(57)【要約】  【課題】  圧力損失が小さく、圧力損失による触媒性能の低下を抑制しうる燃料電池用水素製造用触媒と、これを用いた燃料電池用水素の製造方法とを提供する。  【解決手段】  本発明の燃料電池用水素製造用触媒は、所定の間隔を持って螺旋状に巻回するコイル状筒材１１と該コイル状筒材１１の軸方向に沿って接合された支柱１２とを備え、アルミナを主成分とする担体１０に、ニッケルおよび白金族元素の少なくとも一方が担持されてなる。本発明の燃料電池用水素の製造方法は、前記本発明の触媒の存在下、炭化水素類と水蒸気とを反応させる。【選択図】  図１
2010251071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔を持って螺旋状に巻回するコイル状筒材と該コイル状筒材の軸方向に沿って接合された支柱とを備え、アルミナを主成分とする担体に、ニッケルおよび白金族元素の少なくとも一方が担持されてなることを特徴とする燃料電池用水素製造用触媒。
【請求項２】
前記担体は複数の支柱を備えている、請求項１記載の燃料電池用水素製造用触媒。
【請求項３】
白金族元素の担持量は触媒全重量の０．０５〜２０重量％である、請求項１または２記載の燃料電池用水素製造用触媒。
【請求項４】
前記白金族元素は、ロジウム、ルテニウム、パラジウムおよび白金からなる群より選ばれる１種以上の元素である、請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒。
【請求項５】
ニッケルの担持量は触媒全重量の２〜６０重量％である、請求項１または２記載の燃料電池用水素製造用触媒。
【請求項６】
前記アルミナの結晶相は、χ型、κ型、ρ型、η型、γ型、擬γ型、δ型、θ型およびα型のうちの１種以上である、請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒。
【請求項７】
前記担体中のナトリウム含有量は酸化物（Ｎａ2Ｏ）換算で０．５重量％以下である、請求項１〜６のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒。
【請求項８】
前記担体は、水銀圧入法による細孔容積測定において、極大細孔半径が０．００１μｍ以上であり、かつ累積細孔容積が０．１０ｍＬ／ｇ以上であるものである、請求項１〜７のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒。
【請求項９】
前記担体は、窒素吸着一点法によるＢＥＴ比表面積測定において１ｍ2／ｇ以上のＢＥＴ比表面積を有するものである、請求項１〜８のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒の存在下、炭化水素類と水蒸気とを反応させることを特徴とする燃料電池用水素の製造方法。
【請求項１１】
炭化水素類と水蒸気とを反応させた後、一酸化炭素を低減する処理を行う、請求項１０記載の燃料電池用水素の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用水素の工業的製造に有用な燃料電池用水素製造用触媒、およびこれを用いた燃料電池用水素の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、水素と酸素を電気化学的に反応させることにより化学エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、エネルギーの利用効率が高いことから様々な分野でその活用が期待されている。
【０００３】
燃料電池の燃料として用いられる水素（以下「燃料電池用水素」と称する）としては、従来から、メタンガス、天然ガス（都市ガス）、プロパンガス、ＬＰＧ、ＧＴＬ合成液体燃料、軽油、重油、灯油、ナフサ等の各種炭化水素類を原料とし、これを、触媒の存在下、水蒸気改質法（ＳＲ法）、自己熱改質法（ＡＴＲ法）、もしくはこれらを組合せた複合改質法等により改質することにより得られる水素リッチ改質ガスが使用されている。このような水素リッチ改質ガスは、例えば、メタンを原料とする場合、下記式（１）に示す水蒸気改質反応によって水素と一酸化炭素の混合ガスを得、これを、必要に応じて、下記式（２）に示すＣＯ転化反応に付すことによって得られる。
ＣＨ4  ＋  Ｈ2Ｏ  →  ＣＯ  ＋  ３Ｈ2  （１）
