(57)【要約】【課題】    炭化水素ガスの分解温度を低くし、大量で高純度の水素ガスをより低価な価格で製造できるようにし、かつ副産物として、高純度の炭素微粉末を得ることのできる炭化水素改質装置を提供することを目的とする。【解決手段】  二酸化珪素１〜４５％、コランダム１０〜５０％、ドロマイトペリクレス５〜３０％を練和、成形、焼成した触媒を密閉装置中で４００℃〜８００℃に加熱し、これに炭化水素ガスを接触させ、このガスを二系列のサイクロンを交互に使用して連続的に水素ガスと炭素粉末を製造するようにした炭化水素改質装置とした。【選択図】  図２
2008115046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化珪素１〜４５％、コランダム１０〜５０％、ドロマイトペリクレス５〜３０％を練和、成形、焼成した触媒を密閉装置中で４００℃〜８００℃に加熱し、これに炭化水素ガスを接触させ、このガスを二系列のサイクロンを交互に使用して連続的に水素ガスと炭素粉末を製造するようにした炭化水素改質装置。
【請求項２】
二酸化珪素１〜７０％、コランダム１０〜６０％を練和、成形、焼成した触媒を使用する請求項１記載の炭化水素改質装置。
【請求項３】
二酸化珪素１〜７０％、ドロマイトペリクレス１０〜６０％を練和、成形、焼成した触媒を使用する請求項１記載の炭化水素改質装置。
【請求項４】
コランダム１０〜７０％、ドロマイトペリクレス１０〜６０％を練和、成形、焼成した触媒を使用する請求項１記載の炭化水素改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタン、エタン、プロパンなどの炭化水素ガスから、水素ガスと炭素粉末に改質、分離抽出する炭化水素改質装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭化水素ガスを７００℃以上の高熱にすると、炭素原子と水素イオンのファンデンバール結合が弛み、より小さい分子的結合に進み、最後に水素ガスと炭素粉末になることは公知である。
【０００３】
しかし、珪素などセラミックス系の触媒を使用して炭化水素ガスより水素ガスと炭素粉末を製造する炭化水素改質装置は未だ存在しない。
【特許文献１】特開２００４−３４５８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
炭化水素ガスの分解温度を低くし、大量で高純度の水素ガスをより低価な価格で製造できるようにし、かつ副産物として、高純度の炭素微粉末を得ようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑み、炭化水素ガスの分解温度を低くし、大量で高純度の水素ガスをより低価な価格で製造できるようにし、かつ副産物として、高純度の炭素微粉末を得るようにすべく、二酸化珪素１〜４５％、コランダム１０〜５０％、ドロマイトペリクレス５〜３０％を練和、成形、焼成した触媒を密閉装置中で４００℃〜８００℃に加熱し、これに炭化水素ガスを接触させ、このガスを二系列のサイクロンを交互に使用して連続的に水素ガスと炭素粉末を製造するようにした炭化水素改質装置とした。
【０００６】
また、本発明は、具体的には、二酸化珪素１〜７０％、コランダム１０〜６０％を練和、成形、焼成した触媒を使用するようにした。
【０００７】
さらに、本発明は、具体的には、二酸化珪素１〜７０％、ドロマイトペリクレス１０〜６０％を練和、成形、焼成した触媒を使用するようにした。
【０００８】
さらにその上に、本発明は、具体的には、コランダム１０〜７０％、ドロマイトペリクレス１０〜６０％を練和、成形、焼成した触媒を使用するようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、二酸化珪素１〜４５％、コランダム１０〜５０％、ドロマイトペリクレス５〜３０％を練和、成形、焼成した触媒を密閉装置中で４００℃〜８００℃に加熱し、これに炭化水素ガスを接触させ、このガスを二系列のサイクロンを交互に使用して連続的に水素ガスと炭素粉末を製造するようにした炭化水素改質装置としたので、炭化水素ガスの分解温度を低くし、大量で高純度の水素ガスをより低価な価格で製造できるようにし、かつ副産物として、高純度の炭素微粉末を得ることができる。
【００１０】
また、本発明は、具体的には、二酸化珪素１〜７０％、コランダム１０〜６０％を練和、成形、焼成した触媒を使用するようにした。
【００１１】
さらに、本発明は、具体的には、二酸化珪素１〜７０％、ドロマイトペリクレス１０〜６０％を練和、成形、焼成した触媒を使用するようにした。
【００１２】
さらにその上に、本発明は、具体的には、コランダム１０〜７０％、ドロマイトペリクレス１０〜６０％を練和、成形、焼成した触媒を使用するようにした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、新規な設備と新規な触媒を使用することにより、分解温度を低くし、大量で高純度の水素ガスをより低価な価格で製造できるようにし、かつ副産物として、高純度の炭素微粉末を得るものである。
【００１４】
本発明の炭化水素改質装置の概要を添付した図面により説明する。
【００１５】
図１は炭化水素分解塔である。
【００１６】
炭化水素分解塔１１は、装置の中心部に過熱塔１８を有し、その周囲に触媒充填塔１７を配置する。触媒１０は触媒充填塔１７の内部に設けられた孔付きの触媒棚１３の上や、その他の空間に充填されており、４００℃〜８００℃に加熱されている。
【００１７】
触媒充填塔１７は分厚い金属製で、内部のガスが外部に漏れないように密閉構造となっている。触媒充填塔１７の高温を保つため周囲を二重の耐熱保温材９と耐熱保温壁８で固められており、上蓋部１５と基礎７はカーボンブロックで断熱築成されている。
【００１８】
装置の中心部の加熱塔１８は、その下部の矢印５に示すように燃料と空気が送り込まれ、バーナーによって強力な炎６を発生させ、触媒充填塔１７の内部を４００℃〜８００℃に加熱させる。触媒充填塔１７上部の排気孔４はバーナーの煙突である。
【００１９】
図２は炭素粉末を補集して純水素ガスを製造する装置である。
【００２０】
炭化水素ガスは、図１の送入口１から図２のポンプ２７とポンプ３９により弱い圧力で引き込まれるように送入され、加熱された触媒１０の間を通って触媒充填塔１７の頂部１６に至るまで加熱された触媒１０に接触し、より小さい分子に分解され、ほぼ全量が水素ガスと炭素粉末に分割され、ガス出口２より矢印３のように排出される。
【００２１】
ガス出口２より排出されたガスは、図２に示すように、炭素粉末収集のためのサイクロン塔２１の入口２０より入り、サイクロンの原理により炭素粉末は下部の炭素粉末貯留室５０に落下し、水素ガスは矢印２４のように次段の微少サイクロン塔２２に入る。前段のサイクロン塔２１と同じように、炭素粉末は分別されて下部の炭素粉末貯留室５１に集められる。
【００２２】
水素ガスは、矢印２５のように、水洗式精密クリーナー２３で水洗２６され、矢印４８のようにポンプ２７を通ってバルブ２８を経て水素ガスタンク２９に貯蔵される。
【００２３】
分離した炭素粉末を取り出す時は、サイクロン塔２１、微少サイクロン塔２２、水洗クリーナー２３の一系列をバルブ２０とバルブ２８で一時閉鎖し、その間にバルブ４２、バルブ４３を開いて落下せしめ、トロッコ３０、トロッコ３１で系外に運ぶ。
【００２４】
一時、閉鎖され、炭素粉末が処理される間、改質ガスはバルブ３２とバルブ４０の操作により、図２の下段に示すサイクロン塔３３、微少サイクロン塔３４、水洗クリーナー３５の系列に移し替え、改質装置は連続運転される。
【００２５】
図１に示す炭化水素分解塔で使用する触媒１０は、二酸化珪素１〜４５％、コランダム１０〜５０％、ドロマイトペリクレス５〜３０％の混合物を練和、成形、焼成したものであるが、その１〜２種を焼成したものでも短期的には効果がある。
【００２６】
また、炭化水素分解塔で使用する触媒１０としては、二酸化珪素１〜７０％、コランダム１０〜６０％を練和、成形、焼成したものを使用することもできる。
【００２７】
さらに、炭化水素分解塔で使用する触媒１０としては、二酸化珪素１〜７０％、ドロマイトペリクレス１０〜６０％を練和、成形、焼成したものを使用することもできる。
【００２８】
さらにその上に、炭化水素分解塔で使用する触媒１０としては、コランダム１０〜７０％、ドロマイトペリクレス１０〜６０％を練和、成形、焼成したものを使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、炭化水素ガスの改質に触媒を使用したが、炭化水素ガスの改質にパルス放電を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の炭化水素分解塔の断面図である。
【図２】本発明の炭化水素ガスから、炭化粉末を捕集して純水素ガスを製造する装置のシステム図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１…炭化水素分解塔（密閉装置の例）
２１…サイクロン塔（二系列のサイクロンの一装置）
２２…微少サイクロン塔（二系列のサイクロンの一装置）
３３…サイクロン塔（二系列のサイクロンの一装置）
３４…微少サイクロン塔（二系列のサイクロンの一装置）
【図１】
2008115046.tif 000003
【図２】
2008115046.tif 000004