(57)【要約】【課題】その起動後に、直ちに、水素の供給及び製造を実行し得る水素製造装置、及び水素製造方法を提供する。【解決手段】外部から供給される燃料ガスを燃焼させて改質器を加熱する加熱手段１４を備え、ガス流通路が、回路切り替えにより、圧送装置１１、脱硫器１２、改質器１３、ＣＯ変成器１７、及び水素精製部２０ａ、２０ｂ、２０ｃに循環させる閉循環回路Ｃに切替自在に構成され、水素の製造停止時において、加熱手段１４による改質器１３の加熱を維持すると共に、ガス流通路を閉循環回路Ｃに切り替えて、水素リッチガスを閉循環回路Ｃに通流させ温間保圧運転を実行する制御装置３０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧送装置により圧送される原料ガスを脱硫する脱硫器と、脱硫後の原料ガスを水蒸気との混合状態で加熱して改質ガスを得る改質器と、当該改質器からの改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させるＣＯ変成器と、当該ＣＯ変成器にて処理された後のガスから水素以外の不純物を分離して水素リッチガスを精製する水素精製部と、前記脱硫器と前記改質器と前記ＣＯ変成器と前記水素精製部とに亘ってガスを通流可能なガス流通路とを備えた水素製造装置であって、
外部から供給される燃料ガスを燃焼させて前記改質器を加熱する加熱手段を備え、
前記ガス流通路が、回路切り替えにより、前記圧送装置、前記脱硫器、前記改質器、前記ＣＯ変成器、及び前記水素精製部に循環させる閉循環回路に切替自在に構成され、
水素の製造停止時において、前記加熱手段による前記改質器の加熱を維持すると共に、前記ガス流通路を前記閉循環回路に切り替えて、前記水素リッチガスを前記閉循環回路に通流させ温間保圧運転を実行する制御装置を備える水素製造装置。
【請求項２】
前記閉循環回路は、前記圧送装置、前記脱硫器、前記改質器、前記ＣＯ変成器、及び前記水素精製部に対し、記載の順に前記水素リッチガスを循環させる回路である請求項１に記載の水素製造装置。
【請求項３】
前記水素精製部から排出される水素以外の不純物を主成分とするオフガスを貯留可能なオフガスタンクと、
当該オフガスタンクから排出されるオフガスを前記加熱手段へ導くオフガス流通路とを備え、
前記閉循環回路は、前記水素精製部から前記圧送装置までの間の回路の一部に、前記オフガス流通路を用いる請求項１又は２に記載の水素製造装置。
【請求項４】
前記水素精製部から排出される水素以外の不純物を主成分とするオフガスを貯留可能なオフガスタンクを備え、
前記閉循環回路は、前記圧送装置、前記脱硫器、前記改質器、前記ＣＯ変成器、前記水素精製部、及び前記オフガスタンクに対し、記載の順に前記水素リッチガスを循環させる回路である請求項１に記載の水素製造装置。
【請求項５】
圧送装置にて圧送される原料ガスを脱硫器にて脱硫し、改質器にて脱硫後の原料ガスに水蒸気を混合し加熱して改質ガスを得、ＣＯ変成器にて改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させ、当該ＣＯ変成器を出た後のガスを水素精製部にて水素以外の不純物を分離して水素リッチガスを精製する水素製造方法であって、
前記水素リッチガスの製造停止中において、
前記水素リッチガスを、前記圧送装置、前記脱硫器、前記改質器、前記ＣＯ変成器、及び前記水素精製部に循環させる循環工程と、
前記改質器を加熱する加熱工程とを有する温間保圧運転を実行する水素製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧送装置により圧送される原料ガスを脱硫する脱硫器と、脱硫後の原料ガスを水蒸気との混合状態で加熱して改質ガスを得る改質器と、当該改質器からの改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させるＣＯ変成器と、当該ＣＯ変成器にて処理された後のガスから水素以外の不純物を分離して水素リッチガスを精製する水素精製部と、前記脱硫器と前記改質器と前記ＣＯ変成器と前記水素精製部とに亘ってガスを通流可能なガス流通路とを備えた水素製造装置、及び水素製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、天然ガスや都市ガス等を原料ガスとして、水素を現場（オンサイト）で製造する水素製造装置の開発が行われている。このような水素製造装置は、工業用途として、鋼板等の金属の光輝焼鈍やガラス製造に利用される他、燃料電池自動車に水素を補給する水素ステーションとして、中部国際空港島内等へ設置されている。
