JP3199757B2 - Catalyst for producing methane-containing gas - Google Patents

Catalyst for producing methane-containing gas

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】〔発明の背景〕[Background of the Invention]

【産業上の利用分野】本発明は、メタノールを原料とし
てメタン含有ガスを製造するための触媒に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst for producing a methane-containing gas from methanol as a raw material.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、大都市圏を中心に都市ガス原料と
して、LNG(液化天然ガス)の導入が図られている
が、LNGの場合−162℃という超低温にして輸送、
貯蔵する必要があって、取扱いの面で技術的、経済的に
制約があることから中小都市での採用には問題が多い。
したがって、都市ガス原料をLNGから取扱容易なメタ
ノールに代え、これを転化させて得たメタンを含有する
都市ガスを経済的に製造する工業的な技術の完成が急が
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, LNG (liquefied natural gas) has been introduced as a raw material for city gas mainly in metropolitan areas. In the case of LNG, transportation at an extremely low temperature of -162 ° C.
Due to the need to store and technical and economical restrictions on handling, there are many problems with adoption in small and medium cities.
Therefore, there is an urgent need to complete the industrial technology for economically producing city gas containing methane obtained by converting the city gas raw material from LNG to methanol which is easy to handle and converting it.

【0003】メタノールをメタン化するに際して最も大
きな問題は、メタン化反応によって生ずる高い反応熱を
制御することが困難であるという点である。特に、多管
式反応器を用いてメタン化を行なう場合では、その高い
反応熱により触媒層入口側の一部は常に最高630℃程
度の高温にさらされるのである(図1)。なお、この図
は表3に示した条件で測定したものである。
[0003] The biggest problem in methanating methanol is that it is difficult to control the high heat of reaction generated by the methanation reaction. In particular, when methanation is performed using a multitubular reactor, a portion of the catalyst layer inlet side is always exposed to a high temperature of about 630 ° C. due to the high reaction heat (FIG. 1). This figure was measured under the conditions shown in Table 3.

【0004】この熱によって触媒は通常活性低下をきた
し、そしてその発熱ピークは順次触媒層出口側へシフト
していくのである。更に、又メタン化反応に有効な成型
されたニッケル/アルミナ系触媒を用いた場合には、こ
の発熱による熱負荷と触媒の還元進行によって触媒の強
度は著しく低下し、その一部は粉化する。ついには反応
器の圧力損失の増加をきたし運転が不能となる。したが
って、使用される成型されたニッケル/アルミナ系触媒
には、活性及び触媒強度の両面から熱的耐久性が必要と
される。
[0004] The heat usually causes a decrease in the activity of the catalyst, and the exothermic peak is sequentially shifted to the exit side of the catalyst layer. Further, when a molded nickel / alumina-based catalyst effective for the methanation reaction is used, the heat load due to this heat generation and the progress of reduction of the catalyst significantly reduce the strength of the catalyst, and a part of the catalyst is powdered. . Eventually, the pressure loss of the reactor increases and operation becomes impossible. Therefore, the molded nickel / alumina-based catalyst used needs to have thermal durability in terms of both activity and catalyst strength.

【0005】触媒活性の向上は熱媒体温度の低温化につ
ながり、触媒層内最高温度を低下させることができる。
よって、このことは触媒の長寿命化に有利に働くことは
いうまでもない。更に、触媒が高活性を安定に保持でき
て、熱媒体温度を350℃以下にすることができるよう
なものであるならば、工業的取扱いに問題の多い硝酸塩
浴に代えてホットオイルが使用可能となるのでプロセス
的にも有利となって、経済的メリットも大きい。よっ
て、メタノールのメタン化反応に用いる熱的耐久性の良
い成型されたニッケル/アルミナ系触媒の具備すべき条
件は、高温下で還元雰囲気による反応の履歴を経てもな
お低温活性を維持して高メタン収率を保持すると共に、
長期間にわたり工業触媒に必要な触媒強度を保って粉化
しない触媒性能である。又、このことは経済的なガス化
プラントの長期安定操業に不可欠である。
[0005] Improvement of the catalyst activity leads to lowering of the temperature of the heat medium, and it is possible to lower the maximum temperature in the catalyst layer.
Therefore, it goes without saying that this works to extend the life of the catalyst. Furthermore, if the catalyst can maintain a high activity stably and can reduce the temperature of the heating medium to 350 ° C. or less, a hot oil can be used instead of the nitrate bath, which is problematic in industrial handling. Therefore, it is advantageous in terms of the process and has a great economic merit. Therefore, the conditions to be provided for the molded nickel / alumina-based catalyst having good thermal durability used for the methanation reaction of methanol are to maintain the low-temperature activity even after passing through the reaction history under a reducing atmosphere at a high temperature. While maintaining the methane yield,
It is a catalyst performance that maintains the catalyst strength required for an industrial catalyst for a long period of time and does not powder. This is also essential for long-term stable operation of an economical gasification plant.

