JP2017537786A5

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Info

Publication number: JP2017537786A5
Application number: JP2017532687A
Authority: JP
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2020-03-19
Anticipated expiration: 2035-12-18

Description

触媒反応は、水素脱硫を含む水素処理、水素化、予備改質、触媒水蒸気改質、自己熱型改質及び二次改質、並びに鉄の直接還元のために使用される改質処理を含む水蒸気改質、触媒部分酸化、等温シフト、サワーシフト、低温シフト、中間温度シフト、中温シフト、及び高温シフト反応を含む水性ガスシフト、メタン化、フィッシャー・トロプシュ反応による炭化水素合成、メタノール合成、アンモニア合成、ＶＯＣ又はメタン酸化、アンモニア酸化及び亜酸化窒素分解反応、或いは内燃機関又は発電所の排気ガスの酸化、三元触媒反応、又は選択的還元反応から選択され得る。

Claims

触媒又は触媒前駆体を生成する方法であって、
（ｉ）微粒子担体材料を結合剤と組み合わせて、プリフォーム混合物を形成すること、
（ｉｉ）プリフォーム混合物の層を形成すること、
（ｉｉｉ）プリントヘッドからの結合溶媒を所定のパターンに従ってプリフォーム混合物の層に塗布して、微粒子担体材料を結合すること、
（ｉｖ）何層も（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）を繰り返すこと、
（ｖ）未結合材料を除去すること、
（ｖｉ）乾燥して担体構造を形成すること、
（ｖｉｉ）キャリア流体内の微粒子触媒化合物のスラリーを、担体構造に塗布して、スラリー含浸担体を形成することと、
（ｖｉｉｉ）スラリー含浸担体を乾燥させ且つ任意選択的にか焼して、触媒又は触媒前駆体を形成することと
を含み、ＡＳＴＭＤ４４６４−００に従ってレーザー光散乱法によって決定されるスラリー内の微粒子触媒化合物の平均粒子径（Ｄ５０）が、１から５０μｍの範囲内であり、担体構造が、ＡＳＴＭＤ４２８４−０３に従って水銀圧入ポロシメトリーによって決定される≧０．０２ｍｌ／ｇの多孔度を有する、方法。
（ｖｉ）及び（ｖｉｉ）の工程間に、担体構造をか焼する工程を含む、請求項１に記載の方法。
前記微粒子担体材料が、０．１から４００μｍの範囲内の粒径を有する粉末である、請求項１又は２に記載の方法。
前記微粒子担体材料が、アルミナ、金属アルミン酸塩、シリカ、アルミノケイ酸塩、コーディエライト、酸化チタン（ＩＶ）、ジルコニア、酸化セリウム（ＩＶ）、酸化亜鉛、又はこれらの混合物、ゼオライト、金属粉末、炭化ケイ素、窒化ケイ素、又は炭素を含む、請求項１から３にいずれか一項に記載の方法。
前記微粒子担体材料が、含水アルミナ、遷移アルミナ、αアルミナ、及び金属アルミン酸塩から選択される１つ又は複数のアルミナ質材料を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
前記結合剤が、デキストリン、スクロース、及びこれらの混合物、又はＰＶＡから選択される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
前記プリフォーム混合物が、１から１０重量％のポリマー又はセラミック繊維を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
前記プリフォーム混合物が、酸化チタン、酸化鉄、酸化銅、酸化マグネシウム、及び炭酸カルシウムから選択される１つ又は複数の０．５から５重量％の焼結助剤を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
前記焼結助剤が、酸化チタン及び酸化鉄又は酸化銅の混合物であり、好ましくは、ＴｉＯ_２対Ｆｅ_２Ｏ_３又はＣｕＯの重量比が、４０：６０から６０：４０の範囲内である、請求項８に記載の方法。
前記プリフォーム混合物の層が、０．０２から５．０ｍｍの厚さ、好ましくは、０．０２から２．５ｍｍの厚さの範囲内である、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
前記結合溶媒が、有機溶媒又は水である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
前記プリントヘッドが、５０から１５０μｍの範囲内の層厚に対して、ｘ方向で４０μｍから７０μｍの範囲内及びｙ方向で８０μｍから１００μｍの範囲内のプリント解像度で使用される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
乾燥した前記担体構造が、５００から２０００℃の範囲内の温度でか焼段階に供される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
前記スラリーが、５から８０重量％の範囲内で固形分を有する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
前記担体構造に塗布される前記微粒子触媒化合物が、金属粉末、金属化合物、又はゼオライトを含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
前記微粒子触媒化合物が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｅのうちの１つ又は複数から選択される貴金属粉末を含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
前記微粒子触媒化合物が、ランタニド金属化合物及びアクチニド金属化合物を含む、１つ又は複数の遷移金属化合物から選択される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
前記遷移金属化合物が、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｂ、又はＣｅからなる群から選択される１つ又は複数の金属を含む、請求項１７に記載の方法。
前記金属化合物が、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属ヒドロキシ炭酸塩、又はこれらの混合物である、請求項１７又は１８に記載の方法。
前記微粒子触媒化合物が、前記粒子にわたって遷移金属化合物が分布されているバルク触媒粒子、又は、遷移金属化合物が前記粒子の表面上の表面層として存在している、コーティングされた触媒粒子である、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の方法。
前記微粒子触媒化合物が、担体材料上にコーティングされたＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、及びＩｒのうちの１つ又は複数を含む、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の方法。
前記微粒子触媒化合物が、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、及びＦｅから選択される１つ又は複数の触媒金属を含むコーティングされた触媒又はバルク触媒である、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の方法。
前記微粒子触媒化合物が、ＬａＣｏＯ_３と、Ａ部位の部分置換がＳｒ又はＣｅによって行われたＬａＣｏＯ_３と、ＬａＣｏＯ_４と、アルミナ、セリア、ジルコニア、又はこれらの混合物上で担持されたＣｏ_３Ｏ_４と、希土類元素によって促進されたＣｏ_３Ｏ_４とから選択される、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の方法。
触媒反応を引き起す条件下で反応物質混合物を触媒又は触媒前駆体と接触させることを含む、請求項１から２３のいずれか一項に記載の方法に従って調製された触媒を使用する方法。
水素脱硫を含む水素処理、水素化、予備改質、触媒水蒸気改質、自己熱型改質及び二次改質、並びに鉄の直接還元のために使用される改質処理を含む水蒸気改質、触媒部分酸化、等温シフト、サワーシフト、低温シフト、中間温度シフト、中温シフト、及び高温シフト反応を含む水性ガスシフト、メタン化、フィッシャー・トロプシュ反応による炭化水素合成、メタノール合成、アンモニア合成、ＶＯＣ又はメタン酸化、アンモニア酸化及び亜酸化窒素分解反応、或いは内燃機関又は発電所の排気ガスの酸化、三元触媒反応、又は選択的還元反応から選択される触媒反応を含む、請求項２４に記載の方法。
アンモニア酸化及び亜酸化窒素分解反応を含み、前記触媒が、貴金属ガーゼ触媒との組み合わせで使用される、請求項２５に記載の方法。
汚染されたガス又は液体流体流からの硫黄化合物又は水銀及びヒ素などの重金属、或いは、内燃機関又は発電所の排気ガスからの粒子状物質の回収から選択される収着を含む請求項２５に記載の方法。