JP5105937B2 - Method for reducing carbon monoxide concentration - Google Patents

Method for reducing carbon monoxide concentration Download PDF

Info

Publication number
JP5105937B2
JP5105937B2 JP2007093821A JP2007093821A JP5105937B2 JP 5105937 B2 JP5105937 B2 JP 5105937B2 JP 2007093821 A JP2007093821 A JP 2007093821A JP 2007093821 A JP2007093821 A JP 2007093821A JP 5105937 B2 JP5105937 B2 JP 5105937B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
carbon monoxide
raw material
concentration
reaction
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007093821A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008247702A (en
Inventor
隆也 松本
正彦 松方
泰之 岩佐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Waseda University
Eneos Corp
Original Assignee
Waseda University
JXTG Nippon Oil and Energy Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Waseda University, JXTG Nippon Oil and Energy Corp filed Critical Waseda University
Priority to JP2007093821A priority Critical patent/JP5105937B2/en
Publication of JP2008247702A publication Critical patent/JP2008247702A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5105937B2 publication Critical patent/JP5105937B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

本発明は、一酸化炭素および水素を含有する原料ガス中の一酸化炭素を選択的に酸化して一酸化炭素濃度を低減する方法および該方法を用いた燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a method of selectively oxidizing carbon monoxide in a raw material gas containing carbon monoxide and hydrogen to reduce the concentration of carbon monoxide, and a fuel cell system using the method.

燃料電池は燃料の燃焼反応による自由エネルギー変化を直接電気エネルギーとして取り出せるため、高い効率が得られるという特徴がある。さらに有害物質を排出しないことも相俟って、様々な用途への展開が図られている。特に固体高分子形燃料電池は、出力密度が高く、コンパクトで、しかも低温で作動するのが特徴である。   A fuel cell has a feature that high efficiency can be obtained because a free energy change caused by a combustion reaction of fuel can be directly taken out as electric energy. In addition to the fact that it does not emit harmful substances, it is being developed for various uses. In particular, solid polymer fuel cells are characterized by high power density, compactness, and operation at low temperatures.

一般的に燃料電池用の燃料ガスとしては水素を主成分とするガスが用いられるが、その原料には天然ガス、LPG、ナフサ、灯油等の炭化水素、メタノール、エタノール等のアルコール、およびジメチルエーテル等のエーテル等が用いられる。
しかし、これらの原料中には水素以外の元素も存在するため、燃料電池への燃料ガス中に炭素由来の不純物が混入することは避けられない。中でも一酸化炭素は燃料電池の電極触媒として使われている白金系貴金属を被毒するため、燃料ガス中に一酸化炭素が存在すると充分な発電特性が得られなくなる。特に低温作動させる燃料電池ほど一酸化炭素吸着は強く、被毒を受けやすい。このため固体高分子形燃料電池を用いたシステムでは燃料ガス中の一酸化炭素の濃度が低減されていることが必要不可欠である。
In general, as a fuel gas for a fuel cell, a gas containing hydrogen as a main component is used, and the raw materials thereof include natural gas, hydrocarbons such as LPG, naphtha and kerosene, alcohols such as methanol and ethanol, dimethyl ether and the like. Of ether or the like is used.
However, since elements other than hydrogen exist in these raw materials, it is inevitable that impurities derived from carbon are mixed in the fuel gas to the fuel cell. Among these, carbon monoxide poisons platinum-based noble metals used as electrode catalysts for fuel cells. Therefore, if carbon monoxide is present in the fuel gas, sufficient power generation characteristics cannot be obtained. In particular, a fuel cell operated at a low temperature has a stronger carbon monoxide adsorption and is more susceptible to poisoning. Therefore, in a system using a polymer electrolyte fuel cell, it is indispensable that the concentration of carbon monoxide in the fuel gas is reduced.

一酸化炭素濃度を低減させる方法としては、原料を改質して得られた改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させ、水素と二酸化炭素に転化する方法、いわゆる水性ガスシフト反応を用いることが考えられるが、通常、この方法では0.5〜1vol%程度までしか一酸化炭素濃度を低減することができない。しかし、燃料電池電極に用いられる触媒の一酸化炭素耐性は用いられる金属種にも依るが、燃料電池が効率よく作動するためには燃料ガス中の一酸化炭素濃度は100volppm以下であることが望ましく、水性ガスシフト反応のみでは不充分である。そこで、水性ガスシフト反応により0.5〜1vol%程度にまで下げた一酸化炭素濃度をさらに低減することが求められる。   As a method for reducing the concentration of carbon monoxide, a method in which carbon monoxide in the reformed gas obtained by reforming the raw material is reacted with water vapor and converted into hydrogen and carbon dioxide, so-called water gas shift reaction is used. However, normally, this method can reduce the carbon monoxide concentration only to about 0.5 to 1 vol%. However, although the carbon monoxide resistance of the catalyst used for the fuel cell electrode depends on the metal species used, the carbon monoxide concentration in the fuel gas is preferably 100 volppm or less in order for the fuel cell to operate efficiently. The water gas shift reaction alone is not sufficient. Therefore, it is required to further reduce the carbon monoxide concentration lowered to about 0.5 to 1 vol% by the water gas shift reaction.

一酸化炭素濃度をさらに低減する方法としては、一酸化炭素を吸着分離する方法や膜分離する方法が考えられる。しかし、これらの方法では得られる水素純度は高いものの、装置コストが高く、装置サイズも大きくなるという問題があり、現実的でない。これに対し化学的な方法はより現実的な方法である。化学的方法としては、一酸化炭素をメタン化する方法、酸化して二酸化炭素に転化する方法などが考えられる。また、前段でメタン化し、後段で酸化する二段階処理方法も提案されている(特許文献1参照)。
特開平11−86892号公報
As a method for further reducing the carbon monoxide concentration, a method of adsorptive separation of carbon monoxide and a method of membrane separation can be considered. However, although the hydrogen purity obtained by these methods is high, there are problems that the apparatus cost is high and the apparatus size is large, which is not practical. On the other hand, the chemical method is a more realistic method. As a chemical method, a method of methanating carbon monoxide, a method of oxidizing to carbon dioxide, and the like can be considered. In addition, a two-stage treatment method in which methanation is performed in the former stage and oxidation is performed in the latter stage has been proposed (see Patent Document 1).
JP-A-11-86892

しかし、一酸化炭素をメタン化する方法では燃料電池の燃料となる水素をロスすることから、効率的には適当ではない。前記二段階処理方法においても、前段での水素のロスは避けられない。従って、一酸化炭素を酸化して二酸化炭素とする方法を採用するのが適当である。この方法においてポイントとなるのは、大過剰に存在する水素中に微量ないし少量混在する一酸化炭素を如何にして選択的に酸化処理できるかである。   However, the method of methanating carbon monoxide is not suitable in terms of efficiency because hydrogen used as fuel for the fuel cell is lost. Even in the two-stage treatment method, loss of hydrogen in the previous stage is inevitable. Therefore, it is appropriate to employ a method in which carbon monoxide is oxidized to carbon dioxide. The point in this method is how to selectively oxidize carbon monoxide mixed in a trace amount or a small amount in a large excess of hydrogen.

燃料電池システムにおいて、水素を得るために原料を改質する際、脱硫において原料中の硫黄分を除去する工程が必要である。この脱硫工程において、脱硫効率向上を目的とした水素共存脱硫を行うため、生成した水素の一部をリサイクルさせる選択肢がある。この際、リサイクルライン中の水の凝縮による閉塞を避けるため、シフト反応後のオフガス中の水分を熱交換器により低減する方法が知られている(例えば特許文献2)。
特開2003−012302号公報
In a fuel cell system, when reforming a raw material to obtain hydrogen, a step of removing sulfur content in the raw material in desulfurization is required. In this desulfurization process, there is an option to recycle part of the generated hydrogen in order to perform hydrogen co-desulfurization for the purpose of improving desulfurization efficiency. At this time, in order to avoid clogging due to condensation of water in the recycle line, a method of reducing moisture in the off-gas after the shift reaction with a heat exchanger is known (for example, Patent Document 2).
JP 2003-012302 A

しかしながら、熱交換器により水分の低減を行うとガス温度の低下を伴う。Ruが比較的多く担持された触媒の場合、使用できるウインドウの狭さと引き換えにガス温度が低くても作動するが、使用できるウインドウを広くした触媒では、十分な温度が確保できなくなる。   However, when moisture is reduced by a heat exchanger, the gas temperature is lowered. In the case of a catalyst in which a relatively large amount of Ru is supported, the catalyst operates even when the gas temperature is low in exchange for the narrowness of the usable window, but a catalyst having a wide usable window cannot secure a sufficient temperature.

水分を除去する方法として、ゼオライト膜を用い、エタノールなどの有機溶媒から水分を透過させ除去する方法も知られている(特許文献3参照)。従来から使用されている蒸留法と比べ、エネルギーの大幅な節約が可能で、また運転操作が簡単なシステムとなることが特徴である。
特開2005−074382号公報
As a method for removing moisture, a method of removing moisture by permeating it from an organic solvent such as ethanol using a zeolite membrane is also known (see Patent Document 3). Compared to the distillation methods used in the past, the energy saving is significant and the system is simple to operate.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-074382

ゼオライト膜は、ゼオライト結晶を多孔質のセラミック管の外表面にコーティングしたもので、ゼオライトの種類に応じて、例えばA型、Y型、T型、ZSM−5型等のタイプが知られている(例えば、特許文献4〜7)。ゼオライトの細孔の径よりも小さな分子だけを通過させることによる分離であるため、通常では水素や一酸化炭素などの小さな分子は透過してしまう。
特開平7−089714号公報 特開平7−185275号公報 特開2001−240411号公報 特開2002−18247号公報
The zeolite membrane is a coating of zeolite crystals on the outer surface of a porous ceramic tube, and types such as A type, Y type, T type, and ZSM-5 type are known depending on the type of zeolite. (For example, Patent Documents 4 to 7). Since separation is performed by passing only molecules smaller than the diameter of the pores of the zeolite, normally, small molecules such as hydrogen and carbon monoxide are permeated.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-089714 JP-A-7-185275 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-240411 JP 2002-18247 A

触媒を用いた水素および一酸化炭素を含有するガス中の一酸化炭素を選択酸化する方法においてポイントとなるのは、工業的に満足できる触媒交換頻度で、大過剰に存在する水素中に微量ないし少量混在する一酸化炭素を如何にして選択的に酸化処理を継続できるかである。   The key point in the method of selectively oxidizing carbon monoxide in a gas containing hydrogen and carbon monoxide using a catalyst is an industrially satisfactory catalyst replacement frequency, and a trace amount in hydrogen present in a large excess. This is how the carbon monoxide mixed in a small amount can be selectively oxidized.

本発明者らはかかる課題について鋭意研究した結果、一酸化炭素を選択酸化する方法において、導入ガス中の水分濃度を、ゼオライト膜を用いた分離膜により低減させることが重要な役割を有していることを見出し、本発明を完成したものである。   As a result of diligent research on these problems, the present inventors have an important role in reducing the water concentration in the introduced gas by a separation membrane using a zeolite membrane in the method of selectively oxidizing carbon monoxide. And the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、アルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体にRuを担持した触媒を用いて、水素および一酸化炭素を含有する原料ガス中の一酸化炭素を選択酸化するにあたり、原料ガス中の水分濃度をゼオライト膜からなる分離膜により低減させた後、選択酸化反応を行う方法であって、原料ガス中の水分濃度をスイープガス流量により制御し、原料ガス中の水分濃度を15vol%以下に低減させることを特徴とする原料ガス中の一酸化炭素濃度を低減する方法に関する。 That is, the present invention uses a catalyst in which Ru is supported on a carrier made of an inorganic oxide containing at least one selected from alumina, silica, zirconia, and titania, and uses a catalyst in a source gas containing hydrogen and carbon monoxide. In the selective oxidation of carbon oxide, the water concentration in the raw material gas is reduced by a separation membrane consisting of a zeolite membrane , and then the selective oxidation reaction is performed. The water concentration in the raw material gas is controlled by the sweep gas flow rate. The present invention also relates to a method for reducing the concentration of carbon monoxide in a source gas, wherein the moisture concentration in the source gas is reduced to 15 vol% or less .

また本発明は、アルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体に、Pt、Pd、Au、Ag、RhおよびIrから選ばれる少なくとも1種の金属とRuを担持した触媒を用いて、水素および一酸化炭素を含有する原料ガス中の一酸化炭素を選択酸化するにあたり、原料ガス中の水分濃度をゼオライト膜からなる分離膜により低減させた後、選択酸化反応を行う方法であって、原料ガス中の水分濃度をスイープガス流量により制御し、原料ガス中の水分濃度を15vol%以下に低減させることを特徴とする原料ガス中の一酸化炭素濃度を低減する方法に関する。 Further, the present invention provides at least one metal selected from Pt, Pd, Au, Ag, Rh and Ir and Ru on a support made of an inorganic oxide containing at least one selected from alumina, silica, zirconia and titania. In selective oxidation of carbon monoxide in a raw material gas containing hydrogen and carbon monoxide using a supported catalyst, the water concentration in the raw material gas is reduced by a separation membrane consisting of a zeolite membrane , and then a selective oxidation reaction The concentration of carbon monoxide in the source gas is reduced by controlling the moisture concentration in the source gas by the sweep gas flow rate and reducing the moisture concentration in the source gas to 15 vol% or less. Regarding the method.

また本発明は、分離膜がモルデナイト膜、ZSM−5型ゼオライト膜、A型ゼオライト膜、Y型ゼオライト膜、T型ゼオライト膜およびZSM−35型ゼオライト膜より選ばれる分離膜であることを特徴とする前記記載の方法に関する。   Further, the present invention is characterized in that the separation membrane is a separation membrane selected from a mordenite membrane, a ZSM-5 type zeolite membrane, an A type zeolite membrane, a Y type zeolite membrane, a T type zeolite membrane and a ZSM-35 type zeolite membrane. To the method described above.

また本発明は、原料ガスが炭化水素、アルコールまたはエーテルを改質反応および水性ガスシフト反応することにより得られたものであることを特徴とする前記記載の方法に関する。   The present invention also relates to the above-described method, wherein the raw material gas is obtained by subjecting a hydrocarbon, alcohol or ether to a reforming reaction and a water gas shift reaction.

また本発明は、原料ガスが炭化水素、アルコールまたはエーテルを脱硫反応、改質反応および水性ガスシフト反応することにより得られたものであることを特徴とする前記記載の方法に関する。   The present invention also relates to the above method, wherein the raw material gas is obtained by subjecting hydrocarbon, alcohol or ether to desulfurization reaction, reforming reaction and water gas shift reaction.

また本発明は、分離膜の透過側の環境が、スイープガスとしてAirを流すこと、スイープガスとして一酸化炭素の選択酸化反応後の生成ガスを流すこと、スイープガスとして改質以前の原料ガスを流すこと、スイープガスとしてAirを流す部分と改質以前の原料ガスを流す部分とから構成されること、およびスイープガスとして一酸化炭素の選択酸化反応後の生成ガスと改質以前の原料ガスを流す部分とから構成されること、のうちから選ばれるいずれかの環境であることを特徴とする前記記載の方法に関する。 The present invention, the permeate side of the environment of the separation membrane, flowing the Air as scan Ipugasu, flowing product gas after the selective oxidation reaction of carbon monoxide as a sweep gas, a reforming earlier feed gas as sweep gas A portion that flows Air as a sweep gas and a portion that flows a raw material gas before reforming, and a generated gas after a selective oxidation reaction of carbon monoxide and a raw material gas before reforming as a sweep gas The method described above, wherein the environment is selected from the group consisting of flowing parts.

また本発明は、前記記載の方法により原料ガス中の一酸化炭素濃度を低減し、高濃度水素含有ガスを製造する装置に関する。   The present invention also relates to an apparatus for producing a high-concentration hydrogen-containing gas by reducing the carbon monoxide concentration in the raw material gas by the method described above.

また本発明は、前記記載の装置から得られた高濃度水素含有ガスを陰極側燃料として供給することを特徴とする燃料電池システムに関する。   The present invention also relates to a fuel cell system that supplies a high-concentration hydrogen-containing gas obtained from the above-described apparatus as a cathode-side fuel.

本発明の方法により、一酸化炭素および水素を含有する原料ガスと触媒を接触させて一酸化炭素を選択的に酸化する方法において、原料ガス中の一酸化炭素濃度を長期に渡って低減することが可能となる。得られる生成ガスは特に固体高分子形燃料電池を用いた燃料電池システムの燃料ガスとして好適に採用できる。   In the method of selectively oxidizing carbon monoxide by contacting a catalyst containing a raw material gas containing carbon monoxide and hydrogen with a catalyst according to the method of the present invention, the concentration of carbon monoxide in the raw material gas is reduced over a long period of time. Is possible. The resulting product gas can be suitably employed as a fuel gas for a fuel cell system using a solid polymer fuel cell.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、触媒の存在下に、水素および一酸化炭素を含有する原料ガス中の一酸化炭素を選択酸化する方法に関する。
本発明において用いる触媒は、アルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体にRuを担持した触媒、またはアルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体に、Pt、Pd、Au、Ag、RhおよびIrから選ばれる少なくとも1種の金属とRuを担持した触媒である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention relates to a method for selectively oxidizing carbon monoxide in a raw material gas containing hydrogen and carbon monoxide in the presence of a catalyst.
The catalyst used in the present invention is a catalyst in which Ru is supported on a support made of an inorganic oxide containing at least one selected from alumina, silica, zirconia and titania, or at least one selected from alumina, silica, zirconia and titania. It is a catalyst in which at least one metal selected from Pt, Pd, Au, Ag, Rh and Ir and Ru are supported on a support made of an inorganic oxide.

