DE102004010910A1 - Kompaktdampfreformer - Google Patents

Kompaktdampfreformer Download PDF

Info

Publication number
DE102004010910A1
DE102004010910A1 DE102004010910A DE102004010910A DE102004010910A1 DE 102004010910 A1 DE102004010910 A1 DE 102004010910A1 DE 102004010910 A DE102004010910 A DE 102004010910A DE 102004010910 A DE102004010910 A DE 102004010910A DE 102004010910 A1 DE102004010910 A1 DE 102004010910A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steam reformer
compact steam
reformer according
reactor
post
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.)
Granted
Application number
DE102004010910A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102004010910B4 (de
Inventor
Joachim A. Dr.-Ing. Wünning
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WS Reformer GmbH
Original Assignee
WS Reformer GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE102004010910A priority Critical patent/DE102004010910B4/de
Application filed by WS Reformer GmbH filed Critical WS Reformer GmbH
Priority to PCT/EP2005/002194 priority patent/WO2005084771A2/de
Priority to KR1020067018135A priority patent/KR101202605B1/ko
Priority to EP05732059A priority patent/EP1732658B1/de
Priority to JP2007502236A priority patent/JP4857258B2/ja
Priority to CNB2005800071843A priority patent/CN100556527C/zh
Priority to CA2557265A priority patent/CA2557265C/en
Priority to EP09156079A priority patent/EP2070591A3/de
Publication of DE102004010910A1 publication Critical patent/DE102004010910A1/de
Priority to US11/514,537 priority patent/US7608120B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102004010910B4 publication Critical patent/DE102004010910B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • B01J8/04—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 the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0496—Heating or cooling the reactor
    • 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
    • B01J8/04—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 the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0403—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 the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal
    • B01J8/0407—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 the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more cylindrical annular shaped beds
    • B01J8/0415—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 the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more cylindrical annular shaped beds the beds being superimposed one above the other
    • 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
    • B01J8/04—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 the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—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 the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0461—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 the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical annular shaped beds
    • B01J8/0469—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 the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical annular shaped beds the beds being superimposed one above the other
    • 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
    • B01J8/04—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 the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0492—Feeding reactive fluids
    • 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
    • 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
    • C01B3/384—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 the catalyst being continuously externally heated
    • 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
    • B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/00044—Temperature measurement
    • B01J2208/00061—Temperature measurement of the reactants
    • 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
    • B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00132—Tubes
    • 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
    • B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00141—Coils
    • 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
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00194—Tubes
    • 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
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00203—Coils
    • 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
    • B01J2208/00309—Controlling the temperature by indirect heat exchange with two or more reactions in heat exchange with each other, such as an endothermic reaction in heat exchange with an exothermic reaction
    • 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
    • B01J2208/00477—Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2208/00495—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • 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
    • B01J2208/00504—Controlling the temperature by means of a burner
    • 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
    • B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • 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
    • B01J2208/00539—Pressure
    • 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
    • B01J2208/00716—Means for reactor start-up
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Abstract

Der neue Kompaktdampfreformer (1) umfasst in einem einzigen Gerät die Dampfreformierung von Erdgas oder anderen Brennstoffen einschließlich CO-Nachreinigung. Die kontrollierte katalytische CO-Reinigung wird durch sorgfältige Temperaturkontrolle an dem Nachreaktor (37, 39, 39a) erreicht. Die Temperaturkontrolle wird durch druckgeregelten Betrieb des Verdampfers (24) ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kompaktdampfreformer.
  • Bei der Dampfreformierung von Kohlenwasserstoffen zur Erzeugung von Wasserstoff werden im Gegensatz zur autothermen Reformierung der Stoffstrom zur Gaserzeugung und der Stoffstrom zur Beheizung getrennt gehalten. Damit wird bei der Dampfreformierung die Verdünnung des Wasserstoffs mit dem Stickstoff der Verbrennungsluft vermieden.
  • Aus der DE 101 19 083 A1 ist ein Kompaktdampfreformer bekannt, bei dem das Prozesswasser im Wesentlichen durch das abzukühlende Reformat verdampft wird. Die Abgaswärme der Verbrennung wird durch Luftvorwärmung zurückgewonnen. NOx-Bildung wird durch Anwendung der flammenlosen Oxidation vermieden. Dieser Reformer erlaubt eine schnelle Leistungsregelung und weist einen Wirkungsgrad von bis zu etwa 80% auf.
  • Aus der WO 02/085781 ist ein ähnlicher Reformer bekannt, der hinsichtlich seiner Außenisolierung optimiert ist.
  • Diese Reformer erfüllen die in sie gesetzten Erwartungen. Es besteht jedoch der Wunsch nach weiteren Verbesserungen in Bezug auf die Vereinfachung der Prozessregelung und die Effizienz der Wärmerückgewinnung. Des Weiteren muss das Reformat möglichst weitgehend von CO-Beimengungen befreit werden. Dies muss so vollständig geschehen, dass nachgeschaltete CO-empfindliche Brennstoffzellen keinen Schaden nehmen.
  • Aus der EP 1 031 374 A2 ist es bekannt, das CO-haltige Prozessgas in einen so genannten CO-Oxidator zu geben, der zugleich als Reformatkühler dient. Die Kühlung wird durch Verdampfung des einströmenden Prozessgases in einem Verdampfer bewirkt.
    •
  • Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, den eingangs genannten Kompaktdampfreformer in Bezug auf die Kontrolle der Prozessführung und die Effizienz der Wärmerückgewinnung zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Kompaktdampfreformer nach Anspruch 1 gelöst:
    Der erfindungsgemäße Kompaktdampfreformer weist einen Reaktor auf, der von einem Brenner beheizt ist. Dem Brenner ist eine Vorwärmeinrichtung mit hoher Wärmerückgewinnung zugeordnet. Dies steigert die Effizienz des Reformierungsprozesses. Außerdem weist der Reformer einen Nach-Reaktor auf, der zur Durchführung einer Shift-Reaktion, einer Nachoxidation und/oder einer Methanisierung der im Rohreformat enthaltenen Kohlenmonoxidanteile eingerichtet ist. Der Nach-Reaktor steht mit einem Rohrverdampfer in wärmeaustauschender Verbindung, der die Temperatur des Nach-Reaktors kontrolliert auf einem festgelegten Niveau hält. Dadurch wird die gewünschte Selektivität der Nachreaktion auch bei Lastwechsel erhalten. Der Rohrverdampfer bewirkt eine Vergleichmäßigung der Temperatur in dem Nachreaktor sowohl zeitlich als auch räumlich. Der Stoffstrom in dem Rohrverdampfer bewirkt einen Wärmetransport in dem Nachreaktor, so dass sich dieser schnell an Lastwechsel anpassen kann. Dies gilt insbesondere, wenn der Rohrverdampfer und der Nachreaktor im Gleichstrom arbeiten.
  • Durch die Festlegung der Verdampfertemperatur wird zugleich die Temperatur des Nach-Reaktors in so engen Grenzen festgelegt, dass der CO-Gehalt auf Werte von weniger als 50 ppm abgesenkt werden kann. Eine katalytische Nachbehandlung, Filterung oder sonstige Nachbehandlung des Prozessgases wird dadurch überflüssig. Das von dem Kompaktdampfreformer erzeugte Gas kann Wasserstoffbrennstoffzellen unmittelbar zugeführt werden.
  • Die Temperatur des Nach-Reaktors kann auf einfachste Weise durch Regelung des Dampfdrucks erfolgen. Mit dem Dampfdruck ist zugleich die Dampferzeugertemperatur für alle Betriebszustände festgelegt. Die enge thermische Kopp lung zwischen dem Nach-Reaktor und dem druckgeregelten Verdampfer z.B. durch Ausbildung des Rohrverdampfers als Rohrschlange und der Anordnung etwaiger Katalysatoren in den Rohrzwischenräumen schafft somit gute Bedingungen für die Erzeugung CO-armen Wasserstoffs.
  • Der Kompaktdampfreformer kann eine an den Rohrverdampfers angeschlossene Strahlpumpe aufweisen, die ein Brennstoffdampfgemisch vorgegebener Zusammensetzung erzeugt und den Reaktor speist. Dies schafft die Grundlage für eine besonders einfache regelungstechnische Beherrschung des Kompaktdampfreformers. Die erzeugte Dampfmenge wird beispielsweise durch entsprechende Zumessung einer Speisewassermenge gesteuert. Die dem Reformer zur Reformierung zugeführte Brennstoffmenge muss nicht gesondert geregelt werden sondern wird von der Strahlpumpe zudosiert.
  • Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Ansprüchen.
    •
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
  • 1 einen Kompaktdampfreformer mit angeschlossener Brennstoffzelle in schematischer Darstellung,
  • 2 das Temperaturprofil der Prozessgase als Diagramm,
  • 3 das Temperaturprofil der Heizgase als Diagramm und
  • 4 den Kompaktdampfreformer in schematischem Längsschnitt mit Zuordnung seiner Arbeitszonen zu den Diagrammen nach 2 und 3.
  • In 1 ist ein Dampfreformer 1 in längs geschnittener, schematisierter Darstellung veranschaulicht. Er weist einen äußeren Mantel 2 der Länge L mit Kreisquerschnitt des Durchmessers D auf. Er kann zylindrisch oder auch in mehreren Zylindern abgestuft sein. Sämtliche Anschlüsse 3 sind vorzugsweise durch seinen oberen Abschluss 4 geführt.
  • Innerhalb des Mantels 2 ist konzentrisch und mit Abstand zu diesem ein unten abgeschlossenes Reformerrohr 5 angeordnet. Der zwischen dem Mantel 2 und dem Reformerrohr 5 vorhandene ringförmige Zwischenraum ist mit einem Isoliermaterial 6 zur thermischen Isolierung gefüllt. Eine Zuführleitung 7 für ein Gemisch aus Brennstoff und Dampf führt von dem oberen Abschluss 4 zunächst gerade und weiter unten in Windungen durch das Isoliermaterial 6 zu einem Speiseanschluss 8 an dem unteren Ende des Reformerrohrs. Dessen unterer becherförmiger Abschluss bildet den äußeren Mantel eines Reaktors 9 zur Durchführung des eigentlichen Reformierungsprozesses. Der Reaktor 9 ist nach innen hin durch ein inneres Reformerrohr 11 begrenzt, das unten becherförmig abgeschlossen und oben an dem Abschluss 4 gehalten ist. In dem becherförmigen Ringraum zwischen dem unteren Ende des inneren Reformerrohrs 11 und dem unteren Ende des äußeren Reformerrohrs 5 ist ein Katalysator 12 für den Reformingprozess angeordnet. Das Reformerrohr 11 ist vorzugsweise sowohl innen als auch außen jeweils mit Rippen 13, 14 versehen, die der Wärmeübertragung zwischen dem Katalysator 12 und einer von dem Reformerrohr 11 umschlossenen Brennkammer 15 dienen. Dieser ist ein Brenner 16 zugeordnet, der der Beheizung des Katalysators 12 dient und dazu eingerichtet ist, in der Brennkammer 15 eine flammenlose Oxidation des eingeleiteten Brennstoffs zu bewirken. Dazu sind eine Reihe von Gas- und Luftdüsen 17, 18 vorgese hen, die gleichsinnig ausgerichtet auf einem Kranz angeordnet sind und eine großräumige Zirkulation erzeugen. Ein zu dem Düsenkranz konzentrisch angeordneter hohlzylindrischer Leitkörper 19 kann die in 1 durch Pfeile angedeutete großräumige Zirkulationsströmung unterstützen.
  • Sowohl die Gasdüsen 17 als auch die Luftdüsen 18 werden über eine Vorwärmeinrichtung 20 gespeist, die Abgaswärme nutzt. Zu dieser gehören Leitungen 21, 22, die als Schlangen durch einen innerhalb des oberen Teils des Reformerrohrs 11 ausgebildeten Abgaskanal 23 geführt sind. Somit werden sowohl das der Brennkammer 15 zugeführte Brenngas als auch die zugeführte Luft vorgewärmt. Es wird ein hoher Rekuperationsgrad und somit ein kühles Abgas erreicht. Vorzugsweise ist (1-ΔT2/ΔT1) > 0,8, wobei ΔT1 – die Abgastemperaturdifferenz zwischen Ein- und Ausgang des Abgaskanals 23 der Vorwärmeinrichtung 20 und ΔT2 die Differenz zwischen Abgastemperatur an dem Ausgang und Frischlufttemperatur an dem Ausgang ist. (1-ΔT2/ΔT1) ist zumindest größer als 0,5.
  • Zentral kann ein Zündbrenner Z oder eine Elektroheizung vorgesehen sein, der der Vorwärmung der Brennkammer 15 bis zum Einsetzen der flammenlosen Oxidation dient.
  • Der insoweit beschriebene Dampfreformer 1 beinhaltet einen Dampferzeuger 24, der in dem Ringraum 10 zwischen dem äußeren Rekuperatorrohr 5 und dem inneren Rekuperatorrohr 11 angeordnet und mit diesem wärmetechnisch gekoppelt ist. Der Dampferzeuger 24 wird vorzugsweise durch eine Rohrschlange gebildet, die in mehrere Abschnitte unterteilt ist und konzentrisch zu der Vorwärmeinrichtung angeordnet ist. Dazwischen ist ein Rohr 25 angeordnet, das mit dem inneren Reformerrohr 11 einen weiteren Ringraum 26 umschließt. Die ser ist mit Isoliermaterial 27 zur thermischen Isolation des Abgaskanals 23 von dem Reformatkanal gefüllt, der zwischen dem äußeren Reformerrohr 5 und dem Rohr 25 durch den Ringraum 10 ausgebildet ist.
  • Der Dampferzeuger 24 weist einen Speisewasseranschluss 28 auf, von dem ausgehend ein erster Rohrschlangenabschnitt 29 durch den Reformatkanal führt, der an einem Reformatausgang 31 mündet. Der Rohrschlangenabschnitt 29 bildet einen im Gegenstrom arbeitenden Wasser/Reformat-Gegenstromkühler.
  • Die Rohrschlange 29 führt dann zu einem Überbrückungsrohr 32, das in Axialrichtung durch den Zwischenraum 26 führt. Es wechselt dann wieder in den äußeren Ringraum 10, der den Reformatkanal bildet und setzt sich dort als Rohrschlangenabschnitt 33 fort. Dieser bildet einen Wasser-Erhitzer und zugleich einen Reformat-Schockkühler (Quench Cooler, Abschnitt A in 3 und 5). Zwischen dem Rohrschlangenabschnitt 33 und dem Katalysator 12 ist ein gasdurchlässiger ringförmiger Isolierkörper 34 angeordnet, der eine Überhitzung des Dampferzeugers 24 bei Nulllast, d.h. bei Speisewasserdurchströmung von Null oder nahe Null unterbindet.
  • An den Rohrschlangenabschnitt 33 schließt sich ein weiterer Rohrschlangenabschnitt 35 an, der aus mehreren Windungen 36, 38 besteht (Abschnitt B in 3 und 5). Diese Windungen 36, 38 sind in einen Katalysator eingebettet, der auch Windungszwischenräume ausfüllt und einen Nach-Reaktor bildet. Die ersten Windungen 36 sind dabei z.B. in einen CO-Shiftkatalysator 37 eingebettet. Die folgenden Windungen 38 (Abschnitt C in 3 und 5) sind im vorliegenden Aus führungsbeispiel in einen Methanisierungskatalysator 39 eingebettet. Die Katalysatoren 37, 39 können auf einem geeigneten Katalysatorkörper, wie beispielsweise einem Drahtgestrick oder dergleichen oder auch als lose Schüttung in den Zwischenraum zwischen den Windungen 36, 38 eingebracht sein oder direkt auf den Rippen eines Verdampfers, der als Rippenrohr ausgebildet ist.
  • Damit untergliedert sich der Verdampfer 24 in drei Abschnitte A, B, C, nämlich den Rohrschlangenabschnitt 33 zur wenigstens teilweisen Verdampfung des Wassers und Schockkühlung des Reformats sowie die durch die Windungen 36 und 38 gebildeten Abschnitte, in denen durch Wärmeaustausch mit den jeweiligen Katalysatoren 37, 39 die weitere, weitgehend restlose Verdampfung des Wassers bewirkt wird. Die Katalysatoren 37, 39 bilden den zweistufigen Nach-Reaktor.
  • Der Ausgang des Verdampfers ist über eine Steigrohr 41 an ein Druckreglerventil 42 angeschlossen, das den Druck in dem Verdampfer 24 unabhängig von dessen Durchströmung konstant hält. Der von dem Druckreglerventil 42 abgegebene Dampf wird dem Treibdüsenanschluss 43 einer Strahlpumpe 44 zugeleitet, deren Sauganschluss 45 an eine Brennstoffzuleitung angeschlossen ist. Ihr Ausgang speist die Zuführleitung 7 mit einem Gemisch aus Dampf und Brennstoff.
  • Der Speisewasseranschluss 28 wird von einer Speisewasserpumpe 46 mit Speisewasser versorgt. Diese ist von einer Steuereinrichtung 47 anhand der über einen Temperaturfühler 48 erfassten Temperatur des Katalysators 12 so gesteuert oder geregelt, dass die Temperatur des Katalysators 12 konstant gehalten wird. Da der Luftbedarf für den Brenner und die Brennstoffzelle proportional der Energiezufuhr PCH4 und damit der Speisewassermenge ist, kann der Stellgrad des Luftgebläses 49 in einfacher Weise dem Stellgrad der Speisewasserpumpe 46 nachgeführt werden, der vom Regler 47 vorgegeben wird.
  • Die Luft und das Brenngas werden über die Leitungen 21, 22 zugeführt. Als Brenngas kann Anodenrestgas einer Brennstoffzelle dienen.
  • Das Reformat wird einem Anoden-Eingang einer Brennstoffzelle 52 zugeführt. Entstehendes Anodenrestgas wird über eine Leitung 53 der Vorwärmeinrichtung 20 zugeführt. Das Gebläse 49 fördert Luft zu der Katode der Brennstoffzelle und zu der Vorwärmeinrichtung 20.
  • Der insoweit beschriebene Dampfreformer arbeitet wie folgt:
    Es wird auf die 2 bis 4 verwiesen. Figur veranschaulicht hier mit einem ersten Kurvenast I die Temperatur der über die Leitungen 21, 22 zugeführten Gase, nämlich Luft und Brenngas. Der Kurvenast II veranschaulicht die Abgastemperatur des im Gegenstrom heraus geleiteten Abgases. Die dargestellten Temperaturen geben das Temperaturprofil in dem in 4 veranschaulichten Dampfreformer 1, insbesondere in dessen Rekuperator, wieder. Der schleifenförmige Kurvenast III gibt in 3 die Temperatur in der Brennkammer 15 bei Ablauf der flammenlosen Oxidation wieder. Wie veranschaulicht absolviert das Gas in der Brennkammer 15 mehrere Umläufe. Wie ersichtlich, kann bei einer Abgastemperatur von beispielsweise ca. 150°C eine Luft- und Gasvorwärmung bis auf etwa 800°C erreicht werden.
  • Die Kurve in 2 gibt das Temperaturprofil des zu reformierenden und reformierten Gases wieder. Der Kurvenast IV kennzeichnet die Erwärmung des Speisewassers in dem Rohrschlangenabschnitt 29, der zugleich ein Speisewasservorwärmer und ein Wasserreformat-Gegenstromkühler ist. Mit einer Temperatur von etwas über 100°C wird nun das unter Druck stehende, vorgewärmte Speisewasser dem Verdampfer 24 zugeführt. Dies wird zunächst durch den unteren horizontalen Kurvenast V symbolisiert. Bei einem Punkt VI tritt das vorgewärmte Speisewasser in den Verdampfer ein. Es wird in dem Rohrschlangenabschnitt 33 auf Verdampfungstemperatur gebracht (Kurve VII) und durchläuft dann den gesamten Verdampfer 24, in dem es nach und nach verdampft. Dabei behält es seine Verdampfungstemperatur von z.B. 200°C bei, wie durch den horizontalen Kurvenast VIII veranschaulicht ist. Der Rohrverdampfer 24 stellt wie ein Wärmerohr eine einheitliche Temperatur für den Nach-Reaktor her. Es wird die Verdampfertemperatur TS nicht überschritten. Die Höhe der Verdampfertemperatur wird durch den Verdampferdruck an dem Druckregler 42 eingestellt.
  • Das Temperaturprofil gemäß 2 wird auch bei Lastwechsel, insbesondere in der letzten Stufe in engen Grenzen eingehalten. So wird die Selektivität der Nachreaktion erhalten. Die Temperatureinstellung in der letzten Nachreaktorstufe wird hier nur durch die Druckregelung bewirkt. Wenn die Temperatur in dem Abschnitt B genauer geführt werden soll, kann zwischen den Abschnitten B und C (Windungen 36, 38) ein weiterer Druckregler vorgesehen werden, um in dem Rohrverdampfer eine Druckabstufung zu erzeugen.
  • Aus dem Verdampfer 24 gelangt der erzeugte Dampf zu der Strahlpumpe 44. Diese legt mit ihrem Verhältnis zwischen Treibdüsendurchmesser und Mischdüsendurchmesser das Dampf/Brennstoff-Verhältnis fest. Über ihren Sauganschluss 45 saugt die Strahlpumpe 44 die gewünschte Brennstoffmenge an und vermischt dieses mit dem Dampf. Dabei sinkt die Dampftemperatur (2, Kurvenast XI) zunächst etwas ab, wobei die Temperatur des beigemischten Brenngases sprunghaft ansteigt (Kurvenast X). Die Temperatur steigt dann bis zum Erreichen des Speiseanschlusses 8 allmählich an (Kurvenast XI). In dem Katalysator 12 nimmt die Temperatur gemäß Kurvenast XII weiter zu, bis sie die von dem Temperaturfühler 48 erfasste und durch Dosierung der Speisewasserzufuhr konstant ausgeregelte Temperatur TR erreicht. Mit dieser Temperatur verlässt das von dem Katalysator 12 erzeugte Reformat den Reaktor 9. Beim Auftreffen auf den ersten Abschnitt des Verdampfers 24 (Rohrschlangenabschnitt 33) wird das Reformat schockgekühlt (2, Kurvenast XIII), als Abschnitt A.
  • Danach trifft das gekühlte Reformat auf die Katalysatoren 37 und 39. Hier findet eine Nachreaktion zur CO-Umwandlung statt. Die präzise Temperaturführung verhindert eine zu starke Methanisierung, insbesondere der vorhandenen CO2-Anteile.
  • Der insoweit beschriebene Dampfreformer 1 arbeitet eigenstabil und kann die Brennstoffzelle 52 ohne zusätzliche Gasreinigung speisen. Erhöhte Abnahme elektrischer Leistung Pel verschlechtert den Heizwert des Anodenrestgases. Sinkt somit die Temperatur an dem Temperaturfühler 48 erhöht die Regeleinrichtung die Speisewasserförderung und somit die Dampferzeugung und die Reformaterzeugung. Die sich einstellende Erhöhung des Anodenrestgasanfalls erhöht die Brenner leistung in der Brennkammer 15. Somit führt der Dampfreformer 1 eine automatische Lastanpassung durch.
  • Ein praktisch ausgeführter Dampfreformer 1 hat die folgenden Kennwerte erreicht:
    Figure 00130001
    V [m3/h] – Volumenstrom im Normzustand
    Hu [kWh/m3] – Heizwert
  • Wirkungsgrad der Umwandlung in Wasserstoff bei Beheizung des Reformers mit Anodenrestgas:
    Figure 00130002
  • Beispiel für den neuen Reformer:
    • – Außenabmessungen: L = 0,6 m; D = 0,3 m
    • – Prozessgas: 1 m3/h Erdgas mit Heizwert 10 kWh/m3
    • – Wasser: 2,5 kg/h mit 15 bar (= 3 m3/h Dampf, S/C = 3)
    • – Heizgas: 0,41 m3/h Erdgas mit Heizwert 10 kWh/m3
    • – Reformat: 4 m3/h H2 mit einem Heizwert von 3 kWh/m3
    • – Wirkungsgrad ηR = 85
  • Bei Beheizung mit Anodenrestgas:
    (25% des H2 aus dem Reformat zzgl. des bei der Methanisierung gebildeten CH4)
    • – verfügbarer Wasserstoff: 2,7 m3/h mit Heizwert 3 kWh/m3
    • – Wirkungsgrad ηH = 81
  • Die beeinflussbaren Verluste des Reformers sind jeweils proportional ΔTw (ΔTw ist die Differenz der Wand- zur Umgebungstemperatur), ΔT2 und ΔTR (siehe 2). Außerdem hängen sie vom Dampfüberschuss im Reformat ab, der für die rußfreie Reformierung und die Shiftreaktion notwendig ist.
  • Der neue Kompaktdampfreformer 1 umfasst in einem einzigen Gerät die Dampfreformierung von Erdgas oder anderen Brennstoffen einschließlich CO-Nachreinigung. Die kontrollierte katalytische CO-Reinigung wird durch sorgfältige Temperaturkontrolle an dem Nachreaktor 37, 39, 39a erreicht. Die Temperaturkontrolle wird durch druckgeregelten Betrieb des Verdampfers 24 ermöglicht.

Claims (13)

  1. Kompakt-Dampfreformer (1) mit einem Brenner (16), mit einem Reaktor (9), der von dem Brenner (15) beheizt ist und der Erzeugung von Reformat aus Brennstoff und H2O-Dampf dient, mit einer Vorwärmeinrichtung (20) zur Vorwärmung von zugeführter Luft und/oder von zugeführtem Brennstoff unter Rückgewinnung von Abgaswärme, die an den Brenner (16) angeschlossen ist und deren Wärmerückgewinnungskennwert (1-ΔT2/ΔT1) größer ist als 0,5, mit einem Ringraum (10), der die Vorwärmeinrichtung (20) umgibt, von Reformat durchströmt und nach außen thermisch isoliert ist, mit einem Rohrverdampfer (24), der zur Erzeugung von unter Druck stehendem H2O-Dampf dient und der mit dem Ringraum (10) wärmetechnisch gekoppelt ist, mit einem Nach-Reaktor (37, 39, 39a) zur weitgehenden Beseitigung von Kohlenmonoxidanteilen des erzeugten Reformats, der in dem Ringraum (10) angeordnet ist und mit dem Wasser durchströmten Rohrverdampfer (24) in thermischer Verbindung steht.
  2. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nach-Reaktor (37, 39, 39a) und der Rohrverdampfer (24) im Gleichstrom von Reformat und Wasser durchströmt sind.
  3. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rohrverdampfer (24) eingangsseitig und an den Nach-Reaktor (37, 39, 39a) ausgangsseitig ein Wasser/Reformat-Gegenstromkühler (29) angeschlossen ist.
  4. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nach-Reaktor (37, 39, 39a) einen Shiftkatalysator (37) und/oder einen Methanisierungskatalysator (39) und/oder einen Nachoxidationskatalysator (39a) enthält.
  5. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrverdampfer (24) als druckfeste Rohrschlange im Ringraum ausgeführt ist, die Windungszwischenräume festlegt, in denen ein Katalysator (37, 39, 39a) zur Förderung der Nachreaktion angeordnet ist.
  6. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrverdampfer (24) als druckfestes Rippenrohr ausgebildet ist, vorzugsweise mit dem Katalysator direkt auf den Rippen.
  7. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rohrverdampfer (24) ausgangsseitig ein Druckregler (42) angeschlossen ist.
  8. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrverdampfer (24) in zwei nachein ander durchströmte Abschnitte (36, 38) unterteilt ist, zwischen denen ein Druckregler angeordnet ist.
  9. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rohrverdampfer (24) eine Strahlpumpe (44) angeschlossen ist, die der Beisaugung von Brennstoff und der Erzeugung eines H2O-Dampf/Brennstoff-Gemischs zur Speisung des Reaktors (9) dient.
  10. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlpumpe (42) eine ungeregelte Strahlpumpe ist.
  11. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (9) mit einem Temperaturfühler (48) in Verbindung steht, der zur Beeinflussung der Speisewasserzufuhr zu dem Rohrverdampfer (24) in der Weise dient, dass bei sinkender Temperatur die Speisewasserförderung erhöht wird und umgekehrt.
  12. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (48) ein Gebläse (49) zur Versorgung des Brenners (16) mit Verbrennungsluft steuert.
  13. Kompakt-Dampfreformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (16) überwiegend mit Anodenrestgas einer angeschlossenen Brennstoffzelle (52) gespeist ist.
DE102004010910A 2004-03-06 2004-03-06 Kompaktdampfreformer Expired - Fee Related DE102004010910B4 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004010910A DE102004010910B4 (de) 2004-03-06 2004-03-06 Kompaktdampfreformer
KR1020067018135A KR101202605B1 (ko) 2004-03-06 2005-03-02 콤팩트형 증기 개질기
EP05732059A EP1732658B1 (de) 2004-03-06 2005-03-02 Kompaktdampfreformer
JP2007502236A JP4857258B2 (ja) 2004-03-06 2005-03-02 コンパクト蒸気改質装置
PCT/EP2005/002194 WO2005084771A2 (de) 2004-03-06 2005-03-02 Kompaktdampfreformer
CNB2005800071843A CN100556527C (zh) 2004-03-06 2005-03-02 紧凑型蒸汽重整装置
CA2557265A CA2557265C (en) 2004-03-06 2005-03-02 Compact steam reformer
EP09156079A EP2070591A3 (de) 2004-03-06 2005-03-02 Kompaktdampfreformer
US11/514,537 US7608120B2 (en) 2004-03-06 2006-09-02 Compact steam reformer with automatic load matching capability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004010910A DE102004010910B4 (de) 2004-03-06 2004-03-06 Kompaktdampfreformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004010910A1 true DE102004010910A1 (de) 2005-09-22
DE102004010910B4 DE102004010910B4 (de) 2006-10-26