当該水素製造装置の一例として、圧送装置により圧送される原料ガスを脱硫する脱硫器と、脱硫後の原料ガスを水蒸気との混合状態で加熱して改質ガスを得る改質器と、当該改質器からの改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて水素リッチガスを得るＣＯ変成器と、当該水素リッチガスから水素以外の不純物を分離して水素を精製する水素精製部（ＰＳＡ方式を用いた装置）とを備えたものが知られている（特許文献１を参照）。
当該水素精製部にて、水素を精製する際には、脱硫器を２００〜３００℃程度に、改質器を７００〜８００℃程度に、ＣＯ変成器を２００〜４５０℃程度に維持する必要があるため、外部から供給される燃料ガス（例えば、都市ガス１３Ａ）を燃焼して改質器の触媒を昇温させる加熱装置を備え、昇温された改質器の触媒を通過して昇温された比較的高温の改質ガスを、ＣＯ変成器に導くことで当該ＣＯ変成器を昇温させると共に、当該ＣＯ変成器に併設する脱硫器をも昇温させるように構成されている。
また、他の水素製造装置として、原料ガスに水蒸気を混合し加熱して改質ガスを得る改質器と、当該改質ガスを昇圧させる昇圧装置と、昇圧された改質ガスを水素と水素以外のオフガスとに分離するＰＳＡ式の水素精製部と、水素精製部からのオフガスを貯留可能なオフガス用タンクとを備えたものが知られている（特許文献２を参照）。
当該特許文献２に開示の水素製造装置では、水素製造の停止中において、水素精製部を所定の圧力に維持すべく、昇圧装置と水素精製部とオフガス用タンクとにガスを循環する閉循環回路を形成すると共に、当該閉循環回路に水素精製部で精製した水素リッチガスを循環させる水素循環運転を実行可能に構成されている。これにより、水素精製部の吸着材から水素以外のオフガスが脱離して拡散することを防止して、起動時から高い純度の水素を水素精製部から供給可能として、起動時におけるタイムロスを低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０５０１４６号公報
【特許文献２】特開２００４−２９９９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水素精製部においては、その起動時におけるタイムロスを低減することが、一つの技術的課題として広く認識されており、例えば、特許文献２に開示の技術では、上述したように、水素製造の停止中において、水素精製部に昇圧装置にて昇圧された水素リッチガスを循環させることで、水素製造装置の起動時間を短縮している。
しかしながら、上述したように、上記特許文献１に開示の技術のような、一般的な水素製造装置においては、改質器を７００〜８００℃程度に、ＣＯ変成器を２００〜４５０℃程度に、脱硫器を２００〜３００℃程度に維持する必要があるため、上記特許文献１に開示の技術のように、水素精製部から起動直後に高純度の水素を送出可能な構成を採用していたとしても、起動直後には、改質器等が十分に昇温していないため、水素の製造がすぐに実行されることはなく、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、その起動後に、直ちに、水素の供給及び製造を実行し得る水素製造装置、及び水素製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本願の水素製造装置は、
圧送装置により圧送される原料ガスを脱硫する脱硫器と、脱硫後の原料ガスを水蒸気との混合状態で加熱して改質ガスを得る改質器と、当該改質器からの改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させるＣＯ変成器と、当該ＣＯ変成器にて処理された後のガスから水素以外の不純物を分離して水素リッチガスを精製する水素精製部と、前記脱硫器と前記改質器と前記ＣＯ変成器と前記水素精製部とに亘ってガスを通流可能なガス流通路とを備えた水素製造装置であって、その特徴構成は、
外部から供給される燃料ガスを燃焼させて前記改質器を加熱する加熱手段を備え、
前記ガス流通路が、回路切り替えにより、前記圧送装置、前記脱硫器、前記改質器、前記ＣＯ変成器、及び前記水素精製部に循環させる閉循環回路に切替自在に構成され、
