 4 en de lucht welke aan de inlaat 48 worden toegevoerd in gelijke mate worden gevarieerd en gemoduleerd. Door variatie van het toerental kan aldus een constante energiestroom in de processor worden geregeld.In particular, it holds that the first outlet 76 of the device of FIGS. 5A and 5B is connected to the inlet 4 of the vessel 2 of FIG. 1. The second outlet 78 can be connected to the inlet 48 as shown in FIG. 1. In that case, the device according to Figs. 5A and 5B is further provided with a gas block 82 known per se with an air inlet 84 and a gas inlet 86 for supplying a mixture of CH4 and air to the inflow opening 66 via a line 87. Furthermore, air is supplied to the second inflow opening 68 via an air inlet 88. Using the valve 79, a desired ratio between the amount of air and CH4 supplied to the inlet 4 can then be set. Furthermore, by varying the speed of the fan 64, the mixture 15 supplied to the inlet 4 and the air supplied to the inlet 48 can be varied and modulated to the same extent. By varying the speed, a constant energy flow in the processor can thus be controlled.

Met andere woorden, in gebruik, wordt voor het in gelijke 20 mate moduleren van de derde en vierde gasstroom, dit zijn de gasstromen die respectievelijk aan de inlaat 4 en de inlaat 48 worden toegevoerd, de draaisnelheid van de ventilator gemoduleerd.In other words, in use, in order to modulate the third and fourth gas stream equally, these are the gas streams supplied to the inlet 4 and the inlet 48, respectively, the rotation speed of the fan is modulated.

Voorts geldt dat de kamer is voorzien van twee 25 tegenover elkaar gelegen zijwanden die loodrecht op de axiale as van de kamer zijn gericht, waarbij de eerste zijwand 90A een zich rond de axiale as uitstrekkende eerste cirkelvormige groef 92A omvat, waarin de eerste in- en uitstroomopening zijn opgenomen, en waarbij de tweede 30 zijwand 90B een zich rond de axiale as uitstrekkende tweede cirkelvormige groef 92B omvat, waarin de tweede in- en uitstroomopening zijn opgenomen. De schoepen 77 van het wiel strekken zich respectievelijk langs de eerste en tweede groef uit.Furthermore, the chamber is provided with two opposing side walls oriented perpendicular to the axial axis of the chamber, the first side wall 90A comprising a first circular groove 92A extending about the axial axis, wherein the first recesses and outflow opening are included, and wherein the second side wall 90B comprises a second circular groove 92B extending around the axial axis, in which the second inflow and outflow opening are received. The blades 77 of the wheel extend along the first and second grooves, respectively.

35 De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor geschetste uitvoeringsvormen. Het vat 6 zoals getoond in 101 3478 20 fig. 1 kan bijvoorbeeld worden vervangen door een inrichting zoals getoond in fig. 6. Hierbij correspondeert de getoonde inlaat 4 een uitlaat 9 met de inlaat 4 en uitlaat 9 van fig. 1. De alternatieve inrichting is 5 voorzien van een vat 6' waarin een laag 96 is aangebracht van materiaal in de vorm van bijvoorbeeld knikkers, salzur etc. De inlaat 4 mondt uit onder de laag 96. De uitlaat 9 bevindt zich boven de laag 96. Boven de laag 96 bevindt zich tevens een sproeikop 98 via welke met behulp van een 10 pomp 100 water vanuit een vat 102 op de bovenzijde van de laag 96 wordt gedeponeerd. Dit water stroomt door de laag in het materiaal 96 naar de bodem 104 van het vat 6'. Het vat 6' staat op een vlak boven de bodem 104 gelegen positie met behulp van een leiding 108 in fluïdumverbinding met het 15 vat 102. Het vat 102 is nog voorzien van middelen om het water dat zich in het vat bevindt te verwarmen. Deze middelen kunnen bestaan uit elektrische verwarmingsmiddelen, een brander, water afkomstig van de eerdergenoemde brandstofcel en/of afkomstig van een van de 20 eerdergenoemde warmtewisselaars. Met behulp van de pomp 100 wordt het water rondgepompt van de bodem 104 via de leiding 108 naar het vat 102 en van het vat 102 naar de sproeikop 98 waarna het water via het inert materiaal 96 toestroomt naar de bodem 104. Aan de inlaat 4 wordt wederom het 25 gasvormige koolwaterstof, in dit voorbeeld CH4 en zuurstof toegevoerd. Dit gas stroom via het inert materiaal 96 naar de uitlaat 9. Wanneer het gas door het inert materiaal 96 stroomt, zal dit langs het genoemde water stromen en aldus worden verzadigd met waterdamp. De temperatuur van het 30 water dat via de sproeikop 98 aan het inert materiaal 96 kan worden toegevoerd, is in dit voorbeeld variabel uitgevoerd en kan bijvoorbeeld rond de 70°C bedragen. Afhankelijk van de watertemperatuur van het water dat aan de sproeikop wordt toegevoerd, wordt het mengsel in meer of 35 mindere mate verzadigd met waterdamp. De watertemperatuur is derhalve een variabele met behulp waarvan de hoeveelheid 1013478 21 waterdamp in het mengsel 8 kan worden geregeld. Voorts zijn andere varianten van de brandstofprocessor volgens fig. 1 denkbaar. Zo is het mogelijk meer dan drie HT-shifts te gebruiken. Ook kunnen andere temperaturen aan de in- en 5 uitgangen van de HT-shifts worden gebruikt dan die in de hiervoor genoemde voorbeelden zijn genoemd. Met behulp van de brandstofprocessor 52 gegenereerde stoom kan bijvoorbeeld via een leiding 106 aan de inlaat 40 worden toegevoerd. Ook kan met behulp van de brandstofprocessor 52 10 gegenereerde elektrische energie via de leidingen 108 en/of 110 aan de stoomgenerator 42 en/of het verwarmingselement 10 worden toegevoerd. Voor de CPO-catalyst, HT-shift, PrOx en LT-shift kunnen alle bekende katalysatoren worden toegepast. De inrichting 6 kan worden vervangen door elk op 15 zich bekend systeem om waterdamp in te brengen.The invention is by no means limited to the embodiments outlined above. The vessel 6 as shown in 101 3478 20 fig. 1 can for instance be replaced by a device as shown in fig. 6. Here the inlet 4 shown corresponds to an outlet 9 with the inlet 4 and outlet 9 of fig. 1. The alternative device 5 is provided with a vessel 6 'in which a layer 96 of material in the form of, for example, marbles, salzur, etc. is arranged. The inlet 4 opens below the layer 96. The outlet 9 is located above the layer 96. Above the layer 96 There is also a spray head 98 via which water is deposited with the aid of a pump 100 from a vessel 102 on the top of the layer 96. This water flows through the layer in the material 96 to the bottom 104 of the vessel 6 '. The vessel 6 'is in a position just above the bottom 104 by means of a pipe 108 in fluid communication with the vessel 102. The vessel 102 is further provided with means for heating the water contained in the vessel. These means can consist of electric heating means, a burner, water from the aforementioned fuel cell and / or from one of the aforementioned heat exchangers. With the aid of the pump 100, the water is pumped round from the bottom 104 via the pipe 108 to the vessel 102 and from the vessel 102 to the spray head 98, after which the water flows through the inert material 96 to the bottom 104. At the inlet 4 again the gaseous hydrocarbon, in this example CH4 and oxygen. This gas flows through the inert material 96 to the outlet 9. When the gas flows through the inert material 96, it will flow past said water and thus be saturated with water vapor. The temperature of the water which can be supplied to the inert material 96 via the spray head 98 is variable in this example and can for instance be around 70 ° C. Depending on the water temperature of the water supplied to the nozzle, the mixture is saturated to a greater or lesser degree with water vapor. The water temperature is therefore a variable by means of which the amount of water vapor in the mixture 8 can be controlled. Other variants of the fuel processor according to Fig. 1 are also conceivable. For example, it is possible to use more than three HT shifts. Different temperatures at the inputs and outputs of the HT shifts can also be used than those mentioned in the aforementioned examples. Steam generated with the aid of the fuel processor 52 can for instance be supplied to the inlet 40 via a line 106. Electric energy generated by means of the fuel processor 52 can also be supplied via the lines 108 and / or 110 to the steam generator 42 and / or the heating element 10. All known catalysts can be used for the CPO catalyst, HT-shift, PrOx and LT-shift. The device 6 can be replaced by any system known per se for introducing water vapor.

