專利名稱：脫硫床和與其結(jié)合的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
所屬領(lǐng)域一般而言，本發(fā)明是有關(guān)燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，特別是有關(guān)利用重整催化劑由重整原料制得氫氣的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
純化后的氫可用于制備許多產(chǎn)品，包括金屬、食用油脂、半導(dǎo)體、和微電子。純化后的氫還是許多能量轉(zhuǎn)換裝置使用的一種重要燃料。例如，燃料電池可以利用純化后的氫和氧化劑產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)。一種名為蒸汽重整的工藝就是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)氫和一定副產(chǎn)品或雜質(zhì)的。然后再通過(guò)凈化工藝除去不需要的雜質(zhì)，制得足夠純凈的氫氣，用于燃料電池。
蒸汽重整工藝是一種在重整催化劑存在的條件下，水蒸汽與含碳原料反應(yīng)的工藝。蒸汽重整工藝要求在如250℃至900℃之間的高溫下工作，產(chǎn)品主要是氫氣和二氧化碳，同時(shí)也會(huì)形成少量一氧化碳。蒸汽重整工藝還會(huì)留存有微量未參加反應(yīng)的反應(yīng)物以及形成的微量副產(chǎn)品。適用的含碳原料包括，但并不僅限于此，醇(如甲醇和乙醇)和碳?xì)浠衔锶剂?如甲烷、丙烷、汽油、柴油或煤油)。
幾乎所有的碳?xì)浠衔锶剂隙及胁煌瑵舛鹊挠袡C(jī)含硫化合物，其濃度一般在約3ppm～約300ppm范圍之內(nèi)。這些含硫化合物將會(huì)毒害傳統(tǒng)的蒸汽重整(和自熱重整)催化劑，因而必須在將碳?xì)浠衔锶剂陷斔椭林卣呋瘎┲皩⑵涑ァ?br> 一般而言，可以使碳?xì)浠衔镌贤ㄟ^(guò)一個(gè)帶有吸附材料的床而達(dá)到降低其中含硫化合物濃度的目標(biāo)。一些眾所周知的吸附材料大都是氧化鋅基材料。這些材料并不能完全有效地除去有機(jī)含硫化合物，因?yàn)橛行┯袡C(jī)含硫化合物的反應(yīng)活性很低，如噻吩和有機(jī)硫化物。盡管氧化鋅一般能有效地除去碳?xì)浠衔镌现械牧蚧瘹?，但其不能有效地去除其它含硫化合物。其它吸附材料大都是氧化鎳基材料。盡管通常需要更高的反應(yīng)溫度，鎳卻能夠與大多數(shù)含硫化合物形成化合物。但是，碳?xì)浠衔镌弦话銜?huì)在鎳上生成焦炭，這會(huì)降低的鎳的反應(yīng)活性，因?yàn)榻固繒?huì)阻塞反應(yīng)點(diǎn)。
發(fā)明概述本發(fā)明是一種包括有改良的脫硫元件的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)。燃料生產(chǎn)系統(tǒng)至少包括一個(gè)由水和含碳原料制備氫氣的燃料生產(chǎn)器，含碳原料至少是碳?xì)浠衔锘虼贾械囊环N。脫硫元件包括一個(gè)帶有脫硫材料的脫硫床，其中脫硫材料能夠除去或降低含碳原料中含硫化合物的濃度，例如低溫變換(LTS)催化劑。
對(duì)于那些善于利用以下描述的具體實(shí)施方案和結(jié)合發(fā)明原則且以說(shuō)明性例子揭示較佳實(shí)施例的簡(jiǎn)圖的人而言，本發(fā)明的許多特征將變得一目了然。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是依照本發(fā)明的一種燃料生產(chǎn)系統(tǒng)的一個(gè)示意圖。
圖2是圖1所示的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示意圖。
圖3是圖1所示的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示意圖。
圖4是依照本發(fā)明的一種脫硫元件的一個(gè)示意圖。
圖5是包括有一個(gè)加熱元件的圖4所示的脫硫元件的一個(gè)示意圖。
圖6是包括有一個(gè)加熱元件的圖4所示的脫硫元件的一個(gè)示意圖。
圖7是包括有一個(gè)加熱元件的圖4所示的脫硫元件的一個(gè)示意圖。
圖8是包括有一個(gè)加熱元件的圖4所示的脫硫元件的一個(gè)示意圖。
圖9是包括有一個(gè)能夠監(jiān)控脫硫元件狀態(tài)的控制器的圖1所示的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)的一個(gè)示意圖。
圖10是有多個(gè)脫硫床的圖9所示的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)的一個(gè)示意圖。
圖11是可以與本發(fā)明中脫硫裝置一同使用的蒸汽重整裝置的一個(gè)示意圖。
圖12是圖11所示的蒸汽重整裝置的另一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示意圖。
圖13是一個(gè)燃料電池組的一個(gè)示意圖。
圖14是依照本發(fā)明的一個(gè)的脫硫元件的一個(gè)示意圖。
圖15是依照本發(fā)明的一個(gè)的脫硫元件的一個(gè)示意圖。
圖16是依照本發(fā)明的一個(gè)的脫硫元件的一個(gè)示意圖。
圖17是依照本發(fā)明的一個(gè)的脫硫元件的一個(gè)示意圖。
圖18是依照本發(fā)明的一個(gè)的脫硫元件的一個(gè)示意圖。
發(fā)明詳述和其最佳的模式依照本發(fā)明的一個(gè)燃料生產(chǎn)系統(tǒng)是圖1中的10。系統(tǒng)10至少包括一個(gè)由原料蒸汽24生產(chǎn)氫氣22的燃料生產(chǎn)器20。原料蒸汽24包括一個(gè)含碳原料28，例如至少碳?xì)浠衔锘虼贾械囊环N。適用的碳?xì)浠衔锇淄?、丙烷、天然氣、柴油、煤油、汽油和其它類似物質(zhì)。適用的醇包括甲醇、乙醇和諸如乙烯基乙二醇和丙稀基乙二醇的多羥基化合物。
