JPH09187649A - 連続する複数の接触帯域を含む接触燃焼方法 - Google Patents
連続する複数の接触帯域を含む接触燃焼方法Info
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- JPH09187649A JPH09187649A JP8347878A JP34787896A JPH09187649A JP H09187649 A JPH09187649 A JP H09187649A JP 8347878 A JP8347878 A JP 8347878A JP 34787896 A JP34787896 A JP 34787896A JP H09187649 A JPH09187649 A JP H09187649A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/34—Manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/83—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
- B01J23/8933—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/894—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
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- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 第一接触帯域が、モノリス基体と、耐火
性無機酸化物をベースとする細孔担体と、セリウム、
鉄、場合によってはジルコニウム、並びにパラジウム及
び/又は白金を含む活性相とを含む触媒を有し、第二接
触帯域が、バリウム、ストロンチウム及び希土類元素か
ら選ばれる元素A、マンガン、コバルト及び鉄から選ば
れる元素B、マグネシウム及び亜鉛から選ばれる元素
C、及びアルミニウムの少なくとも一つの酸化物を含む
活性相を有する。 【効果】 天然ガスの接触燃焼に有効である。
性無機酸化物をベースとする細孔担体と、セリウム、
鉄、場合によってはジルコニウム、並びにパラジウム及
び/又は白金を含む活性相とを含む触媒を有し、第二接
触帯域が、バリウム、ストロンチウム及び希土類元素か
ら選ばれる元素A、マンガン、コバルト及び鉄から選ば
れる元素B、マグネシウム及び亜鉛から選ばれる元素
C、及びアルミニウムの少なくとも一つの酸化物を含む
活性相を有する。 【効果】 天然ガスの接触燃焼に有効である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続する複数の接
触帯域の使用を含む接触燃焼方法に関する。
触帯域の使用を含む接触燃焼方法に関する。
【0002】
【従来技術及び解決すべき課題】例えば天然ガスのよう
な炭化水素の燃焼方法において通常使用される火炎の存
在下での従来の燃焼は、制御が困難な過程である。該燃
焼は、空気/炭化水素濃度が良好に確定された範囲にお
いて行われ、かつさらには二酸化炭素および水の生成以
外に、一酸化炭素および窒素酸化物のような汚染物質を
生じさせる。
な炭化水素の燃焼方法において通常使用される火炎の存
在下での従来の燃焼は、制御が困難な過程である。該燃
焼は、空気/炭化水素濃度が良好に確定された範囲にお
いて行われ、かつさらには二酸化炭素および水の生成以
外に、一酸化炭素および窒素酸化物のような汚染物質を
生じさせる。
【0003】燃焼方法により発生される汚染物質(窒素
酸化物、不完全燃焼炭化水素、一酸化炭素)に対して環
境上の制約が加速的に厳格になるために、汚染物質の発
生を大きく減少させることを可能にする新規技術を見出
すことが必要になる。従来のいくつかの解決策は、当業
者に周知である。すなわち、 ・ 排気ガスの選択的還元(選択的接触還元(Selective
Catalytic Reduction)に対する略字S.C.R.)。
アンモニアによる窒素酸化物の選択的還元により、NO
x 含有量を約10ppmに減らすことが可能になる。し
かしながら、この解決策は、特別な反応器の設置、並び
にアンモニアの貯蔵及び使用を必要とする。従って、S
CRの設備及び運転費用が高騰する。
酸化物、不完全燃焼炭化水素、一酸化炭素)に対して環
境上の制約が加速的に厳格になるために、汚染物質の発
生を大きく減少させることを可能にする新規技術を見出
すことが必要になる。従来のいくつかの解決策は、当業
者に周知である。すなわち、 ・ 排気ガスの選択的還元(選択的接触還元(Selective
Catalytic Reduction)に対する略字S.C.R.)。
アンモニアによる窒素酸化物の選択的還元により、NO
x 含有量を約10ppmに減らすことが可能になる。し
かしながら、この解決策は、特別な反応器の設置、並び
にアンモニアの貯蔵及び使用を必要とする。従って、S
CRの設備及び運転費用が高騰する。
【0004】・ 水または水蒸気の注入。従って、この
ような注入は、NOx 含有量を明確に約50ppmに減
らす燃焼ガスにより達成される温度を低下させる。この
ような装置の追加費用は僅かである。しかしながら、こ
のような設備の運転費用は、注入に先立つ水の浄化およ
びエネルギー収率の低下に起因する燃料の過剰消費が理
由で高騰する。その上、水の注入が現実の規格の適合に
十分である場合、該注入により、NOx に対する将来の
規格の要求が満たされることは不可能であろう。 ・ 乏しい混合を有する第一帯域。この技術は、空気/
燃料混合物の均一化の改良に根拠を置く。該技術によ
り、NOx の発生を約50ppmに減少させることが可
能になるが、この減少は、一酸化炭素及び不完全燃焼炭
化水素が発生する不利益を顧みずに行われ、これらの発
生は増加する。
ような注入は、NOx 含有量を明確に約50ppmに減
らす燃焼ガスにより達成される温度を低下させる。この
ような装置の追加費用は僅かである。しかしながら、こ
のような設備の運転費用は、注入に先立つ水の浄化およ
びエネルギー収率の低下に起因する燃料の過剰消費が理
由で高騰する。その上、水の注入が現実の規格の適合に
十分である場合、該注入により、NOx に対する将来の
規格の要求が満たされることは不可能であろう。 ・ 乏しい混合を有する第一帯域。この技術は、空気/
燃料混合物の均一化の改良に根拠を置く。該技術によ
り、NOx の発生を約50ppmに減少させることが可
能になるが、この減少は、一酸化炭素及び不完全燃焼炭
化水素が発生する不利益を顧みずに行われ、これらの発
生は増加する。
【0005】接触燃焼は、汚染物質への規格の増大する
厳格化に対応するのに興味深い解決策である。実際に
は、接触燃焼室は、有利には従来バーナの代わりを果た
す。なぜなら、該燃焼室は、空気/炭化水素比の値の広
範囲における完全な酸化の良好な制御を可能にし、従っ
て窒素酸化物、不完全燃焼炭化水素及び一酸化炭素の発
生を大いに減少させる。さらに該燃焼室により、非常に
多様性のある化合物を燃焼させることが可能になること
も言及し得る。
厳格化に対応するのに興味深い解決策である。実際に
は、接触燃焼室は、有利には従来バーナの代わりを果た
す。なぜなら、該燃焼室は、空気/炭化水素比の値の広
範囲における完全な酸化の良好な制御を可能にし、従っ
て窒素酸化物、不完全燃焼炭化水素及び一酸化炭素の発
生を大いに減少させる。さらに該燃焼室により、非常に
多様性のある化合物を燃焼させることが可能になること
も言及し得る。
【0006】特にD.Reayが、「接触燃焼(Catalytic Com
bustion):プロセス工業におけるエネルギー効率に対す
る現状及び含意。熱回収システム及びCHP(Recovery
Systems & CHP)、13、No.5、383 〜390 頁、1993年
版」において、並びにD.Jones およびS.Salfati が、
「Rev. Gen. Therm.Fr. No.330〜331 、401 〜406 頁、
6月〜7月、1989年版」において、そのことを記載
しているように、接触燃焼の適用性は多様である。すな
わち、放射状はめ板および管、接触焜炉、ガス・タービ
ン、共生成、バーナ、蒸気リフォーミング管用接触スリ
ーブ、直接接触による加熱領域での熱ガスの製造および
接触板を有する反応器である。
bustion):プロセス工業におけるエネルギー効率に対す
る現状及び含意。熱回収システム及びCHP(Recovery
Systems & CHP)、13、No.5、383 〜390 頁、1993年
版」において、並びにD.Jones およびS.Salfati が、
「Rev. Gen. Therm.Fr. No.330〜331 、401 〜406 頁、
6月〜7月、1989年版」において、そのことを記載
しているように、接触燃焼の適用性は多様である。すな
わち、放射状はめ板および管、接触焜炉、ガス・タービ
ン、共生成、バーナ、蒸気リフォーミング管用接触スリ
ーブ、直接接触による加熱領域での熱ガスの製造および
接触板を有する反応器である。
【0007】エネルギー製造および共生成の領域におけ
る接触燃焼方法に関して、反応器の最も周知の形態は、
複数の接触帯域を備える反応器である。すなわち、入り
口の触媒は、より特別には燃焼反応の開始に寄与し、後
続の触媒は、高温での燃焼反応の安定化に役立つ。接触
段(または帯域)数は、考案された適用により課せられ
る条件に応じて調整される。
る接触燃焼方法に関して、反応器の最も周知の形態は、
複数の接触帯域を備える反応器である。すなわち、入り
口の触媒は、より特別には燃焼反応の開始に寄与し、後
続の触媒は、高温での燃焼反応の安定化に役立つ。接触
段(または帯域)数は、考案された適用により課せられ
る条件に応じて調整される。
【0008】燃焼触媒は、一般にはセラミック製または
金属製モノリス基体から調製され、該基体に、モノリス
基体の表面積及び多孔度よりも大きい表面積及び多孔度
を有する1つまたは複数の耐火性酸化物からなる担体の
薄層が担持される。該酸化物に、本質的に白金族の金属
で構成される活性相が分散される。
金属製モノリス基体から調製され、該基体に、モノリス
基体の表面積及び多孔度よりも大きい表面積及び多孔度
を有する1つまたは複数の耐火性酸化物からなる担体の
薄層が担持される。該酸化物に、本質的に白金族の金属
で構成される活性相が分散される。
【0009】当業者に周知のように、白金族の金属は、
炭化水素の酸化に対して最も高い触媒活性度を示し、従
って、遷移金属酸化物より低い温度で燃焼を起こす。従
って、該金属は、好ましくは第一接触帯域において使用
される。しかしながら、運転開始段階の際に、あるいは
規定の正常運転で達成された高騰温度のために、これら
触媒は、触媒性能を低下させる劣化を被る。アルミナを
ベースとする担体の焼結、並びに活性金属相の焼結およ
び/または担体によるカプセル封じは、該劣化を説明す
るのに最も一般に挙げられる原因の一部をなす。
炭化水素の酸化に対して最も高い触媒活性度を示し、従
って、遷移金属酸化物より低い温度で燃焼を起こす。従
って、該金属は、好ましくは第一接触帯域において使用
される。しかしながら、運転開始段階の際に、あるいは
規定の正常運転で達成された高騰温度のために、これら
触媒は、触媒性能を低下させる劣化を被る。アルミナを
ベースとする担体の焼結、並びに活性金属相の焼結およ
び/または担体によるカプセル封じは、該劣化を説明す
るのに最も一般に挙げられる原因の一部をなす。
【0010】アルミナをベースとする担体の比表面積の
減少を、適当な添加剤により有効に安定させ得ることは
周知である。希土類及びシリカは、アルミナの最も性能
の優れる安定剤として、しばしば挙げられる。この技術
により調製される触媒は、とりわけ、米国特許US-A-422
0559に記載されている。該文献では、触媒は、白金族の
金属またはアルミナに担持された遷移金属、バリウム、
ランタンおよびストロンチウムからなる群から選ばれる
金属の酸化物、並びにスズ、ケイ素、ジルコニウムおよ
びモリブデンからなる群から選ばれる金属の酸化物を含
む。
減少を、適当な添加剤により有効に安定させ得ることは
周知である。希土類及びシリカは、アルミナの最も性能
の優れる安定剤として、しばしば挙げられる。この技術
により調製される触媒は、とりわけ、米国特許US-A-422
0559に記載されている。該文献では、触媒は、白金族の
金属またはアルミナに担持された遷移金属、バリウム、
ランタンおよびストロンチウムからなる群から選ばれる
金属の酸化物、並びにスズ、ケイ素、ジルコニウムおよ
びモリブデンからなる群から選ばれる金属の酸化物を含
む。
【0011】さらに、活性金属相の焼結を制限するため
に、本質的に遷移金属酸化物をベースとする、いくつか
の安定剤を添加することが提案されていた。
に、本質的に遷移金属酸化物をベースとする、いくつか
の安定剤を添加することが提案されていた。
【0012】従って、米国特許US-A-4857499では、触媒
は、細孔直径150〜300オングストロームを有し、
かつ好ましくは基体に対する重量割合50〜200g/
リットルを有する細孔担体と、パラジウム及び白金から
なる群から選ばれる、細孔担体に対する貴金属の少なく
とも10重量%を含む活性相と、ランタン、セリウム、
プラセオジム、ネオジム、バリウム、ストロンチウム、
カルシウムおよびそれらの酸化物からなる群から選ばれ
る少なくとも一つの元素を含み、かつ細孔担体に対する
重量割合5〜20%を有する第一助触媒と、マグネシウ
ム、ケイ素およびそれらの酸化物からなる群から選ばれ
る少なくとも一つの元素を含み、かつ活性相に対する重
量割合10%以下を有する第二助触媒と、ニッケル、ジ
ルコニウム、コバルト、鉄、マンガン及びそれらの酸化
物からなる群から選ばれる少なくとも一つの元素を含
み、かつ活性相に対する重量割合10%以下を有する第
三助触媒とを含む。さらに、前記触媒は、コーディエラ
イト、ムーライト(mullite)、アルファ・アルミナ、ジ
ルコニアおよび酸化チタンからなる群に属するモノリス
基体に担持されてよい。基体容積に対する細孔担体の重
量割合は、50〜200g/リットルである。
は、細孔直径150〜300オングストロームを有し、
かつ好ましくは基体に対する重量割合50〜200g/
リットルを有する細孔担体と、パラジウム及び白金から
なる群から選ばれる、細孔担体に対する貴金属の少なく
とも10重量%を含む活性相と、ランタン、セリウム、
プラセオジム、ネオジム、バリウム、ストロンチウム、
カルシウムおよびそれらの酸化物からなる群から選ばれ
る少なくとも一つの元素を含み、かつ細孔担体に対する
重量割合5〜20%を有する第一助触媒と、マグネシウ
ム、ケイ素およびそれらの酸化物からなる群から選ばれ
る少なくとも一つの元素を含み、かつ活性相に対する重
量割合10%以下を有する第二助触媒と、ニッケル、ジ
ルコニウム、コバルト、鉄、マンガン及びそれらの酸化
物からなる群から選ばれる少なくとも一つの元素を含
み、かつ活性相に対する重量割合10%以下を有する第
三助触媒とを含む。さらに、前記触媒は、コーディエラ
イト、ムーライト(mullite)、アルファ・アルミナ、ジ
ルコニアおよび酸化チタンからなる群に属するモノリス
基体に担持されてよい。基体容積に対する細孔担体の重
量割合は、50〜200g/リットルである。
【0013】米国特許US-A-4793797では、触媒は、元素
周期律表のIIa 、IIIaおよびIV族に属する元素の酸化
物、炭化物および窒化物からなる群から選ばれるか、あ
るいはLa- β- Al2 O3 、Nd- β- Al2 O3 、
Ce- β- Al2 O3 またはPr- β- Al2 O3 から
なる群から選ばれる無機担体と、パラジウム、白金、ロ
ジウムおよびルテニウムからなる群から選ばれる少なく
とも一つの貴金属と、マグネシウム、マンガン、コバル
ト、ニッケル、ストロンチウム、ニオビウム、亜鉛、ス
ズ、クロムおよびジルコニウムからなる群から選ばれる
ベース金属の少なくとも一つの酸化物とを貴金属に対す
るベース金属の原子比が0.1〜10であるように含
む。
周期律表のIIa 、IIIaおよびIV族に属する元素の酸化
物、炭化物および窒化物からなる群から選ばれるか、あ
るいはLa- β- Al2 O3 、Nd- β- Al2 O3 、
Ce- β- Al2 O3 またはPr- β- Al2 O3 から
なる群から選ばれる無機担体と、パラジウム、白金、ロ
ジウムおよびルテニウムからなる群から選ばれる少なく
とも一つの貴金属と、マグネシウム、マンガン、コバル
ト、ニッケル、ストロンチウム、ニオビウム、亜鉛、ス
ズ、クロムおよびジルコニウムからなる群から選ばれる
ベース金属の少なくとも一つの酸化物とを貴金属に対す
るベース金属の原子比が0.1〜10であるように含
む。
【0014】さらに、高温で作用可能な配合に関する限
り、混合酸化物が、一般には貴金属より耐性がある。酸
化物として、ペロフスカイト、より特別にはLaMnO
3 、LaCoO3 およびLa1-x Srx MnO3 (式
中、0≦x≦0.2)が、炭化水素の接触酸化に有益で
あるが、それらの表面積は、温度が800℃を越える場
合には、急速に減少する。H.Araiらにより、特に米国特
許US-A-4788174に記載されているように、マンガンを含
みかつ触媒活性度/熱安定性の良好な歩み寄りを示すヘ
キサアルミン酸塩をベースとする配合が提案されてい
た。提案された接触燃焼用触媒は、式A1-z Cz Bx A
l12-yO19- α{式中、Aは、(0.0≦z ≦0.4)で、B
a、CaおよびSrからなる群から選ばれる少なくとも
一つの元素であり、Bは、(x≦y ≦2x) で、Mn、F
e、Co、Ni、CuおよびCrからなる群から選ばれ
る少なくとも一つの元素であり、Cは、Kおよび/また
はRbであり、並びにα=1-1/2{X-z(X-Y)+xZ-3Y} (式
中、X、YおよびZは、各々、元素A価、元素C価およ
び元素B価である)}により表されてよい。
り、混合酸化物が、一般には貴金属より耐性がある。酸
化物として、ペロフスカイト、より特別にはLaMnO
3 、LaCoO3 およびLa1-x Srx MnO3 (式
中、0≦x≦0.2)が、炭化水素の接触酸化に有益で
あるが、それらの表面積は、温度が800℃を越える場
合には、急速に減少する。H.Araiらにより、特に米国特
許US-A-4788174に記載されているように、マンガンを含
みかつ触媒活性度/熱安定性の良好な歩み寄りを示すヘ
キサアルミン酸塩をベースとする配合が提案されてい
た。提案された接触燃焼用触媒は、式A1-z Cz Bx A
l12-yO19- α{式中、Aは、(0.0≦z ≦0.4)で、B
a、CaおよびSrからなる群から選ばれる少なくとも
一つの元素であり、Bは、(x≦y ≦2x) で、Mn、F
e、Co、Ni、CuおよびCrからなる群から選ばれ
る少なくとも一つの元素であり、Cは、Kおよび/また
はRbであり、並びにα=1-1/2{X-z(X-Y)+xZ-3Y} (式
中、X、YおよびZは、各々、元素A価、元素C価およ
び元素B価である)}により表されてよい。
【0015】さらにH.Araiらにより、特に米国特許US-A
-4959339に記載されているように、このような触媒に貴
金属を追加することが提案されていた。このように提案
された触媒は、下記式により表される:式A1-z Cz B
x Du Al12-y-uO19- α(式中、Aは、(0.0≦z ≦0.
4)で、Ba、CaおよびSrからなる群から選ばれる少
なくとも一つの元素であり、Bは、(x≦y ≦2x) で、M
n、Fe、Co、Ni、CuおよびCrからなる群から
選ばれる少なくとも一つの元素であり、Cは、K、Rb
および希土類からなる群から選ばれる少なくとも一つの
元素であり、Dは、(x+u≦4)で、Au、Ag、Pd、P
t及び白金族の別の貴金属からなる群から選ばれる少な
くとも一つの元素であり、並びにα=1-1/2{X-z(X-Y)+x
Z+uU-3y-3u} (式中、X、Y、ZおよびUは、各々、元
素A価、元素C価、元素B価および元素D価である)。
-4959339に記載されているように、このような触媒に貴
金属を追加することが提案されていた。このように提案
された触媒は、下記式により表される:式A1-z Cz B
x Du Al12-y-uO19- α(式中、Aは、(0.0≦z ≦0.
4)で、Ba、CaおよびSrからなる群から選ばれる少
なくとも一つの元素であり、Bは、(x≦y ≦2x) で、M
n、Fe、Co、Ni、CuおよびCrからなる群から
選ばれる少なくとも一つの元素であり、Cは、K、Rb
および希土類からなる群から選ばれる少なくとも一つの
元素であり、Dは、(x+u≦4)で、Au、Ag、Pd、P
t及び白金族の別の貴金属からなる群から選ばれる少な
くとも一つの元素であり、並びにα=1-1/2{X-z(X-Y)+x
Z+uU-3y-3u} (式中、X、Y、ZおよびUは、各々、元
素A価、元素C価、元素B価および元素D価である)。
【0016】複数の接触帯域を有する燃焼反応器の特に
典型的な特許として、とりわけ下記が挙げられる: ・ヨーロッパ特許出願EP-A-198948 であり、第一接触帯
域では、Pd、PtおよびNiOが使用され、第二接触
帯域では、PtおよびPdが使用される。
典型的な特許として、とりわけ下記が挙げられる: ・ヨーロッパ特許出願EP-A-198948 であり、第一接触帯
域では、Pd、PtおよびNiOが使用され、第二接触
帯域では、PtおよびPdが使用される。
【0017】・日本特許出願JP-A-04/197443であり、第
一接触帯域では、Pdおよび/またはPtが使用され、
第二接触帯域では、Sr0.8 La0.2 MnAl11O
19- αが使用され、第三接触帯域では、Sr0.8 La
0.2 MnAl11O19- αが使用される。
一接触帯域では、Pdおよび/またはPtが使用され、
第二接触帯域では、Sr0.8 La0.2 MnAl11O
19- αが使用され、第三接触帯域では、Sr0.8 La
0.2 MnAl11O19- αが使用される。
【0018】・国際特許出願WO-A-92/9848およびWO-A-9
2/9849であり、第一接触帯域では、Pdおよび(Ptま
たはAg)が使用され、第二接触帯域では、Pdおよび
(PtまたはAg)が使用され、第三接触帯域では、ペ
ロフスカイトABO3 あるいはV群(NbまたはV)、
VI群(Cr)もしくはVIII群(Fe、Co、Ni)の金
属酸化物が使用される。
2/9849であり、第一接触帯域では、Pdおよび(Ptま
たはAg)が使用され、第二接触帯域では、Pdおよび
(PtまたはAg)が使用され、第三接触帯域では、ペ
ロフスカイトABO3 あるいはV群(NbまたはV)、
VI群(Cr)もしくはVIII群(Fe、Co、Ni)の金
属酸化物が使用される。
【0019】多段方法の臨界点は、種々の接触段階の温
度制御において存在する。燃焼反応が急騰する場合に
は、触媒温度は急速に断熱温度に達し得る。しかしなが
ら、ガス・タービンの負荷の広がりの全体を覆うことが
重要である。低速での旋回状態段階を経ながら発火過程
から全体の負荷まで、空気/燃料比は大きな割合で変化
し得る。従って、このような接触燃焼室の使用は、困難
であることが証明される。
度制御において存在する。燃焼反応が急騰する場合に
は、触媒温度は急速に断熱温度に達し得る。しかしなが
ら、ガス・タービンの負荷の広がりの全体を覆うことが
重要である。低速での旋回状態段階を経ながら発火過程
から全体の負荷まで、空気/燃料比は大きな割合で変化
し得る。従って、このような接触燃焼室の使用は、困難
であることが証明される。
【0020】従って、接触反応器の形態および触媒の配
合の利点および不都合を同時に考慮に入れる接触燃焼方
法の全体的なアプローチが是非必要になる。既に実施さ
れていた多数の改良に関する研究にもかかわらず、接触
反応器の形態・触媒の配合の組合わせを探求すること
は、依然として有益であり、該組合わせは、次第に極め
て厳しくなる燃焼方法の要求に報いるものである。
合の利点および不都合を同時に考慮に入れる接触燃焼方
法の全体的なアプローチが是非必要になる。既に実施さ
れていた多数の改良に関する研究にもかかわらず、接触
反応器の形態・触媒の配合の組合わせを探求すること
は、依然として有益であり、該組合わせは、次第に極め
て厳しくなる燃焼方法の要求に報いるものである。
【0021】さらに、本出願人により出願されたフラン
ス特許出願番号FR-A-2726774によれば、耐火性無機酸化
物に担持された、パラジウムおよび/または白金と組合
わされる鉄及びセリウムを含む燃焼用触媒が知られてい
る。
ス特許出願番号FR-A-2726774によれば、耐火性無機酸化
物に担持された、パラジウムおよび/または白金と組合
わされる鉄及びセリウムを含む燃焼用触媒が知られてい
る。
【0022】さらに、本出願人により出願されたフラン
ス特許番号FR-B-2721837によれば、式A1-x By Cz A
l12-y-zO19- δ(式中、Aは、バリウム、ストロンチ
ウムおよび希土類からなる群から選ばれる少なくとも一
つのX価元素であり、Bは、Mn、CoおよびFeから
なる群から選ばれる少なくとも一つのY価元素であり、
Cは、Mg及びZnからなる群から選ばれる少なくとも
一つの元素であり、xは値0〜0.25を有し、yは値
0.5〜3を有し、zは値0.01〜3を有し、合計y
+zは、最大値4を有し、δは、元素A及び元素Bの各
々のX価及びY価、並びにx値、y値およびz値に応じ
て決定され、1-1/2 {(1-x) X+yY- 3y -z}である値
を有する)に本質的に一致する燃焼用触媒が知られてい
る。
ス特許番号FR-B-2721837によれば、式A1-x By Cz A
l12-y-zO19- δ(式中、Aは、バリウム、ストロンチ
ウムおよび希土類からなる群から選ばれる少なくとも一
つのX価元素であり、Bは、Mn、CoおよびFeから
なる群から選ばれる少なくとも一つのY価元素であり、
Cは、Mg及びZnからなる群から選ばれる少なくとも
一つの元素であり、xは値0〜0.25を有し、yは値
0.5〜3を有し、zは値0.01〜3を有し、合計y
+zは、最大値4を有し、δは、元素A及び元素Bの各
々のX価及びY価、並びにx値、y値およびz値に応じ
て決定され、1-1/2 {(1-x) X+yY- 3y -z}である値
を有する)に本質的に一致する燃焼用触媒が知られてい
る。
【0023】
【課題を解決するための手段】本出願人によりなされた
調査研究により、予期しないことではあるが、連続式接
触帯域において、前述の2つの型の触媒を組合わせるこ
とが特に有利であることが見出されるに至った。
調査研究により、予期しないことではあるが、連続式接
触帯域において、前述の2つの型の触媒を組合わせるこ
とが特に有利であることが見出されるに至った。
【0024】すなわち、本発明は、連続する複数の接触
帯域の使用を含む接触燃焼方法を提案しており、前記方
法は、第一接触帯域の少なくとも一つの帯域が、モノリ
ス基体(substrat mknklithique) と、耐火性無機酸化物
をベースとする細孔担体と、セリウム、鉄、場合によっ
てはジルコニウム、並びにパラジウム及び白金からなる
群から選ばれる少なくとも一つの金属を含む活性相とを
含む触媒を有し、かつ、後続の接触帯域の少なくとも一
つの帯域が、バリウム、ストロンチウム及び希土類から
なる群から選ばれる少なくとも一つのX価元素A、M
n、CoおよびFeからなる群から選ばれる少なくとも
一つのY価元素B、及び、MgおよびZnからなる群か
ら選ばれる少なくとも一つの元素Cの少なくとも一つの
酸化物を含む活性相を有しており、該酸化物は、式A
1-x By Cz Al12-y-zO19- δ(式中、xは値0〜
0.25を有し、yは値0.5〜3を有し、zは値0.
01〜3を有し、合計y+zは最大値4を有し、δは、
元素Aおよび元素Bの各々のX価およびY価、並びにx
値、y値およびびz値に応じて決定され、1-1/2 {(1-
x)X+yY- 3y -z}である値を有する)に一致しうる。
帯域の使用を含む接触燃焼方法を提案しており、前記方
法は、第一接触帯域の少なくとも一つの帯域が、モノリ
ス基体(substrat mknklithique) と、耐火性無機酸化物
をベースとする細孔担体と、セリウム、鉄、場合によっ
てはジルコニウム、並びにパラジウム及び白金からなる
群から選ばれる少なくとも一つの金属を含む活性相とを
含む触媒を有し、かつ、後続の接触帯域の少なくとも一
つの帯域が、バリウム、ストロンチウム及び希土類から
なる群から選ばれる少なくとも一つのX価元素A、M
n、CoおよびFeからなる群から選ばれる少なくとも
一つのY価元素B、及び、MgおよびZnからなる群か
ら選ばれる少なくとも一つの元素Cの少なくとも一つの
酸化物を含む活性相を有しており、該酸化物は、式A
1-x By Cz Al12-y-zO19- δ(式中、xは値0〜
0.25を有し、yは値0.5〜3を有し、zは値0.
01〜3を有し、合計y+zは最大値4を有し、δは、
元素Aおよび元素Bの各々のX価およびY価、並びにx
値、y値およびびz値に応じて決定され、1-1/2 {(1-
x)X+yY- 3y -z}である値を有する)に一致しうる。
【0025】簡略化を尊重して、第一接触帯域および第
二接触帯域を作用させて、本発明の方法が後述される
が、前記第一帯域は連続する複数の基礎帯域を備え得る
こと、および前記第二帯域も同様に連続する複数の基礎
帯域を備え得ることは了解されねばならない。
二接触帯域を作用させて、本発明の方法が後述される
が、前記第一帯域は連続する複数の基礎帯域を備え得る
こと、および前記第二帯域も同様に連続する複数の基礎
帯域を備え得ることは了解されねばならない。
【0026】本発明の方法の第一帯域の触媒の一般的な
特徴によれば、細孔担体含有量は、触媒1リットル当り
100〜400g、より特別には200〜400gであ
り、セリウム含有量は、細孔担体に対して0.3〜20
重量%であり、鉄含有量は、担体に対して0.01〜
3.5重量%であり、ジルコニウム含有量は、細孔担体
に対して0〜20重量%、より特別には0.3〜20重
量%であり、パラジウムおよび/または白金含有量は触
媒1リットル当り3g以上である。
特徴によれば、細孔担体含有量は、触媒1リットル当り
100〜400g、より特別には200〜400gであ
り、セリウム含有量は、細孔担体に対して0.3〜20
重量%であり、鉄含有量は、担体に対して0.01〜
3.5重量%であり、ジルコニウム含有量は、細孔担体
に対して0〜20重量%、より特別には0.3〜20重
量%であり、パラジウムおよび/または白金含有量は触
媒1リットル当り3g以上である。
【0027】本発明の方法の第一帯域の前記触媒の好ま
しい特徴によれば、細孔担体含有量は、触媒1リットル
当り200〜350gであり、セリウム含有量は、細孔
担体に対して2〜15重量%であり、鉄含有量は、細孔
担体に対して0.1〜2重量%であり、ジルコニウム含
有量は、細孔担体に対して2〜15重量%であり、パラ
ジウムおよび/または白金含有量は、触媒1リットル当
り5〜15gである。
しい特徴によれば、細孔担体含有量は、触媒1リットル
当り200〜350gであり、セリウム含有量は、細孔
担体に対して2〜15重量%であり、鉄含有量は、細孔
担体に対して0.1〜2重量%であり、ジルコニウム含
有量は、細孔担体に対して2〜15重量%であり、パラ
ジウムおよび/または白金含有量は、触媒1リットル当
り5〜15gである。
【0028】上述されたように、本発明の方法の第一帯
域の触媒の細孔担体含有量は、優先的には触媒1リット
ル当り100〜400g、好ましくは200〜400
g、より好ましくは200〜350g/リットルで変化
する。細孔担体含有量が、100g/リットル未満であ
る場合には、触媒活性は十分ではない。逆に、400g
/リットル以上の細孔担体含有量も同様に触媒活性には
不利である。何故なら、該含有量は、モノリスの孔路を
塞ぐことにより表されるからである。
域の触媒の細孔担体含有量は、優先的には触媒1リット
ル当り100〜400g、好ましくは200〜400
g、より好ましくは200〜350g/リットルで変化
する。細孔担体含有量が、100g/リットル未満であ
る場合には、触媒活性は十分ではない。逆に、400g
/リットル以上の細孔担体含有量も同様に触媒活性には
不利である。何故なら、該含有量は、モノリスの孔路を
塞ぐことにより表されるからである。
【0029】本発明による方法の第一帯域の触媒におい
て、モノリス基体は、セラミック製または金属製の、胞
構造を有するモノリス(巻線、金属製帯板の積み重ね、
あるいは繊維状構造を有するモノリス形態の金属ファイ
バーまたは金属糸の組合わせ)からなってよい。使用さ
れるセラミックは、ムーライト、コーディエライト、α
−アルミナ、ジルコニア、チタン酸アルミナ、炭化ケイ
素、窒化ケイ素またはそれらの混合物であってよい。こ
れら基体は、押出しにより製造される。使用される金属
製合金は、好ましくは耐火特性を示さなければならな
い。Imphy 社の登録商標Gilphal 135 鋼のように、例え
ば合金は、鉄、クロム、アルミニウム、セリウムあるい
はイットリウムから構成されてよい。金属基体は、温度
700〜1200℃、好ましくは800〜1000℃で
予め酸化処理に付されてよい。胞密度、すなわちモノリ
スの1区画当りの胞数は、一般には1平方インチ当り5
0〜600胞(1cm2 当り7.75〜93胞)であ
る。
て、モノリス基体は、セラミック製または金属製の、胞
構造を有するモノリス(巻線、金属製帯板の積み重ね、
あるいは繊維状構造を有するモノリス形態の金属ファイ
バーまたは金属糸の組合わせ)からなってよい。使用さ
れるセラミックは、ムーライト、コーディエライト、α
−アルミナ、ジルコニア、チタン酸アルミナ、炭化ケイ
素、窒化ケイ素またはそれらの混合物であってよい。こ
れら基体は、押出しにより製造される。使用される金属
製合金は、好ましくは耐火特性を示さなければならな
い。Imphy 社の登録商標Gilphal 135 鋼のように、例え
ば合金は、鉄、クロム、アルミニウム、セリウムあるい
はイットリウムから構成されてよい。金属基体は、温度
700〜1200℃、好ましくは800〜1000℃で
予め酸化処理に付されてよい。胞密度、すなわちモノリ
スの1区画当りの胞数は、一般には1平方インチ当り5
0〜600胞(1cm2 当り7.75〜93胞)であ
る。
【0030】担体の調製および成形は、第一帯域の触媒
の第一調製工程を構成し得る。使用される耐火性酸化物
をベースとする担体は、一般には元素周期表のIIa 、II
Ia、IVa およびIVb 族金属の耐火性酸化物、並びにあら
ゆる割合でのそれらの混合物からなる群から選ばれる。
の第一調製工程を構成し得る。使用される耐火性酸化物
をベースとする担体は、一般には元素周期表のIIa 、II
Ia、IVa およびIVb 族金属の耐火性酸化物、並びにあら
ゆる割合でのそれらの混合物からなる群から選ばれる。
【0031】ほとんどの場合、一般式Al2 O3 、nH
2 Oのアルミニウム酸化物が使用される。その比表面積
は、10〜500m2 /gである。nが0〜0.6であ
る酸化物は、従来では、1≦n≦3である水酸化物の調
整された脱水和により得られる。これら水酸化物は、そ
れ自体、アルミニウム塩の水性媒質中での塩基または酸
による沈殿により調製される。沈殿および硬化進行条件
は、いくつかの水酸化物形態を決定し、該形態の最も一
般的なものは、ベーマイト(boehmite)(n=1)、ギブ
サイトおよびバイエライト(bayerite)(n=3)であ
る。水熱処理条件に応じて、これら水酸化物は、いくつ
かの酸化物または遷移アルミナを提供する。従って、ア
ルファ形態、デルタ形態、エータ形態、ガンマ形態、カ
ッパ形態、キー形態、ロー形態およびシータ形態が列挙
される。これらは、本質的に結晶構造の機構により区別
される。熱処理の場合、これら種々の形態は、処理の操
作条件に依存する複雑な系統に応じて、該形態間で移動
し得る。アルファ形態は、非常に小さい比表面積を提供
して、高温に安定性がある。比表面積20〜250m2
/gを提供するアルミナ、特にガンマおよび/またはデ
ルタ・アルミナを使用するのが好ましい。
2 Oのアルミニウム酸化物が使用される。その比表面積
は、10〜500m2 /gである。nが0〜0.6であ
る酸化物は、従来では、1≦n≦3である水酸化物の調
整された脱水和により得られる。これら水酸化物は、そ
れ自体、アルミニウム塩の水性媒質中での塩基または酸
による沈殿により調製される。沈殿および硬化進行条件
は、いくつかの水酸化物形態を決定し、該形態の最も一
般的なものは、ベーマイト(boehmite)(n=1)、ギブ
サイトおよびバイエライト(bayerite)(n=3)であ
る。水熱処理条件に応じて、これら水酸化物は、いくつ
かの酸化物または遷移アルミナを提供する。従って、ア
ルファ形態、デルタ形態、エータ形態、ガンマ形態、カ
ッパ形態、キー形態、ロー形態およびシータ形態が列挙
される。これらは、本質的に結晶構造の機構により区別
される。熱処理の場合、これら種々の形態は、処理の操
作条件に依存する複雑な系統に応じて、該形態間で移動
し得る。アルファ形態は、非常に小さい比表面積を提供
して、高温に安定性がある。比表面積20〜250m2
/gを提供するアルミナ、特にガンマおよび/またはデ
ルタ・アルミナを使用するのが好ましい。
【0032】1つまたは複数のこれら酸化物の熱安定性
を増加させるために、種々の化合物が増量剤形態で直
接、あるいは酸化物の前駆化合物形態で細孔担体に組込
まれてよい。希土類、アルカリ土類金属およびシリカ
は、アルミナの最も性能のある安定剤であり、有利には
細孔担体に組込まれてよい。ほとんどの場合、細孔担体
に対して1〜6重量%の含有量でシリカにより安定させ
る。
を増加させるために、種々の化合物が増量剤形態で直
接、あるいは酸化物の前駆化合物形態で細孔担体に組込
まれてよい。希土類、アルカリ土類金属およびシリカ
は、アルミナの最も性能のある安定剤であり、有利には
細孔担体に組込まれてよい。ほとんどの場合、細孔担体
に対して1〜6重量%の含有量でシリカにより安定させ
る。
【0033】一般には、本発明により使用されるこれら
担体は、発泡剤、例えばセルローズ、ナフタリン、天然
ゴムまたは合成ポリマーをベースとする発泡剤によって
当業者に周知であるように、有利には処理されていたも
のであってよく、該担体に所望の細孔特性を付与するよ
うにする。
担体は、発泡剤、例えばセルローズ、ナフタリン、天然
ゴムまたは合成ポリマーをベースとする発泡剤によって
当業者に周知であるように、有利には処理されていたも
のであってよく、該担体に所望の細孔特性を付与するよ
うにする。
【0034】本発明による方法の第一帯域の触媒におい
ては、白金およびパラジウムからなる群の金属含有量
は、一般には触媒1リットル当り3g以上、好ましくは
触媒1リットル当り5〜20g、より特別には触媒1リ
ットル当り5〜15gである。貴金属含有量が3g未満
である場合には、触媒活性は、燃焼方法の要求を満たす
には十分に高められていない。これに反して、貴金属含
有量が20gを越える場合には、貴金属含有量の後の増
加により、明確に触媒活性を増加させることは不可能に
なる。本発明によれば、パラジウムが好ましい。いずれ
にせよ、白金は、有利には比較的低温、例えば約500
℃で作用する燃焼段階において使用されてよく、あるい
はパラジウムと組合わされて使用されてよい。
ては、白金およびパラジウムからなる群の金属含有量
は、一般には触媒1リットル当り3g以上、好ましくは
触媒1リットル当り5〜20g、より特別には触媒1リ
ットル当り5〜15gである。貴金属含有量が3g未満
である場合には、触媒活性は、燃焼方法の要求を満たす
には十分に高められていない。これに反して、貴金属含
有量が20gを越える場合には、貴金属含有量の後の増
加により、明確に触媒活性を増加させることは不可能に
なる。本発明によれば、パラジウムが好ましい。いずれ
にせよ、白金は、有利には比較的低温、例えば約500
℃で作用する燃焼段階において使用されてよく、あるい
はパラジウムと組合わされて使用されてよい。
【0035】1つまたは複数の耐火性無機酸化物に同時
に担持される鉄およびセリウムの存在により、経時下で
の触媒の活性および安定性を増強することが可能にな
る。さらにジルコニウムの存在がこの共働効果を増強し
得る。
に担持される鉄およびセリウムの存在により、経時下で
の触媒の活性および安定性を増強することが可能にな
る。さらにジルコニウムの存在がこの共働効果を増強し
得る。
【0036】本発明による方法の第一帯域の触媒のセリ
ウム含有量は、好ましくは担体に対して0.3〜20重
量%、より好ましくは細孔担体に対して2〜15重量%
である。セリウム含有量が、0.3%未満である場合に
は、該セリウムは十分に触媒活性を促進させない。逆
に、セリウム含有量が、細孔担体に対して20重量%を
越える場合には、セリウム含有量の後の増加により、触
媒活性を明確に増加させることは不可能になる。
ウム含有量は、好ましくは担体に対して0.3〜20重
量%、より好ましくは細孔担体に対して2〜15重量%
である。セリウム含有量が、0.3%未満である場合に
は、該セリウムは十分に触媒活性を促進させない。逆
に、セリウム含有量が、細孔担体に対して20重量%を
越える場合には、セリウム含有量の後の増加により、触
媒活性を明確に増加させることは不可能になる。
【0037】本発明による方法の第一帯域の触媒の鉄含
有量は、好ましくは担体に対して0.01〜3.5重量
%、より特別には0.1〜2重量%である。従って、鉄
含有量が3.5%を越える場合には、この場合、鉄はア
ルミナをベースとする細孔担体の比表面積の減少を非常
に促進し得る。
有量は、好ましくは担体に対して0.01〜3.5重量
%、より特別には0.1〜2重量%である。従って、鉄
含有量が3.5%を越える場合には、この場合、鉄はア
ルミナをベースとする細孔担体の比表面積の減少を非常
に促進し得る。
【0038】本発明による方法の第一帯域の触媒のジル
コニウム含有量は、一般には細孔担体の0〜20重量
%、好ましくは0.3〜20重量%、より特別には細孔
担体に対して2〜15重量%である。ジルコニウム含有
量が、細孔担体に対して20重量%に達する場合には、
ジルコニウム含有量の後の増加により、触媒活性を明確
に増加させることは不可能になる。
コニウム含有量は、一般には細孔担体の0〜20重量
%、好ましくは0.3〜20重量%、より特別には細孔
担体に対して2〜15重量%である。ジルコニウム含有
量が、細孔担体に対して20重量%に達する場合には、
ジルコニウム含有量の後の増加により、触媒活性を明確
に増加させることは不可能になる。
【0039】基体に担持される第一帯域の触媒の調製
は、コーティング工程からなり、該工程中、基体は、触
媒の成分の前駆体を含む懸濁液中に漬けられて、次いで
前記懸濁液の過剰分の気化後に乾燥されて、焼成され
る。含浸と称する第二工程により、活性金属を担持する
ことが可能になる。このことのために、コーティングさ
れた基体と、活性金属の1つまたは複数の前駆体の1つ
または複数の溶液とを接触させる。場合によっては水を
切られた後に、このようにしてコーティングされて含浸
された基体は乾燥されて、熱処理に付される。
は、コーティング工程からなり、該工程中、基体は、触
媒の成分の前駆体を含む懸濁液中に漬けられて、次いで
前記懸濁液の過剰分の気化後に乾燥されて、焼成され
る。含浸と称する第二工程により、活性金属を担持する
ことが可能になる。このことのために、コーティングさ
れた基体と、活性金属の1つまたは複数の前駆体の1つ
または複数の溶液とを接触させる。場合によっては水を
切られた後に、このようにしてコーティングされて含浸
された基体は乾燥されて、熱処理に付される。
【0040】本発明の第一帯域の触媒担体へのセリウ
ム、鉄および場合によってはジルコニウムの担持は、当
業者に周知のあらゆる技術により実施可能でありかつ触
媒の調製の際には、絶えず行われる。これら元素は、固
体化合物(酸化物、水酸化物、炭酸塩、ヒドロキシ炭酸
塩もしくはさらには不溶性塩)あるいは可溶性化合物
(硝酸塩、硫酸塩、塩化物、アルコレート)の形態で、
コーティング懸濁液中に導入されてよく、および/また
はコーティング懸濁液の成分の1つに予備含浸されてよ
く、および/または貴金属の含浸前に細孔担体に担持さ
れてよく、および/または考案された技術によるこれら
金属で共含浸されてよい。セリウム、鉄、および場合に
よってはジルコニウムが、場合によっては他の金属を含
むアルミナの成形後に担持される場合には、使用される
方法は、例えば乾式含浸、過剰溶液による含浸またはイ
オン交換であってよい。既に成形されていた担体への貴
金属の好ましい導入方法は、過剰溶液を用いながらの水
性媒質含浸である。含浸溶媒を除去するために、該含浸
後に空気下、温度300〜900℃で乾燥および焼成が
行われる。
ム、鉄および場合によってはジルコニウムの担持は、当
業者に周知のあらゆる技術により実施可能でありかつ触
媒の調製の際には、絶えず行われる。これら元素は、固
体化合物(酸化物、水酸化物、炭酸塩、ヒドロキシ炭酸
塩もしくはさらには不溶性塩)あるいは可溶性化合物
(硝酸塩、硫酸塩、塩化物、アルコレート)の形態で、
コーティング懸濁液中に導入されてよく、および/また
はコーティング懸濁液の成分の1つに予備含浸されてよ
く、および/または貴金属の含浸前に細孔担体に担持さ
れてよく、および/または考案された技術によるこれら
金属で共含浸されてよい。セリウム、鉄、および場合に
よってはジルコニウムが、場合によっては他の金属を含
むアルミナの成形後に担持される場合には、使用される
方法は、例えば乾式含浸、過剰溶液による含浸またはイ
オン交換であってよい。既に成形されていた担体への貴
金属の好ましい導入方法は、過剰溶液を用いながらの水
性媒質含浸である。含浸溶媒を除去するために、該含浸
後に空気下、温度300〜900℃で乾燥および焼成が
行われる。
【0041】特別な実施の形態によれば、担体を連続的
に、セリウム、鉄および場合によってはジルコニウムを
含む化合物を含む溶液で、次いで導入が望まれる貴金属
の化合物を含む1つまたは複数の溶液で含浸する。
に、セリウム、鉄および場合によってはジルコニウムを
含む化合物を含む溶液で、次いで導入が望まれる貴金属
の化合物を含む1つまたは複数の溶液で含浸する。
【0042】使用可能なセリウム、鉄およびジルコニウ
ムの化合物として、特にセリウム塩、鉄塩およびジルコ
ニウム塩、より特別にはセリウム含有硝酸塩、セリウム
含有酢酸塩、セリウム含有塩化物およびアンモニア性セ
リウム硝酸塩と、硝酸第二鉄、アンモニア性鉄酢酸塩お
よび塩化第二鉄と、硝酸ジルコニルおよび四塩化ジルコ
ニウムとが挙げられる。
ムの化合物として、特にセリウム塩、鉄塩およびジルコ
ニウム塩、より特別にはセリウム含有硝酸塩、セリウム
含有酢酸塩、セリウム含有塩化物およびアンモニア性セ
リウム硝酸塩と、硝酸第二鉄、アンモニア性鉄酢酸塩お
よび塩化第二鉄と、硝酸ジルコニルおよび四塩化ジルコ
ニウムとが挙げられる。
【0043】白金およびパラジウムからなる群の金属の
前駆体は、触媒の調製に慣例的に使用される前駆体であ
り、特に塩化物、塩素含有錯体、硝酸塩、アンミン錯体
またはアセチルアセトン酸塩である。例として、クロロ
白金酸、塩化パラジウム、塩化白金テトラアミン、ジニ
トロジアミノ白金および硝酸パラジウムが挙げられる。
前駆体は、触媒の調製に慣例的に使用される前駆体であ
り、特に塩化物、塩素含有錯体、硝酸塩、アンミン錯体
またはアセチルアセトン酸塩である。例として、クロロ
白金酸、塩化パラジウム、塩化白金テトラアミン、ジニ
トロジアミノ白金および硝酸パラジウムが挙げられる。
【0044】含浸の深さは、有利には当業者に周知の方
法を用いて、特に貴金属溶液中への無機または有機酸の
不定量の追加によって調製される。一般には、硝酸、塩
酸およびフッ化水素酸、あるいは酢酸、クエン酸および
シュウ酸が用いられる。
法を用いて、特に貴金属溶液中への無機または有機酸の
不定量の追加によって調製される。一般には、硝酸、塩
酸およびフッ化水素酸、あるいは酢酸、クエン酸および
シュウ酸が用いられる。
【0045】本発明による方法の第二帯域の触媒の好ま
しい特徴によれば、合計B+C+Alに対するAの原子
比は、約0.06〜0.1である。A1-x By Cz Al
12-y -z O19- δは薄板状ヘキサアルミン酸塩であり、
該ヘキサアルミン酸塩中に、元素Bおよび/または元素
Cは構造内に組込まれている。本発明による方法の第二
帯域の触媒の好ましい別の特徴によれば、元素Aはラン
タンまたはバリウムであり、元素Bはマンガンであり、
元素Cはマグネシウムである。
しい特徴によれば、合計B+C+Alに対するAの原子
比は、約0.06〜0.1である。A1-x By Cz Al
12-y -z O19- δは薄板状ヘキサアルミン酸塩であり、
該ヘキサアルミン酸塩中に、元素Bおよび/または元素
Cは構造内に組込まれている。本発明による方法の第二
帯域の触媒の好ましい別の特徴によれば、元素Aはラン
タンまたはバリウムであり、元素Bはマンガンであり、
元素Cはマグネシウムである。
【0046】合計B+C+Alに対するAの原子比が、
アルカリ土類に対して1/12および希土類に対して1/11〜
1/14である場合には、配合A1-x By Cz Al12-y-z
O19 - δは熱安定性の最大限を有する。しかしながら、
合計B+C+Alに対するAの原子比は、これらの比に
限定されない。好ましくは、該合計B+C+Alに対す
るAの原子比はこれらの比に近いものであり、かつ約
0.06〜0.1である。この好ましい比の範囲によ
り、高温での焼結に抵抗する特性が触媒の配合A1- x B
y Cz Al12-y-z O19- δに付与される。合計B+C
+Alに対するAの原子比の値が大幅に0.06未満で
あるものについては、一般にコランダムと称するアルフ
ァ・アルミナが、焼成中に大半現われる。合計B+C+
Alに対するAの原子比の値が大幅に0.1を越えるも
のについては、新規結晶構造が、元素Aの性質:AO-
Al2 O3 、A2 O3 - Al2 O3 等に応じて形成さ
れ、該新規結晶構造は、合計B+C+Alに対するAの
原子比約0.06〜0.1を有する組成物A1-x By C
z Al12-y-z O19- δと同程度に高められた焼結抵抗
を有しない。従って、本発明の方法の第二帯域の触媒の
大部分を構成する酸化物は、好ましくはマグネトプラン
バイト(magnetoplumbite) (例えばMO- 6Al2O3
であり、M=Ba、CaまたはSr)およびβ−アルミ
ナすなわちLa2 O3 / 11〜14−Al2 O3 に近い
(すなわち類似する)薄板状ヘキサアルミン酸塩型結晶
構造を有する。この結晶構造が、本発明の方法の第二帯
域の触媒の優れた熱抵抗特性源であると仮定される。従
って、該結晶構造は、アルファ・アルミナに向かう転移
温度以下の温度で現われて、結果として生じることにな
るアルファに向かう転移と比表面積の減少と触媒活性の
低下とを回避することを可能にする。
アルカリ土類に対して1/12および希土類に対して1/11〜
1/14である場合には、配合A1-x By Cz Al12-y-z
O19 - δは熱安定性の最大限を有する。しかしながら、
合計B+C+Alに対するAの原子比は、これらの比に
限定されない。好ましくは、該合計B+C+Alに対す
るAの原子比はこれらの比に近いものであり、かつ約
0.06〜0.1である。この好ましい比の範囲によ
り、高温での焼結に抵抗する特性が触媒の配合A1- x B
y Cz Al12-y-z O19- δに付与される。合計B+C
+Alに対するAの原子比の値が大幅に0.06未満で
あるものについては、一般にコランダムと称するアルフ
ァ・アルミナが、焼成中に大半現われる。合計B+C+
Alに対するAの原子比の値が大幅に0.1を越えるも
のについては、新規結晶構造が、元素Aの性質:AO-
Al2 O3 、A2 O3 - Al2 O3 等に応じて形成さ
れ、該新規結晶構造は、合計B+C+Alに対するAの
原子比約0.06〜0.1を有する組成物A1-x By C
z Al12-y-z O19- δと同程度に高められた焼結抵抗
を有しない。従って、本発明の方法の第二帯域の触媒の
大部分を構成する酸化物は、好ましくはマグネトプラン
バイト(magnetoplumbite) (例えばMO- 6Al2O3
であり、M=Ba、CaまたはSr)およびβ−アルミ
ナすなわちLa2 O3 / 11〜14−Al2 O3 に近い
(すなわち類似する)薄板状ヘキサアルミン酸塩型結晶
構造を有する。この結晶構造が、本発明の方法の第二帯
域の触媒の優れた熱抵抗特性源であると仮定される。従
って、該結晶構造は、アルファ・アルミナに向かう転移
温度以下の温度で現われて、結果として生じることにな
るアルファに向かう転移と比表面積の減少と触媒活性の
低下とを回避することを可能にする。
【0047】元素Bおよび元素Cは、第二帯域の触媒の
活性成分であり、先に記載された薄板状ヘキサアルミン
酸塩型構造内に固定されるか、あるいは組込まれる。こ
の組込みまたは固定は、焼結に対する活性元素Bおよび
活性元素Cの良好な抵抗源になり、その結果、経時下で
の触媒活性の良好な保持源になる。その上、ヘキサアル
ミン酸塩の構造の中心に2つの活性元素Aおよび活性元
素Bが近接することにより、触媒活性における共働効果
が引き起こされる。この共働効果により、優れた触媒活
性が、本発明の方法の第二帯域の触媒に付与され得るこ
とになる。
活性成分であり、先に記載された薄板状ヘキサアルミン
酸塩型構造内に固定されるか、あるいは組込まれる。こ
の組込みまたは固定は、焼結に対する活性元素Bおよび
活性元素Cの良好な抵抗源になり、その結果、経時下で
の触媒活性の良好な保持源になる。その上、ヘキサアル
ミン酸塩の構造の中心に2つの活性元素Aおよび活性元
素Bが近接することにより、触媒活性における共働効果
が引き起こされる。この共働効果により、優れた触媒活
性が、本発明の方法の第二帯域の触媒に付与され得るこ
とになる。
【0048】y値およびz値は、本発明の方法の第二帯
域の触媒の好ましい式A1-x By Cz Al12-y-z O
19- δ中での活性元素Bおよび活性元素Cの組成の典型
的なものであり、好ましくは各々0.5〜3および0.
01〜3、より好ましくは0.5〜2および0.01〜
2である。y値およびz値が各々0.5および0.01
より小さい場合には、配合内に活性成分が十分に存在し
ない。触媒活性は、燃焼方法の要求を満たすのに十分に
高められていない。これに反して、活性元素のy値およ
びz値が3より大きい場合には、触媒成分の大半は、有
利には薄板状ヘキサアルミン酸塩型構造内に組込まれる
ことは不可能である。従って、該値は触媒活性に寄与す
ることは不可能である。該値は触媒の配合とは別の酸化
物相を形成する。
域の触媒の好ましい式A1-x By Cz Al12-y-z O
19- δ中での活性元素Bおよび活性元素Cの組成の典型
的なものであり、好ましくは各々0.5〜3および0.
01〜3、より好ましくは0.5〜2および0.01〜
2である。y値およびz値が各々0.5および0.01
より小さい場合には、配合内に活性成分が十分に存在し
ない。触媒活性は、燃焼方法の要求を満たすのに十分に
高められていない。これに反して、活性元素のy値およ
びz値が3より大きい場合には、触媒成分の大半は、有
利には薄板状ヘキサアルミン酸塩型構造内に組込まれる
ことは不可能である。従って、該値は触媒活性に寄与す
ることは不可能である。該値は触媒の配合とは別の酸化
物相を形成する。
【0049】本発明の変形例によれば、さらに第二帯域
の触媒は白金族の金属を有する。該白金族の金属は、
(例えば含浸によって)前記触媒の表面に担持されてよ
く、あるいはさらには調製中に組込まれてよい。従っ
て、第二帯域の触媒中に白金族の金属を含浸するか、ま
たは組込むことは、低温で該触媒活性を改善するために
は効果があることが証明され得る。さらに調製中に白金
族の金属を組込みながら、さらに焼結抵抗の改善が可能
である。白金族の金属により含浸された、あるいは調製
中に組込まれた白金族の金属を含むそのような触媒も同
様に本発明内に含まれる。
の触媒は白金族の金属を有する。該白金族の金属は、
(例えば含浸によって)前記触媒の表面に担持されてよ
く、あるいはさらには調製中に組込まれてよい。従っ
て、第二帯域の触媒中に白金族の金属を含浸するか、ま
たは組込むことは、低温で該触媒活性を改善するために
は効果があることが証明され得る。さらに調製中に白金
族の金属を組込みながら、さらに焼結抵抗の改善が可能
である。白金族の金属により含浸された、あるいは調製
中に組込まれた白金族の金属を含むそのような触媒も同
様に本発明内に含まれる。
【0050】本発明の方法の第二帯域の触媒の組成中に
導入され、かつ高温に抵抗し、主として少なくとも一つ
の元素Aと、少なくとも一つの元素Bと、少なくとも一
つの元素Cと、アルミニウムとの複合酸化物を含む元素
の前駆体は、より詳細に後述される。
導入され、かつ高温に抵抗し、主として少なくとも一つ
の元素Aと、少なくとも一つの元素Bと、少なくとも一
つの元素Cと、アルミニウムとの複合酸化物を含む元素
の前駆体は、より詳細に後述される。
【0051】この触媒を得るための大半の要素を構成す
るアルミニウムの前駆体として、固体状態で粉体間の慣
例的な反応方法により行う場合、遷移アルミナの群に属
するアルミナ、並びにアルミナの水和物、すなわちガン
マ・アルミナ、ベーマイト、ギブサイト、バイエライト
等を使用するのが好ましい。この触媒を得るために、共
沈殿の技術により処理する場合、アルミニウムの可溶性
化合物、例えば硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、
塩化アルミニウム等を使用するのが好ましい。この触媒
を得るために、有機化合物の加水分解により処理する場
合、アルミニウムの可溶性化合物、例えばアルコキシド
・アルミニウムを使用するのが好ましい。
るアルミニウムの前駆体として、固体状態で粉体間の慣
例的な反応方法により行う場合、遷移アルミナの群に属
するアルミナ、並びにアルミナの水和物、すなわちガン
マ・アルミナ、ベーマイト、ギブサイト、バイエライト
等を使用するのが好ましい。この触媒を得るために、共
沈殿の技術により処理する場合、アルミニウムの可溶性
化合物、例えば硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、
塩化アルミニウム等を使用するのが好ましい。この触媒
を得るために、有機化合物の加水分解により処理する場
合、アルミニウムの可溶性化合物、例えばアルコキシド
・アルミニウムを使用するのが好ましい。
【0052】元素Aの前駆体として、固体化合物(酸化
物、水酸化物、炭酸塩、ヒドロキシ炭酸塩またはさらに
不溶性塩)あるいは可溶性化合物(硝酸塩、硫酸塩、塩
化物またはアルコキシド)を考案された技術に従って使
用してよい。
物、水酸化物、炭酸塩、ヒドロキシ炭酸塩またはさらに
不溶性塩)あるいは可溶性化合物(硝酸塩、硫酸塩、塩
化物またはアルコキシド)を考案された技術に従って使
用してよい。
【0053】元素Aとして、一般にはバリウム、ストロ
ンチウムまたは稀土類、好ましくはランタンもしくはバ
リウムが使用される。
ンチウムまたは稀土類、好ましくはランタンもしくはバ
リウムが使用される。
【0054】本質的に配合の触媒活性を担う元素Bおよ
び元素Cの前駆体として、固体化合物(酸化物、水酸化
物、炭酸塩、ヒドロキシ炭酸塩またはさらに不溶性塩)
あるいは可溶性化合物(硝酸塩、硫酸塩、塩化物または
アルコキシド)を考案された技術に従って使用してよ
い。本発明の第二接触帯域の触媒の元素Bとして、一般
にはMn、Feおよび/またはCo、好ましくはMnお
よび/またはCo、より好ましくはMnが使用される。
元素Cとして、好ましくはMgが使用される。
び元素Cの前駆体として、固体化合物(酸化物、水酸化
物、炭酸塩、ヒドロキシ炭酸塩またはさらに不溶性塩)
あるいは可溶性化合物(硝酸塩、硫酸塩、塩化物または
アルコキシド)を考案された技術に従って使用してよ
い。本発明の第二接触帯域の触媒の元素Bとして、一般
にはMn、Feおよび/またはCo、好ましくはMnお
よび/またはCo、より好ましくはMnが使用される。
元素Cとして、好ましくはMgが使用される。
【0055】アルミニウムと元素Bと元素Cとのこれら
種々の前駆体に応じて、触媒または触媒担体の種々な調
製方法が使用されてよい。すなわち、固体状態での反
応、錯形成化、アルコキシドの加水分解、共沈殿、含浸
またはゾル・ゲルである。
種々の前駆体に応じて、触媒または触媒担体の種々な調
製方法が使用されてよい。すなわち、固体状態での反
応、錯形成化、アルコキシドの加水分解、共沈殿、含浸
またはゾル・ゲルである。
【0056】本発明は、これら配合を、モノリス形態、
球状物形態、タブレット形態、押出し物形態あるいは触
媒および触媒担体用に一般に使用される別の形態に成形
することを提案する。
球状物形態、タブレット形態、押出し物形態あるいは触
媒および触媒担体用に一般に使用される別の形態に成形
することを提案する。
【0057】さらに本発明は、種々のセラミック製また
は金属製基体に担持されるこれら触媒を使用することを
も提案する。これら基体は、上述されたモノリスであっ
てよい。
は金属製基体に担持されるこれら触媒を使用することを
も提案する。これら基体は、上述されたモノリスであっ
てよい。
【0058】一般には、これら触媒の調製方法は、1つ
または複数の中間および/または最終焼成工程を備え
る。該焼成工程により、触媒の前駆体が本発明の触媒に
転換される。
または複数の中間および/または最終焼成工程を備え
る。該焼成工程により、触媒の前駆体が本発明の触媒に
転換される。
【0059】第二帯域の触媒を得るためには、温度90
0℃以上で焼成するのが好ましい。焼成が温度900℃
未満である場合、前駆体は、実際の見地からは合理的な
期間において所望の酸化物に転換しない。しかしなが
ら、温度1500℃以上に対しては、得られたヘキサア
ルミン酸塩の比表面積は、この温度での物質の促進され
る結晶成長に応じて非常に減少する傾向がある。従っ
て、接触燃焼方法と両立できる比表面積を有する本発明
の第二帯域の触媒を得るためには、所望の比表面積を伴
って選ばれる焼成条件を採用する必要がある。
0℃以上で焼成するのが好ましい。焼成が温度900℃
未満である場合、前駆体は、実際の見地からは合理的な
期間において所望の酸化物に転換しない。しかしなが
ら、温度1500℃以上に対しては、得られたヘキサア
ルミン酸塩の比表面積は、この温度での物質の促進され
る結晶成長に応じて非常に減少する傾向がある。従っ
て、接触燃焼方法と両立できる比表面積を有する本発明
の第二帯域の触媒を得るためには、所望の比表面積を伴
って選ばれる焼成条件を採用する必要がある。
【0060】触媒または触媒担体の種々の調製方法、例
えば固体状態での粉体間反応、アルコキシドの加水分
解、錯形成化、共沈殿、含浸、ゾル・ゲル方法等が使用
されてよい。
えば固体状態での粉体間反応、アルコキシドの加水分
解、錯形成化、共沈殿、含浸、ゾル・ゲル方法等が使用
されてよい。
【0061】第二帯域の触媒は、粉末状固体増量剤の混
合物(酸化物、水酸化物、炭酸塩、ヒドロキシ炭酸塩あ
るいはさらには不溶性塩)から調製されてよいが、より
好ましくは、該触媒は、水および/またはアルコール中
において可溶性であるアルミニウム化合物と、バリウ
ム、ストロンチウムおよび希土類からなる群から選ばれ
る元素Aの水および/またはアルコール中において可溶
性である化合物と、Mn、CoおよびFeからなる群か
ら選ばれる元素Bの水および/またはアルコール中にお
いて可溶性である化合物と、MgおよびZnからなる群
から選ばれる元素Cの水および/またはアルコール中に
おいて可溶性である化合物とを溶解しかつ混合すること
から成り立つ方法により得られて、合計B+C+Alに
対するAの原子比が約0.06〜0.1になるように
し、合計B+C+Alに対するBの原子比が約0.04
〜0.2になるようにし、合計B+C+Alに対するC
の原子比が約0.01〜0.2になるようにして、溶液
中に生成物の形成を生じる共沈殿、加水分解および/ま
たは熱分解を得るようにし、この生成物を溶液から抽出
するようにし、この抽出された生成物を200〜600
℃で予備焼成するようにし、次いで少なくとも900℃
の温度で該生成物を焼成するようにする。上記で列挙さ
れた方法のうちでは、好ましくは共沈殿およびアルコキ
シドの加水分解が使用される。次の詳細な説明が、より
特別には共沈殿を論じているにもかかわらず、アルコキ
シドの加水分解もまた全くこの説明に適用され得るもの
である。同様に、続く明細書において、ランタン、マン
ガンおよびマグネシウムが調製方法を例証するために選
ばれていた。しかしながら、他の元素もまた非常に良く
該調製方法を例証し得ていた。
合物(酸化物、水酸化物、炭酸塩、ヒドロキシ炭酸塩あ
るいはさらには不溶性塩)から調製されてよいが、より
好ましくは、該触媒は、水および/またはアルコール中
において可溶性であるアルミニウム化合物と、バリウ
ム、ストロンチウムおよび希土類からなる群から選ばれ
る元素Aの水および/またはアルコール中において可溶
性である化合物と、Mn、CoおよびFeからなる群か
ら選ばれる元素Bの水および/またはアルコール中にお
いて可溶性である化合物と、MgおよびZnからなる群
から選ばれる元素Cの水および/またはアルコール中に
おいて可溶性である化合物とを溶解しかつ混合すること
から成り立つ方法により得られて、合計B+C+Alに
対するAの原子比が約0.06〜0.1になるように
し、合計B+C+Alに対するBの原子比が約0.04
〜0.2になるようにし、合計B+C+Alに対するC
の原子比が約0.01〜0.2になるようにして、溶液
中に生成物の形成を生じる共沈殿、加水分解および/ま
たは熱分解を得るようにし、この生成物を溶液から抽出
するようにし、この抽出された生成物を200〜600
℃で予備焼成するようにし、次いで少なくとも900℃
の温度で該生成物を焼成するようにする。上記で列挙さ
れた方法のうちでは、好ましくは共沈殿およびアルコキ
シドの加水分解が使用される。次の詳細な説明が、より
特別には共沈殿を論じているにもかかわらず、アルコキ
シドの加水分解もまた全くこの説明に適用され得るもの
である。同様に、続く明細書において、ランタン、マン
ガンおよびマグネシウムが調製方法を例証するために選
ばれていた。しかしながら、他の元素もまた非常に良く
該調製方法を例証し得ていた。
【0062】第二帯域の触媒は、好ましくは次のように
調製される。第一段階で、水中に可溶性であるアルミニ
ウム塩と、水中に可溶性であるランタン塩と、水中に可
溶性であるマンガン塩と、水中に可溶性であるマグネシ
ウム塩とを含む混合物を調製する。第二段階で、第一段
階で使用された可溶性塩の水酸化物の共沈殿を実施す
る。共沈殿は、溶液に沈殿剤を添加しながら、あるいは
逆に沈殿剤中に可溶性塩の混合物を添加しながら行われ
てよい。好ましくは、沈殿は停止状態で行われる。可溶
性塩を含む溶液および沈殿剤を含む溶液は同時に添加さ
れ、その流量は、「微粒子を有する」と称する反応器内
で規則正しいpHに制御され、該反応器内で沈殿が生じ
る。この共沈殿はpH範囲内で生じ、該pH範囲によ
り、本発明の方法の第二接触帯域の触媒のあらゆる前駆
成分の完全な共沈殿を可能にする。研究された例では、
該沈殿はpH7〜12で生じる。沈殿するMn、La、
AlおよびMgの前駆体の水酸化物以外に、所望でない
化合物が生成され、該化合物は、濾過および/または水
での簡単な洗浄により除去される。次いで共沈殿物は乾
燥され、200〜650℃で予備焼成される。次いで、
得られた生成物は、該生成物を本発明の方法の第二帯域
の触媒に転換するために、温度900〜1500℃で5
〜30時間焼成される。
調製される。第一段階で、水中に可溶性であるアルミニ
ウム塩と、水中に可溶性であるランタン塩と、水中に可
溶性であるマンガン塩と、水中に可溶性であるマグネシ
ウム塩とを含む混合物を調製する。第二段階で、第一段
階で使用された可溶性塩の水酸化物の共沈殿を実施す
る。共沈殿は、溶液に沈殿剤を添加しながら、あるいは
逆に沈殿剤中に可溶性塩の混合物を添加しながら行われ
てよい。好ましくは、沈殿は停止状態で行われる。可溶
性塩を含む溶液および沈殿剤を含む溶液は同時に添加さ
れ、その流量は、「微粒子を有する」と称する反応器内
で規則正しいpHに制御され、該反応器内で沈殿が生じ
る。この共沈殿はpH範囲内で生じ、該pH範囲によ
り、本発明の方法の第二接触帯域の触媒のあらゆる前駆
成分の完全な共沈殿を可能にする。研究された例では、
該沈殿はpH7〜12で生じる。沈殿するMn、La、
AlおよびMgの前駆体の水酸化物以外に、所望でない
化合物が生成され、該化合物は、濾過および/または水
での簡単な洗浄により除去される。次いで共沈殿物は乾
燥され、200〜650℃で予備焼成される。次いで、
得られた生成物は、該生成物を本発明の方法の第二帯域
の触媒に転換するために、温度900〜1500℃で5
〜30時間焼成される。
【0063】使用可能なアルミニウムの可溶性化合物と
して、特に硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙
げられる。使用可能なランタンの可溶性化合物として、
特に硝酸ランタン、塩化ランタン等が挙げられる。使用
可能なマンガンの可溶性化合物として、特に硝酸マンガ
ン、塩化マンガン等が挙げられる。使用可能なマグネシ
ウムの可溶性化合物として、特に硝酸マグネシウム、塩
化マグネシウム等が挙げられる。沈殿剤として、水酸化
ナトリウム、炭酸ナトリウム、カリウムおよびアンモニ
アが使用されてよい。沈殿剤は、本発明の方法の第二帯
域の触媒の前駆体全体が共に沈殿するように選ばれる。
共沈殿剤の混合物、すなわち水酸化ナトリウム+炭酸ナ
トリウムを、例えば前駆体全体の共沈殿を得るために時
として用いる必要がある。従って、ストロンチウムおよ
びバリウムを含む本発明の方法の第二帯域の触媒の場合
においては、共沈殿剤の混合物が炭酸ナトリウムを含む
ことが好ましい。さらに種々の前駆体から分離される沈
殿を実施して、次いで本発明の方法の第二帯域の触媒の
前駆体を得るために、得られた生成物を一緒に混合する
ことが提案される。
して、特に硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙
げられる。使用可能なランタンの可溶性化合物として、
特に硝酸ランタン、塩化ランタン等が挙げられる。使用
可能なマンガンの可溶性化合物として、特に硝酸マンガ
ン、塩化マンガン等が挙げられる。使用可能なマグネシ
ウムの可溶性化合物として、特に硝酸マグネシウム、塩
化マグネシウム等が挙げられる。沈殿剤として、水酸化
ナトリウム、炭酸ナトリウム、カリウムおよびアンモニ
アが使用されてよい。沈殿剤は、本発明の方法の第二帯
域の触媒の前駆体全体が共に沈殿するように選ばれる。
共沈殿剤の混合物、すなわち水酸化ナトリウム+炭酸ナ
トリウムを、例えば前駆体全体の共沈殿を得るために時
として用いる必要がある。従って、ストロンチウムおよ
びバリウムを含む本発明の方法の第二帯域の触媒の場合
においては、共沈殿剤の混合物が炭酸ナトリウムを含む
ことが好ましい。さらに種々の前駆体から分離される沈
殿を実施して、次いで本発明の方法の第二帯域の触媒の
前駆体を得るために、得られた生成物を一緒に混合する
ことが提案される。
【0064】本発明による方法により、特に炭化水素、
例えばメタン、一酸化炭素、水素およびそれらの混合物
の接触燃焼の領域において改良された性能が供給され
る。。
例えばメタン、一酸化炭素、水素およびそれらの混合物
の接触燃焼の領域において改良された性能が供給され
る。。
【0065】
【実施例】次の実施例は、本発明を例証するが、その範
囲を限定するものではない。
囲を限定するものではない。
【0066】使用された種々の前駆体は、登録商標PROL
ABO の市販製品であった。触媒の元素組成は、蛍光X線
(登録商標PHILIPS PW 1480)により測定されていた。
ABO の市販製品であった。触媒の元素組成は、蛍光X線
(登録商標PHILIPS PW 1480)により測定されていた。
【0067】[実施例1 本発明による方法P1の第一帯
域の触媒CP1Aおよび第二帯域の触媒CP1Bの調製] (実施例1a) *本発明による方法P1の第一帯域の触媒CP1Aの調製。
域の触媒CP1Aおよび第二帯域の触媒CP1Bの調製] (実施例1a) *本発明による方法P1の第一帯域の触媒CP1Aの調製。
【0068】セリウム含有硝酸塩および硝酸第二鉄の水
溶液によるアルミナ700gの含浸によりガンマ・アル
ミナに鉄およびセリウムを担持した。該溶液は、酸化セ
リウム(CeO2 )45gおよび酸化鉄(Fe2 O3 )
15gの当量を含んだ。
溶液によるアルミナ700gの含浸によりガンマ・アル
ミナに鉄およびセリウムを担持した。該溶液は、酸化セ
リウム(CeO2 )45gおよび酸化鉄(Fe2 O3 )
15gの当量を含んだ。
【0069】次いで含浸したアルミナを150℃で乾燥
し、次いで空気下に600℃で3時間焼成した。
し、次いで空気下に600℃で3時間焼成した。
【0070】硝酸12gと、鉄およびセリウムで予め含
浸されたガンマ型アルミナ600gと、乾燥物質72%
を有する擬似ベーマイト140gとの当量を加えた脱イ
オン水2リットルからコーティング用懸濁液を調製し
た。該懸濁液を粉砕して、粒子サイズが10ミクロン未
満になるようにした。
浸されたガンマ型アルミナ600gと、乾燥物質72%
を有する擬似ベーマイト140gとの当量を加えた脱イ
オン水2リットルからコーティング用懸濁液を調製し
た。該懸濁液を粉砕して、粒子サイズが10ミクロン未
満になるようにした。
【0071】コーティングと称する第一工程では、1c
m2 当り62胞(1平方インチ当り400胞)を有する
0.84リットルのセラミック製モノリス(コーディエ
ライト)を懸濁液に浸漬し、次いで過剰懸濁液が空気の
吹き込みによって除去される前に水を切った。次いで担
体を乾燥し、次いで温度600℃で維持した炉内で2時
間焼成した。これら浸漬工程、空気の吹き込み工程およ
び焼成工程を、触媒(基体)1リットル当り細孔担体2
00gの当量を担持するために2回目を繰り返し行っ
た。
m2 当り62胞(1平方インチ当り400胞)を有する
0.84リットルのセラミック製モノリス(コーディエ
ライト)を懸濁液に浸漬し、次いで過剰懸濁液が空気の
吹き込みによって除去される前に水を切った。次いで担
体を乾燥し、次いで温度600℃で維持した炉内で2時
間焼成した。これら浸漬工程、空気の吹き込み工程およ
び焼成工程を、触媒(基体)1リットル当り細孔担体2
00gの当量を担持するために2回目を繰り返し行っ
た。
【0072】含浸と称する第二工程では、コーティング
されたモノリスを、乾燥および500℃で2時間の焼成
後のパラジウムの固定量が細孔担体に対してパラジウム
5重量%、あるいはさらには触媒に対して、触媒1リッ
トル当りパラジウム10gで表示されるように硝酸パラ
ジウム溶液中に浸漬した。
されたモノリスを、乾燥および500℃で2時間の焼成
後のパラジウムの固定量が細孔担体に対してパラジウム
5重量%、あるいはさらには触媒に対して、触媒1リッ
トル当りパラジウム10gで表示されるように硝酸パラ
ジウム溶液中に浸漬した。
【0073】このようにして調製した第一帯域の該触媒
は、細孔担体に対して重量でセリウム4.13%、鉄
1.31%およびパラジウム5%を含んだ。
は、細孔担体に対して重量でセリウム4.13%、鉄
1.31%およびパラジウム5%を含んだ。
【0074】(実施例1b) *本発明による方法P1の第二帯域の触媒CP1Bの調製。
【0075】脱イオン水に硝酸アルミニウムAl(NO
3 )3 ,9H2 Oと、酢酸バリウムBa(O2 C
2 H5 )2 と、硝酸マンガンMn(NO3 )2 ,4H2
Oと、硝酸マグネシウムMg(NO3 )2 ,6H2 Oと
を結晶が完全に溶解するまで注いで、次いで攪拌を1時
間続行して混合物を均一にした。次いで一定温度20〜
100℃で炭酸アンモニウムの共沈殿を行って全体のp
H9を得るようにした。得られた沈殿物を濾過し、蒸留
水で洗浄して過剰の炭酸アンモニウムと沈殿から生じた
硝酸アンモニウムとを除去するようにした。濾過ケーキ
を乾燥炉で120℃で12時間乾燥し、次いで該ケーキ
を空気下にアルミナ製炉床内で600℃で4時間焼成
し、次いで1200℃で空気下に16時間焼成した。
3 )3 ,9H2 Oと、酢酸バリウムBa(O2 C
2 H5 )2 と、硝酸マンガンMn(NO3 )2 ,4H2
Oと、硝酸マグネシウムMg(NO3 )2 ,6H2 Oと
を結晶が完全に溶解するまで注いで、次いで攪拌を1時
間続行して混合物を均一にした。次いで一定温度20〜
100℃で炭酸アンモニウムの共沈殿を行って全体のp
H9を得るようにした。得られた沈殿物を濾過し、蒸留
水で洗浄して過剰の炭酸アンモニウムと沈殿から生じた
硝酸アンモニウムとを除去するようにした。濾過ケーキ
を乾燥炉で120℃で12時間乾燥し、次いで該ケーキ
を空気下にアルミナ製炉床内で600℃で4時間焼成
し、次いで1200℃で空気下に16時間焼成した。
【0076】組成BaMnMgAl10O19- δの触媒C
P1Bを得た。触媒CP1BのBET比表面積は15m
2 /g程度であった。
P1Bを得た。触媒CP1BのBET比表面積は15m
2 /g程度であった。
【0077】粉状触媒CP1Bを加えた脱イオン水2リ
ットルからコーティング用懸濁液を調製した。該懸濁液
を粉砕して、粒子サイズが10ミクロン未満になるよう
にした。
ットルからコーティング用懸濁液を調製した。該懸濁液
を粉砕して、粒子サイズが10ミクロン未満になるよう
にした。
【0078】1cm2 当り62胞を有する0.84リッ
トルのセラミック製モノリス(コーディエライト)を懸
濁液に浸漬し、次いで水を切った。次いで過剰懸濁液を
空気の吹き込みによって除去した。次いで担体を乾燥
し、次いで温度600℃で維持した炉内で2時間焼成し
た。これら浸漬工程、空気の吹き込み工程および焼成工
程を、基体1リットル当り触媒CP1Bの120gの当
量を担持するために2回目を繰り返し行った。
トルのセラミック製モノリス(コーディエライト)を懸
濁液に浸漬し、次いで水を切った。次いで過剰懸濁液を
空気の吹き込みによって除去した。次いで担体を乾燥
し、次いで温度600℃で維持した炉内で2時間焼成し
た。これら浸漬工程、空気の吹き込み工程および焼成工
程を、基体1リットル当り触媒CP1Bの120gの当
量を担持するために2回目を繰り返し行った。
【0079】[実施例2: 本発明による方法P2の第一
帯域の触媒CP2Aおよび第二帯域の触媒CP2Bの調製]セリ
ウム含有硝酸塩、硝酸ジルコニルおよび硝酸第二鉄の水
溶液によるアルミナ700gの含浸によりセリウム、ジ
ルコニウムおよび鉄をガンマ・アルミナに担持した。該
溶液は、酸化セリウム(CeO2 )51.5g、酸化ジ
ルコニウム(ZrO2 )43gおよび酸化鉄(Fe2 O
3 )6.5gの当量を含んだ。
帯域の触媒CP2Aおよび第二帯域の触媒CP2Bの調製]セリ
ウム含有硝酸塩、硝酸ジルコニルおよび硝酸第二鉄の水
溶液によるアルミナ700gの含浸によりセリウム、ジ
ルコニウムおよび鉄をガンマ・アルミナに担持した。該
溶液は、酸化セリウム(CeO2 )51.5g、酸化ジ
ルコニウム(ZrO2 )43gおよび酸化鉄(Fe2 O
3 )6.5gの当量を含んだ。
【0080】硝酸12gと、セリウム、ジルコニウムお
よび鉄で予め含浸されたガンマ型アルミナ600gと、
乾燥物質72%を有するベーマイト140gとの当量を
加えた脱イオン水2リットルからコーティング用懸濁液
を調製した。該懸濁液を粉砕して、粒子サイズが10ミ
クロン未満になるようにした。
よび鉄で予め含浸されたガンマ型アルミナ600gと、
乾燥物質72%を有するベーマイト140gとの当量を
加えた脱イオン水2リットルからコーティング用懸濁液
を調製した。該懸濁液を粉砕して、粒子サイズが10ミ
クロン未満になるようにした。
【0081】コーティングと称する第一工程では、1c
m2 当り62胞(1平方インチ当り400胞)を有する
0.84リットルのコーディエライト製モノリスを懸濁
液に浸漬し、次いで過剰懸濁液が空気の吹き込みによっ
て除去される前に水を切った。次いで担体を乾燥し、次
いで温度600℃で維持した炉内で2時間焼成した。こ
れら浸漬工程、空気の吹き込み工程および焼成工程を、
触媒(基体)1リットル当り細孔担体200gの当量を
担持するために2回目さらには3回目を繰り返し行っ
た。
m2 当り62胞(1平方インチ当り400胞)を有する
0.84リットルのコーディエライト製モノリスを懸濁
液に浸漬し、次いで過剰懸濁液が空気の吹き込みによっ
て除去される前に水を切った。次いで担体を乾燥し、次
いで温度600℃で維持した炉内で2時間焼成した。こ
れら浸漬工程、空気の吹き込み工程および焼成工程を、
触媒(基体)1リットル当り細孔担体200gの当量を
担持するために2回目さらには3回目を繰り返し行っ
た。
【0082】含浸と称する第二工程では、コーティング
されたモノリスを、乾燥および500℃で2時間の焼成
後のパラジウムの固定量が細孔担体に対してパラジウム
3重量%、あるいはさらには触媒の容積に対して、触媒
1リットル当りパラジウム10gで表示されるように硝
酸パラジウム溶液中に浸漬した。
されたモノリスを、乾燥および500℃で2時間の焼成
後のパラジウムの固定量が細孔担体に対してパラジウム
3重量%、あるいはさらには触媒の容積に対して、触媒
1リットル当りパラジウム10gで表示されるように硝
酸パラジウム溶液中に浸漬した。
【0083】このようにして調製した該触媒CP2A
は、細孔担体に対して重量でセリウム6%、ジルコニウ
ム4.55%、鉄0.5%およびパラジウム5%を含ん
だ。
は、細孔担体に対して重量でセリウム6%、ジルコニウ
ム4.55%、鉄0.5%およびパラジウム5%を含ん
だ。
【0084】触媒CP2Bは触媒CP1Bと同一であっ
た。
た。
【0085】[実施例3(比較例):方法P3の第一帯域
の触媒CP3Aおよび第二帯域の触媒CP3Bの調製]鉄とセリ
ウムとパラジウムをベースとする活性相とを含む配合の
有益性を証明するために、硝酸12gと、鉄もセリウム
も含まないガンマ型アルミナ600gと、乾燥物質72
%を有するベーマイト140gとの当量を加えた脱イオ
ン水2リットルからコーティング用懸濁液を調製した。
該懸濁液を粉砕して、粒子サイズが10ミクロン未満に
なるようにした。
の触媒CP3Aおよび第二帯域の触媒CP3Bの調製]鉄とセリ
ウムとパラジウムをベースとする活性相とを含む配合の
有益性を証明するために、硝酸12gと、鉄もセリウム
も含まないガンマ型アルミナ600gと、乾燥物質72
%を有するベーマイト140gとの当量を加えた脱イオ
ン水2リットルからコーティング用懸濁液を調製した。
該懸濁液を粉砕して、粒子サイズが10ミクロン未満に
なるようにした。
【0086】セラミック製モノリス0.84リットル
を、実施の形態1の方法に従って該アルミナ懸濁液によ
りコーティングして、触媒(基体)1リットル当りアル
ミナ200gを担持するようにした。
を、実施の形態1の方法に従って該アルミナ懸濁液によ
りコーティングして、触媒(基体)1リットル当りアル
ミナ200gを担持するようにした。
【0087】次いでモノリスをパラジウム溶液により含
浸して、コーティングした細孔担体に対してパラジウム
5重量%、あるいはさらには触媒に対して表示される、
触媒1リットル当りパラジウム10gを担持するように
した。
浸して、コーティングした細孔担体に対してパラジウム
5重量%、あるいはさらには触媒に対して表示される、
触媒1リットル当りパラジウム10gを担持するように
した。
【0088】触媒CP3Bは触媒CP1Bと同一であっ
た。
た。
【0089】[実施例4(比較例): 比較方法P4の第