【0006】メタノールの気相接触反応によって、メタ
ン含有ガスに転化する触媒としては従来下記のような触
媒が提案されている。 (1) 活性アルミニウム及び(又は)ケイソウ土を担体
としたニッケル触媒(特開昭51−122102号公
報) (2) ニッケルを25〜50重量%、アルミナ溶融セメ
ントを少なくとも5重量%、二酸化ジルコニウム又は二
酸化チタンを少なくとも5重量%含有する触媒(特開昭
53−35702号、同54−111503号各公報) (3) アルカリ土類金属元素の酸化物又は希土類金属元
素の酸化物を含有する担体上にニッケル又はニッケルの
酸化物を担持させたことを特徴とするメタノール又はメ
タノール、水の混合物を原料としたメタン含有ガス製造
用触媒(特開昭60−209253号、同60−209
254号各公報)。
The following catalysts have been proposed as catalysts for converting into a methane-containing gas by a gas phase catalytic reaction of methanol. (1) Nickel catalyst using activated aluminum and / or diatomaceous earth as carrier (JP-A-51-122102) (2) 25 to 50% by weight of nickel, at least 5% by weight of alumina molten cement, zirconium dioxide or Catalyst containing at least 5% by weight of titanium dioxide (JP-A-53-35702 and JP-A-54-111503) (3) On a support containing an oxide of an alkaline earth metal element or an oxide of a rare earth metal element For producing methane-containing gas using methanol or a mixture of methanol and water as a raw material, characterized in that nickel or a nickel oxide is supported on the catalyst (JP-A-60-209253, JP-A-60-209)
254).

【0007】しかし、これらの触媒は、本発明者らの知
る限りでは、長期間の高温反応後の触媒は低温活性に乏
しく、又充分な触媒強度に乏しく、工業的に用いる触媒
としては現在迄のところ多くの問題を残している。
However, as far as the present inventors know, as far as the present inventors know, the catalyst after a long-term high-temperature reaction has poor low-temperature activity and insufficient catalyst strength. Leaves a lot of trouble.

【0008】〔発明の概要〕 <要旨>本発明者らは、永年の研究の結果、驚くべきこ
とにメタノール又はメタノールと水を原料としてメタン
含有ガスを製造するための触媒として、高活性、高メタ
ン収率及び触媒強度のいずれも長期間安定に保持する熱
的耐久性の高いニッケル/アルミナ系触媒が特定の製造
態様をとることによって得られることを見出した。
[Summary of the Invention] <Summary> As a result of many years of research, the present inventors have surprisingly found that a catalyst for producing methane-containing gas using methanol or methanol and water as raw materials has high activity and high activity. It has been found that a nickel / alumina-based catalyst having high thermal durability and maintaining both methane yield and catalyst strength stably for a long period of time can be obtained by taking a specific production mode.

【0009】即ち、本発明によるメタノールの気相接触
反応によるメタン含有ガス製造のための成型されたニッ
ケル/アルミナ触媒は、微細アルミナ水和物及び(又
は)γ‐アルミナをアルカリ溶液中に懸濁させて処理し
て得られた溶液と硝酸ニッケル水溶液との混合反応によ
る固体生成物(イ)とカルシウムアルミネートセメント
(ロ)とからなる組成物をカルシウムアルミネートセメ
ントの水硬化条件に付して得られ、成型されたものであ
ること、を特徴とするものである。
That is, the molded nickel / alumina catalyst for producing a methane-containing gas by the gas-phase catalytic reaction of methanol according to the present invention comprises fine alumina hydrate and / or γ-alumina suspended in an alkaline solution. A composition comprising a solid product (a) and a calcium aluminate cement (b) by a mixing reaction of the solution obtained by the treatment and the nickel nitrate aqueous solution is subjected to a water-hardening condition of the calcium aluminate cement. It is obtained and molded.

