選択的水素透過型分離膜反応器の開発と炭素循環制御

选择性氢渗透分离膜反应器及碳循环控制的研制

• 批准号: 13126219
• 负责人: 上村 芳三
• 金额: $ 6.72万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13126219/
• 关键词: 水素; 選択透過膜; 水素吸蔵合金; 低級飽和炭化水素; 二酸化炭素; 炭素循環; 分離膜反応器; パラジウム; メタン; LaNi_5; シクロヘキサン; グリーンケミストリー

選択的水素透過型分離膜反応器により、(1)二酸化炭素を一酸化炭素に転化し、有効利用する、(2)炭化水素を脱水素し、より付加価値の高い不飽和炭化水素に転化する、ことを目的とした。前年度の研究においては、(1)二酸化炭素水素化触媒の検討および(2)メタンカップリング触媒の検討、を行った。今年度は、以下の項目について検討を行い、3年間のまとめとした。1.低級飽和炭化水素/二酸化炭素系の膜反応(1)膜の両側でそれぞれ以下の反応が可能であることを示した。・炭化水素(メタン、エタン、プロパン、ブタン)の脱水素・二酸化炭素の還元(主生成物:一酸化炭素)(2)水素吸蔵合金成型膜の物理的、化学的変化・化学的構造・・・二酸化炭素によってニッケル(もしくはそれを主成分とする合金)相とランタンリッチ相(酸化ランタンと考えられる)に変化する。・物理的構造・・・基本構造変化なし。コークはニッケル相から生じる。・水素透過性・・・ある程度の水素の選択透過性を保有。(3)MNi_5(LaNi_5とCaNi_5)は、Mによって活性が異なる。析出相の相違に起因すると考えられる。2.モデル化とシミュレーション(1)膜の物理構造の変化(銅メッキ量と成型圧)は、intrinsicな反応速度パラメーターに影響を及ぼさなかった。(2)膜の物理構造の変化(銅メッキ量増加と成型圧増大)は、有効拡散係数を小さくした。

Select the water element through the separation membrane reactor: (1) two acid carbon acid carbon acid, effective utilization;(2) carbon element dehydration, high temperature unsaturated carbon element, and so on. In the previous year, the research was conducted in the following aspects: (1) the research and development of diacidified carbon hydration catalyst;(2) the research and development of catalyst. This year, the following projects will be discussed in the middle of the year and in the next three years. 1. The membrane reaction of lower saturated carbon element/diacid carbon system (1) The membrane reaction of lower saturated carbon element/diacid carbon system is possible. (2) Physical and chemical transformation and chemical structure of water-absorbing alloy forming film.(3) Phase transformation of diacidified carbon.(4) Phase transformation of diacidified carbon.(5) Phase transformation of diacidified carbon.(6) Phase transformation of diacidified carbon.(7) Phase transformation of diacidified carbon.(8) Phase transformation of diacidified carbon.(9) Phase transformation of diacidified carbon. Physical structure···Basic structure changes.コークはニッケル相から生じる。·Water permeability···(3)MNi_5(LaNi_5 CaNi_5) has different activity from M. The cause of phase inversion of precipitated phase is discussed. 2. The physical structure of the film (copper content and forming pressure), intrinsic reaction speed and the influence of the film on the physical structure of the film. (2)The physical structure of the film changes (copper content increases and molding pressure increases), and the dispersion coefficient decreases.

项目成果

Y.Uemura: "Carbon Dioxide Hydrogenation On Hydrogen Storage Alloys -A Fundamental Study For Membrane Separation Reactor-."Proceedings of The First European Hydrogen Energy Conference. CP2/121 (2003)

Y.Uemura：“储氢合金上的二氧化碳加氢 - 膜分离反应器的基础研究 -”。第一届欧洲氢能会议论文集。

Y.Uemura: "CO_2 Hydrogenation with Hydrogen from Hydrocarbon using LaNi_5 as a Catalyst and as a Hydrogen Reservoir -A Fundamental Study for Membrane Separation Catalytic Reactor-"Macro Review. 16. 173-177 (2003)

Y.Uemura：“使用LaNi_5作为催化剂和储氢库从碳氢化合物中产生氢气进行CO_2加氢-膜分离催化反应器的基础研究-”宏观评论。

Y.Uemura, Y.Osumi, Y.Hatate: "CO_2 Hydrogenation with Hydrogen from Hydrocarbon using LaNi_5 as a Catalyst and as a Hydrogen Reservoir -A Fundamental Study for Membrane Separation Catalytic Reactor-"Proceedings of The Fourth Asia Pacific Conference on Sus

Y.Uemura、Y.Osumi、Y.Hatate：“利用LaNi_5作为催化剂和储氢库从碳氢化合物中产生氢气进行CO_2加氢——膜分离催化反应器的基础研究——”第四届亚太不锈钢会议论文集

Y.Uemura, K.Morita, Y.Hatate: "Carbon Dioxide Hydrogenation On Hydrogen Storage Alloys -A Fundamental Study For Membrane Separation Reactor -"Proceedings of The First European Hydrogen Energy Conference. (in press). (2003)

Y.Uemura、K.Morita、Y.Hatate：“储氢合金上的二氧化碳加氢 - 膜分离反应器的基础研究 -”第一届欧洲氢能会议论文集。