JPS6385002A - 低温でシクロヘキサンより水素を取り出す方法 - Google Patents

低温でシクロヘキサンより水素を取り出す方法

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JPS6385002A
JPS6385002A JP61228282A JP22828286A JPS6385002A JP S6385002 A JPS6385002 A JP S6385002A JP 61228282 A JP61228282 A JP 61228282A JP 22828286 A JP22828286 A JP 22828286A JP S6385002 A JPS6385002 A JP S6385002A
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JP
Japan
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cyclohexane
hydrogen
catalyst
porous material
reaction
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Pending
Application number
JP61228282A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisatsugu Kitaguchi
久継 北口
Kohei Endo
遠藤 幸平
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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)
  • 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、含水素混せガス中の水素をシクロヘキサンに
変えて貯鵞した後、使用に際して低温でシクロヘキサン
から再度水素に転換して水素を取り出す方法に関する。
〔従来の技術〕
脱水素反応は、スチレンやブタジェンなどの製造にみら
れるように、工業的に重要な反応のひとつである。
とnらの脱水素反応はすべて吸熱反応であり。
そのために高温度において多量の熱量を補給しなければ
ならない。またこのような高温条件下では。
脱水素のほかに炭化水素の分解も起こりやすく、特に金
属触媒ではそれが顕著であって、炭素析出による活性劣
化が著しい。そのために工業プロセスでは%難還元性の
金属酸化物や高温でも安定なCa@ Ni (PO4)
6などが触媒として使わn、b、また。
脱水素はモル数の増加する反応であるから、平衡論的に
は低圧が好ましい。工業的操作では、原料供給流nへの
多量の高温スチームなどの導入に工り高温低圧の条件を
実現し、同時にこの多量のスチーム共存によって触媒表
面上へのコーク状物質の蓄積を抑制し、また触媒表面の
過度の還元状態への変化をも防いで、触媒活性の安定を
保持している。
本発明者等は先に特願昭60−042413号において
、含水素ガス中の水素をシクロヘキサンに変化させて貯
蔵し、使用に際してはシクロヘキサンから再度水素を取
り出す方法を提案したが、シクロヘキサンの脱水素反応
も、上述のスチレンやブタジェンの製造と同様に、高温
における多量の熱量の補給、炭素析出などの問題が生ず
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
シクロヘキサンの脱水素反応は、  50kcaVmo
t程度の吸熱反応であって、熱力学平衡の制約のために
350℃付近またはそれ以上の高い反応温度を必要とす
る。従ってこの反応を行わせるためには、高温下におい
て多量の熱i−v供給する必要がある。またこのように
反応温度が高いので、脱水素のほかにシクロヘキサンの
分解も起こりやすく、特にF e +N iの工うな卑
金属触媒上では七nが顕著であって炭素析出による触媒
の活性劣化が著しい。
さらに、含水素混合ガス中の水素をシクロヘキサンに変
えて貯蔵L7.使用に際してはシクロヘキサンから再度
水素に転換して水素を取り出すシステムでは水素をシク
ロヘキサンに変えて貯蔵する(ベンゼンの水素化)場合
の反応温度(発熱反応)が200℃程度であるのに対し
て、シクロヘキサンから再度水素に転換して水素を取シ
出すくシクロヘキサンの脱水素)場合の反応温度(吸熱
反応)が350℃程度であるために、ベンゼンの水素化
反応におけろ反応熱をシクロヘキサンの脱水素反応にう
まく利用できない。
本発明は、上記問題点を解決する九めになさnたもので
、低温度において脱水素反応を進行させ。
効率的な熱交換を行ってシクロヘキサンより水素を取り
出す方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決する友めの手段〕
上記目的を達成する几めの本発明の技術的手段は、多孔
質材料管の内周面または外周面に触媒充填層を形成し、
該触媒充填層を熱媒体で加熱するようにした反応装置の
触媒充填層内にシクロヘキサ゛/を導入し、脱水素反応