水素の製造停止時において、前記加熱手段による前記改質器の加熱を維持すると共に、前記ガス流通路を前記閉循環回路に切り替えて、前記水素リッチガスを前記閉循環回路に通流させ温間保圧運転を実行する制御装置を備える点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、水素の製造停止時（原料ガスの供給停止時）において、制御装置が温間保圧運転を実行することにより、改質器を加熱する加熱手段を働かせると共に、ガス流通路を閉循環回路として、当該閉循環回路に水素リッチガスを循環させる。結果、加熱手段にて加熱された改質器を通流して昇温した水素リッチガスを、脱硫器、ＣＯ変成器に通流維持することができる。結果、改質器、脱硫器、ＣＯ変成器の夫々の温度を、起動に近い温度に保つことができるため、起動初期から、改質器、脱硫器、ＣＯ変成器を適切に働かせて、水素を製造することができる。
更に、当該温間保圧運転にあっては、例えば、吸着材等を内部に備え圧力スイング吸着法により水素リッチガスを貯留する水素精製部に対しても、圧送装置にて圧送された高い圧力の水素リッチガスを循環させ、その内部圧力を維持することができるため、水素の製造停止中においても、当該水素精製部の吸着材から水素以外のオフガスが脱離し拡散することを防止できる。結果、起動初期において、当該水素精製部から、直ちに、水素を高い濃度で取り出し供給できる。
尚、現在、一般的に知られている水素製造装置(例えば、ＨＹＳＥＲＶＥ３０（登録商標）)に対し、本発明を適用する場合、その起動時間を、１時間程度から３０分程度へ短縮することができると共に、起動時に消費される原料ガスを２．５Ｎｍ3程度削減することができる。
以上より、その起動直後から、水素の供給及び製造を実行し得る水素製造装置を実現できる。
【０００８】
本願の水素製造装置の更なる特徴構成は、
前記閉循環回路は、前記圧送装置、前記脱硫器、前記改質器、前記ＣＯ変成器、及び前記水素精製部に対し、記載の順に前記水素リッチガスを循環させる回路である点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、閉循環回路を、圧送装置、脱硫器、改質器、ＣＯ変成器、及び水素精製部に、記載の順に水素リッチガスを循環させる回路とすることで、通常の水素製造装置において、原料ガスを製品水素に精製する流通路と略同等の流通路に水素リッチガスを流すことになる。結果、通常の水素製造装置において、各機能部位に原料ガスを通流するガス流通路を流用して回路を形成することができ、構成の簡略化を図ることができる。
【００１０】
本願の水素製造装置の更なる特徴構成は、
前記水素精製部から排出される水素以外の不純物を主成分とするオフガスを貯留可能なオフガスタンクと、
当該オフガスタンクから排出されるオフガスを前記加熱手段へ導くオフガス流通路とを備え、
前記閉循環回路は、前記水素精製部から前記圧送装置までの間の回路の一部に、前記オフガス流通路を用いる点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、閉循環回路において、水素精製部から圧送装置までの間の回路の一部として、通常の水素製造運転において用いられるオフガス流通路を流用することで、構成の簡素化を図ることができる。
また、当該構成を採用することで、水素の製造停止中においては、オフガス流通路が昇温された水素リッチガスにて予熱されることになるから、例えば、水素の製造運転が再開されたときには、加熱手段に比較的温度の高いオフガスを供給することができ、熱効率を高めることができる。
【００１２】
本願の水素製造装置の更なる特徴構成は、
前記水素精製部から排出される水素以外の不純物を主成分とするオフガスを貯留可能なオフガスタンクを備え、
前記閉循環回路は、前記圧送装置、前記脱硫器、前記改質器、前記ＣＯ変成器、前記水素精製部、及び前記オフガスタンクに対し、記載の順に前記水素リッチガスを循環させる回路である点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、圧送装置に対し、オフガスタンクを通過することにより降圧された水素リッチガスを導くことができるから、圧送装置として、吸込圧力に上限値が設けられているものを用いる場合であっても、圧送装置に導かれる水素リッチガスの圧力を、当該上限値よりも低い圧力に維持でき、適切に温間保圧運転を実行できる。
