JP2000169107A - Production of hydrogen-containing gas reduced in carbon monoxide - Google Patents

Production of hydrogen-containing gas reduced in carbon monoxide

Info

Publication number
JP2000169107A
JP2000169107A JP10343710A JP34371098A JP2000169107A JP 2000169107 A JP2000169107 A JP 2000169107A JP 10343710 A JP10343710 A JP 10343710A JP 34371098 A JP34371098 A JP 34371098A JP 2000169107 A JP2000169107 A JP 2000169107A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
gas
catalyst
reaction
carbon monoxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10343710A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Fukunaga
哲也 福永
Kozo Takatsu
幸三 高津
Masatoshi Shibata
雅敏 柴田
Satoshi Hachiya
聡 蜂屋
Hiroyuki Endo
博之 遠藤
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.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP10343710A priority Critical patent/JP2000169107A/en
Publication of JP2000169107A publication Critical patent/JP2000169107A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a gas reduced in carbon monoxide by bringing a reaction gas consisting essentially of hydrogen into contact at a specific temp. with a catalyst prepared by carrying ruthenium and an alkali metal and/or an alkaline earth metal on a fire resisting inorganic oxide carrier. SOLUTION: The fire resisting inorganic oxide carrier is desirably composed of titania and alumina in the weight ratio (titania)/(alumina) of (0.1-99.9) to (90-10). Ruthenium of 0.3-3 wt.% and the alkali metal and/or the alkaline earth metal of 0.03-3 wt.% expressed in terms of metal are carried on the carrier by an impregnation method. The selective oxidation reaction of CO is performed by bringing the reaction gas, which is formed by adding oxygen to a gas consisting essentially of hydrogen and contains CO, into contact at 60-150 deg.C with the catalyst reduced by hydrogen under hydrogen stream at 300-530 deg.C for 1-2 hr. The adding quantity of gaseous oxygen is preferably controlled to be the molar ratio oxygen/CO of 1-4 and the pressure of the reaction is preferably the normal pressure to 10 kg/cm2. The hydrogen-containing gas suitable for a H2 combustion type fuel cell is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池用等の水
素ガス含有ガスの製造方法に関する、さらに詳しくは、
水素を主成分とするガスから一酸化炭素を選択的に酸化
除去する一酸化炭素の低減された水素含有ガスの製造方
法に関する。
The present invention relates to a method for producing a hydrogen gas-containing gas for use in a fuel cell or the like.
The present invention relates to a method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide, which selectively oxidizes and removes carbon monoxide from a gas containing hydrogen as a main component.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池による発電は、低公害でエネル
ギーロスが少なく、設置場所の選択、増設、操作性等の
点でも有利であるなど種々の利点を有することから、近
年特に注目を集めている。燃料電池には、燃料や電解質
の種類あるいは作動温度等によって種々のタイプのもの
が知られているが、中でも水素を還元剤(活物質)と
し、酸素(空気等)を酸化剤とする、いわゆる水素−酸
素燃料電池(低温作動型の燃料電池)の開発が最も進ん
でおり、今後ますます普及が見込まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, power generation by a fuel cell has attracted particular attention in recent years because it has various advantages such as low pollution, low energy loss, and advantages in terms of installation location selection, expansion, operability, and the like. I have. Various types of fuel cells are known depending on the type of fuel or electrolyte, operating temperature, and the like. Among them, hydrogen is used as a reducing agent (active material) and oxygen (air or the like) is used as an oxidizing agent. The development of a hydrogen-oxygen fuel cell (low-temperature operation type fuel cell) is the most advanced, and it is expected that the hydrogen-oxygen fuel cell will spread more and more in the future.

【0003】このような水素−酸素燃料電池にも電解質
の種類や電極等の種類によって種々のタイプのものがあ
り、その代表的なものとして、例えば、リン酸型燃料電
池、KOH型燃料電池、固体高分子型燃料電池などがあ
る。このような燃料電池、特に固体高分子型燃料電池等
の低温作動型燃料電池の場合には、電極に白金(白金触
媒)が使用されている。ところが、電極に用いている白
金はCOによって被毒されやすいので、燃料中にCOが
あるレベル以上含まれていると発電性能が低下したり、
濃度によっては全く発電ができなくなってしまうという
重大な問題点がある。
There are various types of such hydrogen-oxygen fuel cells depending on the type of electrolyte, the type of electrodes, and the like. Representative examples thereof include a phosphoric acid type fuel cell, a KOH type fuel cell, There is a polymer electrolyte fuel cell and the like. In the case of such a fuel cell, particularly a low-temperature operation type fuel cell such as a polymer electrolyte fuel cell, platinum (a platinum catalyst) is used for an electrode. However, since the platinum used for the electrode is easily poisoned by CO, if CO is contained in the fuel at a certain level or more, the power generation performance is reduced,
There is a serious problem that power cannot be generated at all depending on the concentration.

【0004】したがって、こうした白金系電極触媒を用
いる燃料電池の燃料としては純粋な水素が好ましいが、
実用的な点からは安価で貯蔵性等に優れたあるいは既に
公共的な供給システムが完備されている各種の燃料〔例
えば、メタンもしくは天然ガス(LNG)、プロパン、
ブタン等の石油ガス(LPG)、ナフサ、灯油、軽油等
の各種の炭化水素系燃料あるいはメタノール等のアルコ
ール系燃料、あるいは都市ガス、その他の水素製造用燃
料〕の水蒸気改質等によって得られる水素含有ガスを用
いることが一般的になっており、このような改質設備を
組み込んだ燃料電池発電システムの普及が進められてい
る。しかしながら、こうした改質ガス中には、一般に、
水素の他にかなりの濃度のCOが含まれているので、こ
のCOを白金系電極触媒に無害なCO2 等に転化し、燃
料電池の燃料中のCO濃度を減少させる技術の開発が強
く望まれている。その際、COの濃度を、通常100p
pm以下、好ましくは10ppm以下という低濃度にま
で低減することが望ましいとされている。
Accordingly, pure hydrogen is preferable as a fuel for a fuel cell using such a platinum-based electrode catalyst.
From a practical point of view, various fuels which are inexpensive and have excellent storage properties or are already equipped with a public supply system [for example, methane or natural gas (LNG), propane,
Hydrogen obtained by steam reforming of petroleum gas (LPG) such as butane, various hydrocarbon-based fuels such as naphtha, kerosene and light oil, alcohol-based fuels such as methanol, city gas, and other hydrogen-producing fuels] It is common to use a contained gas, and fuel cell power generation systems incorporating such reforming equipment have been widely used. However, in such reformed gas, generally,
Because it contains CO in addition to significant concentrations of hydrogen, the CO was converted to innocuous CO 2 and the like to the platinum-based electrode catalyst, strong development of technologies for reducing the CO concentration in the fuel of the fuel cell Nozomu It is rare. At that time, the concentration of CO is usually set to 100 p.
It is desirable to reduce the concentration to a low concentration of pm or less, preferably 10 ppm or less.

【0005】上記の問題を解決するために、燃料電池の
燃料ガス(改質ガス中の水素含有ガス)中のCOの濃度
を低減させる手段の一つとして、下記の式(1)で表さ
れるシフト反応(水性ガスシフト反応)を利用する技術
が提案されている。 CO + H2 O = CO2 + H2 (1) しかしながら、このシフト反応のみによる反応では、化
学平衡上の制約からCO濃度の低減には限界があり、一
般に、CO濃度を1%以下にするのは困難である。
In order to solve the above-mentioned problem, as one of means for reducing the concentration of CO in the fuel gas (hydrogen-containing gas in the reformed gas) of the fuel cell, the following formula (1) is used. A technique utilizing a shift reaction (water gas shift reaction) has been proposed. CO + H 2 O = CO 2 + H 2 (1) However, in the reaction using only this shift reaction, there is a limit in reducing the CO concentration due to restrictions on chemical equilibrium. In general, the CO concentration is reduced to 1% or less. It is difficult.

【0006】そこで、CO濃度をより低濃度まで低減す
る手段として、燃料ガス中に酸素又は酸素含有ガス(空
気等)を導入し、COをCO2 に変換する方法が提案さ
れている。しかしながら、この場合燃料ガス中には水素
が多量存在しているため、COを酸化しようとすると水
素も酸化されてしまい、CO濃度が十分に低減できない
ことがある。
Therefore, as a means for reducing the CO concentration to a lower concentration, a method has been proposed in which oxygen or an oxygen-containing gas (such as air) is introduced into a fuel gas to convert CO into CO 2 . However, in this case, since a large amount of hydrogen is present in the fuel gas, when oxidizing CO, the hydrogen is also oxidized, and the CO concentration may not be sufficiently reduced.

【0007】この問題を解決するための方法としては、
燃料ガス中に酸素又は酸素含有ガスを導入してCOをC
2 に酸化するに際し、COだけを選択的に酸化する触
媒を使用する方法が考えられる。COの酸化触媒として
は、従来、Pt/アルミナ、Pt/SnO2 、Pt/
C、Co/TiO2 、ポプカライト、Pd/アルミナな
どの触媒系が知られているが、これらの触媒は対湿度耐
性が十分でなく、反応温度域が低くかつ狭く、また、C
Oの酸化に対する選択性が低いため、燃料電池の燃料ガ
スのような水素が多量に存在している中の少量のCOを
10ppm以下の低濃度まで低減するためには、同時に
大量の水素も酸化により犠牲にしなければならない。
[0007] As a method for solving this problem,
CO or C is introduced by introducing oxygen or oxygen-containing gas into the fuel gas.
When oxidizing to O 2 , a method using a catalyst that selectively oxidizes only CO can be considered. Conventionally, CO oxidation catalysts include Pt / alumina, Pt / SnO 2 , Pt /
Catalyst systems such as C, Co / TiO 2 , popcalite, and Pd / alumina are known, but these catalysts do not have sufficient resistance to humidity, and have a low and narrow reaction temperature range.
Due to low selectivity for oxidation of O, in order to reduce a small amount of CO in a large amount of hydrogen such as fuel gas of a fuel cell to a low concentration of 10 ppm or less, a large amount of hydrogen is simultaneously oxidized. Must be sacrificed.

【0008】特開平5−201702号公報には、水素
富化CO含有ガスからCOを選択除去して自動車用燃料
電池系に供給するためのCOを含まない水素含有ガスの
製造方法が開示されている。触媒として、アルミナ担体
にRhもしくはRuを担持したものが使用されている
が、低いCO濃度にしか適用できないという問題点があ
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-201702 discloses a method for producing a CO-free hydrogen-containing gas for selectively removing CO from the hydrogen-enriched CO-containing gas and supplying the CO to an automotive fuel cell system. I have. A catalyst in which Rh or Ru is supported on an alumina carrier is used as a catalyst, but has a problem that it can be applied only to a low CO concentration.

【0009】また、特開平5−258764号公報に
は、メタノールの改質器で改質されたガス(水素以外
に、CO2 :20容量%、CO:7〜10容量%)をF
e−Cr触媒を用いてCO濃度を1容量%まで低減し、
更にCOをRh、Ni、Pdから選ばれた金属を触媒成
分として含む触媒を用いたメタネーションにより低減す
ることが開示されている。そして上記触媒で低減できな
かったCOについては、プラズマにより酸化して除去し
ている。この方法により、固体高分子型燃料電池の電極
として用いられている白金触媒を被毒しない改質ガスが
提供できるが、プラズマ発生器を使用することから反応
装置が大きくなるという問題がある。また、メタネーシ
ョン反応の反応温度が150〜500℃で行われるた
め、COばかりでなく、CO2 までもメタン化し、燃料
として用いられる水素が多量消費され、燃料電池用の水
素ガスからのCO除去装置としては不向きであるという
問題点もある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-258766 discloses that a gas reformed by a methanol reformer (in addition to hydrogen, CO 2 : 20% by volume, CO: 7 to 10% by volume) is used.
Using an e-Cr catalyst to reduce the CO concentration to 1% by volume,
Further, it is disclosed that CO is reduced by methanation using a catalyst containing a metal selected from Rh, Ni, and Pd as a catalyst component. The CO that could not be reduced by the catalyst is oxidized and removed by plasma. Although this method can provide a reformed gas that does not poison the platinum catalyst used as the electrode of the polymer electrolyte fuel cell, it has a problem that the size of the reaction apparatus is increased due to the use of the plasma generator. Further, since the methanation reaction is performed at a reaction temperature of 150 to 500 ° C., not only CO but also CO 2 is methanated, a large amount of hydrogen used as a fuel is consumed, and CO is removed from hydrogen gas for a fuel cell. There is also a problem that it is unsuitable as a device.

【0010】さらに、特開平9−131531号公報に
は、チタニア担体にルテニウムと、アルカリ金属化合物
及び/又はアルカリ土類金属化合物を担持してなる水素
含有ガス中のCO除去用触媒が開示されている。しか
し、チタニアとアルミナの両者を組み合わせた担体を用
いた触媒については具体的な開示はされていない。ま
た、チタニアとアルミナの両者を組み合わせた担体を用
いた触媒がチタニア担体触媒やアルミナ担体触媒に比べ
特に優れていることを示唆するものは何ら開示されてい
ない。さらに、メタネーション反応の影響については何
ら言及していない。
[0010] Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-131531 discloses a catalyst for removing CO in a hydrogen-containing gas comprising ruthenium and an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound supported on a titania carrier. I have. However, there is no specific disclosure of a catalyst using a carrier in which both titania and alumina are combined. Further, there is no disclosure which suggests that a catalyst using a carrier combining both titania and alumina is particularly superior to a titania carrier catalyst or an alumina carrier catalyst. Furthermore, no mention is made of the effect of the methanation reaction.

【0011】また、ルテニウム/アルミナ触媒で120
〜160℃の温度範囲でメタネーション反応を抑えなが
ら水素含有ガス中のCOを除去する方法(第2回燃料電
池シンポジウム講演予稿集B2−7 p235(199
5))や同じルテニウム/アルミナ触媒で140〜18
0℃の温度範囲でメタネーション反応を抑えながら水素
含有ガス中のCOを10ppm以下とする方法(Int
ersoc.Energy Conversions
Eng.Conf.Vol.32 No.Vol.2
p847(1997))が開示されている。しかし、C
O除去の反応温度範囲が狭く、特に低温での活性が悪い
という問題があった。
Further, a ruthenium / alumina catalyst is used for
A method for removing CO in a hydrogen-containing gas while suppressing the methanation reaction in a temperature range of up to 160 ° C. (Preprints of the 2nd Fuel Cell Symposium B2-7 p235 (199)
5)) and the same ruthenium / alumina catalyst for 140-18
A method of reducing CO in a hydrogen-containing gas to 10 ppm or less while suppressing a methanation reaction in a temperature range of 0 ° C. (Int
ersoc. Energy Conversions
Eng. Conf. Vol. 32 No. Vol. 2
p847 (1997)). But C
There is a problem that the reaction temperature range for removing O is narrow, and the activity is particularly poor at low temperatures.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記観点か
らなされたもので、水素含有ガス中のCOを広い反応温
度範囲、特に比較的高い温度でも効率よく選択的に酸化
除去する触媒とこれを使用した水素含有ガス、特に燃料
電池用に好適に適用できる水素含有ガスの製造方法を提
供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above viewpoints, and a catalyst for efficiently and selectively oxidizing and removing CO in a hydrogen-containing gas even in a wide reaction temperature range, particularly at a relatively high temperature. It is an object of the present invention to provide a method for producing a hydrogen-containing gas, particularly a hydrogen-containing gas, which can be suitably used for a fuel cell.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意研究の
結果、 水素を主成分とするガス中の一酸化炭素を酸素
により酸化して一酸化炭素の低減された水素含有ガスを
製造する方法として、反応ガスを耐火性無機酸化物担体
にルテニウム並びにアルカリ金属および/またはアルカ
リ土類金属を担持した触媒と、60〜150℃の温度範
囲で接触させることが有効であることを見出し本発明を
完成したものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have oxidized carbon monoxide in a gas containing hydrogen as a main component with oxygen to produce a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide. As a method, it has been found that it is effective to contact a reaction gas with a catalyst in which ruthenium and an alkali metal and / or an alkaline earth metal are supported on a refractory inorganic oxide carrier in a temperature range of 60 to 150 ° C. Is completed.

【0014】すなわち、本発明の要旨は以下の通りであ
る。 (1) 水素を主成分とするガス中の一酸化炭素を酸素
により酸化して一酸化炭素の低減された水素含有ガスを
製造する方法において、反応ガスを耐火性無機酸化物担
体にルテニウム並びにアルカリ金属および/またはアル
カリ土類金属を担持した触媒と、60〜150℃の温度
範囲で接触させることを特徴とする一酸化炭素の低減さ
れた水素含有ガスを製造する方法。
That is, the gist of the present invention is as follows. (1) A method for producing a hydrogen-containing gas in which carbon monoxide is reduced by oxidizing carbon monoxide in a gas containing hydrogen as a main component with oxygen, wherein the reaction gas is added to a refractory inorganic oxide carrier by ruthenium and alkali. A method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide, comprising contacting a metal and / or an alkaline earth metal-supported catalyst at a temperature in the range of 60 to 150 ° C.

【0015】(2) 耐火性無機酸化物担体がアルミ
ナ、チタニア、シリカおよびジルコニアから選ばれる少
なくとも一種からなる(1)記載の一酸化炭素の低減さ
れた水素含有ガスの製造方法。 (3) 耐火性無機酸化物担体がチタニアと他の耐火性
無機酸化物とからなる(1)又は(2)記載の一酸化炭
素の低減された水素含有ガスの製造方法。
(2) The method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide as described in (1), wherein the refractory inorganic oxide carrier comprises at least one selected from alumina, titania, silica and zirconia. (3) The method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide according to (1) or (2), wherein the refractory inorganic oxide carrier comprises titania and another refractory inorganic oxide.

【0016】(4) 耐火性無機酸化物担体が少なくと
もチタニアおよびアルミナからなる(1)〜(3)のい
ずれかに記載の一酸化炭素の低減された水素含有ガスの
製造方法。 (5) チタニアとアルミナの重量比が0.1/99.
9〜90/10である(4)記載一酸化炭素の低減され
た水素含有ガスの製造方法。
(4) The method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide according to any one of (1) to (3), wherein the refractory inorganic oxide carrier comprises at least titania and alumina. (5) The weight ratio of titania to alumina is 0.1 / 99.
(4) The method for producing a hydrogen-containing gas in which carbon monoxide is reduced, which is 9 to 90/10.

【0017】(6) アルカリ金属がカリウム、セシウ
ム、ルビジウム、ナトリウム及びリチウムから選ばれる
少なくとも一種である(1)〜(5)のいずれかに記載
の一酸化炭素の低減された水素含有ガスの製造方法。 (7) アルカリ土類金属がバリウム、カルシウム、マ
グネシウム及びストロンチウムから選ばれる少なくとも
一種である(1)〜(6)のいずれかに記載の一酸化炭
素の低減された水素含有ガスの製造方法。
(6) The production of a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide according to any one of (1) to (5), wherein the alkali metal is at least one selected from potassium, cesium, rubidium, sodium and lithium. Method. (7) The method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide according to any one of (1) to (6), wherein the alkaline earth metal is at least one selected from barium, calcium, magnesium, and strontium.

【0018】(8) 水素を主成分とするガスが水素製
造用原料を改質または部分酸化することによって得られ
るガスである(1)〜(7)のいずれかに記載の一酸化
炭素の低減された水素含有ガスの製造方法。 (9) 一酸化炭素の低減された水素含有ガスが燃料電
池用燃料ガスである(1)〜(8)のいずれかに記載の
一酸化炭素の低減された水素含有ガスの製造方法。
(8) The reduction of carbon monoxide according to any one of (1) to (7), wherein the gas containing hydrogen as a main component is a gas obtained by reforming or partially oxidizing a raw material for hydrogen production. Method for producing a hydrogen-containing gas. (9) The method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide according to any one of (1) to (8), wherein the hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide is a fuel gas for a fuel cell.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。先ず、本発明の水素を主成分とするガス中のC
O酸化触媒について説明する。本発明の触媒に用いる担
体は、耐火性無機酸化物からなるものである。特開平9
−131531号公報に開示されているようなチタニア
およびアルミナからなる担体をはじめ耐火性無機酸化物
からな担体にルテニウム並びにアルカリ金属および/ま
たはアルカリ土類金属を担持した触媒は、広い反応温度
範囲でのCOの酸化除去優れた効果を発揮する。特に、
アルミナ担体にルテニウムのみを担持した触媒に比べ、
低温でのCOの酸化除去反応性に優れている。
Embodiments of the present invention will be described below. First, C in the hydrogen-based gas of the present invention is used.
The O oxidation catalyst will be described. The support used for the catalyst of the present invention is made of a refractory inorganic oxide. JP 9
A catalyst in which ruthenium and an alkali metal and / or an alkaline earth metal are supported on a support made of a refractory inorganic oxide, such as a support made of titania and alumina, as disclosed in JP-A-131531, is used in a wide reaction temperature range. Demonstrates an excellent effect of removing CO by oxidation. In particular,
Compared to a catalyst in which only ruthenium is supported on an alumina support,
It has excellent reactivity for oxidative removal of CO at low temperatures.

【0020】耐火性無機酸化物担体としてはどのような
耐火性無機酸化物でもよいが、アルミナ、チタニア、シ
リカおよびジルコニアから選ばれる少なくとも一種を用
いることが好適である。これらは、触媒担体成分として
広く利用されており、原料の入手、担体の製造方法や取
扱い方法が容易である。この中でもチタニアおよび他の
耐火性無機酸化物、特にアルミナを含む担体が好適に用
いられる。チタニアは担体成分としては好適な活性を発
現するが、成形性に問題がある場合があり、アルミナ等
の成形性のよい担体成分と共に用いることで総合的に好
適な触媒を得ることができる。
The refractory inorganic oxide carrier may be any refractory inorganic oxide, but it is preferable to use at least one selected from alumina, titania, silica and zirconia. These are widely used as catalyst carrier components, and raw materials can be easily obtained, and a method for producing and handling a carrier is easy. Among these, a carrier containing titania and other refractory inorganic oxides, particularly alumina, is preferably used. Titania exhibits a suitable activity as a carrier component, but may have a problem in moldability. When used together with a carrier component having good moldability such as alumina, an overall suitable catalyst can be obtained.

【0021】チタニアとアルミナからなる担体の製造法
としては、たとえばチタニアとアルミナを混合する方
法、アルミナ成形体(アルミナ粒子、粉末を含む)にチ
タニアを付着させる方法が好適に用いられる。チタニア
とアルミナを混合する方法としては、チタニア粉末とア
ルミナ粉末または擬ベーマイトアルミナとを水とともに
混合し、その後成形、乾燥、焼成する方法がある。成形
には通常押出成形を用いればよく、その際有機物のバイ
ンダーを添加して成形性を向上させることができる。チ
タニアをアルミナバインダーと混合することによっても
好適な担体が得られる。また、チタニウムアルコキサイ
ドとアルミニウムアルコキサイドをアルコール等の溶媒
中に溶かした混合溶液に水を加えて加水分解して、共沈
させた沈殿物を上記同様に成形、乾燥、焼成してもよ
い。この場合、得られたチタニア/アルミナの重量比は
10/90〜90/10であることが好ましい。
As a method for producing a carrier comprising titania and alumina, for example, a method of mixing titania and alumina, and a method of adhering titania to an alumina compact (including alumina particles and powder) are preferably used. As a method for mixing titania and alumina, there is a method in which titania powder and alumina powder or pseudo-boehmite alumina are mixed with water, followed by molding, drying, and firing. Extrusion may be usually used for molding, and at that time, an organic binder can be added to improve moldability. Suitable carriers can also be obtained by mixing titania with an alumina binder. In addition, titanium alkoxide and aluminum alkoxide are hydrolyzed by adding water to a mixed solution obtained by dissolving the same in a solvent such as alcohol, and the coprecipitated precipitate is formed, dried, and calcined in the same manner as described above. Good. In this case, the weight ratio of the obtained titania / alumina is preferably 10/90 to 90/10.

【0022】一方、アルミナ成形体にチタニアを付着さ
せる方法としては下記の様にすればよい。有機溶媒中に
チタニア粉末(チタニア粉末は後述する担持金属を担持
してあるチタニア粉末でもよい)、および必要に応じ有
機バインダー、擬ベーマイトアルミナ粉末を加える。こ
の混合液にアルミナ成形体を十分に浸し、アルミナ成形
体上にチタニア粉末等を付着させる。このアルミナ成形
体を取り出し、乾燥、焼成すればよい。他の方法として
は、チタニウムアルコキサイドまたは四塩化チタンとア
ルミニウム成形体をアルコール中に加え、この溶液に水
を加えてチタニウムアルコキサイドまたは四塩化チタン
を加水分解して、アルミニウム成形体上に水酸化チタン
を沈殿させたものを乾燥、焼成してもよい。これらの付
着方法からもわかるようにアルミナ成形体にチタニアを
担持させる要領でチタニアを付着させてもよい。アルミ
ナ成形体にチタニアを付着させる方法の場合は、得られ
たチタニア/アルミナの重量比は0.1/99.9〜5
0/50、好ましくは0.5/99.5〜50/50、
さらに好ましくは1/99〜50/50であることが望
ましい。両方の方法を含んで、チタニア/アルミナの重
量比は0.1/99.9〜90/10、好ましくは0.
5/99.5〜90/10、さらに好ましくは1/99
〜90/10であることが望ましい。
On the other hand, the method of adhering titania to the alumina compact may be as follows. In an organic solvent, titania powder (titania powder may be a titania powder supporting a metal to be described later), and an organic binder and pseudo-boehmite alumina powder are added as necessary. The alumina compact is sufficiently immersed in the mixed solution, and titania powder or the like is adhered to the alumina compact. The alumina compact may be taken out, dried and fired. As another method, titanium alkoxide or titanium tetrachloride and an aluminum molded body are added to alcohol, water is added to this solution to hydrolyze the titanium alkoxide or titanium tetrachloride, and the aluminum molded body is placed on the aluminum molded body. The precipitate of titanium hydroxide may be dried and fired. As can be seen from these attaching methods, titania may be adhered in a manner of supporting titania on the alumina molded body. In the case of a method in which titania is adhered to an alumina molded body, the weight ratio of the obtained titania / alumina is 0.1 / 99.9-5.
0/50, preferably 0.5 / 99.5 to 50/50,
More preferably, the ratio is 1/99 to 50/50. Including both methods, the weight ratio of titania / alumina is between 0.1 / 99.9 and 90/10, preferably 0.1.
5 / 99.5 to 90/10, more preferably 1/99
It is desirably about 90/10.

