JPS6280419A - Combustion catalyst system for low class hydro-carbon fuel and combustion method of using this system - Google Patents

Combustion catalyst system for low class hydro-carbon fuel and combustion method of using this system

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JPS6280419A
JPS6280419A JP60218038A JP21803885A JPS6280419A JP S6280419 A JPS6280419 A JP S6280419A JP 60218038 A JP60218038 A JP 60218038A JP 21803885 A JP21803885 A JP 21803885A JP S6280419 A JPS6280419 A JP S6280419A
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palladium
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真 堀内
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一雄 土谷
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Abstract

PURPOSE:To provide a combustion catalyst system for a low class hydro-carbon fuel by arranging a front-stage catalyst layer, an intermediate catalyst layer and a rear-stage catalyst layer each having a specified substance. CONSTITUTION:A front-stage catalyst layer filled with catalyst containing active constituents composed of palladium and platinum is arranged at an gas inlet side, a rear-stage catalyst layer filled with catalyst containing a kind of substance selected from active constituents composed of platinum and active substance composed of platinum and palladium is arranged at an outlet side, and an intermediate-stage catalyst layer filled with catalyst containing active substances composed of palladium, platinum and nickel oxide is arranged between the front-stage catalyst layer and the rear-stage catalyst layer. When combustible mixture gas containing low class hydro-carbon having the number of the carbons 1-4 and molecular oxygen, in particular flame retardant methane or natural gas containing methane is contacted to these layers and ignited there, it is possible to get a combustion gas not containing harmful constituent. Its calorie can be applied for various sources of energy.

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、低級炭化水素燃料の燃焼触媒システムおよび
それを用いた燃焼方法に関するものである。詳しく述べ
ると、メタン、エタン、プロパン、ブタン等の炭素数1
〜4の低級炭化水素燃料、特に難燃性のメタンあるいは
メタンを主成分として含有する天然ガスを接触燃焼せし
め、窒素酸化物(以下、NOXという)、−酸化炭素(
以下、COという)、未燃焼炭化水素(以下、UHCと
いう)等の有害成分を実質的に含有しない燃焼ガスを得
、その熱量を各種のエネルギー源として用いるだめの触
媒システムおよびそれを用いた燃焼方法に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a combustion catalyst system for lower hydrocarbon fuel and a combustion method using the same. To be more specific, carbon atoms such as methane, ethane, propane, butane, etc.
~4 lower hydrocarbon fuels, especially flame-retardant methane or natural gas containing methane as a main component, are catalytically burned to produce nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOX), -carbon oxides (
A catalyst system that obtains combustion gas that does not substantially contain harmful components such as unburned hydrocarbons (hereinafter referred to as CO) and unburned hydrocarbons (hereinafter referred to as UHC), and uses that heat as various energy sources, and combustion using the same. It is about the method.

〈従来 技 術〉 燃料を燃焼範囲に入らない低い濃度で空気と混合した希
薄混合気体を触媒層へ導入し、触媒上で接触燃焼せしめ
高温の燃焼ガスをえるための触媒燃焼システムは公知で
ある。
<Prior art> A catalytic combustion system is known in which a dilute mixture of fuel mixed with air at a low concentration that does not fall within the combustible range is introduced into a catalyst layer and catalytically combusted on the catalyst to obtain high-temperature combustion gas. .

さらに、かかる触媒燃焼シスブムを用いて、たとえば6
00℃から1500°Cの燃焼ガスをえる場合、たとえ
ば酸素源に空気を用いてもNOxがほとんどないしは全
く発生づることがなく、またCo、tJHcも実質的に
含有しないものとしてえられることもよく知られるとこ
ろである。
Furthermore, using such a catalytic combustion system, e.g.
When obtaining combustion gas at a temperature of 00°C to 1500°C, for example, even if air is used as an oxygen source, little or no NOx is generated, and it is often obtained that does not substantially contain Co or tJHc. It is well known.

このクリーンな高温燃焼ガスを利用し、熱または動力を
えるシステムは各種提案され、一般産業排ガスの処理お
J−び熱動力回収システムは覆−でに実用化されるに至
っている。
Various systems have been proposed that utilize this clean, high-temperature combustion gas to generate heat or power, and general industrial exhaust gas treatment and thermal power recovery systems have already been put into practical use.

また近年になり、高まるNOX規制への対応から、発電
用ガスタービンなどの−・次動力源用としてこの高温燃
焼ガスを利用する研究がなされるようになりつつある。
In addition, in recent years, in response to increasing NOx regulations, research has begun to be conducted on the use of this high-temperature combustion gas as a secondary power source for power generation gas turbines and the like.

これらの目的に使用される場合、燃焼ガスは6〜15気
圧のもとて1000〜1300℃の高温に達せしめるの
が通常であり、ガスタービンの効率向上のため、さらに
高温、高圧になる傾向にある。
When used for these purposes, the combustion gas is normally brought to a high temperature of 1000 to 1300°C under 6 to 15 atmospheres, and there is a tendency for the combustion gas to reach even higher temperatures and pressures to improve the efficiency of gas turbines. It is in.

かかる条件下で、触媒を使用すると通常の触媒は高温の
ために急速に劣化し、さらに最悪の場合は触媒担体がメ
ルトダウンし、飛散し、タービンのブレードなどを損傷
してしまう可能性がある。
If a catalyst is used under such conditions, a normal catalyst would deteriorate rapidly due to high temperatures, and in the worst case scenario, the catalyst carrier could melt down and fly off, damaging turbine blades and other parts. .

上記の如き触媒の劣化、損傷を避け、同等の目的をえる
燃焼方法として、触媒層において燃料を燃焼させ、二次
燃焼が誘発される温度にまでガス温度を上昇せしめ、次
いで触媒層後方で残存未燃燃料を二次燃焼させるか、ま
たは必要であれば二次燃料を導入して残存未燃燃料と新
たに添加した二次熱料を、二次的に燃焼させて目的とす
る温度、あるいはそれ以上の温度のクリーンな燃焼ガス
をえる燃焼方法が見出された。
As a combustion method that avoids catalyst deterioration and damage as described above and achieves the same purpose, fuel is combusted in the catalyst layer, the gas temperature is raised to a temperature that induces secondary combustion, and then the gas remains behind the catalyst layer. Either perform secondary combustion of unburned fuel, or introduce secondary fuel if necessary, and secondary combustion of remaining unburned fuel and newly added secondary heat to reach the desired temperature, or A combustion method has been discovered that produces clean combustion gas at a higher temperature.

