JP2003154271A - 合成ガス製造触媒及びその製造方法、並びに合成ガス製造方法 - Google Patents
合成ガス製造触媒及びその製造方法、並びに合成ガス製造方法Info
- Publication number
- JP2003154271A JP2003154271A JP2001354034A JP2001354034A JP2003154271A JP 2003154271 A JP2003154271 A JP 2003154271A JP 2001354034 A JP2001354034 A JP 2001354034A JP 2001354034 A JP2001354034 A JP 2001354034A JP 2003154271 A JP2003154271 A JP 2003154271A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- synthesis gas
- methanol
- diamond
- hydrogen
- 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.)
- Granted
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 111
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 26
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 4
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 41
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 abstract description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 1
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000010412 oxide-supported catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- -1 synthesis gas) Chemical compound 0.000 description 1
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 メタノールを分解して水素を生成させるのに
効果的なＮｉ触媒を提供する。 【解決手段】 触媒担持量が２００ｍｇで、酸化物に換
算した触媒成分の担持量が５ｗｔ％となるように調製し
たダイヤモンド担持Ｎｉ触媒を、使用直前に５００℃で
１時間水素還元した。反応温度は３００℃、反応時間は
１時間で、メタノール供給量は１０〜１１ｍｍｏｌ／時
間として合成ガスを製造したところ、メタノール転化率
７８.９％と高いメタノール転化率を与え、水素と一酸
化炭素の比も１.７と高い値を示した。メタンや二酸化
炭素などの副生成物も少なかった。
効果的なＮｉ触媒を提供する。 【解決手段】 触媒担持量が２００ｍｇで、酸化物に換
算した触媒成分の担持量が５ｗｔ％となるように調製し
たダイヤモンド担持Ｎｉ触媒を、使用直前に５００℃で
１時間水素還元した。反応温度は３００℃、反応時間は
１時間で、メタノール供給量は１０〜１１ｍｍｏｌ／時
間として合成ガスを製造したところ、メタノール転化率
７８.９％と高いメタノール転化率を与え、水素と一酸
化炭素の比も１.７と高い値を示した。メタンや二酸化
炭素などの副生成物も少なかった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はメタノールを分解し
て水素を含む合成ガスを製造する方法と、その方法に用
いる触媒及びその触媒の製造方法に関するものである。
水素、一酸化炭素及びそれらを含む合成ガス（ＣＯとＨ
2の１：２叉は任意の組成の混合ガス）は化学工業の原
料であるだけでなく、水素は今後の燃料電池の原料とし
て重要なものである。水素（合成ガスを含む）を製造す
る方法の１つとして、メタノールを分解する方法が検討
されている。メタノールから水素製造を行なうプロセス
