JPH0549601B2 - - Google Patents
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- JPH0549601B2 JPH0549601B2 JP58063831A JP6383183A JPH0549601B2 JP H0549601 B2 JPH0549601 B2 JP H0549601B2 JP 58063831 A JP58063831 A JP 58063831A JP 6383183 A JP6383183 A JP 6383183A JP H0549601 B2 JPH0549601 B2 JP H0549601B2
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- methanol
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
この発明はメタノールの吸熱反応、
CH3OH→CO＋2H2 ……
によるメタノールの解離に関する。
メタノールの解離に関し従来、種々の提案がな
されている。たとえば米国特許No.4086877には触
媒反応により燃料ガスの改質が開示されている。
このメタノールの分解により生成した一酸化炭素
および水素は内燃エンジンおよび改質ガス発生器
に用いられることが開示されている。米国特許No.
4091086には酸化亜鉛、酸化銅、酸化トリウムお
よび酸化アルミニウムを含む混合物を用いてスチ
ーム改質により水素を生成させることが開示され
ている。米国特許No.4175115にはシリカにロジウ
ムおよび銅混合物を担持させメタノールから合成
ガスの製造をおこなう方法を開示している。米国
特許No.4110256にはγ−Al2O3担体にCu−Ni−Cr
の混合物を担持させたものを用いてメタノールか
ら水素を触媒的に改質させる方法を開示してい
る。米国特許No.4088450には酸化亜鉛−酸化銅触
媒を用いてメタノールから水素を発生させる方法
が開示されている。文献“United Catalyst”
1980第８、13頁にはCu／Cr／Mn触媒で官能基の
水素添加をおこなう方法が開示されている。 この発明は蒸気相中でメタノール触媒と、温度
250°〜900〓（121〜482℃）、絶対圧0.1〜50気圧
で0.1〜100秒間接触させ、水素と一酸化炭素を生
成させる方法であつて、上記触媒としてマンガ
ン、銅、クロムを用いる方法を提供するものであ
る。 上記反応式（）で生成した水素および一酸化
炭素混合物は空気と混合したのち内燃エンジンに
燃料として供給される。文献11th IECEC1976年
にはこのメタノールからの水素を内燃エンジン燃
料として用いる利点について説明がなされてい
る。 実際の操作において、燃料タンクから運ばれた
液体メタノールは最初に気化され、ついで空気と
混合される前に解離され、最後に内燃エンジン内
にて燃焼される。 このメタノールの解離はCu／Cr／Ｍの触媒を
用いることにより向上する。このメタノール解離
および気化は吸熱的であるため、解離されたガス
は液体メタノールより発熱量は高い。この発熱量
の増大は燃料システムの全体的熱効率を増大させ
る。この解離ガスのすぐれた炎特性は燃焼システ
ムの熱効率を向上させる。100％解離したとする
と、理論的に通常のガソリンエンジンシステムに
比較して熱効率が約50％向上することになる。 下記表には公知のCu／Zu触媒（実施例１）
の平均解離率と本発明におけるCu／Cr／Mn触媒
（実施例２）の平均解離率の比較を表示の条件で
おこなつた結果が示されている。 この実施例１、２において、液体メタノールを
所定の流速で、250〓（121℃）に保持した気化器
内に供給したものである。このメタノール蒸気は
ついで特定の触媒を配設した管状等熱反応器中に
供給された。この反応器からの生成物は凝縮器に
供給された。この凝縮物は２時間に亘り集められ
測定、分析された。この凝縮器からのガス容量流
速を測り、そのガスの分析がおこなわれた。 実施例１の方法の前にCu／Zn触媒がCuO／
ZnOから還元された。この酸化物の還元は410〓
（210℃）、1.5気圧で、２％H2および98％N2の還
元雰囲気中で８時間に亘りおこなわれた。同様
に、実施例２の前に、Cu／Cr／Mn触媒をCuO／
Cr2O3／MnOから還元した。この還元は温度410
〓（210℃）、1.5気圧で２％H2、98％H2の還元雰
囲気下で８時間に亘りおこなわれた。 表の実施例において、メタノール蒸気供給速
度は時間当りで示されている。これは１気圧、25
〓（−3.9℃）で１立方センチの触媒一時間当り
の供給メタノール蒸気量の立方センチを表わして
いる。 実施例１において使われた触媒はUnited
Catalyst Ｇ−66B（タブレツト型）で33％のCuO
と65％のZnOを含む。 実施例２で使われた触媒はUnited Catalyst
Ｇ−89（タブレツト型）で39％の銅、37％のクロ
ム、３％のマンガンを含むものであつた。
されている。たとえば米国特許No.4086877には触
媒反応により燃料ガスの改質が開示されている。
このメタノールの分解により生成した一酸化炭素
および水素は内燃エンジンおよび改質ガス発生器
に用いられることが開示されている。米国特許No.
4091086には酸化亜鉛、酸化銅、酸化トリウムお
よび酸化アルミニウムを含む混合物を用いてスチ
ーム改質により水素を生成させることが開示され
ている。米国特許No.4175115にはシリカにロジウ
ムおよび銅混合物を担持させメタノールから合成
ガスの製造をおこなう方法を開示している。米国
特許No.4110256にはγ−Al2O3担体にCu−Ni−Cr
の混合物を担持させたものを用いてメタノールか
ら水素を触媒的に改質させる方法を開示してい
る。米国特許No.4088450には酸化亜鉛−酸化銅触
媒を用いてメタノールから水素を発生させる方法
が開示されている。文献“United Catalyst”
1980第８、13頁にはCu／Cr／Mn触媒で官能基の
水素添加をおこなう方法が開示されている。 この発明は蒸気相中でメタノール触媒と、温度
250°〜900〓（121〜482℃）、絶対圧0.1〜50気圧
で0.1〜100秒間接触させ、水素と一酸化炭素を生
成させる方法であつて、上記触媒としてマンガ
ン、銅、クロムを用いる方法を提供するものであ
る。 上記反応式（）で生成した水素および一酸化
炭素混合物は空気と混合したのち内燃エンジンに
燃料として供給される。文献11th IECEC1976年
にはこのメタノールからの水素を内燃エンジン燃
料として用いる利点について説明がなされてい
る。 実際の操作において、燃料タンクから運ばれた
液体メタノールは最初に気化され、ついで空気と
混合される前に解離され、最後に内燃エンジン内
にて燃焼される。 このメタノールの解離はCu／Cr／Ｍの触媒を
用いることにより向上する。このメタノール解離
および気化は吸熱的であるため、解離されたガス
は液体メタノールより発熱量は高い。この発熱量
の増大は燃料システムの全体的熱効率を増大させ
る。この解離ガスのすぐれた炎特性は燃焼システ
ムの熱効率を向上させる。100％解離したとする
と、理論的に通常のガソリンエンジンシステムに
比較して熱効率が約50％向上することになる。 下記表には公知のCu／Zu触媒（実施例１）
の平均解離率と本発明におけるCu／Cr／Mn触媒
（実施例２）の平均解離率の比較を表示の条件で
おこなつた結果が示されている。 この実施例１、２において、液体メタノールを
所定の流速で、250〓（121℃）に保持した気化器
内に供給したものである。このメタノール蒸気は
ついで特定の触媒を配設した管状等熱反応器中に
供給された。この反応器からの生成物は凝縮器に
供給された。この凝縮物は２時間に亘り集められ
測定、分析された。この凝縮器からのガス容量流
速を測り、そのガスの分析がおこなわれた。 実施例１の方法の前にCu／Zn触媒がCuO／
ZnOから還元された。この酸化物の還元は410〓
（210℃）、1.5気圧で、２％H2および98％N2の還
元雰囲気中で８時間に亘りおこなわれた。同様
に、実施例２の前に、Cu／Cr／Mn触媒をCuO／
Cr2O3／MnOから還元した。この還元は温度410
〓（210℃）、1.5気圧で２％H2、98％H2の還元雰
囲気下で８時間に亘りおこなわれた。 表の実施例において、メタノール蒸気供給速
度は時間当りで示されている。これは１気圧、25
〓（−3.9℃）で１立方センチの触媒一時間当り
の供給メタノール蒸気量の立方センチを表わして
いる。 実施例１において使われた触媒はUnited
Catalyst Ｇ−66B（タブレツト型）で33％のCuO
と65％のZnOを含む。 実施例２で使われた触媒はUnited Catalyst
Ｇ−89（タブレツト型）で39％の銅、37％のクロ
ム、３％のマンガンを含むものであつた。
【表】
表にはCu／Zn触媒のものと比較してCu／
Cr／Mn触媒のものは各反応温度において、メタ
ノールの解離が50％以上多いことを示している。 本発明において、メタノール解離は温度300〜
600〓（149〜316℃）、絶対圧0.1〜５気圧でおこ
なうことが好ましく、最も好ましくは温度400〜
550〓（204〜260℃）、絶対圧力約２気圧でおこな
うものとする。 又、解離触媒はアルミナ又はシリカに担持させ
ることが好ましく、又、クロムおよび銅の酸化物
が触媒中に存在していてもよい。好ましくは
Cu／Cr／Mn触媒は70％銅、２〜70％クロム、
0.1〜30％マンガンからなるものを選ぶ。この
Cu／Cr／Mn触媒は極めて安定であり、450〓
（232℃）で150時間使用してもその活性は５％以
下失われるにすぎない。 本発明の触媒はCu／Zz触媒の場合と比較して
メチルホルメートの形成をより少なくする選択性
を有する。このメチルホルメートの形成は発熱的
であり、したがつて燃料として使用するためのメ
タノールの解離（吸熱反応）の熱効率を下げるの
で好ましくない。
Cr／Mn触媒のものは各反応温度において、メタ
ノールの解離が50％以上多いことを示している。 本発明において、メタノール解離は温度300〜
600〓（149〜316℃）、絶対圧0.1〜５気圧でおこ
なうことが好ましく、最も好ましくは温度400〜
550〓（204〜260℃）、絶対圧力約２気圧でおこな
うものとする。 又、解離触媒はアルミナ又はシリカに担持させ
ることが好ましく、又、クロムおよび銅の酸化物
が触媒中に存在していてもよい。好ましくは
Cu／Cr／Mn触媒は70％銅、２〜70％クロム、
0.1〜30％マンガンからなるものを選ぶ。この
Cu／Cr／Mn触媒は極めて安定であり、450〓
（232℃）で150時間使用してもその活性は５％以
下失われるにすぎない。 本発明の触媒はCu／Zz触媒の場合と比較して
メチルホルメートの形成をより少なくする選択性
を有する。このメチルホルメートの形成は発熱的
であり、したがつて燃料として使用するためのメ
タノールの解離（吸熱反応）の熱効率を下げるの
で好ましくない。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ メタノールを吸熱的に水素に解離し、これを
含む気体混合物を内燃エンジンに導入し、該内燃
エンジン内で燃焼させる方法において、 (a) 水を実質上含まず、酸素分子を極微量含む実
質上メタノールである液体燃料を供給する工程
と、 (b) 前記液体燃料を気化させることによつて、蒸
気燃料を生成する工程と、 (c) 前記蒸気燃料をマンガン、銅、およびクロム
を必須成分として含む触媒を備えた触媒反応器
に供給する工程と、 (d) 前記触媒反応器中において、前記蒸気燃料中
のメタノールを解離させ、水素量の多い気体燃
料を生成する工程と、 (e) 前記水素量の多い気体燃料を空気と混合し、
水素および酸素を含む気体燃焼混合物を生成す
る工程と、 (f) 前記気体燃焼混合物を、内燃エンジンに供給
する工程と、 (g) 前記内燃エンジン内において、前記気体燃焼
混合物を燃焼させる工程とを具備し、 メタノールの解離によつて水素を得て、これを
前記内燃エンジンにおいて燃焼させる方法。 ２ 触媒がアルミナ又はシリカに担持されている
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ メタノール解離の温度を300〜600〓（149〜
316℃）とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 触媒がマンガン、銅、クロムの酸化物を含む
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ メタノール解離の絶対圧が0.1〜５気圧であ
る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 触媒は、銅が５〜70％、クロムが２〜70％、
マンガンが0.1〜30％である特許請求の範囲第１
項記載の方法。 ７ メタノール解離の温度が400〜500〓（204〜
206℃）、絶対圧が0.1〜５気圧である特許請求の
範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063831A JPS59190201A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | メタノ−ルの解離による水素および一酸化炭素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063831A JPS59190201A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | メタノ−ルの解離による水素および一酸化炭素の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59190201A JPS59190201A (ja) | 1984-10-29 |
| JPH0549601B2 true JPH0549601B2 (ja) | 1993-07-26 |
Family
ID=13240686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58063831A Granted JPS59190201A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | メタノ−ルの解離による水素および一酸化炭素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59190201A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63270021A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-08 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡用可撓管 |
| JP2014100613A (ja) * | 2011-03-09 | 2014-06-05 | Kuraray Co Ltd | 水素および一酸化炭素の混合ガスの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5648252A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Methanol reforming catalyst |
-
1983
- 1983-04-13 JP JP58063831A patent/JPS59190201A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5648252A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Methanol reforming catalyst |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59190201A (ja) | 1984-10-29 |
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