(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原燃料を、水素を含有する改質ガスに変換するための改質部と、前記改質部に連結され、前記改質ガスの一酸化炭素濃度を低減する一酸化炭素変成部とを具備する水素生成装置を還元処理するための還元処理装置であって、複数の前記水素生成装置を並列に接続可能であり、前記複数の水素生成装置の各々に接続される、還元用水素を供給するための還元用水素供給部および不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部を具備する還元処理装置を用いた水素生成装置の還元処理方法であって、
前記複数の水素生成装置のいずれか１つである第１の水素生成装置に、前記還元用水素供給部からの還元用水素および前記不活性ガス供給部からの不活性ガスを含む還元用ガスを導入することにより、前記第１の水素生成装置の還元処理を行い、
前記第１の水素生成装置の還元処理後、前記第１の水素生成装置への前記還元用ガスの導入を停止すると共に、前記第１の水素生成装置に前記不活性ガス供給部から冷却用ガスを導入することにより前記第１の水素生成装置の冷却処理を行い、さらに、前記第１の水素生成装置の冷却処理中に、前記複数の水素生成装置の他のいずれか１つである第２の水素生成装置に前記還元用ガスを導入することにより、前記第２の水素生成装置の還元処理を行い、
前記還元処理および冷却処理を残りの前記複数の水素生成装置についても順次行うことを特徴とする水素生成装置の還元処理方法。
【請求項２】
前記水素生成装置は、前記改質部に連結され、前記改質部に導入する前に前記原燃料から不純物を除去するための脱硫部をさらに具備し、
前記一酸化炭素変成部は、前記脱硫部よりも前記還元用水素の流れの上流側に位置し、
前記還元用水素供給部は、前記一酸化炭素変成部よりも上流側に接続されると共に、前記一酸化炭素変成部よりも下流側且つ前記脱硫部よりも上流側に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の水素生成装置の還元処理方法。
【請求項３】
前記水素生成装置は、前記改質部に連結され、前記改質部に導入する前に前記原燃料から不純物を除去するための脱硫部をさらに具備し、
前記一酸化炭素変成部は、前記脱硫部よりも前記還元用水素の流れの下流側に位置し、
前記還元用水素供給部は、前記脱硫部よりも上流側に接続されると共に、前記脱硫部よりも下流側且つ前記一酸化炭素変成部よりも上流側に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の水素生成装置の還元処理方法。
【請求項４】
請求項１に記載の水素生成装置の還元処理方法であって、還元処理対象である前記水素生成装置の切り替えは、前記水素生成装置の還元処理に必要な還元用水素の量を予め設定し、前記還元処理対象である水素生成装置への還元用水素の供給量が前記予め設定した還元用水素の量に達した場合に行うことを特徴とする、水素生成装置の還元処理方法。
【請求項５】
請求項１に記載の水素生成装置の還元処理方法であって、還元処理対象である前記水素生成装置の切り替えは、前記還元処理対象である水素生成装置に導入する還元用水素の濃度と前記還元処理対象である水素生成装置からの排気に含まれる水素の濃度が一定以内になった場合に行うことを特徴とする、水素生成装置の還元処理方法。
【請求項６】
原燃料を、水素を含有する改質ガスに変換するための改質部と、
前記改質部に連結され、前記改質ガスの一酸化炭素濃度を低減する一酸化炭素変成部とを具備する水素生成装置を還元処理するための還元処理装置であって、
複数の前記水素生成装置を直列に接続可能であり、
前記複数の水素生成装置のうち末端の第１の水素生成装置に接続される、還元用水素を供給するための還元用水素供給部および不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部を具備する
ことを特徴とする還元処理装置。
【請求項７】
前記水素生成装置は、前記改質部に連結され、前記改質部に導入する前に前記原燃料から不純物を除去するための脱硫部をさらに具備し、
前記一酸化炭素変成部は、前記脱硫部よりも前記還元用水素の流れの上流側に位置し、
前記還元用水素供給部は、前記水素生成装置における前記一酸化炭素変成部よりも上流側に接続されると共に、前記水素生成装置における前記一酸化炭素変成部よりも下流側且つ前記脱硫部よりも上流側に接続される
ことを特徴とする請求項６に記載の還元処理装置。
【請求項８】
前記水素生成装置は、前記改質部に連結され、前記改質部に導入する前に前記原燃料から不純物を除去するための脱硫部をさらに具備し、
