RU2013158879A - Устройство генерации водорода, система топливного элемента, включающая такое устройство, и способ применения устройства генерации водорода - Google Patents

Устройство генерации водорода, система топливного элемента, включающая такое устройство, и способ применения устройства генерации водорода Download PDF

Info

Publication number
RU2013158879A
RU2013158879A RU2013158879/05A RU2013158879A RU2013158879A RU 2013158879 A RU2013158879 A RU 2013158879A RU 2013158879/05 A RU2013158879/05 A RU 2013158879/05A RU 2013158879 A RU2013158879 A RU 2013158879A RU 2013158879 A RU2013158879 A RU 2013158879A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
desulfurizer
hydrogen generation
generation device
temperature
feed gas
Prior art date
Application number
RU2013158879/05A
Other languages
English (en)
Inventor
Акира МАЕНИСИ
Хиденобу ВАКИТА
Сейдзи ФУДЗИХАРА
Масаки НОБУОКА
Йоудзи КАВАГУТИ
Кийоси ТАГУТИ
Сатору НАРИТА
Кунихиро УКАЙ
Original Assignee
Панасоник Корпорэйшн
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 Панасоник Корпорэйшн filed Critical Панасоник Корпорэйшн
Publication of RU2013158879A publication Critical patent/RU2013158879A/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/001—Controlling catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical 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
    • B01J8/04—Chemical 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
    • B01J8/0446—Chemical 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
    • B01J8/0461—Chemical 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 annular shaped beds
    • B01J8/0465—Chemical 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 annular shaped beds the beds being concentric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical 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
    • B01J8/04—Chemical 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
    • B01J8/0446—Chemical 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
    • B01J8/0461—Chemical 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 annular shaped beds
    • B01J8/0469—Chemical 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 annular shaped beds the beds being superimposed one above the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical 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
    • B01J8/04—Chemical 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
    • B01J8/0492—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical 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
    • B01J8/04—Chemical 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
    • B01J8/0496—Heating or cooling the reactor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
    • H01M8/04373—Temperature; Ambient temperature of auxiliary devices, e.g. reformers, compressors, burners
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04776—Pressure; Flow at auxiliary devices, e.g. reformer, compressor, burner
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • H01M8/0675—Removal of sulfur
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00504—Controlling the temperature by means of a burner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00628—Controlling the composition of the reactive mixture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00628—Controlling the composition of the reactive mixture
    • B01J2208/00646—Means for starting up the reaction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/02—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
    • B01J2208/023—Details
    • B01J2208/024—Particulate material
    • B01J2208/025—Two or more types of catalyst
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0435—Catalytic purification
    • C01B2203/044—Selective oxidation of carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/047—Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C01B2203/0827—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel at least part of the fuel being a recycle stream
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1258—Pre-treatment of the feed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1258—Pre-treatment of the feed
    • C01B2203/1264—Catalytic pre-treatment of the feed
    • C01B2203/127—Catalytic desulfurisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/148—Details of the flowsheet involving a recycle stream to the feed of the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1604—Starting up the process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/82—Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

1. Устройство генерации водорода, включающее:первый десульфуратор, предназначенный для удаления серного компонента из сырьевого газа при нормальной температуре;второй десульфуратор, предназначенный для удаления серного компонента из сырьевого газа путем гидрирования серного компонента;риформер, предназначенный для генерации водородосодержащего реформированного газа из сырьевого газа, из которого удален серный компонент при помощи, по меньшей мере, одного из первого десульфуратора и второго десульфуратора; иканал рециркуляции, через который часть реформированного газа, сгенерированного в риформере, смешивается с сырьевым газом, подаваемым во второй десульфуратор, в которомустройство генерации водорода выполнено со следующей возможностью:после установки или эксплуатации устройства генерации водорода сырьевой газ подается в риформер через первый десульфуратор до тех пор, пока катализатор во втором десульфураторе не активируется при помощи смешанного газа из реформированного газа, подаваемого через канал рециркуляции, и сырьевого газа, ипосле того как катализатор во втором десульфураторе восстанавливают при помощи реформированного газа, подаваемого через канал рециркуляции, сырьевой газ подается в риформер черезвторой десульфуратор.2. Устройство генерации водорода по п. 1, в которомустройство генерации водорода выполнено с возможностью подачи сырьевого газа в риформер через второй десульфуратор, когда по меньшей мере одна из следующих величин: суммарная величина, отвечающая суммарному количеству сырьевого газа, подаваемого в устройство генерации водорода, суммарная величина, отвечающая сум