【００１４】
上記目的を達成するための本願の水素製造方法は、
圧送装置にて圧送される原料ガスを脱硫器にて脱硫し、改質器にて脱硫後の原料ガスに水蒸気を混合し加熱して改質ガスを得、ＣＯ変成器にて改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させ、当該ＣＯ変成器を出た後のガスを水素精製部にて水素以外の不純物を分離して水素リッチガスを精製する水素製造方法であって、その特徴構成は、
前記水素リッチガスの製造停止中において、
前記水素リッチガスを、前記圧送装置、前記脱硫器、前記改質器、前記ＣＯ変成器、及び前記水素精製部に循環させる循環工程と、
前記改質器を加熱する加熱工程とを有する温間保圧運転を実行する点にある。
【００１５】
当該水素製造方法によれば、これまで説明してきたように、水素の製造停止中においても、水素製造装置の各機能部位の温度を機能温度に近い温度に維持しながらも、水素精製部の圧力を維持して、水素精製部の吸着材から水素以外のオフガスが脱離して拡散することを防止できる。結果、その起動直後から、水素の供給及び製造を実行し得る水素製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の水素製造装置の概略構成図
【図２】温間保圧運転中のガスの通流状態を示す図
【図３】別実施形態における温間保圧運転中のガスの通流状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本願の水素製造装置１００、及びそれによる水素製造方法は、起動直後から、製品水素の製造及び供給を実行し得るものに関する。
以下、図１〜３に基づいて、本願の水素製造装置１００、及びそれによる水素製造方法について説明を加える。尚、図１〜３において、原料ガスや水素リッチガス等が通流している流通路については太線で示し、通流していない流通路については細線で示している。また、流通路を開閉するバルブに関し、開放状態にあるものは白抜きで示し、閉止状態にあるものは黒塗りで示している。
【００１８】
本願の水素製造装置１００は、主に、図１〜３に示すように、炭化水素を含む原料ガス（例えば、メタンを主成分とする都市ガス１３Ａ）を改質して水素を含有する改質ガスとする改質部１０と、当該改質部１０を経た改質ガスから水素を分離する水素分離部２０と、それらを制御する制御装置３０等から構成されている。
【００１９】
〔改質部〕
改質部１０は、圧縮機１１（圧送装置）にて圧縮された原料ガスを脱硫する脱硫器１２と、脱硫後の原料ガスに水蒸気（純水）を混合し加熱して改質ガスを得る改質器１３と、改質器１３からの改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させるＣＯ変成器１７とを備える。
脱硫器１２には、Ｎｉ−Ｍｏ系、ＺｎＯ系等の脱硫触媒が充填されており、当該脱硫触媒により、原料ガス中の付臭剤等の硫黄成分を除去している。これにより、原料ガスを、改質器１３に充填された改質触媒を劣化させにくい性状としている。
改質器１３は、改質器１３に充填される改質触媒（例えば、ニッケル系触媒）を触媒活性温度に維持するべく、外部から供給される燃料ガス（例えば、都市ガス１３Ａ）を燃焼させて改質触媒を加熱するバーナ装置１４（加熱手段の一例）を備えている。尚、また、改質器１３に原料ガスを供給する第２流通路Ｌ２には、純水をその排ガスの熱により加熱する第１熱交換器１５にて加熱され気化した水蒸気と原料ガスとを混合する混合部１６が設けられており、原料ガスへの水蒸気の混合を促進している。
ＣＯ変成器１７には、一酸化炭素変成触媒が充填され、改質ガス中の一酸化炭素が水蒸気と反応して水素と二酸化炭素に変換される。一酸化炭素変成触媒としては、高温用、中温用、低温用があり、運転温度に応じて適当なものが使用される。運転温度が３００〜４５０℃の高温用触媒としては、例えば、鉄−クロム系触媒が挙げられ、運転温度が１８０〜４５０℃の中温用触媒、及び、１９０〜２５０℃の低温用触媒としては、例えば、銅−亜鉛系触媒が挙げられる。また、これら高温用、中温用、低温用の触媒は、２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２０】
当該ＣＯ変成器１７での反応により、改質ガスは、水素、一酸化炭素、二酸化炭素およびメタンを含むと共に、その水素濃度が６４〜９６体積％の混合ガスとなり、約３００℃程度でＣＯ変成器１７より排出され、第２熱交換器１８にて冷却水と熱交換して高温した後、気液分離部１９にて水蒸気等が除去された後、水素分離部２０に導かれる。
【００２１】
即ち、本願の水素製造装置１００にあっては、原料ガスが、図１に示すように、第１バルブＶ１を通過した後、圧縮機１１にて圧送され、第１流通路Ｌ１を通流して脱硫器１２に導かれ脱硫され、水蒸気を混合する混合部１６が設けられる第２流通路Ｌ２を介して改質器１３に導かれて改質され、第３流通路Ｌ３を通流してＣＯ変成器１７で変成され、第２熱交換器１８が配設される第４流通路Ｌ４を介して気液分離部１９に導かれた後、第５流通路Ｌ５を介して水素分離部２０に導かれる。
【００２２】
〔水素分離部〕
水素分離部２０は、改質部１０にて改質された改質ガスから水素以外の不純物を分離すべく、圧力スイング式吸着法（以下、ＰＳＡ法と略称することがある）を実行可能な構成を採用している。
説明を追加すると、水素分離部２０は、複数（当該実施形態では３つ）の吸着塔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ（水素精製部の一例）と、オフガスタンク２１とを備えている。
各吸着塔２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、吸着材としてゼオライト系吸着材、活性炭、シリカゲルなどを組み合わせたものが充填されている。各吸着塔２０ａ、２０ｂ、２０ｃでは、通常のＰＳＡ法と同様に、吸着工程、減圧工程、パージ工程、及び昇圧程圧のプロセスを、複数の吸着塔２０ａ、２０ｂ、２０ｃで位相を異ならせて実行することにより、連続的に水素リッチガスを製品水素として供給可能に構成されている。詳細な説明は省略するが、上述のプロセスは、流通路に設けられる複数のバルブ（図示略）の開閉により、順次実行される。
尚、図１では、吸着塔２０ａに水素リッチガスを通流して昇圧する例を示している。
【００２３】
水素分離部２０にて精製された、水素濃度が９５〜９８体積％の水素リッチガスは、第６流通路Ｌ６の第５バルブＶ５を介して、製品水素として供給される。
一方、水素分離部２０で水素が分離された後のオフガスは、水素分離部２０に第２バルブＶ２を介して接続されたオフガスタンク２１に一時貯留される。オフガスタンク２１に貯留されたオフガスは、水素、メタン等の可燃性ガスを含むため、オフガス流通路Ｌ８を介してバーナ装置１４へ導かれ、燃料ガスとして用いられる。
図１では、製品水素である水素リッチガス側の流れのみを示しているが、製品水素の送出と、オフガスの送出は、異なった吸着塔を対象として、同時に行われるタイミングが存在する。
【００２４】
以上の如く、本願の水素製造装置１００は、水素リッチガスを適切に製造して、製品水素として外部へ供給可能に構成されているのであるが、通常の水素製造装置１００では、一旦、水素の製造運転の停止期間中において、水素分離部２０の吸着塔２０ａ、２０ｂ、２０ｃの吸着材に吸着された水素以外のオフガスが脱離して拡散すると共に、脱硫器１２、改質器１３、及びＣＯ変成器１７が降温し、その適正作動温度より低い温度となる。このため、水素の製造運転を停止した後に、水素の製造運転を再開するときには、再開から十分に水素濃度の高い製品水素の供給が開始されるまでの間に、１時間程度の起動遅延時間が発生する。
本願の水素製造装置１００にあっては、このような起動遅延時間の短縮を図るべく、図２に示すように、製品水素の製造停止時（原料ガスの供給停止時）において、以下に示す温間保圧運転を実行する。
当該温間保圧運転において、図２に示すように、制御装置３０は、まず、第１バルブＶ１〜第６バルブＶ６の開閉状態を制御して、圧縮機１１、脱硫器１２、改質器１３、ＣＯ変成器１７、第２熱交換器１８、気液分離部１９、吸着塔２０ａ、２０ｂ、２０ｃに対し、水素リッチガスを循環させる閉循環回路Ｃを形成すると共に、圧縮機１１を働かせ、閉循環回路Ｃに水素リッチガスを循環させる循環工程を実行する。
説明を追加すると、閉循環回路Ｃは、上述した第１流通路Ｌ１、第２流通路Ｌ２、第３流通路Ｌ３、第４流通路Ｌ４、第５流通路Ｌ５に加え、オフガスタンク２１をバイパスする第１バイパス流通路Ｌ９、オフガス流通路Ｌ８の一部の流通路部位（図２でＬ８ａで示される流通路部位）、オフガス流通路Ｌ８の一部の流通路部位Ｌ８ａと圧縮機１１の上流側とを接続するバイパス流通路Ｌ１０とから成る。
これにより、閉循環回路Ｃには、圧縮機１１にて圧縮され昇圧した水素リッチガスを、吸着塔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ内に循環させ、当該吸着塔２０ａ、２０ｂ、２０ｃを順次保圧し、吸着塔２０ａ、２０ｂ、２０ｃの吸着材から水素以外のオフガスが脱離して拡散することを防止する。結果、水素の製造開始時において、直ちに、吸着塔２０ａ、２０ｂ、２０ｃから、製品水素を供給できる。
尚、図２においては、吸着塔２０ａと吸着塔２０ｂとに水素リッチガスを通流させている例を示しているが、水素リッチガスを通流させる吸着塔は、経時的に、順次変更させる。例えば、水素リッチガスを、吸着塔２０ａと吸着塔２０ｂとに通流させる第１工程と、吸着塔２０ｂと吸着塔２０ｃとに通流させる第２工程と、吸着塔２０ｃと吸着塔２０ａとに通流させる第３工程とを、経時的に切り換えて実行する。
【００２５】
或いは、水素製造停止時には、水素製造時に吸着工程となっていた吸着塔は水素リッチガスで洗浄されるが、吸着塔へのガス流通を止めた時点で吸着材内の不純物ガスの拡散が促進されるのはどの吸着塔でも同じであり、全吸着塔に対しバランスよく水素リッチガスを流通させる。
【００２６】
制御装置３０は、上記閉循環回路Ｃに水素リッチガスを循環させている状態で、燃料ガスを第７流通路Ｌ７を介してバーナ装置１４に導いて、当該バーナ装置１４を働かせ、改質器１３を加熱し昇温させる加熱工程を実行する。これにより、改質器１３を７００〜８００℃程度に昇温させることができる共に、当該改質器１３を通過して昇温した水素リッチガスが閉循環回路Ｃを循環することで、脱硫器１２及びＣＯ変成器１７を２００〜４５０℃程度に維持することができる。結果、改質器１３と脱硫器１２とＣＯ変成器１７とを、通常使用する温度域に近い温度で待機させることができ、水素の製造運転が再開された場合には、これらに、原料ガスの供給を開始することで、直ちに、水素リッチガスの製造を開始できる。
【００２７】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、原料ガスとして、都市ガスを用いる例を示したが、例えば、他の例としては、ガス状炭化水素から最終沸点２４０℃程度の重質ナフサ等も用いることができる。
【００２８】
（２）上記実施形態において、温間保圧運転において、閉循環回路Ｃは、オフガスタンク２１に、水素リッチガスを循環させない構成を例示したが、別に、オフガスタンク２１にも、水素リッチガスを循環させる構成を採用しても構わない。
説明を追加すると、図３に示すように、制御装置３０は、第１バルブＶ１〜第６バルブＶ６の開閉状態を制御して、閉循環回路Ｃを、第１流通路Ｌ１、第２流通路Ｌ２、第３流通路Ｌ３、第４流通路Ｌ４、第５流通路Ｌ５、オフガス流通路Ｌ８、第２バイパス流通路Ｌ１０にて構成する。
これにより、上述した温間保圧運転において、水素リッチガスが、圧縮機１１、脱硫器１２、改質器１３、ＣＯ変成器１７、第２熱交換器１８、気液分離部１９、吸着塔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、オフガスタンク２１に、記載順に通流する。結果、昇圧装置１１には、オフガスタンク２１を通過することにより降圧した水素リッチガスを供給することができるから、入力側の圧力に比較的低い上限値が設定されているような昇圧装置１１を用いるような場合であっても、その上限値よりも低い圧力の水素リッチガスを供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の水素製造装置、及び水素製造方法は、その起動直後から、水素の供給及び製造を実行し得る水素製造装置、及び水素製造方法を提供することにある。
として、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１１      ：圧縮機
１２      ：脱硫器
１３      ：改質器
１４      ：バーナ装置
１７      ：ＣＯ変成器
２０ａ    ：吸着塔
２０ｂ    ：吸着塔
２０ｃ    ：吸着塔
２１      ：オフガスタンク
３０      ：制御装置
Ｃ        ：閉循環回路
１００    ：水素製造装置
【図１】
2015030655.tif 000003
【図２】
2015030655.tif 000004
【図３】
2015030655.tif 000005