前記一酸化炭素変成部は、前記脱硫部よりも前記還元用水素の流れの下流側に位置し、
前記還元用水素供給部は、前記水素生成装置における前記脱硫部よりも上流側に接続されると共に、前記水素生成装置における前記脱硫部よりも下流側且つ前記一酸化炭素変成部よりも上流側に接続される
ことを特徴とする請求項６に記載の還元処理装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の還元処理装置を用いた水素生成装置の還元処理方法であって、
前記第１の水素生成装置に、前記還元用水素供給部からの還元用水素および前記不活性ガス供給部からの不活性ガスを含む還元用ガスを導入することにより、前記第１の水素生成装置および前記第１の水素生成装置に直列に連結された他の水素生成装置を順次還元処理し、
前記第１の水素生成装置の還元処理後、前記第１の水素生成装置に導入される前記還元用ガスにより前記第１の水素生成装置を冷却処理し、
前記第１の水素生成装置に隣接する第２の水素生成装置の還元処理後、前記第１の水素生成装置を介して前記第２の水素生成装置に導入される前記還元用ガスにより前記第２の水素生成装置を冷却処理し、
前記還元処理および前記冷却処理を残りの前記複数の水素生成装置についても順次行うことを特徴とする水素生成装置の還元処理方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の水素生成装置の還元処理方法であって、冷却処理が終了した前記水素生成装置を前記還元処理装置から順次取り外すことを特徴とする水素生成装置の還元処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水素生成装置を還元処理するための還元処理装置および還元処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化水素系の原燃料から改質ガスを生成するための水素生成装置は、一般的に、脱硫触媒を配した脱硫部と、改質触媒を配した改質部と、一酸化炭素変成触媒を配した一酸化炭素変成部と、一酸化炭素除去触媒を配した一酸化炭素除去部とがこの順で配置された構成をとる。
【０００３】
脱硫部には銅系あるいはニッケル系、改質部にはニッケル系、一酸化炭素変成部には銅系あるいは鉄−クロム系などの触媒が使用されることが多い。大気中で酸化物として存在する物質を触媒として使用する場合、その触媒を機能させるためには、前処理として水素による還元操作が必要である。また、活性種としてルテニウムや白金などの貴金属が含まれる触媒を使用する場合においても、水素を流通させて還元処理を行うことにより、触媒の反応活性がより高められる。
【０００４】
還元処理方法としては、水素生成装置における還元が必要な触媒を還元可能な温度まで加熱した後、水素ガスを窒素ガスなどの不活性ガスで希釈した水素含有ガス（以下、還元処理用ガスとも称する）を、水素生成装置内に流通させる。一般的には、水素生成装置運転中のガス流通順路に従って、脱硫部、改質部、一酸化炭素変成部、および一酸化炭素除去部に水素含有ガスを流通させ、還元が必要な触媒を順次還元する。
【０００５】
上記触媒を還元可能な温度は、２００℃〜３００℃程度の高温である。従って、還元終了後、外部から空気が混入しないように水素生成装置の内部温度が常温になるまで冷却する必要がある。冷却は、窒素ガスなどの不活性ガスを水素生成装置内へパージすることにより行う。仮に、そのまま還元処理装置を使用してこの冷却操作を実施する場合、冷却操作をしている間は別の水素生成装置の還元処理ができない。その結果、還元処理装置の稼働率が大幅に低下する。還元が終了した水素生成装置を速やかに別の冷却スタンドへ移動して冷却する方法もあるが、作業工程数が増加し、必要な設備も増えるという問題点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９１６４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、作業工程および設備投資を増大させることなく、水素生成装置の還元処理を効率的に行うことができる還元処理装置および還元処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、原燃料を、水素を含有する改質ガスに変換するための改質部と、前記改質部に連結され、前記改質ガスの一酸化炭素濃度を低減する一酸化炭素変成部とを具備する水素生成装置を還元処理するための還元処理装置が提供される。前記還元処理装置は、複数の前記水素生成装置を並列に接続可能であり、前記複数の水素生成装置の各々に接続される、還元用水素を供給するための還元用水素供給部および不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る還元処理装置を示す概略図である。
