JP2000282845A - Gas engine power generator - Google Patents

Gas engine power generator

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JP2000282845A
JP2000282845A JP11083295A JP8329599A JP2000282845A JP 2000282845 A JP2000282845 A JP 2000282845A JP 11083295 A JP11083295 A JP 11083295A JP 8329599 A JP8329599 A JP 8329599A JP 2000282845 A JP2000282845 A JP 2000282845A
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JP
Japan
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catalyst
exhaust gas
engine power
palladium
gas engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP11083295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masataka Masuda
正孝 増田
Takatoshi Nakahira
貴年 中平
Takeshi Tabata
健 田畑
Hirofumi Otsuka
浩文 大塚
Taketoku Hirano
竹徳 平野
Hiroshi Fujimoto
洋 藤本
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.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP11083295A priority Critical patent/JP2000282845A/en
Publication of JP2000282845A publication Critical patent/JP2000282845A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve waste heat recovering ratio and an efficiency by disposing a catalyst for carrying palladium on zirconium oxide in exhaust gas smoke. SOLUTION: An oxidation catalyst to be used is catalyst formed by carrying palladium on ziroconiun oxide, or it is a catalyst formed by carrying palladium and platinum on zirconium oxide. The oxidation catalyst is disposed in exhaust gas smoke. For example, when a gas engine power generator with a turbocharger, the oxidation catalyst is disposed in exhaust gas smoke formed downstream from the turboncharger. Or in the case of a gas engine power generator having waste heat recovering boiler, a waste heat recovering boiler is a disposed in exhaust gas smoke formed downstream side from the oxidation catalyst. Even if the main component of hydrocarbon in exhaust gas is lower class saturated hydrocarbon such as methane, the waste heat recovering ratio is improved, and an efficiency of an engine system is also improved.

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、ガスエンジン発電
装置に関する。
[0001] The present invention relates to a gas engine power generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジン発電設備では、燃焼排ガスから
廃熱回収を行い、ボイラーなどでその廃熱を使用してい
る。その際に、排ガス中の炭化水素成分を燃焼すること
により、さらに熱回収量を増やすという方法が用いられ
ている。排ガス中の炭化水素の燃焼法としては、排ガス
煙道中にバーナーを挿入し、新たな燃料を加えて燃焼す
るという排気再燃法があるが、酸素濃度が低い場合など
燃焼条件が悪い場合には用いることができない。
2. Description of the Related Art In engine power generation equipment, waste heat is recovered from combustion exhaust gas, and the waste heat is used in a boiler or the like. At that time, a method of further increasing the amount of heat recovery by burning hydrocarbon components in the exhaust gas has been used. As a method of burning hydrocarbons in exhaust gas, there is an exhaust gas reburning method in which a burner is inserted in the exhaust gas flue and new fuel is added to burn it, but it is used when combustion conditions are poor such as when the oxygen concentration is low. Can not do.

【0003】上記のような低酸素濃度条件下では、酸化
触媒を用いて、炭化水素を酸化分解する方法が有用であ
る。メタン以外の炭化水素の酸化除去触媒としては、白
金、パラジウムなどの白金族元素を担持した触媒が知ら
れている。例えば、特開昭51-106691号公報は、アルミ
ナ担体に白金或いはパラジウムを担持した排ガス浄化用
触媒を開示している。しかしながら、天然ガスの燃焼排
ガスのように、炭化水素の主成分がメタンなどの低級飽
和炭化水素である場合には、この触媒は十分な触媒活性
を発揮できない。メタンは炭化水素の中でも高い化学的
安定性を有しているがゆえに、その酸化除去が困難であ
るが、酸化除去が可能となれば、廃熱回収率を向上させ
ることができる。また、廃熱回収を行わない場合にも、
今後の地球環境保全という観点からは、メタン排出量を
できるだけ抑制することが望ましい。
Under such low oxygen concentration conditions, a method of oxidatively decomposing hydrocarbons using an oxidation catalyst is useful. As a catalyst for oxidizing and removing hydrocarbons other than methane, a catalyst supporting a platinum group element such as platinum and palladium is known. For example, JP-A-51-106691 discloses an exhaust gas purifying catalyst in which platinum or palladium is supported on an alumina carrier. However, when the main component of the hydrocarbon is a lower saturated hydrocarbon such as methane as in the case of natural gas combustion exhaust gas, this catalyst cannot exhibit sufficient catalytic activity. Methane is difficult to oxidize and remove because it has the highest chemical stability among hydrocarbons, but if it can be oxidized and removed, the waste heat recovery rate can be improved. Also, when waste heat recovery is not performed,
From the viewpoint of future global environmental conservation, it is desirable to reduce methane emissions as much as possible.