Family

ID=34877449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004010910A Expired - Fee Related DE102004010910B4 (de) 2004-03-06 2004-03-06 Kompaktdampfreformer

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7608120B2 (de)
EP (2) EP1732658B1 (de)
JP (1) JP4857258B2 (de)
KR (1) KR101202605B1 (de)
CN (1) CN100556527C (de)
CA (1) CA2557265C (de)
DE (1) DE102004010910B4 (de)
WO (1) WO2005084771A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006039039A1 (de) * 2006-05-23 2007-11-29 Zentrum für Brennstoffzellen-Technik GmbH Verfahren zum Aufheizen einer Katalysatorstufe sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
DE102016208843A1 (de) * 2016-05-23 2017-11-23 Siemens Aktiengesellschaft Reaktor mit einer Strahlpumpe und Verfahren zum Erhöhen des Drucks eines Reaktanden mit einer Strahlpumpe

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100599735B1 (ko) 2004-11-29 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템 및 개질기
JP2007091584A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Samsung Sdi Co Ltd 燃料改質装置
JP5130684B2 (ja) 2006-09-27 2013-01-30 カシオ計算機株式会社 反応装置及び電子機器
DE102006047493B4 (de) * 2006-10-05 2010-01-07 Ws Reformer Gmbh Brennstoffzellensystem und Verfahren zur Erzeugung von Strom und Wärme aus flüssigen und gasförmigen Brennstoffen
EP1995516B1 (de) * 2007-05-23 2010-06-02 WS-Wärmeprozesstechnik GmbH Rekuperatorbrenner mit abgeflachten Wärmetauscherrohren
US8561598B2 (en) * 2008-01-07 2013-10-22 Mcalister Technologies, Llc Method and system of thermochemical regeneration to provide oxygenated fuel, for example, with fuel-cooled fuel injectors
US9188086B2 (en) 2008-01-07 2015-11-17 Mcalister Technologies, Llc Coupled thermochemical reactors and engines, and associated systems and methods
US8441361B2 (en) 2010-02-13 2013-05-14 Mcallister Technologies, Llc Methods and apparatuses for detection of properties of fluid conveyance systems
PL2519342T3 (pl) 2009-12-30 2019-03-29 Hysytech S.R.L. Jednostka reakcji endotermicznej i urządzenie do reformingu parowego zawierające tę jednostkę reakcji
US8318100B2 (en) * 2010-02-13 2012-11-27 Mcalister Technologies, Llc Reactor vessels with pressure and heat transfer features for producing hydrogen-based fuels and structural elements, and associated systems and methods
AU2011216244A1 (en) 2010-02-13 2012-09-06 Mcalister Technologies, Llc Reactor vessels with transmissive surfaces for producing hydrogen-based fuels and structural elements, and associated systems and methods
US9126831B2 (en) * 2010-03-31 2015-09-08 Council Of Scientific & Industrial Research Hydrogen/syngas generator with sampling ports
US8920732B2 (en) 2011-02-15 2014-12-30 Dcns Systems and methods for actively controlling steam-to-carbon ratio in hydrogen-producing fuel processing systems
DE102011013026A1 (de) 2011-03-04 2012-09-06 Dbi - Gastechnologisches Institut Ggmbh Freiberg Verfahren und Anordnung zur Dampfreformierung kohlenwasserstoffhaltiger Gase
US8911703B2 (en) 2011-08-12 2014-12-16 Mcalister Technologies, Llc Reducing and/or harvesting drag energy from transport vehicles, including for chemical reactors, and associated systems and methods
US8821602B2 (en) 2011-08-12 2014-09-02 Mcalister Technologies, Llc Systems and methods for providing supplemental aqueous thermal energy
WO2013025650A1 (en) 2011-08-12 2013-02-21 Mcalister Technologies, Llc Mobile transport platforms for producing hydrogen and structural materials and associated systems and methods
US8734546B2 (en) 2011-08-12 2014-05-27 Mcalister Technologies, Llc Geothermal energization of a non-combustion chemical reactor and associated systems and methods
EP2742207A4 (de) 2011-08-12 2016-06-29 Mcalister Technologies Llc Systeme und verfahren zur extraktion und verarbeitung gasen aus untergetauchten quellen
WO2013025659A1 (en) 2011-08-12 2013-02-21 Mcalister Technologies, Llc Reducing and/or harvesting drag energy from transport vehicles, includings for chemical reactors, and associated systems and methods
WO2013025645A2 (en) 2011-08-12 2013-02-21 Mcalister Technologies, Llc Systems and methods for collecting and processing permafrost gases, and for cooling permafrost
WO2014160301A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 Mcalister Technologies, Llc Method and apparatus for generating hydrogen from metal
US20150285534A1 (en) * 2014-04-02 2015-10-08 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Solar collector with optimal profile for energy distribution on a tubular receiver
CN104226206A (zh) * 2014-07-28 2014-12-24 河北新启元能源技术开发股份有限公司 一种利用有机溶剂冲洗反应器的降压差装置
DE102015120106A1 (de) * 2015-11-19 2017-05-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der Zündeigenschaft eines Brennstoffs
DE102016105492A1 (de) 2016-03-23 2017-09-28 Karlsruher Institut für Technologie Reaktor zur Herstellung von Synthesegas
CN106025448A (zh) * 2016-07-15 2016-10-12 郑州佛光发电设备有限公司 一种液路内置紧凑型铝空燃料电池单体
KR101866500B1 (ko) * 2016-11-14 2018-07-04 한국에너지기술연구원 일산화탄소 제거부를 포함한 수소제조 반응기
CN106365118B (zh) * 2016-11-15 2018-09-14 晋城市阿邦迪能源有限公司 带有co净化及温度监控功能的甲醇重整反应室
US11480364B2 (en) * 2017-11-28 2022-10-25 Anderson Industries, Llc Flameless heater system to generate heat and humidity
US11026791B2 (en) 2018-03-20 2021-06-08 Medtronic Vascular, Inc. Flexible canopy valve repair systems and methods of use
US11285003B2 (en) 2018-03-20 2022-03-29 Medtronic Vascular, Inc. Prolapse prevention device and methods of use thereof
KR20220100351A (ko) 2021-01-08 2022-07-15 엘지전자 주식회사 개질기
KR20220100350A (ko) 2021-01-08 2022-07-15 엘지전자 주식회사 개질기
FR3129608A1 (fr) * 2021-11-30 2023-06-02 Naval Group Structure de reformeur

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19721630C1 (de) * 1997-05-23 1999-02-11 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zur Reformierung von Kohlenwasserstoffe enthaltenden Edukten
WO2000022690A1 (en) * 1998-10-14 2000-04-20 Northwest Power Systems, Llc Fuel processing system
DE19954871A1 (de) * 1999-09-07 2001-03-15 Caloric Anlagenbau Gmbh Verfahren zur Wasserstofferzeugung
EP1094031A1 (de) * 1999-04-20 2001-04-25 Tokyo Gas Co., Ltd. Zylindrischer einrohr-reformer und verfahren zu dessen verwendung

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3745047A (en) * 1970-12-31 1973-07-10 United Aircraft Corp Proportional action electronic fuel control for fuel cells
JPS5981416A (ja) * 1982-11-01 1984-05-11 Yoshimitsu Sumiyoshi 水蒸気改質方法並びにその装置
JPS6270202A (ja) * 1985-09-19 1987-03-31 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池用の燃料改質装置
GB9403198D0 (en) * 1994-02-19 1994-04-13 Rolls Royce Plc A solid oxide fuel cell stack
JPH09241002A (ja) * 1996-03-11 1997-09-16 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電装置の燃料改質器
AU3277097A (en) * 1996-06-28 1998-01-21 Matsushita Electric Works Ltd. Modification apparatus
US6126908A (en) * 1996-08-26 2000-10-03 Arthur D. Little, Inc. Method and apparatus for converting hydrocarbon fuel into hydrogen gas and carbon dioxide
US6537352B2 (en) * 1996-10-30 2003-03-25 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
US5997594A (en) * 1996-10-30 1999-12-07 Northwest Power Systems, Llc Steam reformer with internal hydrogen purification
JPH10223244A (ja) * 1997-02-03 1998-08-21 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電装置
DE19907665C2 (de) 1999-02-23 2003-07-31 Ballard Power Systems Vorrichtung zur Ausnutzung von bei einer katalytischen Reaktion enstehender Wärme
US6641625B1 (en) 1999-05-03 2003-11-04 Nuvera Fuel Cells, Inc. Integrated hydrocarbon reforming system and controls
ATE302737T1 (de) * 1999-05-03 2005-09-15 Nuvera Fuel Cells Autothermen dampfreformierungsystem mit integrierten shift betten , reaktor für präferentielle oxidation ,hilfsreaktor und systemsteuerungen
JP3903710B2 (ja) * 2000-07-25 2007-04-11 富士電機ホールディングス株式会社 燃料改質器およびそれを用いた固体高分子型燃料電池発電装置
DE10119083C1 (de) * 2001-04-19 2002-11-28 Joachim Alfred Wuenning Kompakt-Dampf-Reformer
JP2004059415A (ja) * 2002-06-03 2004-02-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料改質器及び燃料電池発電システム
JP2004031280A (ja) * 2002-06-28 2004-01-29 Ebara Ballard Corp 燃料処理装置、燃料電池発電システム、燃料処理方法及び燃料電池発電方法
JP4520100B2 (ja) * 2003-03-20 2010-08-04 新日本石油株式会社 水素製造装置および燃料電池システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19721630C1 (de) * 1997-05-23 1999-02-11 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zur Reformierung von Kohlenwasserstoffe enthaltenden Edukten
WO2000022690A1 (en) * 1998-10-14 2000-04-20 Northwest Power Systems, Llc Fuel processing system
EP1094031A1 (de) * 1999-04-20 2001-04-25 Tokyo Gas Co., Ltd. Zylindrischer einrohr-reformer und verfahren zu dessen verwendung
DE19954871A1 (de) * 1999-09-07 2001-03-15 Caloric Anlagenbau Gmbh Verfahren zur Wasserstofferzeugung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006039039A1 (de) * 2006-05-23 2007-11-29 Zentrum für Brennstoffzellen-Technik GmbH Verfahren zum Aufheizen einer Katalysatorstufe sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
DE102016208843A1 (de) * 2016-05-23 2017-11-23 Siemens Aktiengesellschaft Reaktor mit einer Strahlpumpe und Verfahren zum Erhöhen des Drucks eines Reaktanden mit einer Strahlpumpe

Also Published As

Publication number Publication date
JP4857258B2 (ja) 2012-01-18
WO2005084771A3 (de) 2005-12-01
EP1732658A2 (de) 2006-12-20
EP2070591A2 (de) 2009-06-17
KR101202605B1 (ko) 2012-11-19
WO2005084771A2 (de) 2005-09-15
EP2070591A3 (de) 2009-08-26
JP2007527842A (ja) 2007-10-04
EP1732658B1 (de) 2011-09-14
KR20070019986A (ko) 2007-02-16
US7608120B2 (en) 2009-10-27
US20070006529A1 (en) 2007-01-11
CA2557265A1 (en) 2005-09-15
CA2557265C (en) 2012-10-30
CN1980732A (zh) 2007-06-13
DE102004010910B4 (de) 2006-10-26
CN100556527C (zh) 2009-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004010910B4 (de) Kompaktdampfreformer
EP0991587B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur autothermen reformierung von kohlenwasserstoffen
DE112005000390B4 (de) Integrierte Brennstoffverarbeitungsanlage für eine dezentrale Wasserstoffproduktion
DE60108329T2 (de) Zylindrischer Einrohr-Reformer
EP1379465B1 (de) Kompakt-dampf-reformer
DE2513499C2 (de)
DE69730608T2 (de) Reformierungsvorrichtung zum Erzeugen eines Spaltgases mit verringertem CO-Gehalt.
DE69736438T2 (de) Methode zur dampfreformierung von kohlenwasserstoffen
DE10142999B4 (de) Hocheffiziente, kompakte Reformereinheit zur Wasserstofferzeugung aus gasförmigen Kohlenwasserstoffen im kleinen Leistungsbereich
DE112008001062T5 (de) Kompakter Reformer
DE60112861T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Reformierung von Kohlenwasserstoff
EP1879832A1 (de) Verfahren zur aufheizung und partiellen oxidation eines dampf-/erdgasgemisches hinter einem primärreformer
WO1994018712A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur umwandlung von chemischer energie eines brennstoffs in thermische energie und gleichzeitig direkt in elektrische energie
DE2815856A1 (de) Reaktor
DE3329048A1 (de) Verfahren zur thermischen crackung von schweroel
DE102006019409B4 (de) Reformer-Reaktor, seine Verwendung und Verfahren zum Betrieb des Reformers
DE102004063151A1 (de) Reformer für eine Brennstoffzelle
DE2616085A1 (de) Mit waerme arbeitender reformierofen und diesen enthaltendes reformiersystem
DE102011015717B4 (de) Wärmerückgewinnungseinrichtung
WO2018108321A1 (de) Wärmetauscher mit brenner
EP3135370A1 (de) Reaktor zur erzeugung von synthesegas durch dampfreformierung
DE10252268B4 (de) Apparat zur Erzeugung von Wasserstoff
DE1426731C (de) Vorrichtung zur Abhitzeverwertung in einem Hochdruckreaktor für katalytische, exotherme Gasreaktionen
DE1426731B2 (de) Vorrichtung zur abhitzeverwertung in einem hochdruckreaktor fuer katalytische, exotherme gasreaktionen
DE20023888U1 (de) Apparat zur Erzeugung von Wasserstoff

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20131001