【図２】従来の還元処理装置を示す概略図である。
【図３】第１の実施形態の変形例に係る還元処理装置を示す概略図である。
【図４】第２の実施形態に係る還元処理装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同様または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る還元処理装置を示す概略図である。また、図２は、従来の還元処理装置を示す概略図である。
【００１２】
従来、水素生成装置の還元処理は、図２に示すように、還元用水素供給部１７（図では、Ｈ２供給部とする）および不活性ガス供給部１８（ここでは不活性ガスとして窒素を使用する場合について説明するため、図ではＮ２供給部とする）を備えた還元処理装置に、水素生成装置を１台のみ接続して行われていた。還元開始とともに還元用水素および不活性ガスとしての窒素を含む還元用ガスを水素生成装置に供給し、還元終了後は、還元用ガスの供給を停止して冷却用の窒素を供給することにより、水素生成装置を冷却する。このように、従来の還元処理装置には水素生成装置を１台しか接続できないため、次の水素生成装置を還元処理するためには、冷却完了まで待つ必要があった。あるいは、冷却を途中で中断して水素生成装置を別の冷却用スタンドへ移動させ、再度冷却を開始する必要があった。
【００１３】
それに対して第１の実施形態に係る還元処理装置は、図１に示すように、複数の水素生成装置Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、・・・を並列に接続することが可能である。複数の水素生成装置Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、・・・の各々には、還元用水素を供給するための還元用水素供給部１７および不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部１８（ここでは不活性ガスとして窒素を使用する場合について説明するため、図ではＮ２供給部とする）を接続する。
【００１４】
水素供給ラインには還元用水素を制御する還元用水素流量計７を設置し、窒素供給ラインには、還元時の大流量の窒素を制御するための還元用窒素流量計８および冷却時の微量な窒素を制御するための冷却用窒素流量計９を設置する。さらに、各水素生成装置の入口には、それぞれ、還元用ガス遮断弁１０、２０、３０、・・・および冷却用ガス遮断弁１１、２１、３１、・・・を設置する。
【００１５】
還元処理の開始とともに還元用ガス遮断弁１０を開とし、還元用水素および還元用窒素を含む還元用ガスを水素生成装置Ｉへ供給する。還元用水素および還元用窒素の供給量は、還元用水素流量計７および還元用窒素流量計８でそれぞれ制御する。この間、還元用ガス遮断弁２０、３０など、他の水素生成装置入口に設置された遮断弁はすべて閉じられており、還元処理は水素生成装置Ｉに対してのみ行われる。水素生成装置Ｉの還元処理が終了した後、還元用ガス遮断弁１０を閉じ、還元用ガス遮断弁２０を開くことにより、水素生成装置ＩＩへ還元処理用ガスが供給され、水素生成装置ＩＩの還元処理が開始される。
【００１６】
一方、還元処理終了直後の水素生成装置Ｉは内部温度が高く、系内への空気混入を防ぐために直ちに冷却する必要がある。このため、冷却用ガス遮断弁１１を開き、水素生成装置Ｉに冷却用ガスとしての窒素を導入する。ここでは、還元用および冷却用の不活性ガスとして窒素を使用した例について説明しているが、不活性ガスであれば使用することができ、例えばアルゴン、ヘリウム、炭酸ガス等を使用することができる。冷却用ガスの流量は、冷却用窒素流量計９により制御する。
【００１７】
水素生成装置ＩＩの還元処理終了後、還元用ガス遮断弁２０を閉じ、還元用ガス遮断弁３０を開くことにより、３台目の水素生成装置ＩＩＩへ還元用ガスが供給され、水素生成装置ＩＩＩの還元処理が開始される。還元処理が終了した水素生成装置ＩＩは、冷却用ガス遮断弁２１を開くことにより、水素生成装置Ｉと同様に冷却が行われる。水素生成装置ＩＩの還元処理および冷却処理の間、水素生成装置Ｉの冷却処理は継続されていてもよい。十分に冷却された水素生成装置は、還元処理装置から順次取り外し、次の未還元処理の水素生成装置を還元処理装置に接続する。
【００１８】