Claims (14)

1. Устройство генерации водорода, включающее:
первый десульфуратор, предназначенный для удаления серного компонента из сырьевого газа при нормальной температуре;
второй десульфуратор, предназначенный для удаления серного компонента из сырьевого газа путем гидрирования серного компонента;
риформер, предназначенный для генерации водородосодержащего реформированного газа из сырьевого газа, из которого удален серный компонент при помощи, по меньшей мере, одного из первого десульфуратора и второго десульфуратора; и
канал рециркуляции, через который часть реформированного газа, сгенерированного в риформере, смешивается с сырьевым газом, подаваемым во второй десульфуратор, в котором
устройство генерации водорода выполнено со следующей возможностью:
после установки или эксплуатации устройства генерации водорода сырьевой газ подается в риформер через первый десульфуратор до тех пор, пока катализатор во втором десульфураторе не активируется при помощи смешанного газа из реформированного газа, подаваемого через канал рециркуляции, и сырьевого газа, и
после того как катализатор во втором десульфураторе восстанавливают при помощи реформированного газа, подаваемого через канал рециркуляции, сырьевой газ подается в риформер через
второй десульфуратор.
2. Устройство генерации водорода по п. 1, в котором
устройство генерации водорода выполнено с возможностью подачи сырьевого газа в риформер через второй десульфуратор, когда по меньшей мере одна из следующих величин: суммарная величина, отвечающая суммарному количеству сырьевого газа, подаваемого в устройство генерации водорода, суммарная величина, отвечающая суммарному времени подачи сырьевого газа в устройство генерации водорода, и суммарная величина, отвечающая суммарному времени работы устройства генерации водорода, - становится больше или равной соответствующему заранее определенному пороговому значению.
3. Устройство генерации водорода по п. 1, включающее датчик температуры, предназначенный для определения температуры второго десульфуратора, в котором
устройство генерации водорода выполнено с возможностью подачи сырьевого газа в риформер через второй десульфуратор, когда температура второго десульфуратора, определяемая при помощи датчика температуры, становится больше или равной заранее определенной первой температуре.
4. Устройство генерации водорода по п. 4, в котором
устройство генерации водорода выполнено с возможностью подачи сырьевого газа в риформер через второй десульфуратор, когда температура второго десульфуратора, определенная при помощи датчика температуры, становится меньше или равной второй температуре, которая ниже заранее определенной первой температуры, после того, как температура второго десульфуратора,
определенная при помощи датчика температуры, становится больше или равной первой температуре.
5. Устройство генерации водорода по п. 4, в котором
устройство генерации водорода выполнено с возможностью подачи сырьевого газа в риформер через второй десульфуратор, когда по меньшей мере одна из следующих величин: суммарная величина, отвечающая суммарному количеству сырьевого газа, подаваемого в устройство генерации водорода, суммарная величина, отвечающая суммарному времени подачи сырьевого газа в устройство генерации водорода, и суммарная величина, отвечающая суммарному времени работы устройства генерации водорода, - становится больше или равной соответствующему заранее определенному второму пороговому значению после того, как температура второго десульфуратора, определенная при помощи датчика температуры, становится больше или равной заранее определенной первой температуре.
6. Устройство генерации водорода по любому из пп. 3-5, в котором датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры части второго десульфуратора вниз по потоку.