は自動車用燃料電池の水素源としても期待されている。
て水素を含む合成ガスを製造する方法と、その方法に用
いる触媒及びその触媒の製造方法に関するものである。
水素、一酸化炭素及びそれらを含む合成ガス（ＣＯとＨ
2の１：２叉は任意の組成の混合ガス）は化学工業の原
料であるだけでなく、水素は今後の燃料電池の原料とし
て重要なものである。水素（合成ガスを含む）を製造す
る方法の１つとして、メタノールを分解する方法が検討
されている。メタノールから水素製造を行なうプロセス
は自動車用燃料電池の水素源としても期待されている。
【０００２】
【従来の技術】メタノールから水素を製造する際に触媒
が使用されるが、その触媒で最も活性なものとしては、
Ｐｔ／ＣｅＯ2（Imamura et al., Catalysis Today, 50
(1999) 369）、Ｐｄ／ＣｅＯ2(Matsumura et al, J. M
ol. Catal., A, 153(2000) 165) などが知られている。
Ｎｉ触媒も知られており、Ｎｉの担持量が４０％と高い
のものが報告されている（Matsumura et al. J. Mol. C
atal., A, 152(2000) 157）。
が使用されるが、その触媒で最も活性なものとしては、
Ｐｔ／ＣｅＯ2（Imamura et al., Catalysis Today, 50
(1999) 369）、Ｐｄ／ＣｅＯ2(Matsumura et al, J. M
ol. Catal., A, 153(2000) 165) などが知られている。
Ｎｉ触媒も知られており、Ｎｉの担持量が４０％と高い
のものが報告されている（Matsumura et al. J. Mol. C
atal., A, 152(2000) 157）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＰｔやＰｄを用いる触
媒の問題点は高価な貴金属を使用することである。そこ
で、高価な貴金属を使用しない触媒を考えると、Ｎｉ触
媒が候補に挙がる。Ｎｉ触媒の担体としては、一般的な
ものとしてＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3がまず考えられる。しか
し、これらの担体を用いたＮｉ触媒では、メタノールを
分解してＣＯとＨ2を生成させることはできるが、生成
したＣＯとＨ2からメタンが生成し、水素の選択率が低
下する問題がある。本発明は、メタノールを分解して水
素を生成させるのに効果的に作用する担体を用いたＮｉ
触媒及びその製造方法、並びにその触媒を用いた合成ガ
スの製造方法を提供することを目的とするものである。
媒の問題点は高価な貴金属を使用することである。そこ
で、高価な貴金属を使用しない触媒を考えると、Ｎｉ触
媒が候補に挙がる。Ｎｉ触媒の担体としては、一般的な
ものとしてＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3がまず考えられる。しか
し、これらの担体を用いたＮｉ触媒では、メタノールを
分解してＣＯとＨ2を生成させることはできるが、生成
したＣＯとＨ2からメタンが生成し、水素の選択率が低
下する問題がある。本発明は、メタノールを分解して水
素を生成させるのに効果的に作用する担体を用いたＮｉ
触媒及びその製造方法、並びにその触媒を用いた合成ガ
スの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するために、Ｎｉ触媒の新しい担体について検討を
加え、ダイヤモンドが優れた性能を示すことを見いだし
た。本発明の触媒は、ダイヤモンドを担体とし、その表
面にニッケルを担持したことを特徴とするメタノールの
分解による合成ガス製造触媒である。その合成ガス製造
触媒は、酸化ダイヤモンドを担体として、ニッケル塩を
含浸担持した後、水素還元することにより製造すること
ができる。
達成するために、Ｎｉ触媒の新しい担体について検討を
加え、ダイヤモンドが優れた性能を示すことを見いだし
た。本発明の触媒は、ダイヤモンドを担体とし、その表
面にニッケルを担持したことを特徴とするメタノールの
分解による合成ガス製造触媒である。その合成ガス製造
触媒は、酸化ダイヤモンドを担体として、ニッケル塩を
含浸担持した後、水素還元することにより製造すること
ができる。