De brandstofprocessor volgens de uitvinding is bij uitstek geschikt voor toepassing in microwarmtekracht-eenheden in de huishoudelijke omgeving. Dit stelt bijzondere voorwaarden. De processor moet als geheel 20 transportabel zijn, vanaf de fabriek naar de gebruikslocatie, en mag tijdens transport geen brand- of explosiegevaarlijke stoffen bevatten. Na plaatsing op de gebruikslocatie moet de warmtekrachtinstallatie, en dus ook de processor, in ca. één uur operationeel kunnen zijn. Bij 25 onderhoud of storingen, waarbij lucht in de processor toetreedt, mogen geen explosie of brandgevaarlijke situaties ontstaan. Daarnaast moet de processor zo compact mogelijk zijn uitgevoerd.The fuel processor according to the invention is ideally suited for use in micro-cogeneration units in the domestic environment. This sets special conditions. The processor must be transportable as a whole, from the factory to the place of use, and must not contain any flammable or explosive substances during transport. After placement on the site of use, the cogeneration installation, and therefore also the processor, must be operational in approximately one hour. In case of maintenance or malfunctions, in which air enters the processor, no explosion or flammable situations may arise. In addition, the processor must be as compact as possible.

Genoemde voorwaarden stellen strenge eisen aan de 30 katalysatoren in de processor. De katalysatoren mogen niet pyrofoor zijn, dat wil zeggen bij toetreding van lucht mag, als gevolg van oxidatie van de katalysator, geen zodanige temperatuurstijging optreden dat de katalysator of de eventuele brandbare inhoud van de processor vlam vat. Ook 35 moeten de katalysatoren van zodanige chemische 1013478 22 samenstelling zijn, dat eventueel benodigde activering in ca. 1 uur en met procesgas kan plaatsvinden.Said conditions make strict demands on the catalysts in the processor. The catalysts must not be pyrophoric, that is to say, upon the entry of air, as a result of oxidation of the catalyst, no temperature rise must occur such that the catalyst or the possible combustible content of the processor ignites. The catalysts must also be of such chemical composition that any necessary activation can take place in about 1 hour and with process gas.

De katalytische activiteit moet zó hoog zijn, dat bij hoge ruimte doorvoersnelheid 5 (Nm3 procesgas/m3 katalysator/uur), en dus met geringe hoeveelheden katalysator, een vrijwel volledige conversie van, achtereenvolgens, methaan en koolmonoxide wordt bereikt.The catalytic activity must be so high that an almost complete conversion of, successively, methane and carbon monoxide is achieved at high space throughput 5 (Nm3 process gas / m3 catalyst / hour), and thus with small amounts of catalyst.

De CPO en PrOx katalysatoren kunnen bijvoorbeeld 10 bestaan uit edelmetalen, op een dragermateriaal dat als coating op een keramisch monoliet is aangebracht. Deze typen katalysatoren zijn in de open literatuur beschreven. Geschikt actief metaal is onder meer platina. Genoemde katalysatoren zetten methaan, respectievelijk koolmonoxide 15 vrijwel volledig om bij doorvoersnelheden tot ten minste 2 0.000 Nm3/m3/h.The CPO and PrOx catalysts can, for example, consist of precious metals, on a support material which is coated on a ceramic monolith. These types of catalysts have been described in the open literature. Suitable active metal includes platinum. Said catalysts convert methane or carbon monoxide 15 almost completely at throughput rates up to at least 2 0.000 Nm3 / m3 / h.

De shift katalysatoren worden gekenmerkt door een laag volume, snelle activering in productgas en niet pyrofoor karakter.The shift catalysts are characterized by low volume, rapid activation in product gas and non-pyrophoric character.

20 HTS-katalysatoren die bijvoorbeeld kunnen worden toegepast 1. Katalysatoren op basis van platina 25 Platina aangebracht op een y-Al203 drager. Pt-gehalte op basis van het platina plus dragergewicht: 0,1-20 gew.%, bij voorkeur 1-10 gew.%.20 HTS catalysts that can be used, for example 1. Platinum-based catalysts Platinum coated on a γ-Al2 O3 support. Pt content based on the platinum plus carrier weight: 0.1-20 wt.%, Preferably 1-10 wt.%.

Andere metalen, zoals Ru en Rh zijn ook bruikbaar (Ru als shift- en methaniseringskatalysator is beschreven 30 in de open literatuur) .Other metals, such as Ru and Rh are also useful (Ru as a shift and methanation catalyst has been described in the open literature).

Alternatieve dragers zijn onder meer silica-alumina, zirconia. De gedragen katalysator is door middel van coating aangebracht op een keramisch monoliet. Belading van de coating: 50-400 g per liter monoliet, bij voorkeur 35 50-300 g/1. De kanaaldichtheid van de monoliet: 1013478 23 30-1200 cpsi (= cells per inch2) , bij voorkeur 100-800 cpsi, met de meeste voorkeur 100-600 cpsi.Alternative carriers include silica-alumina, zirconia. The supported catalyst is coated on a ceramic monolith. Loading of the coating: 50-400 g per liter of monolith, preferably 35 50-300 g / l. The channel density of the monolith: 1013478 23 30-1200 cpsi (= cells per inch2), preferably 100-800 cpsi, most preferably 100-600 cpsi.

Platina heeft geen activeringstijd en is niet pyrofoor. De CO-shift activiteit is hoog, dus weinig 5 katalysator materiaal nodig. Nadeel is dat Pt een deel van de CO in het procesgas met H2 omzet naar CH4 (efficiency-verlies, vermogensreductie van de brandstofcel). De mate van methanisering is een kwestie van de kinetiek van de methanisering ten opzichte van die van de CO-shift.Platinum has no activation time and is not pyrophoric. The CO-shift activity is high, so little catalyst material is needed. The disadvantage is that Pt converts part of the CO in the process gas with H2 to CH4 (efficiency loss, power reduction of the fuel cell). The degree of methanation is a question of the kinetics of the methanation compared to that of the CO shift.

10 Naarmate de temperatuur toeneemt neemt de methanisering relatief toe ten opzichte van de CO-shift. Het probleem kan bijvoorbeeld worden opgelost door 2 in plaats van 3 HTS-monolieten toe te passen. De monoliet direct achter de CPO-katalysator heeft de hoogste temperatuur en produceert 15 de grootste hoeveelheid. Deze wordt vervangen door een dummy monoliet (= ongecoate monoliet) , of verdwijnt geheel uit de processor (compacte uitvoering). De resterende monolieten bevinden zich in de koelere zone van de warmtewisselaar/shift-constructie. Op deze manier houden we 20 de temperaturen beneden 450°C, bij voorkeur beneden 400°C. Pt-monolieten zijn bij de verlaagde temperaturen, ondanks de verkorte verblijftijd van het gas, nog voldoende actief voor de gewenste CO-conversie (50-60%). Voorbeeld in de tabel.10 As the temperature increases, methanation increases relatively compared to the CO shift. For example, the problem can be solved by using 2 HTS monoliths instead of 3. The monolith directly behind the CPO catalyst has the highest temperature and produces the largest amount. This is replaced by a dummy monolith (= uncoated monolith), or disappears entirely from the processor (compact version). The remaining monoliths are located in the cooler zone of the heat exchanger / shift construction. In this way we keep the temperatures below 450 ° C, preferably below 400 ° C. Despite the reduced residence time of the gas, Pt monoliths are still sufficiently active for the desired CO conversion (50-60%). Example in the table.

1013478 241013478 24

Configuratie Maximum CO-verlies Verlies aan temperatuur in de door H2-productieConfiguration Maximum CO loss Loss of temperature in the by H2 production

Pt-monolieten methanisering (efficiency) (°C) (%) door methanisering ____(%)_ 3 Pt-monolieten 550 (3,5 kW 32 12 __vermogen)___ (1 dummy), 425 (7 kW) 11 4 2 Pt-monolieten____ (1 dummy), 350 (3,5 kW) 7 3 2 Pt-monolieten____Pt monoliths methanation (efficiency) (° C) (%) by methanation ____ (%) _ 3 Pt monoliths 550 (3.5 kW 32 12 __ power) ___ (1 dummy), 425 (7 kW) 11 4 2 Pt monoliths ____ (1 dummy), 350 (3.5 kW) 7 3 2 Pt monoliths ____

Samenvattend: de voordelen van platina (snelle opstart, geen activeringsprocedure, niet pyrofoor, veilig, 5 hoge activiteit) kunnen derhalve worden benut zonder onacceptable efficiencyverliezen.In summary, the benefits of platinum (fast start-up, no activation procedure, non-pyrophoric, safe, high activity) can therefore be reaped without unacceptable efficiency losses.

2. HTS-katalysatoren op basis van Fe203/Cr203 10 Hiervoor kunnen bijvoorbeeld standaard commerciële2. HTS catalysts based on Fe2O3 / Cr2O3 10 For example, standard commercial ones

Fe203/Cr203 hoge temperatuur shift-katalysatoren worden gebruikt. De typische samenstelling is 57-59 gew.% Fe, op metaalbasis, 5-7 gew.% Cr, op metaalbasis, en ca. 1 gew.% Cu, op metaalbasis, als promotor. De katalysatoren worden 15 met bekende technieken op keramische monolieten gecoat. De beladings- en monoliet kenmerken zijn dezelfde als voor de Pt-monolieten.Fe203 / Cr203 high temperature shift catalysts are used. The typical composition is 57-59 wt% Fe, metal base, 5-7 wt% Cr, metal base, and about 1 wt% Cu, metal base, as promoter. The catalysts are coated on ceramic monoliths using known techniques. The loading and monolith characteristics are the same as for the Pt monoliths.

De activering van de monolieten gebeurt in procesgas en is binnen 1 uur voltooid. Bij activering wordt Fe203 20 gereduceerd naar Fe304. Fe304 is licht pyrofoor. De katalysator in pelletvorm kan bij contact met de lucht zoveel warmte ontwikkelen, dat brandgevaarlijke situaties ontstaan. Door het aanbrengen van de katalysator op een monoliet wordt een dunne laag katalysator in open kanaal- 101 3478 25The activation of the monoliths takes place in process gas and is completed within 1 hour. Upon activation, Fe2 O3 is reduced to Fe304. Fe304 is slightly pyrophoric. The pellet catalyst can generate so much heat on contact with the air that it can create a fire hazard. By applying the catalyst to a monolith, a thin layer of catalyst becomes open channel 101 3478

structuur verkregen. Overtollig Fe304, zoals in de kern van pellets, dat door diffusieremming toch niet katalytisch actief is, is in de monoliet niet meer aanwezig en kan bij oxidatie aan de lucht geen warmteproblemen geven. Door de 5 open structuur van de monoliet wordt oxidatiewarmte snel. afgevoerd. Het resultaat is dat bij blootstelling van een gereduceerde monoliet aan de lucht de gastemperatuur in de kanalen slechts 35°C stijgt. Monolieten op basis van Fe/Cr zijn minder actief dan die op basis van Pt. Er zijn 10 3 monolieten nodig en maximumtemperaturen van 550 tot 600°Cstructure obtained. Excess Fe304, such as in the core of pellets, which after all is not catalytically active due to diffusion inhibition, is no longer present in the monolith and cannot cause heat problems during oxidation in the air. Due to the open structure of the monolith, oxidation heat quickly becomes. drained. The result is that upon exposure of a reduced monolith to the air, the gas temperature in the channels rises by only 35 ° C. Fe / Cr based monoliths are less active than those based on Pt. 10 3 monoliths are required and maximum temperatures from 550 to 600 ° C

voor voldoende omzetting. Dit is geen probleem omdat Fe/Cr-katalysatoren geen enkele methaniseringsactiviteit hebben. Met andere woorden met Fe/Cr is het efficiency-verlies 0%.for sufficient conversion. This is not a problem because Fe / Cr catalysts do not have any methanation activity. In other words, with Fe / Cr, the efficiency loss is 0%.

15 De standaard commerciële LTS katalysator is CuO metThe standard commercial LTS catalyst is CuO met

ZnO (coprecipitatie). Die bevindt zich bijvoorbeeld in de processor als een gepakt bed van katalysatorpellets met een totaalvolume van maar liefst 20 liter.ZnO (coprecipitation). For example, it is located in the processor as a packed bed of catalyst pellets with a total volume of no less than 20 liters.