この場合、触媒層での燃焼は、ガス温度を二次燃焼が誘
発される温度にまで上昇させるのを目的どしており必ず
しも触媒層で完全燃焼させる必要はなく、二次燃焼が誘
発される温度以上にガス温度が到達すれば、触媒の劣化
、損傷を避けるためにも、また、二次燃焼を安定して維
持させるためにも、触媒層中でより高温にする必要はな
く、むしろ残存未燃燃料が多い方が好ましい。
In this case, the purpose of combustion in the catalyst layer is to raise the gas temperature to a temperature that induces secondary combustion, and it is not necessarily necessary to completely burn the gas in the catalyst layer, but secondary combustion is induced. If the gas temperature reaches the above temperature, there is no need to raise the temperature higher in the catalyst layer, in order to avoid deterioration and damage to the catalyst, and to maintain stable secondary combustion. It is preferable to have a large amount of unburned fuel.

燃料は目的とする温度がえられる全量を触媒層へ導入し
、一部を燃焼させて昇渇し、ついで残存未燃燃料を二次
燃焼させてもよいが、燃料の一部を残しておき、これを
二次燃料として触媒層後方から導入して残存未燃燃料と
合せて二次燃焼させてもよい。この場合触媒層温度を必
要以上の高温とすることも避cノられ、触媒の劣化、損
傷を避けることが出来、より好ましい。
The entire amount of fuel that can reach the desired temperature may be introduced into the catalyst layer, a portion of which may be combusted to raise the temperature, and then the remaining unburned fuel may be subjected to secondary combustion, but some of the fuel may be left behind. This may be introduced as a secondary fuel from behind the catalyst layer and combined with the remaining unburned fuel for secondary combustion. In this case, it is more preferable that the temperature of the catalyst layer be avoided to be higher than necessary, and deterioration and damage to the catalyst can be avoided.

ここで二次燃焼を誘発させるのに必要な温度は、燃料の
種類、残存燃料濃度(理論断熱燃焼ガス温度)、線速等
によって決まるが、燃料の種類により大巾に異る。
The temperature required to induce secondary combustion here is determined by the type of fuel, residual fuel concentration (theoretical adiabatic combustion gas temperature), linear velocity, etc., and varies widely depending on the type of fuel.

−〇 − すなわち、プロパン、軽油等の易燃性の燃料の場合は通
常の使用条件下では約700℃程度でも十分であるが、
難燃性のメタン、あるいはメタンを主成分とする天然ガ
スを燃料とする場合は、使用条件によって異るものの7
50〜1000°Cの高温が必要である。
−〇 − In other words, in the case of easily flammable fuels such as propane and light oil, a temperature of about 700°C is sufficient under normal usage conditions;
When using flame-retardant methane or natural gas whose main component is methane, 7.
High temperatures of 50-1000°C are required.

〈発明の目的〉 したがって、本発明の目的は、低級炭化水素燃料の新規
な燃焼用触媒システムを提供することにある。
<Object of the Invention> Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel catalyst system for combustion of lower hydrocarbon fuels.

本発明の他の目的は、低級水素燃料、特に難燃性のメタ
ンあるいはメタンを主成分として含有する天然ガスを接
触燃焼せしめ、有害成分を実質的に含有しない燃焼ガス
を得、その熱量を各種のエネルギー源として用いるため
の触媒システムおよびそれを用いた燃焼方法を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to catalytically burn low-grade hydrogen fuel, particularly flame-retardant methane or natural gas containing methane as a main component, to obtain a combustion gas that does not substantially contain harmful components, and to reduce the amount of heat in various ways. The object of the present invention is to provide a catalyst system for use as an energy source and a combustion method using the same.

本発明のさらに伯の目的は、常圧から高圧にわたって高
線速下に炭化水素類の中で比較的難燃性といわれるメタ
ンあるいはメタンを主成分とする天然ガス燃料を触媒に
よって低温で着火せしめ、二次燃焼が誘発されるのに充
分な温度にまで昇温し、ついで必要に応じて二次燃料を
導入して残存未燃燃料と二次燃料を燃焼させて、目的と
する温度あるいはそれ以上の高温に−Lげる燃焼システ
ムに好適に用いられる触媒システムおよびそれを用いた
燃焼プ)法を提供することにある。
A further object of the present invention is to ignite methane, which is said to be relatively flame-retardant among hydrocarbons, or a natural gas fuel containing methane as a main component at low temperature using a catalyst at a high linear velocity and from normal pressure to high pressure. , the temperature is raised to a temperature sufficient to induce secondary combustion, and then secondary fuel is introduced as necessary to combust the remaining unburned fuel and secondary fuel to reach the target temperature or lower. The object of the present invention is to provide a catalyst system that can be suitably used in a combustion system that reaches temperatures above -L, and a combustion method using the catalyst system.

本発明の別の目的は、メタンを中心とする難燃性の燃料
を、高線速、加圧下にできるだけ低温で着火させ、燃焼
ガス温度を750〜1000℃の湿度にまで昇温せしめ
、かつ圧力損失が小さく耐久性をも有する触媒システム
おにびそれを用いた燃焼方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to ignite flame-retardant fuel, mainly methane, at a high linear velocity and under pressure at as low a temperature as possible, to raise the combustion gas temperature to a humidity of 750 to 1000°C, and The object of the present invention is to provide a catalyst system having low pressure loss and durability, and a combustion method using the same.

〈発明の手段〉 これらの諸口的は、低級炭化水素および分子状酸素を含
有する可燃性混合ガスの流れに対して、ガス入口側にパ
ラジウムおよび白金よりなる活性成分を含有してなる触
媒を充填してなる前段触媒層を、また出口側に白金より
なる活性成分および白金およびパラジウムよりなる活性
成分よりなる群から選ばれた1種のものを含有してなる
触媒を充填してなる後段触媒層を、かつ前段および後段
触媒層の間に、パラジウム、白金およびニッケル酸化物
よりなる活性成分を含有してなる触媒を充填してなる中
段触媒層を設けてなる燃焼用触媒システムの提供ならび
にこの触媒システムに該可燃性混合ガスを供給し、該混
合ガス中の低級炭化水素の少なくとも一部を該触媒シス
テムにおいて接触燃焼せしめて二次燃焼が誘発される温
度にまで燃焼ガスを昇温させることよりなる低級炭化水
素燃料の燃焼方法の提供により達成される。
<Means of the Invention> In these various methods, a catalyst containing an active component consisting of palladium and platinum is filled on the gas inlet side with respect to a flow of a flammable mixed gas containing lower hydrocarbons and molecular oxygen. and a latter catalyst layer filled with a catalyst containing one selected from the group consisting of an active component made of platinum and an active component made of platinum and palladium on the outlet side. and a middle catalyst layer filled with a catalyst containing an active component of palladium, platinum, and nickel oxide between the front and rear catalyst layers, and to provide a combustion catalyst system. supplying the combustible gas mixture to a system and raising the temperature of the combustion gas to a temperature at which at least a portion of the lower hydrocarbons in the gas mixture is catalytically combusted in the catalyst system to induce secondary combustion; This is achieved by providing a method of combustion of lower hydrocarbon fuel.

本発明による触媒システムは、触媒を本質的に3層に分
は前段層および中段層に用いられる比較的低温で着火し
うる触媒と後段層に用いられる750〜1000℃まで
燃焼ガス渇痕を」−昇させうる高温燃焼性触媒を各々最
適に段目して成るものであり、前段層に用いられる触媒
としては、活性成分としてパラジウムおよび白金より成
るもので、中段層に用いられる触媒としては、活性成分
としてパラジウム、白金およびニッケル酸化物よりなり
、後段層に用いられる触媒は活性成分として白金または
白金およびパラジウムより成るものであり、かつその触
媒層における燃焼温度が1000℃を超える高温にはな
らないようにして成るものである。
The catalyst system according to the present invention essentially has three catalyst layers: a catalyst that can be ignited at a relatively low temperature used in the front layer and a middle layer, and a catalyst that can ignite at a relatively low temperature used in the rear layer, and a catalyst that can ignite at a temperature of 750 to 1000 degrees Celsius. - The catalyst used in the first layer consists of palladium and platinum as active ingredients, and the catalyst used in the middle layer consists of the following: The active ingredients are palladium, platinum, and nickel oxide, and the catalyst used in the latter layer is platinum or platinum and palladium as the active ingredients, and the combustion temperature in the catalyst layer does not exceed 1000°C. This is how it is made.

パラジウムを活性主成分とする触媒は特にメタンの低温
着火性に寸ぐれ、かつ1000℃程度の高温での耐熱性
にもすぐれた触媒として知られる。
Catalysts containing palladium as the main active component are known to have particularly poor low-temperature ignition properties for methane, and are also excellent in heat resistance at high temperatures of about 1000°C.

しかしながら、従来のパラジウムを活性成分とする触媒
を本発明目的に使用した場合、触媒層入日付近において
は500℃以下の温度で高濃度の酸素にさらされるため
パラジウムは酸化されメタンの着火性能を失い、また一
方、触媒層比ロイ」近の高温域においては、パラジウム
の酸化状態が変化することによると考えられる理由から
触媒による燃焼反応は抑制され、燃焼ガス温度は実質7
50℃以上の高温には上昇しないという欠点がある。
However, when a conventional catalyst containing palladium as an active ingredient is used for the purpose of the present invention, the catalyst layer is exposed to high concentrations of oxygen at temperatures below 500°C near sunrise, so palladium is oxidized and impairs methane ignition performance. On the other hand, in the high temperature range near the catalyst layer ratio roy, the combustion reaction by the catalyst is suppressed, probably due to a change in the oxidation state of palladium, and the combustion gas temperature is actually 7.
It has the disadvantage that it cannot rise to a high temperature of 50°C or higher.

これに対し、本発明によれば、触媒システム人ロイ4近
の前段触媒では少量の白金を共存させることによりパラ
ジウムの酸化物化によるメタン着火性能の低下が防止さ
れ、長時間にわたり低温着火性能を維持し続けることが
できるため、燃焼ガス温度を高線速、加圧下で安定して
600〜7bO℃まで1臂させることができることを見
出し、また触媒層出口付近の後段触媒では白金の存在に
より燃焼がさらに促進され、燃焼ガスは750−100
0℃の温度に到達号ることが可能になることが見出され
たものである。
In contrast, according to the present invention, by coexisting a small amount of platinum in the front stage catalyst of the catalyst system, the deterioration of methane ignition performance due to palladium oxidation is prevented, and low-temperature ignition performance is maintained for a long period of time. It was discovered that the combustion gas temperature could be stably maintained at 600 to 7 bO℃ at high linear velocity and under pressure. Further promoted, combustion gas is 750-100
It has been found that it is possible to reach temperatures of 0°C.

その結果、メタンあるいはメタンを主成分とする天然ガ
ス燃料を高線速、加圧下で低温で着火させ、750〜1
000℃の温度にまで燃焼ガスを上昇せしめることが可
能となり、かつ、その性能を長時間に亘り維持しつづけ
ることが可能となったのである。
As a result, methane or natural gas fuel containing methane as a main component can be ignited at high linear velocity, under pressure, and at low temperatures.
It became possible to raise the temperature of combustion gas to 1,000°C, and to maintain this performance for a long time.

とくに本発明においては、前段と後段の触媒層の間にも
うけた中段触媒にニッケル酸化物をパラジウムおよび白
金と共存させることが好ましく、この場合、ニッケルの
存在によって特に難燃性燃料であるメタンの低湿着火性
能が向上するとともに、ニッケルが酸化物として存在す
ることによりパラジウムに安定して酸素が供給されるた
めに高線速で加圧下でも燃焼ガス温邸を650〜900
℃まで昇温させることがぐきる。
In particular, in the present invention, it is preferable that nickel oxide coexists with palladium and platinum in the middle catalyst provided between the front and rear catalyst layers. In addition to improving low-humidity ignition performance, the presence of nickel as an oxide provides a stable supply of oxygen to palladium, so even at high linear speeds and under pressure, the combustion gas temperature can be reduced to 650-900%.
It is possible to raise the temperature to ℃.

また、後段触媒層の触媒にパラジウムを活性成分として
共存させるとことも好ましい。この場合は、パラジウム
の存在によって燃焼がさらに促進され、また1000℃
の高温域においでも白金が酸化されてpto2になり昇
華するのを防止させることが見出されたのぐある。
It is also preferable that palladium be present as an active component in the catalyst of the latter catalyst layer. In this case, the presence of palladium further accelerates combustion, and
It has been discovered that platinum can be prevented from being oxidized to PTO2 and sublimated even at high temperatures.

本発明においては、また前半触媒システムを二段の構成
とし、その前半部を前述のパラジウム−白金を活性成分
とする前段触媒の層、その後半部をパラジウム−白金−
ニッケル酸化物を活性成分とする中段触媒の層とするこ
とによって、高線速、加圧条件下でも前半触媒システム
としての燃焼活性の向上がみられ、白金あるいは白金−
パラジウムを活性成分とする後段触媒の燃焼機能をスム
ーズに発揮せしめることが可能になったのである。
In the present invention, the first half of the catalyst system has a two-stage structure, in which the first half is a layer of the above-mentioned first stage catalyst containing palladium-platinum as an active ingredient, and the second half is a layer of palladium-platinum.
By using nickel oxide as the active component in the middle catalyst layer, the combustion activity of the first half catalyst system is improved even under high linear velocity and pressurized conditions.
This made it possible to smoothly perform the combustion function of the post-catalyst containing palladium as an active ingredient.

この場合、前半触媒シス−アム前半部においては−12
= 500〜800℃の範囲の温度にまで昇温し、前半触媒
システム後半部(中段触媒層)においては650〜90
0℃の範囲の温度、そして後段触媒層において750〜
1000℃の範囲の温度にそれぞれ昇温せしめることに
より、燃焼活性が高水準に維持される。
In this case, in the first half of the first half of the catalyst system -12
= The temperature is raised to a temperature in the range of 500 to 800 °C, and the temperature in the latter half of the first half catalyst system (middle stage catalyst layer) is raised to 650 to 90 °C.
Temperatures in the range of 0°C and 750 to 750°C in the downstream catalyst layer
By respectively raising the temperature to a range of 1000° C., combustion activity is maintained at a high level.

本触媒システムは、それぞれの貴金属の特性を生かして
、あるいは組合わせて3段構成からなることを特徴とし
ている。つまり、本触媒システムでは300〜400℃
の低温で着火せしめ、750〜1000℃の燃焼ガス温
度をえるための燃焼活性を有し、かつ1000℃以上で
の耐熱性を有することが必要である。
This catalyst system is characterized by a three-stage structure that takes advantage of the characteristics of each precious metal or combines them. In other words, in this catalyst system, the temperature
It is necessary to ignite at a low temperature of , have combustion activity to achieve a combustion gas temperature of 750 to 1000°C, and have heat resistance at 1000°C or higher.

しかし、パラジウムのみでは、前述したように燃焼経過
とともに着火性能を失ない、またその特性のため燃焼ガ
ス温度は、実質的に750℃以上の高温には上昇しない
。パラジウム−ニッケル酸化物系触媒でもパラジウムの
みの時と同様に着火性能を失なう。また、白金のみでは
燃焼がメタンあるいはLNGの場合には300〜400
℃では着火不能であり、実質的に500℃以上の着火温
度が必要となるが、燃焼活性は優れており、特に高線速
、加圧燃焼条件下での燃焼活性は充分に有している。ま
た、パラジウム−白金−ニッケル酸化物またはパラジウ
ム−白金系触t1.′cは充分な着火性能を有するが、
燃焼ガス温度を高線速、加圧燃焼条件下で二次燃焼が誘
発される温度以上にすることはできない。
However, as described above, palladium alone does not lose its ignition performance as the combustion progresses, and due to its characteristics, the combustion gas temperature does not substantially rise to a high temperature of 750° C. or higher. Even a palladium-nickel oxide catalyst loses its ignition performance in the same way as palladium alone. In addition, when platinum alone is used for combustion with methane or LNG, the combustion rate is 300 to 400.
Although it is impossible to ignite at temperatures above 500°C and requires an ignition temperature of 500°C or above, it has excellent combustion activity, especially under high linear velocity and pressurized combustion conditions. . In addition, palladium-platinum-nickel oxide or palladium-platinum based catalyst t1. 'c has sufficient ignition performance, but
The combustion gas temperature cannot be made higher than the temperature at which secondary combustion is induced under high linear velocity and pressurized combustion conditions.

以上のように1段構成のものはそれぞれ欠点を有してお
り、特に加圧燃焼条件においては、実用触媒とはなりえ
ず、好ましくない。
As described above, each of the one-stage configurations has drawbacks and cannot be used as a practical catalyst, especially under pressurized combustion conditions, and is not preferred.

全触媒層長は特に使用される入口線速によって異るが、
圧力損失を少なくする必要から通常50〜500mが採
用され、前段層、中段層、後段層各層の長さも入口線速
、入口温度等の使用条件によって最適に選択されるが、
通常各層共20〜250mが採用される。
The total catalyst bed length varies depending on the inlet linear velocity used, but
A length of 50 to 500 m is usually adopted due to the need to reduce pressure loss, and the lengths of the front layer, middle layer, and rear layer are also optimally selected depending on usage conditions such as inlet linear velocity and inlet temperature.
Normally, each layer has a length of 20 to 250 m.

前段層に用いられる触媒は通常上記モノリス担イ水に、
アルミナ、シリカ−アルミナ、マグネシア、チタニア、
ジルコニア、シリカ−マグネシアなど、好ましくはアル
ミナ、チタニア、ジルコニア等の活性耐火性金属酸化物
を被覆して使用する。該酸化物の被覆量は完成触媒当り
5〜50重量%、好ましくは10〜30重量%である。
The catalyst used in the first layer is usually the monolithic water supported by
Alumina, silica-alumina, magnesia, titania,
It is used by coating with an active refractory metal oxide such as zirconia or silica-magnesia, preferably alumina, titania, or zirconia. The amount of oxide coated is 5 to 50% by weight, preferably 10 to 30% by weight, based on the finished catalyst.

特にアルミナが好ましく、更にバリウム、ストロンチウ
ムなどのアルカリ土類金属酸化物、ランタン、セリウム
、ネオジムやプラセオジムなどの希土類金属酸化物ある
いはケイ素、好ましくは希土類金属酸化物を添加し、安
定化1ノで用いるとより好ましい。その添加量は、該酸
化物当り2〜20重量%、好まししくは5へ・15重量
%である。そのあと、パラジウム、白金の活性主成分を
水溶性またはアル」−ル溶解性化合物の形で含浸せしめ
触媒化する。あるいはあらかじめ活性主成分を活性、耐
火性金属酸化物に相持せしめ、そののちモノリス担体に
]−1〜することによって触媒化することもできる。
Alumina is particularly preferable, and an alkaline earth metal oxide such as barium or strontium, a rare earth metal oxide such as lanthanum, cerium, neodymium or praseodymium, or silicon, preferably a rare earth metal oxide, is added and used in stabilization 1. and more preferable. The amount added is 2 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, based on the oxide. Thereafter, active main components such as palladium and platinum are impregnated in the form of water-soluble or alcohol-soluble compounds and catalyzed. Alternatively, it is also possible to catalyze by previously supporting the active main component with an active, refractory metal oxide, and then converting it into a monolithic carrier.

活性成分である白金についでは0.01〜5ミクロンの
平均粒子径を有する白金ブラックとして活性耐火性金属
酸化物と共に担持せしめることもできる。
The active ingredient, platinum, can also be supported together with an active refractory metal oxide as platinum black having an average particle size of 0.01 to 5 microns.

水溶性塩としては、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ハロゲ
ン化物、ジニ1〜ロシアミノ塩等がある。−例を挙げる
と、例えば硝酸パラジウム、塩化パラジウム、ジニトロ
ジアミノ白金、塩化白金酸等があり、これらの水溶液を
担体に含浸せしめて400へ一1000℃、好ましくは
600〜900℃の温度で1〜24時間、好ましくは2
〜6時間焼成することによりえられる。
Examples of water-soluble salts include nitrates, sulfates, phosphates, halides, and di-1-rosyamino salts. - Examples include palladium nitrate, palladium chloride, dinitrodiaminoplatinum, chloroplatinic acid, etc., by impregnating a carrier with an aqueous solution of these and heating at a temperature of 400 to 1000°C, preferably 600 to 900°C. 24 hours, preferably 2
Obtained by baking for ~6 hours.

前段層に用いられる触媒の活性成分の担持量は、完成触
媒当りパラジウムとして0.5〜15重量%、好J、し
くは2へ一10重量%、白金として0.1〜10重量%
、好ましく(よ0.2〜5重量%、また白金はパラジウ
ムに対して重量比で0.01〜1、好ましくは0.1〜
0.6の範囲である。
The supported amount of the active component of the catalyst used in the first layer is 0.5 to 15% by weight as palladium, 10% by weight as palladium, and 0.1 to 10% by weight as platinum per finished catalyst.
, preferably (0.2 to 5% by weight, and the weight ratio of platinum to palladium is 0.01 to 1, preferably 0.1 to 5% by weight)
It is in the range of 0.6.

中段層の触媒も同様にして調製されるが、ニッケル源と
しては硝酸ニッケル、塩化ニッケルが使用される。パラ
ジウム−白金−ニッケル酸化物を活性成分とする触媒層
におけるパラジウム/ニッケルの比率としてはpd/N
iO重母比で0.001〜20、好ましくは0.1〜5
の範囲で組合わせて用いられる。
The catalyst for the middle layer is prepared in the same manner, but nickel nitrate or nickel chloride is used as the nickel source. The palladium/nickel ratio in the catalyst layer containing palladium-platinum-nickel oxide as an active component is pd/N.
iO weight ratio 0.001 to 20, preferably 0.1 to 5
Can be used in combination within the range.

後段層に用いられる触媒も同様にして白金あるいは白金
およびパラジウムを担持して触媒化することができる。
Similarly, the catalyst used in the latter layer can be catalyzed by supporting platinum or platinum and palladium.

活性成分の担持量は完成触媒当り白金として0.1〜1
5重量%、好ましくは0.2〜10重量%、またパラジ
ウムが添加されている場合にはパラジウムとして0.1
〜15重量%、好ましくは0.2〜10重量%の範囲が
好適であり、またパラジウl\および白金を活性成分と
げる触媒の場合、白金はパラジウムに対して重量比で0
.01〜20、好ましくは0.2〜10の範囲である。
The amount of active component supported is 0.1 to 1 platinum per finished catalyst.
5% by weight, preferably 0.2-10% by weight, and if palladium is added, 0.1% as palladium.
-15% by weight, preferably 0.2-10% by weight, and in the case of catalysts that release palladium and platinum as active components, the weight ratio of platinum to palladium is 0.
.. It ranges from 0.01 to 20, preferably from 0.2 to 10.

白金のみを活性成分とする場合は、触媒は高活性すぎて
、触媒層で温度が1000℃を超える温度に昇温して白
金の昇華などによる失活現象を引きおこす可能性がある
。これを避け、触媒層温度を1000℃以下に保つため
には、特に白金ブラック等の粗大化された白金粒子を用
いる方法が好ましく、その他白金の担持量を減少させる
方法、出来上り触媒を使用に先立って1000℃を超え
る高温で焼成しておく方法、触媒のセルサイズと胴長を
最適に選択する方法等が挙げられる。また、白金にパラ
ジウムを共存させることによって白金の昇華を防止する
ことが可能であるとともに、白金の燃焼活性を制御する
ことが可能である。
When only platinum is used as an active ingredient, the catalyst is too highly active, and the temperature in the catalyst layer may rise to over 1000° C., causing deactivation due to sublimation of platinum. In order to avoid this and keep the catalyst layer temperature below 1000 degrees Celsius, it is particularly preferable to use coarse platinum particles such as platinum black, or to reduce the amount of platinum supported, or to prepare the finished catalyst before use. Examples include a method in which the catalyst is fired at a high temperature exceeding 1000° C., and a method in which the cell size and body length of the catalyst are optimally selected. Further, by coexisting palladium with platinum, it is possible to prevent sublimation of platinum, and it is also possible to control the combustion activity of platinum.

これらは、その使用条件、すなわち燃料の種類、温度(
理論断熱燃焼ガス温度)、線速、加圧条件等によって最
適に選択することができる。加圧条件としては、常圧か
ら25気圧まで使用可能であるが、好ましくは6〜15
気圧である。燃F3i111度については、低級炭化水
素燃料がメタンの場合、触媒システムに導入する混合ガ
ス温度にもよるが、1.51〜4.75容量%、好まし
くは2.37〜4.31容量%の一次燃料であり、該−
次燃料によって二次燃焼が誘発される温度にまで昇温さ
れた燃焼ガスにさらに二次燃料を供給1゛る場合はO〜
3.24容岱%、好ましくは0.44〜2.38容吊%
である。さらに、線速に関しては7〜40m/秒、好ま
しくは10〜30m/秒である。すなわち7m/秒未満
では逆火現象が起こる可能性があり、一方4.0m/秒
を超えると燃料の過度の吹き抜けが起こり、燃焼が充分
でなくなる。
These depend on the conditions of use, i.e. fuel type, temperature (
It can be optimally selected depending on the theoretical adiabatic combustion gas temperature), linear velocity, pressurization conditions, etc. Pressurization conditions can be from normal pressure to 25 atm, but preferably from 6 to 15 atm.
It is atmospheric pressure. For a combustion F3i of 111 degrees, if the lower hydrocarbon fuel is methane, the amount of 1.51 to 4.75 volume %, preferably 2.37 to 4.31 volume %, depending on the temperature of the mixed gas introduced into the catalyst system. It is a primary fuel and the -
If secondary fuel is further supplied to the combustion gas that has been heated to a temperature that induces secondary combustion by the secondary fuel, O ~
3.24 volume %, preferably 0.44 to 2.38 volume %
It is. Furthermore, the linear velocity is 7 to 40 m/sec, preferably 10 to 30 m/sec. That is, when the speed is less than 7 m/sec, a flashback phenomenon may occur, while when the speed exceeds 4.0 m/s, excessive blow-by of the fuel occurs, resulting in insufficient combustion.

本発明の触媒を用いた燃焼システムに用いられる燃料は
、メタンないしメタンを主成分として含有する燃料であ
る。代表的なものは、天然ガスである。天然ガスは産地
により成分比は若干異るものの、はぼ80%以上のメタ
ンを含有しでいる。
The fuel used in the combustion system using the catalyst of the present invention is methane or a fuel containing methane as a main component. A typical example is natural gas. Natural gas contains over 80% methane, although the composition ratio varies slightly depending on the region of production.

また活性汚泥処理などからの醗酵メタンや石炭ガス化に
よる低カロリーメタンガスなども本発明で用いられる燃
料である。またより易燃性のエタン、プロパン、ブタン
も使用することができ、また軽油等も当然使用すること
ができる。
Further, fermented methane from activated sludge treatment and low-calorie methane gas from coal gasification are also fuels used in the present invention. Ethane, propane, and butane, which are more easily flammable, can also be used, and of course light oil and the like can also be used.

本発明の触媒あるいは触媒を用いた燃焼システムは、前
述したように発電用ガスタービンシステムに最適に組み
込まれるものであるが、それ以外にも発電用ボイラ、熱
回収用ボイラ、ガスエンジンからのガスの後処理による
熱回収、都市ガス暖房など熱・動力回収を効率よく行な
うために利用される。
The catalyst of the present invention or the combustion system using the catalyst can be optimally incorporated into a gas turbine system for power generation as described above, but it can also be incorporated into a power generation boiler, a heat recovery boiler, or a combustion system that uses gas from a gas engine. It is used to efficiently recover heat and power through post-processing, city gas heating, etc.

以下に本発明を実施例等によりさらに具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものでは
ない。
EXAMPLES The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例 1 200セル/平ブjインチの開孔部を有する直1¥25
、4 mm 、長さ50調の」−チェライ1−ハニカム
担体に、5重量%の酸化ランタンを含有するアルミナ粉
末のスラリーを被覆処理し、空気中700°Cにて焼成
して完成触媒当り20重量%を被覆相持せしめた。
Example 1 Straight 1 yen 25 with 200 cells/flat j inch opening
A slurry of alumina powder containing 5 wt. The weight percentages were matched.

次いでこれを硝酸パラジウムおよびジニ1−[Jジアミ
ノ白金を含有する水溶液に浸漬し、乾燥して空気中90
0℃で5時間焼成し、完成触媒当りパラジウムとして4
.0重量%、白金として0.8重量%担持せしめて完成
触媒をえた。
This was then immersed in an aqueous solution containing palladium nitrate and di-1-[J diaminoplatinum, dried, and dried in air for 90 minutes.
Calcinate at 0°C for 5 hours to obtain 4 palladium per finished catalyst.
.. A completed catalyst was obtained by loading 0% by weight of platinum and 0.8% by weight of platinum.

実施例 2 実施例1におけると同様にして完成触媒当りパラジウム
として1.2重量%、白金とじC093重量%を担持け
しめC完成触媒をえた。
Example 2 In the same manner as in Example 1, 1.2% by weight of palladium and 93% by weight of platinum carbon dioxide were supported on the finished catalyst to obtain a C finished catalyst.

 20 一 実施例 3 実施例1と同様の担体に7重量%の酸化ランタンと3重
量%の酸化ネオジムを含有するアルミナ粉末のスラリー
を被覆処理し、空気中で800℃にて焼成して完成触媒
当り酸化ランタンおよび酸化ネオジムを含有するアルミ
ナとして30重量%を担持被覆せしめた。ついで、この
担体を硝酸パラジウムおよび塩化白金酸を含有する水溶
液に浸漬し、乾燥したのち空気中で5時間焼成すること
により完成触媒当りパラジウムとして4.7重量%およ
び白金として1.3重量%を担持せしめて完成触媒をえ
た。
20 Example 3 The same carrier as in Example 1 was coated with a slurry of alumina powder containing 7% by weight of lanthanum oxide and 3% by weight of neodymium oxide, and the finished catalyst was calcined at 800°C in air. 30% by weight of alumina containing lanthanum oxide and neodymium oxide was supported and coated. Next, this support was immersed in an aqueous solution containing palladium nitrate and chloroplatinic acid, dried, and then calcined in air for 5 hours to obtain 4.7% by weight of palladium and 1.3% by weight of platinum per finished catalyst. A completed catalyst was obtained by supporting the catalyst.

実施例 4 実施例1と同様の担体に5重量%の酸化ランタンを含有
するアルミナ粉末と酸化ニッケルの混合スラリーを実施
例1と同様に完成触媒当り酸化ランタン含有アルミナを
19重量%、酸化ニッケル6重量%を被覆担持せしめた
Example 4 A mixed slurry of alumina powder containing 5% by weight of lanthanum oxide and nickel oxide was prepared in the same carrier as in Example 1, and 19% by weight of alumina containing lanthanum oxide and 6% by weight of nickel oxide were added per finished catalyst as in Example 1. % by weight was coated.

ついで実施例1と同様にして完成触媒当りパラジウムと
して460重量%、白金として0.8重量%を担持せし
めて完成触媒をえた。
Then, in the same manner as in Example 1, 460% by weight of palladium and 0.8% by weight of platinum were supported on the finished catalyst to obtain a finished catalyst.

実施例 5 実施例4におけると同様にして完成触媒当り酸化ニッケ
ル6重量%、パラジウムどして2.0重量%、白金とし
て0.8重量%を担持せしめて完成触媒をえた。
Example 5 A finished catalyst was obtained in the same manner as in Example 4, with 6% by weight of nickel oxide, 2.0% by weight of palladium, and 0.8% by weight of platinum supported on the finished catalyst.

実施例 6 100セル/平方インヂの開孔部を有する直径25、4
 m、長さ50朧のムライトハニカム担体に8重量%の
酸化ランタンおよび2重量%のシリカを含有するアルミ
ナ粉末のスラリーと平均1ミクロンの粒径を有する白金
ブラック粉末を充填混合して被覆処理し、乾燥したのち
空気中、900℃で2時間焼成することにより完成触媒
当り酸化ランタンおよび二酸化ケイ素含有アルミノ−粉
末として18重量%および白金として2.2重石%を担
持せしめて完成触媒をえた。
Example 6 Diameter 25,4 with 100 cells/square inch aperture
A slurry of alumina powder containing 8% by weight of lanthanum oxide and 2% by weight of silica and platinum black powder having an average particle size of 1 micron were filled and mixed into a mullite honeycomb carrier with a length of 50 mm and coated. After drying, the product was calcined in air at 900° C. for 2 hours to obtain a finished catalyst in which 18% by weight of alumino powder containing lanthanum oxide and silicon dioxide and 2.2% of platinum were supported on the finished catalyst.

実施例 7 白金ブラックの担持量が0.6東部%であること以外は
実施例6と全く同様にして完成触媒をえた。
Example 7 A finished catalyst was obtained in exactly the same manner as in Example 6 except that the amount of platinum black supported was 0.6%.

実施例 8 200セル/平方インヂの開孔部を右する直径25、4
 mmのアルミニウムチタネートハニカム担体に8重量
%の酸化ランタンおよび2重量%の酸化プラセオジムを
含有するアルミナ粉末のスラリーを実施例1と同様にし
て完成触媒当り酸化ランタンおよび酸化プラセオジム含
有アルミナどして21重量%被覆担持せしめた。
Example 8 Diameter 25,4 with openings of 200 cells/square inch
A slurry of alumina powder containing 8% by weight of lanthanum oxide and 2% by weight of praseodymium oxide was prepared in the same manner as in Example 1 on an aluminum titanate honeycomb support of 21 mm by weight. % coverage was carried out.

次いで、これを塩化白金酸を含有すろ水溶液に浸漬して
実施例1と同様にし−C完成触媒当り白金として2.0
重量%を担持せしめて完成触媒をえた。
This was then immersed in a filtrate solution containing chloroplatinic acid as in Example 1 to yield 2.0 platinum per C finished catalyst.
A finished catalyst was obtained by loading % by weight.

比較例 1 白金を含有しない伯は実施例4と同様にして完成触媒を
えた。
Comparative Example 1 A finished catalyst containing no platinum was obtained in the same manner as in Example 4.

比較例 2 白金を含有しない他は実施例1ど同様にし−C完成触媒
当りパラジウムとして3.6重量%担持せしめて完成触
媒をえた。
Comparative Example 2 A finished catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that it did not contain platinum, and 3.6% by weight of palladium was supported on the -C finished catalyst.

実施例 9 十分に保温された円筒型燃焼器を用い、l−流側より前
段層に実施例1でえられた触媒、中段層に実施例4でえ
られた触媒、後段層に実施例6でえられた触媒を充填し
、入口温I′l1350℃において3容量%のメタンを
含有するメタン−空気混合気体を10気圧の加圧下で1
時間あたり167N′rd。
Example 9 Using a sufficiently warmed cylindrical combustor, from the l-flow side, the catalyst obtained in Example 1 was placed in the front layer, the catalyst obtained in Example 4 was placed in the middle layer, and the catalyst obtained in Example 6 was placed in the rear layer. The resulting catalyst was charged, and a methane-air mixture containing 3% by volume of methane was heated at an inlet temperature of 1,350°C under a pressure of 10 atm.
167 N'rd per hour.

導入し−C燃焼効率と触媒層出口温度を測定した。-C combustion efficiency and catalyst layer outlet temperature were measured.

この場合、触媒入口線速は約30m/秒であった。In this case, the catalyst inlet linear velocity was about 30 m/sec.

その結果、燃焼効率は約771%で、触媒層出口温度は
約810℃であった。
As a result, the combustion efficiency was about 771%, and the catalyst layer outlet temperature was about 810°C.

次いで、メタン濃度を4.1容量%にするど、燃焼効率
は100%どなり、u+−+c、co、NOxを実質的
に含有しないクリーンな燃焼ガスがえられた。この場合
、触媒層後方100mの白の温度は約1300℃に達し
ていたが、触媒層出口温度は約870℃であった。
Next, when the methane concentration was increased to 4.1% by volume, the combustion efficiency reached 100%, and a clean combustion gas containing substantially no u+-+c, co, or NOx was obtained. In this case, the white temperature 100 m behind the catalyst layer reached about 1300°C, but the catalyst bed outlet temperature was about 870°C.

引ぎつづぎ、3容量%相当分のメタンを触媒層上流から
、残り1.1容量%相当分のメタンを触媒層出口より3
0姻後方から導入して、同様の燃焼実験を行った。
Next, methane equivalent to 3% by volume was introduced from upstream of the catalyst layer, and methane equivalent to the remaining 1.1% by volume was introduced from the outlet of the catalyst layer.
A similar combustion experiment was conducted by introducing the fuel from the rear.

その結果、触媒層出口温度は約820°Cであり、クリ
ーンな約1300℃の燃焼ガスがえられた。
As a result, the catalyst bed outlet temperature was about 820°C, and clean combustion gas of about 1300°C was obtained.

またこの性能は1000時間にわたり維持継続しlこ 
This performance has been maintained for over 1000 hours.
.

実施例 10 実施例9と同様にして表−1のとおりの触媒を用い、3
容量%相当分のメタンを触媒層上流から、残り1.1容
量%相当分のメタンを触ts層出口より30#後方から
導入して燃焼実験を行った結果、表−1のとおりであり
、本発明による触媒システムを用いれば触媒層温度は活
性低下をおこさない1000℃以下に維持されているに
もかかわらず約1300℃のクリーンな燃焼ガスがえら
れたのに対し、前段に比較例2、中段に比較例1、後段
に実施例6でえられた触媒を用いた触媒システムは急速
に着火不能になった。
Example 10 In the same manner as in Example 9, using the catalysts shown in Table 1, 3
Table 1 shows the results of a combustion experiment in which methane equivalent to 1.1% by volume was introduced from upstream of the catalyst layer, and methane equivalent to 1.1% by volume was introduced from 30# behind the outlet of the catalyst layer. Using the catalyst system according to the present invention, clean combustion gas of approximately 1300°C was obtained even though the catalyst bed temperature was maintained at 1000°C or lower, which did not cause a decrease in activity. The catalyst system using the catalyst obtained in Comparative Example 1 in the middle stage and the catalyst obtained in Example 6 in the latter stage rapidly became unable to ignite.

次いで前段に比較例2、または実施例6、中段に実施例
4、後段に比較例1でえられた触媒を用いた触媒システ
ムは触媒層出口温度が650〜690℃でありともに触
媒層後方での2次燃焼は誘発されなf)X7た。
Next, in the catalyst system using the catalyst obtained in Comparative Example 2 or Example 6 in the first stage, Example 4 in the middle stage, and Comparative Example 1 in the second stage, the catalyst bed outlet temperature was 650 to 690 °C, and both at the rear of the catalyst bed. The secondary combustion of f)X7 was not induced.

一璽■−■− −27一 実施例 11 実施例9と同様にして前段に実施例2でえられた触媒、
中段に実施例5でえられた触媒、後段に実施例7でえら
れた触媒を充填し、入[]1渇度300℃において1.
3%相当分のプロパンを触lIM層上流から、残り0,
5%相当分のプロパンを触媒層出口より30mm後方か
ら導入して燃焼実験を行った。
-27 Example 11 The catalyst obtained in Example 2 in the same manner as in Example 9,
The middle stage was filled with the catalyst obtained in Example 5, and the latter stage was filled with the catalyst obtained in Example 7.
Add propane equivalent to 3% from upstream of the IM layer, remaining 0.
A combustion experiment was conducted by introducing propane equivalent to 5% from 30 mm behind the outlet of the catalyst layer.

その結果、触媒層比[1温度は920℃であり、IJH
c、CoおよびNOxを実質的に含有しないクリーンな
約1300℃の燃焼ガスかえられた。
As a result, the catalyst layer ratio [1 temperature is 920°C, IJH
A clean combustion gas of approximately 1300° C. containing substantially no C, Co and NOx was replaced.

またこの性能はi o o o 15間にわたり維持継
続しlこ 。
Moreover, this performance has been maintained for 15 years.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)炭素数1〜4の低級炭化水素および分子状酸素を
含有する可燃性混合ガスの流れに対して、ガス入口側に
パラジウムおよび白金よりなる活性成分を含有してなる
触媒を充填してなる前段触媒層を、また出口側に白金よ
りなる活性成分および白金およびパラジウムよりなる活
性成分よりなる群から選ばれた1種のものを含有してな
る触媒を充填してなる後段触媒層を、かつ前段および後
段触媒層の間に、パラジウム、白金およびニッケル酸化
物よりなる活性成分を含有してなる触媒を充填してなる
中段触媒層を設けてなることを特徴とする低級炭化水素
燃料の燃焼用触媒システム。
(1) For a flow of a combustible mixed gas containing a lower hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms and molecular oxygen, a catalyst containing an active component made of palladium and platinum is packed on the gas inlet side. and a latter catalyst layer filled with a catalyst containing one selected from the group consisting of an active component made of platinum and an active component made of platinum and palladium on the outlet side. Combustion of a lower hydrocarbon fuel, characterized in that a middle catalyst layer filled with a catalyst containing an active component of palladium, platinum and nickel oxide is provided between the front and rear catalyst layers. catalyst system.
(2)各活性成分は、アルミナ、シリカ−アルミナ、マ
グネシア、チタニア、ジルコニアおよびシリカ−マグネ
シアよりなる群から選ばれた少なくとも1種の耐火性酸
化物によって被覆されたモノリス担体に分散担持されて
なることを特徴とする特許請求の範囲(1)記載の触媒
システム。
(2) Each active ingredient is dispersed and supported on a monolithic carrier coated with at least one refractory oxide selected from the group consisting of alumina, silica-alumina, magnesia, titania, zirconia, and silica-magnesia. A catalyst system according to claim (1), characterized in that:
(3)炭素数1〜4の低級炭化水素および分子状酸素を
含有する可燃性混合ガスの流れに対して、ガス入口側に
パラジウムおよび白金よりなる活性成分を含有してなる
触媒を充填してなる前段触媒層を、また出口側に白金よ
りなる活性成分および白金およびパラジウムよりなる活
性成分よりなる群から選ばれた1種のものを含有してな
る触媒を充填してなる後段触媒層を、かつ前段および後
段触媒層の間に、パラジウム、白金およびニッケル酸化
物よりなる活性成分を含有してなる触媒を充填してなる
中段触媒層を設けてなる燃焼用触媒システムに該可燃性
混合ガスを供給し、該混合ガス中の低級炭化水素の少な
くとも1部を該触媒システムにおいて接触燃焼せしめて
二次燃焼が誘発される温度にまで燃焼ガスを昇温させる
ことを特徴とする低級炭化水素燃料の燃焼方法。
(3) For a flow of a combustible mixed gas containing lower hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms and molecular oxygen, a catalyst containing an active component of palladium and platinum is packed on the gas inlet side. and a latter catalyst layer filled with a catalyst containing one selected from the group consisting of an active component made of platinum and an active component made of platinum and palladium on the outlet side. The combustible mixed gas is fed into a combustion catalyst system comprising a middle catalyst layer filled with a catalyst containing an active component of palladium, platinum and nickel oxide between the front and rear catalyst layers. and catalytically combust at least a portion of the lower hydrocarbons in the mixed gas in the catalyst system to raise the temperature of the combustion gas to a temperature at which secondary combustion is induced. Combustion method.
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