JP2000126595A - 炭化水素の改質触媒 - Google Patents
炭化水素の改質触媒Info
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、メタン等の炭化水素を改質する触
媒において、吸熱又は発熱を伴う改質反応においても熱
伝達性が良く、かつ基材の形成性の良い触媒を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｔｉ等の
触媒成分を金属ハニカム担体上に被覆してなり、起動時
におけるガスの温度に良好に対応でき、起動時直後から
直ちに炭化水素を改質できる。また、基材が金属である
ので、原料中の粉塵等に対しても耐久性が良好である。
さらに金属担体に触媒成分を被覆する方法として、ウィ
スカー方を採用することにより、触媒の担持力を強化で
きる。
媒において、吸熱又は発熱を伴う改質反応においても熱
伝達性が良く、かつ基材の形成性の良い触媒を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｔｉ等の
触媒成分を金属ハニカム担体上に被覆してなり、起動時
におけるガスの温度に良好に対応でき、起動時直後から
直ちに炭化水素を改質できる。また、基材が金属である
ので、原料中の粉塵等に対しても耐久性が良好である。
さらに金属担体に触媒成分を被覆する方法として、ウィ
スカー方を採用することにより、触媒の担持力を強化で
きる。
Description
【０００１】本発明は熱応力性に優れ、高性能な炭化水
素の改質触媒に関する。
素の改質触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】触媒を用いて天然ガスの主成分であるＣ
Ｈ4を改質する反応として下記の反応が提案されてい
る。
Ｈ4を改質する反応として下記の反応が提案されてい
る。
【化１】 ＣＨ4＋Ｈ2Ｏ → ＣＯ＋３Ｈ2
【化２】 ＣＨ4＋ＣＯ2 → ２ＣＯ＋２Ｈ2
【化３】 ＣＨ4＋１／２Ｏ2 → ＣＯ＋２Ｈ2
【化４】 ＣＨ4＋２Ｏ2 → ＣＯ2＋２Ｈ2Ｏ
【０００３】上記式は現在実用化している合成ガス
（＝ＣＯ，Ｈ2）の製造反応であり、大きな吸熱反応で
ある。また、式は地球温暖化の原因であるＣＯ2を改
質して、合成ガスを製造する反応であり、この反応も大
きな吸収熱反応である。
（＝ＣＯ，Ｈ2）の製造反応であり、大きな吸熱反応で
ある。また、式は地球温暖化の原因であるＣＯ2を改
質して、合成ガスを製造する反応であり、この反応も大
きな吸収熱反応である。
【０００４】また、式も発熱反応であり、生成する合
成ガスはＨ2／ＣＯ＝２となり、この合成ガスを用いる
メタノール合成やＦ−Ｔ合成等に有利な反応である。さ
らに式は燃焼反応であり、大きな発熱をもたらす。
成ガスはＨ2／ＣＯ＝２となり、この合成ガスを用いる
メタノール合成やＦ−Ｔ合成等に有利な反応である。さ
らに式は燃焼反応であり、大きな発熱をもたらす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上の改質反応はいず
れも加熱又は発熱をもたらし、プロセスとして組み込む
場合、熱の授受の制御に困難を要する場合が多い。
れも加熱又は発熱をもたらし、プロセスとして組み込む
場合、熱の授受の制御に困難を要する場合が多い。
【０００６】また、上記反応に適用する触媒は一般にペ
レット状触媒であり、圧力損出が大きく、触媒粒子の接
触による粉化等の問題が生じている。
レット状触媒であり、圧力損出が大きく、触媒粒子の接
触による粉化等の問題が生じている。
【０００７】これに対してコージュライト製等のセラミ
ックス基材に触媒成立をコートしたハニカム形状の触媒
も提案されているが、セラミックス基材の特性上、成型
性が困難であり、リアクタ内への固定も容易で無く、さ
らに基材の壁厚も厚いため、多量の触媒成分をコートす
るには限度があった。
ックス基材に触媒成立をコートしたハニカム形状の触媒
も提案されているが、セラミックス基材の特性上、成型
性が困難であり、リアクタ内への固定も容易で無く、さ
らに基材の壁厚も厚いため、多量の触媒成分をコートす
るには限度があった。
【０００８】本発明は、このような問題を解決するもの
であって、かつ熱応答性に優れ、高性能な炭化水素改質
触媒を提案するものである。
であって、かつ熱応答性に優れ、高性能な炭化水素改質
触媒を提案するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】即ち請求項１に係る本発
明の触媒は、チタン（Ｔｉ），アルミニウム（Ａｌ），
シリコン（Ｓｉ），ジルコニウム（Ｚｒ），ニッケル
（Ｎｉ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃo），銅（Ｃ
ｕ），亜鉛（Ｚn），白金（Ｐｔ），パラジウム（Ｐ
d），ルテニウム（Ｒu），ロジウム（Ｒｈ）から選ばれ
る少なくとも一種以上からなる触媒を金属ハニカム担体
上に被覆してなることを特徴とする。
明の触媒は、チタン（Ｔｉ），アルミニウム（Ａｌ），
シリコン（Ｓｉ），ジルコニウム（Ｚｒ），ニッケル
（Ｎｉ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃo），銅（Ｃ
ｕ），亜鉛（Ｚn），白金（Ｐｔ），パラジウム（Ｐ
d），ルテニウム（Ｒu），ロジウム（Ｒｈ）から選ばれ
る少なくとも一種以上からなる触媒を金属ハニカム担体
上に被覆してなることを特徴とする。
【００１０】また、請求項２の本発明は、上記触媒の被
覆がウィスカー処理を介してなされていることを特徴と
する請求項１の炭化水素の改質触媒に係る。
覆がウィスカー処理を介してなされていることを特徴と
する請求項１の炭化水素の改質触媒に係る。
【００１１】さらに請求項３の本発明は、炭化水素がＣ
Ｈ4，Ｃ2Ｈ6，Ｃ3Ｈ8等のパラフィン類、ベンゼン、ト
ルエン等の芳香族類、Ｃ2Ｈ4，Ｃ3Ｈ6等のオレフィン
類、ナフラン類、さらにガソリン，灯油，軽油等の混合
物あるいはメタノール，エタノール等のアルコールより
構成されることを特徴とする請求項１又は２の炭化水素
の改質触媒に係る。
Ｈ4，Ｃ2Ｈ6，Ｃ3Ｈ8等のパラフィン類、ベンゼン、ト
ルエン等の芳香族類、Ｃ2Ｈ4，Ｃ3Ｈ6等のオレフィン
類、ナフラン類、さらにガソリン，灯油，軽油等の混合
物あるいはメタノール，エタノール等のアルコールより
構成されることを特徴とする請求項１又は２の炭化水素
の改質触媒に係る。
【００１２】本発明で用いられる金属ハニカム担体の素
材としては特に限定されるものではないが、例えばＣｒ
を５重量％以上含む低合金金鋼又はフェライト系ステン
レス鋼等挙げることができ、その厚さは例えば５０μｍ
としたものを用いている。また、金属ハニカム担体は形
状がハニカム形状又はコルゲート形状のものがあるが、
本発明はいずれであってもよい。
材としては特に限定されるものではないが、例えばＣｒ
を５重量％以上含む低合金金鋼又はフェライト系ステン
レス鋼等挙げることができ、その厚さは例えば５０μｍ
としたものを用いている。また、金属ハニカム担体は形
状がハニカム形状又はコルゲート形状のものがあるが、
本発明はいずれであってもよい。
【００１３】このような金属ハニカム基材に触媒成分を
コートした本発明のハニカム触媒は次のような作用効果
を奏する。 （１）熱応答性が良好であるため、吸熱又は発熱反応を
伴う触媒において伝熱が容易であり、運転が簡単であ
る。 （２）触媒の固定が容易であり、溶接等により、ハニカ
ム触媒をリアクタ内に簡単に据付けができる。 （３）ハニカム成型が容易であり、ハニカムの目開きや
寸法等を自由に選定することができる。 （４）ハニカム基材の壁厚を薄くすることが可能である
ため、触媒成分を多く担持することができる。 以下本発明について、詳細に説明する。
コートした本発明のハニカム触媒は次のような作用効果
を奏する。 （１）熱応答性が良好であるため、吸熱又は発熱反応を
伴う触媒において伝熱が容易であり、運転が簡単であ
る。 （２）触媒の固定が容易であり、溶接等により、ハニカ
ム触媒をリアクタ内に簡単に据付けができる。 （３）ハニカム成型が容易であり、ハニカムの目開きや
寸法等を自由に選定することができる。 （４）ハニカム基材の壁厚を薄くすることが可能である
ため、触媒成分を多く担持することができる。 以下本発明について、詳細に説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明において、触媒成分を金属
ハニカム担体のウィスカー処理によって被覆する方法を
以下に説明する。金属担体の素材としてＣｒを５重量％
以上含む低合金鋼又はフェライト系ステンレス鋼の箔を
用い、Ａｌを蒸着後、ハニカム加工又はコルゲート加工
を行う。Ａｌの蒸着に際しては前処理としてＡｒスパッ
タリングして表面を清浄にし、１０-5〜１０-4 Ｔｏｒ
ｒの圧力下で電子ビームによりＡｌを加熱蒸着させるの
が好ましい。Ａｌの膜厚さは例えば１〜８μｍ程度、好
ましくは２〜６μｍとするのが操作性、剥離安定性から
好ましい。
ハニカム担体のウィスカー処理によって被覆する方法を
以下に説明する。金属担体の素材としてＣｒを５重量％
以上含む低合金鋼又はフェライト系ステンレス鋼の箔を
用い、Ａｌを蒸着後、ハニカム加工又はコルゲート加工
を行う。Ａｌの蒸着に際しては前処理としてＡｒスパッ
タリングして表面を清浄にし、１０-5〜１０-4 Ｔｏｒ
ｒの圧力下で電子ビームによりＡｌを加熱蒸着させるの
が好ましい。Ａｌの膜厚さは例えば１〜８μｍ程度、好
ましくは２〜６μｍとするのが操作性、剥離安定性から
好ましい。
【００１５】次に、Ａｌ蒸着箔を加工後に積層し、雰囲
気炉中で加熱したＡｌを箔表面近傍に拡散処理して表面
を合金化する。すなわち、上記工程で得られたものは金
属Ａｌ層が金属箔表面にただ存在するのみであるので、
これを７００℃〜１２００℃の温度で熱処理し、金属基
材表面に基材金属とＡｌの合金層とを形成させる。この
熱処理により、例えばＦｅ（Ｎｉ）Ａｌ3，Ｆｅ（Ｎ
ｉ）2 Ａｌ5等の合金層が形成される。
気炉中で加熱したＡｌを箔表面近傍に拡散処理して表面
を合金化する。すなわち、上記工程で得られたものは金
属Ａｌ層が金属箔表面にただ存在するのみであるので、
これを７００℃〜１２００℃の温度で熱処理し、金属基
材表面に基材金属とＡｌの合金層とを形成させる。この
熱処理により、例えばＦｅ（Ｎｉ）Ａｌ3，Ｆｅ（Ｎ
ｉ）2 Ａｌ5等の合金層が形成される。
【００１６】その後、酸化雰囲気で酸化処理し、表面に
Ａｌ2 Ｏ3酸化被膜又はＡｌ2 Ｏ3ウィスカーを形成させ
る。酸化条件は９００℃〜１０００℃、５〜１５時間程
度が好ましい。最後に、Ａｌ2Ｏ3粉末にＮｉＯを担持し
た触媒組成のスラリーを上記金属担体にウォシュッコー
トし、所定の触媒を所定厚さまで被覆した。
Ａｌ2 Ｏ3酸化被膜又はＡｌ2 Ｏ3ウィスカーを形成させ
る。酸化条件は９００℃〜１０００℃、５〜１５時間程
度が好ましい。最後に、Ａｌ2Ｏ3粉末にＮｉＯを担持し
た触媒組成のスラリーを上記金属担体にウォシュッコー
トし、所定の触媒を所定厚さまで被覆した。
【００１７】ここで、コート厚さは特に限定されるもの
ではないが、例えば３０〜３００μｍとするのが好適で
ある。これは従来のコージュライト基材の場合、コージ
ュライト基材の厚さが厚いので圧力損失を考慮すると、
余り厚くコート（上限で１００μｍ程度）することがで
きないのに対して、金属基材の場合には金属箔と薄いの
で、厚く被覆することができるからである。この結果、
触媒の耐久性が向上すると共に触媒活性の面積が増大す
るので、例えば同じ圧力損失の場合では、触媒活性効率
が向上し、特に低温における炭化水素の改質能力が向上
することとなる。
ではないが、例えば３０〜３００μｍとするのが好適で
ある。これは従来のコージュライト基材の場合、コージ
ュライト基材の厚さが厚いので圧力損失を考慮すると、
余り厚くコート（上限で１００μｍ程度）することがで
きないのに対して、金属基材の場合には金属箔と薄いの
で、厚く被覆することができるからである。この結果、
触媒の耐久性が向上すると共に触媒活性の面積が増大す
るので、例えば同じ圧力損失の場合では、触媒活性効率
が向上し、特に低温における炭化水素の改質能力が向上
することとなる。
【００１８】また、コージュライト等のセラミックは熱
応答量が大きく、起動時において良好な分解をすること
ができないが、金属基材の場合には、ガスの温度に対応
して良好な分解をすることができる。さらに、基材が金
属であるので、粉塵等に対しても耐久性が良好である。
応答量が大きく、起動時において良好な分解をすること
ができないが、金属基材の場合には、ガスの温度に対応
して良好な分解をすることができる。さらに、基材が金
属であるので、粉塵等に対しても耐久性が良好である。
【００１９】本発明の触媒における金属担体に触媒を被
覆する方法は、上述したウィスカー法に限定されるもの
ではなく、例えばシリカ，アルミナ，ジルコニア等のゾ
ルを用いたバインダー法等によって被覆するようにして
もよい。なお、ウィスカー法によって金属の表面の物理
的な凸凹面を施した場合のほうが、バインダー法よりも
触媒の担持力が強いので長期間の使用に際しては好まし
い。
覆する方法は、上述したウィスカー法に限定されるもの
ではなく、例えばシリカ，アルミナ，ジルコニア等のゾ
ルを用いたバインダー法等によって被覆するようにして
もよい。なお、ウィスカー法によって金属の表面の物理
的な凸凹面を施した場合のほうが、バインダー法よりも
触媒の担持力が強いので長期間の使用に際しては好まし
い。
【００２０】本発明の対象とする炭化水素，上記〜
式の改質反応を行うＣＨ4のほかに、さらにＬＰＧの主
成分であるＣ3Ｈ8，ガソリンの主成分である芳香種類や
オレフィン分，インパラフィン分等の種々の炭化水素及
びメタノール等のアルコールに適用できる。また、上記
〜式と併行して、下記シフト反応（式）にも本発
明の触媒が適用できる。
式の改質反応を行うＣＨ4のほかに、さらにＬＰＧの主
成分であるＣ3Ｈ8，ガソリンの主成分である芳香種類や
オレフィン分，インパラフィン分等の種々の炭化水素及
びメタノール等のアルコールに適用できる。また、上記
〜式と併行して、下記シフト反応（式）にも本発
明の触媒が適用できる。
【化５】 ＣＯ＋Ｈ2Ｏ → ＣＯ2＋Ｈ2
【００２１】いずれの反応もメタノール合成用の原料ガ
ス，アンモニア合成用や燃料電池用等の水素ガス製造，
さらに可燃物除去用，熱利用等種々の分野において適用
されており、いずれも炭化水素の触媒を不可欠であり、
触媒の存在がプロセスの中心的な役割を果たしている。
ス，アンモニア合成用や燃料電池用等の水素ガス製造，
さらに可燃物除去用，熱利用等種々の分野において適用
されており、いずれも炭化水素の触媒を不可欠であり、
触媒の存在がプロセスの中心的な役割を果たしている。
【００２２】
【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限され
るものではない。
するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限され
るものではない。
【００２３】［実施例１］図１は金属ハニカムを製造す
る場合のＡｌの真空蒸気装置の概略図である。図1に示
すように、Ａｌの真空蒸着装置は、ロール２０に巻取ら
れた金属薄板２１を繰り出す繰り出し装置２２と、繰り
出された薄板２１を支持する差圧ロール２３を備え、高
周波スパッタ用電極２４を配した前処理室２５と、蒸発
ルツボ２６を配してＡｌを薄板表面に真空蒸着を施す蒸
着室２７と、Ａｌが蒸着された薄板２１を支持する差圧
ロール２８を備え、薄板２１を巻き取る巻取ロール２９
を配した巻取装置３０とからなる。
る場合のＡｌの真空蒸気装置の概略図である。図1に示
すように、Ａｌの真空蒸着装置は、ロール２０に巻取ら
れた金属薄板２１を繰り出す繰り出し装置２２と、繰り
出された薄板２１を支持する差圧ロール２３を備え、高
周波スパッタ用電極２４を配した前処理室２５と、蒸発
ルツボ２６を配してＡｌを薄板表面に真空蒸着を施す蒸
着室２７と、Ａｌが蒸着された薄板２１を支持する差圧
ロール２８を備え、薄板２１を巻き取る巻取ロール２９
を配した巻取装置３０とからなる。
【００２４】金属薄板（５０μｍ厚さの５重量％Ｃｒ含
有低合金鋼薄板）２１はロール２０より送り出され、差
圧ロール２３を通って真空雰囲気内に送り込まれ、先ず
前処理室２５で基材前処理高周波スパッタ用電極２４か
ら放出されるＡｒイオンによりスパッタリングして表面
を清浄にする。ここで、真空度は５×１０-4 Ｔｏｒｒ
程度とした。
有低合金鋼薄板）２１はロール２０より送り出され、差
圧ロール２３を通って真空雰囲気内に送り込まれ、先ず
前処理室２５で基材前処理高周波スパッタ用電極２４か
ら放出されるＡｒイオンによりスパッタリングして表面
を清浄にする。ここで、真空度は５×１０-4 Ｔｏｒｒ
程度とした。
【００２５】次に、蒸発室２７に金属薄板２１は送りこ
まれ、Ａｌ蒸着用電子ビーム蒸発源である蒸発ルツボ２
６より蒸発したＡｌ蒸気が蒸着される。ここで、蒸着室
２７の真空度は３×１０-4 Ｔｏｏｒ程度とした。次
に、Ａｌ蒸着後の金属薄板２１は差圧ロール２８を通
り、巻取ロール２９で巻き取られる。
まれ、Ａｌ蒸着用電子ビーム蒸発源である蒸発ルツボ２
６より蒸発したＡｌ蒸気が蒸着される。ここで、蒸着室
２７の真空度は３×１０-4 Ｔｏｏｒ程度とした。次
に、Ａｌ蒸着後の金属薄板２１は差圧ロール２８を通
り、巻取ロール２９で巻き取られる。
【００２６】次に、Ａｌを蒸着した低合金鋼薄板を酸化
炉に導き、９３０℃×８時間の処理を施して、表面にＡ
ｌ2Ｏ3酸化被膜，Ａｌ2Ｏ3ウィスカーを形成させた。
炉に導き、９３０℃×８時間の処理を施して、表面にＡ
ｌ2Ｏ3酸化被膜，Ａｌ2Ｏ3ウィスカーを形成させた。
【００２７】上記低金属鋼をコルゲート加工後、ハニカ
ム状に成型した。このハニカムを金属ハニカム基材１と
する。この金属ハニカム基材１にα−Ａｌ2Ｏ3粉末にＮ
ｉＯ（１０％）を担持した触媒１００重量部と水５００
重量部とからなるスラリーをウォッシュコートし、乾燥
後繰り返しウォッシュコートを施し、６０μｍの厚さま
で触媒をコートした。この粉末触媒をコートした金属ハ
ニカムを６００℃、５時間空気雰囲気の電気炉で焼成
し、この触媒は金属ハニカム触媒１とする。
ム状に成型した。このハニカムを金属ハニカム基材１と
する。この金属ハニカム基材１にα−Ａｌ2Ｏ3粉末にＮ
ｉＯ（１０％）を担持した触媒１００重量部と水５００
重量部とからなるスラリーをウォッシュコートし、乾燥
後繰り返しウォッシュコートを施し、６０μｍの厚さま
で触媒をコートした。この粉末触媒をコートした金属ハ
ニカムを６００℃、５時間空気雰囲気の電気炉で焼成
し、この触媒は金属ハニカム触媒１とする。
【００２８】［剥離試験］上記方法にて調整した金属ハ
ニカム触媒１の剥離状態を確認するため上記方法にて触
媒の剥離試験を実施した。剥離試験は約６０μｍ厚さの
ウォッシュコートを施した後、４００℃で流速５０ｍ／
ｓ、２５秒間圧縮空気を吹付け、また、２５秒間停止す
る操作を自動ど８時間繰り返しウォッシュコートの剥離
性を観察した。その結果、ほとんど触媒の剥離していな
いことを確認した。
ニカム触媒１の剥離状態を確認するため上記方法にて触
媒の剥離試験を実施した。剥離試験は約６０μｍ厚さの
ウォッシュコートを施した後、４００℃で流速５０ｍ／
ｓ、２５秒間圧縮空気を吹付け、また、２５秒間停止す
る操作を自動ど８時間繰り返しウォッシュコートの剥離
性を観察した。その結果、ほとんど触媒の剥離していな
いことを確認した。
【００２９】［比較例１］比較のために従来のコージュ
ライト製セラミックハニカムを用い、上記スラリーをウ
ォッシュコートし、目詰まりのないよう十分スラリーを
空気パージした後乾燥し、繰り返しウォッシュコート
し、６０μｍの厚さで触媒をコートした。この触媒を比
較セラミックハニカム触媒１とする。
ライト製セラミックハニカムを用い、上記スラリーをウ
ォッシュコートし、目詰まりのないよう十分スラリーを
空気パージした後乾燥し、繰り返しウォッシュコート
し、６０μｍの厚さで触媒をコートした。この触媒を比
較セラミックハニカム触媒１とする。
【００３０】上記実施例１で得られたハニカム触媒１と
比較セラミックハニカム触媒１の担体はいずれも外表面
積は2.７平方メートル／１リットル体積を有する。
比較セラミックハニカム触媒１の担体はいずれも外表面
積は2.７平方メートル／１リットル体積を有する。
【００３１】［活性評価試験１］実施例１で得られた金
属ハニカム触媒１と比較セラミックハニカム触媒１を用
いてメタンの水蒸気改質反応の活性評価試験を行った。 ［反応用件］ ガス温度：４００℃〜５５０℃ 圧力 ：8.５ｋｇ／cm2Ｇ スチーム／ＣＨ4：２（ｍｏｌ／ｍｏｌ） ＧＨＳＶ：１0,０００ｈ-1 ４００℃から５５０℃へ昇温にともなうメタンの改質性
能を図２に示す。
属ハニカム触媒１と比較セラミックハニカム触媒１を用
いてメタンの水蒸気改質反応の活性評価試験を行った。 ［反応用件］ ガス温度：４００℃〜５５０℃ 圧力 ：8.５ｋｇ／cm2Ｇ スチーム／ＣＨ4：２（ｍｏｌ／ｍｏｌ） ＧＨＳＶ：１0,０００ｈ-1 ４００℃から５５０℃へ昇温にともなうメタンの改質性
能を図２に示す。
【００３２】本結果より、本実施例１の触媒１の方が温
度応答性が良好であるため、触媒ベッド温度はガス温度
とほぼ同一の温度挙動を示し、高い活性を示すことが判
明した。
度応答性が良好であるため、触媒ベッド温度はガス温度
とほぼ同一の温度挙動を示し、高い活性を示すことが判
明した。
【００３３】［実施例２］実施例１と同様な触媒（Ａｌ
2 Ｏ3担体にＮｉＯを担持した触媒）３１を同一形状で
ある壁厚さが異なる二重のハニカム基材（壁厚が金属担
体３２からなる金属ハニカムの場合には２００μｍ、コ
ージュライト担体からなるセラミックハニカムの場合に
は４００μｍ）にセル３３の空孔率が同一になるように
コートした。
2 Ｏ3担体にＮｉＯを担持した触媒）３１を同一形状で
ある壁厚さが異なる二重のハニカム基材（壁厚が金属担
体３２からなる金属ハニカムの場合には２００μｍ、コ
ージュライト担体からなるセラミックハニカムの場合に
は４００μｍ）にセル３３の空孔率が同一になるように
コートした。
【００３４】その結果、セル３３の空孔率が同一とした
場合、金属ハニカム触媒にはコート厚ｄ1が２００μｍ
の触媒３１を被覆することができた。一方、コージュラ
イトハニカム触媒ではコート厚ｄ2が１００μｍ（金属
ハニカムの１／２）しか触媒３１を担持することができ
なかった。これらの触媒のコート状態の構造図を図３、
図４に示す。
場合、金属ハニカム触媒にはコート厚ｄ1が２００μｍ
の触媒３１を被覆することができた。一方、コージュラ
イトハニカム触媒ではコート厚ｄ2が１００μｍ（金属
ハニカムの１／２）しか触媒３１を担持することができ
なかった。これらの触媒のコート状態の構造図を図３、
図４に示す。
【００３５】［活性評価試験２］両触媒を用いて下記反
応条件において定常状態における活性評価試験を実施し
た。 ［反応条件］圧力8.５ｋｇ／cm2Ｇ、スチーム／ＣＨ4：
２（ｍｏｌ／ｍｏｌ）、ＧＨＳＶ：１0,０００ｈ-1 各反応温度におけるＣＨ4の水蒸気改質結果を図５に示
す。本結果より、触媒成分を多くコートできる金属ハニ
カム基材の方が低温での活性が大であることが判明し
た。
応条件において定常状態における活性評価試験を実施し
た。 ［反応条件］圧力8.５ｋｇ／cm2Ｇ、スチーム／ＣＨ4：
２（ｍｏｌ／ｍｏｌ）、ＧＨＳＶ：１0,０００ｈ-1 各反応温度におけるＣＨ4の水蒸気改質結果を図５に示
す。本結果より、触媒成分を多くコートできる金属ハニ
カム基材の方が低温での活性が大であることが判明し
た。
【００３６】また、上記活性評価試験２の試験において
対象とする反応をメタンのＣＯ2改質反応（上記式）
の吸熱反応においても熱応答性が良好であるため、本実
施例１の触媒の方が比較例１の触媒より高い活性を示
す。
対象とする反応をメタンのＣＯ2改質反応（上記式）
の吸熱反応においても熱応答性が良好であるため、本実
施例１の触媒の方が比較例１の触媒より高い活性を示
す。
【００３７】また、活性評価試験２の試験において、対
象とする反応をメタンの部分酸化反応（上記式）、メ
タンの燃焼反応（上記式）、ＣＯのシフト反応（上記
式）とする場合においても触媒成分のコート量が多い
金属ハニカム触媒１の方が比較セラミックハニカム触媒
１より低温での活性が大である。
象とする反応をメタンの部分酸化反応（上記式）、メ
タンの燃焼反応（上記式）、ＣＯのシフト反応（上記
式）とする場合においても触媒成分のコート量が多い
金属ハニカム触媒１の方が比較セラミックハニカム触媒
１より低温での活性が大である。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、金属ハ
ニカム担体上に触媒を被覆しているので、起動時におけ
るガスの温度に良好に反応でき、起動時直後から直ちに
ＣＨ4等の炭化水素を改質することができる。さらに、
基材が金属であるので、原料中の粉塵等に対しても耐久
性が良好である。そして、本発明の触媒を用いれば、有
用な水素等の合成ガス等を容易に入手することができる
ので、産業上極めて大きな意義を有する。
ニカム担体上に触媒を被覆しているので、起動時におけ
るガスの温度に良好に反応でき、起動時直後から直ちに
ＣＨ4等の炭化水素を改質することができる。さらに、
基材が金属であるので、原料中の粉塵等に対しても耐久
性が良好である。そして、本発明の触媒を用いれば、有
用な水素等の合成ガス等を容易に入手することができる
ので、産業上極めて大きな意義を有する。
【図1】Ａｌの真空蒸着装置の概略図である。
【図２】温度４００℃から５５０℃へ昇温に伴うＣＨ4
の水蒸気反応のＣＨ4転化性能を示す線図である。
の水蒸気反応のＣＨ4転化性能を示す線図である。
【図３】金属ハニカム触媒の構成図である。
【図４】コージュライト金属ハニカム触媒の構造図であ
る。
る。
【図５】各反応温度におけるＣＨ4の水蒸気改質反応を
示す線図である。
示す線図である。
２０ ロール ２１ 金属薄板 ２２ 繰り出し装置 ２３ 差圧ロール ２４ 前処理室 ２６ 蒸発ルツボ ２７ 蒸着室 ２８ 巻取ロール ３０ 巻取装置 ３１ 触媒 ３２ 金属担体 ３３ コージュライト担体 ３４ セル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｊ 23/70 Ｂ０１Ｊ 23/70 Ｍ 37/02 ３０１ 37/02 ３０１Ｐ Ｃ０１Ｂ 3/40 Ｃ０１Ｂ 3/40 Ｃ１０Ｌ 3/10 Ｃ１０Ｌ 3/00 Ｋ Ｆターム(参考） 4G040 EA02 EA03 EA06 EC01 EC02 EC03 EC07 EC08 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA02A BA04A BA05A BA17 BA18 BB02A BB04A BB04B BC31A BC35A BC66A BC67A BC68A BC68B BC70A BC71A BC72A BC75A CC17 CC25 EA03X EA03Y EA18 EB15Y EC22Y ED03 FA03 FB02 FB23 FB40 FB79
Claims (3)
- 【請求項１】 チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、シリコン（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニッ
ケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃo）、銅（Ｃ
ｕ）、亜鉛（Ｚn）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
d）、ルテニウム（Ｒu）、ロジウム（Ｒｈ）から選ばれ
る少なくとも一種類以上からなる触媒を金属ハニカム担
体上に被覆してなることを特徴とする炭化水素の改質触
媒。 - 【請求項２】 上記触媒の被覆がウィスカー処理を介し
てなされることを特徴とする請求項１の炭化水素の改質
触媒。 - 【請求項３】 炭化水素がＣＨ4，Ｃ2Ｈ6，Ｃ3Ｈ8等の
パラフィン類、ベンゼン、トルエン等の芳香族類、Ｃ2
Ｈ4，Ｃ3Ｈ6等のオレフィン類、ナフラン類、さらにガ
ソリン，灯油，灯油等の混合物あるいはメタノール，エ
タノール等のアルコールより構成されることを特徴とす
る請求項１又は２の炭化水素の改質触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10300244A JP2000126595A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | 炭化水素の改質触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10300244A JP2000126595A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | 炭化水素の改質触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000126595A true JP2000126595A (ja) | 2000-05-09 |
Family
ID=17882452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10300244A Withdrawn JP2000126595A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | 炭化水素の改質触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000126595A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006000844A (ja) * | 2004-05-19 | 2006-01-05 | Mitsubishi Materials Corp | 多孔質金属触媒及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-10-22 JP JP10300244A patent/JP2000126595A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006000844A (ja) * | 2004-05-19 | 2006-01-05 | Mitsubishi Materials Corp | 多孔質金属触媒及びその製造方法 |
| JP4622667B2 (ja) * | 2004-05-19 | 2011-02-02 | 三菱マテリアル株式会社 | 多孔質金属触媒及びその製造方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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