JPS60200801A - Ｃｏ変成装置 - Google Patents
Ｃｏ変成装置Info
- Publication number
- JPS60200801A JPS60200801A JP5726984A JP5726984A JPS60200801A JP S60200801 A JPS60200801 A JP S60200801A JP 5726984 A JP5726984 A JP 5726984A JP 5726984 A JP5726984 A JP 5726984A JP S60200801 A JPS60200801 A JP S60200801A
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- Japan
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- temperature
- gas
- catalyst
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- Pending
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
気改質装置に用いられるＣＯ変成装置（通常は、Ｃｏ
コンバータとも呼ばれる）に関する。
コンバータとも呼ばれる）に関する。
第１図に、従来の水蒸気改質装置のフローを示す。第１
図において、１は炭化水素改質装置、２は熱交換器（冷
却器）、６は高温００変成装置、４は冷却用熱交換器、
５は低温ＣＯ変成装置である。水蒸気改質装置内での反
応は、下記の式（１１， ＋２１で表わされ、通常６５
０乃至８５０Ｕの温度範囲で行なわれる。
図において、１は炭化水素改質装置、２は熱交換器（冷
却器）、６は高温００変成装置、４は冷却用熱交換器、
５は低温ＣＯ変成装置である。水蒸気改質装置内での反
応は、下記の式（１１， ＋２１で表わされ、通常６５
０乃至８５０Ｕの温度範囲で行なわれる。
ＣＨ４＋ Ｈ２０二２ｃｏ ＋ ３Ｈ， −’ − −
＋１１ｃｏ＋１（、ｏ＝亡００２＋Ｈ２ ・・・（２
）炭化水素改質装置１では、王として（１）式で表わさ
れる反応が、また、高温Ｃｏ変成装置６並びに低温ＣＯ
変成装置５では、主として（２）式で表わされる反応が
起る。
＋１１ｃｏ＋１（、ｏ＝亡００２＋Ｈ２ ・・・（２
）炭化水素改質装置１では、王として（１）式で表わさ
れる反応が、また、高温Ｃｏ変成装置６並びに低温ＣＯ
変成装置５では、主として（２）式で表わされる反応が
起る。
メタン？原料とした場合について、第１図に上記（２）
式で表わ烙れるＣＯＺ成装置内での００転化（シフト）
反応は、発熱反応であり、低温はど右へ反応が進むので
、冷却全必要とする。
式で表わ烙れるＣＯＺ成装置内での００転化（シフト）
反応は、発熱反応であり、低温はど右へ反応が進むので
、冷却全必要とする。
このため、従来装置では、高温、低温ＣＯ変成装置６，
５の前に熱交換器２，４を設けて冷却全行なっている。
５の前に熱交換器２，４を設けて冷却全行なっている。
このように各機器が分かれることにより、配管、しめき
、り弁、制御弁などが付加される結果、装置全体が複雑
となってしまう。
、り弁、制御弁などが付加される結果、装置全体が複雑
となってしまう。
従来のＣＯ変成装置は、化学プラント用の水蒸気改質装
置に使われるものであるが、例えば分散型燃料電池等の
／〆量の水素発生全必要とし、且つＣＯａ度に制限全必
要とする。特に、小型プラントで、且つ熱経済全重視す
るプラントでは、従来の方式では、複雑かつ熱的に不経
済なものであり、またコスト高でもある。
置に使われるものであるが、例えば分散型燃料電池等の
／〆量の水素発生全必要とし、且つＣＯａ度に制限全必
要とする。特に、小型プラントで、且つ熱経済全重視す
るプラントでは、従来の方式では、複雑かつ熱的に不経
済なものであり、またコスト高でもある。
本発明は、上記従来の装置の欠点を解消したＣＯ変成装
置を提供するものである。
置を提供するものである。
すなわち、本発明は、シェル・アンド・チューブ型熱交
換器のシェル側上下方向に、高温用ＣＯ転化触媒及び低
温用ＣＯ転化触媒の分割充填区域を設け、高温用００転
化触媒金充填したシェル側には、ＣＯ含有ガスと水蒸気
よりなる混合ガス供給部を、低温用ＣＯ転化触媒？充填
したシェル側には転化ガス出口部？設け、更に、チュー
ブｖｃは、ガスの流れとは向流するように冷媒を通ずる
ように冷媒入口部と冷媒出口部を設けたこと全特徴とす
るＣＯ変成装置に関する。
換器のシェル側上下方向に、高温用ＣＯ転化触媒及び低
温用ＣＯ転化触媒の分割充填区域を設け、高温用００転