7. Устройство генерации водорода по п. 2, в котором первое пороговое значение устанавливают на основании режима работы устройства генерации водорода.
8. Устройство генерации водорода по любому из пп. 3-5, в котором первую температуру устанавливают на основании режима работы устройства генерации водорода.
9. Устройство генерации водорода по п. 4, в котором вторую температуру устанавливают на основании режима работы устройства
генерации водорода.
10. Устройство генерации водорода по п. 5, в котором второе пороговое значение устанавливают на основании режима работы устройства генерации водорода.
11. Устройство генерации водорода по п. 1, включающее
датчик температуры, выполненный с возможностью определения температуры второго десульфуратора; и
обходной канал, выполненный с возможностью подачи сырьевого газа во второй десульфуратор с обходом первого десульфуратора, в котором
устройство генерации водорода выполнено с возможностью после активации катализатора во втором десульфураторе, если температура, определенная при помощи датчика температуры, ниже третьей температуры, которая ниже первой температуры, подачи сырьевого газа в первый десульфуратор, а если температура, определенная при помощи датчика температуры, становится равной третьей температуре, сырьевой газ подается во второй десульфуратор через обходной канал.
12. Система топливного элемента, включающая устройство генерации водорода по п. 1, в котором
система топливного элемента выполнена с возможностью подачи сырьевого газа в риформер через второй десульфуратор, когда по меньшей мере одна из следующих величин: суммарная величина, отвечающая суммарному количеству электричества, сгенерированного в системе топливного элемента, и суммарная величина, отвечающая суммарному времени производства электроэнергии в системе топливного элемента, - становится больше или равной
соответствующему заранее определенному третьему пороговому значению.
13. Система топливного элемента, включающая устройство генерации водорода по п. 1.
14. Способ применения устройства генерации водорода, включающего:
первый десульфуратор, предназначенный для удаления серного компонента из сырьевого газа при нормальной температуре;
второй десульфуратор, предназначенный для удаления серного компонента из сырьевого газа путем гидрирования серного компонента;
риформер, предназначенный для генерации реформированного газа из сырьевого газа, из которого удален серный компонент при помощи, по меньшей мере, одного из первого десульфуратора и второго десульфуратора; и
канал рециркуляции, через который часть реформированного газа, сгенерированного в риформере, смешивается с сырьевым газом, подаваемым во второй десульфуратор,
при этом способ включает:
подачу после установки или эксплуатации устройства генерации водорода сырьевого газа в риформер через первый десульфуратор до тех пор, пока катализатор во втором десульфураторе не активируется при помощи смешанного газа, состоящего из реформированного газа, подаваемого через канал рециркуляции, и сырьевого газа, и
подачу после восстановления катализатора во втором десульфураторе при помощи реформированного газа, подаваемого
через канал рециркуляции, сырьевого газа в риформер через второй десульфуратор.
RU2013158879/05A 2011-06-08 2012-06-07 Устройство генерации водорода, система топливного элемента, включающая такое устройство, и способ применения устройства генерации водорода RU2013158879A (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-127870 2011-06-08
JP2011127870 2011-06-08
JP2011248330 2011-11-14
JP2011-248330 2011-11-14
PCT/JP2012/003738 WO2012169199A1 (ja) 2011-06-08 2012-06-07 水素発生装置、これを備える燃料電池システム、及び水素発生装置の運転方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2013158879A true RU2013158879A (ru) 2015-07-20

