WO2021117875A1

WO2021117875A1 - 水素製造方法及び水素分離装置

Info

Publication number: WO2021117875A1
Application number: PCT/JP2020/046304
Authority: WO
Inventors: 永井　正章
Original assignee: 株式会社ハイドロネクスト
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2021-06-17
Also published as: JPWO2021117875A1

Abstract

【課題】より効率的に水素を分離・取り出すことができる手段を提供する。【解決手段】　水素を含む原料ガスを供給する供給路である原料供給管１３と、純バナジウムによる水素分離膜３０と、当該水素分離膜３０を透過した水素が回収される回収路である透過気体取出路２６ｂと、前記原料ガスが水素分離膜３０に接触する際の圧力を調整する圧力調整手段４０とを有し、前記原料ガスと接する水素分離膜３０の接触面積が、１０００ｃｍ^２以下である。

Description

水素製造方法及び水素分離装置

　本発明は、水素製造方法及び水素分離装置に関し、詳細には、水素透過金属膜による水素透過膜を用いた、水素製造方法及び水素分離装置に関する。

　水素透過金属膜による水素透過膜を用いて、水素を含む原料ガスから水素を分離する技術が知られている。
　特許文献１には、水素を透過する非バナジウム系金属又は非バナジウム系金属の合金により形成された水素透過膜を用いて、水素を含む原料ガスである原料気体から水素を分離する水素分離装置が記載されている。

特開２０１９－５６８４号公報

　特許文献１に記載の水素分離膜を用いた水素製造方法において、原料気体として純水素を使用した場合と比較して、原料気体としてアンモニア分解ガスを模擬した水素窒素原料ガス（水素濃度：７４．６％）を使用すると、水素透過性が著しく低下したと記載されている（特許文献１の［００３８］）。
　このため、特許文献１では、原料気体を水素透過膜の一次側の表面に沿って分配するための所定の幅の流路を形成するために、水素透過膜の一次側の表面から所定の幅だけ離隔して配置された流路形成部を備えるようにしている（同［００３９］）。

　水素分離膜を用いた水素製造方法を工業的に行う場合、より効率的に水素を分離・取り出すことが重要となる。
　さらに、工業的な生産においては、原料となるガスとしては様々なものが想定され、水素濃度が低い場合であっても対応することが求められる。
　例えば、従来の技術では、原料ガス中の水素濃度を高くする必要があり、原料ガス中の水素濃度が７０％以下となると、水素を良好に分離することができない課題がある。

　したがって、本発明の解決しようとする課題は、より効率的に水素を分離・取り出すことができる手段を提供することにある。
　本発明の解決しようとする課題は、さらに一歩進んで、水素濃度が低い原料ガスを用いた場合であっても、安定的に水素を取り出すことができる手段を提供することにもある。

　本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、水素を含む原料ガスを供給する供給路と、水素分離膜と、水素分離膜を透過した水素が回収される回収路とを有する水素分離装置について、さらに水素分離膜に供給される原料ガスの圧力を調整する圧力調整手段を設け、水素分離装置運転時における原料ガスの圧力を調整することで、より効率的に水素を分離・取出すことができることを見いだした。
　さらに、上記原料ガスの圧力調整によって、水素濃度が低い原料ガスであっても、安定的に水素をより良好に取り出すことができることを見いだし、本発明を完成させた。

　すなわち、本発明の課題を解決するための手段は、下記のとおりである。

第１に、
　水素を含む原料ガスを水素分離膜に接触させて、当該水素分離膜を透過する水素を回収することで前記原料ガスから水素を取り出す水素製造方法において、
　前記原料ガスが水素分離膜と接触する際の圧力を、設定圧力となるまでに、徐々に上昇させる圧力調整工程を有することを特徴とする、水素製造方法。
第２に、
　前記水素分離膜が、前記原料ガスと接触する接触面積が１０００ｃｍ^２以下であることを特徴とする、上記第１に記載の水素製造方法。
　「接触面積が１０００ｃｍ^２以下」とは、１枚あたりの水素分離膜が原料ガスと接触する有効面積を、１０００ｃｍ^２以下とすることである。
　接触面積は、好ましくは８００ｃｍ^２以下、より好ましくは５００ｃｍ^２以下、さらに好ましくは４００ｃｍ^２以下、特に好ましくは３００ｃｍ^２以下とする。
　この数値範囲とすることにより、水素製造を小型の装置で実施できる利点が得られやすくなる。
　接触面積の下限は、特に制限されないが、水素製造に用いる装置の取り扱いの便宜を考慮し、通常５０ｃｍ^２以上とする。
　「設定圧力」とは、水素製造を安定的（定常状態）に実施する際の圧力のことを示す概念であり、水素製造時の圧力を段階的に設定する場合も含む。
　「徐々に上昇させる」とは、水素分離膜と接触する原料ガスの圧力を、例えば水素製造の定常運転時の圧力に、ステップ関数のように一挙に上昇（変化）させる場合を除くことを意味する。
　したがって、「徐々に上昇させる」とは、上記のとおり圧力を一挙に上昇させないのであれば、その上昇の方法は限定されない。
　「徐々に上昇させる」とは、例えば、直線的に変化させる他に、段階的に変化させる場合、階段状に段階的に上昇させる場合でも、その途中で圧力を一度下げて、その後再度階段状に上昇させる場合も含まれる。
　このように、「徐々に上昇させる」とは、水素分離膜と接触する原料ガスの圧力について、初期の状態（例えば大気圧）から設定圧力までの圧力調整を全体としてみた場合に「徐々に上昇させる」ものと評価されるような場合も含む概念である。
　より具体的には、１００キロパスカルに上昇させる場合には、１秒間で１キロパスカルの割合で１００秒間上昇させることにより始めから終わりまで直線的に上昇させる他に、１秒間で１キロパスカルの割合で３０秒間上昇させた後に、３０キロパスカルの状態を３０秒間維持し、その後、１秒間で１キロパスカルの割合で３０秒間上昇させることにより段階的に上昇させることもできる。
　具体的な数値範囲の下限としては、１秒間で、好ましくは０．５キロパスカル以上、より好ましくは１キロパスカル以上の圧力で徐々に上昇させる。
　一方、数値範囲の上限としては、１秒間で、好ましくは５キロパスカル以下、より好ましくは３キロパスカル以下の圧力で徐々に上昇させる。
　「圧力調整工程」は、水素分離膜と接触する際の原料ガスの圧力を調整する工程であれば、その内容は特に制限されない。
　例えば、圧力調整工程は、原料ガスの流量を調整することで行うことができるものであり、流量調整バルブ等を用いて人手によって調整することで行ってもよいし、圧力調整弁を使用しつつプログラムによって自動的に圧力調整を行うこともでき、特に制限されることはない。
第３に、
　前記原料ガス中の水素濃度が、７０％以下であることを特徴とする、上記第１又は第２に記載の水素製造方法。
　「水素濃度」とは、原料ガスの組成における水素の含有量のことをいい、例えば、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）分析装置によって、原料ガス中の化合物ごとに分離、定量することで水素濃度を調べることが可能となる。
　「原料ガス中の水素濃度」は、好ましくは６５％以下、さらに好ましくは６０％以下、特に好ましくは５０％以下であり、本発明では低い水素濃度であっても、上記圧力調整工程を経ることで水素を良好に分離することができる。
第４に、
　前記水素分離膜が、バナジウムを含有し、該バナジウムの含有量が、５０原子％以上であることを特徴とする、上記第１～第３のいずれか一つに記載の水素製造方法。
　ここで、水素分離膜のバナジウムの含有量は、通常５０原子％以上、好ましくは７０原子％以上、より好ましくは９０原子％以上、特に好ましくは９５原子％以上である。
　一方、水素分離膜のバナジウムの含有量の上限は１００％（純バナジウム）であってもよいが、通常は９９．９９９９原子％以下とする。
　水素分離膜にバナジウム（主たる元素）以外の元素を含有させることで膜の特性を改善しやすくなる。
　このような元素としては、鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）等をあげることができる。このうち、Ｆｅを用いると、水素分離膜に剛性を付与しやすくなる。
　水素分離膜のバナジウムの含有量を上記範囲とすることで、原料ガス中の水素濃度が７０％以下とした場合であっても、この原料ガスから水素を良好に分離しやすくなる。

第５に、
　水素を含む原料ガスを供給する供給路と、水素分離膜と、当該水素分離膜を透過した水素が回収される回収路と、前記原料ガスが水素分離膜に接触する際の圧力を調整する圧力調整手段とを有することを特徴とする、水素分離装置。
第６に、
　前記水素分離膜が、原料ガスと接する水素分離膜の接触面積が、１０００ｃｍ^２以下であることを特徴とする、上記第５に記載の水素分離装置。
　「圧力調整手段」は、水素分離膜と接触する際の原料ガスの圧力を調整することが可能な手段であれば、その構成は特に制限されない。
　例えば、圧力調整手段は、原料ガスの流量を徐々に上昇させることで調整できるものであり、流量調整バルブ等を用いて人手によって調整可能にするような手段であってもよいし、圧力調整弁を使用しつつプログラムによって自動的に圧力調整を行うこともできるような手段（装置）であってもよく、特に制限されることはない。
　「接触面積が１０００ｃｍ^２以下」とは、前記で説明したものと同様である。
　さらに、水素分離装置として、一枚の水素分離膜を用いたものの他に、２枚、４枚、６枚等の複数枚を用いて一つの水素分離装置を構成することもできる。
　このような装置の構成の例としては、以下のようなものをあげることができる。
　すなわち、水素を含む原料ガスを供給する供給路と、水素分離膜と、水素分離膜を透過した水素が回収される回収路とを１つの水素分離ユニットとし、この水素分離ユニットを複数用意して、これらを直列又は並列に接続すればよい。
　この場合、すべての水素分離ユニットに上記圧力調整手段を設けてもよいし、１又は２以上の水素分離ユニットに上記圧力調整手段を設けてもよい。
　ここで、「複数の水素分離ユニットを直列に接続する」とは、原料ガスの流路に沿って、その上流から水素分離ユニットを複数設けることをいう。
　また、「複数の水素分離ユニットを並列に接続する」とは、原料ガスを分流し、各分流された原料ガスの流路の数に合わせて水素分離ユニットを複数設けることをいう。
　「複数の水素分離ユニットを直列に接続する」態様の好ましい例としては、原料ガスの流路に対して最も上流に位置する水素分離ユニットの供給路に上記圧力調整手段を設けるものがある。
　また、「複数の水素分離ユニットを並列に接続する」態様の好ましい例としては、原料ガスを分流する前の供給路に圧力調整手段を設け、その後原料ガスを分流し、各分流された原料ガスの流路の数に合わせて水素分離ユニットを複数設けるものがある。
　または、圧力調整手段は、各分流された原料ガスの流路に設けられる水素分離ユニットの供給路に設けてもよい。
　なお、上記「直列」の接続及び「並列」の接続は組み合わせて用いてもよい。
　このような構成としては、例えば、原料ガスを分流し、各分流された原料ガスの流路に、上記水素分離ユニットを複数直接に接続するものがある。
　この場合、圧力調整手段は、原料ガスを分流する前の供給路に設けてもよいし、分流された原料ガスの流路の最も上流に位置する水素分離ユニットの供給路にそれぞれ設けてもよい。
　このように複数枚によって水素分離装置を構成する場合であっても、１枚あたりの水素分離膜の原料ガスとの接触面積は１０００ｃｍ^２以下とすることが好ましい。
　水素分離膜の原料ガスとの接触面積の数値範囲については、上記説明したとおりである。
第７に、
　前記原料ガス中の水素濃度が、７０％以下であることを特徴とする、上記第５又は第６に記載の水素分離装置。
　ここで、「水素濃度」とは、前記で説明したものと同様である。
第８に、
　前記水素分離膜が、バナジウムを含有し、該バナジウムの含有量が、５０原子％以上であることを特徴とする、上記第５～第７のいずれか一つに記載の水素分離装置。
　ここで、「バナジウムの含有量」については、前記で説明したものと同様である。
第９に、
　前記圧力調整手段は、前記原料ガスが水素分離膜と接触する際の圧力を、設定圧力となるまでに、徐々に上昇させるよう作動することを特徴とする、上記第５～第８のいずれか一つに記載の水素分離装置。
　ここで、「設定圧力」、「徐々に上昇させる」の各文言については、上記説明したとおりである。
第１０に、
　前記水素分離膜を透過しなかった原料ガスを流出させるためのブリードガス流出口が設けられていることを特徴とする、上記第５～第９のいずれか一つに記載の水素分離装置。
　本発明においては、原料ガスが水素分離膜に接触する際の圧力を調整することによって、水素分離膜を透過する水素をより効率的に分離・取り出すことができるようになるが、水素分離膜を透過しなかった原料ガス（水素を除いた残存成分で構成されるガスとなる場合もあるが、透過しきれなかった水素及び上記残存成分を含有する原料ガスとなる場合もある。）については、供給路の圧力調整の観点から、これを流出させることが好ましい。
　この場合、上記のとおり、水素分離膜を透過しなかった原料ガスを流出させるためのブリードガス流出口が設けられていることが好ましい。

第１１に、
　前記第５～１０のいずれか一つに記載の水素分離装置に用いられ、バナジウムを含有することを特徴とする水素分離膜。
　水素分離膜に含有されるバナジウムの量については、上記説明したとおりである。
　また、水素分離膜中にバナジウム以外に含有される元素についても、上記説明したとおりである。
　具体的には、水素分離膜中に含有されるバナジウム以外の元素としては、鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）等をあげることができる。
　このうち、Ｆｅを用いると、水素分離膜に剛性を付与しやすくなる。
　なお、本発明にかかる水素分離膜としてはバナジウムを含有するものが好ましいが、周期表的には同じ５族に属する、バナジウムに性質が似通ったニオブやタンタル、それらの合金にも有効である。
　この場合、バナジウムと、ニオブ、タンタル又はそれらの合金とを共存させてもよいし、バナジウムに代えて、ニオブ、タンタル又はそれらの合金を含有する水素分離膜としてもよい。
　ニオブ、タンタル又はそれらの合金以外に含有させる元素としては、バナジウムと同様の元素（鉄、ルテニウム等）をあげることができる。

　水素分離膜の一方の面又は両表面には、触媒としてパラジウムまたはパラジウム系合金を、例えば、スパッタリングによって付着させることが好ましい。
　パラジウム系合金としては、例えば、パラジウムと、銀、銅、金の少なくとも１つの元素との合金をあげることができ、合金の含有量は１５～３５重量％が好ましい。
　ここで、水素分離膜の面に、触媒としてパラジウムまたはパラジウム系合金を付着させるには、スパッタリングに限定されることなく、例えば、塗布液に触媒を分散させて塗布する手段や、真空蒸着して薄膜を均一に形成する手段を採用することができる。
　この際、島状に形成されていてもよいし、粒子状の集合物（碁石を並べたような形態）で存在してもよい。

　本発明では、水素分離装置に原料ガスの圧力を調整する圧力調整手段を設けて、水素分離装置運転時の原料ガスの圧力を調整することで、原料ガスから水素をより効率的かつ良好に取り出すことができる。
　上記調整の好ましい例としては、圧力調整手段によって、あらかじめ設定された所望の圧力（例えば水素分離装置を定常運転する際の圧力）になるまで、水素分離装置の運転開始時点から水素分離膜に供給される前記原料ガスの圧力を徐々に上昇させるよう作動させると、水素の取り出しをより安定して行いやすくなる。

　本発明において、圧力調整することにより上記のような作用が生じるメカニズムは不明ではあるものの、概要、以下のように考えられる。
　すなわち、原料ガスを水素分離膜に接触させ、水素分離膜を水素が透過し、原料ガスから水素を分離して取り出す場合、分離開始からしばらくの間は、水素が水素分離膜中に拡散して水素分離膜中で固溶する現象が発生する。
　本発明者らが検討した結果、この最初の水素の固溶の程度や状態が、その後の水素分離膜による水素の分離、取り出しの効率や性能に影響することが分かった。
　そこで、本発明者らがさらに検討した結果、原料ガスの圧力を運転開始時点から一気に定常運転時の圧力に上げるのではなく、例えば、運転開始時点から徐々に原料ガスの圧力を上げて、水素分離膜中に水素を徐々に拡散させていくと、その後の水素分離を良好に行うことができることが分かった。
　これは、水素分離装置の運転初期において、徐々に原料ガスの圧力を上げることで、水素分離膜中での上記固溶の程度が好ましい状態となったからではないかと推測される。

　なお、上記メカニズムは、あくまで推測にすぎず、本発明の理解を助けるために提示されたものである。
　当然ながら、本発明の技術的範囲は、上記メカニズムによって限定的に解釈されてはならない。

本発明にかかる水素分離装置の縦断面図である。

　以下、本発明を実施するための形態を説明する。
　なお、ここでの説明は本発明が実施される一形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

［実施例１］

　図１に示す本発明に係る水素分離装置は、水素を含む原料ガスの供給路側となる１次側円筒体１０と、水素の回収路側となる２次側円筒体２０との間に、純バナジウムによる水素分離膜３０を有し、さらに、前記原料ガスが前記水素分離膜３０に接触する際の圧力を調整する圧力調整手段４０を有するものである。

　前記１次側円筒体１０の内部には、原料ガスの供給路を形成する内径４．４ｍｍの原料供給管１３（供給路）が配置されている。
　該原料供給管１３の先端側には、中心部に噴出孔１５を有する略円形状の開孔板１４が組み合わせられている。

　前記噴出孔１５の直径は、原料供給管１３の内径より小さく２．２ｍｍである。
　また、１次側円筒体１０及び２次側円筒体２０の内径は、３０ｍｍである。

　前記開孔板１４の縁部には、透過しなかった原料ガスであるブリードガスの排出口となる原料気体排出口１６ａが形成されている。
　該原料気体排出口１６ａは、１次側円筒体１０と原料供給管１３との間に形成された原料気体排出路１６ｂに通じている。

　該原料気体排出路１６ｂは、１次側円筒体１０の後端側に接続された原料気体排出管１７による原料気体排出路１６ｃに通じている。
　図１中、符号１８は、原料気体排出管１７と１次側円筒体１０との接続部分に形成されたブリードガス流出口を示している。

　２次側円筒体２０の内部には、水素分離膜３０を支持する孔有支持板２４が設置されている。
　該孔有支持板２４は、複数個の透過気体通過孔２５を有している。
　該透過気体通過孔２５を通過した水素が流れ込む空間は、透過気体取出路２６ｂとして形成されている。
　該２次側円筒体２０の後端側には、内径４．４ｍｍの透過気体取出管２７が接続されている。

　該透過気体取出管２７の内部には、透過気体取出路２６ｃが形成されている。
　該透過気体取出路２６ｃは、透過気体取出路２６ｂに通じている。

　本実施例による水素分離膜３０は、全体の直径が４９ｍｍ、原料ガスが接触する部分である有効部分の直径が４３ｍｍの円状物で、厚さ０．１ｍｍの純バナジウム金属により形成され、接触面積が約２４．５ｃｍ^２である。
　該水素分離膜３０の両面には、触媒としてパラジウム銀（Ｐｄ－２５％Ａｇ）がスパッタリングされている。

　ここで、有効部分とは、シール用部材であるガスケットに挟み込まれる周縁部を除いた部分のことで、実質的に水素が透過する部分のことをいう。

　前記圧力調整手段４０は、原料供給管１３に接続されており、原料ガスの流量を徐々に上昇させることで調整するものであり、図示は省略するが、流量調整バルブを人手によって調整することで行うことで、圧力調整工程を実施するものである。
　ここで、「徐々に上昇させる」とは、設定圧力となるまで、１秒間で１キロパスカルの割合で上昇させるものである。

［試験例１］

　上記水素分離装置に、原料ガスとして、水素濃度５０％で窒素濃度５０％の水素含有ガスを用い、約３００℃の温度条件下、１次側の圧力を１５０キロパスカルで維持し、連続で約１．５時間運転した。
　運転の開始の際には、圧力調整手段４０による圧力調整工程によって、１秒間で１キロパスカルの割合で上昇させて、最終的に１５０キロパスカルになるように調整した。
　試験の結果、２次側に透過した水素の量である水素透過量は、毎分約０．３リットルであり、安定して水素を取り出すことができた。

［試験例２］

　原料ガスとして、水素濃度１００％の純水素ガスを用い、運転の開始の際も含め先の試験例１と同様の条件で、約３００℃の温度条件下、１次側の圧力を１５０キロパスカルで維持し、連続で約１．５時間運転した。
　試験の結果、２次側に透過した水素の量である水素透過量は、毎分約１リットルであり、安定して水素を取り出すことができた。

［考察］

　上記の試験例１及び試験例２の結果から、本発明によると、水素濃度が低い原料ガスを用いた場合であっても、安定して水素を取り出すことができる事が確認できた。
　なお、試験例２の水素透過量が試験例１の水素透過量よりも大きくなる理由は、原料ガス中の水素濃度の違いによるものであって、水素の取り出しは両試験とも安定して行うことができた。

［試験例３］

　原料ガスとして、水素濃度１００％の純水素ガスを用い、先の試験例１と同様の条件で、約３００℃の温度条件下で試験を行った。
　ただし、試験例１とは異なり運転の開始の際には、圧力調整手段４０による圧力調整工程によって０．６７ｋＰａ／ｓの昇圧速度とした場合（Ａ）と、１０ｋＰａ／ｓとした場合（Ｂ）の２通りで条件を変えて、試験を行った。
　その結果を、表に示す。
　なお、下表において、Ｑは水素透過量（左軸、Ｌ／ｍｉｎ）を、ＢＬＤはブリードガス流量（左軸、Ｌ／ｍｉｎ）を、Ｐ１は１次側圧力（右軸、ＭＰａ）を、Ｐ２は２次側圧力（右軸、ＭＰａ）をそれぞれ意味する。

　表に示すとおり、（Ａ）の昇圧速度が遅い（０．６７ｋＰａ／ｓ）場合では、透過量が緩やかに上昇することが確認でき、変動もないことから純バナジウム金属により形成されたバナジウム膜が割れずに水素を良好に取り出せることが確認できた。
　また、（Ｂ）の昇圧速度を速くすると（１０ｋＰａ／ｓ）、上記（Ｂ）の図から分かるとおり、原料ガスが水素分離膜と接触する際の圧力がステップ関数のように一挙に上昇（変化）した結果、バナジウム膜が割れ、水素の透過量の測定を良好に行うことができなかった。
　この実験結果から、運転開始時の昇圧速度は、通常５ｋＰａ／ｓ以下、好ましくは３ｋＰａ／ｓ以下、より好ましくは１ｋＰａ／Ｓ以下、さらに好ましくは０.７ｋＰａ／ｓ以下とすればよいことが分かる。
　他方、工業生産性を考慮すると、昇圧速度は、通常０.１ｋＰａ／ｓ以上、好ましくは０.２ｋＰａ／ｓ以上とすればよいことが分かる。
［考察］

　上記の試験例３の結果から、本発明によると、原料ガスが水素分離膜と接触する際の圧力を、設定圧力となるまでに徐々に上昇させる圧力調整工程を設けることで、安定して水素を取り出すことができる事が確認できた。

１０　１次側円筒体
１３　原料供給管
１４　開孔板
１５　噴出孔
１６ａ　原料気体排出口
１６ｂ，１６ｃ　原料気体排出路
１７　原料気体排出管
１８　ブリードガス流出口
２０　２次側円筒体
２４　孔有支持板
２５　透過気体通過孔
２６ｂ，２６ｃ　透過気体取出路
２７　透過気体取出管
３０　水素分離膜
４０　圧力調整手段

Claims

　水素を含む原料ガスを水素分離膜に接触させて、当該水素分離膜を透過する水素を回収することで、前記原料ガスから水素を取り出す水素製造方法において、
　前記原料ガスが水素分離膜と接触する際の圧力を、設定圧力となるまでに、徐々に上昇させる圧力調整工程を有することを特徴とする、
水素製造方法。
　前記水素分離膜が、前記原料ガスと接触する接触面積が１０００ｃｍ^２以下であることを特徴とする、
請求項１に記載の水素製造方法。
　前記原料ガス中の水素濃度が、７０％以下であることを特徴とする、
請求項１又は２に記載の水素製造方法。
　前記水素分離膜が、バナジウムを含有し、
　該バナジウムの含有量が、５０原子％以上であることを特徴とする、
請求項１～３のいずれか一つに記載の水素製造方法。
　水素を含む原料ガスを供給する供給路と、
　水素分離膜と、
　当該水素分離膜を透過した水素が回収される回収路と、
　前記原料ガスが水素分離膜に接触する際の圧力を調整する圧力調整手段とを有することを特徴とする、
水素分離装置。
　前記水素分離膜が、前記原料ガスと接触する接触面積が１０００ｃｍ^２以下であることを特徴とする、
請求項５に記載の水素分離装置。
　前記原料ガス中の水素濃度が、７０％以下であることを特徴とする、
請求項５又は６に記載の水素分離装置。
　前記水素分離膜が、バナジウムを含有し、
　該バナジウムの含有量が、５０原子％以上であることを特徴とする、
請求項５～７のいずれか一つに記載の水素分離装置。
　前記圧力調整手段は、前記原料ガスが水素分離膜と接触する際の圧力を、設定圧力となるまでに、徐々に上昇させるよう作動することを特徴とする、
請求項５～８のいずれか一つに記載の水素分離装置。
　前記水素分離膜を透過しなかった原料ガスを流出させるためのブリードガス流出口が設けられていることを特徴とする、
請求項５～９のいずれか一つに記載の水素分離装置。
　前記請求項５～１０のいずれか一つに記載の水素分離装置に用いられ、バナジウムを含有することを特徴とする水素分離膜。