De actieve vorm in de shift is Cu-metaal. CuO kan 20 men heel gemakkelijk in procesgas door reductie activeren. Echter de warmteontwikkeling is daarbij groot zodat de katalysator bij een eerste opstart te heet zou kunnen worden en sinteren.The active form in the shift is Cu metal. CuO can very easily be activated in process gas by reduction. However, the heat development is great in this case, so that the catalyst could become too hot and sinter on the first start-up.

In de eerste plaats kan worden gestreefd naar het 25 verminderen van de hoeveelheid koper. Dit geeft minder gevaarlijke warmteontwikkeling bij reductie en oxidatie. De activiteit, dat wil zeggen de CO-omzetting per volume-eenheid katalysator, mag daar echter niet onder lijden.In the first place, the aim can be to reduce the amount of copper. This gives less dangerous heat development during reduction and oxidation. However, the activity, i.e. the CO conversion per unit volume of catalyst, should not be affected.

Minder koper met behoud van activiteit kan door het 30 fijn verdeeld aanbrengen van het metaal op een drager, zoals alumina of silica. Typische beladingen zijn 5-30 gew.% Cu, bij voorkeur 10-20 gew.%. Het koper wordt aangebracht met in de techniek bekende methoden, zoals impregnatie van een Cu-precursor, drogen en calcineren.Less copper while retaining activity can be done by finely distributing the metal on a support, such as alumina or silica. Typical loadings are 5-30 wt% Cu, preferably 10-20 wt%. The copper is applied by methods known in the art, such as impregnation of a Cu precursor, drying and calcination.

35 Het nadeel is dat CuO, dat fijn verdeeld en sinterbestendig op een drager zit, in tegenstelling tot 101 3478 26 bulk CuO moeilijk bij procestemperaturen van ca. 200°C te reduceren/activeren is. Dit kan bijvoorbeeld worden opgelost door toevoeging van 0,1 tot 1 gew.% van een metaal, bijvoorbeeld Pt, dat H2 in het procesgas absorbeert 5 en omzet in voor reductie zeer actieve waterstofatomen, die CuO bij verlaagde temperaturen reduceren. De hoeveelheid platina en de procestemperatuur zijn zodanig dat geen efficiencyverliezen door methanisering optreden.The disadvantage is that, unlike 101 3478 26 bulk CuO, which is finely divided and sinter-resistant on a support, is difficult to reduce / activate at process temperatures of approx. 200 ° C. This can be solved, for example, by adding 0.1 to 1% by weight of a metal, for example Pt, which absorbs H 2 in the process gas and converts to highly active hydrogen atoms for reduction, which reduce CuO at reduced temperatures. The amount of platinum and the process temperature are such that no efficiency losses due to methanation occur.

Een aanvullende verhoging van de activiteit per 10 volume-eenheid katalysator wordt bereikt door verhoging van de stoom/koolstof-verhouding in de katalysatordeeltjes ten opzichte van die in het procesgas. Dit kan door toevoeging van waterabsorberende materialen. Geschikt zijn zeolieten (molzeven) zoals A4,A5,13X, die bij de procestemperatuur 15 van 200°C ca. 10 gew.% H20 kunnen opnemen.An additional increase in activity per 10 volume unit of catalyst is achieved by increasing the steam / carbon ratio in the catalyst particles over that in the process gas. This can be done by adding water-absorbing materials. Suitable are zeolites (molecular sieves) such as A4, A5, 13X, which can absorb about 10 wt.% H 2 O at the process temperature of 200 ° C.

Er zijn verschillende vormen denkbaar.Various forms are conceivable.

- Menging van een gemalen commerciële CuO/ZnO-katalysator, of liever een Pt gepromoteerde Cu-katalysator op drager, met gemalen zeoliet, welk mengsel wordt geperst 20 of geëxtrudeerd tot deeltjes van de gewenste grootte. De gewichtsverhouding katalysator:zeoliet kan variëren van 10:1 tot 1:10, bij voorkeur 1:1 tot 1:10.- Mixing a ground commercial CuO / ZnO catalyst, or rather a Pt promoted supported Cu catalyst, with ground zeolite, which mixture is pressed or extruded into particles of the desired size. The catalyst: zeolite weight ratio can range from 10: 1 to 1:10, preferably 1: 1 to 1:10.

- Cu op de zeoliet zelf aanbrengen. Dit kan door (incipient wetness) impregnatie van voorgevormde 25 zeolietdeeltjes, zoals pellets of extrusies met een- Apply Cu to the zeolite itself. This can be done by (incipient wetness) impregnation of preformed zeolite particles, such as pellets or extrusions with a

Cu-precursor, bijvoorbeeld Cu-citraat, drogen, calcineren. Daarna impregneren met de reductiepromotor, bijvoorbeeld Pt-nitraat, drogen en calcineren.Cu precursor, for example Cu citrate, drying, calcination. Then impregnate with the reduction promoter, for example Pt-nitrate, drying and calcination.

- Bovengenoemde vormen gecoat op een monoliet.- The above-mentioned shapes are coated on a monolith.

30 Het pyrofore karakter van de zeolietsystemen is sterk gereduceerd omdat bij contact met de lucht de oxidatiewarmte zorgt voor verdamping van het water in de zeoliet. Per liter zeoliet kan op deze manier 50 tot 100 liter vrijkomen die de lucht verdringt en voorkomt dat 35 de temperaturen in het katalysatorbed uit de hand lopen, wat leidt tot katalysator-deactivering en brandgevaarlijke 1013478 27 situaties. Gecoat op een monoliet wordt de lokaal sterke warmteontwikkeling verder geremd door de snelle warmteafvoer uit het monoliet.The pyrophoric character of the zeolite systems has been greatly reduced, because on contact with the air the oxidation heat causes the water in the zeolite to evaporate. This can release 50 to 100 liters per liter of zeolite, which displaces the air and prevents temperatures in the catalyst bed from getting out of hand, leading to catalyst deactivation and incendiary situations. Coated on a monolith, the locally strong heat development is further inhibited by the rapid heat dissipation from the monolith.

5 Samenvattend: 1. Minder warmteproblemen door minder Cu in de reactor.5 In summary: 1. Less heat problems due to less Cu in the reactor.

2. Minder Cu haalbaar door verhoging van de activiteit via verhoging van Cu-dispersie en toevoeging van 10 waterabsorberende materialen (hogere stoom/koolstof- verhouding).2. Less Cu achievable by increasing the activity via increasing Cu dispersion and adding water absorbing materials (higher steam / carbon ratio).

3. Reduceerbaarheid van hoog dispers gedragen Cu in procesgas verhogen door toevoeging van reductiepromotors (Pt).3. Increase reducibility of highly dispersed Cu in process gas by adding reduction promoters (Pt).

15 4. Pyrofoor karakter onderdrukken door "blussen" met stoom uit het waterbasorberend materiaal. Eventueel coaten op monoliet.15 4. Suppress pyrophoric character by "quenching" with steam from the water-absorbing material. Possibly coating on monolith.

Dergelijke varianten worden elk geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.Such variants are each considered to fall within the scope of the invention.