【０００５】市販のダイヤモンド表面は完全に炭素のみ
でなく、酸素などが付いている。そこで、ダイヤモンド
表面を均一化するために高温の水素ガスで処理すると、
ダイヤモンドの最表面の炭素に水素がつく。その状態の
ものを「水素化ダイヤモンド」という。水素化ダイヤモ
ンドを所定の条件で酸化すると、「酸化ダイヤモンド」
が生成する。見かけ上、酸化ダイヤモンドは最初の市販
品と余り変わりがないが、一定の処理を施しているの
で、市販品のロットなどの影響を受けないで本反応に最
適なダイヤモンドを調製することができる。
でなく、酸素などが付いている。そこで、ダイヤモンド
表面を均一化するために高温の水素ガスで処理すると、
ダイヤモンドの最表面の炭素に水素がつく。その状態の
ものを「水素化ダイヤモンド」という。水素化ダイヤモ
ンドを所定の条件で酸化すると、「酸化ダイヤモンド」
が生成する。見かけ上、酸化ダイヤモンドは最初の市販
品と余り変わりがないが、一定の処理を施しているの
で、市販品のロットなどの影響を受けないで本反応に最
適なダイヤモンドを調製することができる。
【０００６】本発明の合成ガスの製造方法は、ダイヤモ
ンドを担体とし、その表面にニッケルを担持した触媒の
存在下でメタノールを分解することを特徴とする方法で
ある。本発明では下記の式（１）によってメタノールを
分解し、合成ガスを製造する。その際、本発明の触媒を
使用すると、反応温度２５０〜３００℃の比較的低温で
も迅速に合成ガスを生成することができる。
ンドを担体とし、その表面にニッケルを担持した触媒の
存在下でメタノールを分解することを特徴とする方法で
ある。本発明では下記の式（１）によってメタノールを
分解し、合成ガスを製造する。その際、本発明の触媒を
使用すると、反応温度２５０〜３００℃の比較的低温で
も迅速に合成ガスを生成することができる。
【０００７】
本発明の触媒は、担体として熱伝導性の優れたダイヤモ
ンドを用いていることによって、始動時に低温から短時
間で水素を発生させることができる。
ンドを用いていることによって、始動時に低温から短時
間で水素を発生させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】触媒の全重量に対するニッケルの
担持範囲がＮｉＯとして０．１ｗｔ％から２０ｗｔ％の
範囲であることが好ましい。ニッケルの担持量がこの範
囲よりも小さくなると触媒活性が低下して反応速度が低
下する。また、ニッケルの担持量がこの範囲よりも大き
くなるとダイヤモンド担体の特性が損なわれ、生成した
ＣＯとＨ2からメタンが生成し、水素の選択率が低下し
てくる。担体のダイヤモンドは、粉末でも単結晶でもよ
い。粉末には単結晶も含まれているが、結晶が合体した
ようなものや、欠陥のあるものも含まれている。一方、
単結晶は欠陥のないものを指している。本発明の製造方
法においては、メタンの生成を抑えるためには、原料メ
タノールの分解の際に水を共存させることが好ましい。
担持範囲がＮｉＯとして０．１ｗｔ％から２０ｗｔ％の
範囲であることが好ましい。ニッケルの担持量がこの範
囲よりも小さくなると触媒活性が低下して反応速度が低
下する。また、ニッケルの担持量がこの範囲よりも大き
くなるとダイヤモンド担体の特性が損なわれ、生成した
ＣＯとＨ2からメタンが生成し、水素の選択率が低下し
てくる。担体のダイヤモンドは、粉末でも単結晶でもよ
い。粉末には単結晶も含まれているが、結晶が合体した
ようなものや、欠陥のあるものも含まれている。一方、
単結晶は欠陥のないものを指している。本発明の製造方
法においては、メタンの生成を抑えるためには、原料メ
タノールの分解の際に水を共存させることが好ましい。
【０００９】
【実施例】触媒調製：実施例で使用した触媒は次のよう
にして調製した。工業用ダイヤモンド粉末（平均粒子径
０.５μｍ）の表面を清浄にするため、酸洗浄を行い、
乾燥後、水素気流下９００℃において１時間処理し、水
素化ダイヤモンドを得た。この水素化ダイヤモンドを空
気気流下４５０℃にて１時間酸化し酸化ダイヤモンドを
得た。この酸化ダイヤモンドの所定量を、所定量の硝酸
ニッケルの水溶液に一昼夜浸漬した後、過剰の水を蒸発
させ、乾燥後、空気気流下４００℃で焼成を行なって金
属塩を酸化物に変換して、酸化ダイヤモンド担持触媒を
調製した。この触媒は、使用直前に水素気流下４００〜