一帯域の触媒CP4Aおよび第二帯域の触媒CP4Bの調製]触
媒CP4Aは触媒CP1Aと同一であった。マグネシウ
ムおよびマンガンを構造内に組込んだ薄板状ヘキサアル
ミン酸塩型構造を得る必要性を証明するために、ペロフ
スカイト族の典型的な触媒を調製した。
一帯域の触媒CP4Aおよび第二帯域の触媒CP4Bの調製]触
媒CP4Aは触媒CP1Aと同一であった。マグネシウ
ムおよびマンガンを構造内に組込んだ薄板状ヘキサアル
ミン酸塩型構造を得る必要性を証明するために、ペロフ
スカイト族の典型的な触媒を調製した。
【0090】該触媒CP4Bを、ヨーロッパ特許出願EP
-A-089-199の実施例1に記載した方法に従って酸化ラン
タンおよび酸化マンガンの混合物から調製した。組成L
aMnO3 を有する触媒CP4Bを得た。
-A-089-199の実施例1に記載した方法に従って酸化ラン
タンおよび酸化マンガンの混合物から調製した。組成L
aMnO3 を有する触媒CP4Bを得た。
【0091】[実施例5(比較例): 比較方法P5の第
一帯域の触媒CP5Aおよび第二帯域の触媒CP5Bの調製]触
媒CP5Aは触媒CP3Aと同一であった。触媒CP5
Bは触媒CP4Bと同一であった。
一帯域の触媒CP5Aおよび第二帯域の触媒CP5Bの調製]触
媒CP5Aは触媒CP3Aと同一であった。触媒CP5
Bは触媒CP4Bと同一であった。
【0092】[実施例6: 接触燃焼方法の比較]方法
の性能を、天然ガスの主要成分であるメタンの燃焼反応
について比較した。
の性能を、天然ガスの主要成分であるメタンの燃焼反応
について比較した。
【0093】調製した触媒(参照CP1A〜参照CP5
A)および(参照CP1B〜参照CP5B)において、
孔路の長手方向に直径1.5cmおよび長さ5cmの管
状物を切り取った。
A)および(参照CP1B〜参照CP5B)において、
孔路の長手方向に直径1.5cmおよび長さ5cmの管
状物を切り取った。
【0094】テストを、触媒が導入される管を有する試
験用反応器内で行った。該管を温度1500℃に達し得
る円筒状炉の中心に配置した。メタンの容積3.5%を
有する空気・メタン混合物を比流量調整器を用いて調製
して、反応器の入口に搬送した。毎時ガス流量は、基体
の容積の50000倍以上であった(VVH=5000
0h-1)。反応器の入口および出口におけるメタン濃度
を、水素炎イオン化形分析計(FID3-300型JUM ENGINEER
ING 分析装置)を用いて測定した。メタンの転換率は、
入口および出口の間のメタン濃度の差と、入口濃度との
間の百分率割合であった。
験用反応器内で行った。該管を温度1500℃に達し得
る円筒状炉の中心に配置した。メタンの容積3.5%を
有する空気・メタン混合物を比流量調整器を用いて調製
して、反応器の入口に搬送した。毎時ガス流量は、基体
の容積の50000倍以上であった(VVH=5000
0h-1)。反応器の入口および出口におけるメタン濃度
を、水素炎イオン化形分析計(FID3-300型JUM ENGINEER
ING 分析装置)を用いて測定した。メタンの転換率は、
入口および出口の間のメタン濃度の差と、入口濃度との
間の百分率割合であった。
【0095】反応混合物形態で5℃/分での250℃か
ら530℃までの温度上昇後に、反応混合物の入口温度
をこの温度に固定した。100時間の安定した正常運転
作用後に、メタンの転換率を測定した。この時間の長さ
により、メタンの燃焼を安定させる能力に応じて配合を
明確に識別することが可能になった。
ら530℃までの温度上昇後に、反応混合物の入口温度
をこの温度に固定した。100時間の安定した正常運転
作用後に、メタンの転換率を測定した。この時間の長さ
により、メタンの燃焼を安定させる能力に応じて配合を
明確に識別することが可能になった。
【0096】表1に、第一帯域および第二帯域の触媒の
元素組成と、100時間の既定の正常運転作用後に得た
転換率とをまとめた。
元素組成と、100時間の既定の正常運転作用後に得た
転換率とをまとめた。
【0097】
【表1】
【0098】表1により、天然ガスの接触燃焼方法にお
いて、セリウムと、鉄と、場合によってはジルコニウム
と、パラジウムとを含む触媒を有する第一接触帯域、並
びに第二接触帯域内での増加した水熱抵抗を有する配
合:BaMnMgAl10O19- δを複数段階で組合わせ
ることが特に有利であることが証明された。
いて、セリウムと、鉄と、場合によってはジルコニウム
と、パラジウムとを含む触媒を有する第一接触帯域、並
びに第二接触帯域内での増加した水熱抵抗を有する配
合:BaMnMgAl10O19- δを複数段階で組合わせ
ることが特に有利であることが証明された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン エルヴェ ル ガル フランス国 パリー リュ フリヤーン 15 (72)発明者 ジェラール マルタン フランス国 リイル マルメゾン アヴニ ュー ドゥ コルマール 34−2
Claims (18)
- 【請求項1】 連続する複数の接触帯域の使用を含む少
なくとも一つの燃料の接触燃焼方法において、 第一接触帯域の少なくとも一つの帯域が、モノリス基体
と、耐火性無機酸化物をベースとする細孔担体と、セリ
ウム、鉄、場合によってはジルコニウム、並びにパラジ
ウム及び白金からなる群から選ばれる少なくとも一つの
金属を含む活性相とを含む触媒を有し、かつ、 後続の接触帯域の少なくとも一つの帯域が、 ・バリウム、ストロンチウム及び希土類元素からなる群
から選ばれる少なくとも一つの元素A、 ・マンガン、コバルト及び鉄からなる群から選ばれる少
なくとも一つの元素B、 ・マグネシウム及び亜鉛からなる群から選ばれる少なく
とも一つの元素C、及び ・アルミニウムの少なくとも一つの酸化物を含む活性相
を有することを特徴とする、接触燃焼方法。 - 【請求項2】 2つの接触帯域の使用を含むことを特徴
とする、請求項1による方法。 - 【請求項3】 第一帯域の触媒において、細孔担体含有
量が触媒1リットル当り100〜400gであり、セリ
ウム含有量が細孔担体に対して0.3〜20重量%であ
り、鉄含有量が細孔担体に対して0.01〜3.5重量
%であり、ジルコニウム含有量が細孔担体に対して0〜
20重量%であり、パラジウムおよび/または白金含有
量が触媒1リットル当り3g以上であることを特徴とす
る、請求項1または2による方法。 - 【請求項4】 第一帯域の触媒において、細孔担体含有
量が触媒1リットル当り200〜350gであり、セリ
ウム含有量が細孔担体に対して2〜15重量%であり、
鉄含有量が細孔担体に対して0.1〜2重量%であり、
ジルコニウム含有量が細孔担体に対して2〜15重量%
であり、パラジウムおよび/または白金含有量が触媒1
リットル当り5〜20gであることを特徴とする、請求
項1〜3のいずれか1項による方法。 - 【請求項5】 第一帯域の触媒において、耐火性無機酸
化物をベースとする細孔担体が、アルファ・アルミナ、
デルタ・アルミナ、エータ・アルミナ、ガンマ・アルミ
ナ、カッパ・アルミナ、キー・アルミナ、ロー・アルミ
ナ、シータ・アルミナ、シリカ、シリカ・アルミナ、酸
化チタン、ジルコニアおよびそれらの混合物からなる群
から選ばれることを特徴とする、請求項1〜4のいずれ
か1項による方法。 - 【請求項6】 第一帯域の触媒において、前記細孔担体
が比表面積20〜250m2 /gを示すことを特徴とす
る、請求項1〜5のいずれか1項による方法。 - 【請求項7】 第一帯域の触媒において、前記担体が、
三価の希土類酸化物、アルカリ土類金属酸化物及びシリ
カからなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物の導
入により熱安定化されていることを特徴とする、請求項
1〜6のいずれか1項による方法。 - 【請求項8】 第一帯域の触媒において、前記担体が、
前記細孔担体に対して1〜6重量%の含有量のシリカに
より熱安定化されていることを特徴とする、請求項7に
よる方法。 - 【請求項9】 第一帯域の触媒において、前記基体が、
金属またはセラミックであることを特徴とする、請求項
1〜8のいずれか1項による方法。 - 【請求項10】 第二帯域の触媒において、前記酸化物
が、式A1-x By Cz Al12-y-z O19- δ(式中、A
は、バリウム、ストロンチウム及び希土類からなる群か
ら選ばれるX価の少なくとも一つの元素であり、Bは、
Mn、CoおよびFeからなる群から選ばれるY価の少
なくとも一つの元素であり、Cは、MgおよびZnから
なる群から選ばれる少なくとも一つの元素であり、xは
0〜0.25の値を有し、yは0.5〜3の値を有し、
zは0.01〜3の値を有し、合計y+zは最大値4を
有し、δは、元素A及び元素Bの各々のX価及びY価
と、x値、y値及びz値とに応じて決定され、 1−1/2{(1−x)X+yY−3y−z} である値を有する)に一致することを特徴とする、請求
項1〜9のいずれか1項による方法。 - 【請求項11】 前記酸化物において、合計B+C+A
lに対するAの原子比が約0.06〜0.1であること
を特徴とする、請求項10による方法。 - 【請求項12】 前記酸化物において、y及びzの値
は、各々、0.5〜2及び0.01〜2であることを特
徴とする、請求項10または11による方法。 - 【請求項13】 第二帯域の触媒において、元素Aがラ
ンタンまたはバリウムであり、元素Bがマンガンであ
り、元素Cがマグネシウムであることを特徴とする、請
求項1〜12のいずれか1項による方法。 - 【請求項14】 第二帯域の触媒において、前記酸化物
が薄板状のヘキサアルミン酸塩であり、該ヘキサアルミ
ン酸塩中に、元素Bおよび/または元素Cが結晶構造内
に組込まれていることを特徴とする、請求項1〜13の
いずれか1項による方法。 - 【請求項15】 第二帯域の触媒において、前記酸化物
が金属基体またはセラミック基体に担持されることを特
徴とする、請求項1〜14のいずれか1項による方法。 - 【請求項16】 基体が胞構造(structure cellulaire)
を有するモノリス形態物質であることを特徴とする、請
求項15による方法。 - 【請求項17】 第二帯域の触媒において、前記酸化物
が、胞構造を有するモノリス形態下にあることを特徴と
する、請求項1〜14のいずれか1項による方法。 - 【請求項18】 第二帯域の触媒において、前記酸化物
が、その表面に担持されるか、あるいは調製中に組込ま
れた白金族の金属を含むことを特徴とする、請求項1〜
17のいずれか1項による方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9515625A FR2743008B1 (fr) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Procede de combustion catalytique a plusieurs zones catalytiques successives |
| FR9515625 | 1995-12-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09187649A true JPH09187649A (ja) | 1997-07-22 |
Family
ID=9486063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8347878A Withdrawn JPH09187649A (ja) | 1995-12-28 | 1996-12-26 | 連続する複数の接触帯域を含む接触燃焼方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5899679A (ja) |
| EP (1) | EP0781603B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09187649A (ja) |
| DE (1) | DE69620370T2 (ja) |
| FR (1) | FR2743008B1 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19735770C1 (de) * | 1997-08-18 | 1999-05-27 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Diarylcarbonaten |
| US20020002794A1 (en) * | 2000-01-07 | 2002-01-10 | Figueroa Juan C. | Graded nickel alloy catalyst beds and process for production of syngas |
| US6835689B1 (en) * | 2000-10-10 | 2004-12-28 | Corning Incorporated | NH3 generation catalysts for lean-burn and diesel applications |
| US6897175B2 (en) * | 2001-10-09 | 2005-05-24 | General Electric | Catalyst and method for the alkylation of hydroxyaromatic compounds |
| US7442669B2 (en) * | 2002-03-05 | 2008-10-28 | Tda Research, Inc. | Oxidation catalysts comprising metal exchanged hexaaluminate wherein the metal is Sr, Pd, La, and/or Mn |
| CA2478333C (en) * | 2002-03-11 | 2013-10-15 | Battelle Memorial Institute | Microchannel reactors with temperature control |
| US7117674B2 (en) * | 2002-04-10 | 2006-10-10 | The Boeing Company | Catalytic combustor and method for substantially eliminating various emissions |
| US7404936B2 (en) * | 2002-10-22 | 2008-07-29 | Velocys | Catalysts, in microchannel apparatus, and reactions using same |
| US7105468B2 (en) | 2002-12-05 | 2006-09-12 | Delphi Technologies, Inc. | PROX catalyst for oxidizing carbon monoxide |
| US7007486B2 (en) | 2003-03-26 | 2006-03-07 | The Boeing Company | Apparatus and method for selecting a flow mixture |
| US20050201909A1 (en) * | 2003-06-23 | 2005-09-15 | Alstom Technology Ltd. | Catalyst |
| US7017329B2 (en) * | 2003-10-10 | 2006-03-28 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for mixing substances |
| US7469544B2 (en) * | 2003-10-10 | 2008-12-30 | Pratt & Whitney Rocketdyne | Method and apparatus for injecting a fuel into a combustor assembly |
| US7140184B2 (en) * | 2003-12-05 | 2006-11-28 | United Technologies Corporation | Fuel injection method and apparatus for a combustor |
| JP4204487B2 (ja) * | 2004-01-21 | 2009-01-07 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化触媒及びその製造方法、並びに車用排ガス浄化触媒装置 |
| US7111463B2 (en) * | 2004-01-23 | 2006-09-26 | Pratt & Whitney Rocketdyne Inc. | Combustion wave ignition for combustors |
| US7127899B2 (en) * | 2004-02-26 | 2006-10-31 | United Technologies Corporation | Non-swirl dry low NOx (DLN) combustor |
| US7874432B2 (en) * | 2004-03-23 | 2011-01-25 | Velocys | Protected alloy surfaces in microchannel apparatus and catalysts, alumina supported catalysts, catalyst intermediates, and methods of forming catalysts and microchannel apparatus |
| US8196848B2 (en) * | 2005-04-29 | 2012-06-12 | Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. | Gasifier injector |
| US20070037698A1 (en) * | 2005-08-12 | 2007-02-15 | Science And Technology Corp. | Sol-gel-based methodology for the preparation of oxidation/reduction catalysts |
| US20070105060A1 (en) * | 2005-11-04 | 2007-05-10 | Nova Chemicals (International) S.A. | Industrial radiant heater |
| DE102005062926A1 (de) * | 2005-12-29 | 2007-07-05 | Süd-Chemie AG | Brennstoffzellenanordnung mit edelmetallfreiem Abgasbrenner |
| WO2009054315A1 (ja) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Cataler Corporation | 排ガス浄化用触媒 |
| CN101952037B (zh) * | 2008-02-21 | 2013-03-27 | 株式会社F.C.C. | 催化剂载体及其生产方法 |
| FR2942624B1 (fr) | 2009-03-02 | 2011-03-18 | Rhodia Operations | Composition comprenant une perovskite a base de lanthane sur un support en alumine ou en oxyhydroxyde d'aluminium, procede de preparation et utilisation en catalyse |
| US10471384B2 (en) | 2009-04-22 | 2019-11-12 | The Babcock & Wilcox Company | System and method for reducing halogen levels necessary for mercury control, increasing the service life and/or catalytic activity of an SCR catalyst and/or control of multiple emissions |
| US10213738B2 (en) | 2009-04-22 | 2019-02-26 | The Babcock & Wilcox Company | System and method for increasing the service life and/or catalytic activity of an SCR catalyst and control of multiple emissions |
| US8691719B2 (en) * | 2009-04-22 | 2014-04-08 | Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. | System and method for increasing the service life and/or catalytic activity of an SCR catalyst and control of multiple emissions |
| US8716169B2 (en) * | 2009-04-22 | 2014-05-06 | Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. | System and method for protection of SCR catalyst and control of multiple emissions |
| WO2018007866A1 (en) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | Dominique Bosteels | Stratified combustion chamber |
| US10562010B2 (en) | 2015-11-20 | 2020-02-18 | Mc Earth Holdings Ltd | Stratified charge combustion engine |
| CN110773191B (zh) * | 2019-09-18 | 2022-09-13 | 上海瀚昱环保材料有限公司 | 脱二噁英协同脱硝的催化剂及其制备方法 |
| CN112547090B (zh) * | 2019-09-26 | 2023-08-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 整体型催化剂及其制备方法与应用 |
| CN114471696B (zh) * | 2020-10-28 | 2023-09-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种hc-scr脱硝成型催化剂及其制备方法 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4220559A (en) | 1978-02-14 | 1980-09-02 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | High temperature-stable catalyst composition |
| FR2466278A1 (fr) * | 1979-10-04 | 1981-04-10 | Pro Catalyse | Catalyseur et procede de traitement des gaz d'echappement des moteurs a combustion interne |
| GB2080136B (en) * | 1980-07-16 | 1984-05-16 | Dyson Refractories | Coprecipitated modified nickel catalysts |
| JPS58156350A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 排ガス浄化装置 |
| CA1213874A (en) * | 1983-05-12 | 1986-11-12 | Tomohisa Ohata | Process for producing honeycomb catalyst for exhaust gas conversion |
| DE3474714D1 (en) * | 1983-12-07 | 1988-11-24 | Toshiba Kk | Nitrogen oxides decreasing combustion method |
| EP0198948A3 (en) | 1985-04-11 | 1988-09-21 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd | Catalytic combustor for combustion of lower hydrocarbon fuel |
| JPS61252409A (ja) * | 1985-05-02 | 1986-11-10 | Kikai Syst Shinko Kyokai | メタン系燃料の燃焼方法 |
| EP0266875B1 (en) | 1986-09-10 | 1992-04-29 | Hitachi, Ltd. | Method of catalytic combustion using heat-resistant catalyst |
| DE3770920D1 (de) | 1986-12-03 | 1991-07-25 | Catalyst And Chemicals Inc Far | Feuerfester katalysator und verfahren zu seiner herstellung. |
| US4857499A (en) * | 1987-03-20 | 1989-08-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High temperature combustion catalyst and method for producing the same |
| DE3803122C1 (ja) * | 1988-02-03 | 1989-07-13 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De | |
| JP2768946B2 (ja) | 1988-04-13 | 1998-06-25 | 東洋シーシーアイ株式会社 | 耐熱性貴金属触媒及びその製造方法 |
| ATE171258T1 (de) | 1990-11-26 | 1998-10-15 | Catalytica Inc | Mehrstufenverfahren für die verbrennung von brennstoffmischungen |
| DE69130894T2 (de) | 1990-11-26 | 1999-09-02 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Palladium katalysatoren für unvollständige verbrennung und verfahren zu deren verwendung |
| US5281128A (en) * | 1990-11-26 | 1994-01-25 | Catalytica, Inc. | Multistage process for combusting fuel mixtures |
| JP3119482B2 (ja) | 1990-11-28 | 2000-12-18 | 大阪瓦斯株式会社 | 燃焼触媒システム |
| JPH04193344A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-13 | Toyo C C I Kk | 耐熱性触媒並びにその製造方法 |
| FR2715580B1 (fr) * | 1994-01-31 | 1996-04-05 | Inst Francais Du Petrole | Catalyseur de traitement des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne. |
| FR2721837B1 (fr) | 1994-07-01 | 1996-08-30 | Inst Francais Du Petrole | Catalyseur d'oxydation resistant a des temperatures elevees, son procede de preparation et procede de combustion utilisant un tel catalyseur |
| FR2726774B1 (fr) | 1994-11-15 | 1996-12-13 | Inst Francais Du Petrole | Catalyseur de combustion et procede de combustion utilisant un tel catalyseur |
-
1995
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