担体としては、アルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物が用いられる。その中でもアルミナ(α−アルミナ、θ−アルミナ、γ−アルミナなど)がより好ましい。アルミナとしては、γ−アルミナが特に好ましい。担体の形状、大きさ、成型方法は特に限定するものではない。また成型時には適度なバインダーを添加して成形性を高めてもよい。   As the carrier, an inorganic oxide containing at least one selected from alumina, silica, zirconia and titania is used. Among these, alumina (α-alumina, θ-alumina, γ-alumina, etc.) is more preferable. As alumina, γ-alumina is particularly preferable. The shape, size, and molding method of the carrier are not particularly limited. Further, at the time of molding, an appropriate binder may be added to improve moldability.

担持する金属はRu、または、Pt、Pd、Ru、Au、Ag、RhおよびIrからなる群より選択される少なくとも一種の金属とRuである。中でもRu、またはPtとRuが好ましい。
担持される金属の担持量については特に限定されるものではないが、Ruに関しては触媒全量基準で、0.05〜2質量%が好ましく、0.2〜1質量%が特に好ましい。その他の金属に関しては触媒全量基準で、0.005〜1質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%が特に好ましい。
The metal to be supported is Ru, or at least one metal selected from the group consisting of Pt, Pd, Ru, Au, Ag, Rh and Ir and Ru. Of these, Ru, or Pt and Ru are preferable.
The supported amount of the supported metal is not particularly limited, but regarding Ru, 0.05 to 2% by mass is preferable and 0.2 to 1% by mass is particularly preferable based on the total amount of the catalyst. Regarding other metals, 0.005 to 1% by mass is preferable, and 0.01 to 0.5% by mass is particularly preferable based on the total amount of the catalyst.

担持方法についても特に制限はなく、担持する金属の金属塩を溶媒に溶解した金属溶液を用いる含浸法や平衡吸着法が好ましく採用される。金属溶液に用いる溶媒は金属塩を溶解できるものであれば特に限定されるものではないが、水またはエタノールが好ましい。担持回数についても特に制限はなく、担持工程において、全てを同時に担持もしくは、数回に分けて担持することが好ましい。   The supporting method is not particularly limited, and an impregnation method or an equilibrium adsorption method using a metal solution in which a metal salt of the metal to be supported is dissolved in a solvent is preferably used. The solvent used in the metal solution is not particularly limited as long as it can dissolve the metal salt, but water or ethanol is preferable. There is no particular limitation on the number of times of loading, and it is preferable to load all at the same time or in several times in the loading step.

また金属塩は溶媒に溶解するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、Ptでは、PtCl、KPtCl、KPtCl、HPtCl、(NHPtCl、Pt(NHCl・HOおよびPt(Cが好ましい。Pdでは、NaPdCl・nHO、(NHPdCl、Pd(NHCl・HOおよびPd(CCOが好ましい。Ruでは、RuCl・nHO、Ru(NO、K(RuCl(HO))、(NHRuCl、(Ru(NH)Br、Ru(NHCl、NaRuO、KRuO、Ru(CO)、[Ru(NHCl]Cl、Ru(CO)12およびRu(Cが好ましい。Auでは、AuBr、AuCl、KAuBrおよびAu(OH)が好ましい。Agでは、AgNO、AgBF、AgPF、Ag(CFSO)、Ag(CHCOO)が好ましい。Rhでは、NaRhCl、RhCl・nHO、[Rh(NHCl]Cl、Rh(NOおよびRh(Cが好ましい。Irでは、NaIrCl・nHO、NaIrBr、[Ir(NHCl]Cl、IrCl・nHOおよびIr(Cが好ましい。また、同種の金属であっても複数の金属塩を混合しても良い。 The metal salt is not particularly limited as long as it is soluble in a solvent. For example, in the case of Pt, PtCl 2 , K 2 PtCl 4 , K 2 PtCl 6 , H 2 PtCl 6 , (NH 4 ) 2 PtCl 6 , Pt (NH 3 ) 4 Cl 2 .H 2 O and Pt (C 5 H 7 O 2 ) 2 are preferred. Pd is preferably Na 2 PdCl 6 .nH 2 O, (NH 4 ) 2 PdCl 6 , Pd (NH 3 ) 4 Cl 2 .H 2 O and Pd (C 2 H 5 CO 2 ) 2 . In Ru, RuCl 3 .nH 2 O, Ru (NO 3 ) 3 , K 2 (RuCl 5 (H 2 O)), (NH 4 ) 2 RuCl 6 , (Ru (NH 3 ) 6 ) Br 3 , Ru ( NH 3) 6 Cl 3, Na 2 RuO 4, K 2 RuO 4, Ru (CO) 5, [Ru (NH 3) 5 Cl] Cl 3, Ru 3 (CO) 12 and Ru (C 5 H 7 O 2 2 is preferred. For Au, AuBr 3 , AuCl 3 , KAuBr 4 and Au (OH) 3 are preferred. In Ag, AgNO 3 , AgBF 4 , AgPF 6 , Ag (CF 3 SO 3 ), and Ag (CH 3 COO) 2 are preferable. In Rh, Na 3 RhCl 6 , RhCl 3 · nH 2 O, [Rh (NH 3 ) 5 Cl] Cl 3 , Rh (NO 3 ) 3 and Rh (C 5 H 7 O 2 ) 2 are preferable. In Ir, Na 2 IrCl 6 · nH 2 O, Na 2 IrBr 6, [Ir (NH 3) 5 Cl] Cl 3, IrCl 4 · nH 2 O and Ir (C 5 H 7 O 2 ) 3 are preferable. Moreover, even if it is the same kind of metal, you may mix a some metal salt.

担体に金属を担持した後、溶媒を除去する必要があるが、その方法として、空気中での自然乾燥、加熱乾燥、減圧下での脱気乾燥のいずれの方法を採用することができる。なお、乾燥した後、高温処理することも好ましく行われるが、この場合、水素雰囲気で、300〜800℃の温度で1〜5時間実施するのが好ましい。調製された触媒中には、担体や担持金属塩などに由来する塩化物イオンが残留している場合があるが、塩化物イオン濃度は100質量ppm以下とすることが好ましい。より好ましくは80質量ppm以下であり、特に好ましくは50質量ppm以下である。塩化物イオン濃度が100質量ppmより大きいと、担持金属の凝集等を促進し一酸化炭素選択酸化活性が低下する。上記の方法で調製された触媒を実用に供する場合、通常、前処理として、水素還元を行う。その条件として100〜800℃、好ましくは180〜250℃で1〜5時間、好ましくは1〜3時間を採用する。   After the metal is supported on the carrier, the solvent needs to be removed, and any method of natural drying in air, heat drying, and deaeration drying under reduced pressure can be employed. In addition, although it is also preferably performed after drying, it is preferably performed at a temperature of 300 to 800 ° C. for 1 to 5 hours in a hydrogen atmosphere. In the prepared catalyst, chloride ions derived from a carrier or a supported metal salt may remain, but the chloride ion concentration is preferably 100 ppm by mass or less. More preferably, it is 80 mass ppm or less, Most preferably, it is 50 mass ppm or less. When the chloride ion concentration is higher than 100 ppm by mass, the aggregation of the supported metal is promoted and the carbon monoxide selective oxidation activity is lowered. When the catalyst prepared by the above method is put to practical use, hydrogen reduction is usually performed as a pretreatment. The conditions are 100 to 800 ° C., preferably 180 to 250 ° C. for 1 to 5 hours, preferably 1 to 3 hours.

本発明において用いる一酸化炭素および水素を含有する原料ガスとしては、通常、燃料電池用の燃料ガスの出発原料(原燃料)として用いられる炭化水素あるいは含酸素化合物を、各種方法により改質反応を行って得られる水素を主成分とするガスが用いられる。炭化水素としては、天然ガス、LPG、ナフサ、灯油、ガソリンまたはこれらに相当する各種溜分や、メタン、エタン、プロパン、ブタン等の炭化水素が挙げられる。含酸素化合物としては、メタノール、エタノール等の各種アルコール、ジメチルエーテル等の各種エーテルが挙げられる。   As the raw material gas containing carbon monoxide and hydrogen used in the present invention, a hydrocarbon or oxygen-containing compound usually used as a starting material (raw fuel) of fuel gas for a fuel cell is subjected to a reforming reaction by various methods. A gas containing hydrogen as a main component is obtained. Examples of the hydrocarbon include natural gas, LPG, naphtha, kerosene, gasoline or various equivalents thereof, and hydrocarbons such as methane, ethane, propane, and butane. Examples of the oxygen-containing compound include various alcohols such as methanol and ethanol, and various ethers such as dimethyl ether.

前記原燃料を改質する方法としては、特に限定されるものではなく、水蒸気改質方法、部分酸化改質方法、オートサーマルリフォーミング等の各種方法が挙げられる。本発明においてはこれらのいずれの方法も採用することができる。   The method for reforming the raw fuel is not particularly limited, and various methods such as a steam reforming method, a partial oxidation reforming method, and autothermal reforming can be used. Any of these methods can be employed in the present invention.

なお、硫黄を含んでいる原燃料をそのまま改質工程に供給してしまうと、改質触媒が被毒を受け、改質触媒の活性が発現せず、また寿命も短くなるため、改質反応に先立って、原燃料を脱硫処理しておくことが好ましい。
脱硫反応の条件は、原燃料の状態および硫黄含有量によって異なるため一概には言えないが、通常、反応温度は常温〜450℃が好ましく、特に常温〜300℃が好ましい。反応圧力は常圧〜1MPaが好ましく、特に常圧〜0.2MPaが好ましい。SVは原料が液体の場合で0.01〜15h−1の範囲が好ましく、0.05〜5h−1の範囲がさらに好ましく、0.1〜3h−1の範囲が特に好ましい。気体原料を用いる場合は、100〜10,000h−1の範囲が好ましく、200〜5,000h−1の範囲がさらに好ましく、300〜2,000h−1の範囲が特に好ましい。
If the raw fuel containing sulfur is supplied to the reforming process as it is, the reforming catalyst will be poisoned, the activity of the reforming catalyst will not be expressed, and the life will be shortened. Prior to this, it is preferable to desulfurize the raw fuel.
The conditions for the desulfurization reaction vary depending on the state of the raw fuel and the sulfur content, and thus cannot be generally stated, but the reaction temperature is usually preferably from room temperature to 450 ° C, particularly preferably from room temperature to 300 ° C. The reaction pressure is preferably from normal pressure to 1 MPa, and particularly preferably from normal pressure to 0.2 MPa. Preferably in the range of 0.01~15H -1 when SV raw materials is a liquid, more preferably in the range of 0.05~5H -1, range 0.1~3H -1 are particularly preferred. When using a gas precursor is preferably in the range of 100~10,000H -1, more preferably in the range of 200~5,000H -1, range 300~2,000H -1 are particularly preferred.

また改質反応条件も必ずしも限定されるものではないが、通常、反応温度は200〜1,000℃が好ましく、特に500〜850℃が好ましい。反応圧力は常圧〜1MPaが好ましく、特に常圧〜0.2MPaが好ましい。GHSVは、100〜100,000h−1が好ましく、300〜50,000h−1がより好ましく、500〜30,000h−1が特に好ましい。
改質反応により得られるガス(改質ガス)は、主成分として水素を含むものの、他の成分としては、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気等が含有される。
Further, although the reforming reaction conditions are not necessarily limited, usually, the reaction temperature is preferably 200 to 1,000 ° C, particularly preferably 500 to 850 ° C. The reaction pressure is preferably from normal pressure to 1 MPa, and particularly preferably from normal pressure to 0.2 MPa. GHSV is preferably from 100~100,000H -1, more preferably 300~50,000h -1, 500~30,000h -1 is particularly preferred.
The gas (reformed gas) obtained by the reforming reaction contains hydrogen as a main component, but other components include carbon monoxide, carbon dioxide, water vapor, and the like.

本発明においては、原料ガスとして前記改質ガスを直接用いることも可能であるが、かかる改質ガスを予め前処理して一酸化炭素濃度をある程度低減させたものを用いてもよい。
かかる前処理としては、改質ガス中の一酸化炭素濃度を低減させるため、改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させ、水素と二酸化炭素に転化する方法、いわゆる水性ガスシフト反応が挙げられる。水性ガスシフト反応以外の前処理としては、一酸化炭素を吸着分離する方法、あるいは膜分離する方法等が挙げられる。
In the present invention, it is possible to directly use the reformed gas as a raw material gas, but it is also possible to use a gas obtained by pretreating the reformed gas in advance to reduce the carbon monoxide concentration to some extent.
Examples of such pretreatment include a method of reacting carbon monoxide in the reformed gas with water vapor to convert it into hydrogen and carbon dioxide in order to reduce the concentration of carbon monoxide in the reformed gas, so-called water gas shift reaction. . Examples of the pretreatment other than the water gas shift reaction include a method of adsorptive separation of carbon monoxide or a method of membrane separation.

本発明においては、改質ガス中の一酸化炭素を低減し、かつ水素を増やすためにも、改質ガスをさらに水性ガスシフト反応したものを原料ガスとするのが好ましく、これにより一酸化炭素濃度の低減をより効果的にすることができる。
水性ガスシフト反応は改質ガスの組成等によって、必ずしも反応条件は限定されるものではないが、通常、反応温度は120〜500℃が好ましく、特に150〜450℃が好ましい。反応圧力は常圧〜1MPaが好ましく、特に常圧〜0.2MPaが好ましい。SVは100〜50,000h−1が好ましく、特に300〜10,000h−1が好ましい。
In the present invention, in order to reduce carbon monoxide in the reformed gas and increase hydrogen, it is preferable that the reformed gas is further subjected to a water gas shift reaction as a raw material gas, whereby the carbon monoxide concentration Can be made more effective.
The reaction conditions for the water gas shift reaction are not necessarily limited depending on the composition of the reformed gas and the like, but the reaction temperature is usually preferably 120 to 500 ° C, and particularly preferably 150 to 450 ° C. The reaction pressure is preferably from normal pressure to 1 MPa, and particularly preferably from normal pressure to 0.2 MPa. SV is preferably 100~50,000h -1, especially 300~10,000H -1 are preferred.

本発明は上記の水素および一酸化炭素を含有する原料ガス中の一酸化炭素を選択酸化するにあたり、原料ガス中の水分濃度を分離膜により低減させた後、選択酸化反応を行うことを特徴とするものである。
本発明において用いる分離膜としてはゼオライト膜が好ましい。ゼオライト膜は、ゼオライト結晶を多孔質のセラミック支持体もしくは焼結金属などの金属支持体表面に形成させたものである。多孔質支持体の素材は、例えば、アルミナ、金属、有機高分子物質、ガラスなどの無機高分子物質、ムライト結晶などのセラミックス等の中から、目的とするゼオライト膜のタイプに応じて適宜選定することができるが、これらに限定されるものではない。例えば、外径約10mm、長さ約20cm〜100cmのパイプ、或いは外径30mm〜100mmで長さ20cm〜100cm及びそれ以上の円柱に内径2mm〜12mm程度の孔が軸方向に多数個あるいは蓮根状に形成されたもの、もしくは30mm角の平板などが好ましい。膜面積に関しては、所定の水分低減量を達成するために必要な面積として適宜決定される。
ゼオライト膜のタイプとしては特に制限はなく、例えば、モルデナイト膜、ZSM−5型ゼオライト膜、A型ゼオライト膜、Y型ゼオライト膜、T型ゼオライト膜、ZSM−35型ゼオライト膜などのゼオライト膜が挙げられる。
The present invention is characterized in that, in selectively oxidizing carbon monoxide in a raw material gas containing hydrogen and carbon monoxide, a selective oxidation reaction is performed after the moisture concentration in the raw material gas is reduced by a separation membrane. To do.
The separation membrane used in the present invention is preferably a zeolite membrane. The zeolite membrane is obtained by forming zeolite crystals on the surface of a porous ceramic support or a metal support such as a sintered metal. The material of the porous support is appropriately selected from, for example, alumina, metal, organic polymer material, inorganic polymer material such as glass, ceramics such as mullite crystal, etc. according to the type of the target zeolite membrane. However, it is not limited to these. For example, a pipe having an outer diameter of about 10 mm and a length of about 20 cm to 100 cm, or a cylinder having an outer diameter of 30 mm to 100 mm and a length of 20 cm to 100 cm and a larger number of holes having an inner diameter of about 2 mm to 12 mm in the axial direction or a lotus root shape Or a 30 mm square plate is preferable. The membrane area is appropriately determined as an area necessary for achieving a predetermined moisture reduction amount.
The type of the zeolite membrane is not particularly limited, and examples thereof include zeolite membranes such as mordenite membrane, ZSM-5 type zeolite membrane, A type zeolite membrane, Y type zeolite membrane, T type zeolite membrane, and ZSM-35 type zeolite membrane. It is done.

本発明においては、一酸化炭素および水素を含有する原料ガス中の水分濃度を、前記したゼオライト膜などの分離膜により低減させ、前記した触媒の存在下で一酸化炭素を選択的に酸化させる。例えば、LPGなどの炭化水素を原料としスチーム/カーボンのモル比が3.0で改質反応を行い、シフト反応を経たガス中の水分濃度は約20vol%程度である。これをゼオライト膜により好ましくは15vol%以下に低減させ、より好ましくは12vol%以下に低減させる。   In the present invention, the moisture concentration in the raw material gas containing carbon monoxide and hydrogen is reduced by the separation membrane such as the zeolite membrane, and the carbon monoxide is selectively oxidized in the presence of the catalyst. For example, a reforming reaction is performed using a hydrocarbon such as LPG as a raw material at a steam / carbon molar ratio of 3.0, and the moisture concentration in the gas subjected to the shift reaction is about 20 vol%. This is preferably reduced to 15 vol% or less, more preferably to 12 vol% or less by the zeolite membrane.

本発明においては、分離膜の透過側の環境としては、以下の(1)〜()のうちから選ばれる条件を好ましく採用することができるが、これらの環境に限定されるものではない。
)スイープガスとしてAirを流すこと
)スイープガスとして一酸化炭素の選択酸化反応後の生成ガスを流すこと
)スイープガスとして改質以前の原料ガスを流すこと
)スイープガスとしてAirを流す部分と改質以前の原料ガスを流す部分とから構成されること
)スイープガスとして一酸化炭素の選択酸化反応後の生成ガスと改質以前の原料ガスを流す部分とから構成されること
In the present invention, conditions selected from the following (1) to ( 5 ) can be preferably adopted as the environment on the permeation side of the separation membrane, but are not limited to these environments.
( 1 ) Flowing Air as a sweep gas ( 2 ) Flowing a product gas after selective oxidation of carbon monoxide as a sweep gas ( 3 ) Flowing a raw material gas before reforming as a sweep gas ( 4 ) Sweep gas ( 5 ) As a sweep gas, from a portion where the product gas after the selective oxidation reaction of carbon monoxide and the material gas before the reforming flow. Composed

本発明において選択酸化反応に用いられる原料ガスは一酸化炭素および水素を含有するものであるが、一酸化炭素濃度は、通常0.1〜2vol%、好ましくは0.5〜1vol%である。一方、水素濃度は通常40〜85vol%である。また、一酸化炭素および水素以外の成分として、例えば窒素、二酸化炭素等が含まれていても良い。   In the present invention, the raw material gas used for the selective oxidation reaction contains carbon monoxide and hydrogen, and the carbon monoxide concentration is usually 0.1 to 2 vol%, preferably 0.5 to 1 vol%. On the other hand, the hydrogen concentration is usually 40 to 85 vol%. Moreover, nitrogen, carbon dioxide, etc. may be contained as components other than carbon monoxide and hydrogen, for example.

本発明においては、原料ガスから一酸化炭素を酸化反応により除去するためには酸素含有ガスを原料ガスに加える。酸素含有ガスとしては、特に限定されないが、空気や酸素が挙げられる。導入する酸素含有ガスは、例えば一酸化炭素の濃度が0.5vol%の場合、全酸素量と原料ガス中の一酸化炭素の濃度比(モル比)が0.5〜4.0の範囲とすることが好ましく、特に0.5〜2.5が好ましい。前記濃度比が0.5より小さい場合は、化学量論的に酸素が足りないため一酸化炭素との酸化反応が十分に進行しない。また、前記濃度比が3.0より大きい場合は、水素の酸化により、水素濃度の低下、水素の酸化熱により反応温度の上昇、メタンの生成などの副反応が起こりやすくなるため好ましくない。   In the present invention, an oxygen-containing gas is added to the source gas in order to remove carbon monoxide from the source gas by an oxidation reaction. Although it does not specifically limit as oxygen-containing gas, Air and oxygen are mentioned. For example, when the concentration of carbon monoxide is 0.5 vol%, the oxygen-containing gas to be introduced has a total oxygen amount to carbon monoxide concentration ratio (molar ratio) in the raw material gas in the range of 0.5 to 4.0. In particular, 0.5 to 2.5 is preferable. When the concentration ratio is less than 0.5, oxygen is not stoichiometrically sufficient, so that the oxidation reaction with carbon monoxide does not proceed sufficiently. On the other hand, when the concentration ratio is greater than 3.0, side reactions such as a decrease in hydrogen concentration due to hydrogen oxidation, a rise in reaction temperature due to the heat of oxidation of hydrogen, and methane formation are likely to occur.

一酸化炭素の酸化反応の際の反応圧力は、燃料電池システムの経済性、安全性等も考慮し、常圧〜1MPaの範囲が好ましく、特に常圧〜0.2MPaが好ましい。反応温度としては、一酸化炭素濃度を低下させる温度であれば、特に限定はないが、低温では反応速度が遅くなり、高温では選択性が低下するため、通常は80〜350℃が好ましく、特に100〜280℃が好ましい。GHSVは過剰に高すぎると一酸化炭素の酸化反応が進行しにくくなり、一方低すぎると装置が大きくなりすぎるため、1,000〜50,000h−1の範囲が好ましく、特に3,000〜30,000h−1の範囲が好ましい。 The reaction pressure during the oxidation reaction of carbon monoxide is preferably in the range of normal pressure to 1 MPa, particularly preferably normal pressure to 0.2 MPa in consideration of the economics and safety of the fuel cell system. The reaction temperature is not particularly limited as long as it lowers the carbon monoxide concentration. However, the reaction rate is slow at low temperatures and the selectivity decreases at high temperatures. 100-280 degreeC is preferable. If GHSV is too high, the oxidation reaction of carbon monoxide will not proceed easily. On the other hand, if it is too low, the apparatus will be too large. Therefore, the range of 1,000 to 50,000 h −1 is preferable, particularly 3,000 to 30. A range of 1,000,000 −1 is preferred.

本発明の方法により、原料ガス中の一酸化炭素濃度を100volppm以下、好ましくは50volppm以下、最も好ましくは10volppm以下にまで低減することができると同時に、原料ガスの一酸化炭素濃度低減効果を長期にわたって維持することができる。そのため、本発明の方法により得られる一酸化炭素濃度が低減された燃料ガスは、燃料電池の電極に用いられている貴金属系触媒の被毒、劣化が抑制され、発電効率を高く保ちながら、長寿命を維持することが可能となる。   According to the method of the present invention, the carbon monoxide concentration in the raw material gas can be reduced to 100 volppm or less, preferably 50 volppm or less, and most preferably 10 volppm or less. Can be maintained. Therefore, the fuel gas with a reduced carbon monoxide concentration obtained by the method of the present invention is capable of suppressing the poisoning and deterioration of the noble metal catalyst used for the electrode of the fuel cell, while maintaining high power generation efficiency. The lifetime can be maintained.

また本発明は、前記した方法を用いて原料ガス中の一酸化炭素濃度を低減して高濃度水素含有ガスを製造する装置を提供するものである。   The present invention also provides an apparatus for producing a high-concentration hydrogen-containing gas by reducing the carbon monoxide concentration in the raw material gas using the method described above.

さらに本発明は、前記記載の装置から得られた高濃度水素含有ガスを陰極側燃料として供給することを特徴とする燃料電池システムを提供するものである。
本発明の燃料電池システムを以下に説明する。 図2は、本発明の燃料電池システムの一例を示す概略図である。燃料タンク3内の原燃料は燃料ポンプ4を経て脱硫器5に流入する。この時、必要であれば選択酸化反応器11からの水素含有ガスを添加できる。脱硫器5内には例えば銅−亜鉛系あるいはニッケル−亜鉛系の収着剤などを充填することができる。脱硫器5で脱硫された原燃料は水タンク1から水ポンプ2を経た水と混合した後、気化器6に導入され、改質器7に送り込まれる。
Furthermore, the present invention provides a fuel cell system characterized in that a high-concentration hydrogen-containing gas obtained from the above-described apparatus is supplied as a cathode-side fuel.
The fuel cell system of the present invention will be described below. FIG. 2 is a schematic view showing an example of the fuel cell system of the present invention. The raw fuel in the fuel tank 3 flows into the desulfurizer 5 through the fuel pump 4. At this time, if necessary, the hydrogen-containing gas from the selective oxidation reactor 11 can be added. The desulfurizer 5 can be filled with, for example, a copper-zinc-based or nickel-zinc-based sorbent. The raw fuel desulfurized by the desulfurizer 5 is mixed with water from the water tank 1 through the water pump 2, then introduced into the vaporizer 6 and fed into the reformer 7.

改質器7は加温用バーナー18で加温される。加温用バーナー18の燃料には主に燃料電池17のアノードオフガスを用いるが必要に応じて燃料ポンプ4から吐出される燃料を補充することもできる。改質器7に充填する触媒としてはニッケル系、ルテニウム系、ロジウム系などの触媒を用いることができる。
この様にして製造された水素と一酸化炭素を含有する原料ガスは高温シフト反応器9および低温シフト反応器10により改質反応が行われる。高温シフト反応器9には鉄−クロム系触媒、低温シフト反応器10には銅−亜鉛系触媒等の触媒が充填されている。
The reformer 7 is heated by a heating burner 18. As the fuel for the heating burner 18, the anode off gas of the fuel cell 17 is mainly used, but the fuel discharged from the fuel pump 4 can be supplemented as necessary. As the catalyst filled in the reformer 7, a nickel-based, ruthenium-based, or rhodium-based catalyst can be used.
The raw material gas containing hydrogen and carbon monoxide produced in this way undergoes a reforming reaction by the high temperature shift reactor 9 and the low temperature shift reactor 10. The high temperature shift reactor 9 is filled with an iron-chromium catalyst, and the low temperature shift reactor 10 is filled with a catalyst such as a copper-zinc catalyst.

高温シフト反応器9および低温シフト反応器10により改質されたガスは、分離膜を用いた水分低減装置19により水分濃度を低減させたのち、選択酸化反応器11に導かれる。選択酸化反応器11には、アルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体に、Ruを担持した触媒、もしくはアルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体に、Pt、Pd、Au、Ag、RhおよびIrから選ばれる少なくとも1種の金属とRuを担持した触媒が充填されている。改質ガスは空気ブロアー8から供給される空気と混合され、前記触媒の存在下に一酸化炭素の選択酸化が行われ、一酸化炭素濃度は燃料電池の特性に影響を及ぼさない程度まで低減される。   The gas reformed by the high temperature shift reactor 9 and the low temperature shift reactor 10 is led to the selective oxidation reactor 11 after the moisture concentration is reduced by the moisture reducing device 19 using a separation membrane. The selective oxidation reactor 11 includes a catalyst in which Ru is supported on a support made of an inorganic oxide containing at least one selected from alumina, silica, zirconia and titania, or at least one selected from alumina, silica, zirconia and titania. A support made of an inorganic oxide containing seeds is packed with a catalyst supporting Ru and at least one metal selected from Pt, Pd, Au, Ag, Rh and Ir. The reformed gas is mixed with the air supplied from the air blower 8, and carbon monoxide is selectively oxidized in the presence of the catalyst, and the carbon monoxide concentration is reduced to a level that does not affect the characteristics of the fuel cell. The

固体高分子形燃料電池17はアノード12、カソード13、固体高分子電解質14からなり、アノード側には上記の方法で得られた一酸化炭素濃度が低減された高純度の水素を含有する燃料ガスが、カソード側には空気ブロアー8から送られる空気が、それぞれ必要であれば適当な加湿処理を行なったあと(加湿装置は図示していない)導入される。この時、アノードでは水素ガスがプロトンとなり電子を放出する反応が進行し、カソードでは酸素ガスが電子とプロトンを得て水となる反応が進行する。これらの反応を促進するため、それぞれ、アノードには白金黒、活性炭担持のPt触媒あるいはPt−Ru合金触媒などが、カソードには白金黒、活性炭担持のPt触媒などが用いられる。通常アノード、カソードの両触媒とも、必要に応じてポリテトラフルオロエチレン、低分子の高分子電解質膜素材、活性炭などと共に多孔質触媒層に成形される。   The polymer electrolyte fuel cell 17 includes an anode 12, a cathode 13, and a solid polymer electrolyte 14, and a fuel gas containing high-purity hydrogen with a reduced carbon monoxide concentration obtained by the above method on the anode side. However, the air sent from the air blower 8 is introduced to the cathode side after appropriate humidification treatment (a humidifier is not shown) if necessary. At this time, a reaction in which hydrogen gas becomes protons and emits electrons proceeds at the anode, and a reaction in which oxygen gas obtains electrons and protons to become water proceeds at the cathode. In order to promote these reactions, platinum black and Pt catalyst or Pt-Ru alloy catalyst supported on activated carbon are used for the anode, and platinum black and Pt catalyst supported on activated carbon are used for the cathode. In general, both the anode and cathode catalysts are formed into a porous catalyst layer together with polytetrafluoroethylene, a low molecular weight polymer electrolyte membrane material, activated carbon and the like as necessary.

次いでNafion(デュポン社製)、Gore(ゴア社製)、Flemion(旭硝子社製)、Aciplex(旭化成社製)等の商品名で知られる高分子電解質膜の両側に前述の多孔質触媒層を積層しMEA(Membrane Electrode Assembly)が形成される。さらにMEAを金属材料、グラファイト、カーボンコンポジットなどからなるガス供給機能、集電機能、特にカソードにおいては重要な排水機能等を持つセパレータで挟み込むことで燃料電池が組み立てられる。電気負荷15はアノード、カソードと電気的に連結される。アノードオフガスは加温用バーナー18において消費される。カソードオフガスは排気口16から排出される。   Next, the aforementioned porous catalyst layer is laminated on both sides of a polymer electrolyte membrane known by a trade name such as Nafion (DuPont), Gore (Gore), Flemion (Asahi Glass), Aciplex (Asahi Kasei). Then, a MEA (Membrane Electrode Assembly) is formed. Further, the fuel cell is assembled by sandwiching the MEA with a separator having a gas supply function, a current collecting function, particularly an important drainage function in the cathode, and the like made of a metal material, graphite, carbon composite and the like. The electric load 15 is electrically connected to the anode and the cathode. The anode off gas is consumed in the heating burner 18. The cathode off gas is discharged from the exhaust port 16.

以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

[触媒]
外率0.01質量%のPtと0.25質量%のRuがγ―アルミナに担持された触媒を触媒とする。ここで、外率とは、担体に対する割合を表す。
[catalyst]
A catalyst in which 0.01% by mass of Pt and 0.25% by mass of Ru are supported on γ-alumina is used as a catalyst. Here, the external ratio represents a ratio to the carrier.

[ゼオライト膜]
(モルデナイト膜)
多孔質アルミナ管支持体上に種結晶塗布し、2次成長法によりモルデナイトを製膜した。まずモルデナイト種結晶(Si/Al=5.1)水溶液(濃度1.76g/l)に支持体を垂直に立てて浸漬し、その後約3cm/sで引き上げ、70℃で30分以上乾燥させた。この操作を2回繰り返し、支持体上に種結晶をコートした。その後50℃で4時間熟成させた原料ゲル(10NaO:0.15Al:36SiO:960HO)中にて、180℃、4時間、水熱合成法により結晶化を行い製膜した。150℃における水(10kPa)/水素(90kPa)2成分系における水と水素の分離係数が131のものを使用した。
[Zeolite membrane]
(Mordenite film)
A seed crystal was coated on a porous alumina tube support, and mordenite was formed by a secondary growth method. First, the support was vertically immersed in a mordenite seed crystal (Si / Al = 5.1) aqueous solution (concentration 1.76 g / l), then pulled up at about 3 cm / s, and dried at 70 ° C. for 30 minutes or more. . This operation was repeated twice to coat the seed crystal on the support. Thereafter, crystallization was carried out by hydrothermal synthesis at 180 ° C. for 4 hours in a raw material gel (10Na 2 O: 0.15Al 2 O 3 : 36SiO 2 : 960H 2 O) aged at 50 ° C. for 4 hours. Filmed. A water (10 kPa) / hydrogen (90 kPa) binary system at 150 ° C. having a water / hydrogen separation factor of 131 was used.

(ZSM−5膜)
多孔質アルミナ管支持体上に種結晶塗布し、2次成長法によりZSM−5を製膜した。
まずNa−ZSM−5種結晶(Si/Al=12)のスラリー(濃度2.4g/l)に支持体を垂直に立てて浸漬し、その後約3cm/sで引き上げ、70℃で30分以上乾燥させた。この操作を2回繰り返し、支持体上に種結晶を担持した。その後50℃で4時間熟成させた原料(10NaO:0.15Al:36SiO:1200HO)を用いて、180℃、12時間、水熱合成法により結晶化を行い製膜した。150℃における水(10kPa)/水素(90kPa)2成分系における水と水素の分離係数が75のものを使用した。
(ZSM-5 membrane)
A seed crystal was coated on a porous alumina tube support, and ZSM-5 was formed by secondary growth.
First, the support is vertically immersed in a slurry (concentration of 2.4 g / l) of Na-ZSM-5 seed crystal (Si / Al = 12), then pulled up at about 3 cm / s, and at 70 ° C. for 30 minutes or more. Dried. This operation was repeated twice to carry seed crystals on the support. Thereafter, using a raw material (10Na 2 O: 0.15Al 2 O 3 : 36SiO 2 : 1200H 2 O) aged at 50 ° C. for 4 hours, crystallization is performed by a hydrothermal synthesis method at 180 ° C. for 12 hours to form a film. did. A water (10 kPa) / hydrogen (90 kPa) binary system at 150 ° C. having a water / hydrogen separation factor of 75 was used.

(Y型膜)
多孔質アルミナ管支持体上に種結晶塗布し、2次成長法によりY型ゼオライトを製膜した。まず種結晶(Si/Al=2.8)水溶液に支持体を垂直に立てて浸漬し、その後約0.1cm/sで引き上げ、70℃で30分以上乾燥させた。この操作を2回繰り返し、支持体上に種結晶をコートした。その後20℃で4時間熟成させた原料ゲル(22NaO:Al:25SiO:990HO)中にて、100℃、4時間、水熱合成法により結晶化を行い製膜した。150℃における水(10kPa)/水素(90kPa)2成分系における水と水素の分離係数が10のものを使用した。
(Y-type film)
A seed crystal was coated on a porous alumina tube support, and a Y-type zeolite was formed by secondary growth. First, the support was vertically immersed in an aqueous seed crystal (Si / Al = 2.8) solution, then pulled up at about 0.1 cm / s and dried at 70 ° C. for 30 minutes or more. This operation was repeated twice to coat the seed crystal on the support. Thereafter, in a raw material gel (22Na 2 O: Al 2 O 3 : 25SiO 2 : 990H 2 O) aged at 20 ° C. for 4 hours, crystallization was performed by a hydrothermal synthesis method at 100 ° C. for 4 hours to form a film. . A water (10 kPa) / hydrogen (90 kPa) binary system at 150 ° C. having a water / hydrogen separation factor of 10 was used.

[実験条件]
触媒24ccをそれぞれ反応管に充填し、水素気流中、200℃で1時間還元した後、以下の一酸化炭素除去反応評価を行った。
試験ガスとしては、灯油を水蒸気改質し、水性ガスシフト反応して得られた原料ガス(組成:水素61.5vol%、一酸化炭素0.5vol%、二酸化炭素18.1vol%、水19.7vol%、メタン0.2vol%)を用い、図1のとおりゼオライト膜を通過させる。その際、透過側にはスイープガスとして空気を流通させ、ゼオライト膜の出口水分濃度が12%になるようにスイープガスの流量を制御した。
ゼオライト膜の非透過側のガスに、O/CO比=1.0となるように空気を加えたガスを触媒の充填された反応管に導入し、一酸化炭素除去反応評価を行った。反応評価条件は常圧、GHSV=5,000h−1である。
空気をまだ導入していない試験ガスを流通させた状態で、触媒層温度を80℃にする。続いて空気を導入し、1時間後に空気の導入を中止する。この操作を1回とし、これを繰り返す。反応生成ガスの一酸化炭素濃度が10volppmを越えるまでの回数(サイクル数)を求める。
[Experimental conditions]
Each catalyst tube was filled with 24 cc and reduced at 200 ° C. for 1 hour in a hydrogen stream, and then the following carbon monoxide removal reaction was evaluated.
As the test gas, a raw material gas obtained by steam reforming kerosene and a water gas shift reaction (composition: hydrogen 61.5 vol%, carbon monoxide 0.5 vol%, carbon dioxide 18.1 vol%, water 19.7 vol) %, Methane 0.2 vol%), and passed through the zeolite membrane as shown in FIG. At that time, air was circulated as a sweep gas on the permeate side, and the flow rate of the sweep gas was controlled so that the water concentration at the outlet of the zeolite membrane was 12%.
A gas in which air was added to the gas on the non-permeate side of the zeolite membrane so that the O 2 / CO ratio was 1.0 was introduced into a reaction tube filled with a catalyst, and the carbon monoxide removal reaction was evaluated. The reaction evaluation conditions are normal pressure and GHSV = 5,000 h −1 .
The temperature of the catalyst layer is set to 80 ° C. in a state where a test gas into which air has not been introduced is circulated. Subsequently, air is introduced, and the introduction of air is stopped after 1 hour. Repeat this operation once. The number of cycles until the carbon monoxide concentration of the reaction product gas exceeds 10 volppm is determined.

(比較例1)
ゼオライト膜を通過させずに直接試験ガスと空気を導入させた。結果を表1に示す。
(実施例1)
(Comparative Example 1)
The test gas and air were directly introduced without passing through the zeolite membrane. The results are shown in Table 1.
Example 1

ゼオライト膜としてZSM−5膜を用い評価を行った。結果を表1に示す。   Evaluation was performed using a ZSM-5 membrane as the zeolite membrane. The results are shown in Table 1.

(実施例2)
ゼオライト膜としてモルデナイト膜を用い評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 2)
Evaluation was performed using a mordenite membrane as the zeolite membrane. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
ゼオライト膜としてY型膜を用い評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 3)
Evaluation was performed using a Y-type membrane as the zeolite membrane. The results are shown in Table 1.

Figure 0005105937
Figure 0005105937

(実施例4〜6)
実施例1の一酸化炭素濃度低減方法を用いて得られた生成ガスを図2の固体高分子形燃料電池アノード極に導入して発電を行ったところ正常に作動した。
実施例2の一酸化炭素濃度低減方法を用いて得られた生成ガスを図2の固体高分子形燃料電池アノード極に導入して発電を行ったところ正常に作動した。
実施例3の一酸化炭素濃度低減方法を用いて得られた生成ガスを図2の固体高分子形燃料電池アノード極に導入して発電を行ったところ正常に作動した。
(Examples 4 to 6)
When the product gas obtained using the carbon monoxide concentration reduction method of Example 1 was introduced into the anode electrode of the polymer electrolyte fuel cell in FIG.
When the product gas obtained using the carbon monoxide concentration reduction method of Example 2 was introduced into the anode electrode of the polymer electrolyte fuel cell of FIG.
When the product gas obtained by using the carbon monoxide concentration reduction method of Example 3 was introduced into the anode electrode of the polymer electrolyte fuel cell in FIG.

実施例で使用した、原料ガス中の水分をゼオライト膜で低減する装置の概略図である。It is the schematic of the apparatus used in the Example to reduce the water | moisture content in source gas with a zeolite membrane. 本発明の燃料電池システムの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the fuel cell system of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 水タンク
2 水ポンプ
3 燃料タンク
4 燃料ポンプ
5 脱硫器
6 気化器
7 改質器
8 空気ブロアー
9 高温シフト反応器
10 低温シフト反応器
11 選択酸化反応器
12 アノード
13 カソード
14 固体高分子電解質
15 電気負荷
16 排気口
17 固体高分子型燃料電池
18 加温用バーナー
19 分離膜を用いた水分低減装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water tank 2 Water pump 3 Fuel tank 4 Fuel pump 5 Desulfurizer 6 Vaporizer 7 Reformer 8 Air blower 9 High temperature shift reactor 10 Low temperature shift reactor 11 Selective oxidation reactor 12 Anode 13 Cathode 14 Solid polymer electrolyte 15 Electrical load 16 Exhaust port 17 Polymer electrolyte fuel cell 18 Heating burner 19 Water reduction device using separation membrane

Claims (6)

アルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体にRuを担持した触媒を用いて、水素および一酸化炭素を含有する原料ガス中の一酸化炭素を選択酸化するにあたり、原料ガス中の水分濃度をゼオライト膜からなる分離膜により低減させた後、選択酸化反応を行う方法であって、原料ガス中の水分濃度をスイープガス流量により制御し、原料ガス中の水分濃度を15vol%以下に低減させることを特徴とする原料ガス中の一酸化炭素濃度を低減する方法。 Carbon monoxide in a raw material gas containing hydrogen and carbon monoxide is selectively oxidized using a catalyst in which Ru is supported on a support made of an inorganic oxide containing at least one selected from alumina, silica, zirconia and titania. In this method, the moisture concentration in the source gas is reduced by a separation membrane made of a zeolite membrane , and then a selective oxidation reaction is performed. The moisture concentration in the source gas is controlled by the sweep gas flow rate, and the moisture in the source gas is reduced. A method for reducing the concentration of carbon monoxide in a raw material gas, wherein the concentration is reduced to 15 vol% or less. アルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体に、Pt、Pd、Au、Ag、RhおよびIrから選ばれる少なくとも1種の金属とRuを担持した触媒を用いて、水素および一酸化炭素を含有する原料ガス中の一酸化炭素を選択酸化するにあたり、原料ガス中の水分濃度をゼオライト膜からなる分離膜により低減させた後、選択酸化反応を行う方法であって、原料ガス中の水分濃度をスイープガス流量により制御し、原料ガス中の水分濃度を15vol%以下に低減させることを特徴とする原料ガス中の一酸化炭素濃度を低減する方法 A catalyst comprising at least one metal selected from Pt, Pd, Au, Ag, Rh and Ir and Ru supported on a support made of an inorganic oxide containing at least one selected from alumina, silica, zirconia and titania is used. Thus, when selectively oxidizing carbon monoxide in a raw material gas containing hydrogen and carbon monoxide, the water concentration in the raw material gas is reduced by a separation membrane made of a zeolite membrane , and then a selective oxidation reaction is performed. A method for reducing the carbon monoxide concentration in the source gas, wherein the moisture concentration in the source gas is controlled by the sweep gas flow rate, and the moisture concentration in the source gas is reduced to 15 vol% or less. 分離膜がモルデナイト膜、ZSM−5型ゼオライト膜、A型ゼオライト膜、Y型ゼオライト膜、T型ゼオライト膜およびZSM−35型ゼオライト膜より選ばれる分離膜であることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 Separation membrane mordenite membrane, ZSM-5 type zeolite membrane, A-type zeolite membrane, Y-type zeolite membrane, according to claim 1 or characterized in that it is a separation membrane selected from T-type zeolite membrane and ZSM-35 type zeolite membrane 2. The method according to 2 . 原料ガスが炭化水素、アルコールまたはエーテルを改質反応および水性ガスシフト反応することにより得られたものであることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the raw material gas is obtained by subjecting a hydrocarbon, alcohol or ether to a reforming reaction and a water gas shift reaction. 原料ガスが炭化水素、アルコールまたはエーテルを脱硫反応、改質反応および水性ガスシフト反応することにより得られたものであることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the raw material gas is obtained by subjecting hydrocarbon, alcohol or ether to desulfurization reaction, reforming reaction and water gas shift reaction. 分離膜の透過側の環境が、スイープガスとして空気を流すこと、スイープガスとして一酸化炭素の選択酸化反応後の生成ガスを流すこと、スイープガスとして改質以前の原料ガスを流すこと、スイープガスとして空気を流す部分と改質以前の原料ガスを流す部分とから構成されること、およびスイープガスとして一酸化炭素の選択酸化反応後の生成ガスと改質以前の原料ガスを流す部分とから構成されること、のうちから選ばれるいずれかの環境であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の方法。 Permeate side of the environment of the separation membrane, flowing the air as scan Ipugasu, flowing product gas after the selective oxidation reaction of carbon monoxide as a sweep gas, flowing a reforming earlier feed gas as sweep gas, sweep gas As a sweep gas, it consists of a part for flowing the raw material gas before reforming, and a part for flowing the product gas after the selective oxidation reaction of carbon monoxide and the raw material gas before reforming as a sweep gas the method according to any one of claims 1 to 5, which is possible, characterized in that it is a one environment selected from among which the.
JP2007093821A 2007-03-30 2007-03-30 Method for reducing carbon monoxide concentration Expired - Fee Related JP5105937B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007093821A JP5105937B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Method for reducing carbon monoxide concentration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007093821A JP5105937B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Method for reducing carbon monoxide concentration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008247702A JP2008247702A (en) 2008-10-16
JP5105937B2 true JP5105937B2 (en) 2012-12-26

Family

ID=39973101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007093821A Expired - Fee Related JP5105937B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Method for reducing carbon monoxide concentration

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5105937B2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010110274A1 (en) * 2009-03-24 2010-09-30 三菱化学株式会社 Zeolite membrane, separation membrane, and component separation method
JP2011041921A (en) * 2009-08-21 2011-03-03 Mitsubishi Chemicals Corp Air dehumidifier, gas dehumidifier, and method of dehumidifying gas
JP2011115691A (en) * 2009-12-02 2011-06-16 Hitachi Zosen Corp Method for manufacturing zeolite separation membrane
US8685142B2 (en) * 2010-11-12 2014-04-01 The Texas A&M University System System and method for efficient air dehumidification and liquid recovery with evaporative cooling
JP2013111546A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 Meidensha Corp Dehumidifier
US9531024B2 (en) 2012-07-24 2016-12-27 Nuvera Fuel Cells, LLC Distributed hydrogen extraction system
JP5817780B2 (en) * 2013-04-26 2015-11-18 三菱化学株式会社 Gas dehumidifier
JP6346044B2 (en) 2014-09-16 2018-06-20 学校法人早稲田大学 Adsorption characteristic measuring device
JP6406698B2 (en) 2014-10-21 2018-10-17 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Adsorption characteristic measuring device
CN104353455B (en) * 2014-11-05 2016-09-21 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 Different crystalline phase zirconia catalyst of gold load and its preparation method and application
CN110404412B (en) * 2019-07-31 2021-11-23 常州航爵医药科技有限公司 Molecular sieve membrane for separating ethanol solution pervaporation water and preparation method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001198431A (en) * 2000-01-20 2001-07-24 Toray Ind Inc Permeable membrane, method for preparing zeolite membrane, fuel cell system, steam reforming apparatus, electrolytic capacitor and separating method
JP2001212458A (en) * 2000-02-04 2001-08-07 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk Catalyst for selectively oxidizing carbon monoxide in reforming gas
JP2007075816A (en) * 2001-05-10 2007-03-29 Osaka Gas Co Ltd Catalyst for removing carbon monoxide and method for removing carbon monoxide
JP4560296B2 (en) * 2004-01-21 2010-10-13 大阪瓦斯株式会社 Dehumidifier
JP2006120626A (en) * 2004-09-24 2006-05-11 Toshiba Corp Hydrogen manufacturing device and fuel cell system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008247702A (en) 2008-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5105937B2 (en) Method for reducing carbon monoxide concentration
US8093178B2 (en) Catalyst for reducing carbon monoxide concentration
JP3943902B2 (en) Hydrocarbon desulfurization catalyst, desulfurization method, and fuel cell system
JP4080225B2 (en) Hydrocarbon desulfurization method and fuel cell system
JP5204633B2 (en) Catalyst for selectively oxidizing carbon monoxide, method for reducing carbon monoxide concentration, and fuel cell system
JP4210130B2 (en) Hydrocarbon desulfurization catalyst, desulfurization method, and fuel cell system
JP2003265956A (en) Catalyst for selectively oxidizing carbon monoxide, method of reducing concentration of carbon monoxide, and fuel cell system
JP4037122B2 (en) Catalyst for selectively oxidizing carbon monoxide, method for reducing carbon monoxide concentration, and fuel cell system
JPH09320624A (en) Catalyst for carbon monoxide removal, fuel cell apparatus provided therewith, and carbon monoxide removing method from reformed gas to be supplied to the fuel cell
JP5041781B2 (en) Method and fuel cell system for reducing carbon monoxide concentration
JP4582976B2 (en) Method and fuel cell system for reducing carbon monoxide concentration
JP2007167828A (en) Catalyst for selectively oxidizing carbon monoxide, method for decreasing concentration of carbon monoxide and fuel cell system
JP4881078B2 (en) Method and fuel cell system for reducing carbon monoxide concentration
JP4011886B2 (en) Catalyst for selectively oxidizing carbon monoxide, method for reducing carbon monoxide concentration, and fuel cell system
JP5537232B2 (en) Method for reducing carbon monoxide concentration, hydrogen production apparatus, and fuel cell system
JP4567930B2 (en) Catalyst for selectively oxidizing carbon monoxide, method for reducing carbon monoxide concentration, and fuel cell system
JP4559676B2 (en) Hydrocarbon desulfurization catalyst, desulfurization method, and fuel cell system
JP2004066035A (en) Method of desulfurizing hydrocarbon and fuel cell system
JP4125924B2 (en) Hydrocarbon desulfurization method and fuel cell system
JP2011233329A (en) Fuel cell power generation system incorporating liquid membrane co2 separation process
JP2004223415A (en) Catalyst for selective oxidation of carbon monoxide, method for decreasing carbon monoxide concentration, and fuel cell system
JP5117014B2 (en) Kerosene desulfurization agent, desulfurization method, and fuel cell system using the same
JP4820106B2 (en) Method for reducing CO selective oxidation catalyst
JP2003284950A (en) Catalyst for selectively oxidizing carbon monoxide, method for reducing concentration of carbon monoxide, and fuel battery system
JP2008039425A (en) Method for evaluating selective oxidation ability of catalyst and method for producing gas containing high concentration hydrogen

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090729

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111206

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120807

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120911

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: 20121002

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121002

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees