JP2015514009A5

JP2015514009A5 -

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Publication number: JP2015514009A5
Application number: JP2015503930A
Authority: JP
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2033-03-25

Claims

耐火性金属酸化物の担体物質上に合計１−１０重量％の一又は複数の貴金属を含み、合計１−２０重量％の希土類、及び元素の周期律表のＩＡ，ＩＩＡ，ＩＩＩＡ族から選択される一又は複数の安定化金属をさらに含む、炭化水素の高温燃焼用に担持された貴金属触媒であって、貴金属が白金及びパラジウムを含み、少なくとも白金及び／又はパラジウムの一部が一又は複数の安定化金属との混合金属酸化物として存在し、パラジウム対白金の重量比が１：１０から１０：１である、触媒。
全貴金属含有量が５−１０重量％の範囲である、請求項１に記載の触媒。
パラジウム対白金の重量比が、１：２から１０：１、好ましくは１：２から２：１、最も好ましくは約１：１である、請求項１又は２に記載の触媒。
耐火性金属酸化物の担体物質が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、スズ酸化物、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載の触媒。
安定化金属が、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、ランタン、及びセリウムの一又は複数を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の触媒。
安定化金属がカルシウムを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の触媒。
触媒のカルシウム含有量が耐火性金属酸化物の担体上に１−１０重量％、好ましくは２．５−７．５重量％の範囲である、請求項６に記載の触媒。
混合金属酸化物がＣａＭ_３Ｏ_４を含み、ＭがＰｄ及び／又はＰｔである、請求項６又は７に記載の触媒。
耐火性金属酸化物の担体物質が粉末である、請求項１から８のいずれか一項に記載の触媒。
貴金属が白金及びパラジウムを含み、パラジウム対白金の重量比が１：１０から１０：１であり、耐火性金属酸化物に、安定化金属の溶液及び貴金属の溶液をいずれかの順序で別個に含浸させる工程と、前記の各含浸に続く第一及び第二の焼成工程とを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の触媒を調製する方法であって、第一の焼成工程が４００−６００℃の範囲の最高温度で実施され、第二の焼成工程が６００−９５０℃の範囲の最高温度で実施される、方法。
（ｉ）耐火性金属酸化物の担体を貴金属の溶液に含浸し、乾燥し、その含浸された担体を第一の焼成工程で焼成して、未修飾の触媒を生成する工程と、（ｉｉ）未修飾の触媒を安定化金属の溶液に含浸し、乾燥し、その含浸された触媒を第二の焼成工程で焼成して、修飾した触媒を生成する工程とを含む、請求項１０に記載の方法であって、第一の焼成工程が４００−６００℃の範囲の最高温度で実施され、第二の焼成工程が６００−９５０℃の範囲の最高温度で実施される、方法。
（ｉ）耐火性金属酸化物を安定化金属の溶液に含浸し、乾燥し、その含浸された担体を第一の焼成工程において４００−６００℃の範囲の最高温度で焼成して、修飾した担体物質を生成する工程と、（ｉｉ）修飾した担体物質を貴金属の溶液に含浸し、乾燥し、その含浸された修飾した担体を第二の焼成工程において６００−９５０℃の範囲の最高温度で焼成する工程とを含む、請求項１０に記載の方法。
第二の焼成工程が、７５０−８５０℃の範囲の最高温度で実施される、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
第二の焼成工程が、４００−６００℃の範囲の最高温度での仮焼成工程を含む、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
水蒸気を１−２０体積％の範囲で含む空気中で焼成が実施される、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の方法。
耐火性金属酸化物の担体物質が粉末であり、結果として生じる触媒粉末がウォッシュコートとして金属製又はセラミック製の触媒担体上に塗布される、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の方法。
複数の実質的に平行な反応チャネルを含む炭化水素の高温燃焼用の反応装置であって、少なくとも一つのチャネルが、耐火性金属酸化物の担体物質上に合計１−１０重量％の一又は複数の貴金属を含み、合計１−２０重量％の、希土類、及び元素の周期律表で第ＩＡ、ＩＩＡ、ＩＩＩＡ族から選択される一又は複数の安定化金属をさらに含む、炭化水素の高温燃焼用の担持貴金属触媒を備え、貴金属が白金及びパラジウムを含み、少なくとも白金及び／又はパラジウムの一部が安定化金属の一又は複数との混合金属酸化物として存在し、パラジウム対白金の重量比が１：１０から１０：１である、反応装置。
触媒が除去可能な構造で担持されている、請求項１７に記載の反応装置。
除去可能な構造が箔である、請求項１７に記載の反応装置。
各チャネルが一又は複数の壁で区切られ、触媒が壁の表面に備えられている、請求項１７に記載の反応装置。
触媒が、粉末、ペレット又は粒子の形状である、請求項１７に記載の反応装置。
貴金属触媒を備えていない少なくとも一つのチャネルが、吸熱反応用の触媒を備えている、請求項１７に記載の反応装置。
吸熱反応が水蒸気メタン改質である、請求項２２に記載の反応装置。
水蒸気メタン改質用の触媒が一つおきのチャネルに備えられており、貴金属触媒が残りのチャネルに備えられている、請求項２３に記載の反応装置。
各チャネルが、少なくとも一つの１０ｍｍ未満の寸法を有する、請求項１７に記載の反応装置。
炭化水素と酸素含有ガスとの気体混合物を請求項１に記載の触媒と接触させることを含む、炭化水素の高温燃焼用のプロセスであって、貴金属が白金及びパラジウムを含み、パラジウム対白金の重量比が１：１０から１０：１である、プロセス。
炭化水素が、気体状態の一又は複数の脂肪族及び芳香族炭化水素を含む、好ましくは短鎖（Ｃ１−Ｃ１０）脂肪族炭化水素を含む炭化水素ガス流、より好ましくはメタンを含む、請求項２６に記載のプロセス。
炭化水素がメタンを含み、触媒に供給されるガス混合物中のメタン含有量が、０．０１から２０体積％、好ましくは０．１−５体積％の範囲である、請求項２６又は２７に記載のプロセス。
酸素含有ガスが、酸素、酸素富化空気、又は空気である、請求項２６から２８のいずれか一項に記載のプロセス。
炭化水素と酸素との混合物が、６５０−９５０℃の範囲の予熱温度で予熱される、請求項２６から２９のいずれか一項に記載のプロセス。
１−４０ｂａｒａｂｓ、好ましくは１−１０ｂａｒａｂｓの範囲の圧力で運用される、請求項２６から３０のいずれか一項に記載のプロセス。
請求項１７から２５のいずれか一項に記載の反応装置で運用される、請求項２６から３１のいずれか一項に記載のプロセス。