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公開番号2025016376
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2024115003
出願日2024-07-18
発明の名称アンモニア反応器制御システム及び水素生成方法
出願人エスケーイノベーションカンパニーリミテッド,SK INNOVATION CO.,LTD.
代理人個人,個人
主分類C01B 3/04 20060101AFI20250124BHJP(無機化学)
要約【課題】向上した工程信頼性を有するアンモニア反応器制御システム及び水素生成方法を提供する。
【解決手段】本開示の実施形態に係るアンモニア反応器制御システムは、クラッカー内温度を測定するセンサ部と、前記センサ部から収集された温度情報を受信する制御部と、前記制御部の第1信号によって前記クラッカー内への水素供給量を決定する水素供給部と、前記制御部の第2信号によって前記クラッカー内へのアンモニア供給量を決定するアンモニア供給部とを含み、前記制御部は、前記アンモニア供給部からアンモニア供給量情報を受信し、前記温度情報および前記アンモニア供給量情報に基づいて前記第1信号を決定するように設定することができる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
クラッカー内温度を測定するセンサ部と、
前記センサ部から収集された温度情報を受信する制御部と、
前記制御部の第１信号によって前記クラッカー内への水素供給量を決定する水素供給部と、
前記制御部の第２信号によって前記クラッカー内へのアンモニア供給量を決定するアンモニア供給部とを含み、
前記制御部は、
前記アンモニア供給部からアンモニア供給量情報を受信し、
前記温度情報および前記アンモニア供給量情報に基づいて前記第１信号を決定するように設定されている、アンモニア反応器制御システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記クラッカーを介して燃料電池に供給するための予め設定された熱供給量情報を記憶する記憶部をさらに含み、
前記制御部は、
前記記憶部から前記予め設定された熱供給量情報を確認し、
前記温度情報に基づいて前記クラッカー内吸熱量情報を演算するように設定されている、請求項１に記載のアンモニア反応器制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記予め設定された熱供給量情報と前記クラッカー内吸熱量情報とを比較し、
前記燃料電池の出力を一時的に下げるように設定されている、請求項２に記載のアンモニア反応器制御システム。
【請求項４】
前記アンモニア供給部から前記クラッカー内に供給されるアンモニアの温度を検知する温度検知部と、
前記制御部の第３信号によって前記クラッカー内に供給されるアンモニアの温度を予熱する予熱部とをさらに含む、請求項１に記載のアンモニア反応器制御システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記温度検知部から前記アンモニア供給部内のアンモニアの温度情報を受信し、
前記アンモニアの温度情報に基づいて、前記予熱部を動作させる前記第３信号を決定するように設定されている、請求項４に記載のアンモニア反応器制御システム。
【請求項６】
前記制御部は、
前記水素供給部から水素供給量情報を受信し、
前記温度情報および前記水素供給量情報に基づいて前記第２信号を決定するように設定されている、請求項１に記載のアンモニア反応器制御システム。
【請求項７】
前記制御部は、
前記クラッカーの温度が予め設定された第１温度範囲内に対応する場合、前記第２信号によって前記アンモニア供給量を第１容量として決定し、
前記クラッカーの温度が予め設定された第２温度範囲内に対応する場合、前記第２信号によって前記アンモニア供給量を第２容量として決定し、
前記第１温度範囲の下限は、前記第２温度範囲の上限よりも大きく、
前記第１容量は、前記第２容量よりも小さい、請求項６に記載のアンモニア反応器制御システム。
【請求項８】
前記センサ部は、前記クラッカーの第１部分および第２部分を含む内部温度を測定し、
前記アンモニア供給部は、前記第１部分および前記第２部分と接続され、
前記制御部は、前記第１部分および前記第２部分の温度情報に基づいて前記第２信号を決定するように設定されている、請求項６に記載のアンモニア反応器制御システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記温度情報、前記アンモニア供給量情報および前記水素供給量情報に基づいて前記第１信号または前記第２信号を決定するように設定されている、請求項６に記載のアンモニア反応器制御システム。
【請求項１０】
アンモニアをクラッカーに供給するステップと、
クラッカー内温度を測定するセンサ部から収集された温度情報を受信するステップと、
前記クラッカー内へのアンモニア供給量を決定するアンモニア供給部からアンモニア供給量情報を受信するステップと、
前記クラッカー内への水素供給量を決定する水素供給部から水素供給量情報を受信するステップと、
前記温度情報、前記アンモニア供給量情報および前記水素供給量情報に基づいて、第１信号または第２信号を前記水素供給部または前記アンモニア供給部に提供するステップとを含む、水素生成方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アンモニア反応器制御システム及び水素生成方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、燃料電池を採用する走行車両の状態に応じてアンモニアの分解量を可変的に運営するにおいて、クラッカー（例えば、反応器）の温度によってアンモニアの供給量が異なるように制御すれば、反応器の温度変化による反応器内のアンモニア分解率を安定化することができる。
【０００３】
このような負荷追従運転過程において、水素生産量を短時間内に高めるため、反応器内へのアンモニア供給を増やすと、供給されるアンモニアの温度が一般的に常温であるため、反応器内では温度下降が誘発される。
【０００４】
クラッカー内温度が一時的に低くなると、クラッカー内において触媒不活性化や装置全体の性能低下を誘発し得るアンモニア分解率の低下が起こる。これによって、装置内に残留するアンモニアの量が増える問題がある。残留アンモニアは吸収塔や燃料電池に供給され、装置の全般的な性能低下や予想外の不良を引き起こす可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の１つの課題は、向上した工程信頼性を提供するアンモニア反応器制御システムを提供することである。
【０００６】
本開示の１つの課題は、向上した工程信頼性を有する水素生成方法を提供することである。
【０００７】
本開示の解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されなく、言及されないさらに他の課題は、以下の記載から通常の技術者に明確に理解できるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の実施形態に係るアンモニア反応器制御システムは、クラッカー内温度を測定するセンサ部と、前記センサ部から収集された温度情報を受信する制御部と、前記制御部の第１信号によって前記クラッカー内への水素供給量を決定する水素供給部と、前記制御部の第２信号によって前記クラッカー内へのアンモニア供給量を決定するアンモニア供給部とを含む。前記制御部は、前記アンモニア供給部からアンモニア供給量情報を受信し、前記温度情報および前記アンモニア供給量情報に基づいて、前記第１信号を決定するように設定することができる。
【０００９】
いくつかの実施形態では、前記アンモニア反応器制御システムは、前記クラッカーを介して燃料電池に供給するための予め設定された熱供給量情報を記憶する記憶部をさらに含むことができる。前記制御部は、前記記憶部から前記予め設定された熱供給量情報を確認し、前記温度情報に基づいて前記クラッカー内吸熱量情報を演算するように設定することができる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、前記制御部は、前記予め設定された熱供給量情報と前記クラッカー内吸熱量情報とを比較し、前記燃料電池の出力を一時的に下げるように設定することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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