JP5745662B2 - 2段式水素分離型改質器 - Google Patents
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Description
本発明(2)は、改質触媒としての役割と水素分離膜を支持する役割を同時に果たす円筒状の改質触媒兼多孔質支持体の外周面に水素分離膜を配置してなる水素分離型改質器であって、前記水素分離膜は、被処理ガスの上流側にはPd系合金水素分離膜を用い、被処理ガスの下流側には5A族金属合金水素分離膜を用いてなることを特徴とする2段式水素分離型改質器である。本発明(2)は、参考発明である。
本発明(3)は、水素分離膜を支持する役割を果たす筺状の多孔質支持体の外周面に水素分離膜を配置し、当該水素分離膜の外周に改質触媒層を配置してなる水素分離型改質器であって、前記水素分離膜は、被処理ガスの上流側にはPd系合金水素分離膜を用い、被処理ガスの下流側には5A族金属合金水素分離膜を用いてなることを特徴とする2段式水素分離型改質器である。本発明(3)は、参考発明である。
本発明(4)は、改質触媒としての役割と水素分離膜を支持する役割を同時に果たす筺状の改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置してなる水素分離型改質器であって、前記水素分離膜は、被処理ガスの上流側にはPd系合金水素分離膜を用い、被処理ガスの下流側には5A族金属合金水素分離膜を用いてなることを特徴とする2段式水素分離型改質器である。本発明(4)は、参考発明である。
本発明(1)〜(4)の2段式水素分離型改質器において、被処理ガスの下流側に用いる5A族金属合金水素分離膜としては、V−W系合金水素分離膜、Ta−W系合金水素分離膜などを用いることができる。
本発明(5)は、本願請求項1に係る発明である。
本発明(6)は、本願請求項2に係る発明である。
本発明(7)は、本願請求項3に係る発明である。
本発明(8)は、本願請求項4に係る発明である。
(1)天然ガスなどの原燃料から、従来の改質器より高い水素回収率が得られる水素分離型改質器が実現できる。
(2)Pd等の貴金属の使用量を低減することで水素分離膜の低コスト化につながる。従来と同じ水素製造量が必要であれば、後段に5A族金属合金水素分離膜を付与して前段のPd系合金水素分離膜の量を低減できる。
(3)2段式水素分離膜によって、500℃でもPd系合金水素分離膜のみ550℃のときと同等の水素製造量が得られる。
(4)高い回収率で水素を引き抜くため、改質器のオフガス中のCO2濃度が上昇し、圧縮液化によるオフガスからの効率的なCO2分離回収が可能になる。
本発明(2)は、改質触媒としての役割と水素分離膜を支持する役割を同時に果たす円筒状の改質触媒兼多孔質支持体の外周面に水素分離膜を配置してなる水素分離型改質器である。そして、前記水素分離膜は、被処理ガスの上流側にはPd系合金水素分離膜を用い、被処理ガスの下流側には5A族金属合金水素分離膜を用いてなることを特徴とする。本発明(2)は、参考発明である。
本発明(3)は、水素分離膜を支持する役割を果たす筺状の多孔質支持体の外周面に水素分離膜を配置し、当該水素分離膜の外周に改質触媒層を配置してなる水素分離型改質器である。そして、前記水素分離膜は、被処理ガスの上流側にはPd系合金水素分離膜を用い、被処理ガスの下流側には5A族金属合金水素分離膜を用いてなることを特徴とする。本発明(3)は、参考発明である。
本発明(4)は、改質触媒としての役割と水素分離膜を支持する役割を同時に果たす筺状の改質触媒兼支持体の外周面に水素分離膜を配置してなる水素分離型改質器である。そして、前記水素分離膜は、被処理ガスの上流側にはPd系合金水素分離膜を用い、被処理ガスの下流側には5A族金属合金水素分離膜を用いてなることを特徴とする。本発明(4)は、参考発明である。
本発明(1)〜(4)の2段式水素分離型改質器において、被処理ガスの下流側に用いる5A族金属合金水素分離膜としては、V−W系合金水素分離膜、Ta−W系合金水素分離膜などを用いることができる。