在一些實(shí)施例中，原料蒸汽24還包括水26，其中水或者被單獨(dú)被輸送至燃料生產(chǎn)器中，或者與含碳原料在相同的流動(dòng)蒸汽中被輸送至燃料生產(chǎn)器中。圖1中原料蒸汽24包括分離的水蒸汽和含碳原料蒸汽。盡管這種構(gòu)造也可用于原料為醇或其它水溶性原料28的情況，但其一般是用于含碳原料為碳?xì)浠衔锏那闆r。為了通過(guò)示圖說(shuō)明水和含碳原料可以在被輸送至燃料生產(chǎn)器20之前混合，圖1采用了虛線以顯示原料蒸汽24可以包括含有水26和含碳原料28的單個(gè)蒸汽，虛線還表明了在輸送至燃料生產(chǎn)器之前分離的水和含碳原料才進(jìn)行混合的。
燃料生產(chǎn)器20包括一個(gè)由原料蒸汽24生產(chǎn)氫氣產(chǎn)品22的產(chǎn)氫區(qū)30。燃料生產(chǎn)器20也可以通過(guò)任何適用的機(jī)制由水26和含碳原料28制得氫氣。適用的機(jī)制包括蒸汽重整和自熱重整，其中重整催化劑用于由水26和含碳原料28制得氫氣。另一種生產(chǎn)氫氣的適用機(jī)制是部分催化氧化醇和碳?xì)浠衔餀C(jī)制。一般情況下，產(chǎn)氫區(qū)30至少包括一個(gè)催化床32，例如一個(gè)重整催化床和一個(gè)部分氧化催化床。蒸汽重整工藝中，產(chǎn)氫區(qū)30可以認(rèn)為是重整區(qū)30，催化床32可以認(rèn)為是重整催化床或蒸汽重整催化床。同樣，自熱重整工藝中，產(chǎn)氫區(qū)30可以認(rèn)為是自熱重整區(qū)30，催化床32可以認(rèn)為是自熱重整催化床。
系統(tǒng)10可以，但并非必須，包括至少一個(gè)燃料電池組34。每個(gè)燃料電池組34至少包括一個(gè)，一般包括多個(gè)，燃料電池36，該燃料電池能由氫氣中產(chǎn)生出電流，氫氣是諸如由燃料生產(chǎn)器20中制得的蒸汽22。適用的燃料電池包括質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池和堿性燃料電池。另外，一些和所有的蒸汽22可以通過(guò)一個(gè)適當(dāng)?shù)墓苈份斔椭亮硪粋€(gè)耗氫工藝中，燃燒后供以燃料/加熱，或存貯以備后用。適用的存貯裝置例子包括壓力罐和氫化物床。
一個(gè)燃料電池組的說(shuō)明范例如圖13所示。電池組34(和此處所包括的單個(gè)燃料電池36)包括有一個(gè)陽(yáng)極區(qū)130和一個(gè)陰極區(qū)132，兩者被一個(gè)氫離子可以透過(guò)的電解質(zhì)薄膜或障礙134分隔開。陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)分別包括有陽(yáng)極136和陰極138。燃料電池組的陽(yáng)極區(qū)130接受氫氣22。陰極區(qū)132接收空氣140，并釋放部分或全部用盡氧氣的陰極空氣廢氣142。氫氣中釋放的電子不能通過(guò)障礙134，相反就必須由一個(gè)外部電路144流出，這樣就會(huì)產(chǎn)生電流，該電流可以負(fù)載一個(gè)或多個(gè)設(shè)備146，也可以為燃料生產(chǎn)系統(tǒng)提供電源。
陽(yáng)極區(qū)130會(huì)定期充氣，并釋放可能包含氫氣的充氣流147?；蛘邭錃饪梢酝ㄟ^(guò)燃料電池組的陽(yáng)極區(qū)連續(xù)排放出和循環(huán)使用。燃料電池組34產(chǎn)生的電流能夠負(fù)載諸如146的設(shè)備。圖2給出的也是一種空氣輸送元件148，它適用于輸送空氣152至燃料電池組34，例如輸送給陰極區(qū)132。圖13中的空氣輸送元件148可以采取任何適用的形式。本發(fā)明范圍內(nèi)的空氣輸送元件148可以是一個(gè)單一設(shè)備，或是一種分離設(shè)備。同樣地，空氣輸送元件148可以為燃料生產(chǎn)器20輸送空氣，或燃料生產(chǎn)器20可以包括自己的空氣輸送系統(tǒng)。
系統(tǒng)10還包括一個(gè)脫硫元件40，它適用于將含碳原料28中的含硫化合物除去，從而生產(chǎn)出含硫化合物濃度降低的原料28’。在實(shí)施例中，原料蒸汽包括水和含碳原料。應(yīng)該認(rèn)為，元件40在含碳原料與水26混合之前或之后都可以除去包括有含碳原料蒸汽中的含硫化合物。例如，圖1中的虛線表示包括有含碳原料28和水26的單一氣流，或是表示含有水26和含碳原料28的分離氣流的混合點(diǎn)。本發(fā)明的范圍內(nèi)在汽化之前含碳原料和水不發(fā)生混合。
圖1所示的脫硫元件40與燃料生產(chǎn)器20是分離的?！胺蛛x”表明脫硫系統(tǒng)與燃料生產(chǎn)器是通過(guò)流體連通的，但是在物理空間是分隔的。但是，本發(fā)明的范圍內(nèi)還允許元件40可以直接與燃料生產(chǎn)器連接，或者位于燃料生產(chǎn)器的外殼42中，如圖2、圖3所示。
如圖4所示，元件40包括至少一個(gè)脫硫床44，含碳原料可以在被輸送至燃料生成器的重整區(qū)之前穿過(guò)脫硫床。盡管圖4中只有一個(gè)脫硫床44，但應(yīng)該認(rèn)為，脫硫床44的數(shù)量和大小是可變的，所以，元件40可以包括兩個(gè)或兩個(gè)以上并行排列的脫硫床(見圖10)，或連續(xù)排列的脫硫床(見圖14)。每個(gè)脫硫床44包含一種能脫去含碳原料中的含硫化合物并生產(chǎn)出含硫化合物濃度降低的原料28’的脫硫材料46。較為理想的是，在元件40的工作環(huán)境下材料46不會(huì)促使甲烷或焦炭的形成。