ＣＯ  ＋  Ｈ2Ｏ  →  ＣＯ2  ＋  Ｈ2    （２）
【０００４】
このような炭化水素類を改質する燃料電池用水素の製造方法やそれに用いる触媒に関しては、燃料電池の耐久性向上や高効率化等を目指して、これまでから種々の改良がなされている（特許文献１〜４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３３９６３３号公報
【特許文献２】特開２００８−２７０１９４号公報
【特許文献３】特開２００４−５５４８３号公報
【特許文献４】特開２００６−２４４８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜４を含め従来公知の方法で燃料電池用水素を製造する場合、上述した炭化水素類の改質は、一般に、触媒を固定床反応装置等の反応管に充填し、該反応管にガス状の原料（例えばメタンガスおよび水蒸気）を通じさせる方法で実施されるため、反応に際して反応管の入り口と出口とで圧力差、すなわち圧力損失が生じることがあった。このように圧力損失が生じると、触媒が本来有する性能（触媒活性、選択性、触媒寿命）が充分に発揮できなくなるといった問題を招くことになる。
【０００７】
そこで、本発明は、圧力損失が小さく、圧力損失による触媒性能の低下を抑制しうる燃料電池用水素製造用触媒と、これを用いた燃料電池用水素の製造方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ニッケルおよび白金族元素の少なくとも一方からなる触媒成分を、アルミナを主成分とする担体に担持させた触媒において、担体の形状を、所定の間隔をもって螺旋状に巻回するコイル状の筒材に対し、その軸方向に沿って支柱を設けた形状とすれば、圧力損失を効果的に低減することができ、触媒が本来有する性能を充分に発現させることが可能になることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は以下の構成からなる。
（１）所定の間隔を持って螺旋状に巻回するコイル状筒材と該コイル状筒材の軸方向に沿って接合された支柱とを備え、アルミナを主成分とする担体に、ニッケルおよび白金族元素の少なくとも一方が担持されてなることを特徴とする燃料電池用水素製造用触媒。
（２）前記担体は複数の支柱を備えている、前記（１）記載の燃料電池用水素製造用触媒。
（３）白金族元素の担持量は触媒全重量の０．０５〜２０重量％である、前記（１）または（２）記載の燃料電池用水素製造用触媒。
（４）前記白金族元素は、ロジウム、ルテニウム、パラジウムおよび白金からなる群より選ばれる１種以上の元素である、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒。
（５）ニッケルの担持量は触媒全重量の２〜６０重量％である、前記（１）または（２）記載の燃料電池用水素製造用触媒。
（６）前記アルミナの結晶相は、χ型、κ型、ρ型、η型、γ型、擬γ型、δ型、θ型およびα型のうちの１種以上である、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒。
（７）前記担体中のナトリウム含有量は酸化物（Ｎａ2Ｏ）換算で０．５重量％以下である、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒。
（８）前記担体は、水銀圧入法による細孔容積測定において、極大細孔半径が０．００１μｍ以上であり、かつ累積細孔容積が０．１０ｍＬ／ｇ以上であるものである、前記（１）〜（７）のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒。
（９）前記担体は、窒素吸着一点法によるＢＥＴ比表面積測定において１ｍ2／ｇ以上のＢＥＴ比表面積を有するものである、前記（１）〜（８）のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒。
（１０) 前記（１）〜（９）のいずれかに記載の燃料電池用水素製造用触媒の存在下、炭化水素類と水蒸気とを反応させることを特徴とする燃料電池用水素の製造方法。
（１１）炭化水素類と水蒸気とを反応させた後、一酸化炭素を低減する処理を行う、前記（１０）記載の燃料電池用水素の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧力損失が小さく、圧力損失による触媒性能の低下を抑制しうる燃料電池用水素製造用触媒を提供することができる。また、この本発明の触媒は、圧力損失が小さいことに加え、大きな表面積を有しながら適度な強度をも兼ね備えるという利点も有するものであり、これらの観点からも高い触媒性能が期待できるものである。このような本発明の触媒を燃料電池用水素を製造する際の炭化水素類の改質に用いることにより、効率よく燃料電池用水素を製造できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は、本発明における担体の一実施形態を示す側面図であり、(ｂ)は、（ａ）の担体を上側から見た上面図であり、（ｃ）は、前記上面図に示すｘ−ｘ線における断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明における担体を製造する押出成形機の一実施形態における押出し孔部を示す拡大断面図であり、(ｂ)は、（ａ）の押出成形機を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（燃料電池用水素製造用触媒）
本発明の燃料電池用水素製造用触媒は、アルミナを主成分とする特定の形状の担体に、ニッケルおよび白金族元素の少なくとも一方が担持されてなる。
本発明の触媒における担体は、所定の間隔をもって螺旋状に巻回するコイル状筒材と該コイル状筒材の軸方向に沿って接合された支柱とを備えた形状を呈している。
【００１３】
以下、図面を用いて、本発明の触媒における担体の形状を詳しく説明する。図１（ａ）は、本発明の触媒における担体の一実施形態を示す側面図であり、図１(ｂ)は、図１（ａ）の担体を上側から見た上面図であり、図１（ｃ）は、前記上面図に示すｘ−ｘ線における断面図である。
【００１４】
図１に示す担体１０は、コイル状筒材１１と支柱１２とからなる。
コイル状筒材１１は、担体材料を、所定の間隔をもって螺旋状に巻回するように１本の紐状に細長く押出したものであり、筒方向に貫通する孔（貫通孔）１３を有する。コイル状筒材１１を形成する紐状物の断面形状は、特に制限されるものではなく、例えば、半円形、円形、三角形等のいずれであってもよい。また、その太さは、螺旋状に巻回したときに隣接する同士が所定の間隔を保持することができる程度であれば、特に制限はない。ここで言う所定の間隔とは、特に限定されないが、通常、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜５ｍｍ程度がよい。なお、この間隔は螺旋の全ての部分において同じである必要はない。
【００１５】
コイル状筒材１１の寸法は、特に制限されるものではないが、例えば、長さ（筒の高さ）は１〜５０ｍｍ、好ましくは３〜３０ｍｍ程度がよく、径（筒全体の外径）は１〜５０ｍｍ、好ましくは３〜３０ｍｍ程度がよく、貫通孔１３の孔径は０．１〜４９ｍｍ、好ましくは０．２〜４８ｍｍ程度がよい。
【００１６】
なお、図１に示す担体１０の場合、コイル状筒材１１は、１本の紐状物が巻回した１重螺旋の形状を呈しているが、本発明の触媒における担体の他の実施形態においては、２本の紐状物が巻回した２重螺旋の形状であってもよいし、３本以上の紐状物が巻回した多重螺旋の形状であってもよい。ただし、その場合には、各紐状物が互いに接触しないよう所定の間隔をもって平行して螺旋状に巻回していることが望ましい。
【００１７】
支柱１２は、コイル状筒材１１に対して、その軸方向（筒方向）に沿って４本接合されている。このとき、支柱１２はコイル状筒材１１の周囲にほぼ同じ間隔で設けられている。なお、支柱１２の本数は、図１に示す担体１０の場合４本としたが、本発明における触媒の担体の他の実施形態においては、特に限定されるものではない。ただし、充分な強度を確保するためには、担体は複数の支柱１２を備えていることが好ましい。
【００１８】
支柱１２の断面形状は、特に制限されるものではなく、例えば、（略）半円形、円形、三角形等のいずれであってもよいが、コイル状筒材１１との接合を確実にするためには、例えば図１（ｂ）に示すような略半円形のように、コイル状筒材１１との接合面積を充分に確保できる形状が好ましい。
【００１９】
支柱１２の寸法は、特に制限されるものではないが、例えば、長さは１〜５０ｍｍ、好ましくは３〜３０ｍｍ程度がよく、太さは、例えば略半円形の場合には、半径が０．１〜１２ｍｍ、好ましくは０．２〜１１ｍｍ程度がよい。
【００２０】
なお、支柱１２は、コイル状筒材１１の軸方向に沿って接合されているものであり、図１に示す担体１０の場合、真鉛直に接合されているが、本発明の触媒における担体の他の実施形態においては、必ずしも真鉛直に接合されている必要はなく、コイル状筒材１１が軸方向に有する複数の隙間を通るように設けられてさえいれば、多少斜めに傾いていても差し支えない。
【００２１】
また、図１に示す担体１０の場合、支柱１２は、コイル状筒材１１の外周に面して設けられているが、本発明の触媒における担体の他の実施形態においては、コイル状筒材１１の内周に面して（すなわち、貫通孔１３の内部に）支柱１２を設けるようにしてもよい。
【００２２】
以上のような形状の担体は、例えば、外周面に溝を有する第一のダイと、該第一のダイを嵌入し内周面に溝を有するリング状の第二のダイとを備えた押出成形機を用い、第一のダイと第二のダイのいずれか一方のみを回転させながら担体材料を押出す押出成形方法によって作製することができる。以下、この押出成形方法と該方法で用いられる押出成形機とについて、図面を用いて詳しく説明するが、本発明における担体の成形方法は勿論、該方法に限定されるものではない。
【００２３】
図２（ａ）は、本発明における担体を製造する押出成形機の一実施形態における押出し孔部を示す拡大断面図であり、図２(ｂ)は、図２（ａ）の押出成形機を示す概略断面図である。
図２に示す押出成形機２０は、外周面に溝２１ａを有する第一のダイ２１と、該第一のダイ２１を嵌入し内周面に４つの溝２２ａを有するリング状の第二のダイ２２とを備えている。詳しくは、第一のダイ２１と第二のダイ２２は、第二のダイ２２に第一のダイ２１を嵌入した状態で、ともに押出成形機２０の前面に取り付けられており、この第一のダイ２１が有する溝２１ａと第二のダイ２２が有する溝２２ａとから担体材料が連続的に押し出されるようになっている。
【００２４】
第一のダイ２１およびその溝２１ａ、第二のダイ２２およびその溝２２ａの寸法は、特に制限されるものではないが、例えば、第一のダイ２１の外径は０．６〜４９ｍｍ、好ましくは１．６〜２９ｍｍ程度がよく、溝２１ａの深さは、Ｒ０．２〜Ｒ１２ｍｍ、好ましくはＲ０．７〜Ｒ７ｍｍ程度がよい。また、第二のダイ２２の外径は１〜１５０ｍｍ、好ましくは２〜１００ｍｍ程度がよく、内径は０．６〜４９ｍｍ、好ましくは１．６〜２９ｍｍ程度がよく、溝２２ａの深さは、Ｒ０．２〜Ｒ１２ｍｍ、好ましくはＲ０．７〜Ｒ７ｍｍ程度がよい。なお、図２に示す実施形態においては、溝２２ａの数は４個となっているが、これに限定されるわけではなく、溝２１ａ、溝２２ａの数は、それぞれ得ようとする担体の支柱１２の数、コイル状筒材１１を形成する紐状物の本数、および支柱１２がコイル状筒材１１の外周面に配設されているか、内周面に配設されているかによって、適宜設定されるものである。
【００２５】
さらに、押出成形機２０は、前記第一のダイ２１と前記第二のダイ２２のいずれか一方のみを回転させる回転手段２３をも備えている。この回転手段２３は、特に制限されるものではなく、例えばモーターなど通常の回転手段を採用すればよい。具体的には、図２に示す実施形態においては、第一のダイ２１に固定した回転軸２３ａをモーター２３ｂで回転駆動させることにより、第一のダイ２１を回転させるようになっている。この場合、第一のダイ２１の溝２１ａから押出された担体材料によりコイル状筒材１１が形成され、第二のダイ２２の４つの溝２２ａから押出された担体材料により支柱１２が形成されることとなり、得られる担体は、図１に示すように、コイル状筒材１１の外周面に支柱１２を設けたものとなる。
【００２６】
また、図２に示す実施形態とは逆に、回転手段２３が第二のダイ２２を回転させるものである場合には、第一のダイ２１の溝２１ａから押出された担体材料により支柱１２が形成され、第二のダイ２２の溝２２ａから押出された担体材料によりコイル状筒材１１が形成されることとなり、得られる担体は、コイル状筒材１１の内周面（すなわち、貫通孔１３内）に支柱１２を設けたものとなる。
【００２７】
押出成形機２０は、このほかに、第一および第二のダイ２１、２２から押し出された担体材料を切断する切断手段２４をも有している。この切断手段２４にて所定長さに切断することにより、担体１０が連続的に得られるのである。切断手段２４は、特に制限されるものではなく、例えば、カッターナイフや２つのガイドローラ間に張りわたされた線材（ピアノ線など）等をモーター等で駆動させるといった従来公知の切断手段を採用すればよい。
また、本発明における担体を製造する押出成形機には、溝２１ａと溝２２ａから押出される担体材料の押出し速度を制御するために、流量制御弁（図示せず）が設けられていてもよい。
【００２８】
本発明において、前記担体はアルミナを主成分とする多孔性耐火物からなるものであり、具体的には、前記担体材料の全重量の９０重量％以上がアルミナであるのがよい。ここで、前記担体の主成分とするアルミナの結晶相は、χ型、κ型、ρ型、η型、γ型、擬γ型、δ型、θ型およびα型のうちの１種以上であることが好ましい。
【００２９】
前記担体材料の主成分であるアルミナにはナトリウムが含まれることがあるが、前記担体中のナトリウム含有量は酸化物（Ｎａ2Ｏ）換算で０．５重量％以下であることが好ましい。担体中のナトリウム含有量が前記範囲を超えると、担体表面の塩基点が多くなるため、触媒として用いた際に充分な触媒活性が得られないおそれがある。
【００３０】
前記担体は、水銀圧入法による細孔容積測定において、極大細孔半径が０．００１μｍ以上であり、かつ累積細孔容積が０．１０ｍＬ／ｇ以上であるものであることが好ましい。極大細孔半径が０．００１μｍ未満であったり、累積細孔容積が０．１０ｍＬ／ｇ未満であったりすると、充分な触媒活性が得られないおそれがある。
【００３１】
前記担体は、窒素吸着一点法によるＢＥＴ比表面積測定において１ｍ2／ｇ以上のＢＥＴ比表面積を有するものであることが好ましい。より好ましくは２〜３００ｍ2／ｇであるのがよい。担体のＢＥＴ比表面積が１ｍ2／ｇ未満であると、充分な量の触媒成分（ニッケルや白金族元素など）を担持させ難くなるおそれがあると同時に、燃料電池用水素製造時に触媒の活性部位と原料との接触効率が低くなるため、触媒活性が不充分となる傾向がある。
【００３２】
本発明の触媒は、上述した担体に、触媒成分としてニッケルおよび白金族元素の少なくとも一方を担持させたものである。
前記ニッケルの担持量は、触媒全重量に対して２〜６０重量％であることが好ましい。より好ましくは５〜４０重量％、さらに好ましくは８〜３０重量％であるのがよい。ニッケルの担持量が２重量％未満であると、充分な触媒活性が得られないおそれがあり、一方、６０重量％を超えると、ニッケルの凝集が起こり、触媒活性の低下を招くおそれがある。なお、担持されたニッケルは担体上で通常、酸化物（酸化ニッケル）の形態で存在するのであり、前記担持量は酸化ニッケルとしての重量である。
【００３３】
担体にニッケルを担持させる方法は、特に制限はないが、例えば、ニッケルの塩、化合物もしくは錯体等（硝酸ニッケルなど）を適当な溶媒に溶解したニッケル含有溶液を上記担体に接触もしくは含浸させる方法を採用すればよい。ニッケル含有溶液のニッケル濃度や、接触もしくは含浸の処理回数は、最終的に所定量のニッケルが担持されるように適宜設定すればよい。例えば、硝酸ニッケルの溶液を上記担体に接触もしくは含浸させた場合には、その後、必要に応じて、乾燥、焼成を施すことにより、硝酸ニッケルを酸化ニッケルに転化させることができる。
【００３４】
前記白金族元素は、ロジウム、ルテニウム、パラジウムおよび白金からなる群より選ばれる１種以上の元素であることが好ましい。より好ましくは、２種以上の白金族元素を併用するのがよい。
前記白金族元素の含有量は、触媒全重量に対して０．０５〜２０重量％であることが好ましい。より好ましくは０．０５〜１５重量％。さらに好ましくは０．１〜２重量％であるのがよい。白金族元素の担持量が０．０５重量％未満であると、充分な触媒活性が得られないおそれがあり、一方、２０重量％を超えると、白金族元素の凝集が起こり、触媒活性の低下を招くおそれがある。２種以上の白金族元素を併用する場合には、その合計担持量が前記範囲であればよい。なお、担持された白金族元素は担体上で通常、酸化物、水酸化物、金属等の形態で存在するが、前記担持量は金属としての重量である。
【００３５】
担体に白金族元素を担持させる方法は、特に制限はないが、例えば、ニッケルと同様に、所望の元素を含む塩、化合物もしくは錯体等を適当な溶媒に溶解させた白金族元素含有溶液を、担体に接触もしくは含浸させる方法を採用すればよい。白金族元素が２種以上である場合には、元素ごとに白金族元素含有溶液を調製し、順次担体に接触もしくは含浸させることもできるが、好ましくは、複数の元素を一つの溶媒に存在させた白金族元素含有溶液を用いるのがよい。
【００３６】
なお、触媒成分としてニッケルと白金族元素の両方を担持させる場合には、前述したニッケル含有溶液と白金族元素含有溶液とをそれぞれ調製し、それらを順に担体に接触もしくは含浸させてもよいが、好ましくは、ニッケルと白金族元素の両方を含有する溶液を調製し、ニッケルおよび白金族元素の全てを纏めて担体に接触もしくは含浸させることが好ましい。
【００３７】
なお、本発明の触媒には、必要に応じ、焼成処理が施されていてもよい。焼成処理は、例えば、担体材料を成形して特定の形状の担体とした段階、もしくは担体にニッケル含有溶液、白金族元素含有溶液、またはニッケルと白金族元素の両方を含有する溶液を接触もしくは含浸させた段階で、常法に従い適宜行えばよい。
【００３８】
（燃料電池用水素の製造方法）
本発明の燃料電池用水素の製造方法は、前記本発明の触媒の存在下、炭化水素類と水蒸気とを反応させる事により、炭化水素類を改質し、燃料電池用水素として水素リッチ改質ガスを得るものである。例えば、炭化水素類がメタンである場合には、上述した式（１）のような水蒸気改質反応によって、一酸化炭素を含む水素リッチ改質ガスが生成する。本発明の燃料電池用水素の製造方法で採用しうる具体的手法は、上述した式（１）の水蒸気改質反応に基づく手法であれば特に制限されるものではなく、例えば、水蒸気改質法、自己熱改質法、もしくはこれらを組合せた複合改質法が挙げられる。いずれの手法を採用した場合にも、本発明の触媒は、反応装置や容器に充填して燃料電池用水素の製造に用いた際に、圧力損失が小さく、しかも大きな表面積を有しながら適度な強度をも兼ね備えるので、高い触媒性能を発揮し、効率よく燃料電池用水素を生成させることができる。
【００３９】
前記炭化水素類は、特に制限されないが、例えば、メタンガス、天然ガス（通常、メタンが主成分である）、プロパンガス、ＬＰＧ（通常、プロパンやペンタンが主成分である）、ＧＴＬ合成液体燃料、軽油、重油、灯油、ナフサ等を用いることができる。前記炭化水素類は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
【００４０】
本発明の燃料電池用水素の製造方法は、前記本発明の触媒を用いて炭化水素類を改質する点を除けば、常法に従って行うことができる。したがって、前述した炭化水素類の改質に際し、その反応条件等は特に制限されるものではないが、例えば、水蒸気改質法を適用する場合には、反応装置として加熱炉式反応器等を用い、反応温度は、通常４００〜１，２００℃、好ましくは５００〜１，１００℃とし、反応圧力は、通常１０〜７０ｂａｒ、好ましくは１５〜６０ｂａｒとすることができる。また、反応を固定床反応方式で行なう場合には、空間速度は、通常、１，０００〜１０，０００ｈｒ-1（ＳＴＰ）、好ましくは２，０００〜８，０００ｈｒ-1（ＳＴＰ）とすることができる。
【００４１】
本発明の燃料電池用水素の製造方法においては、前述した通り炭化水素類と水蒸気とを反応させた後、必要に応じて、一酸化炭素を低減する処理を行うことができる。これにより、さらに水素濃度を高めることができるとともに、燃料電池の電極の被毒を抑制することができる。一酸化炭素を低減する処理としては、例えば、上述した式（２）のＣＯ転化反応のほか、吸着材を充填したＰＳＡ装置等により一酸化炭素を吸着分離する処理などが挙げられる。
【００４２】
本発明の燃料電池用水素の製造方法により得られた燃料電池用水素は、例えば、低温作動型に分類されるりん酸型燃料電池や固体高分子型燃料電池に好適に使用される。勿論、本発明の燃料電池用水素の製造方法により得られた燃料電池用水素を適用しうる燃料電池は、これに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４３】
１０    担体
１１    コイル状筒材
１２    支柱
１３    貫通孔
２０    押出成形機
２１    第一のダイ
２１ａ  第一のダイの溝
２２    第二のダイ
２２ａ  第二のダイの溝
２３    回転手段
２３ａ  回転軸
２３ｂ  モーター
２４    切断手段
２５    流路
【図１】
2010251071.tif 000003
【図２】
2010251071.tif 000004