JP2001172651A - 燃料電池用燃料油 - Google Patents
燃料電池用燃料油Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素を効率よく製造することができ、改質
触媒、燃料電池電極に対して悪影響を及ぼすことなく改
質触媒等の劣化が少ない、自動車等の輸送用に適した燃
料電池用燃料油を提供すること。 【解決手段】イソパラフィンとノルマルパラフィンの比
率が重量比で１以上である脱硫軽質ナフサからなること
を特徴とする輸送用の燃料電池用燃料油。
触媒、燃料電池電極に対して悪影響を及ぼすことなく改
質触媒等の劣化が少ない、自動車等の輸送用に適した燃
料電池用燃料油を提供すること。 【解決手段】イソパラフィンとノルマルパラフィンの比
率が重量比で１以上である脱硫軽質ナフサからなること
を特徴とする輸送用の燃料電池用燃料油。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池に使用す
る水素を製造するための燃料油に関し、詳しくは、ガソ
リン留分等の炭化水素からなる輸送用の燃料電池用燃料
油に関する。
る水素を製造するための燃料油に関し、詳しくは、ガソ
リン留分等の炭化水素からなる輸送用の燃料電池用燃料
油に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、燃料電池の燃料として水素が用
いられるが、このような水素としては、水素ガスをその
まま用いるもの、メタノールなどを改質あるいは分解し
て得られる水素を用いるもの、あるいは常温、常圧下で
ガス状であるメタンを主成分とする都市ガスやプロパン
を主成分とするＬＰＧなどから得られる水素を用いるも
の等が提案されている。しかしながら、水素ガスをその
まま使用する場合はそれ自体気体であることからその取
り扱いが困難となり、また、メタノールの場合はエネル
ギー密度が低いこと、高価であること、インフラが整備
されていないなどの問題があり、更に都市ガスやＬＰＧ
はその利用が地域的に限定される点、また取り扱いが困
難であるなどの問題があり、特に、自動車用等輸送用の
燃料電池に用いる場合は実用上大きな課題がある。すな
わち、近年、エネルギー効率が高く、環境負荷の小さい
燃料電池を動力源とした燃料電池車が注目されてきてお
り、これに使用する燃料電池の開発が求められている。
一方で、自動車等の内燃機関用の燃料として従来使用さ
れてきたガソリンあるいはこれを構成する炭化水素留分
は、通常液体でありかつエネルギー密度が高い等の利点
を有しており、燃料電池に有効に利用しうると考えられ
ている。また、このようなガソリン留分に関してはイン
フラも十分に整備されている。
いられるが、このような水素としては、水素ガスをその
まま用いるもの、メタノールなどを改質あるいは分解し
て得られる水素を用いるもの、あるいは常温、常圧下で
ガス状であるメタンを主成分とする都市ガスやプロパン
を主成分とするＬＰＧなどから得られる水素を用いるも
の等が提案されている。しかしながら、水素ガスをその
まま使用する場合はそれ自体気体であることからその取
り扱いが困難となり、また、メタノールの場合はエネル
ギー密度が低いこと、高価であること、インフラが整備
されていないなどの問題があり、更に都市ガスやＬＰＧ
はその利用が地域的に限定される点、また取り扱いが困
難であるなどの問題があり、特に、自動車用等輸送用の
燃料電池に用いる場合は実用上大きな課題がある。すな
わち、近年、エネルギー効率が高く、環境負荷の小さい
燃料電池を動力源とした燃料電池車が注目されてきてお
り、これに使用する燃料電池の開発が求められている。
一方で、自動車等の内燃機関用の燃料として従来使用さ
れてきたガソリンあるいはこれを構成する炭化水素留分
は、通常液体でありかつエネルギー密度が高い等の利点
を有しており、燃料電池に有効に利用しうると考えられ
ている。また、このようなガソリン留分に関してはイン
フラも十分に整備されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ガ
ソリン留分はメタノール等に比較して、触媒のコーク劣
化あるいは触媒被毒などによりその改質が容易でなく、
また改質触媒の寿命も比較的短いという問題がある。本
発明は上記課題を解決するためになされたものである。
すなわち、本発明は、水素を効率よく製造することがで
き、改質触媒、燃料電池電極に対して悪影響を及ぼすこ
となく改質触媒等の劣化が少ない、自動車等輸送用に適
した燃料電池用燃料油を提供することを目的とする。
ソリン留分はメタノール等に比較して、触媒のコーク劣
化あるいは触媒被毒などによりその改質が容易でなく、
また改質触媒の寿命も比較的短いという問題がある。本
発明は上記課題を解決するためになされたものである。
すなわち、本発明は、水素を効率よく製造することがで
き、改質触媒、燃料電池電極に対して悪影響を及ぼすこ
となく改質触媒等の劣化が少ない、自動車等輸送用に適
した燃料電池用燃料油を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
鑑みて鋭意研究の結果、特定の組成・性状のガソリン軽
質留分を上記燃料電池用燃料油として用いることにより
本発明の上記目的を達成しうることを見出した。本発明
はかかる知見に基づいて完成されたものである。すなわ
ち、本発明は、イソパラフィンとノルマルパラフィンの
比率が重量比で１以上である脱硫軽質ナフサを主成分と
する輸送用の燃料電池用燃料油に係るものであり、特
に、（１）蒸気圧が0.０９８ＭＰａ以下である上記燃料
電池用燃料油、（２）脱硫軽質ナフサを改質し、イソパ
ラフィンとノルマルパラフィンの重量比率を原料の脱硫
軽質ナフサに対して増大させた異性化脱硫軽質ナフサ又
は軽質ナフサを異性化し、イソパラフィンとノルマルパ
ラフィンの重量比率を原料の軽質ナフサに対して増大さ
せた後に脱硫した異性化脱硫軽質ナフサからなる上記燃
料電池用燃料油、に関するものである。
鑑みて鋭意研究の結果、特定の組成・性状のガソリン軽
質留分を上記燃料電池用燃料油として用いることにより
本発明の上記目的を達成しうることを見出した。本発明
はかかる知見に基づいて完成されたものである。すなわ
ち、本発明は、イソパラフィンとノルマルパラフィンの
比率が重量比で１以上である脱硫軽質ナフサを主成分と
する輸送用の燃料電池用燃料油に係るものであり、特
に、（１）蒸気圧が0.０９８ＭＰａ以下である上記燃料
電池用燃料油、（２）脱硫軽質ナフサを改質し、イソパ
ラフィンとノルマルパラフィンの重量比率を原料の脱硫
軽質ナフサに対して増大させた異性化脱硫軽質ナフサ又
は軽質ナフサを異性化し、イソパラフィンとノルマルパ
ラフィンの重量比率を原料の軽質ナフサに対して増大さ
せた後に脱硫した異性化脱硫軽質ナフサからなる上記燃
料電池用燃料油、に関するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を更に詳細に説明
する。本発明は、イソパラフィンとノルマルパラフィン
の比率が重量比で１以上である脱硫軽質ナフサからなる
輸送用の燃料電池用燃料油に係るものであるが、ここで
用いられる脱硫軽質ナフサ（以下、ＤＬＮという）と
は、Ｃ4 〜Ｃ7 のノルマルパラフィン、イソパラフィ
ン、ナフテン等から構成されるものである。本発明にお
いては、上記ＤＬＮに含有されるイソパラフィンとノル
マルパラフィンの比率は重量比で１以上であること、す
なわち、ノルマルパラフィンに対しイソパラフィンの割
合が大きいことが必要である。この値が１より小さい場
合は、水素の製造効率が十分でなく、また、改質触媒、
燃料電池電極に対して悪影響を及ぼす。このような観点
から、上記イソパラフィンとノルマルパラフィンの比率
は1.５以上、更に２以上であることが好ましい。
する。本発明は、イソパラフィンとノルマルパラフィン
の比率が重量比で１以上である脱硫軽質ナフサからなる
輸送用の燃料電池用燃料油に係るものであるが、ここで
用いられる脱硫軽質ナフサ（以下、ＤＬＮという）と
は、Ｃ4 〜Ｃ7 のノルマルパラフィン、イソパラフィ
ン、ナフテン等から構成されるものである。本発明にお
いては、上記ＤＬＮに含有されるイソパラフィンとノル
