JP2005262038A - 炭化水素除去用触媒およびその炭化水素除去方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ジルコニア担体に白金を担持することにより触媒を形成する。この触媒において、前記白金の割合は、ジルコニア100重量部に対して0.5〜20重量部程度であってもよい。前記触媒は、硫黄成分を含有することにより触媒活性を向上できる。そのため、前記触媒は、さらに、硫黄酸化物で処理されていてもよい。このような触媒に、少なくとも酸素及び炭素数2以上の低級飽和炭化水素(エタン、プロパンなど)を含む被処理ガスを接触させることにより、前記炭素数2以上の低級飽和炭化水素を高い触媒活性で効率よく酸化除去できる。
【選択図】 なし
Description
本発明の触媒は、ジルコニア(ジルコニウム成分)と白金(白金成分)とで構成されている。すなわち、前記触媒において、白金は少なくともジルコニアに含まれていればよく、例えば、ジルコニアに担持されていてもよく、ジルコニア内に均一に又は分散して含有されていてもよい。本発明の触媒は、通常、ジルコニアを担体とし、このジルコニア担体に少なくとも白金が担持されている。
本発明の触媒は、通常、ジルコニア(酸化ジルコニウム)に白金を含有(特に担持)させることにより製造でき、通常、ジルコニア(又はジルコニウム成分)に、白金成分(白金イオンなど)添加し、焼成することにより得ることができる。白金を含有させる方法は特に限定されず、含浸法、平衡吸着法などを利用できる。含浸法では、例えば、ジルコニア担体に、白金成分(白金イオンなど)を含む白金金属化合物の溶液(水溶液など)を含浸し、乾燥、焼成することによって前記触媒を得ることができる。
本発明の触媒は、炭素数2以上の低級飽和炭化水素(例えば、エタン、プロパン、ブタンなどのC2-5飽和炭化水素、特にC2-3飽和炭化水素)を酸化除去するのに有用である。すなわち、本発明では、前記触媒に、少なくとも酸素及び炭素数2以上の低級飽和炭化水素を含む被処理ガスを接触させることにより、前記炭素数2以上の低級飽和炭化水素を酸化除去できる。
ジルコニア(日本電工(株)製、「N−PC」、比表面積28m2/g)100重量部にジルコニアゾル(第一希元素化学工業(株)製、「ジルコゾール」)100重量部と水80重量部を加えてボールミルによりスラリーを調製し、コージェライトハニカム(50mm角×50mm厚、6.45平方センチメートルあたりのセル数210)にコートして、550℃で焼成し、ハニカム1リットルあたりジルコニア140gをコートした担体を作製した。得られた担体にテトラアンミン白金硝酸塩溶液(Ptとして3重量%含有)を吸収(吸水)させて、550℃で焼成し、ハニカム1リットルあたりPtを2g担持したPt/ジルコニア触媒(以下では、Pt(2)/ジルコニアと記す)を調製した。
テトラアンミン白金硝酸塩溶液(Ptとして3重量%含有)の代わりに、テトラアンミン白金硝酸塩とテトラアンミンパラジウム硝酸塩との混合溶液(Ptとして1.5重量%、Pdとして7.5重量%含有)を用いた他は、実施例1と同様にしてハニカム1リットルあたりPtを1gとPdを5g担持したPt−Pd/ジルコニア触媒(以下では、Pt(1)−Pd(5)/ジルコニアと記す)を調製し、実施例1と同じ条件で評価した。結果を表1〜5に示す。低温での性能はPt(2)/ジルコニアに劣るものの、400℃以上では、同等かそれ以上の性能を示した。
アルミナ(住友化学工業(株)製、「NK−124」)100重量部とアルミナゾル(日産化学工業(株)製、「#520」)100重量部を用いた他は実施例1と同様にして、ハニカム1リットルあたりアルミナを105gコートした担体を作製した。これを用いて、実施例1と同様にしてハニカム1リットルあたりPtを1.5g担持したPt/アルミナ触媒(以下では、Pt(1.5)/アルミナと記す)を調製し、実施例1と同じ条件で評価した。結果を表1〜5に示す。この触媒でも、硫黄酸化物による活性化はあるもののその程度は小さかった。Pt量の差異を考慮してもPt(2)/ジルコニアに比べると活性は著しく低い。さらにその原因は明らかではないが、400℃付近で活性が不安定となり、昇温していくうちに一度活性が低下するという現象を示した。エタンの除去率は500℃でも29%とかなり低い値にとどまった。
比較例1と同じ担体を用いて実施例2と同様の方法で貴金属を担持し、ハニカム1リットルあたりPtを1gとPdを5g担持したPt/アルミナ触媒(以下では、Pt(1)−Pd(5)/アルミナと記す)を調製し、実施例1と同じ条件で評価した。結果を表1〜5に示す。いずれの温度域においてもその酸化性能は実施例の触媒に及ばなかった。
Claims (8)
- 酸素の存在下、炭素数2以上の低級飽和炭化水素を酸化するための触媒であって、ジルコニア担体に少なくとも白金が担持されている触媒。
- 触媒を構成する金属成分が、実質的にジルコニウムおよび白金のみで構成されている請求項1記載の触媒。
- 白金の割合が、ジルコニア100重量部に対して0.5〜20重量部である請求項1記載の触媒。
- さらに、硫酸根を含む請求項1記載の触媒。
- 請求項1記載の触媒に、少なくとも酸素及び炭素数2以上の低級飽和炭化水素を含む被処理ガスを接触させて、前記炭素数2以上の低級飽和炭化水素を酸化する方法。
- 酸素、硫黄酸化物、エタンおよびプロパンを含む被処理ガスを温度250〜500℃で接触させる請求項5記載の方法。
- 請求項1記載の触媒を硫黄酸化物で処理したのち、被処理ガスを接触させる請求項5記載の方法。
- 硫黄酸化物の処理量が、請求項1記載の触媒の白金1モルに対して少なくとも10モルである請求項7記載の方法。
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