JP2020100534A - Hydrogen production equipment - Google Patents
Hydrogen production equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020100534A JP2020100534A JP2018240041A JP2018240041A JP2020100534A JP 2020100534 A JP2020100534 A JP 2020100534A JP 2018240041 A JP2018240041 A JP 2018240041A JP 2018240041 A JP2018240041 A JP 2018240041A JP 2020100534 A JP2020100534 A JP 2020100534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- hydrogen
- carbon monoxide
- reformed gas
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 162
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 162
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 156
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 251
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 97
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 95
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 58
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 54
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 124
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 52
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 17
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 32
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 16
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 48
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 42
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 41
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 12
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 8
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 7
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
【課題】簡単な構成で、オフガス中の一酸化炭素濃度を低減して外気中に排出する水素製造装置を提供する。【解決手段】水素製造装置10は、水素精製器90で改質ガスG3から不純物質であるオフガスOGを分離し、オフガス供給管102を介してフレアスタック100に供給する。この結果、オフガスに含有される一酸化炭素は、フレアスタック100における燃焼(酸化反応)で二酸化炭素に変換される。このように、オフガスOG中の一酸化炭素が二酸化炭素に変換されて(一酸化濃度が削減されて)、燃焼排ガスとして外気中に排出される。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen production apparatus having a simple configuration, reducing the concentration of carbon monoxide in off-gas and discharging it into the outside air. A hydrogen production apparatus 10 separates an off-gas OG, which is an impurity, from a reformed gas G3 by a hydrogen purifier 90, and supplies the off-gas OG to a flare stack 100 via an off-gas supply pipe 102. As a result, carbon monoxide contained in the off-gas is converted into carbon dioxide by combustion (oxidation reaction) in the flare stack 100. In this way, carbon monoxide in the off-gas OG is converted to carbon dioxide (the concentration of monoxide is reduced) and discharged into the outside air as combustion exhaust gas. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、水素製造装置に関し、特に、炭化水素原料を改質して水素を製造する水素製造装置に関する。 The present invention relates to a hydrogen production apparatus, and more particularly to a hydrogen production apparatus that reforms a hydrocarbon raw material to produce hydrogen.
従来、水素を得るための水素製造装置としては、原料炭化水素を水蒸気改質装置で改質ガスに改質した後、PSA(Pressure Swing Adsorption)装置(水素精製器)へ供給するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の水素製造装置では、PSA装置から送出されたオフガスを水蒸気改質装置に燃料として戻すことで、水素製造装置全体の熱効率を向上させている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a hydrogen producing device for obtaining hydrogen, one that reforms a raw material hydrocarbon into a reformed gas by a steam reforming device and then supplies it to a PSA (Pressure Swing Adsorption) device (hydrogen purifier) is known. (For example, see Patent Document 1). In the hydrogen production apparatus of Patent Document 1, the off gas sent from the PSA apparatus is returned to the steam reforming apparatus as fuel, thereby improving the thermal efficiency of the entire hydrogen production apparatus.
しかし、PSA装置から水蒸気改質装置に供給されるオフガス流量は、定常時でも周期的な変動があるため流量制御が複雑となり、装置の簡略化という点において改善の余地がある。 However, since the off-gas flow rate supplied from the PSA apparatus to the steam reforming apparatus has a periodic fluctuation even in a steady state, the flow rate control becomes complicated, and there is room for improvement in terms of simplification of the apparatus.
一方、水素製造装置の簡略化の観点からは、水素精製器から外気中にオフガスを排出することも考えられる。この場合には、オフガスに含まれる一酸化炭素(の濃度)が問題となる。 On the other hand, from the viewpoint of simplification of the hydrogen production device, it may be considered to discharge the off gas from the hydrogen purifier into the outside air. In this case, the carbon monoxide (concentration) contained in the offgas becomes a problem.
本発明の課題は、簡単な構成で、オフガス中の一酸化炭素濃度を低減して外気中に排出する水素製造装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a hydrogen production device having a simple configuration, which reduces the concentration of carbon monoxide in off gas and discharges it into the outside air.
請求項1記載の水素製造装置は、炭化水素が原料として供給されると共に、前記炭化水素を改質して水素を主成分とし一酸化炭素を含有する改質ガスを生成する改質器と、前記改質器と接続され、前記改質ガスを製品水素と不純物であるオフガスとに分離して製品水素を精製する水素精製器と、前記水素精製器と外気とを連通し、前記水素精製器から排出された前記オフガスが流れるオフガス流路と、前記オフガス流路上に設けられたフレアスタック又は一酸化炭素を選択的に酸化する一酸化炭素選択酸化部と、を備える。 The hydrogen producing apparatus according to claim 1, wherein a hydrocarbon is supplied as a raw material, and a reformer that reforms the hydrocarbon to generate a reformed gas containing hydrogen as a main component and containing carbon monoxide, A hydrogen purifier that is connected to the reformer and that purifies the product hydrogen by separating the reformed gas into product hydrogen and off gas that is an impurity; and communicating the hydrogen purifier with the outside air, An off-gas flow path through which the off-gas discharged from the device flows, and a flare stack provided on the off-gas flow path or a carbon monoxide selective oxidation section for selectively oxidizing carbon monoxide.
この水素製造装置では、改質器で生成された改質ガスが水素精製器に供給されることにより、改質ガスが製品水素と不純物であるオフガスに分離される。 In this hydrogen production device, the reformed gas generated in the reformer is supplied to the hydrogen purifier, whereby the reformed gas is separated into product hydrogen and off-gas which is an impurity.
水素精製器で分離されたオフガスは、オフガス流路上を流れ、オフガス流路上に設けられたフレアスタック又は一酸化炭素選択酸化部に供給される。オフガスがフレアスタックに供給された場合には、フレアスタックにおける燃焼によってオフガスに含有される一酸化炭素が二酸化炭素に変換される。また、オフガスが一酸化炭素選択酸化部に供給された場合には、オフガスに含有される一酸化炭素が選択的に酸化され、二酸化炭素に変換される。 The off gas separated by the hydrogen purifier flows on the off gas passage and is supplied to the flare stack or the carbon monoxide selective oxidation section provided on the off gas passage. When the off gas is supplied to the flare stack, the carbon monoxide contained in the off gas is converted into carbon dioxide by the combustion in the flare stack. When the off gas is supplied to the carbon monoxide selective oxidation unit, the carbon monoxide contained in the off gas is selectively oxidized and converted into carbon dioxide.
このように、水素精製器で分離されたオフガスに含有される一酸化炭素は、フレアスタック又は一酸化他炭素選択酸化部で二酸化炭素に変換されることにより、オフガス中の一酸化炭素が除去又は削減された後、オフガスが排気ガスとして外気中に排出される。 Thus, the carbon monoxide contained in the off-gas separated by the hydrogen purifier is converted into carbon dioxide in the flare stack or the carbon monoxide/other-carbon selective oxidation unit, so that the carbon monoxide in the off-gas is removed or After being reduced, the off gas is discharged into the outside air as exhaust gas.
したがって、この水素製造装置では、オフガス流路上に設けられたフレアスタック又は一酸化炭素選択酸化部にオフガスを供給することで、オフガス中の一酸化炭素を除去又は削減して排気ガスとして外気中に排出できる。すなわち、水素製造装置全体が簡単な構成でオフガスを処理することができる。 Therefore, in this hydrogen production device, by supplying the off gas to the flare stack or the carbon monoxide selective oxidation section provided on the off gas flow path, the carbon monoxide in the off gas is removed or reduced to the outside air as exhaust gas. Can be discharged. That is, the off-gas can be treated with a simple configuration of the entire hydrogen production apparatus.
請求項2記載の水素製造装置は、請求項1記載の水素製造装置において、前記改質器に原料としての水を供給する水供給管と、前記水供給管上に設けられ、前記フレアスタックの燃焼熱又は前記一酸化炭素選択酸化部の酸化反応熱を前記水が回収する熱回収部と、を備える。 The hydrogen production apparatus according to claim 2 is the hydrogen production apparatus according to claim 1, wherein a water supply pipe for supplying water as a raw material to the reformer and a water supply pipe provided on the water supply pipe are provided. And a heat recovery unit in which the water recovers combustion heat or heat of oxidation reaction of the carbon monoxide selective oxidation unit.
この水素製造装置では、改質器に原料としての水を供給する水供給管上に、フレアスタックの燃焼熱又は一酸化炭素選択酸化部の酸化反応熱を水が回収する熱回収部が設けられている。 In this hydrogen production device, a heat recovery unit for recovering the combustion heat of the flare stack or the heat of oxidation reaction of the carbon monoxide selective oxidation unit is provided on the water supply pipe for supplying water as a raw material to the reformer. ing.
したがって、水素精製器で生成されたオフガスは、フレアスタック又は一酸化炭素選択酸化部に供給されることにより、含有される一酸化炭素が酸化(二酸化炭素に変換)される。この際、フレアスタックにおけるオフガスの燃焼熱、又は一酸化炭素選択酸化部におけるオフガス中の一酸化炭素の酸化反応(発熱反応)の反応熱が熱回収部で回収され、水供給管を流れる水が加熱される。 Therefore, the off gas generated in the hydrogen purifier is supplied to the flare stack or the carbon monoxide selective oxidation section, whereby the contained carbon monoxide is oxidized (converted into carbon dioxide). At this time, the heat of combustion of the off gas in the flare stack or the reaction heat of the oxidation reaction (exothermic reaction) of carbon monoxide in the off gas in the carbon monoxide selective oxidation unit is recovered in the heat recovery unit, and the water flowing through the water supply pipe is Be heated.
したがって、改質器に原料として供給され、改質器で加熱(予熱)されることにより混合ガスにされる水が、熱回収部で事前に加熱されることになる。これにより、改質器で水を加熱するために必要な熱量を低減することができる。すなわち、水素製造装置の熱効率が向上する。 Therefore, water that is supplied to the reformer as a raw material and is heated (preheated) in the reformer to be mixed gas is preheated in the heat recovery unit. As a result, the amount of heat required to heat the water in the reformer can be reduced. That is, the thermal efficiency of the hydrogen production device is improved.
請求項3記載の水素製造装置は、請求項1又は2記載の水素製造装置において、前記改質器は、前記炭化水素を改質して水素を主成分とする一次改質ガスを生成する改質部と、水性シフト反応のみで前記一次改質ガスから一酸化炭素を削減した改質ガスが生成され、前記水素精製器に送出する一酸化炭素除去部と、を備える。 The hydrogen producing apparatus according to claim 3 is the hydrogen producing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the reformer reforms the hydrocarbon to generate a primary reformed gas containing hydrogen as a main component. And a carbon monoxide removing unit for producing a reformed gas in which carbon monoxide is reduced from the primary reformed gas only by an aqueous shift reaction and sending the reformed gas to the hydrogen purifier.
この水素製造装置の改質器では、改質部で一次改質ガスを生成し、一酸化炭素除去部でその一次改質ガスから一酸化炭素を削減(除去)した改質ガスを生成し、水素精製器に供給している。したがって、水素精製器から送出されるオフガスの一酸化炭素濃度が低減される。 In the reformer of this hydrogen production device, the reforming section produces the primary reformed gas, and the carbon monoxide removing section produces the reformed gas in which carbon monoxide is reduced (removed) from the primary reformed gas, Supplying to hydrogen purifier. Therefore, the concentration of carbon monoxide in the off gas delivered from the hydrogen purifier is reduced.
このオフガスをフレアスタックで燃焼させる、又は一酸化炭素選択酸化部を通過させることにより、オフガス中の一酸化炭素を二酸化炭素に変換させた後、外気中に排出されるため、オフガスの一酸化炭素濃度が一層低減されて排気ガスとして外気中に排出される。 By converting this carbon monoxide in the offgas into carbon dioxide by burning it in a flare stack or by passing it through a carbon monoxide selective oxidation part, it is discharged into the outside air. The concentration is further reduced and the exhaust gas is discharged into the outside air.
一方、改質器の一酸化炭素除去部で水性シフト反応のみで一次改質ガスから一酸化炭素を削減している。すなわち、一次改質ガスから一酸化炭素を削減するのに空気を導入して一酸化炭素を酸化する方法を用いないため、改質器から水素精製器に供給される改質ガスに空気に含有されるアルゴンが混合されることが防止される。したがって、水素精製器で除去する負荷が高いアルゴンが改質ガスに混入されないため、製品水素の純度を向上、あるいは水素精製器の負荷を低減することができる。 On the other hand, in the carbon monoxide removing section of the reformer, carbon monoxide is reduced from the primary reformed gas only by the water shift reaction. That is, since the method of introducing air to oxidize carbon monoxide is not used to reduce carbon monoxide from the primary reformed gas, the reformed gas supplied from the reformer to the hydrogen purifier contains air. The mixed argon is prevented. Therefore, since argon, which has a high load to be removed by the hydrogen purifier, is not mixed in the reformed gas, the purity of the product hydrogen can be improved or the load on the hydrogen purifier can be reduced.
請求項1〜3記載の発明に係る水素製造装置は、上記構成としたので、簡単な構成で、オフガス中の一酸化炭素濃度を低減して外気中に排出することができる。 Since the hydrogen production device according to the invention of claims 1 to 3 has the above-mentioned configuration, it is possible to reduce the carbon monoxide concentration in the offgas and discharge it to the outside air with a simple configuration.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る水素製造装置の一例を図1及び図2を参照して説明する。
[First Embodiment]
An example of the hydrogen production device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
〈水素製造装置〉
水素製造装置10は、図1に示すように、炭化水素(都市ガス)から水蒸気改質した改質ガスを生成する多重筒型改質器(以下、「改質器」という場合がある)12と、改質ガスを圧縮する圧縮機80と、圧縮された改質ガスから不純物を除去して水素ガスを精製する水素精製器90と、を備えている。また、水素製造装置10は、圧縮機80の上流側、下流側でそれぞれ改質ガスから水分を分離・除去する昇圧前水分離部50、昇圧後水分離部60と、改質器12の後述する燃焼排ガスから水分を分離・除去する燃焼排ガス水分離部70と、を備えている。
<Hydrogen production equipment>
As shown in FIG. 1, the hydrogen production apparatus 10 includes a multi-cylinder reformer (hereinafter, may be referred to as a “reformer”) 12 that produces a reformed gas obtained by steam reforming hydrocarbons (city gas). A compressor 80 for compressing the reformed gas, and a hydrogen purifier 90 for purifying hydrogen gas by removing impurities from the compressed reformed gas. The hydrogen production device 10 includes a pre-pressurization water separation unit 50, a post-pressurization water separation unit 60, which separates and removes water from the reformed gas on the upstream side and the downstream side of the compressor 80, respectively, and a reformer 12 to be described later. And a combustion exhaust gas water separation unit 70 for separating and removing water from the combustion exhaust gas.
なお、この水素製造装置10は、炭化水素原料から水素を製造するものであり、本実施形態では、炭化水素原料の一例としてメタンを主成分とする都市ガスが用いられる場合について説明する。 The hydrogen production device 10 produces hydrogen from a hydrocarbon raw material, and in the present embodiment, a case where city gas containing methane as a main component is used as an example of the hydrocarbon raw material will be described.
(多重筒型改質器)
多重筒型改質器12は、図2に示すように、多重に配置された複数の筒状壁21、22、23、24(以下、「筒状壁21〜24」という場合がある)を有している。複数の筒状壁21〜24は、例えば円筒状や楕円筒状に形成される。複数の筒状壁21〜24のうち内側から一番目の筒状壁21の内部には、燃焼室25が形成されており、この燃焼室25の上部には、バーナー26が下向きに配置されている。この多重筒型改質器12は、改質器の一例である。
(Multiple cylinder reformer)
As shown in FIG. 2, the multi-tubular reformer 12 includes a plurality of tubular walls 21, 22, 23, 24 (hereinafter, may be referred to as “cylindrical walls 21-24”) arranged in multiple layers. Have The plurality of cylindrical walls 21 to 24 are formed in, for example, a cylindrical shape or an elliptic cylindrical shape. A combustion chamber 25 is formed inside the first cylindrical wall 21 from the inner side among the plurality of cylindrical walls 21 to 24, and a burner 26 is arranged downward on the combustion chamber 25. There is. The multi-tubular reformer 12 is an example of a reformer.
さらに、この燃焼室25の上端部には、外部から燃焼用空気を供給するための空気供給管40が接続されている。バーナー26には、さらに都市ガスを供給するための原料供給管33から分岐された原料分岐管33Aが接続されている。原料分岐管33Aには、空気供給管40から分岐された空気分岐管40Aが接続されている。したがって、バーナー26には、都市ガスに空気が混合された気体が、供給される構成である。 Further, an air supply pipe 40 for supplying combustion air from the outside is connected to the upper end of the combustion chamber 25. A raw material branch pipe 33A branched from a raw material supply pipe 33 for supplying city gas is further connected to the burner 26. An air branch pipe 40A branched from the air supply pipe 40 is connected to the raw material branch pipe 33A. Therefore, the burner 26 is configured to be supplied with gas in which city gas is mixed with air.
一番目の筒状壁21と二番目の筒状壁22との間には、燃焼排ガス流路27が形成されている。燃焼排ガス流路27の下端部は、燃焼室25と連通されており、燃焼排ガス流路27の上端部には、ガスを排出するためのガス排出管28が接続されている。燃焼室25から排出された燃焼排ガスは、燃焼排ガス流路27を下側から上側に流れ、ガス排出管28を通じて燃焼排ガス水分離部70へ送出される構成である。 A combustion exhaust gas passage 27 is formed between the first tubular wall 21 and the second tubular wall 22. A lower end portion of the combustion exhaust gas passage 27 communicates with the combustion chamber 25, and a gas exhaust pipe 28 for exhausting gas is connected to an upper end portion of the combustion exhaust gas passage 27. The combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber 25 flows from the lower side to the upper side in the combustion exhaust gas flow path 27 and is sent to the combustion exhaust gas water separation unit 70 through the gas discharge pipe 28.
また、二番目の筒状壁22と三番目の筒状壁23との間には、第1流路31が形成されている。この第1流路31の上部は、予熱流路32として形成されており、この予熱流路32の上端部には、都市ガスを供給するための原料供給管33と、改質用水を供給するための改質用水供給管34とが接続されている。さらに、二番目の筒状壁22と三番目の筒状壁23との間には、螺旋部材35が設けられており、この螺旋部材35により、予熱流路32は、螺旋状に形成されている。 A first flow path 31 is formed between the second tubular wall 22 and the third tubular wall 23. An upper portion of the first flow passage 31 is formed as a preheating flow passage 32, and a raw material supply pipe 33 for supplying city gas and reforming water are supplied to an upper end portion of the preheating flow passage 32. Is connected to the reforming water supply pipe 34. Further, a spiral member 35 is provided between the second cylindrical wall 22 and the third cylindrical wall 23, and the preheating flow passage 32 is formed in a spiral shape by the spiral member 35. There is.
予熱流路32には、都市ガスが原料供給管33から供給可能とされ、さらに、改質用水が改質用水供給管34から供給可能とされている。都市ガス及び改質用水は、予熱流路32を上側から下側に流れ、二番目の筒状壁22を介して燃焼排ガスと熱交換され水が気化される構成である。この予熱流路32では、都市ガス及び気相の改質用水(水蒸気)が混合されることにより、混合ガスが生成される構成である。 City gas can be supplied to the preheating channel 32 from the raw material supply pipe 33, and further reforming water can be supplied from the reforming water supply pipe 34. The city gas and the reforming water flow from the upper side to the lower side in the preheating channel 32, and are heat-exchanged with the combustion exhaust gas through the second cylindrical wall 22 to vaporize the water. In the preheating channel 32, the mixed gas is generated by mixing the city gas and the reforming water (steam) in the vapor phase.
また、第1流路31における予熱流路32の下側には、改質触媒層36が設けられており、予熱流路32にて生成された混合ガスは、改質触媒層36へ供給される構成である。改質触媒層36では、燃焼排ガス流路27を流れる燃焼排ガスからの熱を受け、混合ガスが水蒸気改質反応することによって、水素を主成分とする改質ガスが生成される構成である。なお、改質触媒層36が「改質部」に相当する。 A reforming catalyst layer 36 is provided below the preheating channel 32 in the first channel 31, and the mixed gas generated in the preheating channel 32 is supplied to the reforming catalyst layer 36. It is a configuration. The reforming catalyst layer 36 receives heat from the combustion exhaust gas flowing through the combustion exhaust gas passage 27 and undergoes a steam reforming reaction of the mixed gas to generate a reformed gas containing hydrogen as a main component. The reforming catalyst layer 36 corresponds to the “reforming section”.
さらに、三番目の筒状壁23と四番目の筒状壁24との間には、第2流路42が形成されている。第2流路42の下端部は、第1流路31の下端部と連通されている。第2流路42の下部は、改質ガス流路43として形成されており、第2流路42の上端部には、改質ガス排出管44が接続されている。なお、第2流路42が「一酸化炭素選択酸化部」に相当する。 Further, a second flow path 42 is formed between the third cylindrical wall 23 and the fourth cylindrical wall 24. The lower end of the second flow path 42 communicates with the lower end of the first flow path 31. A lower portion of the second flow passage 42 is formed as a reformed gas flow passage 43, and a reformed gas discharge pipe 44 is connected to an upper end portion of the second flow passage 42. The second flow path 42 corresponds to the “carbon monoxide selective oxidation part”.
また、第2流路42における改質ガス流路43よりも上側には、CO変成触媒層45が設けられており、改質触媒層36にて生成された改質ガスは、改質ガス流路43を通過した後、CO変成触媒層45へ供給される構成である。CO変成触媒層45では、改質ガスに含まれる一酸化炭素と水蒸気が反応して水素と二酸化炭素に変換され(水性シフト反応)、改質ガス中の一酸化炭素が低減可能とされている。 Further, a CO shift catalyst layer 45 is provided above the reformed gas passage 43 in the second passage 42, and the reformed gas generated in the reformed catalyst layer 36 is the reformed gas flow. After passing through the passage 43, it is supplied to the CO shift conversion catalyst layer 45. In the CO shift catalyst layer 45, carbon monoxide contained in the reformed gas reacts with steam to be converted into hydrogen and carbon dioxide (aqueous shift reaction), and carbon monoxide in the reformed gas can be reduced. ..
さらに、CO変成触媒層45の上側には、酸化剤ガス供給管46が接続されており、第2流路42におけるCO変成触媒層45よりも上側には、CO選択酸化触媒層47が設けられている。酸化剤ガス供給管46を通じて取り入れられた酸化剤ガス(例えば空気)、及び、CO変成触媒層45を通過した改質ガスは、CO選択酸化触媒層47へ供給される構成である。 Further, an oxidant gas supply pipe 46 is connected to the upper side of the CO shift catalyst layer 45, and a CO selective oxidation catalyst layer 47 is provided above the CO shift catalyst layer 45 in the second flow path 42. ing. The oxidant gas (for example, air) introduced through the oxidant gas supply pipe 46 and the reformed gas that has passed through the CO shift catalyst layer 45 are supplied to the CO selective oxidation catalyst layer 47.
CO選択酸化触媒層47では、例えば白金やルテニウム等の貴金属触媒上で改質ガス中の一酸化炭素のみが選択的に酸素と反応して二酸化炭素に変換され、改質ガスから一酸化炭素を除去可能とされている。CO変成触媒層45及びCO選択酸化触媒層47で一酸化炭素が低減された改質ガスG1は、改質ガス排出管44を通じて排出される構成である。 In the CO selective oxidation catalyst layer 47, for example, only carbon monoxide in the reformed gas is selectively reacted with oxygen on a noble metal catalyst such as platinum or ruthenium to be converted into carbon dioxide, and the carbon monoxide is removed from the reformed gas. It is supposed to be removable. The reformed gas G1 in which carbon monoxide is reduced in the CO shift catalyst layer 45 and the CO selective oxidation catalyst layer 47 is discharged through the reformed gas discharge pipe 44.
多重筒型改質器12において生成された改質ガスは、図1に示すように、昇圧前水分離部50、圧縮機80、昇圧後水分離部60、及び水素精製器90をこの順番で流れる。つまり、ガスの流れ方向において、上流側から下流側に、多重筒型改質器12、昇圧前水分離部50、圧縮機80、昇圧後水分離部60、及び水素精製器90がこの順番で配置されている。 As shown in FIG. 1, the reformed gas generated in the multi-tubular reformer 12 passes through the pre-pressurization water separation unit 50, the compressor 80, the post-pressurization water separation unit 60, and the hydrogen purifier 90 in this order. Flowing That is, in the gas flow direction, from the upstream side to the downstream side, the multi-tubular reformer 12, the pre-pressurization water separation unit 50, the compressor 80, the post-pressurization water separation unit 60, and the hydrogen purifier 90 are arranged in this order. It is arranged.
(昇圧前水分離部)
昇圧前水分離部50には、多重筒型改質器12から改質ガスG1を流入させる改質ガス排出管44の下流端が接続されている。昇圧前水分離部50の底部には水回収管59が接続され、昇圧前水分離部50の上部には連絡流路管56が接続されている。改質ガスG1は、昇圧前水分離部50の上流の改質ガス排出管44に配置された熱交換器HE1において、冷却水との熱交換による冷却により水が凝縮されて分離され、昇圧前水分離部50の下部に水(液相)が貯留可能とされている。当該水(液相)は、水回収管59へ送出される構成である。水が凝縮された後の改質ガスG2は、連絡流路管56へ送出される構成である。
(Water separator before pressurization)
The downstream end of the reformed gas discharge pipe 44, into which the reformed gas G1 flows from the multi-cylinder reformer 12, is connected to the pre-pressurization water separation unit 50. A water recovery pipe 59 is connected to the bottom of the pre-pressurization water separation unit 50, and a communication channel pipe 56 is connected to the top of the pre-pressurization water separation unit 50. The reformed gas G1 is condensed and separated by cooling by heat exchange with cooling water in the heat exchanger HE1 arranged in the reformed gas discharge pipe 44 upstream of the pre-pressurization water separation unit 50, and before the pressurization. Water (liquid phase) can be stored under the water separation unit 50. The water (liquid phase) is sent to the water recovery pipe 59. The reformed gas G2 after the water is condensed is sent to the communication flow path pipe 56.
(圧縮機)
圧縮機80には、昇圧前水分離部50からの改質ガスG2が流れる連絡流路管56と、昇圧後水分離部60へ供給される改質ガスG2が流れる連絡流路管66とが接続されている。圧縮機80は、昇圧前水分離部50から供給された改質ガスG2を圧縮し、昇圧後水分離部60へ供給可能とされている。
(Compressor)
In the compressor 80, there are provided a communication flow passage pipe 56 through which the reformed gas G2 from the pre-pressurization water separation unit 50 flows, and a communication flow passage pipe 66 through which the reformed gas G2 supplied to the post-pressurization water separation unit 60 flows. It is connected. The compressor 80 is capable of compressing the reformed gas G2 supplied from the pre-pressurization water separation unit 50 and supplying it to the post-pressurization water separation unit 60.
(昇圧後水分離部)
昇圧後水分離部60には、圧縮機80から改質ガスG2を流入させる連絡流路管66の下流端が接続されている。昇圧後水分離部60の底部には水回収管69が接続され、昇圧後水分離部60の上部には連絡流路管68が接続されている。改質ガスG2は、昇圧後水分離部60の上流の連絡流路管66に配置された熱交換器HE2において、冷却水との熱交換による冷却により水が凝縮されて分離され、昇圧後水分離部60の下部に水(液相)が貯留可能されている。当該水(液相)は、水回収管69へ送出される構成である。水が凝縮された後の改質ガスG3は、連絡流路管68へ送出される構成である。
(Water separation unit after pressurization)
To the post-pressurization water separation unit 60, a downstream end of a communication flow pipe 66 that allows the reformed gas G2 to flow from the compressor 80 is connected. A water recovery pipe 69 is connected to the bottom of the post-pressurization water separation unit 60, and a communication channel pipe 68 is connected to the top of the post-pressurization water separation unit 60. The reformed gas G2 is condensed and separated in the heat exchanger HE2 arranged in the communication flow path pipe 66 upstream of the post-pressurization water separation unit 60 by cooling by heat exchange with cooling water, and the post-pressurization water Water (liquid phase) can be stored under the separation unit 60. The water (liquid phase) is sent to the water recovery pipe 69. The reformed gas G3 after the water is condensed is sent to the communication flow path pipe 68.
(水素精製器)
水素精製器90には、昇圧後水分離部60からの改質ガスG3が流れる連絡流路管68の下流端と、精製された水素が送出される水素供給管92の上流端と、水素精製器90で分離されたオフガスが送出されるオフガス供給管102の上流端とが接続されている。
(Hydrogen refiner)
In the hydrogen purifier 90, the downstream end of the communication flow pipe 68 through which the reformed gas G3 from the post-pressurization water separation unit 60 flows, the upstream end of the hydrogen supply pipe 92 to which purified hydrogen is delivered, and the hydrogen purification The upstream end of the off-gas supply pipe 102 to which the off-gas separated by the container 90 is delivered is connected.
水素精製器90は、一例として、PSA装置が使用されている。この水素精製器90では、一対の吸着槽を備え、一方の吸着槽で吸着剤に不純物を吸着させる吸着工程を行い、他方の吸着槽で吸着剤に吸着した不純物を脱着させる脱着工程を行い、次に一方の吸着槽で脱着工程、他方の吸着槽で吸着工程を行う。これを周期的に繰り返すことで、改質ガスG3を水素と一酸化炭素を含む不純物(オフガスOG)とに連続的に分離して、水素が精製される構成である。精製された水素は、水素供給管92へ送出され、不図示のタンクへ貯留されたり、水素供給ラインへ送出可能とされている。 As the hydrogen purifier 90, a PSA device is used as an example. The hydrogen purifier 90 includes a pair of adsorption tanks, one adsorption tank performs an adsorption step of adsorbing impurities on the adsorbent, and the other adsorption tank performs a desorption step of desorbing impurities adsorbed on the adsorbent, Next, the desorption process is performed in one adsorption tank, and the adsorption process is performed in the other adsorption tank. By repeating this periodically, the reformed gas G3 is continuously separated into hydrogen and impurities containing carbon monoxide (off gas OG), and hydrogen is purified. The purified hydrogen is sent to the hydrogen supply pipe 92 and can be stored in a tank (not shown) or sent to the hydrogen supply line.
水素精製器90のオフガスは、オフガス供給管102を介して後述するフレアスタック100に供給可能とされている。 The off gas of the hydrogen purifier 90 can be supplied to a flare stack 100 described later via an off gas supply pipe 102.
(燃焼排ガス水分離部)
燃焼排ガス水分離部70には、改質器12の燃焼排ガス流路27から燃焼排ガスを導くガス排出管28の下流端が接続されている。燃焼排ガス水分離部70の底部には水回収管78が接続され、燃焼排ガス水分離部70の上部にはガス排出管76が接続されている。燃焼室25から排出される燃焼排ガスは、燃焼排ガス水分離部70の上流のガス排出管28に配置された熱交換器HE3において、冷却水との熱交換による冷却により水が凝縮されて分離され、燃焼排ガス水分離部70の下部に水(液相)が貯留可能とされている。当該水(液相)は、水回収管78へ送出される構成である。水が凝縮された後の燃焼排ガスは、ガス排出管76から外気中へ排出される構成である。
(Combustion exhaust gas water separation section)
A downstream end of a gas exhaust pipe 28 that guides the combustion exhaust gas from the combustion exhaust gas flow path 27 of the reformer 12 is connected to the combustion exhaust gas water separation unit 70. A water recovery pipe 78 is connected to the bottom of the combustion exhaust gas water separation unit 70, and a gas discharge pipe 76 is connected to the upper portion of the combustion exhaust gas water separation unit 70. The combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber 25 is separated and condensed in the heat exchanger HE3 arranged in the gas discharge pipe 28 upstream of the combustion exhaust gas water separation unit 70 by cooling by heat exchange with cooling water. Water (liquid phase) can be stored under the combustion exhaust gas water separation unit 70. The water (liquid phase) is sent to the water recovery pipe 78. The combustion exhaust gas after the water is condensed is discharged from the gas discharge pipe 76 into the outside air.
水回収管59、69、78の各々の下流端は、改質用水供給管34に接続されている。改質用水供給管34には、溶存イオン成分を除去するための水処理器(イオン交換樹脂)34Aが設けられている。また、改質用水供給管34には、外部水供給部17が接続されている。外部水供給部17から改質用水供給管34に、例えば純水または市水が供給される構成である。 The downstream ends of the water recovery pipes 59, 69, and 78 are connected to the reforming water supply pipe 34. The reforming water supply pipe 34 is provided with a water treatment device (ion exchange resin) 34A for removing dissolved ionic components. The external water supply unit 17 is connected to the reforming water supply pipe 34. For example, pure water or city water is supplied from the external water supply unit 17 to the reforming water supply pipe 34.
さらに、改質用水供給管34には、ポンプP1が設けられている。昇圧前水分離部50、昇圧後水分離部60、燃焼排ガス水分離部70で分離された水、又は外部水供給部17から供給された水は、ポンプP1によって多重筒型改質器12へ供給される構成である。 Further, the reforming water supply pipe 34 is provided with a pump P1. The water separated by the pre-pressurization water separation unit 50, the post-pressurization water separation unit 60, the combustion exhaust gas water separation unit 70, or the water supplied from the external water supply unit 17 is sent to the multi-tubular reformer 12 by the pump P1. It is a configuration to be supplied.
〈フレアスタック〉
フレアスタック100は、オフガス供給管102の下流端が接続されると共に、外部から空気を導入する空気供給管104が接続されている。なお、オフガス供給管102が「オフガス流路」に相当する。
<flare stack>
The flare stack 100 is connected to the downstream end of an offgas supply pipe 102, and is also connected to an air supply pipe 104 for introducing air from the outside. The offgas supply pipe 102 corresponds to the “offgas flow path”.
フレアスタック100は、一端が開口された図示しないフレームホルダを有し、フレームホルダ内にオフガス供給管102と空気供給管104からオフガスと空気が供給されて混合ガスとされ、図示しないイグナイダで着火されることにより外気に露出した状態で燃焼可能とされている。 The flare stack 100 has a frame holder (not shown) whose one end is open. Offgas and air are supplied from the offgas supply pipe 102 and the air supply pipe 104 into the frame holder to form a mixed gas, which is ignited by an igniter (not shown). By doing so, it is possible to burn in the state of being exposed to the outside air.
すなわち、フレアスタック100では、オフガスが燃焼され、燃焼排ガスとして外気中に排出される構成である。 That is, in the flare stack 100, the off gas is combusted and discharged as a combustion exhaust gas into the outside air.
(作用)
次に、水素製造装置10の作用について説明する。
(Action)
Next, the operation of the hydrogen production device 10 will be described.
都市ガスが、原料供給管33から多重筒型改質器12に供給される。図2に示すように、多重筒型改質器12へ供給された都市ガスは、多重筒型改質器12の予熱流路32で改質用の水と混合されつつ加熱され、改質触媒層36へ供給される。改質触媒層36では、燃焼排ガス流路27を流れる燃焼排ガスからの熱を受け、水蒸気改質反応によって混合ガスから水素を主成分とする改質ガスが生成される。この改質ガスは、改質ガス流路43を通ってCO変成触媒層45へ供給される。CO変成触媒層45では、改質ガスに含まれる一酸化炭素と水蒸気が反応して、水素と二酸化炭素に変換され、一酸化炭素が低減される。 City gas is supplied from the raw material supply pipe 33 to the multi-cylinder reformer 12. As shown in FIG. 2, the city gas supplied to the multi-cylinder reformer 12 is heated while being mixed with the reforming water in the preheating channel 32 of the multi-cylinder reformer 12, and the reforming catalyst It is supplied to the layer 36. In the reforming catalyst layer 36, heat from the combustion exhaust gas flowing through the combustion exhaust gas passage 27 is received, and a reforming gas containing hydrogen as a main component is generated from the mixed gas by the steam reforming reaction. This reformed gas is supplied to the CO shift catalyst layer 45 through the reformed gas flow path 43. In the CO conversion catalyst layer 45, carbon monoxide contained in the reformed gas reacts with steam to be converted into hydrogen and carbon dioxide, and carbon monoxide is reduced.
さらに、CO変成触媒層45を通過した改質ガスは、酸化剤ガス供給管46から供給される酸化ガス(空気)と共にCO選択酸化触媒層47へ供給され、貴金属触媒上で一酸化炭素が酸素と反応して二酸化炭素に変換され、一酸化炭素が除去される。CO選択酸化触媒層47で一酸化炭素が低減された改質ガスG1は、改質ガス排出管44へ送出される。 Further, the reformed gas that has passed through the CO conversion catalyst layer 45 is supplied to the CO selective oxidation catalyst layer 47 together with the oxidizing gas (air) supplied from the oxidant gas supply pipe 46, and carbon monoxide is converted into oxygen on the precious metal catalyst. Reacts with and is converted to carbon dioxide to remove carbon monoxide. The reformed gas G1 in which carbon monoxide is reduced in the CO selective oxidation catalyst layer 47 is sent to the reformed gas discharge pipe 44.
この際、多重筒型改質器12の燃焼室25では、原料分岐管33Aと空気分岐管40Aから供給された都市ガスと空気とが混合された気体がバーナー26によって燃焼される。燃焼排ガスは、燃焼室25から燃焼排ガス流路27、ガス排出管28を介して燃焼排ガス水分離部70へ供給される。図1に示すように、燃焼排ガスに含まれる水は、熱交換器HE3での熱交換により冷却されて凝縮され、燃焼排ガス水分離部70に貯留され、水回収管78へ送出される。水が分離された燃焼排ガスは、ガス排出管76から外気中へ排出される。 At this time, in the combustion chamber 25 of the multi-cylinder reformer 12, the burner 26 combusts a gas obtained by mixing the city gas and air supplied from the raw material branch pipe 33A and the air branch pipe 40A. The combustion exhaust gas is supplied from the combustion chamber 25 to the combustion exhaust gas water separation unit 70 via the combustion exhaust gas passage 27 and the gas exhaust pipe 28. As shown in FIG. 1, the water contained in the combustion exhaust gas is cooled and condensed by heat exchange in the heat exchanger HE3, stored in the combustion exhaust gas water separation unit 70, and sent to the water recovery pipe 78. The combustion exhaust gas from which the water has been separated is discharged from the gas discharge pipe 76 into the outside air.
一方、図1に示すように、改質ガスG1は、改質ガス排出管44を経て、昇圧前水分離部50へ供給される。昇圧前水分離部50では、熱交換器HE1での熱交換による冷却により凝縮された水が貯留され、水回収管59へ送出される。水が分離された改質ガスG2は、連絡流路管56から圧縮機80へ供給され、圧縮機80によって圧縮される。 On the other hand, as shown in FIG. 1, the reformed gas G1 is supplied to the pre-pressurization water separation unit 50 via the reformed gas discharge pipe 44. In the pre-pressurization water separation unit 50, water condensed by cooling by heat exchange in the heat exchanger HE1 is stored and sent to the water recovery pipe 59. The reformed gas G2 from which the water has been separated is supplied to the compressor 80 from the communication flow path pipe 56 and is compressed by the compressor 80.
圧縮された改質ガスG2は、連絡流路管66から昇圧後水分離部60へ供給される。昇圧後水分離部60では、熱交換器HE2での熱交換による冷却により凝縮された水が貯留され、水回収管69へ送出される。水が分離された改質ガスG3は、連絡流路管68から水素精製器90へ供給される。 The compressed reformed gas G2 is supplied to the water separation unit 60 after pressurization from the communication flow path pipe 66. In the post-pressurization water separation unit 60, the water condensed by cooling by heat exchange in the heat exchanger HE2 is stored and sent to the water recovery pipe 69. The reformed gas G3 from which the water has been separated is supplied to the hydrogen purifier 90 from the communication flow path pipe 68.
なお、昇圧前水分離部50、昇圧後水分離部60、燃焼排ガス水分離部70からそれぞれ水回収管59、69、78に送出された水は、改質用水供給管34に戻される。ポンプP1の駆動により、改質用水供給管34から多重筒型改質器12に改質水として供給される。 The water sent from the pre-pressurization water separation unit 50, the post-pressurization water separation unit 60, and the combustion exhaust gas water separation unit 70 to the water recovery pipes 59, 69, and 78 is returned to the reforming water supply pipe 34. By driving the pump P1, the reforming water supply pipe 34 supplies the reforming water to the multi-cylinder reformer 12.
水素精製器90では、圧力スイング方式が採用されており、一対の吸着槽の一方では吸着剤に水素以外の不純物が吸着され、他方の吸着槽では吸着剤に吸着された不純物が脱着されている。水素精製器90では、この吸着工程と脱着工程をそれぞれの吸着槽で一定の周期で繰り返すことにより、改質ガスG3から連続的に水素と不純物が分離されて水素が精製される。 The hydrogen purifier 90 employs a pressure swing method, in which one of the pair of adsorption tanks adsorbs impurities other than hydrogen in the adsorbent, and the other adsorption tank desorbs the impurities adsorbed in the adsorbent. .. In the hydrogen purifier 90, the adsorption step and the desorption step are repeated in each adsorption tank at a constant cycle to continuously separate hydrogen and impurities from the reformed gas G3 to purify hydrogen.
水素精製器90で精製された製品としての水素は水素供給管92へ送出され、不図示のタンクへ貯留されたり、水素供給ラインへ送られる。 Hydrogen as a product purified by the hydrogen purifier 90 is sent to the hydrogen supply pipe 92, stored in a tank (not shown), or sent to the hydrogen supply line.
一方、水素精製器90から排出されたオフガスOGは、オフガス供給管102を介してフレアスタック100に供給される。なお、このオフガスOGには、改質器12で除去しきれなかった一酸化炭素と水素精製器90で分離しきれなかった水素が含有されている。 On the other hand, the offgas OG discharged from the hydrogen purifier 90 is supplied to the flare stack 100 via the offgas supply pipe 102. The offgas OG contains carbon monoxide that could not be completely removed by the reformer 12 and hydrogen that could not be completely separated by the hydrogen purifier 90.
フレアスタック100では、オフガス供給管102から供給されたオフガスOGと、空気供給管104から供給された空気とが図示しないフレームホルダ内で混合されて混合ガスとされ、イグナイダで着火されることによりこの混合ガスが燃焼される。この際、オフガスに含まれている一酸化炭素は、酸素と反応して二酸化炭素に変換される。また、フレアスタック100の燃焼排ガスが外気中に排出される。 In the flare stack 100, the off gas OG supplied from the off gas supply pipe 102 and the air supplied from the air supply pipe 104 are mixed in a frame holder (not shown) to form a mixed gas, which is ignited by an igniter. The mixed gas is burned. At this time, carbon monoxide contained in the off gas reacts with oxygen and is converted into carbon dioxide. Further, the combustion exhaust gas of the flare stack 100 is discharged into the outside air.
このように、水素製造装置10では、水素精製器90からフレアスタック100にオフガスOGが供給されている。フレアスタック100でオフガスOGが燃焼された結果、オフガスOGに含有される一酸化炭素が二酸化炭素に変換される。 As described above, in the hydrogen production device 10, the offgas OG is supplied from the hydrogen purifier 90 to the flare stack 100. As a result of burning the offgas OG in the flare stack 100, carbon monoxide contained in the offgas OG is converted into carbon dioxide.
すなわち、水素精製器90のオフガスOGは、フレアスタック100における燃焼によって一酸化炭素が除去又は削減された後、燃焼排ガスとして外気中に排出される。 That is, the off-gas OG of the hydrogen purifier 90 is discharged to the outside air as combustion exhaust gas after carbon monoxide is removed or reduced by combustion in the flare stack 100.
このように、この水素製造装置10では、水素精製器90のオフガス排出側にフレアスタック100を設けるだけでオフガスOG中の一酸化炭素を除去又は削減して外気中に排出することができる。 As described above, in this hydrogen production device 10, the carbon monoxide in the offgas OG can be removed or reduced and discharged to the outside air only by providing the flare stack 100 on the offgas discharge side of the hydrogen purifier 90.
すなわち、水素製造装置10は、簡単な構成で、水素精製器90のオフガスOGの一酸化炭素濃度を低減して燃焼排ガスとして外気中に排出することができる。 That is, the hydrogen production device 10 can reduce the carbon monoxide concentration of the offgas OG of the hydrogen purifier 90 and discharge it as the combustion exhaust gas into the outside air with a simple configuration.
特に、水素製造装置10を新たに設置する場所が工場等の場合、既存の施設としてフレアスタックが存在する場合がある。この場合には、水素製造装置10の水素精製器90から既存のフレアスタックのベントガス供給管にオフガス供給管102を接続するだけで良い。既存のフレアスタックにおいてベントガスの流量がオフガス流量と比較して十分に大きければ、オフガスOGの流量を制御することなく既存のフレアスタックにオフガスを供給するだけで、オフガスの一酸化素濃度を低減して外気中に排出することができる。 In particular, when the hydrogen production device 10 is newly installed in a factory or the like, a flare stack may exist as an existing facility. In this case, it suffices to connect the off-gas supply pipe 102 from the hydrogen purifier 90 of the hydrogen production device 10 to the vent gas supply pipe of the existing flare stack. If the flow rate of the vent gas in the existing flare stack is sufficiently higher than the flow rate of the off gas, the off gas monoxide concentration can be reduced only by supplying the off gas to the existing flare stack without controlling the flow rate of the off gas OG. Can be discharged into the open air.
なお、オフガス供給管102の途中にバッファタンクを設け、バッファタンクにオフガスOGを一旦貯留することで、例えば水素精製器90がPSA装置である場合に周期的に変動するオフガスの流量や組成を平準化してフレアスタック100に供給することも考えられる。 By providing a buffer tank in the middle of the offgas supply pipe 102 and temporarily storing the offgas OG in the buffer tank, for example, when the hydrogen purifier 90 is a PSA device, the flow rate and composition of the offgas that periodically fluctuate are leveled. It is also considered that the flare stack 100 is converted into a material and supplied to the flare stack 100.
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態に係る水素製造装置200について、図3を参照して説明する。第1実施形態と同様の構成要素については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、水素製造装置200は、水素製造装置10のフレアスタック100を一酸化炭素選択酸化部202に置換したのみなので、当該部分に関する構成及び作用のみを説明し、第1実施形態と同様の作用効果については詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
A hydrogen production apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Further, in the hydrogen production device 200, only the flare stack 100 of the hydrogen production device 10 is replaced with the carbon monoxide selective oxidation part 202, and therefore only the configuration and action relating to that part will be explained, and the same action and effect as the first embodiment. The detailed description will be omitted.
(構成)
図3に示すように、水素製造装置200は、水素精製器90のオフガス下流側に一酸化炭素選択酸化部202を設けている。
(Constitution)
As shown in FIG. 3, the hydrogen production apparatus 200 is provided with a carbon monoxide selective oxidation unit 202 on the off gas downstream side of the hydrogen purifier 90.
一酸化炭素選択酸化部202は、内部にオフガス流路204が設けられており、そのオフガス流路204にCO選択酸化触媒層206が設けられている。このCO選択酸化触媒層206は、例えば白金やルテニウム等の貴金属触媒上で選択的に一酸化炭素のみが酸素と反応して二酸化炭素に変換され、一酸化炭素が除去可能とされている。 The carbon monoxide selective oxidation unit 202 is provided with an off gas flow passage 204 therein, and a CO selective oxidation catalyst layer 206 is provided in the off gas flow passage 204. In this CO selective oxidation catalyst layer 206, only carbon monoxide selectively reacts with oxygen on a noble metal catalyst such as platinum or ruthenium to be converted into carbon dioxide, and carbon monoxide can be removed.
また、一酸化炭素選択酸化部202において、オフガス流路204の上流側には、水素精製器90と連通されたオフガス供給管102と、外気中から空気を導入する空気供給管104が接続されている。オフガス流路204の下流側には、排気管208が接続されている。なお、オフガス供給管102、排気管208が「オフガス流路」に相当する。 Further, in the carbon monoxide selective oxidation section 202, an off gas supply pipe 102 communicating with the hydrogen purifier 90 and an air supply pipe 104 for introducing air from the outside air are connected to the upstream side of the off gas flow passage 204. There is. An exhaust pipe 208 is connected to the downstream side of the offgas channel 204. The off-gas supply pipe 102 and the exhaust pipe 208 correspond to “off-gas passage”.
(作用)
水素製造装置200では、水素精製器90から排出されたオフガスOGがオフガス供給管102を介して一酸化炭素選択酸化部202に供給される。また、空気供給管104から空気が一酸化炭素選択酸化部202に供給される。一酸化炭素選択酸化部202に供給されたオフガスは、空気と共にCO選択酸化触媒層206へ供給され、CO選択酸化触媒層206の貴金属触媒上で一酸化炭素のみが選択的に酸素と反応して二酸化炭素に変換され、オフガスOGから一酸化炭素が除去される。CO選択酸化触媒層206で一酸化炭素が低減されたオフガスは、排気管208から排気ガスとして外気中に排出される。
(Action)
In the hydrogen production apparatus 200, the offgas OG discharged from the hydrogen purifier 90 is supplied to the carbon monoxide selective oxidation unit 202 via the offgas supply pipe 102. Further, air is supplied from the air supply pipe 104 to the carbon monoxide selective oxidation unit 202. The off gas supplied to the carbon monoxide selective oxidation unit 202 is supplied to the CO selective oxidation catalyst layer 206 together with air, and only carbon monoxide selectively reacts with oxygen on the noble metal catalyst of the CO selective oxidation catalyst layer 206. It is converted to carbon dioxide and carbon monoxide is removed from the offgas OG. The off gas whose carbon monoxide has been reduced in the CO selective oxidation catalyst layer 206 is exhausted into the outside air as an exhaust gas from the exhaust pipe 208.
したがって、この水素製造装置200では、水素精製器90のオフガス排出側に一酸化炭素選択酸化部202を設けることでオフガスOG中の一酸化炭素を除去又は削減して外気中に排出できる。すなわち、簡単な構成で、水素精製器90のオフガスOGの一酸化炭素濃度を低減して排ガスとして外気中に排出することができる。 Therefore, in the hydrogen production apparatus 200, by providing the carbon monoxide selective oxidation unit 202 on the off gas discharge side of the hydrogen purifier 90, carbon monoxide in the off gas OG can be removed or reduced and discharged to the outside air. That is, with a simple configuration, it is possible to reduce the concentration of carbon monoxide in the offgas OG of the hydrogen purifier 90 and discharge it as an exhaust gas into the outside air.
また、水素製造装置200において水素精製器90のオフガスOGを燃料として改質器12(バーナー26)に戻す場合には、製品である水素純度を維持すると共にバーナー26の燃焼を所定状態に維持するために、圧力(流量)や組成が周期的に変動するオフガスOGに対応した流量制御が複雑になる。 Further, when the offgas OG of the hydrogen purifier 90 is returned to the reformer 12 (burner 26) in the hydrogen production apparatus 200 as fuel, the hydrogen purity of the product is maintained and the combustion of the burner 26 is maintained in a predetermined state. Therefore, the flow rate control corresponding to the offgas OG in which the pressure (flow rate) and the composition fluctuate periodically becomes complicated.
これに対して水素製造装置200では、オフガスOGを一酸化炭素選択酸化部202のCO選択酸化触媒層206を通過させて反応させているだけなのでオフガスOGの流量制御が不要となり、構成が簡単になる。 On the other hand, in the hydrogen production device 200, since the offgas OG is simply passed through the CO selective oxidation catalyst layer 206 of the carbon monoxide selective oxidation part 202 to be reacted, the flow rate control of the offgas OG is unnecessary and the configuration is simple. Become.
すなわち、水素製造装置10は、簡単な構造で水素精製器90のオフガスOGの一酸化炭素濃度を低減して排気ガスとして外気中に排出することができる。 That is, the hydrogen production apparatus 10 can reduce the concentration of carbon monoxide of the off gas OG of the hydrogen purifier 90 and discharge it as the exhaust gas into the outside air with a simple structure.
なお、オフガス供給管102の途中にバッファタンクを設け、バッファタンクにオフガスOGを一旦貯留することで、水素精製器90がPSA装置である場合に周期的に変動するオフガスの流量や組成を平準化して一酸化炭素選択酸化部202に供給することも考えられる。 A buffer tank is provided in the middle of the off-gas supply pipe 102, and the off-gas OG is temporarily stored in the buffer tank to equalize the flow rate and composition of the off-gas that periodically fluctuates when the hydrogen purifier 90 is a PSA device. It is also conceivable to supply it to the carbon monoxide selective oxidation unit 202.
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態に係る水素製造装置300、300Aについて、図4及び図5を参照して説明する。第1、第2実施形態と同様の構成要素については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、水素製造装置300、300Aは、改質用水供給管34上に熱交換器HE4を設けた点のみが異なるので、当該部分に関する構成、作用のみを説明し、第1、第2実施形態と同様の作用効果については詳細な説明を省略する。
[Third Embodiment]
Hydrogen producing apparatuses 300 and 300A according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The same components as those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Further, the hydrogen producing apparatuses 300 and 300A are different only in that the heat exchanger HE4 is provided on the reforming water supply pipe 34. Therefore, only the configuration and operation relating to the relevant portion will be described, and the first and second embodiments will be described. A detailed description of similar effects will be omitted.
(構成)
水素製造装置300では、図4に示すように、改質用水供給管34内の改質用水とフレアスタック100を熱交換させる熱交換器HE4が設けられている。すなわち、フレアスタック100を巻回するように改質用水供給管34が配設されることによって熱交換器HE4が構成されている。
(Constitution)
As shown in FIG. 4, the hydrogen production apparatus 300 is provided with a heat exchanger HE4 for exchanging heat between the reforming water in the reforming water supply pipe 34 and the flare stack 100. That is, the heat exchanger HE4 is configured by disposing the reforming water supply pipe 34 so as to wind the flare stack 100.
(作用)
水素製造装置300では、改質用水供給管34がフレアスタック100を巻回することにより熱交換器HE4が形成されているため、フレアスタック100の燃焼熱によって改質用水供給管34の改質用水が加熱される。このように、改質用水が改質器12に供給される前に加熱されるため、改質器12の予熱流路32で改質用水が気化される際に必要とされる熱量が低減される。
(Action)
In the hydrogen production apparatus 300, since the heat exchanger HE4 is formed by winding the flare stack 100 around the reforming water supply pipe 34, the combustion water of the flare stack 100 causes the reforming water in the reforming water supply pipe 34 to be changed. Is heated. As described above, since the reforming water is heated before being supplied to the reformer 12, the amount of heat required when the reforming water is vaporized in the preheating passage 32 of the reformer 12 is reduced. It
すなわち、水素製造装置300の熱効率が向上する。 That is, the thermal efficiency of the hydrogen production device 300 is improved.
なお、図5に示すように、水素製造装置300Aにおいて、フレアスタック100に換えて一酸化炭素選択酸化部202を用いる場合も、改質用水供給管34と排気管208か交差する部分に熱交換器HE4を設けることによって、水素製造装置300と同様の作用効果を奏することがでかきる。 As shown in FIG. 5, in the hydrogen production apparatus 300A, when the flare stack 100 is replaced by the carbon monoxide selective oxidation unit 202, heat exchange is performed at the intersection of the reforming water supply pipe 34 and the exhaust pipe 208. By providing the reactor HE4, the same operational effect as that of the hydrogen production device 300 can be achieved.
すなわち、CO選択酸化触媒層206で行われる一酸化炭素の酸化反応が発熱反応であるため、一酸化炭素選択酸化部202から排気管208を介して排出される排ガスが改質用水よりも高温となり、熱交換器HE4における熱交換によって改質用水が加熱され、同様の作用効果を奏する。 That is, since the oxidation reaction of carbon monoxide carried out in the CO selective oxidation catalyst layer 206 is an exothermic reaction, the exhaust gas discharged from the carbon monoxide selective oxidation section 202 via the exhaust pipe 208 becomes higher in temperature than the reforming water. The reforming water is heated by the heat exchange in the heat exchanger HE4, and the same effect is obtained.
[第4実施形態]
本発明の第4実施形態に係る水素製造装置400について、図1、図3〜図7を参照して説明する。第1、第3実施形態と同様の構成要素については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、水素製造装置400は、改質器12の構造が異なるのみなので、当該部分に関する構成、作用のみを説明し、第1〜第3実施形態と同様の作用効果については詳細な説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
A hydrogen production apparatus 400 according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 7. The same components as those in the first and third embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In addition, since the hydrogen production device 400 is different only in the structure of the reformer 12, only the configuration and operation relating to the relevant portion will be described, and detailed description of the same operation effects as those of the first to third embodiments will be omitted. ..
(構成)
水素製造装置400の改質器402は、図6に示すように、改質器12(図2参照)から酸化剤ガス供給管46とCO選択酸化触媒層47を除去したものである。換言すると、改質器402は、第2流路42にCO変成触媒層45のみを配設したものである。
(Constitution)
As shown in FIG. 6, the reformer 402 of the hydrogen production device 400 is obtained by removing the oxidant gas supply pipe 46 and the CO selective oxidation catalyst layer 47 from the reformer 12 (see FIG. 2). In other words, the reformer 402 is provided with only the CO shift catalyst layer 45 in the second flow path 42.
(作用)
このように、水素製造装置400の改質器402では、都市ガスと改質用水が予熱流路32において混合ガスとされ、この混合ガスが改質触媒層36に供給されることで水蒸気改質されて水素を主成分とする改質ガスG0とされる。なお、改質ガスG0が「一次改質ガス」に相当する。
(Action)
As described above, in the reformer 402 of the hydrogen production apparatus 400, the city gas and the reforming water are mixed gas in the preheating flow path 32, and the mixed gas is supplied to the reforming catalyst layer 36 to perform steam reforming. Thus, the reformed gas G0 containing hydrogen as a main component is obtained. The reformed gas G0 corresponds to the “primary reformed gas”.
この改質ガスG0が第2流路42のCO変成触媒層45に供給されることで、水性シフト反応によって改質ガスG0に含有される一酸化炭素が二酸化炭素に変換される。改質ガスG0から一酸化炭素が低減された改質ガスG1が改質ガス排出管44を介して改質器402の外部に送出される。 By supplying this reformed gas G0 to the CO shift catalyst layer 45 of the second flow path 42, carbon monoxide contained in the reformed gas G0 is converted into carbon dioxide by the aqueous shift reaction. The reformed gas G1 from which the carbon monoxide has been reduced is sent from the reformed gas G0 to the outside of the reformer 402 via the reformed gas discharge pipe 44.
この際、改質器402の第2流路42は、CO選択酸化触媒層がない構成としたため、CO選択酸化触媒層で必要される酸化剤ガス(空気)を導入するための酸化剤ガス供給管もない。この結果、改質器402では、水蒸気改質された改質ガスG0に第2流路42で空気が混入することがない。すなわち、改質器402で改質ガスG0から一酸化炭素が低減され外部に送出される改質ガスG1に空気に含有されるアルゴンが混入することが防止される。 At this time, since the second flow path 42 of the reformer 402 has a configuration without a CO selective oxidation catalyst layer, an oxidant gas supply for introducing an oxidant gas (air) required in the CO selective oxidation catalyst layer is provided. There is no pipe. As a result, in the reformer 402, air is not mixed in the reformed gas G0 that has been steam-reformed in the second flow path 42. That is, carbon monoxide is reduced from the reformed gas G0 in the reformer 402, and the argon contained in the air is prevented from being mixed into the reformed gas G1 sent to the outside.
このように、水素精製器90で除去することが困難なアルゴンが改質ガスG1(G3)に混入していないため、水素精製器90で精製される製品水素の純度を向上させることができる。あるいは、改質ガスG3(G1)からアルゴンを除去する必要がないので水素精製器90の負荷を低減することができる。 In this way, since the reforming gas G1 (G3) does not contain argon that is difficult to remove in the hydrogen purifier 90, the purity of the product hydrogen refined in the hydrogen purifier 90 can be improved. Alternatively, since it is not necessary to remove argon from the reformed gas G3 (G1), the load on the hydrogen purifier 90 can be reduced.
特に、水素精製器90の下流側に一酸化炭素選択酸化部202を配設している場合には、改質器402の内部からCO選択酸化触媒層を除くことで製品水素の純度向上、又は水素精製器90の負荷低減を達成できると共に、そのCO選択酸化触媒層206を含む一酸化炭素選択酸化部202を水素精製器90の下流側に配設することで、排出されるオフガス(排気ガス)の一酸化炭素濃度を低減することができる。 In particular, when the carbon monoxide selective oxidation unit 202 is arranged on the downstream side of the hydrogen purifier 90, the purity of the product hydrogen is improved by removing the CO selective oxidation catalyst layer from the inside of the reformer 402, or By reducing the load on the hydrogen purifier 90 and arranging the carbon monoxide selective oxidation unit 202 including the CO selective oxidation catalyst layer 206 thereof on the downstream side of the hydrogen purifier 90, the off gas (exhaust gas) to be discharged. ) It is possible to reduce the carbon monoxide concentration.
なお、図7に示すように、水素製造装置400において、改質器402と比較してCO変成触媒層45の配置範囲を増大させた改質器402Aに変更することで、CO変成触媒層45の一酸化炭素処理(除去)能力を増大させることもできる。 As shown in FIG. 7, in the hydrogen production apparatus 400, the CO shift catalyst layer 45 is changed to a reformer 402A in which the arrangement range of the CO shift catalyst layer 45 is increased as compared with the reformer 402. It is also possible to increase the carbon monoxide treatment (removal) capacity.
このように構成した場合には、改質ガスG1に含有される水素量が増加するため、水素精製器90で分離される水素量が増大する。すなわち、改質ガスG1から抽出される製品水素量を増加させることができる。 With such a configuration, the amount of hydrogen contained in the reformed gas G1 increases, so that the amount of hydrogen separated in the hydrogen purifier 90 increases. That is, the amount of product hydrogen extracted from the reformed gas G1 can be increased.
なお、本実施形態で説明した改質器402、402Aは、水素製造装置10、200、300、300Aのいずれにも適用可能である。 The reformers 402 and 402A described in the present embodiment are applicable to any of the hydrogen production devices 10, 200, 300, and 300A.
[その他]
第1〜第4実施形態に係る水素製造装置10、200、300、300A、400では、それぞれ改質器12、402、402Aを多重筒型改質器としたが、これに限定されるものではない。都市ガスから水素を主成分とする改質ガスに改質可能なものであれば良い。
[Other]
In the hydrogen production devices 10, 200, 300, 300A, and 400 according to the first to fourth embodiments, the reformers 12, 402, and 402A are multi-tubular reformers, but are not limited thereto. Absent. It is only necessary that the city gas can be reformed into a reformed gas containing hydrogen as a main component.
また、第1〜第4実施形態に係る水素製造装置10、200、300、300A、400では、水素精製器90がPSA装置である場合について説明したが、改質ガスG3から水素を精製できるものであれば、これに限定するものではない。 Further, in the hydrogen production devices 10, 200, 300, 300A, 400 according to the first to fourth embodiments, the case where the hydrogen purifier 90 is a PSA device has been described, but hydrogen can be purified from the reformed gas G3. If so, it is not limited to this.
さらに、第2、第3実施形態に係る一酸化炭素選択酸化部202は、CO選択酸化触媒層206を備え、金属触媒上でオフガスOG中の一酸化炭素を選択的に酸化するものとして説明したが、これに限定されるものではない。CO選択酸化触媒層206を有しないものであっても、オフガスOG中の一酸化炭素のみを選択的に酸化するものであれば良い。 Furthermore, the carbon monoxide selective oxidation unit 202 according to the second and third embodiments is described as including the CO selective oxidation catalyst layer 206 and selectively oxidizing carbon monoxide in the offgas OG on the metal catalyst. However, it is not limited to this. Even if it does not have the CO selective oxidation catalyst layer 206, it may be one that selectively oxidizes only carbon monoxide in the offgas OG.
また、一酸化炭素選択酸化部202から排気ガスを外気中に排出するために排気管208が設けられていたが、これが一酸化炭素選択酸化部202の内部に設けられていても良い。すなわち、一酸化炭素選択酸化部202から直接外部に排出しても良い。 Further, although the exhaust pipe 208 is provided in order to discharge the exhaust gas from the carbon monoxide selective oxidation unit 202 to the outside air, it may be provided inside the carbon monoxide selective oxidation unit 202. That is, the carbon monoxide selective oxidation unit 202 may be directly discharged to the outside.
さらに、第1、第3実施形態に係るフレアスタック100は、フレームホルダ内でオフガスと空気が混合ガスとされ、イグナイダで着火される構成としたが、オフガス供給管102の下流端でオフガスを燃焼させるものであれば、他の構成でも良い。 Further, in the flare stack 100 according to the first and third embodiments, the off gas and the air are mixed gas in the frame holder and ignited by the igniter, but the off gas is burned at the downstream end of the off gas supply pipe 102. Other configurations may be used as long as they can be made.
10、200、300、300A、400 水素製造装置
12、400、400A 多重筒型改質器(改質器)
36 改質触媒層(改質部)
42 第2流路(一酸化炭素除去部)
90 水素精製器
100 フレアスタック
102 オフガス供給管(オフガス流路)
208 排気管(オフガス流路)
202 一酸化炭素選択酸化部
G0 改質ガス(一次改質ガス)
HE4 熱交換器(熱回収部)
10, 200, 300, 300A, 400 Hydrogen production device 12, 400, 400A Multiple cylinder reformer (reformer)
36 Reforming catalyst layer (reforming section)
42 Second channel (carbon monoxide removal section)
90 hydrogen purifier 100 flare stack 102 off-gas supply pipe (off-gas flow path)
208 Exhaust pipe (off-gas flow path)
202 carbon monoxide selective oxidation part G0 reformed gas (primary reformed gas)
HE4 heat exchanger (heat recovery part)
Claims (3)
前記改質器と接続され、前記改質ガスを製品水素と不純物であるオフガスとに分離して製品水素を精製する水素精製器と、
前記水素精製器と外気とを連通し、前記水素精製器から排出された前記オフガスが流れるオフガス流路と、
前記オフガス流路上に設けられたフレアスタック又は一酸化炭素を選択的に酸化する一酸化炭素選択酸化部と、
を備える水素製造装置。 A hydrocarbon is supplied as a raw material, and a reformer that reforms the hydrocarbon to generate a reformed gas containing hydrogen as a main component and carbon monoxide,
A hydrogen purifier that is connected to the reformer and separates the reformed gas into product hydrogen and off gas that is an impurity to purify product hydrogen;
An off-gas flow path in which the off-gas discharged from the hydrogen purifier flows, which communicates with the hydrogen purifier and the outside air,
A flare stack provided on the off-gas channel or a carbon monoxide selective oxidation part for selectively oxidizing carbon monoxide,
Hydrogen production device equipped with.
前記水供給管上に設けられ、前記フレアスタックの燃焼熱又は前記一酸化炭素選択酸化部の酸化反応熱を前記水が回収する熱回収部と、
を備える請求項1記載の水素製造装置。 A water supply pipe for supplying water as a raw material to the reformer,
A heat recovery unit provided on the water supply pipe, in which the water recovers combustion heat of the flare stack or oxidation reaction heat of the carbon monoxide selective oxidation unit,
The hydrogen production apparatus according to claim 1, further comprising:
水性シフト反応のみで前記一次改質ガスから一酸化炭素を削減した改質ガスを生成し、前記水素精製器に送出する一酸化炭素除去部と、
を備える請求項1又は2記載の水素製造装置。 The reformer reforms the hydrocarbon to generate a primary reformed gas containing hydrogen as a main component;
A carbon monoxide removing unit that generates a reformed gas in which carbon monoxide is reduced from the primary reformed gas only by an aqueous shift reaction and sends the reformed gas to the hydrogen purifier,
The hydrogen production apparatus according to claim 1 or 2, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018240041A JP2020100534A (en) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Hydrogen production equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018240041A JP2020100534A (en) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Hydrogen production equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020100534A true JP2020100534A (en) | 2020-07-02 |
Family
ID=71140982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018240041A Pending JP2020100534A (en) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Hydrogen production equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020100534A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0269303A (en) * | 1988-09-02 | 1990-03-08 | Toyo Eng Corp | reformer |
JP2008538097A (en) * | 2005-03-29 | 2008-10-09 | テキサコ ディベラップメント コーポレイション | Method and apparatus for a heat integrated hydrogen generation system |
-
2018
- 2018-12-21 JP JP2018240041A patent/JP2020100534A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0269303A (en) * | 1988-09-02 | 1990-03-08 | Toyo Eng Corp | reformer |
JP2008538097A (en) * | 2005-03-29 | 2008-10-09 | テキサコ ディベラップメント コーポレイション | Method and apparatus for a heat integrated hydrogen generation system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9156690B2 (en) | Hydrogen generation process using partial oxidation/steam reforming | |
JP5134532B2 (en) | Hydrogen production system and off-gas flow rate control method in the system | |
JP2019055892A (en) | Hydrogen production equipment | |
JP6530123B1 (en) | Hydrogen production equipment | |
JP2004075439A (en) | Hydrogen production equipment | |
JP7197374B2 (en) | Hydrogen production system | |
JP2020100534A (en) | Hydrogen production equipment | |
JP2019151537A (en) | Hydrogen production device | |
JP2002355522A (en) | Control method of off-gas pressure from off-gas tank in four-column PSA system for hydrogen purification | |
JP6553273B1 (en) | Hydrogen production equipment | |
JP2019055893A (en) | Hydrogen production apparatus | |
JP6602941B1 (en) | Hydrogen production apparatus and hydrogen production method | |
JP2018162194A (en) | Hydrogen production apparatus | |
JP2018162195A (en) | Hydrogen production equipment | |
JP2020079175A (en) | Hydrogen production equipment | |
JP4180534B2 (en) | Fuel gas production apparatus and operation method thereof | |
JP6946478B2 (en) | Increased capacity of existing units and processes to produce hydrogen from syngas in high yield | |
JP4041085B2 (en) | Fuel gas production system and method for stopping the same | |
JP2000313605A (en) | Off-gas flow control method in pressure swing adsorption device | |
JP2016184456A (en) | Gas manufacturing apparatus | |
JP7181080B2 (en) | Hydrogen production equipment | |
JP7129332B2 (en) | Hydrogen production equipment | |
WO2020100462A1 (en) | Multiple cylindrical type reformer and hydrogen production apparatus | |
JP7082939B2 (en) | Hydrogen production equipment | |
JP2020079176A (en) | Hydrogen production system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210609 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220524 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220525 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20221122 |