[发明专利]合成气制造催化剂用载体及其制造方法、合成气制造催化剂及其制造方法以及合成气的制造方法

说明书

本发明提供在通过二氧化碳重整制造合成气时能够抑制碳析出、能够长期稳定地高效率地制造合成气的合成气制造催化剂用载体。合成气制造催化剂用载体，是由包含含有甲烷的轻质烃和二氧化碳的原料气制造包含一氧化碳和氢的合成气时所使用的合成气制造催化剂用载体，含有氧化镁粒子和在该氧化镁粒子的表面存在的氧化钙，该氧化钙的含量以Ca换算计，为0.005质量％～1.5质量％。

技术领域

本发明涉及制造合成气时所使用的合成气制造催化剂用载体及其制造方法、合成气制造催化剂及其制造方法以及合成气制造方法。

背景技术

以一氧化碳和氢作为主成分的合成气已作为二甲醚、甲醇、费托油、醋酸、二苯基甲烷·二异氰酸酯、甲基丙烯酸甲酯等的原料广泛地利用。这样的合成气通过例如使含有甲烷的轻质烃和二氧化碳在催化剂的存在下反应的二氧化碳重整、使含有甲烷等的轻质烃与水蒸汽(水蒸气) 在催化剂的存在下反应的水蒸汽重整或者使含有甲烷等的轻质烃与二氧化碳和水蒸汽在催化剂的存在下反应的二氧化碳/水蒸汽重整而制造。

二氧化碳重整或者二氧化碳/水蒸汽重整存在发生由作为原料的轻质烃和作为生成物的一氧化碳析出碳的副反应的问题。由于碳在催化剂上析出而发生催化剂中毒，损害催化剂活性，反应率降低，因此难以长期稳定地高效率地制造合成气。另外，碳析出也成为重整反应器的压差上升、阻塞的原因。

对于碳析出这样的问题，例如公开了在由碱土类金属氧化物类的至少1种以上的化合物和氧化铝构成的载体上使钌化合物负载而成的二氧化碳重整催化剂(参照专利文献1)；在由第2族～第4族的金属氧化物或镧系元素金属氧化物构成的载体或者由含有该金属氧化物的氧化铝的复合体构成的载体负载了铑的二氧化碳重整催化剂(参照专利文献 2)；在由金属氧化物构成的载体使选自铑、钌、铱、钯和铂中的至少1 种催化剂金属负载、比表面积为25m²/g以下、该载体金属氧化物中的金属离子的电负度为13.0以下、该催化剂金属的负载量以金属换算量计相对于载体金属氧化物为0.0005～0.1摩尔％的合成气制造用催化剂 (参照专利文献3)。

但是，希望有进一步抑制碳析出、能够长期稳定地高效率地制造合成气的催化剂。

另外，在二氧化碳/水蒸汽重整中，根据原料气中的二氧化碳、水蒸汽与烃的存在比CO₂/C和H₂O/C，原料气与生成的合成气之比变化。将二氧化碳(CO₂)和水蒸汽(H₂O)与碳(C)的存在比(摩尔比)以及原料气与生成的合成气之比(体积比)的关系示于图1。从合成效率的观点出发，希望以原料气与生成的合成气之比变小的CO₂/C比和H₂O/C进行重整。这是为了获得能够使重整装置成为小型、另外能够降低运行成本(原料的量)等优点。

但是，如果是上述原料气与生成的合成气之比变小的CO₂/C比和 H₂O/C，在催化剂表面上非常容易发生碳析出，因此难以进行二氧化碳/ 水蒸汽重整。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-279003号公报

专利文献2：日本特开平9-168740号公报

专利文献3：日本专利3345782号

发明内容

发明要解决的课题

鉴于这些课题，本发明的目的在于提供在制造合成气时能够抑制碳析出、能够长期稳定地高效率地制造合成气的合成气制造催化剂用载体及其制造方法、合成气制造催化剂及其制造方法以及使用了该合成气制造催化剂的合成气制造方法。

用于解决课题的方案