JPS59184703A - メタノ−ル改質装置 - Google Patents

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】 本発明はメタノールを水素含有ガスに改質するメタノー
ル改質装置材料に関するものである。

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メタノール改質装置において
カーボン生成のない装置を袂供せんとするものである。

現在発電用ボイラ、内燃機関などに用いられる液体燃料
や気体燃料及び還元ガス製造用には原油及びそれから精
製された石油類が使用されているが、最近の原油価格の
高騰のため燃料の多様化が指向されて原油以外の化石燃
料から合成され得るメタノールが注目されている。また
メタノールはナフサよシはるかに低温で水素含有ガスに
改質されるので、反応熱のための熱源として排熱の適用
が可能であるという優位性をもっている。

しかし、メタノール又はメタノールと水の混合物を原料
として水素含有ガスに改質し、ボイラー、タービンなど
の発電用、燃料′重油用、内燃機関用あるいは都市ガス
用に利用する場合、従来ノメタノール改質装置における
メタノール改質反応では、その反応条件特に高温雰囲気
においてカーボンが生成し、触媒活性点を被覆すると共
に反応管内の圧損が増加し、これが大きな問題となって
いる。

メタノール改質装置でのカーホン生成の原因は反応装置
内の触媒との反応によるものはごくわずかであわ、メタ
ノール蒸気が旨温の反応装置材料の表面と反応するため
である。このため、従来ではカーボン生成を抑制するた
め反応装置の温度を制限する方法又はメタノールに水あ
るいは空気などを混合する方法などの対策を行ってきた
が、前者の方法では温度低下によやメタノール反応速度
が低下するし、壕だ後者の方法では純水な水や空気を供
給する必要があシ装置が複雑になるほか水あるいは空気
などの混合によシガス組成が変化し、熱効率が低下する
などの問題があった０ そこで本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意実
験検討を重ねた結果、メタノール改質装置における装置
材料の表１面を・イく活性化することによジメタツール
改質装置内にカーボン生成のないことを見出し本発明ケ
完成するに至った０ 即ち本発明方法はメタノール改質装置における装置材料
としての普通鋼、ステンレス鋼の表面をあらかじめ硫化
水素で処理した材料を使用することを特徴とするものセ
ある０ なおこのカーボン析出防止の機構は理論的には解明でき
ていないが、本発明の処理によると硫黄の元素が強固に
結合しておシ触媒作用をする鉄、ニッケル、クロムなど
の酸化物の作用を遮蔽しているためと考えられる。

本発明でいう水素含有ガスとは水素を０．１パーセント
以上含むガスでその他に一酸化炭素又はメタンなどを含
むガスを意味するものとする。

メタノール又はメタノールと水の混合物から水素含有ガ
スケ製造するだめの化学反応を例示すると次の通シであ
る。

〈反応１＞ＣＨ３０Ｈ−＋ＣＯ＋２Ｈ２〈反応２＞４Ｃ
Ｈ３０Ｈ→３　Ｃ［（４＋　２　Ｈ２Ｏ＋　ｃｏ、。

２ＣＨ３０Ｈ−＋　　ＣＨ４＋　２Ｈ２＋Ｃ０２く反応
６＞　ＣＨ３０［（＋Ｈ２０→　３Ｈ２＋　Ｃｏ２本発
明でいうメタノール改質装置の一例の概念図を第１図に
示す。触媒を反応管２に充填し、触媒層１に通路４よシ
原料を供給する。反応後のガスは通路５よｈｓｈ出す。

熱媒体又は加熱ガスは入Ｄ６よシ供給し、シェル３の内
側を通過し化ロアよシ排出される。これは装置の一例で
あって、装置形式をこれに限定するものではない。

本発明でいう装置材料とは、第、１図の例でいうと、高
温のメタノールと接触する反応管２及び管板８である。

本発明でいう普通鋼とは炭素が２〜４チ、ケイ素が１〜
６％に少量のマンガン、リン、硫黄を含み、残部を鉄が
占める鋼であ〃、ねずみ鋳鉄、白鋳鉄、可鍛鋳鉄とダク
タイル鋳鉄に大別される。

捷たステンレス鋼とは主成分としてＣｒ　　を含有し、
不（９）態を形成して不銹性を保つ鋼であシ、１８−８
ス、テンレス鋼、ＳＵＳ　ｓ　０４などがある。

なお、ここでいう硫化水素による表面処理法は、硫化水
素中で上記の普通鋼、ステンレス鋼を４００〜６ｏｏ℃
、２〜３時間処理することによシ行う。

以下実施例により本発明の方法を具体的に説明する。

〔実施例１〕 表１に示す普通鋼、ステンレス鋼を切粉（約１０　ｍｅ
ｓｈ　）にし、１００チ硫化水素気流中で４００℃に加
熱し、３時間保持した。その後石英ガラス製の反応器に
１０　ＱＱ　　充填して表−２に示す条件でメタノール
を１０時間流しカーボン析出量を測定した結果全表６に
示す。

表２ 表３ 材料１〜３は５００℃以下でももちろんカーボン析出は
なかった。また、メタノールと水の混合物（重量比で１
８：１５のもの又は５０：５０のもの）を用いた場合も
材料１〜３はカーボン析出がなかった。

以上実施例に示した如く本発明における表面処理を施し
た材料を装置材料として使用することによりメタノール
と水の混合物からは高温下でカーボン析出のないことが
わかった。さらにこのような表面処理は反応装置組立て
前でも有効であるが、反応装置組立て後の触媒充填前に
実施しても有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はメタノール改質装置の一例の棚１念図である。 １・・・触媒層 ２・・・反応管 ３　−−・　　シ　　エ　　ル ４　・・・　反応ガス入口 ５　・・・　反応生成ガス出口 ６　・・・　熱媒体又は加熱ガス入ロ ア　・・・　熱媒体又は加熱ガヌ出口 ８、・・・管　板 第１図 ■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メタノール又はメタノールと水の混合物から水素含有ガ
   スを製造するだめのメタノール改質装置において装置材
   料として、普通鋼、ステンレス鋼の表面をあらかじめ硫
   化水素によシ表面処理した材料を用いてなるメタノール
   改質装置。