【0004】燃焼排ガスの中には、触媒活性低下要因で
ある硫黄酸化物および反応阻害物質である水蒸気が必然
的に含まれるので、触媒活性は短時間内に低下する。灯
油、軽油などの石油系燃料には、硫黄化合物が含まれて
いる。さらに、本来硫黄化合物をほとんど含まない天然
ガス由来の燃料、例えば我が国で供給されている都市ガ
スであっても、付臭剤として硫黄化合物が添加されてい
る。
[0004] Since the combustion exhaust gas necessarily contains sulfur oxides, which are a factor for reducing the catalytic activity, and steam, which is a reaction inhibiting substance, the catalytic activity is reduced within a short time. Petroleum fuels such as kerosene and light oil contain sulfur compounds. Further, even natural gas-derived fuels which essentially contain no sulfur compounds, for example, city gas supplied in Japan, also contain a sulfur compound as an odorant.

【0005】例えば、ランパート(Lampert)らは、パラ
ジウム触媒を用いてメタン酸化を行った場合に、わずか
に0.1 ppmの二酸化硫黄が存在するだけで、数時間内に
その触媒活性がほとんど失われることを示し、硫黄酸化
物の存在が触媒活性に著しい悪影響を与えることを明ら
かにしている(Applied Catalysis B: Environmental,
vol.14, pp211-223(1997))。
For example, Lampert et al. Found that when methane oxidation was carried out using a palladium catalyst, only 0.1 ppm of sulfur dioxide was present, and the catalytic activity was almost lost within a few hours. Which shows that the presence of sulfur oxides has a significant adverse effect on catalytic activity (Applied Catalysis B: Environmental,
vol.14, pp211-223 (1997)).

【0006】また、特開平8-332392号公報は、酸素過剰
な排ガス中の低濃度炭化水素に対する酸化触媒として、
ハニカム基材にアルミナ担体を介してパラジウムを7g/l
以上かつ白金を3〜20g/l担持した触媒を開示している。
しかしながら、この触媒も硫黄化合物の共存下において
は、触媒活性が経時的に劣化し、十分な耐久性が得られ
ない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-332392 discloses an oxidation catalyst for low-concentration hydrocarbons in an oxygen-excess exhaust gas.
7 g / l palladium on honeycomb substrate via alumina carrier
The above discloses a catalyst supporting 3 to 20 g / l of platinum.
However, also in the case of this catalyst, in the presence of a sulfur compound, the catalytic activity deteriorates with time, and sufficient durability cannot be obtained.

【0007】この様に、メタンなどの低級飽和炭化水素
を主成分とする炭化水素含有排ガスに対しても高いメタ
ン酸化能を示し、硫黄酸化物および水蒸気共存下でも十
分な耐久性を有する触媒を開発することにより、廃熱回
収率が高く、効率のよいエンジンシステムを確立するこ
とが切望されている。
As described above, a catalyst which exhibits high methane oxidizing ability even with a hydrocarbon-containing exhaust gas mainly composed of a lower saturated hydrocarbon such as methane and has sufficient durability even in the coexistence of sulfur oxide and steam. There is an urgent need to establish an efficient engine system with a high waste heat recovery rate through development.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、燃焼排ガス
中の炭化水素の主成分がメタンなどの低級飽和炭化水素
であっても、廃熱回収率が高く、効率のよいガスエンジ
ン発電装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a gas engine power generation device having a high waste heat recovery rate and a high efficiency even if the main component of the hydrocarbon in the combustion exhaust gas is a lower saturated hydrocarbon such as methane. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
重ねた結果、特定の触媒を用いることにより、上記目的
を達成できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above objects can be achieved by using a specific catalyst, and have completed the present invention.

