JPS605002A - 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提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。

またー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、反応熱のだめの熱源として廃熱
の適用が可能であるという浸、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、燃料電池用、内燃機関用あるいは都市ガス用
に利用する場合、従来の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
応器内の圧損が増加し、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ボ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シ、メタ
ノール蒸気が高温の反応装置材料との反応によるものが
大部分である。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ジメタツール
反応率が低下するし、また後者の方法では装置が複雑に
なるほか、水あるいは空気などΩ混合によりガス組成が
変化し熱効率が低下するなどの問題があった。

そこで本発明者らは、上記の問題を解決すべく、メタノ
ール改質装置の材料について鋭意実験検討を寓ねた結果
、アルミニウム又はアルミニウム合金がカーボン生成の
少ないことを見い出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明方法は、メタノール改質装置において、特
に高温のメタノールと接触する部分における装置材料と
してアルミニウム又はアルミニウム合金を被覆した材料
を使用することを特徴とするものである。

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
スを製造するための化学反応を例示すると次の通シであ
る。

〈反応１”）　Ｃ’Ｈ３０ＰＩ　→ＯＯ＋２　Ｈ２く反
応２　）　４０Ｈ３０Ｈ−＋　３０Ｈ４−）−２Ｈ２０
−１−Ｃｏ。

２Ｃ！Ｈ３０Ｈ→　Ｏ’Ｈ４−１−２Ｈ２＋ＣＯ２く反
応３　〉（３Ｈ，０Ｈ−１−Ｈ２０→５Ｈ２＋ｃｏ２こ
れらの反応は、触媒上で、通常は３ａａ〜４０Ｇ℃で行
われる。

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
より原料を供給する。反応後のガスは通路５よシ取り出
す。熱媒体又は加熱ガスは入０６よシ供給し、シェル３
の内側を通過し出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々い。

。 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の材料であ
る。

本発明でいうアルミニウム合金とはアルミニウムの含有
量が５０重量パーセント以上の合金で、例えばマグネシ
ウム、銅、又はその他の金属を含有する耐食性アルミニ
ウム合金、高力アルミニウム合金（ＪＩＳＨ４０００，
４０４０，４０８０゜４０９０．４１００．　４１２０
．　４１４０−７０　）　、耐熱アルミニウム合金（Ｊ
ＩＳＨ４１４０−７０）　などがある。

次に、アルミニウム又はアルミニウム合金の被覆の方法
であるが、反応管内面への被覆法としては溶融メッキが
好適に利用できる。例えば被覆材として所望するアルミ
ニウム又は上記に記載のアルミニウム合金を加熱溶融せ
しめ、これをチューブ、例えば炭素鋼鋼管などの内側に
被覆する方法などがちる。この他にも公知の被覆方法が
適用できることは言うまでもなく、まだ被覆対象も上記
の炭素鋼鋼管に限らず、ステンレス鋼、耐熱鋼、その他
各種のものが適用できる。

以下、実施例によυ本発明を具体的に説明する。

〔実施例１〕 表１に示す合金を切粉（約１０　ｍｅａｈ　）　にし石
英ガラス製の反応器に１０　ｃｃ　充填して宍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
定した結果を表３に示す。

表　２ 表　６ アルミニウム及びアルミニウム合金は５ｏ。

℃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８５：１５のも
の、又は５０：５０のもの）を用いた場合もアルミニウ
ム及びアルミニウム合金ではカーボン析出はなかった。

〔実施例２〕 予め脱スケールしたボイラの熱交換器用炭素　ｌ銅鋼管
（ＥＩＴＢＡ　２２　）　、呼び径２０Ａの内面を耐熱
アルミニウム合金（Ｍｇ：　１．５　ｗｔ％、Ｏｕ：４
．０ｗｔ％、Ａｔ：９１ｗｔ％、その他３．５　ｖｔ％
）で溶融被覆し、これにメタノール改質用の触媒（Ｃｕ
−（！ｒ−Ｎｉ系：粒径２膿φ）２０ＣＣを充填して反
応管とし、該反応管へ反応温度４００℃、メタノール供
給量２０ＣＣ／ｈ、圧力１ｋｇ１０ｎ”−ａの条件で、
メタノールを１００時間流し、反応管内へのカーボン析
出状況及び溶融被覆したアルミニウム合金の被覆の状況
を観察した。

この結果、カーボンの析出はなく、マた被覆したアルミ
ニウム合金も初期の状態に比べ、殆ルど変化が見られな
かった。

以上実施例に示した如く、本発明のアルミニウム又はア
ルミニウム合金を被覆した材料を装置材料とするメタノ
ール改質装置によれば、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際に、高温下でカ
ーボン析′出のないことがわかった。

【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概念図である。 １・・・・・触媒層 ２・・・・・反応管 ３■−・ｅシ　ェ　ル 、４・・・・・反応ガス入口 ５・・・・・反応生成ガス出口 ６・・・・φ熱媒体又は加熱ガス入ロ ア・・・・・熱媒体又は加熱ガス出口 ８・・・・・管　板 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 特許庁長官　若杉和夫殿 ２、発明の名称 メタノール改質装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ｆ１４　所　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号（ほ
か１名） ４！ｊＩ−代理人 ６、袖正により増加する発明の数　な　し　６）２補正
の対象 （１）明細書 （２）　図　面 （３）委任状 ＆補正の内容 （１）　明細書の浄書（内容に変更なし）（２）図面の
浄書　（内容に変更なし）（３）　委任状を補充する。

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
   材料としてアルミニウム又はアルミニウム合金を被覆し
   た材料を使用してなるメタノール改質装置。