JP7242025B1 - 炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法、炭化水素分解反応装置の製造方法、炭化水素分解反応装置および反応炉 - Google Patents
炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法、炭化水素分解反応装置の製造方法、炭化水素分解反応装置および反応炉 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7242025B1 JP7242025B1 JP2023011436A JP2023011436A JP7242025B1 JP 7242025 B1 JP7242025 B1 JP 7242025B1 JP 2023011436 A JP2023011436 A JP 2023011436A JP 2023011436 A JP2023011436 A JP 2023011436A JP 7242025 B1 JP7242025 B1 JP 7242025B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- reactor
- hydrocarbon cracking
- cracking
- hydrocarbon
- 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.)
- Active
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 167
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 98
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 98
- 238000005336 cracking Methods 0.000 title claims abstract description 92
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 82
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 24
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 24
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- 206010006784 Burning sensation Diseases 0.000 description 1
- 235000007516 Chrysanthemum Nutrition 0.000 description 1
- 244000189548 Chrysanthemum x morifolium Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021124 PdAg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/0285—Heating or cooling the reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
- C01B3/24—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
- C01B3/26—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons using catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/54—Bars or plates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0266—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a decomposition step
- C01B2203/0277—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a decomposition step containing a catalytic decomposition step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/085—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by electric heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1005—Arrangement or shape of catalyst
- C01B2203/1011—Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements
- C01B2203/1017—Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements characterised by the form of the structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1205—Composition of the feed
- C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1235—Hydrocarbons
- C01B2203/1241—Natural gas or methane
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
従来比で効率の良い熱利用を実現するための炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法および炭化水素分解反応装置および反応炉とその製造方法を提供する。反応チャンバ内で適切に配置したとき原料ガスが一端から他端に向かって流通可能な構造を有する炭化水素分解用構造体触媒１９と、前記反応チャンバの内部または外部に配置され、前記炭化水素分解用構造体触媒１９を加熱可能な熱源６７とを備えた炭化水素分解反応装置６１ａであって、前記炭化水素分解用構造体触媒１９は、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で、前記炭化水素分解用構造体触媒１９と前記熱源６７とを隔てる境界壁面または境界辺を包囲する形状を有する炭化水素分解反応装置６１ａ、ならびに、当該反応装置６１ａを触媒モジュール６１ｂとともに組み込んだ反応炉６２である。【選択図】 図6
Description
本発明は、炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法、炭化水素分解反応装置の製造方法、炭化水素分解反応装置および反応炉に関するものである。
従来、触媒に熱を伝える方法としては、通電等による直接加熱、熱伝導、対流、熱放射の４種類が知られている。
なかでも熱放射は、太陽光線が熱伝導のない宇宙空間及び熱伝導率の悪い大気圏を飛び越えて我々の皮膚に当たり火照った感覚を与えることからも分かるように、熱伝導率の悪い空間によって隔てられた触媒の加熱に優れていることが知られている（特許文献１）。
なかでも熱放射は、太陽光線が熱伝導のない宇宙空間及び熱伝導率の悪い大気圏を飛び越えて我々の皮膚に当たり火照った感覚を与えることからも分かるように、熱伝導率の悪い空間によって隔てられた触媒の加熱に優れていることが知られている（特許文献１）。
天然ガスやナフサから水素を生成する熱分解反応は吸熱反応であり、とりわけ水蒸気改質反応は大きな吸熱反応であることから、効率の良い触媒加熱の要請が高く、熱の有効利用に主眼を置いた多くの反応炉構造の検討・提案がなされている（特許文献２及び特許文献３）。
水蒸気改質：CH4+2H2O→4H2+CO2 ΔH=-165kJ/mol-H2
直接分解：CH4→2H2+C ΔH=-76kJ/mol-H2
水蒸気改質：CH4+2H2O→4H2+CO2 ΔH=-165kJ/mol-H2
直接分解：CH4→2H2+C ΔH=-76kJ/mol-H2
水蒸気改質触媒が粒状触媒である場合は、通常隔壁で仕切られて原料ガスが流通する一定の空間内に充填されており、バーナからの熱は当該隔壁に伝わり、隔壁から原料ガスの対流伝熱を介して１つの粒状触媒に伝わり、当該１つの粒状触媒からの熱放射や原料ガスの対流を介した伝熱等によって、充填された他の粒状触媒が加熱されることになる（非特許文献１）。このような触媒充填型反応炉システムでは、触媒層内での伝熱形態が主に流体を介した対流伝熱であるため熱効率が悪く、原料ガス（炭化水素と水蒸気）を５００℃近くに予熱する必要がある（例えば、特許文献５、特許文献６等）。また触媒層内の圧力損失も大きく、負荷変動時やスタートアップ時の応答性、反応場の昇温、温度変動への追従性が鈍いという問題、また反応管内の触媒への熱供給のために、反応管を長くせざるを得ず装置が大型化しやすい問題もある。
福原、「炭化水素改質用のメタルハニカム型構造体触媒の開発と次世代型コンパクト水素製造器への適用」、ENEOS Technical Review、第53巻 第3号、94-100頁
水蒸気改質用の板状触媒を加熱する際は、反応炉の周囲または鉛直軸中心に沿って配置されたヒータによってまず原料ガスを加熱し、高温になった原料ガスを介して触媒５９全体を加熱する手法（特許文献２、特許文献４、図１０）、ヒータ隔壁と直に接するように構造体触媒を配置し、伝導伝熱によって触媒を加熱する手法（非特許文献１）がある。しかしながら、触媒反応が構造体触媒表面近傍の境膜付近のみで生じており、境膜付近外の加熱された原料ガスは反応に寄与しないとみなせることに鑑みれば、前者の手法はエネルギーロスが大きく、より効率的な加熱手法が望まれる。また後者の手法は、ヒータ隔壁と触媒成分との相性の問題、触媒劣化によりヒータ隔壁ごと交換が必要になる問題、触媒面積の制約等があり、実用性という観点ではハードルが高い。
上記現状に鑑み、本発明は、従来比で効率の良い熱利用を実現するための炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法、炭化水素分解反応装置および反応炉とその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するためになされた本発明の１つの側面は、反応チャンバ内で適切に配置したとき原料ガスが一端から他端に向かって流通可能な構造を有する炭化水素分解用構造体触媒と、上記反応チャンバの内部または外部に配置され、上記炭化水素分解用構造体触媒を加熱可能な熱源とを備えた炭化水素分解反応装置であって、上記炭化水素分解用構造体触媒は、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で、上記炭化水素分解用構造体触媒と上記熱源とを隔てる境界壁面または境界辺を包囲する形状を有する炭化水素分解反応装置である。斯かる構成によれば、法線方向に放射された輻射熱のみならず、法線方向以外に放射された輻射熱の一部まで同一の触媒表面や隣接した触媒表面で漏れなく受け止めることが可能な構造となり、境膜付近の原料ガスのみが輻射熱により加熱された触媒板で加熱され、効率の良い熱利用を実現できる。
上記炭化水素分解反応装置は、上記形状が、境界壁面に対する法線または境界辺を含む仮想円筒側面に対する法線上の１点を起点にして当該法線に関して対称な形状であることが好ましい。斯かる構成によれば、任意の触媒表面が一旦吸収して再放射し、または反射した輻射熱を同一の触媒表面もしくは法線に関して対称関係にある別の触媒表面で受け止める確率が高い構造となり、輻射熱を一層有効活用した効率の良い熱利用が可能になる。
上記炭化水素分解反応装置は、上記熱源が、上記反応チャンバの内部において、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で略中央を占有するヒータ収納部内に収容されていることが好ましい。斯かる構成によれば、反応チャンバの外側を加熱する場合と比べて、表面積が小さいうえ、低温の外気から離れているため、放熱損失が小さく輻射熱を利用する場合は有利になる。
上記炭化水素分解反応装置は、熱源が、リジェネラジアントチューブバーナであり、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で略中央を占有する方形のヒータ収納部内に収容されていることが好ましい。斯かる構成によれば、熱効率が高いリジェネラジアントチューブバーナの特性を生かしながら、反応に寄与する触媒表面のみを効率的に加熱することができる。
本発明の他の側面は、上記炭化水素分解反応装置を備えた炭化水素直接分解用反応炉である。上記構成であると、水蒸気改質に必要な水蒸気加熱器、原料ガス予熱器、ＣＯ変成装置、ＣＣＳ装置が不要となり、従来の水素発生装置に比べて圧倒的に小型化できる。またヒートバランス等においても、原料ガス等の予熱等や高圧化が不要なだけ有利と考えられる。
さらに前記他端から出てきた未反応の原料ガスが対流によって接触可能な第２の構造体触媒を備えた炭化水素直接分解用反応炉である。原料ガスが一端から他端に向かって流通するいわゆる透過型の構造体触媒のみならず、原料ガスと対流によって接触可能な第２の構造体触媒を併用することで、一定の生産速度を維持しながら、未反応の原料ガス割合を減らし、転化率を向上させることができる。
さらに反応炉内の水素を選択的に排出させることにより、反応炉内の水素分圧を下げ、炭化水素の分解反応を促進する為の水素精製モジュールを備えた炭化水素直接分解用反応炉である。上記構成によれば、炉内の水素濃度を下げることで、炭化水素直接分解反応を水素生成側に促進できる。
本発明の他の側面は、反応チャンバの形状ならびに該反応チャンバの内部または外部における熱源の形状および配置を決定することと、第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒を第１の座標系の第１の位置に配置することと、第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒が単位時間あたりに受ける輻射熱（Ｅ１）を計算または実測することと、第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒を変形すること、および／または、座標系を動かすことと、反応チャンバ内に変形後および／または座標移動後の炭化水素分解用構造体触媒を配置したとき原料ガスが一端から他端に向かって流通可能であることを確認することと、前記反応チャンバ内にある変形後および／または座標移動後の炭化水素分解用構造体触媒が単位時間あたりに受ける輻射熱（Ｅ２）が、前記第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒が単位時間あたりに受ける輻射熱（Ｅ１）に比べて大きくなることを確認することを含む、炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法である。斯かる設計・配置方法によれば、同じ触媒面積でも輻射熱によって局所的に触媒表面のみを高温にする設計配置が可能になり、原料ガスからの熱伝導、対流等の他の加熱要因を考慮しないでも効率の良い熱利用を実現できる。またＥ２－Ｅ１が正値であることを条件として、炭化水素分解用構造体触媒の形状の変形と輻射熱値の確認とを繰り返すことで、炭化水素分解用構造体触媒の形状および配置の最適化ができる。
本発明の他の側面は、上記炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法を含む炭化水素分解反応装置の製造方法である。斯かる製造方法によれば、同じ触媒面積でも輻射熱によって局所的に触媒表面のみを高温にする設計・配置が可能になり、原料ガスからの熱伝導、対流等の他の加熱要因を考慮しないでも効率の良い熱利用を実現できる。
本発明によれば、触媒の表面に直接熱を与え、実際の化学反応が起こる触媒の境膜付近のみを反応温度まで上昇させることによって、炭化水素分解用構造体触媒の加熱効率を上げられ、反応炉温度を下げられ、場合によっては反応炉素材として耐熱温度の低い安価な構造材料を使用することが可能になる。