【0023】担体の製造において用いられるアルミナの
原料としてはアルミニウム原子を含んでいればよい。通
常用いられるものとしては、硝酸アルミニウム、水酸化
アルミニウム、アルミニウムアルコキサイド、擬ベーマ
イトアルミナ、αアルミナ、γアルミナなどが挙げられ
る。擬ベーマイトアルミナ、αアルミナ、γアルミナな
どは硝酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、アルミニ
ウムアルコキサイド等から作ることができる。これらの
原料は製造方法等に応じ使い易いものを選択すればよ
い。
The raw material of alumina used in the production of the carrier only needs to contain an aluminum atom. Examples of commonly used materials include aluminum nitrate, aluminum hydroxide, aluminum alkoxide, pseudoboehmite alumina, α-alumina, and γ-alumina. Pseudo-boehmite alumina, α-alumina, γ-alumina and the like can be made from aluminum nitrate, aluminum hydroxide, aluminum alkoxide and the like. What is necessary is just to select these raw materials which are easy to use according to a manufacturing method etc.

【0024】チタニアは担体として利用できる代表的な
形態としてアモルファス型、アナターゼ型およびルチル
型などが挙げられる。チタニア原料としては、チタン原
子を含むものであればよいが、通常はチタニウムアルコ
キサイド、四塩化チタン、アモルファスチタニア粉末、
アナターゼ型チタニア粉末、ルチル型チタニア粉末など
が挙げられる。アモルファスチタニア粉末、アナターゼ
型チタニア粉末、ルチル型チタニア粉末などはチタニウ
ムアルコキサイド、四塩化チタンなどから作ることがで
きる。これらの原料は製造方法等に応じ使い易いものを
選択すればよい。
Representative forms of titania usable as a carrier include amorphous, anatase and rutile types. As the titania raw material, any material containing a titanium atom may be used, but usually, titanium alkoxide, titanium tetrachloride, amorphous titania powder,
Anatase type titania powder, rutile type titania powder and the like can be mentioned. Amorphous titania powder, anatase-type titania powder, rutile-type titania powder and the like can be made of titanium alkoxide, titanium tetrachloride or the like. What is necessary is just to select these raw materials which are easy to use according to a manufacturing method etc.

【0025】担体はチタニアおよびアルミナからなって
いることが好ましいが、他の耐火性無機酸化物を含む担
体、例えばジルコニア、チタニアおよびアルミナからな
る担体、シリカ、チタニアおよびアルミナからなる担体
なども好適な担体である。さらに、他の耐火性無機酸化
物、あるいはこれらの混合物でもよい。たとえば、アル
ミナ並びにジルコニアおよび/またはシリカからなる担
体などが挙げられる。
The carrier is preferably made of titania and alumina, but a carrier containing another refractory inorganic oxide, for example, a carrier made of zirconia, titania and alumina, a carrier made of silica, titania and alumina and the like are also suitable. It is a carrier. Further, other refractory inorganic oxides or a mixture thereof may be used. For example, a carrier made of alumina and zirconia and / or silica may be used.

【0026】ジルコニア源としてはジルコニウム原子を
含むものであればよいが、水酸化ジルコニウム、オキシ
塩化ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、四塩化ジ
ルコニウムおよびジルコニア粉末などが利用できる。ジ
ルコニア粉末は水酸化ジルコニウム、オキシ塩化ジルコ
ニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、四塩化ジルコニウム
から作ることができる。上記のようなジルコニウム化合
物をルテニウムやカリウム等の担持金属化合物と共に水
溶液としておき、アルミナなどの担体成分に含浸させる
ことにより担体としてジルコニアを含む触媒を作ること
もできる。
The zirconia source may be any source containing a zirconium atom, but zirconium hydroxide, zirconium oxychloride, zirconium oxynitrate, zirconium tetrachloride, zirconia powder and the like can be used. The zirconia powder can be made from zirconium hydroxide, zirconium oxychloride, zirconium oxynitrate, zirconium tetrachloride. A catalyst containing zirconia as a carrier can also be prepared by placing the above-described zirconium compound in an aqueous solution together with a supported metal compound such as ruthenium or potassium and impregnating the carrier component such as alumina.

【0027】シリカ源としては珪素原子を含むものであ
ればよいが、四塩化珪素、珪酸ナトリウム、珪酸エチ
ル、シリカゲル、シリカゾルなどが利用できる。シリカ
ゲルは四塩化珪素、珪酸ナトリウム、珪酸エチル、シリ
カゾルなどを挙げることができる。次に、ルテニウムの
担体への担持につき説明する。ルテニウムを担体に担持
するには、例えば、RuCl3 ・nH2 O、Ru2 (O
H)2 Cl4 ・7NH3 ・3H2 O、K2 (RuCl5
(H2 O))、(NH42 (RuCl5 (H
2 O))、K2 (RuCl5 (NO))、RuBr3
nH2 O、Na2 RuO4 、Ru(NO)(N
3 3 、(Ru3 O(OAc)6(H2 O)3 )OA
c・nH2 O、K4 (Ru(CN)6 )・nH2 O、K
2 (Ru(NO2 4 (OH)(NO))、(Ru(N
3 6 )Cl3 、(Ru(NH3 6 )Br3 、(R
u(NH3 6 )Cl2 、(Ru(NH3 6 )B
2 、(Ru3 2 (NH3 14)Cl6 ・H2 O、
(Ru(NO)(NH3 5)Cl3 、(Ru(OH)
(NO)(NH3 4 )(NO3 2 、RuCl2 (P
Ph3 3 、RuCl2 (PPh3 4 、(RuClH
(PPh3 3 )・C 7 8 、RuH2 (PP
3 4 、RuClH(CO)(PPh3 3 、RuH
2 (CO)(PPh3 3 、(RuCl2 (cod))
n 、Ru(CO)12、Ru(acac)3 、(Ru(H
COO)(CO)2 n 、Ru2 4 (p−cymen
e)2 などのルテニウム塩を水、エタノール等に溶解さ
せて得られる触媒調製液が用いられる。好ましくは、取
扱い上の点でRuCl3 ・nH2 O、Ru 2 (OH)2
Cl4 ・7NH3 ・3H2 Oが用いられる。
The silica source contains a silicon atom.
Silicon tetrachloride, sodium silicate, ethyl silicate
, Silica gel, silica sol and the like can be used. silica
Gels include silicon tetrachloride, sodium silicate, ethyl silicate,
Cazol and the like can be mentioned. Next, ruthenium
The support on the carrier will be described. Ruthenium supported on carrier
For example, RuClThree・ NHTwoO, RuTwo(O
H)TwoClFour・ 7NHThree・ 3HTwoO, KTwo(RuClFive
(HTwoO)), (NHFour)Two(RuClFive(H
TwoO)), KTwo(RuClFive(NO)), RuBrThree
nHTwoO, NaTwoRuOFour, Ru (NO) (N
OThree)Three, (RuThreeO (OAc)6(HTwoO)Three) OA
c ・ nHTwoO, KFour(Ru (CN)6) · NHTwoO, K
Two(Ru (NOTwo)Four(OH) (NO)), (Ru (N
HThree)6) ClThree, (Ru (NHThree)6) BrThree, (R
u (NHThree)6) ClTwo, (Ru (NHThree)6) B
r Two, (RuThreeOTwo(NHThree)14) Cl6・ HTwoO,
(Ru (NO) (NHThree)Five) ClThree, (Ru (OH)
(NO) (NHThree)Four) (NOThree)Two, RuClTwo(P
PhThree)Three, RuClTwo(PPhThree)Four, (RuClH
(PPhThree)Three) ・ C 7H8, RuHTwo(PP
hThree)Four, RuClH (CO) (PPhThree)Three, RuH
Two(CO) (PPhThree)Three, (RuClTwo(Cod))
n, Ru (CO)12, Ru (acac)Three, (Ru (H
COO) (CO)Two)n, RuTwoIFour(P-cymen
e)TwoRuthenium salt is dissolved in water, ethanol, etc.
The resulting catalyst preparation is used. Preferably, the
RuCl in terms of handlingThree・ NHTwoO, Ru Two(OH)Two
ClFour・ 7NHThree・ 3HTwoO is used.

【0028】ルテニウムの担体への担持は、該触媒調製
液を用いて、通常の含侵法、共沈法、競争吸着法により
行えばよい。処理条件は、各種方法に応じて適宜選定す
ればよいが、通常、室温〜90℃で1分〜10時間、担
体を触媒調製液と接触させればよい。ルテニウムの担持
量は特に制限はないが、通常、担体に対してルテニウム
として0.05〜10重量%が好ましく、特に0.3〜
3重量%の範囲が最適である。このルテニウムの含有量
が下限より少ないと、COの転化活性が不十分となり、
一方、あまり高担持率にするとルテニウムの使用量が必
要以上に過剰になり触媒コストが大きくなる。担体にル
テニウムを担持した後、乾燥する。乾燥方法としては、
例えば自然乾燥、蒸発乾固法、ロータリーエバポレータ
ーもしくは送風乾燥機による乾燥が行われる。乾燥後、
通常、350〜550℃、好ましくは380〜500℃
で、2〜6時間、好ましくは2〜4時間焼成する。
The loading of ruthenium on a carrier may be carried out by using the catalyst preparation solution by a usual impregnation method, coprecipitation method or competitive adsorption method. The treatment conditions may be appropriately selected according to various methods, but usually, the carrier may be brought into contact with the catalyst preparation solution at room temperature to 90 ° C. for 1 minute to 10 hours. The amount of ruthenium supported is not particularly limited, but is usually preferably 0.05 to 10% by weight as ruthenium relative to the carrier, particularly preferably 0.3 to 10% by weight.
The range of 3% by weight is optimal. When the content of ruthenium is less than the lower limit, the conversion activity of CO becomes insufficient,
On the other hand, if the loading ratio is too high, the amount of ruthenium used becomes excessively large and the catalyst cost increases. After supporting ruthenium on the carrier, drying is performed. As a drying method,
For example, natural drying, evaporation to dryness, drying using a rotary evaporator or a blow dryer is performed. After drying,
Usually 350-550 ° C, preferably 380-500 ° C
For 2 to 6 hours, preferably 2 to 4 hours.

【0029】次に、アルカリ金属及び/又はアルカリ土
類金属の担体への担持につき説明する。まず、アルカリ
金属の担体への担持につき説明する。アルカリ金属とし
ては、カリウム、セシウム、ルビジウム、ナトリウムお
よびリチウムが好適に用いられる。アルカリ金属を担持
するには、K2 1016、KBr、KBrO3 、KC
N、K 2 CO3 、KCl、KClO3 、KClO4 、K
F、KHCO3 、KHF2 、KH2 PO4 、KH5 (P
4 2 、KHSO4 、KI、KIO3 、KIO4 、K
4 2 9 、KN3 、KNO2 、KNO3 、KOH、K
PF6 、K3 PO4 、KSCN、K2 SO3 、K2 SO
4 、K2 2 3 、K2 2 5 、K2 2 6、K2
2 8 、K(CH3 COO)等のK塩;CsCl、C
sClO3 、CsClO4 、CsHCO3 、CsI、C
sNO3 、Cs2 SO4 、Cs(CH3 COO)、Cs
2 CO3 、CsF等のCs塩;Rb2 1016、RbB
r、RbBrO3 、RbCl、RbClO3 、PbCl
4 、RbI、RbNO3 、Rb2SO4 、Rb(CH
3 COO)2 、Rb2 CO3 等のRb塩;Na2 4
7 、NaB1016、NaBr、NaBrO3 、NaC
N、Na2 CO3 、NaCl、NaClO、NaClO
3 、NaClO4 、NaF、NaHCO3 、NaHPO
3 、Na2 HPO3 、Na2 HPO4 、NaH2
4 、Na3 HP2 6 、Na2 2 2 7 、Na
I、NaIO3 、NaIO4 、NaN3 、NaNO2
NaNO3 、NaOH、Na2 PO3 、Na3 PO4
Na4 2 7 、Na2S、NaSCN、Na2
3 、Na2 SO4 、Na2 2 5 、Na2
2 6 、Na(CH3 COO)等のNa塩;LiB
2 、Li2 4 7 、LiBr、LiBrO3 、Li
2 CO3 、LiCl、LiClO3 、LiClO4 、L
iHCO3 、Li2 HPO3 、LiI、LiN3 、Li
NH4 SO4 、LiNO2、LiNO3 、LiOH、L
iSCN、Li2 SO4 、Li3 VO4 等のLi塩を
水、エタノール等に溶解させて得られる触媒調製液を用
いることができる。
Next, an alkali metal and / or alkaline earth
The loading of a class of metal on a carrier will be described. First, the alkali
The loading of the metal on the carrier will be described. As an alkali metal
Potassium, cesium, rubidium, sodium
And lithium are preferably used. Carry alkali metal
To do, KTwoBTenO16, KBr, KBrOThree, KC
N, K TwoCOThree, KCl, KCLOThree, KCLOFour, K
F, KHCOThree, KHFTwo, KHTwoPOFour, KHFive(P
OFour)Two, KHSOFour, KI, KIOThree, KIOFour, K
FourITwoO9, KNThree, KNOTwo, KNOThree, KOH, K
PF6, KThreePOFour, KSCN, KTwoSOThree, KTwoSO
Four, KTwoSTwoOThree, KTwoSTwoOFive, KTwoSTwoO6, KTwo
STwoO8, K (CHThreeCO salts such as COO); CsCl, C
sCLOThree, CsCLOFour, CsHCOThree, CsI, C
sNOThree, CsTwoSOFour, Cs (CHThreeCOO), Cs
TwoCOThree, CsF and the like; RbTwoBTenO16, RbB
r, RbBrOThree, RbCl, RbClOThree, PbCl
OFour, RbI, RbNOThree, RbTwoSOFour, Rb (CH
ThreeCOO)Two, RbTwoCOThreeRb salt; NaTwoBFourO
7, NaBTenO16, NaBr, NaBrOThree, NaC
N, NaTwoCOThree, NaCl, NaClO, NaClO
Three, NaClOFour, NaF, NaHCOThree, NaHPO
Three, NaTwoHPOThree, NaTwoHPOFour, NaHTwoP
OFour, NaThreeHPTwo06, NaTwoHTwoPTwoO7, Na
I, NaIOThree, NaIOFour, NaNThree, NaNOTwo,
NaNOThree, NaOH, NaTwoPOThree, NaThreePOFour,
NaFourPTwoO7, NaTwoS, NaSCN, NaTwoS
OThree, NaTwoSOFour, NaTwoSTwoOFive, NaTwoS
TwoO 6, Na (CHThreeNa salt such as COO); LiB
OTwo, LiTwoBFourO7, LiBr, LiBrOThree, Li
TwoCOThree, LiCl, LiClOThree, LiClOFour, L
iHCOThree, LiTwoHPOThree, LiI, LiNThree, Li
NHFourSOFour, LiNOTwo, LiNOThree, LiOH, L
iSCN, LiTwoSOFour, LiThreeVOFourLi salt such as
Use a catalyst preparation solution obtained by dissolving in water, ethanol, etc.
Can be.

【0030】アルカリ土類金属の担体への担持につき説
明する。アルカリ金属土類としては、バリウム、カルシ
ウム、マグネシウムおよびストロンチウムが好適に用い
られる。アルカリ土類金属を担持するには、BaB
2 、Ba(BrO3 2 、BaCl 2 、Ba(ClO
2 2 、Ba(ClO3 2 、Ba(ClO4 2 、B
aI2、Ba(N3 2 、Ba(NO2 2 、Ba(N
3 2 、Ba(OH)2 、BaS、BaS2 6 、B
aS4 6 、Ba(SO3 NH2 2 等のBa塩;Ca
Br2 、CaI2 、CaCl2 、Ca(ClO3 2
Ca(IO3 2 、Ca(NO2 2 、Ca(NO3
2 、CaSO4 、CaS2 3 、CaS2 6 、Ca
(SO3 NH2 2 、Ca(CH3 COO)2 、Ca
(H2 PO4 2 等のCa塩;MgBr2 、MgC
3 、MgCl2 、Mg(ClO3 2 、MgI2、M
g(IO3 2 、Mg(NO2 2 、Mg(N
3 2 、MgSO3 、MgSO4 、MgS2 6 、M
g(CH3 COO)2 、Mg(OH)2 、Mg(ClO
4 2 等のMg塩;SrBr2 、SrCl2 、Sr
2 、Sr(NO3 2 、SrO、SrS2 3 、Sr
2 6 、SrS4 6 、Sr(CH3 COO)2、S
r(OH)2 等のSr塩を水、エタノール等に溶解させ
て得られる触媒調製液を用いることができる。
The theory of supporting alkaline earth metals on carriers
I will tell. Barium and calcium are the alkaline metal earths.
, Magnesium and strontium are preferably used
Can be To support the alkaline earth metal, BaB
rTwo, Ba (BrOThree)Two, BaCl Two, Ba (ClO
Two)Two, Ba (ClOThree)Two, Ba (ClOFour)Two, B
aITwo, Ba (NThree)Two, Ba (NOTwo)Two, Ba (N
OThree)Two, Ba (OH)Two, BaS, BaSTwoO6, B
aSFourO6, Ba (SOThreeNHTwo)TwoBa salt such as Ca;
BrTwo, CaITwo, CaClTwo, Ca (ClOThree)Two,
Ca (IOThree)Two, Ca (NOTwo)Two, Ca (NOThree)
Two, CaSOFour, CaSTwoOThree, CaSTwoO6, Ca
(SOThreeNHTwo)Two, Ca (CHThreeCOO)Two, Ca
(HTwoPOFour)TwoCa salt, etc .; MgBrTwo, MgC
OThree, MgClTwo, Mg (ClOThree)Two, MgITwo, M
g (IOThree)Two, Mg (NOTwo)Two, Mg (N
OThree)Two, MgSOThree, MgSOFour, MgSTwoO6, M
g (CHThreeCOO)Two, Mg (OH)Two, Mg (ClO
Four)TwoMg salt such as SrBrTwo, SrClTwo, Sr
ITwo, Sr (NOThree)Two, SrO, SrSTwoOThree, Sr
STwoO6, SrSFourO6, Sr (CHThreeCOO)Two, S
r (OH)TwoIs dissolved in water, ethanol, etc.
Can be used.

【0031】アルカリ金属、アルカリ土類金属の担体へ
の担持は、該触媒調製液を用いて、通常の含侵法、共沈
法、競争吸着法により行えばよい。処理条件は、各種方
法に応じて適宜選定すればよいが、通常、室温〜90℃
で1分〜10時間、担体を触媒調製液と接触させればよ
い。なお、ルテニウム、アルカリ金属およびアルカリ土
類金属の担持はどの順序で行ってもよいし、同時に行う
ことが出来る場合には同時に行ってもよい。さらに、こ
れらの担持金属を出来上がった担体に担持する方法だけ
でなく、担体成分の一部、例えばチタニア/アルミナ担
体の場合には、チタニアに担持しておいてその担持され
たチタニアを前記のようにアルミナに付着させる方法に
よっても触媒とすることができる。結果としてチタニア
/アルミナ担体にルテニウム等の担持金属が担持されて
いる触媒であればよい。
The loading of the alkali metal or alkaline earth metal on the carrier may be carried out using the catalyst preparation solution by a usual impregnation method, coprecipitation method or competitive adsorption method. The treatment conditions may be appropriately selected according to various methods, but are usually from room temperature to 90 ° C.
The carrier may be brought into contact with the catalyst preparation solution for 1 minute to 10 hours. The loading of ruthenium, alkali metal and alkaline earth metal may be carried out in any order, and if they can be carried out simultaneously, they may be carried out simultaneously. Further, not only the method of supporting these supported metals on the resulting carrier, but also a part of the carrier component, for example, in the case of titania / alumina carrier, the supported titania is supported and the supported titania is removed as described above. The catalyst can also be used by a method of attaching it to alumina. As a result, any catalyst may be used as long as a supported metal such as ruthenium is supported on a titania / alumina carrier.

【0032】アルカリ金属、アルカリ土類金属の担持量
は特に制限はないが、通常、担体に対して金属として
0.01〜10重量%が好ましく、特に0.03〜3重
量%の範囲が最適である。これらの金属の含有量が下限
より少ないと、COの選択的酸化活性が不十分となり、
一方、あまり高担持率にするとCOの選択的酸化活性が
不十分となると同時に金属の使用量が必要以上に過剰に
なり触媒コストが大きくなる。
The amount of the alkali metal or alkaline earth metal to be carried is not particularly limited, but is usually preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.03 to 3% by weight of the metal relative to the carrier. It is. When the content of these metals is less than the lower limit, the selective oxidation activity of CO becomes insufficient,
On the other hand, if the loading ratio is too high, the selective oxidation activity of CO becomes insufficient, and at the same time, the amount of metal used becomes unnecessarily excessive and the catalyst cost increases.

【0033】上記アルカリ金属、アルカリ土類金属を担
持した後、乾燥する。乾燥方法としては、例えば自然乾
燥、蒸発乾固法、ロータリーエバポレーターもしくは送
風乾燥機による乾燥等を行えばよい。乾燥後、通常、3
50〜550℃、好ましくは380〜500℃で、2〜
6時間、好ましくは2〜4時間焼成する。なお、このよ
うにして調製される触媒の形状及びサイズとしては、特
に制限はなく、例えば、粉末状、球状、粒状、ハニカム
状、発泡体状、繊維状、布状、板状、リング状など、一
般に使用されている各種の形状及び構造のものが利用可
能である。その製造方法は限定されないが、たとえば触
媒そのものを押出成形等により成形してもよいし、ハニ
カムやリング状などの基体に触媒を付着させる方法でも
よい。
After carrying the above-mentioned alkali metal and alkaline earth metal, drying is performed. As a drying method, for example, natural drying, evaporation to dryness, drying using a rotary evaporator or a blow dryer may be performed. After drying, usually 3
50-550 ° C, preferably 380-500 ° C,
Bake for 6 hours, preferably 2 to 4 hours. The shape and size of the catalyst thus prepared are not particularly limited, and examples thereof include powder, sphere, granule, honeycomb, foam, fiber, cloth, plate, and ring. Various commonly used shapes and structures are available. The production method is not limited. For example, the catalyst itself may be formed by extrusion or the like, or a method of attaching the catalyst to a honeycomb or ring-shaped substrate may be used.

【0034】つぎに、上記触媒を用いて水素を主成分と
するガス中の一酸化炭素を酸素により酸化し、一酸化炭
素の低減された水素含有ガスを製造する方法につき説明
する。上記により調製された触媒は通常焼成されている
ので担持金属は酸化物の状態で存在する。使用前にはこ
の触媒を水素還元により還元する。水素還元は、通常、
水素気流下、250〜550℃、好ましくは300〜5
30℃の温度で、1〜5時間、好ましくは1〜2時間行
う。
Next, a method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide by oxidizing carbon monoxide in a gas containing hydrogen as a main component with oxygen using the above catalyst will be described. Since the catalyst prepared as described above is usually calcined, the supported metal exists in an oxide state. Before use, the catalyst is reduced by hydrogen reduction. Hydrogen reduction is usually
250 to 550 ° C, preferably 300 to 5 under a hydrogen stream
The reaction is performed at a temperature of 30 ° C. for 1 to 5 hours, preferably 1 to 2 hours.

【0035】以上のようにして得られる触媒に、反応ガ
スを60〜150℃の温度範囲で接触させることによ
り、COの酸素による選択的酸化反応を行う。本発明の
反応ガスとは、水素を主成分としかつ少なくともCOを
含有する水素含有するガスに酸素または酸素含有ガスを
添加したもので、上記接触反応の原料(この場合は酸素
も含む)とするものをいう。本発明のCOの酸化方法
は、改質反応および部分酸化反応(以下、改質反応等と
いう。)によって水素を含有するガスにできる水素製造
用原料を改質または部分酸化することによって得られる
水素を主成分とするガス(改質ガス等という、以下同
じ)中のCOを選択的に除去するのに好適に利用され、
燃料電池用水素含有ガスの製造に利用されるが、これに
限定されるものではない。
The selective oxidation reaction of CO with oxygen is performed by bringing the reaction gas into contact with the catalyst obtained as described above in a temperature range of 60 to 150 ° C. The reaction gas of the present invention is obtained by adding oxygen or an oxygen-containing gas to a hydrogen-containing gas containing hydrogen as a main component and containing at least CO, and is used as a raw material (including oxygen in this case) for the above-mentioned catalytic reaction. A thing. The method for oxidizing CO of the present invention provides hydrogen obtained by reforming or partially oxidizing a raw material for hydrogen production that can be converted into a hydrogen-containing gas by a reforming reaction and a partial oxidation reaction (hereinafter, referred to as a reforming reaction or the like). It is suitably used for selectively removing CO in a gas containing as a main component (hereinafter, referred to as a reformed gas, etc.)
It is used for producing a hydrogen-containing gas for a fuel cell, but is not limited thereto.

【0036】以下、水素を主成分とするガス中のCOを
酸化除去して燃料電池用等の水素含有ガスを製造する方
法について説明する。 1.水素製造用原料の改質または部分酸化工程 本発明においては、各種の水素製造用原料の改質等によ
って得られる改質ガス等に含まれるCOを触媒を用いて
酸素により選択的に酸化除去し、CO濃度が十分に低減
された所望の水素含有ガスを製造する。該改質ガス等を
得るための工程は、以下に示すように、従来の水素製造
工程、特に燃料電池システムにおける水素製造工程にお
いて実施あるいは提案されている方法など任意の方法に
よって行うことができる。したがって、予め改質装置等
を備えた燃料電池システムにおいては、それをそのまま
利用して改質ガス等を調製してもよい。
A method for producing a hydrogen-containing gas for a fuel cell or the like by oxidizing and removing CO in a gas containing hydrogen as a main component will be described below. 1. Reforming or Partial Oxidation Step of Hydrogen Production Raw Material In the present invention, CO contained in a reformed gas or the like obtained by reforming various hydrogen production raw materials is selectively oxidized and removed by oxygen using a catalyst. , To produce the desired hydrogen-containing gas with sufficiently reduced CO concentration. The step for obtaining the reformed gas or the like can be performed by any method such as a method implemented or proposed in a conventional hydrogen production step, particularly a hydrogen production step in a fuel cell system, as described below. Therefore, in a fuel cell system provided with a reformer or the like in advance, a reformed gas or the like may be prepared by using the reformer as it is.

【0037】まず、水素製造用原料の改質または部分酸
化につき説明する。水素製造用原料とは、水蒸気改質や
部分酸化により水素に富んだガスを製造できる炭化水素
類、すなわちメタン、エタン、プロパン、ブタン等の炭
化水素、あるいは天然ガス(LNG)、ナフサ、ガソリ
ン、灯油、軽油、重油、アスファルト等の炭化水素系原
料、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル等のアルコール類、蟻酸メチル、メチルターシャリー
ブチルエーテル、ジメチルエーテルなどの含酸素化合
物、更には、各種の都市ガス、LPG、合成ガス、石炭
などがあげられる。 これらのうち、どのような水素製
造用原料を用いるかは、燃料電池システムの規模や原料
の供給事情などの諸条件を考慮して定めればよいが、通
常は、メタノール、メタンもしくはLNG、プロパンも
しくはLPG、ナフサもしくは低級飽和炭素、都市ガス
などが好適に使用される。
First, the reforming or partial oxidation of the raw material for hydrogen production will be described. Hydrogen production raw materials are hydrocarbons that can produce gas rich in hydrogen by steam reforming or partial oxidation, that is, hydrocarbons such as methane, ethane, propane, and butane, or natural gas (LNG), naphtha, gasoline, Hydrocarbon materials such as kerosene, light oil, heavy oil and asphalt; alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; oxygenated compounds such as methyl formate, methyl tertiary butyl ether and dimethyl ether; various city gases; LPG , Synthesis gas, coal and the like. Among these, what kind of raw material for hydrogen production is used may be determined in consideration of various conditions such as the scale of the fuel cell system and the circumstances of supply of the raw material, but usually, methanol, methane or LNG, propane, etc. Alternatively, LPG, naphtha or lower saturated carbon, city gas or the like is suitably used.

【0038】改質または部分酸化に属する技術(以下、
改質反応等という。)としては、水蒸気改質をはじめ部
分酸化、水蒸気改質と部分酸化の複合化したもの、オー
トサーマル改質、その他の改質反応などを挙げることが
できる。通常、改質反応等としては、水蒸気改質(スチ
ームリホーミング)が最も一般的であるが、原料によっ
ては、部分酸化やその他の改質反応(例えば、熱分解等
の熱改質反応、接触分解やシフト反応等の各種接触改質
反応など)も適宜適用することができる。
Techniques belonging to reforming or partial oxidation (hereinafter referred to as "reforming")
It is called a reforming reaction. Examples of (2) include steam reforming, partial oxidation, a combination of steam reforming and partial oxidation, autothermal reforming, and other reforming reactions. Usually, steam reforming (steam reforming) is the most common reforming reaction, but depending on the raw material, partial oxidation or other reforming reactions (for example, thermal reforming reaction such as thermal decomposition, contact reforming) Various catalytic reforming reactions such as decomposition and shift reaction) can also be appropriately applied.

【0039】その際、異なる種類の改質反応を適宜組み
合わせて利用してもよい。例えば、水蒸気改質反応は一
般に吸熱反応であるので、この吸熱分を補うべく水蒸気
改質反応と部分酸化を組み合わせ(オートサーマル改
質)てもよいし、水蒸気改質反応等によって副生するC
Oをシフト反応を利用してH2 Oと反応させその一部を
予めCO2 とH2 に転化して減少させておくなど各種の
組み合わせが可能である。水素製造用原料を無触媒また
は接触的に部分酸化を行い、その後段で水蒸気改質を行
うこともできる。この場合、部分酸化で発生した熱をそ
のまま後段の水蒸気改質に利用することもできる。
At this time, different types of reforming reactions may be used in appropriate combination. For example, since the steam reforming reaction is generally an endothermic reaction, a steam reforming reaction and a partial oxidation may be combined (autothermal reforming) to compensate for the endothermic component, or C by-produced by the steam reforming reaction or the like.
Various combinations are possible, such as by reacting O with H 2 O using a shift reaction to convert a part of the O to CO 2 and H 2 in advance to reduce it. The raw material for hydrogen production may be partially oxidized without a catalyst or in a catalytic manner, followed by steam reforming in a subsequent stage. In this case, the heat generated by the partial oxidation can be used as it is in the subsequent steam reforming.

【0040】以下、代表的な改質反応として水蒸気改質
を中心に説明する。このような改質反応は、一般に、水
素の収率ができるだけ大きくなるように、触媒や反応条
件等を選定するが、COの副生を完全に抑制することは
困難であり、たとえシフト反応を利用しても改質ガス中
のCO濃度の低減には限界がある。実際、メタン等の炭
化水素の水蒸気改質反応については、水素の得率及びC
Oの副生の抑制のために、次の式(2)あるいは式
(3): CH4 + 2H2 O → 4H2 + CO2 (2) Cn m + 2nH2 O →(2n+m/2)H2 +nCO2 (3) で表される反応ができるだけ選択性よく起こるように諸
条件を選定するのが好ましい。
Hereinafter, the steam reforming will be mainly described as a typical reforming reaction. In such a reforming reaction, catalysts and reaction conditions are generally selected so that the yield of hydrogen is as large as possible. However, it is difficult to completely suppress CO by-products. Even if it is used, there is a limit to the reduction of the CO concentration in the reformed gas. In fact, for the steam reforming reaction of hydrocarbons such as methane, the hydrogen yield and C
For O-product inhibition, the following formula (2) or the formula (3): CH 4 + 2H 2 O → 4H 2 + CO 2 (2) C n H m + 2nH 2 O → (2n + m / 2 It is preferable to select various conditions so that the reaction represented by H 2 + nCO 2 (3) takes place with as high selectivity as possible.

【0041】また、同様に、メタノールの水蒸気改質反
応については、次の式(4): CH3 OH + H2 O → 3H2 + CO2 (4) で表される反応ができるだけ選択性よく起こるように諸
条件を選定するのが好ましい。更に、COを前記(1)
式で表されるシフト反応を利用して変成改質してもよ
い。しかし、このシフト反応は平衡反応であるのでかな
りの濃度のCOが残存する。したがって、こうした反応
による改質ガス等(本発明の原料である水素を主成分と
するガス、以下同じ)中には、通常、多量の水素の他に
CO2 や未反応の水蒸気等と若干のCOが含まれること
になる。
Similarly, for the steam reforming reaction of methanol, the reaction represented by the following formula (4): CH 3 OH + H 2 O → 3H 2 + CO 2 (4) is as selective as possible. It is preferable to select the conditions to occur. Further, CO is added to the above (1)
The metamorphic reforming may be performed by utilizing the shift reaction represented by the formula. However, since this shift reaction is an equilibrium reaction, a considerable concentration of CO remains. Thus, the reformed gas or the like by such reaction (of the present invention is a starting material gas containing mainly hydrogen, hereinafter the same) during normal, the CO 2 and unreacted another large amount of hydrogen water vapor or the like and slightly CO will be included.

【0042】前記改質反応に有効な触媒としては、原料
の種類や反応の種類あるいは反応条件等に応じて多種多
様なものが知られている。その中のいくつかを具体的に
例示すると、炭化水素やメタノール等の水蒸気改質に有
効な触媒としては、例えば、Cu−ZnO系触媒、Cu
−Cr2 3 系触媒、担持Ni系触媒、Cu−Ni−Z
nO系触媒、Cu−Ni−MgO系触媒、Pd−ZnO
系触媒などを挙げることができ、また、炭化水素類の接
触改質反応や部分酸化に有効な触媒としては、例えば、
担持Pt系触媒、担持Ni系触媒などを挙げることがで
きる。
As the catalyst effective for the reforming reaction, a wide variety of catalysts are known according to the kind of the raw material, the kind of the reaction or the reaction conditions. Specific examples of some of them include catalysts effective for steam reforming of hydrocarbons and methanol, for example, Cu-ZnO-based catalysts, Cu
-Cr 2 O 3 catalyst, supported Ni-based catalyst, Cu-Ni-Z
nO-based catalyst, Cu-Ni-MgO-based catalyst, Pd-ZnO
And the like.Examples of catalysts effective for catalytic reforming reaction and partial oxidation of hydrocarbons include, for example,
Supported Pt-based catalysts, supported Ni-based catalysts, and the like can be given.

【0043】改質装置としても特に制限はなく、従来の
燃料電池システム等に常用されるものなど任意の形式の
ものが適用可能であるが、水蒸気改質反応や分解反応等
の多くの改質反応は吸熱反応であるので、一般に、熱供
給性のよい反応装置もしくは反応器(熱交換器型の反応
装置など)が好適に使用される。そのような反応装置と
しては、例えば、多管型反応器、プレートフィン型反応
器などがあり、熱供給の方式としては、例えば、バーナ
ー等による加熱、熱媒による方法、部分酸化を利用する
触媒燃焼による加熱などがあるが、これらに限定される
ものではない。
There is no particular limitation on the reforming apparatus, and any type such as those commonly used in conventional fuel cell systems and the like can be applied. However, many reforming apparatuses such as a steam reforming reaction and a decomposition reaction can be used. Since the reaction is an endothermic reaction, generally, a reactor or a reactor having a good heat supply property (a heat exchanger type reactor or the like) is suitably used. Examples of such a reactor include a multitubular reactor, a plate-fin reactor, and the like. Examples of the heat supply method include heating using a burner, a method using a heat medium, and a catalyst using partial oxidation. Examples include, but are not limited to, heating by combustion.

【0044】改質反応の反応条件は、用いる原料、改質
反応、触媒、反応装置の種類あるいは反応方式等の他の
条件によって異なるので適宜定めればよい。いずれにし
ても、原料の転化率を十分に(好ましくは100%ある
いは100%近くまで)大きくし、かつ、水素の得率が
できるだけ大きくなるように諸条件を選定するのが望ま
しい。また、必要に応じて、未反応の炭化水素やアルコ
ール等を分離しリサイクルする方式を採用してもよい。
また、必要に応じて、生成したあるいは未反応のCO2
や水分等を適宜除去してもよい。
The reaction conditions for the reforming reaction vary depending on the raw materials used, the reforming reaction, the catalyst, the type of the reaction apparatus, and other conditions such as the reaction system, and may be appropriately determined. In any case, it is desirable to select various conditions so that the conversion of the raw material is sufficiently increased (preferably to 100% or nearly 100%) and the yield of hydrogen is as large as possible. If necessary, a method of separating and recycling unreacted hydrocarbons and alcohols may be adopted.
Also, if necessary, the produced or unreacted CO 2
And moisture or the like may be removed as appropriate.

【0045】2.COの選択的酸化(転化)除去工程 上記のようにして、水素含有量が多く、かつ、炭化水素
やアルコール等の水素以外の原料成分が十分に低減され
た所望の改質ガス等を得る。本発明においては、水素を
主成分とし少量のCOを含む原料ガス(改質ガス等)に
酸素を添加してCOを選択的に酸化(転化)してCO2
とするものであり、水素の酸化は極力抑える必要があ
る。また、生成したり、原料ガス中に存在したCO2
COへの転化反応(通常原料ガス中には水素が存在する
ので、逆シフト反応が起こる可能性がある。)を抑える
ことも必要である。本発明の触媒は、通常、還元状態で
使用されるので、還元状態に成っていない場合は水素に
よる還元操作を行っておくことが好ましい。本発明の触
媒を使用すると、CO2 含有量の低い原料ガスに対して
COの選択的酸化除去に良好な成績を示すことは勿論、
CO2 含有量が多い条件でも良好な成績が得られる。通
常、燃料電池システムにおいては一般的なCO2 の濃度
の原料ガス、すなわち、CO2 を5〜33容量%、好ま
しくは10〜25容量%、更に好ましくは15〜20容
量%含有する原料ガスが用いられる。
2. Selective Oxidation (Conversion) Removal Step of CO As described above, a desired reformed gas or the like having a large hydrogen content and sufficiently reduced raw material components other than hydrogen such as hydrocarbons and alcohols is obtained. In the present invention, CO is selectively oxidized (converted) by adding oxygen to a raw material gas (reformed gas or the like) containing hydrogen as a main component and a small amount of CO to convert CO 2 into CO 2.
It is necessary to suppress oxidation of hydrogen as much as possible. In addition, it is necessary to suppress the conversion reaction of CO 2 generated or present in the raw material gas into CO (normally, hydrogen is present in the raw material gas, so that a reverse shift reaction may occur). is there. Since the catalyst of the present invention is generally used in a reduced state, it is preferable to perform a reduction operation with hydrogen when the catalyst is not in a reduced state. The use of the catalyst of the present invention, of course, shows good results in the selective oxidative removal of CO with respect to the raw material gas having a low CO 2 content.
Good results can be obtained even under conditions with a high CO 2 content. Generally, in a fuel cell system, a source gas having a general CO 2 concentration, that is, a source gas containing 5 to 33% by volume, preferably 10 to 25% by volume, and more preferably 15 to 20% by volume of CO 2 is used. Used.

【0046】一方、水蒸気改質等により得られる原料ガ
ス中には、通常、スチームが存在するが、原料ガス中の
スチーム濃度は低い方がよい。通常は、5〜30%程度
含まれておりこの程度であれば問題はない。また、本発
明の触媒を使用すると、CO濃度が低い(0.6容量%
以下)原料ガス中のCO濃度も有効に低減でき、CO濃
度が比較的高い(0.6〜2.0容量%)原料ガス中の
CO濃度も好適に低減することができる。
On the other hand, steam is usually present in the source gas obtained by steam reforming or the like, but the lower the steam concentration in the source gas, the better. Usually, it is contained in an amount of about 5 to 30%. When the catalyst of the present invention is used, the CO concentration is low (0.6% by volume).
Hereinafter, the CO concentration in the source gas can also be effectively reduced, and the CO concentration in the source gas having a relatively high CO concentration (0.6 to 2.0% by volume) can be suitably reduced.

【0047】本発明の方法においては、前記の本発明の
触媒を用いることにより原料ガス中にCO2 が15%容
量以上存在するような条件でもCOの選択転化除去を効
率的に行うことができる。また、COの転化除去反応は
同時に起こる副反応の水素の酸化反応と同様、発熱反応
であり、そこで発熱した熱を回収して燃料電池内で活用
することは発電効率を向上させる上で効果がある。
In the method of the present invention, the selective conversion and removal of CO can be efficiently performed by using the above-mentioned catalyst of the present invention even under conditions where CO 2 is present in the raw material gas in a volume of 15% or more. . In addition, the CO conversion removal reaction is an exothermic reaction, as is the simultaneous oxidation of hydrogen, which is a side reaction, and recovering the generated heat and utilizing it in the fuel cell is effective in improving the power generation efficiency. is there.

【0048】ここで、水素の酸化反応を抑えて選択的に
COの酸化除去反応を行うには60〜300℃という比
較的広い反応温度域において実施することができる。し
かし、反応温度が150℃を越えるとCOの酸化除去に
とって好ましくない副反応、すなわちCOあるいはCO
2 の水素によるメタン化反応(メタネーション)が起こ
る。メタネーションが起こると原料ガス中の水素が消費
されてしまい、水素含有ガスの製造には好ましくない。
メタネーションを抑え選択的にCOの酸化除去をするに
は反応温度を150℃以下、好ましくは120℃以下、
さらに好ましくは115℃以下とする必要がある。この
ようにすれば、メタンの生成量は50ppm以下に抑え
ることができる。なお、COの酸化反応を工業的に有用
な速度で進めるためには反応温度は60℃以上、好まし
くは80℃以上とする必要がある。
Here, the selective oxidation and removal reaction of CO while suppressing the oxidation reaction of hydrogen can be carried out in a relatively wide reaction temperature range of 60 to 300 ° C. However, if the reaction temperature exceeds 150 ° C., undesired side reactions for oxidative removal of CO, ie, CO or CO
The methanation reaction (hydrogenation) by hydrogen of 2 occurs. When methanation occurs, hydrogen in the source gas is consumed, which is not preferable for producing a hydrogen-containing gas.
To suppress the methanation and selectively remove CO by oxidation, the reaction temperature is 150 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower,
More preferably, the temperature must be 115 ° C. or lower. By doing so, the amount of methane generated can be suppressed to 50 ppm or less. In order to advance the CO oxidation reaction at an industrially useful rate, the reaction temperature must be 60 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher.

【0049】原料ガスに酸素ガスを添加して反応させる
には、通常、純酸素(O2 )、空気あるいは酸素富化空
気が好適に使用される。該酸素ガスの添加量は、酸素/
CO(モル比)が好ましくは、0.5〜5、更に好まし
くは1〜4となるように調整するのが適当である。この
比が小さいとCOの除去率が低くなり、大きいと水素の
消費量が多くなり過ぎて好ましくない。
In order to add oxygen gas to the raw material gas for reaction, usually, pure oxygen (O 2 ), air or oxygen-enriched air is suitably used. The amount of the oxygen gas added is oxygen /
The CO (molar ratio) is suitably adjusted to be preferably 0.5 to 5, more preferably 1 to 4. If this ratio is small, the removal rate of CO is low, and if it is large, the consumption of hydrogen is too large, which is not preferable.

【0050】反応圧力は特に限定されないが、燃料電池
の場合は通常、常圧〜10kg/cm2 G、好ましくは
常圧〜5kg/cm2 Gの圧力範囲で行う。反応圧力を
あまり高く設定すると、昇圧のための動力をその分大き
くする必要があるので経済的に不利になるし、特に、1
0kg/cm2 Gを超えると高圧ガス取締法の規制を受
けるし、また、爆発限界が広がるので安全性が低下する
という問題も生じ、好ましくない。
The reaction pressure is not particularly limited, but in the case of a fuel cell, the reaction is usually carried out at a normal pressure to 10 kg / cm 2 G, preferably at a normal pressure to 5 kg / cm 2 G. If the reaction pressure is set too high, the power for pressurization must be increased accordingly, which is economically disadvantageous.
If it exceeds 0 kg / cm 2 G, it is not preferable because it is subject to the regulations of the High Pressure Gas Control Law and the explosion limit is widened, causing a problem that safety is reduced.

【0051】前記反応は、60℃〜150℃という低温
で広い温度範囲で、CO転化反応に対する選択性を安定
的に維持しつつ、好適に行うことができる。この反応温
度が60℃未満でも反応は起こるが、反応速度が遅くな
るので実用的なGHSV(ガス体積空間速度)の範囲で
はCOの酸化除去率(転化率)が不十分となり効率的で
はない。
The above reaction can be suitably carried out at a low temperature of 60 ° C. to 150 ° C. in a wide temperature range while stably maintaining the selectivity to the CO conversion reaction. Although the reaction takes place even at a reaction temperature of less than 60 ° C., the reaction rate is reduced, and the oxidation removal rate (conversion rate) of CO is insufficient in a practical range of GHSV (gas volume space velocity), which is not efficient.

【0052】また、前記反応は、通常、GHSVを50
00〜50000hr-1の範囲に選定して行うのが好適
である。ここで、GHSVを小さくすると多量の触媒が
必要となり、一方、GHSVをあまり大きくするとCO
の除去率が低下する。好ましくは、6000〜3000
0hr-1の範囲に選定する。このCOの転化除去の工程
におけるCOの転化反応は発熱反応であるため、反応に
より触媒層の温度は上昇する。触媒層の温度が高くなり
すぎると、通常、触媒のCO転化除去の選択性が悪化す
る。このため、少量の触媒上であまり多くのCOを短時
間で反応させることは好ましくない。その意味からもG
HSVは小さすぎない方がよい場合もある。
In addition, the above-mentioned reaction is usually carried out at a GHSV of 50
It is preferable to select from the range of 00 to 50000 hr -1 . Here, when the GHSV is reduced, a large amount of catalyst is required.
Removal rate decreases. Preferably, 6000-3000
Select within the range of 0 hr -1 . Since the CO conversion reaction in the CO conversion removal step is an exothermic reaction, the reaction raises the temperature of the catalyst layer. If the temperature of the catalyst layer is too high, the selectivity of the catalyst for CO conversion removal usually deteriorates. For this reason, it is not preferable to react too much CO on a small amount of catalyst in a short time. G from the meaning
In some cases, the HSV should not be too small.

【0053】このCOの転化除去に用いる反応装置とし
ては、特に制限はなく、上記の反応条件を満たせるもの
であれば各種の形式のものが適用可能であるが、この転
化反応は発熱反応であるので、温度制御を容易にするた
めに反応熱の除去性のよい反応装置もしくは反応器を用
いることが望ましい。具体的には、例えば、多管型、あ
るいは、プレートフィン型等の熱交換型の反応器が好適
に使用される。場合によっては、冷却媒体を触媒層内に
循環したり、触媒層の外側に冷却媒体を流通させたりす
る方法を採用することができる。
There are no particular restrictions on the reactor used for the conversion and removal of CO, and various types of reactors can be used as long as the above reaction conditions can be satisfied. However, this conversion reaction is an exothermic reaction. Therefore, in order to facilitate temperature control, it is desirable to use a reaction apparatus or a reactor having good removability of reaction heat. Specifically, for example, a heat exchange type reactor such as a multitube type or a plate fin type is suitably used. Depending on the case, a method of circulating the cooling medium in the catalyst layer or circulating the cooling medium outside the catalyst layer can be adopted.

【0054】こうして本発明の方法によって製造された
水素含有ガスは、上記のようにCO濃度が十分に低減さ
れているので燃料電池の白金電極触媒の被毒及び劣化を
十分に低減することができ、その寿命及び発電効率・発
電性能を大幅に向上することができる。また、このCO
の転化反応により発生した熱を回収することも可能であ
る。また、比較的高濃度のCOを含む水素含有ガス中の
CO濃度を十分に低下することができる。燃料電池用の
水素含有ガス中のCO濃度は100ppm以下、好まし
くは50ppm以下、さらに好ましくは10ppm以下
であることが望ましいが、本発明の方法によれば広い反
応条件下でこれを達成することは十分可能である。
Since the hydrogen-containing gas produced by the method of the present invention has a sufficiently reduced CO concentration as described above, the poisoning and deterioration of the platinum electrode catalyst of the fuel cell can be sufficiently reduced. , Its life, power generation efficiency and power generation performance can be greatly improved. Also, this CO
It is also possible to recover the heat generated by the conversion reaction. Further, the CO concentration in the hydrogen-containing gas containing a relatively high concentration of CO can be sufficiently reduced. It is desirable that the CO concentration in the hydrogen-containing gas for a fuel cell be 100 ppm or less, preferably 50 ppm or less, more preferably 10 ppm or less. According to the method of the present invention, it is possible to achieve this under a wide range of reaction conditions. It is possible enough.

【0055】本発明により得られた水素含有ガスは、各
種のH2 燃焼型燃料電池の燃料として好適に使用するこ
とができ、特に、少なくとも燃料極(負極)の電極に白
金(白金触媒)を用いるタイプの各種のH2 燃焼型燃料
電池(リン酸型燃料電池、KOH型燃料電池、固体高分
子型燃料電池をはじめとする低温作動型燃料電池など)
への供給燃料として有利に利用することができる。
The hydrogen-containing gas obtained according to the present invention can be suitably used as a fuel for various H 2 -combustion fuel cells. In particular, platinum (platinum catalyst) is used at least for the fuel electrode (negative electrode). type various H 2 combustion type fuel cell using (phosphoric acid fuel cell, KOH-type fuel cell, such as low temperature operation type fuel cell including a polymer electrolyte fuel cell)
Can be advantageously used as a fuel to be supplied to the fuel cell.

【0056】なお、従来の燃料電池システムの改質装置
(改質装置の後に変成装置が有る場合、その変成装置も
改質装置の一部とみなす)と燃料電池の間に、本発明の
方法に従った酸素導入装置と反応装置を組み込むことに
よって、あるいは、すでに酸素導入装置と転化反応装置
を具備しているものではCOの転化除去触媒として前記
触媒を用い反応条件を前記のように調整することによっ
て、従来に比べ優れた燃料電池システムを構成すること
が可能となる。
The method of the present invention is provided between a fuel cell and a reformer of a conventional fuel cell system (if a reformer is provided after the reformer, the reformer is also regarded as a part of the reformer). The reaction conditions are adjusted as described above by incorporating an oxygen introducing device and a reaction device according to the above or using the catalyst as a CO conversion removing catalyst in the case of already having an oxygen introducing device and a conversion reaction device. This makes it possible to configure a fuel cell system that is superior to conventional fuel cell systems.

【0057】[0057]

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、これらの実施例になんら制限されるものではな
い。 〔実施例1〕三塩化ルテニウム(水和物)のエタノール
溶液(0.0356M)を調製し、この液に水50cc
を添加し含侵液とした。この含侵液中に担体として、チ
タニア(TiO2 、石原産業(株)製、CR−EL、表
面積:7m2 /g)を投入し、チタニア担体に三塩化ル
テニウムを含浸した。ルテニウムは得られる触媒に対し
1重量%(金属換算)になるように含浸した。
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. [Example 1] An ethanol solution (0.0356 M) of ruthenium trichloride (hydrate) was prepared, and 50 cc of water was added to this solution.
Was added to obtain an impregnated liquid. As a carrier to the impregnation solution, titania (TiO 2, manufactured by Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd., CR-EL, surface area: 7m 2 / g) were added, and then impregnated with ruthenium trichloride titania carrier. Ruthenium was impregnated so as to be 1% by weight (in terms of metal) with respect to the obtained catalyst.

【0058】触媒の乾燥は、ロータリーエバポレーター
を用いて行った。乾燥後、マッフル炉で、120℃で2
時間、500℃で4時間焼成を行いルテニウム担持物1
を得た。次に、上記のルテニウム担持物1を水100c
cに投入し、その中にKNO3を添加し、得られる触媒
に対しK金属で0.1重量%になるようにした。触媒の
乾燥は、ロータリーエバポレーターを用いて行った。乾
燥後、マッフル炉で、120℃で2時間、500℃で4
時間焼成を行い触媒1を得た。触媒1の組成を表1に示
す。
The drying of the catalyst was performed using a rotary evaporator. After drying, in a muffle furnace,
For 4 hours at 500 ° C for ruthenium carrier 1
I got Next, the above-mentioned ruthenium carrier 1 was treated with water 100c.
c, and KNO 3 was added therein so that the content of the resulting catalyst was 0.1% by weight of K metal. The drying of the catalyst was performed using a rotary evaporator. After drying, use a muffle furnace at 120 ° C for 2 hours and 500 ° C for 4 hours.
Calcination was performed for a period of time to obtain Catalyst 1. Table 1 shows the composition of Catalyst 1.

【0059】〔実施例2〕ルチル型チタニア(Ti
2 、石原産業(株)製、CR−EL、表面積:7m 2
/g)160gと擬ベーマイトアルミナ粉末(触媒化成
工業株式会社製、Cataloid−AP)59.7g
を混合し、イオン交換水とともに混練機で加温下で十分
混練し、押出成形に適する程度に水分を調整した。これ
を押出成形機で直径2mm、長さ0.5〜1cmの円柱
状に成形し、乾燥機で120℃、24時間乾燥した。続
いて、焼成炉で500℃、4時間焼成して担体2を得
た。担体2のチタニア/アルミナの重量比は80/20
であった。
Example 2 Rutile type titania (Ti
OTwo, Manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., CR-EL, surface area: 7 m Two
/ G) 160g and pseudo boehmite alumina powder (catalyst formation
Industrial Co., Ltd., Cataloid-AP) 59.7 g
Mixed with ion-exchanged water in a kneader under heating
The mixture was kneaded, and the water content was adjusted to an extent suitable for extrusion molding. this
Is a cylinder of 2mm in diameter and 0.5-1cm in length with an extruder
It was dried in a dryer at 120 ° C. for 24 hours. Continued
And calcined in a calcining furnace at 500 ° C. for 4 hours to obtain a carrier 2
Was. The weight ratio of titania / alumina of the carrier 2 is 80/20.
Met.

【0060】担体2を10gとり、予め用意しておいた
塩化ルテニウムのエタノール溶液(50cc中にRuと
して0.952g含む)5.25ccにエタノール4.
75ccを加えた含浸液を含浸させた。これを60℃で
エタノールを蒸発除去したのち、マッフル炉で120℃
2時間、500℃4時間焼成してルテニウム担持物2を
得た。次に、上記のルテニウム担持物2に、予め用意し
ておいた硝酸カリウム0.0259gを含む水溶液10
ccを含浸させた。これを60℃で水分を蒸発除去した
のち、マッフル炉で120℃2時間、500℃4時間焼
成して触媒2を得た。触媒2の組成を表1に示す。
Take 10 g of the carrier 2 and prepare ethanol in 5.25 cc of a ruthenium chloride ethanol solution prepared in advance (0.952 g of Ru in 50 cc).
The impregnation liquid to which 75 cc was added was impregnated. After removing the ethanol by evaporation at 60 ° C., the mixture was heated at 120 ° C. in a muffle furnace.
It was calcined for 2 hours at 500 ° C. for 4 hours to obtain a ruthenium carrier 2. Next, an aqueous solution 10 containing 0.0259 g of potassium nitrate prepared in advance was added to the ruthenium carrier 2.
cc. After evaporating and removing the water at 60 ° C., the mixture was calcined in a muffle furnace at 120 ° C. for 2 hours and at 500 ° C. for 4 hours to obtain Catalyst 2. Table 1 shows the composition of Catalyst 2.

【0061】〔実施例3〕粒度16〜32メッシュとし
た活性アルミナ(住友化学工業株式会社製、KHD2
4)10gに、予め用意しておいた塩化ルテニウムのエ
タノール溶液(50cc中にRuとして0.952g含
む)5.25ccにエタノール4.75ccを加えた含
浸液を含浸させた。これを60℃でエタノールを蒸発除
去したのち、マッフル炉で120℃2時間、500℃4
時間焼成してルテニウム担持物3を得た。得られたルテ
ニウム担持物3に、予め用意しておいた硝酸カリウム
0.0259gを10ccのイオン交換水に溶解させた
含浸液を含浸させた。これを60℃で水分を蒸発除去し
たのち、マッフル炉で120℃2時間、500℃4時間
焼成して触媒3を得た。触媒3の組成を表1に示す。
Example 3 Activated alumina having a particle size of 16 to 32 mesh (KHD2 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
4) 10 g was impregnated with an impregnation liquid prepared by adding 4.75 cc of ethanol to 5.25 cc of a previously prepared ethanol solution of ruthenium chloride (containing 0.952 g of Ru in 50 cc). After ethanol was removed by evaporation at 60 ° C., the mixture was heated in a muffle furnace at 120 ° C. for 2 hours and at 500 ° C. for 4 hours.
After calcination for a period of time, a ruthenium carrier 3 was obtained. The obtained ruthenium carrier 3 was impregnated with an impregnation liquid prepared by dissolving 0.0259 g of potassium nitrate prepared in advance in 10 cc of ion-exchanged water. After evaporating and removing the water at 60 ° C., the mixture was calcined in a muffle furnace at 120 ° C. for 2 hours and at 500 ° C. for 4 hours to obtain Catalyst 3. Table 1 shows the composition of Catalyst 3.

【0062】〔実施例4〕チタニウムテトライソプロポ
キサイド(TTIP、和光純薬工業株式会社製、試薬1
級)14.2gをイソプロピルアルコール97mlに溶
解し、さらにジエタノールアミン5.25gを添加して
2時間攪拌した。その後、水1.8gをイソプロピルア
ルコール3.6mlに溶解した溶液を徐々に添加した後
2時間攪拌した。この溶液25mlを分取し、粒度16
〜32メッシュとした活性アルミナ(住友化学工業株式
会社製、KHD24)10gを加え、1時間放置したの
ち粒子をろ別してイソプロピルアルコールで十分洗浄し
乾燥した。この粒子をマッフル炉で120℃2時間、5
00℃4時間焼成して担体4を得た。担体4はアルミナ
成形体(アルミナ粒子)上にチタニアが付着した担体で
ある。担体4のチタニア/アルミナの重量比は1/99
であった。
Example 4 Titanium tetraisopropoxide (TTIP, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Reagent 1)
Grade) (14.2 g) was dissolved in isopropyl alcohol (97 ml), diethanolamine (5.25 g) was added, and the mixture was stirred for 2 hours. Thereafter, a solution in which 1.8 g of water was dissolved in 3.6 ml of isopropyl alcohol was gradually added, followed by stirring for 2 hours. 25 ml of this solution was fractionated, and the particle size was 16
10 g of activated alumina (KHD24, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) having a mesh size of up to 32 mesh was added, and the mixture was allowed to stand for 1 hour. Then, the particles were filtered off, sufficiently washed with isopropyl alcohol, and dried. The particles were placed in a muffle furnace at 120 ° C. for 2 hours,
It was calcined at 00 ° C. for 4 hours to obtain a carrier 4. The carrier 4 is a carrier in which titania is adhered on an alumina molded body (alumina particles). The weight ratio of titania / alumina of the carrier 4 is 1/99.
Met.

【0063】担体4を10gとり、予め用意しておいた
塩化ルテニウムのエタノール溶液(50cc中にRuと
して0.952g含む)5.25ccにエタノール4.
75ccを加えた含浸液を含浸させた。これを60℃で
エタノールを蒸発除去したのち、マッフル炉で120℃
2時間、500℃4時間焼成してルテニウム担持物4を
得た。次に、上記のルテニウム担持物4に、予め用意し
ておいた硝酸カリウム0.0259gを含む水溶液10
ccを含浸させた。これを60℃で水分を蒸発除去した
のち、マッフル炉で120℃2時間、500℃4時間焼
成して触媒4を得た。触媒4の組成を表1に示す。
10 g of the carrier 4 is taken, and ethanol is added to 5.25 cc of a ruthenium chloride ethanol solution prepared beforehand (0.952 g of Ru is contained in 50 cc).
The impregnation liquid to which 75 cc was added was impregnated. After removing the ethanol by evaporation at 60 ° C., the mixture was heated at 120 ° C. in a muffle furnace.
It was calcined for 2 hours at 500 ° C. for 4 hours to obtain a ruthenium carrier 4. Next, an aqueous solution 10 containing 0.0259 g of potassium nitrate prepared in advance was added to the ruthenium carrier 4.
cc. After evaporating and removing water at 60 ° C., the mixture was calcined in a muffle furnace at 120 ° C. for 2 hours and at 500 ° C. for 4 hours to obtain Catalyst 4. Table 1 shows the composition of Catalyst 4.

【0064】〔実施例5〕ルチル型チタニア(Ti
2 、石原産業(株)製、CR−EL、表面積:7m 2
/g)を10gとり、予め用意しておいたオキシ塩化ジ
ルコニウム水溶液(Zrとして35.2重量%水溶液、
比重1.62)1.297ccおよび塩化ルテニウムの
水溶液(50cc中にRuとして0.947g含む)
5.81ccを含浸させた。これを60℃で水分を蒸発
除去したのち、マッフル炉で120℃2時間、500℃
4時間焼成してルテニウム担持物5を得た。次に、上記
のルテニウム担持物5に、予め用意しておいた硝酸カリ
ウム0.0259gを含む水溶液4.5ccを含浸させ
た。これを60℃で水分を蒸発除去したのち、マッフル
炉で500℃4時間焼成して触媒5を得た。触媒5の組
成を表1に示す。
Example 5 Rutile type titania (Ti
OTwo, Manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., CR-EL, surface area: 7 m Two
/ G), and dioxyoxychloride prepared in advance.
Ruconium aqueous solution (35.2% by weight aqueous solution as Zr,
Specific gravity 1.62) 1.297 cc and ruthenium chloride
Aqueous solution (contains 0.947 g of Ru in 50 cc)
5.81 cc were impregnated. Evaporate water at 60 ° C
After removal, 500 ° C in a muffle furnace at 120 ° C for 2 hours
By calcining for 4 hours, a ruthenium carrier 5 was obtained. Then,
To the ruthenium carrier 5 of FIG.
4.5 cc of an aqueous solution containing 0.0259 g of
Was. After evaporating and removing the water at 60 ° C.,
It was calcined in a furnace at 500 ° C. for 4 hours to obtain Catalyst 5. Set of catalyst 5
The results are shown in Table 1.

【0065】〔実施例6〕実施例1において、ルテニウ
ム担持物1を水100ccに投入し、その中にKNO3
を添加し、得られる触媒に対しK金属で0.1重量%に
なるようにした代わりに、ルテニウム担持物1を水10
0ccに投入し、その中にCsNO3 を添加し、得られ
る触媒に対しCs金属で0.1重量%になるようにした
以外は実施例1と同様の操作で触媒6をを得た。触媒6
の組成を表1に示す。
Example 6 In Example 1, ruthenium carrier 1 was charged into 100 cc of water, and KNO 3 was added thereto.
Instead of adding 0.1% by weight of K metal to the resulting catalyst, the ruthenium carrier 1 was
Catalyst 6 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the mixture was charged to 0 cc, CsNO 3 was added therein, and the resulting catalyst was adjusted to 0.1% by weight of Cs metal. Catalyst 6
Is shown in Table 1.

【0066】〔実施例7、比較例1〕 COガスの選択的酸化反応 反応に先だち、触媒の粒径を16〜32メッシュとし
た。触媒1、触媒5および触媒6は錠剤成形機で成形し
たのち粉砕して16〜32メッシュとし、触媒2は粉砕
して16〜32メッシュとし、触媒3および触媒4は1
6〜32メッシュとなっているのでそのまま使用した。
整粒した触媒をそれぞれ固定床流通式反応器に充填し、
水素ガスを流通させながら500℃で1時間還元処理を
行った。
Example 7, Comparative Example 1 Prior to the selective oxidation reaction of CO gas, the particle size of the catalyst was set to 16 to 32 mesh. The catalyst 1, the catalyst 5 and the catalyst 6 are formed by a tableting machine and then crushed to 16 to 32 mesh, the catalyst 2 is crushed to 16 to 32 mesh, and the catalyst 3 and the catalyst 4
Since it was 6-32 mesh, it was used as it was.
Each of the sized catalysts is filled into a fixed-bed flow reactor,
The reduction treatment was performed at 500 ° C. for 1 hour while flowing hydrogen gas.

【0067】その後、それぞれの固定床流通式反応器で
COガスの選択的酸化反応を表2に示す条件で行った。
なお、反応温度は60〜160℃の範囲で変更した。結
果を表3に示す。
Thereafter, the selective oxidation reaction of CO gas was carried out in each fixed bed flow reactor under the conditions shown in Table 2.
In addition, the reaction temperature was changed in the range of 60 to 160 ° C. Table 3 shows the results.

【0068】[0068]

【表1】 [Table 1]

【0069】[0069]

【表2】 [Table 2]

【0070】[0070]

【表3】 [Table 3]

【0071】表3に示すように、同じ担持金属の触媒で
も反応温度によりCO残存量、メタン生成量が異なる。
反応温度60℃以上であればGHSV10000h-1
あっても生成ガス中のCO濃度を10ppm以下とでき
た。また、反応温度160℃では生成ガス中のメタン生
成量は70ppmであったが、130℃では50ppm
以下、115℃では0ppmと減少した。
As shown in Table 3, the amount of CO remaining and the amount of methane produced differ depending on the reaction temperature even with the catalyst of the same supported metal.
If the reaction temperature was 60 ° C. or higher, the CO concentration in the product gas could be reduced to 10 ppm or less even at a GHSV of 10,000 h −1 . At a reaction temperature of 160 ° C., the amount of methane produced in the product gas was 70 ppm, but at 130 ° C., 50 ppm.
Thereafter, at 115 ° C., it decreased to 0 ppm.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明によれば、水素を主成分とするガ
スに対し広い温度範囲にわたって水素の酸化やメタンの
生成を抑えて、効率よく選択的にCOを酸化除去するこ
とが可能である。この生成ガスは水素−酸素型の燃料電
池の水素極の白金のCOによる被毒を防止することがで
き、電池を長寿命化させるとともに出力の安定性も向上
させることができる。
According to the present invention, it is possible to efficiently and selectively oxidize and remove CO by suppressing the oxidation of hydrogen and the generation of methane over a wide temperature range for a gas containing hydrogen as a main component. . This generated gas can prevent the platinum of the hydrogen electrode of the hydrogen-oxygen type fuel cell from being poisoned by CO, prolong the life of the battery and improve the stability of the output.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 博之 千葉県袖ケ浦市上泉1280番地 Fターム(参考) 4G040 FA04 FB04 FC07 FE03 4G069 AA03 BA01A BA01B BA04A BA04B BA05A BA05B BB06A BB06B BC01A BC02A BC03A BC03B BC04A BC05A BC06A BC06B BC08A BC70A BC70B CA07 CA14 CC21 DA06 FA03 FB06 FB17 FB19 FC08 5H027 AA03 AA04 AA06 BA01 BA16 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hiroyuki Endo 1280 Kamiizumi, Kamiizumi, Sodegaura-shi, Chiba F-term (reference) BC08A BC70A BC70B CA07 CA14 CC21 DA06 FA03 FB06 FB17 FB19 FC08 5H027 AA03 AA04 AA06 BA01 BA16

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水素を主成分とするガス中の一酸化炭素
を酸素により酸化して一酸化炭素の低減された水素含有
ガスを製造する方法において、反応ガスを耐火性無機酸
化物担体にルテニウム並びにアルカリ金属および/また
はアルカリ土類金属を担持した触媒と、60〜150℃
の温度範囲で接触させることを特徴とする一酸化炭素の
低減された水素含有ガスを製造する方法。
1. A method for producing a hydrogen-containing gas having reduced carbon monoxide by oxidizing carbon monoxide in a gas containing hydrogen as a main component with oxygen, wherein the reaction gas is converted to ruthenium on a refractory inorganic oxide carrier. And a catalyst supporting an alkali metal and / or an alkaline earth metal, and 60 to 150 ° C.
A method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide, wherein the gas is contacted in a temperature range of:
【請求項2】 耐火性無機酸化物担体がアルミナ、チタ
ニア、シリカおよびジルコニアから選ばれる少なくとも
一種からなる請求項1記載の一酸化炭素の低減された水
素含有ガスの製造方法。
2. The method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide as claimed in claim 1, wherein the refractory inorganic oxide carrier comprises at least one selected from alumina, titania, silica and zirconia.
【請求項3】 耐火性無機酸化物担体がチタニアと他の
耐火性無機酸化物とからなる請求項1または2記載の一
酸化炭素の低減された水素含有ガスの製造方法。
3. The method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide according to claim 1, wherein the refractory inorganic oxide carrier comprises titania and another refractory inorganic oxide.
【請求項4】 耐火性無機酸化物担体が少なくともチタ
ニアおよびアルミナからなる請求項1〜3のいずれかに
記載の一酸化炭素の低減された水素含有ガスの製造方
法。
4. The method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide according to claim 1, wherein the refractory inorganic oxide carrier comprises at least titania and alumina.
【請求項5】 チタニアとアルミナの重量比が0.1/
99.9〜90/10である請求項4記載一酸化炭素の
低減された水素含有ガスの製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the weight ratio of titania to alumina is 0.1 /.
The method for producing a hydrogen-containing gas in which carbon monoxide is reduced is in the range of 99.9 to 90/10.
【請求項6】 アルカリ金属がカリウム、セシウム、ル
ビジウム、ナトリウム及びリチウムから選ばれる少なく
とも一種である請求項1〜5のいずれかに記載の一酸化
炭素の低減された水素含有ガスの製造方法。
6. The method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide according to claim 1, wherein the alkali metal is at least one selected from potassium, cesium, rubidium, sodium and lithium.
【請求項7】 アルカリ土類金属がバリウム、カルシウ
ム、マグネシウム及びストロンチウムから選ばれる少な
くとも一種である請求項1〜6のいずれかに記載の一酸
化炭素の低減された水素含有ガスの製造方法。
7. The method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide according to claim 1, wherein the alkaline earth metal is at least one selected from barium, calcium, magnesium and strontium.
【請求項8】 水素を主成分とするガスが水素製造用原
料を改質または部分酸化することによって得られるガス
である請求項1〜7のいずれかに記載の一酸化炭素の低
減された水素含有ガスの製造方法。
8. Hydrogen with reduced carbon monoxide according to claim 1, wherein the gas containing hydrogen as a main component is a gas obtained by reforming or partially oxidizing a raw material for producing hydrogen. Method for producing contained gas.
【請求項9】 一酸化炭素の低減された水素含有ガスが
燃料電池用燃料ガスである請求項1〜8のいずれかに記
載の一酸化炭素の低減された水素含有ガスの製造方法。
9. The method for producing a hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide according to claim 1, wherein the hydrogen-containing gas with reduced carbon monoxide is a fuel gas for a fuel cell.
JP10343710A 1998-12-03 1998-12-03 Production of hydrogen-containing gas reduced in carbon monoxide Pending JP2000169107A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10343710A JP2000169107A (en) 1998-12-03 1998-12-03 Production of hydrogen-containing gas reduced in carbon monoxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10343710A JP2000169107A (en) 1998-12-03 1998-12-03 Production of hydrogen-containing gas reduced in carbon monoxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000169107A true JP2000169107A (en) 2000-06-20

Family

ID=18363660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10343710A Pending JP2000169107A (en) 1998-12-03 1998-12-03 Production of hydrogen-containing gas reduced in carbon monoxide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000169107A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002095966A (en) * 2000-09-26 2002-04-02 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Catalyst for co shift reaction
JP2002273222A (en) * 2001-03-22 2002-09-24 Idemitsu Kosan Co Ltd Catalyst for removing co
JP2007167828A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Nippon Oil Corp Catalyst for selectively oxidizing carbon monoxide, method for decreasing concentration of carbon monoxide and fuel cell system
US7247592B2 (en) 2000-09-18 2007-07-24 Osaka Gas Co., Ltd. Method of activating catalyst for carbon monoxide removal
JP2008293850A (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Toyota Motor Corp Fuel cell system and its operation method
JP2011032128A (en) * 2009-07-31 2011-02-17 Jx Nippon Oil & Energy Corp Refining method of hydrogen, shipping equipment of hydrogen, and hydrogen station

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7247592B2 (en) 2000-09-18 2007-07-24 Osaka Gas Co., Ltd. Method of activating catalyst for carbon monoxide removal
US7544634B2 (en) 2000-09-18 2009-06-09 Osaka Gas Co., Ltd. Carbon monoxide removing catalyst
US7544341B2 (en) 2000-09-18 2009-06-09 Osaka Gas Co., Ltd. Method of removing carbon monoxide
US7658908B2 (en) 2000-09-18 2010-02-09 Osaka Gas Co., Ltd. Method of removing carbon monoxide and operating a fuel cell system
JP2002095966A (en) * 2000-09-26 2002-04-02 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Catalyst for co shift reaction
JP2002273222A (en) * 2001-03-22 2002-09-24 Idemitsu Kosan Co Ltd Catalyst for removing co
JP2007167828A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Nippon Oil Corp Catalyst for selectively oxidizing carbon monoxide, method for decreasing concentration of carbon monoxide and fuel cell system
JP2008293850A (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Toyota Motor Corp Fuel cell system and its operation method
US8735007B2 (en) 2007-05-25 2014-05-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system and operation method therefor
JP2011032128A (en) * 2009-07-31 2011-02-17 Jx Nippon Oil & Energy Corp Refining method of hydrogen, shipping equipment of hydrogen, and hydrogen station

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080241039A1 (en) Method for production of carbon monoxide-reduced hydrogen-containing gas
KR101280200B1 (en) Reforming catalyst for hydrocarbon, method for producing hydrogen using such reforming catalyst, and fuel cell system
JPWO2002038268A1 (en) Hydrocarbon reforming catalyst and hydrocarbon reforming method using the same
JP4460126B2 (en) Method for removing carbon monoxide from hydrogen-containing gas
JP4398670B2 (en) Oxygen-containing hydrocarbon reforming catalyst, hydrogen or synthesis gas production method using the same, and fuel cell system
JP3756229B2 (en) Catalyst for removing CO in hydrogen-containing gas and method for removing CO in hydrogen-containing gas using the same
JP4620230B2 (en) Carbon monoxide removal catalyst in hydrogen-containing gas and method for removing carbon monoxide in hydrogen-containing gas using the catalyst
JP3756565B2 (en) Method for removing CO in hydrogen gas
JP4478280B2 (en) Method for producing CO removal catalyst in hydrogen-containing gas, catalyst produced by the production method, and method for removing CO in hydrogen-containing gas using the catalyst
JP4478281B2 (en) Method for producing CO removal catalyst in hydrogen-containing gas, catalyst produced by the production method, and method for removing CO in hydrogen-containing gas using the catalyst
JP2000169107A (en) Production of hydrogen-containing gas reduced in carbon monoxide
JP5164297B2 (en) CO oxidation catalyst and method for producing hydrogen-containing gas
EP1852181A1 (en) Reforming catalyst for hydrocarbon, method for producing hydrogen using such reforming catalyst, and fuel cell system
JP2001179097A (en) Method for manufacturing catalyst for removing co in hydrogen-containing gas, catalyst manufactured thereby and method for removing co in hydrogen gas
JP4172139B2 (en) CO removal catalyst and CO removal method using the same
JP4463914B2 (en) Method for producing hydrogen-containing gas for fuel cell
JP2002126522A (en) Hydrocarbon reforming catalyst
JP3943606B2 (en) Method for selective removal of carbon monoxide
JP2001213612A (en) Process of producing hydrogen containing gas for fuel cell
WO2001064337A1 (en) Method of preparation of catalyst for use in removing co in hydrogen containing gas
JP2002273222A (en) Catalyst for removing co
JP2002273225A (en) Method for manufacturing co removing catalyst
JP2006314870A (en) Shift catalyst
WO2004004895A1 (en) Method for preparing a catalyst for preferential oxidation and a process thereof
JP2001180907A (en) Catalyst and method of reducing carbon monoxide in gas containing hydrogen