JP5479307B2 - 触媒及び改質ガスの製造方法 - Google Patents
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Description
La1−xSrxAlO3 (I)
[式中、xは0.05〜0.5を示す。]
で表される組成を有する酸化物を含有する担体と、上記担体に担持されたニッケルと、上記担体に担持された白金、金、パラジウム及びロジウムからなる群より選ばれる金属元素と、を備え、炭化水素化合物からの一酸化炭素及び水素を含む改質ガスの製造に用いられる触媒を提供する。
La1−xSrxAlO3 (I)
[式中、xは0.05〜0.5を示す。]
(1−1)担体の調製
La(NO3)3・6H2O、Sr(NO3)2、Al(NO3)3・9H2O、クエン酸、エチレングリコール及び純水を混合してよく撹拌した後、加熱して水分を除去した。次に、400℃で2時間保持して硝酸塩を分解させた後、800℃で10時間保持してクエン酸、エチレングリコールを燃焼除去することにより、La0.7Sr0.3AlO3で表される担体を得た。
上記担体に、触媒の全量に対するニッケル含有量が5質量%となるように硝酸ニッケル水溶液を含浸させ、水分を蒸発させた。次に、120℃にて10時間乾燥させ、空気流通下500℃にて10時間焼成した。ついでニッケルを担持した担体に、触媒の全量に対する白金含有量が0.1質量%となるように塩化白金酸水溶液を含浸させて水分を蒸発させた。次に、120℃にて3時間乾燥させ、空気流通下800℃にて1時間焼成した。焼成した触媒を、加圧成形した後、粉砕してふるい分けし、約1〜2mmの顆粒状の触媒(触媒A1)を得た。
触媒A1を、水素流通下600℃で1時間還元処理し、触媒A2を得た。
(2−1)触媒の製造
実施例1で得られた担体に、触媒の全量に対するニッケル含有量が5質量%となるように硝酸ニッケル水溶液を含浸させ、水分を蒸発させた。次に、120℃にて10時間乾燥させ、空気流通下500℃にて10時間焼成した。ついでニッケルを担持した担体に、触媒の全量に対する白金含有量が0.5質量%となるように塩化白金酸水溶液を含浸させて水分を蒸発させた。次に、120℃にて3時間乾燥させ、空気流通下800℃にて1時間焼成した。焼成した触媒を、加圧成形した後、粉砕してふるい分けし、約1〜2mmの顆粒状の触媒(触媒B1)を得た。
触媒B1を、水素流通下600℃で1時間還元処理し、触媒B2を得た。
(3−1)触媒の製造
実施例1で得られた担体に、触媒の全量に対するニッケル含有量が5質量%となるように硝酸ニッケル水溶液を含浸させ、水分を蒸発させた。次に、120℃にて10時間乾燥させ、空気流通下500℃にて10時間焼成した。ついでニッケルを担持した担体に、触媒の全量に対する白金含有量が0.85質量%となるように塩化白金酸水溶液を含浸させて水分を蒸発させた。次に、120℃にて3時間乾燥させ、空気流通下800℃にて1時間焼成した。焼成した触媒を、加圧成形した後、粉砕してふるい分けし、約1〜2mmの顆粒状の触媒(触媒C1)を得た。
触媒C1を、水素流通下600℃で1時間還元処理し、触媒C2を得た。
(4−1)触媒の製造
実施例1で得られた担体に、触媒の全量に対するニッケル含有量が5質量%となるように硝酸ニッケル水溶液を含浸させ、水分を蒸発させた。次に、120℃にて10時間乾燥させ、空気流通下500℃にて10時間焼成した。ついでニッケルを担持した担体に、触媒の全量に対するロジウム含有量が0.1質量%となるように硝酸ロジウム水溶液を含浸させて水分を蒸発させた。次に、120℃にて3時間乾燥させ、空気流通下800℃にて1時間焼成した。次いで、加圧成形した後、粉砕してふるい分けし、約1〜2mmの顆粒状の触媒(触媒D1)を得た。
触媒D1を、水素流通下600℃で1時間還元処理し、触媒D2を得た。
(5−1)触媒の製造
実施例1で得られた担体に、触媒の全量に対するニッケル含有量が5質量%となるように硝酸ニッケル水溶液を含浸させ、水分を蒸発させた。次に、120℃にて10時間乾燥させ、空気流通下500℃にて10時間焼成した。ついでニッケルを担持した担体に、触媒の全量に対するパラジウム含有量が0.46質量%となるように酢酸パラジウム水溶液を含浸させて水分を蒸発させた。次に、120℃にて3時間乾燥させ、空気流通下800℃にて1時間焼成した。次いで、加圧成形した後、粉砕してふるい分けし、約1〜2mmの顆粒状の触媒(触媒E1)を得た。
触媒E1を、水素流通下600℃で1時間還元処理し、触媒E2を得た。
(6−1)触媒の製造
実施例1で得られた担体に、触媒の全量に対するニッケル含有量が5質量%となるように硝酸ニッケル水溶液を含浸させ、水分を蒸発させた。次に、120℃にて10時間乾燥させ、空気流通下500℃にて10時間焼成した。ついでニッケルを担持した担体に、触媒の全量に対する金含有量が0.81質量%となるように塩化金酸水溶液を含浸させて水分を蒸発させた。次に、120℃にて3時間乾燥させ、空気流通下800℃にて1時間焼成した。次いで、加圧成形した後、粉砕してふるい分けし、約1〜2mmの顆粒状の触媒(触媒F1)を得た。
触媒F1を、水素流通下600℃で1時間還元処理し、触媒F2を得た。
(1−1)触媒の製造
触媒の全量に対するニッケル含有量が5質量%となるように、硝酸ニッケル水溶液を実施例1で得られた担体に含浸させて水分を蒸発させた後、120℃にて10時間乾燥させ、空気流通下500℃にて10時間焼成した。次いで、加圧成形した後、粉砕してふるい分けし、約1〜2mmの顆粒状の触媒(触媒a1)を得た。
触媒a1を、水素流通下600℃で1時間還元処理し、触媒a2を得た。
(2−1)触媒の製造
担体としてγ−アルミナ(γ−Al2O3)を用い、触媒の全量に対するニッケル含有量が5質量%となるように、硝酸ニッケル水溶液を担体に含浸させて水分を蒸発させた後、120℃にて10時間乾燥させ、空気流通下500℃にて10時間焼成した。次いで、加圧成形した後、粉砕してふるい分けし、約1〜2mmの顆粒状の触媒(触媒b1)を得た。
触媒b1を、水素流通下600℃で1時間還元処理し、触媒b2を得た。
(3−1)触媒の製造
担体としてγ−アルミナ(γ−Al2O3)を用い、触媒の全量に対するロジウム含有量が0.1質量%となるように、硝酸ロジウム水溶液を担体に含浸させて水分を蒸発させた後、120℃にて3時間乾燥させ、空気流通下800℃にて1時間焼成した。次いで、加圧成形した後、粉砕してふるい分けし、約1〜2mmの顆粒状の触媒(触媒c1)を得た。
触媒c1を、水素流通下600℃で1時間還元処理し、触媒c2を得た。
実施例及び比較例で得られた触媒を用いて、トルエンを原料として以下の条件下に水蒸気改質反応(スチームリフォーミング反応)を行った。各触媒を用いた際のトルエンの転化率を、表1に示す。なお、ここでトルエンの転化率は、下記式で定義される。
トルエン転化率=(生成ガス中のCO、CO2、CH4のカーボンモル数)/(トルエンのカーボンモル数)×100(%)
触媒量W:25 mg
W/F:3.4 gh/mol
(ここで、Wは触媒量(g)、Fは原料供給速度(mol/h)を示す。)
反応温度:600℃
スチーム/カーボン比(モル比):2.0
実施例及び比較例で得られた触媒を用いて、プロパンを原料として以下の条件下に水蒸気改質反応(スチームリフォーミング反応)を行った。各触媒を用いた際のプロパンの転化率を、表1に示す。なお、ここでプロパンの転化率は、下記式で定義される。
プロパン転化率=(生成ガス中のCO、CO2、CH4のカーボンモル数)/(プロパンのカーボンモル数)×100(%)
触媒量W:25 mg
W/F :1.7 gh/mol
(ここで、Wは触媒量(g)、Fは原料供給速度(mol/h)を示す。)
反応温度:400℃
スチーム/カーボン比(モル比):2.0
Claims (2)
- 下記式(I):
La1−xSrxAlO3 (I)
[式中、xは0.05〜0.5を示す。]
で表される組成を有する酸化物を含有する担体と、
前記担体に担持されたニッケルと、
前記担体に担持された白金、金、パラジウム及びロジウムからなる群より選ばれる金属元素と、
を備え、炭化水素化合物からの一酸化炭素及び水素を含む改質ガスの製造に用いられる、触媒。 - 請求項1に記載の触媒を用いて、炭化水素化合物類から一酸化炭素及び水素を含む改質ガスを製造する工程を備える、改質ガスの製造方法。
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