マルパラフィンの比率は重量比で１以上であること、す
なわち、ノルマルパラフィンに対しイソパラフィンの割
合が大きいことが必要である。この値が１より小さい場
合は、水素の製造効率が十分でなく、また、改質触媒、
燃料電池電極に対して悪影響を及ぼす。このような観点
から、上記イソパラフィンとノルマルパラフィンの比率
は1.５以上、更に２以上であることが好ましい。
【０００６】ＤＬＮは、通常、原油を常圧蒸留装置でラ
イトナフサとして分留し、ナフサ脱硫装置で脱硫する
か、あるいは原油を常圧蒸留装置でフルレンジナフサと
して分留し、ナフサ脱硫装置で脱硫した後、ライトナフ
サを分留することにより得られるものであり、本発明に
係るイソパラフィンリッチのＤＬＮは、上記ＤＬＮを異
性化処理等することにより得ることができる。異性化処
理方法としては当業界において通常用いられる方法をい
ずれも用いることができるが、特に、白金担持アルミナ
系触媒、白金担持ゼオライト触媒、白金担持強酸性担体
触媒に通油するなどの方法により得ることができる。ま
た、本発明においては、脱硫軽質ナフサを例えば上記方
法等により異性化し、イソパラフィンとノルマルパラフ
ィンの比率を、原料の脱硫軽質ナフサに対して増大させ
ることができ、このような改質脱硫軽質ナフサを燃料電
池用燃料油として使用することができる。
イトナフサとして分留し、ナフサ脱硫装置で脱硫する
か、あるいは原油を常圧蒸留装置でフルレンジナフサと
して分留し、ナフサ脱硫装置で脱硫した後、ライトナフ
サを分留することにより得られるものであり、本発明に
係るイソパラフィンリッチのＤＬＮは、上記ＤＬＮを異
性化処理等することにより得ることができる。異性化処
理方法としては当業界において通常用いられる方法をい
ずれも用いることができるが、特に、白金担持アルミナ
系触媒、白金担持ゼオライト触媒、白金担持強酸性担体
触媒に通油するなどの方法により得ることができる。ま
た、本発明においては、脱硫軽質ナフサを例えば上記方
法等により異性化し、イソパラフィンとノルマルパラフ
ィンの比率を、原料の脱硫軽質ナフサに対して増大させ
ることができ、このような改質脱硫軽質ナフサを燃料電
池用燃料油として使用することができる。
【０００７】このようなＤＬＮは、その硫黄含量が好ま
しくは１ｐｐｍ以下、更に好ましくは0.１ｐｐｍ以下の
ものである。硫黄含量が上記値より多い場合は触媒の硫
黄被毒が起こり、改質触媒、部分酸化触媒の劣化などの
問題が生じることがある。本発明において用いられるＤ
ＬＮは、その炭素原子／水素原子比が0.４５より小さい
ことが好ましい。この値が小さい程水素の生成効率に優
れ、また、改質触媒、燃料電池電極に対して悪影響を及
ぼす程度が少なくなる。また、ＤＬＮ中の芳香族分は１
重量％以下であることが好ましい。芳香族分が上記量を
越える場合は水素の生成効率に劣る場合がある。更に、
本発明の燃料電池用燃料油は、その蒸気圧が0.０９８Ｍ
Ｐａ以下であることが好ましい。蒸気圧が0.０９８ＭＰ
ａを越える場合はタンク強度の増強が必要であったり、
炭化水素の大気への放出が問題となり好ましくない場合
がある。従って、本発明においては、該蒸気圧は０〜0.
０９８ＭＰａの範囲内にあることが更に好ましい。
しくは１ｐｐｍ以下、更に好ましくは0.１ｐｐｍ以下の
ものである。硫黄含量が上記値より多い場合は触媒の硫
黄被毒が起こり、改質触媒、部分酸化触媒の劣化などの
問題が生じることがある。本発明において用いられるＤ
ＬＮは、その炭素原子／水素原子比が0.４５より小さい
ことが好ましい。この値が小さい程水素の生成効率に優
れ、また、改質触媒、燃料電池電極に対して悪影響を及
ぼす程度が少なくなる。また、ＤＬＮ中の芳香族分は１
重量％以下であることが好ましい。芳香族分が上記量を
越える場合は水素の生成効率に劣る場合がある。更に、
本発明の燃料電池用燃料油は、その蒸気圧が0.０９８Ｍ
Ｐａ以下であることが好ましい。蒸気圧が0.０９８ＭＰ
ａを越える場合はタンク強度の増強が必要であったり、
炭化水素の大気への放出が問題となり好ましくない場合
がある。従って、本発明においては、該蒸気圧は０〜0.
