[发明专利]烃的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及还原二氧化碳从而制造烃的方法。

背景技术

一直以来，作为还原二氧化碳从而获得甲烷等烃类的方法，例如，如专利文献1所记载的那样，有在高温(150～400℃)高压(1～6MPa)的反应条件下并且使用氢气作为氢源的方法。然而，在该方法中，由于需要高温高压的反应条件，因此存在反应设备复杂且成本高等问题。

另一方面，作为在常温常压条件下并且不需要氢气作为氢源的方法，专利文献2中提出了将铁粉作为催化剂，由二氧化碳和水来获得甲烷等烃类的方法。

另外，专利文献3、4中记载了由颗粒状的镁和水生成氢的方法，但是该方法并不是还原二氧化碳从而得到甲烷等烃的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-127544号公报

专利文献2：日本特开2000-344689号公报

专利文献3：日本特开2008-150289号公报

专利文献4：日本特表2004-505879号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献2记载的方法中，不能获得专利文献2所记载那样的甲烷等，并且烃的产量低(参照表3的比较例3、4)。

因此，本发明的目的是提供一种即使在常温常压的条件下，烃的产量也高的烃制造方法。

解决问题的手段

解决上述问题的本发明的烃的制造方法是还原二氧化碳从而生成烃的烃制造方法，其具有这样的生成工序：其中，通过使镁或镁化合物与水以及二氧化碳接触以还原二氧化碳从而生成烃。

虽然还不清楚关于生成工序中的反应的细节，但据推测，例如，对于甲烷而言，进行如图1所示的反应。

如图1所示，与水接触的二氧化碳(CO₂)扩散，并且一部分溶解在水(H₂O)中。另一方面，与水接触的镁(Mg)在与表面上所吸附的水反应从而被氧化的过程中，变为氧化镁上吸附有氢的过渡态。另外，与水接触的镁化合物也与表面上所吸附的水反应从而生成氢，变为镁化合物上吸附有氢的过渡状态。然后，该过渡状态下的镁吸附水中的二氧化碳，由此二氧化碳与氢反应从而被还原，生成甲烷。然后，据认为所生成的甲烷(CH₄)从镁上脱离。

另外，据认为，通过使氢(H₂)与镁化合物接触，该氢的一部分吸附在镁化合物上，从而也变为镁化合物吸附有氢的过渡态。

本发明的烃的制造方法中各要素的实施方式列举如下。

1.生成工序

生成工序没有特别限定，既可以使镁与水以及二氧化碳接触从而生成烃，也可以使镁化合物与水以及二氧化碳接触从而生成烃。

作为生成工序中所获得的烃，没有特别限定，可列举甲烷、乙烷、丙烷等烷烃，或乙烯、丙烯等烯烃，等。

对氢没有特别限定，既可以是作为氢气而导入到生成工序中，也可以是(例如)在生成工序中存在水(包括水蒸汽)的情况下，镁、钠等离子化倾向大于氢的金属与水反应而产生的氢气，还可以是镁化合物与水反应而产生的氢。

另外，由于烃的产量变大，因此生成工序优选包含与陶瓷珠一起搅拌的搅拌工序。这是因为：通过搅拌工序，将镁或镁化合物粉碎、研磨，由此可提高镁或镁化合物的活性。另外，在水中进行生成工序的情况下，通过搅拌，可减小水中的二氧化碳和氢的浓度不均。

陶瓷珠没有特别限定，可列举氧化锆珠、氧化铝珠等。另外，陶瓷珠的粒径没有特别限定，可列举0.1～10.0mm。

2.镁

镁的形态没有特别限定，由于比表面积增大则烃的产量增大，因此优选为颗粒状。颗粒状的镁的大小没有特别限定，可列举1～1000μm。

3.镁化合物

作为镁化合物，没有特别限定，可列举氧化镁(MgO)、氢氧化镁(Mg(OH)₂)、碳酸镁(MgCO₃)或者碱式碳酸镁(Mg(OH)₂·MgCO₃)等水溶性差(15℃下的溶解度为0.01[g/100g-H₂O]以下)的镁化合物。

另外，镁化合物的形态没有特别限定，由于比表面积增大则烃的产量增大，因此优选为颗粒状。颗粒状的镁化合物的大小没有特别限定，可列举1～1000μm。

发明效果

根据本发明，可提供一种即使在常温常压条件下，烃的产量也高的烃制造方法。

附图说明