(57)【要約】【課題】脱水素反応器に供給される原料中に含まれる水分を十分に除去できる水素供給システムを提供する。【解決手段】水素供給システム１００は、ＭＣＨを貯蔵するＭＣＨタンク１と、ＭＣＨタンク１から供給されるＭＣＨを脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る脱水素反応器３と、ＭＣＨタンク１から脱水素反応器３に供給されるＭＣＨに含まれる水分を除去する水分除去部１４Ａと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素の供給を行う水素供給システムであって、
原料を貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部から供給される前記原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る脱水素反応部と、
前記貯蔵部から前記脱水素反応部に供給される前記原料に含まれる水分を除去する水分除去部と、を備えた水素供給システム。
【請求項２】
前記貯蔵部と前記脱水素反応部との間に配置され、前記原料を気化する気化部を更に備え、
前記水分除去部は、前記貯蔵部と前記気化部との間に配置された吸着材によって、液体である前記原料中の水分を除去する請求項１記載の水素供給システム。
【請求項３】
前記貯蔵部と前記脱水素反応部との間に配置され、前記原料を気化する気化部を更に備え、
前記水分除去部は、前記気化部と前記脱水素反応部の間に配置された吸着材によって、気体である前記原料中の水分を除去する請求項１記載の水素供給システム。
【請求項４】
前記脱水素反応部で得られた前記水素含有ガスから脱水素生成物を除去し、高純度水素を含む精製ガスを得る水素精製部と、
前記水素精製部で精製された前記精製ガスを外部の水素消費装置に対して供給する供給部と、
前記水素精製部から前記供給部に供給される前記水素を冷却する冷却部と、を更に備え、
前記水分除去部は、前記冷却部から冷却媒体の少なくとも一部の供給を受けて前記貯蔵部を冷却する請求項１〜３のいずれか一項記載の水素供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素の供給を行う水素供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水素供給システムとして、例えば特許文献１に挙げるものが知られている。特許文献１の水素供給システムは、原料の芳香族炭化水素の水素化物を貯蔵するタンクと、当該タンクから供給された原料を脱水素反応させることによって水素を得る脱水素反応器と、反応器で得られた水素を気液分離する気液分離器と、気液分離された水素を精製する水素精製器と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３２６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような水素供給システムにおいては、脱水素反応器に供給される原料中に含まれる水分が問題となる場合がある。例えば原料に水分が含まれた状態で原料が脱水素反応器に供給されると、Ｐｔなどの触媒が水分によって溶解し、触媒が配置された細孔が塞がってしまうことが考えられる。この場合、原料と触媒との接触効率が低下し、原料の脱水素反応の進行が不十分になるおそれがある。また、脱水素後の水素中に規格値を超えた水分が含まれると、製品としての水素の品質が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、脱水素反応器に供給される原料中に含まれる水分を十分に除去できる水素供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決のため、本発明に係る水素供給システムは、水素の供給を行う水素供給システムであって、原料を貯蔵する貯蔵部と、貯蔵部から供給される原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る脱水素反応部と、貯蔵部から脱水素反応部に供給される原料に含まれる水分を除去する水分除去部と、を備える。
【０００７】
この水素供給システムは、貯蔵部から脱水素反応部に供給される原料に含まれる水分を除去する水分除去部を備えている。この水分除去部により、水分を十分に除去した状態で脱水素反応部に原料が供給されるので、原料と触媒との接触効率を確保でき、脱水素反応部における原料の脱水素反応を十分に進行させることができる。また、脱水素後の水素中に含まれる水分を低減でき、製品としての水素の品質を良好に確保できる。