上記実施形態によれば、複数の水素生成装置を同時に還元処理装置に接続することができるため、１つの水素生成装置の還元終了後、直ちに次の水素生成装置の還元処理を行うことができる。還元後の冷却処理の終了を待たずに、次の水素生成装置の還元処理を行うことができるため、効率的に還元処理を行うことができる。また、１つの還元処理装置で水素生成装置の還元処理から冷却処理までを一貫して実施できるため、水素生成装置の移動等による作業工程数の増加を伴わない。冷却設備等の還元処理装置とは別の設備を準備する必要もないため、コストの増大も防ぐことができる。
【００１９】
続いて、水素生成装置における各部材について詳細に説明する。  
水素生成装置は、炭化水素系燃料から水素を含有する改質ガスを生成するための装置である。水素生成装置は、通常、原燃料を導入する側から順に、脱硫部４、改質部１、一酸化炭素変成部２（図では、ＣＯ変成部とする）および一酸化炭素除去部３（図では、ＣＯ除去部とする）を配置した構成をとる。このうち脱硫部４および一酸化炭素除去部３は、必要に応じて配置される。脱硫部４と改質部１の間には、燃料ガスの改質反応に使用する水蒸気を改質部１に供給するための蒸発部５が配置される。
【００２０】
脱硫部４では、原燃料を改質部１に導入する前に、付臭剤として添加されている硫黄化合物等を原燃料から除去する。脱硫部４には、原燃料から硫黄化合物を除去するための脱硫触媒が含まれる。脱硫触媒としては、燃料に含まれる硫黄化合物に水素を添加して、硫化水素を生成する反応を触媒するものを使用することができる。具体的には、ニッケル系触媒、銅系触媒が挙げられる。
【００２１】
改質部１では、脱硫部２で脱硫された燃料を、触媒反応により水素リッチなガスに改質する。改質部４には、脱硫された原燃料と水蒸気の反応により、水素、一酸化炭素、二酸化炭素等を含む改質ガスを生成するための改質触媒が充填されている。改質触媒としては、ニッケル系触媒を使用することができる。改質反応の際の改質部１の反応温度は、６００〜７００℃程度である。
【００２２】
一酸化炭素変成部２では、改質部１から導出される改質ガスに含まれる１０％程度の一酸化炭素を水蒸気との反応で水素と二酸化炭素に変換し、改質ガス中の一酸化炭素濃度を０．５％程度に低減する。一酸化炭素変成部２には、例えば銅系または鉄−クロム系の一酸化炭素変成触媒が含まれる。一酸化炭素変成部２の動作温度は、１５０〜３５０℃程度である。
【００２３】
一酸化炭素除去部３では、一酸化炭素変成部２から導出される改質ガスに含まれる一酸化炭素濃度をさらに低減する。具体的には、改質ガス中に含まれる一酸化炭素と酸素との選択的な酸化反応、あるいは一酸化炭素と水素との選択的なメタン化反応などにより、改質ガス中に含まれる一酸化炭素の濃度を１０ｐｐｍ程度に低減する。このような反応は、一酸化炭素除去部９に含まれる一酸化炭素除去触媒により触媒される。一酸化炭素除去触媒としては、銅系あるいは鉄−クロム系等を使用することができる。一酸化炭素除去部３の動作温度は、１２０〜２００℃程度である。
【００２４】
水素生成装置を構成する上記部材のうち、特に一酸化炭素変成部２には、水素生成装置の駆動前に前処理として還元処理を行う必要のある触媒が含まれることが多い。従って、還元処理装置における還元用水素供給部１７および不活性ガス供給部１８は、前記複数の水素生成装置の各々について、特に一酸化炭素変成部２にガスが供給されるように接続する。
【００２５】
図１に示したように一酸化炭素除去部３が存在する場合には、還元用水素供給部１７および不活性ガス供給部１８を一酸化炭素除去部３に接続し、還元用ガス遮断弁１０、２０、３０、・・・および冷却用ガス遮断弁１１、２１、３１、・・・を通ったガスが一酸化炭素除去部３を介して一酸化炭素変成部２に導入されるようにしてもよい。導入された還元用ガスは、一酸化炭素除去部３、一酸化炭素変成部２、改質部１および脱硫部４を順次通過していき、還元が必要な触媒を還元する。一酸化炭素除去部３にルテニウムや白金等を含む触媒が含まれる場合、一酸化炭素除去部３に還元用ガスを流通させることにより、これらの触媒の反応活性を高めることができる。冷却用ガスも同様に各部材を通過し、各部材を順次冷却する。一酸化炭素除去部３が存在しない場合には、還元用ガスおよび冷却用ガスが一酸化炭素変成部２に直接導入されるようにすればよい。
【００２６】