本発明(5)は、本願請求項1に係る発明である。
本発明(6)は、本願請求項2に係る発明である。
ることを特徴とする。
本発明(7)は、本願請求項3に係る発明である。
本発明(8)は、本願請求項4に係る発明である。
図5〜6は、本発明の構成態様例1を説明する図である。図5(a)は2種類の合金膜を設置した水素分離器1の斜視図、図5(b)は2種類の合金水素分離膜を設置した水素分離器1を収容した容器3の断面図である。図5(b)、図6(a)中、改質触媒層として示しているように、容器3とそれに収容された水素分離器1と間には改質触媒層が配置されている。
図7は、本発明の構成態様例2を説明する図である。図7(a)は2個の各筺体に2種類の合金水素分離膜をそれぞれ配置した水素分離器1、2の斜視図、図7(b)は2種類の合金水素分離膜を設置した水素分離器1を収容した筺状容器3の断面図である。図7(b)中、改質触媒層として示しているように、筺状容器3とそれに収容された水素分離器1と間には改質触媒層が配置されている。改質触媒層は、図6(a)を利用して説明すると、下部から上部にわたり層状に配置される。
図8は、本発明の構成態様例3を説明する図である。図8(a)は円筒状多孔質支持体周面に2種類の合金水素分離膜を設置した水素分離器11の斜視図、図8(b)は2種類の合金水素分離膜を設置した水素分離器11とこれを収容した円筒状容器13との断面図である。図8(b)中、改質触媒層として示しているように、円筒状容器13とそれに収容された水素分離器11と間には改質触媒層が配置されている。
図9は、本発明の構成態様例4を説明する図である。図9(a)は円筒状で、改質触媒機能を持つ多孔質支持体の外周面に2種類の合金水素分離膜を設置した水素分離器11の斜視図、図9(b)は2種類の合金水素分離膜を設置した水素分離器11とこれを収容した円筒状容器13との断面図である。
3 筺状容器
13 円筒状容器
4、14 プロセスガス(原燃料+水蒸気)の導入管
5、15 水素導出管
16 プロセスガスオフガス導出管
Claims (4)
- 水素分離膜を支持する役割を果たす円筒状の多孔質支持体もしくは多孔板からなる支持体の外周面に前記水素分離膜を配置し、当該水素分離膜の外周に改質触媒層を配置してなる水素分離型改質器であって、前記水素分離膜は、被処理ガスの上流側にはPd系合金水素分離膜を用い、前記被処理ガスの下流側には絶対圧で0.10MPa以上でも脆性破壊をおこさず使用できるV合金又はTa合金水素分離膜を用いてなることを特徴とする2段式水素分離型改質器。
- 改質触媒としての役割と水素分離膜を支持する役割を同時に果たす円筒状の改質触媒兼多孔質支持体の外周面に前記水素分離膜を配置してなる水素分離型改質器であって、前記水素分離膜は、被処理ガスの上流側にはPd系合金水素分離膜を用い、前記被処理ガスの下流側には絶対圧で0.10MPa以上でも脆性破壊をおこさず使用できるV合金又はTa合金水素分離膜を用いてなることを特徴とする2段式水素分離型改質器。
- 水素分離膜を支持する役割を果たす筺状の多孔質支持体もしくは多孔板からなる支持体の外周面に前記水素分離膜を配置し、当該水素分離膜の外周に改質触媒層を配置してなる水素分離型改質器であって、前記水素分離膜は、被処理ガスの上流側にはPd系合金水素分離膜を用い、前記被処理ガスの下流側には絶対圧で0.10MPa以上でも脆性破壊をおこさず使用できるV合金又はTa合金水素分離膜を用いてなることを特徴とする2段式水素分離型改質器。
- 改質触媒としての役割と水素分離膜を支持する役割を同時に果たす筺状の改質触媒兼支持体の外周面に前記水素分離膜を配置してなる水素分離型改質器であって、前記水素分離膜は、被処理ガスの上流側にはPd系合金水素分離膜を用い、前記被処理ガスの下流側には絶対圧で0.10MPa以上でも脆性破壊をおこさず使用できるV合金又はTa合金水素分離膜を用いてなることを特徴とする2段式水素分離型改質器。
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