【0010】〔発明の具体的説明〕 <触媒の製造>アルミナ水和物および(又は)γ‐アル
ミナは、本発明による触媒の担体を形成するものであ
る。したがって、その含有量は、触媒全量に対して10
〜90重量%、好ましくは30〜70重量%、である。
また、粒径は、アルカリ溶液との有効な接触効果を得る
という観点から、200μm以下、好ましくは50μm
以下、就中、中心粒径が10〜30μm、の微粉状のも
のが好ましい。ここでいう「粒径」は、アルミナ水和物
および(または)γ‐アルミナの一次粒子の直径を意味
するものとする。また、「中心粒径」とは、全体量の3
0wt%以上を占める粒径範囲を意味する。このような
担体は、適当なアルミナ源化合物から適当な方法、たと
えば「元素別触媒便覧」第33〜第39頁に記載されて
いる方法によって作ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Preparation of Catalyst> Alumina hydrate and / or γ-alumina form the support of the catalyst according to the present invention. Therefore, its content is 10% of the total amount of the catalyst.
9090% by weight, preferably 30-70% by weight.
Further, the particle size is 200 μm or less, preferably 50 μm, from the viewpoint of obtaining an effective contact effect with an alkaline solution.
Hereinafter, a fine powder having a center particle diameter of 10 to 30 μm is particularly preferable. The term "particle size" as used herein means the diameter of primary particles of alumina hydrate and / or γ-alumina. The “center particle size” is 3% of the total amount.
It means the particle size range occupying 0 wt% or more. Such a carrier can be prepared from a suitable alumina source compound by a suitable method, for example, a method described in “Handbook of Catalysts by Element”, pp. 33-39.

【0011】本発明では、このような担体をアルカリ溶
液中、例えば炭酸アルカリ、重炭酸アルカリ等のアルミ
ナ表面に作用する一般的な塩基の溶液中、で懸濁処理を
行なう。懸濁処理時間は少なくとも2時間、通常は3〜
6時間、である。
In the present invention, such a carrier is subjected to suspension treatment in an alkaline solution, for example, in a solution of a general base such as alkali carbonate or alkali bicarbonate which acts on the alumina surface. The suspension treatment time is at least 2 hours, usually 3 to 3 hours.
6 hours.

【0012】次に、このアルカリ溶液と微細アルミナと
からなる懸濁液と硝酸ニッケル水溶液とを混合して、ニ
ッケル成分及びアルミナ成分を含む塩基性塩を沈殿さ
せ、沈殿物を槇過し、洗浄しアルカリ成分を除去したの
ち、乾燥し、300〜800℃で焼成する。得られた酸
化ニッケルおよびアルミナを含む酸化物にカルシウムア
ルミネートセメントを添加して、成型を行う。成型物
は、常法にしたがってカルシウムアルミネートセメント
の水硬化条件に付して硬化させることができる。例え
ば、水又は水蒸気処理によってカルシウムアルミネート
セメントの水和反応を促進させて、その後養生処理を行
った後、乾燥、焼成して成型物を硬化させることで本発
明による触媒を得ることができる。
Next, the suspension composed of the alkali solution and the fine alumina is mixed with an aqueous solution of nickel nitrate to precipitate a basic salt containing a nickel component and an alumina component. After removing the alkaline component, it is dried and baked at 300 to 800 ° C. Calcium aluminate cement is added to the obtained oxide containing nickel oxide and alumina, followed by molding. The molded article can be hardened by subjecting the calcium aluminate cement to water hardening conditions in a conventional manner. For example, the catalyst according to the present invention can be obtained by accelerating the hydration reaction of calcium aluminate cement by water or steam treatment, followed by curing treatment, and then drying and firing to cure the molded product.

【0013】なお、このカルシウムアルミネートセメン
トは、一般に市販されているものを用いることができ
る。そのようなカルシウムアルミネートセメントは、例
えば化学成分としてCaO 26.0重量%、Al
73.0重量%、SiO0.3重量%、Fe
0.3重量%及び微量のMg、Na、K、Cu、C
r、Mn、Ni、Pbを含むものが代表的である。
As the calcium aluminate cement, a commercially available calcium aluminate cement can be used. Such a calcium aluminate cement is, for example, 26.0% by weight of CaO as a chemical component, Al 2 O
3 73.0 wt%, SiO 2 0.3 wt%, Fe 2 O
3 0.3 wt% and traces of Mg, Na, K, Cu, C
Those containing r, Mn, Ni, and Pb are typical.

【0014】カルシウムアルミネートセメントの添加量
は、3〜20重量%、好ましくは5〜10重量%、であ
る。添加量が3重量%未満では強度向上効果が認められ
ず、一方、20重量%超過では初期活性が低く、又、高
度反応による活性低下速度も大きくなる。本発明による
触媒には、発明の趣旨を損わない限り、ニッケル以外の
他の金属成分をプロモーター等の目的で存在させること
もできる。さらにまた、本発明による「触媒」は、「成
型された」ものである。成型触媒の形状は、柱状、錠
剤、ハニカム状、板状、その他であってもよいことは言
うまでもない。
The amount of the calcium aluminate cement is 3 to 20% by weight, preferably 5 to 10% by weight. If the amount is less than 3% by weight, no effect of improving the strength is observed, while if it exceeds 20% by weight, the initial activity is low and the rate of activity decrease due to a high degree of reaction increases. In the catalyst according to the present invention, a metal component other than nickel may be present for the purpose of a promoter or the like as long as the gist of the invention is not impaired. Furthermore, the "catalyst" according to the present invention is "molded". It goes without saying that the shape of the molded catalyst may be columnar, tablet, honeycomb, plate, or the like.

【0015】<メタノール気相接触反応>以上のように
して得られた触媒は、メタノール又はメタノールと水と
の混合物を原料として、メタン含有ガスを得る反応に対
し、連続高温反応においても低温高活性、高メタン収
率、触媒強度を保持する優れた性能を有するものであ
る。尚、メタノール‐水からメタンを製造する場合、次
の反応式に例えば、メタンの理論モル収率は75モル%
である。 4CHOH+HO → 3CH+CO+3H
<Methanol Gas-Phase Contact Reaction> The catalyst obtained as described above is different from a reaction for obtaining a methane-containing gas using methanol or a mixture of methanol and water as a raw material, in a continuous high-temperature reaction even in a continuous high-temperature reaction. It has excellent performance for maintaining high methane yield and catalyst strength. In the case of producing methane from methanol-water, the following reaction formula shows that the theoretical molar yield of methane is, for example, 75 mol%.
It is. 4CH 3 OH + H 2 O → 3CH 4 + CO 2 + 3H 2 O

【0016】〔実験例〕 <実施例−1> 1) 触媒調製 無水NaCO 1806g(硝酸ニッケルの2倍モ
ル)を含む水溶液にアルミナ水和物であるベーマイトゲ
ル(中心粒径:20〜50μ、含水率:23%)434
gを添加し、攪拌により、3時間懸濁状態を保って得た
懸濁液とNi(NO・6HO 2477gを含
む水溶液とを混合反応させて、30℃で沈殿を生じさせ
る。沈殿物を槇過し、更に純水で残存するアルカリ分を
充分に洗浄除去(触媒中のアルカリ金属残存量が0.1
重量%以下となるようにすることが好ましい)したの
ち、この沈殿物を120℃で15時間乾燥し、400℃
で3時間焼成した。焼成物にカルシウムアルミネートセ
メント30gと少量の純水を加えて粘土状に混練し、1
20℃で10時間乾燥を行ない、10〜15メッシュの
顆粒としたのち、打錠成型(径1/4インチ×高さ1/
8インチの円柱状)を行った。
EXPERIMENTAL EXAMPLE <Example 1> 1) Preparation of Catalyst Boehmite gel as alumina hydrate (central particle diameter: 20 to 20%) in an aqueous solution containing 1806 g of anhydrous Na 2 CO 3 (twice mole of nickel nitrate) 50 μ, water content: 23%) 434
g, and the suspension obtained by maintaining the suspension state for 3 hours by stirring is mixed and reacted with an aqueous solution containing 2277 g of Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O to form a precipitate at 30 ° C. . The precipitate is removed, and the remaining alkali content is sufficiently removed by washing with pure water (the amount of alkali metal remaining in the catalyst is 0.1%).
Wt.% Or less), and dried at 120 ° C. for 15 hours.
For 3 hours. 30 g of calcium aluminate cement and a small amount of pure water are added to the calcined material, and the mixture is kneaded into a clay.
After drying at 20 ° C. for 10 hours to obtain granules of 10 to 15 mesh, tablet molding (1/4 inch in diameter × 1 / h in height)
8 inch column).

【0017】次に、成型物を密閉容器内で蒸気の流通
(圧力:1kg/cm2 G以下、温度:60℃)による加湿
処理に付し(15時間)、更に大気中にて、常温で24
時間放置したのち、600℃で3時間焼成(昇温速度:
600℃/15時間)し、養生処理を完結させて、カル
シウムアルミネートセメントを3重量%含有する触媒−
1を得た。同様に、カルシウムアルミネートセメント含
有量5重量%、10重量%および20重量%の触媒を調
製して、触媒−2、3、4を得た。これらの触媒はいず
れもニッケル担持率50重量%である。
Next, the molded article is subjected to a humidification treatment (15 hours) by flowing steam (pressure: 1 kg / cm 2 G or less, temperature: 60 ° C.) in a closed container (15 hours). 24
After standing for 3 hours, baking at 600 ° C. for 3 hours (heating rate:
600 ° C./15 hours) to complete the curing treatment, and a catalyst containing 3% by weight of calcium aluminate cement
1 was obtained. Similarly, catalysts having calcium aluminate cement contents of 5% by weight, 10% by weight and 20% by weight were prepared to obtain catalysts-2, 3, and 4. Each of these catalysts has a nickel loading of 50% by weight.

【0018】2) 活性評価 これらの触媒−1〜4を反応器(内径:11/2 インチ/
長さ:450mm)に充填後、400℃で2時間水素気流
中で還元し、反応器熱媒体温度を700℃にした以外は
表1に示した条件で、連続高温反応を2,000時間実
施したのち、表1に示した条件で活性評価試験を行なっ
て、表2の結果を得た。
2) Activity evaluation These catalysts 1 to 4 were placed in a reactor (inner diameter: 11/2 inch /
(Length: 450 mm), reduced in a stream of hydrogen at 400 ° C. for 2 hours, and performed a continuous high-temperature reaction for 2,000 hours under the conditions shown in Table 1 except that the temperature of the heating medium in the reactor was 700 ° C. After that, an activity evaluation test was performed under the conditions shown in Table 1, and the results in Table 2 were obtained.

【0019】3) 触媒強度評価 触媒−1〜4それぞれ6リットルを反応器(内径:11/
2 インチ×長さ:6m)に充填後、400℃で4時間水
素気流中で還元した。そして、表3に示す条件で反応を
200時間連続で行なったのち、低分圧酸素/窒素気流
下で触媒表層の安定化処理を行なって、触媒を抜き出
し、630℃の発熱ピーク温度(図1参照)を経た部分
の触媒の圧壊強度を測定した。その結果を、新品触媒の
測定値と合わせて表4に示した。
3) Evaluation of catalyst strength 6 liters of each of catalysts 1 to 4 were placed in a reactor (inner diameter: 11 / l).
(2 inches × length: 6 m), and reduced in a stream of hydrogen at 400 ° C. for 4 hours. Then, after the reaction was continuously performed for 200 hours under the conditions shown in Table 3, the catalyst surface layer was subjected to a stabilization treatment under a low partial pressure oxygen / nitrogen stream to extract the catalyst, and the exothermic peak temperature of 630 ° C. (FIG. 1) ) Of the catalyst was measured. The results are shown in Table 4 together with the measured values of the new catalyst.

【0020】なお、圧壊強度の測定は、木屋式硬度計
(型番1600−D)を用い、円柱状触媒の側面(径方
向)に圧力を加え、触媒が圧壊した時点の圧力を測定す
ることによって行った。測定は、触媒50粒を対象にし
て行ない、その平均値を測定値とした。
The crushing strength is measured by applying pressure to the side surface (radial direction) of the cylindrical catalyst using a Kiya type hardness meter (model number 1600-D) and measuring the pressure at the time when the catalyst is crushed. went. The measurement was performed on 50 catalysts, and the average value was used as the measured value.

【0021】<実施例−2>担体として、バイヤライト
(中心粒径:80〜130μ、含水率:44%)596
g γ‐アルミナ(中心粒径:30〜70μ、含水率:
12%)379gを用いた以外は、実施例−1の触媒−
2と同じ方法で触媒を調製して触媒−5、6を得た。こ
れらの触媒を実施例−1の方法によって活性評価、触媒
強度評価を行なった。結果を表2、表4に示した。
<Example-2> As a carrier, bayerite (central particle size: 80 to 130 µ, water content: 44%) 596
g γ-alumina (center particle size: 30 to 70μ, water content:
12%) except that 379 g was used.
Catalysts were prepared in the same manner as in Example 2 to obtain Catalysts 5 and 6. These catalysts were evaluated for activity and catalyst strength by the method of Example-1. The results are shown in Tables 2 and 4.

【0022】<比較例>実施例−1の方法において、ベ
ーマイトゲルの添加を、無水NaCO水溶液と硝酸
ニッケル水溶液の混合、槇過、洗浄後の沈殿物に対して
行なった(添加後触媒)以外は、実施例−1の方法で触
媒を調製して、セメント含有量3重量%、10重量%の
触媒−7、8を得た。又、実施例−2の方法において、
γ‐アルミナの添加を、無水NaCO水溶液中と硝
酸ニッケル水溶液の混合、槇過、洗浄および焼成後の沈
殿物に対して行なった(添加後、カルシウムアルミネー
トセメントと混練)以外は、実施例−2の方法で触媒を
調製して、セメント含有量5重量%、20重量%の触媒
−9、10を得た。触媒−7、8、9、10を実施例−
1の方法で活性評価、触媒強度評価を行なった。結果を
表2、表4に示した。
<Comparative Example> In the method of Example 1, boehmite gel was added to a precipitate after mixing, mixing, and washing of an aqueous solution of anhydrous Na 2 CO 3 and an aqueous solution of nickel nitrate (after the addition). Except for the catalyst, catalysts were prepared by the method of Example 1 to obtain catalysts 7 and 8 having a cement content of 3% by weight and 10% by weight. Further, in the method of Example-2,
The addition of γ-alumina was performed on the precipitate after mixing, mixing, washing and firing of anhydrous Na 2 CO 3 aqueous solution and nickel nitrate aqueous solution (after addition, kneading with calcium aluminate cement), Catalysts were prepared by the method of Example 2 to obtain Catalysts 9 and 10 having a cement content of 5% by weight and 20% by weight. Example of Catalyst 7, 8, 9, 10
Activity evaluation and catalyst strength evaluation were performed by the method of 1. The results are shown in Tables 2 and 4.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】[0025]

【表3】 [Table 3]

【0026】[0026]

【表4】 [Table 4]

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明による触媒は、前記したように、
メタノールをメタン含有ガスに気相接触反応によって転
化させる際に熱的耐久性が高く、高温条件下で長期間の
使用においても触媒の活性と強度を安定に保持するもの
である。
The catalyst according to the present invention, as described above,
It has high thermal durability when converting methanol to a methane-containing gas by a gas phase catalytic reaction, and stably maintains the activity and strength of the catalyst even when used for a long time under high temperature conditions.

【0028】本発明による触媒は、予め、アルミナ水和
物及び(又は)γ‐アルミナをアルカリ溶液中で懸濁処
理した溶液と硝酸ニッケル水溶液とを混合反応させて、
触媒の前駆体となるニッケル成分及びアルミナ成分を含
む塩基性塩を生成させるところに第一の特徴がある。こ
の方法によって高温条件下で低温高活性、高メタン収率
を長期間保持することが可能となる。
The catalyst according to the present invention is obtained by previously reacting a solution obtained by suspending alumina hydrate and / or γ-alumina in an alkaline solution with an aqueous nickel nitrate solution.
The first feature is that a basic salt containing a nickel component and an alumina component, which is a precursor of the catalyst, is generated. This method makes it possible to maintain low temperature, high activity and high methane yield under high temperature conditions for a long period of time.

【0029】本発明による触媒の第二の特徴は、上記し
た製造方法で製造したニッケル成分及びアルミナ成分を
含む塩基性塩から得たニッケル/アルミナ組成物は、カ
ルシウムアルミネートセメントの添加で、特異的に触媒
強度が向上することである。高温下での還元雰囲気によ
る長期使用によっても工業的に充分な触媒強度を保持
し、反応器のΔPの増加も見られない。このようにし
て、活性、触媒強度共に高温耐久性に富む、メタノール
の気相接触反応によるメタンの製造のための成型ニッケ
ル/アルミナ触媒が見出された。
A second feature of the catalyst according to the present invention is that a nickel / alumina composition obtained from a basic salt containing a nickel component and an alumina component produced by the above-described production method can be specifically prepared by adding calcium aluminate cement. That is, the catalyst strength is improved. Even when the catalyst is used for a long time in a reducing atmosphere at a high temperature, the catalyst strength is industrially sufficient, and the ΔP of the reactor does not increase. In this way, a molded nickel / alumina catalyst for producing methane by a gas phase catalytic reaction of methanol, which has both high activity and high catalytic durability, has been found.

【0030】本発明による効果発現理由は必ずしも明確
ではないが、担体である微細アルミナ水和物及び(又
は)γ‐アルミナをアルカリ溶液で処理することによ
り、その粒子表面がその後の硝酸ニッケルとの反応に積
極的に関与するようになるものと考えられる。すなわ
ち、担体の一部はニッケル成分をより緊密な状態で保持
し得るものといえる。このような構造を有していること
から本発明触媒は活性面からの高温耐熱性を有するばか
りでなく、カルシウムアルミネートセメントの持つ材料
硬化特性を最大限に引き出す効果を有しているものと推
定される。
Although the reason for the effect of the present invention is not necessarily clear, the fine alumina hydrate and / or γ-alumina as a carrier are treated with an alkaline solution, so that the surface of the particles becomes compatible with the subsequent nickel nitrate. It is thought that they will be actively involved in the reaction. That is, it can be said that a part of the carrier can hold the nickel component in a tighter state. Having such a structure, the catalyst of the present invention not only has high temperature heat resistance from the active surface, but also has the effect of maximizing the material hardening characteristics of calcium aluminate cement. Presumed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】多管式反応器の触媒層内温の分布を示すもので
ある。
FIG. 1 shows the distribution of the temperature inside a catalyst layer of a multitubular reactor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡 辺 芳 久 茨城県稲敷郡阿見町中央八丁目3番1号 三菱油化株式会社 筑波総合研究所内 (72)発明者 金 丸 利 壽 福岡県福岡市南区野多目五丁目25番11号 (56)参考文献 特開 昭53−35702(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 37/36 C07C 9/04 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Yoshihisa Watanabe 3-1, Chuo, Ami-cho, Inashiki-gun, Ibaraki Pref. 5-25-11, Notama, Minami-ku, City (56) References JP-A-53-35702 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01J 21/00-37/36 C07C 9/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】微細アルミナ水和物及び(又は)γ‐アル
ミナをアルカリ溶液中に懸濁させて処理して得られた溶
液と硝酸ニッケル水溶液との混合反応による固体生成物
(イ)とカルシウムアルミネートセメント(ロ)とから
なる組成物をカルシウムアルミネートセメントの水硬化
条件に付して得られ、成型されたものであることを特徴
とする、メタノールの気相接触反応によるメタン含有ガ
ス製造のための成型されたニッケル/アルミナ触媒。
A solid product (a) obtained by mixing and reacting a solution obtained by suspending fine alumina hydrate and / or γ-alumina in an alkaline solution and an aqueous nickel nitrate solution and calcium Production of a methane-containing gas by gas-phase catalytic reaction of methanol, obtained by subjecting a composition comprising aluminate cement (b) to the conditions of water hardening of calcium aluminate cement and being molded Nickel / alumina catalyst for
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