JPH08175804A - 水素及び一酸化炭素の製造方法 - Google Patents

水素及び一酸化炭素の製造方法

Info

Publication number
JPH08175804A
JPH08175804A JP6322539A JP32253994A JPH08175804A JP H08175804 A JPH08175804 A JP H08175804A JP 6322539 A JP6322539 A JP 6322539A JP 32253994 A JP32253994 A JP 32253994A JP H08175804 A JPH08175804 A JP H08175804A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
hydrogen
methane
carbon dioxide
titania
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6322539A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukinori Hataya
行徳 畑谷
Tomohiro Yoshinari
知博 吉成
Yutaka Miyata
豊 宮田
Kinjiro Saito
金次郎 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
Original Assignee
COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by COSMO SOGO KENKYUSHO KK, Cosmo Oil Co Ltd filed Critical COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Priority to JP6322539A priority Critical patent/JPH08175804A/ja
Publication of JPH08175804A publication Critical patent/JPH08175804A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 メタン及び二酸化炭素を含有するガスを触媒
に接触させて一酸化炭素と水素を製造する方法におい
て、チタアニ含有担体に活性金属を担持した触媒を用い
る水素及び一酸化炭素と水素の製造方法。 【効果】 本発明によれば天然ガスの主成分であるメタ
ンと、地球温暖化の主要な原因物質となっている二酸化
炭素を用いて、工業的に有用な一酸化炭素と水素を効率
良く製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、天然ガスの主成分であ
るメタンと、地球温暖化の主要な原因物質となっている
二酸化炭素を用いて、工業的に有用な一酸化炭素と水素
(以下「合成ガス」と略す)を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、炭酸ガスは地球温暖化の主要原因
物質であることから、排出の削減、有効利用が緊急の課
題とされている。このため、炭酸ガスの電気的還元法、
光合成法、接触水素還元法等の化学的変換方法が検討さ
れている。これらのうち、メタンと二酸化炭素からヒド
ロホルミル化により、各種有機化合物を合成する際の原
料として有用な合成ガスを製造する方法についての報告
例は極めて少なく、わずかに、アルミナまたはシリカ担
体に8族遷移金属担持触媒を使用した接触法(Reac
t.Kinet.catal.,24,253(198
4)及び第68回触媒討論会(A)予稿集、3H327
(1991))が知られているにすぎない。
【0003】しかし、貴金属を担持した触媒は高価であ
り、経済的に不利である。また貴金属と同等の触媒活性
と寿命を有し、より安価な8族遷移金属、中でもニッケ
ル触媒は炭素析出傾向が強いため、活性の低下が起こり
易いという問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、メ
タンおよび二酸化炭素を含有するガスから、炭素の析出
を抑制し、かつ効率的に一酸化炭素及び水素を製造する
方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような実情におい
て、本発明者は鋭意検討した結果、メタン及び二酸化炭
素を含有するガスを触媒に接触させて一酸化炭素と水素
を製造する方法において、チタニア含有担体に活性金属
を担持した触媒を用いれば、炭素の析出を抑制し、かつ
触媒の活性の低下が起こりにくいため、効率よく水素及
び一酸化炭素を製造できることを見出し、本発明を完成
するに至った。
【0006】すなわち、本発明は、メタン及び二酸化炭
素を含有するガスを触媒に接触させて一酸化炭素と水素
を製造する方法において、チタニア含有担体に活性金属
を担持した触媒を用いることを特徴とする水素の製造方
法を提供するものである。また、本発明は、メタン及び
二酸化炭素を含有するガスを触媒に接触させて一酸化炭
素と水素を製造する方法において、チタニア含有担体に
活性金属を担持した触媒を用いることを特徴とする一酸
化炭素の製造方法を提供するものである。
【0007】本発明で用いられるメタンとしては、メタ
ン単独、メタン含有ガスのいずれでも良い。メタン含有
ガスとしては、例えば天然ガス、代替天然ガスが挙げら
れ、メタンの他に、エタン、プロパン等の飽和炭化水
素;エチレン、プロペン、ブテン等の不飽和炭化水素;
二酸化炭化水素、微量の硫化水素、10〜40モル%の
水素、1〜20モル%の一酸化炭素、窒素、空気または
水蒸気を含んでいても良い。
【0008】本発明において、原料として用いられるメ
タン及び二酸化炭素のモル比は、メタン/二酸化炭素の
モル比が0.05〜25、特に0.1〜20、更に0.
2〜10であるのが好ましい。メタン/二酸化炭素のモ
ル比が0.05未満では、リサイクルする二酸化炭素の
量が多くなり、水素の収率が減少し、25を超えると十
分な一酸化炭素生成速度が得られなくなり炭素析出も多
く不経済となる。
【0009】本発明で用いるチタニア含有担体は、チタ
ニアの他、アルミナ、シリカ、ジルコニア、ニオビア、
結晶性アルミナシリケート、酸化カルシウム、酸化マグ
ネシウム、酸化バリウム等の金属酸化物を含んでいても
よく、特に酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化バ
リウムを含むものは炭素析出をより有効に抑制すること
ができるため好ましい。
【0010】チタニア含有担体におけるチタニアの含有
量は、0.1重量%以上、特に10重量%以上、更に2
0重量%〜99重量%であるのが好ましい。
【0011】チタニア含有担体に担持する活性金属とし
ては特に制限されないが、例えばニッケル、ルテニウ
ム、ロジウム、イリジウム、コバルト等の8族遷移金属
が好ましく、特にコストの点からニッケルが好ましい。
また、これらの金属の酸化物を用いてもよい。
【0012】チタニア含有担体に担持する活性金属は、
全触媒中に、金属換算で0.01〜70重量%、特に
1.0〜50重量含有されるのが好ましい。0.01重
量%未満では十分な二酸化炭素の転化率が得られず、7
0重量%を超えても、期待するほどの転化率の向上は得
られない。
【0013】チタニア含有担体に活性金属を担持させる
方法は特に制限されず、例えば含浸法、ゾル・ゲル法、
物理混合法等公知の方法を用いることが出来る。例え
ば、チタニア成型物をニッケル塩等の金属を含む水溶液
に浸漬し、乾燥、焼成後、還元する方法;チタンとアル
ミニウム塩を混合した水溶液にアンモニウムを加えて沈
殿を形成させ、得られたゲルを乾燥、焼成して担体を
得、次に、ニッケル塩等の金属を含む水溶液に浸漬し、
乾燥、焼成した後、還元する方法;ニッケル酸化物とを
チタニアと物理混合し、乾燥、焼成した後、還元する方
法;チタンアルコキシドにニッケル塩等を加え、加水分
解することにより沈殿を得、乾燥、焼成、還元する方法
等が挙げられる。
【0014】これらの方法において、触媒を還元する方
法としては、還元ガスを用いて行えばよく、触媒を固定
化、乾燥後、反応器内で行ってもよい。
【0015】還元ガスとしては純水素、水素・水蒸気、
一酸化炭素を用いることができる。水素ガス又は水素・
水蒸気ガスが好ましく、特に水素ガスを用いるのが好ま
しい。
【0016】還元は、メタン及び二酸化炭素を触媒に接
触させるときの反応温度で行うことができるが、担持さ
せる活性金属が凝集しないよう100〜180℃程度の
低温でも行うのが好ましい。
【0017】本発明の製造方法は、このようにして得ら
れる触媒に、メタン及び二酸化炭素を含有するガスを接
触させることにより行われる。このときの反応温度は3
00〜1000℃、特に400〜900℃であるのが好
ましい。反応温度が300℃未満ではメタン及び二酸化
炭素の十分な転化率が得られず、1000℃を超える
と、触媒のシンタリングによる活性の低下が生じる。ま
た、反応圧力は、特に制限されず、常圧〜20気圧、特
に常圧〜10気圧で行うのが好ましい。更に、原料ガス
は、GHSV500〜500,000h-1、特に5,0
00〜100,000h-1の速度で供給するのが好まし
い。500h-1未満では一酸化炭素の生成速度が小さ
く、また500,000h-1を超えると原料の転化率が
低下し、経済的でない。
【0018】反応方式としては、触媒と原料が効率的に
接触できれば特に制限されず、例えば固定床、流動床、
移動床で反応を行わせることが出来る。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、メタン及び二酸化炭素
を含有するガスを触媒に接触させて一酸化炭素及び水素
を製造する方法において、チタニア含有担体に活性金属
を担持した触媒を用いることにより、炭素の析出が抑制
され、しかも触媒活性が低下し難いため、メタン及び二
酸化炭素の転化率が高く、水素及び一酸化炭素を効率良
く得ることができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、これは単に例示であって本発明を制限するも
のではない。
【0021】参考例1 触媒Aの調製:16〜28メッシュに整粒したチタニア
15gを、水25mlに硝酸ニッケル六水和物10gを
溶解した水溶液に11時間浸漬し、その後110℃で2
4時間乾燥した。次いで700℃で3時間焼成すること
により、ニッケル2重量%及びチタニア98重量%から
なる触媒Aを得た。
【0022】参考例2 触媒Bの調製:チタニア15gの代わりにチタニア7.
5g及びアルミナ7.5gを使用した以外は参考例1と
同様にして、ニッケル2重量%、チタニア49重量%及
びアルミナ49重量%からなる触媒Bを得た。
【0023】参考例3 触媒Cの調製:硝酸ニッケル六水和物10gの代わりに
5.8gの塩化ルテニウム(III)水和物を使用した以
外は参考例1と同様にして、ルテニウム2重量%及びチ
タニア98重量%からなる触媒Cを得た。
【0024】参考例4 触媒Dの調製:16〜28メッシュに整粒したアルミナ
15gを、水29mlに硝酸ニッケル六水和物5gを溶
解した水溶液に11時間浸漬し、その後110℃で24
時間乾燥した。次いで、700℃で3時間焼成すること
により、ニッケル2重量%及びアルミナ98重量%から
なる触媒Dを得た。
【0025】参考例5 触媒Eの調製:16〜28に整粒したアルミナ15g
を、水23mlに塩化ルテニウム(III)水和物2gを
溶解した水溶液に11時間浸漬し、その後110℃で2
4時間乾燥した。次いで、700℃で3時間焼成するこ
とにより、ルテニウム2重量%及びアルミナ98重量%
からなる触媒Eを得た。
【0026】実施例1〜3、比較例1及び2 示差熱分析計(DTA−500、セイコー電子工業製)
の内径8mmのα−アルミナ製容器に触媒20mgを充填
し、サンプルセル上に装着した後、水素雰囲気下、70
0℃で2時間還元処理を行い、その後ヘリウム雰囲気下
で900℃に昇温した。次に、900℃に保持しながら
ヘリウムに代えて二酸化炭素(47モル%)、メタン
(47モル%)及び窒素(6モル%)の混合ガスを40
ml/minで供給し(GHSV150000hr-1)水素及
び一酸化炭素を得た。このときのカーボン析出速度を次
式により求めた。結果を表1に示す。次に、新たに触媒
1.0gを内径10mmの石英反応管に充填し、水素雰
囲気下、700℃で2時間還元処理を行い、その後ヘリ
ウム雰囲気下で10kg/cm2Gに昇圧し、そして900℃
に昇温した。次に900℃に保ちながらヘリウムに代え
て二酸化炭素:メタンのモル比が2:1となる混合ガス
を400ml/minで供給し、水素及び一酸化炭素を得
た。このときの反応生成ガスをガスクロマトグラフィー
分析し、メタン及び二酸化炭素の転化率を次式により求
めた。結果を表1に示す。なお、比較例1では、カーボ
ン析出に伴う触媒床閉塞のため反応継続が出来なかっ
た。
【0027】
【数1】
【0028】
【表1】
【0029】表1の結果より、チタニア含有触媒A〜C
を用いると、比較触媒D〜Eの場合に比べ、メタン及び
二酸化炭素の転化率が高く、また触媒上の炭素析出が著
しく減少していることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 豊 埼玉県幸手市権現堂1134−2 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内 (72)発明者 斉藤 金次郎 埼玉県幸手市権現堂1134−2 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メタン及び二酸化炭素を含有するガスを触
    媒に接触させて一酸化炭素と水素を製造する方法におい
    て、チタニア含有担体に活性金属を担持した触媒を用い
    ることを特徴とする水素の製造方法。
  2. 【請求項2】 メタン及び二酸化炭素を含有するガスを
    触媒に接触させて一酸化炭素と水素を製造する方法にお
    いて、チタニア含有担体に活性金属を担持した触媒を用
    いることを特徴とする一酸化炭素の製造方法。
JP6322539A 1994-12-26 1994-12-26 水素及び一酸化炭素の製造方法 Pending JPH08175804A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6322539A JPH08175804A (ja) 1994-12-26 1994-12-26 水素及び一酸化炭素の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6322539A JPH08175804A (ja) 1994-12-26 1994-12-26 水素及び一酸化炭素の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08175804A true JPH08175804A (ja) 1996-07-09

Family

ID=18144801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6322539A Pending JPH08175804A (ja) 1994-12-26 1994-12-26 水素及び一酸化炭素の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08175804A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014520739A (ja) * 2011-07-05 2014-08-25 リンデ アクチエンゲゼルシャフト 合成ガス製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014520739A (ja) * 2011-07-05 2014-08-25 リンデ アクチエンゲゼルシャフト 合成ガス製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005099897A1 (ja) フィッシャー・トロプシュ合成用触媒および炭化水素の製造法
WO2002038268A1 (fr) Catalyseur de reformage pour hydrocarbures et procede de reformage correspondant
WO2002078840A1 (fr) Catalyseur de reformage d'hydrocarbures et procede de preparation du catalyseur, et procede de reformage d'hydrocarbures mettant en oeuvre ledit catalyseur
UA77384C2 (en) Catalyst and process for producing vinyl acetate
JP4741623B2 (ja) オキシ塩素化反応の触媒組成物
KR20100065164A (ko) 산화올레핀의 제조 방법
EP0101645B1 (en) Catalytic process for the production of methanol
JPS6323743A (ja) ニッケルおよび/またはコバルト触媒の製造方法
JPH08231204A (ja) 二酸化炭素改質反応による水素及び一酸化炭素の製造法
JP3638358B2 (ja) 二酸化炭素改質化触媒及びこれを用いた改質化法
JPS6116506B2 (ja)
CN109718777B (zh) 一种醇重整制氢催化剂及其制备方法和应用及醇重整制氢方法
JPH05221602A (ja) 合成ガスの製造方法
JPH08175804A (ja) 水素及び一酸化炭素の製造方法
US6963016B1 (en) Process for the synthesis of highly active modified carbon supported palladium catalyst
EP0133778B1 (en) Methanol conversion process
EP0040414B1 (en) Process for producing acetaldehyde
JP3095497B2 (ja) エタンによる二酸化炭素の変換方法
JPS6113689B2 (ja)
JP2000178005A (ja) メタンによる二酸化炭素の変換方法
JPS6362525B2 (ja)
JPH06279012A (ja) 一酸化炭素の製造方法
JP3837482B2 (ja) 水素製造用触媒及びそれを用いた水素の製造方法
JP3089677B2 (ja) プロパンによる二酸化炭素の還元方法
JPH10286439A (ja) 含フッ素化合物の分解法