【0010】即ち、本発明は、下記のガスエンジン発電
装置に係るものである。 1.ガスエンジン発電装置において、排ガス煙道中に、
酸化ジルコニウムにパラジウムを担持した触媒を設置し
たことを特徴とするガスエンジン発電装置。 2.ガスエンジン発電装置において、排ガス煙道中に、
酸化ジルコニウムにパラジウムおよび白金を担持した触
媒を設置したことを特徴とするガスエンジン発電装置。 3.ターボチャージャー付きガスエンジン発電装置にお
いて、ターボチャージャー下流側に、酸化ジルコニウム
にパラジウムを担持した触媒を設置したことを特徴とす
るガスエンジン発電装置。 4.ターボチャージャー付きガスエンジン発電装置にお
いて、ターボチャージャー下流側に、酸化ジルコニウム
にパラジウムおよび白金を担持した触媒を設置したこと
を特徴とするガスエンジン発電装置。 5.廃熱回収ボイラーを設置し、熱回収を行うことを特
徴とする項1〜4のいずれかに記載のガスエンジン発電
装置。 6.ガスエンジンが希薄ガスエンジンであることを特徴
とする項1〜5のいずれかに記載のガスエンジン発電装
置。
That is, the present invention relates to the following gas engine power generator. 1. In a gas engine power generator,
A gas engine power generator, comprising a catalyst in which palladium is supported on zirconium oxide. 2. In a gas engine power generator,
A gas engine power generator comprising a catalyst in which palladium and platinum are supported on zirconium oxide. 3. A gas engine power generator with a turbocharger, wherein a catalyst comprising palladium on zirconium oxide is installed downstream of the turbocharger. 4. A gas engine power generator with a turbocharger, wherein a catalyst comprising palladium and platinum supported on zirconium oxide is installed downstream of the turbocharger. 5. Item 5. The gas engine power generator according to any one of Items 1 to 4, wherein a waste heat recovery boiler is installed to recover heat. 6. Item 6. The gas engine power generator according to any one of Items 1 to 5, wherein the gas engine is a lean gas engine.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明に係るガスエンジン発電装
置においては、排ガス煙道中に、メタンなどの炭化水素
を酸化除去する酸化触媒を設置する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a gas engine power generator according to the present invention, an oxidation catalyst for oxidizing and removing hydrocarbons such as methane is provided in an exhaust gas flue.

【0012】本発明で使用する酸化触媒は、パラジウム
を酸化ジルコニウム(ジルコニア)に担持してなる触媒
(以下、「Pd/ZrO2」ということがある)、またはパラジウ
ムおよび白金をジルコニアに担持してなる触媒(以下、
「Pd-Pt/ZrO2」ということがある)である。本発明による
ガスエンジン発電装置では、排ガス煙道中に酸化触媒を
設置し、燃焼排ガスを接触させて、残存する炭化水素を
酸化除去するとともに、酸化反応熱を合わせて回収す
る。
The oxidation catalyst used in the present invention is a catalyst comprising palladium supported on zirconium oxide (zirconia).
(Hereinafter sometimes referred to as `` Pd / ZrO 2 ''), or a catalyst comprising palladium and platinum supported on zirconia (hereinafter, referred to as
"Pd-Pt / ZrO 2 "). In the gas engine power generation device according to the present invention, an oxidation catalyst is provided in the exhaust gas flue, and the exhaust gas is brought into contact with the exhaust gas flue to oxidize and remove the remaining hydrocarbons and collect the heat of the oxidation reaction.

【0013】担体となるジルコニアは、所望の効果が得
られる限り、その形状などは限定されず、例えば、市販
の触媒担体用のジルコニア、市販の水酸化ジルコニウム
を焼成したものなどを用いることができる。或いは、予
め酸性度を高める処理を施したジルコニアを用いること
もできる。ジルコニアの酸性度を高める処理方法は、公
知であり、例えば、予め硫酸根(SO4 2-)、タングステン
などを担持する方法が挙げられる。
The shape of the zirconia to be used as the carrier is not limited as long as the desired effect can be obtained. For example, commercially available zirconia for a catalyst carrier or calcined commercially available zirconia can be used. . Alternatively, zirconia that has been subjected to a treatment for increasing the acidity in advance can also be used. A treatment method for increasing the acidity of zirconia is known, and examples thereof include a method of preliminarily supporting a sulfate group (SO 4 2− ), tungsten, and the like.