這里的術(shù)語(yǔ)“床”廣義上表示其不僅包括含碳原料能穿過(guò)的填充柱和管，而且也包括其它相對(duì)較高的表面積區(qū)域，以及有相對(duì)較低的壓降結(jié)構(gòu)，或者具有脫硫材料46所處位置能夠與含碳原料28接觸的其他結(jié)構(gòu)。本發(fā)明允許的其它脫硫床的例子包括浸漬或含有材料46的過(guò)濾器，以及能支撐材料46的多孔支撐體。這些支撐體具體包括的多孔材料如陶瓷材料、篩網(wǎng)、其它機(jī)織織物、編織篩，以及波形材料。
同樣地，盡管圖示中的元件40至少帶有一個(gè)內(nèi)置脫硫床44，但這并不代表是否應(yīng)根據(jù)需要為脫硫床外部構(gòu)建外罩。因此，本發(fā)明的范圍內(nèi)允許脫硫床包括一個(gè)環(huán)繞且與外罩分離的襯套，脫硫床也可以沒(méi)有這樣的襯套。
一種適用的脫硫材料46是低溫變換(LTS)催化劑。LTS催化劑很容易中含硫化合物的毒，所以能夠有效的將含碳原料中的硫化物脫去。LTS催化劑的活性也高于氧化鋅，因此比氧化鋅能更有效地脫去含碳原料中的含硫化合物。此外，在元件40的工作環(huán)境中，LTS催化劑不會(huì)促使焦炭的形成。
LTS催化劑的典型成分是銅和鋅，且任何形狀都行之有效。脫硫床中適用的一種形狀是球團(tuán)形。LTS也可以被擠壓成所希望的形狀，例如顆粒狀、粉末狀。一般而言，包括銅和鋅的LTS催化劑包括約10-90％的銅(I)和/或銅(II)氧化物，以及約10-90％氧化鋅。這里指的“氧化銅”是銅(I)和/或銅(II)氧化物。LTS催化劑還可以包括其它材料，如0-50％的氧化鋁。其它LTS催化劑可以是20-60％的氧化銅，20-50％的氧化銅，或20-40％氧化銅。其它還包括上述例證范圍的氧化銅和20-60％氧化鋅，20-50％氧化鋅，或者30-60％氧化鋅。還有些LTS催化劑包括鉻。LTS催化劑也可以包括其他脫硫材料，惰性和/或輔助材料。一種適用的LTS催化劑是由英國(guó)得利(ICI)公司制備并銷售的商品名為52-1產(chǎn)品。這種LTS催化劑含大約30％的氧化銅，大約45％的氧化鋅和大約13％的氧化鋁。另一種適用的LTS催化劑是66GB制造并由美國(guó)肯塔基州路易(斯)維爾的聯(lián)合化學(xué)(Süd-Chemie)公司出售的產(chǎn)品。其它適用的催化劑包括德國(guó)巴斯夫(BASF)公司出售的K3-100。
應(yīng)該認(rèn)為，只要滿足下述標(biāo)準(zhǔn)的其它LTS催化劑都是適用的。在低于350℃的工作溫度下，一種適用的LTS催化劑應(yīng)該能夠有效地脫去含碳原料28中的含硫化合物，能夠促使一氧化碳和水轉(zhuǎn)化生成氫氣和二氧化碳，且在低于350℃的溫度下，還能被約為1-10ppm硫濃度的含硫化合物毒害。
實(shí)際工作中，含碳原料是穿過(guò)含有LTS催化劑球團(tuán)的脫硫床。脫硫床的工作溫度在約20℃至400℃范圍之內(nèi)，更為理想的是在約100℃至400℃范圍之內(nèi)。有機(jī)含硫化合物(以及可能存在硫化氫)與催化劑球團(tuán)在這些條件下發(fā)生反應(yīng)生成穩(wěn)定的銅和鋅的硫化物，所以能夠保存硫，而生產(chǎn)出低硫濃度的氣流。利用LTS催化劑的優(yōu)點(diǎn)在于銅和鋅都不會(huì)促使碳?xì)浠衔镄纬商?焦炭)。
更為理想的是，元件40包括一個(gè)熱元件50，或與熱元件50存在熱連通。“熱連通”意味著熱元件會(huì)向脫硫元件傳遞熱，無(wú)論其與脫硫元件是集成的或是分離的，都能夠輸送熱蒸汽至脫硫元件。例如，與脫硫元件分離的爐子或燃燒區(qū)被用于加熱脫硫元件(或至少該處的脫硫床)?；蛘哌€可以通過(guò)輸送熱的廢蒸汽至脫硫元件加熱脫硫床。
圖5中的一種適用的加熱元件50形式是加熱脫硫床44的電加熱器52。加熱器52可以采用任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，電源由諸如外部電流或燃料電池組34產(chǎn)生的電流54提供。另一種適用的加熱元件50形式說(shuō)明性例子是圖6所示的燃燒室56，它可以燃燒一種燃料蒸汽58生產(chǎn)出一種經(jīng)加熱的燃燒蒸汽60，該蒸汽可以在脫硫元件中加熱脫硫床。燃燒室56包括一個(gè)燃燒器、燃燒催化劑、火花塞，或其它適用的點(diǎn)火源。燃料蒸汽58可以是任何適用的燃燒蒸汽，例如一個(gè)外部燃料蒸汽、部分氫氣蒸汽22、燃料生成器20的燃燒副產(chǎn)品蒸汽，或這些蒸汽的結(jié)合。
加熱元件50可以采用一種或多種形式的熱蒸汽通過(guò)熱交換加熱脫硫元件或脫硫床。圖7和圖8所示的是包括換熱蒸汽的加熱元件。圖7中的換熱蒸汽66輸送熱流體68至脫硫元件40，蒸汽70脫去元件40中的流體。蒸汽66和70可以形成一個(gè)連續(xù)的流體回路，或蒸汽70將流體輸送至下游目的地，以備使用、存儲(chǔ)和處理。圖8中吸硫床44包括一個(gè)或多個(gè)通道72，熱蒸汽穿過(guò)它就可以加熱脫硫床。圖8中還有一種可選擇的配水器76，它分布蒸汽流體74于通道之間。換熱流體包括，但并不僅限于此，空氣、水、油、乙烯乙二醇和硅樹脂流體。
另外，加熱元件50還可以通過(guò)加熱輸送至此的含碳原料28間接地加熱脫硫床44。前面描述的示例的任何加熱元件都可用于加熱原料28。這可由圖4說(shuō)明，其中加熱元件50在加熱原料28。
床44必須定期更換和重新裝料以保持其中脫硫材料46的脫硫性能。一般而言，一個(gè)床可用于凈化碳?xì)浠衔?，直至床的脫硫能力至少高于原始脫硫能力?0％和大約小于原始脫硫能力的98％。應(yīng)該認(rèn)為，只要脫硫能力發(fā)生變化，床就應(yīng)該更換和重新裝料。但床達(dá)到一定的能力，和能力范圍，床就應(yīng)該從生產(chǎn)線中取出更換和重新裝料。
