JPH04362001A - メタノール改質用触媒 - Google Patents

メタノール改質用触媒

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Publication number
JPH04362001A
JPH04362001A JP3134205A JP13420591A JPH04362001A JP H04362001 A JPH04362001 A JP H04362001A JP 3134205 A JP3134205 A JP 3134205A JP 13420591 A JP13420591 A JP 13420591A JP H04362001 A JPH04362001 A JP H04362001A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
methanol
catalyst
platinum
coat
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3134205A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuya Moriga
卓也 森賀
Tetsuya Imai
哲也 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP3134205A priority Critical patent/JPH04362001A/ja
Publication of JPH04362001A publication Critical patent/JPH04362001A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はメタノール改質用触媒に
関し、更に詳しくは、メタノール又はメタノールと水の
混合物を水素含有ガスに改質する触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のメタノールを改質する触媒として
は、アルミナなどの担体に白金などの白金属元素又は銅
、ニッケル、クロム、亜鉛などの卑金属元素及びその酸
化物などを担持した触媒が提案されている。又、上述し
た金属担持法による触媒とは別に沈澱法による調製法が
あり、これらの方法で調製される触媒の代表例としては
亜鉛、クロムさらには銅を含有してなるメタノールの改
質触媒がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、エンジン、ガス
タービンなどの排ガスの顕熱を熱源として利用し、メタ
ノール又はメタノールと水の混合物を原料として分解又
は水蒸気改質反応を行わせる場合、排ガス温度は周知の
ごとく200℃から700℃程度まで変化するため、幅
広い温度範囲にわたって内燃機関に搭載できる程度の少
量の触媒で改質でき、かつ例えば、上記の700℃程度
の高温下におかれていても、改質性能を劣化しない改質
方法並びに安定した触媒が必要である。
【0004】従来のメタノールを改質する触媒としては
、先に述べた金属担持法や沈澱法によって調製される触
媒が提案されているが、これらの触媒は低温活性に乏し
く、熱的劣化を起こしやすいなど現在のところ多くの問
題点を残している。
【0005】また反応器としてはシエル・アンド・チュ
ーブ型の熱交換器型式となっており、チューブ内に触媒
を充填し、原料のメタノール蒸気又はメタノールと水の
混合蒸気は触媒との接触反応により水素含有ガスに改質
される。この改質反応は大きな吸熱反応であり、必要な
反応熱はシエル側の触媒から供給されるが、伝熱速度が
あまり大きくないため、触媒層内の温度が反応熱により
低くなり、反応速度を大きくすることが難しいという問
題がある。
【0006】本発明は上記技術水準に鑑み、従来法にお
けるような不具合がなく、伝熱機能の優れたメタノール
改質触媒を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は金属又は合金材
料に、多孔質担体を溶射被覆により皮膜を形成し、該皮
膜上に白金及び/又はパラジウムを担持させてなること
を特徴とするメタノール改質用触媒である。
【0008】そして、上記構成における金属又は合金材
料としては伝熱管そのものを使用することを好ましい態
様とするものである。
【0009】以下、本発明について詳細に説明する。素
地金属材料としては鉄、銅、アルミニウム、亜鉛、コバ
ルト、ニッケルまたはそれらの合金を用いることができ
、これらの表面に多孔質担体を溶射被覆によって溶着さ
せる。
【0010】また、本発明でいう多孔質担体とはアルミ
ナ、チタニア又はジルコニアの単独酸化物あるいはこれ
らの複合酸化物などであり、高い比表面積と耐熱性を有
するものであって、触媒を高分散で担持するための担体
として好ましいものである。
【0011】複合酸化物の例としては、Al2 O3 
/ZrO2 ,TiO2 /ZrO2 ,Al2 O3
 /TiO2 などで、10/90〜90/10の範囲
(以下、モル比で表す)が適当である。
【0012】また、本発明においては、これら多孔質担
体が金属又は合金材料に0.01〜0.5mmの厚さで
溶射被覆により皮膜を形成させるのが好ましく、溶射被
覆の手段としては粉末式火災溶射及びプラズマ溶射など
が採用しうる。
【0013】本発明においては、さらにこの皮膜上に白
金及び/又はパラジウムが担持されている。担持の方法
としては、白金及び/又はパラジウムの塩化物又は白金
のアンミン錯体水溶液中に上記方法で得た多孔質担体皮
膜が形成された金属又は合金材料を浸漬し、乾燥、焼成
し、さらに還元することにより行うことができる。
【0014】また、白金及び/又はパラジウムの担持量
は多孔質担体100重量部に対して0.1〜20重量部
、好ましくは0.5〜5重量部(以下、wt%と略す)
である。
【0015】なお、本発明でいう水素含有ガスとは水素
を50%以上、一酸化炭素を35%以下含有するガスで
ある。また、本発明のメタノール改質用触媒を用いての
メタノール改質方法における反応条件は以下のようであ
る。   反応温度:200〜700℃、特に好ましくは30
0〜600℃  反応圧力:0〜30Kg/cm2 G
、特に好ましくは0〜15Kg/cm2 Gメタノール
1モルに対する水の供給モル比:10以下、特に好まし
くは3以下
【0016】
【実施例】以下、具体的な例により本発明を更に詳細に
説明する。(例1)15mm×70mm×2mm(厚さ
)のSUS304板を十分に清浄にした後、粉末式火災
溶射機に表1に示す3種の粉末を粉末供給管を介して供
給して上記SUS304板上に粉末式火災溶射を行い、
3種の多孔質担体を被覆し、次いでジニトロジアンミン
白金(II)硝酸性溶液〔化学式:Pt(NH3 )2
 (NO2 )2 〕に浸漬し、乾燥後550℃で3時
間焼成し、さらに400℃で水素還元を行い、1wt%
の白金(多孔質担体100重量部当たり白金1重量部)
を担持した触媒1〜3を調製した。
【0017】上記触媒1〜3を反応器に充填して、下記
表2に示す条件で触媒活性評価を行った。その結果を表
3に示す。
【表1】
【表2】 *  純度  99% **  H2 O/CH3 OH=1.5〔 mol/
mol 〕
【表3】
【0018】なお、生成ガスの組成(mol %−ドラ
イベースで、H2 O,CH3 OHを除外した組成、
以下同じ)は、次の通りであった。
【0019】(1)メタノール原料 H2 :64〜67%、    CO:31〜33%C
O2 :0.1〜2%、  CH4 :0.02〜2%
【0020】(2)メタノール・水混合液原料H2 :
62〜67%、    CO:22〜28%CO2 :
2〜8%、      CH4 :0.01〜2%
【0
021】(例2) 例1に同じ方法で、多孔質担体としてアルミナの皮膜を
形成させ、次いで塩化パラジウムの水溶液を用いて例1
と同じ方法でパラジウム2wt%を担持した触媒4を調
製した。
【0022】また、塩化パラジウムの替りに、塩化白金
と塩化パラジウムの混合水溶液を用いた以外は、例2と
同じ方法で白金1wt%、パラジウム1wt%を担持し
た触媒5を調製した。
【0023】これらの触媒を反応器に充填して、200
〜400℃で水素還元処理を行った後、表4に示す条件
で触媒活性評価を行った。その結果を表5に示す。
【表4】 *  H2 O/CH3 OH=1.5〔 mol/m
ol 〕
【表5】
【0024】(例3)例1の触媒1の調製工程で、多孔
質担体としてアルミナの代わりに表6に示すジルコニア
を含有する複合酸化物を用いた以外は同じ方法で触媒6
〜9を調製した。これらの触媒を例1と同じ方法で水素
還元後、触媒活性評価を行った。結果を表6に併せて示
す。
【表6】
【0025】なお、生成ガスの組成は次の通りであった
。 (1)メタノール原料 H2 :64〜67%、    CO:31〜33%C
O2 :0.1〜2%、  CH4 :0.02〜2%
【0026】(2)メタノール・水混合液原料H2 :
62〜67%、    CO:22〜28%CO2 :
2〜8%、      CH4 :0.01〜2%
【0
027】(例4)予め十分に清浄した外径10.5mm
、長さ100mm、触媒外表面積33cm2 のSUS
304管の管外壁に、上記例1と同様にして触媒10を
調製した。
【0028】上記触媒10を反応管として、反応管の内
側を触媒で加熱することにより昇温し、熱媒温度を20
0〜400℃にし、反応管外表面に水素3%(窒素バラ
ンス)ガスを供給して還元処理を行った後、熱媒を昇温
し熱媒温度を450℃に一定にした後、反応管外表面に
450℃のメタノールと水の混合蒸気{H2 O/CH
3 OH=1.5( mol/mol )}を15(c
c/h)の流量で供給した結果、メタノール反応率は9
8%であった。
【0029】一方、同じ触媒外表面積になるように、従
来のペレット型触媒を二重管の外側に充填し、内側に熱
媒を通すような反応管として同じように反応させた結果
、メタノール反応率は90%程度であつた。
【0030】以上の結果、本発明による反応管は伝熱速
度が大きいため、メタノール反応率が優れていることが
確認された。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば伝熱機能の優れた触媒が
提供されるので、メタノール改質反応により水素含有ガ
スを効率よく製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  金属又は合金材料に、多孔質担体を溶
    射被覆により皮膜を形成し、該皮膜上に白金及び/又は
    パラジウムを担持させてなることを特徴とするメタノー
    ル改質用触媒
JP3134205A 1991-06-05 1991-06-05 メタノール改質用触媒 Withdrawn JPH04362001A (ja)

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JP3134205A JPH04362001A (ja) 1991-06-05 1991-06-05 メタノール改質用触媒

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ID=15122883

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JP3134205A Withdrawn JPH04362001A (ja) 1991-06-05 1991-06-05 メタノール改質用触媒

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JP (1) JPH04362001A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0922784A4 (en) * 1997-02-21 2000-05-24 Tocalo Co Ltd HEATING TUBES FOR BOILERS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
US6413449B1 (en) 1999-05-22 2002-07-02 Degussa-Huls Aktiengesellschaft Method of using catalyst for steam reforming of alcohols
JP2007008731A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Dainippon Printing Co Ltd 水素製造装置およびその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0922784A4 (en) * 1997-02-21 2000-05-24 Tocalo Co Ltd HEATING TUBES FOR BOILERS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
US6413449B1 (en) 1999-05-22 2002-07-02 Degussa-Huls Aktiengesellschaft Method of using catalyst for steam reforming of alcohols
JP2007008731A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Dainippon Printing Co Ltd 水素製造装置およびその製造方法

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Effective date: 19980903