【0014】酸化触媒におけるパラジウムの担持量は、
ジルコニア重量に対して通常1〜25%程度、好ましくは2
〜20%程度である。パラジウムの担持量が少なすぎる場
合には、触媒活性が十分に発揮されないのに対し、多す
ぎる場合には、パラジウムの粒径が大きくなり、有効に
利用されない。パラジウムと白金とを併用する場合に
は、パラジウム重量に対し、白金を通常5〜100%程度、
好ましくは10〜50%程度使用する。白金の相対的使用量
が少なすぎる場合には、両金属の併用による効果が十分
に発現されないのに対し、多すぎる場合には、活性金属
としてのパラジウムの機能を却って阻害するおそれがあ
る。
The amount of palladium carried on the oxidation catalyst is
Usually about 1 to 25% by weight of zirconia, preferably 2%
About 20%. When the supported amount of palladium is too small, the catalytic activity is not sufficiently exhibited, whereas when it is too large, the particle size of palladium becomes large and is not effectively used. When using palladium and platinum together, platinum is usually about 5 to 100% based on the weight of palladium,
Preferably, about 10 to 50% is used. If the relative use amount of platinum is too small, the effect of the combined use of both metals is not sufficiently exhibited, whereas if it is too large, the function of palladium as an active metal may be inhibited rather.

【0015】本発明に使用する酸化触媒は、例えば、ジ
ルコニア担体を金属イオン溶液に浸漬した後、乾燥し、
空気中などの酸化雰囲気下で焼成することにより得るこ
とができる。金属イオン溶液は、パラジウム化合物と必
要に応じて白金化合物を溶媒に溶解させた溶液を使用す
ることができる。パラジウム化合物および白金化合物
は、水などの溶媒に溶解させた際に、パラジウムイオン
或いは白金イオンを発生しうる化合物であれば特に制限
されない。例えば、パラジウムまたは白金の硝酸塩、硫
酸塩、カルボン酸塩などの金属塩;アンミン錯体、ハロ
ゲン錯体などの錯体;ハロゲン化物などが挙げられる。
これらの中では、硝酸塩、アンミン錯体が好ましい。溶
媒は、水が好ましいが、アセトン、エタノールなどの水
溶性有機溶媒の少なくとも1種を加えた混合溶媒であっ
ても良い。焼成温度は、特に制限されないが、通常450
〜700℃程度、好ましくは500〜650℃である。焼成温度
が高すぎる場合には、担持されたパラジウムあるいはパ
ラジウム/白金の粒成長が進むおそれがあるのに対し、
低すぎる場合には、パラジウムあるいはパラジウム/白
金が十分な活性を発揮する状態に至らず、安定した触媒
活性が得られない。
The oxidation catalyst used in the present invention is obtained, for example, by immersing a zirconia support in a metal ion solution and then drying it.
It can be obtained by firing in an oxidizing atmosphere such as in air. As the metal ion solution, a solution in which a palladium compound and, if necessary, a platinum compound are dissolved in a solvent can be used. The palladium compound and the platinum compound are not particularly limited as long as they can generate palladium ions or platinum ions when dissolved in a solvent such as water. For example, metal salts such as nitrates, sulfates, and carboxylate salts of palladium or platinum; complexes such as ammine complexes and halogen complexes; halides;
Of these, nitrates and ammine complexes are preferred. The solvent is preferably water, but may be a mixed solvent containing at least one water-soluble organic solvent such as acetone or ethanol. The firing temperature is not particularly limited, but is usually 450
About 700 ° C., preferably 500-650 ° C. If the calcination temperature is too high, while the supported palladium or palladium / platinum grain growth may proceed,
When it is too low, palladium or palladium / platinum does not reach a state of exhibiting a sufficient activity, and stable catalyst activity cannot be obtained.