化触媒金充填したシェル側には、ＣＯ含有ガスと水蒸気
よりなる混合ガス供給部を、低温用ＣＯ転化触媒？充填
したシェル側には転化ガス出口部？設け、更に、チュー
ブｖｃは、ガスの流れとは向流するように冷媒を通ずる
ように冷媒入口部と冷媒出口部を設けたこと全特徴とす
るＣＯ変成装置に関する。
本発明装置では、以下の点を特徴とする。
（１） 中間の冷却装置を省き、ＣＯ変成装置内部に冷
却機能全もつこと。
却機能全もつこと。
（２） 同一装置内に、高温、低温側ＣＯ変成装置を有
し、かつＣＯ転化触媒層内に冷却機能をもつこと、並び
に高温、低温側ＣＯ転化用触媒は、充填体粒子？介して
連続していること。
し、かつＣＯ転化触媒層内に冷却機能をもつこと、並び
に高温、低温側ＣＯ転化用触媒は、充填体粒子？介して
連続していること。
かかる特徴を有する本発明装置は、水素製造装置や燃料
電池発電システム用燃料改質装置に適用できる。
電池発電システム用燃料改質装置に適用できる。
以下に、本発明装置を第２図に基づき説明する。
第２図は、本発明のＯＯ変成装置の構成の概要を示す。
第２図において、２０は００変成装置本体容器である。
２１は冷却媒体の導入管ヘッダーであり、２２で示す管
群が連結されており、冷却媒体は上部の排出管ヘッダー
２５にて系外へ取り出されている。ＣＯ変成装置本体容
器２０の内部には、棚２４があり、この上に触媒２５．
２５’が充填されている。変成される原料ガスは、矢印
■エタ供給され、矢印■より水素富化状態で排出される
。触媒２５．２５’は、上下に高温用２５、低温用２５
′が充填され、その中間には、必要に応じて転化反応に
は関係のない充填物２６で仕切られている。また、必要
により、冷却管群は高温用、低温用に２段に設けること
も可能で６’）、この場合には、冷却媒体も２通りに変
えて使うことができる。
群が連結されており、冷却媒体は上部の排出管ヘッダー
２５にて系外へ取り出されている。ＣＯ変成装置本体容
器２０の内部には、棚２４があり、この上に触媒２５．
２５’が充填されている。変成される原料ガスは、矢印
■エタ供給され、矢印■より水素富化状態で排出される
。触媒２５．２５’は、上下に高温用２５、低温用２５
′が充填され、その中間には、必要に応じて転化反応に
は関係のない充填物２６で仕切られている。また、必要
により、冷却管群は高温用、低温用に２段に設けること
も可能で６’）、この場合には、冷却媒体も２通りに変
えて使うことができる。
ＣＯガスを含む変成用ガスが水蒸気と共に矢印ｌより装
置本体に入り、冷却媒体はヘッダ２１よジ触媒層２５’
、２５全冷却して、上部ヘッダー２５より加熱されて排
出される。また、冷却用管群２２が上下・２段にある場
合には、上段よりも下段がより低温に保たれるよう配置
される。即ち、上段の高温ＣＯ転化反応には、鉄−クロ
ム系触媒が使われ、入口部で２．５０〜３５０℃、出口
部で４００へ５００℃の冷却系が組まれる。また、下段
の低温ＣＯ転化反応には、ｃｕ−ｚｎ系、０ｕ−８ｉ系
、ＯｕＯ−ＺｎＯ−Ａｌｔｏｓ系等の触媒が使われ、入
口部で１００〜１５０℃、出口部で２５０〜５００℃で
の冷却系が組まれる。
置本体に入り、冷却媒体はヘッダ２１よジ触媒層２５’
、２５全冷却して、上部ヘッダー２５より加熱されて排
出される。また、冷却用管群２２が上下・２段にある場
合には、上段よりも下段がより低温に保たれるよう配置
される。即ち、上段の高温ＣＯ転化反応には、鉄−クロ
ム系触媒が使われ、入口部で２．５０〜３５０℃、出口
部で４００へ５００℃の冷却系が組まれる。また、下段
の低温ＣＯ転化反応には、ｃｕ−ｚｎ系、０ｕ−８ｉ系
、ＯｕＯ−ＺｎＯ−Ａｌｔｏｓ系等の触媒が使われ、入
口部で１００〜１５０℃、出口部で２５０〜５００℃で
の冷却系が組まれる。
転化反応を終えたガスは、ＣＯ残留濃度が通常は１％以
下にされ、ＣＯ，とＨ２及び余剰の水蒸気を主成分とす
るガスとなり、矢印ｌＩより系外へ排出される。ＣＯ転
化触媒の交換に当っては、上部エリ吸引方式にて取り出
し、再充填することに工９達成可能である。
下にされ、ＣＯ，とＨ２及び余剰の水蒸気を主成分とす
るガスとなり、矢印ｌＩより系外へ排出される。ＣＯ転
化触媒の交換に当っては、上部エリ吸引方式にて取り出
し、再充填することに工９達成可能である。
本発明装置では、ＬＮＧ （メタン）による改質の他、
ＬＰＧ （プロパン）やメタノールによる改質も可能で
ある。
ＬＰＧ （プロパン）やメタノールによる改質も可能で
ある。
本発明に、ｃｖ、下記の効果がもたらされる。
（１）転化反応で発生する熱が、冷却媒体に移行され、
この冷却媒体を有効に使用することによジ、熱回収が可
能であり、従来の配管等での熱損を防止することができ
る。
この冷却媒体を有効に使用することによジ、熱回収が可
