TWI471262B - 分離助效氫氣產生器 - Google Patents

Description

分離助效氫氣產生器

本發明是有關於一種產氫器，且特別是有關於一種分離助效氫氣產生器。

氫能是未來人類可能使用的一種能源型態，其使用方法主要是結合燃料電池發電或是直接燃燒。化石原料重組是目前主要的氫氣生產技術，而由於以再生能源達到大規模產氫的理想短期內難以實現，因此，未來20-30年仍以重組為主要的產氫技術。

薄膜分離重組是近年來最受關注的產氫技術之一，其利用氫氣分離膜將氫氣自反應程序中移除，破壞化學平衡而提升反應物的轉化率，同時獲得高純度的氫氣，利於燃料電池性能的發揮。

然而，目前最常見的氫氣分離膜，其操作溫度範圍通常在攝氏300至400度之間，對於反應溫度較低的重組反應，例如甲醇重組，並無法直接搭配使用，否則將會造成氫脆現象。

本發明提供一種分離助效氫氣產生器，可以使重組反應和薄膜分離機構各自處在最適當的操作溫度區間內，以維持重組反應的性能以及濾氫薄膜的壽命。

本發明提供一種分離助效氫氣產生器，可以使進料的溫度在進入重組反應與薄膜分離機構之前，調整至該機構的合適操作溫度範圍內，以維持重組反應的性能以及濾氫薄膜的壽命。

本發明提供一種分離助效氫氣產生器，可以有效提升轉化率，提升產氫率，且使得所產出的氫氣的純度高。

本發明實施例提出一種分離助效氫氣產生器，包括第一重組段、第一濾氫膜段、第二重組段、第二濾氫膜段、第一熱交換器與第二熱交換器。第一重組段用以重組進料，以形成第一重組氣氛。第一濾氫膜段用以過濾第一重組氣氛，形成第一產物與第一餘氣。第二重組段用以重組第一餘氣，以形成第二重組氣氛。第二濾氫膜段用以過濾第二重組氣氛，形成第二產物與第二餘氣。第一熱交換器，與第一重組段與第一濾氫膜段連接，用以加熱進料，並接收第一重組氣氛，在第一重組氣流入第一濾氫膜段之前加熱之。第二熱交換器，與第二重組段以及第二濾氫膜段連接，用以接收第二重組氣氛，在第二重組氣氛流入第二濾氫膜段之前加熱之。

本發明實施例提出一種分離助效氫氣產生器，包括第一重組段、第一濾氫膜段、第二重組段、第二濾氫膜段與熱交換裝置。第一重組段用以重組進料，以形成第一重組氣氛。第一濾氫膜段用以過濾第一重組氣氛，形成第一產物與第一餘氣。第二重組段用以重組第一餘氣，以形成第二重組氣氛。第二濾氫膜段用以過濾第二重組氣氛，形成第二產物與第二餘氣。第三熱交換器與第一濾氫膜段以及第二重組段連接，用以接收第一餘氣，使第一餘氣在進入第二重組段之前，與通入一燃燒室的燃料或空氣或此兩者的混合物進行熱交換，並且第四熱交換器與第二濾氫膜段連接，用以接收第二餘氣，使第二餘氣與通入燃燒室的燃料或空氣或此兩者的混合物進行熱交換。

基於上述，本發明實施例之分離助效氫氣產生器可以使重組反應和薄膜分離機構各自處在最適當的操作溫度區間內，以維持重組反應的性能以及濾氫薄膜的壽命。

本發明實施例之分離助效氫氣產生器，可以使進料的溫度在進入重組反應與薄膜分離機構之前，調整至該機構的合適操作溫度範圍內，以維持重組反應的性能以及濾氫薄膜的壽命。

本發明實施例之分離助效氫氣產生器，可以有效提升轉化率，提升產氫率，且使得所產出的氫氣的純度高。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依據本發明一實施例所繪示之一種分離助效氫氣產生器的示意圖。