【0016】本発明で使用する酸化触媒は、必要に応じ
てバインダーを加えて、ペレット状、ハニカム状などの
形態に成形したり、或いは、耐火性ハニカム基材上にウ
オッシュコートして使用することができる。耐火性ハニ
カム基材上にウオッシュコートする場合には、上述の方
法により調製した触媒を含むスラリーをウオッシュコー
トするか、あるいは予めジルコニアを耐火性ハニカム基
材上にウオッシュコートした後、上述の方法により、パ
ラジウムあるいはパラジウム/白金を担持してもよい。
The oxidation catalyst used in the present invention may be added to a binder, if necessary, and formed into pellets, honeycombs, or the like, or may be wash-coated on a refractory honeycomb substrate. Can be. When wash-coating on a refractory honeycomb substrate, wash-coat the slurry containing the catalyst prepared by the above-described method, or wash-coat zirconia on the refractory honeycomb substrate in advance, and then apply the method described above. , Palladium or palladium / platinum.

【0017】酸化触媒の使用量は、触媒の種類、排ガス
中のメタン量などに応じて適切な空間速度となる様に設
定すればよい。例えば、Pd/ZrO2を用いる場合には、ガ
ス時間当たり空間速度(GHSV)で、通常500000 h-1以下程
度となる条件で使用し、より好ましくは1000〜300000 h
-1以下となる条件で使用する。Pd-Pt/ZrO2を用いる場合
には、GHSVで、通常500000 h-1以下程度となる条件で使
用し、より好ましくは1000〜300000 h-1以下となる条件
で使用する。酸化触媒は、触媒量を多くするほど、ガス
時間当たり空間速度(GHSV)は低くなり、メタン酸化率は
向上するが、経済性が損なわれるとともに、触媒層での
圧力損失が大きくなるという問題を生じるおそれがあ
る。一方、触媒量が少なすぎる場合には、有効なメタン
酸化率が得られない。
The amount of the oxidation catalyst to be used may be set to an appropriate space velocity according to the type of the catalyst, the amount of methane in the exhaust gas, and the like. For example, when using a Pd / ZrO 2 is a velocity space gas per time (GHSV), used under the conditions to be usually about 500000 h -1 or less, more preferably 1,000-300000 h
Use under the condition of -1 or less. When Pd-Pt / ZrO 2 is used, the GHSV is used under the condition that it is usually about 500,000 h −1 or less, more preferably 1000 to 300,000 h −1 or less. As for the oxidation catalyst, the larger the amount of the catalyst, the lower the gas hourly space velocity (GHSV) and the higher the methane oxidation rate, but the economic efficiency is impaired and the pressure loss in the catalyst layer increases. May occur. On the other hand, if the amount of the catalyst is too small, an effective methane oxidation rate cannot be obtained.

【0018】触媒の使用温度は、特に制限はされず、触
媒の種類、排ガス中のメタン量などに応じて適宜設定す
ればよい。使用温度が高すぎる場合には、酸化触媒の耐
久性が低下するおそれがあり、一方使用温度が低すぎる
場合には、酸化触媒の活性が下がり、所望の転化率が得
られないおそれがある。例えば、Pd/ZrO2を用いる場合
には、その触媒層温度は、通常350〜650℃程度であり、
好ましくは400〜600℃程度である。Pd-Pt/ZrO2を用いる
場合には、その触媒層温度は、通常350〜650℃程度であ
り、好ましくは400〜600℃程度である。
The operating temperature of the catalyst is not particularly limited, and may be appropriately set according to the type of the catalyst, the amount of methane in the exhaust gas, and the like. If the operating temperature is too high, the durability of the oxidation catalyst may decrease. On the other hand, if the operating temperature is too low, the activity of the oxidation catalyst may decrease, and a desired conversion may not be obtained. For example, when using Pd / ZrO 2 , the catalyst layer temperature is usually about 350 to 650 ° C.,
Preferably it is about 400 to 600 ° C. In the case of using a Pd-Pt / ZrO 2, the catalyst layer temperature is usually 350 to 650 ° C., preferably about 400 to 600 ° C..

