押出成形法により調製したCu/ZnO/ZrO_2とγ-Al_2O_3混合触媒上でのジメチルエーテルの水蒸気改質反応

概要

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押出成形法により調製したCu/ZnO/ZrO2とγ-Al2O3混合触媒上でのジメチルエーテル（DME）の水蒸気改質反応について検討を行った。触媒寿命に対する反応温度の影響について調べるとともに，改質反応前後の触媒をBET比表面積測定，細孔径分布測定，N2O吸着，粉末X線回折，SEM-EDXにより分析した。DME水蒸気改質反応は，押出成形法で調製したCu/ZnO/ZrO2とγ-Al2O3混合触媒上で良好に進行することが確認された。反応の主生成物はH2およびCO2であり，少量のCOおよびCH4の生成が確認された。測定されたDMEの転化率は，DMEとCH3OHの水和反応における平衡転化率よりも十分に高いため，触媒上で生成したCH3OHは速やかにH2およびCO2に改質されていると考えられる。また，Cu/ZnO触媒中に添加したZrO2は，Cuの分散を比較的安定化させ，成形した触媒の寿命を向上させているものと考えられる。触媒の寿命評価の結果，反応温度が高くなると，触媒の熱劣化が大きくなることが分かった。反応前後の触媒のキャラクタリゼーション結果から，Cu/ZnO/ZrO2中のCu分散度の低下が顕著であり，触媒の熱劣化の主要因であると考えられる。
社団法人石油学会の論文
2008-05-01