５００℃で還元したものを用いた。最適水素還元温度は
５００℃であった。なおここに記した実験例は一例であ
って、温度や反応時間は厳密にこの温度や時間を必要と
するものではない。
にして調製した。工業用ダイヤモンド粉末（平均粒子径
０.５μｍ）の表面を清浄にするため、酸洗浄を行い、
乾燥後、水素気流下９００℃において１時間処理し、水
素化ダイヤモンドを得た。この水素化ダイヤモンドを空
気気流下４５０℃にて１時間酸化し酸化ダイヤモンドを
得た。この酸化ダイヤモンドの所定量を、所定量の硝酸
ニッケルの水溶液に一昼夜浸漬した後、過剰の水を蒸発
させ、乾燥後、空気気流下４００℃で焼成を行なって金
属塩を酸化物に変換して、酸化ダイヤモンド担持触媒を
調製した。この触媒は、使用直前に水素気流下４００〜
５００℃で還元したものを用いた。最適水素還元温度は
５００℃であった。なおここに記した実験例は一例であ
って、温度や反応時間は厳密にこの温度や時間を必要と
するものではない。
【００１０】反応の方法：実施例における反応は固定床
流通系反応装置を用いた。上記のように調製した触媒を
粉末のままで、２００ｍｇを反応管に充填し反応に供し
た。反応管は内径１０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの石英ガラ
ス製反応管であり、触媒充填後、縦型電気炉に設置し
た。反応管の内部に挿入した熱電対により触媒層の温度
を測定するとともに電気炉の温度を制御した。
流通系反応装置を用いた。上記のように調製した触媒を
粉末のままで、２００ｍｇを反応管に充填し反応に供し
た。反応管は内径１０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの石英ガラ
ス製反応管であり、触媒充填後、縦型電気炉に設置し
た。反応管の内部に挿入した熱電対により触媒層の温度
を測定するとともに電気炉の温度を制御した。
【００１１】反応にあたり、アルゴンを不活性ガスとし
てメタノール蒸発器に通じ、原料をアルゴンに同伴させ
て反応管に供給した。生成ガスは未反応メタノールをト
ラップに捕集した後、ガス状生成物をオンラインガスク
ロマトグラフにより成分分析し、あらかじめ作成した検
量線により定量した。
てメタノール蒸発器に通じ、原料をアルゴンに同伴させ
て反応管に供給した。生成ガスは未反応メタノールをト
ラップに捕集した後、ガス状生成物をオンラインガスク
ロマトグラフにより成分分析し、あらかじめ作成した検
量線により定量した。
【００１２】反応系に水を共存させる反応では、メタノ
ールとともに水を供給し、触媒層でメタノールと反応さ
せた。反応生成物は出口に設けた水分離器により水蒸気
を凝縮させた後、未反応メタノールをトラップに捕集し
た後、ガス状生成物をオンラインガスクロマトグラフに
より成分分析し、あらかじめ作成した検量線により定量
した。合成ガスを実機の規模で製造するときは、メタノ
ールを直接ポンプにより触媒層へ供給するようにすれば
よい。
ールとともに水を供給し、触媒層でメタノールと反応さ
せた。反応生成物は出口に設けた水分離器により水蒸気
を凝縮させた後、未反応メタノールをトラップに捕集し
た後、ガス状生成物をオンラインガスクロマトグラフに
より成分分析し、あらかじめ作成した検量線により定量
した。合成ガスを実機の規模で製造するときは、メタノ
ールを直接ポンプにより触媒層へ供給するようにすれば
よい。
【００１３】（実施例１）種々の担体に担持したニッケ
ル触媒を用いてメタノールを分解して合成ガスを得た結
果を表１に示す。
ル触媒を用いてメタノールを分解して合成ガスを得た結
果を表１に示す。
【表１】
表１のデータを得た反応条件は次の通りである。触媒担
持量は上に示したように２００ｍｇで、酸化物ＮｉＯに
換算した触媒成分の担持量は５ｗｔ％である。使用直前
の水素還元は５００℃で１時間行なった。反応温度は３
００℃、反応時間は１時間で、メタノール供給量は１０
〜１１ｍｍｏｌ／時間とした。
持量は上に示したように２００ｍｇで、酸化物ＮｉＯに
換算した触媒成分の担持量は５ｗｔ％である。使用直前
の水素還元は５００℃で１時間行なった。反応温度は３
００℃、反応時間は１時間で、メタノール供給量は１０
〜１１ｍｍｏｌ／時間とした。
【００１４】実験番号１はダイヤモンド担持Ｎｉ触媒を
用いたときの結果である。メタノール転化率７８.９％
