WO2007116897A1 - 固体酸化物形燃料電池システムとその運転方法 - Google Patents

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fuel cell
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Yasushi Mizuno
Osamu Sadakane
Yukihiro Sugiura
Iwao Anzai
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Nippon Oil Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a solid oxide fuel cell system using kerosene as a reforming raw material.
  • SOFC Solid Oxide Fuel Cell
  • Reforming raw materials such as kerosene are reformed into reformed gas containing hydrogen, and the reformed gas is supplied to SOFC as fuel.
  • Patent Document 1 discloses a so-called indirect internal reforming SOFC having a configuration in which a reformer is disposed in the vicinity of a SOFC and these are accommodated in a can body.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-358997
  • An object of the present invention is to provide a SOFC system capable of cooling the cell effectively and capable of stable operation without lowering the efficiency in an SOFC system using kerosene as a reforming raw material, and an operation method thereof. It is.
  • reforming means for reforming kerosene to obtain a reformed gas
  • a methanation catalyst layer disposed downstream of the reforming means and capable of promoting the methanation reaction
  • Cooling means for cooling the methanation catalyst layer
  • Solid oxide fuel cell disposed downstream of the methanation catalyst layer
  • a solid oxide fuel cell system is provided.
  • the reforming means may include a reforming catalyst layer capable of reforming kerosene.
  • the methanation catalyst layer may contain the same type of catalyst as the reforming catalyst layer.
  • the reforming catalyst layer may include a noble metal-based reforming catalyst, and the methanation catalyst layer may include a nickel-based reforming catalyst.
  • the reforming catalyst layer and the metanation catalyst layer may be accommodated in separate reaction vessels.
  • an SOFC system using kerosene as a reforming raw material, an SOFC system capable of effectively cooling a cell and capable of stable operation without lowering efficiency and an operation method thereof are provided.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of an example of a SOFC system of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of the SOFC system of the present invention. As shown in FIG. 1, kerosene and steam previously vaporized are supplied to the reformer 1.
  • the reformer has a reforming catalyst layer 2 filled with a reforming catalyst capable of reforming kerosene in a reaction vessel.
  • a reforming catalyst layer capable of reforming kerosene is used as reforming means for reforming kerosene to obtain a reformed gas.
  • the reforming catalyst layer can be used by being housed in a reaction vessel.
  • a panner for partial oxidation reforming of kerosene for example.
  • Such a panner can be used with at least its tip housed in a reaction vessel.
  • kerosene as a reforming raw material is steam reformed to obtain a reformed gas containing hydrogen. If the reforming raw material is CH (n is a natural number), the steam reforming reaction is represented by the formula (I) in Table n 2n + 2
  • a shift reaction represented by the formula ( ⁇ ) may also occur during reforming.
  • the shift reaction is an equilibrium reaction that can proceed in the reverse direction.
  • a methanation reaction may occur during the reforming.
  • the methanation reaction is a reaction for producing methane from hydrogen and monoacid-carbon or diacid-carbon, and is represented by formula (IV) or formula (V).
  • the reaction between Formula (IV) and Formula (V) is also an exothermic reaction, and the lower the temperature, the more methane.
  • both reactions of formula (IV) and formula (V) are equilibrium reactions that can proceed in the opposite direction. For example, if the steam z carbon ratio is 3.0, the reforming temperature (reforming catalyst layer outlet temperature) is 700 ° C or higher and the reaction pressure is approximately atmospheric pressure, The concentration of methane is as low as less than 0.3 mol%.
  • a methanation catalyst layer is disposed downstream of the reforming means.
  • a metanation reactor 3 is arranged downstream of the reformer, separately from the reformer, and these are connected by piping.
  • the methanation reactor has a methanation catalyst layer 4 capable of promoting a methanation reaction for generating methane in a reaction vessel.
  • the reformed gas obtained by the reforming means is discharged from the reformer and supplied to the methanolation reactor 3.
  • the downstream here means the downstream of the flow of the reformed gas.
  • the amount of methane in the reformed gas is increased by the methanation reaction.
  • the methanation catalyst layer is cooled and the methanation reaction temperature ( The methanation catalyst layer outlet temperature) is made lower than the reforming temperature.
  • a cooling means for lowering the temperature of the methanation catalyst layer a heat exchange structure capable of performing heat exchange with a heat medium can be used.
  • a pipe penetrating the methanation catalyst layer, a pipe provided around the methanation catalyst layer, or a combination thereof can be used as the cooling means.
  • the methanation catalyst layer can be cooled by flowing a cooling medium through the tube and adjusting the temperature and flow rate of the cooling medium.
  • a cooling pipe 5 capable of cooling the methanation catalyst layer is provided in the methanation reactor. More specifically, a pipe penetrating the methanation catalyst layer is provided. The methanation catalyst layer can be cooled by flowing a cooling medium through the tube.
  • a fluid having a temperature capable of cooling the methanation catalyst layer can be appropriately used.
  • air can be used as a cooling medium, and the methanol catalyst layer can be cooled with air, and at the same time, the air can be preheated and used as a power sword gas.
  • steam can be used as a cooling medium, and the steam supplied to the reformer can be preheated at the same time as cooling the metanation catalyst layer.
  • An SOFC is connected downstream of the methanation catalyst layer.
  • SOFC is arranged downstream of the methanation reactor, and the methanation reactor and SOFC anode are connected by piping.
  • the downstream means the downstream of the flow of reformed gas (including reformed gas with increased methane).
  • the reformed gas with increased methane as described above is supplied to the anode 6a of the SOFC 6 as the anode gas.
  • power sword gas is supplied to power sword 6c.
  • An oxygen-containing gas such as air is used as the powerful sword gas. Hydrogen in the anode gas and oxygen in the power sword gas react electrochemically through the solid oxide electrolyte 6b to generate power, and the cell generates heat.
  • Methane in the anode gas is steam-reformed into SOFC inside the SOFC, particularly on the anode electrode, to be used for electrochemical reaction.
  • the cell is effectively cooled by the large endotherm of the steam reforming reaction.
  • the gas discharged from the anode and the power sword is appropriately used for heat utilization or the like and then discharged outside the system (not shown).
  • radiant heat from SOFC is used as heat necessary for the steam reforming reaction in the reformer 1.
  • so-called indirect internal reforming SOFC is used here.
  • the reformer is placed at a position that receives radiant heat from the SOFC.
  • SOFC and reformer can be accommodated in containers such as cans.
  • the present invention can also be applied to SOFCs other than the indirect internal reforming SOFC.
  • the methanation reaction temperature is adjusted depending on how much cooling is performed by methane reforming inside the cell. For example, if the methanation reaction temperature (methanation catalyst layer outlet temperature) is about 500 ° C, the methane concentration in the reformed gas with increased methane is about 10 mol% (wet base) when the pressure is about atmospheric pressure. It can be.
  • the cooling may not be performed by stopping the supply of the cooling medium to the cooling pipe 5.
  • the temperature of SOFC can be monitored and the amount of cooling medium supplied can be adjusted so that the temperature falls within a predetermined range.
  • SOFC As the SOFC, a known SOFC such as a flat plate type or a cylindrical type can be appropriately selected and used.
  • the anode electrode of SOFC generally contains nickel.
  • Such SOFC reforms methane on the anode electrode surface.
  • the cell temperature is 800 ° C or higher, for example, the cooling effect of methane reforming on the anode electrode surface is remarkable.
  • SOFC is operated at approximately 1000 ° C or less from the viewpoint of preventing deterioration due to heat.
  • a reformer and a metanation reactor are provided separately. This is preferable in terms of controlling the temperature of the methanolation catalyst layer independently of the reforming temperature.
  • a cooling means by providing a reforming catalyst layer and a metanation catalyst layer inside one reaction vessel, and arranging a cooling pipe inside the metanation catalyst layer. If the reforming catalyst catalyst reaction can be promoted, the same catalyst can be used for the reforming catalyst and the methanolation catalyst. In this case, however, it is necessary to clearly separate the reforming catalyst and the methanation catalyst layer.
  • the catalyst is filled inside one reaction vessel, cooling means is provided in the downstream part of the catalyst layer, kerosene is reformed in the upstream part, and the methanation reaction is performed in the downstream part. You can also.
  • the steam reforming reaction is shown as the reforming reaction, but this is not a limitation.
  • a reforming catalyst capable of reforming kerosene a steam reforming catalyst, an autothermal reforming catalyst (a catalyst having steam reforming ability and partial oxidation reforming ability) or a partial oxidation reforming catalyst can be used.
  • any known catalytic force capable of reforming kerosene can be appropriately selected and used for the steam reforming catalyst, autothermal reforming catalyst, and partial oxidation reforming catalyst.
  • partial oxidation reforming catalysts include platinum-based catalysts
  • steam reforming catalysts include ruthenium-based and nickel-based catalysts
  • autothermal reforming catalysts include rhodium-based catalysts.
  • autothermal reforming catalysts see JP 2000-84410, JP 2001-80907, 2000 Annual Progress Reports (Office of Transportation Technologies), US Pat. No. 5,929,286, etc.
  • nickel and noble metals such as platinum, rhodium and ruthenium are known to have these activities.
  • the catalyst shape a pellet shape, a heart cam shape, and other conventionally known shapes can be appropriately employed.
  • the methanation catalyst can be appropriately selected from known catalysts that can promote the methanation reaction.
  • a steam reforming catalyst or an autothermal reforming catalyst can be used as a metanation catalyst. That is, the same type of catalyst can be used for the reforming catalyst and the methanation catalyst.
  • the reforming catalyst layer and the methanolation catalyst layer can be formed by one type of catalyst. This is effective in reducing the types of materials used.
  • a noble metal-based reforming catalyst can be used as the reforming catalyst, and a nickel-based catalyst can be used as the methanolation catalyst.
  • the noble metal-based reforming catalyst is a catalyst containing platinum, rhodium or ruthenium, and has excellent kerosene reforming performance.
  • the nickel catalyst contains nickel but is relatively inexpensive because it contains no precious metal. Therefore, using these in combination also favors kerosene reforming performance and cost.
  • the reforming temperature (reforming catalyst layer outlet temperature) when using a catalyst is preferably 600 ° C or higher, more preferably 650 ° C or higher, and further preferably 700 °. C or higher.
  • the reforming temperature is preferably 900 ° C or lower, more preferably 850 ° C or lower, and further preferably 800 ° C or lower.
  • the reaction temperature of the steam reforming reaction may be 450 ° C to 900 ° C, preferably 500 ° C to 850 ° C, more preferably 550 ° C to 800 ° C.
  • the amount of steam introduced into the reaction system is defined as the ratio of the number of moles of water molecules to the number of moles of carbon atoms contained in the raw material for hydrogen production (steam Z carbon ratio), and this value is preferably 0.5-10. Preferably it is 1-7, More preferably, it is 2-5.
  • the liquid space velocity (LHSV) is AZB when the flow rate in the liquid state of the raw material for hydrogen production is A (L / h) and the volume of the catalyst layer is B (L). This value is preferably 0. More preferably, it is set in the range of 0.1 to 10h, more preferably 0.2 to 5h- 1 .
  • an oxygen-containing gas is added to the raw material in addition to steam.
  • the oxygen-containing gas may be pure oxygen, but air is also preferred because of its availability.
  • An oxygen-containing gas can be added to balance the endothermic reaction associated with the steam reforming reaction and to maintain a temperature of the reforming catalyst layer or SOFC or to generate a heat generation amount that can raise the temperature.
  • the amount of the oxygen-containing gas added is preferably 0.05 to 1, more preferably 0.1 to 0.75 as the ratio of the number of moles of oxygen molecules to the number of moles of carbon atoms contained in the reforming raw material (oxygen Z carbon ratio). More preferably, it is 0.2 to 0.6.
  • the reaction temperature of the autothermal reforming reaction is, for example, 450. C ⁇ 900.
  • the liquid space velocity (LHSV) at this time is preferably selected in the range of 0.1 to 30, more preferably 0.5 to 20, and still more preferably 1 to 10.
  • the amount of steam introduced into the reaction system is preferably from 0.3 to 10, more preferably from 0.5 to 5, and even more preferably from 1 to 3, as the ratio of steam to carbon.
  • an oxygen-containing gas is added to the raw material.
  • the oxygen-containing gas pure oxygen may be used, but air is preferable.
  • the addition amount is appropriately determined in terms of heat loss.
  • the amount is expressed as the ratio of the number of moles of oxygen molecules to the number of moles of carbon atoms contained in the raw material for hydrogen production (oxygen Z carbon ratio). Preferably it is 0.1-3, More preferably, it is 0.2-0.7.
  • the reaction temperature of the partial oxidation reaction can be in the range of 1,000 to 1,300 ° C when no catalyst is used, and 450 ° C to 900 ° C, preferably when a catalyst is used.
  • the liquid space velocity (LHSV) at this time is preferably selected in the range of 0.1 to 30.
  • steam can be introduced into the reaction system in order to suppress the generation of soot, and the amount thereof is preferably 0.1 to 5, more preferably as the steam Z carbon ratio. Is 0.1 to 3, more preferably 1 to 2.
  • a steam generator that generates steam for moistening the gas supplied to the fuel cell
  • a cooling system for cooling various devices such as the fuel cell
  • a pump for pressurizing various fluids
  • a compression Pressurizing means such as a machine, blower, etc.
  • Flow switching means such as a valve to switch Z shut off the flow path Z switching means, heat exchange 'for heat recovery Heat exchangers, vaporizers that vaporize liquids, condensers that condense gases, heating that externally heats various devices with steam, etc.Z heat retention means, storage means for various fluids, instrumentation air and electrical systems, control signals Systems, control devices, electrical systems for output and power.
  • the SOFC system of the present invention can be used for, for example, a stationary or mobile power generation system and a cogeneration system.

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Abstract

　灯油を改質原料とするＳＯＦＣシステムにおいて、効果的にセルを冷却可能とし、効率を低下させることなく安定運転可能なＳＯＦＣシステムとその運転方法を提供する。灯油を改質して改質ガスを得る改質手段；改質手段の下流に配された、メタネーション反応を促進可能なメタネーション触媒層；メタネーション触媒層を冷却する冷却手段；および、メタネーション触媒層の下流に配された固体酸化物形燃料電池を有する固体酸化物形燃料電池システム。灯油を改質して改質ガスを得る工程；メタネーション反応によって改質ガス中のメタン量を増加させるメタネーション工程；および、メタネーション工程から得られるガスを固体酸化物形燃料電池に供給する工程を有する固体酸化物形燃料電池システムの運転方法。

Description

固体酸化物形燃料電池システムとその運転方法
技術分野
[0001] 本発明は、灯油を改質原料として用いる固体酸ィ匕物形燃料電池システムに関する 背景技術
[0002] 固体酸化物形燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell。以下場合により SOFCという
。；)においては、灯油等の改質原料を改質して水素を含有する改質ガスとし、改質ガ スを SOFCに燃料として供給することが行われている。
[0003] 特許文献 1には、 SOFCの近傍に改質器を配置し、これらを缶体に収容した構成を 有する、いわゆる間接内部改質型 SOFCが開示される。
特許文献 1：特開 2002— 358997号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] SOFCでは、出力の増加に伴いセルを流れる電流が増え、セルの電気抵抗による 発熱が増加する。この発熱によって、出力増加時に、セルの温度が望ましい範囲を 超える可能性がある。
[0005] メタンを燃料として用いる SOFCの場合、セルに直接メタンを供給しても、アノード 電極表面でメタンが改質されて水素が生成し、発電が行われる。また、水蒸気改質 反応は大きな吸熱を伴う反応であるため、メタンをセル内で水蒸気改質することにより 、水素を得ると同時にセルを効果的に冷却することができる。
[0006] 一方、灯油のような高次炭化水素を改質原料に用いる場合、改質が進んでいない 炭化水素成分を、動作温度の高い SOFCに供給すると、炭素析出により運転の安定 性が損なわれる場合がある。よって、灯油のような高次炭化水素を C1化合物 (炭素 数 1の化合物）まで完全転ィ匕させることが望まれる。このために、高温で改質反応が 行われる。改質ガスの組成は改質反応温度における平衡に支配され、高温で改質 反応を行うとメタン濃度が低いガス組成となる。このため、灯油を改質した改質ガスを SOFCに供給する場合、前述のようなセル内部のメタン改質による冷却効果はほとん ど期待できない。
[0007] 出力増加時のセル温度の上昇を抑制できないと、セルの温度分布が大きくなり、熱 衝撃によりセルが破損する場合もあり得る。セル温度の過剰な上昇を抑えるためには 、供給ガス、特には力ソードガスを多量に供給してセルを冷却することができる。しか しこの場合、多量の力ソードガスを供給するためにエネルギーを多く消費するため、 すなわち補機損失が大きくなるため、 SOFCシステムの発電効率が低下する。
[0008] 本発明の目的は、灯油を改質原料とする SOFCシステムにおいて、効果的にセル を冷却可能とし、効率を低下させることなく安定運転可能な SOFCシステムとその運 転方法を提供することである。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明により、灯油を改質して改質ガスを得る改質手段；
該改質手段の下流に配された、メタネーシヨン反応を促進可能なメタネーシヨン触 媒層；
該メタネーシヨン触媒層を冷却する冷却手段；および、
該メタネーシヨン触媒層の下流に配された固体酸化物形燃料電池
を有する固体酸化物形燃料電池システムが提供される。
[0010] 前記改質手段が、灯油を改質可能な改質触媒層を含むことができる。
[0011] 前記メタネーシヨン触媒層が、前記改質触媒層と同種の触媒を含むことができる。
[0012] 前記改質触媒層が貴金属系改質触媒を含み、前記メタネーシヨン触媒層が-ッケ ル系改質触媒を含むことができる。
[0013] 前記改質触媒層とメタネーシヨン触媒層とが別々の反応容器に収容されることがで きる。
[0014] 本発明により、灯油を改質して改質ガスを得る工程；
メタネーシヨン反応によって該改質ガス中のメタン量を増加させるメタネーシヨン工程; および、
該メタネーシヨン工程カゝら得られるガスを固体酸ィ匕物形燃料電池に供給する工程 を有する固体酸化物形燃料電池システムの運転方法が提供される。 発明の効果
[0015] 本発明により、灯油を改質原料とする SOFCシステムにおいて、効果的にセルを冷 却可能とし、効率を低下させることなく安定運転可能な SOFCシステムとその運転方 法が提供される。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]本発明の SOFCシステムの例の概略を示す模式図である。
符号の説明
[0017] 1 改質器
2 改質触媒層
3 メタネーシヨン反応器
4 メタネーシヨン触媒層
5 冷却手段
6 SOFC
6a SOFCのアノード
6b SOFCの固体酸化物電解質
6c SOFCの力ソード
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下図面を用いて本発明の一形態について説明するが、本発明はこれによって限 定されるものではない。
[0019] 図 1は、本発明の SOFCシステムの概要を示す模式図である。図 1に示すように、 予め気化された灯油とスチームとが改質器 1に供給される。改質器は、反応容器内に 、灯油を改質可能な改質触媒が充填された改質触媒層 2を有する。
[0020] ここでは、灯油を改質して改質ガスを得る改質手段に、灯油を改質可能な改質触 媒層を用いている。改質触媒層は反応容器に収容して用いることができる。しかし、 この限りではなぐまた必ずしも触媒を用いる必要もなぐ例えば灯油を部分酸化改 質するためのパーナを採用することも可能である。このようなパーナは、少なくともそ の先端を反応容器に収容して用いることができる。 [0021] 改質器において、改質原料である灯油が水蒸気改質され、水素を含む改質ガスが 得られる。改質原料を C H (nは自然数）とすれば、水蒸気改質反応は式 (I)で表 n 2n+2
される。なお、改質反応が部分酸化改質反応であれば式 (II)で表される。
[0022] 改質に触媒を用いる場合、改質に際して式 (ΠΙ)で表されるシフト反応も起こり得る
。シフト反応は逆方向にも進み得る平衡反応である。
[0023] また、改質に触媒を用いる場合、改質に際してメタネーシヨン反応も起こり得る。メタ ネーシヨン反応は、水素と一酸ィ匕炭素もしくは二酸ィ匕炭素とから、メタンを生成する反 応であり、式 (IV)または式 (V)で表される。式 (IV)および式 (V)の ヽずれの反応も 発熱反応であり、温度が低い方が、メタンが多くなる。また、式 (IV)および式 (V)のい ずれの反応も、逆方向にも進みうる平衡反応である。なお例えば、スチーム zカーボ ン比が 3.0で、改質温度 (改質触媒層出口温度）が 700°C以上で反応圧力がおおよ そ大気圧であれば、触媒出口ウエットでの改質ガス中のメタン濃度は 0.3モル％以 下程度と低い。
[0024] [化 1]
CnH2n+2+nH2〇→nCO+ (2 n+ 1) H2 (I)
CnH2n+2+ (n/2) 02→nCO+ (n+1) H2 (Π)
CO+H2O→CO2+H2 (m)
CO+ 3H2→CH4 + H20 (IV)
C02+4H2→CH4+ 2H20 (V) 改質手段の下流にはメタネーション触媒層が配される。ここでは改質器の下流に、 改質器とは別にメタネーシヨン反応器 3が配され、これらが配管で接続される。メタネ ーシヨン反応器は、反応容器内に、メタンを生成させるメタネーシヨン反応を促進可能 なメタネーシヨン触媒層 4を有する。改質手段で得られた改質ガスは、改質器から排 出され、メタネーシヨン反応器 3に供給される。ここでいう下流は、改質ガスの流れに ついての下流を意味する。
メタネーシヨン反応器において、メタネーシヨン反応によって改質ガス中のメタン量 を増加させる。このために、メタネーシヨン触媒層を冷却し、メタネーシヨン反応温度（ メタネーシヨン触媒層出口温度)を、改質温度より低くする。
[0026] メタネーシヨン触媒層の温度を低くする冷却手段としては、熱媒体による熱交換を 行うことのできる熱交換構造を利用することができる。例えば、メタネーシヨン触媒層 の中を貫通する管、メタネーシヨン触媒層の周囲に設けられた管、あるいはこれらの 組み合わせを冷却手段として用いることができる。この管の中に冷却媒体を流し、冷 却媒体の温度や流量を調節することで、メタネーシヨン触媒層を冷却することができ る。
[0027] ここでは冷却手段として、メタネーシヨン触媒層を冷却可能な冷却管 5が、メタネー シヨン反応器に備わる。より具体的には、メタネーシヨン触媒層を貫通する管が設けら れる。この管に冷却媒体を流すことによってメタネーシヨン触媒層を冷却することがで きる。
[0028] 冷却媒体としては、メタネーシヨン触媒層を冷却できる温度の流体を適宜用いること ができる。例えば、冷却媒体として空気を用い、メタネーシヨン触媒層を空気によって 冷却すると同時に空気を予熱して力ソードガスに利用することができる。また、冷却媒 体にスチームを用い、メタネーシヨン触媒層を冷却すると同時に、改質器に供給する スチームを予熱することもできる。
[0029] メタネーシヨン触媒層の下流に SOFC、特には SOFCのアノードが接続される。ここ ではメタネーシヨン反応器の下流に SOFCが配され、メタネーシヨン反応器と SOFC のアノードが配管で接続される。ここでいう下流は、改質ガス (メタンが増加した改質 ガスを含む）の流れにっ 、ての下流を意味する。上記のようにしてメタンが増加した 改質ガスが、アノードガスとして、 SOFC6のアノード 6aに供給される。一方、力ソード ガスが力ソード 6cに供給される。力ソードガスとしては、空気等の酸素含有ガスが用 いられる。アノードガス中の水素と力ソードガス中の酸素が、固体酸化物電解質 6bを 介して電気化学的に反応し、発電が行われ、セルが発熱する。
[0030] アノードガス中のメタンは SOFCの内部、特にはアノード電極上で水蒸気改質され て水素となり、電気化学反応に利用される。このとき、水蒸気改質反応の大きな吸熱 によってセルが効果的に冷却される。アノードおよび力ソードから排出されるガスは、 熱利用などに適宜利用された後、システム外に排出される（不図示)。 [0031] ここでは、改質器 1における水蒸気改質反応に必要な熱として、 SOFCからの輻射 熱を利用する。すなわち、ここではいわゆる間接内部改質型 SOFCが採用されてい る。改質器は、 SOFCからの輻射熱を受ける位置に配置される。 SOFCと改質器を缶 体等の容器に収容することができる。なお、本発明は、間接内部改質型 SOFC以外 の SOFCにも適用できる。
[0032] メタネーシヨン反応温度は、セル内部におけるメタン改質によってどの程度の冷却 を行うかによつて調節する。例えば、メタネーシヨン反応温度 (メタネーシヨン触媒層出 口温度）を 500°C程度とすれば、圧力がおおよそ大気圧の場合、メタンが増加した改 質ガス中のメタン濃度は 10モル％ (ウエットベース)程度とすることができる。
[0033] メタンを増カロさせなくても SOFCの温度が適当な範囲にある際には、メタンを増加さ せなくてよい。この場合、冷却管 5への冷却媒体の供給を停止するなどして、冷却を 行わなければよい。例えば、 SOFCの温度を監視し、その温度が所定の範囲になる ように、冷却媒体の供給量を調節することができる。
[0034] SOFCとしては、平板型や円筒型などの公知の SOFCを適宜選んで採用できる。
例えば SOFCのアノード電極には一般的にニッケルが含まれる。このような SOFCで は、アノード電極表面でメタンが改質される。セルの温度が例えば 800°C以上の場合 に、アノード電極表面におけるメタン改質の冷却効果が顕著である。セルの材質にも よるが、熱による劣化防止の観点から、 SOFCはおおよそ 1000°C以下で運転される
[0035] 図 1では、改質器とメタネーシヨン反応器とを別々に設けている。これは、メタネーシ ヨン触媒層の温度を、改質温度とは独立してコントロールしゃすい点で好ましい。しか しこの限りではなぐ一つの反応容器の内部に、改質触媒層とメタネーシヨン触媒層と を設け、メタネーシヨン触媒層の内部に冷却管を配置するなどして冷却手段を設ける こともできる。改質触媒カ^タネーシヨン反応を促進可能な場合には、改質触媒とメタ ネーシヨン触媒とに同じ触媒を用いることもできるが、この場合、改質触媒とメタネー シヨン触媒層とを明確に分ける必要はなぐ一つの反応容器の内部に触媒を充填し、 触媒層の下流側の部分に冷却手段を設け、上流側部分にて灯油の改質を行い、下 流側の部分にてメタネーシヨン反応を行うこともできる。 [0036] 図 1に示した例では改質反応として水蒸気改質反応を示したが、その限りではない 。灯油を改質可能な改質触媒として、水蒸気改質触媒、オートサーマルリフォーミン グ触媒 (水蒸気改質能および部分酸化改質能を有する触媒)または部分酸化改質 触媒を用いることができる。
[0037] 水蒸気改質触媒、オートサーマルリフォーミング触媒、部分酸化改質触媒の!ヽずれ も、灯油を改質可能な公知のそれぞれの触媒力も適宜選んで使用することができる。 部分酸化改質触媒の例としては白金系触媒、水蒸気改質触媒の例としてはルテニゥ ム系およびニッケル系、オートサーマル改質触媒の例としてはロジウム系触媒を挙げ ることができる。また、オートサーマル改質触媒については、特開 2000— 84410号 公報、特開 2001— 80907号公報、「2000 Annual Progress Reports (Office of Transportation Technologies)」、米国特許 5, 929, 286号公報などに記 載されるようにニッケルおよび白金、ロジウム、ルテニウムなどの貴金属等がこれら活 性を持つことが知られている。触媒形状としては、ペレット状、ハ-カム状、その他従 来公知の形状を適宜採用することができる。
[0038] メタネーシヨン触媒として、メタネーシヨン反応を促進可能な公知の触媒から適宜選 んで使用することができる。例えば、水蒸気改質触媒やオートサーマルリフォーミング 触媒をメタネーシヨン触媒として利用することができる。つまり、改質触媒とメタネーシ ヨン触媒とに同一種の触媒を用いることができる。特には、改質触媒層とメタネーショ ン触媒層とを一種類の触媒によって形成することができる。これは使用する資材の種 類を減らすために有効である。あるいは、改質触媒に貴金属系改質触媒を用い、メタ ネーシヨン触媒にニッケル系触媒を用いることもできる。貴金属系改質触媒は白金、 ロジウムまたはルテニウムを含有する触媒であり、灯油改質の性能に優れる。 -ッケ ル系触媒はニッケルを含むが、貴金属を含まないため比較的安価である。よって、こ れらを組み合わせて用いることは灯油改質性能とコストの観点力も好まし 、。
[0039] メタネーシヨン反応器には冷却手段として貫通管を設置する形態が好ましぐまた熱 伝導を良くするため、粒状触媒が適する。この粒状触媒は、メタネーシヨン触媒として 一般的に用いられる、アルミナ等を粒状に成型した担体に貴金属あるいはニッケルを 担持したものが適する。 [0040] 灯油を完全転化する観点から、触媒を使用する場合の改質温度 (改質触媒層出口 温度）は、好ましくは 600°C以上、より好ましくは 650°C以上、さらに好ましくは 700°C 以上とする。一方、改質触媒の熱劣化抑制の観点から、改質温度は好ましくは 900 °C以下、より好ましくは 850°C以下、さらに好ましくは 800°C以下とする。
[0041] 水蒸気改質反応の反応温度は 450°C〜900°C、好ましくは 500°C〜850°C、さら に好ましくは 550°C〜800°Cの範囲で行うことができる。反応系に導入するスチーム の量は、水素製造用原料に含まれる炭素原子モル数に対する水分子モル数の比（ スチーム Zカーボン比）として定義され、この値は好ましくは 0. 5〜10、より好ましくは 1〜7、さらに好ましくは 2〜5とされる。水素製造用原料が液体の場合、この時の液空 間速度 (LHSV)は水素製造用原料の液体状態での流速を A (L/h)、触媒層体積 を B (L)とした場合 AZBで表すことができ、この値は好ましくは 0.
Figure imgf000010_0001
より好 ましくは 0. l〜10h さらに好ましくは 0. 2〜5h— 1の範囲で設定される。
[0042] オートサーマル改質ではスチームの他に酸素含有ガスが原料に添加される。酸素 含有ガスとしては純酸素でも良いが入手容易性力も空気が好ましい。水蒸気改質反 応に伴う吸熱反応をバランスし、かつ、改質触媒層や SOFCの温度を保持もしくはこ れらを昇温できる発熱量が得られるように酸素含有ガスを添加することができる。酸素 含有ガスの添加量は、改質原料に含まれる炭素原子モル数に対する酸素分子モル 数の比（酸素 Zカーボン比）として好ましくは 0. 05〜1、より好ましくは 0. 1〜0. 75、 さらに好ましくは 0. 2〜0. 6とされる。オートサーマル改質反応の反応温度は例えば 450。C〜900。C、好ましくは 500。C〜850。C、さらに好ましくは 550。C〜800。Cの範 囲で設定される。改質原料が液体の場合、この時の液空間速度 (LHSV)は、好まし くは 0. 1〜30、より好ましくは 0. 5〜20、さらに好ましくは 1〜10の範囲で選ばれる。 反応系に導入するスチームの量は、スチーム Zカーボン比として好ましくは 0. 3〜1 0、より好ましくは 0. 5〜5、さらに好ましくは 1〜3とされる。
[0043] 部分酸化改質では酸素含有ガスが原料に添加される。酸素含有ガスとしては純酸 素でも良いが入手容易性力 空気が好ましい。反応を進めるための温度を確保する ため、熱のロス等において適宜添加量は決定される。その量は、水素製造用原料に 含まれる炭素原子モル数に対する酸素分子モル数の比 (酸素 Zカーボン比）として 好ましくは 0. 1〜3、より好ましくは 0. 2〜0. 7とされる。部分酸化反応の反応温度は 、触媒を用いない場合は、反応温度は 1, 000〜1, 300°Cの範囲とすることができ、 触媒を用いた場合は 450°C〜900°C、好ましくは 500°C〜850°C、さらに好ましくは 550°C〜800°Cの範囲で設定することができる。水素製造用原料が液体の場合、こ の時の液空間速度 (LHSV)は、好ましくは 0. 1〜30の範囲で選ばれる。部分酸ィ匕 反応を行う場合、反応系にお ヽてすすの発生を抑制するためにスチームを導入する ことができ、その量は、スチーム Zカーボン比として好ましくは 0. 1〜5、より好ましく は 0. 1〜3、さらに好ましくは 1〜2とされる。
[0044] 〔他の機器〕
上記機器の他にも、改質器を有する燃料電池システムの公知の構成要素は、必要 に応じて適宜設けることができる。具体例を挙げれば、燃料電池に供給するガスをカロ 湿するための水蒸気を発生する水蒸気発生器、燃料電池等の各種機器を冷却する ための冷却系、各種流体を加圧するためのポンプ、圧縮機、ブロワなどの加圧手段、 流体の流量を調節するため、あるいは流体の流れを遮断 Z切り替えるためのバルブ 等の流量調節手段ゃ流路遮断 Z切り替え手段、熱交換'熱回収を行うための熱交換 器、液体を気化する気化器、気体を凝縮する凝縮器、スチームなどで各種機器を外 熱する加熱 Z保温手段、各種流体の貯蔵手段、計装用の空気や電気系統、制御用 の信号系統、制御装置、出力用や動力用の電気系統などである。
産業上の利用可能性
[0045] 本発明の SOFCシステムは、例えば定置用もしくは移動体用の発電システムに、ま たコージェネレーションシステムに利用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 灯油を改質して改質ガスを得る改質手段；
該改質手段の下流に配された、メタネーシヨン反応を促進可能なメタネーシヨン触 媒層；
該メタネーシヨン触媒層を冷却する冷却手段；および、
該メタネーシヨン触媒層の下流に配された固体酸化物形燃料電池
を有する固体酸化物形燃料電池システム。
[2] 前記改質手段が、灯油を改質可能な改質触媒層を含む請求項 1記載の固体酸ィ匕 物形燃料電池システム。
[3] 前記メタネーシヨン触媒層が、前記改質触媒層と同種の触媒を含む請求項 2記載 の固体酸化物形燃料電池システム。
[4] 前記改質触媒層が貴金属系改質触媒を含み、前記メタネーシヨン触媒層が-ッケ ル系改質触媒を含む請求項 2記載の固体酸化物形燃料電池システム。
[5] 前記改質触媒層とメタネーシヨン触媒層とが別々の反応容器に収容された請求項 2 から 4の何れか一項記載の固体酸化物形燃料電池システム。
[6] 灯油を改質して改質ガスを得る工程；
メタネーシヨン反応によって該改質ガス中のメタン量を増加させるメタネーシヨン工程； および、
該メタネーシヨン工程カゝら得られるガスを固体酸ィ匕物形燃料電池に供給する工程 を有する固体酸化物形燃料電池システムの運転方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115275287A (zh) * 2022-09-28 2022-11-01 广东佛燃科技有限公司 一种用于sofc系统的反应器及其运行方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3496305A1 (en) 2007-08-13 2019-06-12 Godo Kaisha IP Bridge 1 Radio transmission device and radio transmission method
JP5140443B2 (ja) * 2008-01-17 2013-02-06 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 燃料電池モジュール及び燃料電池モジュールの運転方法
JP5964082B2 (ja) * 2012-02-29 2016-08-03 三菱日立パワーシステムズ株式会社 発電システム及び燃料電池の冷却方法
FR3034570B1 (fr) 2015-03-30 2019-06-28 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Systeme de production d'electricite par pile a combustible sofc avec circulation des especes carbonees en boucle fermee
CN107163989A (zh) * 2017-06-14 2017-09-15 大连理工大学 一种中高温含焦油/烃类原料气甲烷化方法
DE102017215964A1 (de) 2017-09-11 2019-03-14 Contitech Schlauch Gmbh Mehrschichtiger flexibler Schlauch
JP7173776B2 (ja) * 2018-07-23 2022-11-16 東京瓦斯株式会社 燃料電池システム及び発電方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5929286A (en) 1997-06-02 1999-07-27 The University Of Chicago Method for making hydrogen rich gas from hydrocarbon fuel
JP2000084410A (ja) 1998-07-14 2000-03-28 Idemitsu Kosan Co Ltd オ―トサ―マルリフォ―ミング触媒および水素または合成ガスの製造方法
JP2001080907A (ja) 1999-08-19 2001-03-27 Haldor Topsoe As 酸素含有ガスの予備改質方法
WO2001028916A1 (fr) * 1999-10-21 2001-04-26 Ebara Corporation Procede de production d'hydrogene par gazeification de combustibles et production d'energie electrique a l'aide d'une pile a combustible
JP2002066321A (ja) * 2000-08-31 2002-03-05 Idemitsu Kosan Co Ltd 水素含有ガス中の一酸化炭素除去触媒及び該触媒を用いる水素含有ガス中の一酸化炭素の除去方法
JP2002068707A (ja) * 2000-08-31 2002-03-08 Idemitsu Kosan Co Ltd 水素含有ガス中の一酸化炭素の除去方法
JP2002100388A (ja) * 2000-09-21 2002-04-05 Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd 燃料電池用の水素製造方法及びその製造装置
JP2002326803A (ja) * 2001-05-07 2002-11-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素精製装置
JP2002358997A (ja) 2001-05-31 2002-12-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 固体酸化物形燃料電池スタック
JP2003277015A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Marubeni Corp 排熱を熱源として灯油または軽油を改質する装置及び方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPR324201A0 (en) * 2001-02-21 2001-03-15 Ceramic Fuel Cells Limited Fuel cell system
JP3863774B2 (ja) * 2001-12-19 2006-12-27 三洋電機株式会社 燃料電池システム
AUPS244802A0 (en) * 2002-05-21 2002-06-13 Ceramic Fuel Cells Limited Fuel cell system

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5929286A (en) 1997-06-02 1999-07-27 The University Of Chicago Method for making hydrogen rich gas from hydrocarbon fuel
JP2000084410A (ja) 1998-07-14 2000-03-28 Idemitsu Kosan Co Ltd オ―トサ―マルリフォ―ミング触媒および水素または合成ガスの製造方法
JP2001080907A (ja) 1999-08-19 2001-03-27 Haldor Topsoe As 酸素含有ガスの予備改質方法
WO2001028916A1 (fr) * 1999-10-21 2001-04-26 Ebara Corporation Procede de production d'hydrogene par gazeification de combustibles et production d'energie electrique a l'aide d'une pile a combustible
JP2002066321A (ja) * 2000-08-31 2002-03-05 Idemitsu Kosan Co Ltd 水素含有ガス中の一酸化炭素除去触媒及び該触媒を用いる水素含有ガス中の一酸化炭素の除去方法
JP2002068707A (ja) * 2000-08-31 2002-03-08 Idemitsu Kosan Co Ltd 水素含有ガス中の一酸化炭素の除去方法
JP2002100388A (ja) * 2000-09-21 2002-04-05 Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd 燃料電池用の水素製造方法及びその製造装置
JP2002326803A (ja) * 2001-05-07 2002-11-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素精製装置
JP2002358997A (ja) 2001-05-31 2002-12-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 固体酸化物形燃料電池スタック
JP2003277015A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Marubeni Corp 排熱を熱源として灯油または軽油を改質する装置及び方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2006947A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115275287A (zh) * 2022-09-28 2022-11-01 广东佛燃科技有限公司 一种用于sofc系统的反应器及其运行方法

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