請參照圖1，薄膜式碳氫化合物重組產氫器10包括燃燒室12、熱交換器裝置16、重組段組18與濾氫膜段組20。本實施例以熱交換器裝置16包括第一熱交換器16a、第二熱交換器16b、第三熱交換器16c與第四熱交換器16d；重組段組18包括第一重組段18a與第二重組段18b；濾氫膜段組20包括第一濾氫膜段20a與第二濾氫膜段20b來說明，然而，本發明並不限於此。本發明實施例中，第一重組段18a與第一濾氫膜段20a之間彼此分隔，以流道52連通。第一濾氫膜20a與第二重組段18b之間彼此分隔，以流道54連通。第二重組段18b與第二濾氫膜20b之間彼此分隔，以流道56連通。

本發明之分離助效氫氣產生器10可以使用的重組進料，係為進行重組反應之後所形成之重組氣具有較低的溫度者，例如是低於濾氫膜段之薄膜(例如是鈀或鈀合金)所能耐受的溫度極限(例如是攝氏300度以下)，而易使薄膜發生氫脆的問題者。進料例如是包含碳氫化合物和水的混合物。碳氫化合物包括化石原料或再生能源。化石原料例如是甲醇、乙醇、二甲醚；再生能源例如是生質能發酵產生之酒精。在一實施例中，用以燃燒產生熱的燃料例如是甲醇、乙醇或二甲醚。在一實施例中，進料可以透過熱回收區中的第六熱交換器16f和第五熱交換器16e做熱交換之後，再進入第一熱交換器16a。進料透過第一熱交換器16a之熱流體加熱升溫至適合進行重組反應的溫度範圍，例如是攝氏150度至350度。第一熱交換器16a之熱流體例如是燃料與空氣燃燒之後所產生的燃燒氣(flue gas)。通過第一熱交換器16a之燃燒氣在離開重組器之前，會先流經第六熱交換器16f以進行餘熱交換。

第一重組段18a用以對進料進行重組反應。更具體地說，第一重組段18a重組已經通過第六熱交換器16f、第五熱交換器16e以及第一熱交換器16a之進料，以形成第一重組氣氛，此重組氣氛含有氫氣。在一示範實施例中，進料為甲醇水溶液，經第一重組段18a重組之後，可以將甲醇水溶液重組為包含氫氣、一氧化碳、二氧化碳，以及未反應的甲醇和水的第一重組氣氛。

自第一重組段18a流出的第一重組氣氛在進入第一濾氫膜段20a之前，可先經由第一熱交換器16a加熱。第一熱交換器16a之熱流體例如是燃料與空氣燃燒之後所產生的燃燒氣。自第一重組段18a流出的第一重組氣氛的溫度例如是攝氏150度至350度，其經由第一熱交換器16a的熱流體加熱之後，其溫度可提升至例如是攝氏300度至500度。

第一濾氫膜段20a係用以將第一重組氣氛中的氫氣與其他產物分離。由於第一重組氣氛經由第一熱交換器16a的熱流體加熱之後，其溫度可提升至攝氏300度至500度，因此，進入第一濾氫膜段20a的第一重組氣氛的溫度不會過低，因此可以避免溫度過低造成的薄膜氫脆的問題。

經第一濾氫膜段20a分離純化後之第一產物(氫氣等)與第一餘氣分別經由不同的出料口送出。第一濾氫膜段20a送出的第一產物可依據需求作各種應用。第一濾氫膜段20a所流出的流體(第一餘氣)則可以做為第二重組段18b的反應物。

第三熱交換器16c可提供冷流體將第一濾氫膜段20a流出的流體(第一餘氣)降溫，使其溫度下降之後再進入第二重組段18b。第三熱交換器16c的冷流體例如是燃燒室12用的空氣或燃料，其溫度例如是室溫至攝氏150度。燃燒室12用的空氣或燃料或此兩者之混合物，藉由與第一餘氣進行熱交換，可達到預熱之效果。在一實施例中，自第一濾氫膜段20a所流出的流體(第一餘氣)的溫度例如是攝氏300度至500度，經第三熱交換器16c降溫之後，其溫度可以下降至攝氏150度至攝氏350度。

第二重組段18b，用以重組自該第一濾氫膜段20a所流出且通過第三熱交換器16c冷卻的流體，以形成第二重組氣氛。在一示範實施例中，進料為甲醇水溶液，第一重組段18a可以將甲醇水溶液重組為包含氫氣、一氧化碳、二氧化碳，以及未反應的甲醇和水的第一重組氣氛；第二重組段18b可以將第一重組段18a未反應的甲醇水溶液重組為包含氫氣、一氧化碳、二氧化碳，以及未反應的甲醇和水的第二重組氣氛。

