JPS638202A - メタノ−ル分解による水素−一酸化炭素ガスの製造法 - Google Patents

メタノ−ル分解による水素−一酸化炭素ガスの製造法

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JPS638202A
JPS638202A JP61147964A JP14796486A JPS638202A JP S638202 A JPS638202 A JP S638202A JP 61147964 A JP61147964 A JP 61147964A JP 14796486 A JP14796486 A JP 14796486A JP S638202 A JPS638202 A JP S638202A
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JP
Japan
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catalyst
methanol
gas
water
carbon
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JP61147964A
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Inventor
Koji Nakamura
幸司 中村
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Japan Oxygen Co Ltd
Taiyo Nippon Sanso Corp
Original Assignee
Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
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Publication date
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、メタノールを触媒によって分解し、水素−一
酸化炭素混合ガスを製造する方法に関し、殊に金属の熱
処理用雰囲気ガスとして好適なガス製造法である。
〔従来の技術〕
例えば金属の浸炭、焼鈍等の熱処理は熱処理炉内で種々
の温度及び雰囲気下で実施されるが、無脱炭焼鈍の場合
には700℃〜850℃の温度域で、かつ雰囲気ガスの
カーボン−ポテンシャル(以下C−ポテンシャルという
)を調節しながら行なわれる。この場合、上記C−ポテ
ンシャル調節用の雰囲気ガスとしては一般に一酸化炭素
(CO)、水素(H2)を含有する不活性ガスが用いら
れるが、このようなガスを得る方法として、通常は炭化
水素を変成炉内で空気と共に900℃以上で反応させて
得る変成炉ガス方式によっていた。
しかし金属の熱処理では熱処理条件に応じて種々の変成
ガスが必要になるが変成炉ガス方式では特定の熱処理用
のガスが発生するようにされているため特定の変成ガス
生成の専用炉となり、多目的に使用し得ず設備面、経済
面で得策でない。
次に運搬、貯蔵に便利なメタノール(CH30H9大気
圧、常温下で液体)を窒素ガスの如き不活性ガスに適量
同伴して熱処理炉内に導入し、該炉内でメタノールを熱
分解させて、所望量のCO。
H2含有不活性ガスを得る方法が提案されている。
しかし、メタノールは理論的には720℃以上でCH3
0H−+C○+2H2の反応が進むことになっているが
、実際には該反応は850℃以上の高温で迅速に反応さ
せることによって進行し、上記温度以下では、該反応以
外に 2 CH30H−* C+ CH4+ 2 H2020
H30H−)2G+2H2+28202 CH30H=
 OO2+ CH4+ 2 H22CHs  OH−4
002+ C+、 4 H2等の反応が起こり、二酸化
炭素(CO2)、メタン(CH4)、炭素(C)、水(
H20)などC−ポテンシャルの調節を阻害するガスが
多聞に生成してしまう。このため良好なC−ポテンシャ
ル調節用雰囲気ガスを得るには850℃以上の温度が必
要であり、実用性に乏しい。
〔発明が解決しようとする問題点〕
そこで、上記不都合を解決するため種々考究した結果、
メタノール分解用触媒としてニッケルーカリウム(Ni
−K)系触媒(特公昭60−45939号を用いてメタ
ノールをCOとH2に熱分解する方法に看目し種々実験
を試みた。この結果、該触媒を用いた方法によれば、メ
タノールを200℃〜600℃の比較的低温でCOとH
2に分解でき、その他の成分の生成は極めて少なく、所
望の目的、効果をもつガスが得られたが、メタノール分
解時にカーボンが生成し、短時間で触媒の活性化が低下
すると共に、配管系に閉塞が生ずる等の問題点のあるこ
とが知見された。
この発明はかかる実情を背景になされたもので、触媒の
活性化が長時間低下せず、また配管系を閉塞しないメタ
ノール分解による水素−一酸化炭素ガスの製造方法を提
供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の特徴とするところは、1〜5vO[%の水を含
むメタノールをNi−に触媒若しくはCu−Qr−1v
ln系触媒中で200℃〜600℃の温度下で熱分解す
ることにより水素−一酸化炭素混合ガスを製造する方法
にある。
〔実施例〕
以下に本発明に係る水素−一酸化炭素混合ガスの製造法
について金属の熱処理に使用される雰囲気ガスを得る例
として詳細に説明する。
第1図は実験に用いた装置のフローシートで、1はメタ
ノール、2は不活性ガスとしての窒素ガス(N2)であ
る。該メタノール1.窒素ガス2はそれぞれに連設した
管を介して混合気3内に導入されて混合され、次いで管
4を介して触媒筒5に導入される。触媒筒5内には10
0%H2雰囲気中で350”Cの温度で30時間加熱し
て活性化したNi−に系触媒を充填し、加熱器6により
触媒筒5内の触媒温度を320’Cに保持した。このよ
うにして、混合器3で混合されたメタノール1は触媒筒
5内でCOとH2とに分解し、管7を介して熱処理炉8
内に導入されるものである。
上2111Ji1[ヨリ、85VOL%Nz+15VO
L%CH30Hの混合ガスを1.24/min+7)割
合で例えば44.2wt%Ni+9,5wt%Kをシリ
カアルミナ担体に担持したNi−に触媒を充填した触媒
筒5に流スト、56 、7 VOL % N 2 + 
28 。
7VOL %H2+ 12.2VOL %CO+0.3
VOL%CH4+ 1 、4VOL%CO2+ 0 、
7 VOL%CH30Hの成分で、かつ露点が一16℃
以下の熱分解ガスが2.OJ/winの割合で生じ、目
的とするCO,H2を主成分とし、CO,、CO2成分
が極微量の良好なC−ポテンシャル調節用雰囲気ガスが
得られる。しかし、上記した反応は約30程度度で触媒
筒5での通気抵抗が増大し、かっCO,H2以外の成分
の生成が増加してくる。
このときの触媒の色は、触媒筒5へ充填した時の灰色の
状態から黒色へと変色しており、更に黒色の成分を分析
するとカーボンであることが判明した。
このように単に通常の手段によって上記Ni−に系触媒
を用いてメタノールを分解する方法ではメタノール分解
時にカーボンが生成し、該カーボンがNi−に系触媒に
付着して触媒間の通気路を閉塞し、通気抵抗が増大する
と共に、触媒としての活性が低下して前記の如く、CO
,H2以外の不要成分の生成が増加して所望する雰囲気
ガスが短時間で得られなくなってしまう。これはCu−
Cr−Mn系触媒を用いた場合も同様であった。
以上から、金属熱処理用雰囲気ガスとしての条件、即ち
0850℃以下の温度で製造できること、■Co、H2
以外のCH4、CO2、H20などC−ポテンシャル調
節を阻害する成分の生成が少ないこと、■長時間にわた
って連続して良好な雰囲気ガスが得られること等の条件
に対し満足な結果は得られないことが判った。
本発明者は、種々この解決策について考究した結果、メ
タノールに特定範囲の水分の存在下で前記触媒中に通す
ことにより、不都合の解消されることを見出した。即ち
、メタノールに1VOL%〜5 VOL%の水を含有さ
せ、前記第1図に例示した実験装置を用い、前記同様の
条件下でメタノールの熱分解を行なった処、i ooo
時間時間経過熱分解反応は正常に行なわれ、また通気抵
抗もほとんど低下せず、長期に亘って熱分解反応を持続
することが可能となった。以下これを、第2図に添加水
分量に対するメタノール分解率(左目盛参照)及びカー
ボン生成率(右目盛参照)の関係を、第3図に添加水分
量に対する生成した熱分解ガスの成分組成を例示して説
明する。なお、第3図ではCo、H2の濃度は左側の目
盛りを、また、CO2、CH4,H20の濃度は右側の
目盛りを参照するものである。
なお、実線はNt−に系触媒を使用した場合、破線はC
u−Cr−Mn系触媒を使用した場合である。
第2図によると、メタノールに対する水分添加量を増加
するに従ってメタノールの熱分解率が向上すると共にカ
ーボン生成量が減少することが明らかである。また、第
3図によると、水分添加吊が1〜2%の間ではCo、+
2という必要な成分が増加し、水分添加量2%以上では
前記Co、+2の成分の生成はほぼ一定になる。他方、
CO2生成量は水分添加量の増加に従って増加し、水分
添加量5%では1.2%となるが、これ以上のCO2の
増加は好ましくなく、殊にC−ポテンシャル制御上は不
都合である。また、水分添加量の増加に伴って+20の
発生も若干増加するがこれもC−ポテンシャル調節を困
難にする。なお、CH4はほぼ一定である。
以上のように、副生ガスの少ない水素−一酸化炭素ガス
を得ること、殊に金属熱処理用雰囲気ガスとしては組成
成分の濃度の制約から水分添加量の最大値は5 VOL
%とすることが好ましい。
次に水分添加量がi vot%以下では第2図に示す如
くカーボン発生に対し抑止効果がなく、1VOL%以上
の水分添加でカーボン発生抑止効果が現出し、更に3 
vot%以上の水分含量になるとその効果が顕著になる
。従って水分添加量の下限値は1 VOL%とすること
が好ましい。
なお、水分の添加方法はメタノールを貯液した容器に水
を所定段滴下した後、適宜撹拌して均一に混合すれば良
い。
次にCu−Cr−Mn系触媒を使用した例を説明する。
前記第1図に例示した実験装置の触媒筒5に1gwt%
CuO+23wt%Cr2O3+15wt%MnO2+
25wt%AJ203の成分をN2ベースで10%の+
2雰囲気中で460℃で16時間加熱して活性化したC
u−Cr−Mn系触媒を充填し、加熱器6により触媒筒
5内の触媒温度を450℃に保持した。次いで、該触媒
筒5内に水分含有量を1 VOL%〜5VOL%とした
メタノールを2QVOL%とN2を80VOL%の割合
で混合し、該混合ガスを2.14/ll1inの割合で
導入し熱分解した結果、60.7%N2 +25.6%
H・2+8゜0%CO+1.3%CH4+3.5%CO
2+0゜9%CH30Hの分解ガスが2.94/min
の割合で得られ、また、該分解ガスの露点は一60℃以
下であった。そして、上記反応を1000時間継続した
時点では触媒の活性が低下することなく熱分解を持続し
得た。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明はメタノールを熱分解して水素−
一酸化炭素混合ガスを得るにあたり、メタノールに1 
VOL%〜5VOL%の水を添加してNi−に系触媒又
はCu−Cr−、Mn系触媒で熱分解する方法に係るも
のであり、水を添加しない場合に比べてカーボンの発生
を抑止できるのでメタノールの熱分解を高め得るばかり
でなく、長期にわたって良好な水素−一酸化炭素混合ガ
スを連続して製造でき、殊に金属の熱処理の如く長時間
の雰囲気ガス使用に効果的である。更に、850℃以下
の従来困難視されてきた温度域での金属の熱処理に応用
し得て生産性を向上でき実施効果が大きい。また本方法
は比較的低温下でできるので、上記金属の熱処理炉内に
触媒筒を設ける等により、炉の熱源をそのまま利用して
触媒温度を維持でき好都合である。又、本発明方法はそ
れぞれの熱処理に必要とされる所望の組成の雰囲気ガス
をメタノール量を制御することによって容易に得られる
のでC−ポテンシャル制御用ばかりでなく、多目的の熱
処理に使用でき、また、単に水をメタノールの1vO[
%〜5VOL%添加するだけで良いので極めて簡単であ
り、実施効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するための金属熱処理装置
のフローシート、第2図は添加水分量に対するメタノー
ル分解率及びカーボン生成率の関係を示す図、第3図は
添加水分量に対する生成した熱分解ガスの成分組成を示
す図である。 1・・・メタノール  2・・・窒素ガス  3・・・
混合器  5・・・触媒筒  6・・・加熱器  8・
・・熱処理炉 筋2O −Ni−に禾触媒 一−−−Cu−Cr−MnMMg 添加水分! (VOL%) −−−−Cu−Cr−Mn 裂触tI 添加水介量(VOL%) 手続補正口 昭和61年8月1日 特許庁長官 黒 1)明 雄 殿 2、発明の名称 メタノール分解による水素−一1m化炭素ガスの製造法 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 日本酸素株式会社 4、代理人 自発提出 (1)明細書の特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 (a 同書第4頁第13行の「939号を」を1939
号)を」と訂正する。 以  上 「2、特許請求の範囲 1.1〜5 VOL%の水を含、むメタノールをNi−
に系触媒若しくはC旦−Cr−Mn系触媒中で200℃
〜600℃の温度下で熱分解することを特徴とするメタ
ノール分解による水素−−M化炭素ガスの製造法。」

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、1〜5VOL%の水を含むメタノールをNi−K系
    触媒若しくはCU−Cr−Mn系触媒中で200℃〜6
    00℃の温度下で熱分解することを特徴とするメタノー
    ル分解による水素−一酸化炭素ガスの製造法。
JP61147964A 1986-06-24 1986-06-24 メタノ−ル分解による水素−一酸化炭素ガスの製造法 Pending JPS638202A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017106054A (ja) * 2015-12-08 2017-06-15 日本エア・リキード株式会社 浸炭システム及び表面硬化鋼材の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6272501A (ja) * 1985-09-26 1987-04-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd メタノ−ル分解方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6272501A (ja) * 1985-09-26 1987-04-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd メタノ−ル分解方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017106054A (ja) * 2015-12-08 2017-06-15 日本エア・リキード株式会社 浸炭システム及び表面硬化鋼材の製造方法

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