KR101649479B1 - 탄화수소의 수증기 개질용 촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 탄화수소의 수증기 개질방법 - Google Patents

탄화수소의 수증기 개질용 촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 탄화수소의 수증기 개질방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄화수소의 수증기 개질용 촉매에 관한 것으로, 특히 본 발명의 무회분석탄 또는 무회분석탄을 열분해한 촤(char)를 촉매 담지체로 이용한 탄화수소의 수증기 개질 촉매는 금속이온-회분 화합물 생성을 방지하여 공정 후 금속이온 회수가 용이하며, 석탄의 종류에 따라 서로 다른 온도 범위에서 사용이 가능하며, 특히 고등급석탄의 경우 고온에서 사용 가능하므로 메탄(methane), 에탄(ethane), 프로판(propane), 부탄(butane) 및 기타 지방족 및 방향족 탄화수소들의 개질(reforming) 반응의 촉매로 사용 가능하다. 또한, 화학적 전처리(pre-treatment) 정도에 따라 이온교환 능력 및 수증기 개질 반응성을 조절할 수 있으므로 용도에 따라 적절한 촉매물질을 생성할 수 있다.

Description

탄화수소의 수증기 개질용 촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 탄화수소의 수증기 개질방법 {A catalyst for steam reforming of hydrocarbons, process for producing thereof and method of steam reforming of hydrocarbons using the same}
본 발명은 탄화수소의 수증기 개질용 촉매에 관한 것으로, 특히 무회분석탄 또는 무회분석탄을 열분해한 촤(char)를 금속 담지체로 사용하고 이에 전이 금속을 분산시킨 탄화수소의 수증기 개질용 촉매에 관한 것이다.
가스화 반응은 합성가스를 생산하기 위한 하나의 방법으로 석탄, 바이오매스(biomass), 폐타이어, 폐플라스틱 또는 이들의 혼합물인 다양한 탄소원을 사용한다. 이러한 탄소원은 석유자원의 대체 잠재력을 가진 물질이거나 환경적으로 분해가 어려운 폐기물들로 가스화 반응을 통한 에너지자원의 다원화와 환경문제 해결에 그 목적을 두고 있다.
화석연료, 바이오매스 타르, DME(Dimhethyl ether), 알콜(alcohol), 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compouns; VOCs) 등을 포함하는 탄화수소의 개질을 통한 수소 및 합성가스의 생산은 일반적으로 촉매에 의해 활성화된다. 이때 사용된 촉매는 주로 표면적이 넓은 활성 알루미나(activated alumina), 실리카(silica), 금속산화물지지체(metal oxide support)에 금속 이온들을 분산시켜 제조된다. 그러나 기존의 촉매들은 반응 중 탄소증착현상(coking)에 의해 쉽게 불활성 되는 문제점을 갖는다.
고형연료의 가스화에 가장 범용적으로 이용되고 있는 고정층 반응기 중 상향류식 가스화기는 적은 초기 투자비, 높은 수분함량을 갖는 연료 이용 가능, 공정이 단순하다는 장점을 갖고 있는 반면에 생성된 합성가스 내에 많게는 100 g/Nm3의 타르 등 탄화수소가 발생되어 후단기기에의 악영향을 초래할 우려가 있기 때문에 합성가스를 활용하기 위해서는 정제 및 제거 공정이 필요하다. 이를 위해 일반적으로 탄화수소 분해 공정의 촉매인 전이금속 특히 니켈(Ni)을 사용한 수증기 개질 공정이 주로 사용되며, 촉매의 효율을 높이기 위해 촉매를 고르게 분산시킬 수 있는 촉매 금속의 담지체가 필요하다. 또한 가스상 촉매 반응은 고체 촉매 표면에서 일어나므로, 표면적이 넓어질수록 표면에 퍼져있는 활성 물질에 의한 반응이 증가한다. 즉, 촉매의 표면적을 증가시켜 활성자리를 최대화 하면, 촉매 활성이 증가한다. 이때 촉매지지체는 촉매활성을 나타내지는 않지만 제조된 촉매의 안정성과 내구성을 유지 및 향상시키는 역할을 한다.
이온교환(ion-exchange) 능력을 갖는 저등급석탄을 금속 담지체로 사용하고 이에 전이금속 이온들을 이온교환 방법으로 분산하여 촉매를 제조하면 촉매 역할을 하는 전이금속들을 석탄 내에 고르게 분산시킬 수 있으며, 관련 식은 아래와 같다.
2(-COOH) + Ni2 + ↔ -(COO)2Ni + H2
이와 같이, 저등급석탄을 사용하면 일반적인 금속 담지체를 사용할 때 보다 훨씬 효율적으로 금속이온들을 작고 고르게 분산시킬 수 있다. 그러나 고온에서는 저등급석탄이 수증기 개질 반응에 참여하게 되어 손실이 발생한다. 또한 다량의 회분의 존재로 인해 금속이온-회분 화합물이 생성되어 탄화수소 수증기 개질 공정 후 금속이온 회수율 저하를 야기한다.
일본 공개특허 2006-328268는 금속담지 담체를 이용한 바이오매스 가스화 방법과 시스템 및 그 금속 담지 담체로부터 금속입자를 회수하는 방법과 시스템에 관한 기술을 개시하고 있다. 즉, 전이금속을 저등급석탄에 분산하여, 바이오메스의 열분해 및 가스화 공정에서 발생해 버려지는 타르를 유익한 가스 (H2 + CO)로 수증기 개질하는 공정의 촉매로 사용하였다. 그러나, 저등급석탄을 금속의 담지체로 사용하는 경우 수증기 개질 공정에서 저등급석탄은 일정온도 이상에서 수증기 개질 반응에 참여로 인해 소모되어 촉매 효율이 감소한다.
따라서 고활성 및 고안정성을 갖춘 탄화수소 수증기 개질용 촉매 개발이 필요하다.
일본 공개특허 2006-328268
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 특히 무회분석탄 또는 무회분석탄을 열분해한 촤(char)를 금속 담지체로 사용하고 공정 후 금속 회수가 용이한 탄화수소 분해용 촉매 및 이를 이용한 탄화수소 수증기 개질 방법을 제공하고자 한다.
상기 문제를 해결하기 위해 본 발명자들은 무회분석탄을 촉매 담지체로 하고, 이에 금속이온을 이온교환 방법을 통해 분산시켜 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 제조하면 금속이온-회분 화합물 생성을 방지하여 수증기 개질 반응 후에 전이 금속 회수가 용이함을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은, 촉매 담지체; 및 상기 촉매 담지체에 분산된 전이금속 이온 또는 전이금속 혼합물 이온을 포함하고, 상기 촉매 담지체는 회분함량이 200 ppm이하의 무회분석탄 입자인, 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 촉매 담지체는 비표면적 100 m2/g 이상의 촤(char)이고, 상기 촤는 무회분석탄이 열분해 된 것인, 탄화수소의 수증기 개질용 촉매.
본 발명은 또한, 상기 전이금속은 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 철(Fe), 구리(Cu), 크롬(Cr) 및 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이고, 상기 전이금속 혼합물은 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상과 상기 전이금속이 이루는 혼합물인, 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 전이금속 또는 전이금속 혼합물은 상기 금속 담지체에 대해 3 내지 30 weight% 포함되는, 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 제공한다.
본 발명은 또한, 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 제조하는 방법으로, 상기 방법은 석탄의 회분을 제거하여 회분함량 200ppm이하의 무회분석탄을 제조하는 단계; 상기 무회분석탄을 입경 75μm 이하로 미립화하여 촉매담지체를 제조하는 단계; 및 상기 촉매담지체에 전이금속 이온 또는 전이금속 혼합물 이온을 이온교환방법으로 담지하여 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 제조하는 단계를 포함하는, 탄화수소의 수증기 개질용 촉매의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 방법은 회분함량이 200ppm이하의 무회분석탄을 600℃ 내지 1000℃에서 열분해하여 비표면적 100m2/g 이상의 촤(char)를 제조하는 단계를 추가로 더 포함하는, 탄화수소의 수증기 개질용 촉매의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 촉매 담지체 및 상기 촉매 담지체에 분산된 전이금속 이온 또는 전이금속 혼합물 이온을 포함하고, 상기 촉매 담지체는 회분함량이 200ppm이하의 무회분석탄 입자인, 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 준비하는 단계; 탄화수소에 수증기를 혼합하여 탄화수소-수증기 혼합물을 준비하는 단계; 및 상기 탄화수소-수증기 혼합물을 개질 반응기로 공급하여 상기 탄화수소의 수증기 개질용 촉매의 존재하에서 상기 탄화수소를 분해하는 단계를 포함하는, 촉매를 이용한 탄화수소의 수증기 개질방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 탄화수소를 분해하는 단계의 공정 온도는 300℃ 내지 800℃인, 촉매를 이용한 탄화수소의 수증기 개질방법을 제공한다.
본 발명의 무회분석탄 또는 무회분석탄을 열분해한 촤(char)를 촉매 담지체로 이용한 탄화수소의 수증기 개질 촉매는 금속이온-회분 화합물 생성을 방지하여 공정 후 금속이온 회수가 용이하며, 석탄의 종류에 따라 서로 다른 온도 범위에서 사용이 가능하며, 특히 고등급석탄의 경우 고온에서 사용 가능하므로 메탄(methane), 에탄(ethane), 프로판(propane), 부탄(butane) 및 기타 지방족 및 방향족 탄화수소들의 개질(reforming) 반응의 촉매로 사용 가능하다. 또한, 화학적 전처리(pre-treatment) 정도에 따라 이온교환 능력 및 수증기 개질 반응성을 조절할 수 있으므로 용도에 따라 적절한 촉매물질을 생성할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
한 양태에서 본원은 촉매 담지체; 및 상기 촉매 담지체에 분산된 전이금속 이온 또는 전이금속 혼합물 이온을 포함하고, 상기 촉매 담지체는 회분함량이 200ppm이하의 무회분석탄 입자인, 탄화수소의 수증기 개질용 촉매에 관한 것이다.
탄화수소 수증기 개질이란 탄화수소와 수증기를 촉매 존재 하에 고온에서 반응시켜 수소, 일산화탄소 또는 합성가스 등을 합성하는 방법으로, 보통 하기 화학식 1과 같은 반응으로 일산화탄소 또는 이산화탄소와 수소가 생성된다. 본 발명에서는 석탄, 특히 무회분 석탄을 금속담지체로 사용하고 이에 전이 금속 또는 전이 금속 혼합물을 담지시킨 탄화수소 개질촉매를 이용하여 탄화수소 수증기 개질을 수행한다.
화학식 1
Figure 112015067589599-pat00001
본 발명의 석탄이란 지질시대의 육생식물이나 수생식물이 수중에 퇴적하여 매몰된 후 가열과 가압작용을 받아 변질하여 생성된 흑갈색의 가연성 암석이다. 대부분 유기성분으로 구성되어 있으며 소량의 무기성분을 포함한다. 석탄은 토탄(peat)에서부터 갈탄(lignite), 아역청탄(sub-bituminous coal), 역청탄(bituminous coal), 무연탄(anthracite) 등급으로 나뉘어지며, 이 중에서 저등급석탄(LRC)은 토탄 부터 아역청탄까지를 말하며 역청탄에서부터는 고등급석탄(HRC)로 분류된다. 본 발명의 석탄은 어느 것으로 한정하지 않으며, 모든 석탄에서 회분을 제거한 무회분 석탄을 촉매 담지체로 이용할 수 있다.
본 발명의 회분이란 석탄에 포함되어 있는 무기성분으로, 연소후 재의 형태로 잔류하는 불연성의 광물질로서 산화규소 (SiO2), 산화알미늄 (Al2O3), 산화철 (Fe2O3), 산화칼슘 (CaO), 산화마그네슘 (MgO), 산화티타늄 (TiO2), 산화나트륨 (Na2O) 등의 무기성분들을 의미한다. 본 발명에서는 상기 회분을 포함하지 않거나 회분의 함량이 예를 들면 전체 석탄 함량 중 회분(ash) 함량이 200ppm 이하로 포함하는 석탄을 무회분 석탄을 촉매지지체로 사용한다. 촉매지지체에 회분이 포함되어 있을 경우, 회분은 수증기 개질반응 온도 조건에서 금속 이온과 화학적 결합을 형성한다. 이는 촉매 효율을 저감 시킬 뿐만 아니라, 공정 후에 금속 이온의 회수율을 저감 시킨다. 상기 무회분 석탄의 제조방법은 당업계에 알려진 방법이면 어느 것으로 한정하지 않으며, 예를 들면 유기용매에 석탄을 용해시키고 유기성분만을 추출하는 용매추출법으로 제조하며 이때 용해되지 않는 회분을 제거하여 무회분 석탄 제조가 가능하다. 석탄을 촉매 담지체로 사용한 탄화수소 개질용 촉매는 석탄에 존재하는 미세기공을 통해 촉매 활성물질인 금속이온 또는 금속 혼합물 분산이 유리하며, 석탄 자체만으로도 촉매 활성을 나타낸다. 또한 폐촉매를 에너지화 할 수 있고, 특히 무회분 석탄을 사용함에 따라 촉매 사용 후 금속이온 또는 금속 혼합물의 회수가 보다 용이하며, 기존의 탄화수소 개질시 탄소 침적에 의한 촉매 불활성을 방지할 수 있다.
본 발명의 촉매는 전이 금속 또는 전이금속 혼합물이며 상기 전이금속은 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 철(Fe), 구리(Cu), 크롬(Cr) 및 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이고, 상기 전이금속 혼합물은 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상과 상기 전이금속이 이루는 혼합물이다.
본 발명의 탄화수소 수증기 개질 반응은 300℃ 내지 800℃에서 이루어진다. 종래의 저등급석탄을 촉매의 담지체로 하여 촉매를 제조하여 사용하는 경우는 수증기 개질 공정에서 많은 경우 400℃ 이상에서는 수증기 개질 반응에 참여하여 소모되므로, 촉매 작용 온도를 400℃ 내지 600℃로 제한하게 된다(Takayuki Takarada, Yasukastu Tamei and Akira Tomota, Reactivities of 34 coal under steam gasification, Fuel, 1985, 64, 1438 등 참조). 따라서, 본 발명의 촉매를 이용한 400℃ 내지 600℃에서 수행되는 탄화수소 개질은 저등급석탄을 금속 담지체로 사용할 수 있다. 반면 600℃ 이상의 고온에서는 고등급석탄을 금속 담지체로 사용한 탄화수소 개질용 촉매가 바람직하다. 상기 고등급석탄을 금속 담지체로 적용하면 고온에서의 탄화수소 수증기 개질반응을 수행할 수 있으므로, 메탄(methane), 에탄(ethane), 프로판(propane), 부탄(butane), 기타 지방족 및 방향족 탄화수소의 개질 반응에 사용 가능하다. 특히 촤를 촉매 담지체가 600℃ 이상의 고온의 수증기 개질반응용 촉매 담지체로 적합하다. 촤는 전이금속의 분산이 용이할 뿐만 아니라, 석탄의 휘발분 및 반응성이 큰 물질들이 제거된 상태이므로 석탄의 가스화 반응에 대해 높은 안정성을 갖는다.
본 발명의 회분이 제거 된 무회분석탄은 금속 이온의 분산을 극대화 하고, 높은 촉매 효율을 위해 미립화 분쇄가 필요하다. 본 발명의 일 구현예에서 상기석탄을 미립화 분쇄한 금속 담지체 입자는 입경은 75μm 이하이며 바람직하게 1 내지 50 μm이다. 또 다른 구현예에서 상기 무회분석탄은 열분해를 통해 비표면적을 100 m2/g 이상으로 증가된 촤(char)를 제조하여 금속담지체로 사용할 수 있다. 상기 촤를 촉매 담지체로 이용할 경우 금속이온 촉매의 분산성이 상승되어 표면적이 증가하며 이는 촉매 활성자리가 증가함에 따라 촉매효율이 증대된다. 상기 촤는 600 내지 1000℃의 온도 조건에서 가열하여 제조되며, 질소 등의 비활성가스 환경 하에 제조될 수 있다.
미립화 분쇄된 촉매 담지체 중 특히, 저등급 석탄의 경우 석탄내에 이온교환기능기가 존재하기 때문에 전처리 없이도 금속의 분산이 가능하며, 그 외 고등급석탄은 화학적 전처리를 거쳐 이온교환이 가능한 기능기를 생성하여 이온교환하는 것이 효율적이다. 상기 화학적 전처리는 한 구현에에서 산(acid) 처리이며 상기 산 처리는 이로 제한하는 것은 아니나 HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4 및 H2CO3로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 산 용액을 이용할 수 있으며, 산 처리 조건에 따라 이온교환 가능한 기능기의 생성량이 변화한다. 상기 산처리 조건은 이온 교환할 금속의 종류 또는 사용량에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들면 60 ℃ 온도의 1 M 내지 3 M의 HNO3 수용액에서 1 내지 20시간 동안 수행될 수 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다.
상기 미립화 및 필요한 경우 산처리 된 금속 담지체에 이온교환 반응을 통해 전이금속 또는 전이금속 혼합물을 분산하여 탄화수소 개질용 촉매를 제조한다. 본 발명의 한 구현 예에서 상기 전이금속은 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 철(Fe), 구리(Cu), 크롬(Cr) 및 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이고, 상기 전이금속 혼합물은 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상과 상기 전이금속이 이루는 혼합물이다. 상기 전이금속 또는 전이금속 혼합물은 상기 고급탄소원에 대해 3 내지 30 중량%로 포함된다.
본 발명은 또한 탄화수소의 수증기 개질용 촉매 제조방법을 제공한다. 상기 방법은 석탄의 회분을 제거하여 회분함량 200ppm이하의 무회분석탄을 제조하는 단계; 상기 무회분석탄을 입경 1 μm 내지 50 μm으로 미립화하여 촉매담지체를 제조하는 단계; 및 상기 촉매담지체에 전이금속 이온 또는 전이금속 혼합물 이온을 이온교환방법으로 담지하여 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 제조하는 단계를 포함한다. 한 구현에에서 상기 미립화는 감마-알루미나 (γ-alumina)를 5 내지 10 weight% 넣어준 후 볼 밀링(ball-milling)하여 입자 크기를 조절할 수 있다.
본 발명은 또 다른 측면에서 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 이용한 탄화수소 수증기 개질 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 촉매 담지체 및 상기 촉매 담지체에 분산된 전이금속 이온 또는 전이금속 혼합물 이온을 포함하고, 상기 촉매 담지체는 회분함량이 200ppm이하의 무회분석탄 입자인, 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 준비하는 단계; 탄화수소에 수증기를 혼합하여 탄화수소-수증기 혼합물을 준비하는 단계; 및 상기 탄화수소-수증기 혼합물을 개질 반응기로 공급하여 상기 탄화수소의 수증기 개질용 촉매의 존재하에서 상기 탄화수소를 분해하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 회분함량이 200ppm이하의 무회분석탄을 600℃ 내지 1000℃에서 열 분해하여 비표면적 400m2/g 이상의 촤(char)를 제조하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 촉매는 전이 금속 또는 전이금속 혼합물이며 상기 전이금속은 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 철(Fe), 구리(Cu), 크롬(Cr) 및 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이고, 상기 전이금속 혼합물은 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상과 상기 전이금속이 이루는 혼합물이다.
탄화수소에는 수증기를 혼합하여 탄화수소-수증기 혼합물을 생성시키고, 상기 제조된 촉매와 상기 탄화수소-수증기 혼합물을 고온에서 접촉시켜 탄화수소를 수증기 개질한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 고온은 400 ℃ 이상이다.
본 발명의 촉매를 이용한 탄화수소의 수증기 개질방법은 촉매담지체로 고등급 석탄을 이용할 경우 고온에서 진행 가능하므로, 메탄(methane), 에탄(ethane), 프로판(propane), 부탄(butane), 기타 지방족 및 방향족 탄화수소의 개질 반응에 사용 가능하다.
이상에서 본원의 예시적인 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본원의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본원의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본원의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다.

Claims (8)

  1. 촉매 담지체; 및
    상기 촉매 담지체에 분산된 전이금속 이온 또는 전이금속 혼합물 이온을 포함하고,
    상기 촉매 담지체는 회분함량이 200 ppm이하의 무회분석탄이 열분해된 입자이며,
    상기 입자는 비표면적 100 m2/g 이상의 촤(char)인,
    탄화수소의 수증기 개질용 촉매.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전이금속은 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 철(Fe), 구리(Cu), 크롬(Cr) 및 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이고,
    상기 전이금속 혼합물은 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상과 상기 전이금속이 이루는 혼합물인,
    탄화수소의 수증기 개질용 촉매.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전이금속 또는 전이금속 혼합물은 상기 촉매 담지체에 대해 3 내지 30 중량% 로 포함되는,
    탄화수소의 수증기 개질용 촉매.
  5. 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 제조하는 방법으로,
    상기 방법은 석탄의 회분을 제거하여 회분함량 200 ppm이하의 무회분석탄을 제조하는 단계;
    상기 무회분석탄을 입경 75 μm 이하로 미립화하는 단계;
    상기 무회분석탄을 600℃ 내지 1000℃에서 열분해하여 비표면적 100m2/g 이상의 촤(char)를 제조하여 촉매담지체를 제조하는 단계; 및
    상기 촉매담지체에 전이금속 이온 또는 전이금속 혼합물 이온을 이온교환방법으로 담지하여 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 제조하는 단계를 포함하는,
    탄화수소의 수증기 개질용 촉매의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 촉매 담지체 및 상기 촉매 담지체에 분산된 전이금속 이온 또는 전이금속 혼합물 이온을 포함하고,
    상기 촉매 담지체는 회분함량이 200 ppm이하의 무회분석탄이 열분해된 입자이며, 상기 입자는 비표면적 400 m2/g 이상의 촤(char)인, 탄화수소의 수증기 개질용 촉매를 준비하는 단계;
    탄화수소에 수증기를 혼합하여 탄화수소-수증기 혼합물을 준비하는 단계; 및
    상기 탄화수소-수증기 혼합물을 개질 반응기로 공급하여 상기 탄화수소의 수증기 개질용 촉매의 존재하에서 상기 탄화수소를 분해하는 단계를 포함하는,
    촉매를 이용한 탄화수소의 수증기 개질방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 탄화수소를 분해하는 단계의 공정 온도는 300℃ 내지 800℃인,
    촉매를 이용한 탄화수소의 수증기 개질방법.
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