０９８ＭＰａの範囲内にあることが更に好ましい。
【０００８】上記ＤＬＮは、これにより製造される水素
の純度が高く、水素分圧の低下が小さいなどの特徴を有
するため、燃料電池用の水素の製造に好適である。特
に、液体である点等から自動車等輸送用の燃料電池に適
している。ＤＬＮから水素を生成するには、先ずＤＬＮ
を必要に応じて脱硫する。脱硫法としては、通常、水素
化脱硫法が用いられ、その方法はＣｏ−Ｍｏ／アルミナ
あるいはＮｉ−Ｍｏ／アルミナなどの水素化脱硫触媒と
ＺｎＯなどの硫化水素吸着剤を用い、常圧〜５ＭＰａの
圧力下，温度２００〜４００℃の条件で行う。次いで、
前記必要に応じて脱硫したＤＬＮに水蒸気改質及び／又
は部分酸化を行う。本発明によれば、水蒸気改質触媒等
への炭素析出がなく効率的に水素を製造できる燃料油を
得ることができる。
の純度が高く、水素分圧の低下が小さいなどの特徴を有
するため、燃料電池用の水素の製造に好適である。特
に、液体である点等から自動車等輸送用の燃料電池に適
している。ＤＬＮから水素を生成するには、先ずＤＬＮ
を必要に応じて脱硫する。脱硫法としては、通常、水素
化脱硫法が用いられ、その方法はＣｏ−Ｍｏ／アルミナ
あるいはＮｉ−Ｍｏ／アルミナなどの水素化脱硫触媒と
ＺｎＯなどの硫化水素吸着剤を用い、常圧〜５ＭＰａの
圧力下，温度２００〜４００℃の条件で行う。次いで、
前記必要に応じて脱硫したＤＬＮに水蒸気改質及び／又
は部分酸化を行う。本発明によれば、水蒸気改質触媒等
への炭素析出がなく効率的に水素を製造できる燃料油を
得ることができる。
【０００９】水蒸気改質の方法には特に制限はないが、
通常以下のような方法で行われる。まず、この水素製造
方法に用いる水蒸気改質触媒としては、特に制限はない
が、次のものが好適に用いられる。まず、担持金属とし
ては、Ｎｉ、ジルコニウムあるいはルテニウム（Ｒ
ｕ），ロジウム（Ｒｈ），白金（Ｐｔ）などの貴金属が
挙げられる。これらは単独でもよいし、２種以上を組合
わせて用いてもよい。これらの中でも、Ｒｕを担持する
触媒が特に望ましく、水蒸気改質反応中の炭素析出を抑
制する効果が大きい。このＲｕの担持量については、担
体基準で０．０５〜２０重量％、さらには、０．０５〜
１５重量％が好ましい。担持量が０．０５重量％未満で
は、水蒸気改質反応の活性が極度に低下する場合があり
好ましくなく、２０重量％を越えても活性の顕著な増加
は得られ難い。
通常以下のような方法で行われる。まず、この水素製造
方法に用いる水蒸気改質触媒としては、特に制限はない
が、次のものが好適に用いられる。まず、担持金属とし
ては、Ｎｉ、ジルコニウムあるいはルテニウム（Ｒ
ｕ），ロジウム（Ｒｈ），白金（Ｐｔ）などの貴金属が
挙げられる。これらは単独でもよいし、２種以上を組合
わせて用いてもよい。これらの中でも、Ｒｕを担持する
触媒が特に望ましく、水蒸気改質反応中の炭素析出を抑
制する効果が大きい。このＲｕの担持量については、担
体基準で０．０５〜２０重量％、さらには、０．０５〜
１５重量％が好ましい。担持量が０．０５重量％未満で
は、水蒸気改質反応の活性が極度に低下する場合があり
好ましくなく、２０重量％を越えても活性の顕著な増加
は得られ難い。
【００１０】また、担持金属の組合わせの具体例として
は、Ｒｕとジルコニウムとを担持したものが挙げられ
る。Ｒｕとジルコニウムは同時に担持してもよく、別々
に担持してもよい。ジルコニウムの含量は、ＺｒＯ2 に
換算して、担体基準で０．５〜２０重量％，さらには、
０．５〜１５重量％が好ましい。この種の担持金属の場
合、さらにコバルトおよび／またはマグネシウムを添加
したものが好適なものとして挙げられる。ここでコバル
トの含有量は、コバルト／ルテニウムの原子比で、０．
０１〜３０，さらには、０．１〜３０が好ましく、マグ
ネシウムの含有量は、マグネシア（ＭｇＯ）換算で０．
５〜２０重量％，さらには０．５〜１５重量％が好適で
ある。一方、水蒸気改質に使用する触媒の担体として
は、無機酸化物が用いれ、具体的には、アルミナ、シリ
カ、ジルコニア、マグネシア及びそれらの混合物が挙げ
られる。これらの中でもアルミナとジルコニアが特に好
ましい。
は、Ｒｕとジルコニウムとを担持したものが挙げられ
る。Ｒｕとジルコニウムは同時に担持してもよく、別々
に担持してもよい。ジルコニウムの含量は、ＺｒＯ2 に
換算して、担体基準で０．５〜２０重量％，さらには、
０．５〜１５重量％が好ましい。この種の担持金属の場
合、さらにコバルトおよび／またはマグネシウムを添加
したものが好適なものとして挙げられる。ここでコバル
トの含有量は、コバルト／ルテニウムの原子比で、０．
０１〜３０，さらには、０．１〜３０が好ましく、マグ
ネシウムの含有量は、マグネシア（ＭｇＯ）換算で０．
５〜２０重量％，さらには０．５〜１５重量％が好適で
ある。一方、水蒸気改質に使用する触媒の担体として
は、無機酸化物が用いれ、具体的には、アルミナ、シリ
カ、ジルコニア、マグネシア及びそれらの混合物が挙げ
られる。これらの中でもアルミナとジルコニアが特に好
ましい。
【００１１】水蒸気改質用触媒の好ましい態様の一つと
して、Ｒｕをジルコニアに担持した触媒がある。このジ
ルコニアは、単体のジルコニア（ＺｒＯ2 ）でも良い
し、マグネシアのような安定化成分を含む安定化ジルコ
ニアでも良い。安定化ジルコニアとしては、マグネシ
ア、イットリア、セリア等を含むものが好適である。水
蒸気改質用触媒の好ましい態様の一つとしては、Ｒｕと
ジルコニウム、又はＲｕとジルコニウムの他にさらにコ
バルトおよび／またはマグネシウムとをアルミナ担体に
担持した触媒を挙げることができる。アルミナとしては
特に耐熱性と機械的強度に優れるα−アルミナが好まし
い。次に、水素の製造においては、水蒸気（Ｓ）とＤＬ
Ｎに由来する炭素（Ｃ）との比Ｓ／Ｃ（モル比）が２〜
５、さらには２〜４の状態で水蒸気改質を行う方法が好
ましい。Ｓ／Ｃ（モル比）が５以上の高い状態で水蒸気
改質を行うと過剰の水蒸気を作る必要があり、熱ロスが
大きく、水素製造の効率が低下する。また、Ｓ／Ｃが２
を下回ると水素の発生量が低下してしまうため、本発明
の水素製造法では好ましくはない。
して、Ｒｕをジルコニアに担持した触媒がある。このジ
ルコニアは、単体のジルコニア（ＺｒＯ2 ）でも良い
し、マグネシアのような安定化成分を含む安定化ジルコ
ニアでも良い。安定化ジルコニアとしては、マグネシ
ア、イットリア、セリア等を含むものが好適である。水
蒸気改質用触媒の好ましい態様の一つとしては、Ｒｕと
ジルコニウム、又はＲｕとジルコニウムの他にさらにコ
バルトおよび／またはマグネシウムとをアルミナ担体に
担持した触媒を挙げることができる。アルミナとしては
特に耐熱性と機械的強度に優れるα−アルミナが好まし
い。次に、水素の製造においては、水蒸気（Ｓ）とＤＬ
Ｎに由来する炭素（Ｃ）との比Ｓ／Ｃ（モル比）が２〜
５、さらには２〜４の状態で水蒸気改質を行う方法が好
ましい。Ｓ／Ｃ（モル比）が５以上の高い状態で水蒸気
改質を行うと過剰の水蒸気を作る必要があり、熱ロスが
大きく、水素製造の効率が低下する。また、Ｓ／Ｃが２
を下回ると水素の発生量が低下してしまうため、本発明
の水素製造法では好ましくはない。
【００１２】さらに水素の製造においては、水蒸気改質
触媒層の入口温度を６３０℃以下に保って水蒸気改質を
行う方法が好ましい。水蒸気改質触媒層入口温度は、酸
素添加により上昇する傾向にあるので、これをコントロ
ールする必要がある。入口温度が６３０℃を超えると、
原料炭化水素の熱分解が促進され、生成したラジカル経
由で触媒あるいは反応管壁に炭素が析出し運転が困難に
なる場合があるためである。なお、触媒層出口温度は、
特に制限はないが、好ましくは６５０〜８００℃で行
う。触媒層出口温度が６５０℃未満では水素の生成量が
充分でなく、８００℃を越える温度で反応するにはリア
クターを特に耐熱性材料にする必要がある場合があり、
経済性の点で好ましくないからである。
触媒層の入口温度を６３０℃以下に保って水蒸気改質を
行う方法が好ましい。水蒸気改質触媒層入口温度は、酸
素添加により上昇する傾向にあるので、これをコントロ
ールする必要がある。入口温度が６３０℃を超えると、
原料炭化水素の熱分解が促進され、生成したラジカル経
由で触媒あるいは反応管壁に炭素が析出し運転が困難に
なる場合があるためである。なお、触媒層出口温度は、
特に制限はないが、好ましくは６５０〜８００℃で行
う。触媒層出口温度が６５０℃未満では水素の生成量が
充分でなく、８００℃を越える温度で反応するにはリア
クターを特に耐熱性材料にする必要がある場合があり、
経済性の点で好ましくないからである。
【００１３】水素の製造においては、反応圧力は常圧〜
３ＭＰａ，さらには常圧〜１ＭＰａであることが好まし
い。また、ＤＬＮの流量については、ＬＨＳＶで０．１
〜１００ｈ-1である。なお、水素の製造においては、上
記ＤＬＮは上記水蒸気改質と部分酸化を組み合わせて水
素を製造する場合に使用しても効率的に水素を製造でき
る。部分酸化反応は、好ましくはルテニウムなどの貴金
属やニッケルなどを耐熱性酸化物に担持した触媒下、反
応圧力が常圧〜５ＭＰａ，反応温度４００〜１，１００
℃、酸素／炭素比０．２〜０．８，ＬＨＳＶ０．１〜１
００ｈ-1で行われる。また、水蒸気添加する場合は、Ｓ
／Ｃ比０．４〜４で行う。上記水素の製造方法において
は、上記水蒸気改質により得られるＣＯが水素生成に悪
影響を及ぼすため、これを反応によりＣＯ2 としてＣＯ
を除くことが好ましい。