10134 7610134 76

Claims (28)

1. Brandstofprocessor voor het produceren van een gasstroom die waterstof omvat door katalytische verbranding van een mengsel dat tenminste een gasvormige koolwaterstof-verbinding, waterdamp en zuurstof omvat waarbij de 5 brandstofprocessor een gasstroomtrajeet omvat waarlangs het mengsel wordt gevoerd en een in het gasstroomtrajeet opgenomen CPO-catalyst waaraan het mengsel wordt toegevoerd voor de katalytische verbranding, met het kenmerk, dat in het gasstroomtrajeet stroomafwaarts van de CPO-catalyst een 10 veelvoud van in serie geschakelde HT-shifts zijn opgenomen die, in gebruik door het mengsel dat de CPO-catalyst verlaat respectievelijk worden doorstroomd.1. A fuel processor for producing a gas stream comprising hydrogen by catalytic combustion of a mixture comprising at least one gaseous hydrocarbon compound, water vapor and oxygen, the fuel processor comprising a gas flow path through which the mixture is passed and a CPO contained in the gas flow path. catalyst to which the mixture is fed for catalytic combustion, characterized in that the gas flow stage downstream of the CPO catalyst contains a plurality of series-connected HT shifts which, in use by the mixture leaving the CPO catalyst are respectively flown through. 2. Brandstofprocessor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in het gasstroomtrajeet respectievelijk tussen 15 de CPO-catalyst en de meest nabij stroomafwaarts van de CPO-catalyst gelegen HT-shift en tussen de HT-shifts warmtewisselaars zijn opgenomen die warmte uitwisselen tussen enerzijds het mengsel dat aan de CPO-catalyst wordt toegevoerd en anderzijds het mengsel dat stroomafwaarts van 20 de CPO-catalyst de in serie geschakelde HT-Shifts doorstroomt.2. A fuel processor according to claim 1, characterized in that the gas flow stage comprises heat exchangers between the CPO catalyst and the HT shift located closest to the downstream of the CPO catalyst and between the HT shifts, which exchange heat between the one hand the mixture which is supplied to the CPO catalyst and, on the other hand, the mixture which flows downstream of the CPO catalyst through the series-connected HT-Shifts. 3. Brandstof processor volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat elke HT-shift is voorzien van twee tegenover elkaar gelegen zijden die respectievelijk een ingang en een 25 uitgang van de HT-shift vormen waarbij de HT-shifts in een richting die samenvalt met de normaal van de genoemde zijden van de HT-shifts ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt waarbij een uitgang van een eerste HT-shift tegenover een ingang van een tweede HT-shift ligt en 30 waarbij de tweede HT-shift in een doosvormige kamer is opgenomen met een bodem en opstaande zijwanden waarbij de bodem tussen de ingang van de tweede HT-shift en de uitgang van de eerste HT-shift in ligt en waarbij het gasstroom- *013478 traject van de eerste HT-shift naar de tweede HT-shift zich respectievelijk uitstrekt langs een buitenzijde van de bodem van de doosvormige kamer, tussen de warmtewisselaar en een buitenzijde van de opstaande zijwand van de 5 doosvormige kamer, tussen de tweede HT-shift en een binnenzijde van de opstaande zijwand van de doosvormige kamer naar een tussen de binnenzijde van de bodem van de doosvormige kamer en de zijde van de tweede HT-shift die de ingang omvat gelegen ruimte.Fuel processor according to claim 2, characterized in that each HT shift has two opposite sides which form an input and an output of the HT shift, respectively, the HT shifts in a direction coinciding with the normal of said sides of the HT shifts are arranged relative to each other with an output of a first HT shift opposite an input of a second HT shift and the second HT shift being contained in a box-shaped chamber with a bottom and upright sidewalls in which the bottom lies between the entrance of the second HT shift and the exit of the first HT shift and the gas flow * 013478 path from the first HT shift to the second HT shift extending respectively along an outside of the bottom of the box-shaped chamber, between the heat exchanger and an outside of the upright side wall of the box-shaped chamber, between the second HT shift and an inside of the upright side wall of the box-shaped chamber to a space located between the inside of the bottom of the box-shaped chamber and the side of the second HT shift comprising the entrance. 4. Bransstofprocessor volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat elke HT-shift in een doosvormige kamer is opgenomen.The fibrous dust processor according to claim 3, characterized in that each HT shift is contained in a box-shaped chamber. 5. Brandstofprocessor volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de warmtewisselaars een kokervormige binnen- 15 wand omvatten die een ruimte omsluit waarin de HT-Shifts met de doosvormige kamers zijn opgenomen.Fuel processor according to claim 4, characterized in that the heat exchangers comprise a tubular inner wall enclosing a space in which the HT-Shifts with the box-shaped chambers are accommodated. 6. Brandstofprocessor volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat elke HT-shift kokervormig is uitgevoerd met twee tegen over elkaar gelegen open einden die 20 respectievelijk de ingang en de uitgang vormen van de HT-shift waarbij axiale assen van de HT-shifts althans in hoofdzaak samenvallen met een axiale as van de kokervormige binnenwand van de warmtewisselaar.Fuel processor according to claim 5, characterized in that each HT shift is tubular in shape with two opposing open ends which form the entrance and the exit of the HT shift, respectively, with axial axes of the HT shifts at least substantially coincide with an axial axis of the tubular inner wall of the heat exchanger. 7. Brandstofprocessor volgens conclusie 6, met het 25 kenmerk, dat de warmtewisselaar voorts is voorzien van een kokervormige isolatie-buitenwand.Fuel processor according to claim 6, characterized in that the heat exchanger is further provided with a tubular insulation outer wall. 8. Brandstofprocessor volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in het gasstroomtraject voorts een stroomafwaarts van de HT-shifts gelegen LT-shift 30 is opgenomen waarbij de brandstofprocessor verder is voorzien van een inlaat voor het, in gebruik, toevoegen van water aan het mengsel dat aan de LT-shift wordt toegevoerd voor het koelen van het mengsel.Fuel processor according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas flow path further comprises an LT shift 30 located downstream of the HT shifts, the fuel processor further comprising an inlet for adding water in use to the mixture fed to the LT shift to cool the mixture. 9. Brandstofprocessor volgens conclusie 8, met het 35 kenmerk, dat de processor verder is voorzien van middelen 1013478 om het water via de inlaat in de vorm van stoom toe te voegen.Fuel processor according to claim 8, characterized in that the processor further comprises means 1013478 for adding the water via the inlet in the form of steam. 10. Brandstofprocessor volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de middelen een elektrische verwarmeenheid of 5 een waterstofbrander, een aardgasbrander of een warmtewisselaar omvatten.Fuel processor according to claim 9, characterized in that the means comprise an electric heating unit or a hydrogen burner, a natural gas burner or a heat exchanger. 11. Brandstofprocessor volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de inlaat vernevelingsmiddelen omvat voor het toevoegen van het water in vernevelde toestand.Fuel processor according to claim 8, characterized in that the inlet comprises atomizing means for adding the water in the atomized state. 