と高いメタノール転化率を与え、水素と一酸化炭素の比
も１.７と高い値を示した。メタンや二酸化炭素などの
副生成物も少なく、良好な触媒であることが示されてい
る。
用いたときの結果である。メタノール転化率７８.９％
と高いメタノール転化率を与え、水素と一酸化炭素の比
も１.７と高い値を示した。メタンや二酸化炭素などの
副生成物も少なく、良好な触媒であることが示されてい
る。
【００１５】（比較例１）表１の実験番号２から８に他
の担体を用いて実施例１と同じ反応条件でメタノールを
分解し、Ｎｉ触媒の担体の影響を調べた。その結果、シ
リカ（ＳｉＯ2）を除いて、ダイヤモンドを担体に用い
た実施例の触媒が最も高い活性が得られた。ただし、シ
リカを担体に用いたときには、反応後に触媒層が黒く変
色しており、炭素質が析出することが分かった。このこ
とから、ダイヤモンドは本反応に最適の担体である。
の担体を用いて実施例１と同じ反応条件でメタノールを
分解し、Ｎｉ触媒の担体の影響を調べた。その結果、シ
リカ（ＳｉＯ2）を除いて、ダイヤモンドを担体に用い
た実施例の触媒が最も高い活性が得られた。ただし、シ
リカを担体に用いたときには、反応後に触媒層が黒く変
色しており、炭素質が析出することが分かった。このこ
とから、ダイヤモンドは本反応に最適の担体である。
【００１６】（実施例２）本発明のダイヤモンド担持Ｎ
ｉ触媒において、Ｎｉ担持量を変化させたときの反応の
結果を表２に示す。反応条件は、Ｎｉ担持量以外は実施
例１における反応条件と同じである。実験番号１は表１
に示したものである。
ｉ触媒において、Ｎｉ担持量を変化させたときの反応の
結果を表２に示す。反応条件は、Ｎｉ担持量以外は実施
例１における反応条件と同じである。実験番号１は表１
に示したものである。
【表２】
その結果、Ｎｉ担持量の増加に伴いメタノール転化率は
増大し、ＮｉＯ担持量９ｗｔ％の時に１００％転化し
た。しかし、メタンの生成量が増加し水素の割合が低下
した。
増大し、ＮｉＯ担持量９ｗｔ％の時に１００％転化し
た。しかし、メタンの生成量が増加し水素の割合が低下
した。
【００１７】（実施例３）ダイヤモンド担持Ｎｉ触媒を
用いたメタノールの分解を反応温度を変えて行なった結
果を表３に示す。ダイヤモンド担持Ｎｉ触媒としてはＮ
ｉ担持量が酸化物換算で５ｗｔ％のものを用い、反応温
度を除いて実施例１での反応と同じ反応条件で反応を行
なった。
用いたメタノールの分解を反応温度を変えて行なった結
果を表３に示す。ダイヤモンド担持Ｎｉ触媒としてはＮ
ｉ担持量が酸化物換算で５ｗｔ％のものを用い、反応温
度を除いて実施例１での反応と同じ反応条件で反応を行
なった。
【表３】
反応温度３２５oＣにおいて、転化率１００％に達した
が水素の収率は低下しメタンが生成した。反応温度は３
００oＣが最適であった。
が水素の収率は低下しメタンが生成した。反応温度は３
００oＣが最適であった。
【００１８】（比較例２）ダイヤモンド担持Ｎｉ触媒が
メタノール分解に高活性を示すことは上記の実施例で分
かったが、ダイヤモンド担体を用いた他の金属触媒につ
いて探索を行なった結果を表４の実験番号１３から１８
に示す。表４中の実験番号１２−３は表３に示した実施
例である。反応条件は、触媒金属以外は実施例１のもの
と同じであり、触媒担持量はすべて酸化物換算で５ｗｔ
％とした。
メタノール分解に高活性を示すことは上記の実施例で分
かったが、ダイヤモンド担体を用いた他の金属触媒につ
いて探索を行なった結果を表４の実験番号１３から１８
に示す。表４中の実験番号１２−３は表３に示した実施
例である。反応条件は、触媒金属以外は実施例１のもの
と同じであり、触媒担持量はすべて酸化物換算で５ｗｔ
％とした。
【表４】
表４の結果から、この反応の触媒金属としてはＮｉが最
適であることが分かった。
適であることが分かった。
【００１９】（実施例４）この反応系において水を共存
させたときの効果を調べるために、メタノールと水を同
時にダイヤモンド担持Ｎｉ触媒上に供給した。実施例１
と同反応条件とし、モル比で１：１の割合で水とメタノ
ールの混合液を触媒上に供給した。あらかじめ水素還元
した２００ｍｇの５ｗｔ％ダイヤモンド担持Ｎｉ触媒上
へ３２５℃において１時間に１１ｍｍｏｌのメタノール
と水をそれぞれ供給した。メタノールの転化率は１００
％となり、２０ｍｍｏｌのＨ2と９ｍｍｏｌのＣＯと０.
