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公開番号2024131550
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023041885
出願日2023-03-16
発明の名称水素供給システム及びその運転方法
出願人千代田化工建設株式会社
代理人弁理士法人大島特許事務所
主分類B01J 4/00 20060101AFI20240920BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】水素ガスの供給量を迅速に変化させることができる水素生成システム及びその運転方法を提供する。
【解決手段】水素供給システム1は、液体の水素キャリアを気化する気化器3と、気化器において気化された水素キャリアの供給を受け、水素キャリアの脱水素反応によって水素を生成する脱水素反応器4と、気化器の出口を流れる気体の水素キャリアの流量を制御する制御装置30とを有する。制御装置は、水素キャリアの加熱量を調節することによって気化器の出口を流れる気体の水素キャリアの流量を調節してもよい。水素供給システム1は、脱水素反応器の出口に接続され、第1気化器を通過するメイン通路L6と、メイン通路に接続され、第1気化器を迂回するバイパス通路L7と、メイン通路及びバイパス通路の少なくとも一方に設けられた第1流量制御弁V6とを更に有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素供給システムであって、
液体の水素キャリアを気化する気化器と、
前記気化器において気化された前記水素キャリアの供給を受け、前記水素キャリアの脱水素反応によって水素を生成する脱水素反応器と、
前記気化器の出口を流れる気体の前記水素キャリアの流量を制御する制御装置とを有する水素供給システム。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記水素キャリアの加熱量を調節することによって前記気化器の前記出口を流れる気体の前記水素キャリアの流量を調節する請求項１に記載の水素供給システム。
【請求項３】
前記気化器は、第１気化器と、前記第１気化器と異なる熱源を有する第２気化器とを有する請求項２に記載の水素供給システム。
【請求項４】
前記脱水素反応器の前記出口に接続され、前記第１気化器を通過するメイン通路と、
前記メイン通路に接続され、前記第１気化器を迂回するバイパス通路と、
前記メイン通路及び前記バイパス通路の少なくとも一方に設けられた第１流量制御弁とを更に有し、
前記第１気化器は、前記脱水素反応器の前記出口から流出した流体を熱源とする請求項３に記載の水素供給システム。
【請求項５】
前記第２気化器には、前記脱水素反応器を加熱するための熱源が供給される請求項３に記載の水素供給システム。
【請求項６】
前記気化器に供給する液体の前記水素キャリアの流量を制御する第２流量制御弁と、
前記気化器内の前記水素キャリアの液位を検出する液位センサとを有し、
前記第２流量制御弁は、前記気化器内の液体の前記水素キャリアの液位が一定になるように制御される請求項２に記載の水素供給システム。
【請求項７】
水素供給システムの運転方法であって、
前記水素供給システムは、
水素キャリアを気化する気化器と、
前記気化器において気化された前記水素キャリアの供給を受け、前記水素キャリアの脱水素反応によって水素を生成する脱水素反応器とを有し、
前記運転方法は、前記脱水素反応器の出口を流れる水素の流量を調節するために、前記気化器の出口を流れる気体の前記水素キャリアの流量を調節する水素供給システムの運転方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素供給システム及びその運転方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、有機ハイドライドを原料として水素ガスを製造する水素供給システムを開示している。水素供給システムは、有機ハイドライドを気化する気化器と、気化された有機ハイドライドの脱水素反応を行う脱水素反応器と、脱水素反応によって生成した有機物から水素ガスを分離する気液分離装置とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７１９８０４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水素供給システムにガスタービン発電機等の水素使用装置を接続し、水素供給システムが生成した水素を水素使用装置が使用する場合、水素使用装置の要求水素ガス流量に応じて水素供給システムは水素ガスの生成量を変動させる必要がある。しかし、水素供給システムでは、原料である有機ハイドライドを気化するのに遅れが生ずるため、原料の供給量を制御しても水素ガスの供給量を迅速に変化させることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、以上の背景を鑑み、水素ガスの供給量を迅速に変化させることができる水素生成システム及びその運転方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、水素供給システム（１）であって、液体の水素キャリアを気化する気化器（３）と、前記気化器において気化された前記水素キャリアの供給を受け、前記水素キャリアの脱水素反応によって水素を生成する脱水素反応器（４）と、前記気化器の出口を流れる気体の前記水素キャリアの流量を制御する制御装置（３０）とを有する。
【０００７】
この態様によれば、気化器の出口を流れる気体の水素キャリアの流量を制御することによって、脱水素反応器に供給する気体の水素キャリアの流量を迅速に調節することができる。これにより、脱水素反応器における水素ガスの生成量を迅速に変化させることができる。すなわち、水素ガスの供給量を迅速に変化させることができる水素生成システムを提供することができる。
【０００８】
上記の態様において、前記制御装置は、前記水素キャリアの加熱量を調節することによって前記気化器の前記出口を流れる気体の前記水素キャリアの流量を調節してもよい。
【０００９】
この態様によれば、気化器における水素キャリアの加熱量を調節することによって、気化器の出口を流れる気体の水素キャリアの流量を迅速に調節することができる。
【００１０】
上記の態様において、前記気化器は、第１気化器（３Ａ）と、前記第１気化器と異なる熱源を有する第２気化器（３Ｂ）とを有してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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