氢供给系统技术方案

氢供给系统用于进行氢的供给，该氢供给系统具备：脱氢反应部，其通过使包含氢化物的原料发生脱氢反应来获得含氢气体；氢纯化部，其从通过脱氢反应部获得到的含氢气体中去除脱氢产物，来获得包含高纯度氢的纯化气体；以及脱气部，其在原料的流动中的脱氢反应部的上游侧去除原料所包含的无机气体。侧去除原料所包含的无机气体。侧去除原料所包含的无机气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氢供给系统


[0001]本公开涉及一种进行氢的供给的氢供给系统。

技术介绍

[0002]作为以往的氢供给系统，例如已知专利文献1中列举的系统。专利文献1的氢供给系统具备：罐，其贮存原料的芳香烃的氢化物；脱氢反应部，其通过使从该罐供给的原料发生脱氢反应来获得氢；气液分离部，其将通过脱氢反应部获得的氢进行气液分离；以及氢纯化部，其将气液分离后的氢进行纯化。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2006
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232607号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]在如上所述的氢供给系统中，有时在原料中包含氧、氮等无机气体。这样的无机气体的成分也包含在脱氢后的含氢气体中。另外，无机气体中的氧在脱氢反应中生成水，因此使含氢气体的露点上升。在该情况下，对于氢纯化部而言纯化负荷升高。根据以上，存在氢纯化部的纯化负荷升高的问题。因而，需要从含氢气体中将该无机气体也去除。
[0008]本公开是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够减少氢纯化部的纯化负荷的氢供给系统。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]为了解决上述问题，本公开所涉及的氢供给系统用于进行氢的供给，该氢供给系统具备：脱氢反应部，其通过使包含氢化物的原料发生脱氢反应来获得含氢气体；氢纯化部，其从通过脱氢反应部获得到的含氢气体中去除脱氢产物，来获得包含高纯度氢的纯化气体；以及脱气部，其在原料的流动中的脱氢反应部的上游侧去除原料所包含的无机气体。
[0011]在氢供给系统中，脱氢反应部通过使原料发生脱氢反应来获得含氢气体。另外，氢纯化部从通过脱氢反应部获得到的含氢气体中去除脱氢产物来获得包含高纯度氢的纯化气体。因而，氢纯化部的纯化负荷会由于来自脱氢反应部的含氢气体所包含的成分而受到影响。与此相对，氢供给系统具备脱气部，该脱气部在原料的流动中的脱氢反应部的上游侧去除原料所包含的无机气体。在该情况下，脱氢反应部能够使被脱气部去除了无机气体的状态下的原料发生脱氢反应。由此，能够使由于含氢气体中包含无机气体的成分而引起的氢纯化部的纯化负荷减少。根据以上，能够减少氢纯化部的纯化负荷。
[0012]在该氢供给系统中，脱气部可以由脱气膜分离器构成。由此，脱气部能够高效地从原料中去除无机气体。
[0013]专利技术的效果
[0014]根据本公开，能够提供一种能够减少氢纯化部的纯化负荷的氢供给系统。
附图说明
[0015]图1是示出本公开的实施方式所涉及的氢供给系统的结构的框图。
具体实施方式
[0016]以下，参照附图来详细说明本公开所涉及的氢供给系统的优选的实施方式。在以下的说明中，对相同或相当部分赋予相同附图标记，并省略重复的说明。
[0017]图1是示出本公开的实施方式所涉及的氢供给系统的结构的框图。氢供给系统100将有机化合物(在常温下为液体)用作原料。此外，在氢纯化的过程中，对作为原料的有机化合物(在常温下为液体)进行脱氢而得到的脱氢产物(有机化合物(在常温下为液体))被去除。作为原料的有机化合物，例如能够列举出有机氢化物。使在炼油厂大量生产出的氢与芳香烃发生反应而得到的氢化物是有机氢化物的优选例。另外，有机氢化物不限于芳香族的氢化化合物，也有2