【０００８】
水素供給システムは、貯蔵部と脱水素反応部との間に配置され、原料を気化する気化部を更に備え、水分除去部は、貯蔵部と気化部との間に配置された吸着材によって、液体である原料中の水分を除去してもよい。この場合、吸着材によって液体である原料中の水分を好適に除去できる。
【０００９】
水素供給システムは、貯蔵部と脱水素反応部との間に配置され、原料を気化する気化部を更に備え、水分除去部は、気化部と脱水素反応部の間に配置された吸着材によって、気体である原料中の水分を除去してもよい。この場合、吸着材によって気体である原料中の水分を好適に除去できる。
【００１０】
水素供給システムは、脱水素反応部で得られた水素含有ガスから脱水素生成物を除去し、高純度水素を含む精製ガスを得る水素精製部と、水素精製部で精製された精製ガスを外部の水素消費装置に対して供給する供給部と、水素精製部から供給部に供給される水素を冷却する冷却部と、を更に備え、水分除去部は、冷却部から冷却媒体の少なくとも一部の供給を受けて貯蔵部を冷却してもよい。この場合、冷却部で用いられる冷却媒体を利用して効率良く貯蔵部を冷却することで、貯蔵部に貯蔵される原料中の水分を凍結させて分離・除去できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、脱水素反応器に供給される原料中に含まれる水分を十分に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る水素供給システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した水素供給システムにおける水分除去部の構成の一例を示す要部ブロック図である。
【図３】図１に示した水素供給システムにおける水分除去部の構成の他の例を示す要部ブロック図である。
【図４】第２実施形態に係る水素供給システムにおける水分除去部の構成の一例を示す要部ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る水素供給システムの好適な実施形態について詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［第１実施形態］
【００１４】
図１は、第１実施形態に係る水素供給システムの構成を示すブロック図である。第１実施形態に係る水素供給システム１００は、有機化合物（常温で液体）を原料とするものである。なお、水素精製の過程では、原料である有機化合物（常温で液体）を脱水素した、脱水素生成物（有機化合物（常温で液体））が除去される。原料の有機化合物として、例えば、有機ハイドライドが挙げられる。有機ハイドライドは、製油所で大量に生産されている水素を芳香族炭化水素と反応させた水素化物が好適な例である。また、有機ハイドライドは、芳香族の水素化化合物に限らず、２−プロパノール（水素とアセトンが生成される）の系もある。有機ハイドライドは、ガソリンなどと同様に液体燃料としてタンクローリーなどによって水素供給システム１００へ輸送することができる。本実施形態では有機ハイドライドとして、メチルシクロヘキサン（以下、ＭＣＨと称する）を用いる。その他、有機ハイドライドとしてシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、メチルデカリン、ジメチルデカリン、エチルデカリンなど芳香物炭化水素の水素化物を適用することができる（なお、芳香族化合物は特に水素含有量の多い好適な例である）。水素供給システム１００は、燃料電池自動車（ＦＣＶ）や水素エンジン車に水素を供給することができる。なお、メタンを主成分とした天然ガスやプロパンを主成分としたＬＰＧ、あるいはガソリン、ナフサ、灯油、軽油といった液体炭化水素原料から水素を製造する場合にも適用可能である。
【００１５】
本実施形態では、水素供給システム１００として、ＦＣＶ１０に高純度水素を供給する水素ステーションを例として説明を行う。図１に示すように、本実施形態に係る水素供給システム１００は、ＭＣＨタンク（貯蔵部）１、気化器（気化部）２、脱水素反応器（脱水素反応部）３、気液分離器４、トルエンタンク５、水素精製器（水素精製部）６、圧縮機７、蓄圧器８、及びディスペンサ（供給部）９、熱源１１、冷熱源１２、冷熱源（冷却部）１３を備えている。また、水素供給システム１００は、ラインＬ１〜Ｌ９を備えている。なお、本実施形態では、原料としてＭＣＨを採用し、水素精製の過程で除去される脱水素生成物がトルエンである場合を例として説明する。なお、実際には、トルエンのみならず、未反応のＭＣＨと少量の副生成物及び不純物も存在するが、本実施形態中では、トルエンに混じって当該トルエンと同じ挙動を示す。従って、以下の説明において、「トルエン」と称して説明するものには、未反応のＭＣＨや副生成物も含むものとする。
【００１６】
ラインＬ１〜Ｌ９は、ＭＣＨ、トルエン、水素含有ガス、オフガス、または高純度水素が通過する流路である。ラインＬ１は、ＭＣＨタンク１と気化器２とを接続する。ラインＬ２は、気化器２と脱水素反応器３とを接続する。ラインＬ３は、脱水素反応器３と気液分離器４とを接続する。ラインＬ４は、気液分離器４と水素精製器６とを接続する。ラインＬ５は、気液分離器４とトルエンタンク５とを接続する。ラインＬ６は、水素精製器６と圧縮機７とを接続する。ラインＬ７は、水素精製器６と気化器２とを接続する。ラインＬ７は、水素精製器６から排出されるオフガスを脱水素反応器３よりも上流側へ還流させるリサイクルラインとして機能する。以下の説明においては、ラインＬ７を「リサイクルラインＬ７」と称して説明する。ラインＬ８は、圧縮機７と蓄圧器８とを接続する。ラインＬ９は、蓄圧器８とディスペンサ９とを接続する。
【００１７】
ＭＣＨタンク１は、原料となるＭＣＨを貯留するタンクである。外部からタンクローリーなどで輸送されたＭＣＨは、ＭＣＨタンク１にて貯留される。ＭＣＨタンク１に貯留されているＭＣＨは、圧縮機（不図示）によってラインＬ１を介して気化器２へ供給される。
【００１８】
気化器２は、インジェクタなどを介してＭＣＨタンク１から供給されたＭＣＨを気化する機器である。気化されたＭＣＨは、リサイクルラインＬ７を介して水素精製器６から供給されたオフガスと併せて、ラインＬ２を介して脱水素反応器３へ供給される。
【００１９】
脱水素反応器３は、ＭＣＨを脱水素反応させることによって水素を得る機器である。すなわち、脱水素反応器３は、脱水素触媒を用いた脱水素反応によってＭＣＨから水素を取り出す機器である。脱水素触媒は、特に制限されないが、例えば、白金触媒、パラジウム触媒及びニッケル触媒から選ばれる。これら触媒は、アルミナ、シリカ及びチタニア等の担体上に担持されていてもよい。有機ハイドライドの反応は可逆反応であり、反応条件（温度、圧力）によって反応の方向が変わる（化学平衡の制約を受ける）。一方、脱水素反応は、常に吸熱反応で分子数が増える反応である。従って、高温、低圧の条件が有利である。脱水素反応は吸熱反応であるため、脱水素反応器３は熱源１１から熱媒体を介して熱を供給される。脱水素反応器３は、脱水素触媒中を流れるＭＣＨと熱源１１からの熱媒体との間で熱交換可能な機構を有している。熱源１１は、脱水素反応器３を加熱することができるものであればどのようなものを採用してもよい。例えば、熱源１１は、脱水素反応器３を直接加熱するものであってもよく、例えば気化器２やラインＬ１，Ｌ２を加熱することによって脱水素反応器３に供給されるＭＣＨを加熱してもよい。また、熱源１１は、脱水素反応器３と、脱水素反応器３へ供給されるＭＣＨの両方を加熱してもよい。例えば、熱源１１としてバーナーやエンジンを採用することができる。脱水素反応器３で取り出された水素含有ガスは、ラインＬ３を介して気液分離器４へ供給される。ラインＬ３の水素含有ガスは、液体であるトルエンを混合物として含んだ状態で、気液分離器４へ供給される。
【００２０】
気液分離器４は、水素含有ガスからトルエンを分離するタンクである。気液分離器４は、混合物としてトルエンを含む水素含有ガスを貯留することによって、気体である水素と液体であるトルエンとを気液分離する。気液分離器４は、冷熱源１２からの冷却媒体によって冷却される。気液分離器４は、気液分離器４中の水素含有ガスと冷熱源１２からの冷却媒体との間で熱交換可能な機構を有している。冷熱源１２は気液分離器４を冷却することができるものであればどのようなものを採用してもよい。例えば、冷熱源１２としてチラー等の冷却器を採用することができる。気液分離器４で分離されたトルエンは、ラインＬ５を介してトルエンタンク５へ供給される。気液分離器４で分離された水素含有ガスは、ラインＬ４を介して水素精製器６へ供給される。なお、水素含有ガスを冷やすと当該ガスの一部（トルエン）は液化し、気液分離器４によって、液化しないガス（水素）と分離することができる。ガスを低温とした方が、分離の効率は良くなり、圧力を上げると更に、トルエンの液化が進む。
【００２１】
トルエンタンク５は、気液分離器４で分離された液体のトルエンを貯留するタンクである。トルエンタンク５に貯留されたトルエンは、回収して利用することが可能である。
【００２２】
水素精製器６は、脱水素反応器３で得られると共に気液分離器４で気液分離された水素含有ガスから、脱水素生成物（本実施形態ではトルエン）を除去する。これによって、水素精製器６は、当該水素含有ガスを精製して高純度の水素ガス（高純度水素）を得る。得られた高純度水素は、ラインＬ６へ供給され、水素及び脱水素生成物を含むオフガスは、リサイクルラインＬ７へ排出される。リサイクルラインＬ７へ供給されたオフガスは、図示されない圧縮機を介して気化器２へ供給され、ラインＬ２を介して脱水素反応器３へ供給される。
【００２３】
水素精製器６は、採用する水素精製方法によって異なるが、具体的には、水素精製方法として膜分離を用いる場合には、水素分離膜を備える水素分離装置であり、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）法又はＴＳＡ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）法を用いる場合には、不純物を吸着する吸着材を格納する吸着塔を複数備えた吸着除去装置である。
【００２４】
水素精製器６が膜分離を用いる場合について説明する。この方法では、所定温度に加熱された膜に、圧縮機（不図示）によって所定圧力に加圧された水素含有ガスを透過させることによって、脱水素生成物を除去し、高純度水素（精製ガス）を得ることができる。膜を透過した透過ガスの圧力は、膜を透過する前の圧力と比べて低下する。一方、膜を透過しなかった非透過ガスの圧力は、膜を透過する前の所定圧力と略同一である。このとき、膜を透過しなかった非透過ガスが、水素精製器６のオフガスに該当する。
【００２５】
水素精製器６に適用される膜の種類は特に限定されず、多孔質膜（分子流によって分離するもの、表面拡散流によって分離するもの、毛管凝縮作用によって分離するもの、分子ふるい作用によって分離するものなど）や、非多孔質膜を適用することができる。水素精製器６に適用される膜として、例えば、金属膜（ＰｂＡｇ系、ＰｄＣｕ系、Ｎｂ系など）、ゼオライト膜、無機膜（シリカ膜、カーボン膜など）、高分子膜（ポリイミド膜など）を採用することができる。
【００２６】
膜分離による水素精製器６の水素回収率は、７０〜９０％である。水素精製器６で用いられる膜の「水素／トルエン」の分離係数は、１０００以上であることが好ましく、１００００以上であることがより好ましい。
【００２７】
水素精製器６の除去方法として、ＰＳＡ法を採用する場合について説明する。ＰＳＡ法で用いられる吸着材は、高圧下では水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着し、低圧下では吸着したトルエンを脱着する性質を持つ。ＰＳＡ法は、吸着材のこのような性質を利用するものである。すなわち、吸着塔内を高圧にすることにより、水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去し、高純度の水素ガス（精製ガス）を得る。吸着により吸着塔内の吸着材の吸着機能が低下した場合には、吸着塔内を低圧にすることにより、吸着材に吸着したトルエンを脱着し、併せて除去した精製ガスの一部を逆流させることにより当該脱着されたトルエンを吸着塔内から除去することで、吸着材の吸着機能を再生する（このとき、トルエンを吸着塔内から除去することで排出される少なくとも水素とトルエンを含む水素含有ガスが、水素精製器６からのオフガスに該当する）。
【００２８】
吸着塔内の圧力の調整方法は特に限定されないが、例えば、吸着塔毎に備えられたバルブを閉めるなどの操作により、吸着塔毎に調節することができる。従って、吸着材の吸着機能が低下した吸着塔については、減圧により吸着材を再生させるとともにオフガスを排出する。一方、残りの吸着塔については、加圧により水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去するとともに高純度水素を得る。再生中の吸着塔についての吸着材再生が完了したら、当該吸着塔については、加圧によりトルエンの除去を開始するとともに高純度水素を得る。一方、トルエンの除去を行っていた吸着塔の全部または一部については、減圧により吸着材の再生を開始するとともにオフガスを排出する。このように、再生を行う吸着塔とトルエンの除去を行う吸着塔の切り替えを繰り返し行うことで、水素供給システム１００全体として、連続的に高純度水素とオフガスとを得ることができる。水素精製器６がＰＳＡ法を採用する場合の水素回収率は、吸着塔の数によるが、約６０〜９０％である。
【００２９】
水素精製器６の除去方法として、ＴＳＡ法を採用する場合について説明する。ＴＳＡ法で用いられる吸着材は、常温下では水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着し、高温下では吸着したトルエンを脱着する性質を持つ。ＴＳＡ法は、吸着材のこのような性質を利用するものである。すなわち、吸着塔内を常温にすることにより、水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去し、高純度の水素ガス（高純度水素）を得る。吸着により吸着塔内の吸着材の吸着機能が低下した場合には、吸着塔内を高温にすることにより、吸着材に吸着したトルエンを脱着し、併せて除去した高純度水素の一部を逆流させることにより当該脱着されたトルエンを吸着塔内から除去することで、吸着材の吸着機能を再生する（このとき、トルエンを吸着塔内から除去することで排出される少なくとも水素とトルエンを含む水素含有ガスが、水素精製器６からのオフガスに該当する）。
【００３０】
吸着塔内の温度の調整方法は特に限定されないが、例えば、吸着塔毎に備えられたヒータのＯＮ／ＯＦＦを切り替えるなどの操作により、吸着塔毎に調節することができる。従って、吸着材の吸着機能が低下した吸着塔については、高温にすることにより吸着材を再生させるとともにオフガスを排出する。一方、残りの吸着塔については、常温に保つことにより水素含有ガスに含まれるトルエンを吸着材に吸着させて除去するとともに高純度水素を得る。再生中の吸着塔についての吸着材再生が完了したら、当該吸着塔については、吸着塔内を常温に保つことによりトルエンの除去を開始するとともに高純度水素を得る。一方、トルエンの除去を行っていた吸着塔の全部または一部については、吸着塔内を高温にすることにより吸着材の再生を開始するとともにオフガスを排出する。このように、再生を行う吸着塔とトルエンの除去を行う吸着塔の切り替えを繰り返し行うことで、水素供給システム１００全体として、連続的に高純度水素とオフガスとを得ることができる。水素精製器６がＴＳＡ法を採用する場合の水素回収率は、吸着塔の数によるが、約６０〜９０％である。
【００３１】
圧縮機７は、水素精製器６で得られた高純度水素を高圧状態とする。圧縮機７は、例えば、２０〜９０ＭＰａの圧力で高純度水素を高圧状態とする。圧縮機７は、高純度水素をＦＣＶ（水素消費装置）１０へ供給可能とするために高圧状態にした上で、ラインＬ８を介して蓄圧器８へ供給する。なお、目的とする圧力に応じて、圧縮を行う圧縮ユニットを複数備え、段階的に圧縮を行う構成としてもよい。
【００３２】
蓄圧器８は、高純度水素を高圧状態のまま蓄える。蓄圧器８で蓄えられた高純度水素は、ラインＬ９を介して、ディスペンサ９によってＦＣＶ１０に供給される。蓄圧器８により、水素供給システム１００内にある程度の量の高純度水素を蓄えておくことができるため、ＦＣＶ１０へ水素を安定供給することが可能となる。ただし、蓄圧器８は、水素供給を行うために必須ではないため、省略してもよい。ラインＬ９を通過する高純度水素は、冷熱源１３からの冷却媒体によって例えば−４０℃程度に冷却される。ラインＬ９は、当該ラインＬ９を流れる高純度水素と冷熱源１３からの熱媒体との間で熱交換可能な機構を有している。冷熱源１３はラインＬ９を流れる高純度水素を冷却することができるものであればどのようなものを採用してもよい。例えば、冷熱源１３としてチラー等の冷却器を採用することができる。
【００３３】
続いて、上述した水素供給システム１００における原料の水分除去機構について説明する。
【００３４】
水素供給システム１００においては、脱水素反応器３に供給されるＭＣＨ（原料）中に含まれる水分が問題となる場合がある。例えばＭＣＨに水分が含まれた状態でＭＣＨが脱水素反応器３に供給されると、Ｐｔなどの触媒が水分によって溶解し、触媒が配置された細孔が塞がってしまうことが考えられる。この場合、ＭＣＨと触媒との接触効率が低下し、ＭＣＨの脱水素反応の進行が不十分になるおそれがある。また、脱水素後の水素中に規格値を超えた水分が含まれると、製品としてディスペンサ９からＦＣＶ１０に供給される水素の品質が低下するおそれがある。
【００３５】
このような問題に対し、水素供給システム１００には、図１及び図２に示すように、水分除去部１４Ａが設けられている。本実施形態では、水分除去部１４Ａは、図２に示すように、例えばＭＣＨタンク１と気化器２とを接続するラインＬ１に設けられた吸着材１５によって構成されている。吸着材１５としては、例えばゼオライトの一種であるモレキュラーシーブを用いることができる。吸着材１５は、炭化水素（この系ではＭＣＨ）の吸着を生じさせない観点から有効直径が０．５ｎｍ未満の分子を吸着する吸着材であることが好ましい。吸着材１５は、例えば吸着塔に格納された状態でラインＬ１上に配置され、ＭＣＨタンク１から気化器２に供給される液体状態のＭＣＨから水分を除去する。この吸着材１５により、気化器２に供給されるＭＣＨ中の水分が、例えば製品としての水素における水分の残存量の規格値（例えば５ｐｐｍ）未満となっていることが好適である。なお、吸着材１５としては、有効直径が０．５ｎｍ未満の分子を吸着する吸着材であれば、例えば活性炭などの他の材質のものを用いてもよい。
【００３６】
なお、水分除去部は、脱水素反応器３の上流側、すなわち、ＭＣＨタンク１と脱水素反応器３との間に配置されていればよく、例えば図３に示す水分除去部１４Ｂのように、気化器２と脱水素反応器３とを接続するラインＬ２に設けられた吸着材１６によって構成されていてもよい。吸着材１６としては、例えば吸着材１５と同様のものを用いることができる。吸着材１６は、気化器２によって気化した気体状態のＭＣＨから水分を除去する。
【００３７】
以上のように、この水素供給システム１００では、ＭＣＨタンク１から脱水素反応器３に供給されるＭＣＨに含まれる水分を除去する水分除去部１４Ａ或いは水分除去部１４Ｂを備えている。この水分除去部１４Ａ，１４Ｂにより、水分を十分に除去した状態で脱水素反応器３にＭＣＨが供給されるので、ＭＣＨと触媒との接触効率を確保でき、脱水素反応器３におけるＭＣＨの脱水素反応を十分に進行させることができる。また、脱水素後の水素中に含まれる水分を低減でき、製品としての水素の品質を良好に確保できる。水素供給システム１００においては、気化器２以降の各構成要素では水分の導入及び発生がないため、気化器２に供給されるＭＣＨ中の水分の残存量を、製品としての水素における水分の残存量の規格値未満に予め低減させておくことで、製品としての水素の品質を容易に向上できる。
［第２実施形態］
【００３８】
図４は、第２実施形態に係る水素供給システムにおける水分除去部の構成の一例を示す要部ブロック図である。第２実施形態に係る水素供給システム２００は、吸着材を用いず、冷熱源１３で用いられる冷却媒体を利用して水分除去部１４Ｃを構成している点で第１実施形態と異なっている。
【００３９】
より具体的には、水分除去部１４Ｃは、図４に示すように、冷熱源１３で用いられる冷却媒体の少なくとも一部をＭＣＨタンク１側に供給するラインＬ１０を有している。ラインＬ１０を構成するパイプは、例えばＭＣＨタンク１を覆うようにＭＣＨタンク１の外壁部分に巻き回されている。これにより、水分除去部１４Ｃは、ラインＬ１０を流れる冷却媒体によってＭＣＨタンク１を直接的に冷却し、ＭＣＨタンク１に貯蔵されるＭＣＨ中の水分を凍結させる。凍結した水分はＭＣＨタンク１内で沈降するため、ＭＣＨから容易に水分を分離・除去することができる。なお、ＭＣＨタンク１内のＭＣＨの温度を一定温度以下に安定して維持する観点から、ＭＣＨタンク１とＭＣＨタンク１に巻き回されるパイプとの周囲に断熱材を配置することが好ましい。
【００４０】
このような水素供給システム２００においても、水分除去部１４Ｃにより水分を十分に除去した状態で脱水素反応器３にＭＣＨが供給されるので、ＭＣＨと触媒との接触効率を確保でき、脱水素反応器３におけるＭＣＨの脱水素反応を十分に進行させることができる。また、脱水素後の水素中に含まれる水分を低減でき、製品としての水素の品質を良好に確保できる。さらに、冷熱源１３で用いられる冷却媒体を利用して効率良くＭＣＨタンク１を冷却できるので、ＭＣＨタンク１に貯蔵されるＭＣＨ中の水分を凍結させて、分離・除去できる。
【００４１】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、水分除去部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを別個に設けた構成を例示したが、水分除去部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃのうちの２種以上を組み合わせて水素供給システムに設けるようにしてもよい。また、上記実施形態では、水素供給システムとしてＦＶＣのための水素ステーションを例示したが、例えば家庭用電源や非常用電源などの分散電源のための水素供給システムであってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１…ＭＣＨタンク（貯蔵部）、２…気化器（気化部）、３…脱水素反応器（脱水素反応部）、６…水素精製器（水素精製部）、９…ディスペンサ（供給部）、１０…ＦＣＶ（水素消費装置）、１３…冷熱源（冷却部）、１４Ａ〜１４Ｃ…水分除去部、１５，１６…吸着材、１００，２００…水素供給システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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