【0019】本発明が対象とするガスエンジン発電装置
は、特に制限されず、従来のガスエンジン発電装置のい
ずれにも適用できる。例えば、ターボチャージャー付き
ガスエンジン発電装置、廃熱回収ボイラーを有するガス
エンジン発電装置、希薄ガスエンジンを用いたガスエン
ジン発電装置などが挙げられる。
The gas engine power generator to which the present invention is applied is not particularly limited, and can be applied to any conventional gas engine power generator. For example, a gas engine power generation device with a turbocharger, a gas engine power generation device having a waste heat recovery boiler, a gas engine power generation device using a lean gas engine, and the like can be given.

【0020】これらのガスエンジン発電装置において、
酸化触媒は、排ガス煙道中に設置する。例えば、ターボ
チャージャー付きガスエンジン発電装置の場合には、タ
ーボチャージャー下流側の排ガス煙道中に酸化触媒を設
置することができる。或いは、廃熱回収ボイラーを有す
るガスエンジン発電装置の場合には、酸化触媒の下流側
の排ガス煙道中に廃熱回収ボイラーを設置することがで
きる。
In these gas engine power generators,
The oxidation catalyst is installed in the exhaust gas flue. For example, in the case of a gas engine generator with a turbocharger, an oxidation catalyst can be installed in the exhaust gas flue downstream of the turbocharger. Alternatively, in the case of a gas engine power generator having a waste heat recovery boiler, the waste heat recovery boiler can be installed in the exhaust gas flue downstream of the oxidation catalyst.

【0021】排ガス中には、メタンの酸化反応を阻害す
る水蒸気が通常5〜15%程度含まれているが、本発明で
用いる酸化触媒は、水蒸気を含む排ガスに対しても、高
いメタン酸化能を発揮するので、廃熱回収ボイラーを併
設することにより、安定的に高い蒸気回収量が得られ
る。また、廃熱回収ボイラーを併設しない場合にも、排
ガス中のメタンを酸化除去することができる。
The exhaust gas usually contains about 5 to 15% of water vapor that inhibits the oxidation reaction of methane. However, the oxidation catalyst used in the present invention has a high methane oxidation ability even for exhaust gas containing water vapor. Therefore, by installing a waste heat recovery boiler, a high steam recovery amount can be obtained stably. Further, even when a waste heat recovery boiler is not provided, methane in exhaust gas can be oxidized and removed.

【0022】排ガス中には、さらに触媒活性を著しく低
下させることが知られている硫黄酸化物も含まれている
が、本発明で用いる酸化触媒は、硫黄被毒による活性低
下に対しても高い抵抗性を示すので、有効なメタン酸化
能が長期間にわたり維持される。
Although the exhaust gas contains sulfur oxides which are known to significantly lower the catalytic activity, the oxidation catalyst used in the present invention is also highly resistant to activity reduction due to sulfur poisoning. Because of the resistance, effective methane oxidation capacity is maintained for a long time.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、排ガス中の炭化水素の
主成分がメタンなどの低級飽和炭化水素であっても、廃
熱回収率を増大させ、エンジンシステムの効率を向上さ
せることが可能となる。
According to the present invention, even if the main component of the hydrocarbon in the exhaust gas is a lower saturated hydrocarbon such as methane, it is possible to increase the waste heat recovery rate and improve the efficiency of the engine system. Becomes

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明を更に詳しく説明するために実
施例を示す。本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。
EXAMPLES Examples will be given below to explain the present invention in more detail. The present invention is not limited to the following examples.

【0025】実施例1 5%Pd-1%Pt/ZrO2触媒の調製方法 水酸化ジルコニウムを600℃で9時間焼成して、ジルコニ
アを得た。パラジウムとして1gを含有する硝酸パラジウ
ム水溶液と白金として0.2gを含有するテトラアンミン白
金硝酸塩水溶液に、純水を加えて15mlとした混合溶液
に、ジルコニア20gを0℃で15時間含浸した。これを乾燥
し、さらに550℃で9時間空気中で焼成して、Pd-Pt/ジル
コニア触媒を得た。
Example 1 Method for Preparing 5% Pd-1% Pt / ZrO 2 Catalyst Zirconium hydroxide was calcined at 600 ° C. for 9 hours to obtain zirconia. Pure water was added to an aqueous solution of palladium nitrate containing 1 g of palladium and an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 0.2 g of platinum to make 15 ml, and 20 g of zirconia was impregnated at 0 ° C. for 15 hours. This was dried and further calcined at 550 ° C. for 9 hours in air to obtain a Pd—Pt / zirconia catalyst.

【0026】実施例2 図1に示すように、エンジンシステムを構成した。M社
製380 kWエンジンの後流にターボチャージャーを設け、
その後流にGHSV=60000 h-1となるように、実施例1と同
じ製法で調製した5%Pd-1%Pt/ZrO2触媒を設置し、さらに
その後流に廃熱回収ボイラーを設置した。触媒に接触さ
せる前の排ガス中の硫黄酸化物濃度は0.3ppm、水蒸気濃
度は10%であった。
Embodiment 2 An engine system was constructed as shown in FIG. A turbocharger is installed downstream of the M company 380 kW engine,
A 5% Pd-1% Pt / ZrO 2 catalyst prepared by the same method as in Example 1 was installed in the subsequent stream so that GHSV = 60000 h −1, and a waste heat recovery boiler was installed in the subsequent stream. Before contact with the catalyst, the exhaust gas had a sulfur oxide concentration of 0.3 ppm and a water vapor concentration of 10%.

【0027】Pd-Pt/ZrO2触媒に接触したときの炭化水素
の転化率(THC転化率)およびボイラーの蒸気回収量を表
1に示す。
Table 1 shows the conversion of hydrocarbons (THC conversion) and the amount of steam recovered from the boiler upon contact with the Pd-Pt / ZrO 2 catalyst.

【0028】比較例1 5%Pd-1%Pt/Al2O3触媒の調製 アルミナ(住友化学工業(株)製、“NK-124”)を空気中
800℃で2時間焼成した。次いで、その20gをパラジウム
として1gを含有する硝酸パラジウム水溶液と白金として
0.2gを含有するテトラアンミン白金硝酸塩水溶液に純水
を加えて15mlとした混合溶液に、15時間浸漬して、パラ
ジウムを含浸させた後、乾燥し、さらに550℃で2時間空
気中で焼成して、Pd-Pt/Al2O3触媒を得た。
Comparative Example 1 Preparation of 5% Pd-1% Pt / Al 2 O 3 Catalyst Alumina (“NK-124”, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was placed in the air.
It was baked at 800 ° C for 2 hours. Then, as an aqueous solution of palladium nitrate containing 1 g of platinum and 20 g of palladium as platinum
Pure water was added to an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 0.2 g, and the mixture was immersed in a mixed solution of 15 ml for 15 hours, impregnated with palladium, dried, and further calcined in air at 550 ° C. for 2 hours. Thus, a Pd-Pt / Al 2 O 3 catalyst was obtained.

【0029】比較例2 実施例2において、Pd-Pt/ZrO2触媒を設置しない他は同
一の条件で、THC転化率および蒸気回収量を測定した。
結果を表1に示す。
Comparative Example 2 The conversion of THC and the amount of recovered steam were measured under the same conditions as in Example 2 except that the Pd-Pt / ZrO 2 catalyst was not installed.
Table 1 shows the results.

【0030】比較例3 触媒として、比較例1において調製した5%Pd-1%Pt/Al2O
3触媒を使用した他は、実施例2と同一の条件で、THC転
化率および蒸気回収量を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 3 As a catalyst, 5% Pd-1% Pt / Al 2 O prepared in Comparative Example 1 was used.
The THC conversion and the amount of recovered steam were measured under the same conditions as in Example 2 except that three catalysts were used. Table 1 shows the results.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】実施例2では、比較例2に比べて、触媒上
でメタンなどの炭化水素が良好に酸化分解され(メタン
分解率:70%)、ボイラーの蒸気回収量が増加している。
また、Pd-Pt/ZrO2触媒は、メタンの酸化反応を阻害する
水蒸気や硫黄酸化物の存在下においても、安定したメタ
ン酸化率を示し、安定的に高い蒸気回収量が得られる。
In Example 2, compared to Comparative Example 2, hydrocarbons such as methane were favorably oxidatively decomposed on the catalyst (methane decomposition rate: 70%), and the amount of steam recovered by the boiler was increased.
In addition, the Pd-Pt / ZrO 2 catalyst exhibits a stable methane oxidation rate even in the presence of steam or sulfur oxide which inhibits the methane oxidation reaction, and a stable high steam recovery amount can be obtained.

【0033】これに対し、Pd-Pt/Al2O3触媒では、初期
には高いTHC転化率と蒸気回収量を示すが、耐久性がな
く、安定したメタン転化率と蒸気回収量を得ることがで
きない。
On the other hand, the Pd-Pt / Al 2 O 3 catalyst shows a high THC conversion and a high steam recovery in the initial stage, but has no durability and can obtain a stable methane conversion and a high steam recovery. Can not.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のガスエンジン発電装置の一例である。FIG. 1 is an example of a gas engine power generation device of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田畑 健 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 大塚 浩文 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 平野 竹徳 鹿児島県出水市上▲鯖▼淵1385番2号 (72)発明者 藤本 洋 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 3G091 AA06 AA10 AA12 AA19 AB02 BA11 BA15 BA39 FB10 GA16 GB01X GB06W GB07W GB10X GB16X HA01 HB06 4D048 AA18 AB01 BA08X BA30X BA31X BA39X BC01 CA01 CC38 CC54 4G069 AA03 BA05A BA05B BB02A BB02B BC72A BC72B BC75A BC75B CA02 CA07 CA15 DA05 EA02Y EA18 EA19 ED07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Ken Tabata 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Hirofumi Otsuka 4-chome, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka, Osaka No. 1-2 Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Takenori Hirano 1385-2 No. 1 Sabuchi Fuchi, Izumi-shi, Kagoshima (72) Inventor Hiroshi Fujimoto 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka No.F-term in Osaka Gas Co., Ltd. (reference) CA02 CA07 CA15 DA05 EA02Y EA18 EA19 ED07

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ガスエンジン発電装置において、排ガス煙
道中に、酸化ジルコニウムにパラジウムを担持した触媒
を設置したことを特徴とするガスエンジン発電装置。
1. A gas engine power generator, wherein a catalyst comprising palladium on zirconium oxide is installed in the flue gas of the exhaust gas.
【請求項2】ガスエンジン発電装置において、排ガス煙
道中に、酸化ジルコニウムにパラジウムおよび白金を担
持した触媒を設置したことを特徴とするガスエンジン発
電装置。
2. A gas engine power generator, wherein a catalyst comprising palladium and platinum supported on zirconium oxide is installed in the exhaust gas flue.
【請求項3】ターボチャージャー付きガスエンジン発電
装置において、ターボチャージャー下流側に、酸化ジル
コニウムにパラジウムを担持した触媒を設置したことを
特徴とするガスエンジン発電装置。
3. A gas engine power generator with a turbocharger, wherein a catalyst comprising palladium on zirconium oxide is installed downstream of the turbocharger.
【請求項4】ターボチャージャー付きガスエンジン発電
装置において、ターボチャージャー下流側に、酸化ジル
コニウムにパラジウムおよび白金を担持した触媒を設置
したことを特徴とするガスエンジン発電装置。
4. A gas engine power generator with a turbocharger, wherein a catalyst comprising palladium and platinum supported on zirconium oxide is installed downstream of the turbocharger.
【請求項5】廃熱回収ボイラーを設置し、熱回収を行う
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のガス
エンジン発電装置。
5. The gas engine power generator according to claim 1, wherein a heat recovery boiler is installed to recover heat.
【請求項6】ガスエンジンが希薄ガスエンジンであるこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のガスエ
ンジン発電装置。
6. The gas engine power generator according to claim 1, wherein the gas engine is a lean gas engine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101300706B1 (en) * 2011-07-27 2013-08-26 대우조선해양 주식회사 Exhaust gas cleaning apparatus and method in ship or marine structure

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