Family

ID=47295782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013158879/05A RU2013158879A (ru) 2011-06-08 2012-06-07 Устройство генерации водорода, система топливного элемента, включающая такое устройство, и способ применения устройства генерации водорода

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9005829B2 (ru)
EP (1) EP2719658B1 (ru)
JP (1) JP5681211B2 (ru)
RU (1) RU2013158879A (ru)
WO (1) WO2012169199A1 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012164816A1 (ja) * 2011-05-27 2012-12-06 パナソニック株式会社 水素生成装置及び燃料電池システム
FR2988622B1 (fr) * 2012-03-27 2014-07-18 IFP Energies Nouvelles Reacteur de desulfuration temporaire permettant le pretraitement d'une charge hydrocarbonnee avant vaporeformage en vue d'une production d'hydrogene
US20150303502A1 (en) * 2012-12-17 2015-10-22 Panasonic Intellectual Property Management Management Co., Ltd. Hydrogen generator
EP2813466B1 (en) 2012-12-27 2016-07-20 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Hydrogen generation device and fuel cell system
US9705144B2 (en) * 2013-01-16 2017-07-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Hydrogen generator and fuel cell system
JP6089210B2 (ja) * 2013-03-19 2017-03-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 水素生成装置
US9455457B2 (en) 2013-04-09 2016-09-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Fuel cell system and method of operating fuel cell system
EP2985259B1 (en) * 2013-04-11 2017-09-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Hydrogen generator and fuel cell system including the same
EP2919310B1 (en) 2014-03-14 2018-07-11 Panasonic Corporation Fuel cell system
FR3040313B1 (fr) * 2015-08-24 2017-08-25 Air Liquide Echangeur-reacteur integrant les reactions de vaporeformage et de gaz a l'eau pour la production d'hydrogene
CN109241643B (zh) * 2018-09-19 2023-04-14 深圳信息职业技术学院 重整反应制氢过程反应模压装置温度场分布确定方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0655955B2 (ja) * 1988-04-27 1994-07-27 三菱電機株式会社 改質装置
JP4292362B2 (ja) 2001-03-28 2009-07-08 大阪瓦斯株式会社 固体高分子型燃料電池発電システム及び固体高分子型燃料電池発電方法
JP2003272691A (ja) * 2002-03-20 2003-09-26 Toshiba International Fuel Cells Corp 燃料電池発電装置および燃料電池発電装置の運転方法
JP2006008459A (ja) * 2004-06-28 2006-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素生成装置、および燃料電池システム
JP4882215B2 (ja) * 2004-09-21 2012-02-22 富士電機株式会社 脱硫用改質リサイクルガスの供給システムを備えた燃料電池発電装置
KR100968580B1 (ko) * 2007-11-06 2010-07-08 (주)퓨얼셀 파워 다중 탈황 구조를 갖는 연료처리장치 및 이를 구비한연료전지 시스템
JP2009249203A (ja) * 2008-04-02 2009-10-29 Tokyo Gas Co Ltd 燃料電池の燃料水素製造用原燃料の脱硫システム
JP5143663B2 (ja) * 2008-08-09 2013-02-13 東京瓦斯株式会社 燃料電池の燃料水素製造用原燃料の前処理システム
US9334164B2 (en) * 2009-12-25 2016-05-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Hydrogen generator and fuel cell system
JP5636001B2 (ja) * 2009-12-25 2014-12-03 パナソニック株式会社 水素生成装置、燃料電池システム、及び水素生成装置の運転方法
WO2012164897A1 (ja) * 2011-05-27 2012-12-06 パナソニック株式会社 水素生成装置及びその運転方法並びに燃料電池システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP2719658A4 (en) 2014-04-16
JPWO2012169199A1 (ja) 2015-02-23
US20140072892A1 (en) 2014-03-13
JP5681211B2 (ja) 2015-03-04
EP2719658A1 (en) 2014-04-16
EP2719658B1 (en) 2020-08-05
WO2012169199A1 (ja) 2012-12-13
US9005829B2 (en) 2015-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013158879A (ru) Устройство генерации водорода, система топливного элемента, включающая такое устройство, и способ применения устройства генерации водорода
WO2011086448A3 (en) Fuel cell system and control method for fuel cell system
JP5214076B1 (ja) 水素生成装置および燃料電池システム
WO2009011098A1 (ja) 水素生成装置、燃料電池システム、及び水素生成装置の運転方法
EP3028991A1 (en) Hydrogen generator and fuel cell system
EP2248875A4 (en) DEGREASING MACHINE, HYDROGEN PRODUCTION DEVICE, SYSTEM FOR GENERATING FUEL CELL OENERGY AND CARTRIDGE WITH A DEGREASING AGENT
EP2937924B1 (en) Fuel cell system and method of operating fuel cell system
US20130130138A1 (en) Hydrogen generation apparatus, fuel cell system, and method of operating the same
US20130316257A1 (en) Fuel cell system
DK1949482T3 (da) Strømforbrugende installation med brændstofcelle og fremgangsmåde til forsyning af en sådan installation
DK2032249T3 (da) Reformer til et brændstofcellesystem
JP2012142120A5 (ru)
JP6367719B2 (ja) 水素生成装置、燃料電池システム、およびこれらの運転方法
EP2637242A4 (en) POWER GENERATOR AND METHOD FOR OPERATING THE SAME
JP5211718B2 (ja) 燃料電池発電装置
JP2014101264A (ja) 水素生成装置の運転方法及び燃料電池システムの運転方法
US10340537B2 (en) Fuel cell system and control method for the same
JP2013224242A (ja) 水素生成装置及び燃料電池システム
WO2011013914A3 (ko) 흡착식 탈황기
EP2837594B1 (en) Method for operating hydrogen generation device and method for operating fuel cell system
JP2005332834A5 (ru)
JP6435511B2 (ja) 水素生成装置及びそれを用いた燃料電池システム並びにその運転方法
EP2584638A4 (en) OPERATING PROCESS FOR A FUEL CELL SYSTEM
JP2005330334A (ja) 燃料電池発電装置用の燃料ガス供給装置
JP2012229137A (ja) 水素生成装置、燃料電池システム及び水素生成装置の運転方法

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20150608