12. Brandstofprocessor volgens een der conclusies 8-11, met het kenmerk, dat de LT-shift een kokervomige isolatie-buitenwand en een een kokervormige isolatie-binnenwand omvat die concentrisch ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt waarbij, in gebruik, het mengsel dat de tussen 15 de kokervormige isolatie-binnenwand en de kokervormige isolatie-buitenwand gevormde ruimte doorstroomt en waarbij de HT-shifts en de CPO-CATALYST in een door de kokervormige binnenwand omsloten ruimte zijn opgenomen.Fuel processor according to any one of claims 8-11, characterized in that the LT shift comprises a tubular insulating inner wall and a tubular insulating inner wall arranged concentrically with each other, in use, the mixture containing the space flows between the tubular insulating inner wall and the tubular insulating outer wall and wherein the HT shifts and the CPO-CATALYST are accommodated in a space enclosed by the tubular inner wall. 13. Brandstofprocessor volgens conclusies 7 en 12, met 20 het kenmerk, dat de kokervormige isolatie-buitenwand van de warmtewisselaar samenvalt met de kokervormige isolatie-binnenwand van de LT-shift.Fuel processor according to claims 7 and 12, characterized in that the tubular insulation outer wall of the heat exchanger coincides with the tubular insulation inner wall of the LT shift. 14. Brandstofprocessor volgens een der voorgaande conclusies 8-13, met het kenmerk, de processor voorts is 25 voorzien van een stroomafwaarts van de LT-shift in het gasstroomtraject gelegen PrOx alsmede een inlaat voor het toevoegen van zuurstof aan het mengsel dat de LT-shift heeft verlaten en naar de PrOx stroomt.14. The fuel processor according to any one of the preceding claims 8-13, characterized in that the processor further comprises a PrOx located downstream of the LT shift in the gas flow path and an inlet for adding oxygen to the mixture containing the LT- has exited shift and flows to the PrOx. 15. Brandstofprocessor volgens conclusie 14, met het 30 kenmerk, dat in het gasstroomtraject tussen de LT-shifts en de PrOx nog een warmtewisselaar is opgenomen voor het verder afkoelen van het mengsel.15. A fuel processor according to claim 14, characterized in that a further heat exchanger is included in the gas flow path between the LT shifts and the PrOx for further cooling of the mixture. 16. Brandstofprocessor volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, de processor verder is 35 voorzien van een vat dat gevuld is met water en/of wordt doorstroomd met water, waarbij voorts aan het vat de 10 1 3478 gasvormige koolwaterstofverbinding en zuurstof worden toegevoerd om door en/of langs het water te worden gevoerd voor het genereren van het genoemde mengsel dat aan de CPO-catalyst wordt toegevoerd en middelen voor het regelen van 5 de temperatuur van het water voor het instellen van de concentratie van de waterdamp in het mengsel dat aan de CPO-catalyst wordt toegevoerd.Fuel processor according to any one of the preceding claims, characterized in that the processor further comprises a vessel which is filled with water and / or is flowed through with water, the 10 1 3478 gaseous hydrocarbon compound and oxygen being further supplied to the vessel. for passing through and / or along the water to generate said mixture to be supplied to the CPO catalyst and means for controlling the temperature of the water to adjust the concentration of the water vapor in the mixture that is fed to the CPO catalyst. 17. Brandstofprocessor volgens conclusie 14 en 16, met het kenmerk, dat de processor verder is voorzien van een 10 warmtewisselaar voor het uitwisselen van warmte tussen het mengsel dat de PrOx heeft doorstroomd en het water dat zich in het vat bevindt zodat de temperatuur van het mengsel dat de waterstof omvattende gasstroom vormt daalt.Fuel processor according to claims 14 and 16, characterized in that the processor further comprises a heat exchanger for exchanging heat between the mixture that has flowed through the PrOx and the water contained in the vessel so that the temperature of the mixture that forms the hydrogen-containing gas stream drops. 18. Brandsstofprocessor volgens een der voorgaande 15 conclusies, met het kenmerk, dat de processor verder is voorzien van een brandstofcel voor het opwekken van elektrische energie uit het gevormde waterstof.A fuel processor according to any one of the preceding claims, characterized in that the processor further comprises a fuel cell for generating electric energy from the hydrogen formed. 19. Brandstofprocessor volgens conclusies 9 of 11 en volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de genoemde 20 middelen voor het vormen van stoom of verneveld water de brandstofcel omvatten.Fuel processor according to claim 9 or 11 and according to claim 18, characterized in that said means for forming steam or water spray comprise the fuel cell. 20. Brandstof processor voor het produceren van waterstof door katalytische verbranding van een mengsel dat tenminste een gasvormige koolwaterstofverbinding, waterdamp 25 en zuurstof omvat, voorzien van een CPO-catalyst waaraan het mengsel wordt toegevoerd voor de katalytische verbranding, met het kenmerk, dat de processor verder is voorzien van een vat dat is gevuld met water, waarbij voorts aan het vat de gasvormige koolwaterstofverbinding en 30 zuurstof worden toegevoerd om door en/of langs het water te worden gevoerd voor het genereren van het genoemde mengsel en middelen voor het regelen van de temperatuur van het water voor het instellen van de concentratie van de waterdamp in het mengsel.20. Fuel processor for producing hydrogen by catalytic combustion of a mixture comprising at least one gaseous hydrocarbon compound, water vapor and oxygen, provided with a CPO catalyst to which the mixture is fed for catalytic combustion, characterized in that the processor further comprising a vessel filled with water, the gaseous hydrocarbon compound and oxygen being further supplied to the vessel to be passed through and / or along the water to generate said mixture and means for controlling the temperature of the water to adjust the concentration of the water vapor in the mixture. 21. Inrichting voor het uit een eerste en tweede gasstroom genereren van tenminste een derde en vierde 1013478 gasstroom waarbij de derde gasstroom een mengsel omvat van de eerste en tweede gasstroom, voorzien van een kamer die een ruimte omsluit waarin een ventilator is opgenomen waarbij de kamer is voorzien van een eerste en tweede 5 instroomopening voor het, in gebruik, toevoeren van de eerste en tweede gasstroom aan respectievelijk de eerste en tweede instroomopening en een eerste en tweede uitstroomopening waarbij, in gebruik, de eerste en tweede gasstroom door de ventilator wordt aangezogen en in de 10 kamer van elkaar gescheiden respectievelijk aan de een eerste en tweede uitstroomopening worden toegevoerd waarbij de eerste uitstroomopening uitmondt in een eerste uitlaat en waarbij de tweede uitstroomopening via een splitsing uitmondt in de eerste uitlaat en een tweede uitlaat waarbij 15 in de eerste en/of tweede uitlaat een regelbare klep is opgenomen voor het instellen van de verhouding van de hoeveelheid gas afkomstig van de eerste en tweede gasstroom in de derde gasstroom uit de eerste uitlaat waarbij door de tweede uitlaat de vierde gasstroom stroomt die een gedeelte 20 van de tweede gasstroom omvat.21. Device for generating at least a third and fourth gas stream from a first and second gas stream, the third gas stream comprising a mixture of the first and second gas stream, comprising a chamber enclosing a space containing a fan, the chamber is provided with a first and second inflow opening for, in use, supplying the first and second gas flow to the first and second inflow opening, respectively, and a first and second outflow opening, in use, the first and second gas flow being drawn in by the fan and fed into the first chamber, separated from one another, respectively, to the first and second outflow openings, the first outflow opening opening into a first outlet and the second outflow opening opening into the first outlet through a split, wherein 15 in the first and / or second outlet an adjustable valve is included for adjusting the ratio of the amount of gas originating from the first and second gas stream in the third gas stream from the first outlet, the fourth gas stream flowing through the second outlet comprising a part of the second gas stream. 22. Inrichting volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de kamer een cilindervormige buitenwand omvat die een cilindervormige ruimte omsluit waarbij de ventilator is uitgevoerd als een wiel waarvan een rotatie-as samenvalt 25 met een axiale as van de kamer waarbij het wiel nabij zijn omtreksrand aan weerszijden is voorzien van schoepen en waarbij de eerste gasstroom zich uitstrekt aan een eerste zijde van het wiel waar zich de schoepen bevinden en waarbij de tweede gasstroom zich uitstrekt aan een tweede 30 zijde van het wiel waar zich de schoepen bevinden.22. Device as claimed in claim 21, characterized in that the chamber comprises a cylindrical outer wall enclosing a cylindrical space in which the fan is designed as a wheel, a rotary axis of which coincides with an axial axis of the chamber with the wheel being near. circumferential edge on both sides is provided with vanes and wherein the first gas flow extends on a first side of the wheel where the vanes are located and wherein the second gas flow extends on a second side of the wheel where the vanes are located. 23. Inrichting volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat de eerste en tweede instroomopening in axiale richting van de kamer ten opzichte van elkaar verschoven zijn aangebracht in de cilindervormige buitenwand van de kamer, 35 de eerste instroomopening en de eerste uitstroomopening althans nagenoeg in een zelfde vlak zijn gerangschikt dat 101 347 8 loodrecht is gericht op de axiale as van de kamer en waarbij de tweede instroomopening en de tweede uitstroomopening althans nagenoeg in een zelfde vlak zijn gerangschikt dat loodrecht is gericht op de axiale as van 5 de kamer.23. Device according to claim 22, characterized in that the first and second inflow opening are arranged offset in an axial direction of the chamber in the cylindrical outer wall of the chamber, the first inflow opening and the first outflow opening at least substantially in a are arranged in the same plane that 101 347 8 is oriented perpendicular to the axial axis of the chamber and wherein the second inflow opening and the second outflow opening are arranged substantially in the same plane that is perpendicular to the axial axis of the chamber. 24. Inrichting volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat kamer is voorzien van twee tegenover elkaar gelegen zijwanden die loodrecht op de axiale as van de kamer zijn gericht, waarbij de eerste zijwand een zich rond de axiale 10 as uitstrekkende eerste cirkelvormige groef omvat, waarin de eerste in- en uitstroomopening is opgenomen en waarbij de tweede zijwand een zich rond de axiale as uitstrekkende tweede cirkelvormige groef omvat waarin de tweede in- en uitstroomopening is opgenomen en waarbij de schoepen van 15 het wiel zich respectievelijk langs de eerste en tweede groef uitstrekken.24. Device according to claim 23, characterized in that the chamber is provided with two opposite side walls which are oriented perpendicular to the axial axis of the chamber, the first side wall comprising a first circular groove extending around the axial axis, in which the first inflow and outflow opening is received and wherein the second side wall comprises a second circular groove extending around the axial axis, in which the second inflow and outflow opening is received and wherein the blades of the wheel extend along the first and second groove, respectively stretch out. 25. Brandstofprocessor volgens een der voorgaande conclusies 14 of 17, met het kenmerk, dat de processor verder is voorzien van een inrichting volgens conclusie 22, 20 23 of 24, waarbij de eerste gasstroom bestaat uit een mengsel van lucht en een gasvormige koolwaterstofverbinding en de tweede gasstroom bestaat uit lucht, de derde gasstroom bestaat uit een mengsel van de eerste en tweede gasstroom en de vierde gasstroom bestaat uit een fractie 25 van de tweede gasstroom en waarbij de derde gasstroom aan het gasstroomtrajeet wordt toegevoerd en de vierde gasstroom aan het mengsel wordt toegevoegd dat aan de PrOx wordt toegevoerd.The fuel processor according to any one of claims 14 or 17, characterized in that the processor further comprises an apparatus according to claim 22, 23 or 24, wherein the first gas stream consists of a mixture of air and a gaseous hydrocarbon compound and the the second gas stream consists of air, the third gas stream consists of a mixture of the first and second gas stream and the fourth gas stream consists of a fraction of the second gas stream, whereby the third gas stream is supplied to the gas flow stage and the fourth gas stream is added to the mixture added that is fed to the PrOx. 26. Brandstofprocessor volgens conclusie 25, met het 30 kenmerk, dat, in gebruik, voor het in gelijke mate moduleren van de derde en vierde gasstroom de draaisnelheid van de ventilator wordt gemoduleerd.26. The fuel processor according to claim 25, characterized in that, in use, the fan rotation speed is modulated for modulating the third and fourth gas stream equally. 27. Brandstofprocesor volgens een der conclusies 1-20 of 25, 26, met het kenmerk, dat de processor voorts is 35 voorzien van een absorber, waardoor de gasvormige koolwaterstofverbinding wordt toegevoerd voor het reinigen van 1013478 de gasvormige koolwaterstofverbinding, waarbij de absorber bijvoorbeeld actieve kool omvat.27. The fuel processor according to any one of claims 1 to 20 or 25, 26, characterized in that the processor is further provided with an absorber, through which the gaseous hydrocarbon compound is supplied for cleaning the gaseous hydrocarbon compound, the absorber being, for example, active includes cabbage. 28. Brandstofprocessor volgens een der conclusies 16 of 17, met het kenmerk, dat de processor is voorzien van een 5 ionisatievat voor het reinigen van het water dat wordt gebruikt voor het verkrijgen van het mengsel. 101 347828. A fuel processor according to any one of claims 16 or 17, characterized in that the processor is provided with an ionization vessel for cleaning the water used to obtain the mixture. 101 3478
NL1013478A 1999-05-27 1999-11-03 Fuel processor for producing hydrogen and apparatus suitable for use in such a processor for generating a third and fourth gas stream from a first and second gas stream. NL1013478C2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1013478A NL1013478C2 (en) 1999-05-27 1999-11-03 Fuel processor for producing hydrogen and apparatus suitable for use in such a processor for generating a third and fourth gas stream from a first and second gas stream.
AU52549/00A AU5254900A (en) 1999-05-27 2000-05-26 Fuel processor for producing hydrogen and apparatus suitable for use in such processor
PCT/NL2000/000364 WO2000078669A1 (en) 1999-05-27 2000-05-26 Fuel processor for producing hydrogen and apparatus suitable for use in such processor
AU39681/01A AU3968101A (en) 1999-11-03 2000-11-02 Thermal regulating catalyst composition
PCT/US2000/041794 WO2001037990A1 (en) 1999-11-03 2000-11-02 Thermal regulating catalyst composition
US10/348,460 US6784135B2 (en) 1999-11-03 2003-01-21 Thermal regulating catalyst composition
US10/927,183 US7410931B2 (en) 1999-11-03 2004-08-26 Thermal regulating catalyst composition

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1012162 1999-05-27
NL1012162 1999-05-27
NL1013478A NL1013478C2 (en) 1999-05-27 1999-11-03 Fuel processor for producing hydrogen and apparatus suitable for use in such a processor for generating a third and fourth gas stream from a first and second gas stream.
NL1013478 1999-11-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1013478C2 true NL1013478C2 (en) 2000-11-28

Family

ID=26642989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1013478A NL1013478C2 (en) 1999-05-27 1999-11-03 Fuel processor for producing hydrogen and apparatus suitable for use in such a processor for generating a third and fourth gas stream from a first and second gas stream.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU5254900A (en)
NL (1) NL1013478C2 (en)
WO (1) WO2000078669A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1016848C2 (en) * 2000-12-11 2002-06-13 Continental Engineering B V Method and device for the preparation of ammonia.

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4401587B2 (en) * 2001-03-08 2010-01-20 本田技研工業株式会社 Scavenging method for reformer
WO2002087744A1 (en) 2001-04-26 2002-11-07 Texaco Development Corporation Single chamber compact fuel processor
US20020197195A1 (en) * 2001-06-22 2002-12-26 Ballard Generation Systems, Inc. Apparatus, systems and methods for facilitating the accurate calculation of a steam-carbon ratio in a hydrocarbon reformer
WO2004054681A1 (en) * 2002-12-17 2004-07-01 Hydrogensource Llc Evaporator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990006281A1 (en) * 1988-11-30 1990-06-14 Davy Mckee Corporation Production of ammonia from hydrocarbonaceous feedstock
EP0600621A1 (en) * 1992-12-02 1994-06-08 Rolls-Royce And Associates Limited A combined reformer and shift reactor
WO1998000361A1 (en) * 1996-06-28 1998-01-08 Matsushita Electric Works, Ltd. Modification apparatus
WO1998008771A2 (en) * 1996-08-26 1998-03-05 Arthur D. Little, Inc. Method and apparatus for converting hydrocarbon fuel into hydrogen gas and carbon dioxide
DE19719997A1 (en) * 1997-05-13 1998-05-28 Daimler Benz Ag Reformer for stream reforming methanol

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE868957C (en) * 1943-02-14 1953-03-02 Siemens Ag Double-flow or two-stage compressor with an annular channel and an impeller on the side
US3677823A (en) * 1969-10-06 1972-07-18 United Aircraft Corp Fuel saturator for low temperature fuel cells
DE2001395B2 (en) * 1970-01-14 1978-11-09 Werner Rietschle Maschinen- Und Apparatebau Kg, 7860 Schopfheim Lateral duct blower with twin blade impeller - has cooling fans either side and air guides with flanges for multistage stacking
JPS57209803A (en) * 1981-06-18 1982-12-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Modifying device using steam
JPH10330101A (en) * 1997-05-27 1998-12-15 Sanyo Electric Co Ltd Hydrogen-manufacturing apparatus and method therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990006281A1 (en) * 1988-11-30 1990-06-14 Davy Mckee Corporation Production of ammonia from hydrocarbonaceous feedstock
EP0600621A1 (en) * 1992-12-02 1994-06-08 Rolls-Royce And Associates Limited A combined reformer and shift reactor
WO1998000361A1 (en) * 1996-06-28 1998-01-08 Matsushita Electric Works, Ltd. Modification apparatus
EP0922666A1 (en) * 1996-06-28 1999-06-16 Matsushita Electric Works, Ltd. Modification apparatus
WO1998008771A2 (en) * 1996-08-26 1998-03-05 Arthur D. Little, Inc. Method and apparatus for converting hydrocarbon fuel into hydrogen gas and carbon dioxide
DE19719997A1 (en) * 1997-05-13 1998-05-28 Daimler Benz Ag Reformer for stream reforming methanol

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RECUPERO V ET AL: "Hydrogen generator, via catalytic partial oxidation of methane for fuel cells", JOURNAL OF POWER SOURCES,CH,ELSEVIER SEQUOIA S.A. LAUSANNE, vol. 71, no. 1-2, 15 March 1998 (1998-03-15), pages 208 - 214, XP004112446, ISSN: 0378-7753 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1016848C2 (en) * 2000-12-11 2002-06-13 Continental Engineering B V Method and device for the preparation of ammonia.
WO2002048027A1 (en) * 2000-12-11 2002-06-20 Continental Engineering B.V. Process and apparatus for the production of ammonia

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000078669A1 (en) 2000-12-28
AU5254900A (en) 2001-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3742657B2 (en) Fuel gas desulfurization method and apparatus
Ahmad et al. Greenhouse gas CO2 hydrogenation to fuels: a thermodynamic analysis
US6468480B1 (en) Apparatus for converting hydrocarbon fuel into hydrogen gas and carbon dioxide
EP1175372B1 (en) Process for converting carbon monoxide and water in a reformate stream and apparatus therefor
EP1345679B1 (en) Reactor module for use in a compact fuel processor
US7832364B2 (en) Heat transfer unit for steam generation and gas preheating
US20040063577A1 (en) Catalyst for autothermal reforming of hydrocarbons with increased water gas shift activity
US6746650B1 (en) Compact, light weight methanol fuel gas autothermal reformer assembly
CA2413388A1 (en) Improved system for hydrogen generation through steam reforming of hydrocarbons and integrated chemical reactor for hydrogen production from hydrocarbons
US6969411B2 (en) Compact light weight autothermal reformer assembly
CA2434997C (en) Process and apparatus for generating hydrogen
KR20080009700A (en) Process and apparatus for thermally integrated hydrogen generation system
NL8800804A (en) DEVICE FOR AN ENDOTHERMAL GAS REACTION.
AU2008327957B2 (en) Process to prepare a mixture of hydrogen and carbon monoxide
EP3931148A1 (en) Synthesis gas production by steam methane reforming
US7122170B2 (en) Catalysts for SPOC™ enhanced synthesis gas production
NL1013478C2 (en) Fuel processor for producing hydrogen and apparatus suitable for use in such a processor for generating a third and fourth gas stream from a first and second gas stream.
Ebrahimian et al. An investigative study on replacing the conventional furnaces of naphtha reforming with chemical looping combustion for clean hydrogen production
US20030136051A1 (en) Fuel processor
US20050138863A1 (en) Hydrogen refining apparatus
JP4275898B2 (en) Autothermal reforming method and apparatus
US7008597B1 (en) Catalytic reactor
Ciambelli et al. Autothermal reforming case study
US20070042898A1 (en) Catalytic reactor
AU2013206509A1 (en) Heat transfer unit for steam generation and gas preheating

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20090601