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公開番号2025147557
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-07
出願番号2024047857
出願日2024-03-25
発明の名称アンモニア改質装置
出願人株式会社三井E&S
代理人個人,個人,個人
主分類C01B 3/04 20060101AFI20250930BHJP(無機化学)
要約【課題】窒化腐食を抑制して、得られる水素ガス濃度を増加できるアンモニア改質装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係るアンモニア改質装置1は、内部に充填された改質触媒130により、アンモニアから水素を含有する改質ガスを生成するアンモニア改質器13を備え、改質触媒130はルテニウム系触媒であり、アンモニア改質器13には、改質触媒130と共に1種類以上の熱伝導体131が充填されていることを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
内部に充填された改質触媒によりアンモニアから水素を含有する改質ガスを生成するアンモニア改質器を備え、
前記改質触媒はルテニウム系触媒であり、
前記アンモニア改質器には、前記改質触媒と共に１種類以上の熱伝導体が充填されていることを特徴とするアンモニア改質装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記アンモニア改質器は、容器内に収納され、
前記容器に、熱交換ガスを導入して排出する過程で、前記アンモニア改質器内の前記改質触媒にアンモニアの吸熱反応が可能な熱源を供給する構成を備えることを特徴とする請求項１記載のアンモニア改質装置。
【請求項３】
前記改質触媒に充填される前記熱伝導体の充填割合を、アンモニアガスの上流から下流への流れ方向に対して変化させることを特徴とする請求項１記載のアンモニア改質装置。
【請求項４】
前記熱伝導体は、多孔質セラミックス、セラミック粒子、金属粒子の何れかから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のアンモニア改質装置。
【請求項５】
前記熱伝導体は、ニッケル系触媒、コバルト系触媒、鉄系触媒、白金系触媒、マグネシウム系触媒、パラジウム系触媒から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のアンモニア改質装置。
【請求項６】
内部に充填された改質触媒によりアンモニアから水素を含有する改質ガスを生成する第１のアンモニア改質器を備え、前記改質触媒はルテニウム系触媒であり、前記第１のアンモニア改質器には、前記改質触媒と共に１種類以上の熱伝導体が充填されており、
前記第１のアンモニア改質器における改質ガスの流れ方向の下流に、第２のアンモニア改質器を備え、
前記第２のアンモニア改質器内には、ニッケル系触媒、コバルト系触媒、鉄系触媒、白金系触媒、マグネシウム系触媒、パラジウム系触媒から選ばれる少なくとも１種の触媒を充填してなり、
前記第２のアンモニア改質器内の前記触媒を加熱する加熱部を備えることを特徴とするアンモニア改質装置。
【請求項７】
前記第１のアンモニア改質器は、容器内に収納され、
前記容器に、熱交換ガスを導入して排出する過程で、前記第１のアンモニア改質器内の前記改質触媒にアンモニアの吸熱反応が可能な熱源を供給する構成を備えることを特徴とする請求項６記載のアンモニア改質装置。
【請求項８】
前記第２のアンモニア改質器内の前記触媒を加熱する加熱部は、前記第１のアンモニア改質器に供給する熱源とは異なる熱源を用いることを特徴とする請求項７記載のアンモニア改質装置。
【請求項９】
前記加熱部の熱源は、電熱ヒーター、バーナー、燃料電池廃熱あるいはこれらの組み合わせ熱源を用いることを特徴とする請求項８記載のアンモニア改質装置。
【請求項１０】
前記改質触媒に充填される前記熱伝導体の充填割合を、アンモニアガスの上流から下流への流れ方向に対して変化させることを特徴とする請求項６記載のアンモニア改質装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニア改質装置に関し、詳しくは、窒化腐食を抑制して、得られる水素ガス濃度を増加できるアンモニア改質装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、アンモニアは、高温下で金属と接触すると、窒化腐食を起こすことが知られている。特に原料ガス中のアンモニア濃度が高く、あるいは高温になるほど窒化腐食量が大きいことも知られている。
【０００３】
特許文献１では、温度ムラをなくすために、ヒーター部と触媒部材とを同心円状に配置しているが、高濃度アンモニアがヒーター部で加熱されることとなり、窒化腐食が起こるおそれがあるという問題がある。
【０００４】
また特許文献２では、原料であるアンモニアガスに希釈ガスを混合することでアンモニア濃度を下げて、窒化腐食を抑制しようとしているが、得られる水素ガス濃度が減少してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３‐２２８５０号公報
特許７３１９４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、窒化腐食を抑制して、得られる水素ガス濃度を増加できるアンモニア改質装置を提供することにある。
【０００７】
さらに本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は以下の各発明によって解決される。
【０００９】
１．
内部に充填された改質触媒によりアンモニアから水素を含有する改質ガスを生成するアンモニア改質器を備え、
前記改質触媒はルテニウム系触媒であり、
前記アンモニア改質器には、前記改質触媒と共に１種類以上の熱伝導体が充填されていることを特徴とするアンモニア改質装置。
２．
前記アンモニア改質器は、容器内に収納され、
前記容器に、熱交換ガスを導入して排出する過程で、前記アンモニア改質器内の前記改質触媒にアンモニアの吸熱反応が可能な熱源を供給する構成を備えることを特徴とする前記１記載のアンモニア改質装置。
３．
前記改質触媒に充填される前記熱伝導体の充填割合を、アンモニアガスの上流から下流への流れ方向に対して変化させることを特徴とする前記１記載のアンモニア改質装置。
４．
前記熱伝導体は、多孔質セラミックス、セラミック粒子、金属粒子の何れかから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする前記１、２又は３記載のアンモニア改質装置。
５．
前記熱伝導体は、ニッケル系触媒、コバルト系触媒、鉄系触媒、白金系触媒、マグネシウム系触媒、パラジウム系触媒から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする前記１、２又は３記載のアンモニア改質装置。
６．
内部に充填された改質触媒によりアンモニアから水素を含有する改質ガスを生成する第１のアンモニア改質器を備え、前記改質触媒はルテニウム系触媒であり、前記第１のアンモニア改質器には、前記改質触媒と共に１種類以上の熱伝導体が充填されており、
前記第１のアンモニア改質器における改質ガスの流れ方向の下流に、第２のアンモニア改質器を備え、
前記第２のアンモニア改質器内には、ニッケル系触媒、コバルト系触媒、鉄系触媒、白金系触媒、マグネシウム系触媒、パラジウム系触媒から選ばれる少なくとも１種の触媒を充填してなり、
前記第２のアンモニア改質器内の前記触媒を加熱する加熱部を備えることを特徴とするアンモニア改質装置。
７．
前記第１のアンモニア改質器は、容器内に収納され、
前記容器に、熱交換ガスを導入して排出する過程で、前記第１のアンモニア改質器内の前記改質触媒にアンモニアの吸熱反応が可能な熱源を供給する構成を備えることを特徴とする前記６記載のアンモニア改質装置。
８．
前記第２のアンモニア改質器内の前記触媒を加熱する加熱部は、前記第１のアンモニア改質器に供給する熱源とは異なる熱源を用いることを特徴とする前記７記載のアンモニア改質装置。
９．
前記加熱部の熱源は、電熱ヒーター、バーナー、燃料電池廃熱あるいはこれらの組み合わせ熱源を用いることを特徴とする前記８記載のアンモニア改質装置。
１０．
前記改質触媒に充填される前記熱伝導体の充填割合を、アンモニアガスの上流から下流への流れ方向に対して変化させることを特徴とする前記６記載のアンモニア改質装置。
１１．
前記第１のアンモニア改質器に充填される熱伝導体は、多孔質セラミックス、セラミック粒子、金属粒子の何れかから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記６～１０の何れかに記載のアンモニア改質装置。
１２．
前記第１のアンモニア改質器に充填される熱伝導体は、ニッケル系触媒、コバルト系触媒、鉄系触媒、白金系触媒、マグネシウム系触媒、パラジウム系触媒から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記６～１０の何れかに記載のアンモニア改質装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、窒化腐食を抑制して、得られる水素ガス濃度を増加できるアンモニア改質装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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