１７ｍｍｏｌのメタンが生成し、水を供給しなかったと
きにメタンの生成量が著しく高温で増加したのに対し
て、水がメタンの生成を著しく抑制する作用をしている
ことが分かった。
させたときの効果を調べるために、メタノールと水を同
時にダイヤモンド担持Ｎｉ触媒上に供給した。実施例１
と同反応条件とし、モル比で１：１の割合で水とメタノ
ールの混合液を触媒上に供給した。あらかじめ水素還元
した２００ｍｇの５ｗｔ％ダイヤモンド担持Ｎｉ触媒上
へ３２５℃において１時間に１１ｍｍｏｌのメタノール
と水をそれぞれ供給した。メタノールの転化率は１００
％となり、２０ｍｍｏｌのＨ2と９ｍｍｏｌのＣＯと０.
１７ｍｍｏｌのメタンが生成し、水を供給しなかったと
きにメタンの生成量が著しく高温で増加したのに対し
て、水がメタンの生成を著しく抑制する作用をしている
ことが分かった。
【００２０】
【発明の効果】本発明では、ダイヤモンドを担体とし、
その表面にニッケルを担持した触媒を用いてメタノール
を分解し、合成ガスを製造するようにしたので、高いメ
タノール転化率を与え、水素と一酸化炭素の比も高い値
を示し、メタンや二酸化炭素などの副生成物も少なく、
良好な反応を行なうことができる。本発明の触媒を使用
してメタノールから合成ガスを製造すれば、小規模な合
成ガス、水素の製造にも適し、移動体用燃料電池の水素
源として車載可能な水素発生源とすることができるなど
の利点を備えた合成ガス製造方法とすることができる。
その表面にニッケルを担持した触媒を用いてメタノール
を分解し、合成ガスを製造するようにしたので、高いメ
タノール転化率を与え、水素と一酸化炭素の比も高い値
を示し、メタンや二酸化炭素などの副生成物も少なく、
良好な反応を行なうことができる。本発明の触媒を使用
してメタノールから合成ガスを製造すれば、小規模な合
成ガス、水素の製造にも適し、移動体用燃料電池の水素
源として車載可能な水素発生源とすることができるなど
の利点を備えた合成ガス製造方法とすることができる。
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）
Ｃ０１Ｂ 3/22 Ｂ０１Ｊ 23/74 ３２１Ｍ
(72)発明者 中川 清晴
東京都足立区千住龍田町３−４ 泉ハイツ
401
(72)発明者 梶田 千晶
京都府京都市中京区壬生森町68−16
(72)発明者 池永 直樹
兵庫県川西市清和台西４丁目１−41
(72)発明者 蒲生 美香
茨城県つくば市並木２−114−103
(72)発明者 安藤 寿浩
茨城県つくば市竹園３−504−102
Ｆターム(参考） 4G040 DA01 DC02
4G069 AA03 AA08 BA08A BA08B
BC68A BC68B CC21 DA06
EA01Y EC22X EC22Y FA01
FA03 FB14 FB17 FB44 FC08
Claims (5)
- 【請求項１】 ダイヤモンドを担体とし、その表面にニ
ッケルを担持したことを特徴とするメタノールの分解に
よる合成ガス製造触媒。 - 【請求項２】 触媒の全重量に対するニッケルの担持範
囲がＮｉＯとして０．１ｗｔ％から２０ｗｔ％の範囲で
ある請求項１に記載の合成ガス製造触媒。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の合成ガス製造触
媒を製造する方法であって、 酸化ダイヤモンドを担体として、ニッケル塩を含浸担持
した後、水素還元することを特徴とする合成ガス製造触
媒の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の合成ガス製造触
媒の存在下でメタノールを分解することを特徴とする合
成ガスの製造方法。 - 【請求項５】 原料メタノールの分解の際に水を共存さ
せる請求項４に記載の合成ガスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001354034A JP3751247B2 (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 合成ガス製造触媒及びその製造方法、並びに合成ガス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001354034A JP3751247B2 (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 合成ガス製造触媒及びその製造方法、並びに合成ガス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003154271A true JP2003154271A (ja) | 2003-05-27 |
| JP3751247B2 JP3751247B2 (ja) | 2006-03-01 |
Family
ID=19165944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001354034A Expired - Fee Related JP3751247B2 (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 合成ガス製造触媒及びその製造方法、並びに合成ガス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3751247B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010199063A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-09-09 | Equos Research Co Ltd | 触媒金属担持カーボン |
-
2001
- 2001-11-20 JP JP2001354034A patent/JP3751247B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010199063A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-09-09 | Equos Research Co Ltd | 触媒金属担持カーボン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3751247B2 (ja) | 2006-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6143761B2 (ja) | 水素生成触媒及び水素の製造法 | |
| US6534440B2 (en) | Process for the activation of a metallic palladium based catalyst useful for the direct oxidation of hydrogen to hydrogen peroxide | |
| JP2847018B2 (ja) | 二酸化炭素還元反応触媒 | |
| WO2002038268A1 (fr) | Catalyseur de reformage pour hydrocarbures et procede de reformage correspondant | |
| JP4185952B2 (ja) | 一酸化炭素除去触媒及びその製造方法並びに一酸化炭素除去装置 | |
| JPH02198639A (ja) | アンモニアから水素の取得方法 | |
| TWI294413B (en) | Method for converting co and hydrogen into methane and water | |
| CN103846100A (zh) | 对苯二甲酸加氢精制用Pd/C-SiC催化剂及其制备与应用 | |
| JP3852969B2 (ja) | オフガス中のアンモニアの分解方法 | |
| JP3718092B2 (ja) | 水素含有ガス中の一酸化炭素選択酸化触媒、及び当該触媒を用いた一酸化炭素選択除去方法並びに固体高分子電解質型燃料電池システム | |
| US20080193354A1 (en) | Preparation of manganese oxide-cerium oxide-supported nano-gold catalyst and the application thereof | |
| JP2003154271A (ja) | 合成ガス製造触媒及びその製造方法、並びに合成ガス製造方法 | |
| JP7418849B2 (ja) | 酸窒素水素化物、酸窒素水素化物を含む金属担持物、及びアンモニア合成用触媒 | |
| MXPA02006437A (es) | Proceso para la oxidacion selectiva de monoxido de carbono en una corriente que contiene hidrogeno. | |
| JPH07275711A (ja) | 炭化水素改質用ニッケル担持触媒およびその製造方法 | |
| JP2004261771A (ja) | 無担持炭化水素直接分解触媒およびその製造方法ならびに炭化水素直接分解による水素と炭素の製造方法 | |
| Fangli et al. | Influence of supports on catalytic performance and carbon deposition of palladium catalyst for methane partial oxidation | |
| JPH0347894B2 (ja) | ||
| WO2024029604A1 (ja) | アセトン製造方法 | |
| JP4245737B2 (ja) | メタノール改質用触媒体及びそれを用いたメタノール改質用反応器 | |
| JP4025502B2 (ja) | 二酸化炭素を酸化剤に用いる低級炭化水素よりのアルデヒド製造触媒及びアルデヒド製造方法 | |
| KR20030075512A (ko) | 개질가스 내의 일산화탄소를 선택적으로 제거하기 위한촉매 및 이를 이용한 일산화탄소의 제거방법 | |
| JPH04367501A (ja) | 合成ガスの製造方法 | |
| JP2899634B2 (ja) | エチレンを製造する方法 | |
| KR100253915B1 (ko) | 질소 환원제를 이용한 코발트 금속의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20031210 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040831 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050531 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050721 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051206 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051206 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |