(57)【要約】【課題】改質器の反応管内を高温に保ち、ジメチルエーテル改質ガスを効率よく生成できるジメチルエーテル改質器を提供する。【解決手段】ジメチルエーテルガスと水蒸気とを混合し得られた混合ガスを、触媒を用いて水素リッチなジメチルエーテル改質ガスに転換する改質器であって、前記改質器内部の一部あるいは全部に、前記触媒と、改質反応に寄与しない不活性充填物とを混合して充填する。【選択図】図１
2008007356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジメチルエーテルガスと水蒸気とを混合し得られた混合ガスを、触媒を用いて水素リッチなジメチルエーテル改質ガスに転換する改質器であって、
前記改質器内部の一部あるいは全部に、前記触媒と、改質反応に寄与しない不活性充填物とを混合して充填してなる、ジメチルエーテル改質器。
【請求項２】
ジメチルエーテルガスと水蒸気とを混合し得られた混合ガスを、触媒を用いて水素リッチなジメチルエーテル改質ガスに転換する改質器であって、
前記改質器内部の一部あるいは全部に、前記触媒の充填部と、改質反応に寄与しない不活性充填物の充填部とを繰り返し形成してなる、ジメチルエーテル改質器。
【請求項３】
前記改質器内の前記触媒の量が、前記触媒と前記不活性充填物の合計量の２０〜７０容積％である、請求項１または２記載のジメチルエーテル改質器。
【請求項４】
前記触媒が、３７０℃を超える耐熱温度を有するものである、請求項１または２に記載のジメチルエーテル改質器。
【請求項５】
前記触媒が、貴金属系の触媒である、請求項１または２に記載のジメチルエーテル改質器。
【請求項６】
請求項１または２に記載の改質器と、
ジメチルエーテル改質ガスおよび／またはジメチルエーテルを燃焼することにより原動機を駆動する手段と、
前記改質器に原動機排熱を供給する熱供給手段と、
を含むジメチルエーテル改質システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジメチルエーテル改質器および、ジメチルエーテルから改質ガスを生成し改質ガスを燃焼させて発電するシステムに関し、特に改質ガスの生成にあたり、発電排熱を化学的に吸収して利用するジメチルエーテルを用いた化学再生発電システムに用いられるジメチルエーテル改質器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジメチルエーテル（以下、必要に応じて同義であるＤＭＥを用いることもある）は、燃焼の際、硫黄酸化物やすすを発生せず、窒素酸化物の発生量も大幅に削減できるなど、環境負荷が小さいことに加え、化石燃料以外にもバイオマスなどから生産できることから、クリーンな新エネルギーとして注目されており、経済産業省もその研究開発を支援している。なかでも、ＤＭＥ改質ガスを用いた発電システムは、ＤＭＥをより発熱量の多いＤＭＥ改質ガスに変換して利用でき、かつその改質反応（吸熱反応）を利用して排熱を回収できるシステムであり、高効率な化学再生発電システムを構築できることから、その開発が期待されている技術である（特開２００４−１４４０１８号公報：特許文献１）。そして、このような化学再生発電システムの効率向上には、改質器における化学的排熱回収量の最大化が重要とされる。
【０００３】
上記発電システムにおけるＤＭＥ改質ガスの生成反応は、ＤＭＥに適当な触媒の存在下で水蒸気を作用させて、水素と一酸化炭素を発生させる吸熱反応である。このような吸熱反応は、反応速度を高めようとしても、反応速度が高まるとそれだけ吸熱量が多くなるため、外部から十分な熱供給がなければ、反応系の温度が低下して反応速度が低下してしまうという関係がある。すなわち、ＤＭＥ改質ガスの生成反応は反応速度が外部からの熱供給量に依存するいわゆる伝熱律速反応である。そこで、このような化学再生発電システムにおいては、ＤＭＥ改質ガスを効率よく生成するために、改質器の伝熱性を高め反応管（触媒が充填されその中をＤＭＥガスと蒸気が通過しながら反応する管）内を高温に保つ必要がある。
【０００４】
改質器の伝熱性を高め反応管内を高温に保つ手段としては、改質器の反応管をフィン付きにして伝熱面積を増加させることや、反応管に熱を供給する熱供給媒体（タービン排気）の流れを乱流となるようにするなどが挙げられる、しかし、これらの手段では、コスト上昇のみならず、タービン背圧の増加を来たす問題点がある。また、これらの手段では、多少改質器の伝熱性が高まっても、反応管内の温度上昇にはほとんどつながらなかった。
【特許文献１】特開２００４−１４４０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、改質器の反応管内を高温に保ち、ＤＭＥ改質ガスを効率よく生成できるＤＭＥ改質器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】
このような目的を達成するために、本発明のジメチルエーテル改質器は、ジメチルエーテルガスと水蒸気とを混合し得られた混合ガスを、触媒を用いて水素リッチなジメチルエーテル改質ガスに転換する改質器であって、前記改質器内部の一部あるいは全部に、前記触媒と、改質反応に寄与しない不活性充填物とを混合して充填してなることを特徴とする。
【０００７】
本発明の別の態様のジメチルエーテル改質器は、ジメチルエーテルガスと水蒸気とを混合し得られた混合ガスを、触媒を用いて水素リッチなジメチルエーテル改質ガスに転換する改質器であって、前記改質器内部の一部あるいは全部に、前記触媒の充填部と、改質反応に寄与しない不活性充填物の充填部とを繰り返し形成してなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の好適態様のジメチルエーテル改質器は、前記改質器内の前記触媒の量が、前記触媒と前記不活性充填物の合計量の２０〜７０容積％であるものとする。
【０００９】
本発明の別の好適態様のジメチルエーテル改質器は、前記触媒が、３７０℃を超える耐熱温度を有するものとする。
【００１０】
本発明の他の好適態様のジメチルエーテル改質器は、前記触媒が、貴金属系の触媒であるものとする。
【００１１】
本発明のジメチルエーテル改質システムは、前記本発明の改質器と、ジメチルエーテル改質ガスおよび／またはジメチルエーテルを燃焼することにより原動機を駆動する手段と、  前記改質器に原動機排熱を供給する熱供給手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって、改質器の反応管内を高温に保ち、ＤＭＥ改質ガスを効率よく生成できるＤＭＥ改質器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（ＤＭＥ改質発電システムの概要）
図１は、本発明にかかるＤＭＥ改質発電システムの一例を示す概略説明図である。本発明の改質発電システムでは、ＤＭＥ改質ガス１０１、蒸気１０２、圧縮空気１０３を燃焼器１０４にて混合燃焼して、発電用タービン１０５を回転させて排気している。ＤＭＥ改質ガス１０１は、ＤＭＥ１０６をＤＭＥ蒸発系１０７にて蒸発させた後、水蒸気１０２と混合して改質器１０８にて改質して得られたガスである。蒸気１０２は、水１０９を蒸発器１１０にて蒸発させ得られるものであり、一部を改質器１０８で用い、他の一部を過熱器１１１でさらに過熱して燃焼器１０４で用いている。圧縮空気１０３は発電用タービンと連動するコンプレッサ１１２によって空気１１３を圧縮したものである。そして、タービン排気１１４は熱供給媒体として作用し、順に過熱器１１１、水蒸発器１１０、改質器１０８、ＤＭＥ蒸発系１０７に熱を与えながら通過し、放熱して排出されている。
【００１４】
（ＤＭＥ改質反応の概要）
ＤＭＥ改質ガスの生成反応は、ＤＭＥに適当な触媒の存在下で水蒸気を作用させて、水素と一酸化炭素を発生させる吸熱反応である。貴金属系触媒を用いたＤＭＥ改質ガス生成反応は、以下の式（１）のＤＭＥ加水分解および式（２）のメタノール分解によって表されるメタノールを経由した逐次反応である（出光技報、２００５年１月発行、４８巻第１号、１０−１６頁）。
Ｃ２Ｈ６Ｏ  ＋  Ｈ２Ｏ  →  ２ＣＨ３ＯＨ  −  ２３．６ｋＪ／ｍｏｌ−ＤＭＥ（１）
ＣＨ３ＯＨ  →  ＣＯ  ＋  ２Ｈ２  −  ９０．７ｋＪ／ｍｏｌ−ＣＨ３ＯＨ    （２）
【００１５】
この二つの反応は、いずれも吸熱反応であり、この吸熱反応によって化学的排熱回収が実現できる。反応速度の観点からすると、この二つの反応のうち、式（１）のＤＭＥ加水分解反応が律速となっている。そして、ＤＭＥやメタノールは３７０〜５３０℃、ＤＭＥの供給モル流量に対する蒸気の供給モル流量すなわちＳ／ＤＭＥを３〜９と設定すれば、化学平衡的にほぼ完全に消滅することが分かっている。したがって、排熱回収量の最大化のためには、改質ガスの温度を３７０〜５３０℃にコントロールし、ＤＭＥの供給モル流量に対する蒸気の供給モル流量、すなわちＳ／ＤＭＥを３〜９と設定するように制御することが望まれる。
【００１６】
しかしながら、改質ガスの生成反応により発生したＣＯは、望ましくない反応である式（３）のシフト反応あるいは式（４）のメタン化反応を起こすことがある。
ＣＯ  ＋  Ｈ２Ｏ  →  ＣＯ２  ＋  Ｈ２  ＋  ４１ｋＪ／ｍｏｌ−ＣＯ      （３）
ＣＯ  ＋  ３Ｈ２  →  ＣＨ４  ＋  Ｈ２Ｏ  ＋  ２０６ｋＪ／ｍｏｌ−ＣＯ  （４）
【００１７】
この二つの反応は、いずれも発熱反応であり、化学的排熱回収を阻害する。特に式（４）では、わずかなメタン生成であっても発熱量が大きい点で化学的排熱回収を阻害の程度が大きい。そして、（３）および（４）のような発熱反応は、反応熱の発生による温度上昇によって、さらに反応速度が高まり、改質器が過度に温度上昇し、かつ、反応原料となるＣＯがある限り、化学平衡に達するまで進行してしまう、いわゆる熱発散の恐れがある。
【００１８】
したがって、化学再生発電システムの効率向上、すなわち化学的排熱回収量の向上を実現し、かつ改質器の過度の温度上昇（熱発散）を防止するためには、（１）および（２）の吸熱反応を促進し、他方で（３）および（４）の発熱反応を抑制する必要がある。
【００１９】
（発熱反応の抑制）
まず、改質器温度が反応速度に与える影響の観点から、吸熱反応を促進し発熱反応を抑制する方法について検討する。式（１）、（２）の吸熱反応の活性化エネルギーは、触媒を用いても依然として高いため、反応を促進するためにはアレニウス則に従い一定の高い温度とする必要がある。しかしながら、式（３）、（４）の発熱反応の活性化エネルギーは、式（１）、（２）の吸熱反応の活性化エネルギーよりも低いため、吸熱反応を促進するために高温とすると、発熱反応の速度も高まってしまうことになる。したがって、単なる温度の調節だけでは、吸熱反応を促進し発熱反応を抑制することは困難である。
【００２０】
次に、物質濃度が反応速度に与える影響の観点から検討すると、ＤＭＥの改質がまだ進行していない状態、つまりＤＭＥやメタノールが多量に存在しＣＯが少ない状態では、吸熱反応の原料が十分な濃度で存在するため、吸熱反応が進行する。他方、発熱反応の原料であるＣＯの濃度が低いので、発熱反応はほとんど進行しない。しかし、ＤＭＥの改質反応が進行し、ＤＭＥやメタノールが少量しか存在せず、ＣＯが多い状態では、吸熱反応の原料濃度が低いため、吸熱反応はほとんど進行せず、逆に発熱反応の原料であるＣＯの濃度が高いので、発熱反応が進行してしまうことになる。したがって、ＤＭＥの改質がある程度終了したら速やかに全ての反応を止めることが吸熱反応を促進し発熱反応を抑制するために望まれる。
【００２１】
さらに、熱供給が反応速度に与える影響の観点から検討すると、改質器への熱供給が減少すると改質器の温度が低下するため、吸熱反応速度が低下する（いわゆる伝熱律速）。吸熱反応は、反応速度が低下すると、反応による吸熱量も減少するので、温度低下が緩和されることになる。逆に改質器への熱供給が増加すると吸熱反応速度が上昇し、吸熱量が増加するので、温度上昇が緩和されることとなる。このように、式（１）、（２）の吸熱反応は、改質器の温度をある一定の温度範囲（典型的には、およそ３５０〜３７０℃）に収める方向に作用する。また、このような伝熱律速の状態では吸熱反応の速度は熱供給量に依存するので、ＤＭＥ流入量自体を変化させてもあまり変化しない。他方、発熱反応については、改質器への熱供給が減少しても発熱反応が多量に進行しているときは、反応による発熱によって温度低下が妨げられるため、必ずしも式（３）、（４）の発熱反応の速度が低下するとは限らない。改質器への熱供給が増加すると、温度上昇が生じアレニウス則により反応速度が高まり発熱量が増加するので、温度上昇が加速され、さらに反応速度も高まるという循環が、ＣＯが消費され化学平衡に達するまで進行することとなる（いわゆる熱発散）。したがって、ＤＭＥの改質がまだ進行していない状態、すなわちＤＭＥやメタノールが多量に存在しＣＯが少ない状態では、吸熱反応が発熱反応に対して優位であり、改質器への熱供給を減少することによって改質器の温度を下げ、吸熱反応だけではなく発熱反応の速度も容易に低下することができる。これに対し、ＤＭＥの改質が進行した後には、改質器への熱供給の調節による反応速度の調節は、必ずしも容易とは言えない。そこで、この点からも、ＤＭＥの改質がある程度終了したら速やかに全ての反応を止めることが吸熱反応を促進し発熱反応を抑制するために望まれ、すなわち、熱発散を防止するために、ＤＭＥの改質が進行しＤＭＥやメタノールが減少した状態で触媒充填層に長く接触することを避けることが必要となる。
【００２２】
（改質器の運転方法）
上述の反応の特徴を考慮すると、発熱反応を抑制しつつ吸熱反応を進行させて化学的排熱回収を高め、かつ熱発散を防止するためには、改質器の運転に際し、改質器の温度を触媒の耐熱温度および排熱温度を上限としてなるべく高い温度、例えば３７０〜５３０℃の温度として、発熱反応を抑制しつつ速やかに吸熱反応を進行させることが好ましい。そして、吸熱反応が終わる時点で反応を止め、その後の発熱反応を阻止すること、例えば、改質ガスが改質器から排出する、あるいは改質ガスの温度を下げるなどを行うことが好ましい。
【００２３】
（改質器）
改質器は、ＤＭＥと水蒸気とを混合して得られた混合ガスを、触媒を用いて水素リッチな改質ガスに転換するための装置である。典型的には、複数の反応管に触媒を充填し、反応管内にＤＭＥと水蒸気とを混合して得られた混合ガスを通すとともに、反応管の周囲に熱供給媒体たるタービン排気を流すことによって運転される。本発明で用いられる触媒には、好ましくは耐熱温度が３７０℃を超える貴金属系触媒（白金、ルテニウム，パラジウムまたはロジウムなどを用いたもの）を用いる。
【００２４】
そして、上述のように、発熱反応を抑制しつつ吸熱反応を進行させて化学的排熱回収を高め、かつ熱発散を防止するためには、改質器の温度をなるべく高い温度とするため、改質器の反応管内の吸熱反応量に対し反応管に十分な熱供給をする必要がある。しかしながら、反応管の伝熱性を高めることは、困難な問題を伴うことも多いので、逆に反応管の単位長さ当たりの吸熱反応および発熱反応の量を低下させ、結果として、より高い温度での改質器の温度維持、具体的には例えば３９０℃以上、好ましくは４４０℃以上の温度維持を実現する。具体的には、改質器内部の一部あるいは全部に、触媒と、改質反応に寄与しない不活性充填物とを混合して充填する、あるいは、改質器内部の一部あるいは全部に、触媒の充填部と、改質反応に寄与しない不活性充填物の充填部とを繰り返し形成してなるものとする。そして、この混合割合は、好ましくは、触媒と不活性充填物の合計量に対し触媒の量を２０〜７０容積％とする。不活性物質としては、シリカボール、石英玉、α−アルミナ、ＳｉＣ、ＢＮ、ＳｉＮなどを用いることができる。
【００２５】
図２は、改質器２０１の見取り図であり、ＤＭＥと蒸気の混合ガス２０２は、左上手前から改質器内に入り、半分から手前の多数の下方流反応管２０３を上から下に通過し、半分から奥の多数の上方流反応管２０４を下から上に通過し、左上奥から改質ガス２０５として改質器２０１を出る。反応管は、触媒と不活性物質が充填され、その中をＤＭＥと蒸気の混合ガスが通過しながら改質反応が進行することとなる。改質器に熱を供給する熱供給媒体であるタービン排気は、反応管の周囲を通過して、反応管に熱供給しながら、改質器内を左手前の排気入口２０６から右奥の排気出口２０７に通過する。
【００２６】
図３は、反応管３０１内の触媒３０２および不活性充填物３０３の充填状況を示す概略断面図である。図３においては、触媒３０２と、改質反応に寄与しない不活性充填物３０３とを混合して充填している。
【００２７】
図４は、反応管４０１内の触媒４０２および不活性充填物４０３の充填状況を示す概略断面図である。図４においては、触媒４０２の充填部と、改質反応に寄与しない不活性充填物４０３の充填部とを繰り返し形成している。このような充填方法は、混合する場合と比べて、触媒と不活性充填物の割合を調整しやすく、交換のために触媒と不活性充填物を抜き取った場合の分離処理も容易になる利点がある。
【００２８】
（熱供給手段）
本発明における熱供給手段とは、改質器に原動機排熱を熱供給媒体を介して供給する手段である。熱供給媒体は、典型的にはタービン排気であるが、流体である限りこれに限定されない。
【００２９】
（原動機）
本発明のＤＭＥ改質発電システムにおける原動機は、典型的にはタービンやガスエンジンであり、発電機に連動し発電の動力を提供するものである。原動機は、ＤＭＥおよび／またはＤＭＥ改質ガス等を燃焼器にて燃焼することにより駆動させる。起動時にはＤＭＥそのものを燃焼させることもあるが、定格運転時には、主としてＤＭＥ改質ガスを燃焼させる。
【００３０】
（蒸発器）
本発明のＤＭＥ改質発電システムにおける蒸発器は、好ましくは原動機排熱により水を蒸発させるものであり、蒸発器で生成した水蒸気の少なくとも一部をＤＭＥ改質器に送り、また生成した水蒸気の一部を燃焼器に供給しても良い。
【００３１】
（ＤＭＥ気化器）
本発明のＤＭＥ改質発電システムにおけるＤＭＥ気化器は、好ましくは原動機排熱によりＤＭＥを蒸発させるものであり、生成したＤＭＥガスの少なくとも一部をＤＭＥ改質器に送るものである。また生成したＤＭＥガスの少なくとも一部を燃焼器に供給してもよい。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
外径３４ｍｍ、長さ５００ｍｍのＳＵＳ３１６製の反応管を用い、その中にＰｔ−０．５ｗｔ％、γ−アルミナ担持、３．５ｍｍ球形の触媒と、３．０ｍｍ球形の高純度アルミナボール（不活性充填物）を触媒が１００％充填時の４０％になるように混合充填する。排気温度は４８０℃とする。
【００３３】
図５に実施例１の触媒と不活性充填物とを混合した改質器内の反応管の温度分布と、従来の触媒のみの改質器内の反応管の温度分布とを示す。
【００３４】
図５で実線によって示される従来の触媒のみの充填の場合、入口から吸熱反応が急速に進むため、温度が急激に低下するが、ある程度温度が下がると反応速度も小さくなって、反応吸熱と管半径方向からの入熱量がつりあうところで温度が一定となる。また、出口に向かっては、吸熱反応を生じさせる原料であるＤＭＥやメタノール量の減少に伴って反応速度が小さくなり、次第に温度が上昇してくる。最後に出口付近では、吸熱反応の原料が枯渇して反応量は極めて小さくなるが、ＣＯや水素は入口から次第に増加するのでこれらを原料とする発熱反応は増加傾向にあり、結果的に温度が急速に上昇する。発熱反応は反応ガスや触媒の温度を上昇させ、局所的に熱発散を起こす。
【００３５】
図５で破線によって示される触媒と不活性充填物とを混合した実施例１の場合、反応量と入熱量を触媒のみの場合よりも高温でつりあわせることが可能となる。このため、吸熱反応と発熱反応の反応速度格差がさらに拡大し、発熱反応を抑えて吸熱反応を速やかに進行させることが可能になる。
【００３６】
図５によれば、実施例１の反応管の方が、特に吸熱反応が盛んな入口に近い部位において高温であり、発熱反応による熱発散が起きやすい出口付近においてあまり高温とはならないことが明瞭である。
【００３７】
図６に実施例１の触媒と不活性充填物とを混合した改質器内の反応管と、従来の触媒のみの改質器内の反応管のＤＭＥ，水素ＣＯ、メタンの濃度分布を示す。
【００３８】
図６で実線によって示される従来の触媒のみの充填の場合、ＤＭＥは入口から低下し、出口付近ではほぼ消滅している。ＤＭＥの消滅に伴って、水素やＣＯの濃度は出口付近で急速に低下するが、これらを原料とするメタン濃度は上昇してしまっている。
【００３９】
図６で破線によって示される触媒と不活性充填物とを混合した実施例１の場合、出口付近でも水素やＣＯを高濃度に保ち、排熱回収を阻害するメタンの濃度を低く抑えることができる。
【００４０】
図６によれば、実施例１の反応管の方が、従来の物と比べ、発熱反応であるメタンの生成が少ないことが明瞭である。
【００４１】
（実施例２）
実施例１と同様な反応管、触媒、不活性充填物を用い、排気温度は４８０℃として、触媒、不活性充填物を２０ｍｍごとに交互充填して実験を行う。
【００４２】
図７に実施例２の触媒と不活性充填物とを交互充填改質器内の反応管の温度分布と、従来の触媒のみの改質器内の反応管の温度分布とを示す。図７によれば、実施例２の反応管の方が、高温であることが明瞭に分かる。
【００４３】
図８に実施例２の触媒と不活性充填物とを交互充填した改質器内の反応管と、従来の触媒のみの改質器内の反応管のＤＭＥ，水素、ＣＯ、メタンの濃度分布を示す。図８によれば、実施例２の反応管の方が、発熱反応であるメタンの生成が少ないことが明瞭に分かる。
【００４４】
（実施例３）
実施例１と同様の改質器を用い、触媒と不活性物質の合計量を一定としたまま、触媒と不活性物質の混合比率を０％から１００％まで１０％刻みで変化させた場合を想定したシミュレーションを行い、メタン生成量、ＤＭＥ転化率、発電効率を算出した。
【００４５】
図９は、触媒と不活性物質の混合比率の変化と、メタン生成量の関係を示すグラフである。触媒の比率が高いほど、メタン生成量が多いことが分かる。
【００４６】
図１０は、触媒と不活性物質の混合比率の変化と、ＤＭＥ転化率の関係を示すグラフである。触媒が低比率の時は、触媒が増えれば、転化率が上がるが、触媒比率がおよそ２０％以上で高い転化率が得られ、触媒比率が５０％以上では転化率１００％に達する。
【００４７】
図１１は、触媒と不活性物質の混合比率の変化と、発電効率の関係を示すグラフである。触媒比率が低くＤＭＥ転化率が下がると、吸熱反応が生じないため、排熱回収量が下がって発電効率が低下する。他方、発熱反応であるメタン生成量が増加すると、同様に排熱回収量が下がって発電効率が低下する。このような吸熱反応と発熱反応との相互作用により、システムの発電効率は上に凸の曲線を描き、触媒充填率２０％以下と７０％以上では、改質なしの場合よりも圧力損失などの影響で低くなる。このように、触媒混合比率２０〜７０容積％のときに、改質なしの発電効率を上回ることが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のジメチルエーテル改質発電システムの構成図である。
【図２】改質器の見取り図である。
【図３】反応管内の触媒および不活性充填物の充填状況を示す概略断面図である。
【図４】反応管内の触媒および不活性充填物の充填状況を示す概略断面図である。
【図５】触媒と不活性充填物とを混合した場合と、触媒のみの場合の反応管の温度分布を示すグラフである。
【図６】触媒と不活性充填物とを混合した場合と、触媒のみの場合の各物質の濃度分布を示すグラフである。
【図７】触媒と不活性充填物とを交互充填した場合と、触媒のみの場合の反応管の温度分布を示すグラフである。
【図８】触媒と不活性充填物とを交互充填した場合と、触媒のみの場合の各物質の濃度分布を示すグラフである。
【図９】触媒と不活性物質の混合比率の変化と、メタン生成量の関係を示すグラフである。
【図１０】触媒と不活性物質の混合比率の変化と、ＤＭＥ転化率の関係を示すグラフである。
【図１１】触媒と不活性物質の混合比率の変化と、発電効率の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１０１  ＤＭＥ改質ガス    １０２  蒸気              １０３  圧縮空気
１０４  燃焼器            １０５  発電用タービン    １０６  ＤＭＥ
１０７  ＤＭＥ蒸発系      １０８  改質器            １０９  水
１１０  蒸発器            １１１  過熱器            １１２  コンプレッサ
１１３  空気              １１４  タービン排気
２０１  改質器            ２０２  ＤＭＥと蒸気の混合ガス
２０３  下方流反応管      ２０４  上方流反応管      ２０５  改質ガス
２０６  排気入口          ２０７  排気出口
３０１  反応管            ３０２  触媒              ３０３  不活性充填物
４０１  反応管            ４０２  触媒              ４０３  不活性充填物
【図１】
2008007356.tif 000003
【図２】
2008007356.tif 000004
【図３】
2008007356.tif 000005
【図４】
2008007356.tif 000006
【図５】
2008007356.tif 000007
【図６】
2008007356.tif 000008
【図７】
2008007356.tif 000009
【図８】
2008007356.tif 000010
【図９】
2008007356.tif 000011
【図１０】
2008007356.tif 000012
【図１１】
2008007356.tif 000013