図１では、還元用ガスおよび冷却用ガスを一酸化炭素除去部３側から導入し、脱硫部４側から排気される場合について説明したが、逆に脱硫部４側から還元用ガスおよび冷却用ガスを導入し、一酸化炭素除去部３側から排気してもよい。脱硫部４側からガスを導入する場合、還元用ガスは脱硫部４、改質部１、一酸化炭素変成部２および一酸化炭素除去部３を順次通過していき、還元処理が必要な触媒を還元する。冷却用ガスも同様に各部材を通過し、各部材を順次冷却する。脱硫部４が存在しない場合には、還元用水素供給部１７および不活性ガス供給部１８を改質部１に接続し、還元用ガスおよび冷却用ガスが改質部１を介して一酸化炭素変成部２に導入されるようにすればよい。
【００２７】
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。  
図３は、第１の実施形態の変形例に係る還元処理装置を示す概略図である。
【００２８】
上記では、一酸化炭素変成部２に含まれる触媒の還元処理を中心として述べたが、脱硫部４にも、還元処理が必要な触媒を使用することがある。図１に示した還元処理装置であっても、還元用ガスを、一酸化炭素除去部３、一酸化炭素変成部２、改質部１および脱硫部４を順次通過させることにより、脱硫部４の還元処理を行うことが可能である。しかし、脱硫部４よりも一酸化炭素変成部２が還元用ガスの流れの上流側に位置する場合、水素ガスの大部分が一酸化炭素変成部２で消費されるため、脱硫部４に充分な量の水素ガスが供給されるのは一酸化炭素変成部２の還元処理が終了してからとなる。
【００２９】
そこで、還元処理の効率をより向上させるために、図３に示すように還元用水素供給部１７からの水素供給ラインを分岐させ、一方の水素供給ラインを、水素ガス遮断弁１０１、２０１を介して各々の水素生成装置における例えば蒸発部５に接続する。分岐させた水素供給ラインにも、水素の供給量を制御するための還元用水素流量計６を設置する。還元開始とともに還元用ガス遮断弁１０を開き、水素生成装置Ｉに還元用ガスを供給すると同時に水素ガス遮断弁１０１も開き、こちらは水素ガスのみ供給する。還元用水素は、一酸化炭素除去部３を介して一酸化炭素変成部２に導入されると共に、蒸発部５を介して脱硫部４にも導入されるため、還元処理が必要な触媒を効率よく還元することができる。
【００３０】
しかし、一酸化炭素変成部２の還元処理が進むにつれ、徐々に還元用ガス中の水素がスリップしてくる。そこに蒸発部５からの水素が加わると、脱硫部４に供給される水素濃度が高くなり、発熱反応により脱硫部４の温度が上昇し、触媒の寿命に悪影響を及ぼし得る。このため、脱硫部４が予め設定していた温度以上になった場合、蒸発部５に供給する水素流量を低下させるよう設定しておくことが好ましい。あるいは、水素ガス遮断弁１０１を閉じて、蒸発部５への水素の供給を完全に停止してもよい。
【００３１】
その他の運転方法は、上記第１の実施形態で説明した通りである。還元処理対象である水素生成装置を切り替えて水素生成装置ＩＩの還元処理を開始する場合には、還元用ガス遮断弁２０を開くと共に水素ガス遮断弁２０１を開く。以降の水素生成装置についても同様に行う。
【００３２】
図３では、還元用水素供給部１７を一酸化炭素除去部３および蒸発部５に接続したが、この態様に限られるものではない。還元用水素供給部１７は、一酸化炭素変成部２よりも上流側に接続されると共に、一酸化炭素変成部２よりも下流側且つ脱硫部４よりも上流側に接続されればよい。ここで、「上流側」とは、水素生成装置内を通過する還元用ガスの流れの上流側、すなわち水素生成装置における還元用ガスの導入部側を意味する。「下流側」とは、水素生成装置を流通した還元用ガスが排気される側を意味する。
【００３３】
図３では、還元用ガスおよび冷却用ガスを一酸化炭素除去部３側から導入し、脱硫部４側から排気される場合について説明したが、ガスの流れが逆であってもよいことは上記第１の実施形態と同様である。脱硫部４側からガスを導入して一酸化炭素除去部３側から排気する場合、還元用水素供給部１７は、脱硫部４よりも上流側に接続されると共に、脱硫部４よりも下流側且つ一酸化炭素変成部２よりも上流側に接続されればよい。
【００３４】
還元処理対象である水素生成装置の切り替えのタイミング、すなわち１つの水素生成装置の還元終了の判断は、還元に必要な水素量を予め設定して、水素供給量がその量に達した場合に還元終了と判断してもよい。あるいは、還元処理対象である水素生成装置に導入する還元用水素の濃度と還元処理対象である水素生成装置からの排気に含まれる水素の濃度が一定以内になった場合に、次の水素生成装置に切り替わるようにしてもよい。ここで、「一定以内」とは、例えば、導入する水素濃度との相対比で、排気に含まれる水素濃度が0.95〜1.00の範囲内であることを意味する。なお水素生成装置に導入する還元用水素の濃度は、供給した水素と不活性ガスの流量から算出することができ、排気に含まれる水素濃度は、水素生成装置の排気口に水素センサーを設けることにより測定することができる。
【００３５】
また冷却処理は、水素生成装置が常温になった場合に終了とする。
【００３６】
＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態に係る還元処理装置を示す概略図である。  
第２の実施形態に係る還元処理装置は、図４に示すように、複数の水素生成装置Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、・・・を直列に接続することが可能である。複数の水素生成装置Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、・・・のいずれか１つ、好ましくは末端に位置する水素生成装置には、還元用水素を供給するための還元用水素供給部１７ならびに不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部１８を接続する。還元処理中は、水素と酸素の結合により水が生成するため、水素生成装置間には生成した水を系外に排水させるための凝縮器１００を配置する。
【００３７】
第１の実施形態と同様、まず水素生成装置Ｉの還元処理を行う。水素生成装置が直列に接続されているため、水素生成装置Ｉの還元処理に使用したガスはそのまま水素生成装置ＩＩ以降にも供給される。水素生成装置Ｉの還元処理が終了した後も、還元用ガスはそのまま継続して水素生成装置Ｉに供給される。水素生成装置Ｉは還元処理が完了しているため、還元反応による発熱はなく、還元終了後も継続して導入される還元用ガスにより水素生成装置Ｉは冷却される。そして還元用ガス中の水素は水素生成装置Ｉでは消費されることがないので、凝縮器１００を通過して水素生成装置ＩＩに供給され、水素生成装置ＩＩが還元処理される。
【００３８】
直列に連結された最後の水素生成装置の還元処理終了後、還元用水素の供給を停止し、不活性ガスのみにより、連結された全ての水素生成装置の冷却を継続して行ってもよい。この場合、全ての水素生成装置の冷却完了後に全ての水素生成装置を未還元の水素生成装置に交換するか、あるいは冷却が終了した水素生成装置から順に未還元の水素生成装置に交換してもよい。また、最後の水素生成装置の還元終了を待たず、還元および冷却処理が終わった水素生成装置から順次取り外していくことも可能である。この場合、還元用水素供給部１７および不活性ガス供給部１８が接続されている水素生成装置の冷却処理終了後、その水素生成装置を取り外し、隣接する水素生成装置に還元用水素供給部１７および不活性ガス供給部１８を接続し直す。
【００３９】
第１の実施形態と同様、還元用水素供給部１７および不活性ガス供給部１８は、一酸化炭素変成部２よりも還元用ガスの流れの上流側に接続されていればよい。図４では、還元用ガスおよび冷却用ガスを一酸化炭素除去部３側から導入し、脱硫部４側から排気される場合について説明したが、ガスの流れが逆であってもよいことは上記第１の実施形態と同様である。
【００４０】
さらに、第１の実施形態と同様、脱硫部４を還元するための水素ガスをさらに導入してもよい。一酸化炭素変成部２が脱硫部４よりも還元用ガスの流れの上流側に位置する場合には、還元用水素供給部１７は、一酸化炭素変成部２よりも上流側に接続されると共に、一酸化炭素変成部２よりも下流側且つ脱硫部４よりも上流側に接続される。一酸化炭素変成部２が脱硫部４よりも下流側に位置する場合には、還元用水素供給部１７は、脱硫部４よりも上流側に接続されると共に、前記脱硫部４よりも下流側且つ一酸化炭素変成部２よりも上流側に接続される。
【００４１】
上記第２の実施形態によると、第１の実施形態と同様の効果を得られる。また、還元用ガスを使用して冷却を行うことができるため、これまで設置していた冷却用窒素流量計９が不要となる。
【００４２】
以上述べた少なくともひとつの実施形態によると、作業工程および設備投資を増大させることなく、水素生成装置の還元処理を効率的に行うことができる。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１…改質部、２…一酸化炭素変成部、３…一酸化炭素除去部、４…脱硫部、５…蒸発部、６，７…還元用水素流量計、８…還元用窒素流量計、９…冷却用窒素流量計、１０，２０，３０…還元用ガス遮断弁、１１，２１，３１・・・冷却用ガス遮断弁、１００…凝縮器、１０１，２０１…水素ガス遮断弁。
【図１】
0005707345.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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