本发明专利技术涉及一种分解烃的多孔催化体，其特征在于，至少包括包含镁和/或钙并且包含铝的多孔性复合氧化物与粒径为1～25nm的金属镍，该多孔催化体的平均抗压强度为5kgf以上，以5kgf负荷压缩时的变形长度为0.05mm以上。本发明专利技术的多孔催化体作为分解烃的多孔催化体，更廉价，对烃的分解、去除显示优异的催化活性，抗硫中毒性优异，在低蒸汽下也具有高的抗填隙性，具有对DSS运转最适合的抗压强度及变形长度，具有优异的耐久性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的目的在于提供一种催化剂，其作为分解烃的多孔催化体，更廉价，对烃的分解、去除显示优异的催化活性，抗硫中毒性优异，即使在低蒸汽下也具有高的抗填隙性 (resistance to caulking)，具有对DSS运转最适合的抗压强度及变形长度，具有优异的耐久性。另外，本专利技术的目的在于通过使用上述催化剂，有效地将烃分解、去除，并制造氢气。
技术介绍
近年来，因地球环境的问题，新能源的早期实用化技术引人注目。作为其方法之一，燃料电池备受注目。根据在该燃料电池中使用的电解质的种类，一般已知有磷酸型 (PEFC)、熔融碳酸盐型(MCFC)、固体氧化物型(SOFC)、固体高分子型(PEFC)等类型。作为在燃料电池中使用的氢的发生燃料源，研究了煤油、异辛烷、汽油等石油系、 LPG、城市煤气等各种含烃原料。作为对含烃燃料重整得到以氢为主成分的重整气体的方法，有SR(蒸汽重整)、 POX(部分氧化)、SR+P0X(自热)等技术。在这样的重整技术中，因为可以得到氢浓度高的重整气体，所以重点集中在对蒸汽重整(SR)的热电联产(cogeneration)的应用研究中。蒸汽重整(SR)通过下面的反应式进行。CnH2n+2+nH20 — nCO+ (2n+l) H2C0+H20 — C02+H2通常，该反应在600°C 800°C进行，在S/C(水蒸汽/碳比Steam/Carbon比)为 2. 0 3. 5附近进行。该反应为吸热反应，温度越高，越能够促进反应。通常，在燃料电池系统中经过下述工序使用脱硫器将燃料中的硫成分大致完全去除，进行烃的分解，得到以氢为主成分的重整气体，将该重整气体导入燃料电池堆。在这样的现有方法中利用重整催化剂进行烃类的重整，但在长时间运转的期间重整催化剂的性能降低。特别是因从脱硫器逃离的极微量的硫成分等，重整催化剂中毒而催化活性降低。而且，在使用C2以上的烃作为燃料的情况下，燃料中的烃可能会发生热分解，碳析出或产生缩聚物，使重整催化剂的性能降低。另外，通常，燃料电池系统中PAFC、PEFC的重整催化剂一般作为珠状等的成型物使用。该情况下，当填隙(caulking)在珠子内部发生在严重的情况下催化剂破裂、粉化而导致反应管的封闭。在城市煤气、LPG、煤油、汽油、石油脑等燃料中包含有C1以外的烃，即C2以上的烃。 例如，在城市煤气13A中，甲烷88. 5%，乙烷4. 6%，丙烷5. 4%，丁烷1. 5%左右，除作为主成分的甲烷之外还包含碳原子数C2 C4的烃11. 5%。另夕卜，LPG中，乙烷0. 7%，丙烷97. 3%，丙烯0. 2%，丁烷1. 8%左右，含1.8% C4的烃。C2以上的烃容易发生热分解， 发生碳析出。目前，作为蒸汽重整催化剂的活性金属种类，贵金属系中可以使用Pt、I h、RU、Ir、 Pd等，非贵金属系中可以使用Ni、Co、Fe等。其中，根据催化活性的大小，主要使用载持有 Ni、Ru金属元素的催化剂。贵金属系元素Ru等中，虽然即使在S/C(水蒸汽/碳比)低的条件下，也难以引起碳析出，但由原料中所包含的硫成分却容易使催化剂硫化中毒，催化活性在短时间劣化。硫化中毒的催化剂上极易发生碳析出，具有硫中毒成为引起碳析出的诱因的缺点。另外，因为贵金属昂贵，所以使用其的燃料电池系统的价格非常高，会成为妨碍燃料电池系统更进一步普及的主要因素。另外，因为非贵金属系元素Ni较易引起碳析出，所以需要在比理论组成过量添加了水蒸汽的水蒸汽/碳比高的条件下使用，除运转操作复杂外，蒸汽耗气率也增加而不经济。另外，系统可连续运转的条件变窄，为了连续运转，不仅需要昂贵的控制系统，而且系统整体也变得非常复杂，因此在制造成本和维修方面不经济。燃料电池系统中由于进行DSS运转(日常启动和关闭Dai IyMart-UP and amtdown)，所以由外部加热产生的反应器的伸缩、膨胀，催化体被逐渐致密填满，因这些反复进行而导致催化体的破裂。因此，强烈希望有可以耐受反应器的伸缩、膨胀的多孔催化体。另外，作为分解烃的催化剂，希望有更廉价，在功能方面显示优异的分解去除烃的催化活性，在低蒸汽下也具有高的抗填隙性，具有优异的耐久性的催化剂。目前，报告有将在α-氧化铝或氧化镁、氧化钛等载体上作为催化活性金属载持有钼、钯、钌、钴、铑、钌、镍等的催化剂作为烃分解用催化剂(专利文献1 3等)。另外，已知以含有Ni的水滑石化合物为前体制造烃分解用催化剂。(专利文献4、5等)现有技术文献专利文献专利文献1专利文献2专利文献3专利文献4专利文献5日本特开平9-173842号公报日本特表2000-5036 号公报日本特开2003-1；35967号公报日本特开2001-146406号公报日本特开2004-820 号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题上述专利文献1记载的技术公开了以α -氧化铝为载体，以Ru为活性金属种类， 通过煤油等的包含烃的燃料的水蒸汽重整的氢的制造方法。但是，Ru系催化剂可以认为由原料中所包含的硫成分而硫化，该硫化促使填隙进行而失去催化活性。上述专利文献2、3记载的技术虽然获得了抗硫中毒性的提高，但很难说达到充分。另外，上述专利文献4、5的技术是以含有M的水滑石化合物为前体得到的烃分解用催化剂，但没有考虑多孔催化体的抗压强度和变形。本专利技术的目的在于提供一种催化剂，其作为分解烃的多孔催化体，更廉价，对烃的分解、去除显示优异的催化活性，抗硫中毒性优异，即使在低蒸汽下也具有高的抗填隙性， 具有对DSS运转最适合的抗压强度和变形长度，具有优异的耐久性。另外，本专利技术涉及分解烃的多孔催化体及其制造方法，本专利技术的目的在于提供分解烃的多孔催化体及其制造方法，该多孔催化体具有高抗压强度，并且具有长的变形长度。另外，本专利技术的目的在于通过使用所述催化剂，有效地分解、去除烃，制造氢。用于解决课题的方法所述技术问题通过如下所述的本专利技术实现。S卩，本专利技术是一种分解烃的多孔催化体，其特征在于，至少包括包含镁和/或钙并且包含铝的多孔性复合氧化物与粒径为1 25nm的金属镍，该多孔催化体的平均抗压强度为^gf以上，以^gf负荷压缩时的变形长度为0. 05mm以上(本专利技术1)。另外，本专利技术是本专利技术1所述的分解烃的多孔催化体，其中，多孔性复合氧化物还包含镍，多孔催化体的镍含量以金属换算计为5 30wt%，相对于镍含量，作为金属所含镍的比例为40 75wt%，铝含量以金属换算计为15 45wt% (本专利技术2)。另外，本专利技术是本专利技术1或2所述的分解烃的多孔催化体，其中，还包含选自碱金属元素、碱土金属元素、稀土元素及贵金属元素中的1种以上的元素(本专利技术3)。另外，本专利技术是一种多孔催化体的制造方法，其用于制造本专利技术1 3中任一项所述的分解烃的多孔催化体，该制造方法的特征在于，将至少包含镁和/或钙、镍并且包含铝的水滑石化合物粉末与氢氧化铝混合并成型，进行烧制和还原处理(本专利技术4)。另外，本专利技术是一种从烃中制造包含氢的混合重整气体的方法，其特征在于，在反应温度为250°C 850°C、蒸汽和碳的摩尔比(S/C)为1.0 6.0及空间速度(GHSV)为 100 lOOOOOh—1的条件下，使用权利要求1 3中任一项所述的分解烃的多孔催化体，使烃和水蒸汽反应(本专利技术5)。另本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：高桥真司，小林齐也，久行优梨惠，
申请(专利权)人：户田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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