能であり、従来の配管等での熱損を防止することができ
る。
（２）単一機器の中に、高温・低温ＣＯ変成装置が組み
込まれ、かつ各前段の冷却用熱交換器が併合されている
ので、配管、弁等を省くことができ、低コストの装置全
供給することができる。
込まれ、かつ各前段の冷却用熱交換器が併合されている
ので、配管、弁等を省くことができ、低コストの装置全
供給することができる。
第１図は、従来の水蒸気改質装置のフロー金示す。第２
図は、本発明のＣＯ変成装置の構成の概要図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 第１区
図は、本発明のＣＯ変成装置の構成の概要図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 第１区
Claims (1)
- シェル・アンド・チューブ型熱交換器のシェル側上下刃
向に、高温用ＣＯ転化触媒及び低温用ＣＯ転化触媒の分
割充填区域を設け、高温用ＣＯ転化触媒全充填したシェ
ル側には、ＣＯ含有ガスと水蒸気よジなる混合ガス供給
部を、低温用ＣＯ転化触媒を充填したシェル側には転化
ガス出口部を設け、更に、チューブには、ガスの流れと
は向流するように冷媒を通ずるように冷媒入口部と冷媒
出口部を設けたこと？特徴とするＣＯ変成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5726984A JPS60200801A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Ｃｏ変成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5726984A JPS60200801A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Ｃｏ変成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200801A true JPS60200801A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13050807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5726984A Pending JPS60200801A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Ｃｏ変成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200801A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002053491A3 (en) * | 2000-12-28 | 2002-09-26 | Ballard Power Systems | Shell and tube reactor |
| JP2005247684A (ja) * | 2004-03-01 | 2005-09-15 | Haldor Topsoe As | 発熱反応域を冷却するための方法及び反応器ユニット |
| JP2008088033A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料改質装置 |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP5726984A patent/JPS60200801A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002053491A3 (en) * | 2000-12-28 | 2002-09-26 | Ballard Power Systems | Shell and tube reactor |
| GB2389544A (en) * | 2000-12-28 | 2003-12-17 | Ballard Power Systems | Shell and tube reactor |
| JP2005247684A (ja) * | 2004-03-01 | 2005-09-15 | Haldor Topsoe As | 発熱反応域を冷却するための方法及び反応器ユニット |
| JP2008088033A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料改質装置 |
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