若僅用一個(gè)床44，更為理想的是(但不一定必須)燃料生產(chǎn)系統(tǒng)10包括一個(gè)適當(dāng)?shù)目刂破?0，其用于確定何時(shí)到達(dá)所需能力百分?jǐn)?shù)，并啟動(dòng)用戶通知響應(yīng)。圖9說(shuō)明了一種適用的控制器80，包括一個(gè)傳感器82，它在床工作時(shí)，測(cè)量床脫硫能力的百分?jǐn)?shù)。這個(gè)測(cè)量可以利用任何適用的傳感設(shè)備直接或間接地實(shí)現(xiàn)。例如傳感器可以直接用以量得床中硫的含量。當(dāng)?shù)弥?8中硫的含量，傳感器82可以采取定時(shí)器和流量計(jì)的形式間接地測(cè)量硫的含量，他們分別是測(cè)量床使用時(shí)的工作時(shí)間和通過(guò)床的原料流量。為了證明這點(diǎn)，可參見圖9和圖10所示的適用傳感器和傳感器可能的位置。傳感器82通過(guò)通訊鏈83與控制器80連通，通訊鏈83可以是任何適用的有線或無(wú)線且能實(shí)現(xiàn)單向或雙向通訊的裝置。
將所測(cè)得的脫硫能力級(jí)別與所存儲(chǔ)的臨界脫硫能力級(jí)別相對(duì)比，控制器可以產(chǎn)生一個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)，如控制信號(hào)85。類似于通訊鏈83，系統(tǒng)響應(yīng)可以是任何適用的有線或無(wú)線能實(shí)現(xiàn)單向或雙向通訊的裝置。若測(cè)得的脫硫能力級(jí)別小于所存儲(chǔ)的臨界脫硫能力級(jí)別，則沒(méi)有相應(yīng)信號(hào)，因?yàn)槊摿虿牧线€有足夠的剩余脫硫能力。若測(cè)得的脫硫能力級(jí)別大于所存儲(chǔ)的臨界脫硫能力級(jí)別，控制器就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)用戶通知設(shè)備84，例如一種音頻和/或視頻設(shè)備。如上所述，控制器80包括存儲(chǔ)部件87或至少一種存儲(chǔ)設(shè)備，其用于存儲(chǔ)至少一個(gè)脫硫床的臨界值。
較為理想的臨界值的選定不需要用戶在脫硫材料的脫力能力降低至不能有效去除原料28中含硫化合物之前立即做出反應(yīng)。更具體地講，控制器最好在脫硫材料達(dá)到有效去除原料28中含硫化合物之前就啟動(dòng)通知用戶設(shè)備。例如，控制器可以在脫硫材料的脫硫能力達(dá)80％、85％或90％時(shí)啟動(dòng)通知用戶設(shè)備。應(yīng)該認(rèn)為，可以采用任何要求的臨界值，上述臨界值僅是一個(gè)說(shuō)明例子。
控制器80中的與所測(cè)量的脫硫能力值比較的臨界值可以多于一個(gè)。例如，當(dāng)材料46的測(cè)量值大于一個(gè)較低的臨界值時(shí)，用戶通知設(shè)備84可以通知用戶材料的能力將接近脫去含硫化合物能力的最低值，因而需要更換或裝料。但是，如果測(cè)量值達(dá)到一個(gè)較高值時(shí)，這個(gè)值是指材料不再能有效地脫去原料28中的含硫化合物，那么控制器就應(yīng)該啟動(dòng)系統(tǒng)控制響應(yīng)，例如關(guān)閉部分或所有燃料生產(chǎn)系統(tǒng)或阻止輸送原料至燃料生產(chǎn)器中，從而阻止了重整催化劑中帶有含硫化合物原料的毒。
正如所討論的，脫硫元件40可以包括一個(gè)以上的脫硫床44。圖10就是一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例。如圖所示，脫硫元件40包括一對(duì)脫硫床，即床44’和44″。應(yīng)該認(rèn)為，床數(shù)量是任選的，可以包括兩個(gè)以上的床。而且，床可以串行排列和/或并行排列。如圖所示，控制器80包括一個(gè)傳感器82，傳感器用于測(cè)量每個(gè)床44的工作能力以確定床的工作能力是否超過(guò)一個(gè)或多個(gè)所存儲(chǔ)的臨界值。
在一些應(yīng)用中，組件40還可以包括至少一個(gè)在特殊時(shí)間不運(yùn)轉(zhuǎn)的“空閑”床。但是，當(dāng)某個(gè)床需要更換或裝料時(shí)，就開始使用該空閑床，所使用過(guò)的床就停止作業(yè)。一旦離線，使用過(guò)的床就被更換和/或再裝料，但是燃料系統(tǒng)不需要關(guān)閉或停止作業(yè)。圖10中的控制80與一個(gè)選擇性地輸送原料至一個(gè)或多個(gè)床44的閥元件86連通。如圖所示，閥元件86適用于輸送原料至床44’。但是，例如當(dāng)床44’的脫硫能力達(dá)到臨界值時(shí)，響應(yīng)控制器80發(fā)出信號(hào)，閥元件86就相反地輸送原料至床44″。另外，閥元件86還可以手控，可以位于元件40的內(nèi)部或外部。與含碳原料28分離之后，床44″可以更換或再裝料。一種適用的床再裝料或更具體地說(shuō)更換床的脫硫材料46的機(jī)制是在氧氣或空氣中加熱這些材料將硫化物轉(zhuǎn)變成氧化物，然后還原氧化物并回收基體金屬材料。
正如所討論的，可以適用任何利用一種重整催化劑32的燃料生成器20都可以使用，例如蒸汽重整和自熱重整。美國(guó)專利5861137和5997594，以及美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)09190917和09802361的美國(guó)專利都揭示有這樣的例子，本發(fā)明也包括了這些專利中所披露的特征。圖11是一例采用蒸汽重整裝置100形式的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)20。重整裝置100包括重整或制氫區(qū)30，該區(qū)內(nèi)原料蒸汽24產(chǎn)生含氫蒸汽或混合氣體蒸汽104。如圖11所示，原料蒸汽24是指含水26和含碳原料28’的分離蒸汽。含氫蒸汽一般包括雜質(zhì)，因而被輸送至分離區(qū)和凈化區(qū)106凈化蒸汽。在分離區(qū)106中含氫蒸汽被分離成一種或多種副產(chǎn)品蒸汽108以及一種經(jīng)凈化的氫蒸汽110，它可以通過(guò)適當(dāng)?shù)膲毫︱?qū)動(dòng)分離程序形成氫蒸汽產(chǎn)品。正如所討論的，產(chǎn)品氫蒸汽22可以被輸送至燃料電池組34。或者一些或所有蒸汽22可以被輸送至一個(gè)適用的存儲(chǔ)設(shè)備，比如一個(gè)氫化物床和存儲(chǔ)罐，或被輸送至需要純凈氫氣的工藝中。
分離區(qū)106的一種適當(dāng)結(jié)構(gòu)的例子是一個(gè)薄膜組件112，它包含一個(gè)或多個(gè)透氫金屬薄膜114。美國(guó)專利6221117披露了一例由多個(gè)透氫金屬薄膜組成的適用的薄膜組件，本文參照了其披露的整個(gè)特征。在該申請(qǐng)中，多個(gè)薄膜集成于一個(gè)有氣流通道的薄膜組件中，通過(guò)氣流通道，雜質(zhì)氣體可以被輸送至薄膜，純凈氣體可以由薄膜處獲得，副產(chǎn)品蒸汽由薄膜處去除。襯墊，比如靈活的石墨襯墊，可用于密封進(jìn)口和透過(guò)通道。
薄的平面式的透氫薄膜最好由鈀合金制得，且大多數(shù)是含有35wt％至45wt％銅的鈀合金。這些薄膜一般由約0.001英尺厚的薄箔制得。但是，本發(fā)明的范圍內(nèi)允許可以由擇氫金屬和不同于上述的金屬合金制成，薄膜的厚度可以大于和小于上述厚度。例如，薄膜厚度可以制成更薄，且可隨氫氣流量增加而增加。透氫膜可以按照適用的結(jié)構(gòu)排列，如按照子專利應(yīng)用中揭示的在公用滲透通道周圍成對(duì)排列。透氫膜也可以采取其它結(jié)構(gòu)，例如管狀結(jié)構(gòu)。
另一個(gè)適用的壓力分離工藝是壓力互換吸附法(SPA)。所以，區(qū)106還應(yīng)包括適當(dāng)?shù)哪軐?shí)施壓力互換吸附的結(jié)構(gòu)。
重整裝置100還包括一個(gè)拋光區(qū)116，如圖12所示。拋光區(qū)116從分離區(qū)106接受富氫蒸汽110，并通過(guò)降低和去除可能破壞燃料電池組34的成分如一氧化碳和二氧化碳的濃度，達(dá)到進(jìn)一步凈化蒸汽的目的。區(qū)116包括任何用于除去或降低蒸汽110中所選成分濃度的適用結(jié)構(gòu)。例如，當(dāng)產(chǎn)品蒸汽是用于質(zhì)子交換膜燃料電池組(PEM)或其他當(dāng)蒸汽中的一氧化碳和二氧化碳含量超過(guò)一定值會(huì)受到損壞的設(shè)備時(shí)，就有必要包括至少一個(gè)甲烷化催化床118。床118將一氧化碳和二氧化碳轉(zhuǎn)變成甲烷和水，這兩種物質(zhì)都不會(huì)損壞PEM燃料電池組。拋光區(qū)116還可以包括另一個(gè)能將任何未反應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成氫氣的產(chǎn)氫設(shè)備120，例如另一個(gè)重整催化床。在這樣的實(shí)施例中，較為理想的是，第二個(gè)重整催化床在甲烷催化床的上游區(qū)，這樣就不會(huì)將一氧化碳和二氧化碳重新引入甲烷催化床的下游區(qū)。
在前面的討論中，重點(diǎn)集中在列舉適用于本發(fā)明脫硫床44的脫硫材料46的特殊例子。本發(fā)明的范圍內(nèi)還允許LTS催化劑單獨(dú)使用或與其他脫硫床共同使用，例如圖15中160。例子中的床160包括帶有傳統(tǒng)的脫硫材料162的床，脫硫材料如氧化鋅、氧化鎳、氧化鐵、和/或活性木炭。另一種適用的床160是一種脫硫催化床164。脫硫催化劑用于將傳統(tǒng)脫硫材料162不能吸附的硫化物通過(guò)一種稱為轉(zhuǎn)化成加氫脫硫法的工藝將硫化物轉(zhuǎn)化成硫化氫。在此工藝中，含碳原料在高溫下與催化劑接觸，在高的氫分壓環(huán)境中將傳統(tǒng)脫硫材料不易去除的含硫化合物轉(zhuǎn)化成硫化氫，這些含硫化合物包括硫醇、諸如噻吩的有機(jī)硫磺、和硫化物和二硫化物復(fù)合物。然后，通過(guò)傳統(tǒng)脫硫材料將硫化氫脫去。
圖15中床160在床44之前，但是相反的順序也是可行的，如圖16所示。同樣地，圖17中的床44可以在160之前和之后，床160還可以有相同的和不同的結(jié)構(gòu)。再舉一例，圖18表明床44可以包含材料46以及其他脫硫材料如材料162。
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明適用于所有的燃料生產(chǎn)和燃料電池系統(tǒng)，其中原料蒸汽包括一種含碳原料，該原料則可以包括含硫化合物或被含硫化合物污染。
可以相信，上述披露包括多個(gè)能獨(dú)立使用的獨(dú)特發(fā)明。盡管每個(gè)發(fā)明被以較為理想的形式披露，但其在此披露和示例的具體實(shí)施例并不僅限于此，其存在盡可能多的變化形式。本發(fā)明主題包括所有新穎的和在此披露的不同器件、特征和/或性能的不顯著結(jié)合與亞結(jié)合。同樣地，權(quán)利要求中陳述的″一個(gè)″或″第一個(gè)″或其他類似的陳述應(yīng)理解為包括一種或一種以上這樣元件的結(jié)合，既不需要也不排除兩種或兩種以上的元件。
可以相信，以下權(quán)利要求會(huì)顯著地指出所披露的發(fā)明、新穎的和不明顯的結(jié)合與局部結(jié)合。發(fā)明的其他特征、功能、器件和/或性能的結(jié)合與局部結(jié)合的具體實(shí)施例可以通過(guò)修正本發(fā)明專利要求或再該申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)的新的權(quán)利要求中提出權(quán)利要求。這樣的修正或新權(quán)利要求，不管他們是否是指不同的發(fā)明或相同的發(fā)明，與原始權(quán)利要求相比他們的范圍無(wú)論是不同的、拓寬的、變窄的或是相同的，都將被認(rèn)為是屬于現(xiàn)在所披露的發(fā)明主題。
權(quán)利要求
1.一種燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，包括一種脫硫元件，包括至少一種接受帶有含碳原料和硫化物蒸汽的脫硫床，該床含有能夠降低蒸汽中含硫化合物濃度的脫硫材料，而且在低于約350℃條件下，脫硫材料能促使一氧化碳和水發(fā)生變化生成氫氣和二氧化碳；和一種用于接受來(lái)自與脫硫元件的帶有含碳原料的蒸汽，并生產(chǎn)出一種含有氫的氫蒸汽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料選自一組在床溫度低于約400℃條件下工作時(shí)，不會(huì)促使含碳原料生成甲烷的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料選自一組在床溫度低于約400℃條件下工作時(shí)不會(huì)促使含碳原料生成焦炭的材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料在100℃至400℃范圍之內(nèi)脫除含碳原料中硫化物的活性比氧化鋅更高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料適用于吸收有機(jī)硫化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料選自一組能中硫化物毒的材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料選自一組能中硫化物毒的材料，這些硫化物的濃度范圍在1-10ppm之內(nèi)，溫度低于350℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料包括10-90％的氧化銅。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料包括20-60％的氧化銅。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料還包括氧化鋅。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料包括鉻。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫床工作溫度范圍在20℃至約400℃之內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中燃料生產(chǎn)系統(tǒng)包括一個(gè)加熱元件，其適用于加熱至少一個(gè)脫硫床至100℃至約400℃范圍之內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫元件包括多個(gè)含有脫硫材料的脫硫床。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫元件包括一個(gè)閥元件，閥元件選擇性地輸送帶有含碳原料的蒸汽到至少一個(gè)但少于全部脫硫床，這樣至少有一個(gè)脫硫床不會(huì)接受一部分包含有含碳原料的蒸汽。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中每個(gè)含有脫硫材料的脫硫床具有一定的脫硫能力，并且燃料生產(chǎn)系統(tǒng)包括至少一個(gè)傳感器用于測(cè)量工作的每個(gè)床的脫硫能力百分?jǐn)?shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中每個(gè)含有脫硫材料的脫硫床具有一定的脫硫能力，并且燃料生產(chǎn)系統(tǒng)包括一個(gè)控制器，其適用于確定何時(shí)達(dá)到與預(yù)先確定的脫硫能力百分?jǐn)?shù)相對(duì)應(yīng)的臨界值，并由此而啟動(dòng)用戶通知響應(yīng)元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中根據(jù)確定床在大于臨界值的狀態(tài)下工作，控制器給一個(gè)用戶通知設(shè)備發(fā)送一個(gè)控制信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中控制器至少包括一個(gè)用于測(cè)量每個(gè)床在其工作時(shí)的脫硫能力百分?jǐn)?shù)的傳感器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中每個(gè)含有脫硫材料的脫硫床包括一個(gè)與控制器連通的傳感器，它用于測(cè)量脫硫床在其工作時(shí)的脫硫能力百分?jǐn)?shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中控制器包括一個(gè)存儲(chǔ)部件，它為每個(gè)含有脫硫材料的脫硫床存有至少一個(gè)臨界值。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中控制器包括一個(gè)存儲(chǔ)部件，它為每個(gè)含有脫硫材料的脫硫床至少存有一個(gè)較低的和較高的臨界值。根據(jù)確定含有脫硫材料的脫硫床在工作時(shí)脫硫能力超過(guò)較低的臨界值，控制器發(fā)送第一個(gè)控制信號(hào)給一個(gè)用戶通知設(shè)備，進(jìn)而根據(jù)確定含有脫硫材料的脫硫床在工作時(shí)脫硫能力超過(guò)較高的臨界值，控制器發(fā)送第二個(gè)控制信號(hào)給一個(gè)用戶通知設(shè)備。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中用戶通知設(shè)備在收到第一個(gè)和第二個(gè)控制信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的響應(yīng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫元件還進(jìn)一步包括至少一個(gè)脫硫區(qū)，該區(qū)采用不同于脫硫材料的方法除去含碳原料中的硫化物。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中至少一個(gè)脫硫區(qū)利用加氫脫硫法去除硫化物。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中含碳原料包括至少一種碳?xì)浠衔铩?br> 27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中含碳原料包括至少一種醇。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中原料蒸汽包括水，燃料生產(chǎn)器包括一個(gè)重整區(qū)，重整區(qū)中通過(guò)重整反應(yīng)，重整催化床將會(huì)由原料蒸汽生產(chǎn)出含有氫氣的蒸汽，而且氫蒸汽產(chǎn)品是由含有氫氣的蒸汽形成的。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中含氫蒸汽還包括其他氣體，且其中的燃料處理器包括一個(gè)分離區(qū)，分離區(qū)將含氫蒸汽分離成至少含有大量氫氣的富氫蒸汽和至少含有大量其他氣體的副產(chǎn)品蒸汽。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中分離區(qū)通過(guò)壓力驅(qū)動(dòng)分離工藝將含氫蒸汽分離成富氫蒸汽中和副產(chǎn)品蒸汽。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中分離區(qū)包括至少一種與含氫蒸汽接觸的透氫膜，而且富氫蒸汽由透過(guò)薄膜的部分含氫蒸汽形成，副產(chǎn)品蒸汽由未透過(guò)薄膜的含氫蒸汽形成。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，還進(jìn)一步包括一個(gè)燃料電池組，其用于接受至少一部分氫氣蒸汽產(chǎn)品，并由此形成電流。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中至少一種薄膜包括至少鈀和鈀合金中的一種。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中分離區(qū)包括多個(gè)成對(duì)排列的透氫膜，每對(duì)薄膜形成一個(gè)透氫通道，通過(guò)它生產(chǎn)出富氫蒸汽。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，還包括一個(gè)燃料電池組，其用于接受至少一部分氫氣蒸汽產(chǎn)品，并由此形成電流。
36.一種燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，包括一種脫硫元件，包括至少一種用于接受帶有含碳原料和硫化物蒸汽的脫硫床，該床含有能夠降低蒸汽中含硫化合物的濃度的脫硫材料，而且脫硫材料選自一組在床溫度低于約400℃條件下工作不會(huì)促使含碳原料生成甲烷和焦炭的材料，另外脫硫材料適用于吸收有機(jī)硫化物；和一種燃料生產(chǎn)器，用于從脫硫元件中接受帶有含碳原料和硫化物蒸汽，生產(chǎn)含有氫氣的氫蒸汽，燃料生產(chǎn)器包括至少一種重整催化床，在其中含有氫氣和其他氣體的混合蒸汽產(chǎn)自于包括有帶有含碳原料和水的原料蒸汽，而且燃料生產(chǎn)器還包括一個(gè)通過(guò)壓力驅(qū)動(dòng)分離工藝將混合蒸汽分離成至少含有大量氫氣的富氫蒸汽和至少含有大量其他氣體的副產(chǎn)品蒸汽的分離區(qū)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料在100℃至400℃范圍之內(nèi)脫除含碳原料中的硫化物的活性比氧化鋅更高。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料選自一組暴露在硫化物中能中毒的材料。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料選自一組暴露在硫化物中能中毒的材料，這些硫化物的濃度在1-10ppm范圍之內(nèi)，溫度低于約350℃。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料包括10-90％的氧化銅。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料包括20-60％的氧化銅。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料還包括氧化鋅。
43.根據(jù)權(quán)利要求36所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫材料包括鉻。
44.根據(jù)權(quán)利要求36所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫床工作溫度范圍在20℃至約400℃。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中燃料生產(chǎn)系統(tǒng)包括一個(gè)加熱元件，其適用于加熱至少一個(gè)脫硫床至100℃至約400℃范圍之內(nèi)。
46.根據(jù)權(quán)利要求36所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫元件包括多個(gè)含有脫硫材料的脫硫床。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中脫硫元件包括一個(gè)閥元件，閥元件選擇性地輸送帶有含碳原料的蒸汽到至少一個(gè)但少于全部的脫硫床，這樣至少有一個(gè)脫硫床不會(huì)接受一部分包含有含碳原料的蒸汽。
48.根據(jù)權(quán)利要求36所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中每個(gè)含有脫硫材料的脫硫床具有一定的脫硫能力，并且燃料生產(chǎn)系統(tǒng)包括至少一個(gè)傳感器用于測(cè)量工作的每個(gè)床的脫硫能力百分?jǐn)?shù)。
49.根據(jù)權(quán)利要求36所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中每個(gè)含有脫硫材料的脫硫床具有一定的脫硫能力，并且燃料生產(chǎn)系統(tǒng)包括一個(gè)控制器，其適用于確定何時(shí)達(dá)到與預(yù)先確定的脫硫能力百分?jǐn)?shù)相對(duì)應(yīng)的臨界值，并由此而啟動(dòng)用戶通知響應(yīng)元件。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中根據(jù)確定床在大于臨界值的狀態(tài)下工作，控制器給一個(gè)用戶通知設(shè)備發(fā)送一個(gè)控制信號(hào)。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中控制器至少包括一個(gè)用于測(cè)量每個(gè)床在其工作時(shí)的脫硫能力百分?jǐn)?shù)的傳感器。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中每個(gè)含有脫硫材料的脫硫床包括一個(gè)與控制器連通的傳感器，它用于測(cè)量脫硫床在其工作時(shí)的脫硫能力百分?jǐn)?shù)。
53.根據(jù)權(quán)利要求49所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中控制器包括一個(gè)存儲(chǔ)部件，它為每個(gè)含有脫硫材料的脫硫床存有至少一個(gè)臨界值。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中控制器包括一個(gè)存儲(chǔ)部件，它為每個(gè)含有脫硫材料的脫硫床至少存有一個(gè)較低的和較高的臨界值，根據(jù)確定含有脫硫材料的脫硫床在工作時(shí)脫硫能力超過(guò)較低的臨界值，控制器發(fā)送第一個(gè)控制信號(hào)給一個(gè)用戶通知設(shè)備，進(jìn)而根據(jù)確定含有脫硫材料的脫硫床在工作時(shí)脫硫能力超過(guò)較高的臨界值，控制器發(fā)送第二個(gè)控制信號(hào)給一個(gè)用戶通知設(shè)備。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中用戶通知設(shè)備在受到第一個(gè)和第二個(gè)控制信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的響應(yīng)。
56.根據(jù)權(quán)利要求36所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中分離區(qū)包括至少一種與含氫蒸汽接觸的透氫膜，而且富氫蒸汽由透過(guò)薄膜的部分含氫蒸汽形成，副產(chǎn)品蒸汽由未透過(guò)薄膜的含氫蒸汽形成。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中至少一種薄膜包括至少鈀和鈀合金中的一種。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，其中分離區(qū)包括多個(gè)成對(duì)排列的透氫膜，每對(duì)薄膜形成一個(gè)透氫通道，通過(guò)它生產(chǎn)出富氫蒸汽。
59.根據(jù)權(quán)利要求36所述的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，還進(jìn)一步包括一個(gè)燃料電池組，其用于接受至少一部分氫氣蒸汽產(chǎn)品，并由此形成電流。
60.一個(gè)蒸汽重整裝置，它用于接受包括水和含碳原料的原料蒸汽，它包括一個(gè)至少有一個(gè)重整催化床的重整區(qū)，重整區(qū)中含氫蒸汽是由原料蒸汽制得的，蒸汽重整裝置的改進(jìn)包括一個(gè)至少包括一個(gè)在重整區(qū)上游的含有低溫變換催化劑的脫硫元件，它用于在將原料蒸汽輸送至重整區(qū)之前脫去原料蒸汽的至少一部分的含硫化合物。
全文摘要
一種包括經(jīng)改良的脫硫元件的燃料生產(chǎn)系統(tǒng)。燃料生產(chǎn)系統(tǒng)至少包括一個(gè)由水和含碳原料制備氫氣的燃料生產(chǎn)器，含碳原料至少是碳?xì)浠衔锘虼贾械囊环N。脫硫元件包括一個(gè)帶有脫硫材料的脫硫床，其中脫硫材料能夠除去或降低含碳原料中含硫化合物的濃度，例如低溫變換(LTS)催化劑。
文檔編號(hào)B01J8/04GK1471427SQ01818158
公開日2004年1月28日 申請(qǐng)日期2001年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月3日
發(fā)明者戴維·J·埃德倫, 戴維 J 埃德倫 申請(qǐng)人:益達(dá)科技有限責(zé)任公司