第二熱交換器16b用以加熱自第二重組段18b流出的第二重組氣氛。第二熱交換器16b之熱流體例如是燃料與空氣燃燒之後所產生的燃燒氣。通過第二熱交換器16b之燃燒氣在離開重組器之前，會先流經第六熱交換器16f以進行餘熱交換。自第二重組段18b流出的第二重組氣氛的溫度例如是攝氏150度至350度，其經由第二熱交換器16b的熱流體加熱之後，其溫度可提升至例如是攝氏300度至500度。

第二濾氫膜段20b係用以將第二重組氣氛中的氫氣與其他產物分離。由於第二重組氣氛經由第二熱交換器16b的熱流體加熱之後，其溫度可提升至攝氏300度至500度，因此，進入第二濾氫膜段20b的第二重組氣氛的溫度不會過低，因此可以避免溫度過低造成的薄膜氫脆的問題。

經第二濾氫膜段20b過濾，分離所產生的第二產物與第二餘氣經由不同的出料口送出。送出第二產物可供依據需求作各種應用。第二濾氫膜段20b(最末端之濾氫薄膜段)所濾出的餘氣的溫度例如是攝氏300度至500度，其可以與即將通入於燃燒室12之中的空氣和燃料進行熱交換，達到預熱空氣和燃料之效果，同時其在熱交換之後也可通入燃燒室12做為燃燒之用。

燃燒室12用以燃燒燃料與空氣，以形成燃燒氣，提供熱能給第一熱交換器16a與第二熱交換器16b。在一實施例中，燃燒用的空氣或燃料或兩者的混合物可以先通入於第三熱交換器16c，與第一濾氫膜段20a之第一餘氣進行熱交換。或者，燃燒用的空氣或燃料或兩者的混合物可以先通入第四熱交換器，與第二濾氫膜段20b之第二餘氣進行熱交換，以達到預熱之功效。第一餘氣則可以在進入第二重組段18b之前，透過第三熱交換器16c降溫。第二餘氣則可以藉由第四熱交換器16d將其餘熱用以預熱空氣和燃料。

第六熱交換器16f，可以將加熱用的燃燒氣餘熱加以回收，亦即回收通過第一熱交換器16a之燃燒氣 以及第二熱交換器16b之後的燃燒氣。第六熱交換器16f連接燃燒用的空氣或燃料或兩者的混合物與反應器最外表面，用以將反應器最外表面所具有的餘熱，與空氣或燃料或兩者的混合物進行熱交換。此處所謂反應器最外表面所具有的餘熱，乃是指已經過第一熱交換器與第二熱交換器的燃燒氣，在流經其位於反應器當中最外層的流道時，對包覆反應器的外殼所提供的熱。由於最外表面所具有的餘熱會逸散至大氣中，因此藉由設置第六熱交換器16f將此些熱量予以回收。

上述第一濾氫膜段20a與第二濾氫膜段20b可以是裝有濾氫薄膜之腔體。濾氫薄膜之材質可以相同或相異，其材質可以是純金屬或是金屬合金，例如是純鈀、鈀銀合金、鈀銅合金、釩鋁合金、釩鎳合金或釩鈀合金。第一濾氫膜段20a與第二濾氫膜段20b之腔體體積可以相同或相異，其中所含的濾氫薄膜面積也可以相同或相異。

由於第一重組氣氛與第二重組氣氛分別是經由第一熱交換器16a與第二熱交換器16b的熱流體升溫之後才進入第一濾氫膜段20a與第二濾氫膜段20b，其溫度可提升至例如是攝氏300度至500度，因此，當第一濾氫膜段20a、第二濾氫膜段20b之材料為純鈀、鈀銀合金、鈀銅合金等材料時，仍不會有氫脆的問題產生，因此可維持良好的過濾性能，且延長其使用的壽命。

此外，自第一濾氫膜段20a過濾出之氣體(第一產物)、自第二濾氫膜段20b過濾出之氣體(第二產物)，例如是氫氣、水蒸氣或一氧化碳，其溫度例如是攝氏300度至500度。第一產物與第二產物可先經過甲烷化段24，將氫氣中殘餘的一氧化碳轉換成甲烷，之後，再通入第五熱交換器16e，做為加熱進料之用的熱流體。自第一濾氫膜段20a流出的第一餘氣以及自第二濾氫膜段20b流出之第二餘氣也可以分別通入第三熱交換器16c與第四熱交換器16d之中，做為熱流體。

在圖1中，上述第一熱交換器16a與第二熱交換器16b是以兩個分離的結構來表示，然而，在一實施例中，上述第一熱交換器16a與第二熱交換器16b也可以整合成單一個熱交換器，以提升進入第一濾氫膜段20a與第二濾氫膜段20b之第一重組氣氛以及第二重組氣氛的溫度。同樣地，上述第三熱交換器16c與第四熱交換器16d是以兩個分離的結構來表示，然而，在一實施例中，上述第三熱交換器16c與第四熱交換器16d也可以整合成單一個熱交換器，其可以降低進入第二重組段20b之第一餘氣體的溫度並善用第二餘氣之餘熱來加熱燃燒用的空氣或是燃料或是進料。在另一實施例中，上述第一熱交換器16a、第二熱交換器16b、上述第三熱交換器16c與第四熱交換器16d也可以整合在一個熱交換裝置16之中。

由於本案的分離助效氫氣產生器包括至少兩組的重組段與濾氫膜段，因此，藉由反覆的程序，可以使重組反應和薄膜分離機構各自處在最適當的操作溫度區間內，以維持重組反應的性能以及濾氫薄膜的壽命，同時有效提升轉化率，並得到純度介於90~99.9 vol%的氫氣。

由於第一重組氣氛、第二重組氣氛分別是經由第一熱交換器與第二熱交換器的熱流體升溫之後才進入第一濾氫膜段與第二濾氫膜段，其溫度可提升，不會有氫脆的問題產生，因此可維持良好的過濾性能，且延長其使用的壽命。

再者，自第一濾氫膜段流出的流體(第一餘氣)在流入第二重組段之前，會經由第三熱交換器的冷流體降溫，因此，可以使其達到重組反應所需的操作溫度。

圖2是依據本發明一實施例所繪示之一種分離助效氫氣產生器中各區的簡單示意圖。圖3是依據本發明一實施例所繪示之一種分離助效氫氣產生器的示意圖。

請參照圖2與圖3，分離助效氫氣產生器50包括燃燒觸媒區100、薄膜區200、重組區300、甲烷化區400、熱交換區500與熱回收區600，這一些區域之間以流道相隔開，供燃燒氣流通之用。

燃燒觸媒區100位於分離助效氫氣產生器的中心，設置上述燃燒室12。重組區300位於燃燒觸媒區100之周圍，其中設置上述第一重組段18a與上述第二重組段18b。薄膜區200，位於重燃燒觸媒區100與重組區300之間，設置上述第一濾氫膜段20a與上述第二濾氫膜段20b。

甲烷化區400位於重組區300外圍，設置上述甲烷化段24。薄膜區200中所產生的產物可以經由氫氣流道進入甲烷化區400，將氫氣中殘餘的一氧化碳轉換成甲烷。

熱交換區500位於薄膜區200、重組區300與甲烷化區400以及熱回收區600下方。熱交換區500包括第一區500a與第二區500b。第一區500a設置上述第一熱交換器16a、上述第二熱交換器16b。第二區500b在第一區500a的外圍，設置上述第三熱交換器16c與上述第四熱交換器16d。

熱回收區600，位於該甲烷化區外圍。在一實施例中，熱回收區600中設置上述第五熱交換器16e和第六熱交換器16f。第五熱交換器16e用以將產物的餘熱加以回收，第六熱交換器16f用以將加熱用的燃燒氣餘熱加以回收。在本實施例中，上述第五熱交換器16e設置於產物進入甲烷化區400之後，然而在一實施例中，上述第五熱交換器16e也可以設置於甲烷化區400之內或產物進入甲烷化區400之前，以降低甲烷化區的溫度

請參照圖2與圖3，本發明之分離助效氫氣產生器50是由位於中心的燃燒觸媒區100中燃燒室12進行供熱，產生的熱燃燒氣先加熱薄膜區200後，再流至重組區300，因此，分離助效氫氣產生器50的溫度分佈，由高至低依序為燃燒觸媒區100、薄膜區200、重組區300、甲烷化區400。換言之，熱燃燒氣可以先加熱薄膜區200後再加熱重組區300。重組氣氛離開重組區300進入薄膜區200之前，先經過設置於熱交換區500的第一區500a中的第一熱交換器16a或第二熱交換器16b的熱燃燒氣進行升溫，使得熱燃燒氣的溫度降低，與重組區300的溫度接近而不會過度加熱重組區300。反應餘氣離開薄膜區200進入重組區300之前，會先進入熱交換區500b，利用燃燒用的空氣或重組反應進料降溫，而進料也可因此獲得預熱。

再者，上述之分離助效氫氣產生器可以製成各種形狀，其形狀可以是圓柱狀或多邊形，然而，本發明不限於此，分離助效氫氣產生器的形狀可以依據實際的需要做任何的更動與改變。

綜上所述，本發明之分離助效氫氣產生器包含了兩段的重組段-濾氫膜段，因此，可以有效提升轉化率，提升產氫率，且所產出的氫氣的純度高，一氧化碳的濃度低。

又，本發明之分離助效氫氣產生器將薄膜區與重組區分隔開，僅透過流道使流體流通，而且重組氣氛進入薄膜區的濾氫膜段之前均必須經過熱交換器，利用熱交換器進行溫度的控制，使重組氣氛升溫之後再進入濾氫膜段，因此，有利於確保濾氫薄膜的壽命。

再者，由於第一餘氣進入第二重組段之前會經過熱交換器，利用熱交換器進行溫度的控制，使第一餘氣的溫度降低，而達到適於第二重組段之重組反應的操作溫度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10、50．．．薄膜式碳氫化合物重組產氫器

12．．．燃燒室

16．．．熱交換器裝置

16a．．．第一熱交換器

16b．．．第二熱交換器

16c．．．第三熱交換器

16d．．．第四熱交換器

16e．．．第五熱交換器

16f．．．第六熱交換器

18．．．重組段組

18a．．．第一重組段

18b．．．第二重組段

20．．．濾氫膜段組

20a．．．第一濾氫膜段

20b．．．第二濾氫膜段

24．．．甲烷化段

52、54、56‧‧‧流道

100‧‧‧燃燒觸媒區

200‧‧‧薄膜區

300‧‧‧重組區

400‧‧‧甲烷化區

500‧‧‧熱交換區

500a‧‧‧第一區

500b‧‧‧第二區

600‧‧‧熱回收區

圖1是依據本發明一實施例所繪示之一種分離助效氫氣產生器的示意圖。

圖2是依據本發明一實施例所繪示之一種分離助效氫氣產生器中各區的簡單示意圖。

圖3是依據本發明一實施例所繪示之一種分離助效氫氣產生器的示意圖。

10．．．薄膜式碳氫化合物重組產氫器

12．．．燃燒室

16．．．熱交換器裝置

16a．．．第一熱交換器

16b．．．第二熱交換器

16c．．．第三熱交換器

16d．．．第四熱交換器

16e．．．第五熱交換器

16f．．．第六熱交換器

18．．．重組段組

18a．．．第一重組段

18b．．．第二重組段

20．．．濾氫膜段組

20a．．．第一濾氫膜段

20b．．．第二濾氫膜段

24．．．甲烷化段

52、54、56．．．流道

Claims (9)

1. 一種分離助效氫氣產生器，包括：一第一重組段，用以重組一進料，以形成一第一重組氣氛；一第一濾氫膜段，用以過濾該第一重組氣氛，形成一第一產物與一第一餘氣；一第二重組段，用以重組該第一餘氣，以形成一第二重組氣氛；一第二濾氫膜段，用以過濾該第二重組氣氛，形成一第二產物與一第二餘氣；一第一熱交換器，與該第一重組段與該第一濾氫膜段連接，用以加熱該進料，並接收該第一重組氣氛，在該第一重組氣流入該第一濾氫膜段之前加熱之；一第二熱交換器，與該第二重組段以及該第二濾氫膜段連接，用以接收該第二重組氣氛，在該第二重組氣氛流入該第二濾氫膜段之前加熱之；以及一燃燒室，提供熱流至該第一熱交換器與該第二熱交換器中，至少與該第一熱交換器與該第二熱交換器連接，其中該第一重組段與該第一濾氫膜段之間彼此分隔，該第一濾氫膜段與該第二重組段之間彼此分隔，該第二重組段與該第二濾氫膜段之間彼此分隔，且分別以流道連通。
2. 如申請專利範圍第1項所述之分離助效氫氣產生器，更包括一第三熱交換器，與該燃燒室連接，且與該第 一濾氫膜段以及該第二重組段連接，用以接收該第一餘氣，使該第一餘氣在進入該第二重組段之前，與通入該燃燒室的空氣或燃料或兩者的混合物進行熱交換。
3. 如申請專利範圍第1項所述之分離助效氫氣產生器，更包括一第四熱交換器，與該第二濾氫膜段以及該燃燒室連接，用以接收該第二餘氣，使該第二餘氣與該燃燒室燃燒用的空氣或燃料或兩者的混合物進行熱交換，並通入於該燃燒室中。
4. 如申請專利範圍第1項所述之分離助效氫氣產生器，更包括一第五熱交換器，連接該第一濾氫膜段與該第二濾氫膜段且與該進料連接，用以將該第一產物與該第二產物，與該進料進行熱交換。
5. 如申請專利範圍第4項所述之分離助效氫氣產生器，更包括一第六熱交換器，連接該第一熱交換器與該第二熱交換器以及燃燒用的空氣或燃料或兩者的混合物，該第六熱交換器接收通過該第一熱交換器或該第二熱交換器的燃燒氣。
6. 如申請專利範圍第5項所述之分離助效氫氣產生器，包括：一燃燒觸媒區，其中設置該燃燒室；一重組區，位於該燃燒觸媒區之周圍，設置上述第一重組段與上述第二重組段；一薄膜區，位於該重組區與該燃燒觸媒區之間，設置上述第一濾氫膜段與上述第二濾氫膜段； 一甲烷化區，位於該重組區外圍；一熱交換區，位於該薄膜區、該重組區與該甲烷化區下方或周圍，設置上述第一熱交換器、上述第二熱交換器、上述第三熱交換器與上述第四熱交換器；以及一熱回收區，位於該甲烷化區外圍，設置上述第五和第六熱交換器。
7. 如申請專利範圍第6項所述之分離助效氫氣產生器，其中上述第五熱交換器設置於該熱回收區、該甲烷化區之後或產物進入該甲烷化區之前。
8. 一種分離助效氫氣產生器，包括：一第一重組段，用以重組一進料，以形成一第一重組氣氛；一第一濾氫膜段，用以過濾該第一重組氣氛，形成一第一產物與一第一餘氣；一第二重組段，用以重組該第一餘氣，以形成一第二重組氣氛；一第二濾氫膜段，用以過濾該第二重組氣氛，形成一第二產物與一第二餘氣；一燃燒室，用以通入空氣或燃料或兩者的混合物；以及一熱交換裝置，與該燃燒室連接，且與該第一濾氫膜段以及該第二重組段連接，用以接收該第一餘氣，使該第一餘氣在進入該第二重組段之前，與通入該燃燒室的空氣或燃料或兩者的混合物進行熱交換，並且與該第二濾氫 膜段連接，用以接收該第二餘氣，使該第二餘氣與該燃燒室的空氣或燃料或兩者的混合物進行熱交換，並通入於該燃燒室中，其中該第一重組段與該第一濾氫膜段之間彼此分隔，該第一濾氫膜段與該第二重組段之間彼此分隔，該第二重組段與該第二濾氫膜段之間彼此分隔，且分別以流道連通。
9. 如申請專利範圍第8項所述之分離助效氫氣產生器，包括：一燃燒觸媒區，設置該燃燒室；一重組區，位於該燃燒觸媒區之周圍，設置上述第一重組段與上述第二重組段；一薄膜區，位於該重組區與該燃燒觸媒區之間，設置上述第一濾氫膜段與上述第二濾氫膜段；一甲烷化區，位於該重組區外圍；一熱交換區，位於該薄膜區、該重組區與該甲烷化區下方或周圍，設置上述熱交換裝置；以及一熱回收區，位於該甲烷化區外圍。