初期活性評価より得られた高活性な触媒を用いてCO₂改質及びH₂O改質についてSV及び温度依存性評価を実施した。

　

（1）供試触媒

・CO₂−改質触媒

A−8触媒：10wt％Ni−3wt％Ru−3wt％MgO−10wt％CeO₂−Al₂O₃

A−3触媒：10wt％Ni−3wt％Ru−10wt％CeO₂−Al₂O₃

・H₂O 改質触媒

A−7 触媒：5wt％Ru−3wt％MgO−10wt％CeO₂−Al₂O₃

A−2 触媒：3wt％Ru−10wt％CeO₂−Al₂O₃

　

（2）SV、温度変化試験結果及び考察

　SV、温度変化試験結果を図8−10〜8−14及び表8−4に示す。

　

　

　

　

　

　

　CO₂及びH₂O改質の目標改質率は、CO₂改質率:50％（700℃）、H₂O改質率:65％（500℃）であり連続改質器としてCO₂＋H₂O改質率が80％である。圧力は1.2kg／cm²Gに比べて0.2kg／cm²Gにすることで、CH₄転化率は向上し、さらに触媒組成の適正化を図ったCO₂改質触媒（A−8）及びH₂O改質触媒（A−7）が高い性能を示した。CO₂改質についてはA−8触媒を用いてSV＝5000h⁻¹程度で十分目標値を達成できる。total（CO₂＋H₂O）改質率：80％という研究目標に対しては、SV＜5000h⁻¹に設定すれば開発したCO₂改質触媒（A−8）及びH₂O改質触媒（A−7）を組み合わせてtotal（CO₂＋H₂O）改質率：80％を達成できると考えられる。なおこの結果は、理想的なH₂O改質条件下での結果であり、連続改質器、つまりCO₂改質の出口ガス組成（CH₄、CO₂、H₂O,H₂、CO）でH₂O改質を行う試験を実施し、検証する必要がある。

　表8−4より、H₂O改質ではサンプル重量に変化は見られず炭素は析出していないと考えられる（重量が減少しているのは、サンプル取り出し時に触媒成分が落下したためである）。しかし、CO₂改質ではサンプル重量増加しており、著しく炭素析出が見られた。この炭素析出はNi金属に起因していると考えられる^17）。従って、CO₂改質触媒においては炭素析出を抑制するためにNi担持量を低減させる検討を行う必要性がある。

　

※改質率は以下のように定義した。

CO₂＝CH₄ 転化率＝（1−CH₄out／CH₄in）×100

H₂O改質率＝CH₄転化率＝（1−CH₄out／CH₄in）×100

又は

＝（CO₂＋CO）out／（CH₄＋CO₂＋CO）out×100