以下では、本明細書で使用する「用語」について定義する。
本明細書において「炭化水素分解用構造体触媒」は、炭化水素の水蒸気改質反応の全部もしくは一部の反応プロセス、または、炭化水素の直接分解反応の全部もしくは一部の反応プロセスの構造体触媒をいう。炭化水素としては、好ましくはメタン、エタン、プロパンまたはナフサである。
本明細書において「構造体触媒」は、板（平板のみならず、曲げ、折り曲げ、パンチング、切り欠き、エンボス加工等、平板に対して任意の加工を施したものを含む）、多孔体、ハニカム（モノリス型）、フェルト、メッシュ、ファブリックまたはエキスパンドメタルから選択される構造体それ自体が触媒として機能する触媒であるか、または、当該構造体をベースとする触媒である。構造体をベースとする触媒としては、触媒成分を含むスラリー中にハニカム等の形状を有する基材を含浸して得られるものを指すのが一般的であるが、構造体上に、溶射、めっき等によって露出した非担持触媒層（めっき層、溶射層）を形成したものであってもよい。
本明細書において「原料ガスの流れる方向」は、反応チャンバ内で大掴みに見て原料ガスが流れる直線的または曲線的な流通の方向を意味する。したがって、攪拌接触促進のため、触媒に突起等の加飾加工を施したり流路上に邪魔板を置いたりしたことによって原料ガスの流れに局所的・微視的な経路変化が生じる場合であっても、その局所的・微視的な流れの変化は、大掴みに見て原料ガスが流れる方向とは必ずしも一致しないことに留意すべきである。
本明細書において「境界壁面」は、線状熱放射体および／または法線ベクトルを定義するための巨視的で幾何学的な境界壁面を意味する。したがって、壁面の微細な表面状態を考慮しない。また「境界壁面」は、発熱源の表面そのものであってもよいし、発熱源と反応チャンバ内の空間とを隔てる円筒形隔壁や断面長方形の中空隔壁の壁面であってもよい。
本明細書において「境界辺」は、熱源や隔壁が原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で長方形または正方形である場合の各辺を意味する。
本明細書において「仮想円筒側面」は、境界辺を含む仮想的な円筒を観念したときの当該仮想的な円筒の側面を意味する。
本明細書において「境界壁面に対する法線または境界辺を含む仮想円筒側面に対する法線」は、全ての法線ではなく、選択した特定の法線を意味する。
本明細書において「炭化水素分解用構造体触媒」は、炭化水素の水蒸気改質反応の全部もしくは一部の反応プロセス、または、炭化水素の直接分解反応の全部もしくは一部の反応プロセスの構造体触媒をいう。炭化水素としては、好ましくはメタン、エタン、プロパンまたはナフサである。
本明細書において「構造体触媒」は、板（平板のみならず、曲げ、折り曲げ、パンチング、切り欠き、エンボス加工等、平板に対して任意の加工を施したものを含む）、多孔体、ハニカム（モノリス型）、フェルト、メッシュ、ファブリックまたはエキスパンドメタルから選択される構造体それ自体が触媒として機能する触媒であるか、または、当該構造体をベースとする触媒である。構造体をベースとする触媒としては、触媒成分を含むスラリー中にハニカム等の形状を有する基材を含浸して得られるものを指すのが一般的であるが、構造体上に、溶射、めっき等によって露出した非担持触媒層（めっき層、溶射層）を形成したものであってもよい。
本明細書において「原料ガスの流れる方向」は、反応チャンバ内で大掴みに見て原料ガスが流れる直線的または曲線的な流通の方向を意味する。したがって、攪拌接触促進のため、触媒に突起等の加飾加工を施したり流路上に邪魔板を置いたりしたことによって原料ガスの流れに局所的・微視的な経路変化が生じる場合であっても、その局所的・微視的な流れの変化は、大掴みに見て原料ガスが流れる方向とは必ずしも一致しないことに留意すべきである。
本明細書において「境界壁面」は、線状熱放射体および／または法線ベクトルを定義するための巨視的で幾何学的な境界壁面を意味する。したがって、壁面の微細な表面状態を考慮しない。また「境界壁面」は、発熱源の表面そのものであってもよいし、発熱源と反応チャンバ内の空間とを隔てる円筒形隔壁や断面長方形の中空隔壁の壁面であってもよい。
本明細書において「境界辺」は、熱源や隔壁が原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で長方形または正方形である場合の各辺を意味する。
本明細書において「仮想円筒側面」は、境界辺を含む仮想的な円筒を観念したときの当該仮想的な円筒の側面を意味する。
本明細書において「境界壁面に対する法線または境界辺を含む仮想円筒側面に対する法線」は、全ての法線ではなく、選択した特定の法線を意味する。
以下に本発明を実施するための形態について適宜図面を参照して説明する。
（第１の実施形態－触媒を法線に関して左右対称に配置した装置）
図1に示す典型的な炭化水素分解反応装置１は、生成物排出容器２の中に炭化水素分解反応が起きる区画３を規定する下端開口円筒４を挿入した構造を備えており、さらに、下端開口円筒４の上端にある蓋５を貫通して原料ガスを下端開口円筒４の上部に供給する供給管６と、生成物排出容器２の上端にある蓋７を貫通して生成ガスを含むガスを排出する排出管８と、下端開口円筒４内に配置したとき原料ガスが上端から下端に向かって流通可能な構造を有する炭化水素分解用構造体触媒９と、下端開口円筒４の上蓋５の略中央を貫通し、内部を鉛直方向下方に向かって延びる有底筒１１と、当該有底筒１１に収容されている熱源１０とを備える。
（第１の実施形態－触媒を法線に関して左右対称に配置した装置）
図1に示す典型的な炭化水素分解反応装置１は、生成物排出容器２の中に炭化水素分解反応が起きる区画３を規定する下端開口円筒４を挿入した構造を備えており、さらに、下端開口円筒４の上端にある蓋５を貫通して原料ガスを下端開口円筒４の上部に供給する供給管６と、生成物排出容器２の上端にある蓋７を貫通して生成ガスを含むガスを排出する排出管８と、下端開口円筒４内に配置したとき原料ガスが上端から下端に向かって流通可能な構造を有する炭化水素分解用構造体触媒９と、下端開口円筒４の上蓋５の略中央を貫通し、内部を鉛直方向下方に向かって延びる有底筒１１と、当該有底筒１１に収容されている熱源１０とを備える。
本実施形態における炭化水素分解用構造体触媒９は、図２に示すように原料ガスの流れる鉛直方向に対して垂直な断面視で、菊花様の輪郭形状をなし、有底筒１１の外壁面（境界壁面）を包囲している。菊花は、２枚の湾曲した触媒を向かい合わせにして得られた１枚の花弁を２３枚、隣接する花弁同士が内側端から中央部にかけて一体化するように組み合わせて構成されている。花弁は、境界壁面１２に対する法線１３上に先端１４が位置しており、そこを起点にして法線１３に関して対称な形状となっている。側面から見ると、２枚の湾曲した触媒の一辺が花弁の先端に相当する部分で突き合わされている。
（第２実施形態－触媒を法線に関して左右対称に配置した装置）
図３（ａ）に示す第２の実施形態は、有底筒１１を包囲する円筒形状の炭化水素分解用構造体触媒１９を、原料ガスの流れる鉛直方向に対して垂直な断面視で、図３（ｂ）に示すように波形加工（コルゲート加工）させている点で第１の実施形態と異なる。かかる配置においても、触媒１９の形状は、原料ガスの流れる鉛直方向に対して垂直な断面視で、境界壁面１２に対する法線１５上の１点１６を起点にして当該法線１５に関して対称な形状となっている。
図３（ａ）に示す第２の実施形態は、有底筒１１を包囲する円筒形状の炭化水素分解用構造体触媒１９を、原料ガスの流れる鉛直方向に対して垂直な断面視で、図３（ｂ）に示すように波形加工（コルゲート加工）させている点で第１の実施形態と異なる。かかる配置においても、触媒１９の形状は、原料ガスの流れる鉛直方向に対して垂直な断面視で、境界壁面１２に対する法線１５上の１点１６を起点にして当該法線１５に関して対称な形状となっている。
（第３実施形態－触媒を法線に関して左右非対称に配置した装置）
図４に示す第３の実施形態は、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で、Ｌ字型に折り曲げた触媒板２９を有底筒１１周りに１５枚、隣接する触媒板２９ａ，２９ｂ間に隙間が生じないように配置することで境界壁面１２を包囲している点で第１の実施形態と異なる。かかる配置では、境界壁面１２に対する法線１７ａ，１７ｂに対して触媒２９が「はすかい」に横断しており、境界壁面１２に対する法線１７ａ，１７ｂ上の１点１８ａ，１８ｂを起点にして当該法線に関して非対称な形状となっている。
図４に示す第３の実施形態は、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で、Ｌ字型に折り曲げた触媒板２９を有底筒１１周りに１５枚、隣接する触媒板２９ａ，２９ｂ間に隙間が生じないように配置することで境界壁面１２を包囲している点で第１の実施形態と異なる。かかる配置では、境界壁面１２に対する法線１７ａ，１７ｂに対して触媒２９が「はすかい」に横断しており、境界壁面１２に対する法線１７ａ，１７ｂ上の１点１８ａ，１８ｂを起点にして当該法線に関して非対称な形状となっている。
（第４実施形態－リジェネラジアントチューブバーナ周りに触媒を備えた装置）
図５に示す第４の実施形態では、熱源２０が、側面視で概ねＷ字形のラジアントチューブ２２と、該ラジアントチューブ２２の両端部に配設された一対のガスバーナ２４と、上記ラジアントチューブ２２の両端部に設けられた一対の蓄熱器２６とを備えたリジェネラジアントチューブバーナ２７となっている。バーナ２７は、そのチューブ２２全体が直方体のヒータ収納部２５内に収容されている。原料ガスの流れる方向は、図５（ａ）の紙面奥に向かう方向、図５（ｂ）および図５（ｃ）の紙面上から下に向かう方向であり、ヒータ収納部２５の４つの側壁面および４つの側辺の周囲には、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で、それぞれＵ字形および馬蹄形の炭化水素分解用構造体触媒３９を、その開口部を向けた状態で隣接する触媒板３９ａ，３９ｂ，３９ｃ間に隙間が生じないように密着配置している。かかる配置において、触媒３９ａ，３９ｂ，３９ｃの形状は、図５（ａ）に示す原料ガスの流れる鉛直方向に対して垂直な断面視で、境界壁面３２に対する法線３７ａ上の１点３８ａを起点にして当該法線３７ａに関して対称な形状のものと、境界辺３３を含む仮想円筒側面３４に対する法線３７ｂ上の１点３８ｂを起点にして当該法線３７ｂに関して非対称な形状のものとを含んでいる。
図５に示す第４の実施形態では、熱源２０が、側面視で概ねＷ字形のラジアントチューブ２２と、該ラジアントチューブ２２の両端部に配設された一対のガスバーナ２４と、上記ラジアントチューブ２２の両端部に設けられた一対の蓄熱器２６とを備えたリジェネラジアントチューブバーナ２７となっている。バーナ２７は、そのチューブ２２全体が直方体のヒータ収納部２５内に収容されている。原料ガスの流れる方向は、図５（ａ）の紙面奥に向かう方向、図５（ｂ）および図５（ｃ）の紙面上から下に向かう方向であり、ヒータ収納部２５の４つの側壁面および４つの側辺の周囲には、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で、それぞれＵ字形および馬蹄形の炭化水素分解用構造体触媒３９を、その開口部を向けた状態で隣接する触媒板３９ａ，３９ｂ，３９ｃ間に隙間が生じないように密着配置している。かかる配置において、触媒３９ａ，３９ｂ，３９ｃの形状は、図５（ａ）に示す原料ガスの流れる鉛直方向に対して垂直な断面視で、境界壁面３２に対する法線３７ａ上の１点３８ａを起点にして当該法線３７ａに関して対称な形状のものと、境界辺３３を含む仮想円筒側面３４に対する法線３７ｂ上の１点３８ｂを起点にして当該法線３７ｂに関して非対称な形状のものとを含んでいる。
（第５実施形態－標準化した触媒モジュールを複数本収容する反応炉）
図６に示す第５実施形態の反応炉６２は、標準化した触媒モジュールとしての炭化水素分解反応装置６１ａと、触媒モジュール６１ｂと、粗分離装置６５とを備えている。
図６に示す第５実施形態の反応炉６２は、標準化した触媒モジュールとしての炭化水素分解反応装置６１ａと、触媒モジュール６１ｂと、粗分離装置６５とを備えている。
炭化水素分解反応装置６１ａは、熱源としてのシングルエンドラジアントチューブバーナ６７と、バーナ６７の周囲を取り巻くように配置した図３に示す波形触媒１９（第１の構造体触媒）と、波形触媒１９の上端部を収容し原料ガスを導入する案内筒６４ａとからなる。原料ガスは波形触媒１９の内側を上端から下端に向かって通るためガス透過型触媒の１種であるが、図１の下端開口円筒４とは異なり、案内筒６４ａが触媒の上部だけを覆うスリーブ状になっていることで、波形触媒１９の下端から漏れた原料ガスは、波形触媒１９の外側にも接触し、反応炉６２全体に広がるようになっている。
触媒モジュール６１ｂは、炭化水素分解反応装置６１ａの下端から出てきた未反応の原料ガスが対流によって接触可能な第２の構造体触媒６９と、第２の構造体触媒６９を上から保持する保持筒６４ｂとからなり、第２の構造体触媒６９がバーナ６７を取り囲んでいない点で炭化水素分解反応装置６１ａと異なる。
第２の構造体触媒６９としては、第１の構造体触媒１９と同一または異なる材料を使用することができる。第２の構造体触媒の構造としては、構造体の中心に熱源を備えていなくてもよいことから、板（平板のみならず、曲げ、折り曲げ、パンチング、切り欠き、エンボス加工等、平板に対して任意の加工を施したものを含む）、多孔体、ハニカム（モノリス型）、フェルト、メッシュ、ファブリックまたはエキスパンドメタルのなかから、第１の構造体触媒１９の構造と異なるものを使用することも許容される。
第２の構造体触媒６９の加熱方法としては、ガス透過型触媒に面する場所に設置してガス透過型触媒が発生する輻射熱を利用することもできるし、炉内の高温ガスの対流による触媒表面の加熱を利用することもできる。
第２の構造体触媒６９としては、第１の構造体触媒１９と同一または異なる材料を使用することができる。第２の構造体触媒の構造としては、構造体の中心に熱源を備えていなくてもよいことから、板（平板のみならず、曲げ、折り曲げ、パンチング、切り欠き、エンボス加工等、平板に対して任意の加工を施したものを含む）、多孔体、ハニカム（モノリス型）、フェルト、メッシュ、ファブリックまたはエキスパンドメタルのなかから、第１の構造体触媒１９の構造と異なるものを使用することも許容される。
第２の構造体触媒６９の加熱方法としては、ガス透過型触媒に面する場所に設置してガス透過型触媒が発生する輻射熱を利用することもできるし、炉内の高温ガスの対流による触媒表面の加熱を利用することもできる。
反応炉６２の上端面には、上記炭化水素分解反応装置６１ａに原料ガスを供給する原料ガス供給管６６ａが接続している。また、炭化水素分解反応装置６１ａには、バーナ６７に燃焼用ガスを供給する燃焼ガス導入管６６ｂと空気を供給するブロワ６８が設けられている。
供給管６６ａと原料ガス供給源７１との間には、脱硫器６３を設けている。脱硫器６３を設けることにより、都市ガスやＬＰＧに付臭剤として添加された硫黄化合物を除去し、構造体触媒の被毒や性能劣化を予防できる。
反応炉６２の下端面には、上記炭化水素分解反応装置６１ａおよび触媒モジュール６１ｂで生成した生成炭素の排出回収装置７２が連結している。
典型的な排出回収装置は、特許文献４に示すものであり、反応炉の反応炉下部開口にベント孔を介して連絡する減圧チャンバと、ベント孔を開閉可能な第１開閉弁と、減圧チャンバにチャネルを介して連絡する回収箱と、チャネルを開閉可能な第２開閉弁と、回収箱に連絡する減圧ポンプとを備えている。
典型的な排出回収装置は、特許文献４に示すものであり、反応炉の反応炉下部開口にベント孔を介して連絡する減圧チャンバと、ベント孔を開閉可能な第１開閉弁と、減圧チャンバにチャネルを介して連絡する回収箱と、チャネルを開閉可能な第２開閉弁と、回収箱に連絡する減圧ポンプとを備えている。
粗精製装置６５は、反応炉６２の内部の水素濃度を下げると共に、反応炉６２の外に放出される水素濃度を炉内に比べ高める装置であり、その材料としては、特開2020-142160号公報、特開2006-007134号公報等に記載されている、α－アルミナ、γ－アルミナ、シリカ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、チタニア、ゼオライトなどのセラミックス材料、または、ニッケル、銅、鉄、亜鉛及びこれらの合金などの金属材料からなる多孔質基材に担持もしくは支持された、細孔制御されたシリカ膜、パラジウム（Pd）膜、パラジウム合金（PdAg、PdCu等）膜、バナジウム膜、ジルコニウム／ニッケル合金膜、ゼオライト膜等が挙げられる。
粗精製装置６５を経た水素濃度の高い生成ガスは、ポンプ７３を使ってタンク７４に一時貯留され、圧力スイング吸着器（ＰＳＡ）７５によって精密精製がされた後、製品水素となる。圧力スイング吸着器（ＰＳＡ）としては、市販のものを使用することができる。
ＰＳＡ７５によって分離されたメタンは、図示しない返戻配管によって原料ガス導入管６６に合流させ、原料ガスとして再利用してもよい。
（炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法）
炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法（以下、本方法）もまた本発明の他の側面である。以下、各ステップについて説明する。
炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法（以下、本方法）もまた本発明の他の側面である。以下、各ステップについて説明する。
本方法は、反応チャンバの形状ならびに該反応チャンバの内部または外部における熱源の形状および配置を決定するステップ（Ｓ１）を含む。反応チャンバの形状としては、管型反応炉、固定層型反応装置又は充填層触媒反応装置の典型的な反応チャンバの形状を採用することができる。熱源の形状および配置は、例えば、反応チャンバの内部において、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で略中央を占有するように配置した有底円筒形状とする。
本方法は、第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒を第１の座標系の第１の位置に配置するステップ（Ｓ２）を含む。本ステップにおける初期設定としては、図１０のごとく、第１の形状を板状触媒とし、第１の座標系の第１の位置として原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で放射状、すなわち熱源と反応チャンバとを隔てる境界壁面に対する法線を含む面上とすることができる。代替的に、第１の形状を両端が開口した円筒形状とすることも可能である。
本方法は、第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒が単位時間あたりに受ける輻射熱（Ｅ１）を計算または実測するステップ（Ｓ３）を含む。本ステップにおいて輻射熱を計算する場合、物体の放射率を既知のデータに基づき定め、ステファンボルツマンの法則にしたがってシミュレーション計算することができる。実測する場合は、サーモグラフィ、熱電対等を用いて触媒表面各所の温度分布や温度上昇速度等を見ることによる。なお、実測する場合、原料ガスからの熱伝導、対流等の他の加熱要因を考慮しないでよいように、反応チャンバ内を真空にして輻射加熱することが好ましいが、実際の条件に近づけるため、原料ガスを充満または流通させて輻射加熱してもよい。
本方法は、第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒を変形すること、および／または、座標系を動かすステップ（Ｓ４）を含む。本ステップは、実測の場合、変形は実際に変形することになり、座標系を動かすことは、例えばラック上での位置変更、傾きの変更によって行う。位置の変更および傾きの変更は、例えば、ラックの上端と下端に大径リングと小径リングとを設け、大径リングと小径リングとを連結するブリッジを径方向に沿って放射状に設け、各ブリッジ上に、上端のブリッジと下端のブリッジで対向するように一定間隔で歯を形成し、触媒の上下端部を挟み込む歯間位置を上下で独立して変えることによる。計算する場合、コンピュータ上で変形し、座標系を動かすことによる。
本方法は、反応チャンバ内に変形後および／または座標移動後の炭化水素分解用構造体触媒を配置したとき原料ガスが一端から他端に向かって流通可能であることを確認するステップ（Ｓ５）を含む。流通確認は、例えば、コンピュータ上で仮想的な反応チャンバの所定位置に仮想的な原料ガスの導入口と仮想的な触媒を設け、触媒の一端から他端に向かって流体が移動するかどうかのシミュレーションをしてもよいし、現実の反応チャンバの所定位置に原料ガスの導入口を設け、原料ガスが触媒の一端から他端に向かって流通するかどうかを確認してもよい。なお、シミュレーションをする場合、原料ガスが一端から他端に向かって流通可能であることを保証するため、設計上許容される限りにおいて、炭化水素分解用構造体触媒の座標系を動かす際に、反応チャンバにおける原料ガスの導入口を動かしてもよい。
本方法は、反応チャンバ内にある変形後および／または座標移動後の炭化水素分解用構造体触媒が単位時間あたりに受ける輻射熱（Ｅ２）が、前記第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒が単位時間あたりに受ける輻射熱（Ｅ１）に比べて大きくなることを確認するステップ（Ｓ６）を含む。輻射熱が大きくなるかどうかの確認は、実測する場合は、サーモグラフィ、熱電対等を用いて触媒表面でＥ１を測定したのと同一箇所の温度分布や温度上昇速度等を比較することにより、計算する場合、物体の放射率を既知のデータに基づき定め、ステファンボルツマンの法則にしたがってシミュレーション計算することによる。
以下、上述した構造体触媒を使用した装置の実施例について詳述する。
（実験例１－加飾加工した触媒板を用いた内部加熱式反応炉による反応試験）
円筒形のＳＵＳ３０４製透過型小型反応炉の鉛直方向中心軸に沿って２ｋＷヒータ（三洋熱工社製）を収容したヒータ収容筒１１を挿入し、厚さ０．６ｍｍ＊幅３７ｍｍ＊長さ２００ｍｍの触媒板４９（ニッケル系金属触媒）を４６枚、メタンの流れる方向に対して垂直な断面視で、図７に示すように同じ向きに同じ湾曲度で湾曲するようにヒータ収納筒１１周りに配置固定し、かつ触媒板４９に攪拌接触促進のための突起４６を設けた。触媒の幾何学的総面積は表裏で０．６８ｍ２になった。
反応炉温度が６００℃近くに上昇後、炉の上蓋を貫通するメタン供給パイプから触媒と平行な流れになるように、圧力０．３ＭＰａで、流量を１０００ｍＬ／分でメタンを導入しながら、ヒータ温度９５０～１０００℃で約２時間２５分の間、炭素直接分解反応実験を実施した。
水素濃度は、炉の周壁下端に設けた大気放出する生成ガス排出パイプ８に気体熱伝導式ガスアナライザ（ゼロガス：都市ガス１３Ａ、スパンガス：水素１００％、ガス流量：１．０Ｌ／ｍｉｎ、チノー社製）を取付けて計測した。結果を図８に示す。しかし、ヒータ温度は９５０℃近くになっているが、反応炉温度が６５０℃と低いため、触媒板４９の境膜部が十分加熱されないために、水素製造効率は低かった。
触媒の水素製造効率は、途中ヒータ温度を９５０℃から１０００℃に上げてもたかだか１０％であったので実験を中止した。
（実験例１－加飾加工した触媒板を用いた内部加熱式反応炉による反応試験）
円筒形のＳＵＳ３０４製透過型小型反応炉の鉛直方向中心軸に沿って２ｋＷヒータ（三洋熱工社製）を収容したヒータ収容筒１１を挿入し、厚さ０．６ｍｍ＊幅３７ｍｍ＊長さ２００ｍｍの触媒板４９（ニッケル系金属触媒）を４６枚、メタンの流れる方向に対して垂直な断面視で、図７に示すように同じ向きに同じ湾曲度で湾曲するようにヒータ収納筒１１周りに配置固定し、かつ触媒板４９に攪拌接触促進のための突起４６を設けた。触媒の幾何学的総面積は表裏で０．６８ｍ２になった。
反応炉温度が６００℃近くに上昇後、炉の上蓋を貫通するメタン供給パイプから触媒と平行な流れになるように、圧力０．３ＭＰａで、流量を１０００ｍＬ／分でメタンを導入しながら、ヒータ温度９５０～１０００℃で約２時間２５分の間、炭素直接分解反応実験を実施した。
水素濃度は、炉の周壁下端に設けた大気放出する生成ガス排出パイプ８に気体熱伝導式ガスアナライザ（ゼロガス：都市ガス１３Ａ、スパンガス：水素１００％、ガス流量：１．０Ｌ／ｍｉｎ、チノー社製）を取付けて計測した。結果を図８に示す。しかし、ヒータ温度は９５０℃近くになっているが、反応炉温度が６５０℃と低いため、触媒板４９の境膜部が十分加熱されないために、水素製造効率は低かった。
触媒の水素製造効率は、途中ヒータ温度を９５０℃から１０００℃に上げてもたかだか１０％であったので実験を中止した。
（実験例２－触媒を断面視で菊花様に配置した輻射加熱試験）
実験例１と同じ大きさの触媒板２枚を一組として互いに向かい合うように湾曲させてヒータ収納筒周りに２３組配置し、隣接する板の端辺同士を突合せ溶接固定することで、メタンの流れる方向に対して垂直な断面視で菊花様の輪郭形状（図２）となるように構成した。
大気開放した状態でヒータ収容筒に入れたヒータを駆動し、サーモグラフィを通じて触媒を観察したところ、ヒータの熱は花弁の付け根付近から先端付近まで熱放射（輻射熱）を受ける面全体に一様に広がっており、炭化水素分解用構造体触媒が、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で境界壁面に対する法線上の１点を起点にして左右対称の形状を有することで、触媒板表面で反射した熱放射も触媒板が受け止めやすい形状であることがわかった。一方、触媒板における熱放射を受ける面と反対側の面は低い温度となっており、触媒板表面の局所的な加熱が起きていることがわかった。
実験例１と同じ大きさの触媒板２枚を一組として互いに向かい合うように湾曲させてヒータ収納筒周りに２３組配置し、隣接する板の端辺同士を突合せ溶接固定することで、メタンの流れる方向に対して垂直な断面視で菊花様の輪郭形状（図２）となるように構成した。
大気開放した状態でヒータ収容筒に入れたヒータを駆動し、サーモグラフィを通じて触媒を観察したところ、ヒータの熱は花弁の付け根付近から先端付近まで熱放射（輻射熱）を受ける面全体に一様に広がっており、炭化水素分解用構造体触媒が、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で境界壁面に対する法線上の１点を起点にして左右対称の形状を有することで、触媒板表面で反射した熱放射も触媒板が受け止めやすい形状であることがわかった。一方、触媒板における熱放射を受ける面と反対側の面は低い温度となっており、触媒板表面の局所的な加熱が起きていることがわかった。
（実験例３－図２のように触媒を配置した内部加熱式反応炉による反応試験）
実験例２のように配置した幾何学的総面積が表裏で０．６８ｍ２の触媒とヒータを、円筒形の透過型小型反応炉の鉛直方向中心軸に沿って収容し、メタン流路を通じて、メタン供給圧力０．３ＭＰａ、メタン流量１Ｌ／ｍｉｎでメタンを導入し、炭素直接分解反応実験を実施した。その結果、図９に示すように実験例１の内部加熱式反応炉と比べて、触媒の幾何学的総面積は同じであり、かつ、ヒータ容量は同じであったにもかかわらず、水素発生量は良好で、ヒータ温度１０００℃、反応炉温度６５０℃、水素濃度は５５％であった。輻射熱を受けやすく触媒板表面の局所的な加熱が起きるように触媒の配置を工夫することが重要であると示唆された。
実験例２のように配置した幾何学的総面積が表裏で０．６８ｍ２の触媒とヒータを、円筒形の透過型小型反応炉の鉛直方向中心軸に沿って収容し、メタン流路を通じて、メタン供給圧力０．３ＭＰａ、メタン流量１Ｌ／ｍｉｎでメタンを導入し、炭素直接分解反応実験を実施した。その結果、図９に示すように実験例１の内部加熱式反応炉と比べて、触媒の幾何学的総面積は同じであり、かつ、ヒータ容量は同じであったにもかかわらず、水素発生量は良好で、ヒータ温度１０００℃、反応炉温度６５０℃、水素濃度は５５％であった。輻射熱を受けやすく触媒板表面の局所的な加熱が起きるように触媒の配置を工夫することが重要であると示唆された。
なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、また、上記実施形態に説明される構成のすべてが本発明の必須要件であるとは限らない。本発明は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当該技術的範囲に属する限り種々の改変等の形態を採り得る。例えば、第４の実施形態において、ヒータ収納部２５は必ずしも必要ではなく、ない方が熱効率は良い。真空熱処理炉にリジェネラジアントチューブがそのまま配置されているように、バーナの気密性が高ければ必要ない。また、第２の構造体触媒６９がその上部のみ保持筒６４ｂに収容されているものとしたが、反応炉６２に露出していてもよい。
本発明の炭化水素分解反応装置は、生成ガス中に含まれる水素純度を上げる装置を後段に付けることにより、固体高分子形燃料電池［ＰＥＦＣ］を搭載した燃料電池車へのオンサイトステーション等を通じた水素供給に好適に適用可能である。
また近年、水素に加えて、都市ガスインフラを活用してメタンを直接利用できる固体酸化物形燃料電池（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ ： ＳＯＦＣ）が注目を集めている。ＳＯＦＣでは、従来メタンの熱分解反応による金属ニッケル表面への炭素析出や、生成ＣＯの金属ニッケル表面への吸着による電極反応阻害作用による性能低下の問題が認識されているが（佐藤ら著、「燃料電池・メタン利用技術との観点から」、Ｊ．Ｐｌａｓｍａ Ｆｕｓｉｏｎ Ｒｅｓ． Ｖｏｌ．８７，Ｎｏ．１（２０１１）３６－４１頁）、この前段に配する燃料改質器として本発明の炭化水素分解反応装置を利用すれば、ＳＯＦＣにおける析出炭素の低減や長寿命化につながることが期待される。
１，６１ａ 炭化水素分解反応装置
６１ｂ 触媒モジュール
６２ 反応炉
２ 生成物排出容器
３ 区画
４ 下端開口円筒
５、７ 蓋
６，６６ａ 原料ガス供給管
８ 排出管
９，１９，２９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，４９，５９，６９ 炭化水素分解用構造体触媒
１０、２０ 熱源
１１ 有底筒（ヒータ収納部）
１２ 境界壁面
１３、１５、１７ａ，１７ｂ，３７ａ，３７ｂ 法線
１４、１６、１８ａ，１８ｂ，３８ａ，３８ｂ 触媒と法線との交点
２２ ラジアントチューブ
２４ ガスバーナ
２５ ヒータ収納部
２６ 蓄熱器
２７，６７ バーナ
３３ 境界辺
３４ 仮想円筒側面
４６ 突起
６３ 脱硫器
６４ａ 案内筒
６４ｂ 保持筒
６５ 粗精製装置
６６ｂ 燃焼ガス導入管
６８ ブロワ
７１ 原料ガス供給源
７２ 生成炭素排出回収装置
７３ ポンプ
７４ タンク
７５ ＰＳＡ
６１ｂ 触媒モジュール
６２ 反応炉
２ 生成物排出容器
３ 区画
４ 下端開口円筒
５、７ 蓋
６，６６ａ 原料ガス供給管
８ 排出管
９，１９，２９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，４９，５９，６９ 炭化水素分解用構造体触媒
１０、２０ 熱源
１１ 有底筒（ヒータ収納部）
１２ 境界壁面
１３、１５、１７ａ，１７ｂ，３７ａ，３７ｂ 法線
１４、１６、１８ａ，１８ｂ，３８ａ，３８ｂ 触媒と法線との交点
２２ ラジアントチューブ
２４ ガスバーナ
２５ ヒータ収納部
２６ 蓄熱器
２７，６７ バーナ
３３ 境界辺
３４ 仮想円筒側面
４６ 突起
６３ 脱硫器
６４ａ 案内筒
６４ｂ 保持筒
６５ 粗精製装置
６６ｂ 燃焼ガス導入管
６８ ブロワ
７１ 原料ガス供給源
７２ 生成炭素排出回収装置
７３ ポンプ
７４ タンク
７５ ＰＳＡ
Claims (10)
- 反応チャンバ内で適切に配置したとき原料ガスが一端から他端に向かって流通可能な構造を有する炭化水素分解用構造体触媒と、
前記反応チャンバの内部に気密性を保った状態で配置された熱源であって、前記炭化水素分解用構造体触媒を加熱可能な熱源とを備えた炭化水素分解反応装置であって、
前記炭化水素分解用構造体触媒は、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で、前記炭化水素分解用構造体触媒と前記熱源とを隔てる境界壁面または境界辺を隙間なく包囲する形状を有する炭化水素分解反応装置。 - 反応チャンバ内で適切に配置したとき原料ガスが一端から他端に向かって流通可能な構造を有する炭化水素分解用構造体触媒と、
前記反応チャンバの内部に気密性を保った状態で配置された熱源であって、前記炭化水素分解用構造体触媒を加熱可能な熱源とを備えた炭化水素分解反応装置であって、
前記炭化水素分解用構造体触媒は、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で、前記炭化水素分解用構造体触媒と前記熱源とを隔てる境界壁面に対する法線上または境界辺を含む仮想円筒側面に対する法線上の１点を起点にして当該法線に関して対称な形状を有する炭化水素分解反応装置。 - 前記形状が、境界壁面に対する法線上または境界辺を含む仮想円筒側面に対する法線上の１点を起点にして当該法線に関して対称な形状である請求項１に記載の炭化水素分解反応装置。
- 前記熱源が、前記反応チャンバの内部において、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で略中央を占有するヒータ収納部内に収容されている、請求項１または請求項２に記載の炭化水素分解反応装置。
- 前記熱源が、リジェネラジアントチューブバーナであり、原料ガスの流れる方向に対して垂直な断面視で略中央を占有する方形のヒータ収納部内に収容されている、請求項４に記載の炭化水素分解反応装置。
- 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の炭化水素分解反応装置を備えた炭化水素直接分解用反応炉。
- 前記他端から出てきた未反応の原料ガスが対流によって接触可能な第２の構造体触媒を備えた請求項６に記載の炭化水素直接分解用反応炉。
- さらに反応炉内の水素を選択的に排出させることにより、反応炉内の水素分圧を下げ、炭化水素の分解反応を促進する為の水素精製モジュールを備えた請求項６に記載の炭化水素直接分解用反応炉。
- 反応チャンバの形状ならびに該反応チャンバの内部または外部における熱源の形状および配置を決定することと、
第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒を第１の座標系の第１の位置に配置することと、
第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒が単位時間あたりに受ける輻射熱（Ｅ１）を計算または実測することと、
第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒を変形すること、および／または、座標系を動かすことと、
反応チャンバ内に変形後および／または座標移動後の炭化水素分解用構造体触媒を配置したとき原料ガスが一端から他端に向かって流通可能であることを確認することと、
前記反応チャンバ内にある変形後および／または座標移動後の炭化水素分解用構造体触媒が単位時間あたりに受ける輻射熱（Ｅ２）が、
前記第１の形状の炭化水素分解用構造体触媒が単位時間あたりに受ける輻射熱（Ｅ１）に比べて大きくなることを確認することを含む、炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法。 - 請求項９に記載の炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法を含む炭化水素分解反応装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021127874 | 2021-08-04 | ||
| JP2021127874 | 2021-08-04 | ||
| JP2021198150 | 2021-12-06 | ||
| JP2021198150 | 2021-12-06 | ||
| JP2022522233A JPWO2023013182A1 (ja) | 2021-08-04 | 2022-04-12 | |
| PCT/JP2022/017567 WO2023013182A1 (ja) | 2021-08-04 | 2022-04-12 | 炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法、炭化水素分解反応装置の製造方法、炭化水素分解反応装置および反応炉 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022522233A Division JPWO2023013182A1 (ja) | 2021-08-04 | 2022-04-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP7242025B1 true JP7242025B1 (ja) | 2023-03-24 |
| JP2023055807A JP2023055807A (ja) | 2023-04-18 |
Family
ID=85154066
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022522233A Pending JPWO2023013182A1 (ja) | 2021-08-04 | 2022-04-12 | |
| JP2023011436A Active JP7242025B1 (ja) | 2021-08-04 | 2023-01-28 | 炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法、炭化水素分解反応装置の製造方法、炭化水素分解反応装置および反応炉 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022522233A Pending JPWO2023013182A1 (ja) | 2021-08-04 | 2022-04-12 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240123415A1 (ja) |
| EP (1) | EP4321479A1 (ja) |
| JP (2) | JPWO2023013182A1 (ja) |
| WO (1) | WO2023013182A1 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004051428A (ja) | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Chubu Electric Power Co Inc | 膜反応装置 |
| JP2004149332A (ja) | 2002-10-29 | 2004-05-27 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素製造装置 |
| JP2010131595A (ja) | 2000-01-27 | 2010-06-17 | Battelle Memorial Inst | 熱的化学反応の高い生産速度を得るための方法および装置 |
| JP2010143816A (ja) | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Samsung Sdi Co Ltd | 改質装置 |
| JP2013163624A (ja) | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Yokohama National Univ | 水素生成装置及び水素生成方法 |
| JP2021042109A (ja) | 2019-09-12 | 2021-03-18 | 株式会社伊原工業 | 水素生成装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3279693B2 (ja) | 1993-02-02 | 2002-04-30 | 松下電器産業株式会社 | 触媒反応器 |
| JP2000178004A (ja) | 1998-12-15 | 2000-06-27 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池用燃料改質器 |
| JP3848800B2 (ja) | 1999-07-22 | 2006-11-22 | 三菱重工業株式会社 | 水素製造装置 |
| JP4231258B2 (ja) | 2002-08-27 | 2009-02-25 | 千代田化工建設株式会社 | 触媒改質型反応装置 |
| JP4411409B2 (ja) | 2004-06-28 | 2010-02-10 | 国立大学法人東京工業大学 | 水素透過装置の製造方法 |
| JP2019182733A (ja) | 2018-04-01 | 2019-10-24 | 株式会社伊原工業 | 水素生成装置、固体生成物の分離方法、固体生成物の排出回収システムおよびニッケル系金属構造体の製造方法 |
| JP7136722B2 (ja) | 2019-03-04 | 2022-09-13 | 公益財団法人地球環境産業技術研究機構 | ガス分離装置、および、膜反応器 |
-
2022
- 2022-04-12 EP EP22852611.7A patent/EP4321479A1/en active Pending
- 2022-04-12 US US18/554,993 patent/US20240123415A1/en active Pending
- 2022-04-12 JP JP2022522233A patent/JPWO2023013182A1/ja active Pending
- 2022-04-12 WO PCT/JP2022/017567 patent/WO2023013182A1/ja active Application Filing
-
2023
- 2023-01-28 JP JP2023011436A patent/JP7242025B1/ja active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010131595A (ja) | 2000-01-27 | 2010-06-17 | Battelle Memorial Inst | 熱的化学反応の高い生産速度を得るための方法および装置 |
| JP2004051428A (ja) | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Chubu Electric Power Co Inc | 膜反応装置 |
| JP2004149332A (ja) | 2002-10-29 | 2004-05-27 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素製造装置 |
| JP2010143816A (ja) | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Samsung Sdi Co Ltd | 改質装置 |
| JP2013163624A (ja) | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Yokohama National Univ | 水素生成装置及び水素生成方法 |
| JP2021042109A (ja) | 2019-09-12 | 2021-03-18 | 株式会社伊原工業 | 水素生成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20240123415A1 (en) | 2024-04-18 |
| WO2023013182A1 (ja) | 2023-02-09 |
| EP4321479A1 (en) | 2024-02-14 |
| JPWO2023013182A1 (ja) | 2023-02-09 |
| JP2023055807A (ja) | 2023-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1292508C (en) | Fuel feed arrangement for a fuel cell generator | |
| EP1446609B1 (en) | Microcombustors, microreformers, and methods for combusting and for reforming fluids | |
| BRPI0810937B1 (pt) | Reformador de vapor alta e termicamente integrado e combinado para a produção de hidrogênio a partir de uma fonte de combustível e uma montagem de reformador de vapor/câmara de combustão para uso em um sistema de processamento de combustível | |
| US7560081B2 (en) | Reactor and production thereof, reformer, and power supply system including paired channels having a heat exchanger formed thereon | |
| BR0107557B1 (pt) | reator catalìtico, método para realizar reações quìmicas entre gases e processamento de metano. | |
| JP2015517175A (ja) | 燃料電池のための触媒を支持する置換可能な構造化支持部を含む触媒加熱式燃料処理装置 | |
| JP2002124289A (ja) | 固体電解質型燃料電池システム | |
| JP3868253B2 (ja) | 燃料電池の熱交換構造 | |
| JP5244292B2 (ja) | 燃料電池モジュールおよび燃料電池システム | |
| JP4797352B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池 | |
| JP7242025B1 (ja) | 炭化水素分解用構造体触媒の設計・配置方法、炭化水素分解反応装置の製造方法、炭化水素分解反応装置および反応炉 | |
| JP5095264B2 (ja) | 改質器および間接内部改質型高温型燃料電池 | |
| JPWO2004071951A1 (ja) | 水素生成装置及び燃料電池発電システム | |
| JP3912997B2 (ja) | 空気予熱構造 | |
| JP3727899B2 (ja) | 燃料電池モジュール | |
| JP3886763B2 (ja) | 燃料電池の熱交換構造 | |
| JP2005276617A (ja) | 発電装置 | |
| JP5329944B2 (ja) | 燃料電池用水蒸気改質装置 | |
| JP4326078B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池モジュール | |
| JPH06325783A (ja) | 内部改質型溶融炭酸塩型燃料電池システム | |
| JP4664767B2 (ja) | 改質器 | |
| CN117157247A (zh) | 烃分解用结构体催化剂的设计及布置方法、烃分解反应装置的制造方法、烃分解反应装置及反应炉 | |
| JPS63126539A (ja) | 燃料改質器 | |
| KR20080040211A (ko) | 예열부를 갖는 개질기용 개질반응부 및 이의 제조방법 | |
| JP5658897B2 (ja) | 改質装置及び燃料電池システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230128 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20230128 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230228 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230228 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7242025 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |