JP2023019891A - 水素製造装置及び水素製造装置の運転方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】通常運転以外の運転状態における燃料消費量を低減させる水素製造装置及び水素製造装置の運転方法を提供する。【解決手段】圧縮器105と、脱硫器110と、改質器120と、変成器130と、気液分離器140と、水素精製装置150と、を備える水素製造装置100であって、気液分離装器140と水素精製装置150との間を接続する配管L4から、圧縮器105圧縮器105の入口側へ水素を循環させる水素循環運転配管L51とを、更に備え、待機運転時の水素循環運転において、純水PW又は水蒸気を供給しながら、水素循環運転配管L51を介して前記水素を循環させるものである。【選択図】図5
Description
本発明は、水素製造装置及び水素製造装置の運転方法に関する。
従来、水素製造装置は、原料ガスとして例えば天然ガス、LPGなどの炭化水素類ガスを、水蒸気とともに改質装置に供給し、改質触媒で反応させて水素含有ガスを生成するものとして知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。工業用途の水素製造装置は、一般的に連続して水素が消費されるため、昼夜連続運転されることが多い。また、昼夜連続運転であれば、効率が高くなり、結果的に水素単価を安くすることできる。
一方、燃料電池自動車に水素を充填する水素ステーションなどに用いられる水素製造装置は、特に水素ステーションの普及期において、夜間営業を行わないことが想定されるため、営業時間外には、水素製造装置を停止する方が経済的であるといえる。
そこで、特許文献1及び2にみられる水素製造装置では、水素を製造しない待機運転時に、すでに製造した水素又は水素リッチガスのみを循環させるようにしている。
また、他の水素製造装置では、原料ガスの供給量を最小限に低下させ(アイドリング運転)、製造された最小限の水素を、循環させたり、改質装置の燃焼バーナーに燃料として使用したりすることで自己消費している。
また、他の水素製造装置では、原料ガスの供給量を最小限に低下させ(アイドリング運転)、製造された最小限の水素を、循環させたり、改質装置の燃焼バーナーに燃料として使用したりすることで自己消費している。
しかしながら、特許文献1及び2にみられる水素製造装置のように、待機運転時に水素又は水素リッチガスのみを循環させるだけでは、水素製造装置の触媒が過還元される、という問題がある。また、待機運転から通常運転に復帰する場合に、復帰までの時間を要する、という問題がある。さらに、アイドリング運転で水素を自己消費させる場合は、通常運転への移行や通常運転からの復帰を迅速に行うことができるが、アイドリング運転時でも比較的多量の燃料を消費する、という問題がある。
そこで、本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、待機運転における燃料消費量を低減させることができる水素製造装置及び水素製造装置の運転方法を提供することを目的とする。
本発明に係る1つの態様の水素製造装置は、圧縮機と、脱硫器と、改質器と、変成器と、気液分離器と、水素精製装置と、を備える水素製造装置であって、前記気液分離器と前記水素精製装置との間を接続する配管から、前記圧縮機の入口側へ水素を循環させる水素循環運転配管とを、更に備え、待機運転時の水素循環運転において、純水又は水蒸気を供給しながら、前記水素循環運転配管を介して前記水素を循環させるものである。
本発明に係る別の1つの態様の水素製造装置の運転方法は、圧縮機と、脱硫器と、改質器と、変成器と、気液分離器と、水素精製装置と、を備える水素製造装置の運転方法であって、前記気液分離器と前記水素精製装置との間を接続する配管から、前記圧縮機の入口側へ水素を循環させる水素循環運転配管とを、更に備え、待機運転時の水素循環運転において、純水又は水蒸気を供給しながら、前記水素循環運転配管を介して前記水素を循環させる、ものである。
本発明によれば、通常運転以外の運転状態における燃料消費量を低減させる水素製造装置及び水素製造装置の運転方法を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書の実施形態においては、全体を通じて、同一の部材には同一の符号を付している。
まず、水素製造装置100について説明する。図1は、本発明に係る実施形態の水素製造装置100の概略を示すシステム図である。
水素製造装置100は、脱硫器110と、改質器120と、変成器130と、気液分離器140と、水素精製装置150と、を主要な装置として備えている。図1中、符号G1は原料ガス、G2は改質ガス、G3は排出ガス、G4は変成ガス、G5は精製ガス、OGはオフガス、を各々図示する。
脱硫器110は、例えば都市ガスやLPGなどの炭化水素系燃料に付臭剤として含有している硫黄成分を除去する。硫黄成分は後工程で使用される改質器120の改質用の触媒や転化触媒などの触媒毒になるために、あらかじめ原料ガスG1に含有される硫黄成分をこの脱硫器110で除去する。
具体的には、脱硫器110は、例えばCo-Mo系又はNi-Mo系などの水素化触媒と、硫化水素を吸着するZnO系脱硫触媒とから構成される水添脱硫触媒が充填された流路で構成されている。この脱硫器110は原料ガスG1と、水素とを供給することで、水素添加(以下「水添」という)反応させ、硫黄成分を硫化水素に変換し、硫化水素を酸化亜鉛に取り込んで、硫化亜鉛とし、硫黄成分を除去する。この水添脱硫の反応式は、下記反応式(1)、(2)のとおりである。
CmHnS+H2 → CmHn+H2S・・・(1)
H2S+ZnO → H2O+ZnS・・・(2)
CmHnS+H2 → CmHn+H2S・・・(1)
H2S+ZnO → H2O+ZnS・・・(2)
なお、脱硫器110は、本実施形態のような水添反応でなく、常温や高温で反応する硫黄化合物用吸着剤を用いて脱硫を行うものであってもよい。また、硫黄成分を含まない原料ガスG1の場合には、脱硫器110を備える必要がない。
改質器120は、原料ガスG1に水蒸気(又は純水)を加え、高温(例えば650℃から900℃)下で後述する改質触媒(以下「触媒」という)に接触させることで、原料ガスG1を改質して水素や一酸化炭素などの改質ガスG2を生成する。この水蒸気改質の反応式は、下記反応式(3)、(4)のとおりである。
CmHn+mH2O → mCO+(m+n/2)H2 ・・・(3)
CO+3H2 ←→ CH4+H2O・・・(4)
CmHn+mH2O → mCO+(m+n/2)H2 ・・・(3)
CO+3H2 ←→ CH4+H2O・・・(4)
これら水蒸気改質反応は、吸熱反応となる。触媒の表面上に炭素を析出させないよう、混合する水蒸気/炭素比は約3倍であるとよい。
この改質器120は、水蒸気改質用の触媒が充填された触媒反応管が備えられている。この触媒反応管は、図示しない反応炉の内部に、複数本配列されて収納されている。
そして、改質器120は、原料ガスG1の一部や後述する水素精製装置150からのオフガスOGを燃料ガスとして、空気ブロア125から空気とともに燃焼バーナー126に供給し、反応炉内の触媒反応管を加熱する。
変成器130は、改質器120から送出された改質ガスG2中の一酸化炭素を水蒸気と反応させ、更に多くの水素H2を生成するものである。このCO変成の反応式は、下記反応式(5)のとおりである。
CO+H2O ←→ CO2+H2・・・(5)
CO+H2O ←→ CO2+H2・・・(5)
この変成器130では、例えば200℃から500℃の反応温度に応じて、例えばFe-Cr系、Cu-Zn系又はPt系の触媒が用いられる。
気液分離器140は、改質ガスG2から凝縮水を排水として分離除去するものである。
水素精製装置150は、吸着剤を用いて、水素H2以外の一酸化炭素、二酸化炭素、メタン、水蒸気などのガスを吸着するもので、変成ガスG4から水素H2のみを分離し、最終的に水素濃度を99.999%程度までにすることが可能なものである。この水素精製装置150で発生するオフガスOGは、改質器120の加熱用の燃料として用いられることがある。
そして、水素製造装置100は、上述した主要な装置以外に、例えば、原料ガスG1を圧縮し、脱硫器110に送給する圧縮器105を備えている。
さらに、水素製造装置100には、下記の構成要素が備えられている。
(1)原料供給源160と圧縮器105とを接続する原料配管L1には原料調整弁V1が設けられている。
(2)圧縮器105と脱硫器110とは第2の配管L2により接続されており、脱硫器110と改質器120とは第3の配管L3により接続されている。この改質器120からは排出ガスG3を排出するガス排出配管L7が接続されている。
(3)気液分離器140と水素精製装置150とを接続する取出配管L4には開閉弁V4が備えられている。
(4)水素精製装置150の出口側には精製された精製ガス(水素H2)G5を取り出す水素取出配管L5が設けられている。この水素取出配管L5には水素調整弁V5が備えられている。
(5)原料供給源160から燃焼バーナー126には燃料用ガスとして原料ガスG1を供給する燃料配管L11が設けられており、この燃料配管L11には燃料調整弁V11が備えられている。
(6)水素精製装置150から燃焼バーナー126にはオフガスOGを供給するオフガス配管L12が設けられており、このオフガス配管L12には、オフガスホルダ190とオフガス調整弁V12とが備えられている。
(7)純水供給源170から第3の配管L3に純水配管L31が接続され、この純水配管L31には純水調整弁V31が備えられている。この純水配管L31には図示しない熱交換器が設けられ、供給された純水を水蒸気に変換している。なお、別途水蒸気を直接供給するようにしてもよい。
(8)取出配管L4にはガスを排出するベント配管L42が設けられており、取出配管L4内の圧力を解放するためのベント調整弁V42が備えられている。
(9)取出配管L4から原料配管L1にループさせる水素循環運転配管L51が設けられており、この水素循環運転配管L51には、循環開閉弁V51が備えられている。
(10)原料配管L1には、水素供給源180より水素H2を添加する水添配管L61が設けられており、この水添配管L61には水添調整弁V61が備えられている。
(11)水素取出配管L5と水添配管L61とには配管L62が接続され、精製された水素の一部は水添配管L61に供給されており、配管L62には、水添開閉弁V62が備えられている。
(12)水添配管L61に接続された配管L62の接続部と水素供給源180との間には水素導入開閉弁V63が備えられている。
なお、上記以外にも、例えば、改質器120と変成器130との間などにも配管が接続されており、また、図示しないが、各種機器のメンテナンス用バイパス管や開閉弁なども適宜設けられている。
(1)原料供給源160と圧縮器105とを接続する原料配管L1には原料調整弁V1が設けられている。
(2)圧縮器105と脱硫器110とは第2の配管L2により接続されており、脱硫器110と改質器120とは第3の配管L3により接続されている。この改質器120からは排出ガスG3を排出するガス排出配管L7が接続されている。
(3)気液分離器140と水素精製装置150とを接続する取出配管L4には開閉弁V4が備えられている。
(4)水素精製装置150の出口側には精製された精製ガス(水素H2)G5を取り出す水素取出配管L5が設けられている。この水素取出配管L5には水素調整弁V5が備えられている。
(5)原料供給源160から燃焼バーナー126には燃料用ガスとして原料ガスG1を供給する燃料配管L11が設けられており、この燃料配管L11には燃料調整弁V11が備えられている。
(6)水素精製装置150から燃焼バーナー126にはオフガスOGを供給するオフガス配管L12が設けられており、このオフガス配管L12には、オフガスホルダ190とオフガス調整弁V12とが備えられている。
(7)純水供給源170から第3の配管L3に純水配管L31が接続され、この純水配管L31には純水調整弁V31が備えられている。この純水配管L31には図示しない熱交換器が設けられ、供給された純水を水蒸気に変換している。なお、別途水蒸気を直接供給するようにしてもよい。
(8)取出配管L4にはガスを排出するベント配管L42が設けられており、取出配管L4内の圧力を解放するためのベント調整弁V42が備えられている。
(9)取出配管L4から原料配管L1にループさせる水素循環運転配管L51が設けられており、この水素循環運転配管L51には、循環開閉弁V51が備えられている。
(10)原料配管L1には、水素供給源180より水素H2を添加する水添配管L61が設けられており、この水添配管L61には水添調整弁V61が備えられている。
(11)水素取出配管L5と水添配管L61とには配管L62が接続され、精製された水素の一部は水添配管L61に供給されており、配管L62には、水添開閉弁V62が備えられている。
(12)水添配管L61に接続された配管L62の接続部と水素供給源180との間には水素導入開閉弁V63が備えられている。
なお、上記以外にも、例えば、改質器120と変成器130との間などにも配管が接続されており、また、図示しないが、各種機器のメンテナンス用バイパス管や開閉弁なども適宜設けられている。
このような構成により、水素製造装置100は、圧縮器105を介して原料ガスG1を脱硫器110に送り、硫黄成分を除去し、その後、脱硫後の原料ガスG1を純水PW(水蒸気)とともに改質器120に供給し、水素H2を含む改質ガスG2を生成し、改質ガスG2を変成器130に送り、さらに、水素H2を生成し変成ガスG4とし、変成ガスG4から気液分離器140で液体を分離し、水素精製装置150で水素H2以外をオフガスOGとして吸着して、精製ガスG5である水素H2を多量に製造する。
(運転要領A)
図2は、水素製造装置100の運転方法における運転要領Aを示すシステム図である。
図2に示すように、この運転要領Aは、通常運転中の状態を示している。運転要領Aでは水素精製装置150からの精製ガスG5の一部の水素H2が、脱硫器110の水素化反応のため、水添配管L61などを介して循環されている。なお、図2から図6の開閉弁又は調整弁Vnにおいて、白抜きは開状態であり、塗り潰しは、閉状態を示し、また、圧縮器105及び水素精製装置150において、白抜きはオン状態であり、塗り潰しは、オフ状態を示す。
図2は、水素製造装置100の運転方法における運転要領Aを示すシステム図である。
図2に示すように、この運転要領Aは、通常運転中の状態を示している。運転要領Aでは水素精製装置150からの精製ガスG5の一部の水素H2が、脱硫器110の水素化反応のため、水添配管L61などを介して循環されている。なお、図2から図6の開閉弁又は調整弁Vnにおいて、白抜きは開状態であり、塗り潰しは、閉状態を示し、また、圧縮器105及び水素精製装置150において、白抜きはオン状態であり、塗り潰しは、オフ状態を示す。
(運転要領B)
図3は、水素製造装置100の運転方法における運転要領Bを示すシステム図である。
図3に示すように、この運転要領Bは、水素製造運転から待機運転に移行する状態を示しており、原料調整弁V1を閉状態にして原料供給源160からの原料ガスG1の供給を遮断し、取出調整弁V5を閉状態にしており、水素製造装置100による水素H2の製造を停止している。
図3は、水素製造装置100の運転方法における運転要領Bを示すシステム図である。
図3に示すように、この運転要領Bは、水素製造運転から待機運転に移行する状態を示しており、原料調整弁V1を閉状態にして原料供給源160からの原料ガスG1の供給を遮断し、取出調整弁V5を閉状態にしており、水素製造装置100による水素H2の製造を停止している。
このとき、圧縮器105及び水素精製装置150も停止する。そして、圧縮器105を停止する際に、水添調整弁V61を閉状態にし、水素精製装置150を停止する際に、開閉弁V4、オフガス調整弁V12及び循環開閉弁V62を閉状態にする。
そして、図3に示すように、純水供給源170からの純水PWの供給は継続しながら、純水調整弁V31の流量調整によって純水PWの供給量を低下させる。また、原料供給源160からの燃料配管L11を介しての原料ガスG1の供給は継続し、燃焼バーナー126の燃焼を継続する。そして、改質器120の改質温度を所定温度(例えば800℃から900℃)に保持するよう、燃料調整弁V11の開度調整を行う。さらに、ベント調整弁V42より、原料配管L1~取出配管L4の改質系配管の改質プロセスガスをベントガスG6として外部へ排気する。
つまり、この運転要領Bでは、改質器120の加熱を維持しながら、原料調整弁V1から取出調整弁V4までの原料配管L1~取出配管L4に残されたガス(改質プロセスガス)を、強制的に開放したベント調整弁V42からベントガスG6として排気する。なお、水素精製装置150では、吸着塔が通常運転時の圧力に保持され、また、水素H2以外のオフガスOGが吸着されたままの状態であるため、脱圧する。
(運転要領C)
図4は、水素製造装置100の運転方法における運転要領Cを示すシステム図である。
図4に示すように、この運転要領Cは、待機運転(水素循環運転)への移行中の状態を示しており、改質器120の温度を制御しながら、原料配管L1~取出配管L4の改質系配管をパージ用水素H2で満たすように(置換)する。このパージ用の水素は水素供給源180から供給される。なお、この水素供給源180は水素ボンベであってもよいし、精製ガスG5の一部の水素H2を導入するようにしてもよい。
図4は、水素製造装置100の運転方法における運転要領Cを示すシステム図である。
図4に示すように、この運転要領Cは、待機運転(水素循環運転)への移行中の状態を示しており、改質器120の温度を制御しながら、原料配管L1~取出配管L4の改質系配管をパージ用水素H2で満たすように(置換)する。このパージ用の水素は水素供給源180から供給される。なお、この水素供給源180は水素ボンベであってもよいし、精製ガスG5の一部の水素H2を導入するようにしてもよい。
(運転要領D)
図5は、水素製造装置100の運転方法における運転要領Dを示すシステム図である。
図5に示すように、この運転要領Dは、待機運転(水素循環運転)中の状態を示しており、改質器120の所定の加熱温度を維持しつつ、また純水PWの供給を継続しながら、パージした水素H2を、水素循環運転配管L51を介して循環させる、水素循環運転を行う。なお、この運転要領Dにおいては、改質器120の加熱温度は通常運転時の加熱温度よりも幾分低い温度(例えば50℃から150℃)に低下させ、例えば600℃から850℃の加熱温度で運転するようにしている。これにより、原料ガスG1の燃料消費量の削減を図ることができる。
図5は、水素製造装置100の運転方法における運転要領Dを示すシステム図である。
図5に示すように、この運転要領Dは、待機運転(水素循環運転)中の状態を示しており、改質器120の所定の加熱温度を維持しつつ、また純水PWの供給を継続しながら、パージした水素H2を、水素循環運転配管L51を介して循環させる、水素循環運転を行う。なお、この運転要領Dにおいては、改質器120の加熱温度は通常運転時の加熱温度よりも幾分低い温度(例えば50℃から150℃)に低下させ、例えば600℃から850℃の加熱温度で運転するようにしている。これにより、原料ガスG1の燃料消費量の削減を図ることができる。
原料ガスG1の供給停止後、図4に示す運転要領Cにおける水素H2による置換が完了したら、水添調整弁V61及び水素開閉弁V63を閉状態にして、原料配管L1~取出配管L4の改質系配管への水素H2の供給を停止し、水素循環運転配管L51の循環運転開閉弁V51を開状態にし、また、圧縮器105をオンにして、純水PWの供給を継続しながら、パージした水素H2を改質系配管及び水素循環運転配管L51で循環させる水素循環運転とする。
図5において、圧力検出器Pによる気液分離器140の出口、つまり、取出配管L4の圧力の検出値が所定圧力(例えば0.1MPaG)まで低下した場合には、図4に示す運転要領Cのように、水添調整弁V61及び水素開閉弁V63を開状態にし、圧縮器105の入口側から原料配管L1~取出配管L4の改質系配管に水素供給源180からの水素H2を導入し、所定圧力まで復帰させ、パージ運転中の所定圧力(例えば0.15MPaG)を維持するようにしている。
(運転要領E)
この運転要領Eは、待機運転から通常運転への復帰への移行中の状態を示しており、図5において、純水PWの供給量を純水調整弁V31の開度を調整して増大させるとともに、改質器120を通常運転の所定の加熱温度(例えば650℃から900℃)に戻すために、原料供給源160からの原料ガスG1の供給を燃焼バーナー126に行い、改質器120内の昇温を開始する。
この運転要領Eは、待機運転から通常運転への復帰への移行中の状態を示しており、図5において、純水PWの供給量を純水調整弁V31の開度を調整して増大させるとともに、改質器120を通常運転の所定の加熱温度(例えば650℃から900℃)に戻すために、原料供給源160からの原料ガスG1の供給を燃焼バーナー126に行い、改質器120内の昇温を開始する。
(運転要領F)
図6は、水素製造装置100の運転方法における運転要領Fを示すシステム図である。
図6に示すように、この運転要領Fは、改質器120の触媒反応温度、つまり、改質器120の反応炉の温度検出器Tの検出値が所定温度(例えば800℃から900℃)に到達したら、水素循環運転開閉弁V51を閉状態にして、水素循環を停止し、原料調整弁V1を開状態にして、原料ガスG1を導入する。最終的には、水素精製装置150を運転して、水素H2の製造を開始し、図2に示す運転要領Aの運転状態に戻る。
図6は、水素製造装置100の運転方法における運転要領Fを示すシステム図である。
図6に示すように、この運転要領Fは、改質器120の触媒反応温度、つまり、改質器120の反応炉の温度検出器Tの検出値が所定温度(例えば800℃から900℃)に到達したら、水素循環運転開閉弁V51を閉状態にして、水素循環を停止し、原料調整弁V1を開状態にして、原料ガスG1を導入する。最終的には、水素精製装置150を運転して、水素H2の製造を開始し、図2に示す運転要領Aの運転状態に戻る。
以上説明したとおり、本発明に係る実施形態の水素製造装置100は、圧縮器105と、脱硫器110と、改質器120と、変成器130と、気液分離器140と、水素精製装置150と、を備える水素製造装置100であって、気液分離器140と水素精製装置150との間を接続する取出配管L4から、圧縮器105の入口側へループする水素循環運転配管L51とを、更に備え、待機運転時の水素循環運転において、純水PW又は水蒸気を供給しながら、水素循環運転配管L51を介して水素H2を循環させるものである。
これにより、通常運転以外の運転状態、例えば待機運転時における原料ガスG1の燃料消費量を大幅に低減させることができる。この待機運転時の原料ガスG1(例えば都市ガス)消費量は、水素製造装置100の定格運転時を100とすると、1/10以下の7.5であり、非常に少なくすることができ、原料ガスG1の使用量の削減効果を発揮することができた。なお、水素製造量を低くしたアイドル運転時は、定格運転時100に対して18~20程度であった。
また、実施形態の水素製造装置100では、起動から通常運転への起動時間は、4時間程度であったのに対して、待機運転から通常運転への復帰時間は、1時間程度と復帰時間を早くすることができた。さらに、水素H2以外に水蒸気も供給されているため、改質器120や変成器130の各々の触媒が、過還元されることもない。
実施形態では、待機運転時の水素循環運転において、改質器120の加熱温度を例えば600℃以上850℃以下としてもよく、理想的には通常時(水素製造時)と同じ温度に保持するとよい。これにより、原料ガスG1の消費量を抑えながら、改質器120の温度を高温に保持することができる。そのため、水素製造装置100を構成する構成部材110~140の各種機器や図示していない熱交換器などの熱負荷を低減させることができ、装置・機器などの寿命を延ばすことができる。ただし、改質器120の加熱温度は、低い方が燃料消費量を抑えられるため、待機運転時の加熱温度(保持温度)は、待機運転の頻度や時間を考慮して適宜設定するとよい。
さらに、改質器120で加熱された水素H2及び水蒸気を供給させることで、変成器130も間接的に加熱することができる。さらに別途ヒータを設置している場合は、ヒータで加熱することで温度を200℃から350℃程度に維持するようにしてもよい。
本実施形態では、待機運転時の水素循環運転において、水素循環運転配管L51の圧力を、大気圧から通常運転圧の範囲内で、例えば0.3MPaG以下より好ましくは0.2MPaGとしてもよい。つまり、待機運転時には水素精製装置150を使用していないので、循環系配管の圧力を低圧にすることができる。そのため、待機運転時の水素循環運転において、圧力をより低くする方が、水素循環に使用する圧縮器105の動力を低減することができ、好ましい。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
100 水素製造装置
105 圧縮器
110 脱硫器
120 改質器
125 空気ブロア
126 燃焼バーナー
130 変成器
140 気液分離器
150 水素精製装置
160 原料供給源
170 純水供給源
180 水素供給源
190 オフガスホルダ
Vn 開閉弁又は調整弁
Ln 配管
G1 原料ガス
G2 改質ガス
G3 排出ガス
G4 変成ガス
G5 精製ガス
G6 ベントガス
OG オフガス
PW 純水
P 圧力検出器
T 温度検出器
105 圧縮器
110 脱硫器
120 改質器
125 空気ブロア
126 燃焼バーナー
130 変成器
140 気液分離器
150 水素精製装置
160 原料供給源
170 純水供給源
180 水素供給源
190 オフガスホルダ
Vn 開閉弁又は調整弁
Ln 配管
G1 原料ガス
G2 改質ガス
G3 排出ガス
G4 変成ガス
G5 精製ガス
G6 ベントガス
OG オフガス
PW 純水
P 圧力検出器
T 温度検出器
Claims (7)
- 圧縮機と、脱硫器と、改質器と、変成器と、気液分離器と、水素精製装置と、を備える水素製造装置であって、
前記気液分離器と前記水素精製装置との間を接続する配管から、前記圧縮機の入口側へ水素を循環させる水素循環運転配管とを、更に備え、
待機運転時の水素循環運転において、純水又は水蒸気を供給しながら、前記水素循環運転配管を介して前記水素を循環させる、
ことを特徴とする水素製造装置。 - 待機運転時の水素循環運転において、前記改質器の加熱温度を600℃以上850℃以下とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の水素製造装置。 - 待機運転時の水素循環運転において、前記水素循環運転配管の圧力を0.3MPaG以下とする、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の水素製造装置。 - 前記水素製造装置は、前記脱硫器と前記改質器とを接続する配管に純水を供給する純水供給源と、
前記純水の供給量を調整する純水調整弁と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の水素製造装置。 - 圧縮機と、脱硫器と、改質器と、変成器と、気液分離器と、水素精製装置と、を備える水素製造装置の運転方法であって、
前記気液分離器と前記水素精製装置との間を接続する配管から、前記圧縮機の入口側へ水素を循環させる水素循環運転配管とを、更に備え、
待機運転時の水素循環運転において、純水又は水蒸気を供給しながら、前記水素循環運転配管を介して前記水素を循環させる、
ことを特徴とする水素製造装置の運転方法。 - 待機運転時の水素循環運転において、前記改質器の加熱温度を600℃以上850℃以下とする、
ことを特徴とする請求項5に記載の水素製造装置の運転方法。 - 待機運転時の水素循環運転において、前記水素循環運転配管の圧力を0.3MPaG以下とする、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の水素製造装置の運転方法。
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