３ＭＰａ，さらには常圧〜１ＭＰａであることが好まし
い。また、ＤＬＮの流量については、ＬＨＳＶで０．１
〜１００ｈ-1である。なお、水素の製造においては、上
記ＤＬＮは上記水蒸気改質と部分酸化を組み合わせて水
素を製造する場合に使用しても効率的に水素を製造でき
る。部分酸化反応は、好ましくはルテニウムなどの貴金
属やニッケルなどを耐熱性酸化物に担持した触媒下、反
応圧力が常圧〜５ＭＰａ，反応温度４００〜１，１００
℃、酸素／炭素比０．２〜０．８，ＬＨＳＶ０．１〜１
００ｈ-1で行われる。また、水蒸気添加する場合は、Ｓ
／Ｃ比０．４〜４で行う。上記水素の製造方法において
は、上記水蒸気改質により得られるＣＯが水素生成に悪
影響を及ぼすため、これを反応によりＣＯ2 としてＣＯ
を除くことが好ましい。
【００１４】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例１ 第１表に記載の組成及び性状を有するＤＬＮを、Ａｌ2
Ｏ3 上にＰｔを0.５重量％担持した触媒存在下、圧力２
０ｋｇ／ｃｍ2 、温度１６０℃、液空間速度（ＬＨＳ
Ｖ）1.０ｈ-1の条件下、水素を導入し異性化反応を行っ
た。得られたＤＬＮの組成・性状を第１表に示す。
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例１ 第１表に記載の組成及び性状を有するＤＬＮを、Ａｌ2
Ｏ3 上にＰｔを0.５重量％担持した触媒存在下、圧力２
０ｋｇ／ｃｍ2 、温度１６０℃、液空間速度（ＬＨＳ
Ｖ）1.０ｈ-1の条件下、水素を導入し異性化反応を行っ
た。得られたＤＬＮの組成・性状を第１表に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】得られた異性化ＤＬＮについて以下に示す
ように水素製造実験を行い、反応後の触媒についてコー
キング試験を行った。水素製造実験 ２基の固定床流通式反応器を連結し、下記条件にて１段
目で脱硫を行い、２段目で水蒸気改質を行った。 （１段目） 脱硫 触媒：Ｃｏ−Ｍｏ（前段）／ＺｎＯ（後段） 条件：常圧、温度３３０℃、ＬＨＳＶ＝１．３ｈ-1 （２段目） 改質 触媒：α−アルミナ粉末に水２０重量％を加え、
ニーダーで混合・圧縮成形し直径５ｍｍ、長さ５ｍｍの
円柱状成形体とした。２００℃で３時間乾燥後、１２８
０℃で２６時間焼成しアルミナ担体を得た。一方、ジル
コニウムオキシ塩化物（ＺｒＯ（ＯＨ）Ｃｌ）の水溶液
（ＺｒＯ2 換算で２．５ｇ）に、３塩化ルテニウム（Ｒ
ｕＣｌ3 ／ｎＨ2 Ｏ）（Ｒｕ３８％含有）０．６６ｇ、
硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ3 ）・３６Ｈ2 Ｏ）２．４７
ｇ及び硝酸マグネシウ（Ｍｇ（ＮＯ3 ）・２６Ｈ2 Ｏ）
６．３６ｇを加え、溶解するまで攪拌した。溶液の総量
は１０ｃｃであった。この溶液を上記アルミナ担体５０
ｇに含浸（ポアフィリング法）した後、１２０℃で５時
間乾燥し、５００℃で２時間焼成し、更に１６〜３２メ
ッシュに粒径調整した。この触媒は、担体基準でＲｕを
０．５重量％，Ｚｒをジルコニア換算で５重量％，Ｃｏ
を１．０重量％，Ｍｇをマグネシア換算で２重量％有す
る。 条件：水蒸気／炭素比１．５、原料油のＬＨＳＶ＝２．
５ｈ-1、常圧、触媒層入口温度５００℃、触媒層出口温
度７００℃ 上記反応を１００時間連続して行った後に二段目の触媒
を抜き出し、触媒上の炭素析出率を下記のようにして測
定・算出した結果、１％であった。 炭素析出率（％）＝炭素析出した部分の長さ／全触媒の
長さ
ように水素製造実験を行い、反応後の触媒についてコー
キング試験を行った。水素製造実験 ２基の固定床流通式反応器を連結し、下記条件にて１段
目で脱硫を行い、２段目で水蒸気改質を行った。 （１段目） 脱硫 触媒：Ｃｏ−Ｍｏ（前段）／ＺｎＯ（後段） 条件：常圧、温度３３０℃、ＬＨＳＶ＝１．３ｈ-1 （２段目） 改質 触媒：α−アルミナ粉末に水２０重量％を加え、
ニーダーで混合・圧縮成形し直径５ｍｍ、長さ５ｍｍの
円柱状成形体とした。２００℃で３時間乾燥後、１２８
０℃で２６時間焼成しアルミナ担体を得た。一方、ジル
コニウムオキシ塩化物（ＺｒＯ（ＯＨ）Ｃｌ）の水溶液
（ＺｒＯ2 換算で２．５ｇ）に、３塩化ルテニウム（Ｒ
ｕＣｌ3 ／ｎＨ2 Ｏ）（Ｒｕ３８％含有）０．６６ｇ、
硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ3 ）・３６Ｈ2 Ｏ）２．４７
ｇ及び硝酸マグネシウ（Ｍｇ（ＮＯ3 ）・２６Ｈ2 Ｏ）
６．３６ｇを加え、溶解するまで攪拌した。溶液の総量
は１０ｃｃであった。この溶液を上記アルミナ担体５０
ｇに含浸（ポアフィリング法）した後、１２０℃で５時
間乾燥し、５００℃で２時間焼成し、更に１６〜３２メ
ッシュに粒径調整した。この触媒は、担体基準でＲｕを
０．５重量％，Ｚｒをジルコニア換算で５重量％，Ｃｏ
を１．０重量％，Ｍｇをマグネシア換算で２重量％有す
る。 条件：水蒸気／炭素比１．５、原料油のＬＨＳＶ＝２．
５ｈ-1、常圧、触媒層入口温度５００℃、触媒層出口温
度７００℃ 上記反応を１００時間連続して行った後に二段目の触媒
を抜き出し、触媒上の炭素析出率を下記のようにして測
定・算出した結果、１％であった。 炭素析出率（％）＝炭素析出した部分の長さ／全触媒の
長さ
【００１７】比較例１ 実施例１において用いた異性化前のＤＬＮについて、実
施例１と同様に水素製造実験を行い、更に、同様にコー
キング試験を行った結果、炭素析出率は１０％であっ
た。
施例１と同様に水素製造実験を行い、更に、同様にコー
キング試験を行った結果、炭素析出率は１０％であっ
た。
【００１８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
イソパラフィンとノルマルパラフィンの比率が重量比で
１以上である脱硫軽質ナフサからなる燃料油を用いるこ
とにより、燃料電池に用いる水素を効率よく製造するこ
とができ、改質触媒、燃料電池電極に対して悪影響を及
ぼすことなく改質触媒等の劣化が少ない、自動車等の輸
送用に適した燃料電池用燃料油を提供することができ
る。
イソパラフィンとノルマルパラフィンの比率が重量比で
１以上である脱硫軽質ナフサからなる燃料油を用いるこ
とにより、燃料電池に用いる水素を効率よく製造するこ
とができ、改質触媒、燃料電池電極に対して悪影響を及
ぼすことなく改質触媒等の劣化が少ない、自動車等の輸
送用に適した燃料電池用燃料油を提供することができ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｇ 67/06 Ｃ１０Ｇ 67/06 Ｃ１０Ｌ 1/16 Ｃ１０Ｌ 1/16 Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｚ Ｆターム(参考） 4G040 EA03 EB01 EB16 EC02 EC03 4H013 CB02 4H029 CA00 DA00 DA06 DA09 DA11 5H027 BA01 BA16
Claims (4)
- 【請求項１】 イソパラフィンとノルマルパラフィンの
比率が重量比で１以上である脱硫軽質ナフサを主成分と
することを特徴とする燃料電池用燃料油。 - 【請求項２】 脱硫軽質ナフサにおけるイソパラフィン
とノルマルパラフィンの比率が重量比で１．５以上であ
る請求項１記載の燃料電池用燃料油。 - 【請求項３】 蒸気圧が0.０９８ＭＰａ以下であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池用燃料
油。 - 【請求項４】 脱硫軽質ナフサを異性化し、イソパラフ
ィンとノルマルパラフィンの重量比率を原料の脱硫軽質
ナフサに対して増大させた異性化脱硫軽質ナフサ又は軽
質ナフサを異性化し、イソパラフィンとノルマルパラフ
ィンの重量比率を原料の軽質ナフサに対して増大させた
後に脱硫した異性化脱硫軽質ナフサからなる請求項１〜
３のいずれかに記載の燃料電池用燃料油。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35956899A JP4490533B2 (ja) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | 燃料電池用燃料油 |
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| AU18931/01A AU1893101A (en) | 1999-12-17 | 2000-12-18 | Fuel oil for fuel cell, fuel oil composition and automobile driving system |
| EP00981792A EP1243636A1 (en) | 1999-12-17 | 2000-12-18 | Fuel oil for fuel cell, fuel oil composition and automobile driving system |
| US10/168,086 US20030023120A1 (en) | 1999-12-17 | 2000-12-18 | Fuel oil for fuel cell, fuel oil composition, and automobile driving system |
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|---|---|---|---|
| JP35956899A JP4490533B2 (ja) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | 燃料電池用燃料油 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001172651A true JP2001172651A (ja) | 2001-06-26 |
| JP4490533B2 JP4490533B2 (ja) | 2010-06-30 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP35956899A Expired - Fee Related JP4490533B2 (ja) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | 燃料電池用燃料油 |
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| JP (1) | JP4490533B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001262161A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 燃料電池用燃料油 |
| WO2001082401A1 (fr) * | 2000-04-24 | 2001-11-01 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Composition de carburant |
| JP2003073677A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 燃料油組成物 |
| JP2006244873A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Cosmo Oil Co Ltd | 燃料電池用水素の製造方法 |
| JP2007204758A (ja) * | 2007-02-26 | 2007-08-16 | Jomo Technical Research Center Co Ltd | 水素発生用炭化水素燃料およびその製造方法 |
| JP2010100829A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-05-06 | Showa Shell Sekiyu Kk | パラフィン主体の燃料電池システム用炭化水素燃料油 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6340702A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-22 | Nippon Oil Co Ltd | 燃料電池用水素の製造方法 |
| JPH03128458A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-31 | Tosoh Corp | 炭化水素類の分析方法及び分析装置 |
| JPH05202368A (ja) * | 1991-07-18 | 1993-08-10 | Inst Fr Petrole | ノルマルパラフィンの再循環を伴う、ｃ５／ｃ６ノルマルパラフィンの異性化方法 |
-
1999
- 1999-12-17 JP JP35956899A patent/JP4490533B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6340702A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-22 | Nippon Oil Co Ltd | 燃料電池用水素の製造方法 |
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| JP2010100829A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-05-06 | Showa Shell Sekiyu Kk | パラフィン主体の燃料電池システム用炭化水素燃料油 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4490533B2 (ja) | 2010-06-30 |
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