を行わせてベンゼンと水素と全発生させ、該発生した水
素全前記多孔質材料管の管壁を介−して透過分離するこ
とを特徴とする低温でシクロヘキサン工9水素を取り出
す方法である。
〔作用〕
シクロヘキサンを触媒下で脱水素反応をさせて発生する
ベンゼンと水素から、水素を優先的に多孔質材料管によ
りガス分離させることに工91反応反応上低下させ、か
つ反応率を向上させるとともに、充填した触媒の内部ま
たは外部から効率的に熱交換をおこなわせる。
この工うにして触媒の存在のもとてシクロヘキサンの脱
水素反応を行わせ、他方では触媒充填層に接するように
形容した多孔質材料管により、脱水素反応で生成した水
素を選択的に系外に引き抜くことにより、化学平衡をず
らして平衡転化率を上昇させ、さらに脱水素反応温度を
低下させることができるものである。また、触媒充填層
を熱媒体で加熱することにより、多量の熱量を効率的に
外部ま′fi:、は内部から供給することができる。
なお本発明における多孔質材料管の材料としてFi、ガ
ラス、セラミックス、金属粉の焼結物、金属箔などを用
いることができ、加工性の点ではガラスが優れている。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面により説明する。
@1図はシクロヘキサンから水素全敗り出すために用い
る熱交換器型反応装置の一例を示す。第1図に示した反
応装置は、スチームにより触媒充填層の外部から熱交換
を行う形式であり、この場合触媒充填層3は、内部に挿
通さt′Lfc多孔質材料管4と外周mを取り巻く触媒
層外筒13との間に形成さnている。
シクロヘキサンは、気化されt後反応装置本体人口lか
ら供給され、触媒層入口2に分配される。
触媒充填層3は円筒型で1反応装置本体5の内部に十数
本〜数十本設置されている。触媒層人口2から供給さn
たシクロヘキサンは、触媒充填層3で脱水素反応にエフ
ベンゼンと水素に分解さnる。
水素は選択的に多孔質材料管4内に透過分離さn、水素
リッチな透過ガスとなって多孔質材料管透過ガス出口9
、反応装置本体透過ガス出口1oを通り、真空ポンプ1
2により糸外に排出さnる。この真空ポンプには、透過
ガスを引き抜く几めの補助的手段であって、操作条件に
よっては不必要な場合もある。他方ベンゼンリッチな未
透過ガスは。
多孔質材料管未透過ガス出口85反応装置本体未透過ガ
ス出口11を通り、系外に排出さnる。本実施例では触
媒充填層3に熱を供給する良めにスチームを使用するが
、このスチームはスチーム人口6から供給さ【1反応装
置本体5の内部で熱交換を行った後、スチーム出ロアか
ら系外に排出される。
この装置において、触媒とり、てpi−At103系触
媒を充填し、圧力1 kp/cj G 、温度250℃
、S、V。
9 Q hr”の条件において、多孔質材料管4からの
選択的な水素引き抜きを行わないで、脱水素反応だけを
行った場合のシクロヘキサンからのベンゼンと水素への
転化率は約18%程度であつ迄が、多孔質材料管4から
の水素引き抜きを供給シクロヘキサン流量に対して30
%行うと、転化率は95%まで上昇し友〇 第2図に示した反応装置は、スチームにより触媒充填層
の内部から熱交換を行う形式であり、この場合触媒充填
層16は、その外周部を包被する多孔質材料管17とそ
の内部に配設されたスチーム配管23との間に形成さn
ている。
シクロヘキサンは、気化された後反応装置本体人口14
から供給され、触媒層人口15に分配される。反応装置
の内部では外管部が多孔質材料管17、内管部が触媒充
填層16に熱を供給するためのスチーム配管23とし友
2重管の環状部に触媒充填層16が形成されており、こ
の触媒充填層16が反応装置本体25の内部に十数本〜
数十本設置されている。触媒層人口15から供給さn友
シクロヘキサンは、触媒充填層16で、脱水素反応にエ
リベンゼンと水素に分解される。水素は選択的に多孔質
材料管17を透過して管の外部へ引き抜かrt、水素リ
ッチな透過ガスとなって反応装置本体透過ガス出口22
′!!il−通り、真空ポンプ24により系外に排出さ
れる。ベンゼンリッチな未a過ガスは、多孔質材料管未
透過ガス出口18、反応装置本体未透過ガス出口19を
通り、系外に排出される。
触媒充填層16に熱を供給する九めのスチームは、スチ
ーム人口20°から供給され、スチーム配管23金通り
、触媒充填層16と熱交換を行つt後、スチーム出口2
1から系外に排出さnるっ第3図は、シクロヘキサンお
よびベンゼン水素間の反応即ち C6H@ + 3 H2d c、 Htzにおける圧平
衡定数Kp  と温度Tとの関係を示す一図面であり、
参考の友め添付し文。
この装置において、触媒としてPt−At203系触媒
を充填し、圧力1kv′cIdG、温度250℃、s、
v。
99 hr−’の条件において、多孔質材料管17から
の選択的な水素引き抜きを行わなかつ友場会、シクロヘ
キサンからのベンゼンと水素への転化率は約18%程度
であったが、多孔質材料管17からの水素引き抜tt−
供給シクロヘキサン流量に対して30%行うと、転化率
は96%まで上昇した。
以上の結果から本願発明によれば250℃の低温域で充
分な反応が行わn、高い転化率を示す。
以上の実施例では、触媒の加熱用媒体としてスチームを
用いる例を示したが、本発明で用いる熱媒体はスチーム
に限定されるものではなく、その他に燃焼排ガス、加熱
炉排ガス等のガス状熱媒体、あるいはこ昨らの排ガスと
熱交換した液状の熱媒体等を用いても良い。
〔発明の効果〕
本発明は上記のごとき構成および作用を有するので、以
下のごとき効果がある。
(a)  水素を選択的に引き抜くことにより、反応温
度を低下させることができる。
伽)水素を選択的に引き抜くことによシ転化率を向上さ
せることができる。
(C)  反応温度が低下するため、Ni 、 Feな
どの卑金属触媒での炭化水素の分解による炭素析出が防
止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は熱交換器型反応装置の例を示した
側断面図であり、第1図は外部熱供給型、第2図は内部
熱供給型の図面、第3図はシクロヘキサンおよびベンゼ
ン・水素間の反応における圧平衡定数と温度との関係を
示す図面である。 1.14・・・反応装置本体入口、2.15−1・触媒
層入口、3.16・・・触媒充填層、4.17・・・多
孔質材料管、5.25・・・反応装置本体、6.20・
・・スチーム人口*7−21・・・スチーム出0.8.
18・・・多孔質材料管未透過ガス出口、9・・・多孔
質材料管透過ガス出0.10.22・・・反応装置本体
透過ガス出0.11.19・・・反応装置本体未透過ガ
ス出0.12.24・・・真空ポンプ、13・・・触媒
層外筒、23・・・スチーム配管 代理人 弁理士  秋 沢 政 光 信1名 71図 才2図 yr3図 (1/T)x +tr

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多孔質材料管の内周面または外周面に触媒充填層を形成
    し、該触媒充填層を熱媒体で加熱するようにした反応装
    置の触媒充填層内にシクロヘキサンを導入し、脱水素反
    応を行わせてベンゼンと水素とを発生させ、該発生した
    水素を前記多孔質材料管の管壁を介して透過分離するこ
    とを特徴とする低温でシクロヘキサンより水素を取り出
    す方法。
JP61228282A 1986-09-29 1986-09-29 低温でシクロヘキサンより水素を取り出す方法 Pending JPS6385002A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110437A (ja) * 1999-10-12 2001-04-20 Kansai Research Institute 燃料電池用水素燃料供給システム
JP2002274804A (ja) * 2001-03-13 2002-09-25 Sekisui Chem Co Ltd 水素貯蔵・供給システム
JP2003073102A (ja) * 2001-09-04 2003-03-12 Masaru Ichikawa 水素発生・貯蔵装置
JP2006248814A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Hitachi Ltd 水素供給装置および水素供給方法
JP2007169072A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 水素製造装置及び方法
JP2012206909A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Chiyoda Kako Kensetsu Kk ハイブリッド型水素製造・発電システム
JP2020168965A (ja) * 2019-04-04 2020-10-15 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110437A (ja) * 1999-10-12 2001-04-20 Kansai Research Institute 燃料電池用水素燃料供給システム
JP2002274804A (ja) * 2001-03-13 2002-09-25 Sekisui Chem Co Ltd 水素貯蔵・供給システム
JP2003073102A (ja) * 2001-09-04 2003-03-12 Masaru Ichikawa 水素発生・貯蔵装置
JP2006248814A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Hitachi Ltd 水素供給装置および水素供給方法
JP2007169072A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 水素製造装置及び方法
JP2012206909A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Chiyoda Kako Kensetsu Kk ハイブリッド型水素製造・発電システム
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