JPWO2011065194A1 - 逆シフト反応用触媒およびそれを用いた合成ガスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
CO + H2O → CO2 + H2 ……(1)
CO2 + H2 → CO + H2O ……(2)
CO + 3H2 → CH4 + H2O ……(3)
二酸化炭素と水素から一酸化炭素と水蒸気を生成させるために用いられる逆シフト反応用触媒であって、
Ca,SrおよびBaからなる群より選ばれる少なくとも1種類のアルカリ土類金属と、TiおよびZrからなる群より選ばれる少なくとも1種の遷移金属とを含む複合酸化物からなるものであること
を特徴としている。
CO + H2O → CO2 + H2 ……(1)
このとき、CO2、H2、CO、H2Oの組成は化学平衡によって支配され、水素製造プロセスでは、上記の式(1)の反応が進行しやすい低温で行われる。
CO2 + H2 → CO + H2O ……(2)
(1)本発明の実施例にかかる逆シフト反応用触媒Aの製造
(a)SrCO3とTiO2を、モル比1.0:1.0となるように秤量し、ボールミルにより混合した後に乾燥を行った。
(b)次に、この混合物にバインダーを加えて直径2〜5mmの球状に造粒した。
(c)得られた粒状体を空気中にて1100℃で1h焼成し、複合酸化物(SrTiO3)からなる逆シフト反応用触媒Aを得た。
(a)SrCO3とZrO2を、モル比1.0:1.0となるように秤量し、ボールミルにより混合した後に乾燥を行った。
(b)次に、この混合物にバインダーを加えて直径2〜5mmの球状に造粒した。
(c)得られた粒状体を空気中にて1100℃で1h焼成し、複合酸化物(SrZrO3)からなる逆シフト反応用触媒Bを得た。
(a)BaCO3とZrO2を、モル比1.0:1.0となるように秤量し、ボールミルにより混合した後に乾燥を行った。
(b)次に、この混合物にバインダーを加えて直径2〜5mmの球状に造粒した。
(c)得られた粒状体を空気中にて1100℃で1h焼成し、複合酸化物(BaZrO3)からなる逆シフト反応用触媒Cを得た。
(a)CaCO3とZrO2を、モル比1.0:1.0となるように秤量し、ボールミルにより混合した後に乾燥を行った。
(b)次に、この混合物にバインダーを加えて直径2〜5mmの球状に造粒した。
(c)得られた粒状体を空気中にて1100℃で1h焼成し、複合酸化物(CaZrO3)からなる逆シフト反応用触媒Dを得た。
(a)SrCO3とTiO2とZrO2を、モル比1.0:0.25:0.75となるように秤量し、ボールミルにより混合した後に乾燥を行った。
(b)次に、この混合物にバインダーを加えて直径2〜5mmの球状に造粒した。
(c)得られた粒状体を空気中にて1100℃で1h焼成し、複合酸化物(SrTiO3とSrZrO3の混合物)からなる逆シフト反応用触媒Eを得た。
比較用の触媒として、以下の三種類の触媒を用意した。
(a)市販のγ‐アルミナ(触媒F)
(b)Niを主たる成分とするメタンの水蒸気改質触媒(Ni+Al2O3)(触媒G)
(c)MgO(触媒H)
本発明の実施例にかかる逆シフト反応用触媒A〜Eと、比較例の触媒F〜Hを用いて、二酸化炭素と水素を含む原料ガスから、一酸化炭素と水蒸気を生成させる逆シフト反応試験を行い、各触媒の特性を評価した。
図1に示すように、ここで用いた試験装置は、外部にヒーター2を備えた反応管1と、反応管1にガスを供給するためのガス入口4と、反応管1からガスを排出させるためのガス出口5と、反応管内の圧力を調整するための圧力調整器6とを備えている。
CO2 + H2 → CO + H2O ……(2)
CO + 3H2 → CH4 + H2O ……(3)
転化率=(CO濃度+CH4濃度)/(CO濃度+CH4濃度+CO2濃度) ……(4)
2 ヒーター
3 逆シフト反応用触媒
4 反応管のガス入口
5 反応管のガス出口
6 圧力調整器
CO + H2O → CO2 + H2 ……(1)
CO2 + H2 → CO + H2O ……(2)
CO + 3H2 → CH4 + H2O ……(3)
二酸化炭素と水素から一酸化炭素と水蒸気を生成させるために用いられる逆シフト反応用触媒であって、
Ca,SrおよびBaからなる群より選ばれる少なくとも1種類のアルカリ土類金属と、TiおよびZrからなる群より選ばれる少なくとも1種の遷移金属とを含むペロブスカイト化合物からなるものであること
を特徴としている。
CO + H2O → CO2 + H2 ……(1)
このとき、CO2、H2、CO、H2Oの組成は化学平衡によって支配され、水素製造プロセスでは、上記の式(1)の反応が進行しやすい低温で行われる。
CO2 + H2 → CO + H2O ……(2)
(1)本発明の実施例にかかる逆シフト反応用触媒Aの製造
(a)SrCO3とTiO2を、モル比1.0:1.0となるように秤量し、ボールミルにより混合した後に乾燥を行った。
(b)次に、この混合物にバインダーを加えて直径2〜5mmの球状に造粒した。
(c)得られた粒状体を空気中にて1100℃で1h焼成し、複合酸化物(SrTiO3)からなる逆シフト反応用触媒Aを得た。
(a)SrCO3とZrO2を、モル比1.0:1.0となるように秤量し、ボールミルにより混合した後に乾燥を行った。
(b)次に、この混合物にバインダーを加えて直径2〜5mmの球状に造粒した。
(c)得られた粒状体を空気中にて1100℃で1h焼成し、複合酸化物(SrZrO3)からなる逆シフト反応用触媒Bを得た。
(a)BaCO3とZrO2を、モル比1.0:1.0となるように秤量し、ボールミルにより混合した後に乾燥を行った。
(b)次に、この混合物にバインダーを加えて直径2〜5mmの球状に造粒した。
(c)得られた粒状体を空気中にて1100℃で1h焼成し、複合酸化物(BaZrO3)からなる逆シフト反応用触媒Cを得た。
(a)CaCO3とZrO2を、モル比1.0:1.0となるように秤量し、ボールミルにより混合した後に乾燥を行った。
(b)次に、この混合物にバインダーを加えて直径2〜5mmの球状に造粒した。
(c)得られた粒状体を空気中にて1100℃で1h焼成し、複合酸化物(CaZrO3)からなる逆シフト反応用触媒Dを得た。
(a)SrCO3とTiO2とZrO2を、モル比1.0:0.25:0.75となるように秤量し、ボールミルにより混合した後に乾燥を行った。
(b)次に、この混合物にバインダーを加えて直径2〜5mmの球状に造粒した。
(c)得られた粒状体を空気中にて1100℃で1h焼成し、複合酸化物(SrTiO3とSrZrO3の混合物)からなる逆シフト反応用触媒Eを得た。
比較用の触媒として、以下の三種類の触媒を用意した。
(a)市販のγ‐アルミナ(触媒F)
(b)Niを主たる成分とするメタンの水蒸気改質触媒(Ni+Al2O3)(触媒G)
(c)MgO(触媒H)
本発明の実施例にかかる逆シフト反応用触媒A〜Eと、比較例の触媒F〜Hを用いて、二酸化炭素と水素を含む原料ガスから、一酸化炭素と水蒸気を生成させる逆シフト反応試験を行い、各触媒の特性を評価した。
図1に示すように、ここで用いた試験装置は、外部にヒーター2を備えた反応管1と、反応管1にガスを供給するためのガス入口4と、反応管1からガスを排出させるためのガス出口5と、反応管内の圧力を調整するための圧力調整器6とを備えている。
CO2 + H2 → CO + H2O ……(2)
CO + 3H2 → CH4 + H2O ……(3)
転化率=(CO濃度+CH4濃度)/(CO濃度+CH4濃度+CO2濃度) ……(4)
2 ヒーター
3 逆シフト反応用触媒
4 反応管のガス入口
5 反応管のガス出口
6 圧力調整器
Claims (2)
- 二酸化炭素と水素から一酸化炭素と水蒸気を生成させるために用いられる逆シフト反応用触媒であって、
Ca,SrおよびBaからなる群より選ばれる少なくとも1種類のアルカリ土類金属と、TiおよびZrからなる群より選ばれる少なくとも1種の遷移金属とを含む複合酸化物からなるものであること
を特徴とする逆シフト反応用触媒。 - 二酸化炭素と水素を含む原料ガスを、700℃以上の温度条件で、請求項1記載の逆シフト反応用触媒と接触させて、逆シフト反応させることを特徴とする合成ガスの製造方法。
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