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丙醇(生成氢与丙醇)系。有机氢化物能够与汽油等同样地作为液体燃料被油罐车等输送到氢供给系统100。在本实施方式中，作为有机氢化物，使用甲基环己烷(以下，称为MCH)。除此以外，作为有机氢化物，能够应用环己烷、二甲基环己烷、乙基环己烷、十氢化萘、甲基十氢化萘、二甲基十氢化萘、乙基十氢化萘等芳香烃的氢化物。此外，芳香族化合物是含氢量尤其多的优选例。氢供给系统100能够向燃料电池汽车(FCV)、氢发动机车辆供给氢。此外，也能够应用于基于以甲烷为主要成分的天然气、以丙烷为主要成分的LPG、或者汽油、石脑油、煤油、轻油之类的液体烃原料来制造氢的情况。
[0018]如图1所示，本实施方式所涉及的氢供给系统100具备液体移送泵1、热交换部2、脱氢反应部3、加热部4、气液分离部6、压缩部7以及氢纯化部8。其中，液体移送泵1、热交换部2以及脱氢反应部3属于制造含氢气体的氢制造部10。另外，气液分离部6、压缩部7以及氢纯化部8属于提高氢的纯度的氢纯度调整部11。另外，氢供给系统100具备线L1～L12。此外，在本实施方式中，以采用MCH作为原料且在氢纯化的过程中被去除的脱氢产物为甲苯的情况为例子进行说明。此外，实际上，不仅存在甲苯，还存在未反应的MCH和少量的副产物及杂质，但是在本实施方式中，它们被视为与甲苯混合而呈现与该甲苯相同的行为。因而，在以下的说明中，设为称为“甲苯”来说明的物质中也包含未反应的MCH、副产物。
[0019]线L1～L12是供MCH、甲苯、含氢气体、排气、高纯度氢或者加热介质通过的流路。线L1是液体移送泵1用来从未图示的MCH罐汲取MCH的线，线L1将液体移送泵1与MCH罐连接。线L2将液体移送泵1与脱氢反应部3连接。线L3将脱氢反应部3与气液分离部6连接。线L4将气液分离部6与未图示的甲苯罐连接。线L5将气液分离部6与压缩部7连接。线L6将压缩部7与氢纯化部8连接。线L7将氢纯化部8与排气的供给目的地连接。线L8将氢纯化部8与未图示的纯化气体的供给装置连接。线L11、L12将加热部4与脱氢反应部3连接。线L11、L12使热介质流通。
[0020]液体移送泵1向脱氢反应部3供给作为原料的MCH。此外，从外部利用油罐车等输送的MCH被贮存于MCH罐。贮存于MCH罐的MCH通过液体移送泵1经由线L1、线L2被供给到脱氢反应部3。
[0021]热交换部2在线L2中流通的MCH与线L3中流通的含氢气体之间进行热交换。从脱氢反应部3出来的含氢气体的温度比MCH的温度高。因而，在热交换部2中，通过含氢气体的热来对MCH进行加热。由此，MCH在温度已上升的状态下被供给到脱氢反应部3。此外，MCH与从
氢纯化部8经由线L7供给的排气一起被供给到脱氢反应部3。
[0022]脱氢反应部3是通过使MCH发生脱氢反应来获得氢的设备。即，脱氢反应部3是通过使用了脱氢催化剂的脱氢反应来从MCH提取氢的设备。脱氢催化剂没有特别限制，例如能够从铂催化剂、钯催化剂以及镍催化剂中选择。这些催化剂可以承载于氧化铝、二氧化硅以及二氧化钛等载体上。有机氢化物的反应是可逆反应，反应的方向根据反应条件(温度、压力)而改变(受到化学平衡的制约)。另一方面，脱氢反应分子数始终因吸热反应而增加的反应。因而，高温、低压的条件是有利的。脱氢反应是吸热反应，因此脱氢反应部3从加热部4经由线L11、L12中循环的热介质被供给热。脱氢反应部3具有能够在脱氢催化剂中流动MCH与来自加热部4的热介质之间进行热交换的机构。由脱氢反应部3提取出的含氢气体经由线L3被供给到气液分离部6。线L3中的含氢气体在包含作为液体的甲苯作为混合物的状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氢供给系统，用于进行氢的供给，所述氢供给系统具备：脱氢反应部，其通过使包含氢化物的原料发生脱氢反应来获得含氢气体；氢纯化部，其从通过所述脱氢反应部获得到的所述含氢气体中去除脱氢产物，来获得包...

【专利技术属性】
技术研发人员：清家匡，壱岐英，前田征児，
申请(专利权)人：引能仕株式会社，
类型：发明
国别省市：