銅の含浸担持および共沈触媒上のメタノールのスチームリフォーミングの反応特性
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概要
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メタノールの接触スチームリフォーミングの実用化プロセスへの資とするために, 銅のAl<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> (γ, θ, α), CaO, CeO, Cr<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>, La<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>, MgO, Nb<SUB>2</SUB>O<SUB>5</SUB>, SiO, TiO<SUB>2</SUB>, Y<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>, ZnOおよびZrO<SUB>2</SUB>への含浸担持触媒ならびに一部, 共沈触媒を調製し, 反応操作条件と触媒反応特性の関係を, メタノール中の不純物 (エタノール, アセトン, 酢酸) の影響, さらにメタノールの分解反応およびシフト反応の逆反応 (CO<SUB>2</SUB>+H<SUB>2</SUB>→CO+H<SUB>2</SUB>O) も併せて検討した.<BR>実験は, 常圧流通式充填層反応器を用い, 200℃および250℃で行った.入口ガスは, 主として10%CH<SUB>3</SUB>OH-10%H<SUB>2</SUB>O-N<SUB>2</SUB>, 総流量は平均径1.0mmの触媒1.0m<I>l</I>に対し119cm<SUP>3</SUP>N・min<SUP>-1</SUP>, 空間速度は7.1×10<SUP>3</SUP>h<SUP>-1</SUP>である.<BR>得られたおもな結果は, (1) ZrO<SUB>2</SUB>およびα-Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>が担体として優れており, とくにZrO<SUB>2</SUB>の場合には, 担持, 共沈のいずれの調製においても, ほほ同等の性能を示し, 触媒活性・選択性ともに優れている.銅の担持量は, 含有触媒では約15wt%, 共沈触媒では, ZrO<SUB>2</SUB>系で約70wt%が適している. (2) 粗製メタノールの使用を想定した検討では, 上記, 不純物は, 約10ppm以上の共存では, 共存量の増大とともに, いちじるしい触媒劣化をもたらす.しかしこれは, 一時的被毒によるものであり, 純メタノールにもどすと, 活性は完全に回復する. (3) ZrO<SUB>2</SUB>およびα-Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>を担体とする触媒では, 一酸化炭素の副生が極度に抑制される.一酸化炭素は, 主として, 生成した二酸化炭素の水素による還元で生成する.
- 社団法人 化学工学会の論文
著者
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笹岡 英司
岡山大
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笠岡 成光
岡山大学地域共同研究センター
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笠岡 成光
岡山大学工学部 精密応用化学科
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笹岡 英司
岡山大学工学部 精密応用化学科
-
横田 善行
岡山大学工学部 精密応用化学科
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笹岡 英司
岡山大学工学部 合成化学科
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