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TW574137B - Process and apparatus for producing hydrogen - Google Patents

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TW574137B
TW574137B TW91111871A TW91111871A TW574137B TW 574137 B TW574137 B TW 574137B TW 91111871 A TW91111871 A TW 91111871A TW 91111871 A TW91111871 A TW 91111871A TW 574137 B TW574137 B TW 574137B
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TW
Taiwan
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patent application
item
steam
scope
Prior art date
Application number
TW91111871A
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English (en)
Inventor
Leslie William Bolton
William Terence Woodfin
Original Assignee
Gen Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Description

574137 五、發明說明（i ) 本發明係有關於一種萝生气 衣以風的方法與裝置，特別曰田 於製造氫以供用於一燃料電池。 特別疋用 -燃料電池係為一電化元件，其結合了 電二燃料電池的運作不需要燃燒使其成為一乾淨及可靠 的月b里來源。基於這個％田 #_L -VA /4- 原111，對於使㈣料電池作為車子 能量來源的興趣在逐漸成長中。 在1、、料電池中所採用的氫可直接儲存或在原位製 造，例如，藉由轉化一燃料組成物，其&含一烴及/或一含 氧物，諸如甲酉子。在蒸氣轉化中，例如，煙或含氧物可與 条氣反應以產生合成氣體，該氣體為氯與一氧化碳的混合 物。該氫可自該合成氣體混合物中分離而用作為一燃料: 供用於製造用於燃料電池的氫。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雖然蒸氣轉化係為製造氫的一種有效方法，其係為一 吸熱反應。這個是指能量必須要供給至該反應以使該反應 發生。通常此能量的供給係藉由將一部份的烴或含氧物與 空氣反應以製造一產物混合物，該產物混合物包括一氧化 碳、二氧化碳、水及氫。雖然此反應係為顯著地放熱反應， 仍必須採用大量的空氣以確保產生足夠的能量以滿足該蒸 氣轉化步驟之所需。空氣含有大量的氮，其在反應的過程 中係保持為惰性的。在該反應中所採用之大量體積的空氣 對於轉化裝置的元件在大小及複雜性的方面製造了顯著地 需求。另外，壓縮如此大量體積的空氣所需之大量的能量 思‘ 了该轉化步驟一般是在接近大氣壓下實施，不論事實 上高壓可改良氫的產率。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 574137
發明説明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 自美國專利4365_號巾得知在—有供傾極廢氣之 燃燒爐中製造熱，該陽極廢氣可用以施加熱至-包含一塞 氣轉化爐的燃料調節器。自美國專利458测號中得知燃燒 陽極及陰極氣體以產生供用於_轉化爐的熱 '然而並沒有 相關於該燃燒爐及轉化爐位置的揭示。 在本發明具體的目的中係為提供一具有有效熱集合之 方法及裝置。 依據本發明，其提供一製造供用於一燃料電池之氫的 方法，該方法包含： (a) 將包含一烴及/或一含氧物之一燃料與蒸氣反應在 一療氣轉化條件下及在一轉化反應爐中以產生一包含氫的 產物流， 、^τ— (b) 饋入至少一部份由該步驟（a)所產生的氫至一燃料 電池以製造電力及一包含氫的廢棄流， (c) 在一燃燒反應爐中將至少一部份由該步驟（七）而來 的該廢棄流與一含氧氣體反應，及 (d) 使用由該步驟（c)所產生的熱能量供給能量至該步 驟0)中的該蒸氣轉化反應， 其特徵在於該燃燒反應爐係設置於該轉化反應爐之中。 此方法的優點在於減少熱流失至環境中及該方法係為 熱能上有效的。 較佳地，該燃燒反應爐係為同軸地設置於該轉化反廣、 爐之中。 任何烴及/或含氧物皆可被採用作為在該步驟（a)中的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 574137 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 燃料。當採用一烴燃料時，該燃料可為氣體或液體。合適 的氣體烴燃料包括生物氣體及天然氣。該氣體燃料可包含 烷基，例如，^至^烷基，諸如曱烷、乙烷、丙烷、丁烷、 戊烷及己烷。所採用的該烷基可為線性的或分枝的。該氣 體烴燃料可包含一烷基的混合物。 合適的液體烴燃料包括液化石油氣（LpG)、汽油、煤 油及輕汽油。該液體燃料可包含烷基，例如’匕至^^烷基， 諸如丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、 十一烷及十二烷。所採用的該烷基可為線性的或分枝的。 一合適的烧基之較佳例係為具有下列化學式：
R-CH2-CH(CH3)-C(CH3)2-CH3 I 其中R係為氫或，較佳為曱基。當R係為氫，藉由化學式工 所表現的烷基係稱為三曱基丁烷。該液體烴燃料可包含一 烧基的混合物。 合適的含氧燃料包括酒精，例如，（^至匕酒精，諸如 曱醇、乙SI、丙醇及丁醇。選擇性地，可採用含氧物諸如 醚。合適的醚包括一或二醚諸如二甲醚及二曱氧曱烷。當 採用一含氧燃料，其係以曱醇為較佳。亦可採用一含氧物 及烴燃料之混合物。 有利地，任何雜質，諸如硫，出現於燃料中可在該步 驟（a)之前移除。任何合適的脫硫方法皆可採用，例如，該 燃料可經過一硫收集器或可由加氫脫硫過程來處理。 該步驟（a)可在任何合適的蒸氣轉化條件下實施。例 如，可採用一蒸氣轉化催化劑。合適的蒸氣轉化催化劑係 ^ l· I. :—·壯衣--------^訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574137 A7 B7 五、發明說明（ 4 為先前技藝所習知的。此等包括過渡金屬催化劑，諸如铑、 鎳、鈷、白金、鈀、釕及銥。該催化劑可為有載體的或無 載體的。 合適的蒸氣轉化溫度範圍係自7〇〇至1〇〇〇它，較佳為 750至900°C，及更較佳為77β825χ：。合適的蒸氣轉化壓 力範圍係自1至30巴，較佳為丨至汕巴，更較佳為2至15巴， 最較佳為3至12巴，例如5至1〇巴。本發明較佳具體實施例 之優點在於該蒸氣轉化步驟可在大於大氣壓力下實施。這 是因為並不需要將原始原料在導入蒸氣轉化爐<前先部份 燃燒以製造足夠用於轉化反應的熱。因此，可減少進入蒸 氣轉化爐的空氣體積。因而減少f要壓縮該蒸氣轉化爐 含物的能量，而允許了在較低的花費下採用高壓的條件 在该瘵氣轉化步驟（a)所採用的水有至少一部份可 燃料電池陰極排出物所提供。選擇性地或另外地，該步 (a)所採用的水可由該步驟（c)的產物流來提供。 如上述所論，烴及/或含氧燃料係在該步驟（a)中與蒸氣 ，應以產生-包含氫的產物流。該產物流通常包含:成 氣’其除了氫還含有-氧化碳及/或二氧化碳。甲垸也可出 現於該產物流中。當產生了_氧化碳，其可與_含氧氣體 (諸如空氣）反應以製造二氧化碳。此氧化步驟係為放2 反應’而所產生的能量可用作為供㈣該蒸氣轉化步驟 或任何其它在全部輕巾所涉及线熱反應的能量來源。 内 由 驟 氣 選擇性地或另外地，任何在該蒸氣轉化步 驟（a)所產生 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 297公釐） 7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 574137 A7 ---------B7 _ 五、發明說明（5 ) 的-氧化石反皆可與蒸氣反應，在水轉換的條件下產生二氧 化碳及氫。所產生的氫可用來補給燃料至燃料電池。在水 轉換反應期間任何釋放的能量皆可用作為供用於該蒸氣轉 化V驟⑷或任何其它在過程中所涉及之吸熱反應的能量 來源。 水轉換反應（亦習知為”水煤氣轉換反應，，或"轉換反應 )可用任何合適的催化劑來實施。該催化劑係為習知的， 及包括金屬氧化物諸如氧化銅、氧化鋅、氧化鐵及/或氧化 鉻。合適的水轉換溫度範圍係自180至450T：，較佳為200 至2贼。合適的水轉換壓力範圍係自u3〇巴，較佳為i 至10巴。 在某些本發明具體實施例中，一部份來自該步驟⑷的 產物流可在部份氧化條件下與含氧氣體接觸。在該條件 下，氧化該-氧化碳是較氧化該氫為優先。部份氧化產物 可包含風及二氧化碳。所產生的氣可用來補給燃料至燃料 電池。任何釋放的能量皆可用作為供用於該蒸氣轉化步驟 ⑷或任何其它在過程巾所涉及之吸熱反應的能量來源。 在該蒸氣轉化步驟⑷中所產生的氫係在該步驟⑻中 導入至燃料電池。此氬可由所產生的氫來補給，例如，在 y選擇的水轉換反應及/或部份氧化步驟。饋入燃料電池的 虱原料可包含，由體積來看，至少7〇%氫，較佳為至少_ 氫，更較佳為至少90%氫。在某些應用中可能需要實質上° 純的氫。例如，該氫流可包含，由體積來看，至少％%氫， 較佳為至少98〇/〇氫，及更較佳為至少99%氯。該氯流^藉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵〇 χ 297公着- ------ — Γ----Γ h ----I ；--裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574137 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 由任何習㈣純化方法純化至適當的程度，料例子係揭 示於W0 00/78443 中。 在本發明之一較佳實施例中，氫在導入燃料電池前係 使用-或多個薄膜來純化。該薄膜對於純化含氫流係特別 有效，其係在相對地高壓下，因為當高壓跨過該薄膜確保 了純化的發生係在-加強的速率。因此，該薄膜對於用於 純化，例如，出現自一操作在壓力超過2巴，舉例，5巴或 更多之蒸氣轉化爐的含氫流可為特別地有用。 在燃料電池中，部份導入燃料電池中的氫係與氧結合 以製造水及電力。然而，燃料電池不是1〇〇%有效的，有些 氫係保持為未反應的。此未反應之氫係自燃料電池移除作 為自陽極的一廢棄流。此廢棄流係在該步驟（c)中與含氧氣 體反應以製造熱及水。在某些具體實施例中，甲烷可出現 於廢棄流中。因此，該步驟（c)的反應也可產生二氧化碳。 a適的含氧氣體包括氧氣及空氣。藉由此燃燒步驟（C)所製 k的熱係用作為用於該蒸氣轉化步驟（a)的能量來源。有利 地，在該步驟（C)中所產生的水也可用於蒸氣轉化爐中。 在某些本發明具體實施例中，在該蒸氣轉化步驟0)之 剷預處理煙及/或含氧物係為所欲的。該預處理可涉及加熱 燃料至一 300至700。(：的溫度，較佳為450至55(rc。此可藉 由直接使用一外在熱源加熱該燃料來達到，諸如一燃燒爐 或電熱源。選擇性地或另外地，加熱該燃料可使用由全部 過程中所涉及之任何放熱反應所產生的熱。放熱反應的例 子包括該步驟（c)、一氧化碳的氧化、在水轉換條件下一氧 -^ \ ^--------^tT--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9 574137 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
化奴與水較應、及部份氧化1份該㈣（a)的產物流。 對於加熱該燃料另外的或作為—選擇性的’該燃料也 可受到-預轉化步驟。此步驟將轉換出現於原料中所有的 高度烴及-氧化碳至甲烷。因此，該原料可加熱至一較高 的溫度而沒有在過程中形成裂化及焦化的可能性。對於上 述之加熱步驟，料該預轉化步驟的能量也可由在全部過 程中所涉及的任何放熱反應來提供。 使用本發明所製造的氫可直接饋入一燃料電池。選擇 性地或另外地，該氫可饋入至一儲存裝置（例如一槽及/ 或一金屬氰化物儲存裝置）以儲存至需要的時候。該I儲 存裝置可接著連結至一燃料電池。 本發明之方法可在一燃料電池發電的車子上實施。選 擇性地，該方法可在一車站實施。 依據本發明之另一方面，其提供了一用於製造氫以供 用於燃料電池的裝置，該裝置包含： (0 —轉化反應爐，其具有一入口及一出口，該入口 T連結至一反應物源，及該出口可連結至一燃料電池，該 轉化反應爐進一步提供傳熱裝置，及 (ii) 一燃燒反應爐，其具有一入口及一出口，該入 可連結至一燃料電池，及該出口可連結至該傳熱裝置 此由燃燒反應爐而來的產物可經由該傳熱裝置以提供熱 該轉化反應爐， 其特徵在於該燃燒反應爐係設置於該轉化反應爐中。 較佳地，該燃燒反應爐係同軸地設置於該轉化反應爐 口 藉 至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公1
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發明說明（8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中。 在使用中，一包含一烴及/或一含氧物的反應物原料及 蒸氣係藉由入口導入該轉化反應爐。該轉化反應爐係操作 在瘵氣轉化的條件下以產生一包含氫的產物流。至少一部 伤在名轉化反應爐所產生的氫係傳至一燃料電池。燃料電 池（或燃料電池組）將氫轉換成水而在過程中製造電力。 當燃料電池有關於氫的轉換並不是100%時，一包含氫的廢 棄流也將產生。至少一部份的該廢棄流係饋入該燃燒反應 爐，在該反應爐中與一含氧氣體反應。此後者的反應係為 放熱反應而出現自該反應爐的排氣流係為熱的。因此，該 排氣流係經過熱交換裝置以藉此加熱該轉化反應爐的内含 物。在經過該熱交換裝置，該排氣流的溫度會下降。該冷 卻的排氣流可允許離開本發明之裝置，例如藉由一排氣出 口 〇 遠傳熱裝置可用加熱導管的型式。此加熱導管可設置 在鄰近或與該轉化反應爐的外表有緊密的接觸。該加熱導 管可與該轉化反應爐的牆壁一體成形。在一具體實施例 中，該傳熱裝置係由數個有間隔的金屬盤，該盤係與其它 盤相結合，例如藉由擴散結合。該盤之間的間隔可作為加 熱導管。選擇性地或另外地，一或多個該盤的表面可被|虫 刻或者是提供通道（例如微通道）。 該裝置也可提供預加熱單元用以加熱用於該轉化反應 爐的反應物原料。選擇性地或另外地，該裝置可包含一部 份氧化反應爐，及/或一水轉換反應爐。自該部份氧化反應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ Γ I， -I.春裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 五、發明説明（9 ) 爐或該水轉換反應爐而來之至少一部份的產物流可通過該 熱交換裝置以藉此提供熱至該轉化反應爐。 用於本發明之裝置可建設為一連串的反應爐設置於彼 此之中’以同軸地設置在彼此之中為較佳。例如，該燃燒 反應爐係設置於該轉化反應爐之中，及該轉化反應爐可設 置於該預轉化反應爐之中。此等反應爐可用數個傳熱導管 隔開，其有能力自中央區域傳送熱至該裝置的一外圍區 域。在使用中，自該燃燒反應爐而來的一排氣流可傳進入 在該裝置中央區域的傳熱導管。該排氣流接著流通過該導 官朝向外面。在此作用下，熱係自該裝置的中心傳至朝向 外圍以允許最外面的反應爐至少有一部份係藉由該排氣流 加熱。該排氣流係在過程中冷卻。藉由具有這樣的配設型 態導致了減少熱流失至環境中而此方法係為熱有效的。 此等及其他本發明的態樣現在將參照隨附的圖示來說 明，其中.· 第1圖係為一實施本發明方法之具體例之裝置的方塊 圖，及 第2圖顯示了熱係如何自該第1圖之裝置的一部份傳 其它部份的簡要圖。 首先參照第1圖，實施本發明之方法可使用一裝置， 包含數個預加熱單元10、12、14、16、18、一嶋化: 2〇、一轉換反應爐22、一氧化單元24、一冷卻器26、一: 料電池組28及-燃燒室3G。該裝置也包含_化爐> 在使用中，-燃料34及水36 (其可來自燃料電池消一 574137 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（10 ) 物）係導入第-預加熱單元1〇，其加熱該燃料及水至12〇 C。從该預加熱單兀10 ’該原料係傳至該預加熱單元12及 接著（由線50所示）至該預加熱單元14。該預加熱單元12 將該原料的溫度帶至22(TC，而該預加熱單元14將溫度帶至 500°C。因此加熱後，該燃料34及水％係導入該預轉化爐 32，其將出現於原料中的任何高度烴及一氧化碳轉換至曱 烷。藉由該預轉化步驟所產生的熱係用以加熱其中一個預 加熱單元如線3 8所指出。 一旦預轉化後，原料較不傾向於在高溫下裂化及/或焦 化。因此，該經預轉化的原料可在該預加熱單元丨6中加熱 至750°C。因此加熱後，該原料接著導入該蒸氣轉化爐2〇， 在該處該原料將與一轉化催化劑（未圖示）接觸。在反應 的條件下，該燃料係轉化成一包含氫及一一氧化碳和二氧 化碳之混合物的產物流40。驅動此轉化反應所需的能量係 由燃燒自該燃料電池組28而來的含氫廢棄流所提供，其描 述如下。 出現自该轉化爐20的該產物流4〇係在800。〇。至少一部 伤在該產物流40的熱能量可用以加熱該預加熱單元12。在 该作用下，該產物流4〇冷卻至一 231 °C的溫度。 經冷卻的該產物流係以52傳至該轉換反應爐22 ,在該 處該流係與水及一水轉換催化劑（未圖示）接觸。該轉換 反應爐22係操作在水轉換的條件下，藉此在該產物流4〇/52 中的任何一氧化碳係轉換成二氧化碳及氫。該轉換反應係 為放熱反應，而所產生的熱可用來加熱一空氣流42在其進 -1.----IWI — Γ.— 裝--------^訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 13 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 574137 A7 B7 « ---------—- 五、發明說明（U ) 入該氧化單元24之前。 自該轉換反應爐22的流出物係接著導入該氧化單元 24。在該氧化單元（PR〇X)24中，該轉換反應爐流出物係與 經加熱的該空氣流42接觸。該單元24係操作在部份氧化條 件下，藉此出現於該轉換反應爐流出物中的任何一氧化碳 係優先氧化至二氧化碳。在該轉換反應爐流出物中大部份 或全部的氫係保持為未反應的。 自該氧化單元24的流出物係在一 180°C的溫度。因此， 該流出物可用來加熱該預加熱單元18，在其進一步在該冷 卻裔' 26中冷卻至一 8〇°C的溫度之前。經冷卻的該流出物係 接著導入該燃料電池組28。該燃料電池組28組合了在該流 出物中的氫及氧以製造電力及水。所產生的水係自該燃料 電池組28移除作為一陰極廢棄流（未圖示），其可用來饋入 該預加熱單元10。但是，該燃料電池組28不是1〇0%有效 的’一些氫係保持為未反應的。此未反應的氫係移除作為 一陽極廢棄流44，其在該燃燒室30内燃燒以產生水（流）。 此反應係為尚度的放熱反應，而所產生的流出物（大部份 係為蒸氣）係在一 100(TC的溫度。此蒸氣係用來加熱該轉 化爐20。該轉化爐係設置（較佳為同軸地）於該轉化爐内 以影響此傳熱。 較佳地’為影響傳熱，該轉化爐係設置（較佳為同軸 地）在該預轉化爐之中。 在該燃燒室30中藉由燃燒該陽極廢棄流44所產生的熱 可由燃燒一另加的燃料流46來補充。此另加的燃料流46可 本紙張尺錢财_ x 297公髮） T Th 丨---Γ ---裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 14 574137 A7 ' ------——___B7_ 五、發明説明（^ ~~--- V12 1 在有二氣的出現下在該預加熱單元18中預加熱。 第2圖描述了熱是如何自第丨圖之裝置的一部份傳送至 另σ卩伤。如有關於第1圖的描述，該自燃燒室3〇 (參照第 1圖）出現的流出物（大部份為蒸氣）係在咖。此流出 物係用來加熱该療氣轉化爐2〇、該預轉化爐、及該預加 熱單元14、12、1〇、18。在此作用中，該流出物流失了熱。 因此，在離開該蒸氣轉化爐2〇時，該流出物係在8〇〇。<：、在 離開該預加熱單元16時為729。(〕、在離開該預轉化爐32時為 670 C、在離開該預加熱單元14時為598。〇、在離開該預加 熱單元12時為528°C。在離開該預加熱單元10及18時，該流 出物係相對地在480°C及449°C。該流出物係接著自該裝置 排出作為一排氣流。 如箭頭a、b、及c所示，部份導入該裝置的原料也藉由 自該燃燒室30的流出物加熱至該等所欲的溫度。特別地， 該燃料36(參見第1圖）係導入該預加熱單元⑺在⑼它，而 用至少一些自該燃燒室30之流出物的熱來加熱至一大於 8〇〇°C的溫度（參見箭頭c )。同樣地，導入該預加熱單元i 8 的該另加的燃料46係加熱自20°C至80°C在該燃燒室流出物 的幫助下（參見箭頭a)。箭頭b顯示了導入經過該水轉換反 應爐22之空氣42的溫度係如何自20°C至180°C在該燃燒室 流出物的幫助下。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
15 號碼 元件 10 、 12 、 14 、 16 、 18 預加熱單元 20 蒸氣轉化爐 22 轉換反應爐 24 氧化單元 26 冷卻器 28 燃料電池組 30 燃燒室 32 預轉化爐 34 燃料 36 水 38 線 40 產物流 42 空氣流 44 陽極廢棄流 46 燃料流 52 產物流 574137 A7 B7 五、發明説明（13 ) 元件標號對照表 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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Claims (1)

  1. 574137. AS Βδ C8：. D8 六、申請專利範圍 第91111871號專利申請案申請專利範圍修正本92年6月23曰 1· 一種製造供用於燃料電池的氫之方法，該方法包含： 0)將包含一烴及/或一含氧物的一燃料與蒸氣反應 在一瘵氣轉化條件下及在一轉化反應爐中以產生一包 含氫的產物流， (b) 饋入至少一部分由該步驟所產生的氫至一燃 料電池以製造電力及一包含氫的廢棄流， (c) 在一燃燒反應爐中將至少一部分由該步驟（…而 來的該廢棄流與一含氧氣體反應，及 (d) 使用由該步驟（c)所產生的熱能量供給能量至該 步驟（a)中的該蒸氣轉化反應 其特徵在於該燃燒反應爐係設置於該轉化反應爐之中。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中該燃燒反應爐係同 軸地設置於該轉化反應爐之中。 3.如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該蒸氣轉化步驟 (a)係在自1至30巴之壓力範圍中操作。 經濟部智慧財產局員工消货合作社印製 4·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該蒸氣轉化步驟 (a)係在自1至20巴之壓力範圍中操作。 5.如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該蒸氣轉化步騍 (a)係在自2至15巴之壓力範圍中操作。 6·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該蒸氣轉化步驟 (a)係在自3至12巴之壓力範圍中操作。 7·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該蒸氣轉化步驟 (a)係在自5至10巴之壓力範圍中操作。 屮國國家禮单（CNLS)A‘.l说格Γ；ηη X W7公公、 574137 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 •如申印專利範圍第3項之方法，其中該蒸氣轉化步驟 係在一大於大氣壓力之壓力下操作。 9·如申料利範圍第丨或2項之方法，其巾該蒸氣轉化步驟 (a)係在自700至l〇〇〇°C之溫度範圍下操作。 1〇·如申明專利範圍第丨或2項之方法，其中弟蒸氣轉化步驟 (a)係在自750至900°C之溫度範圍下操作。 U·如申請專利範圍第_項之方法，其中該蒸氣轉化步 驟（a)係在自775至825°C之溫度範圍下操作。 中 (ϋ) 體 驟 12.如申請專利範圍第以2項之方法，其中在該步驟⑷所 產生的產物流包含一氧化碳，及其中該一氧化碳係轉換 至二氧化碳在一或多個選自於由下列所構成之群組 的反應：⑴與一含氧氣體反應以產生二氧化碳、（ 與蒸氣反應以產生二氧化碳及氫、及（iii)與一含氧氣 在一部分氧化條件下接觸以氧化一氧化碳優先於氫「 13·如申請專利範圍第12項之方法，其中自一或多個該步- (1)、（11)、及（ill)所產生的熱係用作為供用該蒸氣轉化 步驟（a)的能量來源。 經濟部智慧財產局員工消货合作社印制、 14·如申請專利範圍第8項之方法，其中該蒸氣轉化爐係操 作在超過2巴，及自該步驟（a)的氫係使用一薄膜在導入 燃料電池前純化。 15. 如申請專利範圍第丨或2項之方法，其中該烴及/或含氧 物係在該轉化步驟（a)之前先預加熱。 16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該預處理包含加熱 至一 300至700°C之溫度。 本紙★尺7义適州中國國家橒芈（CNS)A:丨视槐〖:)丨()： ㈧7公公1 574137 經濟部智慧財產局員工消货合作社印製 AS B8 C8 · ___________D8 、申請專利範圍 17·如申請專利範圍第15項之方法，其中該預處理包含在一 預轉化爐中預轉化以產生曱烧。 18.如申請專利範圍第17項之方法，其中該轉化爐係設置於 該預轉化爐中。 19·如申請專利範圍第17項之方法，其中該轉化爐係同軸地 設置於該預轉化爐中。 2〇·如申請專利範圍第丨或2項之方法，其中該氫係饋入至一 儲存裝置（例如一槽及/或一金屬氰化物儲存裝置）。 21· 一種用於製造供用於燃料電池的氫之裝置，該裝置包含 (i) 一轉化反應爐’其具有一入口及一出口，該入 口可連結至一反應物源，及該出口可連結至一燃料電 池’該轉化反應爐進一步提供傳熱裝置，及 (ii) 一燃燒反應爐，其具有一入口及一出口，該入 口可連結至一燃料電池，及該出口可連接至該傳熱裝 置，藉此由該燃燒反應爐而來的產物可經由該傳熱裝置 以提供熱至該轉化反應爐 其特徵在於該燃燒反應爐係設置於該轉化反應爐中。 22·如申請專利範圍第21項之裝置，其中該燃燒反應爐係設 置同軸地於該轉化反應爐中。 23 ·如申請專利範圍第22項之裝置，其中該傳熱裝置包含加 熱導管設置在鄰近或與該轉化反應爐的外表有緊密的 接觸。 24.如申請專利範圍第23項之裝置，其中該加熱導管係與該 轉化反應爐的牆壁一體成形。 49~_____ --^--------jm!裝--------訂--------- (請先，閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574137 B8 C8 D8 、申請專利範圍 25·如申請專利範圍第21或22項之裝置，其進—步包人予員 熱單元用以加熱用於該轉化反應爐之反應物原料 ° 26·如申請專利範圍第21或22項之裝置，其 步包含一部 知氣化反應爐及/或一水轉換反應爐。 包含一預 2入如申請專利範圍第21或22項之裝置，其進—步 轉化反應爐。 28.如申請專利範圍第27項之裝置，其中該轉化爐係設置於 該預轉化爐中。 ' &如申請專利範圍第27項之裝置，其中該轉化爐係同轴地 設置於該預轉化爐中。 30.如申請專利範圍第28項之裝置，其中該反應爐係用數個 傳熱導管隔開，其有能力自中央區域傳送熱至該裝置的 一外圍區域。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製
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